巻取装置及びスクリーン装置
【課題】簡易的な構造によってスクリーンの導出及び巻き取りを行い、同時に精度よく円滑なスクリーンの開閉を実現する技術を提供する。
【解決手段】巻取パイプ６０の回動にともない軸受け部５０は第２のストッパ４４の方向へ移動し、軸受け部５０の右側端部である第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２の規制面５６に当接する。このとき、軸受け部５０は、第２のストッパ４４により、これ以上右方向に移動できない。すると、モータの電流が多くなり、電流制御部が、その上昇電流を検知すると、モータ制御部がリミッタを作動させ、電流供給を停止しモータを停止させる。
【解決手段】巻取パイプ６０の回動にともない軸受け部５０は第２のストッパ４４の方向へ移動し、軸受け部５０の右側端部である第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２の規制面５６に当接する。このとき、軸受け部５０は、第２のストッパ４４により、これ以上右方向に移動できない。すると、モータの電流が多くなり、電流制御部が、その上昇電流を検知すると、モータ制御部がリミッタを作動させ、電流供給を停止しモータを停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取装置及びスクリーン装置に係り、特に、駆動力によりスクリーンを導出及び巻取りを行う巻取装置及びその巻取装置を備えたスクリーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンを巻取パイプに取り付け、巻取パイプを回動することによって、スクリーンを導出したり巻き取ったりするスクリーン装置がある。この種のスクリーン装置では、スクリーンの導出のために、手動もしくは駆動装置で巻取パイプが回動される。さらに、駆動装置として、バネ機構などを用いた機械式やモータなどを用いた電動式がある。
【０００３】
電動式のスクリーン装置の一形態として、例えば、スクリーンの導出又は巻取をモータの回転軸に取り付けられたエンコーダ等によって制御する技術がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示するような、エンコーダを用いたスクリーン装置にあっては、当然にエンコーダと、エンコーダへの電力供給やエンコーダからの出力を受け回転量を算出するための装置が必要となり、装置が大型化してしまい、またコスト上昇の要因ともなる。また、エンコーダを用いない場合、例えば、スクリーンの導出先頭の端部が所定の位置に達したときに、センサによって検出する技術もある。しかし、この装置では、センサの取付位置までケーブルを配設する必要があり、外観上好ましくない。また、センサの取付位置を精度よく設定することが難しい。つまり、スクリーンの開閉を精度よく簡易的に行えないことがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、簡易的な構造によってスクリーンの導出及び巻き取りを行い、同時に精度よく円滑なスクリーンの開閉を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る装置は、スクリーンの巻取装置に関する。この装置は、スクリーンを巻き取るパイプと、前記パイプの端部に取り付けられて前記パイプを支持する支持手段と、前記パイプの他方の端部に取り付けられ、前記パイプを回動する駆動手段を備える巻取装置であって、前記支持手段は、螺刻された支柱と、前記螺刻に回動可能に螺接するとともに、前記パイプの一端の近傍内部に移動範囲が規制されて係合する係合手段と、を備え、前記係合手段は、前記パイプの回動にともなって、前記螺刻に案内されて移動する。
また、前記パイプの回動の量を、前記支柱に施された螺刻によって制御してもよい。
また、前記パイプの回動の始点及び終点を、前記支柱に施されている螺刻の端部により制御してもよい。
また、前記駆動手段は、前記係合手段が前記螺刻の端部に移動し、前記端部によって移動不可能となり、前記駆動手段の電流が所定値を超えたときに、前記駆動手段への電力供給を停止する駆動制御部を有してもよい。
また、前記駆動制御部は、スクリーンを導出するときに前記駆動手段に供給する電力を、スクリーンを巻き取るときに前記駆動手段に供給する電力に対して、１／２以下としてもよい。
本発明に係る別の装置は、スクリーン装置に関する。この装置は、上記の巻取装置と、スクリーンと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スクリーンの導出及び巻取の量を、巻取パイプの一端に取り付けられた支持手段の螺刻によって制御できる。このため、簡易的な構造の巻取装置及びスクリーン装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るスクリーン装置１０の概略図を壁１１に取り付けられた状態で正面から示した図である。図２はスクリーン装置１０のスクリーン１２の導出及び巻取を行うために駆動するモータ３３を制御する駆動制御部３２の機能ブロック図である。
【００１０】
スクリーン装置１０は、幕体であるスクリーン１２と、スクリーン１２を導出する及び巻き取る巻取装置２０を備える。
【００１１】
巻取装置２０は、スクリーン１２が巻回される巻取パイプ６０と、巻取パイプ６０の一端に取り付けられ巻取パイプ６０を回動する駆動装置３０と、巻取パイプ６０の他方の一端に取り付けられる巻取制御支持部４０とを備える。
【００１２】
駆動装置３０及び巻取制御支持部４０は、それぞれＬ字状の取付部３１，４１を備えて壁１１に取り付けられる。そして、巻取パイプ６０の端部にそれぞれ取り付けられた駆動装置３０及び巻取制御支持部４０は、巻取パイプ６０を支持する。そして、駆動装置３０は、モータ３３を駆動させ巻取パイプ６０を回動することで、巻取パイプ６０に取り付けられたスクリーン１２を導出又は巻き取る。また、スクリーン１２の導出側の端部の一辺には、ウェイトバー１４が取り付けられ、このウェイトバー１４にかかる重力によって、スクリーン１２が張設されている。
【００１３】
駆動装置３０は、モータ３３と、駆動制御部３２と、駆動装置３０に電力を供給する電源ケーブル３９と、を備える。モータ３３は、その回転軸を巻取パイプ６０の中心軸に係合しており、上述の通り巻取パイプ６０を回動する。モータ３３の仕様は、例えば、定格電圧１２Ｖ、定格電力１００Ｗとする。駆動制御部３２は、リモコン１５を介してユーザの指示を取得し、モータ３３を所定方向に回転させる。ここでは便宜的に、スクリーン１２を導出する回転方向を「導出回転方向」といい、スクリーン１２を巻き取る回転方向を「巻取回転方向」という。モータ３３は、一般的なＤＣ（直流）モータであり、スクリーン１２の大きさ（重量）や、スクリーン１２を導出又は巻き取る速度等に応じた仕様とすればよい。また、モータ制御部３５や電流制御部３６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）等のＬＳＩ（大規模集積回路）やメモリ、及びそのメモリに記憶されてそれぞれの機能を実行するプログラムにより実現され、必要に応じて、スクリーン装置１０の駆動状態を記憶する記憶領域を有する。なお、後述の第２及び第３の実施形態における、駆動制御部３２の各構成要素についても同様である。また、駆動状態とは、例えば、スクリーン１２の巻取又は導出状態であるかや、モータ３３を完全に巻取り又は導出して停止したか、さらに、途中で停止したかといった状態である。
【００１４】
図３は、巻取制御支持部４０の構造について説明するための図であり、ここでは理解の容易のために、スクリーン１２を取り除き、巻取パイプ６０を断面構造とした図を示している。図４は、巻取パイプ６０を示す図であり、図４（ａ）は、開口部分（正面）を示した図であり、図４（ｂ）は長手方向の側面断面図である。さらに、図５は、巻取パイプ６０の斜視図である。そして、図６は、図２に示した巻取制御支持部４０から、巻取パイプ６０を取り除いた状態を示す図であり、さらに図７は、図６から軸受け部５０を取り除いた状態を示す図である。また、図８（ａ）は、軸受け部５０の側面図を示す図であり、図８（ｂ）は軸受け部５０の正面図（平面図）を示す図である。
【００１５】
図示の通り、巻取制御支持部４０は、取付部４１と、雄ネジ螺刻部４９を有する巻取軸４２と、巻取パイプ６０の内部で巻取パイプ６０と係合すると共に巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９に螺接する軸受け部５０とを有する。
【００１６】
巻取パイプ６０は、例えばアルミニウム合金の円筒形状のパイプであって、図４（ａ）に示すように、断面視で、巻取パイプ６０の内部に、中心方向に向かって所定の高さの係合突部６１が上下左右の４箇所に、つまり９０度間隔で形成されている。そして、図４（ｂ）及び図５に示すように、係合突部６１は、巻取パイプ６０の長手方向（図４（ｂ）ではＸＹ方向）に亘って形成されている。
【００１７】
例えば図６に示すように、巻取制御支持部４０は、取付部４１に挿嵌されたボルト４６と、ボルトに螺接して取り付けられた軸受け部５０と、を有する。このとき、ボルト４６の頭部は、取付部４１の図示左側に係止するように、ボルト４６は挿嵌され、さらに取付部４１に固定されている。そして、ボルト４６の軸が、巻取軸４２として機能する。
【００１８】
そして、取付部４１を挟んで頭部の対面には、ナットである第１のストッパ４３がボルト４６の巻取軸４２の根本部分に螺着している。さらに、巻取軸４２の先端部近傍の所定の位置に、ナットである第２のストッパ４４が取り付けられ、固定ネジ４５により、固定されている。
【００１９】
また、図８に示すように、軸受け部５０は、略円筒形状に樹脂材で形成されており、中心には、軸孔５２が形成されており、さらに、軸孔５２にはタップ加工により螺刻された雌ネジ螺刻部５３が形成されている。軸受け部５０の外周側面には、断面視で９０度間隔で、長手方向（ＸＹ方向）に亘って係合溝５１が形成されている。また、主に図８（ｂ）に示すように、軸受け部５０の外周側面には、断面視で上側の係合溝５１と左側の係合溝５１の間に、断面視で略長方形で所定の深さの第１の外縁溝部５４ａが形成されている。同様に、軸孔５２を挟んだ対面の、右側の係合溝５１と下側の係合溝５１との間には、第２の外縁溝部５４ｂが形成されている。
【００２０】
そして軸受け部５０は、第１のストッパ４３と第２のストッパ４４の間に配されており、回転しながら、第１のストッパ４３と第２のストッパ４４の間を移動する。
【００２１】
また、係合溝５１と巻取パイプ６０の係合突部６１とが係合して、軸受け部５０は巻取パイプ６０の内部に係合する。係合突部６１と係合溝５１とは、巻取パイプ６０の内部に取り付けられた状態の軸受け部５０が長手方向に円滑に移動でき、かつ、巻取パイプ６０の円周方向には固定される大きさに形成されている。そして、巻取パイプ６０が回転すると、巻取パイプ６０に係合する軸受け部５０が巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９に案内され、回転しながら左右方向に移動する。そして、軸受け部５０が第１のストッパ４３もしくは第２のストッパ４４に当接すると、軸受け部５０に係合する巻取パイプ６０の回転が拘束され、スクリーン１２の導出又は巻き取りが停止する。この動作については、後述する。
【００２２】
また、スクリーン１２の導出量は、巻取パイプ６０の径と、軸受け部５０が第１のストッパ４３から第２のストッパ４４までに移動するときの回転する回数によって決まる。そして、その回転する回数は、雄ネジ螺刻部４９において第１のストッパ４３から第２のストッパ４４までの間に螺刻されているピッチ（またはリード）の数によって決まる。つまり、軸受け部５０の回転する回数Ｎが１０回転で、且つ、巻取パイプ６０の径Ｄが５０ｍｍである場合、スクリーン１２の導出量Ｌは、
Ｌ＝πＤＮ≒３．１４×５０×１０＝１５７０ｍｍ
となる。したがって、導出量Ｌの設定は、第２のストッパ４４の位置を調整することで行う。
【００２３】
以上の構成によるスクリーン装置１０の動作について、主に図９〜図１２を用いて説明する。
【００２４】
図９は、スクリーン１２が完全に巻き取られた状態のスクリーン装置１０を示しており、このときのスクリーン１２の位置を上限位置という。また、図１０は、上限位置のときの軸受け部５０の位置を示した図である。また、図１１は、スクリーン１２が完全に導出した状態のスクリーン装置１０を示しており、このときのスクリーン１２の位置を下限位置という。また、図１２は、下限位置のときの軸受け部５０の位置を示した図である。
【００２５】
図９及び図１０の状態では、軸受け部５０の左端面である第１の規制面５５は、第１のストッパ４３の第１のリミット面４７に当接している。そして、第１のリミット面４７のため、軸受け部５０は、これ以上左方向には移動しない。この位置で、モータ３３が巻取方向に回転した場合、軸受け部５０が移動できないため、一般には、モータ３３の電流値は、所定の電流値から上昇し、図２に示した電流制御部３６が、その上昇した旨を検知すると、モータ制御部３５がリミッタを作動させモータ３３を停止させる。なお、上述の、所定の電流値から上昇する電流を「上昇電流」ともいう。予め設定するピーク電流値である電源遮断電流値に達した旨を検知することで、上昇電流が出現した旨を判断してもよく、定常状態でモータ３３が回動しているときの電流値が１．０Ａの場合、電源遮断電流値を１．５Ａに設定する。
【００２６】
この様にモータ３３の電流が上昇しモータ３３が停止する条件として、例えば、図３に示したような、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接していない位置から、第１のストッパ４３方向（Ｘ方向）に移動してきたときや、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接して停止している状況からユーザによりさらに巻取方向への動作指示を受けた場合が想定される。
【００２７】
次に、図９及び図１０に示した状態で、ユーザがリモコン１５を操作してスクリーン１２を導出する指示をすると、指示取得部３７がその旨の信号を受信しモータ制御部３５がモータ３３を導出方向（図３ではＢ方向）に回動させる。すると、モータ３３に係止している巻取パイプ６０が回動し、さらに巻取パイプ６０に係止している軸受け部５０が回転する。すると、軸受け部５０は巻取軸４２に螺接しているため、係合突部６１及び雄ネジ螺刻部４９に案内され、巻取パイプ６０の回転にともなって、図示で右方向に移動する。
【００２８】
そして、図１２に示すように、軸受け部５０の右側端部である第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２のリミット面４８に当接する。このとき、軸受け部５０は、第２のストッパ４４により、これ以上右方向に移動できない。すると、上述と同様に、モータ３３の電流が上昇し、図２に示した電流制御部３６が、その上昇電流を検知すると、モータ制御部３５がリミッタを作動させ、電流供給を停止しモータ３３を停止させる。
【００２９】
したがって、スクリーン１２の導出量（下限位置及び上限位置）は、巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９を移動する軸受け部５０の移動量で正確に決定できる。そして、軸受け部５０が、第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４に当接したときにモータ３３に流れる上昇電流を検知するだけで、スクリーン１２の巻取り又は導出が完了したと判断して、モータ３３を停止させることができる。すなわち、モータ３３を停止させる制御が容易であり、制御のための構成も、簡易的に実現できる。なお、モータ３３自体が、所定のピーク電流を検知してその動作を停止させる機能を有する場合、モータ制御部３５や電流制御部３６の機能はなくてもよく、駆動制御部３２は、リモコン１５の指示を受けてオンオフ制御するだけでよく、モータ３３の駆動制御部３２の構成はよりシンプルになる。
【００３０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成で、モータ３３に供給する電流を、スクリーン１２の導出と巻取の動作で異なる値で制御する。具体的には、モータ３３が導出方向に回転するときの電圧を、巻取方向に回転するときの電圧の１／３〜１／２に設定する。
【００３１】
モータ３３に供給される電流が所定のピーク電流値に達した旨を検知して、モータ３３を停止させる場合、モータ３３を瞬時に停止することは難しく、１秒程度のタイムラグが生じることがある。特に、一般のモータ３３は、その起動時に、一時的に比較的大きな電流が必要とされる。したがって、ある程度の期間、電流が過大に供給されることが必要であり、１秒程度は上昇電流が供給されることがある。
【００３２】
その場合、ピーク電流値を超えた電流が供給され、モータ３３には過大なトルクが発生する。その結果、第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４の位置において、いわゆるくさび機構が働き、軸受け部５０は過大なトルクで締め付けられることになる。特に、スクリーン装置１０が大型の場合、風対策として比較的重い（例えば、５〜１０ｋｇ）ウェイトバーが用いられることがある。その場合、下限位置に達したときに軸受け部５０に生じるトルクは、モータ３３のトルクに加え、スクリーン１２の重量及びウェイトバー１４の重量によるトルクが加算される。さらに、スクリーン１２を上昇させるとき、つまり、モータ３３を巻取方向に回転させるときには、スクリーン１２やウェイトバー１４の重量によるトルクが、モータ３３のトルクからマイナスされる。このため、スクリーン１２が下限位置から脱出できないことも想定される。
【００３３】
なお、雄ネジ螺刻部４９や雌ネジ螺刻部５３のピッチを比較的広くとることで、上記のくさび機構による働き（軸受け部５０の締めつけトルク）を低減できる。しかし、ピッチを広く設定した場合であっても、さらに対策が必要な場合がある。
【００３４】
一般に、スクリーン１２を下降させるときには、スクリーン１２及びウェイトバー１４の重量により、ほとんどモータ３３のトルクを必要としない。そこで、スクリーン１２を導出して下降させるときに、モータ３３に印加する電圧を、スクリーン１２を上昇させるときの１／２〜１／３に低減する。以下、スクリーン１２を導出して下降させているときに、モータ３３に印加する電圧を下降電圧といい、スクリーン１２を巻取り上昇させているときに、モータ３３に印加しする電圧を上昇電圧といい、さらに、スクリーン１２を下限位置又は上限位置から脱出させるときに印加する電圧を脱出電圧という。
【００３５】
なお、スクリーン１２を上限位置から脱出させるときに、つまり。軸受け部５０を第１のストッパ４３から離間させるときには、確実にまた円滑に離間させるために、脱出電圧を、上昇電圧と同じに設定する。脱出電圧と上昇電圧とを同一とする期間は、１〜２秒でよい。なお、スクリーン１２が上限位置以外の場所から下降方向に始動する場合は、印加する電圧を下降電圧と等しく、上昇電圧の１／２〜１／３とする。
【００３６】
つついて、上述のスクリーン装置１０の駆動動作におけるモータ３３の制御に関して図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００３７】
ユーザがリモコン１５を操作して、スクリーン装置１０を駆動させる指示をすると、指示取得部３７はその指示を取得し、モータ制御部３５にその指示に応じた動作をするよう通知する（Ｓ１０）。
【００３８】
モータ制御部３５は、ユーザの指示がスクリーン１２の巻取りか、それとも導出かを判断する（Ｓ１２）。
【００３９】
巻取りである場合（Ｓ１２のＹ）、モータ制御部３５はモータ３３に印加する電圧を上昇電圧、例えば１２Ｖに設定する（Ｓ１４）。そして、モータ制御部３５は、まずモータ３３を起動させるために所定期間、例えば１秒間、脱出電圧をモータ３３に印加した後、上昇電圧となるように、モータ３３に印加される電圧を制御する。上昇電圧が印加されている期間は、スクリーン１２が上昇している期間である。
【００４０】
そして、電流制御部３６は、モータ３３に流れる電流を監視し、上昇電流を検知したら、スクリーン１２が上限位置に達した、つまり、軸受け部５０の第１の規制面５５が、第１のストッパ４３の第１のリミット面４７に当接したと判断し（Ｓ１６のＹ）、モータ３３を停止する（Ｓ１８）。電流制御部３６は、上昇電流を検知するまで継続して電流を監視する（Ｓ１６のＮ）。
【００４１】
Ｓ１２の処理の説明に戻り、ユーザの指示がスクリーン１２の導出である場合（Ｓ１２のＮ）、モータ制御部３５は、スクリーン１２の始動位置が上限位置であるか否かを判断する（Ｓ２０）。この判断のため、モータ制御部３５は、モータ３３を停止したときのスクリーン１２の位置を記憶する。
【００４２】
スクリーン１２の始動位置が上限位置である場合（Ｓ２０のＹ）、上限位置からの脱出を円滑にするため、モータ制御部３５はモータ３３に供給する電圧を、所定期間だけ、脱出電圧として上昇電圧に設定し（Ｓ２２）、そして所定期間を経過したら下降電圧に設定する（Ｓ２４）。
【００４３】
スクリーン１２の始動位置が上限位置でない場合（Ｓ２０のＮ）、軸受け部５０は過大なトルクで締め付けられてはいないので、脱出電圧（上昇電圧）に設定する必要はなく、モータ制御部３５は、モータ３３に対して、上述した下降電圧を設定する。
【００４４】
そして、電流制御部３６は、モータ３３の電流を監視し、上昇電流を検知したら、スクリーン１２が下限位置に達した、つまり、軸受け部５０の第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２のリミット面４８に当接したと判断し（Ｓ２６のＹ）、モータ３３を停止する（Ｓ１８）。電流制御部３６は、上昇電流を検知するまで継続して電流を監視する（Ｓ２６のＮ）
【００４５】
以上、このように、スクリーン１２を下降させる場合に、モータ３３に印加する電圧を、スクリーン１２を上昇させる場合に対して、１／２〜１／３にすることで、スクリーン１２が下限位置に達したときに、軸受け部５０に過大な締めつけトルクが作用しない。したがって、下限位置から脱出するときに、スクリーン１２は円滑に脱出できる、つまり巻取動作を開始できる。また、この制御を行う構成は、第１の実施形態と同じであり、ケーブルの配設の追加等が不要である。
【００４６】
（第３の実施形態）
本実施形態では、スクリーン１２の上限位置又は下限位置に達するとき、つまり、軸受け部５０が第１のストッパ４３または第２のストッパ４４に当接するときに、上述の上昇電流を発生させずモータ３３を停止させる。これによって、軸受け部５０に作用する過大な締めつけトルクを低減する。このために、第１の実施形態の構成を一部変更し、軸受け部５０が第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４に当接するタイミングを、リミットスイッチで検出する。
【００４７】
図１４は、本実施形態における、巻取制御支持部４０の構造及び駆動制御部３２の構成を示す図であり、図１５は、リミットスイッチで検出する検出子７１を備えた軸受け部５０を示す図である。具体的には、軸受け部５０の第１の外縁溝部５４ａに磁性体の検出子７１を取り付け、さらに、取付部４１に第１のリミット検出部７２と第２のリミット検出部７３とを取り付け、検出子７１の近接を検知する。したがって、第１のリミット検出部７２は、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接する直前、例えば、２回転前（もしくは２ピッチ前）で検出子７１を検知する位置に設置される。また、第２のリミット検出部７３も、軸受け部５０が第２のストッパ４４に当接する直前、例えば、２回転前で検知できる位置に設置される。さらに、第２の外縁溝部５４ｂにも検出子７１を備える構成の場合、より精度よく、つまり、半回転単位で制御が可能となる。
【００４８】
また、駆動制御部３２は、電流制御部３６に替わって、開パルス検出部７４と閉パルス検出部７５とを備える。開パルス検出部７４は、第１のリミット検出部７２の出力を取得し、検出子７１の近接を検出する。同様に、閉パルス検出部７５は、第２のリミット検出部７３の出力を取得し、検出子７１の近接を検出する。ここでは、第１のリミット検出部７２及び第２のリミット検出部７３は、検出子７１が近接したときに、オン信号を出力し、近接していないときは、オフ信号を出力する。
【００４９】
例えば、軸受け部５０が第１のストッパ４３に近づき、第１のリミット検出部７２が検出子７１を検出すると、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。すると、開パルス検出部７４は、その旨を検知する。そして、軸受け部５０が更に第１のストッパ４３の方向へ移動すると、軸受け部５０の回転にともない検出子７１も回転し、第１のリミット検出部７２はオフ信号を出力する。さらに、軸受け部５０が第１のストッパ４３の方向へ移動し、軸受け部５０が一回転すると、検出子７１が再び第１のリミット検出部７２に近接して、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。開パルス検出部７４はそのオン信号を取得し、２度目のオン信号の入力があったことを記憶する。
【００５０】
さらに、軸受け部５０が第１のストッパ４３の方向へ移動し、軸受け部５０が一回転すると、検出子７１が再び第１のリミット検出部７２に近接して、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。開パルス検出部７４はそのオン信号を取得し、３度目のオン信号の入力があったことを検知し、軸受け部５０が２回転したと判断し、モータ制御部３５にその旨を通知する信号を出力する。
【００５１】
すると、モータ制御部３５は、モータ３３に供給する電力を遮断する。それにともなって、巻取パイプ６０は停止し、スクリーン１２の導出が下限位置で停止する。
【００５２】
なお、軸受け部５０が第２のストッパ４４に近接したときも同様に、第２のリミット検出部７３が検出子７１を検知し、さらに、所定回数だけ軸受け部５０が回動したことを判断し、モータ制御部３５がモータ３３を停止する。
【００５３】
このように、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接する直前に、軸受け部５０が近接している、つまり、スクリーン１２が下限位置に近づいている旨を、リミットスイッチで検知し、検知後、所定回数だけモータ３３を回動させる構成とすることで、軸受け部５０が過度なトルクによって締め付けられること、言い換えると、いわゆるくさび効果が作用することを低減できる。したがって、巻取装置２０は、下限位置又は上限位置からスクリーン１２を円滑に脱出させ、巻取又は導出動作を行うことができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
第１〜３の実施形態では、巻取パイプ６０を回動する駆動手段としてモータ３３を用いたが、手動式の駆動手段を用いてもよい。手動式の駆動手段として、スプリングモータ（ゼンマイ）によるものやチェーンによるものがある。
【００５５】
一般に、手動式で廉価なスクリーン装置の場合、スクリーンの上限位置での停止には、ウェイトバーが、巻取装置により移動を規制されることによってなされる。つまり、ウェイトバーが、巻取装置に衝突することによって、スクリーンの巻取りが停止する。特に、スプリングモータを用いたスクリーン装置にあっては、巻き取りのときに、スクリーンが勢いよく上昇してしまい、ウェイトバーが巻取装置に衝突するときに、大きな音が発生してしまう。また、衝突の衝撃で、巻取装置に不具合が発生しかねない。スクリーンの生地を傷めてしまうこともある。チェーン式のスクリーン装置であっても、上限位置において、必要以上に人の力が作用し、この場合も、スクリーンの生地を傷める原因となる。
【００５６】
高級品のスクリーン装置では、遊星ギアを使用したブレーキ機構が採用され、ウェイトバーが上限位置に近づくと減速して、巻取装置とウェイトバーの衝突を緩和している。しかし、廉価なスクリーン装置には、コストとの観点で採用はできない。また、遊星ギアのブレーキ機構は、部品点数が多く複雑な機構のため、高級品のスクリーン装置であっても、より簡易的な機構が望ましい。
【００５７】
しかし、上述のような、巻取制御支持部４０の構造を採用することで、ウェイトバーが巻取装置に衝突することなく、巻取動作を停止することができる。したがって、衝突や必要以上の力が作用することで、巻取装置やスクリーンに不具合が発生することを回避できる。また、スクリーンの導出のときに導出しすぎると、スクリーンを逆巻きしてしまうことがあるが、下限位置に対しても適正な位置に停止させることができるため、この逆巻きも防止できる。
【００５８】
また、スプリングモータを用いた場合には、スクリーンの停止位置を、ウェイトバーが巻取装置に接触する位置にしか設定できないという制限がある。しかし、本実施形態にあっては、そのような制限がなく、様々な位置を上限位置に設定できる。ユーザによっては、スクリーンを全開せず、窓の上部にスクリーンを残すことを希望することがあり、そのような場合、スプリングモータを用いたスクリーン装置では、実現が難しかった。しかし、本実施形態では、その様なユーザの要望に対して、柔軟に対応が可能であり、簡易的な構造であるため、コストの観点でも採用が容易である。
【００５９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６０】
例えば、第３の実施形態で、検出子７１の近接を検知後、所定回数（２回転）後、モータ３３を停止させたが、例えば、近接検知後、１回転後にモータ３３に供給する電圧を低下させてもよい、つまり、段階的に、モータ３３に供給する電力を低下させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る、スクリーン装置の概略図である。
【図２】本発明の第1の実施形態に係る、スクリーンの導出及び巻取を行うために駆動するモータを制御する駆動制御部の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部の構造を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る、巻取パイプの一部を示す正面図及び断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る、巻取パイプの一部を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部について、図２の巻取パイプを取り除いた状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部について、図６の軸受け部を取り除いた状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る、軸受け部の構造を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に巻き取られた状態の巻取制御支持部スクリーン装置を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に巻き取られた状態の巻取制御支持部の軸受け部の位置を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に導出された状態のスクリーン装置を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に導出された状態の巻取制御支持部の軸受け部の位置を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る、スクリーン装置の駆動動作におけるモータの制御に関するフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る、巻取制御支持部の構造及び駆動制御部の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る、リミットスイッチで検出する検出子が取り付けられた軸受け部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ スクリーン装置
１１ 壁
１２ スクリーン
１４ ウェイトバー
１５ リモコン
２０ 巻取装置
３０ 駆動装置
３１ 取付部
３２ 駆動制御部
３３ モータ
３５ モータ制御部
３６ 電流制御部
３７ 指示取得部
４０ 巻取制御支持部
４１ 取付部
４２ 巻取軸
４３ 第１のストッパ
４４ 第２のストッパ
４５ 固定ネジ
４６ ボルト
４７ 第１のリミット面
４８ 第２のリミット面
４９ 雄ネジ螺刻部
５０ 軸受け部
５１ 係合溝
５２ 軸孔
５３ 雌ネジ螺刻部
５４ａ 第１の外縁溝部
５４ｂ 第２の外縁溝部
５５ 第１の規制面
５６ 第２の規制面
６０ 巻取パイプ
６１ 係合突部
７１ 検出子
７２ 第１のリミット検出部
７３ 第２のリミット検出部
７４ 開パルス検出部
７５ 閉パルス検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取装置及びスクリーン装置に係り、特に、駆動力によりスクリーンを導出及び巻取りを行う巻取装置及びその巻取装置を備えたスクリーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンを巻取パイプに取り付け、巻取パイプを回動することによって、スクリーンを導出したり巻き取ったりするスクリーン装置がある。この種のスクリーン装置では、スクリーンの導出のために、手動もしくは駆動装置で巻取パイプが回動される。さらに、駆動装置として、バネ機構などを用いた機械式やモータなどを用いた電動式がある。
【０００３】
電動式のスクリーン装置の一形態として、例えば、スクリーンの導出又は巻取をモータの回転軸に取り付けられたエンコーダ等によって制御する技術がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示するような、エンコーダを用いたスクリーン装置にあっては、当然にエンコーダと、エンコーダへの電力供給やエンコーダからの出力を受け回転量を算出するための装置が必要となり、装置が大型化してしまい、またコスト上昇の要因ともなる。また、エンコーダを用いない場合、例えば、スクリーンの導出先頭の端部が所定の位置に達したときに、センサによって検出する技術もある。しかし、この装置では、センサの取付位置までケーブルを配設する必要があり、外観上好ましくない。また、センサの取付位置を精度よく設定することが難しい。つまり、スクリーンの開閉を精度よく簡易的に行えないことがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、簡易的な構造によってスクリーンの導出及び巻き取りを行い、同時に精度よく円滑なスクリーンの開閉を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る装置は、スクリーンの巻取装置に関する。この装置は、スクリーンを巻き取るパイプと、前記パイプの端部に取り付けられて前記パイプを支持する支持手段と、前記パイプの他方の端部に取り付けられ、前記パイプを回動する駆動手段を備える巻取装置であって、前記支持手段は、螺刻された支柱と、前記螺刻に回動可能に螺接するとともに、前記パイプの一端の近傍内部に移動範囲が規制されて係合する係合手段と、を備え、前記係合手段は、前記パイプの回動にともなって、前記螺刻に案内されて移動する。
また、前記パイプの回動の量を、前記支柱に施された螺刻によって制御してもよい。
また、前記パイプの回動の始点及び終点を、前記支柱に施されている螺刻の端部により制御してもよい。
また、前記駆動手段は、前記係合手段が前記螺刻の端部に移動し、前記端部によって移動不可能となり、前記駆動手段の電流が所定値を超えたときに、前記駆動手段への電力供給を停止する駆動制御部を有してもよい。
また、前記駆動制御部は、スクリーンを導出するときに前記駆動手段に供給する電力を、スクリーンを巻き取るときに前記駆動手段に供給する電力に対して、１／２以下としてもよい。
本発明に係る別の装置は、スクリーン装置に関する。この装置は、上記の巻取装置と、スクリーンと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スクリーンの導出及び巻取の量を、巻取パイプの一端に取り付けられた支持手段の螺刻によって制御できる。このため、簡易的な構造の巻取装置及びスクリーン装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るスクリーン装置１０の概略図を壁１１に取り付けられた状態で正面から示した図である。図２はスクリーン装置１０のスクリーン１２の導出及び巻取を行うために駆動するモータ３３を制御する駆動制御部３２の機能ブロック図である。
【００１０】
スクリーン装置１０は、幕体であるスクリーン１２と、スクリーン１２を導出する及び巻き取る巻取装置２０を備える。
【００１１】
巻取装置２０は、スクリーン１２が巻回される巻取パイプ６０と、巻取パイプ６０の一端に取り付けられ巻取パイプ６０を回動する駆動装置３０と、巻取パイプ６０の他方の一端に取り付けられる巻取制御支持部４０とを備える。
【００１２】
駆動装置３０及び巻取制御支持部４０は、それぞれＬ字状の取付部３１，４１を備えて壁１１に取り付けられる。そして、巻取パイプ６０の端部にそれぞれ取り付けられた駆動装置３０及び巻取制御支持部４０は、巻取パイプ６０を支持する。そして、駆動装置３０は、モータ３３を駆動させ巻取パイプ６０を回動することで、巻取パイプ６０に取り付けられたスクリーン１２を導出又は巻き取る。また、スクリーン１２の導出側の端部の一辺には、ウェイトバー１４が取り付けられ、このウェイトバー１４にかかる重力によって、スクリーン１２が張設されている。
【００１３】
駆動装置３０は、モータ３３と、駆動制御部３２と、駆動装置３０に電力を供給する電源ケーブル３９と、を備える。モータ３３は、その回転軸を巻取パイプ６０の中心軸に係合しており、上述の通り巻取パイプ６０を回動する。モータ３３の仕様は、例えば、定格電圧１２Ｖ、定格電力１００Ｗとする。駆動制御部３２は、リモコン１５を介してユーザの指示を取得し、モータ３３を所定方向に回転させる。ここでは便宜的に、スクリーン１２を導出する回転方向を「導出回転方向」といい、スクリーン１２を巻き取る回転方向を「巻取回転方向」という。モータ３３は、一般的なＤＣ（直流）モータであり、スクリーン１２の大きさ（重量）や、スクリーン１２を導出又は巻き取る速度等に応じた仕様とすればよい。また、モータ制御部３５や電流制御部３６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）等のＬＳＩ（大規模集積回路）やメモリ、及びそのメモリに記憶されてそれぞれの機能を実行するプログラムにより実現され、必要に応じて、スクリーン装置１０の駆動状態を記憶する記憶領域を有する。なお、後述の第２及び第３の実施形態における、駆動制御部３２の各構成要素についても同様である。また、駆動状態とは、例えば、スクリーン１２の巻取又は導出状態であるかや、モータ３３を完全に巻取り又は導出して停止したか、さらに、途中で停止したかといった状態である。
【００１４】
図３は、巻取制御支持部４０の構造について説明するための図であり、ここでは理解の容易のために、スクリーン１２を取り除き、巻取パイプ６０を断面構造とした図を示している。図４は、巻取パイプ６０を示す図であり、図４（ａ）は、開口部分（正面）を示した図であり、図４（ｂ）は長手方向の側面断面図である。さらに、図５は、巻取パイプ６０の斜視図である。そして、図６は、図２に示した巻取制御支持部４０から、巻取パイプ６０を取り除いた状態を示す図であり、さらに図７は、図６から軸受け部５０を取り除いた状態を示す図である。また、図８（ａ）は、軸受け部５０の側面図を示す図であり、図８（ｂ）は軸受け部５０の正面図（平面図）を示す図である。
【００１５】
図示の通り、巻取制御支持部４０は、取付部４１と、雄ネジ螺刻部４９を有する巻取軸４２と、巻取パイプ６０の内部で巻取パイプ６０と係合すると共に巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９に螺接する軸受け部５０とを有する。
【００１６】
巻取パイプ６０は、例えばアルミニウム合金の円筒形状のパイプであって、図４（ａ）に示すように、断面視で、巻取パイプ６０の内部に、中心方向に向かって所定の高さの係合突部６１が上下左右の４箇所に、つまり９０度間隔で形成されている。そして、図４（ｂ）及び図５に示すように、係合突部６１は、巻取パイプ６０の長手方向（図４（ｂ）ではＸＹ方向）に亘って形成されている。
【００１７】
例えば図６に示すように、巻取制御支持部４０は、取付部４１に挿嵌されたボルト４６と、ボルトに螺接して取り付けられた軸受け部５０と、を有する。このとき、ボルト４６の頭部は、取付部４１の図示左側に係止するように、ボルト４６は挿嵌され、さらに取付部４１に固定されている。そして、ボルト４６の軸が、巻取軸４２として機能する。
【００１８】
そして、取付部４１を挟んで頭部の対面には、ナットである第１のストッパ４３がボルト４６の巻取軸４２の根本部分に螺着している。さらに、巻取軸４２の先端部近傍の所定の位置に、ナットである第２のストッパ４４が取り付けられ、固定ネジ４５により、固定されている。
【００１９】
また、図８に示すように、軸受け部５０は、略円筒形状に樹脂材で形成されており、中心には、軸孔５２が形成されており、さらに、軸孔５２にはタップ加工により螺刻された雌ネジ螺刻部５３が形成されている。軸受け部５０の外周側面には、断面視で９０度間隔で、長手方向（ＸＹ方向）に亘って係合溝５１が形成されている。また、主に図８（ｂ）に示すように、軸受け部５０の外周側面には、断面視で上側の係合溝５１と左側の係合溝５１の間に、断面視で略長方形で所定の深さの第１の外縁溝部５４ａが形成されている。同様に、軸孔５２を挟んだ対面の、右側の係合溝５１と下側の係合溝５１との間には、第２の外縁溝部５４ｂが形成されている。
【００２０】
そして軸受け部５０は、第１のストッパ４３と第２のストッパ４４の間に配されており、回転しながら、第１のストッパ４３と第２のストッパ４４の間を移動する。
【００２１】
また、係合溝５１と巻取パイプ６０の係合突部６１とが係合して、軸受け部５０は巻取パイプ６０の内部に係合する。係合突部６１と係合溝５１とは、巻取パイプ６０の内部に取り付けられた状態の軸受け部５０が長手方向に円滑に移動でき、かつ、巻取パイプ６０の円周方向には固定される大きさに形成されている。そして、巻取パイプ６０が回転すると、巻取パイプ６０に係合する軸受け部５０が巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９に案内され、回転しながら左右方向に移動する。そして、軸受け部５０が第１のストッパ４３もしくは第２のストッパ４４に当接すると、軸受け部５０に係合する巻取パイプ６０の回転が拘束され、スクリーン１２の導出又は巻き取りが停止する。この動作については、後述する。
【００２２】
また、スクリーン１２の導出量は、巻取パイプ６０の径と、軸受け部５０が第１のストッパ４３から第２のストッパ４４までに移動するときの回転する回数によって決まる。そして、その回転する回数は、雄ネジ螺刻部４９において第１のストッパ４３から第２のストッパ４４までの間に螺刻されているピッチ（またはリード）の数によって決まる。つまり、軸受け部５０の回転する回数Ｎが１０回転で、且つ、巻取パイプ６０の径Ｄが５０ｍｍである場合、スクリーン１２の導出量Ｌは、
Ｌ＝πＤＮ≒３．１４×５０×１０＝１５７０ｍｍ
となる。したがって、導出量Ｌの設定は、第２のストッパ４４の位置を調整することで行う。
【００２３】
以上の構成によるスクリーン装置１０の動作について、主に図９〜図１２を用いて説明する。
【００２４】
図９は、スクリーン１２が完全に巻き取られた状態のスクリーン装置１０を示しており、このときのスクリーン１２の位置を上限位置という。また、図１０は、上限位置のときの軸受け部５０の位置を示した図である。また、図１１は、スクリーン１２が完全に導出した状態のスクリーン装置１０を示しており、このときのスクリーン１２の位置を下限位置という。また、図１２は、下限位置のときの軸受け部５０の位置を示した図である。
【００２５】
図９及び図１０の状態では、軸受け部５０の左端面である第１の規制面５５は、第１のストッパ４３の第１のリミット面４７に当接している。そして、第１のリミット面４７のため、軸受け部５０は、これ以上左方向には移動しない。この位置で、モータ３３が巻取方向に回転した場合、軸受け部５０が移動できないため、一般には、モータ３３の電流値は、所定の電流値から上昇し、図２に示した電流制御部３６が、その上昇した旨を検知すると、モータ制御部３５がリミッタを作動させモータ３３を停止させる。なお、上述の、所定の電流値から上昇する電流を「上昇電流」ともいう。予め設定するピーク電流値である電源遮断電流値に達した旨を検知することで、上昇電流が出現した旨を判断してもよく、定常状態でモータ３３が回動しているときの電流値が１．０Ａの場合、電源遮断電流値を１．５Ａに設定する。
【００２６】
この様にモータ３３の電流が上昇しモータ３３が停止する条件として、例えば、図３に示したような、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接していない位置から、第１のストッパ４３方向（Ｘ方向）に移動してきたときや、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接して停止している状況からユーザによりさらに巻取方向への動作指示を受けた場合が想定される。
【００２７】
次に、図９及び図１０に示した状態で、ユーザがリモコン１５を操作してスクリーン１２を導出する指示をすると、指示取得部３７がその旨の信号を受信しモータ制御部３５がモータ３３を導出方向（図３ではＢ方向）に回動させる。すると、モータ３３に係止している巻取パイプ６０が回動し、さらに巻取パイプ６０に係止している軸受け部５０が回転する。すると、軸受け部５０は巻取軸４２に螺接しているため、係合突部６１及び雄ネジ螺刻部４９に案内され、巻取パイプ６０の回転にともなって、図示で右方向に移動する。
【００２８】
そして、図１２に示すように、軸受け部５０の右側端部である第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２のリミット面４８に当接する。このとき、軸受け部５０は、第２のストッパ４４により、これ以上右方向に移動できない。すると、上述と同様に、モータ３３の電流が上昇し、図２に示した電流制御部３６が、その上昇電流を検知すると、モータ制御部３５がリミッタを作動させ、電流供給を停止しモータ３３を停止させる。
【００２９】
したがって、スクリーン１２の導出量（下限位置及び上限位置）は、巻取軸４２の雄ネジ螺刻部４９を移動する軸受け部５０の移動量で正確に決定できる。そして、軸受け部５０が、第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４に当接したときにモータ３３に流れる上昇電流を検知するだけで、スクリーン１２の巻取り又は導出が完了したと判断して、モータ３３を停止させることができる。すなわち、モータ３３を停止させる制御が容易であり、制御のための構成も、簡易的に実現できる。なお、モータ３３自体が、所定のピーク電流を検知してその動作を停止させる機能を有する場合、モータ制御部３５や電流制御部３６の機能はなくてもよく、駆動制御部３２は、リモコン１５の指示を受けてオンオフ制御するだけでよく、モータ３３の駆動制御部３２の構成はよりシンプルになる。
【００３０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成で、モータ３３に供給する電流を、スクリーン１２の導出と巻取の動作で異なる値で制御する。具体的には、モータ３３が導出方向に回転するときの電圧を、巻取方向に回転するときの電圧の１／３〜１／２に設定する。
【００３１】
モータ３３に供給される電流が所定のピーク電流値に達した旨を検知して、モータ３３を停止させる場合、モータ３３を瞬時に停止することは難しく、１秒程度のタイムラグが生じることがある。特に、一般のモータ３３は、その起動時に、一時的に比較的大きな電流が必要とされる。したがって、ある程度の期間、電流が過大に供給されることが必要であり、１秒程度は上昇電流が供給されることがある。
【００３２】
その場合、ピーク電流値を超えた電流が供給され、モータ３３には過大なトルクが発生する。その結果、第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４の位置において、いわゆるくさび機構が働き、軸受け部５０は過大なトルクで締め付けられることになる。特に、スクリーン装置１０が大型の場合、風対策として比較的重い（例えば、５〜１０ｋｇ）ウェイトバーが用いられることがある。その場合、下限位置に達したときに軸受け部５０に生じるトルクは、モータ３３のトルクに加え、スクリーン１２の重量及びウェイトバー１４の重量によるトルクが加算される。さらに、スクリーン１２を上昇させるとき、つまり、モータ３３を巻取方向に回転させるときには、スクリーン１２やウェイトバー１４の重量によるトルクが、モータ３３のトルクからマイナスされる。このため、スクリーン１２が下限位置から脱出できないことも想定される。
【００３３】
なお、雄ネジ螺刻部４９や雌ネジ螺刻部５３のピッチを比較的広くとることで、上記のくさび機構による働き（軸受け部５０の締めつけトルク）を低減できる。しかし、ピッチを広く設定した場合であっても、さらに対策が必要な場合がある。
【００３４】
一般に、スクリーン１２を下降させるときには、スクリーン１２及びウェイトバー１４の重量により、ほとんどモータ３３のトルクを必要としない。そこで、スクリーン１２を導出して下降させるときに、モータ３３に印加する電圧を、スクリーン１２を上昇させるときの１／２〜１／３に低減する。以下、スクリーン１２を導出して下降させているときに、モータ３３に印加する電圧を下降電圧といい、スクリーン１２を巻取り上昇させているときに、モータ３３に印加しする電圧を上昇電圧といい、さらに、スクリーン１２を下限位置又は上限位置から脱出させるときに印加する電圧を脱出電圧という。
【００３５】
なお、スクリーン１２を上限位置から脱出させるときに、つまり。軸受け部５０を第１のストッパ４３から離間させるときには、確実にまた円滑に離間させるために、脱出電圧を、上昇電圧と同じに設定する。脱出電圧と上昇電圧とを同一とする期間は、１〜２秒でよい。なお、スクリーン１２が上限位置以外の場所から下降方向に始動する場合は、印加する電圧を下降電圧と等しく、上昇電圧の１／２〜１／３とする。
【００３６】
つついて、上述のスクリーン装置１０の駆動動作におけるモータ３３の制御に関して図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００３７】
ユーザがリモコン１５を操作して、スクリーン装置１０を駆動させる指示をすると、指示取得部３７はその指示を取得し、モータ制御部３５にその指示に応じた動作をするよう通知する（Ｓ１０）。
【００３８】
モータ制御部３５は、ユーザの指示がスクリーン１２の巻取りか、それとも導出かを判断する（Ｓ１２）。
【００３９】
巻取りである場合（Ｓ１２のＹ）、モータ制御部３５はモータ３３に印加する電圧を上昇電圧、例えば１２Ｖに設定する（Ｓ１４）。そして、モータ制御部３５は、まずモータ３３を起動させるために所定期間、例えば１秒間、脱出電圧をモータ３３に印加した後、上昇電圧となるように、モータ３３に印加される電圧を制御する。上昇電圧が印加されている期間は、スクリーン１２が上昇している期間である。
【００４０】
そして、電流制御部３６は、モータ３３に流れる電流を監視し、上昇電流を検知したら、スクリーン１２が上限位置に達した、つまり、軸受け部５０の第１の規制面５５が、第１のストッパ４３の第１のリミット面４７に当接したと判断し（Ｓ１６のＹ）、モータ３３を停止する（Ｓ１８）。電流制御部３６は、上昇電流を検知するまで継続して電流を監視する（Ｓ１６のＮ）。
【００４１】
Ｓ１２の処理の説明に戻り、ユーザの指示がスクリーン１２の導出である場合（Ｓ１２のＮ）、モータ制御部３５は、スクリーン１２の始動位置が上限位置であるか否かを判断する（Ｓ２０）。この判断のため、モータ制御部３５は、モータ３３を停止したときのスクリーン１２の位置を記憶する。
【００４２】
スクリーン１２の始動位置が上限位置である場合（Ｓ２０のＹ）、上限位置からの脱出を円滑にするため、モータ制御部３５はモータ３３に供給する電圧を、所定期間だけ、脱出電圧として上昇電圧に設定し（Ｓ２２）、そして所定期間を経過したら下降電圧に設定する（Ｓ２４）。
【００４３】
スクリーン１２の始動位置が上限位置でない場合（Ｓ２０のＮ）、軸受け部５０は過大なトルクで締め付けられてはいないので、脱出電圧（上昇電圧）に設定する必要はなく、モータ制御部３５は、モータ３３に対して、上述した下降電圧を設定する。
【００４４】
そして、電流制御部３６は、モータ３３の電流を監視し、上昇電流を検知したら、スクリーン１２が下限位置に達した、つまり、軸受け部５０の第２の規制面５６が、第２のストッパ４４の第２のリミット面４８に当接したと判断し（Ｓ２６のＹ）、モータ３３を停止する（Ｓ１８）。電流制御部３６は、上昇電流を検知するまで継続して電流を監視する（Ｓ２６のＮ）
【００４５】
以上、このように、スクリーン１２を下降させる場合に、モータ３３に印加する電圧を、スクリーン１２を上昇させる場合に対して、１／２〜１／３にすることで、スクリーン１２が下限位置に達したときに、軸受け部５０に過大な締めつけトルクが作用しない。したがって、下限位置から脱出するときに、スクリーン１２は円滑に脱出できる、つまり巻取動作を開始できる。また、この制御を行う構成は、第１の実施形態と同じであり、ケーブルの配設の追加等が不要である。
【００４６】
（第３の実施形態）
本実施形態では、スクリーン１２の上限位置又は下限位置に達するとき、つまり、軸受け部５０が第１のストッパ４３または第２のストッパ４４に当接するときに、上述の上昇電流を発生させずモータ３３を停止させる。これによって、軸受け部５０に作用する過大な締めつけトルクを低減する。このために、第１の実施形態の構成を一部変更し、軸受け部５０が第１のストッパ４３又は第２のストッパ４４に当接するタイミングを、リミットスイッチで検出する。
【００４７】
図１４は、本実施形態における、巻取制御支持部４０の構造及び駆動制御部３２の構成を示す図であり、図１５は、リミットスイッチで検出する検出子７１を備えた軸受け部５０を示す図である。具体的には、軸受け部５０の第１の外縁溝部５４ａに磁性体の検出子７１を取り付け、さらに、取付部４１に第１のリミット検出部７２と第２のリミット検出部７３とを取り付け、検出子７１の近接を検知する。したがって、第１のリミット検出部７２は、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接する直前、例えば、２回転前（もしくは２ピッチ前）で検出子７１を検知する位置に設置される。また、第２のリミット検出部７３も、軸受け部５０が第２のストッパ４４に当接する直前、例えば、２回転前で検知できる位置に設置される。さらに、第２の外縁溝部５４ｂにも検出子７１を備える構成の場合、より精度よく、つまり、半回転単位で制御が可能となる。
【００４８】
また、駆動制御部３２は、電流制御部３６に替わって、開パルス検出部７４と閉パルス検出部７５とを備える。開パルス検出部７４は、第１のリミット検出部７２の出力を取得し、検出子７１の近接を検出する。同様に、閉パルス検出部７５は、第２のリミット検出部７３の出力を取得し、検出子７１の近接を検出する。ここでは、第１のリミット検出部７２及び第２のリミット検出部７３は、検出子７１が近接したときに、オン信号を出力し、近接していないときは、オフ信号を出力する。
【００４９】
例えば、軸受け部５０が第１のストッパ４３に近づき、第１のリミット検出部７２が検出子７１を検出すると、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。すると、開パルス検出部７４は、その旨を検知する。そして、軸受け部５０が更に第１のストッパ４３の方向へ移動すると、軸受け部５０の回転にともない検出子７１も回転し、第１のリミット検出部７２はオフ信号を出力する。さらに、軸受け部５０が第１のストッパ４３の方向へ移動し、軸受け部５０が一回転すると、検出子７１が再び第１のリミット検出部７２に近接して、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。開パルス検出部７４はそのオン信号を取得し、２度目のオン信号の入力があったことを記憶する。
【００５０】
さらに、軸受け部５０が第１のストッパ４３の方向へ移動し、軸受け部５０が一回転すると、検出子７１が再び第１のリミット検出部７２に近接して、第１のリミット検出部７２はオン信号を出力する。開パルス検出部７４はそのオン信号を取得し、３度目のオン信号の入力があったことを検知し、軸受け部５０が２回転したと判断し、モータ制御部３５にその旨を通知する信号を出力する。
【００５１】
すると、モータ制御部３５は、モータ３３に供給する電力を遮断する。それにともなって、巻取パイプ６０は停止し、スクリーン１２の導出が下限位置で停止する。
【００５２】
なお、軸受け部５０が第２のストッパ４４に近接したときも同様に、第２のリミット検出部７３が検出子７１を検知し、さらに、所定回数だけ軸受け部５０が回動したことを判断し、モータ制御部３５がモータ３３を停止する。
【００５３】
このように、軸受け部５０が第１のストッパ４３に当接する直前に、軸受け部５０が近接している、つまり、スクリーン１２が下限位置に近づいている旨を、リミットスイッチで検知し、検知後、所定回数だけモータ３３を回動させる構成とすることで、軸受け部５０が過度なトルクによって締め付けられること、言い換えると、いわゆるくさび効果が作用することを低減できる。したがって、巻取装置２０は、下限位置又は上限位置からスクリーン１２を円滑に脱出させ、巻取又は導出動作を行うことができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
第１〜３の実施形態では、巻取パイプ６０を回動する駆動手段としてモータ３３を用いたが、手動式の駆動手段を用いてもよい。手動式の駆動手段として、スプリングモータ（ゼンマイ）によるものやチェーンによるものがある。
【００５５】
一般に、手動式で廉価なスクリーン装置の場合、スクリーンの上限位置での停止には、ウェイトバーが、巻取装置により移動を規制されることによってなされる。つまり、ウェイトバーが、巻取装置に衝突することによって、スクリーンの巻取りが停止する。特に、スプリングモータを用いたスクリーン装置にあっては、巻き取りのときに、スクリーンが勢いよく上昇してしまい、ウェイトバーが巻取装置に衝突するときに、大きな音が発生してしまう。また、衝突の衝撃で、巻取装置に不具合が発生しかねない。スクリーンの生地を傷めてしまうこともある。チェーン式のスクリーン装置であっても、上限位置において、必要以上に人の力が作用し、この場合も、スクリーンの生地を傷める原因となる。
【００５６】
高級品のスクリーン装置では、遊星ギアを使用したブレーキ機構が採用され、ウェイトバーが上限位置に近づくと減速して、巻取装置とウェイトバーの衝突を緩和している。しかし、廉価なスクリーン装置には、コストとの観点で採用はできない。また、遊星ギアのブレーキ機構は、部品点数が多く複雑な機構のため、高級品のスクリーン装置であっても、より簡易的な機構が望ましい。
【００５７】
しかし、上述のような、巻取制御支持部４０の構造を採用することで、ウェイトバーが巻取装置に衝突することなく、巻取動作を停止することができる。したがって、衝突や必要以上の力が作用することで、巻取装置やスクリーンに不具合が発生することを回避できる。また、スクリーンの導出のときに導出しすぎると、スクリーンを逆巻きしてしまうことがあるが、下限位置に対しても適正な位置に停止させることができるため、この逆巻きも防止できる。
【００５８】
また、スプリングモータを用いた場合には、スクリーンの停止位置を、ウェイトバーが巻取装置に接触する位置にしか設定できないという制限がある。しかし、本実施形態にあっては、そのような制限がなく、様々な位置を上限位置に設定できる。ユーザによっては、スクリーンを全開せず、窓の上部にスクリーンを残すことを希望することがあり、そのような場合、スプリングモータを用いたスクリーン装置では、実現が難しかった。しかし、本実施形態では、その様なユーザの要望に対して、柔軟に対応が可能であり、簡易的な構造であるため、コストの観点でも採用が容易である。
【００５９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６０】
例えば、第３の実施形態で、検出子７１の近接を検知後、所定回数（２回転）後、モータ３３を停止させたが、例えば、近接検知後、１回転後にモータ３３に供給する電圧を低下させてもよい、つまり、段階的に、モータ３３に供給する電力を低下させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る、スクリーン装置の概略図である。
【図２】本発明の第1の実施形態に係る、スクリーンの導出及び巻取を行うために駆動するモータを制御する駆動制御部の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部の構造を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る、巻取パイプの一部を示す正面図及び断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る、巻取パイプの一部を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部について、図２の巻取パイプを取り除いた状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る、巻取制御支持部について、図６の軸受け部を取り除いた状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る、軸受け部の構造を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に巻き取られた状態の巻取制御支持部スクリーン装置を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に巻き取られた状態の巻取制御支持部の軸受け部の位置を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に導出された状態のスクリーン装置を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る、スクリーンが完全に導出された状態の巻取制御支持部の軸受け部の位置を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る、スクリーン装置の駆動動作におけるモータの制御に関するフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る、巻取制御支持部の構造及び駆動制御部の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る、リミットスイッチで検出する検出子が取り付けられた軸受け部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ スクリーン装置
１１ 壁
１２ スクリーン
１４ ウェイトバー
１５ リモコン
２０ 巻取装置
３０ 駆動装置
３１ 取付部
３２ 駆動制御部
３３ モータ
３５ モータ制御部
３６ 電流制御部
３７ 指示取得部
４０ 巻取制御支持部
４１ 取付部
４２ 巻取軸
４３ 第１のストッパ
４４ 第２のストッパ
４５ 固定ネジ
４６ ボルト
４７ 第１のリミット面
４８ 第２のリミット面
４９ 雄ネジ螺刻部
５０ 軸受け部
５１ 係合溝
５２ 軸孔
５３ 雌ネジ螺刻部
５４ａ 第１の外縁溝部
５４ｂ 第２の外縁溝部
５５ 第１の規制面
５６ 第２の規制面
６０ 巻取パイプ
６１ 係合突部
７１ 検出子
７２ 第１のリミット検出部
７３ 第２のリミット検出部
７４ 開パルス検出部
７５ 閉パルス検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンを巻き取るパイプと、前記パイプの端部に取り付けられて前記パイプを支持する支持手段と、前記パイプの他方の端部に取り付けられ、前記パイプを回動する駆動手段を備える巻取装置であって、
前記支持手段は、
螺刻された支柱と、
前記螺刻に回動可能に螺接するとともに、前記パイプの一端の近傍内部に移動範囲が規制されて係合する係合手段と、
を備え、
前記係合手段は、前記パイプの回動にともなって、前記螺刻に案内されて移動することを特徴とする巻取装置。
【請求項２】
前記パイプの回動の量を、前記支柱に施された螺刻によって制御することを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
前記パイプの回動の始点及び終点を、前記支柱に施されている螺刻の端部により制御することを特徴とする請求項１または２に記載の巻取装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記係合手段が前記螺刻の端部に移動し、前記端部によって移動不可能となり、前記駆動手段の電流が所定値を超えたときに、前記駆動手段への電力供給を停止する駆動制御部を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の巻取装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、スクリーンを導出するときに前記駆動手段に供給する電力を、スクリーンを巻き取るときに前記駆動手段に供給する電力に対して、１／２以下としたことを特徴とする請求項４に記載のスクリーン装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れかに記載の巻取装置と、
スクリーンと、
を備えたことを特徴とするスクリーン装置。
【請求項１】
スクリーンを巻き取るパイプと、前記パイプの端部に取り付けられて前記パイプを支持する支持手段と、前記パイプの他方の端部に取り付けられ、前記パイプを回動する駆動手段を備える巻取装置であって、
前記支持手段は、
螺刻された支柱と、
前記螺刻に回動可能に螺接するとともに、前記パイプの一端の近傍内部に移動範囲が規制されて係合する係合手段と、
を備え、
前記係合手段は、前記パイプの回動にともなって、前記螺刻に案内されて移動することを特徴とする巻取装置。
【請求項２】
前記パイプの回動の量を、前記支柱に施された螺刻によって制御することを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
前記パイプの回動の始点及び終点を、前記支柱に施されている螺刻の端部により制御することを特徴とする請求項１または２に記載の巻取装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記係合手段が前記螺刻の端部に移動し、前記端部によって移動不可能となり、前記駆動手段の電流が所定値を超えたときに、前記駆動手段への電力供給を停止する駆動制御部を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の巻取装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、スクリーンを導出するときに前記駆動手段に供給する電力を、スクリーンを巻き取るときに前記駆動手段に供給する電力に対して、１／２以下としたことを特徴とする請求項４に記載のスクリーン装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れかに記載の巻取装置と、
スクリーンと、
を備えたことを特徴とするスクリーン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２８０７０３（Ｐ２００８−２８０７０３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２４４４３（Ｐ２００７−１２４４４３）
【出願日】平成１９年５月９日（２００７．５．９）
【特許番号】特許第４０１７０４０号（Ｐ４０１７０４０）
【特許公報発行日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（５９６１６８８６７）ナビオ株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月９日（２００７．５．９）
【特許番号】特許第４０１７０４０号（Ｐ４０１７０４０）
【特許公報発行日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（５９６１６８８６７）ナビオ株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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