特許 7378316 電動開閉カーテンレール保護装置

(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】

(24)【登録日】2023-11-02

(45)【発行日】2023-11-13

(54)【発明の名称】電動開閉カーテンレール保護装置

(51)【国際特許分類】

   A47H 5/02 20060101AFI20231106BHJP

【ＦＩ】

A47H5/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020027406

(22)【出願日】2020-02-20

(65)【公開番号】P2021129842

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000109923

【氏名又は名称】トーソー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】302067534

【氏名又は名称】山陽電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100065765

【弁理士】

【氏名又は名称】小野寺 悌二

(72)【発明者】

【氏名】濱野 尚嘉

(72)【発明者】

【氏名】中塚 重行

【審査官】砂川 充

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１６７１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４６２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３６６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５９６７２１７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｈ １／００ －２３／１４

Ｅ０５Ｆ １５／６３２－１５／６６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カーテンの吊下げ始端に設けた先頭ランナーを、電動モーターでベルトを介して走行することによりカーテンを開閉する電動開閉カーテンレールにおいて、モーター回転軸の回転数および回転の有無を検出する回転検出器を有し、制御回路からモーター回転指令がない場合に、傾斜カーテンレールに設置されたカーテン生地の重量圧力や畳み込まれたカーテン生地の反発力によりモーター回転軸が回転することを防止するために電磁ブレーキを装置するともに、カーテンレール設置時の初期設定において、カーテン生地を吊り下げた状態にてモーター駆動にて先頭ランナーをカーテン全閉位置からモーター回転停止検知もしくはモーターに流れる過負荷電流検知するまで移動させ、制御回路指令によりモーターを停止したときの先頭ランナー位置により先頭ランナーが移動可能なカーテンレール有効長を計測し、カーテン生地折り畳み反発戻り距離を勘案して、該カーテンレール有効長値に定数を乗算した値を全開位置の値から閉方向に減じた値を全開位置とすることを特徴とする電動開閉カーテンレール保護装置。

【請求項2】

制御回路からの指令にて電動モーターを停止すると同時に電磁ブレーキを作動させることにより、カーテンレール傾斜設置時に発生するカーテン生地重量による荷重、もしくはカーテン全開位置でのカーテン生地折り畳みによる反発力による荷重がモーター回転軸に応力としてかかることを防止し、モーター回転軸がカーテン生地重量やカーテン生地折り畳み反発力の応力により回転し発生する逆起電力から電子回路を保護するとともに、傾斜設置カーテンレールにおいて、カーテン生地重量やカーテン生地折り畳み反発力により先頭ランナー静止後の位置ずれを防止することを特徴とする請求項1記載の電動開閉カーテンレール保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾斜設置の電動開閉カーテンレールにおいて、先頭ランナーがカーテン生地重量により重力が掛かる方向に移動することを防止し、さらにカーテン全開時にカーテン生地折り畳みによる反発力の影響により先頭ランナーが移動することを防止するとともにモーターから発生する逆起電力から装置の電子回路を保護する電動開閉カーテン保護装置に関する。

【背景技術】

【0002】

カーテンレールに、電動モーターでベルトを介して走行するカーテンランナーを設けて、カーテンの上部始端を該カーテンランナーに取り付けることにより、カーテンを電動で開閉する電動開閉カーテンレールがあるが、該カーテンレールは、カーテンの全閉位置及び全開位置にリミットスイッチを設けてカーテンランナーが停止されるように構成されるか、もしくは本件出願人の特許第 5553995号発明のように、電磁クラッチをモーター回転軸に装着し初期設定時のカーテン生地折り畳み後の反発もどり位置を制御回路動作にて検知しカーテンの全開位置を規定するように構成されているか、もしくはカーテンの全開位置まで先頭ランナーを手動等で移動させ、その位置を全開位置として制御回路に記憶させる方法がとられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、傾斜設置された上記電動開閉カーテンの保護装置に関し、カーテン全開位置にて先頭ランナーがカーテン生地自重による荷重もしくはカーテン全開時のカーテン生地折り畳みよる反発力荷重により、電動モーター停止後に先頭ランナーの位置ズレを防止しするとともに、前述の荷重による電動モーター回転軸の回転を防止し、かつ決定されたカーテン全開位置にて、採光面積をより広く提供することができ、さらに複数の同一長のカーテンレールと同一生地で同一寸法のカーテンにて構成される同じサイズの傾斜窓が併設される建築物において、カーテンの全開位置を個別に微調整することなく全開位置がすべての窓において同一となる電動開閉カーテンレールを提供しようとするものである。

【0004】

すなわち、傾斜設置の電動開閉カーテンレールにおいては、モーター停止後、電磁ブレーキを使用しない状態では、カーテン生地の自重もしくはカーテン折り畳みによる反発力の荷重が先頭ランナーにかかり、さらにモーター停止後に先頭ランナーが移動し、ベルトを介してモーター回転軸を回転させて、ギアを組み込んだモーターであればギアへの過負荷によりギアの破損を引き起こす要因となり、モーターが回転軸への応力により回転した場合は、モーター回転に起因して電子回路に逆起電力が印加され、電子回路の損傷の要因にもなる。

【0005】

また、カーテンの全開位置まで電動モーターの力で移動させたとき、折り畳まれたカーテン生地が反発力とカーテン生地の自重による応力の負荷が生じて電動モーター停止後、先頭ランナーを荷重方向へ移動する力が加わる。そのため先頭ランナーの位置のずれが開操作度毎に生じて電子回路等の装置に不都合・損傷をきたし、耐久性を弱める虞れがある。

【0006】

更に、同じ形状の傾斜窓が隣接して複数配置される建築物の場合、意匠的な観点からカーテンの全開位置を同じ位置にする調整を機構的なストッパー等を利用して個々のカーテンレールに対して行う煩雑さがあった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上述のような状況に鑑みてなされたもので、制御回路からモーター回転指令がない場合に、傾斜カーテンレールに設置されたカーテン生地の重量圧力や畳み込まれたカーテン生地の反発力の応力により、モーター回転軸が回転することを防止する目的で電磁ブレーキを装置し、モーター停止時に該応力により、モーター回転軸が回転することを防止するとともに制御回路にモーターからの逆起電力が印加されることを防止し、さらに初期設定機能として、制御装置にカーテンの反発戻り移動距離を想定した全開位置設定機能、すなわちモーター駆動にて先頭ランナーをカーテン全閉位置からモーター回転停止検知もしくはモーターに流れる過負荷電流検知するまで移動させ、制御回路指令によりモーターを停止した先頭ランナー位置より先頭ランナーが移動可能なカーテンレール有効長を計測し、カーテン生地折り畳み反発戻り距離を勘案するために、該カーテンレール有効長値に０．００５～０．０２の範囲の定数を乗算した値を全開位置の値から閉方向に減じた値を全開位置とし、全開時のカーテン生地折り畳み反発力の影響がより小さくなる位置を全閉位置とし、カーテン全開位置をできる限りカーテンレールの全開側端に近い位置に設定することのできる、電動開閉カーテンレール保護装置を提供しようとするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明は傾斜設置される電動開閉カーテンレールにおいて、電動モーターの回転軸に電磁ブレーキ及び回転検出器を装置して、かつ電動モーターの正方向回転（カーテン解放操作）あるいは逆方向回転（カーテン閉塞操作）を制御装置で操作してカーテンを開閉するものであるが、カーテンは電動モーターの回転に連動するプーリーにより走行するベルトに設けられたカーテンランナーにその始端を取り付けられ開閉する。カーテンの全開又は全閉操作は制御装置で指示され、かつ、全開から全閉、全閉から全開への停止指令及び操作速度等は回転検出器からの信号を制御装置で受けて、この制御装置から電磁ブレーキに信号が送られて電動モーターの回転が連結・抑制される。カーテンは全閉状態から全開状態に操作したとき、全開停止位置は電動モーターの過負荷停止または回転停止を回転検出器が検知して、この信号を制御装置が受けて電磁ブレーキを作動することにより行われる。

【0009】

このとき、電磁ブレーキが作動するとカーテンランナーは折畳み詰められたカーテンは生地の厚み質量により、弾性反発して、先頭ランナーに応力をかけることになる。その結果カーテンレールの傾斜角度およびカーテン生地の重量により先頭ランナーに過負荷がかかり、折り畳まれた部分のランナーの破損の可能性や電磁ブレーキのすべりが発生する。これらのすべりはカーテンの全開操作の度毎に発生し、これらの影響により装置の劣化を早めることとなる。
そこで、この戻り回転をカーテンレールの有効長さより算出した値を、反発戻り値として制御装置に記憶させて、以降カーテン全開操作のときは、反発戻り停止位置を考慮した位置をカーテン全開停止位置とすることにより、反発戻りやゆらぎもなく、意匠的観点においても好ましい電動開閉カーテン装置を提供できる。

【0010】

また、電動モーター停止時に電磁ブレーキが作動し、電動モーターでのカーテンの開閉動作の停止中に人為的に無理にカーテンを引っ張った場合、その力が電動モーターの回転軸に掛かり電動モーターの過負荷で逆起電力を発生する場合がある。逆起電力が発生すると、制御装置の電子回路を破損したり、電動モーター内蔵のギア等機構部を破損したりする虞がある。モーター停止時には、電磁ブレーキが作動することによりモーター回転軸に過負荷がかかることを防止するので、逆起電力よる制御装置の故障を防ぐことができ、かつ、電動モーター内蔵のギア等機構部の破損も防ぐこともできる。

【0011】

さらに、カーテン生地を吊り下げ状態でモーター駆動にて先頭ランナーをカーテン全閉位置からモーター回転停止検知もしくはモーターに流れる過負荷電流検知するまで移動させ、制御回路指令によりモーターを停止したときの先頭ランナー位置により得られたカーテンレール有効長に対し、定数を乗算した値をカーテン生地反発戻り値とし、カーテンレール有効長から該カーテン生地反発戻り値を減じた位置をカーテンレール全開位置とすることにより、カーテン生地重量、カーテンレール設置傾斜角度の影響を受けることなく全開位置を決定できる。このことは、複数の同一形状の窓が併設される建築物において、カーテンレール長と生地の種類が決まれば、カーテンレールの開側の端部からカーテン全開位置が決まることを意味する。すなわち、カーテンレール設置後に個々の窓のカーテン全開位置を調整することなく、全開位置を同じ位置関係で設定できるメリットがある。

【0012】

また、傾斜設置カーテンにおいて、カーテンの折り畳み反発力やカーテン自重の応力の影響が及ばない方法で、カーテン全開位置を決定できることは、窓からの採光面積をより広い位置での全開位置を提供できるメリットがある。

【実施例】

【0013】

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１～４は、本発明電動開閉カーテンレール保護装置を備えた電動開閉カーテンレールの制御装置１とカーテンレール２及びカーテン３を設置した状態を示す。カーテン３は吊り下げ具４により、カーテンレール２に吊下げられ、カーテンの吊り下げ具４の始動端、換言すればカーテン上部始端にはカーテンランナー５が設けられている。このカーテンランナー５はカーテンレール内を走行するベルト６に結合されている。

【0014】

制御装置１は、図６及び図７で示す電動モーター７、このモーター７の回転軸に取り付けられた電磁ブレーキ８、回転検出器９及び制御部１０から構成される。回転検出器９は電磁ブレーキ８の出力側回転軸１１に取り付けられたスリット板１２と光センサー１３からなり、回転するスリット板１２を通過する光の列をパルス信号として捕え、ベルト６の走行距離、速度を検知する。出力側回転軸１１の端末はベルト６を走行するプーリー１４（図５）に結合されている。

【0015】

制御部１０はモーター駆動回路１５、電磁ブレーキ駆動回路１６、回転検出器９からの信号入力回路１７、操作信号入力回路１８及びマイクロコンピューター１９を装置しており、入力信号をマイクロコンピューター１９で解析して駆動・停止・補正・保護操作が行われる。

【0016】

以下に実施の動作を図に基づいて説明する。
図１のごとくカーテン３を全閉状態から、図２の全開状態に運転したとき、図３のように電動モーター７の駆動力でカーテン３は、圧縮され詰まった状態で折畳まれてモーターが過負荷状態になるが、回転検出器が回転停止を検出し制御回路の指令によりモーターを停止する。圧縮され詰まって状態で折畳まれたカーテン３は、図４の矢印のように折畳まれた状態からの反発戻り力を有している。モーター回転軸は、出力回転軸１１と直結されているため、反発戻り力は直接モーター回転軸に応力としてかかる。さらにカーテンレールが傾斜設置であれば、カーテン生地の質量が出力回転軸１１を介してモーター回転軸にかかることになる。この位置を全開位置とすることは、回転出力軸１１およびカーテンランナー５に過度のストレスがかかることになり好ましくない。
そこで、全閉位置から全開停止位置の長さ（カーテンレール有効長）を回転検出器９、信号入力回路１７、マイクロコンピューター１９で解析し、測定する。
さらに、この時点の全開位置では、カーテン生地が圧縮状態であり傾斜によりカーテン自重の圧力を、回転出力軸が受けるので、真の全開位置を決定するために、測定されたカーテンレール有効長に０．０１～０．００７の範囲の定数を乗算して得られた長さを全開停止位置の値から減じた値をもって真の全開位置とする。定数はマイクロコンピューター１９での処理の容易性を考慮すると１／６４ もしくは １／１２８が扱い安い数値であるが近傍の数値でも構わない。
このような方法で決められた真の全開位置においては、定数の選択によってはカーテン生地の反発戻り力がある状態の位置であり、その反発戻り力が出力回転軸９に緩やかに影響するポイントでの真の全開位置を決定することになる。
さらに、電動モーター７が制御部１０の指令により停止したときに、電磁ブレーキ８を作動状態とすることで、傾斜設置の場合のカーテン生地自重の圧力や、
軽減されたカーテン生地反発力の影響を受けないで、カーテンランナー５が停止位置で静止することが可能となる。

【0017】

カーテン３を静止状態としたときには、カーテンレール２の傾斜設置により生ずるカーテン生地自重による荷重が、カーテンランナー５の静止を維持できない応力として作用し、さらにプーリー１４を介して電動モーター７の回転軸に応力として影響を及ぼし、カーテンランナー５が静止維持できないのみならず、電動モーター７に内蔵されるギアの損傷や、電動モーター７の強制回転により電動モーター７から逆起電力が発生し制御部１０を損傷することになる。そのような事態を防止するために、電動モーター７が制御部１０の指令により停止したときは、電磁ブレーキ８を同時に作動させ、カーテンランナー５の移動を抑止するとともに、電動モーター７及び制御部１０を損傷から保護する。

【0018】

カーテン３の開閉操作は、リモートコントローラー入力部２０からの入力信号を操作信号入力回路１８で受けてマイクロコンピューター１９の指令によりモーター駆動回路１５で電動モーター７を正方向あるいは逆方向に回転駆動することにより行われる。

【0019】

カーテン３の全閉位置設定は、図９で示されるように電磁ブレーキ８を開放した状態で、モーター７に通電され、電動モーター７の駆動でカーテン３が全閉して回転検出器９が停止した位置を登録することにより、電動モーター７への通電を止めると同時に電磁ブレーキ８を作動することにより行われる。

【0020】

カーテン全開位置設定は、図１０で示されるように、電磁ブレーキ８を開放した状態で、電動モーター７に通電して電動モーター７の駆動で行われる。カーテン３が全開位置で停止して、回転検出器９の停止で電動モーター７の通電を止めると同時に電磁ブレーキ８を作動することにより行われる。電磁ブレーキ８の作動でカーテンランナー５のカーテン３は電動モーター７の力で圧縮折畳まれ、この折畳まれたカーテン３は図４のように弾性反発戻りを生じる。初期設定動作によりカーテンレール有効長より真の全開位置を求め、次後この真全開位置での停止位置を全開時の停止位置として登録することにより、全開時モーター７の力でカーテン３は圧縮折り畳みの応力が弱いかもしくは影響のない位置を全開停位置とすることができる。したがって、次後カーテン３の全開位置は、カーテンレール有効長によって決められた位置となる。カーテンレール長とカーテン生地の装着されるランナーの数が同一であると、異なる窓であってもほぼ同じ位置を全開位置とすることができる。

【0021】

また、カーテン折り畳み反発力が弱い位置で全開位置を決定できるのでカーテン全開位置をより、カーテンレールの全開側端に近いところで設定でき、このことは、カーテン全開時に、窓がカーテン生地で隠れる面積をより小さくすることができる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】カーテンの全閉状態図

【図2】カーテンの全開状態図

【図3】カーテンが電動モーターの力で圧縮折り畳まれた状態の説明図

【図4】カーテンが反発戻りした状態の説明図

【図5】カーテンレール内部図

【図6】制御装置の説明図

【図7】制御装置の説明図

【図8】制御装置構成ブロック図

【図9】カーテン全閉位置登録モード説明図

【図10】カーテン全開位置登録モード説明図

【図11】モーター過負荷保護フローチャート図

【符号の説明】

【0023】

１：制御装置
２：カーテンレール
３：カーテン
４：吊下げ具
５：カーテンランナー
６：ベルト
７：電動モーター
８：電磁ブレーキ
９：回転検出器
１０：制御部
１１：出力回転軸
１２：スリット板
１３：光センサー
１４：プーリー
１５：モーター駆動回路
１６：電磁ブレーキ回路
１７：信号入力回路
１８：操作信号入力回路
１９：マイクロコンピューター
２０：リモートコントローラー入力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】