JP2022146548A

JP2022146548A - 巻き取り駆動装置

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Publication number: JP2022146548A
Application number: JP2021047559A
Authority: JP
Inventors: 寿典田中; Hisanori Tanaka
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-10-05

Abstract

【課題】ハーネスを周囲の部品に干渉させない小型の巻き取り駆動装置を提供すること。【解決手段】巻き取り駆動装置１は、モータ２と、モータ２の軸方向の端部２ｂに配置され、モータ２の回転軸に連結されて回転する円盤形状部材４と、モータ２の端部に配置され、円盤形状部材４の回転によりモータ２の回転数を検出するセンサ５２が配置される基板５と、モータ２の２ｂ端部が挿入されるとともに、基板５から延びる複数のハーネス５１をモータ２から離隔する方向へ挿通可能な貫通孔７２１を有する軸受け部７と、を備え、軸受け部７は、複数のハーネス５１の移動を規制する規制部７３を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、巻取り駆動装置に関する。

従来、シャッターやロールスクリーン等の素材を電動で巻き取る技術が知られている。電動で巻き取り動作を行うには、スクリーンの素材が巻き付けられた外側のパイプの中に、軸状の巻き取り駆動装置が配置されている。巻き取り駆動装置は、パイプを回転させるためのモータや、モータに連結される基板を備えている。基板をモータの長手方向の軸に沿ってパイプの内部に配置することで、基板から延びるハーネスを少なくした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－７１３９９号公報

基板をモータの長手方向の軸に沿って配置すると、ハーネスの数は少なくなっても、基板自体が長く、幅も大きくなり、基板及びモータを収容するパイプの径が大きくなる。このため、ハーネスを周囲の部品と干渉しないように納めるとともに、巻き取り駆動装置を小型化することが求められている。

本開示は、モータと、前記モータの軸方向の端部に配置され、前記モータの回転軸に連結されて回転する円盤形状部材と、前記モータの前記端部に配置され、前記円盤形状部材の回転により前記モータの回転数を検出するセンサが配置される基板と、前記モータの前記端部が挿入されるとともに、前記基板から延びる複数のハーネスを前記モータから離隔する方向へ挿通可能な貫通孔を有する軸受け部と、を備え、前記軸受け部は、前記複数のハーネスの移動を規制する規制部を有する、巻き取り駆動装置に関する。

本実施形態のロールスクリーンを示す正面図である。本実施形態の巻き取り駆動装置の部分断面図である。本実施形態の巻き取り駆動装置の展開図である。本実施形態のモータを軸受け部側から視た正面図である。本実施形態の軸受け部の内側から見た斜視図である。本実施形態の軸受け部の外側から見た正面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態のロールスクリーン１００は、例えば窓等の建物における採光部に配置される。本実施形態のロールスクリーン１００は、フレーム部１１０と、パイプ１１１と、スクリーン１２０と、巻き取り駆動装置１と、を有する。

フレーム部１１０は、例えば建物の室内において、不図示の窓の上方に取り付けられる箱状のカバーである。フレーム部１１０は、パイプ１１１及び巻き取り駆動装置１を覆う。フレーム部１１０は、窓の見付方向に長い横長の形状を有する。

スクリーン１２０は、窓等の開口を覆い、外部からの視線や日差し等を遮蔽する薄く剛性の低い平坦な素材である。スクリーン１２０として、布地や樹脂製のシート等が例示できるが、素材は限定されない。

パイプ１１１は、内部が中空に形成され、フレーム部１１０の一端から他端まで延びる細長い円筒である。パイプ１１１の外側には、スクリーン１２０の端部が固定される。パイプ１１１が回転することにより、スクリーン１２０が巻き取られたり、パイプ１１１から垂らされたりする。パイプ１１１の内部の端部の一方側には、後述する巻き取り駆動装置１が配置される。パイプ１１１の内部の他方側には、手動兼用のスプリングセット１１２が配置されている

巻き取り駆動装置１は、パイプ１１１に固定され、パイプ１１１を回転させる装置である。巻き取り駆動装置１は、図２及び図３に示すように、モータ２と、ギヤヘッド３と、円盤形状部材としての磁石４と、基板５と、支持部としてのブラケット６と、軸受け部７と、アダプタ８と、制御装置９と、を有する。

モータ２は、モータ本体２１と、回転軸２２と、出力軸２３と、を有する。モータ本体２１は、パイプ１１１の長手方向に沿って配置される。図３及び図４に示すように、モータ本体２１は、断面視小判状（一部に直線を有する長円のトラック形状）で、内部が中実の柱状に形成される。すなわち、モータ本体２１は、断面視で互いに向かい合う一対の平坦な面２１１と、一対の平坦な面２１１同士を接続するとともに互いに向かい合う一対の湾曲した面２１２と、を有する回転軸２２は、モータ本体２１の略中心を貫通する径の小さな軸である。回転軸２２は、モータ本体２１の他端２１ｂ側から外側へ延びている。出力軸２３は、モータ本体２１の一端２１ａ側から外側へ延びている。

ギヤヘッド３は、モータ本体２１の一端２１ａ側の端部に配置される。ギヤヘッド３はモータ２の速度を減速する減速機構である。図２に示すように、ギヤヘッド３の外径は、モータ２の外面の対向する二点を結ぶ寸法よりも大きい。

磁石４は、モータ２の軸方向の端部としてのモータ本体２１の他端２１ｂ側に配置される。磁石４は、おける回転軸２２に回転可能に取り付けられる。磁石４は、回転軸２２が中心を挿通可能な孔が中心に設けられた円盤状の形状を有する。磁石４は、回転軸２２に連結されて回転する。磁石４は、後述するセンサ５２とともにモータ２の回転を検出する磁気式エンコーダを構成する。

基板５は、モータ２の軸方向の端部としてのモータ本体２１の他端２１ｂに配置され、固定される。基板５には、磁石４の回転数を検出するセンサ５２が配置されている。基板５からは、モータ２の入出力及びセンサ５２の入出力を外部の制御装置９へ伝える複数のハーネス５１が延びている。基板５は、図３に示すように、モータ本体２１の他端と平面視で同じ小判状の形状をしており、一対の向かい合う平坦な面５１１と、平坦な面５１１同士を接続する湾曲した面５１２とを有する。図４では、モータ本体２１の端面の形状を示すため、基板５を省略して示しているが、基板５はモータ本体２１の端面と平面視同一形状を有する。

ブラケット６は、モータ２及びギヤヘッド３をパイプ１１１内に固定するための支持部材である。ブラケット６は、接続部６１と、一対の固定片６２と、を有する。接続部６１は、図３に示すように、モータ２の軸方向の一端側にあるギヤヘッド３の端面に接続される。

一対の固定片６２は、ギヤヘッド３及びモータ２の外側で互いに向かい合うように一対配置される。図３に示すように、一対の固定片６２は、モータ本体２１の一対の平坦な面２１１の外側でモータ２に沿って一端側から他端側へそれぞれ延びて設けられる。一対の固定片６２は、幅の細い金属の板であり、ギヤヘッド３側からモータ２、基板５及び磁石４を超えた位置で、略直角に曲げられている。一対の固定片６２は、固定片６２が延びる一端側から他端側への中間部で、互いに近づく方向に折り曲げられている。一対の固定片６２は、第１固定片６２１と、第２固定片６２２と、段差６３と、を有する。第１固定片６２１は、モータ２の一端側に延び、ギヤヘッド３に接続される部分である。第２固定片６２２は、第１固定片６２１の端部からモータ２の他端２ｂ側に延びる部分である。段差６３は、第１固定片６２１と第２固定片６２２の間に形成される。図２に示すように、接続部６１側における第１固定片６２１同士の間の距離Ｄ１と、一対の第２固定片６２２同士の間の距離Ｄ２とを比べると、距離Ｄ１の方が、距離Ｄ２よりも大きい。距離Ｄ１が形成される部分と、距離Ｄ２が形成される部分との境界に、傾斜するように折り曲げられた段差６３が形成されている。一対の固定片６２は、後述する軸受け部７の内部に挿入され、モータ２を固定する。

軸受け部７は、巻き取り駆動装置１の端部、すなわちモータ２の他端２ｂ側に配置され、モータ２が挿入される部材である。軸受け部７は、パイプ１１１の端部に取り付けられてフレーム部１１０の端部に固定される。軸受け部７は、筒部７１と、円盤部７２と、規制部７３と、を有する。

筒部７１は、モータ２の挿入方向に沿って延びる筒状の形状を有する。筒部７１には、モータ２の端部、すなわち他端２ｂ及び一対の固定片６２が挿入される。筒部７１は、一対の平坦な部分７１０と、一対の湾曲した部分７１４と、を有する。一対の平坦な部分７１０は、筒部７１の周縁上における一部と、この一部に対向する他の部分とがそれぞれ平坦な筒部７１の壁面を形成している。一対の平坦な部分７１０は、固定片６２が筒部７１の内部に挿入された場合に、固定片６２が位置する部分となる。筒部７１の対向する外面同士を結ぶ距離Ｄ３は、一対の固定片６２における第１固定片６１１同士の距離Ｄ１よりも大きい。距離Ｄ３は、筒部７１の一対の平坦な部分７１０同士を結ぶ距離である。一対の湾曲した部分７１４は、一対の平坦な部分７１０同士を接続する曲面を有する。

筒部７１は、一端側に開口部７１ａを有する。図６に示すように、筒部７１の内側は、筒部７１を構成する周壁から内側に向かってリブが形成されることで、区画されている。筒部７１の内側には、一対の固定片６２が挿入される固定片挿入部７１１及びハーネス挿入部７１２が形成される。固定片挿入部７１１及びハーネス挿入部７１２については後述する。

円盤部７２は、筒部７１の他端側を塞ぐ略円盤状の形状を有する。円盤部７２の外形は、筒部７１の外径よりも大きい。円盤部７２は、貫通孔７２１と、ビス孔７２２と、固定片ガイド壁７２３と、を有する。

貫通孔７２１は、図６に示すように、軸受け部７の断面視で、磁石４の外縁の周方向の外側に形成される。貫通孔７２１は、円盤部７２の外周に沿う弧状の部分と、円盤部７２の外周上の対向する二点を結ぶ直線状の部分を有している。ビス孔７２２は、フレーム部１１０に固定するビスを挿通させるための孔である。図３に示すように、貫通孔７２１には、基板５から延びる複数のハーネス５１が、モータ２から離れて離隔する方向へ挿通可能である。図６に示すように、貫通孔７２１は、軸受け部７の断面視で、磁石４の外径の周方向の外側に配置されている。

固定片ガイド壁７２３は、円盤部７２の内側の面から起立し、筒部７１の内壁から内側へ突出するリブである、固定片ガイド壁７２３は、円盤部７２の貫通孔７２１が形成される側と対向する側に配置される。固定片ガイド壁７２３は、筒部７１の周縁上の対向する二点から内側に向かって突出するように一対形成される。固定片ガイド壁７２３は、固定片ガイド壁７２３より円盤部７２の中心側へ固定片６２が挿入されるように案内する。

規制部７３は、円盤部７２の内側の面から起立するリブにより構成される。規制部７３は、貫通孔７２１の直線状の部分の側部に形成される。規制部７３の外周側に、貫通孔７２１が形成されている。図５に示すように、規制部７３は、固定片ガイド壁７２３から離れた位置に、固定片ガイド壁７２３と対向して形成されている。規制部７３は、固定片ガイド壁７２３が筒部７１の対向する二点から突出して一対形成されているのに対して、筒部の対向する二点を結ぶように連続して起立している。図５に示すように、規制部７３は、軸受け部７の縦断面視で略コの字状の形状を有し、高丈部７３ａと、低丈部７３ｂと、を有する。高丈部７３ａは、筒部７１の周縁側で一対形成され、円盤部７２の内面から筒部７１の端部まで延びる。低丈部７３ｂは、高丈部７３ａよりも筒部７１の内周側に位置し、一対の高丈部７３ａ同士を結ぶとともに貫通孔７２１の側部に沿って延びる。低丈部７３ｂは、高丈部７３ａよりも円盤部７２の内面から起立する高さが低い。規制部７３は、貫通孔７２１と筒部７１の内部の他の部分とを区画している。

図６に示すように、規制部７３と、固定片ガイド壁７２３と、筒部７１の平坦な部分７１０の内側に、一対の固定片６２が挿入可能な固定片挿入部７１１が形成されている。固定片挿入部７１１と、貫通孔７２１とは、規制部７３により隔てられており、規制部７３から貫通孔７２１側が、ハーネス挿入部７１２となっている。

規制部７３は、貫通孔７２１を挿通するハーネス５１の移動を規制し、ハーネス５１がハーネス挿入部７１２側に延びるように規制する。貫通孔７２１と固定片挿入部７１１との間に規制部７３が障壁として起立しているので、貫通孔７２１を挿通したハーネス５１が固定片挿入部７１１側に入り込むことはない。図２に示すように、固定片挿入部７１１の内部には、第２固定片６２２が挿入され、一対の第２固定片６２２の内側には、モータ本体２１の他端２１ｂ側の端部と基板５と、磁石４が配置されている。磁石４は、モータ２の回転軸２２に従って回転するが、規制部７３によってハーネス５１が回転する磁石４に干渉しない。

アダプタ８は、軸受け部７に対向して配置され、モータの出力軸２３に固定される略円盤状の部品である。アダプタ８は、大径部８１と小径部８２とが接続されている。大径部８１の外径は、パイプ１１１の内周に固定可能な寸法を有する。小径部８２は、大径部８１の略中央に大径部８１よりも小さな外径を有し、大径部８１から外側へ突出する略円形の突出部である。小径部８２は、その内部でモータ２の出力軸２３に固定されている。固定方法は、所謂Ｄカット固定を例示できるが、特に限定されない。

制御装置９は、ハーネス５１に接続される。制御装置９は、不図示の電源に接続される。制御装置９は、センサ５２が読み取った磁石４の回転数をもとにスクリーン１２０の位置を推測し、巻き取り駆動装置１を駆動してスクリーン１２０を開閉する。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。巻き取り駆動装置１を、モータ２と、モータ２の軸方向の他端２ｂに配置され、モータ２の回転軸２２に連結されて回転する磁石４と、モータ２の他端２ｂに配置され、磁石４の回転によりモータ２の回転数を検出するセンサ５２が配置される基板５と、モータ２の他端２ｂが挿入されるとともに、基板５から延びる複数のハーネス５１をモータ２から離隔する方向へ挿通可能な貫通孔７２１を有する軸受け部７と、を含んで構成した。軸受け部７を、複数のハーネス５１の移動を規制する規制部７３を含んで構成した。軸受け部７に貫通孔７２１が形成されており、モータ２の他端２ｂが挿入されると、モータ２の端部に配置された基板５から延びる複数のハーネス５１が、貫通孔７２１から軸受け部７の外へ挿通される。このとき、軸受け部７に規制部７３が設けられており、ハーネス５１の移動を規制するので、ハーネス５１が回転する磁石４に干渉することを防止することが可能である。ハーネス５１が磁石４に干渉することを防止することで、ハーネス５１を磁石４が配置される方向と反対側の方向、すなわちモータ２側に配置する必要がない。ハーネス５１を軸受け部７の貫通孔７２１から外側へ配置することが可能になるため、モータ２側の横断面の寸法を小さくすることができ、巻き取り駆動装置１を細く形成することが可能になる。よって、例えばロールスクリーン１００を巻き取るパイプ１１１も細くすることができる。ハーネス５１が軸受け部７から貫通孔７２１を挿通して外側へ延びるように配置されることで、ハーネス５１が他の部品に当たって傷ついたり動いたりして損傷することを防止できるので、耐久性も向上する。

本実施形態によれば、軸受け部７を、モータ２の挿入方向に沿って延びる筒部７１を含んで構成した。規制部７３を、貫通孔７２１の側部に形成され、貫通孔７２１と筒部７１の内部の他の部分とを区画するリブにより構成した。筒部７１の内部に規制部７３を配置し、貫通孔７２１と筒部７１の内部の他の部分との間を規制部７３に区画させた。筒部７１の内部には磁石４が配置されたモータ２の端部が配置されるので、筒部７１の内部に配置される磁石４とハーネス５１との間がリブで区画される。よって、ハーネス５１が磁石４に干渉せず、上記と同様の効果を奏する。

本実施形態によれば、貫通孔７２１を、軸受け部７の断面視で、磁石４の外径の周方向の外側に配置させた。これにより、軸受け部７の中心側に磁石４を配置し、貫通孔７２１を磁石４の外径の周方向の外側に配置することができる。よって、磁石４と貫通孔７２１内を挿通するハーネス５１との干渉を防止することができ、上記と同様の効果を奏する。

本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれる。上記実施形態では、モータ２のモータ本体２１は、断面視略小判状のものを例に説明した。しかし、モータ２及び固定片６２を軸受け部７に挿入可能であれば、モータ２の断面形状は問わない。例えば、モータ本体は、円柱状で、断面視円形であってもよい。この場合、ギヤヘッドの外径は、モータの外径よりも大きいことが好ましい。ブラケット６の第１固定片６２１同士の間の距離Ｄ１と、一対の第２固定片６２２同士の間の距離Ｄ２とを比べると、距離Ｄ１の方が、距離Ｄ２よりも大きいことが好ましい。軸受け部７における筒部７１の対向する外面同士を結ぶ距離Ｄ３が、一対の固定片６２における第１固定片６２１同士の距離Ｄ１よりも大きいことが好ましい。これらの距離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３の関係が成立していると、モータ及び固定片を軸受け部７に挿入しやすい。

上記実施形態では、基板５の形状は、モータ本体２１の他端と平面視で同じ小判状の形状をしたものを例に説明した。しかし、モータが断面視円形の場合、モータとともに基板の形状は円形であってよい。

上記実施形態では、ギヤヘッド３の外径は、モータ２の外面の対向する二点を結ぶ寸法よりも大きい例について説明したが、モータ２の外面の対向する二点を結ぶ寸法と同じでも、小さくてもよい。

さらに、モータ本体２１及び基板５の断面形状が略小判形状で、一対の第１固定片６２１同士の距離Ｄ１、第２固定片６２２同士一対の第２固定片６２２同士の間の距離Ｄ２、及び軸受け部７における筒部７１の対向する外面同士を結ぶ距離Ｄ３との関係が、上記実施形態で説明した関係と同様の場合、ブラケット６の固定片６２はモータ本体２１の一対の平坦な面２１１の外側でモータ２沿って延びていなくてもよい。一対の固定片６２は、モータ本体２１の湾曲した面２１２に沿っていてもよい。

さらに、上記実施形態では、固定片６２を、折り曲げられ、一対の第１固定片６２１と第２固定片６２２との間に段差６３を有して形成されたものとして説明した。しかし、固定片は直線状であってもよい。

上記実施形態では、磁石４とセンサ５２によりモータ２の回転数を磁気式エンコーダにて検出した。しかし、モータ２の回転数を検出する装置は磁気式エンコーダに限られない。円盤形状部材を有する光学式エンコーダであってもよい。

上記実施形態では、巻き取り駆動装置１を採光部に配置するロールスクリーン１００に配置する例を説明した。しかし、巻き取り駆動装置１は映像投影用のスクリーンや、防煙シート、外径の小さなシャッター等に適用してもよい。

１巻き取り駆動装置、２モータ、２ｂ他端（端部）、４磁石、５基板、７軸受け部、２２回転軸、５１ハーネス、５２センサ、７１筒部、７３規制部、７２１貫通孔

Claims

モータと、
前記モータの軸方向の端部に配置され、前記モータの回転軸に連結されて回転する円盤形状部材と、
前記モータの前記端部に配置され、前記円盤形状部材の回転により前記モータの回転数を検出するセンサが配置される基板と、
前記モータの前記端部が挿入されるとともに、前記基板から延びる複数のハーネスを前記モータから離隔する方向へ挿通可能な貫通孔を有する軸受け部と、を備え、
前記軸受け部は、前記複数のハーネスの移動を規制する規制部を有する、巻き取り駆動装置。
前記軸受け部は、前記モータの挿入方向に沿って延びる筒部を有し、
前記規制部は、前記貫通孔の側部に形成され、前記貫通孔と前記筒部の内部の他の部分とを区画するリブにより構成される、請求項１に記載の巻き取り駆動装置。
前記貫通孔は、前記軸受け部の断面視で、前記円盤形状部材の外径の周方向の外側に配置される、請求項１又は２に記載の巻き取り駆動装置。