JP2838124B2 - シャッター開閉装置 - Google Patents

シャッター開閉装置

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JP2838124B2
JP2838124B2 JP63245494A JP24549488A JP2838124B2 JP 2838124 B2 JP2838124 B2 JP 2838124B2 JP 63245494 A JP63245494 A JP 63245494A JP 24549488 A JP24549488 A JP 24549488A JP 2838124 B2 JP2838124 B2 JP 2838124B2
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明憲 堀田
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はシャッター開閉装置特に電動式のシャッター
開閉装置に関するものである。
[従来の技術] 近年では、操作性の向上、遠隔操作の要請等により、
シャッターを電動の駆動機を用いて巻上下げする電動式
のシャッター開閉装置が普及している。
第12図〜第14図に於いて従来の電動シャッターを説明
する。
図中1はサイドブラケット2に支持された支持シャフ
トであり、該支持シャフト1にホイール3が回転自在に
設けられ、該ホイール3にシャッター4の上端が固着さ
れ、該ホイール3をを回転させることにより、シャッタ
ー4が巻上げられ、或は巻下げられる。又、支持シャフ
ト1とホイール3間にはバランス用のコイルスプリング
5が設けられ、シャッター4の重量とコイルスプリング
5による上方への付勢力がバランスする様になってい
る。
図中6はシャッター4のガイドレール、7はケース、
16は補助バーを示す。
次に、前記ホイール3に台座8を介して従動スプロケ
ット9が固着され、前記ケース7には支持シャフト1と
平行に駆動ユニット10が設けられている。該駆動ユニッ
ト10は電動モータ11、制御ボックス12等から成り、電動
モータの出力軸に設けられた駆動スプロケット13と前記
従動スプロケット9とはチェーン14によって連結されて
いる。
斯かる電動式シャッター開閉装置でシャッター4を開
閉する場合は、制御ボックス12に接続されたスイッチボ
ックス15のボタンを操作する。ボタン操作で制御ボック
ス12を介して電動モータ11が駆動され、駆動スプロケッ
ト13を回転させる。駆動スプロケット13の回転はチェー
ン14を介して従動スプロケット9に伝達され、ホイール
3が巻上げ方向又は巻下げ方向に回転され、シャッター
4の開閉動がなされる。
[発明が解決しようとする課題] 然し、上述した従来のものでは第13図でも分る様に支
持シャフト1の端部及びその近傍に摺動スプロケット9
等の駆動機構を設ける為、電動式でないものに比べ軸心
方向にWだけ長くなってしまうと共に奥行もDだけ大き
くなってしまい設置スペースを多く必要とする。更に、
シャッターは数十万回〜百万回という高い繰返し動作を
要求され、スプロケットチェーン等損耗は避けられず状
況に応じて部品を交換する等のメンテナンスが必要であ
る。
更に又、シャッターとガイドレールの噛合等でシャッ
ターの開閉に要する力が大きくなった時は電動モータに
負荷が掛りすぎて焼損する虞れもある。
本発明は、上記実情に鑑み構造が簡潔で小さな取付ス
ペースですみ、耐久性が高く、メンテナンスを必要とし
ない電動式のシャッター開閉装置を提供しようとするも
のである。
[問題を解決する為の手段] 本発明は支持シャフトに回転自在に設けられ、シャッ
ターの上端が固着されたホイールと、前記支持シャフト
が貫通する様ドーナッツ状の超音波モータを設け、該超
音波モータ本体側を前記支持シャフトに固定し、超音波
モータの回転リング側に前記支持シャフトと平行に固着
して設けたコネクタピンを前記ホイールに摺動自在に貫
通させ、前記コネクタピンに嵌設したスプリングをホイ
ールと前記回転リングとの間に挟設し、前記回転リング
を前記超音波モータ本体側に付勢したことを特徴とし、
又支持シャフトに回転自在に設けられシャッターの上端
が固着されたホイールと、前記支持シャフトが貫通する
様ドーナッツ状の超音波モータを設け、該超音波モータ
本体側を前記支持シャフトに固定し、超音波モータの回
転リングより延出し前記支持シャフトに回転自在に外嵌
する中空の出力軸にピニオンギアを一体的に設け、該ピ
ニオンギアに噛合するアイドルギアを前記超音波モータ
本体側に設け、前記ホイールに取付けた内歯リングギア
を前記アイドルギアに噛合させたことを特徴とするもの
である。
[作用] 超音波モータを駆動するとその回転力はホイールに伝
達され、超音波モータの駆動方向に応じシャッターが巻
上げられ、又は巻下げられる。
[実 施 例] 以下図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。
第1図〜第3図は本発明の第1の実施例を示してい
る。尚、以下に示す実施例中第12図〜第14図中で示した
ものと同一のものには同符号を付してある。
シャフト1はサイドブラケット2に固着したサポート
片2aで支持されており、該シャフト1に前記した様にホ
イール3が回転自在に嵌合され、該ホイール3にはコイ
ルスプリング5の一端が係着され巻上げ方向の力が作用
する様になっている。
前記サイドブラケット2といずれ一方のホイール3と
の間に中空ドーナッツ状の超音波モータ17をシャフト1
が貫通する状態で取付ける。
該超音波モータ17はモータハウジング18に絶縁状態で
取付けた駆動リング19、該駆動リング19に所要の圧力で
当接せしめた回転リング20及び該回転リング20に固着し
た出力リング21から成っており、該出力リング21に植設
したコネクタピン22を前記ホイール3に摺動自在に貫通
させ、モータハウジング18に設けたボス部23で支持シャ
フト1に固定してある。
前記駆動リング19は圧電振動子24に櫛歯形状で弾性材
の振動体25を固着しており、該圧電振動子24は円周方向
に所要数分割され、分割したそれぞれには位相の異なる
高周波の交流電圧を印加する様になっており、又回転リ
ング20は例えば前記コネクタピン22に嵌設され、更に前
記出力リング21とホイール3との間に挟設した圧縮スプ
リング26によって振動体25に押圧されている。
而して、圧電振動子24に高周波の電圧を印加すると圧
電振動子24が円周方向に波打つ超音波振動を生じ、この
超音波振動は振動体で増幅されて回転リング20に伝達さ
れ、該回転リング20は所謂波乗作用で回転する。
回転リング20の回転は出力リング21、コネクタピン22
を介してホイール3へ伝達され、シャッター4を巻上下
げする。尚、回転リング20の回転方向については圧電振
動子24に印加する高周波の位相を制御することによりな
される。
次に、第4図に於いて該超音波モータ17の制御装置に
ついて略述する。
図中27は超音波モータ17に設けたエンコーダ、28は制
御部、29は操作部、30は電源、31は制御回路、32はモー
タ駆動回路を示す。
超音波モータ17の制御の態様について大略して速度制
御と位置制御があるが、速度制御の場合はエンコーダ27
からの信号を制御回路31に於いて周波数−電圧変換器で
電圧信号に変換し、該信号と操作部29からの速度指令信
号とを比較演算し両者が一致する様モータ駆動回路32を
制御し、位置制御の場合はエンコーダ27からのパルスを
カウントし超音波モータ17の回転量が操作部29からの位
置決め指令信号と一致した位置に停止させる様にし或い
は必要に応じエンコーダ27からの信号を微分処理して速
度信号を該信号で減速制御、ダンピング制御を行う。
上記制御回路でも分る様に超音波モータを用いたこと
により、超音波モータの駆動速度を自在に変え得ると共
にリミットスイッチ等位置検出用のセンサを設けること
なく任意の位置でシャッター4を停止させることができ
る。又、回転リング20は駆動リング19により固体接触で
駆動されており、停止時には大きな保持トルクが作用す
る。
又、第5図、第6図は他の実施例を示しおり、該実施
例では減速機ユニット33を一体的に組込んでいる。
回転リング20より中空の出力軸34を延出せしめ、該出
力軸34を軸受35を介し支持シャフト1に外嵌する。出力
軸34の先端にはピニオンギア36を固着し、該ピニオンギ
ア36の周囲にはピニオンギア36と噛合するフランジ付ア
イドルギア37を配置し、該アイドルギア37はモータハウ
ジングに植設した軸38により回転自在に支持されてい
る。又、アイドルギア37には内歯リングギア39を噛合
し、該内歯リングギア39とホイール3とコネクタピン22
を介して連結している。
而して、超音波モータ17を駆動すると、出力軸34が回
転し、該軸出力軸34の回転ピニオンギア36、アイドルギ
ア37を介して内歯リングギア39に伝達され、更にはコネ
クタピン22を介してホイール3に伝達される。
該実施例では減速機ユニット33を用いていることによ
り高トルク出力が得られる。
尚、第6図では組立が容易となる様2分割等複数の円
弧状の部分に分割できる分割式の内歯リングギア39を示
しているが、一体の内歯リングギアであってもよいこと
も勿論である。
第7図は上記シャフトマウント型の超音波モータ17の
配置位置の応用例を示すものであり、支持シャフト1の
略中央にもう一つのホイール3′を回転自在に設けると
共に超音波モータ17を設け、超音波モータ17によりホイ
ール3′を駆動して、シャッター4を巻上下げする様に
したものである。該例では両端のホイール3,3に均等に
回転力が伝達されるのでシャッター4の巻取状態が良好
となる。
第8図、第9図は超音波モータ17′をシャフトマウン
ト型とせず支持シャフト1とは独立して取付けられる様
にしたものである。
回転リング20の代りに中実の回転板40を設け、該回転
板40の軸心に一致せしめた出力軸軸41を突出させ、該出
力軸41に駆動スプロケット13を嵌着し、チェーン14を介
してホイール3に回転力を伝達する様にしたものであ
る。
該実施例ではモータの配置が第13図で示したものと略
同じになり、従来の電式モータのものと交換して改良す
ることもできる。
第10図、第11図で示すものは前記した超音波17′に減
速機42を追加したものである。
減速機ケース43には中間軸44が回転自在に設けられ、
該中間軸44に第1ギア45、第2ギア46が固着され、第1
ギア45には超音波モータ17′の出力軸41に設けたピニオ
ンギア36が噛合し、第2ギア46には減速機出力軸47の被
動ギア48が噛合している。図中49はバックアップ用のア
イドラである。
而して、超音波モータ17′の回転は減速されて減速機
出力軸47より出力される。
尚、上記した実施例では超音波モータを一体のドーナ
ッツ状のものとして示したが、第6図中の内歯リングギ
ア39の如く分割型としても勿論よい。この場合は本発明
に係るシャッター開閉装置を組上がったシャッター装置
に取付ける場合、支持シャフト1を取外さなくても行
え、作業性が著しく向上する。従って、既設のシャッタ
ー装置に本装置を追加して電動式に変更することも簡単
に行える。
[発明の効果] 以上述べた如く本発明によれば以下の優れた効果を発
揮する。
(i) 音波モータを用いているので電動式開閉装置を
小型軽量化することができる。
(ii) 動式開閉装置の小型化により、シャッター装置
自体の小型化が可能となり、設置スペースの検約によ
り、シャッター装置を電動化する上での制約を大幅に緩
和できる。
(iii) 駆動方式がコイル、磁石を用いていないこと
からノイズが大幅に低減され周囲に精密電子機器がある
様な所でも安心して設置可能である。
(iv) 過負荷によりモータが焼損することがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施したシャッター装置巻取部の斜視
図、第2図は第1の実施例の内部を示す説明図、第3図
は超音波モータの原理を示す説明図、第4図は本発明の
制御装置の一例を示すブロック図、第5図は第2の実施
例を示す断面図、第6図は該実施例の分解斜視図、第7
図は本発明の配置を変更した例を示す巻取部の斜視図、
第8図は第3の実施例を示す断面図、第9図は該実施例
の1部を断面した斜視図、第10図は第4の実施例を示す
断面図、第11図は該実施例の1部を断面した斜視図、第
12図は従来の電動式開閉装置を有するシャッター装置の
正面図、第13図は従来例の説明図、第14図は同前側面図
である。 1は支持シャフト、2はサイドブラケット、3はホイー
ル、4はシャッター、7はケース、17,17′は超音波モ
ータ、31は制御回路、33は減速機ユニット、34,41は出
力軸、42は減速機を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−131779(JP,A) 特開 昭62−147974(JP,A) 特開 昭63−1380(JP,A) 実公 昭53−51650(JP,Y2)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持シャフトに回転自在に設けられシャッ
    ターの上端が固着されたホイールと、前記支持シャフト
    が貫通する様ドーナッツ状の超音波モータを設け、該超
    音波モータ本体側を前記支持シャフトに固定し、超音波
    モータの回転リング側に前記支持シャフトと平行に固着
    して設けたコネクタピンを前記ホイールに摺動自在に貫
    通させ、前記コネクタピンに嵌設したスプリングをホイ
    ールと前記回転リングとの間に挟設し、前記回転リング
    を前記超音波モータ本体側に付勢したことを特徴とする
    シャッター開閉装置。
  2. 【請求項2】支持シャフトに回転自在に設けられシャッ
    ターの上端が固着されたホイールと、前記支持シャフト
    が貫通する様ドーナッツ状の超音波モータを設け、該超
    音波モータ本体側を前記支持シャフトに固定し、超音波
    モータの回転リングより延出し前記支持シャフトに回転
    自在に外嵌する中空の出力軸にピニオンギアを一体的に
    設け、該ピニオンギアに噛合するアイドルギアを前記超
    音波モータ本体側に設け、前記ホイールに取付けた内歯
    リングギアを前記アイドルギアに噛合させたことを特徴
    とするシャッター開閉装置。
  3. 【請求項3】内歯リングギアを複数の円弧となる様に分
    割可能とした請求項第2項記載のシャッター開閉装置。
  4. 【請求項4】支持シャフトの中途部に回転自在に設けら
    れたホイールに超音波モータが設けられた請求項第1、
    請求項第2項記載のシャッター開閉装置。
  5. 【請求項5】超音波モータに取付けたエンコーダと、該
    エンコーダからの信号周波数を電圧信号に変換し、前記
    超音波モータの速度制御を行う制御回路を有する請求項
    第1、請求項第2、請求項第3項記載のシャッター開閉
    装置。
  6. 【請求項6】超音波モータに取付けたエンコーダと、該
    エンコーダからのパルス信号数を基に超音波モータの位
    置制御を行う制御回路を有する請求項第1、請求項第
    2、請求項第3項記載のシャッター開閉装置。
JP63245494A 1988-09-29 1988-09-29 シャッター開閉装置 Expired - Lifetime JP2838124B2 (ja)

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JPH0291387A JPH0291387A (ja) 1990-03-30
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