JP2003193776A - シート開閉駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動音が小さく、特に巻き取るシートが薄い
場合あるいは軽い場合であっても、円滑な巻き取りが可
能であり、一方、万一人の体の一部が挟まれたような場
合でも、大きな痛みを受けずに済むような構成を低コス
トで実現する。 【解決手段】 モータ１４０及び減速機１６０により駆
動された巻取ドラム１２２の回転によりシート１０１を
巻き戻し・巻き取りすることによって、該シートの開閉
を行うシート開閉駆動装置１２０において、前記減速機
１６０が、その減速機構として、太陽ローラ１６２、該
太陽ローラ１６２に転接する遊星ローラ１６３、及び該
遊星ローラ１６３が転接するリングローラ１６４を備え
た単純遊星ローラ機構１６１を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ及び減速機
により駆動された巻取ドラムの回転によりシートを巻き
戻し・巻き取りすることによって、該シートの開閉を行
うシート開閉駆動装置に関する。

【０００２】なお、本明細書における「シート」の概念
には、広い面積を有すると共に、巻き取りドラムから巻
き戻され、或いは巻き取りドラムに巻き取られることに
よってその開閉が行われるもの一般が含まれ、具体的に
は、シートシャッタのシートのほか、ブラインド装置に
おけるブラインド、ロールスクリーン装置におけるロー
ルスクリーンなどが含まれる。

【０００３】

【従来の技術】従来、工場や倉庫等の建物の出入口等に
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。

【０００４】以下、このシートシャッタの構成について
簡単に説明する。

【０００５】図５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、１
１の上方に配置されるシート開閉駆動装置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。

【０００６】シート開閉駆動装置８０は、図６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を駆動するモータ４と、この
モータ４及び巻取ドラム３等を収容するシートケース１
３と、を備える。

【０００７】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が巻き取られたり巻き戻された
りして、シャッタが開閉する。

【０００８】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。更にこのモータ
４は、その内部にブレーキ等を備え、且つ減速機５を備
えることによってギヤドモータとして機能する。

【０００９】減速機５の具体的な構造としては、例えば
特開２０００−１６０９６９号において遊星歯車機構を
多段（３段）に連接したものが開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この種のシートシャッ
タは、従来、工場や店舗などの建物の入り口の扉の開閉
用に使用されてきたが、近年では、建物内の間仕切りな
どにも多く使用されるようになり、装置全体の小型・軽
量化が進むと共に、シート自体も薄く軽量化されるよう
になってきた。

【００１１】しかしながら、この薄いシートは、特に巻
き取り時において脈動を起こしやすく、しわや緩みが生
じたり、或いは巻き取りがぎくしゃくして円滑に行われ
ない等の不具合が発生しやすいという問題があった。

【００１２】また、特に、建物内で使用されるシートシ
ャッタは、人間の近くで動作する場合が多く、歯車減速
機の騒音やシートの脈動により発生する巻き上げ機の異
常音等がより目立つようになり、低騒音化が要請されて
いた。

【００１３】このような要請に応えるものとして、例え
ば実開平６−３０３９８において、遊星歯車機構の一部
に軟質（曲げ弾性率の小さい）の合成樹脂材料を使用
し、モータの運転中に発生する振動をこの軟質の合成樹
脂材料からなる部分において吸収しようとした技術が開
示されている。しかしながら、このような対策によって
も、騒音や振動の低減は必ずしも十分とは言えず、より
一層の巻き取りの円滑化及び静音化が求められていた。

【００１４】一方、人間の近くで動作するシートシャッ
タの場合、必然的に注目されなければならないのが、人
の体の一部が誤って挟まれた場合などの安全対策であ
る。

【００１５】防火シャッタのようなシート自体が極めて
重い素材で構成されている場合には、人の体の一部が誤
って挟まれたような場合に、これを何らかのセンサによ
って感知し、モータの駆動を停止したり、あるいは逆転
させたりする機能（安全機構）が付設されることが多
い。

【００１６】しかし、屋内で使用されるような比較的薄
い（或いは軽い）シートシャッタの場合は、もともと人
の生死にかかわるような重大な結果を招くものではな
く、また、本来それほど高価なものでもないため、この
ような安全機構を付設するのがコスト的に難しいという
のが実情である。

【００１７】本発明は、上記要請に鑑みてなされたもの
であり、作動音が小さく、特に巻き取るシート（巻き取
り対象物）が薄い（或いは軽い）場合であっても、円滑
な巻き取りが可能であり、一方、万一人の体の一部が挟
まれたような場合であっても、大きな痛みを受けずに済
むような構成を、低コストで実現することのできるシー
ト開閉駆動装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、モータ及び減
速機により駆動された巻取ドラムの回転によりシートを
巻き戻し・巻き取りすることによって、該シートの開閉
を行うシート開閉駆動装置において、前記減速機が、そ
の減速機構として、太陽ローラ、該太陽ローラに転接す
る遊星ローラ、及び該遊星ローラが転接するリングロー
ラを備えた単純遊星ローラ機構を含むことにより、上記
目的を達成するものである。

【００１９】本発明では、減速機の減速構成として、い
わゆる単純遊星ローラ機構を採用した。単純遊星ローラ
機構を用いた減速は、歯車噛合によってではなくローラ
とローラとの転接による摩擦、あるいはトラクション
（オイルの剪断応力）によって動力を伝達するものであ
るため、元々騒音レベルが低い。

【００２０】また、該動力の伝達に歯車噛合のような脈
動が発生しない。そのため、この脈動の周波数とシート
の固有振動数とで共振が発生して大きな巻きブレや異常
音が発生するのを効果的に防止することができる。

【００２１】また、この遊星ローラ機構の許容伝達能力
を、巻き取りに必要なトルク＋アルファのレベルに設定
しておくことにより、万一人の体の一部が誤って挟まれ
たような場合であっても、当該遊星ローラ機構の各ロー
ラ間に滑りが発生することによって、いわゆるトルクリ
ミッター的な機能を発揮させることができる。

【００２２】そのため、特別な安全機構等を付設するこ
となく、より低コストで且つより使いやすいシート開閉
駆動装置を得ることができる。

【００２３】特に、発明者らの試験によれば、同じくロ
ーラを用いた動力伝達機構であっても、単純遊星ローラ
機構が、共振抑制効果が高いことが確認されている。
又、単純遊星ローラ機構を用いた減速装置は、一般に低
コストで調達も容易である。とりわけ、単純遊星ローラ
機構の遊星ローラを支持するキャリヤと巻取ドラムとが
連結される態様、即ち、遊星ローラが太陽ローラの周り
で公転する態様で使用すると、動力伝達点が常に移動す
るため、特定の共振系が生じにくく、共振低減効果をよ
り一層高めることができる。

【００２４】

【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。

【００２５】図１はシートシャッタ１００に適用された
第１実施形態のシート開閉駆動装置１２０の断面図、図
２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ
−ＩＩＩ矢視断面図である。

【００２６】このシート開閉駆動装置１２０は、シート
シャッタ１００のシート１０１が巻き付けられる巻取ド
ラム１２２の内部に、当該巻取ドラム１２２を駆動する
ためのモータ１４０及び減速機１６０を内蔵したタイプ
のものである。モータ１４０及び減速機１６０を内蔵し
た巻取ドラム１２２は、シートケース１０２の内部に収
容されている。シートケース１０２は、下側にシート１
０１が出入可能な開口１０２ａ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１２２及びこれに巻
き取られたシート１０１等を外部から保護する役目を果
たす。

【００２７】モータ１４０は、出力側を巻取ドラム１２
２の軸線方向（シートの幅方向）の中心側に向け、反出
力側を巻取ドラム１２２の端部開口側に向けた状態で、
巻取ドラム１２２の内部に端部開口より挿入されてい
る。巻取ドラム１２２が回転側であり、モータ１４０が
固定側となる関係から、モータ１４０の外周と巻取ドラ
ム１２２の内周との間には、両者を非接触な状態に保つ
隙間が確保されている。減速機１６０はモータ１４０の
出力側に一体に組み付けられており、この減速機１６０
の出力部が、巻取ドラム１２２の内周に嵌合固定された
ブラケット１２４に連結されている。

【００２８】巻取ドラム１２２内に収容されたモータ１
４０の外殻をなすハウジング１４１は、円筒状のモータ
フレーム１４２と、このモータフレーム１４２の前端開
口（出力側開口）及び後端開口（反出力側開口）をそれ
ぞれ塞ぐ前端カバー１４３及び後端カバー１４４とから
なる。モータフレーム１４２の内周には固定子１４５が
配置され、モータフレーム１４２の軸心には、回転子１
４６と一体化された出力軸１５０が配されている。出力
軸１５０は、両端が軸受１４７、１４８を介して前端カ
バー１４３及び後端カバー１４４に回転自在に支持され
ており、出力軸１５０の前端は、前端カバー１４３から
前方に突出し、減速機１６０の入力部に連結されてい
る。

【００２９】後端カバー１４４の中心には外方に突出す
る取付軸１５１が突設されており、この取付軸１５１の
端部１５２が、シートケース１０２に形成した取付孔１
０３に嵌合固定されることにより、モータ１４０の一端
がシートケース１０２に支持されている。巻取ドラム１
２２の一端部には端面板１２５が固定されており、この
端面板１２５が、前記モータ１４０の取付軸１５１の外
周に軸受１２６を介して支持されることで、巻取ドラム
１２２の一端が、モータ１４０の取付軸１５１を介し
て、シートケース１０２に回転自在に支持されている。
なお、巻取ドラム１２２の図示しない他端も、軸受を介
してシートケース１０２に回転自在に支持されている。

【００３０】取付軸１５１は中空になっており、シート
ケース１０２の外部に露出した取付軸１５１の端部開口
から取付軸１５１の内部にワイヤハーネス１５３が挿入
されている。取付軸１５１の内部に挿入されたワイヤハ
ーネス１５３は、巻取ドラム１２２内において、取付軸
１５１の周壁に形成した開口１５４から取付軸１５１の
外部に一旦導出された後、後端カバー１４４に形成した
孔１５５を通してモータフレーム１４２内に導入され、
固定子１４５に接続されている。そして、ワイヤハーネ
ス１５３から固定子１４５に電流を流して、固定子１４
５に回転磁界を発生させることにより、出力軸１５０を
回転させることができるようになっている。

【００３１】このシート開閉駆動装置１２０では、モー
タ１４０の回転動力を減速する減速機１６０として、１
段減速の単純遊星ローラ機構１６１を採用している。単
純遊星ローラ機構１６１は、図２に横断面を示すよう
に、モータ出力軸１５０からの回転を受けてモータ出力
軸１５０と一体回転する太陽ローラ１６２（減速機１６
０の入力部に相当）と、太陽ローラ１６２に外接する複
数（本例では４つ）の遊星ローラ１６３と、該遊星ロー
ラ１６３が内接するリングローラ１６４と、全部の遊星
ローラ１６３をそれぞれキャリヤピン１６５を介して回
転自在に支持するキャリヤ１６６とを備えており、太陽
ローラ１６２と遊星ローラ１６３とリングローラ１６４
との三者の摩擦回転（あるいはトラクションオイルの剪
断応力）によって動力を伝達するものである。

【００３２】この場合、巻取ドラム１２２に固定された
ブラケット１２４がキャリヤ１６６と一体化され、リン
グローラ１６４がモータハウジング１４１にネジ１７０
で固定されていることで、ブラケット１２２と一体化さ
れたキャリヤ１６６が、単純遊星ローラ機構１６１の出
力部となって、巻取ドラム１２２に対し回転を伝達する
役目を果たす。

【００３３】次に作用を説明する。

【００３４】モータ１４０を回転させると、その回転が
単純遊星ローラ機構１６１の太陽ローラ１６２に入力さ
れる。太陽ローラ１６２に入力された回転は、太陽ロー
ラ１６２→遊星ローラ１６３→キャリヤピン１６５→キ
ャリヤ１６６（ブラケット１２４）の順に伝達され、そ
れにより巻取ドラム１２２が回転して、シート１０１の
巻き取り・巻き戻しが行われる。

【００３５】この場合、減速機１６０の減速構成とし
て、歯車減速機構ではなく、元々騒音の極めて小さな単
純遊星ローラ機構１６１を採用しているので、巻き取り
・巻き戻し時の騒音レベルを低く抑えることができる。
また、単純遊星ローラ機構１６１は、動力の伝達に歯車
噛合のような脈動が発生しないため、脈動の周波数とシ
ート１０１の固有振動数とで共振が発生して大きなブレ
や異常音が発生するという従来の問題を効果的に解消す
ることができる。

【００３６】また、この遊星ローラ機構１６１の許容伝
達能力を、巻き取りに必要なトルク＋アルファのレベル
に設定しておくことにより、万一人の体の一部が誤って
挟まれたような場合であっても、当該遊星ローラ機構１
６１の各ローラ間に滑りが発生することによって、いわ
ゆるトルクリミッター的な機能を発揮させることができ
る。そのため、特別な安全機構等を付設することなく、
より低コストで且つより使いやすいシート開閉駆動装置
を得ることができる。

【００３７】又、この実施形態では、キャリヤ１６６が
巻取ドラム１２と連結された減速構成となっている。即
ち、キャリヤ１６６が回転（遊星ローラ１６３が太陽ロ
ーラ１６２の周りを公転）するタイプであるため、動力
伝達点が常に移動しており、固有の共振系が形成されに
くく、特に良好な結果が得られる。

【００３８】次に、他の実施形態について説明する。

【００３９】前記実施形態では、巻取ドラム１２２の中
にモータ１４０及び減速機１６０が内蔵されていたが、
この実施形態では巻取ドラムの外部にモータ及び減速機
を配置して、ベルト駆動により巻取ドラムを回転させる
ようにしている。

【００４０】図４はこの実施形態のシート開閉駆動装置
２２０を示す。図において、２２２は巻取ドラム、１０
１は巻取ドラム２２２に巻き取られるシート、２２４は
巻取ドラム２２２の回転軸である。また、２４０は巻取
ドラム２２２を駆動するための減速機付きモータ、２４
１はその出力軸である。巻取ドラム２２２の回転軸２２
４と減速機付きモータ２４０の出力軸２４１は平行に配
され、各軸２２４、２４１に取り付けられたプーリ２２
５、２４２には動力伝達用のベルト（タイミングベルト
等）２４３が巻回されている。従って、減速機付きモー
タ２４０を回転させることにより、巻取ドラム２２２を
回転させることができる。

【００４１】減速機付きモータ２４０は、モータ２５０
の出力側に減速機２６０を一体に組み付けたものであ
る。減速機２６０は、軸受２４５を介して出力軸２４１
を支持した出力側カバー２４６の内部に、減速機構部と
して単純遊星ローラ機構２６１を内蔵したものである。

【００４２】単純遊星ローラ機構２６１は、モータ２５
０の回転軸２５１からの回転を受けてモータ回転軸２５
１と一体回転する太陽ローラ２６２と、太陽ローラ２６
２に外接する複数の遊星ローラ２６３と、該遊星ローラ
２６３が内接するリングローラ２６４と、全部の遊星ロ
ーラ２６３をそれぞれキャリヤピン２６５を介して回転
自在に支持するキャリヤ２６６とを備えており、太陽ロ
ーラ２６２と遊星ローラ２６３とリングローラ２６４と
の三者の摩擦回転（あるいはトラクションオイルの剪断
応力）によって動力を伝達するものである。

【００４３】この場合、減速機付きモータ２４０の出力
軸２４１とキャリヤ２６６が結合され、リングローラ２
６４がモータ２５０のハウジング２５２と出力側カバー
２４６との間に挟持された状態でネジ２７０により固定
されていることで、遊星ローラ機構２６１のキャリヤ２
６６に取り出される減速回転が出力軸２４１に伝達され
るようになっている。

【００４４】従って、モータ２５０を駆動することによ
り、モータ回転軸２５１の回転が、太陽ローラ２６２→
遊星ローラ２６３→キャリヤピン２６５→キャリヤ２６
６→出力軸２４１の順に伝達され、更にその回転がプー
リ２４２→ベルト２４３→プーリ２２５の順に巻取ドラ
ム２２２に伝達されることで、シート１０１の巻き取り
・巻き戻しが行われる。

【００４５】このシート開閉駆動装置２２０の場合も、
減速機２６０の減速機構部として単純遊星ローラ機構２
６１を採用しているので、前記第１実施形態と同様の作
用効果を奏することができる。また、減速機付きモータ
２４０を巻取ドラム２２２の外部に設けているので、巻
取ドラム２２２の小径化を図る場合に都合が良い。

【００４６】更に、この実施形態でもキャリヤ２６６が
巻取りドラム２２２に伝達される構成、即ち、遊星ロー
ラ２６３が太陽ローラ２６２の周りを公転する構成とさ
れているため、共振抑制効果が高い。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、元々騒音レベルの非常
に小さな単純遊星ローラ機構を減速機構に採用している
ので、シートの巻き取り・巻き戻し時の作動音の低減を
図ることができる。また、単純遊星ローラ機構は、歯車
噛合減速機構と違って脈動が発生しないので、シートが
薄い場合あるいは軽い場合であっても、大きなブレや異
常音が発生することなく、円滑にシートの巻き取り・巻
き戻しを行うことができる。

【００４８】また、単純遊星ローラ機構は、負荷側から
過大トルクがかかった場合に、ローラ間に滑りが発生す
ることによってトルクリミッター的な機能を発揮するこ
とができるので、シート等に万一人体の一部が挟まれた
ような場合であっても、このトルクリミッター的な機能
の働きにより、大きな痛みを受けずに済む。従って、別
に安全機構を設ける必要がなく、低コストで安全機能付
きのシート開閉駆動装置を提供することができる。

【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開閉駆動装
置を示す断面図

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図

【図４】本発明の第２実施形態に係るシート開閉駆動装
置を示す断面図

【図５】従来のシートシャッタを示す正面図

【図６】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】

１００…シートシャッタ １０１…シート １２０…シート開閉駆動装置 １２２…巻取ドラム １４０…モータ １５０…出力軸 １６０…減速機 １６１…遊星ローラ機構 １６２…太陽ローラ １６３…遊星ローラ １６４…リングローラ １６５…キャリヤピン １６６…キャリヤ ２２０…シート開閉駆動装置 ２２２…巻取ドラム ２４０…減速機付きモータ ２４１…出力軸 ２５０…モータ ２５１…回転軸 ２６０…減速機 ２６１…遊星ローラ機構 ２６２…太陽ローラ ２６３…遊星ローラ ２６４…リングローラ ２６５…キャリヤピン ２６６…キャリヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ及び減速機により駆動された巻取ド
   ラムの回転によりシートを巻き戻し・巻き取りすること
   によって、該シートの開閉を行うシート開閉駆動装置に
   おいて、 前記減速機が、その減速機構として、太陽ローラ、該太
   陽ローラに転接する遊星ローラ、及び該遊星ローラが転
   接するリングローラを備えた単純遊星ローラ機構を含む
   ことを特徴とするシート開閉駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記単純遊星ローラ機構は、前記遊星ローラがキャリヤ
   に支持されており、且つ該キャリヤが前記巻取ドラムと
   連結されていることを特徴とするシート開閉駆動装置。