JP3230427U - 電気カーテンモータ用の逆止め機構 - Google Patents

Abstract

【課題】モーターが停止した後、カーテンが必要な位置で安定して停止し、外力または重力による損傷を防止する電気カーテンモータ用の逆止め機構を提供する。【解決手段】電気カーテンモータ用の逆止め機構は、順番に接続されているモーター１とギアボックス２を具備し、ギアボックスの出力端に逆止めユニットが接続される。逆止めユニットは、フランジ３と、出力シャフト４と、逆止めブロック５を具備する。フランジには収容キャビティ３．１が形成され、ギアボックスの出力端には、出力ブラケット６が設置されて、出力ブラケットと出力シャフトのギアボックスに面する一端とは、一方向に転動するように嵌合し、且つ収容キャビティに嵌合する。逆止めブロックは出力ブラケットと出力シャフトの嵌合箇所に配置され、フランジはギアボックスに接続する。フランジ、出力シャフト、および逆止めブロックの協働により、ギアボックスの出力ブラケットとの一方向伝送協調を実現する。【選択図】図２

Description

本考案は、電気カーテンモータの技術分野に関し、特に、電気カーテンモータ用の逆止め機構に関する。

人々の生活水準が向上し続けるにつれて、電気カーテン及びおよびインテリジェントカーテンはますます人気が高まっている。その中、高級住宅の大面積の窓は、消費者に優れた日光体験を提供し、カーテン面積もますます大きくなっている。同時に、カーテンモーターに対しては、たとえば、より小さな体積、より高い出力トルク、より大きい逆止め力、より低いランニングノイズ、及びより良い安定性などのより高い要求が存在する。

カーテンモーターの一般的な動作原理は、制御システムにより、ＤＣモーターに順方向または逆方向のコマンドを発行し、ＤＣモーターはギアボックスを利用してモーターの回転速度を下げ、出力トルクを増大させ、最後に、出力シャフトでカーテンファブリックの動作を駆動することにより、カーテンの開閉を実現する。このプロセスでは、モーターは負荷がかかった状態で指定された位置まで静かに動作し、且つ、スリップしなく、カーテンを希望の位置に安定的に止まることを実現するためには、主な技術的な問題点は、カーテンが停止した後、カーテンモーターが、カーテンの重力に打ち勝つために十分な逆止め力を提供するということです。

スムーズな運転の過程では、モーターの逆止めブレーキ性能は特に重要である。現在の逆止め駆動方式は、ＤＣモーターローターのコギングトルクの増加とモーターの短絡接続により発生する逆起電力を利用し、減速機の増幅により逆止め駆動を実現することである。一方で、大きなコギングトルクはＤＣモーターの大きなノイズの主な要因であり、モーターの短絡接続によって発生する逆起電力ブレーキは、ＤＣモーターの寿命を大幅に短縮することになる。そして、これらの２つの方式によって提供される逆止め力は、大きなカーテンの要求を満たすことができない。

また、例えば、モーター出力シャフトとモーターの歯の間に磁石と鉄心を増設して静的トルクを増加させ、又は、ばね摩擦によってカーテンモーターの逆止め力を増加させるなどの方式により、カーテンモーターが滑ることを避けることは、モーターの効率と寿命を損なうだけでなく、大きなノイズや低効率などの欠陥もある。

さらに、実際の応用では、カーテンは強風や手で引っ張るなどの外力によって瞬間にカーテンモーターのギアに衝撃を与え、カーテンモーターのギアボックスとモーターコアに直接損傷を与え、カーテン全体が正常に動作しなくなる。これらは、既存の技術でよく発生するアフターセールスの問題である。従って、どのようにモーターとギアボックスの寿命を損なうことなく、モーターが停止したときにカーテンが必要な位置に安定的に停止するようにバックストップ力を効果的に提供することは、早急に解決する必要がある問題である。

上記の従来技術の現状を考慮して、本考案によって解決しようとする技術的課題は、外力や重力の影響を受けなく、且つ出力シャフトがギアボックスとモーターを逆方向に駆動することによるギアボックスとモーターの損傷を与えることなく、モーターが停止したときにカーテンが必要な位置に安定的に停止できるようにバックストップ力を効果的に提供できる電気カーテンモータ用の逆止め機構を提供するものである。

上記の技術的課題を解決するために本考案によって採用された技術手段は以下のとおりである。即ち、順番に接続されているモーターとギアボックスを具備する電気カーテンモータ用の逆止め機構において、前記ギアボックスの出力端に逆止めユニットが接続されており、前記逆止めユニットは、フランジと、出力シャフトと、逆止めブロックを具備し、前記フランジには収容キャビティが形成されており、前記ギアボックスの出力端には、出力ブラケットが設置されており、前記出力ブラケットと出力シャフトにおけるギアボックスに面する一端とは、一方向に転動するように嵌合し、且つ収容キャビティに嵌合されており、前記逆止めブロックは出力ブラケットと出力シャフトの嵌合箇所に配置され、前記フランジはギアボックスに接続されている。

さらに、前記出力シャフトにおける前記ギアボックスに面する側の端部には、少なくとも１つの円弧状の溝が径方向に凹んでおり、前記逆止めブロックは前記円弧状の溝に収納されており、前記出力ブラケットには、チェックブロックをシフトさせるレバーが延びており、前記レバーは前記円弧状の溝に嵌合されている。

さらに、前記円弧状の溝の底部には、ブレーキブロックが突き出ており、前記ブレーキブロックで、円弧状の溝が２つの対称的なチャンバーに分割され、２つの前記チャンバーは互いに連通され、前記逆止めブロックは、２つのチャンバーに対称的に収容され、前記レバーは円弧状の溝内に伸び、且つ二つの逆止めブロックの間に配置されている。
さらに、前記ブレーキブロックの凸面から収容キャビティの内壁までの距離は、レバーの厚さよりも大きく、前記逆止めブロックの幅よりも小さい。
さらに、前記逆止めブロックと前記チャンバーの内壁の間、および前記逆止めブロックと収容キャビティの内壁の間は、クリアランスフィットしている。

さらに、前記円弧状の溝の数は３つであり、前記円弧状の溝は、出力シャフトにおけるギアボックスに面する側の端部の円周方向に等間隔で配置され、前記逆止めブロックの数は６つであり、前記シフトレバーの数と配置箇所は、前記円弧状の溝に対応している。

さらに、前記出力シャフトにおけるギアボックスに面する側の端部の中心箇所には、位置決めシャフトが突き出ており、前記出力ブラケットには、位置決めシャフトと嵌合するシャフト穴が設置されている。

さらに、前記フランジにおける前記ギアボックスから離れた端部に貫通穴が開いており、前記貫通穴は、収容キャビティと連通し、前記貫通穴と収容キャビティの連通箇所は、段差面が形成され、前記出力シャフトには、段差面に配合する位置決め段差が設置されており、前記出力シャフトにおけるギアボックスから離れた端部は、貫通穴を通過してフランジの外側に露出し、前記出力シャフトにおけるフランジの外側に露出した部分には、環状溝が設置され、前記環状溝にサークリップが挟まれ、前記サークリップは、前記フランジにおける前記ギアボックスから離れた側の端面に貼付されている。
さらに、前記逆止めブロックが球体である。
さらに、前記出力シャフトにおける前記ギアボックスから離れた端部が、外付け部分と連動するための伝達ヘッドである。

従来技術と比較して、本考案の利点は、以下の通りである。即ち、本考案が、フランジ、出力シャフト、および逆止めブロックの協働により、ギアボックスの出力ブラケットとの一方向伝送協調を実現することができる。つまり、モーターが出力ブラケットを駆動して回転させる場合には、出力ブラケットが逆止めブロックを回し、逆止めブロックが出力シャフトの円弧溝の内壁を押すことにより、出力シャフトの同期回転を駆動する。一方で、モーターが停止する場合には、出力ブラケットの回転が停止し、このとき、カーテンは外力または自重によって出力シャフトを駆動し、しかし、出力シャフトはロックされ、出力ブラケットを逆駆動することができないので、ギアボックスとモーターの耐用年数が損なわれることはない。これは、出力シャフトが回転する時、弧状の溝で逆止めブロックを押すことになり、逆止めブロックが弧状の溝により押され、且つ収容キャビティの内壁の間の可動ギャップが小さくなるので逆止めブロックが固着されるためです。これにより、出力シャフトが出力ブラケットを逆方向に駆動するのを防ぎ、ギアボックスとモーターを保護し、耐用年数を延ばすことができる。

本考案の構造の概略図である。 本考案の分解図である。 本考案の逆止め機構の構造の概略図である。 本考案の出力シャフトの構造の概略図である。 本考案の出力ブラケットの構造の概略図である。 本考案の逆止め機構と出力ブラケットとの嵌合の概略断面図である。 本考案の正回転状態での出力ブラケットの概略断面図である。 本考案の反転状態での出力ブラケットの概略断面図である。 本考案の正回転状態での出力シャフトの概略断面図である。 本考案の逆状態での出力シャフトの概略断面図である。

図面と特定の実施形態を参照しながら、本考案をさらに詳細に説明する。
図１〜図６で示しているように、電気カーテンモータ用の逆止め機構は、順番に接続されているモーター１とギアボックス２を具備し、前記ギアボックス２の出力端に逆止めユニットが接続されており、前記逆止めユニットは、フランジ３と、出力シャフト４と、逆止めブロック５を具備し、前記フランジ３には収容キャビティ３．１が形成されており、前記ギアボックス２の出力端には、出力ブラケット６が設置されており、前記出力ブラケット６と出力シャフト４におけるギアボックス２に面する一端とは、一方向に転動するように嵌合し、且つ収容キャビティ３．１に嵌合されており、前記逆止めブロック５は出力ブラケット６と出力シャフト４の嵌合箇所に配置され、前記フランジ３はギアボックス２に接続されている。前記出力シャフト４における前記ギアボックス２に面する側の端部には、少なくとも１つの円弧状の溝４．１が径方向に凹んでおり、前記逆止めブロック５は前記円弧状の溝４．１に収納されており、前記出力ブラケット６には、チェックブロック５をシフトさせるレバー６．１が延びており、前記レバー６．１は前記円弧状の溝４．１に嵌合されている。前記円弧状の溝４．１の底部には、ブレーキブロック４．２が突き出ており、前記ブレーキブロック４．２で、円弧状の溝４．１が２つの対称的なチャンバー４．３に分割され、２つの前記チャンバー４．３は互いに連通され、前記逆止めブロック５は、２つのチャンバー４．３に対称的に収容され、前記レバー６．１は円弧状の溝４．１内に伸び、且つ二つの逆止めブロック５の間に配置されている。前記逆止めブロック５と前記チャンバー４．３の内壁の間、および前記逆止めブロック５と収容キャビティ３．１の内壁の間は、クリアランスフィットしている。すなわち、収容キャビティ３．１の内壁とキャビティ４．３の内壁によって囲まれる可動空間は、逆止めブロック５の容積よりも大きいが、クリアランスの範囲は０．１〜２ｍｍであり、前記出力シャフト４におけるギアボックス２から離れた端部は、外付け部分と連動するための伝達ヘッドである。前記伝達４．７は、外部の回転ジョイントに接続することにより、カーテンの開閉を直接駆動する。

また、前記ブレーキブロック４．２の凸面から収容キャビティ３．１の内壁までの距離は、レバー６．１の厚さよりも大きく、前記逆止めブロック５の幅よりも小さい。つまり、レバー６．１は円弧状の溝４．１内で前後に回転でき、レバー６．１はブレーキブロック４．２を越えて左右の二つのチャンバー４．３の上を移動できるため、逆止めブロック５を回してアーク溝４．１の内壁を押して出力シャフト４が同期して回転することを駆動し、一方で、逆止めブロック５は中間ブレーキブロック４．２の設定により、それぞれのチャンバー４．３内のみ移動でき、ブレーキブロック４．２を越えることはできない。さらに、逆止めブロック５がブレーキブロック４．２に近づけるほど、逆止めブロック５と収容キャビティ３．１の内壁およびブレーキブロック４．２の凸面との間の可動ギャップが小さくなり、最後に、収容キャビティ３．１の内壁とブレーキブロック４．２の凸面の間にロックされる。これにより、出力シャフト４が反対方向に駆動することがロックされる。これにより、外力やカーテン自体の重力が出力ブラケット６に力を伝達しないように保障でき、ギアボックス２とモーター１を保護し、寿命を延ばすことができる。

好ましくは、前記円弧状の溝４．１の数は３つであり、前記円弧状の溝４．１は、出力シャフト４におけるギアボックス２に面する側の端部の円周方向に等間隔で配置され、前記逆止めブロック５の数は６つであり、前記シフトレバー６．１の数と配置箇所は、前記円弧状の溝４．１に対応している。上記は好ましい実施形態であり、この実施形態では、出力ブラケット６が伝達しても、逆止めブロック５が逆止めても、力が比較的均一であり、偏向が発生せず、摩耗も比較的均一であり、使用寿命がほぼ同じである。

また、前記出力シャフト４におけるギアボックス２に面する側の端部の中心箇所には、位置決めシャフト４．４が突き出ており、前記出力ブラケット６には、位置決めシャフト４．４と嵌合するシャフト穴６．２が設置されている。位置決めシャフト４．４とシャフト穴６．２の嵌合により、出力ブラケット６および出力シャフト４は同軸回転を維持し、回転中の偏りを回避し、摩耗を低減し、騒音を低減することができる。

前記フランジ３における前記ギアボックス２から離れた端部に貫通穴３．２が開いており、前記貫通穴３．２は、収容キャビティ３．１と連通し、前記貫通穴３．２と収容キャビティ３．１の連通箇所は、段差面３．３が形成され、前記出力シャフト４には、段差面３．３に配合する位置決め段差４．５が設置されており、前記出力シャフト４におけるギアボックス２から離れた端部は、貫通穴３．２を通過してフランジ３の外側に露出し、前記出力シャフト４におけるフランジ３の外側に露出した部分には、環状溝４．６が設置され、前記環状溝４．６にサークリップ７が挟まれ、前記サークリップ７は、前記フランジ３における前記ギアボックス２から離れた側の端面に貼付されている。段差面３．３と位置決めステップ４．５の配合、及びサークリップ７と環状溝４．６、フランジ３の端面との配合により、出力シャフト４の軸方向の動きが制限され、出力シャフト４の軸方向の動きを回避でき、それにより、レバー６．１と逆止めブロック５、円弧状の溝４．１、およびブレーキブロック４．２の間の配合に影響を与えないことができる。

また、前記逆止めブロック５が球体である。前記逆止めブロックは鋼球であることが好ましい。本考案の逆止め機構が作動している場合には、鋼球と収容キャビティ３．１の内壁、円弧溝４．１の内壁、およびブレーキブロックの４．２の凸面との間の摩擦が、すべて転がり摩擦であり、摩擦抵抗が低く、摩耗が少なく、耐用年数が長く、交換が簡単で、メンテナンスが便利である。

ここで、フランジ３におけるギアボックス２に面する一端に、ギアボックス２の内歯輪と嵌合する外歯輪３．４が設けられており、それにより、フランジ３とギアボックス２との間の気密性を改善する。また、また、フランジ３の外周壁には少なくとも２つのバックル３．５が設けられており、当該バックル３．５は等間隔に配置されており、ギアボックス２には、それに対応して、バックル３．５と嵌合する係合溝２．１が設けられ、バックル３．５が係合溝２．１と嵌合されていることにより、フランジ３は、ギアボックス２に固定的に接続される。

本考案の動作原理は以下の通りである。即ち、モーター１が動作しているとき、ギアボックス２を（順方向または逆方向に）駆動して、出力ブラケット６を回転させ、出力ブラケット６のレバー６．１は、円弧状の溝４．１内で回転し、当該レバー６．１は、ブレーキブロック４．２と収容チャンバー３．１の内壁との間のギャップを通って、２つのチャンバー４．３の間を前後に移動することができ、レバー６．１が円弧状の溝４．１内の鋼球を回転して動かす。

図７に示すように、レバー６．１が順方向に回転すると、ブレーキブロック４．２の右側にある鋼球のみを移動させる。図８に示すように、レバー６．１が逆方向に回転すると、ブレーキブロック４．２の左側にある鋼球のみを移動させる。

レバー６．１は、順方向または逆方向に片側だけの鋼球を毎回移動させる。移動された鋼球は、レバー６．１の推力により、収容キャビティ３．１の内壁とブレーキブロック４．２の凸面との間の隙間に引っ掛からない。レバー６．１で移動されない鋼球がチャンバー４．３にあり、同様に引っ掛からない。

移動された鋼球が円弧状の溝４．１の内壁を圧迫し、出力軸４を回転させる。出力シャフト４は、伝達ヘッド４．７を介して外部の回動継ぎ手に接続され、カーテンの開閉を直接駆動する。モーター１が動作を停止すると、出力ブラケット６の回転が停止し、このとき、カーテンは外力（風吹きまたは人為的な引っ張り）またはカーテン自体の重力によって出力シャフト４を駆動する。出力シャフト４が回転すると、図９に示すように、出力シャフト４が順方向に回転すれば、円弧状の溝４．１のブレーキブロック４．２が右側の鋼球を押し、ブレーキブロック４．２の凸面と収容キャビティ３．１の内壁との間の距離は鋼球の幅よりも小さいので、鋼球はブレーキブロック４．２の凸面と収容キャビティ３．１の内壁との間に挟み込まれる。

同様な理由で、図１０に示すように、出力シャフト４が逆方向に回転すれば、左側の鋼球もブレーキブロック４．２の凸面と収容キャビティ３．１の内壁の間に挟み込まれる。これにより、出力シャフト４が出力ブラケット６を逆方向に駆動することをロックする。

つまり、出力シャフト４は、順方向または逆方向に関係なくロックされる。したがって、外力またはカーテン自体の重力は、出力ブラケット６に伝達されないので、バックストップ効果を達成できる。

したがって、モーター１が動作を停止すると、モーター１が停止した瞬間の位置でカーテンが停止し、外力やカーテン自体の重力による位置ずれが発生しなく、同時に、モーター１とギアボックス２の耐用年数を十分に保護することができる。

本考案は、フランジ３、出力シャフト４、および鋼球の協働により、ギアボックス２の出力ブラケット６との一方向伝達協調を実現し、出力ブラケット６は、出力シャフト４を回転させることができる。一方で、出力シャフト４は出力ブラケット６を逆方向に回転させるように駆動できない。従って、モーター１が停止した後、カーテンが必要な位置で安定して停止するように、逆止め機構は効果的に逆止め力を提供できると同時に、ギアボックス２とモーター１の耐用年数が損なわれないことができる。

さらに、逆止め機構は、ギアボックス２の出力端に配置された出力ブラケット６と直接に駆動されることにより、構造がさらに単純になり、設計要件が大幅に軽減される。したがって、コストが削減され、また、非常に小さいコギングトルクを使用して、モーター１の速度を上げ、カーテンモーターのエネルギー消費を減らすことができる。

最後に、上記の実施形態は、本考案の技術手段を説明するためにのみ使用され、それらを限定するものではないことに留意されたい。本考案は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されているが、当業者は、依然として前述の実施形態に記載された技術手段を修正するか、または技術的特徴の一部を同等に置き換えることができる一方で、これらの修正または置き換えは、対応する技術手段の本質を、本考案の実施形態の技術手段の精神および範囲から逸脱させないと理解すべきである。

１ モーター
２ ギアボックス
２．１ クランプ溝
３ フランジ
３．１収容キャビティキャビティ
３．２ 貫通穴
３．３ステップ面
３．４ アウターギアリング
３．５ バックル
４ 出力シャフト
４．１ 円弧状の溝
４．２ ブレーキブロック
４．３ チャンバー
４．４ 位置決めシャフト
４．５ 位置決めステップ
４．６ 環状溝
４．７伝達ヘッド
５ 逆止めブロック
６ 出力ブラケット
６．１ レバー
６．２ シャフト穴
７ サークリップ

Claims (10)

1. 順番に接続されているモーター（１）とギアボックス（２）を具備する電気カーテンモータ用の逆止め機構において、
   前記ギアボックス（２）の出力端に逆止めユニットが接続されており、前記逆止めユニットは、フランジ（３）と、出力シャフト（４）と、逆止めブロック（５）を具備し、
   前記フランジ（３）には収容キャビティ（３．１）が形成されており、前記ギアボックス（２）の出力端には、出力ブラケット（６）が設置されており、
   前記出力ブラケット（６）と出力シャフト（４）におけるギアボックス（２）に面する一端とは、一方向に転動するように嵌合し、且つ収容キャビティ（３．１）に嵌合されており、
   前記逆止めブロック（５）は出力ブラケット（６）と出力シャフト（４）の嵌合箇所に配置され、前記フランジ（３）はギアボックス（２）に接続されている、
   ことを特徴とする電気カーテンモータ用の逆止め機構。
2. 前記出力シャフト（４）における前記ギアボックス（２）に面する側の端部には、少なくとも１つの円弧状の溝（４．１）が径方向に凹んでおり、
   前記逆止めブロック（５）は前記円弧状の溝（４．１）に収納されており、前記出力ブラケット（６）には、チェックブロック（５）をシフトさせるレバー（６．１）が延びており、
   前記レバー（６．１）は前記円弧状の溝（４．１）に嵌合されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
3. 前記円弧状の溝（４．１）の底部には、ブレーキブロック（４．２）が突き出ており、
   前記ブレーキブロック（４．２）で、円弧状の溝（４．１）が２つの対称的なチャンバー（４．３）に分割され、２つの前記チャンバー（４．３）は互いに連通され、
   前記逆止めブロック（５）は、２つのチャンバー（４．３）に対称的に収容され、
   前記レバー（６．１）は円弧状の溝（４．１）内に伸び、且つ二つの逆止めブロック（５）の間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
4. 前記ブレーキブロック（４．２）の凸面から収容キャビティ（３．１）の内壁までの距離は、レバー（６．１）の厚さよりも大きく、前記逆止めブロック（５）の幅よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
5. 前記逆止めブロック（５）と前記チャンバー（４．３）の内壁の間、および前記逆止めブロック（５）と収容キャビティ（３．１）の内壁の間は、クリアランスフィットしている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
6. 前記円弧状の溝（４．１）の数は３つであり、
   前記円弧状の溝（４．１）は、出力シャフト（４）におけるギアボックス（２）に面する側の端部の円周方向に等間隔で配置され、
   前記逆止めブロック（５）の数は６つであり、
   前記レバー（６．１）の数と配置箇所は、前記円弧状の溝（４．１）に対応している、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
7. 前記出力シャフト（４）におけるギアボックス（２）に面する側の端部の中心箇所には、位置決めシャフト（４．４）が突き出ており、
   前記出力ブラケット（６）には、位置決めシャフト（４．４）と嵌合するシャフト穴（６．２）が設置されていることを特徴とする請求項２に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
8. 前記フランジ（３）における前記ギアボックス（２）から離れた端部に貫通穴（３．２）が開いており、
   前記貫通穴（３．２）は、収容キャビティ（３．１）と連通し、前記貫通穴（３．２）と収容キャビティ（３．１）の連通箇所は、段差面（３．３）が形成され、
   前記出力シャフト（４）には、段差面（３．３）に配合する位置決め段差（４．５）が設置されており、
   前記出力シャフト（４）におけるギアボックス（２）から離れた端部は、貫通穴（３．２）を通過してフランジ（３）の外側に露出し、
   前記出力シャフト（４）におけるフランジ（３）の外側に露出した部分には、環状溝（４．６）が設置され、
   前記環状溝（４．６）にサークリップ（７）が挟まれ、
   前記サークリップ（７）は、前記フランジ（３）における前記ギアボックス（２）から離れた側の端面に貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
9. 前記逆止めブロック（５）が球体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。
10. 前記出力シャフト（４）における前記ギアボックス（２）から離れた端部が、外付け部分と連動するための伝達ヘッド（４．７）であることを特徴とする請求項１に記載の電気カーテンモータ用の逆止め機構。