JP5705213B2 - 建築物の開口部のためのカバーのためのばねモータ - Google Patents
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Description
本発明は、日よけ用ブラインド、プリーツシェード、垂直方向ブラインド、他の伸張可能な器具、および、他の機械的装置などの、建築物の開口部のためのカバーを展張させたり引っ込めたりするのにまたは傾動させるのに使用され得るばねモータと伝動装置との組み合わせに関する。
図1のシェード100は、ヘッドレール108と、ボトムレール110と、ヘッドレール108から吊り下げられてヘッドレール108およびボトムレール110の両方に取り付けられるセルラーシェード構造物112とを含む。カバー器具112は、ヘッドレール108および昇降用シャフト118の長さと基本的に等しい幅を有し、また、完全に展張されている状態では昇降コード(この図では示されていないが、2つのセットが図6Aに示されている)の長さと基本的に等しい高さを有し、この昇降コードは、ボトムレール110および昇降ステーション116に取り付けられており、したがって、昇降用シャフト118が回転すると、昇降ステーション116上の昇降用スプールも回転し、昇降コードが昇降ステーション116上に巻き付くことよりまたはそこから引き出されることにより、ボトムレール110が引き上げられてまたは引き下げられて、シェード100が引き上げられたりまたは引き下げられたりする。これらの昇降ステーション116およびそれらの作動原理は、参照により本明細書に組み込まれる、2003年3月25日に発行された米国特許第6,536,503号明細書「Modular Transport System for Coverings for Architectural Openings」に開示されている。エンドキャップ120がヘッドレール108の端部を閉鎖しており、またこれらは、セルラータイプの製品(cellular product)100を建築物の開口部に装着するのに使用され得る。
同様に、シェード100のボトムレール110が持ち上げられる場合、出力スプール122およびブレーキドラム146がハウジング130のボア156に対して時計回り方向に回転する(図2で見て)。薄板ばね124が保管用スプール162上に巻かれかつ出力スプール132から伸ばされ、それによりシェード100を引き上げる使用者を補助する。また、段付きコイルばね126が同様に時計回り方向に回転し、コイルばね126がハウジングボア156から離れてドラム146に向かうように収縮する。これにより、第1のコイル部分152がドラッグブレーキドラム部分146を締めつけ、第2のコイル部分154がボア156から離れるように収縮する。解放トルク(このドラッグブレーキ構成要素の2つのトルクのうちの弱い方)は、段付きコイルばね126がハウジングボア156に対して滑るときに発生する。
(ばねモータとドラッグブレーキとの組み合わせの別の実施形態)
図7〜11はばねモータとドラッグブレーキとの組み合わせ102’の別の実施形態を描いている。図2と比較すると、この実施形態102’と上で開示した実施形態102との違いが強調される。この実施形態は、1つの段付きコイルばね126の代わりに、ばね連結具127’により機能的に一体に繋がれる2つの「従来の」コイルばね126S、126Lを有する。第1のコイルばね126Sは小さいコイル直径を有し、第2のコイルばね126Lは大きいコイル直径を有する。
容易に分かる違いは、ドラッグブレーキドラム部分146’’が、モータ出力スプール122’’のシャフト延長部148’’上で回転可能に支持される分離した部分であることである。図15Aから認識され得るように、モータ出力スプール122’’はハウジング部分128’’、130’’上で回転可能に支持され、ドラッグブレーキドラム部分146’’はモータ出力スプール122’’のシャフト延長部148’’上で回転可能に支持される。モータ出力スプール122’’およびドラッグブレーキドラム部分146’’は、昇降用シャフト118に係合されるための、非円形の形状を有する中空のシャフト176’’、186’’(図12および14も参照されたい)を有する。
(通路機能を備える駆動モータの追加の実施形態)
図21および22は、各々1つが各昇降用シャフト1022’、1024’のためのものである2つのばねモータ102’を使用する、図6Aおよび6Bのシェード1002と同様の、トップダウン型/ボトムアップ型のシェード1002’を描いている。シェード1002’は、駆動ユニット1006’B、1006’Mを備えるトップレール1004’、ミドルレール1008’、ボトムレール1012’、セルラーシェード構造物1016’、ばねモータ102’M、102’B、2つのボトムレールステーション1020’、2つのミドルレール昇降ステーション1018’、ボトムレール昇降用シャフト1022’、ミドルレール昇降用シャフト1024’、ミドルレールドロップリミッタ1025’M、および、ボトムレールドロップリミッタ1025’Bを有する。昇降ステーション1020’、1018’およびそれらの作動原理は、参照により本明細書に組み込まれる、2003年3月25日に発行された米国特許第6,536,503号「Modular Transport System for Coverings for Architectural Openings」に開示されている。
(動作)
シェード1002’(図22を参照)は上で考察したように組み立てられ、ばねモータのうちの一方102’Bが図23、25および27に示される方向で装着される(昇降用シャフト1022’は出力スプール122’を通過して出力スプール122’に回転可能に係合されるが、昇降用シャフト1024’は保管用スプール126’を単に通過するだけである)。ばねモータのもう一方102’Mは、第1のばねモータ102’Bの方向とは端部の向きを180度反転させた方向で装着される(昇降用シャフト1024’は出力スプール122’を通過して出力スプール122’に回転可能に係合されるが、昇降用シャフト1022’は保管用スプール126’を単に通過するだけである)。出力スプール122’がそれらのそれぞれの昇降用シャフトに回転可能に係合されて保管用スプール126’が昇降用シャフトに回転可能に係合されずそれらの昇降用シャフトが保管用スプール126’を通過するような、出力スプール122’および保管用スプール126’の両方がこのように貫通した配置構成であることにより、シェード1002’のヘッドレール1004’内での設置を非常にコンパクトにすることができる。これらの構成要素の多くがヘッドレールの長手方向に沿ったいかなる場所にも装着され得ることに加えて、シャフトがそれらの構成要素を完全に通過することができるため(すなわち、シャフトはヘッドレールの一方の端部のところで必ずしも装着される必要はない)、昇降用シャフトは互いに非常に接近して平行する方向に配置され得、それにより、それ以外の場合で可能となるよりも大幅に細いヘッドレールを使用することが可能となる。
(傾動用シャフトのための通路機能を備える駆動モータ)
図22Aは、ブラインド用の駆動装置の用途で使用される上で説明したばねモータ102’の別の適用例を描いており、ここでは、ブラインドが、後でより詳細に説明するように昇降用シャフト118および傾動用シャフト119を介して動作可能に連結される昇降・傾動ステーション500Aを有する。
(通路機能および一体に装着される伝動装置を備える駆動モータ)
それ以外は同じであるが、図21のシェード1002’は、ばねモータ102’のばね124’が出力スプール122’から完全に伸ばされる前の昇降用シャフト1022’の回転可能数のために、セルラーシェード構造物1016’をどのくらい長くできるか(すなわち、ボトムレール1012’をどのくらい下方まで展張できるか)という点で制限を受ける。図28〜32はばねモータ102*の別の実施形態を描いており、これは、このような制限を部分的に克服するための一体型伝動装置を有する点を除いて、ばねモータ102’に類似する。後でより詳細に考察するように、このばねモータ102*の出力スプール122*内および保管用スプール126*内の噛合する歯車のギア比は、トルクは減少してしまうが昇降用シャフトの回転数が所望される通りに増加するように、選択されてよい。
次に図31を参照して前の実施形態の図26と比較すると、ここでの中空コア214*が丸形の内部形状を有しており、昇降用シャフト1022’と係合するのに使用された「V形」の突出部を有さないことに気づくであろう。したがって、ここでの出力スプール122*は、そこを通って延在する昇降用シャフトに回転可能に係合されない、単に通過するためだけのスプール(pass−through only spool)となる。一方、ここでの保管用スプール126*の中空コア218*は、この保管用スプール126*を通過する昇降用シャフト1024’に回転可能に係合されるための「V形」の突出部216*を含む内部形状を有する。
(ダブルリミッタ)
図22Bは、コード駆動装置1006’、ばねモータ102’、昇降ステーション1018’、1020’、昇降用シャフト1022’、1024’、ミドルレール1008’(中間レールとも称される)、および、ボトムレール1012’などの、実質的にすべて同じ構成要素を備えるトップダウン型/ボトムアップ型のシェードを描いているという点で、図22に非常に類似している。しかし、2つの個別のドロップリミッタ1025’が、この個別のドロップリミッタ1025’と同じ機能さらには後で説明する追加の機能を果たすデュアルリミッタ1040に置き換えられている。
(ダブルリミッタの組み立ておよび動作)
ダブルリミッタ1040を組み立てる際、第1の制御チューブ1068は、そのフランジが基部1042の長方形フレーム1043の上方にきてそのねじ切りされた端部が非円筒形のねじ面1044の方を向くように、方向付けられる。第1の制御チューブ1068は基部1042の長方形フレーム1043の内側に完全に嵌合されるには長すぎることから、第1の制御チューブ1068は、軸1048に対して約45度の角度で方向付けられ、ねじ切りされた端部が、第1の制御チューブ1068が下方向に枢動され得るようになるまで、弓形キャップ1056の下の空いた空間内に挿入され、その結果、その長手方向軸が第1の半円筒形ねじ面1044の軸1048と同軸となり、そのフランジ1074が基部1042の長方形フレーム1043の内側にくるようになる。第1の制御チューブ1068は次いで、フランジ1074の内側肩部1076がポスト1064に当接されてそれにより第1の制御チューブ1068の回転が止められるまで、第1の半円筒ねじ面1044内にねじ込まれる。次に、第2の制御チューブ1070が実質的に同じ手法で基部1042上のその個別の位置に挿入され、さらに、第2の制御チューブ1070が、そのフランジ1080が基部1042の長方形フレーム1043の壁1045に当接されるまで、半円筒ねじ面1046内にねじ込まれ、第2の制御チューブ1070の長手方向軸が基部1042の第2の軸1050と同軸となる。第2の制御チューブ1070は次いで、図64に示されるように、その外側肩部1082が第1の制御チューブ1068のフランジ1074の外側肩部1078に当接されるまで、半円筒表面1046を部分的に通り抜ける。
図68は、図22Bのシェード1003’の位置に対応するダブルリミッタ1040の位置を表しており、ここでは、ボトムレール1012’が部分的に展張されており、ミドルレール1008’がヘッドレールとボトムレール1012’との中間にある。この位置ではフランジ1074、1080は互いに干渉しない。第1の昇降用シャフト1022’は、ボトムレール1012’が完全に引き下げられるまで(肩部1076がポスト1064(肩部とも称される)に当接されて、ボトムレール1012’がさらに引き下げられるのが停止されるまで)一方向に回転されてボトムレール1012’を引き下げることができ、また、第1の昇降用シャフト1022’は、ボトムレール1012’がミドルレール1008’に到達するまで(第2の制御チューブ1070の外側肩部1082が第1の制御チューブ1068の外側肩部1078に当接される瞬間)、反対方向に回転されてミドルレール1012’を引き上げることができる。
(昇降動作および傾動動作を同時に行うための駆動モータ)
図35および36は、後でより詳細に説明するように、カバー(ブラインドまたはシェードなど)の引き上げ動作および引き下げ動作が羽根板を開くようにまたは閉じるように傾動させるのにも使用されるような用途において使用される、ばねモータ102**の別の実施形態を描いている(これらの図では、見やすいようにハウジングおよび薄板ばねが省略されている)。
(昇降動作および傾動動作を同時に行うための駆動モータの動作)
ばねモータ102**および昇降・傾動ステーション500Aを組み込んだ窓ブラインドが使用者によって作動される場合(例えば、コード駆動装置機構1006’の駆動コード1007’(図21を参照)を引っ張ることによってブラインドを引き下げるために)、昇降用シャフト118が回転し、それにより、出力スプール122**、駆動歯車146**、および、昇降・傾動ステーション500Aの昇降用スプール234も回転される。昇降コード(図示せず)が昇降用スプール234から引き出され、ブラインドが引き下げられる。駆動歯車146**はまた、駆動歯車146**のギア歯238が被動歯車244**のギア歯240に係合されている限りにおいて被動歯車224**を駆動させ、それにより、昇降・傾動ステーション500Aの傾動用プーリ236が回転し、ブラインドの羽根板が一方向に傾動して閉じられる(ルームサイドアップと呼ばれる)。
(クラッチ機構を備えるコード駆動装置)
図21および22のクラッチ機構1006’Bおよび1006’Mを備えるコード駆動装置は互いに等しく、図37〜40では概して1006’として描かれている。上で示したように、このコード駆動装置1006’はブラインドまたはシェード(あるいは、他の窓カバー)を引き上げたり引き下げたりするのに使用され得る。このコード駆動装置1006’はまた、傾動ステーションに連結された傾動用シャフトを直接に作動させる、または、昇降動作および傾動動作を同時に行うための駆動モータの上述の実施形態で説明したように昇降用シャフトを介して間接的に作動させる、のいずれかにより、窓カバーを傾動させて開けたり閉じたりするのにも使用され得る。このコード駆動装置1006’はまた、入力シャフトのみが確実に出力シャフトを駆動させることできるようにする(いずれの回転方向においても駆動させることができるようにする)ためのクラッチ機構(ブレーキ機構とも称される)を組み込んでいるが、後で説明するように、出力シャフトは入力シャフトを逆に駆動させることはできない。すなわち、コード駆動装置1006’は、シャフトがコード駆動装置1006’によって駆動されていないときはシャフト(昇降用シャフトであってもまたは傾動用シャフトであっても)の回転を実質的に制限することができ、一方で、シャフトがコード駆動装置によって駆動されているときはシャフトの回転を大幅に緩める。
(コード駆動装置の組み立ておよび動作)
コード駆動装置1006’の組立体のほとんどは、構成要素の上述の説明ですでに考察されている。図40および46〜48を参照して非常に簡単に言うと、最初に駆動コードが、プーリ322上においてスプロケット302の交互になったウェッジ324の間に駆動コードを縫い進めることにより、スプロケット302に取り付けられる。ローラ306は、いつでも、ハウジング302の突出部392上に装着され得る。次いで、スプロケット302がハウジング304に装着され、近位側シャフト部分328が軸受支え326上で回転可能に支持される。コードがローラ306上を通るように経路設定され、それにより、ローラ306がスプロケット302上に接触させてコードを誘導しさらにコードを支持する。既に説明したように、入力シャフト308がスプロケット302の遠位側シャフト部分330に装着され、図38および39に示されるように、組付けねじ310が入力シャフト308をスプロケット302に固定するのに使用される。ばね312が、入力シャフト308のハブ348および壁338の上に装着され、壁338の肩部340、342がばね312の端部344、346に隣接するようになり(図46を参照)、したがって、入力シャフト308が回転すると、肩部340、342の一方がばね312の端部344、346の一方に接触し、ばね312が収縮し、ばね312の内径および外径が効果的に減少する。
(クラッチ機構を備えるコード駆動装置の代替の実施形態)
図53〜56は、コード駆動装置1006*の代替の実施形態を描いている。図40および56を視覚的に比較すると、2つの大きな違いが分かる:組付けねじ310が存在しないこと、および、コレットねじ368が存在しないこと。即座に分かるものではないが、第3の違いは、ローラ306*を回転可能に支持するための突出部392*に関係する。これらの違いは後でより詳細に説明される。
(クラッチ機構を備えるコード駆動装置の別の代替実施形態)
図61〜63は、コード駆動装置1006**の別の代替実施形態を描いている。前の実施形態の示している図40とこの実施形態を示している図61とを比較すると、後でより詳細に説明するように、駆動コードが側面から接近するのではなく底部から入ったり出たりするのを可能にする、この実施形態のハウジング304**の大きな違いが強調される。即座に分かるものではないが、第2の違いは、後でより詳細に説明するように、回転可能に支持するのを改善するためにダブルジャーナルを形成しているスプロケット302**に関連する。
−ローラ306が排除される。コード駆動装置1006**との接続箇所において駆動コードをもつれていない状態で維持するのを補助するために、誘導ポスト392**が使用される。
特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、上で説明した実施形態に対して修正形態が作られ得ることは当業者には明白であろう。
Claims (14)
- ハウジングと、
前記ハウジングを通って延在しさらに第1および第2の平行する回転軸をそれぞれ画定する第1および第2の平行するシャフトと、
前記第1の回転軸の周りに時計回り方向および反時計回り方向に回転するように前記ハウジング内に装着される出力スプールにおいて、前記出力スプールが第1の中空コアを画定し、前記第1のシャフトが前記第1の中空コアを通って延在する、出力スプールと、
前記第2の回転軸の周りに時計回り方向および反時計回り方向に回転するように前記ハウジング内に装着される保管用スプールにおいて、前記保管用スプールが第2の中空コアを画定し、前記第2のシャフトが前記第2の中空コアを通って延在する、保管用スプールと、
前記出力スプールと共に回転するように装着される第1のセットのギア歯と、
前記第2のシャフトと共に回転するように装着される第2のセットのギア歯において、
前記出力スプールが回転することにより、前記第1および第2のセットのギア歯を介して前記第2のシャフトが回転するように駆動され、
前記第1のシャフトが前記出力スプールから独立して回転する、
第2のセットのギア歯と、
前記保管用スプールの周りにそれ自体の上に巻かれ、また、第1の端部および第2の端部を有するモータばねにおいて、前記モータばねが前記第1の端部のところにおいて前記出力スプールに固定される、モータばねと
を有するばねモータ。 - 前記第1および第2のセットのギア歯が互いに直接に噛合される、請求項1に記載のばねモータ。
- ヘッドレールと、
前記ヘッドレールから延在する、建築物の開口部のためのカバーにおいて、前記カバーが前記ヘッドレールから展張可能でありさらに前記ヘッドレールに向かって引込可能である、カバーと、
第1の回転軸の周りに時計回り方向および反時計回り方向に回転するように前記ヘッドレールに装着される第1のシャフトにおいて、前記第1のシャフトが、非円筒形形状を有しまた前記第1のシャフトが回転するときに前記カバーを展張させるまたは引っ込めるために前記カバーに動作可能に連結される、第1のシャフトと、
前記カバーを所望の距離まで展張させるときに前記第1のシャフトが回転するのを停止させるために前記第1のシャフトに動作可能に連結される第1のリミッタにおいて、前記第1のリミッタが、
前記ヘッドレールに対して固定される基部において、前記基部が第1のセットのねじ山および軸方向に延在する第1の肩部を画定する、基部、
前記第1のセットのねじ山に係合される第2のセットのねじ山を画定する第1の中空ロッドにおいて、前記第1のシャフトが前記第1の中空ロッドを通って延在し、前記第1の中空ロッドおよび前記第1のシャフトが、前記第1の中空ロッドを前記第1のシャフトと共に回転させ同時に前記第1の中空ロッドが前記第1のシャフトに対して軸方向に摺動するのを可能にするような嵌合外形を画定する、第1の中空ロッド、
軸方向に突出する第2の肩部を画定する前記第1の中空ロッドにおいて、前記第1のシャフトが第1の方向に回転するときに、前記第1のシャフトが前記第1の中空ロッドを前記基部に対して回転させ、係合されたねじ山により、前記第1の中空ロッドが、前記第1および第2の軸方向に突出する肩部が互いに当接されるまで、前記第1のシャフトに対して軸方向に摺動され、それにより、前記第1のシャフトが前記第1の方向に回転することが停止される、前記第1の中空ロッド
を含む、第1のリミッタと
を有する、建築物の開口部のためのカバー。 - コード駆動装置ハウジングと、前記コード駆動装置ハウジング上で回転するように装着されるプーリと、前記コードが引っ張られることにより前記シャフトが回転するようにするために、前記プーリ上に巻き付けられるコードとを含む、前記シャフトに動作可能に連結されるコード駆動装置をさらに有する、請求項3に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記シャフトが前記コード駆動装置によって駆動されていないときに前記シャフトが回転するのを実質的に制限し一方で前記シャフトが前記コード駆動装置によって駆動されているときに前記シャフトの回転を実質的に容易にするためのクラッチ手段をさらに有する、請求項4に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記基部が開口部を画定し、前記中空ロッドが前記開口部を通って延在し、前記開口部が前記第1のセットのねじ山を画定し、前記中空ロッドが、前記第2のセットのねじ山を画定する外側表面を有する、請求項5に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記プーリが回転軸を有し、前記コードが、前記プーリの前記回転軸に対して実質的に垂直である平面に沿って前記プーリの周りに巻き付く、建築物の開口部のためのカバーであって、前記プーリを回転可能に支持する第1の軸受面をさらに有し、前記第1の軸受面の少なくとも一部分が前記平面内に位置される、請求項6に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記コード駆動装置ハウジング上で回転するように装着されるローラをさらに有する、建築物の開口部のためのカバーであって、前記コードが引っ張られるときの摩擦を最小にするために、前記コードが、前記スプロケットを離れるときに前記ローラの上を通過する、請求項7に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記プーリを回転可能に支持する第2の軸受面をさらに有する、建築物の開口部のためのカバーであって、前記第2の軸受面の少なくとも一部分が前記平面内に位置される、請求項7に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記第1および第2の軸受面が、前記コード駆動装置ハウジングから突出するスタブシャフトの内側表面および外側表面である、請求項9に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記スプロケットと前記スタブシャフトの前記内側表面および前記外側表面のうちの一方との間の空間が、前記スプロケットと前記スタブシャフトの前記内側表面および前記外側表面のうちのもう一方との間の空間より大きい、請求項10に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 建築物の開口部のための前記カバーが、
前記第1の回転軸に平行である第2の回転軸の周りに時計回り方向および反時計回り方向に回転するように前記ヘッドレール内に装着される第2のシャフトにおいて、前記第2のシャフトが非円筒形形状を有しまた前記第2のシャフトが回転するときに前記カバーを展張させるまたは引っ込めるために前記カバーに動作可能に連結される、第2のシャフトと、
前記カバーを所望の距離まで展張させるときに前記第2のシャフトが回転するのを停止させるために前記第2のシャフトに動作可能に連結される第2のリミッタにおいて、前記第2のリミッタが、第3のセットのねじ山を画定する第2の中空ロッドを有し、前記基部が、前記第3のセットのねじ山に係合される第4のセットのねじ山を画定し、前記第2のシャフトが前記第2の中空ロッドを通って延在し、前記第2の中空ロッドおよび前記第2のシャフトが、前記第2の中空ロッドを前記第2のシャフトと共に回転させ同時に前記第2の中空ロッドが前記第2のシャフトに対して軸方向に摺動するのを可能する嵌合外形を画定する、第2のリミッタと
をさらに有する、請求項3に記載の、建築物の開口部のためのカバー。 - 前記第1および第2の中空ロッドの各々が第1の端部のところにフランジを有し、前記第1および第2の中空ロッドが前記それぞれのフランジが互いに隣接するように方向付けられる、請求項12に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
- 前記第1および第2のシャフトがボトムレールおよび前記カバー上の中間レールにそれぞれ動作可能に連結され、前記第1および第2の中空ロッドが、前記ボトムレールおよび前記中間レールが一体になるときにそれらのそれぞれのフランジが互いに当接されるように、装着される、請求項12に記載の、建築物の開口部のためのカバー。
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