| 【発明の名称】 |
リニアモータ式カーテン開閉装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川北 雅彦
【氏名】山田 伸司
【氏名】杉浦 忠利
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| 【要約】 |
【課題】開閉途中でのカーテンの反発力又は障害物等によるカーテン停止時に、モータの推力を高めることができるリニアモータ式カーテン開閉装置を提供する。
【解決手段】開閉途中で停止した左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみに通電することができる。この場合、一方の可動子ユニットに倍の電圧を印加してリニアモータの推力を高めることができ、開閉途中に障害物があったり、開方向端部に引き寄せられて折り畳み状になったカーテン５ａ，５ｂの反発力により推力が不足して、開閉できなくなったり、完全に開き切れなくなったりするような不都合を回避できる。また、所定時間に設定したタイマ時間が経過すると、左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみへの通電処理が自動的に停止されるから、可動子ユニット４ａ，４ｂへの通電時間が長くなってコイルが発熱したり、バッテリの充電量が不足してしまうことがない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 カーテンレールと、厚み方向に着磁され、かつ長手方向に一定間隔で異極となるようにカーテンレール内に配列された永久磁石と、永久磁石に沿ってカーテンレール内を各々移動可能な複数個のコイル及び各コイルへの給電用ブラシを備えた左右一対の可動子ユニットと、各可動子ユニットの給電用ブラシと対向して各々カーテンレール内に配置され、各可動子ユニットの給電用ブラシとの接触により各可動子ユニットにおける各コイルと永久磁石との相対位置に応じて各コイルに同一方向の推力が発生するように電流の向きを切換えながら給電する正負の導体パターンを備えた左右一対の給電基板とからなり、各可動子ユニットを逆方向に駆動して、カーテンレールに吊下げられる左右のカーテンを対向的に開閉するリニアモータ式カーテン開閉装置において、通常開閉時には、上記左右一対の可動子ユニットを直列接続して通電するとともに、開閉途中でのカーテン停止時に片側単独通電に切換える切換え手段を設けたことを特徴とするリニアモータ式カーテン開閉装置。
【請求項２】 タイマにより、片側単独通電時間を設定時間内に制限するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ式カーテン開閉装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、左右のカーテンを対向的に開閉するリニアモータ式カーテン開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カーテンレールと、厚み方向に着磁され、かつ長手方向に一定間隔で異極となるようにカーテンレール内に配列された永久磁石と、永久磁石に沿ってカーテンレール内を各々移動可能な複数個のコイル及び各コイルへの給電用ブラシを備えた左右一対の可動子ユニットと、各可動子ユニットの給電用ブラシと対向して各々カーテンレール内に配置され、各可動子ユニットの給電用ブラシとの接触により各可動子ユニットにおける各コイルと永久磁石との相対位置に応じて各コイルに同一方向の推力が発生するように電流の向きを切換えながら給電する正負の導体パターンを備えた左右一対の給電基板とからなり、各可動子ユニットを逆方向に駆動して、カーテンレールに吊下げられる左右のカーテンを対向的に開閉するリニアモータ式カーテン開閉装置がある。この装置は、１００Ｖの交流電源よりアダプタを介して電源を取りバッテリを充電するとともに、そのバッテリの直流電源によりリニアモータを駆動している。そして、左右一対の可動子ユニットは、直列に接続されてバッテリの負担を抑えながら、一定のモータ推力を確保している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開閉させるカーテンが重かったり、開閉途中に障害物があったりすると、推力が不足する。特にカーテンの開き側では、引き寄せられて折り畳み状になるカーテンの反発力が可動子に掛かり、推力が不足してカーテンが完全に開ききらない場合が生じる。リニアモータの推力を高めるため、可動子ユニットのコイル数を増加すると、バッテリに対する負担が増加するばかりでなく、可動子ユニットが長くなるため、全開時のカーテンの開き残り代が大きく見栄えが悪い。本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、開閉途中でのカーテンの反発力又は障害物等によるカーテン停止時に、モータの推力を高めることができるリニアモータ式カーテン開閉装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するための請求項１に記載された本発明のリニアモータ式カーテン開閉装置は、カーテンレールと、厚み方向に着磁され、かつ長手方向に一定間隔で異極となるようにカーテンレール内に配列された永久磁石と、永久磁石に沿ってカーテンレール内を各々移動可能な複数個のコイル及び各コイルへの給電用ブラシを備えた左右一対の可動子ユニットと、各可動子ユニットの給電用ブラシと対向して各々カーテンレール内に配置され、各可動子ユニットの給電用ブラシとの接触により各可動子ユニットにおける各コイルと永久磁石との相対位置に応じて各コイルに同一方向の推力が発生するように電流の向きを切換えながら給電する正負の導体パターンを備えた左右一対の給電基板とからなり、各可動子ユニットを逆方向に駆動して、カーテンレールに吊下げられる左右のカーテンを対向的に開閉するリニアモータ式カーテン開閉装置において、通常開閉時には、上記左右一対の可動子ユニットを直列接続して通電するとともに、開閉途中でのカーテン停止時に片側単独通電に切換える切換え手段を設けたことを特徴とする。
【０００５】上記の目的を達成するための請求項２に記載された本発明のリニアモータ式カーテン開閉装置は、請求項１に記載の構成において、タイマにより、片側単独通電時間を設定時間内に制限するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用及び発明の効果】請求項１に記載されたリニアモータ式カーテン開閉装置によれば、左右一対の可動子ユニットを直列接続して通電することにより、左右のカーテンを通常のモータ推力で開閉できる。開閉途中でカーテンの反発力又は障害物等によりカーテンが停止すると、切換え手段により左右一対の可動子ユニットのうちいずれか一方のみの片側単独通電に切換えられる。これにより、一方の可動子ユニットに略２倍の電流が流れることになり、リニアモータの推力を高めることができる。その後、一方の可動子ユニットが停止すると、他方の可動子ユニットのみの片側単独通電に切換えられる。従って、開閉途中でモータ推力が不足して開閉できなくなったり、完全に開き切れなくなったりするような不都合を回避できる。
【０００７】請求項２に記載されたリニアモータ式カーテン開閉装置によれば、タイマにより、左右一対の可動子ユニットの何れか一方のみの片側単独通電時間が設定時間内に制限される。従って、長時間通電によるバッテリの負担を軽減して充電量が不足するのを防止できるとともに、可動子ユニットの発熱も抑制できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１はリニアモータ式カーテン開閉装置１の概略を示す正面図、図２は図１に於けるＡ−Ａ線拡大断面図、図３は給電基板の正面図、図４は電気回路図、図５はフローチャート、図６は作動説明図である。リニアモータ式カーテン開閉装置１は、リモコン２からコントローラ３へ送信される開閉信号に基づいてリニアモータ１ａを駆動し、左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂにより左右のカーテン５ａ，５ｂを対向的に開閉するものである。図２に示すように、アルミの押出し成形品であるカーテンレール６は、アウターレール７の対向壁８ａ，８ｂ間に３個のコイルからなる可動子ユニット４ａ，４ｂが走行自在に支持されている。対向壁８ａにはインナレール装着部９が形成されている。また、対向壁８ｂには該インナレール装着部９に対応して給電基板装着部１０が形成されている。
【０００９】上記インナレール装着部９には、長尺のヨーク１１の略全長に亙って厚み方向に着磁された複数の永久磁石１２を配置したアルミ等非磁性のインナレール１３が装着されている。隣り合う永久磁石１２の極性は、互いに異ならせている。給電基板装着部１０には、左側給電基板１４と右側給電基板１５が装着されている。左側及び右側給電基板１４，１５には、それぞれ対応する永久磁石１２の極性との関係において適宜各可動子ユニット４ａ，４ｂの各コイルに対する給電方向を切り替えるようにした正負の導体パターン１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂが形成されている（図３）。そして、一方の導体パターン１６ｂと１７ｂは、電気的に接続されている。
【００１０】対向壁８ａ，８ｂ間に走行自在に支持された可動子ユニット４ａ，４ｂの各コイルには、上記正負の導体パターン１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂに摺接する一対の給電ブラシ１８，１８が形成されている。アウターレール７のカーテンランナ走行部１９には、複数のカーテンランナ２０が走行自在に支持され、各カーテンランナ２０により左右のカーテン５ａ，５ｂが吊持されている。カーテン５ａ，５ｂの各閉側端部を吊持するカーテンランナ２０は、牽引部材２１により可動子ユニット４ａ，４ｂに連結されている。
【００１１】上記コントローラ３は、図４に示すように電源回路３１、該電源回路３１により充電されるバッテリ３２、制御回路３３及び４個のリレー回路３４〜３７から構成されている。リレー回路３４，３５は、可動子ユニット４ａ，４ｂに対する通電方向を切り替えて、カーテン５ａ，５ｂを開閉するためのものである。また、リレー回路３６，３７は、可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみに通電するためのものである。各リレー回路３４〜３７の励磁コイルは、電源回路３１を介して制御回路３３に接続されている。
【００１２】リレー回路３４，３５の接点３４ａ，３５ａは、バッテリ３２のプラス側に接続され、接点３４ｂ，３５ｂはバッテリ３２のマイナス側に接続されている。そして、切り替え接点３４ｃ，３５ｃは、それぞれリレー回路３６，３７の切り替え接点３６ｃ，３７ｃに接続されている。また、リレー回路３６の接点３６ａは、左側給電基板１４の導体パターン１６ａに接続されている。リレー回路３６の接点３６ｂとリレー回路３７の接点３７ａとは、ともに左側給電基板１４の導体パターン１６ｂと右側給電基板１５の導体パターン１７ｂに接続されている。さらに、リレー回路３７の接点３７ｂは、右側給電基板１５の導体パターン１７ａに接続されている。
【００１３】上記構成のリニアモータ式カーテン開閉装置１の開動作について、図５のフローチャート及び図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。リモコン２によりコントローラ３に開信号が送信されると、開動作処理がスタートする。ステップＳ１０の直列接続通電処理では、制御回路３３の制御信号により、リレー回路３４の切り替え接点３４ｃが接点３４ａに、リレー回路３５の切り替え接点３５ｃが接点３５ｂに切り替わるとともに、リレー回路３６の切り替え接点３６ｃが接点３６ａに、リレー回路３７の切り替え接点３７ｃが接点３７ｂに切り替わる。これにより、可動子ユニット４ａ，４ｂの各コイルには図６（ａ）の矢印に示す方向へ通電され、中央から左右に移動する可動子ユニット４ａ，４ｂに牽引されて、カーテン５ａ，５ｂが開き始める。
【００１４】そして、ステップＳ１２で左右に開動作したカーテン５ａ，５ｂが途中で停止したと判断されると、ステップＳ１４で右側可動子ユニット４ａへの単独通電処理が行われ、同時に所定時間に設定したタイマをスタートさせる。この通電処理は、制御回路３３の制御信号により、リレー回路３６の切り替え接点３６ｃが接点３６ｂに切り替わる。これにより、可動子ユニット４ａにのみ図６（ｂ）の矢印に示す方向へ通電される。このとき、可動子ユニット４ａには、上記ステップＳ１０の直列接続通電処理の場合の略２倍の電流が流れて推力が上がる。そして、ステップＳ１６で設定したタイマ時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１８で、右側のカーテン５ａが完全に開き切って停止したと判定されると、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ１８のカーテン５ａの停止が判定される前に、ステップＳ１６でタイマ時間が経過したと判定された場合は、ステップＳ２０へジャンプする。
【００１５】ステップＳ２０では、左側可動子ユニット４ｂへの単独通電処理が行われ、同時に所定時間に設定したタイマをスタートさせる。この通電処理は、制御回路３３の制御信号により、リレー回路３６の切り替え接点３６ｃが接点３６ａに切り替わるとともに、リレー回路３７の切り替え接点３７ｃが接点３７ａに切り替わる。これにより、可動子ユニット４ｂにのみ図６（ｃ）の矢印に示す方向へ通電される。このとき、可動子ユニット４ｂには、上記ステップＳ１４の通電処理と同様直列接続通電の場合の略２倍の電流が流れて推力が上がる。そして、ステップＳ２２で設定したタイマ時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ２４で、左側のカーテン５ｂが完全に開き切って停止したと判定されると、ステップＳ２６へ進んで通電を停止する。ステップＳ２４のカーテン５ｂの停止が判定される前に、ステップＳ２２でタイマ時間が経過したと判定された場合は、ステップＳ２６へジャンプして、通電を停止する。
【００１６】上記したように、開閉途中で停止した左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみに単独通電することができる。この場合、直列接続された左右一対の可動子コイル４ａ，ａ４ｂの何れか一方のみに通電するものであるから、一方の可動子コイルに略２倍の電流を流してリニアモータの推力を高めることができ、開閉途中に障害物があったり、開方向端部に引き寄せられて折り畳み状になったカーテン５ａ，５ｂの反発力により推力が不足して、開閉できなくなったり、完全に開き切れなくなったりするような不都合を回避できる。また、所定時間に設定したタイマ時間が経過すると、左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみへの通電処理が自動的に停止されるから、可動子ユニット４ａ，４ｂへの通電時間が長くなってコイルが発熱したり、バッテリの充電量が不足してしまうことがない。
【００１７】尚、カーテン５ａ，５ｂの閉動作処理は、制御回路３３の制御信号により、リレー回路３４の切り替え接点３４ｃを接点３４ｂに、リレー回路３５の切り替え接点３５ｃを接点３５ａに切り替えて、逆方向へ通電することにより行われる。そして、直列接続通電処理及び左右一対の可動子ユニット４ａ，４ｂの何れか一方のみへの通電処理は、上記開動作に準じて行われる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１１０３２１
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）６月３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 始
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３４２０６７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１２月１４日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１５４５２５ |
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