JP4278454B2 - ハウス用の開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、農業・畜産等用ビニールハウス、パイプ・鉄骨ハウス、又は温室用の開閉装置(ハウスとする)に関する。さらに詳細は、開閉軸(出力軸)を、モータ・手動操作入力軸の双方で回転可能な回転伝達装置を備えたハウスのビニールシート、ビニールフィルム、寒冷紗、日除けシート等(シートとする)の開閉装置(屋根開閉部分・側面開閉部分・谷換気部分・妻面開閉部分・カーテンの開閉等である。以下、開閉部とする)や、非常時(停電や故障時)に手動で回転させる必要時に有益なハウス用の開閉装置に関する。
従来、この種の開閉装置付きハウスは、次のような構造である。即ち、駆動部によりギアモータが回転されると、この回転は、ギア(歯車)を介して駆動部の出力軸を回転する。従って、この回転は、ギア群(歯車群)を介して開閉軸で伝達されるとともに、この開閉軸の回転によりシートが巻上げ、巻戻しされることによって、ハウスの開閉部のシートを開閉する構成である。
以上のような構造を採用する既存の駆動部には、停電時の対策として乾電池を使用した非常運転機能や、バッテリー式電動ドリルを利用した非常開閉機構を備えた開閉軸が採用されている。しかし、乾電池式では駆動部の動作が遅く、また多連棟形ハウス(ハウスとする)では、時間がかかりすぎることや、全てのハウスを賄うほどの電力(電池・バッテリー)を準備することは経済的にも負担が大きい。また電動ドリルでは、一次側のギア(モータと同じ位置)に接続して行なうために、ギア比の高い駆動部の回転は遅く、多連棟形ハウス又は数棟形のハウスの開閉となるとバッテリーが持続しない。また従来の開閉作業は、一棟毎の開閉に時間がかかりすぎるので、多連棟形ハウスの場合等においては、現実的でない。そして、現実のハウスでは、停電時等の非常の際における自動巻取り装置では、非常用の外部からの入力軸は設けられていないこと、又は使用されていないこと等の由々しき状況が判明した。
この停電時等の非常の際における自動巻取り装置に関して、文献に見当たるので、その一例を説明する。この文献は、特開平10-215702号のビニールハウス開閉装置であり,その内容は、開閉装置のモータを内蔵している駆動ボックス内に、手動で操作できる開閉軸を内蔵し、この手動用の開閉軸と回転力伝達軸に互いに噛合うようにギアを設けることにより、ハンドルを利用して手動用の開閉軸を回転し、シートの開閉を可能にする構成であり、通常は電動駆動による開閉と、非常時は手動駆動を介して開閉を可能にした構成である。従って、ハウスの開閉を、通常は生育条件を各種センサにより検知して電気制御による電動開閉を行ない、また停電、雷害を受けた非常時等はハンドルによる手動駆動による開閉を可能とした。これにより、どのような状況でもハウス内の温度管理の画一化を達成することにある。
特開平10-215702号
文献は、開閉部のシートを、非常時に、手動駆動による開閉を可能とした特徴を有する。しかし、各図に示すように、モータの回転を伝える回転力伝達軸と手動用開閉軸とを回転力伝達軸上のギアと手動用開閉軸上のギアをお互いに噛合うように設けた構成である。従って、この発明は、手動操作により、モータ及び開閉軸を同時に回転する必要があり、大きな力を要すること、また現実には手動操作は到底不可能と考えられる。また一棟毎にしか開閉作業を行なうことができないと考えられることから、この一連のハウスにおいても、時間がかかりすぎること、又は多連棟形ハウスの場合等では現実的でないこと等の問題がある。
請求項1の発明は、シート巻取り、巻戻し用の開閉軸の駆動手段を、クラッチ機構を内蔵した回転具からの駆動力、又はモータの出力軸に設けた第4歯車からの駆動力による双方から入力可能とした。これにより、モータが停止状態のとき(停電やモータ・制御系の故障等)に、ハンドル、棒等の道具を利用して回転具を回すことで開閉軸を回転すること、またこの回転により、電池、他の器具等の余分の機材を使わずにシートを開閉すること等を意図する。また本発明は、開閉軸とモータとを連繋するクラッチ機構を設けた構造であるので、シートの開閉を短時間に行うこと、又は多連棟形ハウスの場合等においても、確実かつスムーズに行うこと等を意図する。
請求項1は、ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、この開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、
この開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、このクラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、この第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、このクラッチ板に設けた平板部を備えた回転軸と、前記クラッチ板の凹部と前記第1カム面との間に設けた転子と、前記回転軸の平板部を付勢する弾性体と、この弾性体の挿入用の孔、及び前記クラッチ板に隣接する前記第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、この回転具に被嵌されるリングとで構成し、
このクラッチ機構を利用して、前記開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、この開閉部の開閉を可能としたことを特徴とするハウス用の開閉装置である。
請求項2の発明は、請求項1の目的を達成すること、又はこの達成に最適な開閉軸とモータとを連繋する機構を提供する。
請求項2は、請求項1に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第1歯車と、この第1歯車に囓合する第2歯車、及び手動操作と駆動操作の切替え装置を備えたクラッチ機構と、このクラッチ機構の外周面に設けた第3歯車と、この第3歯車に囓合する第4歯車をモータ出力軸に備えたモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置である。
請求項3の発明は、請求項1の目的を達成することを意図する。
請求項3は、ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、この開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、
この開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、このクラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、この第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、このクラッチ板に設けた平板部を備えた開閉軸と、前記クラッチ板の凹部と前記第1カム面との間に設けた転子と、前記開閉軸の平板部を付勢する弾性体と、この弾性体の挿入用の孔、及び前記クラッチ板に隣接する前記第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、この回転具に被嵌されるリングとで構成し、
このクラッチ機構を利用して、前記開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、この開閉部の開閉を可能としたことを特徴とするハウス用の開閉装置である。
請求項4の発明は、請求項3の目的を達成すること、又はこの達成に最適な開閉軸とモータとを連繋する機構を提供することを意図する。
請求項4は、請求項3に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第3歯車を備えたクラッチ機構と、このクラッチ機構の第3歯車に囓合する第5歯車と、この第5歯車を支持する回転軸と、この回転軸に設けた第6歯車と、この第6歯車に囓合する第4歯車と、この第4歯車の回転を司るモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置である。
請求項1の発明は、ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、クラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、クラッチ板に設けた平板部を備えた回転軸と、クラッチ板の凹部と第1カム面との間に設けた転子と、回転軸の平板部を付勢する弾性体と、弾性体の挿入用の孔、及びクラッチ板に隣接する第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、回転具に被嵌されるリングとで構成し、クラッチ機構を利用して、開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、開閉部の開閉を可能としたハウス用の開閉装置である。
従って、請求項1は、シート巻取り、巻戻し用の開閉軸の駆動手段を、クラッチ機構を内蔵した回転具からの駆動力、又はモータの出力軸に設けた第4歯車からの駆動力による双方から入力可能とした。これにより、モータが停止状態のときに、ハンドル、棒等の道具を利用して回転具を回して、開閉軸を回転させ得ること、またこの回転により、電池、他の器具等の余分の機材を使わずにシートを開閉できること等の特徴がある。また本発明は、開閉軸とモータとを連繋するクラッチ機構を設けた構造であるので、シートの開閉が短時間に行えること、又は多連棟形ハウスの場合等においてもスムーズに行えること等の特徴がある。
請求項2の発明は、請求項1に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第1歯車と、第1歯車に囓合する第2歯車、及び手動操作と駆動操作の切替え装置を備えたクラッチ機構と、クラッチ機構の外周面に設けた第3歯車と、第3歯車に囓合する第4歯車をモータ出力軸に備えたモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置である。
従って、請求項2は、請求項1の目的を達成できること、又はこの達成に最適な開閉軸とモータとを連繋する機構を提供できること等の特徴がある。
請求項3の発明は、ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、クラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、クラッチ板に設けた平板部を備えた開閉軸と、クラッチ板の凹部と第1カム面との間に設けた転子と、開閉軸の平板部を付勢する弾性体と、弾性体の挿入用の孔、及びクラッチ板に隣接する第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、回転具に被嵌されるリングとで構成し、クラッチ機構を利用して、開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、開閉部の開閉を可能としたハウス用の開閉装置である。
従って、請求項3は、請求項1の目的を達成できる特徴がある。
請求項4の発明は、請求項3に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第3歯車を備えたクラッチ機構と、クラッチ機構の第3歯車に囓合する第5歯車と、第5歯車を支持する回転軸と、回転軸に設けた第6歯車と、第6歯車に囓合する第4歯車と、第4歯車の回転を司るモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置である。
従って、請求項4は、請求項3の目的を達成できること、又はこの達成に最適な開閉軸とモータとを連繋する機構を提供できること等の特徴がある。
以下、本発明の実施の態様(形態)を説明する。
本発明の好ましい開閉部のシートを開閉する構造、即ち、モータの回転を開閉軸に伝達する一例を説明する。図3に示す例では、駆動操作は、モータの回転→出力軸→第4歯車→第3歯車→クラッチ機構(ロック状態)→回転軸→第2歯車→第1歯車→開閉軸の経過を辿る。また手動操作は、クラッチ機構(アンロック状態)→回転軸→第2歯車→第1歯車→開閉軸の経過を辿る。また図9に示す例では、駆動操作は、モータの回転→出力軸→第4歯車→第6歯車→第5歯車→第3歯車→クラッチ機構(ロック状態)→開閉軸の経過を辿る。また手動操作は、クラッチ機構(アンロック状態)→開閉軸の経過を辿る。
また図7に示したクラッチ機構のロック・アンロックを説明する。(イ)と(イ−1)はロック状態であって、(イ)はクラッチ解除用の手動式回転具が図の位置にあり、転子とクラッチ本体(クラッチケース兼ギア)の駆動第1カム面(凹第1カム面)とが一体化される。この一体化で、当該回転具とクラッチ本体は一体に固定された状態となり、一つのギアとしてモータからの入力をダイレクトに伝達する。この状態が、通常の駆動状態で、モータ等の駆動源を利用して開閉軸を回転し、シートを巻取り又は巻戻す構造となっている。そして、(イ−1)の如く、矢印方向に回転する。(ロ)と(ロ−1)はアンロック状態であって、(ロ)はクラッチ解除用の手動式回転具を矢印の方向に回転した図の位置にあり、転子はクラッチ板の凹部に逃げ込むことにより、転子はクラッチ板の凹凸第1カム面を転動する。この転子は、フリー状態であり、回転具の回転が、クラッチ板から回転軸又は開閉軸に伝達される。この状態が、緊急時の駆動状態で、手動により回転具の回転を利用して開閉軸を回転し、シートを巻取り又は巻戻す構造となっている。尚、(ハ)と(ハ−1)は逆転のアンロック状態であり、前述の(ロ)と(ロ−1)のアンロック状態に準ずる。
図6、図8はクラッチ機構を分解して示した部品図と、クラッチ板と転子との関係を説明した模式図である。具体的には、図6はクラッチ板と、コイルスプリング(弾性体)と、回転具を示し、その組付け図を最終段階として示した。また図8はクラッチ板と転子との関係であって、手動操作により回転具を、矢印方向に回転すると、このクラッチ本体はモータの負荷により固定された状態であるので、回転具の回転で転子がクラッチ板の凹部で規制されながら第2カム面の凹部に誘導される。従って、回転具を回すことにより、クラッチ板及び回転軸等、又はクラッチ板及び開閉軸を介してシートの巻取り、巻戻しが行われる。また回転具を離せば弾性体の復元力により、この弾性体による回転軸の平板部への規制が図られるので、元の位置に戻されるとともに、転子を介してクラッチ本体とクラッチ板との一体化が図れる。そして、本発明では、転子を対峙する構造を採用して、力の伝達の確実性と、クラッチ機構のスムーズな回転を図ることを意図する。
本発明は、クラッチ機構の第3歯車(ギア)とモータの出力軸の第4歯車(ギア)を適宜選択することで、手動操作に要する負荷を適宜変更・選択できる。例えば、モータはブレーキ付き、又はギアモータ等の停止保持力のある機構を採用する。そして、例えば、ギア比を、モータ(第4歯車):クラッチ機構(第1歯車又は第3歯車)=1:5、モータ:クラッチ機構=1:3等とする。
以下、本発明の一実施例を説明する。
図3〜図4の例では、1はハウスHの巻取駆動装置用の凾体で、この凾体1には、シートAの巻取り又は巻戻し用の開閉軸2と、この開閉軸2に設けた第1歯車3と、この第1歯車3に囓合する第2歯車4と、この第2歯車4が支持される回転軸5と、この回転軸5に固止した複数の凹部60を有するクラッチ板6と、この回転軸5が貫設される孔70と、その内側(内周面)に凹凸第1カム面71と、その外周面に第3歯車8を備えた前記クラッチ板6が僅かな隙間をもって内装されたクラッチ本体7と、このクラッチ本体7の第1カム面71と前記クラッチ板6の凹部60との間に設けた複数の転子9と、前記回転軸5の平板部50に当接される複数の弾性体10と、この弾性体10及び前記クラッチ板6を囲繞し、かつ前記第1カム面71に対峙した第2カム面1100を備えた回転具11と、前記第3歯車8に囓合する第4歯車12と、この第4歯車12が固止された出力軸1300を備えたモータ13が設けられる。この回転軸5、回転具11は凾体1に回転自在に架承される。またクラッチ機構は、回転軸5、クラッチ板6、クラッチ本体7、及び第3歯車8、転子9、弾性体10並びに回転具11とで構成される。尚、弾性体10は回転具11に貫設した孔1101を介して回転軸5の平板部50に圧接又は添接される。また弾性体10は回転具11に被嵌されるリング14で脱抜防止される。尚、リング14は構造簡単で、簡易に装着かつ取外しできる利点、又は確実な作用、また取扱いの容易化等から好ましい一例であるが、弾性体10の脱抜防止手段であれば、原則として自由である。
そして、モータ13の回転でクラッチ本体7が回転されると、転子9に対するクラッチ板6の凹部60と回転具11の凹部1103による規制が解除されるので、転子9は前記第1カム面71を転動し、凹部7100に移動するとともに、回転具11の凸部1102に達する。この時に弾性体10の反撥力によって、回転軸5又は開閉軸2が定位置に復帰する。
尚、前記転子9は、この第1カム面71と第2カム面1100との間に設けられ、かつ前記凹部60に遊嵌されている。この転子9は、第1カム面71の凹部7100と、第2カム面1100の凸部1102との位置する状態で、クラッチ本体7とクラッチ板6及び回転具11が一体化し、モータ13の回転が開閉軸2又は回転軸5に伝達される。一方、この転子9が、第1カム面71の凹部7100より離間し、かつ第2カム面1100の凹部1103に位置する状態では、クラッチ本体7とクラッチ板6及び回転具11が離間されており、回転具11はフリー状態となることから、回転軸5又は開閉軸2はモータ13とは無関係に回転できる(手動操作ができる)。このモータ駆動による開閉軸2又は回転軸5の回転、又は手動操作による緊急時の開閉軸2の回転とが図れる。尚、この例では、クラッチ機構を中間ギアとして採用しており、回転具11に対して開閉軸2は、3:1の割合で回転する構造として、短時間に、労力を少なくして、確実かつ容易に操作する構造とした特徴がある。図中1104は回転具11に設けた貫通孔で、この貫通孔1104には回転軸5の平板部50が設けられる。
図9の例では、1はハウスHの巻取駆動装置用の凾体で、この凾体1には、主として、シートAの巻取り又は巻戻し用の開閉軸2と、この開閉軸2に設けたクラッチ板6と、この開閉軸2が貫設される孔70を有し、その内側(内周面)に第1カム面71と、その外周面に第3歯車8を備えた前記クラッチ本体7と、このクラッチ本体7に、僅かな隙間をもって内装された前記開閉軸2に固止した複数の凹部60を有するクラッチ板6と、このクラッチ本体7に設けた第3歯車8と囓合する第5歯車3aと、この回転軸5aに設けた第6歯車4aと、この第6歯車4aに囓合する第4歯車12と、この第4歯車12が固止された出力軸1300を備えたモータ13とが設けられる。尚、転子9、凹凸第1カム面71、第2カム面1100、又は平板部(図示せず)等の構造は、前述の例に準ずる。また転子9、第1カム面71、第2カム面1100、又は弾性体10等の作用(機能)は前述の例に準ずる。そして、この例では、クラッチ機構を出力ギアとして採用しており、回転具11(回転軸5a)に対して開閉軸2は、11の割合で回転する構造として、極めて短時間に、やや労力を要するが、確実かつ容易・迅速に操作する構造とした特徴がある。そして、この例では、開閉軸2に平板部(図示せず)を設け、この平板部に弾性体(図示せず)を添接する。そして、この回転具11には工具20を引掛けるアイボルト1105(回転手段、手動工具係止部等)を設ける。そして、アイボルト1105に工具20を引掛け、この工具20の操作で回転具11を回転する構造である。従って、屋根等の高い箇所でも確実、簡易に操作できる特徴がある。尚、この回転具11に弾性体10の押え用リング14を被嵌する。そして、この例では、リング14はリング止め輪1106(止め具、ネジ等)を利用して抜け防止を図る。この例では、組立て時に部品が脱抜しない等の利点がある。尚、図示しないが、リング14を、函体1の側面で抜け防止を図る構造を採用した場合には、リング14はワンタッチで取外しができることから、クラッチ機構の分解、組立てが簡便にできること、また部品点数の減少が図れること等の特徴がある。
Hはハウス、H1は人を示している。
ハウスに設置するシートの開閉装置を示した模式図 図1の開閉装置の拡大模式図 図2の断面模式図 (イ)はクラッチ機構の分解斜視図、(ロ)は回転具の背面斜視図 クラッチ機構の主要部品の正面図 クラッチ機構のクラッチ板、転子、弾性体及びクラッチ本体との関係を説明する正面図 (イ)はモータ駆動の状態を示した模式図、(ロ)は手動正転駆動の状態を示した模式図、(ハ)は手動逆転の状態を示した模式図 クラッチ機構のクラッチ板、転子、弾性体及びクラッチ本体との連繋関係を説明する正面図であり、弾性体の動きと回転軸との関係を示し、向かって左側が手動正転時を、真中がモータ駆動時又は手動の移動時を、右側が手動逆転時を示す 本発明の他の一例を示す開閉装置の断面模式図 (イ)〜(ヘ)はハウスの各一例を示す縮尺模式図
符号の説明
1 凾体
2 開閉軸
3 第1歯車
3a 第5歯車
4 第2歯車
4a 第6歯車
5 回転軸
5a 回転軸
50 平板部
6 クラッチ板
60 凹部
7 クラッチ本体
70 孔
71 第1カム面
7100 凹部
8 第3歯車
9 転子
10 弾性体
11 回転具
1100 第2カム面
1101 孔
1102 凸部
1103 凹部
1104 貫通孔
1105 アイボルト
1106 止め輪
12 第4歯車
13 モータ
1300 出力軸
14 リング
20 工具
A シート
H ハウス
H1 人

Claims (4)

  1. ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、この開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、
    この開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、このクラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、この第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、このクラッチ板に設けた平板部を備えた回転軸と、前記クラッチ板の凹部と前記第1カム面との間に設けた転子と、前記回転軸の平板部を付勢する弾性体と、この弾性体の挿入用の孔、及び前記クラッチ板に隣接する前記第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、この回転具に被嵌されるリングとで構成し、
    このクラッチ機構を利用して、前記開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、この開閉部の開閉を可能としたことを特徴とするハウス用の開閉装置。
  2. 請求項1に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第1歯車と、この第1歯車に囓合する第2歯車、及び手動操作と駆動操作の切替え装置を備えたクラッチ機構と、このクラッチ機構の外周面に設けた第3歯車と、この第3歯車に囓合する第4歯車をモータ出力軸に備えたモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置。
  3. ハウスの天井部及び側面部の開閉部に設けたシートの巻上げ、巻戻しを、この開閉部に設けた開閉軸の操作で行う構成であって、
    この開閉軸のモータ駆動又は手動駆動を司るクラッチ機構を、外周面に第3歯車を有するクラッチ本体と、このクラッチ本体の内側に設けた凹凸の第1カム面と、この第1カム面に内設された外周面に少なくとも二箇所の凹部を有するクラッチ板と、このクラッチ板に設けた平板部を備えた開閉軸と、前記クラッチ板の凹部と前記第1カム面との間に設けた転子と、前記開閉軸の平板部を付勢する弾性体と、この弾性体の挿入用の孔、及び前記クラッチ板に隣接する前記第1カム面に対峙した第2カム面を一方に備えた回転具と、この回転具に被嵌されるリングとで構成し、
    このクラッチ機構を利用して、前記開閉部のシートの巻上げ、巻戻しを行い、この開閉部の開閉を可能としたことを特徴とするハウス用の開閉装置。
  4. 請求項3に記載の開閉軸とモータとを連繋する機構は、開閉軸に設けた第3歯車を備えたクラッチ機構と、このクラッチ機構の第3歯車に囓合する第5歯車と、この第5歯車を支持する回転軸と、この回転軸に設けた第6歯車と、この第6歯車に囓合する第4歯車と、この第4歯車の回転を司るモータを介して開閉部のシートを開閉する構成としたハウス用の開閉装置。
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