(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023072882
(43)【公開日】2023-05-25
(54)【発明の名称】電動シャッター
(51)【国際特許分類】
E06B 9/68 20060101AFI20230518BHJP
E06B 9/58 20060101ALI20230518BHJP
F16H 19/04 20060101ALI20230518BHJP
【FI】
E06B9/68 Z
E06B9/58 A
F16H19/04 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021185581
(22)【出願日】2021-11-15
(71)【出願人】
【識別番号】504163612
【氏名又は名称】株式会社LIXIL
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(72)【発明者】
【氏名】田中 寿典
(72)【発明者】
【氏名】師岡 聖
【テーマコード(参考)】
2E042
3J062
【Fターム(参考)】
2E042AA01
2E042BA02
2E042CA01
2E042CA15
2E042CB01
2E042CB02
2E042CB05
2E042CB10
2E042CC08
2E042DA01
3J062AA60
3J062AB05
3J062AC07
3J062BA21
3J062CA15
3J062CA25
(57)【要約】
【課題】シャッターカーテンを安定して駆動できる電動シャッターを提供する。
【解決手段】シャッターカーテンの下部に位置する巾木部と、巾木部に設けられたモータと、巾木部に設けられ、モータの駆動によって回転駆動する駆動ギヤと、シャッターカーテンの幅方向の端部及び駆動ギヤが挿入されるガイドレールと、ガイドレールに沿って設けられ、駆動ギヤと噛み合うラックギヤと、駆動ギヤをラックギヤに向けて付勢する付勢装置と、を備える。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャッターカーテンの下部に位置する巾木部と、
前記巾木部に設けられたモータと、
前記巾木部に設けられ、前記モータの駆動によって回転駆動する駆動ギヤと、
前記シャッターカーテンの幅方向の端部及び前記駆動ギヤが挿入されるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って設けられ、前記駆動ギヤと噛み合うラックギヤと、
前記駆動ギヤを前記ラックギヤに向けて付勢する付勢装置と、
を備える電動シャッター。
【請求項2】
前記ラックギヤ及び前記駆動ギヤは、前記ガイドレールのガイド壁における見込み方向の一方側に配置され、
前記付勢装置は、前記ガイド壁における前記見込み方向の他方側に配置される、
請求項1に記載の電動シャッター。
【請求項3】
前記付勢装置は、
前記巾木部に固定され、前記ガイド壁よりも前記見込み方向の他方側に離れて配置される筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、一部が前記筐体から前記見込み方向の一方側に突出して前記ガイド壁に接触可能な接触部材と、
前記筐体の内部において前記接触部材よりも前記見込み方向の他方側に設けられ、前記接触部材を前記見込み方向の一方側に付勢して前記ガイド壁に接触させ、前記筐体を前記見込み方向の他方側に付勢する付勢材と、
を有する、
請求項2に記載の電動シャッター。
【請求項4】
前記接触部材は、前記幅方向に延びる中心軸を中心として回転可能なローラであり、
前記ローラは、前記付勢材が付勢したときに外周面が前記ガイド壁に接触する、
請求項3に記載の電動シャッター。
【請求項5】
前記付勢材は、前記見込み方向に延びるスプリングである、
請求項3又は4に記載の電動シャッター。
【請求項6】
前記巾木部は、前記幅方向の端部に前記シャッターカーテンの上下方向の位置を規制する規制装置を有し、
前記付勢装置は、前記規制装置に固定されている、
請求項3から5のいずれか一項に記載の電動シャッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電動シャッターに関するものである。
【背景技術】
【0002】
スプリングバランス式のシャッター下部に位置する巾木部にモータと駆動ギヤを取り付け、ガイドレールに沿ってラックギヤを取り付けた電動シャッターが知られている。特許文献1には、モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、ガイドレールに設けられたラックギヤとを噛み合わせ、モータが駆動したときにシャッターを電動駆動する電動シャッターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ガイドレールの取り付け誤差等が生じた際に、シャッターカーテンの開閉時に駆動ギヤとラックギヤとの間でギヤ飛びが生じシャッターカーテンを安定して駆動できない可能性がある。
【0005】
本開示は、以上のような点を考慮してなされたもので、シャッターカーテンを安定して駆動できる電動シャッターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第1の態様は、シャッターカーテンの下部に位置する巾木部と、前記巾木部に設けられたモータと、前記巾木部に設けられ、前記モータの駆動によって回転駆動する駆動ギヤと、前記シャッターカーテンの幅方向の端部及び前記駆動ギヤが挿入されるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って設けられ、前記駆動ギヤと噛み合うラックギヤと、前記駆動ギヤを前記ラックギヤに向けて付勢する付勢装置と、を備える電動シャッターである。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本開示の実施の形態を示す図であって、電動シャッターの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示の電動シャッターの実施の形態を、
図1から
図5を参照して説明する。以下の実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【0009】
図1に示すように、電動シャッター1は、シャッターカーテン4、ガイドレール5A,5B及びシャッターボックス6を備える。電動シャッター1は、建物の窓やドア等の開口部の開放及び閉鎖を行う。
図1には、電動シャッター1が開口の下側を開放し、開口の上側を閉鎖した状態が示されている。
【0010】
建物の開口に取り付けられた状態の電動シャッター1を屋内側から見たときに、上下となる方向を上下方向、左右となる方向を幅方向として示す。上下方向は、第1方向に対応する。左右方向は、第2方向に対応する。電動シャッター1において、幅方向に直交し屋内外方向に沿った方向を見込み方向と呼ぶ。見込み方向における屋外側は、見込み方向の一方側に対応する。見込み方向における屋内側は、見込み方向の他方側に対応する。
【0011】
シャッターカーテン4は、複数のスラット4a及び巾木部4bを有する。複数のスラット4aは、それぞれが幅方向に延びる。複数のスラット4aは、上下方向に連結されている。
【0012】
シャッターボックス6は、シャッターカーテン4を収納する。シャッターボックス6は、いずれも図示しない巻き取りシャフトとバランススプリングを有する。シャッターカーテン4は、バランススプリングが上方に付勢したときに、巻き取りシャフトの周囲に巻き取られてシャッターボックス6の内部に収納される。
【0013】
巾木部4bは、シャッターカーテン4の下部に位置する。巾木部4bは、最下端のスラット4aに接続されている。巾木部4bは、矩形断面を有する長尺部材である。巾木部4bは、シャッターカーテン4が全開状態になる場合に全開位置当接部に接触する。全開位置当接部は、例えば、シャッターボックス6、建物の開口に固定された枠体における上枠及びガイドレール5A、5Bの上端に設置する当接部品の何れかである。巾木部4bは、シャッターカーテン4が全閉状態になる場合に全閉位置当接部に接触する。全閉位置当接部は、例えば、枠体における下枠、ガイドレール5A、5Bの下端に設置する当接部品及び床面の何れかである。
【0014】
図1及び
図2に示すように、巾木部4bは、太陽光パネル11、バッテリー12、制御部13、モータ14、規制装置15、ギヤボックス16、駆動軸17、駆動ギヤ18及び
図3に示す付勢装置20を有する。太陽光パネル11は、巾木部4bにおける見込み方向の屋外側に配置されている。バッテリー12、制御部13、モータ14、規制装置15、ギヤボックス16、駆動軸17、駆動ギヤ18及び付勢装置20は、巾木部4bにおける見込み方向の屋内側に配置されている。
【0015】
太陽光パネル11は、光電効果を用いて発電する。太陽光パネル11は、太陽光を受光したときに発電する。太陽光パネル11が発電した電力は、バッテリー12に蓄電される。モータ14は、制御部13における制御の下で回転駆動する。モータ14は、バッテリー12に蓄電された電力を動力として回転駆動する。駆動軸17は、ギヤボックス16の右側及び左側にそれぞれ配置されている。駆動軸17は、それぞれ幅方向に延びる軸体である。駆動軸17は、モータ14の回転駆動がギヤボックス16を介して伝達されたときにそれぞれ回転駆動する。駆動ギヤ18は、駆動軸17の軸方向先端にそれぞれ固定されている。駆動ギヤ18は、巾木部4bにおける幅方向の端部に配置されている。駆動ギヤ18は、駆動軸17の回転駆動に伴って回転駆動する。
【0016】
規制装置15は、シャッターカーテン4の上下方向の位置を規制する。規制装置15は、巾木部4bにおける幅方向の両端部に配置される。規制装置15は、上限スイッチ15Aと下限スイッチ15Bとを有する。上限スイッチ15Aは、巾木部4bの上側に突出する。上限スイッチ15Aは、外部から力が加わったときにON信号を制御部13に出力する。上限スイッチ15AのON信号は、例えばシャッターカーテン4が上昇して上限スイッチ15Aがシャッターボックス6に接触したときに出力される。制御部13は、上限スイッチ15AからON信号が入力したときにモータ14の駆動を停止させる。モータ14の駆動が停止されたときに、シャッターカーテン4の上限位置が規制される。
【0017】
下限スイッチ15Bは、巾木部4bの下側に突出する。下限スイッチ15Bは、外部から力が加わったときにON信号を制御部13に出力する。下限スイッチ15BのON信号は、例えばシャッターカーテン4が下降して下限スイッチ15Bが下枠及び床面の何れか一方に接触したときに出力される。制御部13は、下限スイッチ15BからON信号が入力したときにモータ14の駆動を停止させる。モータ14の駆動が停止されたときに、シャッターカーテン4の下限位置が規制される。
【0018】
制御部13は、上限スイッチ15Aから信号が入力したときにモータ14の駆動を制御する。制御部13は、下限スイッチ15Bから信号が入力したときにモータ14の駆動を制御する。制御部13は、リモコン2から信号が入力したときにモータ14の駆動を制御する。制御部13は、受信部13Aを有する。制御部13は、リモコン2が出力する操作信号を受信部13Aにおいて受信する。制御部13は、リモコン2から入力する操作信号に応じてモータ14の駆動、駆動停止及び駆動方向を制御する。シャッターカーテン4は、信号が入力して制御部13がモータ14を制御したときに、上昇及び下降の何れか一方を停止する。電動シャッター1及びリモコン2は、電動シャッターシステムを構成する。付勢装置20については後述する。
【0019】
ガイドレール5A,5Bは、上下方向に延びる。ガイドレール5A,5Bは、シャッターカーテン4における幅方向の中心に対して線対称に配置され同様の構成であるため、以下ではガイドレール5Bについて説明する。
【0020】
図3に示すように、ガイドレール5Bは、止めネジ9Aを用いてシャッター枠9にネジ止めされる。ガイドレール5Bは、ガイド壁7、8を有する。ガイド壁7、8は、それぞれ上下方向に延びる。ガイド壁7、8は、保持空間10を隔てて見込み方向に対向して配置されている。保持空間10は、幅方向の内側に開口し上下方向に延びる。保持空間10は、ガイドレール5Bを上下方向に貫く。保持空間10は、ガイドレール5Bの上端及び下端にそれぞれ開口する。保持空間10には、シャッターカーテン4の幅方向の端部、駆動軸17の先端側及び駆動ギヤ18が挿入されている。駆動軸17の先端側及び駆動ギヤ18は、一例として、ガイドレール5Bにおける上端の開口部から保持空間10に挿入される。
【0021】
屋内側に位置するガイド壁7は、ラックギヤ19を有する。ラックギヤ19は、ガイド壁7における保持空間10に臨む見込み方向の屋外側に配置されている。
図1に示すように、ラックギヤ19は、ガイドレール5Bの上下方向の全体に亘って設けられている。ラックギヤ19は、駆動ギヤ18と噛み合う。
【0022】
付勢装置20は、止めネジ15Cを用いて屋内側から規制装置15にネジ止めされて固定されている。付勢装置20は、駆動ギヤ18をラックギヤ19に向けて付勢する。
図4に示すように、付勢装置20は、筐体21と、ローラ23と、中心軸24と、支持部25と、スプリング26とを有する。
【0023】
筐体21は、ガイド壁7よりも見込み方向の屋内側に離れて配置される。筐体21は、底壁21aと側壁21bとを有する。底壁21aは矩形板状である。側壁21bは、底壁21aの縁部から屋外側に延びる角筒状である。筐体21は、底壁21aと側壁21bに囲まれた収納空間21cを有する。収納空間21cは、見込み方向に見て、互いに交差して上下方向及び幅方向に延びる+字状である。収納空間21cは、屋外側に開口する。右側に位置する側壁21bは、固定壁21dを有する。固定壁21dは、上下方向に間隔をあけて二つ配置されている。固定壁21dは、側壁21bから右側に突出する。固定壁21dのそれぞれは、見込み方向に貫通する貫通孔21eを有する。筐体21は、貫通孔21eに屋内側から挿入された止めネジ15Cを用い、固定壁21dが屋内側から規制装置15にネジ止めされて固定される。
【0024】
図5に示すように、側壁21bのうち幅方向に対向する側壁21bは、それぞれ係合孔21fを有する。
図4及び
図5では、右側の側壁21bに設けられた係合孔21fのみ図示され、左側の側壁21bに設けられた係合孔21fの図示を省略している。係合孔21fは、側壁21bを幅方向に貫通する。係合孔21fは、側壁21bにおける上下方向の中心の上側及び下側にそれぞれ設けられている。筐体21は、側壁21bに四つの係合孔21fを有する。
【0025】
底壁21aは、屋外側に向けて収納空間21cに突出する突起21gを有する。突起21gは、底壁21aにおける幅方向の中心の右側及び左側にそれぞれ設けられている。突起21gは、スプリング26の内部に屋内側から挿入される。突起21gは、スプリング26を径方向に位置決めして支持する。
【0026】
筐体21は、蓋部22を有する。蓋部22は、天壁22aと爪部22bとを有する。天壁22aは、見込み方向に見て矩形板状である。見込み方向に見て、天壁22aの外形輪郭は、側壁21bの外形輪郭と同一である。天壁22aは、側壁21bの屋外側端部に配置される。天壁22aは、収納空間21cを屋外側から閉塞する。天壁22aは、見込み方向に貫通する貫通孔22cを有する。貫通孔22cは、見込み方向に見て上下方向に延びる矩形状である。
【0027】
爪部22bは、天壁22aから屋内側に突出する。爪部22bは、幅方向及び上下方向にそれぞれ間隔をあけて合計四つ設けられている。爪部22bの幅方向の位置及び上下方向の位置は、係合孔21fの幅方向の位置及び上下方向の位置と同一である。各爪部22bは、係合孔21fに幅方向の内側から挿入される。係合孔21fに挿入された爪部22bは、側壁21bにおける係合孔21fに臨む係合面21hに屋内側から係合する。蓋部22は、爪部22bが係合孔21fに挿入されたときに、幅方向及び上下方向に位置決めされる。蓋部22は、爪部22bが係合面21hに係合したときに、見込み方向に位置決めされる。
【0028】
中心軸24は、幅方向に延びる円柱状である。ローラ23は、接触部材に対応する。ローラ23は、中心軸24を中心とする円盤状である。ローラ23は、中心軸24を中心として回転可能である。ローラ23は、収納空間21cのうち、上下方向に延びる領域に収納される。中心軸24は、収納空間21cのうち、幅方向に延びる領域に収納される。
図5に示すように、収納空間21cに収納されたローラ23における屋外側の一部は、貫通孔22cを介して筐体21から屋外側に突出可能である。筐体21から屋外側に突出したローラ23の一部は、ガイド壁7に屋内側から接触可能である。
【0029】
支持部25は、ローラ23の幅方向の両側に配置される。支持部25は、立方体状である。支持部25は、挿通孔25aと突起25bを有する。挿通孔25aは、支持部25を幅方向に貫通する。挿通孔25aには、中心軸24の端部が挿通される。突起25bは、スプリング26の内部に屋外側から挿入される。突起25bは、スプリング26を径方向に位置決めして支持する。支持部25は、中心軸24とともに収納空間21cのうち、幅方向に延びる領域に収納される。
【0030】
スプリング26は、付勢材に対応する。スプリング26は、見込み方向に延びるコイルスプリングである。スプリング26の屋内側の端部は、突起21gに支持された状態で底壁21aにおける屋外側の面に接する。スプリング26の屋外側の端部は、突起25bに支持された状態で支持部25における屋内側の面に接する。スプリング26は、圧縮状態で底壁21aと支持部25に接した状態で収納空間21cのうち、幅方向に延びる領域に収納される。圧縮状態で筐体21の内部に収納されたスプリング26は、弾性復元力が作用して支持部25及び中心軸24を介してローラ23を屋外側に付勢する。圧縮状態で筐体21の内部に収納されたスプリング26は、弾性復元力が作用して底壁21aを介して筐体21を屋内側に付勢する。
【0031】
図5に示すように、固定壁21dが規制装置15を介して巾木部4bに固定された付勢装置20においては、スプリング26が支持部25及び中心軸24を介してローラ23を屋外側に付勢したときに、ローラ23の外周面がガイド壁7に屋内側から接する。ガイド壁7は、シャッター枠9に固定されているため、ローラ23は屋外側への付勢力が付与された状態でガイド壁7に接する。屋外側への付勢力が付与された状態でローラ23がガイド壁7に接したときに、ローラ23の見込み方向の位置は固定される。ローラ23の見込み方向の位置が固定されたときに、ローラ23とガイド壁7とラックギヤ19の見込み方向の相対位置関係は一定となる。
【0032】
ローラ23の見込み方向の位置が固定されたときに、スプリング26は、底壁21a、固定壁21d及び規制装置15を介して巾木部4bを屋内側に付勢する。巾木部4bが屋内側に付勢されたときに、駆動軸17及び駆動ギヤ18は屋内側に付勢される。巾木部4bが屋内側に付勢されたときに、駆動軸17及び駆動ギヤ18はラックギヤ19に向けて付勢される。
【0033】
ローラ23が付勢されてガイド壁7に接し、駆動ギヤ18がラックギヤ19に向けて付勢された状態でシャッターカーテン4及び巾木部4bが上昇及び下降の何れか一方を行った際には、ローラ23が中心軸24を中心として回転する。
【0034】
本実施形態の電動シャッター1によれば、付勢装置20が駆動ギヤ18をラックギヤ19に向けて付勢するため、ガイドレール5A,5Bの取り付け誤差等が生じた際に、シャッターカーテン4の開閉時に駆動ギヤ18とラックギヤ19との間でギヤ飛びが生じることを抑制できる。電動シャッター1を用いた場合には、シャッターカーテン4を安定して駆動することができる。
【0035】
ローラ23が見込み方向に移動するストロークは、耐風圧時に発生する巾木部4bのたわみ分を考慮して設定されている。
図3に示すように、駆動ギヤ18とラックギヤ19が噛み合った状態から巾木部4bがガイド壁8に接するまでの見込み方向の距離をL1とする。駆動ギヤ18とラックギヤ19が噛み合った状態からスプリング26が弾性変形して撓み、筐体21がローラ23に対して見込み方向の屋外側に相対移動可能な距離をL2とする。距離L2は、距離L1よりも大きな値に設定されている。
【0036】
例えば、電動シャッター1の屋外側が大きな負圧となった場合、巾木部4b及び筐体21が屋外側に移動する。距離L2>距離L1であるため、巾木部4bがガイド壁8に接したときに、筐体21においてはスプリング26が弾性変形した状態である。筐体21においてはスプリング26が弾性変形した状態である場合、支持部25、中心軸24及びローラ23にはスプリング26からの付勢力を超える大きな荷重はかからない。電動シャッター1の屋外側が大きな負圧となった場合には、巾木部4bが先に荷重を受けることになり、付勢装置20にストレスが加わることを抑制できる。
【0037】
電動シャッター1を用いた場合には、付勢されたときにローラ23の外周面がガイド壁7に接するため、シャッターカーテン4及び巾木部4bが上昇及び下降の何れか一方を行った際には、ローラ23が中心軸24を中心として回転する。シャッターカーテン4及び巾木部4bとローラ23とが相対移動する際に、ローラ23が回転したときには、抵抗を低減して一層安定してシャッターカーテン4を駆動することができる。
【0038】
以上、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態について説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0039】
上記実施形態では、ラックギヤ19がガイド壁7に配置される構成を例示したが、この構成に限定されない。ラックギヤ19がガイド壁8に配置される構成であってもよい。ラックギヤ19がガイド壁8に配置される場合、付勢装置20は、駆動ギヤ18を屋外側に付勢すればよい。
【0040】
上記実施形態では、ガイド壁7に接する接触部材がローラ23である構成を例示したが、この構成に限定されない。接触部材は、非回転部材であってもよい。接触部材を非回転部材とする場合には、ガイド壁7との間の摩擦抵抗が小さい素材を選択することが好ましい。
【0041】
上記実施形態では、付勢材としては、スプリング26を用いる構成を例示したが、この構成に限定されない。付勢材として板バネ、皿バネ、ゴム等の弾性部材を用いる構成であってもよい。筐体21の内部に付勢材として空気等の気体を充填して筐体21を気密に封止し、気体の圧力を用いて接触部材及び駆動ギヤ18を付勢する構成としてもよい。筐体21の内部に付勢材として油等の液体を充填して筐体21を液密に封止し、液体の圧力を用いて接触部材及び駆動ギヤ18を付勢する構成としてもよい。
【0042】
上記実施形態では、付勢装置20が規制装置15を介して巾木部4bに固定される構成を例示したが、この構成に限定されない。付勢装置20が規制装置15とは異なる部材を介して巾木部4bに固定される構成及び付勢装置20が巾木部4bに直接固定される構成の何れか一方であってもよい。
【符号の説明】
【0043】
1…電動シャッター、4…シャッターカーテン、4b…巾木部、5A,5B…ガイドレール、7…ガイド壁、15…規制装置、18…駆動ギヤ、19…ラックギヤ、20…付勢装置、21…筐体、23…ローラ、24…中心軸、26…スプリング