KR101541393B1 - 역작동가능한 드라이브 및 단일 작동 요소를 갖는 건축물 커버링 용 제어시스템 - Google Patents

Abstract

건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링은, 작동인이 아래로 당길 수 있으며 커버링이 사전설정된 위치에서 유지되는 동안 자동적으로 회수되는 왕복 작동 코드에 의하여 입력 조립체, 트랜스미션 및 출력 조립체를 통해 역작동가능하게 구동된다. 입력 조립체는 항상 제 1 방향으로 구동되는 한편, 트랜스미션은 작동 코드에 의한 시프트 아암의 위치설정에 따라 시프트 아암의 움직임을 통해 2 개의 작동 위치들 사이에서 시프팅된다. 시프트 아암은 커버링을 위한 롤러와 평행한 축에 대해 피봇되며, 작동 코드가 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우 상기 커버링은 상방향 또는 절첩 방향으로 움직이는 한편, 작동 코드가 작동인을 향한 방향으로 아래쪽으로 당겨지는 경우, 즉 건축물 개구부로부터 먼 쪽으로 당겨지는 경우 커버링은 하방향 또는 전개 위치로 구동된다.

Description

역작동가능한 드라이브 및 단일 작동 요소를 갖는 건축물 커버링 용 제어시스템{CONTROL SYSTEM FOR ARCHITECTURAL COVERINGS WITH REVERSIBLE DRIVE AND SINGLE OPERATING ELEMENT}

관련 출원들에 대한 원용

본 출원은 그 전문이 본 명세서에서 인용 참조되며, 2007년 1월 29일에 출원된 미국특허 가출원 제 60/887,045 호에 대한 우선권을 주장하는 특허협력조약의 특허 출원이다.

본 발명은 건축물 개구부 용의 절첩가능한 커버링들(retractable coverings)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전개된(extended) 위치와 절첩된(retracted) 위치 사이에서 커버링을 구동하기 위한 단일 왕복 작동 요소를 이용하여 건축물 개구부들을 위한 절첩가능한 커버링들을 제어하는 작동 시스템들에 관한 것이다.

통상적으로, 셰이드 및 블라인드 조립체들과 같은 건축물 개구부들을 위한 윈도우 커버링들에 사용되는 작동 시스템들이 사용된다. 통상적으로, 종래의 셰이드 및 블라인드 조립체들은 헤드 레일, 바텀 레일 및 슬랫들이나 그들 사이에 배치되는 커버링을 포함한다. 일반적으로, 이러한 블라인드들이나 셰이드들을 상승 및 하강시키기 위한 제어 시스템은 헤드 레일 내에 설치되며, 블라인드들이나 셰이드들을 상승시키거나 하강시키기 위한 코드(cord)와 같은 작동 요소를 포함할 수 있다. 통상적으로, 작동 요소는, 사용자에 의하여 작동될 경우 바텀 레일에 부착된 코드들을 통해 바텀 레일을 올리거나 바텀 레일을 하강시키는, 헤드 레일 내의 풀리들 또는 드럼들에 연결된다. 작동 요소는 사용자에게 셰이드 또는 블라인드를 작동시키는 편리한 방법을 제공하기 위하여 연속적 루프(continuous loop)일 수 있다. 다른 제어 시스템들은 블라인드를 상승 또는 하강시키기 위한 작동 요소들 중 하나의 선택사양을 제공하기 위하여 루프 내에 없는 복수의 작동 요소들을 가질 수도 있다. 코드 록 시스템(cord lock system)과 같은 다른 제어 시스템들은 루프 내에 없고, 블라인드를 상승 및 하강시키는 데 사용되며, 코드(즉, 작동 요소)와 직접적으로 결합되어 상기 코드를 블라인딩하는 피봇팅 록(pivoting lock)에 의하여 제 위치에 록킹될 수 있는 단일 작동 요소들을 채용할 수 있다.

제어 시스템이 단일 루프 타입의 작동 요소 또는 복수의 작동 요소를 활용하든 아니든, 작동인은 루프를 잡아 당기기 위한 방향 또는 원하는 방향으로 건축물 커버링을 이동시키기 위한 작동 요소를 선택해야만 한다. 이는, 특히 작동 요소들이 엉키는(tangle) 경우 매우 난감할 수 있다.

루프-작동(loop-operating) 요소 및 코드 록 시스템의 근본적인 문제는 시스템을 작동시키는 데 매우 긴 작동 요소를 갖는다는 것이다. 흔히, 보다 긴 길이의 작동 요소는 셰이드 또는 블라인드의 보다 긴 강하(drop)로 셰이드 또는 블라인드를 상승 또는 하강시킬 필요가 있다. 보다 긴 길이의 작동 요소 또는 루프(looped) 코드의 사용은 작동 요소에 아이들의 목이 감겨 사망할 수도 있는 위험을 야기할 수 있다.

2004년 3월 1일에 출원되고 그 전문이 본 출원에 인용 참조되고 있는 미국특허출원 10/791,645는 윈도우 커버링 작동 시스템들과 연관된 상술된 문제들 중 많은 문제들을 처리하는 신규한 제어 시스템에 대해 개시하고 있다. 하지만, 상기 제어 시스템은 윈도우 커버링 용의 모든 작동 요소와 양립가능하도록 구성되지는 않는다. 또한, 작동상의 원활함 및 의존성(dependability)의 개선들이 취해지는 것이 유리하다.

당업계에서는 작동상의 원활함 및 의존성을 개선하는 한편 윈도우 커버링들을 이동시키는 것과 관련된 상술된 과제들을 처리하는 제어 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 당업계에서는 이러한 제어 시스템을 이용 및 제조하는 방법에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 일 실시예는 건축물 개구부들을 위한 롤러 튜브 구비 절첩가능한 커버링(roller tube equipped retractable covering) 용 제어 시스템이다. 상기 제어 시스템은 회수가능한, 즉 왕복적으로 이동가능한(reciprocally movable) 단일 작동 요소(즉, 코드, 케이블, 체인 등)를 채용한다. 커버링을 하강시키기 위하여, 작동 요소는 제 1 하향 방향/경로로 반복적으로 당겨지며/연장되며, 상기 제어 시스템은 각각의 당김/연장 후에 작동 요소를 자동적으로 회수한다. 커버링을 상승시키기 위하여, 작동 요소는 제 2 하향 방향/경로로 반복적으로 당겨/연장되며, 상기 제어 시스템은 각각의 당김/연장 후에 작동 요소를 자동적으로 회수한다.

본 발명은 사용자로 하여금, 작동 요소에 각각의 움직임을 부여함으로써 전개된 위치와 절첩된 위치 사이에서 건축물 개구부들을 위한 절첩가능한 커버링을 양 방향으로 구동할 수 있도록 하는 단일 작동 요소를 갖는 제어 시스템을 활용하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링들을 제공한다. 절첩가능한 커버링이 수직방향으로 배치되는 경우, 사용자는 풀 코드에 각각의 상향 및 하향 움직임을 부여함으로써 절첩가능한 커버링을 상승 또는 하상시킬 수 있다. 본 발명은 몇몇 실시형태에서, 2006년 5월 25일에 'Control System For Architectural Coverings With Reversible Drive and Single Operating Element'라는 제목으로 출원된 미국특허출원 제 11/420,274 호(본 출원과 공통 소유되며 본 명세서에 인용 참조됨)와 유사하다.

본 발명의 일 실시형태에서, 건축물 개구부 용 커버링은 헤드 레일 조립체, 적어도 하나의 패브릭(fabric) 시트, 및 상기 헤드 레일 조립체에 의하여 회전가능하게 지지되며 제 1 방향 또는 제 2 방향으로의 회전 시 상기 적어도 하나의 시트를 전개하거나 절첩하도록 되어 있는 헤드 롤러를 포함한다. 제어 시스템은 헤드 레일 조립체와 연결되며 헤드 롤러를 제 1 방향 및 제 2 방향으로 회전 또는 구동시키도록 되어 있다. 제어 시스템은 입력 조립체, 역작동가능한(reversible) 트랜스미션, 및 출력 조립체를 포함한다. 입력 조립체는 단일 작동 요소를 포함하며 작동 요소의 선형 움직임을 제 1 움직임 전달 요소의 회전 움직임으로 전환시키도록 작동한다. 트랜스미션은 제 1 움직임 전달 요소의 회전을, 두 가지 원하는 출력 회전 방향들 중 어느 한 방향으로의 제 2 움직임 전달 요소의 회전으로 전환시키도록 작동한다. 출력 조립체는 헤드 롤러를 회전시키기 위하여 제 2 움직임 전달 요소와 작동가능하게 결합된다. 단일 작동 요소 상에 부여되는 제 1 당김 방향/경로에 적용되는 당김력은 헤드 롤러가 제 1 방향으로 회전하도록 하며, 단일 작동 요소 상에 부여되는 제 2 당김 방향/경로에 적용되는 당김력은 헤드 롤러가 제 2 방향으로 회전하도록 한다.

보다 구체적으로, 트랜스미션은 제 1 움직임 전달 요소의 회전을, 유성 캐리어와 회전가능하게 연결되는 적어도 하나의 유성 기어를 통해 제 2 움직임 전달 요소의 회전으로 전환시키도록 작동한다. 출력 조립체는 헤드 롤러를 회전시키기 위하여 제 2 움직임 전달 요소와 작동가능하게 결합된다. 입력 조립체는 제 2 방향으로의 제 2 움직임 전달 요소의 회전을 유도하기 위해 유성 캐리어를 제동하도록 되어 있는 브레이킹 요소를 포함하며, 입력 조립체는 제 1 방향으로의 제 2 움직임 전달 요소의 회전을 유도하기 위해 유성 캐리어를 해제하도록 되어 있다.

트랜스미션은 제 1 구조 및 제 2 구조로 선택적으로 작동하도록 구성되는 유성 기어 세트를 통해, 제 1 방향으로의 제 1 움직임 전달 요소의 회전을 제 2 움직임 전달 요소의 회전으로 전환하도록 작동한다. 출력 조립체는 헤드 롤러를 회전시키기 위하여 제 2 움직임 전달 요소와 작동가능하게 결합된다. 제 1 구조는 제 1의 기계적 확대율(mechanical advantage)을 제공하며 제 2 움직임 전달 요소로 하여금 제 1 속도로 회전하게 한다. 제 2 구조는 제 2의 기계적 확대율을 제공하며 제 2 움직임 전달 요소로 하여금 제 2 속도로 회전하게 한다.

또한, 트랜스미션은 클러치 및 적어도 하나의 제 3 기어 또는 클러치 플레이트들을 통해, 제 1 움직임 전달 요소의 회전을 제 2 움직임 전달 요소의 회전으로 전환하도록 작동한다. 출력 조립체는 헤드 롤러를 회전시키기 위하여 제 2 움직임 전달 요소와 작동가능하게 결합된다. 제 1 방향으로의 제 1 움직임 전달 요소의 회전은 제 1 방향으로의 제 2 움직임 전달 요소의 회전을 유도하도록 클러치를 작동시키기 위하여 적어도 하나의 제 3 기어와 결합된다. 클러치는 클러치가 사용중지되는 경우 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 제 2 움직임 전달 요소의 회전이 가능하도록 구성된다.

상술된 바와 같이, 출력 조립체는 헤드 롤러를 회전시키기 위하여 제 2 움직임 전달 요소와 작동가능하게 결합된다. 입력 조립체는 작동 요소가 입력 조립체를 통해 제 1 경로로 이동하는 경우 헤드 롤러가 제 1 방향으로 회전하도록 하기 위해 트랜스미션과 결합되도록 구성되며, 작동 요소가 입력 조립체를 통해 제 2 경로로 이동하는 경우 헤드 롤러가 제 2 방향으로 회전하도록 하기 위해 트랜스미션과 결합되도록 되어 있다.

입력 조립체는 제 1 당김 방향으로의 당김력이 단일 작동 요소 상에 부여되는 경우 유성 캐리어 상의 래칫 티스(ratchet teeth)와 결합되도록 되어 있는 폴(pawl)을 갖는 시프트 아암을 포함한다. 또한, 단일 작동 요소에 당김력이 가해지지 않는 경우 입력 조립체는 단일 작동 요소가 헤드 레일 조립체 내로 자동적으로 회수되고 래칫 티스로부터 폴을 해제시키도록 구성된다.

입력 조립체는 작동 요소, 주위에 작동 요소가 래핑(wrap)되는 스풀(spool), 편향(biasing) 요소 및 시프트 아암을 포함한다. 스풀은 제 1 축 상에 회전가능하게 장착되고 작동 요소를 저장가능하게 수용하도록 되어 있다. 편향 요소는 스풀에 커플링되며, 스풀로 하여금 연장된 상태로부터 스풀 상으로 작동 요소를 회수하도록 하게 되어 있다. 시프트 아암은 제 2 축 상에 피봇가능하게 장착되며 폴 투스(pawl tooth) 및 작동 요소를 결합하기 위한 제 1 슬라이드 면을 포함한다. 작동 요소는 직접적으로 슬라이드 면을 가로질러 스풀로부터, 그리고 시프트 아암 상의 트리거 핑거(trigger finger)를 통해 연장된다. 작동 요소의 제 1 방향으로의 변위는 작동 요소가 트리거 핑거와 접촉하게 하며, 시프트 아암이 피봇되도록 하여 폴 투스가 트랜스미션과 결합되는 것을 방지한다. 작동 요소의 제 2 방향으로의 변위는 시프트 아암이 피봇되도록 하여 폴 투스가 트랜스미션과 결합되도록 한다.

트랜스미션과 폴 투스의 결합은 트랜스미션이 제 2 회전 방향으로의 회전 출력을 제공하게 한다. 폴 투스의 트랜스미션과의 결합 불이행(failure)은 트랜스미션으로 하여금 제 1 회전 방향으로의 회전 출력을 제공하게 한다.

본 발명의 특징들, 활용들 및 장점들은 첨부도면들에 예시되고 후속 청구범위에 정의된 것과 같이 본 발명의 실시예들의 보다 상세한 후속 설명으로부터 명확히 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 제어 시스템을 채용한 건축물 개구부 용 커버링의 등축도;

도 2는 제어 시스템의 구성요소들을 포함하는 헤드 레일 좌측 단부의 분해등축도;

도 3은 도 2에 나타낸 제어 시스템 구성요소의 연장부를 형성하는 제어 시스템 중간부의 분해등축도,

도 4는 도 2 및 3에 도시된 구성요소들의 구조로서 제어 시스템의 우측 단부 구성요소들을 나타내는 도 2 및 3과 유사한 분해등축도;

도 5는 제어 시스템의 스파이더(spider) 구성요소의 등축도;

도 6은 제어 시스템의 축 구성요소의 등축도;

도 7은 제어 시스템의 링 기어의 등축도;

도 8은 제어 시스템의 캐리어 구성요소의 등축도;

도 9는 제어 시스템의 코드 스풀 구성요소의 등축도;

도 10은 제어 시스템의 피봇 아암 구성요소의 일 단부에서 아래로 본 등축도;

도 11은 도 10에 도시된 것과 같은 피봇 아암의 일 단부에서 위로 본 등축도;

도 12는 도 10 및 11의 피봇 아암에 대해 커버 플레이트의 후방 측에서 본 등축도;

도 13은 도 1의 라인 13-13을 따라 취한 확대 부분단면도;

도 14는 본 발명의 제어 시스템 상에 장착된 헤드 레일 우측 단부 캡의 확대 부분등축도;

도 15는 도 14의 라인 15-15를 따라 취한 확대단면도;

도 16은 도 15의 라인 16-16을 따라 취한 확대단면도;

도 17은 도 15의 라인 17-17을 따라 취한 확대단면도;

도 18은 도 15의 라인 18-18을 따라 취한 확대단면도;

도 19는 도 15의 라인 19-19를 따라 취한 단면도;

도 20은 도 15의 라인 20-20을 따라 취한 단면도;

도 21은 도 15의 라인 21-21을 따라 취한 단면도;

도 22는 도 18의 라인 22-22을 따라 취한 확대 부분단면도;

도 23은 도 22의 라인 23-23을 따라 취한 부분단면도;

도 24는 직선방향 아래쪽으로 짧은 거리 당겨진 제어 시스템을 나타낸 도 3과 유사한 단면도;

도 25는 절첩된 또는 상승된 위치를 나타내는 도 1의 커버링의 등축도;

도 26은 도 25의 라인 26-26을 따라 취한 확대단면도;

도 27은 커버링을 상승시키도록 작동되며 간명히 하기 위해 특정 요소들이 제거된 제어 시스템을 나타내는 도 14와 유사한 등축도;

도 28은 도 27의 라인 28-28을 따라 취한 확대단면도;

도 29는 도 28의 라인 29-29를 따라 취한 확대단면도;

도 30은 도 28의 라인 30-30을 따라 취한 확대단면도;

도 31은 도 28의 라인 31-31을 따라 취한 확대단면도;

도 32는 도 28의 라인 32-32를 따라 취한 단면도;

도 33은 도 28의 라인 33-33을 따라 취한 단면도;

도 34는 전개 또는 하강 작업으로 작동되는 도 1의 커버링의 등축도;

도 35는 도 34의 라인 35-35를 따라 취한 확대단면도;

도 36은 커버링을 하강 또는 전개하도록 작동되는 제어 시스템을 나타내는 도 27과 유사한 등축도;

도 37은 도 36의 라인 37-37을 따라 취한 확대단면도;

도 38은 도 37의 라인 38-38을 따라 취한 확대단면도;

도 39는 도 37의 라인 39-39를 따라 취한 확대단면도;

도 40은 도 37의 라인 40-40을 따라 취한 확대단면도;

도 41은 도 37의 라인 41-41을 따라 취한 단면도;

도 42는 도 37의 라인 42-42를 따라 취한 단면도;

도 43은 도 10 및 11에 나타낸 것에 대해 대안적인 시프트 아암의 바닥으로부터 올려다 본 등축도;

도 44는 대안적인 시프트 아암 상에서 내려다 본 도 43과 유사한 등축도;

도 45는 반시계방향으로 진행된 액추에이터 탭들을 나타내는 도 19와 유사한 단면도;

도 46은 반시계방향으로 더 진행된 액추에이터 탭들을 갖는 도 45와 유사한 단면도;

도 47은 액추에이터 탭의 대안적인 구조를 활용하는 도 45와 유사한 단면도;

도 48은 반시계방향으로 진행된 액추에이터 탭을 갖는 도 47과 유사한 단면도이다.

1. 제 1 실시예에 관한 설명

a. 제 1 실시예의 일반적인 개관

건축물 개구부들을 위한 절첩가능한 커버링들이 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 절첩가능한 커버링들은 일반적으로 전개된 위치와 절첩된 위치 사이에서 이동가능하다. 이러한 커버링들이 수직방향으로 배향되는 경우, 그들은 상승된 위치와 하강된 위치 사이에서 이동가능하다. 또한, 절첩가능한 커버링들은, 통상적으로 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능하거나 경사질 수 있는 베인들(vanes) 또는 슬랫들(slats)을 포함할 수 있다. 통상적으로, 헤드 레일은 사용자가 절첩가능한 커버링을 절첩된 위치와 전개된 위치 사이에서 이동시킬 수 있도록 하기 위한 제어 시스템을 하우징한다. 이와 같이, 절첩가능한 커버링은 헤드 레일로부터 매달려 있을 수 있고, 바텀 레일을 포함할 수 있으며, 헤드 레일과 바텀 레일 사이에는 베인들 또는 슬랫들이 배치된다. 제어 시스템은 작동 요소, 예컨대 풀 코드를 포함하여, 사용자가 제어 시스템을 작동시킬 수 있도록 한다. 제어 시스템의 작동은 절첩가능한 커버링이 움직일 수 있게 한다.

본 발명은 사용자가, 작동 요소에 반복적인 움직임을 부여함으로써 전개된 위치와 절첩된 위치 사이에서 절첩가능한 커버링을 이동시킬 수 있도록 하는 단일 작동 요소를 구비한 제어 시스템을 제공한다. 예를 들어, 절첩가능한 커버링이 수직방향으로 배치되는 경우, 사용자는 풀 코드에 반복적인 상향 및 하향 움직임을 부여함으로써 절첩가능한 커버링을 상승 또는 하강시킬 수 있다. 본 발명은 도 1에 도시된 타입의 커버링과 연계하여 후술되겠지만, 본 발명은 건축물 개구부들을 커버링하기 위한 다른 타입의 디바이스들에도 적용가능하다는 것을 이해해야 한다.

b. 커버링

도 1을 참조하면, 본 발명의 제어 시스템을 설명할 목적으로 예시된 커버링(16)은 제어 시스템의 작동 구성요소들이 포함되는 헤드레일(14) 및 커버링이 헤드레일 내의 롤러(40) 상으로 장착 또는 절첩되는 건축물 개구부를 가로질러 전개될 수 있는 절첩가능하고 유연한 패브릭을 포함하는 것을 알 수 있다. 이후의 설명으로부터 이해할 수 있겠지만, 롤러는 커버링을 전개하거나 절첩하기 위한 제어 시스템을 이용하여 역으로 구동된다.

패브릭은 수평방향의 방위에서 최상부 에지를 따라 지지 시트(18)에 고정되며 인접한 동형 베인들(20)로부터 수직방향으로 이격되는 패브릭의 루프들을 형성하는 복수의 이중-층 베인들이 고정되는 시어 패브릭(sheer fabric)과 같은 유연한 재료의 시트로 예시된 지지 구조체로 구성된다. 각 베인의 하부 에지(24)는 유연한 작동 요소 코드들(19)(도 13)에 연결되며, 상기 코드들은 또한 롤러(40)에 고정되고 롤러의 선택된 움직임에 의해 작동되어 각 베인의 하부 에지를 상승 또는 하강시키는 한편, 각 베인의 상부 에지(22)는 지지 시트(18)에 대해 고정되어 유지된다. 각 베인의 하부 에지가 상승되는 경우에는 베인들(20) 사이에 갭(26)이 형성되고, 그를 통해 지지 시트를 통한 시야가 확보되지만, 각 베인의 하부 에지가 하강되는 경우에는 아래의 베인과 오버랩되어 패브릭을 통한 시야 및 빛이 차단된다. 따라서, 베인들은 통상적으로 불투명한 재료로 만들어지는 한편, 지지 시트는 투명하거나 반투명한 재료로 만들어진다. 도 1에 예시된 타입의 커버링의 보다 상세한 설명은, 본 발명과 공통의 소유권으로 되어 있으며 본 명세서에서 인용 참조되는, 2005년 4월 8일에 "Retractable Shade With Collapsible Vanes"이라는 제목으로 출원된 미국특허출원 제 11/102,500 호에 나타나 있다.

c. 제어 시스템

도 25 내지 33은 제어 시스템(12)이 커버링(16)을 상승시키기 위해 어떻게 작동되는지 예시하고 있으며, 도 34 내지 42는 제어 시스템이 커버링을 하강시키기 위해 어떻게 작동되는지를 예시하고 있다. 상향하거나 하향하는 커버링의 이동 방향은 사용자가 풀 코드(28)를 당기는 일반적으로 아래쪽 방향에 의하여 결정된다. 보다 구체적으로는, 유연한 패브릭에 대해 실질적으로 수직한 평면 내에서 선택적으로 각을 이룰 수 있는, 사용자가 풀 코드를 당기는 하향 방향은 제어 시스템이 헤드 롤러와 결합되고 회전되게 하여 커버링을 래핑하거나 래핑해제하도록 하며, 이는 바텀 레일(30)이 각각 상향 이동하거나 하향 이동하게 한다. 또한, 제어 시스템은 사용자가 풀 코드(28)를 동일한 하향 방향으로 반복적으로 당기게 하여, 커버링(16)을 원하는 위치에 배치되도록 할 수 있다.

제어 시스템(12)은 예시의 목적으로 우측 단부 캡(50) 상에 배치된다. 도 25 내지 33에 도시된 바와 같이 커버링을 상승시키기 위하여, 사용자는 풀 코드(28)를 쥐고 헤드 레일 조립체에 대해 실질적으로 수직 방향(32)으로 직선방향 아래쪽으로 잡아당긴다. 이 동작은 제어 시스템이 결합되어 커버링을 상승시키기 위한 방향으로 헤드 롤러를 회전시키도록 결합되는 경우 상향 작동 당김 방향(upward operating pull direction)이라 후술될 것이다. 사용자가 상향 작동 당김 방향으로 풀 코드를 당기면, 작동 코드(29)는 헤드 레일 조립체에 하우징되는 제어 시스템으로부터 당겨진다. 사용자가 풀 코드를 당길 수 있는 거리는 작동 코드의 길이에 의해 제한된다. 일단 사용자가 풀 코드를 해제하고 나면, 제어 시스템은 풀 코드 상의 스토퍼 및 커플러(34)가 헤드 레일 조립체와 맞닿을 때까지 헤드 레일 조립체 내로 자동적으로 작동 코드를 역으로 회수한다.

도 25 내지 33에 도시된 바와 같이, 바텀 레일(30)이 이동하는 상향 거리는 풀 코드(28)가 당겨지는 거리, 제어 시스템에 의해 제공되는 회전상의 기계적 확대율 및 헤드 롤러(40)의 직경에 의하여 결정된다. 제어 시스템의 기계적 구조 및 헤드 롤러의 직경은 풀 코드가 당겨지는 거리에 반응하여 커버링이 이동하는 상향 거리를 결정하도록 조합된다. 이와 같이, 일 실시예에서, 제어 시스템의 기계적 구조 및 헤드 롤러의 직경은, 커버링을 상승시키는 경우에는 향상된 기계적 확대율 및 저감된 속도를 제공하며 작동력 요건들이 덜 한 하향 방향으로의 경우에는 증가된 속도를 제공하도록 조합된다. 예를 들어, 도 25에 도시된 바와 같이, 제어 시스템의 구조 및 헤드 롤러의 직경은 2:1의 기계적 확대율을 제공하도록 이루어진다. 결과적으로, 커버링을 "X"의 상향 거리만큼 커버링을 이동시키기 위하여, 풀 코드는 "2X"의 거리만큼 당겨져야 한다. 당업자라면 이해할 수 있듯이, 제어 시스템의 기계적 구조 및 헤드 롤러 직경의 조합에 따라 폭 넓은 범위의 기계적 확대율들이 가능하다.

일단 바텀 레일(30)이 원하는 위치로 상승되고 나면, 사용자는 풀 코드(28)를 해제시킨다. 풀 코드의 해제시, 풀 코드는 제어 시스템에 의해 헤드 레일 조립체 내로 자동적으로 회수된다. 또한, 제어 시스템은 일단 사용자가 풀 코드로부터 인장을 해제하고 나면 커버링을 제 위치에서 유지시키기 위한 브레이킹 특징부(braking feature)를 포함한다. 사용자가 작동 코드(29)가 전체 길이까지 연장되도록 풀 코드를 잡아당기고 바텀 레일이 상방향으로 원하는 거리까지 이동하지 않는 경우, 사용자는 풀 코드가 헤드 레일 내로 회수되도록 한 다음, 풀 코드를 다시 당겨 바텀 레일이 계속해서 상승하도록 할 수 있다. 이 과정은 바텀 레일이 원하는 위치에 도달될 때까지 반복될 수 있다.

커버링(16)을 하강시키기 위하여, 도 34 내지 42에 도시된 바와 같이, 사용자는 풀 코드(28)를 쥐고 아래쪽으로, 사용자를 향해서는 약간 전방쪽 방향(36)으로, 그리고 패브릭과 실질적으로 수직한 평면에서는 패브릭으로부터 먼 쪽으로 당겨, 하향 작동 당김 방향(downwardly operating pull direction; 38)이라 지칭되기도 하는 아래쪽 방향으로 커버링을 이동시킨다. 보다 상세히 후술되겠지만, 하향 작동 당김 방향으로 당김으로써, 제어 시스템은 커버링을 하강시키기 위한 방향으로 헤드 롤러를 회전시키도록 결합된다. 사용자가 풀 코드를 당길 수 있는 거리는 작동 코드(29)의 길이에 의하여 제한되며, 제어 시스템은 일단 사용자가 풀 코드를 해제시키고 나면 스토퍼 또는 커플러가 헤드 레일 조립체와 맞닿을 때까지 자동적으로 풀 코드를 헤드 레일 조립체 내로 거꾸로 회수한다.

도 34에 도시된 바와 같이, 바텀 레일이 이동하는 하향 거리 "Y"는 풀 코드(28)가 당겨지는 거리, 제어 시스템에 의해 제공되는 기계적 확대율, 및 헤드 롤러의 직경에 의해 결정된다. 커버링의 상향 이동을 참조하여 유사하게 상술된 바와 같이, 제어 시스템의 기계적 구조 및 헤드 롤러의 직경은 작동 코드(29)가 당겨지는 거리에 반응하여 커버링이 이동하는 하향 거리를 결정하도록 조합된다. 예를 들어, 도 34에 나타낸 바와 같이, 제어 시스템의 구조 및 헤드 롤러 직경은 그들이 1:1의 기계적 확대율을 제공하도록 이루어진다. 결과적으로, 커버링(16)을 "Y"의 하향 거리만큼 이동시키기 위하여, 풀 코드(28)는 "Y"의 거리만큼 당겨져야 한다. 당업자라면 이해할 수 있듯이, 제어 시스템(12)의 기계적 구조 및 헤드 롤러 직경의 조합에 따라 폭 넓은 범위의 기계적 확대율들이 가능하다. 또한, 본 발명은 커버링의 상향 이동(32) 및 하향 이동(38)에 대해 동일하거나 또는 상이한 장점들을 제공하도록 구성될 수 있다.

일단 바텀 레일(30)이 원하는 위치로 하강되고 나면, 사용자는 풀 코드(28)를 해제시킨다. 풀 코드의 해제시, 상기 풀 코드는 제어 시스템(12)에 의해 헤드 레일 조립체 내로 자동적으로 회수된다. 상술된 제어 시스템의 브레이킹 특징부는 사용자가 풀 코드로부터 인장을 해제하고 나면 커버링(16)을 제 위치에서 유지시킨다. 사용자가 풀 코드를 그 전체 길이까지 연장되도록 당겼음에도 바텀 레일이 하방향으로 원하는 거리까지 이동하지 않은 경우, 사용자는 풀 코드가 헤드 레일 내로 회수되도록 한 다음, 다시 풀 코드를 당겨 바텀 레일을 계속해서 하강시킬 수 있다. 이 프로세스는 바텀 레일이 원하는 위치에 도달될 때까지 반복될 수 있다.

d. 헤드 롤러 및 그에 연결되는 패브릭 커버링

상술된 바와 같이, 커버링 용 패브릭은 헤드 롤러(40)에 연결되며 헤드 롤러가 회전하는 방향에 따라 커버링(16)은 헤드 롤러 상으로 래핑되거나 헤드 롤러로부터 래핑해제될 수 있다. 도 2 및 15에 도시된 바와 같이, 헤드 롤러는 중공이며 대체로 튜브 형상으로 되어 있다. 헤드 롤러에는 2 개의 내부 길이방향 둥근 개구부들(interior longitudinal round openings; 42)이 제공된다.

도 2에 예시된 바와 같이, 각각의 내부 둥근 개구부(42)는 헤드 롤러(40)의 외측 표면 상에 좁은 개구부(44)를 갖는다. 각각의 개구부는 헤드 롤러의 전체 길이를 따라 길이방향으로 연장되며, 지지 시트(18)나 작동 요소의 상단부를 앵커링(anchor)하도록 되어 있다. 패브릭 지지 시트 및 커버링(16)의 리프트 또는 작동 요소(19)에는, 외부 개구부들 중 개구부들(42) 내측에 피팅되도록 되어 있으며 내부 개구부들의 직경에 의하여 제 위치에서 유지되는 둥근 로드들(46)이 제공된다. 로드들(46)은 단단한(stiff) 재료, 예컨대 금속 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다.

패브릭 지지 시트(16) 및 작동 요소들은 패브릭 시트와 작동 요소들이 좁은 개구부를 통해 외부 채널들로 나가도록 헤드 롤러의 어느 한 단부로부터 내부 개구부들(44) 내로 로드들(46)을 슬라이딩시킴으로써 헤드 롤러(40)와 연결된다. 헤드 롤러 및 패브릭 시트(18)는 헤드 롤러를 패브릭 시트와 연결시키기 위한 다양한 구조들을 활용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

e. 헤드 레일 조립체

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 좌측 단부 캡(48) 및 우측 단부 캡(50)은 전방 레일(52)의 에지들에 체결된다. 또한, 좌측 단부 캡 및 우측 단부 캡은 내부 측(54)과 외부 측을 갖는다. 연장되는 에지들(extended edges; 58)은 좌측 단부 캡의 내부 측 및 우측 단부 캡의 내부 측으로부터 수직방향으로 연장되며 전방 레일 상에 배치되는 슬롯들(60) 내로 프레스 피팅(press fit)되도록 되어 있다. 연장되는 에지들(58)은 다양한 형상의 전방 레일들에 대해 상이하게 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 헤드 롤러(40)는 좌측 단부 캡(48)과 회전가능하게 연결되는 대체로 원통형의 연장부(62) 및 우측 단부 캡(50)과 연결되는 제어 시스템(12)에 의하여 헤드 레일 조립체(도 2 및 14에 도시됨)로부터 지지된다. 본 발명은 우측 단부 캡에 연결되는 제어 시스템과 함께 설명되고 도시되었으나, 제어 시스템은 본 발명의 다른 구성들에서 좌측 단부 캡과 연결될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

f. 헤드 롤러 지지부

도 2를 참조하면, 원통형 연장부(62)는 좌측 단부 캡(48)의 내부 측(54)으로부터 연장되고 원통형 연장부 내에 배치되는 어퍼처(66) 내로 삽입되는 회전가능한 좌측 단부 캡 샤프트(64) 상에서 지지된다. 연장 어퍼처 내로 나아가는 체결구(fastener; 71)는 좌측 단부 캡 샤프트(64)에 원통형 연장부를 고정시키는 데 사용될 수 있다. 이와 같이, 원통형 연장부(62)는 시계방향이나 반시계방향으로 자유로이 회전될 수 있다. 길이방향 내부 홈(68)은 헤드 롤러(40)의 내부 벽 상에 배치되고 헤드 롤러의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 원통형 연장부(62) 외부 표면 상의 2 개의 원주방향으로 이격된 길이방향 융기부들(70)은 헤드 롤러 좌측 단부 상의 길이방향 내부 홈(68) 내에 수용되도록 되어 있다. 이와 같이 원통형 연장부는 헤드 롤러와 함께 회전된다.

도 4에 도시되고 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 제어 시스템의 일 부분을 수용하기 위하여 우측 단부 캡(50)의 내부 측 상에 원통형 후퇴부(72)가 배치된다. 도 3에 예시된 바와 같이, 보다 상세히 후술되며 제어 시스템(12)에 의해 제어되는 회전을 갖는 로테이터 스풀(rotator spool; 74)은 헤드 롤러(40)의 우측 단부에서 길이방향 내부 홈과 연동방식으로 결합하도록 되어 있고 외부 상에 배치되는 길이방향 핀들(fins; 76)을 포함한다. 이와 같이, 로테이터 스풀의 회전은 헤드 롤러가 회전하게 한다.

g. 제어 시스템 조립체 구조의 개관

도 3 및 4로부터 이해할 수 있듯이, 제어 시스템(12)은 원하는 방향 및 거리로 커버링(16)의 움직임을 제공하기 위하여 사용자에 의해 부여되는 풀 코드(28)의 선형 움직임을, 필요한 방향으로의 헤드 롤러(40)의 회전 움직임으로 전환시키기 위하여 연동방식으로 결합되는 출력 조립체(82), 입력 조립체(78) 및 트랜스미션(80)을 포함한다. 입력 조립체는 풀 코드의 선형 움직임을 회전 움직임으로 전환시키고, 이는 트랜스미션에 부여된다. 또한, 입력 조립체는 트랜스미션과 결합되어 트랜스미션으로부터의 회전 출력의 방향에 영향을 미친다. 나아가, 트랜스미션은 출력 조립체에 회전 움직임을 부여한다. 출력 조립체는 트랜스미션에 의하여 결정되는 방향으로 헤드 롤러를 회전시키고 헤드 롤러를 제 위치에서 유지시키는 브레이킹 특징부를 제공하기 위하여 헤드 롤러와 결부된다(interface). 입력 조립체, 트랜스미션 그리고 출력 조립체 사이에서 전달되는 회전 움직임은 기어들 및 클러치 플레이트 커플링들과 같은 여하한의 적합한 동작 전달 요소들에 의하여 이루어질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 기술된 구성요소들은 다양한 재료들로 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들은 열가소성 탄성체 고분자(thermoplastic elastomeric polymer)의 낮은 굴곡탄성율(flexible modulus) 특징들을 갖는 재료들을 활용하는 한편, 다른 실시예들은 고-밀도 폴레에틸렌을 활용할 수 있다.

이후, 입력 조립체(78)의 상세한 구조적 설명이 제공되며, 트랜스미션(80) 및 출력 조립체(82)의 상세한 설명이 이어진다. 제어 시스템의 구조적 세부사항들의 이해를 돕기 위하여, 조립해제된 상태와 조립된 상태의 제어 시스템을 도시한 다양한 도면들을 두루 참조한다. 예를 들어, 도 3 및 4는 제어 시스템의 분해등축도들을 나타낸다. 도 28은 도 27의 라인 28-28을 따라 취한, 윈도우 커버링을 하강시키기 위해 결합된 조립된 제어 시스템의 단면도이다. 도 29 내지 33은 도 28에 도시된 제어 시스템의 길이를 따라 취한 다양한 단면도를 도시하고 있다. 도 37은 도 36의 라인 37-37을 따라 취한, 커버링을 하강시키기 위해 결합된 조립된 제어 시스템의 단면도이다. 도 38 내지 42는 도 37에 도시된 제어 시스템의 길이를 따라 취한 다양한 단면도들을 도시하고 있다. 제어 시스템의 다양한 구성요소들의 회전들(즉, 시계방향 또는 반시계방향으로의 회전들)에 대한 설명들은 항상 우측 단부 캡의 내부 측을 향하여 본 기준 점을 토대로 한다.

h. 입력 조립체의 개관

이하, 입력 조립체(78)의 구조 및 작동에 대해 상세히 설명될 것이다. 도 4 내지 24에 도시된 바와 같이, 입력 조립체는 풀 코드(28), 스토퍼 또는 커플러(34), 시프트 아암(83), 클록(clock) 스프링(84), 축(96), 및 코드 스풀(88)을 포함하며, 이들 모두는 연동방식으로 결합되어 풀 코드의 선형 움직임을 코드 스풀의 회전 움직임으로 전환시키며, 이는 트랜스미션(80)에 부여된다. 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 풀 코드는 스토퍼 또는 커플러(34)로부터 상방향으로 연장되고 시프트 아암(83)을 통과하며, 그로부터 코드 스풀(88) 주위에 래핑된다. 사용자가 풀 코드를 당겨 커버링(16)을 원하는 방향으로 이동시키면, 풀 코드는 코드 스풀로부터 풀린다. 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 사용자가 풀 코드로부터 인장을 해제시킨 후에, 클록 스프링, 코드 스풀 및 축은 연동방식으로 결합되어 자동적으로 풀 코드를 역으로 코드 스풀 상으로 감는다. 풀 코드는 스토퍼 또는 커플러(34)가 우측 단부 캡(50)과 맞닿는 지점까지 자동적으로 회수된다. 사용자가 풀 코드를 상향 작동 당김 방향으로 당기는지 또는 하향 작동 당김 방향으로 당기는지에 따라, 시프트 아암이 트랜스미션과의 관계를 결정하도록 피봇되며, 이는 헤드 롤러가 회전되는 방향을 결정한다.

i. 태슬

도 4에 도시된 바와 같이, 제어 시스템을 작동시키는 경우 사용자가 풀 코드를 보다 쉽게 쥘 수 있도록 하기 위해 태슬(tassel; 90)이 풀 코드(28)와 연결된다. 다양한 태슬 구조들이 활용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 태슬은 서로를 향해 상방향으로 수렴되며 내부에 태슬 코드 어퍼처(92)가 배치되는 편평한 최상부 표면(도시 안됨)과 연결되는 4 개의 측을 갖는다. 풀 코드는 풀 코드의 제 1 또는 하부 단부에 배치되는 제 1 매듭(knot)(도시 안됨) 및 태슬 코드 어퍼처(92)를 통해 태슬(90)의 내측으로부터 연장된다. 제 1 매듭은 태슬 코드 어퍼처를 통과할 수 없을 정도로 크게 묶인다. 이와 같이, 제 1 매듭은 태슬을 풀 코드와 연결시키기 위하여 태슬 내측으로부터 편평한 최상부 표면과 결합된다. 태슬은 플라스틱이나 고무 같은 다양한 타입의 재료들로 구성될 수 있다. 작동 코드가 자동적으로 회수될 경우 제어 시스템이 풀 코드 상에 얼마나 큰 힘을 부여하는지에 따라, 경량의 재료로 태슬을 구성하는 것이 바람직할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 태슬의 위치는 풀 코드 상의 제 1 매듭의 배치를 간단히 이동시킴으로써 조정될 수 있다.

j. 해제가능한 클래스프(clasp)

도 4에 도시된 바와 같이, 스토퍼 또는 커플러(34)는 길이를 따르는 여하한의 위치에서 풀 코드(28) 및 작동 코드(29)에 해제가능하게 고정될 수 있는 해제가능한 클래스프의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 스토퍼(34)는 상술된 미국특허출원 제 11/420,274 호에 보다 상세히 개시된 타입으로 이루어질 수 있다.

k. 스풀/입력 조립체

우측 단부 캡(50)은 입력 조립체(78)의 다양한 요소들을 지지한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 우측 단부 캡(50)의 내부 측으로부터 연장되는 부분적으로 원형의 벽(94)에 의하여 원형 후퇴부(circular recess; 72)가 형성된다. 제 1 단부 캡 샤프트(85) 및 제 2 단부 캡 샤프트(146)는 우측 단부 캡(50)의 내부 측(72)과 일체로 연결되며 그로부터 수직방향으로 연장된다. 이 샤프트는 고정되며 회전되지 않는다.

보다 상세히 후술되겠지만, 코드 스풀(88), 클록 스프링(84), 및 축(96)을 포함하는 조립체는 제 1 단부 캡 샤프트(85)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 제 2 단부 캡 샤프트(146)는 제어 시스템에 대한 출력 방향을 결정하는 2 개의 작동 위치들 사이에서의 피봇 움직임에 대해 피봇 또는 샤프트 아암(83)을 지지한다.

축(96)에 대한 상세한 구조적 설명이 이어지겠지만, 축은 입력 조립체(78), 트랜스미션(80) 및 출력 조립체(82)와 결부되어 있다는데 유의해야 한다. 이와 같이, 축에 의해 수행되는 다양한 기능들의 추가적인 설명들은 입력 조립체, 트랜스미션, 및 출력 조립체의 상세한 설명의 일부로서 별도로 후술될 것이다. 축은 여러 적합한 재료들로 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시예의 축은 PTFE와 같은 폴리머 또는 유사 재료로 채워진 폴리카보네이트로 만들어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 축(96)은 직경을 변경함으로써 그 길이를 따라 형성되는 복수의 외부 표면들을 포함한다. 각각의 외부 표면은 보다 구제척으로 후술되는 기능과 관련되어 있다. 도 3에 도시된 축은 제 1 표면(98), 제 2 표면(102), 플랜지(100) 및 제 3 표면(104)을 포함한다. 제 1 표면은 플랜지에 의하여 제 2 표면으로부터 분리된다. 제 2 표면은 쇼울더(shoulder; 106)에 의하여 제 3 표면으로부터 분리된다.

도 3에서 더 잘 알 수 있듯이, 축(96)의 중심을 통해 통로(passage; 108)가 배치된다. 통로는 축의 제 1 단부 및 제 2 단부를 통해 개방된다. 도 6에서 알 수 있듯이, 통로는 제 1 단부(110)에서 홈가공되어(grooved) 있고 제 2 단부(112)에서는 체결구를 수용하도록 되어 있다. 도 4를 참조하면 이해할 수 있듯이, 제 1 단부 캡 샤프트(85)의 외부 표면은 둘레부로부터 반경방향으로 연장되는 복수의 길이방향 융기부(114)를 형성하도록 홈가공되어 있다. 제 1 단부 캡 샤프트의 홈가공된 표면은 축의 제 1 단부의 대응되는 형상의 홈가공 암 개구부(grooved female opening)와 연동하도록 되어 있다. 이와 같이, 길이방향 융기부들은 축이 제 1 단부 캡 샤프트에 대해 회전하는 것을 방지한다.

l. 코드 스풀 및 클록 스프링 연결

이하, 코드 스풀(88), 클록 스프링(84), 축(96), 시프트 아암(83) 및 입력 조립체(78)의 작동 코드(29) 간의 구조적 및 연동적 관계에 대해 설명될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 코드 스풀은 디스크형상이며, 제 1 측(116) 및 제 2 측(118)을 포함한다. 코드 스풀(88)의 제 1 측(116)은 클록 스프링(84)을 저장하도록 되어 있는 원형 캐비티(120)를 포함하며, 코드 스풀의 제 2 측(118)은 그에 대해 일체로 형성된 선 기어(122)를 포함한다. 이와 같이, 코드 스풀 및 선 기어는 함께 회전한다. 개구부(124)는 코드 스풀의 중심에 배치되고 유성 캐리어(128)와 일체로 연결되는 플랜지(126)를 수용하도록 되어 있으며, 이는 후술되는 트랜스미션의 일부이다. 조립되는 경우, 코드 스풀은 축의 제 1 표면(98)을 둘러싸는 플랜지(126) 상에서 회전가능하게 지지된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 코드 스풀은 위에 작동 코드(29)를 감아 수용하도록 되어 있는 외부 둘레부의 홈(130)을 포함한다. 도 16에서 알 수 있으며 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 작동 코드는 코드 스풀(88)의 홈 내에 (우측 단부 캡의 내부 측을 향하여 보았을 때) 시계방향으로 감긴다. 이와 같이, 작동 코드가 코드 스풀로부터 풀리는 경우(즉, 사용자가 풀 코드를 당기는 경우), 코드 스풀은 반시계방향으로 회전한다.

도 16에서 알 수 있듯이, 작동 코드의 제 2 단부에 묶인 제 2 매듭(132)은 원형 캐비티(120) 내에 배치된다. 작동 코드(29)는 제 2 매듭으로부터 연장되며 코드 노치(cord notch; 134)를 통과해 홈(130) 내로 들어간다. 제 2 매듭은 작동 코드가 코드 노치를 통해 미끄러지는 것을 방지하며, 따라서 작동 코드의 제 2 단부를 코드 스풀(88)에 연결한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 클록 스프링(84)은 코드 스풀(88)의 원형 캐비티(120) 내측에 저장된다. 클록 스프링은 풀 코드(28)로부터 인장이 해제되는 경우 코드 스풀 상으로 작동 코드가 자동적으로 회수되도록 기능한다. 클록 스프링은 클록 스프링의 외부 와인딩(outer winding)에 배치되는 제 1 탱(first tang; 138) 및 클록 스프링의 내부 와인딩에 배치되는 제 2 탱(140)을 포함한다. 제 1 탱은 클록 스프링을 코드 스풀(88)과 연결하기 위하여 코드 스풀 상에 배치되는 제 1 클록 스프링 홈(130)과 결합된다. 제 2 탱(140)은 클록 스프링을 축과 연결하기 위하여 축(96) 상의 제 1 표면(98) 상의 제 2 클록 스프링 후퇴부(142)와 결합된다.

사용자가 풀 코드(28)를 당겨 코드 스풀(88)로부터 작동 코드(29)를 푸는 경우, 코드 스풀은 반시계방향으로 회전한다. 클록 스프링은 축(96)에 의해 제 2 탱(140)에 고정되기 때문에, 클록 스프링(84)은 코드 스풀이 반시계방향으로 회전할 때 확장된 상태로부터 수축된다. 이와 같이, 코드 스풀의 회전은 작동 코드가 그 위로 감기는 정도까지 클록 스프링을 감는다. 풀 코드 및 작동 코드로부터 인장이 해제되는 경우, 코드 스풀은 확장되는 클록 스프링에 의하여 시계방향으로 회전되어, 작동 코드를 스풀 상에 역으로 다시 감는다. 도 4 및 15를 참조하면 이해할 수 있듯이, 제어 시스템이 그것의 구성요소들과 조립되는 경우, 축은 코드 스풀의 개구부(124) 내로 삽입되고 약간 감겨져 클록 스프링(84) 상에 예비부하(preload)를 가한다. 클록 스프링 상의 이 예비부하는 시스템을 사용하지 않을 때 약간의 인장이 작동 코드(29) 상에서 항상 유지될 수 있도록 한다.

m. 스풀로부터 클래스프까지의 작동 코드 경로

도 6 및 16을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있듯이, 작동 코드(29)는 시프트 아암(83) 주위에 시계방향으로 부분적으로 래핑되도록 코드 스풀(88)로부터 지나간다. 시프트 아암으로부터, 작동 코드는 우측 단부 캡(50)에 제공되는 개구부(44)를 통해 헤드 레일을 나간다.

시프트 아암(83)은 후술될 2 개의 작동 위치들 간의 피봇 움직임을 위해 제 2 단부 캡 샤프트(146) 상에서 피봇가능하게 지지되며, 상기 제 2 단부 캡 샤프트는 시프트 아암에 대한 베어링으로서의 역할을 한다. 상술된 바와 같이, 시프트 아암의 피봇 위치는 시프트 아암의 트랜스미션(80)과 결합되는지의 여부를 결정하며, 이는 헤드 롤러(40)가 회전되는 방향을 결정한다.

n. 시프트 아암

도 4, 10 내지 12, 16 내지 18 및 22 내지 24에 도시된 바와 같이, 시프트 아암(83)은 메인 몸체(150) 및 커버 플레이트(148)를 포함한다. 메인 몸체는 도 10 및 11을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있듯이, 제 2 단부 캡 샤프트(146) 상에서의 피봇 수용을 위하여 그를 통과하는 축선방향 통로(152) 및 작동 코드(29)를 위해 그들 사이에 통로(57)를 형성하는 1 쌍의 오프셋 가이드 핑거들(156) 아래에 있는 표면에 형성되는 부분 둘레방향 홈(154)을 갖는 대체로 원통형 부분을 갖는다. 작동 코드는 슬라이딩가능하지만 기능적으로 가이드 핑거들(156)과 결합된다. 스터럽(stirrup; 158) 또는 트리거 핑거는 둘레 홈(154)과 연동하는 대체로 수직방향으로 연장되는 통로(160)를 형성하는 원통형 몸체(150) 상에 형성되어 코드가 상기 스터럽의 통로를 통과할 수 있도록 하며, 상기 스터럽은 이후 보다 명확히 이해할 수 있겠지만 트리거 아암으로서의 기능을 한다. 상부 에지를 따라 형성된 폴 투스(pawl tooth; 164) 및 바닥 에지(168)를 따르는 측방향 페그(lateral peg; 166)를 갖는 폴 아암(162)이 메인 몸체 상의 스터럽으로부터 대향되는 방향으로 연장되어 있다. 시프트 아암(83)의 전체 몸체는 단일 피스이며, 따라서 일원화된 움직임을 위해 통합된다.

도 43 및 44에는 시프트 아암(169)의 대안적인 실시예가 도시되어 있으며, 이 실시예는 도 10 및 11에 예시된 것과 실질적으로 유사하며 같은 부분들에는 같은 참조부호가 주어진다. 도 43 및 44의 시프트 아암에서의 유일한 차이는 도 10 및 11의 실시예에서와 같은 오프셋 가이드 핑거들(156)를 포함하지 않는 대신, 사이에 V-형상 채널(173)을 형성하도록 대체로 웨지(wedge) 형상으로 이루어진 정렬된 가이드 핑거들(171)을 갖는다는 사실에 있다. V-형상 채널은 사이에 서펜타인 통로(serpentine passage)를 형성하는 도 10 및 11의 시프트 아암의 오프셋 핑거들(156)에 대한 대안으로서 작동 코드와 마찰식으로 결합되는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.

커버 플레이트(148)는 단부 캡(50)의 곡률과 최적화되는 구조로 아치형이며, 제 2 단부 캡 샤프트(146)[물론, 롤러(40)와 평행하게 연장됨]의 단부 수용을 위해 내부에 중심 후퇴부(170)를 갖는다. 또한, 커버 플레이트는 우측 단부 캡에 제공되는 소켓들(174) 내에 마찰식으로 수용되도록 되어 있는 1 쌍의 돌출 핑거(172)를 가져, 커버 플레이트가 제 위치에서 해제가능하게 유지되며 신뢰할만한 작동을 위해 메인 몸체(82)를 보호하고 위에 놓인다. 도 17을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있듯이, 우측 단부 캡(50)에는 리빙(178)이 제공되어 폴 아암(162)이 그 안으로 돌출되는 포켓(176)을 형성하며, 상기 포켓은 시프트 아암의 중립 또는 하향 작동 당김 방향 위치에서 폴 아암과 결합되도록 되어 있는 외부 벽을 갖는다. 중립 위치에서, 폴(164)은 결합해제되지만 시계방향으로의 시프트 아암의 피봇 움직임은 폴이 후술될 트랜스미션의 래칫 휠(ratchet wheel; 180)과 작동적인 결합을 이루도록 한다는 것을 이해해야 한다.

도 16 및 17을 참조하면 가장 잘 알 수 있듯이, 시프트 아암(83)은 제 2 단부 캡 샤프트(146)에 대한 두 작동 위치 사이에서, 따라서 제어 코드(29)의 이동에 의하여 패브릭에 대해 수직한 평면에서 피봇되어, 제어 코드가 도 25에 도시된 바와 같이 간단히 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우(32), 시프트 아암(83)의 메인 몸체(150)의 둘레 홈(154)을 가로질러 지나는 코드의 마찰이 폴 아암(162)을 시계방향으로 피봇시켜 래칫 휠(180)과 결합되게 한다. 한편, 제어 코드가 아래쪽 방향(38) 및 패브릭에 대해 실질적으로 수직한 평면에서 작동인을 향해 당겨지는 경우, 코드(29)는 스터럽(158)과 결합되어 폴 아암(162)을 반시계방향으로 피봇시키고 래칫 휠(180)로부터 폴 투스(164)를 제거한다. 이상은 헤드 레일(52)의 길이 및 롤러(40)와 평행하게 이어지는 축에 대한 피봇 움직임을 위해 장착되는 시프트 아암에 의하여 수용된다.

o. 시프트 아암의 작동

작동 시퀀스를 개시하기 위하여, 작동 코드(29) 상의 당김력은 시프트 아암(83)을 피봇되게 하지만, 피봇의 방향은 작동 코드가 도 25에 예시된 바와 같이 직선방향 아래쪽으로 당겨질지 또는 작동인을 향하여 아래쪽으로 당겨질지, 즉 커버링(16)이 도 34에 도시된 바와 같이 장착되는 건축물 개구부로부터 먼 쪽으로 당겨질지에 따라 결정된다. 상술된 바와 같이, 사용자가 풀 코드(28)를 직선방향 아래쪽으로 당기거나 바깥쪽 방향 아래쪽으로(36) 당기는 경우, 작동 코드는 반시계방향으로 회전하는 코드 스풀로부터 풀린다. 작동 코드는 코드 스풀(88)을 벗어나와 시프트 아암(83) 메인 몸체의 둘레 표면을 가로질러 지난다.

도 25에서와 같이, 풀 코드가 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우, 도 16에서 가장 잘 알 수 있듯이 가이드 핑거들(156) 사이와 시프트 아암의 최상부(158)을 가로질러 지나는 코드(29)의 마찰은 폴 아암(162)이 시계방향으로 회전되고 래칫 휠(180)과 결합되게 한다. 이와는 달리, 작동 코드가 아래쪽 바깥방향으로 당겨져 시프트 아암을 반시계방향으로 피봇시키는 스터럽(158)과 결합되는 경우, 작동 코드(29)는 스풀로부터 풀리며 폴 투스(164)는 래칫 휠로부터 결합해제된다. 작동 코드와 시프트 아암의 이러한 관계는 도 38 및 39를 참조하면 가장 잘 이해할 수 있다. 시프트 아암(83)은 코드 스풀(88)을 시계방향으로 편향시키는 클록 스프링(84)에 의하여 도 18의 중립 결합해제 위치를 향해 편향된다. 이것은 코드 스풀 상에서의 래핑을 위해 작동 코드(29)를 시계방향으로 당긴다. 작동 코드와 가이드 핑거들(156)의 마찰 결합은 시프트 아암이 도 18의 위치로 반시계방향으로 회전되게 하며, 리빙(178)(도 17 참조)은 반시계방향으로의 움직임의 양을 제한한다.

p. 트랜스미션 개관

이하, 트랜스미션(80)의 구조 및 작동에 대해 상세히 설명될 것이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 트랜스미션은 코드 스풀(88)의 제 2 측(118)과 일체로 연결되는 선 기어(122), 유성 캐리어 또는 래칫 휠(180), 4 개의 유성 기어(182), 스파이더(184), 및 링 기어(186)를 포함한다(도 3 참조). 이러한 구성요소들 모두는 코드 스풀의 회전 움직임을, 출력 조립체(82)에 회전 움직임을 부여하는 링 기어의 회전 움직임으로 전환하기 위해 작동적으로 결합된다.

상술된 바와 같이, 풀 코드(28)를 당기는 사용자는 코드 스풀(88)이 반시계방향으로 회전되게 한다. 선 기어(122)는 코드 스풀과 일체로 되어 있기 때문에, 선 기어 또한 반시계방향으로 회전된다.

사용자가 풀 코드(28)를 상향 작동 방향으로 당기는 경우(도 25 참조), 시프트 아암은 폴 투스(164)가 유성 캐리어(128) 상의 래칫 티스(181)와 결합될 때까지(이는 유성 캐리어가 회전하는 것을 방지함) 피봇된다(도 30 참조). 선 기어의 반시계방향으로의 회전은 4 개의 유성 기어(182)가 그들 각각의 축에 대해 시계방향으로 회전되게 한다(도 31 참조). 나아가, 4 개의 유성 기어는 링 기어(186)와 결합되어 링 기어를 시계방향으로 회전시킨다.

대안적으로, 사용자가 당김 코드(28)를 하향 작동 방향으로 당기는 경우(도 34 참조), 시프트 아암(83)은 피봇되지 않아 폴 투스(164)를 유성 캐리어(128)와 결합시킴으로써(도 39 참조) 유성 캐리어가 회전되게 한다. 이와 같이, 코드 스풀 및 유성 캐리어의 경계면들 간의 마찰 저항의 결과로서 반시계방향으로 회전하는 유성 캐리어로 인해 4 개의 유성 기어가 선 기어(122)의 축선에 대해 반시계방향으로 선회하므로(도 40 참조), 선 기어(122)의 반시계방향의 회전은 초기에 4 개의 유성 기어(182)가 그들 각각의 축에 대해 시계방향으로 회전하게 한다. 유성 캐리어가 짧은 주기 동안 반시계방향으로 회전된 후에, 유성 캐리어는 링 기어와 결합해 반시계방향으로 회전하는 스파이더(184)와 결합되어 스파이더를 반시계방향으로 회전시킨다(도 41 참조). 이 때, 4 개의 유성 기어(182)는 그들 각각의 축에 대한 회전을 중지하며, 유성 캐리어가 반시계방향으로 회전하면 선 기어(122)의 축선에 대해 반시계방향으로 단순히 선회를 계속한다(도 40 참조). 코드 스풀, 유성 캐리어 및 링 기어가 하나의 일체 유닛으로서 반시계방향으로 원활히 회전할 수 있도록 하는 유성 캐리어와 스파이더의 적절한 결합은 랩(wrap) 스프링(188)과 연관된 마찰 드래그에 의한 링 기어(186)의 동작에 대한 저항에 의해 가능해진다.

보다 상세히 후술되겠지만, 스파이더(184)는 링 기어를 회전시키기 위해서 유성 캐리어에 의해 작동되는 파트 타임 원-웨이 클러치(part time one-way clutch)로서 작동한다. 이와 같이, 스파이더가 작동되지 않는 경우, 스파이더는 링 기어가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 것에 간섭하지 않는다.

q. 선 기어, 유성 캐리어 및 유성 기어들

상술되고 도 4에 도시된 바와 같이, 선 기어(122)는 코드 스풀(88)의 제 2 측과 일체로 연결되며 유성 캐리어 상의 유성 기어들(182)과 결합되도록 되어 있다. 4 개의 유성 기어가 도시되고 트랜스미션을 참조하여 설명되지만, 트랜스미션은 4 개보다 많거나 적은 기어들을 포함하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유성 캐리어(128) 또는 래칫 휠(180)은 디스크 형상이고 제 1 측(190) 및 제 2 측(192)을 가지며, 중심 원형 개구부(194)가 그를 통과한다. 일련의 래칫 티스(181)는 유성 캐리어의 주변부 상에 배치된다. 래칫 티스는 시프트 아암 상의 폴 투스(164)와 결합되도록 되어 있다. 선 기어는 제 1 측(190)으로부터 유성 캐리어의 중심 원형 개구부(194) 내에 수용되도록 되어 있다. 중심 원형 개구부 내의 플랜지(198)는 축(96)의 제 1 표면(98)을 수용하도록 되어 있는 내부 표면을 포함하며 선 기어의 베어링 표면으로서 작용하기 위한 외부 표면(200)을 포함한다. 선 기어가 유성 기어들과 결합되도록 하기 위해 플랜지와 선 기어가 함께 피팅될 수 있도록 플랜지의 길이, 선기어의 폭 및 중심 원형 개구부의 깊이는 실질적으로 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 유성 캐리어(128)의 제 2 측은 4 개의 유성 기어(182)를 수용하도록 되어 있는 원형 상승 구조체(circular shaped raised structure; 202)를 포함한다. 상기 원형 상승 구조체는 주위에 90°간격으로 이격된 4 개의 선 기어 개구부(204)를 갖는다. 유성 기어 축들(206)은 유성 캐리어의 제 2 측으로부터 연장되며 원형 상승 구조체(202)의 선 기어 개구부들(204)과 대응되도록 반경방향으로 위치된다. 유성 기어들에는 유성 기어 축들을 수용하도록 되어 있는 중심 홀들(183)이 구성된다. 이와 같이, 유성 기어들이 유성 캐리어 축들 상에 위치되는 경우, 유성 기어들은 기어 표면들을 선 기어 개구부(204) 내로 돌출시킨다. 또한, 유성 캐리어의 중심 원형 개구부 내로 선 기어를 삽입시킬 때, 선 기어(122)는 유성 기어들(182)과 결합된다. 따라서, 코드 스풀의 회전은 선 기어를 회전시키며, 이는 4 개의 유성 기어를 회전시킨다.

r. 유성 캐리어와 스파이더의 결합

도 19 및 20에 도시된 바와 같이, 2 개의 액추에이터 탭(208)은 유성 캐리어(128) 상의 원형 상승 구조체(202)로부터 연장된다. 액추에이터 탭들은 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 액추에이터 탭들은 유성 캐리어의 회전시 스파이더(184)와 결합되도록 되어 있다(독립적으로, 도 5에서 알 수 있다). 스파이더는 둥근 단부들(214)을 지닌 개방 중심(212)을 갖는 대체로 늘여진(oblong) 또는 "축구공(football)" 형상의 약간 유연하고 탄성의 몸체(210)를 포함한다. 아치형 레그들(216)은 서로에 대해 대향되는 방향으로 둥근 단부들로부터 돌출된다. 또한, 레그들은 유연하고 탄성적이어서 몸체로부터 바깥쪽 또는 먼 쪽으로 굽어질 수 있다. 각각의 레그(216) 말단 단부에 배치되는 웨지들(218)은 보다 상세히 후술되는 바와 같이 유성 캐리어의 반시계방향으로의 회전시 링 기어 및 액추에이터 탭들 상의 작은 노치들(222)과 결합되도록 되어 있다. 각각의 레그의 부착 지점에 대향하여 유성 캐리어의 시계방향으로의 회전시 액추에이터 탭들(208)과 결합되도록 되어 있는 작은 스톱(small stop; 224)이 있다. 스파이더는 여러 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예의 스파이더는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(thermoplastic polyester elastomer), 예컨대 DUPONT^®에 의하여 제조된 HYTREL^®로 만들어진다. 다른 실시예들은 폴리카보네이트와 같은 크립 저항(creep resistant), 낮은 탄성 계수(low modulus), 부정형의 열가소성물질로 만들어진다.

스파이더(184)의 개방 중심(212)은 축(96)의 제 1 표면(98)을 수용하도록 되어 있다. 축의 제 1 표면과 스파이더의 개방 중심의 결합은 끼워맞춤(interference fit)이다. 이와 같이, 스파이더 개방 중심의 직경은 축의 제 1 표면의 외부 직경보다 약간 더 작다. 본 발명의 일 실시예에서, 스파이더 개방 중심의 직경은 축의 제 1 표면의 외부 직경보다 0.016 인치 더 작다. 끼워맞춤과 함께 스파이더 재료와 축 재료의 상호작용은 스파이더와 축의 제 1 표면 간에 약간의 마찰을 발생시키지만, 스파이더는 구속됨(binding) 없이 제 1 표면 주위를 움직일 수 있다. 스파이더의 몸체(210)와 축의 제 1 표면 간의 마찰은 유성 캐리어(128)의 반시계방향으로의 회전시 액추에이터 탭들(208)과 스파이더의 결합, 및 유성 캐리어의 시계방향으로의 회전시 액추에이터 탭들로부터의 스파이더의 결합해제를 가능하게 한다.

도 45 및 46은 액추에이터 탭들이 스파이더에 대해 반시계방향으로 움직이는 경우 스파이더(184)에 대한 액추에이터 탭들(208)의 관계를 예시하고 있다. 도 45에서, 액추에이터 탭의 리딩 에지는 스파이더의 연관된 레그(216) 상의 노치(222)와 결합되며, 액추에이터 탭은 도 46에서 레그(216) 아래로 진행되어 웨지(218)를 링 기어(186)와 결합되게 한다.

도 47 및 48을 참조하면, 액추에이터 탭들(209)이 도 19 및 32에 예시된 것 과는 상이하게 구성되는 대안적인 실시예가 예시되어 있으며, 도 47 및 48의 실시예의 액추에이터 탭들은 항상 스파이더(184)의 연관된 웨지(218) 아래에 위치되는 전방으로 테이퍼진 레그(forwardly tapered leg; 213) 및 확대 트레일링 헤드(enlarged trailing head; 211)를 갖는다. 예를 들어, 도 47에 예시된 바와 같이, 액추에이터 탭(209)은 최대 양만큼 시계방향으로 물러나 있으며(withdrawn), 테이퍼진 레그(213)는 계속해서 연관된 웨지(218) 아래에 위치된다. 액추에이터 탭들(209)이 도 48에 도시된 위치까지 반시계방향으로 진행되면, 테이퍼진 레그들(213)은 연관된 웨지들(218)을 바깥쪽으로 캠하여(cam) 링 기어(186)와 결합되게 할 수 있다. 도 47 및 48의 실시예는 작동 탭들(209)이 항상 스파이더의 웨지(218)와 결합되어 유지되고 도 32, 45 및 46의 실시예에서와 같이 웨지들(218)을 결합 및 결합해제시키지 않으므로 보다 원활한 동작을 제공한다.

r. 링 기어

상술된 바와 같이, 사용자가 풀 코드(28)를 어떤 방향으로 당기느냐에 따라, 4 개의 유성 기어(182) 또는 스파이더(184)는 링 기어(186)가 각각 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 한다. 도 3 및 7에 도시된 바와 같이, 링 기어는 제 1 측(226) 및 제 2 측(228)을 갖는 플랜지 부에 의하여 형성되며, 원통형 부분(230)이 제 2 측으로부터 연장된다. 원통형 개구부(232)는 플랜지 부 및 원통형 부분을 통과한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 플랜지 부의 제 1 측은 유성 캐리어 상의 4 개의 유성 기어들과 결합하도록 되어 있는 제 1 기어 립(geared lip; 234)을 갖는 큰 개방 단부이다. 또한, 제 1 기어 립은 플랜지 부의 제 1 측으로부터 약간 상승되어 있어 플랜지 베어링 표면(236)을 형성한다. 플랜지 베어링 표면은 유성 캐리어 제 2 측 상의 원형 홈과 연동하도록 되어 있어, 베어링 표면, 및 유성 캐리어와 링 기어 간의 축선방향 지지부를 형성한다(도 15 참조).

도 3 및 7에 도시된 바와 같이, 제 2 기어 립(238)은 제 1 기어 립(234)의 안쪽으로 배치된다. 제 2 기어 립은 제 1 기어 립보다 작은 직경을 가지며 스파이더 웨지들(218)과 결합하도록 되어 있다. 상술된 바와 같이, 스파이더의 레그들(216)은 유연하다. 도 41에 도시된 바와 같이, 유성 캐리어(128)의 반시계방향으로의 회전은 2 개의 액추에이터 탭(208)이 스파이더(84) 상의 2 개의 레그와 결합되도록 이동시킨다. 보다 구체적으로, 액추에이터 탭들은 액추에이터 탭들 상의 노치들(222)이 웨지들과 결합되어 스파이더의 레그들이 스파이더 몸체로부터 바깥쪽으로 휘고 굽어질 때까지 스파이더(210) 몸체와 웨지들 사이에서 이동하도록 스파이더와 결합된다. 레그들이 바깥쪽으로 휘고 굽어지면, 웨지들은 링 기어(186)의 제 2 기어 립(238)과 결합되도록 구동된다. 스파이더 몸체와 축(96)의 제 1 표면(98) 간의 마찰은 액추에이터 탭들이 스파이더의 레그들과 적절하게 결합될 때까지 축에 대해 고정된 위치에서 스파이더 몸체를 유지시킨다. 웨지들과 제 2 기어 립 표면의 결합은, 웨지들이 액추에이터 탭(208)에 대한 확장된 레그의 외향 력에 의해 제 2 기어 립을 피팅하도록 구동된다는 점에서 압축적이다(compressional). 반시계방향으로의 유성 캐리어와 링 기어의 계속되는 회전은 웨지들이 제 2 기어 립과 계속 압축 결합으로 유지되도록 한다. 유성 캐리어가 시계 방향으로 회전하는 경우, 스파이더 몸체와 축의 제 1 표면 간의 마찰은 액추에이터 탭들과 스파이더 레그들 간의 마찰을 극복하여, 액추에이터 탭들이 스파이더 레그들과 결합해제되도록 하며, 이는 스파이더를 링 기어와 결합해제시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 링 기어(186)의 원통형 부분(230)은 3 개의 상승 슬리브 연장부들(elevated sleeve extensions)에 의하여 형성된다. 제 1 슬리브 연장부(240)는 플랜지 부의 제 2 측(228)으로부터 연장된다. 제 2 슬리브 연장부(242)는 제 1 슬리브 연장부로부터 연장되며 제 1 슬리브 연장부보다 작은 직경을 갖는다. 제 3 슬리브 연장부(244)는 제 2 슬리브 연장부로부터 연장되며 제 2 슬리브 연장부보다 작은 직경을 갖는다. 또한, 제 3 슬리브 연장부는 내부에 U 형상 채널(246)을 포함하며, 2 개의 측 벽(248)이 제 2 슬리브 연장부로부터 제 3 슬리브 연장부의 단부까지 연장된다. 후술되겠지만, 상기 2 개의 측 벽은 브레이킹 시스템(250)과 연동하도록 기능한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 기어 립(238) 부근에 배치되는 쇼울더(252)는 제 3 슬리브 연장부(244) 및 제 2 슬리브 연장부(242)의 연결에 의하여 형성된다. 쇼울더는 링 기어(186)와 축 간의 스러스트 베어링(thrust bearing)을 형성하기 위해 축(96)의 플랜지(100)와 연동하도록 되어 있다. 링 기어가 축의 제 2 표면(102) 상에 장착되는 경우, 쇼울더는 제 2 표면 스페이서(spacer) 둘레 바로 외측 영역의 플랜지와 접촉한다. 이와 같이, 제 2 표면 스페이서 표면은 쇼울더를 적절한 스러스트 베어링 위치에서 유지시킴으로써 축과 링 기어의 정렬 유지를 돕는다.

t. 트랜스미션의 요약

트랜스미션(80)의 작동상의 설명을 요약하기 위하여, 사용자가 커버링을 원하는 방향으로 이동시키기 위해 풀 코드(28)를 당기면, 풀 코드는 코드 스풀(88)로부터 풀어져 코드 스풀과 선 기어가 반시계방향으로 회전하게 한다(도 16 참조). 사용자가 풀 코드를 상향 작동 방향으로 당기는 경우(도 25 및 30 참조), 시프트 아암(83)이 피봇되어 시프트 아암 상의 폴 투스(164)가 유성 캐리어 상의 래칫 티스(181)와 결합되며, 이는 유성 캐리어가 회전하는 것을 방지한다. 이와 같이, 선 기어(186)의 반시계방향으로의 회전은 4 개의 유성 기어들(182)이 그들 각각의 축에 대해 시계방향으로 회전하게 한다(도 31 참조). 나아가, 회전하는 유성 기어들은 링 기어의 제 1 기어 립(234)과 결합되어 링 기어가 시계방향으로 회전하게 한다. 출력 조립체(도 31 참조)와 결합되는 링 기어의 시계방향 회전은 헤드 롤러(40)가 시계 방향으로 회전하게 하여 커버링을 헤드 롤러 상에 래핑한다.

대안적으로, 사용자가 풀 코드(28)를 하향 작동 방향으로 당기는 경우(도 35 및 40 참조), 시프트 아암(83)의 피봇이 방지되어 폴 투스(164)를 유성 캐리어 상의 래칫 티스(181)와 결합시킨다. 이는 유성 캐리어가 축(96)의 제 1 표면에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 한다. 이와 같이, 코드 스풀(88) 및 유성 캐리어의 경계면들 간의 마찰 저항의 결과로서 반시계방향으로 회전하는 유성 캐리어로 인해 4 개의 유성 기어가 선 기어(122)의 축선에 대해 반시계방향으로 선회하므로, 선 기 어(122)의 반시계방향의 회전은 초기에 4 개의 유성 기어(182)가 그들 각각의 축에 대해 시계방향으로 회전하게 한다.

유성 캐리어가 짧은 주기 동안 반시계방향으로 회전된 후에, 유성 캐리어의 2 개의 액추에이터 탭들(208)은 결국 스파이더 상의 레그들(216)과 결합되어 스파이더(184)를 반시계방향으로 회전시킨다. 액추에이터 탭들은 레그들의 말단 단부들 상의 웨지들(218)이 액추에이터 탭들에 의하여 링 기어의 제 2 기어 립(238)에 대해 압축될 때까지 스파이더의 레그들이 스파이더 몸체(210)로부터 바깥쪽으로 이격되도록 굽어지게 한다. 결과적으로, 도 41로부터 이해할 수 있듯이, 스파이더는 링 기어(186)와 결합되어 그를 반시계방향으로 회전시킨다. 이 때, 4 개의 유성 기어(182)는 그들 각각의 축에 대한 회전을 중지하며, 유성 캐리어가 반시계방향으로 회전하면 선 기어의 축선(206)에 대해 반시계방향으로 단순히 선회를 계속한다. 코드 스풀(88), 유성 캐리어 및 링 기어가 하나의 일체 유닛으로서 반시계방향으로 원활히 회전할 수 있도록 하는 유성 캐리어와 스파이더의 적절한 결합은 랩 스프링(188)과 연관된 마찰 드래그에 의한 링 기어(186)의 동작에 대한 저항에 의해 가능해진다. 출력 조립체와 결합되는 링 기어(186)의 반시계방향 회전은 헤드 롤러(40)가 반시계방향으로 회전되게 하여 커버링(16)을 헤드 롤러로부터 래핑해제시킨다(도 41 및 42 참조).

일단 사용자가 풀 코드(28)로부터 인장을 해제하고 나면, 클록 스프링(84)은 작동 코드(29)를 코드 스풀(88) 상에 시계 방향으로 되감는다. 코드 스풀이 되감기면, 유성 캐리어는 시계 방향으로 움직인다. 시계방향으로의 유성 캐리어의 회 전은 스파이더 레그들(216) 상의 웨지들을 유성 캐리어 상의 액추에이터 탭들(208)로부터 결합해제한다. 이와 같이, 레그들은 스파이더 몸체(210)에 대한 그들의 원래 위치로 수축되며, 이는 웨지들을 제 2 기어 립(238)으로부터 결합해제한다. 제 2 기어 립으로부터의 웨지들의 결합해제는 링 기어(186)의 회전이 중지되게 한다.

u. 출력 조립체의 개관

이하, 출력 조립체(82)의 구조 및 작동에 대해 상세히 기술될 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 출력 조립체는 체결구(254), 축(96)의 제 3 표면(104) 상에서 회전가능하게 지지되는 2 개의 랩 스프링(188) 및 링 기어(186)의 원통형 부분(230)에 의하여 지지되는 로테이터 스풀(74)을 포함한다. 이들 구성요소들은 결합되어 링 기어의 회전 움직임을 헤드 롤러(40)의 회전 움직임으로 전환시킨다. 보다 상세히 후술되겠지만, 사용자가 상향 작동 방향으로 풀 코드(28)를 당기는 것은(도 24 및 30 참조) 링 기어가 시계방향으로 회전되게 하며, 이는 로테이터 스풀 및 헤드 롤러가 시계방향으로 회전되게 한다. 대안적으로, 사용자가 하향 작동 방향으로 풀 코드를 당기는 것은(도 35 및 39 참조) 링 기어가 반시계방향으로 회전되게 하며, 이는 로테이터 스풀 및 헤드 롤러가 반시계방향으로 회전되게 한다.

도 3, 20, 33 및 42에 도시된 바와 같이, 스프링 클러치(250)의 2 개의 랩 스프링(188)은 축(96)의 제 3 표면(104)을 수용하도록 되어 있다. 사용되는 랩 스프링들의 개수는 본 발명의 상이한 실시예들에 대해 가변적일 수 있다는 것을 이해 해야 한다. 랩 스프링들의 내경들은 축의 제 3 표면의 외경보다 약간 작으며, 이는 제 2 표면과 랩 스프링들 간의 마찰 결합을 제공한다. 마찰 결합은 링 기어(186)에 대한 제동 작용을 가능하게 한다. 링 기어가 축 상에 장착되는 경우, 제 3 슬리브(244) 연장부는 랩 스프링 탱들(256)이 U 형상 채널(246) 내의 측 벽들(248) 부근에서 랩 스프링들로부터 바깥쪽으로 연장되도록 랩 스프링들을 둘러싼다.

계속해서, 도 3, 20, 33 및 42를 참조하면, 랩 스프링들(188)의 제동 효과는 하나 또는 복수의 랩 스프링 탱(256)과 결합되는 링 기어의 제 3 슬리브 연장부(244)의 U 형상 채널(246) 측 벽들(248)에 의하여 해제된다. 이와 같이, 랩 스프링 탱들에 대한 측 벽들의 회전력은 랩 스프링들이 확장되게 하여, 축의 제 3 표면(104) 상에서의 그들의 마찰 결합을 느슨하게 한다. 저감된 마찰 결합은 링 기어(186)의 회전을 가능하게 한다. 하지만, 랩 스프링 탱들 상에 부여되는 힘이 약화되면, 랩 스프링들이 수축되고, 이에 의하여 축의 제 3 표면 상에서의 그들의 마찰 결합을 강화하며, 이는 제동 반응을 제공한다. 랩 스프링 탱들에 대한 측 벽들(248)의 결합은 커버링을 특징 위치에서 유지시킬 뿐만 아니라, 사용자가 풀 코드(28)를 당기고 있는 경우 링 기어가 너무 빠르게 회전하는 것을 방지하도록 돕는다.

상술된 바와 같이, 링 기어 쇼울더의 직경은 축 상의 제 3 표면 스페이서의 직경보다 약간 더 크다. 이와 같이, 스페이서에 가장 가까운 랩 스프링은 링 기어가 회전할 때 쇼울더 아래에 머무는(lodged) 것이 방지된다. 이는 2 개 이상의 랩 스프링(188)이 축의 제 3 표면(104)에 대해 피팅되는 경우 중요한 기능이 될 수 있다. 또한, 제 3 슬리브 연장부(244) 내부 상의 단부 립(258)은 축이 삽입될 경우 축의 제 2 표면 쇼울더(107)와 연동하도록 되어 있으며, 이는 랩 스프링들(188)이 축의 제 2 표면을 따라 길이방향으로 이동하지 못하도록 돕는다.

v. 로테이터 스풀

도 3, 14 및 42에 도시된 바와 같이, 원통형 로테이터 스풀(74)은 개방 단부(264)에서 중공 내부를 갖는 브레이크 하우징 부분(262)을 포함한다. 반경방향으로 이격된 길이방향 핀들(76)은 로테이터 스풀의 외측 상에 배치된다. 제 1 길이방향 핀(264)은 도 14에 도시된 바와 같이 헤드 롤러의 길이방향 내부 홈(266) 내에 피팅되도록 되어 있다. 길이방향 보스(boss; 268)는 브레이크 하우징 부분의 내부와 연결되도록 되어 있다. 도 3, 14 및 42를 다시 참조하면, 로테이터 스풀의 브레이크 하우징 부분은 링 기어의 제 3 슬리브 연장부(244) 위에 배치되도록 되어 있어, 측 벽들(248) 부근의 랩 스프링 탱들 사이의 U 형상 채널(246) 내로 길이방향 보스가 피팅된다. 이와 같이, 링 기어가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 경우, 로테이터 스풀 브레이크 하우징 부분의 길이방향 보스(268)는 U 형상 채널의 측벽들과 결합된다. 따라서, 로테이터 스풀은 링 기어와 같은 방향으로 회전한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 로테이터 스풀(74)은 제어 시스템(12) 구성요소 들 간의 스러스트 연결을 유지하기 위하여 체결구에 의해 축(96)에 고정된다. 보다 구체적으로, 체결구는 로테이터 스풀의 개구부(108)로 들어가고 축(96)의 중심을 통과하며 제 1 단부 캡 샤프트 내로 나사결합된다. 제어 시스템의 구성요소들이 축 상에 조립되고 축이 제 1 단부 캡 샤프트 상에 설치되는 경우, 축의 제 2 단부는 로테이터 스풀의 개구부로부터 바깥쪽으로 약간의 거리만큼 연장된다. 일 실시예에서, 축은 로테이터 스풀의 개구부로부터 바깥쪽으로 0.015 인치 연장된다. 이와 같이, 체결구가 제 1 단부 캡 샤프트 내로 나사결합되는 경우, 스크루 헤드는 로테이터 스풀에 대해 가압되지 않는다. 결과적으로, 로테이터 스풀은 자유롭게 회전될 수 있다.

w. 전체 요약

도 3, 4 및 14에 도시된 바와 같이, 헤드 레일 조립체의 우측 단부 캡(50) 상에 조립되는 상술된 제어 시스템(12)은 사용자가 상향 작동 당김 방향 또는 하향 작동 당김 방향으로 풀 코드(28)를 당김으로써 커버링(16)을 상승 또는 하강시킬 수 있도록 한다. 또한, 제어 시스템은 사용자가 커버링을 원하는 위치에 배치하기 위하여 풀 코드를 같은 방향으로 반복적으로 당길 수 있도록 한다. 일단 사용자가 풀 코드를 해제하고 나면, 제어 시스템은 자동적으로 풀 코드를 헤드 레일 조립체 내로 역으로 회수하고, 브레이킹 시스템이 커버링을 제 위치에서 유지시킨다.

본 발명이 어느 정도 구체적으로 또는 1 이상의 개별 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상이나 범위를 벗어나지 않게 상술된 실시예들에 대한 여러 변경들을 가할 수 있다. 상술된 설명에 포함되고 첨부도면에 도시된 모든 사항들은 특정 실시예들의 예시에 지나지 않으며 제한을 위한 것이 아니라는 점을 이해해야 한다. 후속 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 기본 요소들을 벗어나지 않는 세부사항 또는 구조의 변경들이 이루어질 수 있다.

Claims (18)

1. 건축물 개구부 용 절첩가능한(retractable) 커버링에 있어서,

   전개된(extended) 위치와 절첩된 위치 사이에서 이동가능한 유연한 패브릭(flexible fabric),

   롤러 - 상기 롤러에 대하여 상기 패브릭이 상기 절첩된 위치에서 래핑(wrap)되거나 또는 상기 전개된 위치에서 래핑해제될 수 있음 -, 및

   상기 전개된 위치와 상기 절첩된 위치 사이에서 상기 패브릭을 이동시키기 위하여 상기 롤러를 역작동가능하게(reversibly) 회전시키기 위한 제어 시스템

   을 포함하고, 상기 제어 시스템은

   작동 코드(operating cord); 및

   상기 작동 코드 및 상기 롤러와 작동가능하게 연계되는 시프트 아암(shift arm) - 상기 시프트 아암은, 수직방향으로 연장되는 통로를 정의하고 교차 부재(cross member)를 가지며 상기 시프트 아암의 제 1 단부로부터 연장되는 스터럽, 및 상기 시프트 아암의 제 2 단부로부터 연장되는 폴(pawl)을 포함하고, 상기 작동 코드는 상기 수직방향으로 연장되는 통로를 통해 수용됨 -; 을 포함하며,

   상기 작동 코드가 실질적으로 직선방향 아래쪽으로 당겨지면 상기 폴이 결합 위치로 이동되고 상기 롤러가 제 1 방향으로 회전되도록 하고, 상기 작동 코드가 상기 패브릭에 대해 실질적으로 수직한 평면에서 전방으로 상기 패브릭으로부터 멀어지는 방향 아래쪽으로 당겨지면 상기 작동 코드는 상기 교차 부재와 결합하고 상기 폴은 결합해제 위치로 이동하며 상기 롤러가 상기 제 1 방향에 대향되는 방향으로 회전되도록 하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시프트 아암은 두개의 개별 위치들 사이에서 상기 롤러의 길이방향 축선과 실질적으로 평행한 축선에 대하여 피봇가능한 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 시프트 아암은 상기 작동 코드가 마찰식으로 가로질러 지나는 아치형 표면을 갖는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 시프트 아암은 축의 중심을 통하는 통로를 포함하고 상기 통로를 통해 상기 작동 코드가 연장되며,

   상기 통로는 결합 표면(engagement surface) - 상기 시프트 아암을 피봇시키기 위해 상기 결합 표면에 대해 상기 작동 코드가 이동될 수 있음 - 을 형성하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 아치형 표면은 내부에 상기 작동 코드를 수용하기 위한 홈(groove)을 갖는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 시프트 아암은 상기 작동 코드를 상기 홈 내에 마찰식으로 슬라이딩가능하게 결합하기 위한 가이드 핑거들(guide fingers)을 더 포함하고,

   상기 가이드 핑거들 모두는 상기 작동 코드가 실질적으로 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우에 상기 작동 코드와 결합하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 결합 표면은 내부에 상기 작동 코드를 수용하기 위한 홈을 갖는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 시프트 아암은 상기 작동 코드를 상기 홈 내에 마찰식으로 슬라이딩가능하게 결합하기 위한 가이드 핑거들을 더 포함하고,

   상기 가이드 핑거들 모두는 상기 작동 코드가 실질적으로 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우에 상기 작동 코드와 결합하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 시스템은 래칫 휠(rachet wheel)을 더 포함하고 상기 시프트 아암은 폴 투스(pawl tooth)를 포함하여, 일 위치에서의 상기 시프트 아암의 위치설정이 상기 폴 투스를 상기 래칫 휠과 결합되게 하고 다른 위치에서의 상기 시프트 아암의 위치설정이 상기 폴 투스를 상기 래칫 휠과 결합해제되게 하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 가이드 핑거들은 서로로부터 오프셋(offset)되어 그들 사이에 서펜타인 통로(serpentine passage)를 형성하는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
11. 제 6 항에 있어서,

    상기 가이드 핑거들은 그들 사이에 V 형상 통로를 형성하고, 그를 통해 상기 작동 코드들이 연장되는 건축물 개구부 용 절첩가능한 커버링.
12. 건축물 개구부 용 커버링을 전개하고 절첩하기 위한 제어 시스템에 있어서,

    풀 코드;

    시프트 아암 - 상기 시프트 아암은,

    교차 부재를 가지고 제 1 단부로부터 연장되고 상기 풀 코드를 수용하는 일반적으로 수직방향으로 연장되는 통로를 정의하는 스터럽;

    상기 스터럽과 대향되는 방향에서 연장되는 폴 투스(pawl tooth); 및

    적어도 부분적으로 서로 인접하여 위치되고 상기 풀 코드와 결합하고 상기 시프트 아암의 최상부 표면으로부터 연장되는 한 쌍의 가이드 핑거를 포함함 -;

    상기 시프트 아암과 작동가능하게 연계되는 유성 캐리어; 및

    건축물 개구부를 회전가능하게 지지하도록 구성되고 상기 유성 캐리어와 작동가능하게 연계되는 롤러; 를 포함하고,

    상기 풀 코드가 직선방향 아래쪽으로 당겨지는 경우, 폴 아암은 피봇하여 상기 유성 캐리어와 결합하고; 및

    상기 풀 코드가 상기 건축물 커버링에 대해 실질적으로 수직한 평면에서 전방으로 상기 건축물 커버링으로부터 멀어지는 방향 아래쪽으로 당겨지는 경우, 상기 풀 코드는 상기 교차 부재와 결합하고 상기 폴 아암은 상기 유성 캐리어를 결합해제하는 제어 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 풀 코드가 당겨지는 경우, 상기 풀 코드는 상기 한 쌍의 가이드 핑거와 마찰식으로 결합하여 상기 시프트 아암을 제 1 위치로부터 제 2 위치로 피봇하도록 야기하는 제어 시스템.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 시프트 아암은 상기 한 쌍의 가이드 핑거 아래에 놓인(underlying) 홈(groove)을 더 포함하고, 상기 홈은 상기 풀 코드가 상기 수직방향으로 연장되는 통로를 나갈(exit) 때 상기 풀 코드를 수용하는 제어 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 가이드 핑거는 상기 홈의 인접한 측들 상에서 이격되고, 서로로부터 오프셋(offset)되거나 또는 서로 나란한(aligned) 제어 시스템.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 제어 시스템은,

    상기 롤러의 제 1 단부에 작동가능하게 연결되고 적어도 하나의 포켓 벽을 갖는 단부 캡; 및

    상기 시프트 아암 및 상기 단부 캡에 작동가능하게 연결되는 커버 플레이트를 더 포함하고,

    상기 커버 플레이트 및 상기 적어도 하나의 포켓 벽은 함께 포켓을 정의하고, 상기 시프트 아암은 적어도 부분적으로 상기 포켓 내에 수용되는 제어 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 포켓 벽은 상기 풀 코드가 직선방향 아래쪽으로 당겨질 때 상기 시프트 아암의 적어도 일부와 결합하는 제어 시스템.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 포켓 벽은 상기 풀 코드가 직선방향 아래쪽으로 당겨질 때 상기 폴 투스와 결합하는 제어 시스템.

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