以下、実施形態に係る駆動装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
<シャッター装置の構成>
図1は、実施形態に係る駆動装置を有するシャッター装置全体の構成を示す模式図である。図1に示すように、実施形態に係るシャッター装置1は、シャッター2と、取付部材3と、駆動装置4と、回転機構5とを備える。
シャッター2は、複数のスラッド2aを含んで構成されている。取付部材3は、家屋の壁などにシャッター装置1を取り付けるための部材である。例えば、取付部材3の所定の面を壁に押し当てた状態で、ねじなどの固定手段で取付部材3を壁に固定させることで、シャッター装置1が壁に取り付けられる。
駆動装置4は、回転機構5を回転させる駆動力を発生し、発生された駆動力を回転機構5に伝達することで、回転機構5を回転駆動させる。駆動装置4は、モータ4aと、伝達装置4bと、連結部材4c(図2参照)と、切替部25(図6参照)を備える。
モータ4aは、図示しない電源からの電力の供給を受けて、モータ4aの出力軸を正逆回転することにより、回転機構5を正逆回転させる駆動力を発生する。実施形態に係るモータ4aは、回転機構5の外側に設けられており、いわゆる外付けのモータである。モータ4aは、駆動部の一例である。
伝達装置4bは、モータ4aにより発生された駆動力を連結部材4cに伝達する。また、切替部25は、伝達装置4bと連結部材4cとの連結状態を切り替えることができる。伝達装置4b、連結部材4cおよび切替部25の詳細については後述する。
回転機構5は、駆動装置4による駆動の対象となる装置であり、被駆動部の一例である。実施形態では、回転機構5に、シャッター2の一端が固定されている。そして、駆動装置4により回転機構5が正逆回転されることで、回転機構5によりシャッター2が巻き上げられたり、巻き戻されたりして、シャッター2の開閉が行われる。
図2は、連結部材4cおよび回転機構5の斜視図であり、図3は、連結部材4cおよび回転機構5の正面図である。連結部材4cは、伝達装置4b(図1参照)と回転機構5とを連結する部材であり、伝達装置4bからの駆動力を回転機構5に伝達する。図2および図3に示すように、連結部材4cは、第1の連結部材6aと、第2の連結部材6bと、ばね6cとを有する。連結部材4cの各部材の詳細については後述する。
回転機構5は、シャフト5aと、ドラム5bと、ロール5cとを有する。シャフト5aは、後述するシャフトガイド60(図6参照)に固定される。したがって、シャフト5a自体は回転しない。
ドラム5bは、シャフト5aを回転軸として、シャフト5a周りを回転可能に設けられる。ドラム5bは、例えば、シャフト5aの両側部分に2つ設けられる。ロール5cは、両端がそれぞれシャフト5aの両側部分に設けられるドラム5bに固定され、ドラム5bと一体的に回転する。ロール5cは、例えば、ドラム5bの周方向に等間隔に2つ設けられる。
そして、ロール5cには、シャッター2の一端が固定される。これにより、ドラム5bおよびロール5cの回転に伴って、シャッター2が開閉する。なお、ドラム5bおよびロール5cの数は上記の数に限定されない。ロール5cに取り付けられるシャッター2が開閉可能であれば、ドラム5bおよびロール5cの数は問わない。
図4は、連結部材4cの部材の1つである第1の連結部材6aの斜視図である。図4に示すように、第1の連結部材6aは、筒状部材であり、孔7aが形成されている。孔7aには、シャフト5a(図2参照)が挿通される。第1の連結部材6aは、シャフト5aを回転軸として、シャフト5a周りを回転可能に設けられる。
また、第1の連結部材6aは、外径が異なる2つの部材9a、9bが一体成形されたものである。2つの部材9a、9bのうち、外径が大きい方の部材9bは、複数の突起部7bを有する。そして、かかる複数の突起部7bが、ドラム5b(図2参照)に形成された複数の凹部と係合することで、ドラム5bに対して第1の連結部材6aが取り付けられる。
これにより、第1の連結部材6aがシャフト5a周りを回転する場合には、第1の連結部材6aの回転に伴ってドラム5bも回転する。なお、係合するための形式としては、ドラム5bに形成された複数の孔に、複数の突起部7bが係合されるものでもよい。ドラム5bに対し、第1の連結部材6aが回転規制された状態で固定されれば、係合の形式は問わない。
また、2つの部材9a、9bのうち、外径が小さい方の部材9aの周面には、複数の溝7cおよび複数の溝7dが形成されている。実施形態では、溝7c、7dがそれぞれ3つずつ、周方向に交互となるように等間隔で形成されている。溝7cは、第1の連結部材6aの周面の回転軸方向における中央部分8bから、第1の連結部材6aの一端8cまでにわたって形成されている。
また、溝7dは、上述の中央部分8bから、第1の連結部材6aの一端8cよりも内側の部分8aまでにわたって形成されている。なお、溝7c、7dは、それぞれ複数形成されていればよく、例えば2つずつでも、4つずつでもよい。
また、部材9aを覆うように、ばね6c(図2参照)が設けられる。そして、かかるばね6cの一端は、部材9bに設けられる当接面7eに当接する。
図5は、連結部材4cの部材の1つである第2の連結部材6bの斜視図である。図5に示すように、第2の連結部材6bは、筒状部材であり、孔10aが形成されている。孔10aには、シャフト5a(図2参照)が挿通される。第2の連結部材6bは、シャフト5aを回転軸として、シャフト5a周りを回転可能に設けられる。
また、第2の連結部材6bは、筒の一端部にギヤ10bを有する。かかるギヤ10bは、伝達装置4b(図1参照)が有する複数のギヤ(ギヤ群)のうち、最終ギヤであるギヤ20(図6参照)と噛み合う。これにより、モータ4a(図1参照)により発生された駆動力は、伝達装置4bの複数のギヤを経由して、第2の連結部材6bのギヤ10bに伝達される。
また、第2の連結部材6bには、第1の連結部材6a(図4参照)の部材9a(図4参照)に形成された溝7dに対応して、周方向に等間隔に複数のねじ孔10cが形成されている。実施形態では、3つのねじ孔10cが周方向に等間隔に形成されている。
さらに、第2の連結部材6bの内周面には、第1の連結部材6aの部材9aに形成された溝7cに対応して、周方向に等間隔に突起部10dが設けられている。実施形態では、3つの突起部10dが周方向に等間隔に設けられている。
なお、ねじ孔10cおよび突起部10dは、それぞれ溝7dおよび溝7cに対応して形成されるため、溝7dおよび溝7cが2つずつの場合は、ねじ孔10cおよび突起部10dも2つずつ、溝7dおよび溝7cが4つずつの場合は、ねじ孔10cおよび突起部10dも4つずつ形成されるということは言うまでもない。
ここで、第2の連結部材6bの内径は、図4に示した第1の連結部材6aの部材9aの外径よりも大きい。これにより、部材9aの一部が第2の連結部材6bの孔10aに挿入された状態で、ねじ孔10cを挿通したねじ10f(図3参照)の先端部分が、溝7d内を移動可能に、溝7dと係合する。また、突起部10dが、溝7c内を移動可能に、溝7cと係合する。したがって、第2の連結部材6bがシャフト5a周りを回転する場合には、第2の連結部材6bの回転に伴って第1の連結部材6aも回転する。
また、第2の連結部材6bは、第1の連結部材6aに対して回転軸方向に移動(摺動)可能な状態で、第1の連結部材6aに支持される。すなわち、第2の連結部材6bは、第1の連結部材6aに対して回転軸方向に移動可能である。そして、第2の連結部材6bが第1の連結部材6aに対して回転軸方向に移動可能であるため、連結部材4cは、回転軸方向に伸縮可能となる。
ただし、実施形態では、第1の連結部材6aに対して第2の連結部材6bが移動可能な範囲は制限されている。例えば、第2の連結部材6bは、ねじ孔10cを挿通したねじ10fの先端部分が、溝7dの部分8a(図4参照)から、中央部分8b(図4参照)までを移動する範囲内で、第1の連結部材6aに対して移動可能となる。
続いて、図2〜5を参照して、連結部材4cの部材の1つであるばね6cについて説明する。ばね6cは、第1の連結部材6aの部材9aの一部が第2の連結部材6bの孔10aに挿入された状態で、第2の連結部材6bの一部および部材9aを覆うように設けられる。
ばね6cの一端は、第1の連結部材6aの当接面7eに当接し、ばね6cの他端は、第2の連結部材6bの当接面10e(図5参照)に当接する。ばね6cは、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとがそれぞれ離れる方向に、当接面7eおよび当接面10eに対して付勢する。
これにより、第2の連結部材6bに対して、ばね6cの付勢力以外の力が加わっていない場合には、第2の連結部材6bのねじ孔10cを挿通したねじ10fの先端部分が、溝7dの部分8aに位置する状態となる。換言すると、第2の連結部材6bに対して、ばね6cの付勢力以外の力が加わっていない場合には、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとが最も離れる状態となる。
<伝達装置の構成>
次に、図6および図7を参照して、伝達装置4bの構成について説明する。図6は、実施形態に係る伝達装置4bの正面図であり、図7は、実施形態に係る伝達装置4bの背面図である。なお、図6および図7では、伝達装置4bの筐体(ケース)の図示は省略している。
伝達装置4bは、ギヤ群を有し、モータ4aにより発生された駆動力を連結部材4cに伝達する。図6および図7に示すように、伝達装置4bは、ギヤ15〜20と、シャフトガイド60とを有する。また、連結部材4cに隣接して、押圧部材30および回動部材40を有する切替部25と、回動部材40を保持する保持部材50とが取り付けられている。
ギヤ15〜20の各種のギヤについて、モータ4a側から説明する。図7に示したギヤ15は、モータ4aの出力軸に取り付けられている。そのため、出力軸の回転に伴って、ギヤ15は回転する。したがって、モータ4aにより発生された駆動力は、ギヤ15に伝達される。
ギヤ16〜19は、それぞれ同一回転軸周りを回転する2つのギヤを有する。ギヤ15と、ギヤ16が有する2つのギヤのうち、一方のギヤとが噛み合っている。また、ギヤ16の他方のギヤは、ギヤ17が有する2つのギヤのうち、一方のギヤと噛み合っている。また、ギヤ17の他方のギヤは、ギヤ18が有する2つのギヤのうち、一方のギヤと噛み合っている。
また、ギヤ18の他方のギヤは、ギヤ19が有する2つのギヤのうち、一方のギヤと噛み合っている。また、ギヤ19の他方のギヤは、最終ギヤであるギヤ20と噛み合っている。そして、ギヤ20は、連結部材4cの第2の連結部材6b(図5参照)に設けられるギヤ10bとも噛み合っている。
すなわち、ギヤ15〜20がすべて連結されていることから、伝達装置4bは、モータ4aにより発生された駆動力を連結部材4c(ギヤ10b)に伝達することができる。なお、ギヤ群に含まれるギヤの数は、上記の6つに限定されない。モータ4aにより発生された駆動力を連結部材4cに伝達することができれば、ギヤ15とギヤ10bの中間に位置するギヤの数は問わない。
ここで、上述のように、連結部材4cは駆動力を回転機構5(図2参照)に伝達する。したがって、モータ4aにより発生された駆動力は、伝達装置4bおよび連結部材4cを経由して、回転機構5に伝達される。
シャフトガイド60は、コの字型の3面の部材であり、端部が更に3面が外側に折り曲げられた部材である。シャフトガイド60には、シャフト5a(図2参照)を固定するための孔(図示せず)が形成されている。
そして、かかるシャフトガイド60の孔と、シャフト5aに形成された貫通孔(図示せず)と、保持部材50(図7参照)に形成された孔(図示せず)とを、シャフト固定用のねじ61で係合させることで、シャフト5aは、回転が規制された状態でシャフトガイド60に保持されるとともに、保持部材50は、シャフトガイド60に保持される。
また、シャフトガイド60は、ねじなどにより、伝達装置4bの筐体に取り付けられる。したがって、シャフト5aは、回転が規制された状態で伝達装置4bにより保持されるとともに、保持部材50も、伝達装置4bにより保持される。
切替部25は、押圧部材30と回動部材40とを有し、伝達装置4bが有するギヤ群の最終ギヤであるギヤ20と、連結部材4cのギヤ10bとの連結状態を切り替えることができる。かかる連結状態は、ギヤ20とギヤ10bとが連結する状態(以下、「第1の状態」と呼称する。)と、ギヤ20とギヤ10bとが連結しない状態(以下、「第2の状態」と呼称する。)とを有する。
押圧部材30は、所定の方向Fに外力が印加された場合に、隣接する回動部材40を連結部材4cに向かう側に回動させることにより、かかる連結状態を第1の状態から第2の状態、または第2の状態から第1の状態に切り替えることができる。なお、かかる所定の方向Fは、被駆動部である回転機構5の回転軸とは直交する方向である。押圧部材30の詳細については後述する。
回動部材40は、押圧部材30と、連結部材4cの第2の連結部材6bとの間に挟まれるように配置され、保持部材50(図7参照)に回動可能に保持されている。
<切替部の構成>
続いて、切替部25の具体的な構成について、図8〜図11を用いて説明する。図8は、切替部25の部材の1つである押圧部材30の平面斜視図であり、図9は、押圧部材30の底面斜視図である。また、図10は、切替部25の部材の1つである回動部材40の斜視図である。さらに、図11は、押圧部材30の各構成部材を示す平面斜視図または底面斜視図である。以下では、まず切替部25の各部材の概要について図8〜図10を中心に説明し、その後、切替部25、特に押圧部材30の詳細について図11を中心に説明する。
図8および図9に示すように、押圧部材30は、付勢部31と、第1の回転部材32と、第2の回転部材33と、固定部材34とを有し、かかる各部材が上から順に積み重ねられるように構成されている。そして、第1の回転部材32の外力印加部32hに対して所定の方向Fに外力が印加された場合、第1の回転部材32と第2の回転部材33とは、一体的に所定の回転方向R1に回転する。
ここで、第1の回転部材32と第2の回転部材33とが所定の回転方向R1に回転すると、第2の回転部材33に設けられている第1のテーパ部33b、33cが、かかる第1のテーパ部33b、33cと係合する回動部材40(図10参照)の凹部40a(図10参照)を押し込んで、回動部材40を連結部材4c(図6参照)に向かう側に回動させる。
固定部材34は、伝達装置4b(図6参照)の筐体に動かないように固定されて取り付けられ、第2の回転部材33を回転自在に軸支している。また、固定部材34は、図11(e)に示すように、第2のテーパ部34b、34cを有する。
そして、第2の回転部材33が所定の回転方向R1に回転した場合、第2のテーパ部34b、34cは、かかる第2のテーパ部34b、34cと向かい合う第2の回転部材33の凸部33j、33k(図9参照)を回転軸方向に押し込んで、第2の回転部材33全体を回転軸方向(図8では上方向)に移動させる。これにより、押圧部材30は、第2の回転部材33と当接する回動部材40を連結部材4cに向かう側にさらに回動させることができる。
すなわち、押圧部材30は、所定の方向Fに外力が印加された場合、第1のテーパ部33b、33cおよび第2のテーパ部34b、34cにより、回動部材40を連結部材4cに向かう側に回動させることができる。なお、実施形態において、押圧部材30により回動部材40を連結部材4cに向かう側に回動させた場合の作用については後述する。
付勢部31は、第1の回転部材32に係止されており、第1の回転部材32を所定の回転方向R1とは反対の回転方向R2に付勢する。そして、所定の方向Fに外力が加わり、第1の回転部材32と第2の回転部材33とが所定の回転方向R1に約1/4回転した後に、かかる外力が解放されると、第1の回転部材32は付勢部31により回転方向R2に回転し、外力印加部32hは所定の位置に戻る。
一方で、第2の回転部材33は、付勢部31により回転方向R2には付勢されていないことから、かかる外力が解放された後も、かかる外力が印加された際の位置が維持される。したがって、外力が解放された後も、押圧部材30は、回動部材40を連結部材4cに向かう側に回動させた状態を維持することができる。
さらに、付勢部31は、第1の回転部材32と第2の回転部材33とを、固定部材34に付勢する。換言すると、付勢部31は、第1の回転部材32と第2の回転部材33とを、回転軸方向(図8では下方向)に付勢する。
図10は、回動部材40の斜視図である。図10に示すように、回動部材40には、押圧部材30の第2の回転部材33に設けられる第1のテーパ部33b、33c(図8参照)に対応して、凹部40aが形成される。この凹部40aは、第1のテーパ部33b、33cを回動可能に、第1のテーパ部33b、33cと係合する。また、回動部材40には切欠部40bが形成されており、押圧部材30の回動時に第1のテーパ部33b、33cが凹部40a以外の箇所で回動部材40を押し込むことを防止している。
さらに、回動部材40には、シャフト51(図12参照)が挿通される2つの挿通部40cが設けられている。そして、図12に示すように、2つの挿通部40cにより保持部材50の孔が形成された部分が挟まれた状態で、シャフト51が2つの挿通部40cおよび保持部材50の孔に挿通される。これにより、回動部材40は、保持部材50により、シャフト51周りを回動可能に保持されている。
続いて、押圧部材30の詳細について、図11(a)〜図11(e)を用いて説明する。図11(a)は、付勢部31の平面斜視図である。付勢部31は、バネ形状のバネ部31aと、かかるバネ部31aの両端部に設けられる係止部31b、31cとを有する。
バネ部31aは、第1の回転部材32と第2の回転部材33とを、上述のように所定の方向に付勢する機能を有する。また、一方の係止部31bは、第1の回転部材32の係合部32f(図11(b)参照)に係止される。なお、他方の係止部31cは、伝達装置4b(図1参照)の所定の箇所に係止される。
図11(b)は、第1の回転部材32の平面斜視図である。第1の回転部材32は、円板形状の本体部32aを有し、かかる本体部32aの周方向に等間隔に、孔部32b、32c、32d、32eが形成されている。また、本体部32aには、孔部32dと孔部32eの間に係合部32fが設けられ、中心部に円孔である貫通部32gが形成されている。
なお、係合部32fは、孔部32dと孔部32eの間に設けられているが、設けられる位置は問わない。つまり、例えば、孔部32cと孔部32dの間に設けられても良いし、孔部32eと周方向で等しい位置かつ径方向外側の位置に設けられても良い。
さらに、第1の回転部材32には、孔部32eの近傍から外周側に突出するように外力印加部32hが設けられており、外力印加部32hには孔部32iが形成されている。例えば、かかる孔部32iに図示しないワイヤが係止され、ユーザはかかるワイヤを引っ張ることにより、押圧部材30に所定の方向Fの外力を印加することができる。
図11(c)は、第2の回転部材33の平面斜視図である。第2の回転部材33は、円板形状の本体部33aを有する。そして、かかる本体部33aの上面側に、第1のテーパ部33b、33cと、壁部33d、33eと、軸支部33fとが設けられ、貫通部33gが形成されている。
第1のテーパ部33b、33cは、本体部33aの外周部に周方向に等間隔に設けられている。第1のテーパ部33b、33cは、それぞれ周方向に沿って約1/4周にわたって設けられており、第2の回転部材33が回転方向R1に回転するに従い、高さが徐々に高くなるように構成されている。また、第1のテーパ部33b、33cは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
壁部33d、33eは、第1のテーパ部33b、33cよりも本体部33aの内周側に、周方向に等間隔に設けられており、回転方向R1に対して向かい合うように立設されている。また、壁部33d、33eは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
円筒形状の軸支部33fは、第1の回転部材32(図11(b)参照)の貫通部32g(図11(b)参照)に挿通されて、第1の回転部材32を軸支する機能を有する。また、貫通部33gは、本体部33aの上面から下面にかけて貫通する円孔であり、後述する固定部材34(図11(e)参照)の軸支部34h(図11(e参照))が挿通されることにより、第2の回転部材33が固定部材34に回動可能に軸支される。なお、実施形態において、第1の回転部材32と第2の回転部材33とは、同軸上に軸支される。
図11(d)は、第2の回転部材33の底面斜視図である。第2の回転部材33において、本体部33aの下面側には、溝部33h、33iが形成され、凸部33j、33kが設けられている。
溝部33h、33iは、軸支部33f(図11(c)参照)の内部に、周方向に等間隔に形成されている。溝部33h、33iは、それぞれ周方向に沿って約1/2周にわたって形成されており、後述する固定部材34(図11(e)参照)の第2のテーパ部34b、34c(図11(e)参照)と対応する形状を有する。また、溝部33h、33iは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
凸部33j、33kは、溝部33hと溝部33iとの間に、周方向に等間隔に設けられている。凸部33j、33kは、後述する固定部材34の凹部34d、34e(図11(e)参照)と係合可能に設けられている。また、凸部33j、33kは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
図11(e)は、固定部材34の平面斜視図である。固定部材34は、図9に示したように、所定の向きの場合に、第2の回転部材33(図11(d)参照)の底面側の溝部33h、33i(図11(d)参照)および貫通部33g(図11(d)参照)に収容可能な形状を有する。固定部材34は、円板形状の本体部34aを有する。そして、かかる本体部34aの外周に、第2のテーパ部34b、34cが周方向に等間隔に設けられている。
第2のテーパ部34b、34cは、それぞれ周方向に沿って約1/4周にわたって設けられており、回転方向R1に進むに従い、高さが徐々に高くなるように構成されている。なお、第2のテーパ部34b、34cは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
また、第2のテーパ部34b、34cの最も高い部分に隣接して、凹部34d、34eが周方向に等間隔に形成されている。なお、凹部34d、34eは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
また、第2のテーパ部34b、34cの最も低い部分に隣接して、切欠部34f、34gが周方向に等間隔に形成されている。切欠部34f、34gは、第2の回転部材33の凸部33j、33k(図11(d)参照)と対応する形状を有する。なお、切欠部34f、34gは、回転軸に対してそれぞれ点対称な位置および形状になるように配置されている。
さらに、本体部34aの中心部には円筒形状の軸支部34hが設けられており、第2の回転部材33の貫通部33gに挿通されて、第2の回転部材33を軸支している。また、軸支部34hに形成される貫通部34iは、図示しない固定用部材が挿通されて固定部材34を伝達装置4b(図6参照)の筐体に固定し、押圧部材30全体を保持する機能を有する。
続いて、図8および図9に示すように組み合わせられた押圧部材30に、所定の方向Fに外力が印加された場合に、押圧部材30の各部材、特に第1の回転部材32と第2の回転部材33とがどのように動作するかについて、引き続き図11を用いて説明する。
ここで、動作前の状態は、図8に示すように、第1の回転部材32の外力印加部32hに対して、第1の回転部材32の第1のテーパ部33bの最も高い部分が、回転方向R1に約1/4回転した位置にあり、第1のテーパ部33cの最も高い部分が、回転方向R2に約1/4回転した位置にある状態である。さらに、図9に示すように、第2の回転部材33の凸部33j、33kが、固定部材34の切欠部34f、34gにそれぞれ係止されている状態である。
かかる状態の押圧部材30において、第1の回転部材32に所定の方向Fの外力が印加されると、第1の回転部材32が回転方向R1に回転する。
すると、孔部32bの側壁32b1が第2の回転部材33の壁部33dを押圧し、孔部32dの側壁32d1が第2の回転部材33の壁部33eを押圧することにより、第2の回転部材33も回転方向R1に回転する。これにより、第2の回転部材33の上面に向かい合うように配置される回動部材40(図6参照)は、第1のテーパ部33bにより回転軸方向(図11では上方向)に押し込まれる。
また、第2の回転部材33が回転方向R1に回転すると、第2の回転部材33の底面側の凸部33j、33kは、向かい合っている固定部材34の第2のテーパ部34b、34cによりそれぞれ回転軸方向に押し込まれる。換言すると、第2の回転部材33が回転方向R1に回転した場合、第2の回転部材33の凸部33j、33kが、固定部材34の第2のテーパ部34b、34cの斜面を摺動して上方向に移動することで、第2の回転部材33は固定部材34から離れる方向に移動する。
これにより、第2の回転部材33全体が回転軸方向(図11では上方向)に移動することから、第2の回転部材33は、回動部材40を、さらに回転軸方向に押し込むことができる。すなわち、コンパクトな形状の第2のテーパ部34b、34cを用いることにより、押圧部材30は、省スペースでも回動部材40を回転軸方向に十分に押し込むことができる。
そして、第1の回転部材32および第2の回転部材33が回転方向R1に約1/4回転すると、第2の回転部材33の凸部33j、33kは、固定部材34の凹部34d、34eにそれぞれ係合する。ここで、第2の回転部材33は付勢部31で固定部材34に付勢されていることから、第2の回転部材33は固定部材34に係止される。
この段階で、所定の方向Fの外力が解放されると、第1の回転部材32は、付勢部31により回転方向R2に約1/4回転して、外力印加部32hが所定の位置に戻る。なぜなら、第2の回転部材33の壁部33d、33eは図11(c)に示すようにテーパ形状になっており、第1の回転部材32が回転方向R2に回転する場合は、壁部33d、33eが第1の回転部材32の側壁32b1、32c1、32d1、32e1のいずれもを押圧しないからである。
一方で、第2の回転部材33は、回転方向R2には付勢されておらず、かつ凸部33j、33kが凹部34d、34eに係合していることから、回転方向R2には回転せずに外力解放前の位置を保持する。
そして、この段階では、回動部材40は第1のテーパ部33bの高さが最も高い部分と当接し、凸部33j、33kは第2のテーパ部34b、34cの高さが最も高い部分に隣接する凹部34d、34eにそれぞれ位置している。すなわち、凸部33j、33kが凹部34d、34eに係合されることにより、押圧部材30は、外力が解放された後も回動部材40を回転軸方向に最大限押し込んだ状態を保持することができる。
続いて、図8および図9に示した状態から、ここまで説明したように、第2の回転部材33が回転方向R1に約1/4回転して、凸部33j、33kが固定部材34の凹部34d、34eに係止され、第1の回転部材32が回転方向R1に約1/4回転した後に回転方向R2に約1/4回転して、外力印加部32hが所定の位置に戻った状態において、所定の方向Fに外力が再度印加された場合の押圧部材30の各部材の動作について説明する。
かかる状態の押圧部材30において、所定の方向Fに外力が再度印加されると、第1の回転部材32は回転方向R1に再び回転する。
すると、孔部32cの側壁32c1が第2の回転部材33の壁部33dを押圧し、孔部32eの側壁32e1が第2の回転部材33の壁部33eを押圧することにより、第2の回転部材33も回転方向R1に回転する。これにより、第2の回転部材33の上面に向かい合うように配置される回動部材40は、第1のテーパ部33bから外れて、第1のテーパ部33bにより押し込まれた状態が解除される。
また、第2の回転部材33が回転方向R1に回転すると、第2の回転部材33の底面側の凸部33j、33kは、固定部材34の凹部34d、34eから外れて、高さの低い切欠部34g、34fにそれぞれ回動する。換言すると、第2の回転部材33も、第2のテーパ部34b、34cにより押し込まれた状態が解除される。ここで、第2の回転部材33は付勢部31により固定部材34に付勢されていることから、凸部33j、33kは切欠部34g、34fにそれぞれ係合し、第2の回転部材33は高さの低い位置を保持する。
すなわち、第1のテーパ部33b、33cおよび第2のテーパ部34b、34cにより押し込まれた状態がいずれも解除されることから、回動部材40は、回転軸方向に最大限押し込まれた状態から押し込まれない状態に戻る。
ここで、押圧部材30の各部材においては、上述のように、孔部32b〜32eや凹部34d、34e、切欠部34f、34gが、それぞれ周方向に等間隔に形成されており、第1のテーパ部33b、33cや壁部33d、33e、凸部33j、33k、第2のテーパ部34b、34cが、それぞれ周方向に等間隔に設けられている。したがって、所定の方向Fへの外力の印加と解放とをくり返すことにより、押圧部材30は、回動部材40を回転軸方向に最大限押し込んだ状態と、押し込まない状態とを交互に切り替えることができる。
<切替部による作用>
続いて、図12および図13を参照して、切替部25において、押圧部材30が回動部材40を回転軸方向に押し込んだ場合の作用について説明する。図12は、ギヤ10bとギヤ20との位置関係の一例を示す図である。図12は、回動部材40が回転軸方向に押し込まれておらず、回動部材40が連結部材4c(図6参照)に向かう側に回動していない場合のギヤ10bとギヤ20との位置関係を示す図である。
この場合には、図12に示すように、ギヤ10bとギヤ20とが噛み合い、連結している。すなわち、回動部材40が回動していない場合には、連結状態が、ギヤ20とギヤ10bとが連結する第1の状態となる。
そして、図12に示す状態では、ギヤ10bが設けられる第2の連結部材6bに対して、ばね6c(図2参照)の付勢力以外の力が加わっていない。このため、図12に示す状態では、第2の連結部材6bのねじ孔10c(図5参照)を挿通したねじ10f(図3参照)の先端部分が、溝7d(図4参照)の部分8a(図4参照)に位置する状態となり、第1の連結部材6a(図2参照)と第2の連結部材6bとが最も離れる状態となる。
すなわち、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとの位置関係が、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとが最も離れるような位置関係(以下、「第1の位置関係」と呼称する。)である場合に、ギヤ20とギヤ10bとの連結状態が第1の状態となる。
また、かかる第1の位置関係である場合に、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとを含んだ連結部材4cの回転軸方向における長さは、最大となる。すなわち、連結部材4cの回転軸方向における長さが、最大となる長さ(以下、「第1の長さ」と呼称する。)である場合に、ギヤ20とギヤ10bとの連結状態が第1の状態となる。
次に、切替部25を用いて、ギヤ20とギヤ10bとが連結する第1の状態から、ギヤ20とギヤ10bとが連結しない第2の状態に切り替える方法について説明する。
図13は、切替部25を用いて、ギヤ20とギヤ10bとが連結する第1の状態から、ギヤ20とギヤ10bとが連結しない第2の状態に切り替える方法を説明するための図である。図13では、押圧部材30と、回動部材40と、保持部材50と、シャフト5aと、ギヤ10bと、ギヤ20との位置関係が示されている。
例えば、シャッター装置1を電動から手動に切り替えた上でシャッター2の開閉を行おうとするユーザは、ワイヤなどにより、図13に示す所定の方向Fに外力を印加して、押圧部材30を回転方向R1に回転させる。
すると、上述のように、第1のテーパ部33b、33c(図11(c)参照)および第2のテーパ部34b、34c(図11(e)参照)により、回動部材40は回転軸方向に最大限押し込まれて、連結部材4c(図6参照)に向かう側の回転方向R3に回動する。そして、かかる回動部材40の回動によって、回動部材40は、ギヤ10bが設けられる第2の連結部材6bを、回転軸方向(図13では上方向)に押圧して第1の連結部材6a(図3参照)側に移動させる。すなわち、押圧部材30を回転方向R1に回転させることにより、第2の連結部材6bは第1の連結部材6a側に移動する。
そして、第2の連結部材6bが、第1の状態における第2の連結部材6bの位置から、第1の連結部材6a側に所定の距離以上移動すると、ギヤ20とギヤ10bとの連結が解除されて、ギヤ20とギヤ10bとが連結しない第2の状態となる。
ここで、所定の距離とは、図12に示した第1の状態において、ギヤ10bの回転軸方向における両端部のうち切替部25側の端部5gから、ギヤ20の回転軸方向における両端部のうち切替部25側とは反対側の端部20aまでの回転軸方向における距離であり、以下では「解除可能距離」と呼称する。
すなわち、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとの位置関係が、第1の位置関係から、回転軸方向に解除可能距離以上近づいた状態における第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとの位置関係(以下「第2の位置関係」と呼称する。)に変化した場合に、ギヤ20とギヤ10bとの連結状態が第2の状態となる。この第2の位置関係は、第1の位置関係とは異なる。
また、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとが第2の位置関係である場合に、第1の連結部材6aと第2の連結部材6bとを含んだ連結部材4cの回転軸方向における長さは、第1の長さから解除可能距離以上短くした長さ(以下、「第2の長さ」と呼称する。)となる。すなわち、連結部材4cの回転軸方向における長さが、第1の長さと異なる第2の長さである場合に、ギヤ20とギヤ10bとの連結状態が第2の状態となる。
また、回動部材40が第2の連結部材6bのギヤ10bを第1の連結部材6a側に押し込んでいる場合には、回動部材40によりばね6c(図2参照)による付勢に抗った力が第2の連結部材6bに加えられる。すなわち、回動部材40は、ばね6cによる付勢に抗った力を第2の連結部材6bに加えることで、第2の連結部材6bのギヤ10bとギヤ20との連結を解除して、連結状態を第2の状態とする。
かかる第2の状態では、モータ4aによる機械的なロックが解除されるため、ユーザは、手動で容易にシャッター2の開閉を行うことができる。さらに、実施形態では、外力が解放された後も、回動部材40が回転軸方向に最大限押し込まれた状態を保持することができることから、ユーザは第2の状態を容易に維持しつつ、シャッター2を手動で開閉することができる。
そして、ユーザは、シャッター装置1を手動から電動に切り替える場合には、上述のように、所定の方向Fに再度外力を加えるだけでよい。所定の方向Fに再度外力を加えるだけで、第1のテーパ部33b、33cおよび第2のテーパ部34b、34cにより回動部材40が押し込まれた状態がいずれも解除されることから、連結状態が第1の状態となり、モータ4aからの駆動力を回転機構5に伝達可能となる。
さらに、回動部材40には、押圧部材30と当接する凹部40a(図10参照)とは反対側の面に、第2の連結部材6bのギヤ10bと当接する当接部40d(図10参照)が設けられている。そして、当接部40dはR形状を有していることから、回動部材40が回転方向R3に回動してギヤ10bを押し込んだ場合でも、ギヤ10bを傷つけることを防止することができる。
以上、説明したように、実施形態に係る駆動装置4は、クラッチ機構などのコストが高い部品を用いずに、モータ4aによる機械的なロックの解除および設定を行うことができる。これにより、コストを抑制しつつモータ4aによる機械的なロックの解除および設定を行うことができる。したがって、駆動装置4は、コストを抑制しつつシャッター装置1を手動または電動に切り替えることができる。
また、実施形態に係る駆動装置4は、簡易な構成の切替部25を用いて、機械的なロックの解除または設定を行うことができる。したがって、駆動装置4では、簡易な構成で、シャッター装置1を手動または電動に切り替えることができる。
また、実施形態に係る駆動装置4を、手動であるシャッター装置のシャフトやドラムに適用することにより、かかるシャッター装置を手動から電動に容易に転換することができる。すなわち、既存の手動のシャッター装置を用いて電動のシャッター装置を容易に構成することができるので、コスト削減につなげることができる。
例えば、手動のシャッター装置として、シャフトとドラムとロールとを有するシャッター装置(実施形態に係る回転機構5に相当)を、電動のシャッター装置に転換する方法の一例について説明する。
手動のシャッター装置のシャフト5aはその両端が家屋の壁などに取り付けられていることから、最初に、ユーザはかかるシャフト5aを壁から外す。次に、ユーザは、シャフト5a周りを回転可能に、第1の連結部材6aをドラム5bに取り付ける。
次に、ユーザは、第1の連結部材6aの当接面7eにばね6cの一端を当接させ、第2の連結部材6bの当接面10eにばね6cの他端を当接させた状態で、第1の連結部材6aに第2の連結部材6bを取り付ける。
次に、ユーザは、シャフトガイド60の孔と、シャフト5aに形成された貫通孔とに、シャフト固定用のねじ61を係合させる必要がある。しかしながら、仮に、第2の連結部材6bが第1の連結部材6a側に移動しない場合には、ユーザは、第2の連結部材6bにより、シャフトガイド60の孔と、シャフト5aに形成された貫通孔とを目視することができない。
したがって、ユーザは、シャフトガイド60の孔と、シャフト5aに形成された貫通孔とに、シャフト固定用のねじ61を係合させることが困難となる。しかしながら、実施形態に係る第2の連結部材6bは、第1の連結部材6a側に移動可能である。
図14は、実施形態に係る第2の連結部材6bが第1の連結部材6a側に移動する前の状態(すなわち、第1の状態)を示す図である。また、図15は、実施形態に係る第2の連結部材6bが第1の連結部材6a側に移動した後の状態(すなわち、第2の状態)を示す図である。すなわち、第2の連結部材6bは、連結状態が図14に示す第1の状態から図15に示す第2の状態となるように、第1の連結部材6a側に移動可能である。
このため、ユーザは、図15に示すように、第2の連結部材6bを、シャフトガイド60の孔、および、シャフト5aに形成された貫通孔を確認できる位置まで第1の連結部材6a側に移動させた上で、ねじ61を用いてシャフト5aを固定することができる。したがって、実施形態に係る駆動装置4によれば、シャッター装置を手動から電動に容易に転換することができる。
最後に、ユーザは、外付けのモータ4aを取り付ける。以上説明した方法により、手動のシャッター装置を容易に電動のシャッター装置に転換することができる。
また、実施形態に係る駆動装置4は、モータ4aと、伝達装置4bと、連結部材4c(第1の連結部材6a、第2の連結部材6b、ばね6c)と、切替部25(押圧部材30、回動部材40)とが、回転機構5の外部に設けられている。例えば、駆動装置4は、モータ4aと、伝達装置4bと、連結部材4c(第1の連結部材6a、第2の連結部材6b、ばね6c)と、切替部25(押圧部材30、回動部材40)とが、シャフト5aの外部に設けられている。
ここで、従来のチューブラモータを用いたシャッター装置のように、シャフトの内部に電源やモータやギヤなどの複数の部品が格納されている場合には、いずれか1つの部品が故障した場合であっても、シャフトごと交換する必要があるため、修理に大きなコストがかかる。
しかし、実施形態の駆動装置4は、モータ4aと、伝達装置4bと、連結部材4c(第1の連結部材6a、第2の連結部材6b、ばね6c)と、切替部25(押圧部材30、回動部材40)とがシャフト5aの外部に設けられているため、いずれかの部品が故障した場合には、故障した部品のみ交換すればよい。したがって、実施形態の駆動装置4は、部品の一部に故障が発生した場合に、修理のコストを抑えることができる。
なお、実施形態においては、駆動装置および被駆動部を備えるものとして、シャッター装置を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、スクリーンや垂れ幕、仕切り布などの巻上げ装置などに適用してもよい。
以上のように、実施形態に係る駆動装置4は、駆動部(モータ4a)と、ギヤ群(ギヤ15〜20)と、連結部材4cと、切替部25とを備える。駆動部(モータ4a)は、被駆動部(回転機構5)を回転駆動させる駆動力を発生し、被駆動部(回転機構5)の外部に設けられる。ギヤ群(ギヤ15〜20)は、駆動部(モータ4a)により発生された駆動力を被駆動部(回転機構5)に伝達する。連結部材4cは、ギヤ群(ギヤ15〜20)と被駆動部(回転機構5)との間に設けられ、ギヤ群(ギヤ15〜20)に含まれる複数のギヤのうち所定のギヤ20と連結する。切替部25は、被駆動部(回転機構5)の回転軸と直交する方向(所定の方向F)に印加される外力により所定のギヤ20と連結部材4cとの連結状態を切替可能である。これにより、コストを抑制しつつ、駆動部(モータ4a)による機械的なロックの解除および設定を行うことができる駆動装置4を提供することができる。
また、実施形態に係る駆動装置4において、切替部25は、外力の印加により所定の回転方向R1に回転する第1の回転部材32と、連結部材4cと向かい合う面を有し、第1の回転部材32の所定の回転方向R1への回転に伴って所定の回転方向R1に回転する第2の回転部材33と、第2の回転部材33を回転自在に軸支する固定部材34と、第2の回転部材33と連結部材4cとの間に、回動可能に配置される回動部材40と、を有し、第2の回転部材33は、所定の回転方向R1への回転に伴って回動部材40を連結部材4cに向かう方向に回動させ、連結部材4cに向かう回転方向R3に回動された回動部材40は、連結部材4cを押し込むことにより、所定のギヤ20と連結部材4cとが連結する状態を解除する。これにより、簡易な構成で、シャッター装置1を手動または電動に切り替えることができる。
また、実施形態に係る駆動装置4において、第2の回転部材33は、連結部材4cと向かい合う面に第1のテーパ部33b、33cを有し、所定の回転方向R1への回転に伴って第1のテーパ部33b、33cが回動部材40を連結部材4cに向かう回転方向R3に回動させることにより、所定のギヤ20と連結部材4cとが連結する状態を解除する。これにより、簡易な構成で、シャッター装置1を手動または電動に切り替えることができる。
また、実施形態に係る駆動装置4において、固定部材34は、第2の回転部材33と向かい合う面に第2のテーパ部34b、34cを有し、所定の回転方向R1への回転に伴って第2のテーパ部34b、34cが第2の回転部材33を回動部材40に向かう方向に移動させることにより、所定のギヤ20と連結部材4cとが連結する状態を解除する。これにより、省スペースでも回動部材40を回転軸方向に十分に押し込むことができる。
また、実施形態に係る駆動装置4において、固定部材34は、第2の回転部材33と向かい合う面に第1の係合部(凹部34d、34e)を有し、第2の回転部材33は、第1の係合部(凹部34d、34e)に対応する第2の係合部(凸部33j、33k)を有し、所定の回転方向R1に回転して第2の係合部(凸部33j、33k)が第1の係合部(凹部34d、34e)に係止されることにより、所定のギヤ20と連結部材4cとが連結しない状態を保持する。これにより、ユーザは第2の状態を容易に維持しつつ、シャッター2を手動で開閉することができる。
また、実施形態に係る駆動装置4において、切替部25は、第1の回転部材32を所定の回転方向R1とは反対の回転方向R2に付勢するとともに、第1の回転部材32と第2の回転部材33とを固定部材34に付勢する付勢部31、をさらに有し、第1の回転部材32は、第2の回転部材33に軸支されており、外力の印加が解除された場合、付勢部31により所定の回転方向R1とは反対の回転方向R2に回転する。これにより、簡易な構成で、シャッター装置1を手動または電動に切り替えることができる。
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。