JP2012181332A - 垂直格納式映写スクリーン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不使用時、装置全体が完全に会衆の視界から消え去る利点を有し、装置の使用の都度、人力による分解・搬送の不要な映写スクリーン装置を提供する。
【解決手段】スクリーン幕をロール状に巻取るスクリーン幕巻取機構を、支持構造物の俯仰軸受けで支承し、前記巻取機構を水平から垂直まで任意可逆に俯仰させる手段を用いる。即ち、常時垂直にして、スクリーン幕巻取機構を壁面に格納し、使用に際し、スクリーン幕巻取機構を水平にして映写に供与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、OHPやプロジェクター等の映写に用いる、映写スクリーン装置に関する。

従来から、映写スクリーン装置には、ロール状にスクリーン幕を巻取る、スクリーン幕巻取機構を内蔵する、巻取式の映写スクリーン装置が多用されている。これは装置の不使用時にロール状にスクリーン幕を巻取軸に巻取ることによって、当該装置の占有面積と体積を減じ、装置の運搬・保管などを含めた使い勝手が良くなる為であった。

巻取式の映写スクリーン装置を巻取軸の配置形式によって分類すると、巻取軸を含む装置本体を下部に配置し、スクリーン幕を上方へ引出す形式のもの(例えば、特許文献1参照) と、巻取軸を含む装置本体を上部に配置し、スクリーン幕を下方へ引出す形式のもの(例えば、特許文献1／特許文献3参照)、とに分類される。

公開特許公報(A) ：特開2009-009043号 公開特許公報(A) ：特開2009-217102号 公開特許公報(A) ：特開2009-198636号

映写スクリーン装置は、一般に天井又は床面に恒久固定して使用されていたが、特許文献2に示す如く、所謂、床面に置くだけで建屋に固定されず、分解・搬送が可能な巻取式の映写スクリーン装置も存在した。

分解搬送が可能な装置は、不使用時、装置全体が完全に会衆の視界から消え去る利点を有するが、反面、装置の使用の都度、人力による分解・搬送を必要とする欠点があった。

近年、映像表現の進歩・発達は著しく、学校や結婚式場は元より、教会や寺院、等にまで普及する情勢である。後者は、一般に、天井が高く、中央に講壇や祭壇が存在し、映写スクリーン装置を天井や床面に恒久固定することが、その使用目的から著しく困難である。即ち、１）天井固定の場合の美観・景観上の障害、２）床面固定の場合の通行上の障害、３）分解搬送の場合の使い勝手不良、が生じ、これ等の施設に好適な映写スクリーン装置が存在しなかった。

本発明は、掛かる情勢に鑑み、天井の高さ、美観・景観、床面通行、等の障害を克服し、使い勝手の良好な映写スクリーン装置を提供することを目的とする。

この明細書に於いて、１）「幕収納」とは、スクリーン幕巻取機構が、スクリーン幕を巻取軸に巻き取る動作を指す。２）「幕展開」とは、スクリーン幕巻取機構が、スクリーン幕を映写可能な状態に引出す動作を指す。３）「装置格納」とは、スクリーン幕巻取機構を水平状態から、垂直状態に姿勢転換する俯仰動作を指す。４）「装置引起」とは、スクリーン幕巻取機構を垂直状態から、水平状態に姿勢転換する俯仰動作を指す。

本発明は、上記目的を達成する為に、映写スクリーン装置を壁面に垂直固定するものである。即ち、映写スクリーン装置を垂直格納状態から「装置引起」後「幕展開」して使用に供し、使用後は、「幕収納」後「装置格納」し、元の垂直格納状態に戻すものである。

更に前述の手段を詳述すると、スクリーン幕をロール状に巻取るスクリーン幕巻取機構と、俯仰桿と、をボルト等の締結手段で一体締結する。この一体締結された俯仰桿の俯仰軸を支持構造物の玉軸受で支持する。スクリーン幕巻取機構と一体締結された俯仰桿を、俯仰機構で水平から垂直まで任意可逆に俯仰させるものである。

第2の手段は、スクリーン幕巻取機構の巻取軸の正・逆回転運動を電気モータで駆動させることである。これによれば、単に、「幕展開」と「幕収納」動作だけ、のみならず、「装置引起」と「装置格納」を含めた一連の動作をプログラム化・電気制御することができる。

勿論、スクリーン幕巻取機構は、電気モータ駆動に依らず手動ハンドルや鎖車等を用いて、人力駆動することも可能である。この場合に於いても、使い勝手は、若干劣るが、同様な取扱が可能であることは言うまでもない。

第3の手段は、スクリーン幕がロール状に巻取軸に巻取り終えたことを検出する第二の独立した検出手段を配設するものである。これにより、「幕収納」から「装置格納」への動作の継続が、スクリーン幕巻取機構の電気仕様や電気回路に関係なく可能となる。極言すると、他社で製作された、如何なる電気仕様や回路のスクリーン幕巻取機構でも、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置の用品として容易に受容することが出来る。

第4の手段は、俯仰桿の当該ピンと支持構造物の当該ピンとをガススプリングの両端の取付孔で結合させることである。この結合により、ガススプリングの反発力を利用して、俯仰桿の俯仰トルク、即ち、後述する電気モータトルクを軽減させることが出来る。

ガススプリングは、密閉されたシリンダ内に高圧窒素ガスと極少量の潤滑油が封入されていて、このガスの反力をバネとして使用する。小型軽量でありながら大きなバネ反力が得られ、しかも、バネ反力は長いストロークに渡りほぼ一定である。従って、俯仰桿の俯仰運動に伴う好適な設計を行なえば、Sin曲線（サインカーブ）に沿って増加する俯仰桿の自重トルクを、ほぼ理想的にキャンセルすることが出来る。

ガススプリングは、殆んど総ての日本国製ハッチバック車の俯仰扉に使用されている。ガススプリングは、繰返し寿命が、金属スプリングに比べ短いことが欠点である。

第5の手段は、俯仰機構が歯車を介し、電気モータで駆動することである。電気モータを使用しなくても、単純にガススプリングを結合するだけで、ハッチバック車の俯仰扉の如く、手動で俯仰桿を俯仰できる。しかし、電気モータで駆動することにより、各ストロークに於けるガススプリング力の過・不足を電気モータが補正し、終始、制御された等速度で俯仰動作を行なうことが出来る。

ハッチバック車の俯仰扉を手動で開閉する場合、開閉速度に著しいムラが生ずる。このムラを解消する為に、人力による意識した加勢・減勢が必要である。しかしながら意識しても結果的に、全閉・全開点付近で扉に与える衝撃は極めて大きい。精密機構を内包するスクリーン幕巻取機構を俯仰させるには与える衝撃を、ハッチバック車の俯仰扉の1/100程度に収めたい。それには、電気モータによる駆動が好適である。

俯仰機構の電気モータと、映写スクリーン幕巻取用電気モータとの両電気モータをプログラム化・電気制御させることにより、一つの押しボタン、即ち、格納ボタンを押すと、「装置引起」後「幕展開」する一連の動作が自動的に遂行される。

俯仰桿の俯仰角度の拡大に伴い、原理的に当該電気モータの出力は増加し、最大俯仰角度(俯仰桿が水平な姿勢)に於いて最大トルクを必要とする。当該電気モータの容量は、この最大トルクで決定される。勿論、前記最大トルクを凌駕する、大容量の電気モータを使用すれば、ガススプリングを要しないことは言うまでもない。

第6の手段は、俯仰桿が水平の状態に於いて、ガススプリングのバネ反力を、俯仰桿に作用する自重トルクより大きくすることである。これにより、俯仰桿が水平の状態に於いて、歯車のバックラッシュ量を「零」乃至「近似零」に出来る。この現象は、無励磁作動型電磁ブレーキが付設された電気モータを使用する場合、特に顕著である。ガススプリング力が自重力より大きいことにより「装置引起」に於いては電気モータが「回生」運転状態となり、回生運転状態でブレーキ停止する為と考えられる。

俯仰桿が水平の状態に於いて、歯車のバックラッシュ量が「零」であることは、この水平状態で俯仰桿が「グラつかない、即ち、映写スクリーン幕がグラつかない」ことである。これは本装置の実用上極めて有効である。実際的に歯車のバックラッシュ量は、俯仰桿先端に於いて10〜25mm程度惹起する、これは、実用上無視できない量である。

第7の手段は、ガススプリングのシリンダ側の取付孔と結合するピンの中心は、常に「装置引起」側に占位している。しかし、「装置格納」の完了状態に於いて、前記ピンの中心を、リンクの中立線(リンクのデットポイント)の直近、乃至、「装置格納」側に占位させることである。これによって、ガススプリングの暴走を防止することができる。換言すると、「装置格納」の完了状態に於いて、俯仰桿の「自動締り」が達成される。

第8の手段は、歯車式俯仰機構を用いて俯仰桿の「自動締り」を達成させると、歯車のバックラッシュの為、俯仰桿が下限ストッパに激しく衝突する不具合現象が発生する。この不具合現象は、下限ストッパにオイル式ショックアブソーバ等の緩衝手段を付加させることで防止される。

第9の手段は、ガススプリングのロッドがシリンダから下向き突き出すように結合させることである。これにより、常時、ロッドのシール部が極少量の潤滑油で満たされる為、ガススプリングの耐久寿命が著しく向上する。

第10の手段は、支持構造物の会衆席側の前面、即ち、本発明の装置の前面に遮蔽壁を配設するものである。この遮蔽壁は、格納された本発明の装置を会衆の視野から遮蔽する為、美観・景観上の障害を解決することが出来る。

第11の手段は、支持構造物に傾斜手段を付加することにより、本発明の装置を建屋壁面に傾斜させて取り付けるものである。これにより、会衆席の会衆の視線が、スクリーン幕を斜視する率を低減し、直視する率を増加させる。即ち、多くの会衆がスクリーンの映像を観易くすることが出来る。

第12の手段は、俯仰機構がすべり子とリンク機構を介して電気モータで駆動されるものである。この手段を用いれば、リンク機構がガススプリングの代替となる為、歯車とガススプリングが省略できる。

歯車を省略すると、歯車のバックラッシュと騒音から開放される。バックラッシュがなくなると停止精度が向上すると共に、使用中のグラツキが無くなる。ガススプリングを省略するとガス欠から開放される。しかし、すべり子を昇降させる為に、ネジとナット、及び、直線運動ガイド、等が必要になる。

本発明の垂直格納式映写スクリーン装置は、壁面に折畳まれて格納される為、装置の殆んど全てが会衆の視界から遮蔽される。これによって天井の高さ、美観・景観、床面通行、等の障害を克服した為、教会や寺院等に好適な映写スクリーン装置が提供できる。

更に、使用に際しての「装置引起」「幕展開」作業と、不使用に際しての「幕収納」「装置格納」作業が容易に可能である。特に、プログラム化・電気制御自動運転方式を用いると、押しボタンスイッチの一押で前記一連の両作業を完了することが出来る。

本発明の実施形態を示す垂直格納式映写スクリーン装置の使用状況図 同上の不使用時の格納状況図 同上の格納手順図(1) ：スクリーン幕の収納途中の状況 同上の格納手順図(2) ：俯仰桿の格納開始の状況 同上の格納手順図(3) ：俯仰桿の格納途中の状況 図3の部分拡大図 ：スクリーン幕を半収納した状況(断面図) 図4の部分拡大図 ：スクリーン幕を全収納した状況(断面図) 図7の部分拡大図 ：俯仰軸と歯車の構造詳細(断面図) 図5の拡大図 ：格納途中の状況(断面図) 図2の部分拡大図 ：格納状況 同上の展開時の側面図 ：俯仰軸部(断面図) 同上の展開時の側面図 ：ガススプリング部(断面図) 図11の部分拡大図 ：俯仰軸部の詳細(断面図) 図12の部分拡大図 ：ガススプリング部の詳細(断面図) 同上の上面の外観図 ：使用状況に於ける上面の外観 図15の部分拡大図 ：電気モータ付近上面詳細(断面図) (変形例)同上の上面の概観図 ：壁面に対し5°傾けて配置 同上の電気制御箱外観図 ：スイッチボックスは別置 本発明の使用状況外観図 ：会衆から支持構造物が遮蔽 本発明の格納状況外観図 ：会衆から装置の全てが遮蔽 (変形例)すべり子リンク機構図 ：全開状況 (変形例)すべり子リンク機構図 ：半開状況

以下、本発明の実施形態を図1〜図22に基ついて説明する。

図1、図2、図19及び図20では、建屋の左・右壁面に、所謂、左・右勝手の垂直格納式映写スクリーン装置が描画されている。右勝手装置は、前記４図面に記載されている以外、本明細には描画されていない。即ち、前記4図に記載された右勝手装置以外の総ての本明細に描画されている図面は、左側壁に配設された左勝手の垂直格納式映写スクリーン装置を示している。

本発明では、右勝手装置と左勝手装置に特別の意味が無い。本明細は、以下、専ら左勝手装置を用いて説明する。

図1は、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5が左・右壁面で使用されている状況を示す。建屋1の内部には、会衆席の床2と、会衆席より一段高い舞台3と、舞台の上には講壇4、が設備されている。尚、本装置のスクリーン幕11は、展開されている。

図2は、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5が左・右壁面に格納されている状況を示す。建屋1の内部には、会衆席の床2と、会衆席より一段高い舞台3と、舞台の上には講壇4、が設備されている。勿論、本装置のスクリーン幕11は、収納されている。

図1、図2に描画されている左勝手装置と右勝手装置は、所謂、単純な勝手違いの装置である。本図には、それ以外の意味は存在しない。念の為、状況は図19、図20に於いても同様である。

図1〜図5は、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置が「使用状態」から「格納状態」にする「格納手順：A)→E)」を下記に示す。勿論、「格納状態」から「使用状態」にする「展開手順：E)→A)」は、下記の単純な逆手順である。
A) 使用状態 ：図1装置が「使用されている」状況
B) 格納手順(1) ：図3「幕収納」が、途中の状況
C) 格納手順(2) ：図4「幕収納」が、完了した状況
D) 格納手順(3) ：図5「装置格納」が、途中の状況
E) 格納状態 ：図2「装置格納」が、完了した状況

図6はスクリーン幕11の全長の約半分が、スクリーン幕巻取機構10に巻取・収納されている状況を示す。スクリーン幕巻取機構10は、スクリーン幕11と、前記幕11を巻取る為の巻取軸12と、前記巻取軸12を回転させる為の手段、例えば、電気モータ13(幕巻取用)と、これ等を搭載するハウジング14と、締結手段15、とから構成される。

電気モータ13(幕巻取用)を正転・逆転させることにより「幕収納」・「幕展開」を経過し、結果的にスクリーン幕11をスクリーン幕巻取機構10に収納・展開する。

電気モータ13(幕巻取用)は光学・磁気式エンコーダ等(以降：エンコーダと略す)が付属されたステッピングモータを用いる。このエンコーダは、モータの積算回転角を測定し、スクリーン幕11の繰出し長さを検出する為と、繰出し速度の制御等と、に用いられる。

ステッピングモータは、特性上、停止している時にも保持トルクを有する為、機械的ブレーキに頼らなくても停止位置が保てるから採用される。勿論、この保持トルクは、給電を断たれると消滅する。

電気モータ駆動のスクリーン幕巻取機構10は、国内において幾多の発明がなされ、既に技術が確立され、各社から各種のものが市場に提供されている。

前記エンコーダと別に「幕収納」の完結を検出する、例えば、近接センサ、乃至、触覚センサ等の第二の独立した検出手段27をハウジング14に配設し、この信号を「装置格納」の開始条件にすると、「幕収納」から「装置格納」への自動運転の継続に、前記エンコーダ信号が不要になる。

これによって、各社が市場に提供している各種のスクリーン幕巻取機構10を選択購入し、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5に組込むことが容易に可能となる。即ち、この第二の独立した検出手段27を有する為、組込むスクリーン幕巻取機構10のプログラムと電気仕様・回路などの電気系の変更を極少に済ますことが出来るからである。

更に、前記の第二の独立した検出手段27を付加することにより、スクリーン幕11やスクリーン幕巻取機構10に関する知見や製造能力が無くても、当該部分の外部供給を受けることにより本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5を製品として完成することか出来る。極言すると、前記検出手段27を付加すれば、スクリーン幕巻取機構10の製造能力が無くても、本装置の生産を独立したスキマ産業として成立させることが可能となる。

俯仰桿20は、アルミニューム製の断面溝形条21、半円歯車22、及び、鋼製の補強板23で構成されている。前記三者は4本のボルト24で一体化されている。俯仰軸25は、半円歯車22の回転中心に於いて前記三者を貫通し、俯仰桿に20に固定されている。鋼製の補強板23の右端下部にはガススプリング40の取付孔と結合するピン26が突起している。

俯仰桿20は、スクリーン幕巻取機構10のハウジング14と、例えば、ボルト等の締結手段15で一体締結されている。従って、俯仰桿20とスクリーン幕巻取機構10とは一体化されたことになる。鋼製の補強板23は、アルミニューム製の断面溝形条21の単なる部分強度補強材である。従って、鋼製の補強板23は、前記溝形条21の当該部分に十分な強度を有する場合、当然、不要である。

支持構造物30は、アルミニューム製の断面溝形条31、と2枚の軸受板32a、32b、で構成されている。支持構造物30には、下限センサ33a、下限ストッパ34a、上限センサ33b、上限ストッパ34b、及び、２個の据付金具35が付属されている。当該溝形条31の任意位置には、ガススプリング40の取付孔と結合するピン36が突起している。

2枚の軸受板32a、32b、は、ボルト37aで当該溝形条31に固定されている。軸受板32aにはボルト37bで俯仰軸25用の玉軸受38が固定されている。軸受板32bには2本のボルト37bで俯仰軸25用の玉軸受38が固定されている、のみならず、更に、4本のボルト37cで電気モータ51(俯仰用)が固定されている。

前記の2個の玉軸受38は、俯仰軸25を回転自在に支持している。従って、俯仰桿20と結合されたスクリーン幕巻取機構10は、俯仰軸25を中心として俯仰自在、即ち、「装置格納」と「装置引起」が自在に可能となる。

上下２個の据付金具35は、溝形条31の上端と下端の裏面にボルト37dによって固定されている。更に、夫々の据付金具35は、木ネジ37eで建屋1の壁面に固定されている。これによって、垂直格納式映写スクリーン装置5は、結果的に建屋1に固定される。

「装置格納」において、下限センサ33aは、電気モータ51(俯仰用)の停止タイミングを決定する位置に配設される。これにより電気モータ51の電源が遮断され、僅かに惰走後、下限ストッパ34aに溝形条21が衝突停止して「装置格納」が完了する。下限ストッパ34aにオイル式ショックアブソーバ等の緩衝手段を付加させると、衝突時の衝撃が緩和される。

前述の「装置格納」における、下限センサ33aと電気モータ51(俯仰用)と下限ストッパ34aと溝形条21の関係は、「装置引起」における上限センサ33bと電気モータ51と上限ストッパ34bと溝形条21の関係と概略同様である為、詳述を割愛する。上限ストッパ34bは、ボルト37fによって、支持構造物30に固定されている。

溝形条21と溝形条31の三面に配設された多数の円孔は、重量軽減の為に削孔されたものである。溝形条21の重量軽減は、俯仰桿20の俯仰トルクの低減、即ち、電気モータ51(俯仰用)容量の10〜20％低減に直接的に寄与する。

ガススプリング40は、シリンダ41とロッド42により構成されている。ガススプリング40のシリンダ41側先端孔が俯仰桿側のピン26と結合され、ロッド42側先端孔が支持構造物30側のピン36に結合される。

もし、間違えて上記の逆に結合した場合、即ち、シリンダ41側を下方、ロッド42側を上方に結合すると、スプリング40の耐久寿命を著しく低下する。ロッド42のシール部が潤滑油で満たされない為である。当該シール部がガスで満たされているので、漏洩が容易になる現象である。極めて単純な現象であるがガススプリング使用上、極めて肝要である。換言すると、ロッド42がシリンダ41から下方に突き出す様に結合すれば、ガススプリングの耐久性を低下させない。

更に、本発明の装置は、構造上、ガススプリング40自身も、俯仰桿20の俯仰運動に連動して俯仰する。この俯仰運動角度を垂直に対して±60°以内収める様に設計すると、常時、当該シール部が潤滑油で満たされる為、更に、耐久性が向上する。

ガススプリング40のガス反力は、常時、俯仰桿20を「装置引起」側に作用している。従って、人的操作ミスや何等かの異常事態、例えば、俯仰機構50の打込キー53が脱落した場合に於いては、バネアクションによって、突然、俯仰桿20が「装置引起」動作を惹起する。このガススプリング40の暴走は、「装置格納」が完了した状態に於いて、ガス反力を「装置格納」側に作用させるようすれば防止される。即ち、「装置格納」が完了した状態では、俯仰桿20が「自動締り」となり、暴走の危険が排除される。

「自動締り」を達成する為には、ガススプリング40を伸縮するリンクと見なし、ピン26がリンクの中立線(リンクのデットポイント)の直近を若干超えて「装置格納」側に占位するよう設計すれば達成される。

リンクの中立線(リンクのデットポイント)とはガススプリング40のピン36の中心と俯仰軸25の中心とを結ぶ線を指す。

歯車式の俯仰機構50を用いて俯仰桿20の「自動締り」を達成させると、リンクの中立線(リンクのデットポイント)を超えてから、下限ストッパ34aで停止するまでの僅かな距離(歯車のバックラッシュで生ずる)を無拘束で暴走する為、俯仰桿20は下限ストッパ34aに激しく衝突する。この不具合現象が発生は、下限ストッパ34aにオイル式ショックアブゾバ等の緩衝手段を付加すれば解決する。

オイル式ショックアブゾバは、オイルを利用した緩衝器である。他の緩衝材(ゴム・スプリング・空気)と比較して、衝突エネルギをはね返すことなくソフトに吸収できる特徴を有しする。ピストンロッドに物体が衝突すると、ピストンが圧力室のオイルを圧縮する。圧縮されたオイルがオリフィスから噴出する。この時の動圧抵抗により衝撃エネルギを熱エネルギに変換するものである。本装置に好適なものが多く市販されている。

本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5のプロトタイプで各種の緩衝手段を用いて実験を行なった結果、吸収ストローク6〜12mm、最大吸収エネルギ0.4〜1.0J(ジュール)、最大等価質量3〜8.0kG、最大抗力値250〜294N(ニュートン)のオイル式ショックアブソーバが最適であった。ゴム系やジェル系の緩衝材では、衝撃反発が生じ、スクリーン幕巻取機構10に反発振動を生じさせる不具合現象を惹起し、解決が極めて困難であった。

俯仰機構50は、電気モータ51(俯仰用)、小歯車52、打込キー53で構成されている。小歯車52、はモータ軸に打込キー53により固定されている。電気モータ51が時計回転すると直結された小歯車52が時計回転し、半円歯車22が反時計回転する。半円歯車22が反時計回転すると俯仰動作、即ち「装置引起」がなされる。

電気モータ51(俯仰用)に無励磁作動型電磁ブレーキ付を付加すると、当該モータ51が瞬時停止する為、停止精度が向上する、のみならず、例え、経年劣化によってガススプリングのバネ反力が低下しても、更に、停電があっても、停止状態で常時ブレーキ力が作用する為、俯仰桿20の水平を保つことが出来る。勿論、前記ブレーキを付加しなくても、それなりの性能の垂直格納式映写スクリーン装置を成立させることが可能である。

ガススプリング40のバネ反力を俯仰桿系の自重トルクより「小さく選定」すると、モータ51は、「装置引起」に於いて「力行」運転状態となり、「装置格納」に於いて「回生」運転状態となる。逆に、バネ反力を俯仰桿系の自重トルクより「大きく選定」すると、モータ51は、「装置引起」に於いて「回生」運転状態となり、「装置格納」に於いて「力行」運転状態となる。

「力行」とは、電気モータ51が、電気エネルギをトルクに変換する状態を定義する。
「惰行」とは、電気モータ51が、何等作用していない回転状態を定義する《参考》。
「回生」とは、電気モータ51が、トルクを電気エネルギに変換する状態を定義する。
換言すると、「力行」は、モータをモータとして作動させる「通常運転」状態を指す。「回生」は、モータを発電機として作動させる「発電制動」状態を指す。

後者、即ち「大きく選定」を採用すると、「装置引起」の最終停止点(俯仰桿20の水平状態)に於いて、事実上の歯車のバックラッシュ量を「零」乃至「極めて零に近く」に出来る。回生運転状態でブレーキを掛けて停止する為、バックラッシュが解消されたままの状態で瞬時停止する為と推定される。俯仰桿20の水平状態に於いて歯車バックラッシュが解消されるこの現象は、本装置の使用上に極めて有効である。

正確にはガススプリング40のバネ反力の選定如何によるが、汎用のスクリーン幕幅が2.5m程度の垂直格納式映写スクリーン装置5の電気モータ51(俯仰用)は、出力25W-4P汎用交流モータに1/360減速機と無励磁作動型電磁ブレーキを直結したものが妥当であるとの結論を得ている。汎用交流モータの代わりに、電子制御された高機能モータを選定すれば、緩起動・緩停止等が任意に可能なこと、更に、電子ブレーキの瞬時停止機能を用い無励磁作動型電磁ブレーキを省略すること、が可能な事は言うまでもない。

図15は、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5の上面の外観図を示す。遮蔽壁70は、会衆から垂直格納状態の本装置を遮蔽する為に、建屋1の壁面に凸状に配設されている。勿論、遮蔽壁70は存在しなくても本装置の本来の機能に何等影響を与えない。しかし、教会や寺院等に於いては、所謂、体裁を整える為の重要な要素である。

図19と図20は、本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5の遮蔽壁70を含む外観を示す図面である。図19は、使用状況を示し、会衆席からは支持構造物30が遮蔽されている。図20は、格納状況を示し、会衆席からは装置の総てが遮蔽されている。遮蔽壁70は、舞台装置に於ける「袖」と解釈できる。

本来、遮蔽壁70は、所謂、構造強度を要しないが、遮蔽壁70に構造強度を付与し、当該遮蔽壁70の裏面に支持構造物30を配設する方法も可能である。この方法によれば、あらかじめ、遮蔽壁70に本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5を取付けられる為、本装置5を建屋1に取付ける工事を簡単に済ませることが出来る。

図18は本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5の電気制御箱60の外観を示す。制御箱60には電源on/offボタン67と、電源ランプ68が配設されている。制御箱60にはコンセント付電源ケーブル61、交流100V系動力ケーブル62、直流24V系制御ケーブル63、スイッチボックス連絡ケーブル64が接続されている。

ケーブル62と63は、装置に配設された端子台(図示省略)を経由し電気モータ51(俯仰用)や上・下限センサ33a、33b等に接続されている。ケーブル64は、壁面に配設されたスイッチボックス65に接続されている。

スイッチボックス65には、展開ボタン66a、格納ボタン66b、非常停止ボタン66c、が配設されている。展開ボタン66aを押すと「装置引起」と「幕展開」を経過して装置が使用状態にされる。格納ボタン66bを押すと「幕収納」と「装置格納」を経過して装置が格納状態にされる。

本発明の垂直格納式映写スクリーン装置5の電気制御箱60を含む電気制御技術は、通常の電気制御技術者が容易に完成できる技術である為、詳細な説明を割愛する。

以下に図17を用い、以下に本発明の第一の変形例を示す。図17は図15と同一箇所を示す外観図である。この変形例は、垂直格納式映写スクリーン装置5を壁面に対し約5°傾けて配設している。会衆からスクリーン幕11が観易くなる為の配慮である。

装置を約5°傾ける為の処置として、据付金具35と溝形条31との間に5°傾斜した傾斜板81を挿入する傾斜手段80が用いられている。約5°の傾斜は一例である。傾斜手段80は傾斜板81に拘らないジヤッキボルトやコッターでも可能である。

以下に図21、図22を用い、以下に本発明の第二の変形例を示す。歯車方式の俯仰機構50から、すべり子方式の俯仰機構90に変形するものである。すべり子方式の俯仰機構90は、リンク91、すべり子92、電気モータ93により構成される。

リンク91は単純な両端孔付リンクである。すべり子91は台形ネジ(図示省略)の回転により垂直直線運動を行なう。台形ネジは、電気モータ93により駆動される。リンク91は、俯仰桿のピンとすべり子のピンを連結している。

電気モータ93が駆動すると台形ネジによりすべり子91が垂直直線運動する。すべり子91が垂直直線運動するとリンク91によって、俯仰桿20が俯仰運動する。台形ネジをボールネジに代えると、ネジ効率が向上する為、電気モータ93の容量を小型化出来るが、姿勢を保持する為に無励磁作動型電磁ブレーキが必須となる。

5…垂直格納式映写スクリーン装置、10…スクリーン幕巻取機構、11…スクリーン幕、
12…巻取軸、13…電気モータ(幕巻取用)、20…俯仰桿、25…俯仰軸、26…ピン(上)、
27…検出手段、30…支持構造物、34a…下限ストッパ、36…ピン(下)、38…玉軸受、
40…ガススプリング、41…シリンダ、42…ロッド、50…俯仰機構、
51…電気モータ(俯仰用)、70…遮蔽壁、80…傾斜手段、92…すべり子、
93…電気モータ(俯仰用/代案)

1建屋
2床
3舞台
4講壇
5垂直格納式映写スクリーン装置

10スクリーン幕巻取機構
11スクリーン幕
12巻取軸
13電気モータ(幕巻取用)
14ハウジング
15締結手段(No10&14締結用)

20俯仰桿
21溝形条
22半円歯車
23補強板
24ボルト(No21&22&23締結用)
25俯仰軸
26ピン(上)
27検出手段

30支持構造物
31溝形条
32a軸受板(反モータ側)
32b玉軸受板(モータ側)、
33a下限センサ
33b上限センサ
34a下限ストッパ
34b上限ストッパ
35据付金具
36ピン(下)
37aボルト(軸受板32a,b取付用)
37bボルト(玉軸受38固定用)
37cボルト(俯仰モータ51取付用)
37dボルト(据付金具35取付用)
37e木ネジ(建屋へ取付用)
37fボルト(上限ストッパ34b取付用)
38玉軸受(俯仰軸支持用)

40ガススプリング
41シリンダ
42ロッド

50俯仰機構
51電気モータ(俯仰用)
52小歯車
53打込キー

60電気制御箱
61電源ケーブル
62動力ケーブル
63制御ケーブル
64連絡ケーブル
65スイッチボックス
66a展開ボタン、
66b格納ボタン、
66c非常停止ボタン、
67電源on/offボタン
68電源ランプ

70遮蔽壁

80傾斜手段(代案)
81傾斜板

90すべり子式俯仰機構(代案)
91リンク
92すべり子
93電気モータ(俯仰用/代案)

Claims (12)

1. スクリーン幕11と、
   前記スクリーン幕11をロール状に巻取る巻取軸12を有するスクリーン幕巻取機構10と、
   俯仰軸25を有し前記スクリーン幕巻取機構10と締結手段を用いて締結した俯仰桿20と、
   前記俯仰桿20を俯仰自在に支承する玉軸受38を有する支持構造物30と、
   前記俯仰桿20を水平から垂直まで任意可逆に俯仰可能な俯仰機構50と、
   を有することを特徴とする垂直格納式映写スクリーン装置5。
2. 前記スクリーン幕巻取機構10の巻取軸12を電気モータ13で駆動することを特徴とする請求項1項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
3. スクリーン幕11がロール状に巻取軸12に巻取り終えたことを検出する独立した検出手段27を有する請求項1と2項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
4. 前記俯仰桿20に配設したピン26と支持機構物30に配設したピン36をガススプリング40の両端の取付孔で結合したことを特徴とする請求項1〜3項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
5. 前記俯仰機構50が電気モータ51で駆動されることを特徴とする請求項1〜4項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
6. 前記俯仰桿20が水平の状態に於いて、前記ガススプリング40のバネ反力が前記スクリーン幕巻取機構10と一体に締結された俯仰桿20の自重トルクの前記バネ反力点に作用する力より「大きい」ことを特徴とする請求項1〜5項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
7. 「装置格納」の完了状態に於いて、ガススプリング40のシリンダ側の取付孔と結合するピン26の中心が、中立線(リンクのデットポイント)の直近、乃至、「装置格納」側に占位することを特徴とする請求項1〜6項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
8. 支持構造物30に付属する下限ストッパ34aにオイル式ショックアブソーバ等の緩衝手段を付加したことを特徴とする請求項1〜7項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
9. ガススプリング40のロッド42がシリンダ41から下向き突き出すように結合されたことを特徴とする請求項1〜8に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
10. 前記支持構造物30の前面に遮蔽壁70を有することを特徴とする請求項1〜9項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
11. 前記支持構造物30に傾斜手段80を有することを特徴とする請求項1〜10項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。
12. 前記俯仰機構50が直線運動するすべり子92を介して電気モータ93で駆動することを特徴とする請求項1、2、3、10、と11項に記載の垂直格納式映写スクリーン装置5。

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