JP2009097242A

JP2009097242A - 電動ブラインドの駆動装置

Info

Publication number: JP2009097242A
Application number: JP2007270367A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Kuroiwa; 修一黒岩
Original assignee: Tachikawa Blind Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tachikawa Blind Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】低騒音かつ低コストの電動ブラインドの駆動装置を提供する。
【解決手段】ヘッドボックス内に回転可能に支持される駆動軸を、ギヤボックスを介してモータで回転駆動して、ヘッドボックスから吊下支持される日射遮蔽材を昇降する電動ブラインドの駆動装置において、ギヤボックス３に複数段の遊星歯車を内蔵し、遊星歯車のキャリア２１ａ，２１ｂとサンギヤ２３ａ，２３ｂを焼結金属で一体に形成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、電動ブラインドを昇降駆動する駆動装置に関するものである。

電動横型ブラインドは、モータの駆動力でスラット駆動軸を回転させ、昇降コードあるいは昇降テープを巻取り装置で巻取り、あるいは巻き戻すことにより、スラットを昇降可能となっている。

このような電動横型ブラインドでは、ヘッドボックス内にモータが配設され、そのモータの出力軸の回転がギヤボックスで減速されて駆動軸に伝達され、その駆動軸の回転に基づいてスラットが昇降される。モータは、コアードＤＣモータが使用され、ギヤボックスは遊星ギヤが内蔵されている。

遊星ギヤは、入力ギヤとして中央に位置するサンギヤと、そのサンギヤに噛み合う複数のプラネットギヤと、そのプラネットギヤを回転可能に支持するキャリアと、そのキャリアの周囲でプラネットギヤに噛み合うインターナルギヤとで構成される。そして、サンギヤが回転されると、プラネットギヤがサンギヤ及びインターナルギヤに噛み合いながら、サンギヤの周囲を回転し、ブラネットギヤの回転とともにキャリアが回転する。このような動作により、サンギヤの回転速度が減速されてキャリアに伝達される。

減速比をさらに大きくする場合には、キャリアにサンギヤを取着することにより、複数の遊星ギヤを直列に接続する構成が採用されている。
上記遊星ギヤは、インターナルギヤ及びキャリアが鉄粉を焼結した焼結金属で形成され、そのインターナルギヤとモータとは取付孔に固定ピンを圧入して固定される。サンギヤは、サンギヤに形成された軸をキャリアに形成された孔に圧入して固定される。
特開平１０−３１４０１５号公報実開平６−３０３９８号公報特開平５−２７２５９６号公報特開昭６０−２０１１４６号公報

上記のような電動横型ブラインドでは、コアードＤＣモータのコギングトルクが騒音及び振動の発生源となる。また、焼結金属で形成されたインターナルギヤ及びキャリアは、特定の周波数で共振しやすいため、騒音の発生源となることがある。特に、筒状に形成されるインターナルギヤで、共振による騒音が発生しやすい。

インターナルギヤは焼結金属で形成されるので、モータに固定するための取付孔を焼結工程の後工程で形成する必要があるとともに、固定ピンを圧入するために専用の冶具が必要である。

また、キャリアとサンギヤとは別部品として形成され、さらにキャリアに対しサンギヤを圧入若しくは圧入かしめを行う作業が必要となるため、部品点数が増大し、作業工数も増大する。また、サンギヤを圧入若しくは圧入かしめを行う際に、圧入精度が低いと、サンギヤとプラネットギヤとの噛み合い及びプラネットギヤとインターナルギヤとの噛み合いが不安定となるため、騒音及び振動の発生の原因となる。

特許文献１には、コアレスモータを使用したカーテン開閉装置が開示されているが、コアレスモータの駆動力を伝達する歯車の騒音低下に関する開示はない。
特許文献２には、遊星歯車のプラネタリギヤを軟質合成樹脂で形成して、騒音を低減するようにしたシャッタ等のチューブラ電動装置が開示されている。しかし、遊星歯車の噛み合い精度及び焼結金属の使用に起因する騒音の低減に関する開示はない。

特許文献３には、遊星歯車の耐久性を向上させる構成が開示されているが、同様に遊星歯車の噛み合い精度及び焼結金属の使用に起因する騒音の低減に関する開示はない。
特許文献４には、遊星歯車の噛み合い精度を改善し、騒音を現象させる構成が開示されているが、焼結金属の使用に起因する騒音の低減に関する開示はない。

この発明の目的は、低騒音かつ低コストの電動ブラインドの駆動装置を提供することにある。

請求項１では、ヘッドボックス内に回転可能に支持される駆動軸を、ギヤボックスを介してモータで回転駆動して、ヘッドボックスから吊下支持される日射遮蔽材を昇降する電動ブラインドの駆動装置において、前記ギヤボックスに複数段の遊星歯車を内蔵し、前記遊星歯車のキャリアとサンギヤを焼結金属で一体に形成した。

請求項２では、前記遊星歯車のインターナルギヤを亜鉛ダイカストで成形した。
請求項３では、前記亜鉛ダイカストは、ＺＤＣ３とした。
請求項４では、前記モータを、コアレスモータとした。

本発明によれば、低騒音かつ低コストの電動ブラインドの駆動装置を提供することができる。

以下、この発明を具体化した電動横型ブラインドの駆動装置の一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、電動横型ブラインドの駆動装置を示す。ヘッドボックス１内の一側にはコアレスモータ２及びギヤボックス３が配設されている。前記ギヤボックス３はヘッドボックス１に固定され、前記モータ２はギヤボックス３に固定されている。そして、モータ２は操作スイッチ（図示しない）からケーブル４を介して供給される制御信号に基づいて正逆回転される。

前記ギヤボックス３の出力軸は、連結部材６を介して駆動軸７に連結されている。前記駆動軸７は、ヘッドボックス１内に延設されるとともに、ヘッドボックス１内の複数箇所で支持部材８に回転可能に支持された巻取りパイプ９に挿通されている。そして、巻取りパイプ９は前記駆動軸７と一体に回転するようになっている。

前記巻取りパイプ９の基端部には、ラダーコード支持装置１０が設けられ、そのラダーコード支持装置１０からラダーコード１１が吊下支持されている。そして、ラダーコード１１に多数段のスラット１２が支持されている。

前記巻取りパイプ９には昇降コード１３の上端部が取着され、その昇降コード１３は前記スラット１２に挿通され、その下端にボトムレール（図示しない）が吊下支持されている。そして、駆動軸７の回転に基づいて巻取りパイプ９が回転されると、昇降コード１３が巻取りパイプ９に巻き取られ、あるいは巻戻されて、スラット１２が昇降される。また、巻取りパイプ９の回転にともなってラダーコード１１を介して各スラット１２が回動され、各スラット１２が略垂直方向まで回動された後は、ラダーコード支持装置１０の作用により、各スラット１２の同方向へのそれ以上の回動が阻止されるようになっている。

図２に示すように、前記ギヤボックス３はコアレスモータ２の出力軸１４の回転を３段の遊星歯車で減速して出力するものである。遊星歯車を構成するインターナルギヤ１５は、亜鉛ダイカスト（ＺＤＣ−３）で筒状に形成され、その内周面にインターナルギヤ１５を構成する歯が刻設されている。亜鉛ダイカスト（ＺＤＣ−３）の成分を下表に示す。

前記インターナルギヤ１５は、その基端部に取付孔１６が形成され、その取付孔１６に挿入されるネジ１７でブレーキハウジング１８に固定されている。ブレーキハウジング１８は、コアレスモータ２のケースに固定されている。従って、コアレスモータ２はブレーキハウジング１８を介してギヤボックス３に固定されている。

前記ブレーキハウジング１８内には、コアレスモータ２の不作動時に、その出力軸１４の回転を阻止するブレーキ装置１９が収容されている。
前記コアレスモータ２の出力軸１４は、インターナルギヤ１５内まで延設され、その先端部に真鍮で形成されたピニオンギヤ２０が嵌着されている。このピニオンギヤ２０は、１段目の遊星ギヤのサンギヤとして動作し、１段目の遊星ギヤのキャリア２１ａに回転可能に支持された３個のプラネットギヤ２２ａに噛み合っている。このプラネットギヤ２２ａは、鉄材を切削して形成され、前記インターナルギヤ１５に噛み合っている。

従って、コアレスモータ２の作動によりピニオンギヤ２０が回転されると、各プラネットギヤ２２ａがピニオンギヤ２０の周囲を回動し、プラネットギヤ２２ａの回動に基づいてキャリア２１ａが回動される。

前記キャリア２１ａは、ＪＩＳＺ２５５０、ＳＭＦ５種（記号：ＳＭＦ５０４０）の焼結金属で形成され、２段目の遊星ギヤのサンギヤ２３ａが一体に形成されている。
２段目の遊星ギヤのプラネットギヤ２２ｂ及びキャリア２１ｂは、１段目のプラネットギヤ２２ａ及びキャリア２１ａと同様に構成される。また、３段目の遊星ギヤのプラネットギヤ２２ｃは１段目及び２段目の遊星ギヤと同様であるが、キャリア２１ｃにはサンギヤが形成されず、出力軸２４の基端部が相対回転不能に嵌着されている。出力軸２４の中間部はインターナルギヤ１５に形成された軸受部２５に回転可能に支持され、出力軸２４の先端はインターナルギヤ１５の外部に突出されて、前記連結部材６に嵌合される。

従って、前記ギヤボックス３ではコアレスモータ２の出力軸１４の回転が３段の遊星歯車で減速されて、ギヤボックス３の出力軸２４に伝達される。
図３に示すように、前記ギヤボックス３はモータブラケット２６を介してヘッドボックス１に固定されている。モータブラケット２６は、ゴム材でギヤボックス３の外周面を覆う筒状に形成され、その下部にはヘッドボックス１の底面に当接する一対の脚部２７が形成され、その上部にはヘッドボックス１上部の前後両側から下方へ突出する一対のリブ２８の対向面に係合する係合部２９が形成されている。

そして、モータブラケット２６はヘッドボックス１の底面とリブ２８とでヘッドボックス１に支持され、ギヤボックス３はモータブラケット２６を介してヘッドボックス１に支持されている。

前記ヘッドボックス１は上方に開口されているが、その開口部にはゴム材で形成された蓋部材３０がヘッドボックス１の全長に亘って嵌合されている。また、蓋部材３０の上部にはカバースラット３１が取着されている。

このような構成により、ギヤボックス３はゴム材で形成されたモータブラケット２６を介してヘッドボックス１に支持され、モータブラケット２６は脚部２７及び係合部２９でのみヘッドボックス１に接触している。

従って、ギヤボックス３の振動のヘッドボックス１への伝播はほぼ遮断される。また、ヘッドボックス１の開口部は、蓋部材３０及びカバースラット３１で覆われるので、コアレスモータ２及びギヤボックス３が発生する騒音のヘッドボックス１外への漏れを減衰させることができる。

このように構成された電動横型ブラインドでは、操作スイッチの操作に基づいてコアレスモータ２が作動すると、コアレスモータ２の出力軸１４の回転がギヤボックス３で減速され、ギヤボックス３の出力軸２４の回転が駆動軸７に伝達される。

そして、駆動軸７が昇降コード１３の巻き取り方向に回転されると、スラット１２が引き上げられ、駆動軸７が昇降コード１３の巻き戻し方向に回転されると、スラット１２が下降する。

このようなスラットの昇降動作あるいは角度調節動作時に発生する騒音について、図３及び図５に従って説明する。
図５は、インターナルギヤを焼結金属で形成し、各遊星ギヤのサンギヤを前段の遊星ギヤのキャリアに圧入して固定して形成したギヤボックスとコアードモータをヘッドボックス内に収容した従来例の電動横型ブラインドの騒音特性を示す。図５（ａ）は、可聴周波数帯域内の騒音のヒストグラムＨ１を示し、図５（ｂ）は可聴周波数帯域内の各測定点における騒音レベルＬ１の数値を示す。

図４は、インターナルギヤを上記亜鉛ダイカストで形成し、各遊星ギヤのサンギヤを焼結金属で形成した前段の遊星ギヤのキャリアに一体に形成したギヤボックスとコアレスモータをヘッドボックス内に収容した本実施の形態の電動横型ブラインドの騒音特性を示す。騒音特性はＡ特性である。図４（ａ）は、可聴周波数帯域内の騒音のヒストグラムＨ２を示し、図４（ｂ）は可聴周波数帯域内の各測定点における騒音レベルＬ２の数値を示す。

このような測定結果において、下表に示すように、本実施の形態の電動横型ブラインドでは、従来例に比して全可聴帯域のＯＶＥＲＡＬＬ値で低減され、かつ１ｋＨｚ以上の高音域全般で低減され、特に居住者が騒音として感じやすい１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの間の周波数で騒音レベルが低減されている。

上記のように構成された電動横型ブラインドの駆動装置では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）焼結金属で形成したキャリア２１ａ，２１ｂにサンギヤ２３ａ，２３ｂを一体に形成したので、キャリアにサンギヤを圧入して固定する必要はない。従って、サンギヤとプラネットギヤ及びプラネットギヤとインターナルギヤとの噛み合い精度を向上させることができるので、ギヤボックス３で発生する騒音及び振動を低減することができる。
（２）キャリア２１ａ，２１ｂにサンギヤ２３ａ，２３ｂを一体に形成したので、キャリアにサンギヤを圧入する工程を省略することができるとともに、部品点数を削減することができる。
（３）インターナルギヤ１５を亜鉛ダイカスト（ＺＤＣ−３）で形成した。亜鉛ダイカスト（ＺＤＣ−３）は、特定の周波数で共振しにくい。従って、騒音の発生を抑制することができる。
（４）亜鉛ダイカストのインターナルギヤ１５では、成形時に取付孔１６を同時に成形することができるので、インターナルギヤ１５の形成するための工数を削減することができる。また、インターナルギヤ１５はネジ１７でコアレスモータ２に固定することができるので、固定ピンを圧入するための冶具を必要とすることはない。
（５）コアレスモータ２を使用しているので、騒音及び振動を低減することができる。
（６）表２に示すように、電動横型ブラインドを動作させたとき、居住者にとって耳障りとなる１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの間の周波数での騒音レベルを低減することができる。

上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態のモータ及びギヤボックスは、電動ロールブラインド、電動プリーツカーテン、電動たくし上げカーテン等の駆動装置として使用することもできる。

電動横型ブラインドの駆動装置を示す正面図である。ギヤボックスを示す断面図である。モータブラケットを示す断面図である。（ａ）（ｂ）は騒音特性を示す説明図である。（ａ）（ｂ）は従来例の騒音特性を示す説明図である。

符号の説明

１…ヘッドボックス、２…コアレスモータ、３…ギヤボックス、７…駆動軸、１４，２４…出力軸、１５…インターナルギヤ、２１ａ〜２１ｃ…キャリア、２２ａ〜２２ｃ…プラネットギヤ、２３ａ，２３ｂ…サンギヤ。

Claims

ヘッドボックス内に回転可能に支持される駆動軸を、ギヤボックスを介してモータで回転駆動して、ヘッドボックスから吊下支持される日射遮蔽材を昇降する電動ブラインドの駆動装置において、
前記ギヤボックスに複数段の遊星歯車を内蔵し、前記遊星歯車のキャリアとサンギヤを焼結金属で一体に形成したことを特徴とする電動ブラインドの駆動装置。
前記遊星歯車のインターナルギヤを亜鉛ダイカストで成形したことを特徴とする請求項１記載の電動ブラインドの駆動装置。
前記亜鉛ダイカストは、ＺＤＣ３としたことを特徴とする請求項２記載の電動ブラインドの駆動装置。
前記モータを、コアレスモータとしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に２記載の電動ブラインドの駆動装置。