JP4444447B2

JP4444447B2 - シートシャッタ駆動機構

Info

Publication number: JP4444447B2
Application number: JP2000140164A
Authority: JP
Inventors: 昭夫小松; 清信水谷; 功椙原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001323759A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートシャッタのシートが巻き付けられる巻取ドラム、該巻取ドラムを駆動する制御モータ及びこれらを内部に収容するシートケースを備えたシートシャッタの駆動機構に関するものであり、特に、該シートシャッタ駆動機構にインバータ装置を一体化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場や倉庫等の建物の出入口、建物内の間仕切り等にはシートシャッタが設置されている。このシートシャッタは、建物内に細菌や塵等が侵入するのを防ぐ目的や、建物の内から外へ又は外から内への熱の移動を抑制して空調の効率を高める目的等、様々な用途で用いられている。以下、このシートシャッターの構成について簡単に説明する。
【０００３】
図４に示されるように、シートシャッタ１は、シャッタを構成するシート２と、このシート２の両側に配置されてこのシート２を上下方向に案内するサイドフレーム１１、１１と、このサイドフレーム１１、１１の上方に配置されるシートシャッタ駆動機構８０と、を備える。従って、シートシャッタ１は全体としてゲート構造になっており、倉庫等の内、外壁等に配置されることで開閉自在の出入口の機能を果たす。
【０００４】
シートシャッタ駆動機構８０は、図５に拡大して示されるように、シート２が巻き付けられる巻取ドラム３と、この巻取ドラム３を駆動する制御モータ４と、この制御モータ４及び巻取ドラム３等を収容するシートケース１３と、を備える。従って、制御モータ４によって駆動されて巻取ドラム３が回転すると、シート２が払い出されたり巻き取られたりして、シャッタが開閉するようになっている。
【０００５】
制御モータ４は、内部に固定子（図示省略）が固定される円筒状のモータフレーム８４と、このモータフレーム８４の反出力側に形成される取付フランジ８６と、を備えており、この取付フランジ８６によってシートケース１３の内側に固定されている。更にこの制御モータ４は、内部にブレーキや減速機（図示省略）を備えて構成され、ギヤドモータとして機能する。
【０００６】
ところで、この制御モータ４を電圧位相制御又は周波数制御するインバータ装置５は、図４に示されるように、シートケース１３の上面に外側に突出して配置されている。このインバータ装置５はコントローラ５０からの指示（操作）を受けてシート２の上昇又は下降速度や、停止位置等を任意に変更するようになっている。
【０００７】
又、インバータ５の下面はシートカバー１３の上面１３Ａに密着されており、スイッチング素子等の熱がこの上面１３Ａに伝達されて効果的に放出されるようになっている。このように、インバータ装置５がシートケース１３の上方に配置されている理由は、図５からも明らかなように、シートケース１３内にインバータ装置５を設置するスペースが十分なく、又、シートケース１３内ではインバータ装置５を十分に放熱できないからである。従って、制御モータ４からできるだけ離れた位置に配置し、この制御モータ４の発熱の影響を受けないようにして十分な冷却効果を得るようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシートシャッタ１のようにインバータ５が上側に凸設配置されると、例えば天井の高さが低い建物ではこのインバータ５が邪魔となって設置できない場合があった。この場合、インバータ５を更に離れた別の場所に設置しなければならず、シートシャッタ１の設計変更やインバータ５と制御モータ４との間の長い配線が必要となった。従って、使用者のニーズに沿ってインバータ装置５の配置等をその都度変更するのは、シートシャッタ１の製造・設置コストの増大につながっていた。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シートシャッタ駆動機構とインバータ装置とを一体化してコンパクトな構成とし、部品点数及び製造コストを削減しながらもインバータ装置の冷却効果を十分に得るようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シートシャッタのシートが巻き付けられる巻取ドラムと、この巻取ドラムを駆動する制御モータと、巻取ドラム及び制御モータを収容するシートケースと、を備え、制御モータにおける固定子が円筒状のモータフレームの内周に固定されると共に、そのモータフレームの反出力側にはシートケースに対する取付フランジが形成され、この取付フランジにより制御モータがシートケースに固定されたシートシャッタの駆動機構において、モータフレームの反出力側を延長して円筒状の拡張部を形成すると共に、この拡張部の内部に、制御モータの回転速度を制御可能なインバータ装置を収容し、且つこのインバータ装置をシートケースに接触させることで、このシートケースを介してインバータ装置の熱が外部に放出されるようにして、上記目的を達成するものである。
【００１１】
本発明者は、軸方向長の拡大に関しては、この種のシートシャッタの性質上モータフレームはシートの幅の範囲内であれば比較的スペースに余裕があり、特に問題とならない場合が多いことに着目し、反出力側がフランジ状態になっているモータフレームを軸方向に拡張し、インバータ装置をシートケースに接触させた状態でモータフレームの内部に収容する構造を創案した。このようにすると、シートケースの外側にインバータが露出しないので、シートシャッタを狭いスペースに設置することができ、外観も大変シンプルで機能的となる。
【００１２】
又、シートケースをインバータ装置の放熱板として利用しているので、制御モータのモータフレーム（拡張部）の内部にインバータ装置が収容されても十分な放熱効果を得ることができる。更に、インバータ装置と制御モータとの間の配線が極めて短くて済み、しかもモータフレーム（拡張部）の内部に位置するので断線の心配もない。更にこの構造によれば、このシートシャッタ駆動機構の部品点数が減ると共に、製造コストが大幅に低減する。
【００１３】
なお、このシートシャッタ駆動機構においては、シートケースに加えて、モータフレームの拡張部の内周面にインバータ装置を接触させるようにしてもよい。このようにすると、インバータ装置の熱がシートケース及び拡張部の双方から放出されるので、更に高い放熱効果を得ることができる。
【００１４】
又、これらのシートシャッタ駆動機構においては、インバータ装置がシートケースによって保持されることで、このシートケースに対して制御モータを、インバータ装置と独立して組付け・取外し可能にすることが好ましい。このようにすると、事前にシートケースにインバータ装置を取り付けた状態で、制御モータを後から組付けることができ、反対に、インバータ装置をシートケースに残した状態で、制御モータのみを取り外すことができるので、組立性やメンテナンス性が大幅に向上する。
【００１５】
更にこの駆動機構においては、シートケースを、インバータ装置及び制御モータを支持するモータ支持部と、モータ支持部を除いた主カバー部とに独立して分割・取外し可能に構成し、且つインバータ装置及び制御モータが取付けられた前記モータ支持部を、主力カバー部に対して一体的に組み付け・取外し可能にすることが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、上記のメリットに加えて、制御モータとインバータ装置とを一体的に取外したり、組み付けることが可能になるので、メンテナンス性等が更に向上する。
【００１７】
又更に、上記に示した全てのシートシャッタ駆動機構では、前記制御モータにおけるモータ軸の反出力側を支持する軸受を、モータ軸の回転角度を検出可能な回転センサ付き軸受とし、回転センサー付き軸受の信号がインバータ装置に入力されるように構成することが好ましい。
【００１８】
このようにすると、軸受の周囲の（従来も依存していた）空スペースを利用して、モータ軸の回転角度を検出することができ、軸方向に更に長大化することがない。結果として、インバータを内部に収容するようにしても制御モータの軸方向寸法を比較的コンパクトな状態に維持できるので、この制御モータによって駆動される巻取ドラム等を大幅に設計変更する必要がなく、又、幅の狭いシートシャッタにも十分組込みが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、シートシャッタ１０１に適用されるシートシャッタ駆動機構１８０を示している。なお、シートシャッタ１０１全体の構成等は図４で示した従来のシートシャッタ１とほぼ同様であるので、同一又は類似する部品等には下２桁をシートシャッタ１と同一符号を付することで全体図示及び構成・作用等の詳細な説明は省略する。
【００２１】
このシートシャッタ駆動機構１８０は、シートシャッタ１０１のシート１０２が巻き付けられる巻取ドラム１０３と、この巻取ドラムを駆動する制御モータ１０４と、巻取ドラム１０３及び制御モータ１０４等を収容するシートケース１１３と、を備える。
【００２２】
制御モータ１０４は、揺動内接噛合遊星歯車構造の減速機１９２を備えてギヤドモータとして機能するものであり、又、この減速機１９２の出力軸１９２Ａにはブラケット１０３Ａを介して巻取ドラム１０３が連結されている。なお、この制御モータ１０４の主要部分は巻取ドラム１０３の内部に挿入（収容）されている。
【００２３】
巻取ドラム１０３は、一端は上記のように制御モータ１０４の出力軸１９２Ａによって支持されており、他端側はブラケット１０３Ｂ及び軸受１１２を介して回動自在な状態でシートケース１１３に固定されている。このシートケース１１３は、下側にシート１０２が出入可能な開口を有した箱形状の部材であり、内部に収容される巻取ドラム１０３及び、これに巻き取られたシート１０２等を外部から保護する役目を果たしている。
【００２４】
制御モータ１０４は、図２に拡大して示されるように、固定子１８２が内周面に固定されるモータフレーム１８４と、このモータフレーム１８４の反出力側に形成されるシートケース１１３に対する取付フランジ１８６と、を備えており、自身（制御モータ１０４）が取付フランジ１８６によってシートケース１１３の側ボルト１８７を介して壁に取り付けられている。なお、固定子１８２は、モータ軸１９４に一体的に設けられている回転子１９３の周囲に配置されており、このモータ軸１９４の出力側に減速機１９２が連結されている。なお、この減速機１９２における揺動内接噛合遊星歯車構造は一般的に広く知られており、特開平６−５０３９４号公報等にも十分に開示されているので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２５】
モータフレーム１８４の反出力側は、後部ケーシング１０４Ｂによって蓋がされ、この後部ケーシング１０４Ｂの中心に配置される軸受１４０によってモータ軸１９４の反出力側が支持されている。又、この後部ケーシング１０４Ｂの反出力側には、ブレーキ１４２が配置され、これによってモータ軸１９４の回転が抑制可能となっている。
【００２６】
更に、モータフレーム１８４の（後部ケーシング１０４Ｂの）反出力側は、インバータ装置１０５を収容できる程度に軸方向に延長されて円筒状の拡張部１５０が形成されており、この内部には、制御モータ１０４を周波数制御可能なインバータ装置１０５が収容されている。又、このインバータ装置１０５はシートケース１１３の側壁に密着状態で接触しており、このシートケース１１３を介してインバータ装置１０５の熱が外部に放出される。具体的には、鉄やアルミニウム合金等で構成されているシートケース１１３にインバータ装置１０５の熱が伝達し、シートケース１１３から外気に対して広い面積で熱が放出される構造となっている。又、この拡張部１５０の外周には通気孔１５０Ａが周方向に等間隔で、合計３つ形成されており、内部の熱がここから放出される。
【００２７】
インバータ装置１０５は、ねじ１０５Ａによってシートケース１１３に保持されている。従って、このシートケース１１３に対して制御モータ１０４を、インバータ装置１０５と独立して（インバータ装置１０５を残した状態で）ボルト１８７により組付け・取外しができるようになっている。
【００２８】
軸受１４０は、自身の回転角度を検出できる角度センサ１４０Ａが取り付けられており、この角度センサ１４０Ａからの回転角度信号がインバータ装置１０５に入力される。従って、インバータ装置１０５はこの回転角度信号を検出、フィードバックしながら制御モータ１０４を周波数制御する。
【００２９】
以上に示したシートシャッタ駆動機構１８０は、インバータ装置１０５がシートケース１１３の中に直接配置されており、従来に比べて機構全体が、特にその横断面形状の大きさが大型化していない。従って、シートカバー１１３の外側にインバータが取り付けられていない分だけ、狭い空間にシートシャッタ１０１を設置することができ、建物の出入口等の外部の環境（状況）に柔軟に対応することができる。
【００３０】
又、インバータ装置１０５はモータフレーム１８４の拡張部１５０の内部に収容されているため、外部の衝撃からも十分保護されており、更に、モータフレーム１８４の内部でインバータ装置１０５と制御モータ１０４とが直接配線されるため、断線等の心配が軽減される。
【００３１】
この実施形態では、軸受１４０に角度センサ１４０Ａが取り付けられているので、別途モータ軸１９４の軸端にエンコーダを取付ける必要がない。従って、インバータ装置１０５を内部に直接収容しても、制御モータ１０４のモータフレーム１８４は軸方向の全長においても従来とほぼ同一となっており、寸法はあまり増大されていない。この結果、巻取りドラム１０３やブラケット１０３Ａを大幅に設計変更する必要がなく、更に製造コストを低減できるようになっている。又、幅の狭いシートシャッタに対しても容易に組込むことができる。
【００３２】
又、インバータ装置１０５の熱がシートカバー１１３を介して外部に放出されるので、別途冷却ファン等を設置しなくても十分な冷却効果を得ることができる。又、拡張部１５０の外周には通気孔１５０Ａが複数形成されているので、この通気孔１５０Ａを介して拡張部１５０内の熱が放出され、これによってもインバータ装置１０５は冷却されることになる。なお、制御モータ１０４の固定子１８２や回転子１９３は運転時に発熱するが、インバータ装置１０５は後部ケーシング１０４Ｂによって固定子１８２等から隔離されているので、直接その熱の影響を受け難く、この点においてもインバータ装置１０５の冷却効果が高められている。
【００３３】
更に、インバータ装置１０５がシートカバー１１３に保持されることによって、制御モータ１０４をインバータ装置１０５とは独立してシートカバー１１３から取外したり、このシートカバー１１３に取り付けたりすることができるので、組立や分解が大変容易である。
【００３４】
なお、この第１実施形態に係るシートシャッタ駆動機構１８０においては、インバータ装置１０５が主にシートカバー１１３に密着している場合を示したが、本発明はこれに限定されず、更に拡張部１５０にも密着してこの拡張部１５０（モータフレーム１８４）から積極的に熱を放出してもよい。
【００３５】
次に、図３を参照して本発明の第２実施形態に係るシートシャッタ駆動機構２８０について説明する。
【００３６】
図３に示すシートシャッタ駆動機構２８０は、図１及び２に示した第１実施形態に係るシートシャッタ駆動機構１８０とは異なり、シートカバー２１３が、モータ２０４を支持するモータ支持プレート２１３Ｂと、残りの主カバー２１３Ａとに分割可能となっており、この主カバー２１３Ａとモータ支持プレート２１３Ｂとが取付ボルト２１５Ｃによって連結されている。
【００３７】
なお、このシートカバー２１３を除いた他の構成等は、第１実施形態に係るシートシャッタ駆動機構１８０とほぼ同様であるので、同一又は類似する部分・部材についてはシートシャッタ駆動機構１８０と下２桁を同一符号に付することによって詳細な説明は省略する。
【００３８】
このシートシャッタ駆動機構２８０によれば、制御モータ２０４とインバータ装置２０５とを一体状態で取外したい場合には、取付ボルト２１５を外すことによりモータ支持プレート２１３Ｂを主カバー２１３Ａから分解（取外し）すればよく、又、制御モータ２０４のみを取外したい場合には、拡張部２５０をモータ支持プレート２１３Ｂから取り外せばよい。従って、目的に応じた分解（組立）態様を選択することができ、組立性やメンテナンス性が大幅に向上する。
【００３９】
なお、以上に示した各実施形態においては、制御モータが減速機を備える場合に限って示したが、本発明は減速機を有する場合に限定されるものではない。又、制御モータは誘導伝動機、同期回転型伝動機（シンクロナスモータ）、直流サーボモータ等、あらゆるものに適用可能であり、インバータ装置はこれらのモータを制御可能なものであればよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、インバータ装置が内部に一体化され、且つコンパクトに構成されたシートシャッタ駆動機構を得ることができ、更に、組立時の配線の手間が軽減されると共に、製造コストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシートシャッタ駆動機構を示す部分断面図
【図２】同シートシャッタ駆動機構の制御モータ付近を拡大して示す断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係るシートシャッタ駆動機構を部分的に拡大して示す断面図
【図４】従来のシートシャッタを示す正面図
【図５】同シートシャッタの駆動機構を示す分解斜視図
【符号の説明】
１０１…シートシャッタ
１０３、２０３…巻取ドラム
１０４、２０４…制御モータ
１０５、２０５…インバータ装置
１１３、２１３…シートカバー
１５０、２５０…拡張部
１８０、２８０…シートシャッタ駆動機構
１８２、２８２…固定子
１８４、２８４…モータフレーム

Claims

シートシャッタのシートが巻き付けられる巻取りドラムと、該巻取りドラムを駆動する制御モータと、前記巻取りドラム及び前記制御モータを収容するシートケースと、を備え、
前記制御モータにおける固定子が円筒状のモータフレームの内周に固定されると共に、該モータフレームの反出力側には前記シートケースに対する取付フランジが形成され、該取付フランジにより前記制御モータが前記シートケースに固定された前記シートシャッタの駆動機構において、
前記モータフレームの反出力側を延長して円筒状の拡張部を形成すると共に、該拡張部の内部に、前記制御モータの回転速度を制御可能なインバータ装置を収容し、且つ
該インバータ装置を前記シートケースに接触させることで、該シートケースを介して前記インバータ装置の熱が外部に放出されるようにした
ことを特徴とするシートシャッタ駆動機構。
請求項１において、
前記シートケースに加えて、前記モータフレームの前記拡張部の内周面に前記インバータ装置を接触させた
ことを特徴とするシートシャッタ駆動機構。
請求項１又は２において、
前記インバータ装置が前記シートケースに保持されるように構成し、該シートケースに対して前記制御モータを、前記インバータ装置と独立して組み付け・取外し可能にした
ことを特徴とするシートシャッタ駆動機構。
請求項３において、
前記シートケースを、前記インバータ装置及び前記制御モータを支持するモータ支持部と、該モータ支持部を除いた主カバー部とに独立して分割・取外し可能に構成し、
前記インバータ装置及び前記制御モータが取付けられた前記モータ支持部を、該主力カバー部に対して一体的に組み付け・取外し可能とした
ことを特徴とするシートシャッタ駆動機構。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記制御モータにおけるモータ軸の反出力側を支持する軸受を、該モータ軸の回転角度を検出可能な回転センサ付き軸受とし、該回転センサー付き軸受の信号がインバータ装置に入力されるように構成した
ことを特徴とするシートシャッタ駆動機構。