特許 6791694 巻取駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6791694

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】巻取駆動装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/686 20150101AFI20201116BHJP

   B66D 1/54 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   E05F15/686

   B66D1/54 Z

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-185914(P2016-185914)

(22)【出願日】2016年9月23日

(65)【公開番号】特開2018-48517(P2018-48517A)

(43)【公開日】2018年3月29日

【審査請求日】2019年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000210986

【氏名又は名称】中央発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】内海 孝映

【審査官】 砂川 充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５１４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−４８４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平７−３２８７５（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開昭５６−５２５７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭６３−１０２６５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開平５−７３１２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平３−７１０９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平２−１６７９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第２９５７７００（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 独国実用新案第９１００２９５（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １／００−１７／００

Ｂ６６Ｄ １／５４− １／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性力若しくは重力を利用して窓を開く窓開閉装置、又は弾性力若しくは重力を利用して窓を閉じる窓開閉装置に用いられるワイヤを巻き取るとともに、巻き取られたワイヤを巻き戻し解放可能な電動式の巻取駆動装置において、
ワイヤを巻き取るための巻取ドラムであって、第１の向きに回転したときにワイヤを巻き取り、第２の向きに回転したときに当該ワイヤを巻き戻し解放する巻取ドラムと、
回転子及び固定子を有する電動モータであって、前記巻取ドラムを回転させる回転力を発生する電動モータと、
前記回転力を前記巻取ドラムに伝達する伝達機構であって、前記巻取ドラムを前記第２の向きに回転させる向きに前記回転子が回転したときに、当該回転力の伝達を遮断可能な伝達機構と
を具備する巻取駆動装置。

【請求項2】

前記回転力を前記巻取ドラム側に出力するための出力軸を具備し、
前記伝達機構は、前記回転力の伝達経路において、前記出力軸と前記巻取ドラムとの間に位置している請求項１に記載の巻取駆動装置。

【請求項3】

前記伝達機構は、
前記出力軸と同軸上の位置に前記巻取ドラムを回転可能に支持する支持部、
前記出力軸と一体的に回転するとともに、前記巻取ドラムと独立して回転可能な旋回部材であって、前記巻取ドラムに設けられた被係止部に対して離接変位可能な係止部を回転中心からずれた位置に有する旋回部材を備えており、
さらに、前記係止部が前記被係止部に接触して係止状態となったときに、前記回転力が伝達可能となる請求項２に記載の巻取駆動装置。

【請求項4】

前記支持部と前記巻取ドラムとの間には、滑り軸受部が配設され、
さらに、前記支持部は、前記旋回部材と一体的に回転する請求項３に記載の巻取駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、窓開閉装置に用いられる電動式の巻取駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に記載の発明では、電動モータを正転させることによりワイヤを巻き取り、かつ、当該電動モータを逆転させることにより巻き取られたワイヤを送り出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公平７−３２８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ばねやダンパーの弾性力又は重力を利用して窓を開く向きの力（以下、解放力という。）を発生させている窓開閉装置が実用化されている。巻取駆動装置は、解放力に対抗して巻取ドラムを正転させてワイヤを巻き取ることにより窓を閉じる。そして、巻取ドラムが回転自在な状態になると、解放力によって巻取ドラムが逆転し、巻き取られたワイヤが巻き戻し解放される。

【0005】

しかし、解放力によってワイヤが巻き戻し解放される際、電動モータの回転子が巻取ドラムと共に回転するため、窓が完全に開いて解放力が消失した場合であっても、回転子が回転慣性によって回転し続ける場合がある。

【0006】

回転子が回転し続けると、巻き戻し解放されたワイヤが逆転し続ける巻取ドラムに巻き取られてしまうので、開いた窓が再び閉じてしまうおそれがある。つまり、ワイヤを巻き戻し解放する際に、窓が完全に開いたタイミングで回転子が停止しないため、逆転する巻取ドラムにワイヤが再び巻き取られてしまう。

【0007】

本願は、上記点に鑑み、逆転する巻取ドラムにワイヤが再び巻き取られてしまうことを抑制可能な巻取駆動装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願では、ワイヤ（９）を巻き取るための巻取ドラム（１１）であって、第１の向きに回転したときにワイヤ（９）を巻き取り、第２の向きに回転したときに当該ワイヤ（９）を巻き戻し解放する巻取ドラム（１１）と、回転子（１２Ａ）及び固定子（１２Ｂ）を有する電動モータ（１２）であって、巻取ドラム（１１）を回転させる回転力を発生する電動モータ（１２）と、回転力を巻取ドラム（１１）に伝達する伝達機構（１３）であって、巻取ドラム（１１）を第２の向きに回転させる向きに回転子（１２Ａ）が回転したときに、当該回転力の伝達を遮断可能な伝達機構（１３）とを具備する。

【0009】

これにより、窓が完全に開いたタイミングで回転子（１２Ａ）が停止しない場合であっても、巻取ドラム（１１）が回転子（１２Ａ）から回転力を受けて第２の向きに回転しないので、ワイヤ（９）が再び巻き取られてしまうことを抑制できる。なお、「第１の向き」とは、上記「正転」に相当し、「第２の向き」とは、上記「逆転」に相当する。

【0010】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る窓開閉装置１の斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る巻取駆動装置１０を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る巻取駆動装置１０の分解斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る巻取駆動装置１０の分解斜視図である。

【図5】Ａ〜Ｃは本発明の第１実施形態に係る巻取駆動装置１０の作動説明図である。

【図6】Ａ及びＢ本発明の第２実施形態に係る巻取駆動装置１０を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

【0014】

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「１つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、当該部材が２以上設けられていてもよい。
（第１実施形態）
１．窓開閉装置の概要
本実施形態は、図１に示す窓開閉装置１に用いられる巻取駆動装置１０に本発明を適用したものである。本実施形態に係る窓開閉装置１は、天窓を開閉するための開閉装置であって、リンク機構５、ダンパー７及び巻取駆動装置１０等を有する。

【0015】

リンク機構５は、窓体３を閉塞位置と開放位置との間で変位させるため機構である。窓体３は、窓開口２に対して変位することにより当該窓開口２を開閉する部材である。なお、本実施形態に係るリンク機構５は、Ｘリンク機構である。

【0016】

ダンパー７は、筒状のシリンダ内に格納されたばね（図示せず。）により、窓体３を開放位置に向けて変位させる弾性力（以下、開放力という。）を発揮する。本実施形態に係るダンパー７は、リンク機構５を介して常に開放力を窓体３に作用させている。

【0017】

巻取駆動装置１０は、ワイヤ９を巻き取るとともに、巻き取られたワイヤ９を巻き戻し解放可能な電動式の巻取駆動装置である。つまり、巻取駆動装置１０が巻き戻し解放可能な状態となると、ダンパー７の開放力によりワイヤ９が巻き戻されるため、窓体３が開放位置側に変位する。

【0018】

なお、窓体３が開放位置に到達すると、窓体３又はリンク機構５に設けられたストッパ（図示せず。）により、窓体３の変位が停止する。したがって、ワイヤ９が巻き取られない限り、窓体３は開放位置に止まる。

【0019】

巻取駆動装置１０に通電されると、当該巻取駆動装置１０は、開放力による張力に抗しながらワイヤ９を巻き取る。巻取駆動装置１０の巻取力によってワイヤ９に発生する張力は、窓体３を閉塞位置側に変位させるようにリンク機構５を作動させる。このため、巻取駆動装置１０に通電されると、窓体３は閉塞位置側に変位する。

【0020】

２．巻取駆動装置
２．１ 巻取駆動装置の概要
巻取駆動装置１０は、図２に示すように、巻取ドラム１１、電動モータ１２及び伝達機構１３等を少なくとも有する。巻取ドラム１１は、ワイヤ９を巻き取るための部材であって、第１の向きに回転したときにワイヤ９を巻き取り、第２の向きに回転したときに当該ワイヤ９を巻き戻し解放する。

【0021】

なお、第２の向きとは第１の向きと逆向きである。以下、巻取ドラム１１が第１の向きに回転することを「巻取ドラム１１が正転する」ともいう。巻取ドラム１１が第２の向きに回転することを「巻取ドラム１１が逆転する」ともいう。

【0022】

電動モータ１２は、回転子１２Ａ及び固定子１２Ｂを有する電動モータであって、少なくとも巻取ドラム１１を正転させる回転力を発生する。本実施形態では、電動モータ１２で発生した回転力は、減速機構１４を介して巻取ドラム１１に伝達される。

【0023】

このため、減速機構１４の構成によっては、回転子１２Ａの回転の向きと巻取ドラム１１の回転の向きとが一致しない場合又は一致する場合がある。以下、巻取ドラム１１が正転しているとき「回転子１２Ａが正転している」という。巻取ドラム１１が逆転しているとき「回転子１２Ａが逆転している」という。

【0024】

伝達機構１３は、電動モータ１２の回転力を巻取ドラム１１に伝達するとともに、回転子１２Ａが逆転したときに、回転力の伝達を遮断することが可能な機構である。つまり、伝達機構１３は、回転子１２Ａが正転している場合には回転力を巻取ドラム１１に伝達し、回転子１２Ａが逆転している場合には、回転力の伝達を遮断可能である。

【0025】

ブレーキ装置１５は回転子１２Ａの回転を規制するための制動装置である。当該ブレーキ装置１５は、少なくとも電動モータ１２への通電が遮断されているときに、回転子１２Ａの回転を阻止するための制動力を回転子１２Ａに作用させる。

【0026】

ブレーキ装置１５は、電動モータ１２に通電されているときには、原則として、回転子１２Ａに制動力を作用させない。なお、本実施形態に係るブレーキ装置１５は、回転子１２Ａと共に回転するロータ（図示せず。）に摩擦力を作用させて制動力を発生させる摩擦方式の制動装置である。

【0027】

２．２ 伝達機構の詳細
＜伝達機構の構造＞
伝達機構１３は、電動モータ１２から巻取ドラム１１に至る回転力の伝達経路において、出力軸１４Ａと巻取ドラム１１との間に位置している。出力軸１４Ａは、電動モータ１２で発生した回転力を巻取ドラム１１側に出力するためのシャフトである。

【0028】

なお、本実施形態では、電動モータ１２の出力側に減速機構１４が設けられている。このため、本実施形態に係る出力軸１４Ａは、減速機構１４の出力軸と一致する。因みに、本実施形態に係る電動モータ１２は、減速機構１４と電動モータ１２とが一体化されたギヤードモータである。

【0029】

伝達機構１３は、図３に示すように、支持部１３Ａ及び旋回部材１３Ｂ等を少なくとも有する。支持部１３Ａは、出力軸１４Ａと同軸上の位置に巻取ドラム１１を回転可能に支持するための部位である。

【0030】

支持部１３Ａには、図４に示すように、挿入穴１３Ｊ及びキー溝１３Ｋが設けられている。挿入穴１３Ｊは、軸部１４Ａが挿入される穴である。キー溝１３Ｋは、平行キー等の楔１４Ｂ（以下、キー１４Ｂという。）が挿入される溝状の凹部である。

【0031】

軸部１４Ａ及びキー１４Ｂは、図２に示すように、止めネジ１４Ｃにより抜け止めされている。本実施形態では、支持部１３Ａと巻取ドラム１１との間には、滑り軸受部１６が配設されている。止め輪１４Ｄは、巻取ドラム１１が支持部１３Ａ等から脱落をすることを防止する。

【0032】

滑り軸受部１６は、内周面が支持部１３Ａの円周状外周面に接触し、外周面が巻取ドラム１１の内周面に滑り接触する。このため、止めネジ１４Ｃは、滑り軸受部１６により覆われた状態となるとともに、当該滑り軸受部１６により抜け止めされた状態となる。

【0033】

旋回部材１３Ｂは、図４に示すように、出力軸１４Ａと一体的に回転するとともに、巻取ドラム１１と独立して回転可能な部材である。つまり、本実施形態では、旋回部材１３Ｂと支持部１３Ａとは一体成形品であるので、支持部１３Ａは旋回部材１３Ｂと一体的に回転する。

【0034】

巻取ドラム１１は、滑り軸受部１６を介して支持部１３Ａに対して回転自在である。このため、旋回部材１３Ｂは、出力軸１４Ａと一体的に回転するとともに、巻取ドラム１１と独立して回転できる。

【0035】

旋回部材１３Ｂは係止部１３Ｃを有する。係止部１３Ｃは、巻取ドラム１１に設けられた被係止部１３Ｆに対して離接変位可能であって、旋回部材１３Ｂの回転中心、つまり軸部１４Ａからずれた部位に位置に有する。

【0036】

＜伝達機構の作動＞
図５Ａに示すように、係止部１３Ｃの第１係止面１３Ｄが被係止部１３Ｆの第１被係止面１３Ｈに接触して係止状態となったときに、正転向きの回転力が巻取ドラム１１に伝達可能な状態となる。

【0037】

例えば、旋回部材１３Ｂが二点鎖線で示す位置にあるときには、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが非係止状態であるため、電動モータ１２の回転力は巻取ドラム１１に伝達されない。

【0038】

回転子１２Ａが正転して旋回部材１３Ｂが二点鎖線で示す位置から実線で示す位置、つまり第１係止面１３Ｄと第１被係止面１３Ｈとが接触して、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが係止状態となると、回転子１２Ａの正転回転力が巻取ドラム１１に伝達され、ワイヤ９が巻き取られる。

【0039】

巻取ドラム１１が停止しているときに回転子１２Ａが逆転すると、図５Ｂに示すように、第１係止面１３Ｄが第１被係止面１３Ｈから離間する向きに旋回部材１３Ｂが回転変位する。これにより、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが非係止状態となるため、電動モータ１２の回転力、つまり回転子１２Ａの逆転回転力は巻取ドラム１１に伝達されない。

【0040】

３．本実施形態に係る巻取駆動装置の特徴
窓体３が、例えば閉塞位置にあるときにブレーキ装置１５の制動力が消失すると、ダンパー７の開放力により、ワイヤ９が巻き戻されて巻取ドラム１１が逆転の向きに回転すると、第１係止面１３Ｄと第１被係止面１３Ｈとが接触するため、旋回部材１３Ｂは第１被係止面１３Ｈを介して巻取ドラム１１から逆転の向きの回転力を受ける（図５Ａ参照）。

【0041】

このため、旋回部材１３Ｂ及び回転子１２Ａは巻取ドラム１１と一体的に逆転の向きに回転する。そして、窓体３が開放位置に到達すると、窓体３の変位が停止するので、ワイヤ９の巻き戻しが停止して巻取ドラム１１の回転が停止する。

【0042】

そして、回転子１２Ａの慣性モーメントが巻取ドラム１１に比べて大きく、かつ、減速機構１４により回転子１２Ａの角速度が巻取ドラム１１より大きくなっているため、巻取ドラム１１が停止しても回転子１２Ａが逆転の向きに回転し続ける。

【0043】

しかし、巻取ドラム１１が停止した状態で回転子１２Ａが逆転の向きに回転すると、旋回部材１３Ｂが逆転の向きに回転するため、図５Ｂに示すように、第１係止面１３Ｄが第１被係止面１３Ｈから離間する。つまり、旋回部材１３Ｂは、図５Ｂの二点鎖線で示す係止状態から図５Ｂの実線で示す非係止状態に旋回変位する。

【0044】

これにより、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが非係止状態となるため、電動モータ１２の回転力、つまり回転子１２Ａの逆転回転力は巻取ドラム１１に伝達されない。したがって、窓が完全に開いたタイミングで回転子１２Ａが停止しない場合であっても、巻取ドラム１１が回転子１２Ａから回転力を受けて第２の向きに回転しないので、ワイヤ９が再び巻き取られてしまうことを抑制できる。

【0045】

巻取ドラム１１の停止後、回転子１２Ａ（旋回部材１３Ｂ）は、図５Ｃに示すように、第２係止面１３Ｅが第２被係止面１３Ｇに接触するまで巻取ドラム１１に対して回転することができる。なお、減速機構１４等の回転抵抗により、通常、第２係止面１３Ｅが第２被係止面１３Ｇに接触する前に回転子１２Ａの回転が停止する。

【0046】

本実施形態では、伝達機構１３は、回転力の伝達経路において、出力軸１４Ａと巻取ドラム１１との間に位置している。これにより、電動モータ１２等に伝達機構１３を内蔵する構造に比べて、簡素な構造で逆転する巻取ドラム１１にワイヤ９が再び巻き取られてしまうことを抑制できる。

【0047】

本実施形態では、支持部１３Ａと巻取ドラム１１との間には、滑り軸受部１６が配設され、さらに、支持部１３Ａは、旋回部材１３Ｂと一体的に回転する。これにより、巻取ドラム１１を滑らかに回転させることができる。

【0048】

（第２実施形態）
上述の実施形態では、旋回部材１３Ｂは、正転時及び逆転時を問わず、回転軸線方向の位置が不動であった。これに対して、本実施形態では、正転時には、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが接触可能な回転軸線方向の位置にて旋回部材１３Ｂが回転し、逆転時には、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとが接触不可能な回転軸線方向の位置まで旋回部材１３Ｂが変位する。

【0049】

すなわち、本実施形態では、図６Ａに示すように、滑り軸受部１６が廃止され、支持部１３Ａの外周面には雄ねじ部１７Ａが設けられている。巻取ドラム１１には、雄ねじ部１７Ａと噛み合う雌ねじ部１７Ｂが設けられている。

【0050】

雄ねじ部１７Ａ及び雌ねじ部１７Ｂは、支持部１３Ａ（旋回部材１３Ｂ）が正転の向きに回転するときに、係止部１３Ｃが回転軸線方向に変位して被係止部１３Ｆに近づくように構成されている。

【0051】

つまり、例えば、正転の向きが右向きである場合には、雄ねじ部１７Ａ及び雌ねじ部１７Ｂは右ねじにて構成される。このため、巻取ドラム１１が停止した状態で回転子１２Ａ、つまり支持部１３Ａ及び旋回部材１３Ｂが逆転の向き（例えば、左向き）に回転すると、係止部１３Ｃは、被係止部１３Ｆから離間するように回転軸線方向に変位する（図６Ｂ参照）。

【0052】

なお、係止部１３Ｃが被係止部１３Ｆから予め決められた寸法まで離間すると、止め輪１４Ｄが巻取ドラム１１の端面に接触するため、支持部１３Ａが巻取ドラム１１から離脱してしまうことが規制される（図６Ｂ参照）。

【0053】

したがって、本実施形態では、仮に、旋回部材１３Ｂが巻取ドラム１１に対して逆転の向きに３６０度以上回転した場合であっても、逆転の向きの回転力が巻取ドラム１１に伝達されることはない。

【0054】

なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
（その他の実施形態）
上述の実施形態の実施形態に係る伝達機構１３は、係止部１３Ｃと被係止部１３Ｆとを非係止状態とすることにより、逆転時に回転力が伝達されることを遮断した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、いわゆる「一方向クラッチ機構」にて伝達機構１３を構成してもよい。

【0055】

上述の実施形態では、伝達機構１３は、回転力の伝達経路において、出力軸１４Ａと巻取ドラム１１との間に位置している。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。

【0056】

上述の実施形態では、支持部１３Ａと巻取ドラム１１との間には、滑り軸受部１６が配設されていた。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、支持部１３Ａの外周面を巻取ドラム１１の内周面に直接的に滑り接触させてもよい。

【0057】

上述の実施形態では、支持部１３Ａと旋回部材１３Ｂとが一体成形品であった。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。つまり、支持部１３Ａと旋回部材１３Ｂとを別部品として、両者の機能を分離してもよい。

【0058】

この場合、電動モータ１２の回転力は、支持部１３Ａを介すことなく、旋回部材１３Ｂに伝達可能な構成とする必要がある。具体的には、支持部１３Ａが巻取ドラム１１の支持のみ行い、例えば、回転力は歯車等を介して旋回部材１３Ｂに伝達してもよい。

【0059】

さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１… 窓開閉装置 ２… 窓開口 ３… 窓体 ５… リンク機構
７… ダンパー ９… ワイヤ １０… 巻取駆動装置
１１… 巻取ドラム １２… 電動モータ １２Ａ… 回転子
１２Ｂ… 固定子 １３… 伝達機構 １３Ａ… 支持部
１３Ｊ… 挿入穴 １３Ｋ… キー溝 １３Ｂ… 旋回部材
１３Ｃ… 係止部 １３Ｆ… 被係止部 １３Ｄ… 第１係止面
１３Ｈ… 第１被係止面 １３Ｅ… 第２係止面 １３Ｇ… 第２被係止面
１４… 減速機構 １４Ａ… 出力軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】