以下、本発明に係る制動装置、及び、それを用いた日射遮蔽装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
1.第1実施形態
<制動装置>
図1は、本発明の第1実施形態に係る制動装置を示す斜視図であり、図2は、図1の制動装置を別の角度から見る図である。図1、図2に示すように、本実施形態の制動装置BDは、運動変換部DTと抵抗付与部RAとが前後方向に連結されて成る。ここで、図1に示すように、抵抗付与部RAから運動変換部DTに至る方向を前側とし、前後方向を基準として、左右方向(幅方向)、上下方向を定める。ただし、これらの方向は本明細書において便宜的に使用するものであり、制動装置の使用状態がこれらの方向通りになっていることを意味するものではない。
1-2<運動変換部DT>
運動変換部DTは筐体の一部を形成するベース70と、ベース70に固定され筐体の他の一部を形成するカバー10を備える。
ベース70は、概ね平板状の部材とされ、外形が概ね正方形の形状とされる。ベース70の角部には、ねじ孔が形成されている。
カバー10は、外形がベース70よりも小さな概ね正方形の天壁部11と、天壁部11の外周全体に接続され天壁部11から下側に延在する側壁部12と、側壁部12の天壁部11側と反対側である下側の縁に接続される鍔部13と、鍔部13に連結される固定用支柱18とを主な構成として有する。
側壁部12のうち前方の部位には、複数のガイド孔14a~14cが形成されている。また、側壁部12のうち後方の部位には、複数のガイド孔15a~15cが形成されており、複数のガイド孔15a~15cは複数のガイド孔14a~14cと前後方向に対向している。これらのガイド孔14a~14c及びガイド孔15a~15cはコードCDが前後方向に挿通されるための孔であり、ガイド孔14aとガイド孔15aとにコードCDが挿通されても良く、ガイド孔14bとガイド孔15bとにコードCDが挿通されても良く、ガイド孔14cとガイド孔15cとにコードCDが挿通されても良い。また、上記ガイド孔の組み合わせの2つ以上のそれぞれにコードCDが挿通されても良い。なお、図1、図2では、ガイド孔14aとガイド孔15aとに破線で示すコードCDが挿通されている様子を示している。
天壁部11には、第1天壁溝16と第2天壁溝17とが形成されており、本実施形態では、第1天壁溝16及び第2天壁溝17は溝状に形成された開口とされる。第1天壁溝16と第2天壁溝17は、それぞれコードCDの長手方向すなわち前後方向に対して斜めに形成されており、コードCDの一方の長手方向である前方に向かうにつれて、第1天壁溝16と第2天壁溝17との距離が小さくされている。また、第1天壁溝16は、円弧状に形成されており、第2天壁溝17は直線状に形成されている。なお、第2天壁溝17の形状は直線状に限定されず、曲線状にしてもよい。また、第1天壁溝16と略同一形状とし、互いに同じ向きに湾曲するように設けても良い。
鍔部13は、側壁部12から外周側に延在する部位であり、外周の形及び大きさがカバー10のベース70の外周の形及び大きさと概ね一致する。また鍔部13のそれぞれの角部には、ねじ孔13Hが形成されている。
また、鍔部13のそれぞれの角部には固定用支柱18が接続されている。固定用支柱18には、不図示のねじ孔が上下方向に形成されており当該ねじ孔は、鍔部13に形成されるねじ孔13Hと貫通している。そして、図1、図2に示すように、固定用ねじS1がベースを介して固定用支柱18に螺合しており、カバー10はベース70上に固定されている。
また、運動変換部DTと抵抗付与部RAとは、連結プレートCPが運動変換部DT及び抵抗付与部RAに連結用ねじS2で固定されることにより、互いに固定されている。
図3は、図1に示すカバー10を外した様子を示す図であり、図4は、図3を図2と概ね同じ視点から見た図である。図3、図4に示すようにカバー10内には、一対の挟着部材の一方である張力伝達ローラ30と、一対の挟着部材の他方であるアイドルローラ40と、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40を保持する保持部材であるブラケット20(スライダー20とも言う。以下、スライダー20という用語を用いて説明する)とが収納されている。なお、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40からなる一対の挟着部材により、本実施形態の挟着体が形成される。
図5はスライダー20を示す斜視図である。図3~図5に示すように、スライダー20は、天壁部21と、天壁部21に連結される奥側壁部22及び前側壁部24と、奥側壁部22及び前側壁部24のそれぞれに連結される底壁部23とを有する。
天壁部21は概ね矩形の形状に一対の溝が形成された形状とされる。これら一対の溝はそれぞれ第1天壁溝26及び第2天壁溝27とされる。第1天壁溝26及び第2天壁溝27は、それぞれ幅方向に沿って延在する直線状の溝とされ、互いに直線上に並んでいる。
本実施形態では、底壁部23は概ね天壁部21と同じ形状とされる。なお、当然の事ながら、底壁部23と天壁部21を異なる形状としてもよい。従って、底壁部23にも幅方向に直線上に並んで形成される一対の溝が形成されており、これら一対の溝はそれぞれ第1底壁溝28及び第2底壁溝29とされる。第1底壁溝28が第1天壁溝26と上下方向に対向しており、第2底壁溝29が第2天壁溝27と上下方向に対向している。なお、第1天壁溝26、第2天壁溝27、第1底壁溝28及び第2底壁溝29の少なくとも1つを、天壁部21又は底壁部23の側面まで切り欠かない孔としてもよい。この場合、軸芯31又は軸芯41をその孔に差し込むようにして部材を組み立てることとなる。
奥側壁部22には、貫通孔25が形成されている。貫通孔25は、奥側壁部22の幅方向の略中央において奥側壁部22を前後方向に貫通する。孔の形状は、上下方向に長い略長方形の形状とされる。また、図4に示すように、貫通孔25の両脇には、奥側壁部22の外側面から形成される非貫通孔22Hが形成されている。非貫通孔22Hは、概ね円形の形状とされる。なお、非貫通孔22Hの形状はこれに限定されず、コイルスプリングSPを挿入したときに凹まないような構造であれば任意の形状とすることができる。それぞれの非貫通孔22H内には、コイルスプリングSPが挿入されており、コイルスプリングSPの一端は非貫通孔22Hから突出している。なお、図4ではコイルスプリングSPの非貫通孔22Hから突出している部分を省略している。
前側壁部24の幅は、天壁部21及び奥側壁部22の幅の半分以下とされる。従って、スライダー20における天壁部21と奥側壁部22とで挟まれる前側壁部24の横の領域は大きく開口している。
このような形状のスライダー20の幅方向の大きさは、カバー10の幅方向の内壁間の距離と概ね同じであり、スライダー20の前後方向の大きさは、カバー10の前後方向の内壁間の距離よりも小さくされる。従って、スライダー20がカバー10の空間内に配置されると、スライダー20の天壁部21及び底壁部23の側面がスライダー20の幅方向において内壁面に当接して、スライダー20はカバー10に対して幅方向に動きが規制される。この状態において、カバー10のガイド孔14a~14c及びガイド孔15a~15cと貫通孔25とが互いに前後方向に並ぶ。つまり、貫通孔25は、コードCDをスライダー20内に挿通するための孔である。一方、スライダー20がカバー10の空間内に配置された状態で、スライダー20とカバー10の内壁面との間には、前後方向に隙間が生じ、スライダー20はカバー10に対して前後方向に動くことができる。また、スライダー20がカバー10の空間内に配置された状態で、スライダー20の奥側壁部22の非貫通孔22Hから突出するコイルスプリングSPがカバー10の後方の内壁を押圧する。従って、スライダー20がカバー10の空間内に配置された状態で、スライダー20は、前方側に位置して、側壁部12のガイド孔14a~14cが形成されている側の内壁に押圧された状態となる。
1-2-2<張力伝達ローラ30>
図6は、図3のスライダー20を外した様子を示す図であり、図7は、図6の平面図である。図6、図7に示すように、張力伝達ローラ30は、金属製の軸芯31と軸芯31の外周面を覆う円筒状のゴムローラ部32(特許請求の範囲における被覆部材)とを有する。ここで、軸芯31の円周面には、図26(a)に示すように、表層部が粗面化された摩擦増強部31fが設けられ、ゴムローラ部42との間の摩擦力を増強している。表層部を粗面化するには、ブラスト加工により微細な傷を施すことにより行うことが好ましい。この微細な傷は、不規則に形成されるが、図26(b)に示すように、表層部をアヤ目や網目のローレット状とすることや、表層部をストライプ状、点線状、破線状、梨地状等にすることも可能である。なお、摩擦増強部31fは、ゴムローラ部32を配置する範囲(図26(a)のL1参照)よりも短い範囲(図26(a)のL2参照)に設けることが好ましく、例えば、配置されたゴムローラ部32が当接する軸方向両端部から軸方向の約0.5mm内側までは、表層部を粗面化しないことが好ましい。そして、ブラスト加工がなされた軸芯31とゴムローラ部32とは、インサート成形により相対回転不能に嵌合される。ただし、軸芯31とゴムローラ部32をアウトサート成形により圧入してもよく、また、任意の接着剤により接着される構成としてもよい。さらに、上記の手法を併用することも可能である。ゴムローラ部32は、弾性体であるゴムで形成される。ゴムの具体的な材質としては、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ウレタンゴム(PUR)等とされ、中でもウレタンゴム(PUR)が好適である。
なお、ゴムローラ部32の代わりにローレット加工したステンレス鋼を用いた場合は、ローレットがコードCDを摩耗させるため、コードCDの耐久性が得られない。しかも、本実施形態においては、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40は複数のコードCDを挟着する構成となっていることから、コードCDの摩耗や寸法誤差により、複数のコードCDの径に差が生じると、挟着力に差が生じてしまう。
一方、本実施形態においては、張力伝達ローラ30がゴムローラ部32を備えており、ゴムの弾性により、コードCDの摩耗を防止することができる。また、複数のコードCDを挟着する場合にコードCDの径の寸法誤差があったとしても同一の挟着力で複数のコードCDを挟着することができるようになっている。
ゴムの硬度は、80°以上とすることが好ましい。また、ゴムの硬度は、より好ましくは85°以上であり、さらに好ましくは90°以上95°以下である。ここで、ゴム硬度は、デュロメータ(スプリング式ゴム硬度計)により測定したJIS K6253のタイプA(ショアA)に準拠する。
また、ゴムローラ部32の直径φ1(図10参照)は、好ましくは2.0mm~7.0mmであり、より好ましくは3.0mm~6.0mm、さらに好ましくは、5.0mm~5.5mmである。さらに、ゴムローラ部32の直径が5.5mmである場合の軸芯31の直径φ2(図10参照)は2.0mm~2.5mmとすることが好ましく、2.5mmとすることがより好ましい。また、軸芯31の直径に対するゴムローラ部32の直径の比は、1.2~3.2とするのが好ましく、1.5~2.9とするのがより好ましく、2.0~2.4とするのがさらに好ましい。一例を上げると、軸芯31の直径を2.5mm、ゴムローラ部32の直径を5.5mmとすると、軸芯31の直径に対するゴムローラ部32の直径の比は、2.2となる。また、この場合のゴムローラ部32の厚みt(図10参照)は1.5mmである。なお、ゴムローラ部32の厚みを確保しつつ軸芯31の直径を増加させることで、カバー10の第1天壁溝16及びベース70の第1ベース溝76との接触面積を増加させ、カバー10及びベース70の摩耗を抑制することができる。加えて、軸芯31の直径を増加させると、軸芯31とゴムローラ部32の接触面積も増加するため、ゴムローラ部32の摩耗も抑制することができる。
1-2-3<アイドルローラ40>
アイドルローラ40は、張力伝達ローラ30の軸芯31と平行な金属製の軸芯41と、軸芯41の外周面を覆うローラ部42とを有する。従って、張力伝達ローラ30の回転軸とアイドルローラ40の回転軸とは互いに平行とされる。なお、軸芯41の円周面にも、軸芯31と同様、摩擦増強部として、ブラスト加工により微細な傷が施され、表層部が粗面化される。また、軸芯41とローラ部42も、インサート成形により相対回転不能に嵌合される。ただし、軸芯41とローラ部42をアウトサート成形により圧入してもよく、また、任意の接着剤により接着される構成としてもよい。さらに、これらを併用しても良い。アイドルローラ40のローラ部42の外径は、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32の外径よりも大きくされている。本実施形態において、アイドルローラ40のローラ部42の外周面は樹脂製とされ、金属の平坦な面よりも摩擦係数が高い状態とされる。また、軸芯41の両端部は、ローラ部42から露出している。
なお、アイドルローラ40のローラ部42も、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32と同様、ゴムで形成してもよく、ゴムの種類としても、ゴムローラ部32と同様ウレタンゴム(PUR)が好適である。また、ローラ部42の直径も、好ましくは2.0mm~6.5mmであり、より好ましくは3.0mm~6.0mm、さらに好ましくは、5.5mmであり、また、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32と略同一とすることが好ましい。
1-2-4<挟着体>
また、図3、図4に示すように、挟着体である張力伝達ローラ30のゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42は、スライダー20に収容される。つまり、ゴムローラ部32及びローラ部42は、スライダー20の天壁部21と底壁部23とにより挟まれる。この状態で、張力伝達ローラ30の軸芯31の一端側はスライダー20の第1天壁溝26内に移動可能に嵌まると共にスライダー20の天壁部21から上方に突出し、軸芯31の他端側はスライダー20の第1底壁溝28内に移動可能に嵌まると共にスライダー20の底壁部23から下方に突出する。また、上記状態で、アイドルローラ40の軸芯41の一端側はスライダー20の第2天壁溝27内に移動可能に嵌まると共にスライダー20の天壁部21から上方に突出し、軸芯41の他端側はスライダー20の第2底壁溝29内に移動可能に嵌まると共にスライダー20の底壁部23から下方に突出する。上記のように、第1天壁溝26、第2天壁溝27、第1底壁溝28、第2底壁溝29は、幅方向に直線上に延在するため、第1天壁溝26と第1底壁溝28に軸芯31が移動可能に嵌まる張力伝達ローラ30は、スライダー20に対し幅方向に移動することができ、同様に第2天壁溝27と第2底壁溝29に軸芯41が移動可能に嵌まるアイドルローラ40は、スライダー20に対し幅方向に移動することができる。
なお、特に図示しないが、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32と天壁部21や底壁部23との間、アイドルローラ40のローラ部42と天壁部21や底壁部23との間には、摩擦を低減するためのポリスライダー等が介在しても良い。
また、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42が上記のようにスライダー20に収容された状態で、上記のようにスライダー20がカバー10の空間内に収容されると、図1、図2に示すように、張力伝達ローラ30の軸芯31の一端がカバー10の天壁部11に形成された第1天壁溝16内に移動可能に嵌まり、アイドルローラ40の軸芯41の一端がカバー10の天壁部11に形成された第2天壁溝17内に移動可能に嵌まる。
1-2-5<ピニオンギア50>
図6、図7に示すように、張力伝達ローラ30の軸芯31における他端側には、ピニオンギア50が固定されている。当該固定は圧入等によりなされている。従って、ピニオンギア50は、張力伝達ローラ30の回転軸を中心として張力伝達ローラ30と共に回転する。また、ピニオンギア50と張力伝達ローラ30との間はスライダー20の底壁部23が介在できる程度に離間しており、上記のように張力伝達ローラ30のゴムローラ部32がスライダー20に収容された状態で、ピニオンギア50はスライダー20の外に位置する。なお、特に図示しないが、ピニオンギア50とスライダー20の底壁部23との間には、摩擦を低減するためのポリスライダー等が介在しても良い。
1-2-6<ベース70>
図8は、図7の状態から張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40を外した様子を示す平面図である。図8に示すように、ベース70には、第1ベース溝76及び第2ベース溝77が形成されており、本実施形態では、第1ベース溝76及び第2ベース溝77は共に溝状の開口とされる。第1ベース溝76は、カバー10の天壁部11に形成される第1天壁溝16と対向し第1天壁溝16と同一形状とされ、第2ベース溝77は、カバー10の天壁部11に形成される第2天壁溝17と対向し第2天壁溝17と同一形状とされる。
1-2-7<リングギア60>
ベース70上にはリングギア60が配置される。ベース70には不図示の円形の溝が形成されており、リングギア60は当該円形の溝に沿って回転可能とされる。従って、リングギア60は前後方向や幅方向に移動することが妨げられている。また、リングギア60を平面視する場合に、リングギア60の内周面は、カバー10の天壁部11に形成された第1天壁溝16及びベース70に形成される第1ベース溝76に沿っている。つまり、リングギア60を平面視する場合に、第1天壁溝16及び第1ベース溝76の円弧の中心と、リングギア60の内周面の中心とが互いに一致する。また、リングギア60の内周面には内周ギア61が設けられており、リングギア60の外周面には外周ギア62が設けられている。つまり、上記内周面は内周ギア61の基準円とされる。
また、ベース70の角部にはねじ孔73が形成されている。このねじ孔73に図1、図2に示すように固定用ねじS1が螺入されて、上記のように固定用ねじS1がカバー10の固定用支柱18に螺合して、カバー10はベース70上に固定される。上記のように張力伝達ローラ30のゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42が収容されたスライダー20がカバー10内に収容され、カバー10がベース70上に固定されると、ピニオンギア50がリングギア60の内周ギア61に歯合すると共に、張力伝達ローラ30の軸芯31の他端がベース70に形成された第1ベース溝76内に移動可能に嵌まる。更に、この状態で、アイドルローラ40の軸芯41の他端がベース70に形成された第2ベース溝77内に移動可能に嵌まる。なお、上記のように、リングギア60の内周がカバー10の第1天壁溝16及びベース70の第1ベース溝76に沿っているため、張力伝達ローラ30の軸芯31が第1天壁溝16内及び第1ベース溝76内を移動する場合であっても、ピニオンギア50とリングギア60の内周ギア61との歯合は維持される。ここで、リングギア60の内周がカバー10の第1天壁溝16及びベース70の第1ベース溝76に沿っている例について説明したが、リングギア60の内周が第1天壁溝16及び第1ベース溝76が全範囲に渡って沿っている必要はない。例えば、後述する図9において、少なくとも張力伝達ローラ30とアイドルローラ40が近接したときにピニオンギア50とリングギア60が歯合するように、リングギア60の内周が第1天壁溝16及びベース70の第1ベース溝76の少なくとも前方の一部に沿っている構成としてもよい。
1-3<抵抗付与部RA>
抵抗付与部RAは、上記のように運動変換部DTに連結プレートCPにより連結されている。抵抗付与部RAは、ベース80と、天板83と、ベース80と天板83との間に配置されるギア82とを備える。また、抵抗付与部RAは、ベース80と天板83との間に不図示のトルク付与部が設けられており、ギア82にはトルク付与部から回転抵抗が付与される。例えば、抵抗付与部RAは、ギア82に常に回転抵抗が付与される構成とされ、例えば回転制動装置とされる。回転制動装置の構成としては、ギア82の外周で囲まれる領域に粘性オイルが封止されており、ギア82が回転すると当該粘性オイルのせん断抵抗により回転抵抗がギア82に付与される構成を挙げることができる。また例えば、抵抗付与部RAは、ギア82の回転速度が所定値以上となる場合に回転抵抗が付与される構成とされ、例えば遠心ブレーキとされる。遠心ブレーキとしては、ギア82の外周内にギア82と共に回転するブレーキシューが径方向に移動可能に設けられ、ギア82が所定の速度以上で回転する場合に遠心力でブレーキシューが外周側に移動して、ブレーキシューと他の部材と摩擦力等により回転抵抗が付与される構成を挙げることができる。
また、抵抗付与部RAと運動変換部DTとが連結された状態で、ギア82とリングギア60の外周ギア62とが歯合している。従って、リングギア60が回転する場合、抵抗付与部RAのギア82が回転することで、ギア82からリングギア60に回転抵抗が付与される。
<制動装置BDの動作>
次に、制動装置BDの動作について説明する。
まず、コードCDに何ら張力が与えられない状態とする。上記のように、コイルスプリングSPは、カバー10の後方の内壁とスライダー20とを押圧して、カバー10に対してスライダー20を前方に付勢する。従って、スライダー20はカバー10内の前方に位置する。スライダー20がカバー10の前方に位置する場合、スライダー20と共に張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40もカバー10内の前方に位置する。上記のように、第1天壁溝16と第2天壁溝17とは、前方に向かうにつれて距離が小さくされ、第1ベース溝76と第2ベース溝77とは、第1天壁溝16及び第2天壁溝17と同様に前方に向かうにつれて距離が小さくされる。従って、スライダー20がカバー10内の前方に位置することで、軸芯31が第1天壁溝16及び第1ベース溝76に嵌まっている張力伝達ローラ30と、軸芯41が第2天壁溝17及び第2ベース溝77に嵌まっているアイドルローラ40との距離も小さくなる。つまり、第1天壁溝16及び第1ベース溝76は、張力伝達ローラ30の軸芯31が移動可能に嵌合し張力伝達ローラ30の溝に沿わない動きを規制する規制溝と理解でき、第2天壁溝17及び第2ベース溝77は、アイドルローラ40の軸芯41が移動可能に嵌合しアイドルローラ40の溝に沿わない動きを規制する規制溝と理解できる。また、第1天壁溝16及び第1ベース溝76は、リングギア60の内周面と平面視において同心円上に形成されるため、軸芯31がそれぞれの溝内を移動しても、ピニオンギア50はリングギア60の内周ギア61に歯合し続けることができる。
このように張力伝達ローラ30とアイドルローラ40との距離が小さくなると、張力伝達ローラ30はアイドルローラ40に押圧され、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32とアイドルローラ40のローラ部42とにコードCDが狭持される。つまり、本実施形態では、コイルスプリングSPは、張力伝達ローラ30がアイドルローラ40に押圧されるように張力伝達ローラ30を常時付勢する付勢部材と理解することができる。なお、コードCDが張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とにより狭持された状態で、コードCDの径だけ張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とが離間する。このため、第1天壁溝16及び第2天壁溝17の構造、及び、第1ベース溝76及び第2ベース溝77の構造により、スライダー20は僅かに後方に位置する。
なお、コードCDが張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とに狭持されていない場合、カバー10のガイド孔14から治具を挿入して張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とを離間したり、カバー10の第1天壁溝16や第2天壁溝17及びベース70の第1ベース溝76や第2ベース溝77から露出する軸芯31,41をコイルスプリングSPの力に抗して後方に移動させて、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とを離間したり、ガイド孔14a~14cからガイド孔15a~15cにコードCDを挿入する。
図9は、制動装置BDの動作を示す図である。上記のように、コードCDに何ら張力が与えられない状態から、コードCDに張力を与えて、図9において矢印Aで示すように、コードCDを長手方向に沿って前方に移動させる。つまり、コードCDを前方に引っ張る。すると、コイルスプリングSPの押圧力によりコードCDを狭持する張力伝達ローラ30およびアイドルローラ40が回転する。張力伝達ローラ30が回転すると、図9において矢印Bで示すように、ピニオンギア50も回転し、ピニオンギア50がリングギア60の内周に沿った一方の回転方向(上記ピニオンギア50が回転する回転方向とは逆側の回転方向)に沿って移動する。ただし、コードCDに何ら張力が与えられない状態において、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40でコードCDを狭持しているため、ピニオンギア50の当該移動量は僅かである。張力伝達ローラ30が移動すると、第1天壁溝16及び第2天壁溝17の構造、及び、第1ベース溝76及び第2ベース溝77の構造により、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とが互いに近づき合いより強固にコードCDを狭持する。このとき、張力伝達ローラ30が僅かに前方に移動することにより、スライダー20が僅かに前方に移動する場合には、アイドルローラ40が第2天壁溝17及び第2ベース溝77に沿って、張力伝達ローラ30側に移動する。
そして、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40が限界まで近づくと、張力伝達ローラ30の回転は続くものの、張力伝達ローラ30の位置はそのままとなる。このため、ピニオンギア50の矢印B方向の回転により、リングギア60が矢印C方向に回転する。上記のように抵抗付与部RAのギア82に常に回転抵抗が付与される場合には、リングギア60が回転すると、リングギア60には抵抗付与部RAから回転抵抗が付与され、リングギア60からピニオンギア50に回転抵抗が付与される。また、上記のように抵抗付与部RAのギア82の回転速度が所定値以上となる場合にギア82に回転抵抗が付与される場合には、リングギア60が回転し始めても暫くはリングギア60に回転抵抗は付与されないが、コードCDが速く移動することにより張力伝達ローラ30が速く回転してリングギア60の回転速度が所定値以上となると、ギア82に回転抵抗が付与される。その結果、リングギア60に当該回転抵抗が付与され、リングギア60からピニオンギア50に回転抵抗が付与される。こうして、いずれの場合であっても、張力伝達ローラ30にも回転抵抗が付与される。このため、コードCDには制動力が付与される。
一方、コードCDを後方に向かって引っ張ると、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40は、上記と逆の回転方向に回転する。従って、ピニオンギア50も矢印B方向とは逆側の回転方向に回転する。このため、リングギア60の内周ギア61に歯合するピニオンギア50はリングギア60の内周に沿った他方の回転方向に沿って移動する。このため、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とが離間する。そのため、コードCDに加えられる制動力が解除され、コードCDは自由に動くことができる。なお、ピニオンギア50の他方の回転方向に沿った移動により、張力伝達ローラ30が後方に移動して、張力伝達ローラ30の後方への移動によりスライダー20も後方に移動し、アイドルローラ40も後方に移動しても良い。このように張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40が後方に移動すると、第1天壁溝16及び第2天壁溝17の構造、及び、第1ベース溝76及び第2ベース溝77の構造により、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とを適切に離間することができる。
1-5<効果>
以上説明したように、本実施形態の制動装置BDは、アイドルローラ40と、アイドルローラ40との間でコードCDを狭持すると共に、コードCDの長手方向の移動により回転する張力伝達ローラ30と、張力伝達ローラ30の回転軸を中心として張力伝達ローラ30と共に回転するピニオンギア50と、内周面にピニオンギア50と歯合する内周ギア61が形成されるリングギア60と、リングギア60に回転抵抗を付与する抵抗付与部RAと、を備え、ピニオンギア50は、リングギア60の内周面に沿って移動可能とされ、張力伝達ローラ30は、ピニオンギア50がリングギア60の内周面の一方の回転方向に沿って移動する場合にアイドルローラ40に押圧される。
従って、本実施形態の制動装置BDによれば、コードCDが一方の方向に引かれると、張力伝達ローラ30がピニオンギア50と共にコードCDの動きに沿って回転し、ピニオンギア50のリングギア60の内周面に沿った一方の回転方向への移動により、張力伝達ローラ30がアイドルローラ40に押圧される。つまり、コードCDに張力が加わりコードCDが一方の長手方向に移動する場合に、コードCDは自身の張力による力によりアイドルローラ40と張力伝達ローラ30とに強固に狭持されることになる。従って、コードCDが一方の長手方向に引かれる場合に、コードCDが引かれない場合よりも、強い力でコードCDは狭持される。このため、コードCDが張力伝達ローラ30に対して滑ることが抑制される。そして、さらにコードCDが引かれることで、ピニオンギア50と内周ギア61で歯合するリングギア60が回転し、抵抗付与部RAからリングギア60に付与される回転抵抗が張力伝達ローラ30に伝わる。このように、コードCDが張力伝達ローラ30に対して滑ることが抑制され、張力伝達ローラ30にピニオンギア50を介してリングギア60から回転抵抗が付与されるため、本実施形態の制動装置BDは、コードCDに対して適切に制動力を加えることができる。
また、張力伝達ローラ30が弾性体であるゴムからなるゴムローラ部32を有していることから、複数本のコードCDを確実に挟着しつつコードCDの摩耗を抑制することが可能となる。
また、上記のようにアイドルローラ40が、ピニオンギア50のリングギア60の内周面の一方の回転方向に沿った移動と共に張力伝達ローラ30側に移動する場合には、張力伝達ローラ30の移動量を少なくして、適切にコードCDを狭持することができる。加えて、コードCDを挟着する挟着体である張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40がスライダー20に支持され、コードCDに対してそれぞれ移動可能に構成されていることから、一対のローラの片方のみが移動する構成と比較して、コードCDを挟着するために必要な1つのローラあたりの可動量を小さくすることができ、コードCDの挟着を安定させることが可能となっている。
また、上記実施形態の制動装置BDでは、張力伝達ローラ30がアイドルローラ40に押圧されるように張力伝達ローラ30を常時付勢する付勢部材としてのコイルスプリングSPを備える。従って、コードCDに張力が加えられていない状態であっても、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とでコードCDを狭持することができる。従って、コードCDを引く初期状態においても、コードCDと張力伝達ローラ30とが滑ることを抑制し、コードCDの張力を適切に張力伝達ローラ30に伝えることができる。
また、上記実施形態の制動装置BDでは、リングギア60には外周面に外周ギア62が形成され、外周ギア62が抵抗付与部RAのギア82に歯合する。そして、外周ギア62が回転抵抗を付与する回転ダンパ等に歯合する場合には、リングギア60の回転時に常にリングギア60に回転抵抗が付与される。この場合、コードCDの引き始めから常にコードCDに制動力を加えることができる。また、回転ダンパを交換することで、リングギア60に付与される回転抵抗を調整することができる。また、外周ギア62が回転速度が所定値以上となる場合に回転抵抗が付与される遠心ブレーキ等に歯合する場合には、リングギア60が所定の回転速度以上となる場合にリングギア60に回転抵抗が付与される。従って、コードCDの引き始めにはコードCDに制動力が加えられないもののコードCDが所定の移動速度で引かれる場合にコードCDに制動力を加えることができる。また、この場合、遠心ブレーキを交換することにより、コードCDに制動力が付与されるコードCDの移動速度やリングギア60に付与される回転抵抗を調整することができる。
以上、本発明の制動装置BDについて上記実施形態を例に説明したが、本発明の制動装置は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、挟着部材の一方として張力伝達ローラ30が用いられ、挟着部材の他方として、移動可能に保持され、張力伝達ローラ30の回転軸と平行な回転軸を有するアイドルローラ40が用いられた。しかし、挟着部材の他方としては、張力伝達ローラ30との間でコードCDを狭持し、コードCDが移動可能なものであれば、アイドルローラ40に限らない。例えば、支柱は、表面が滑り易い構成とされ、回転しなくても良い。例えば、表面が平滑に加工された金属から成る支柱であっても良い。ただし、上記実施形態のように、アイドルローラ40が用いられる場合には、コードCDに凹凸がある場合であっても、アイドルローラ40の回転により当該凹凸をアイドルローラが乗り越えて、当該凹凸が引っ掛かることを抑制できるため好ましい。また、挟着部材の他方は移動しないものであっても良い。この場合であっても、張力伝達ローラ30の移動により、コードCDを狭持することができる。
また、上記実施形態では、張力伝達ローラ30がアイドルローラ40に押圧されるようにスライダー20を介して張力伝達ローラ30を常時付勢する付勢部材としてのコイルスプリングSPが配置された。しかし、コイルスプリングSPは、例えば、張力伝達ローラ30を直接付勢しても良い。例えば、磁石を用いることや、パンタ構造のものが考えられる。また、付勢部材はコイルスプリングSPでなくても良い。さらに、このような付勢部材が無くても良い。ただし、コードCDの引き始めに適切に張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とでコードCDを狭持するために、制動装置BDは付勢部材を備えることが好ましい。
また、上記実施形態では、リングギア60の外周面に外周ギア62が形成され、外周ギア62は回転抵抗を付与する回転ダンパや遠心ブレーキ等に歯合するものとされた。しかし、例えば、回転ダンパや遠心ブレーキ等のようにリングギア60に回転抵抗を付与する抵抗付与部が、リングギア60とベース70との間、またはリングギア60とカバー10との間に設けられても良い。すなわち、抵抗付与部がリングギア60と重なる位置に設けられても良い。この場合、例えば、抵抗付与部がリングギア60の内周ギア61に歯合してリングギア60に回転抵抗を付与しても良く、リングギア60の外周ギア62は無くても良い。抵抗付与部がリングギア60と重なる位置に設けられる場合、制動装置BDを小型にすることができる。なお、抵抗付与部がリングギア60とカバー10との間に設けられる場合、抵抗付与部は張力伝達ローラ30やアイドルローラ40の移動を阻害しない位置に設けられる。すなわち、抵抗付与部は、ヘッドボックス内において回転軸を鉛直・水平・斜めに向けて配置することができる。
また、上記実施形態では、ベース70に形成される第1ベース溝76及びカバー10に形成される第1天壁溝16に、張力伝達ローラ30の軸芯31が移動可能に嵌められており、張力伝達ローラ30と回転軸を共にするピニオンギア50がリングギア60の内周面に沿って移動するものとされた。しかし、張力伝達ローラ30及びピニオンギア50の動きを規制する手段は、他の構成とされても良い。
<日射遮蔽装置>
図11は、本実施形態の日射遮蔽装置を示す図である。図11に示すように、本実施形態の日射遮蔽装置100は、日射遮蔽部材101と、昇降コードCD2と、ロック部104と、制動装置BDと、コードCDと、筐体106(ヘッドボックス)と、固定部材107とを主な構成として備える。
筐体106は、略直方体の形状をしており、固定部材107により、壁等に固定される。また、筐体106内には、ロック部104、制動装置BDが配置されている。本実施形態の日射遮蔽部材101は、折畳み癖の付けられた生地であり、上端が筐体106内に固定されることで吊持されている。日射遮蔽部材101の下端であるボトムレール101aには、一組の昇降コードCD2のそれぞれの一方の端部が固定されている。また、それぞれの昇降コードCD2は、筐体106内に引き込まれている。そして、各昇降コードCD2が筐体106内にさらに引き込まれることで、それぞれの昇降コードCD2の一方の端部が上昇して、日射遮蔽部材101のボトムレール101aが上昇し、日射遮蔽部材101は全体が折り畳まれながら上昇する。
操作コードであるコードCDは、図11に示すようにロック部104、制動装置BDに挿通された状態でそれぞれの昇降コードCD2に接続されている。本実施形態では、昇降コードCD2が2本であるため、コードCDは2本とされ、一方のコードCDが一方の昇降コードCD2に接続され、他方のコードCDが他方の昇降コードCD2に接続される。また、このようにコードCDが2本であるため、例えば、コードCDの一方は、制動装置BDのカバー10におけるガイド孔14a及びガイド孔15aに挿通され、コードCDの他方は、制動装置BDのカバー10におけるガイド孔14c及びガイド孔15cに挿通される。また、それぞれのコードCDと昇降コードCD2は結び目や継ぎ目が無く接続されることが好ましい。つまり、一方のコードCDと一方の昇降コードCD2とが1本のコードから成り、他方のコードCDと他方の昇降コードCD2とが1本のコードから成ることが好ましい。
ロック部104は、コードCDの動作により、コードCDを動かしたりロックしたりする。例えば、コードCDを鉛直下方向に引いた状態で、当該鉛直下方向へ引く力を緩めると、コードCDをロックし、コードCDを斜め下方向に引いた状態で、当該斜め下方向へ引く力を緩めても、コードCDをロックしない構成とされる。
制動装置BDは、筐体106内において、図1に示す前方が昇降コードCD2側を向き、後方がロック部104側を向くように配置される。従って、日射遮蔽部材101が下降しきった状態、すなわち日射遮蔽装置100の閉状態において、一組のコードCDを下方に引っ張ると、コードCDは図1に示す後方に引かれる。このとき、アイドルローラ40との間にコードCDを狭持する張力伝達ローラ30は、コードCDとの摩擦力により、図9において矢印Bで示す回転方向と逆側の回転方向に回転する。従って、ピニオンギア50は、リングギア60の内周を他方の回転方向側に移動して、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40とが離間する。このため、コードCDを小さな抵抗力で引くことができる。コードCDが引かれると、コードCDに接続されるそれぞれの昇降コードCD2が筐体内に引き込まれて日射遮蔽部材101は上昇する。
一方、日射遮蔽部材101が下降しきっていない状態において、ロック部104によりコードCDがロックされていない状態でコードCDを離す。すると、日射遮蔽部材101は自重により下降する。このため、昇降コードCD2は筐体106内から引き出される。従って、昇降コードCD2に接続されるコードCDは、制動装置BDの前方に向かって引かれる。すると、図9を用いて説明したように、コードCDには制動力が付与される。従って、日射遮蔽部材101の下降速度が抑えられる。このため、日射遮蔽部材101の下降速度が超過することによる破損等を抑制することができる。
以上説明したように本実施形態の日射遮蔽装置100によれば、日射遮蔽部材101を昇降可能とするコードCDの長手方向の移動に対して、制動装置BDにより適切に制動力が付与されるため、例えば、上記のように日射遮蔽部材101が自重により下降する場合であっても、日射遮蔽部材101の下降速度を抑えることができる。また、抵抗付与部RAがリングギアの回転時に常にリングギア60に回転抵抗を付与する回転ダンパ等から成る場合には、日射遮蔽部材101の下降速度を下降当初から抑えることができる。一方、抵抗付与部RAがリングギア60が所定の回転速度以上となる場合にリングギア60に回転抵抗を付与する遠心ブレーキ等から成る場合には、日射遮蔽部材101の下降当初には下降速度を抑えず、当該下降速度が所定の速度以上となる場合に下降速度を抑えることができる。
また、制動装置BDを上記とは逆向きに取り付けることにより、コードCDを強くひいても、コードCDが勢いよく移動することを抑制して、日射遮蔽部材101が過度な勢いで上昇することを抑制することができる。さらに、ブレーキとして機能する機構を複数設けてもよい。例えば、ピニオンギア50を2つ利用したブレーキと、遊星ギアを用いたブレーキを重ねて利用してもよい。これにより、より強固にコードCDの移動に対してブレーキをかける事が可能となる。
以上、本発明の日射遮蔽装置100について、上記実施形態を例に説明したが、本発明の日射遮蔽装置は、上記実施形態の日射遮蔽装置100と異なる構成であっても良い。例えば、本発明の日射遮蔽装置は、カーテン布が巻き取られるロールカーテンとされたり、複数のスラットが昇降するブラインドとされても良い。また、本発明は、たくし上げカーテン、プリーツスクリーン、ロールアップスクリーン、縦型ブラインド、カーテンレール、アコーディオンカーテン、縦型プリーツスクリーン、縦型ロールスクリーン、パネルカーテン等、コードを移動させることで遮蔽部材を開閉させる構成のあらゆる遮蔽装置に適用することができる。
<作用・効果>
第1実施形態に係る制動装置BDにより、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)張力伝達ローラ30が弾性体であるゴムからなるゴムローラ部32により形成されていることから、複数本のコードCDを確実に挟着しつつコードCDの摩耗を抑制することが可能となる。
(2)引き操作時において操作力を低減し、自動動作(自動降下)時に確実にコードCDを挟着し、意図しない落下を防止することができる。
以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例等になんら限定されるものではない。なお、以下に示す試験は、制動装置BDを上述したような日射遮蔽装置100に組み込み、日射遮蔽部材101を昇降させることで、コードCDに対する制動装置BDの作用を測定している。
<硬度選択試験>
まず、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32の適切な硬度を選択するため、実施例1-1及び実施例1-2として、硬度70°と硬度90°のウレタンゴム(PUR)で張力伝達ローラ30を含む挟着体の挟着力と、ゴムローラ部32の耐久性と、コードCDの耐久性(耐摩耗性)に関する試験を行った(表1参照)。ここで、ゴム硬度は、デュロメータ(スプリング式ゴム硬度計)により測定したJIS K6253のタイプA(ショアA)に準拠する。また、試験において、ゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42の直径は5.5mm、軸の直径はそれぞれ2.5mmとしている。また、挟着するコードCDは3本としており、そのため、図11と異なり日射遮蔽装置100の昇降コードCD2も3本ある。また、試験体の日射遮蔽部材101の寸法は、W2000mm×H3000mmとし、筐体106を除く製品重量は、約4kgとした。
表1の評価項目のうち、挟着力は、3本のコードCDが均等に挟着され、コードCDの移動に対して張力伝達ローラ30が3本のコードCDに均等に制動力を与えているかどうかを判断するものである。具体的には、日射遮蔽部材101のボトムレール101aを上限位置から下限位置にまで降下させる際に、ボトムレール101aが水平状態を維持したまま降下されるか否かを目視で確認する試験を行った。この試験を5台の試作機のそれぞれについて100回ずつ行い、以下の基準に従って評価した。
○:全ての試験において、ボトムレール101aが水平状態を維持したまま降下された。
×:1回以上の試験においてボトムレール101aが傾斜した。
ローラの耐久性は、張力伝達ローラ30がコードCDに制動力を与える際、コードCDだけでなくローラ側にもコードCDとの間の摩擦による摩耗が生じ得るが、一定回数制動力を与えた場合にも摩耗による挟着力の低下が抑えられているものをいう。具体的には、日射遮蔽部材101のボトムレール101aを上限位置と下限位置の間で昇降させる試験を行い、ボトムレール101aの下降に対して制動力が与えられた回数によって、以下の基準によって評価した。
◎:制動力が与えられた回数が2000回以上
○:制動力が与えられた回数が500回以上2000回未満
×:制動力が与えられた回数が500回未満
コードの耐久性は、張力伝達ローラ30との間の摩擦によるコードCDの摩耗を評価するものである。具体的には、日射遮蔽部材101のボトムレール101aを上限位置と下限位置の間で昇降させる試験を300回行った後のコードの状態を目視で確認して、以下の基準によって評価した。
○:コードCDに毛羽立ちが生じず、コードCDの中芯が露出しなかった。
×:コードCDの毛羽立ちが生じたか又はコードCDの中芯が露出した。
表1の試験結果に示すように、挟着力及びコードの耐久性は、実施例1-1と実施例1-2の何れの硬度でも比較例のSUSより向上している。ただし、ローラの耐久性については、硬度が70°のPURよりも硬度90°のPURのほうが耐久性が高かった。したがって、硬度90°のPURを用いるのがより好ましいといえる。
<材質選択試験>
次に、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32の材質を選択するため、実施例2-1~実施例2-5としてのアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ウレタンゴム(PUR)及び比較例としてのローレット加工したステンレス鋼(SUS)について、上述した挟着力とゴムローラ部32の耐久性とコードCDの耐久性(耐摩耗性)の試験を行った(表2参照)。なお、実施例2-5のPURは硬度選択試験における硬度90°のPUR(実施例1-2)と同一である。また、試験において、ゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42の直径はそれぞれ5.5mm、軸の直径はそれぞれ2.5mm、挟着するコードCDは3本としており、これは硬度選択試験における条件と同一である。
表2の試験結果に示すように、実施例2-1~実施例2-5のゴムローラ部32は全てローレットが形成されたSUSのローラよりも挟着力が向上している。また、コードの耐久性も、実施例2-1~実施例2-5のゴムローラ部32で全てSUSのローラよりも向上していることがわかる。
一方、ローラの耐久性については、実施例1~3に対して実施例4のPVC及び実施例5のPURが耐久性の高いものとなっており、中でもPURの耐久性がより高いものとなっている。したがって、実施例1~実施例5の中では、実施例5のPURを用いるのがより好ましい。
2.第2実施形態
次に、図12~図22を用いて、本発明の第2実施形態に係る制動装置1000について説明する。第2実施形態に係る制動装置1000は、コードの移動を制動する制動装置である点においては第1実施形態の制動装置BDと共通するが、その機構が異なる。具体的には、第1実施形態に係る制動装置BDでは、運動変換部DTと抵抗付与部RAが略水平面上に設けられていたが、第2実施形態に係る制動装置1000では、運動変換部DTに相当する機構と抵抗付与部RAに相当する機構が略垂直に位置するように設けられる点が異なる。ここで、第2実施形態においては、スライダー20、コイルスプリングSP、軸芯31とゴムローラ部32からなる張力伝達ローラ30、軸芯41及びローラ部42からなるアイドルローラ40、内歯付キャリア260、遊星歯車280及びケース10Aの一部が運動変換部DTを構成し、ウェイト340、太陽歯車付ウェイトホルダ320、ワッシャー241、ベース70及びケース10Aの一部が抵抗付与部RAを構成する。以下、第1実施形態と同一の部材については同一の符号を付し、その相違点を中心に説明する。
2-1<制動装置の全体構成>
図12は、第2実施形態に係る制動装置1000の分解斜視図である。
第2実施形態において、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40からなる一対の挟着部材がコードを挟着する挟着体に相当する。また、スライダー20が第1実施形態のスライダー20に相当する。
図12に示されるように、第2実施形態では、内歯付キャリア260に4つの遊星歯車280が設けられ、太陽歯車付ウェイトホルダ320に8つのウェイト340が保持される。以下、各部材について説明する。
2-1-1<整列部材200>
図13(a),(b)に示されるように、整列部材200は、コードCDを挿通し、コードCDの向きを整えるものである。また、複数のコードCDを互いに同じ向きに整列させるものである。整列部材200は、例えば、プラスチック等の樹脂で形成することができる。ここで、図13(a)に示されるように、矢印の向きをそれぞれ前後、左右、上下とする。すなわち、第1天壁溝16と第2天壁溝17の距離が狭くなる向きを前方とし、左右方向(幅方向)、上下方向を定める。
整列部材200は、上下方向に貫通する略直方体のフレーム200aの前方及び後方にコードCDを挿入する略矩形の挿入部201が2つずつ形成された構成となっており、本実施形態においては、3本のコードCDが挿入部201及び挿入部201の上部に通されることで、コードCDが上下方向に略等間隔に整列された状態で一対の挟着部材に挟着されることになる。
2-1-2<ケース10A>
次に、図12~図14及び図18(a),(b)を用いてケース10Aについて説明する。ケース10Aは、ベース70とともに筐体を構成し、その内部にスライダー20、コイルスプリングSP、軸芯31とゴムローラ部32からなる張力伝達ローラ30、軸芯41及びローラ部42からなるアイドルローラ40、ピニオンギア50、軸芯31、ワッシャー241、内歯付キャリア260、遊星歯車280、プレート300、太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340を保持する。
また、ケース10Aは、例えば図12に示されるベース70とともに制動装置1000の筐体を構成するものである。また、例えば図12に示される太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340とともに、抵抗付与部RAを構成するものである。
図18に示されるように、ケース10Aは、外形が概ね正方形の天壁部11と、前側壁部12fと、前側壁部12f及び天壁部11に連結される右側壁部12r及び左側壁部12lと、右側壁部12r及び左側壁部12lのそれぞれに連結される後側壁部12bと、
天壁部11に対向し、前側壁部12f、後側壁部12b、前側壁部12f及び左側壁部12lから径方向側に向かって延在する鍔部13と、鍔部13に連結される円筒部13Cと、円筒部13Cに連結されるカバー部112とを主な構成として有する。
前側壁部12f及び後側壁部12bには、ガイド溝113が形成されている。これら2つのガイド溝113は、互いに前後方向に対向している。これらのガイド溝113はコードCDが前後方向に挿通されるための溝である。ここで、ガイド溝113に挿通するコードCDの数は特に限定されないが、第2実施形態では3本のコードCDが縦方向に挿通された例について示している(図13参照)。
さらに、左右の側壁部12r,12l上方には支持溝114が設けられる。支持溝114は、図13に示されるように、ケース10Aがスライダー20を内部に保持するにあたり、スライダー20に設けられる突起230を支持するものである。これにより、スライダー20をその底部を浮かせた状態で支持することができる。なお、詳細は後述する。
天壁部11には、図14(a)に示されるように、第1天壁溝16と第2天壁溝17とが形成されている。第1天壁溝16及び第2天壁溝17は、それぞれコードCDの長手方向すなわち前後方向に対して斜めに形成されており、コードCDの一方の長手方向である前方に向かうにつれて、第1天壁溝16と第2天壁溝17との距離が小さくされている。また、第1天壁溝16は円弧状に形成されており、図22に示すように、挟着案内斜面16a、解除案内斜面16b、挟着側規制面16c及び解除側規制面16dにより内周面が形成される。第1天壁溝16の円弧は、図16に示される内歯付キャリア260の内周面と平面視において同心円上となるように形成される(図14参照)。一方、第2天壁溝17は緩やかなカーブを描いた形状に形成され、図22に示すように、挟着案内斜面17a、解除案内斜面17b、挟着側規制面17c及び解除側規制面17dにより内周面が形成される。具体的には、第2天壁溝17は、前方側が略直線状の形状とされ、後方に向かうにつれて、第1天壁溝16から離れる向きに湾曲している(図14参照)。これは、第2天壁溝17を略直線状とした場合、第1天壁溝16は後方から前方に向かってコードCDに近づくような円弧であるので、例えば軸芯31及び軸芯41がそれぞれ第1天壁溝16及び第2天壁溝17に沿って移動するときに、コードCDに対する垂直方向の変位が、軸芯31と軸芯41とで異なってしまうことを防ぐためである。つまり、一方が円弧であるのに対し、他方が略直線状であると、前後方向においてコードCDへの垂直距離が異なるためである。このように、軸芯31及び軸芯41のコードCDの鉛直方向に対する変位を近接させることにより、ゴムローラ部32及びローラ部42が適切にコードCDを挟着することが可能となる。なお、第2天壁溝17はこれに限定されず、例えば、第1天壁溝16と略同一形状の溝を、コードCD側に向かって湾曲する配置としてもよい。これにより、CDに対する鉛直方向の変位を、軸芯31と軸芯41とで略同一にすることができ、コードCDの摩耗を低減することが可能となる。ここで、第2実施形態では、CDに対する鉛直方向の変位を、軸芯31と軸芯41とでなるべく同じにすることに加え、他の部材の移動等による相互作用等を考慮し、図14(a)に示される形状を採用した。
第1天壁溝16の縁には、図14(a)、図18(a),(b)に示されるように、ケース10Aの平面視において、第1天壁溝16におけるケース10Aの外側の縁、すなわち挟着案内斜面16aに沿った位置の少なくとも一部に、第1天壁溝16から上方に突出する第1ガイド壁16Aが設けられる。第2実施形態では、第1ガイド壁16Aは、第1天壁溝16に対して略90度となるように設けられる。第1ガイド壁16Aは、第1天壁溝16に沿って移動する軸芯31の面圧を下げることを目的としている。つまり、第1ガイド壁16Aを設け、軸芯31と接触する面積を増大させることにより、軸芯31の面圧を低減するものである。これは、コードCDに張力が与えられ、制動装置1000が作用している間は軸芯31の面圧が第1天壁溝16の内面に加わっており、かかる面圧により第1天壁溝16の内面が削れると、ゴムローラ部32とローラ部42の間隔が変化して、コードCDの挟着が不安定になり、ゴムローラ部32への回転伝達が不十分になる恐れがあるためである。第1ガイド壁16Aを設けることにより、軸芯31からの圧力によりケース10Aが削れることを防止することが可能となる。なお、第1ガイド壁16Aの肉厚は任意であるが、ケース10Aの素材、軸芯31の移動速度等を考慮して適宜設計すればよい。
また、第2天壁溝17におけるケース10Aの外側の縁に沿った位置にも、その少なくとも一部に、第2天壁溝17から上方に突出する第2ガイド壁17Aが設けられる。第2ガイド壁17Aは、第2天壁溝17に対して略90度となるように設けられる。そして、この第2ガイド壁17Aにより、軸芯41の面圧を低減することができ、これにより、軸芯41からの圧力によりケース10Aが削れることを防止することが可能となる。なお、第2ガイド壁17Aの肉厚は任意であるが、ケース10Aの素材、軸芯41の移動速度等を考慮して適宜設計すればよい。
なお、ケース10Aを金属等の強固な材料で成形した場合には、第1ガイド壁16A及び第2ガイド壁17Aを設けなくてもよい。これは、ケース10Aが堅牢であるので、軸芯31及び軸芯41からの圧力によりケース10Aがほとんど削れることがないためである。
鍔部13は、図13及び図18に示すように、天壁部11に対向し、前側壁部12f、後側壁部12b、前側壁部12f及び左側壁部12lから径方向側に向かって延在する部位であり、第2実施形態では略円形とされる。
円筒部13Cは、図18に示すように、鍔部13に連結され、内周ギア115の外側に位置する。第2実施形態では、円筒部13Cは、略円筒状の形状とされる。
カバー部112は、円筒部13Cに連結され、ベース70と嵌合する箇所である。第2実施形態では、カバー部112の外縁は略正方形とされる。そして、カバー部112は、図12に示すように、左右の側面の両端にそれぞれ2つの第1係合溝111Aが設けられる。そして、前端部の両端に2つの第2係合溝111Bが設けられ、後端部の略中央に1つの第2係合溝111Bが設けられる。第1係合溝111Aは、図15に示されるベース70の第1係合板部701Aと係合するものである。また、第2係合溝111Bは、ベース70の第2係合板部701Bと係合するものである。これにより、ケース10Aとベース70が係合され、筐体を形成する。
また、ケース10Aの内部には、図19に示されるように、遊星歯車280と歯合するリング状の内周ギア115が形成される。
2-1-3<スライダー20>
次に、図15及び図22を用いてスライダー20について説明する。スライダー20は、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40を内部に保持し且つ張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40と共に移動する。スライダー20の構成は、上述した第1実施形態のものとほぼ同一であり、天壁部21、後側壁部22、前側壁部24及び底壁部23とを有し、する。また、天壁部21には一対の溝である第1天壁溝26及び第2天壁溝27が形成され、天壁部21にはこれらと上下方向に対向する位置に第1底壁溝28及び第2底壁溝29が形成される。
また、図15に示すように、天壁部21には、その四隅に天壁部21の左右へ突出するように突起230が設けられる。図13に示されるように、突起230は、ケース10Aの支持溝114に収められ、ケース10Aの内部にスライダー20を浮き状態で支持するためのものである。すなわち、スライダー20が、下方に位置する内歯付キャリア260と非接触状態で保持される。
このような構成とすることで、スライダー20をケース10A内部において浮き状態で支持することが可能となる。そのため、スライダー20と他の部品、例えば内歯付キャリア260等との接触を防止することができ、不要な抵抗力を低減又はゼロにすることができる。したがって、各部材の消耗を低減することが可能となる。
前側壁部24及び後側壁部22には、それぞれ貫通孔225が形成されている。貫通孔225は、前側壁部24及び後側壁部22の幅方向の略中央において前側壁部24及び後側壁部22を前後方向に貫通する。孔の形状は任意であるが、少なくともコードCD1本が挿通可能な程度である。好ましくは、複数本のコードCDが縦方向に整列した状態で挿通可能な形状である。なお、第2実施形態では、上下方向に長い略長円形の形状とされる。
また、図15(b)に示されるように、後側壁部22には、貫通孔225の両脇に、後側壁部22の外側面から形成される凹部231が形成されている。凹部231の形状は任意であり、同図に示されるような貫通孔225から側面側にかけて切り欠かれた形状でもよく、略円形、略矩形の凹み等であってもよい。また、第2実施形態では、左側の凹部231内にコイルスプリングSPが配置されており、コイルスプリングSPの一端は凹部231から突出している。そして、制動装置1000の組立時において、ケース10Aの後方の内壁と当接し、スライダー20を前方に付勢する。なお、図15(b)ではコイルスプリングSPの凹部231から突出している部分を省略している。
このような形状のスライダー20がケース10Aの空間内に配置されると、スライダー20の天壁部21及び底壁部23の側面がケース10Aの幅方向において内壁面に当接して、スライダー20はケース10Aに対して幅方向に動きが規制される。この状態において、ケース10Aのガイド溝113とスライダー20の貫通孔225とが互いに前後方向に並ぶ。つまり、貫通孔225は、コードCDをスライダー20内に挿通するための孔である。一方、スライダー20がケース10Aの空間内に配置された状態で、スライダー20とケース10Aの内壁面との間には、前後方向に隙間が生じ、スライダー20はケース10Aに対して前後方向に動くことができる。また、スライダー20がケース10Aの空間内に配置された状態で、スライダー20の後側壁部22の凹部231から突出するコイルスプリングSPがケース10Aの後方の内壁15dを押圧する。従って、スライダー20がケース10Aの空間内に配置された状態で、スライダー20は、前方側に位置し、ケース10A内において前方に押圧された状態となる。
2-1-4<張力伝達ローラ30、アイドルローラ40及びピニオンギア50>
次に、図12、図16及び図20を用いて、一対の挟着部材の一方である張力伝達ローラ30、一対の挟着部材の他方であるアイドルローラ40及びピニオンギア50について説明する。アイドルローラ40は、ローラ部42及び軸芯41で構成される。アイドルローラ40の詳細については第1実施形態で説明したので、その説明を省略する。
ゴムローラ部32も、第1実施形態のゴムローラ部32と同一のものであり、ゴムローラ部32の中心には軸芯31の一端が挿入され、インサート成形により相対回転不能に嵌合される。ただし、軸芯31とゴムローラ部32をアウトサート成形により圧入してもよく、また、任意の接着剤により接着される構成としてもよい。さらに、上記の手法を併用することも可能である。また、本実施形態においても、図26(a)に示すように、軸芯31の円周面には、表層部が粗面化された摩擦増強部31fが設けられ、ゴムローラ部42との間の摩擦力を増強している。表層部を粗面化するには、ブラスト加工により微細な傷を施すことにより行うことが好ましい。この微細な傷は、不規則に形成されるが、図26(b)に示すように、表層部をアヤ目や網目のローレット状とすることや、表層部をストライプ状、点線状、破線状、梨地状等にすることも可能である。なお、摩擦増強部31fは、ゴムローラ部32を配置する範囲(図26(a)のL1参照)よりも短い範囲(図26(a)のL2参照)に設けることが好ましい。そして、軸芯31の他端には、ピニオンギア50が挿入されている。ゴムローラ部32の材質としては、本実施形態においても、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ウレタンゴム(PUR)が好適であり、ウレタンゴムから構成されるのがより好適である。また、ゴムの硬度は、80°以上とすることが好ましく、より好ましくは85°以上であり、さらに好ましくは90°以上95°以下である。
第1実施形態と同様、張力伝達ローラ30のゴムローラ部32及びアイドルローラ40のローラ部42はスライダー20の内部に保持される。また、ピニオンギア50は、スライダー20の外部に保持される。ここで、図17を用いてゴムローラ部32、スライダー20及びピニオンギア50の位置関係について説明する。図17は、第2実施形態に係る制動装置1000の左側面から見て軸芯31の略中心を通る断面図の一部である。図17に示されるように、制動装置1000の組み立て時において、ゴムローラ部32とピニオンギア50でスライダー20の底壁部23を挟み込むような構成となっている。また、第2実施形態では、ピニオンギア50とスライダー20の接触面積を低減すべく、ピニオンギア50に段差51が設けられる。これにより、軸芯31を介してゴムローラ部32及びピニオンギア50が一体回転するときに、ピニオンギア50とスライダー20との間の摺動抵抗を低減することができる。これにより、回転動作を滑らかにすることが可能となる。なお、抵抗を低減するために、第2実施形態では、ピニオンギア50の下側において、ワッシャー241(図12参照)を軸芯31にかましている。
2-1-5<内歯付キャリア260及び遊星歯車280>
次に、図16及び図19を用いて内歯付キャリア260及び遊星歯車280について説明する。第2実施形態では、内歯付キャリア260は、平面視において略ドーナツ形状である。内歯付キャリア260は、円柱部264から平面視において外側に突出するフランジ262を備える。
円柱部264の内側の内周面には、ピニオンギア50と歯合する内歯車261が形成される。内歯車261は、第1実施形態における内周ギア61に相当する。そして、フランジ262には、鉛直方向において下向きに突出する支持軸263が形成される。支持軸263の個数は特に限定されないが、特に等間隔であることが好ましい。なお、第2実施形態では、一例として支持軸263が4つ設けられた構成としている。
そして、支持軸263にはそれぞれ、遊星歯車280が回転可能に支持されている。遊星歯車280は、後述する太陽歯車323と、ケース10Aの内部に設けられた内周ギア115と互いに歯合する。そして、内歯車261の中心部を中心として公転することが可能である。したがって、ピニオンギア50の回転が内歯車261に伝達されることにより内歯付キャリア260が回転し、それにともない内歯付キャリア260のフランジ262に設けられた支持軸263に回転可能に支持された遊星歯車280が回転することで、ピニオンギア50に起因する回転を増速させることが可能となる。
2-1-6<太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340>
次に、太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340について、図12及び図20を用いて説明する。太陽歯車付ウェイトホルダ320は、リング状のリング部324の外方に向かって、凸部321及び凹部322が交互に並んで形成される。図20に示されるように、リング部324の外側の外周面には、遊星歯車280と歯合する太陽歯車323が、回転軸が凸部321の延在方向と略垂直方向を向くように設けられる。そして、それぞれの凹部322には、ウェイト340が配置される。つまり、太陽歯車付ウェイトホルダ320は、制動装置1000の組み立て時において、凸部321を境としてそれぞれの凹部322内にウェイト340を保持する部材であるとも言える。なお、ウェイト340の数は任意であるが、回転時におけるバランスの観点から等間隔であることが好ましい。なお、第2実施形態では、一例として8つのウェイト340を用いている。したがって、凸部321及び凹部322もそれぞれ8つずつ設けられている。
また、図20に示すように、各ウェイト340には、ベース70側に突起341が設けられる。かかる突起341により、ベース70と当接する際における抵抗を低減することが可能となる。突起341の数は任意であるが、第2実施形態では、一例として4つの突起341を設けている。
ウェイト340は、ピニオンギア50に起因する回転時において、遠心力により内歯車261の中心から遠ざかる方向に移動し、ケース10Aの内周壁と当接することにより、回転に対して遠心ブレーキとして抵抗力を付与するものである。したがって、ケース10Aの内周壁、太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340により、第1実施形態の抵抗付与部RAと同等の作用を奏することが可能となる。つまり、第2実施形態に係る制動装置1000では、運動変換部DTに相当する機構と抵抗付与部RAに相当する機構が略垂直に位置するように設けられることとなる。
なお、制動装置1000の組み立て時においては、内歯付キャリア260と太陽歯車付ウェイトホルダ320が、プレート300を介して組み立てられる。具体的には、内歯付キャリア260の円柱部264を太陽歯車付ウェイトホルダ320のリング部324に挿入するように組み立てる。したがって、円柱部264の直径は、リング部324の直径よりもわずかに小さく設計される。
ここで、プレート300は、遊星歯車280の傾きを防止するとともに、遊星歯車280とウェイト340の干渉を防ぐ機能を有する。なお、ウェイト340は、制動装置1000全体の厚さを薄くするために、なるべく薄く形成されることが好ましい。さらに、プレート300は、薄く形成するため金属製とするのが好ましいが、技術的に可能である場合には、プレート300を樹脂形成してもよい。この場合、太陽歯車323と一体形成としてもよい。
2-1-7<ベース70>
次に、図12、図14(b)及び図15を用いて、ベース70について説明する。図12に示されるように、ベース70の略中央には、周囲より嵩高くなっており、下側が凹んでいる円柱部708が設けられる。そして、図14(b)に示されるように、円柱部708の上面に第1ベース溝706、第1ガイド壁706A、第2ベース溝707、第2ガイド壁707Aが設けられる。
第1ベース溝706及び第1ガイド壁706Aはそれぞれ、ケース10Aに設けられた第1天壁溝16及び第1ガイド壁16Aに相当するものである。そして、軸芯31の下端が第1ベース溝706を挿通し、その縁に形成された第1ガイド壁706Aと当接する。同様に、第2ベース溝707及び第2ガイド壁707Aはそれぞれ、ケース10Aに設けられた第2天壁溝17及び第2ガイド壁17Aに相当するものである。そして、軸芯41の下端が第2ベース溝707を挿通し、その縁に形成された第2ガイド壁707Aと当接する。
なお、円柱部708は必須ではないが、円柱部708を設ける等して下側をへこませる
ことにより、軸芯31及び軸芯41の下端が、制動装置1000を載置する載置面と接触することを防ぎ、軸芯31及び軸芯41の下端を適切に挿通することが可能となる。
また、図12に示すように、ベース70は、左右の側面の両端にそれぞれ2つの第1係合板部701Aが設けられる。そして、前方の側面の両端に2つの第2係合板部701Bが設けられ、後方の側面の略中央に1つの第2係合板部701Bが設けられる。第1係合板部701Aは、ケース10Aに設けられた第1係合溝111Aと係合するものである。また、第2係合板部701Bは、ケース10Aに設けられた第2係合溝111Bと係合するものである。これにより、ケース10Aとベース70が係合され、筐体を形成する。
さらに、図14(b)に示されるように、ベース70の底面の外側には、遮蔽装置のヘッドボックス(第1実施形態における筐体106に相当)内に制動装置1000を配置するときに利用する取付筒702が設けられる。例えば、ヘッドボックス内に設けられた軸等の部材に取付筒702をはめ込むことにより、制動装置1000をヘッドボックス内にて安定して配置させることが可能となる。
2-2<組立構成>
次に、これら各部材を組み立てた状態について、図12~図14を用いて説明する。図13は、これらの部材を組み合わせて構成された制動装置1000の組立図である。図13に示されるように、制動装置1000の外観は、ケース10A及びベース70が接続された筐体と、ケース10Aの上方から被せるようにして配置された整列部材200からなる。かかる組立は、図12に示されるように、各部材同士の中心軸を上下方向に重ねあわせた状態でなされる。具体的には、内歯付キャリア260と、ウェイト340を保持した太陽歯車付ウェイトホルダ320が、プレート300を介して組み立てられる。このとき、内歯付キャリア260に設けられた遊星歯車280と、太陽歯車付ウェイトホルダ320に設けられた太陽歯車323とが互いに歯合するようにする。
そして、スライダー20の第1天壁溝26及び第1底壁溝28に軸芯31を水平方向に移動させながらスライドさせる。このとき、ゴムローラ部32はスライダー20の内部に、ピニオンギア50はスライダー20の外部に位置するようにされる。また、第2天壁溝227及び第2底壁溝229に軸芯41水平方向に移動させながらスライドさせる。このとき、ローラ部42がスライダー20の内部に位置するようにされる。そして、内歯付キャリア260に設けられた内歯車261とピニオンギア50が互いに歯合するように、スライダー20と内歯付キャリア260が互いに近づくように相対移動させる。
その後、これらの部材の下側にベース70を配置し、ケース10Aを上方から被せる。そして、ケース10Aに設けられた第1係合溝111A及び第2係合溝111Bと、ベース70に設けられた第1係合板部701A及び第2係合板部701Bを互いに係合させ、ケース10Aとベース70を固定し、最後に、ケース10A及びベース70で構成される筐体の上方から、整列部材200を被せる。整列部材200は、例えば整列部材200に設けられた爪部とケース10Aに設けられた係合孔とを係合させることで固定することができる。
このようにして組み立てられた制動装置1000が、図13に示されるものである。そして、制動装置1000の組立が完了した後、3本のコードCDを整列部材200の挿入部201と挿入部201の上部、ケース10Aの前後に設けられたガイド溝113及びスライダー20の前後に設けられた貫通孔225に通される。これにより、図13(a),(b)に示される状態となる。
図13(c)は、制動装置1000の左側面図、つまり、図13(a)の矢印X方向から見た側面図である。図13(c)に示されるように、制動装置1000は、側面視において、上側からケース10A、整列部材200、ベース70が視認されることとなる。また、支持溝114により突起230が支持されていることが伺える。
図14(a)に示されるように、制動装置1000は、その平面視において、中心から順にケース10A、整列部材200、ベース70の一部の順に視認できる。ここで、図13(a),(b)及び図14(a)に示されるように、軸芯31の上端が、スライダー20に設けられた第1天壁溝26からケース10Aに設けられた第1天壁溝16を挿通し、ケース10Aの外部に露出している。同様に、軸芯41の上端が、スライダー20に設けられた第2天壁溝227からケース10Aに設けられた第2天壁溝17を挿通し、ケース10Aの外部に露出している。本実施形態でも、このように軸芯31,41がカバー10の外部に露出していることから、これら軸芯を容易に移動させることができる。したがって、一対の挟着部材である張力伝達ローラ30とアイドルローラ40がコードCDに近接する方向に付勢されている場合であっても、コードCDを容易に挿入できるようになっている。
そして、第1天壁溝16の縁に設けられた第1ガイド壁16Aが軸芯31と当接し、第2天壁溝17の縁に設けられた第2ガイド壁17Aが軸芯41と当接している。
また、図14(b)に示されるように、ベース70は、その底面視において、第1ベース溝706に挿通された軸芯31の下端と、第2ベース溝707に挿通された軸芯41の下端を視認することができる。なお、取付筒702が設けられる面において、円柱部708の上を面で覆うことにより、軸芯31及び軸芯41の下端が外部から覆われる構成としてもよい。
2-2-2<組立状態における内部構造>
次に、図15、図16及び図19を用いて、組立状態における内部構造について説明する。図15は、図13の状態から整列部材200及びケース10Aを取り外した状態における斜視図である。図15に示されるように、スライダー20の上方に軸芯31及び軸芯41が突出している。また、軸芯31は、第1天壁溝26内においてスライダー20の幅方向に動きが規制される。同様に、軸芯41は、第2天壁溝227内においてスライダー20の幅方向に動きが規制される。なお、図示を省略しているコードCDは、スライダー20の貫通孔225に縦に整列された状態でスライダー20の前後方向に挿通される。
図16は、図15の状態からさらにスライダー20を取り外した状態における斜視図である。図示を省略したコードCDは、ゴムローラ部32及びローラ部42に挟着された状態で、制動装置1000の前後に挿通される。また、ピニオンギア50と内歯車261は互いに歯合している。そして、コードCDに張力がかかったときに、コードCDとゴムローラ部32の間で摩擦力が発生し、それによりゴムローラ部32と一体となってピニオンギア50が回転すると、ピニオンギア50の回転が内歯車261に伝達される。その結果、内歯車261が自転することにより、内歯付キャリア260とともにそのフランジ262に設けられる支持軸263も公転する。それに伴い、支持軸263に回転可能に支持される遊星歯車280が自転しながら公転を開始する。
そして、図19に示されるように、遊星歯車280と太陽歯車323は互いに歯合している。したがって、遊星歯車280の回転が太陽歯車323に伝達され、太陽歯車付ウェイトホルダ320が自転を開始する。その結果、太陽歯車付ウェイトホルダ320の凹部322に保持されたウェイト340(図12参照)が自転を開始する。そして、回転速度がある一定値を上回ると、遠心力によりウェイト340がケース10Aの内壁と当接する。これにより、ゴムローラ部32の回転に対して抵抗力が与えられる。
次に、図19及び図20を用いて、組立状態における各部材間の相対位置についてさらに詳細に説明する。図19は、図13(c)のA-A線切断部断面図である。図19に示されるように、軸芯31を中心とするピニオンギア50と、内歯付キャリア260に設けられる内歯車261とが互いに歯合している。また、内歯車261の回転は、内歯付キャリア260の支持軸263を介して遊星歯車280に伝達されるように構成される。そして、遊星歯車280は、太陽歯車付ウェイトホルダ320に設けられた太陽歯車323及びケース10Aの内部に設けられた内周ギア115と互いに歯合する。したがって、ピニオンギア50に起因する回転が加えられることにより、遊星歯車280は太陽歯車323と内周ギア115の間に形成される空間内を、内歯車261の中心部を中心として公転することが可能となる。
図20は、図14(a)のB-B線切断部断面図である。図20に示されるように、第2実施形態では、B-B線切断部断面図は取付筒702を中心として略左右対称となっている。そして、軸芯31及び軸芯41がケース10Aの上端及びベース70の下端から突出している。なお、第2実施形態では、第1ガイド壁16A及び第2ガイド壁17Aの上端が、それぞれ軸芯31及び軸芯41の上端と略同じ高さとなっている。
そして、ゴムローラ部32及びローラ部42がスライダー20の内部に位置している。さらに、ゴムローラ部32とともにスライダー20を挟んだ状態で、ピニオンギア50がスライダー20の外部に位置している。また、ピニオンギア50と内歯車261が互いに歯合している。
そして、ケース10Aの上側から鍔部13にかけて、整列部材200で覆われている。また、ケース10Aはその下端においてベース70と係合している。そして、ベース70の上部には、ウェイト340が保持されている。ここで、第2実施形態では、ウェイト340を着脱式としているので、必要な制動力をウェイト340の数又は種類により調整することが可能となる。つまり、大きな制動力が求められる場合にはウェイト340の数を増やしたり、他のより密度の高いウェイトを太陽歯車付ウェイトホルダ320に保持すればよい。一方、小さな制動力で十分な場合には、ウェイト340の数を減らせばよい。なお、ウェイト340は、回転時における安定性の観点から、太陽歯車付ウェイトホルダ320に保持される面上において対称配置することが好ましい。なお、本実施形態では、ウェイト340に設けられた突起341とベース70の底面が当接することにより、回転時におけるウェイト340とベース70との間の抵抗力を低減している。
2-3<動作>
次に、図21を用いて第2実施形態に係る制動装置1000の動作について説明する。図21(a)はコードCDに何ら張力が与えられない状態(定常状態)、図21(b)はコードCDに張力が与えられ、ゴムローラ部32及びローラ部42でコードCDが挟着された状態(挟着状態)、図21(c)は図21(a)から図21(b)へ状態変化する際における各部材の回転方向をまとめた図である。なお、図21(a),(b)はともに、図19と同様に、図13(c)のA-A線切断部断面図である。ここで、説明の都合上、かかる断面図には現れないローラ部42の外周を軸芯41の周囲に、ゴムローラ部32の外周を軸芯31の周囲に重ねて表示した。なお、ゴムローラ部32の外周は厳密には円形ではないが、説明の簡略化のため、円形に近似して図示している。
図21(a)に示されるように、定常状態において、上記のように、コイルスプリングSPは、ケース10Aの後方の内壁(図30参照)と当接し、スライダー20を前方に押圧する。したがって、スライダー20はケース10Aの前方に位置する。このため、スライダー20の第1天壁溝26及び第1底壁溝28により位置が規制されている軸芯31と、第2天壁溝227及び第2底壁溝229により位置が規制されている軸芯41と、がスライダー20とともに前方に移動する。さらに、スライダー20の上部に保持されるケース10Aに設けられた第1天壁溝16と第2天壁溝17は、前方に向かうにつれて互いに距離が小さくなっている。同様に、ベース70に設けられた第1ベース溝706及び第2ベース溝707は、前方に向かうにつれて距離が小さくなっている。したがって、軸芯41に回転可能に支持されるローラ部42と、軸芯31に回転可能に支持されるゴムローラ部32との距離も小さくなる。つまり、第1天壁溝16及び第1ベース溝706は、ゴムローラ部32の軸芯31が移動可能に嵌合し、ゴムローラ部32が溝に沿わない動きをすることを規制する規制溝として機能する。同様に、第2天壁溝17及び第2ベース溝707は、ローラ部42の軸芯41が移動可能に嵌合し、ローラ部42が溝に沿わない動きをすることを規制する規制溝として機能する。また、第1天壁溝16及び第1ベース溝706は、内歯付キャリア260の内周面の中心点と平面視において同心円上に形成されるため、軸芯31がそれぞれの溝内を移動しても、ピニオンギア50は内歯付キャリア260に設けられた内歯車261に歯合し続けることができる。
このように、ゴムローラ部32とローラ部42との距離が小さくなると、ゴムローラ部32はローラ部42に押圧され、ゴムローラ部32とローラ部42でコードCDが狭持される。つまり、第2実施形態では、コイルスプリングSPは、ゴムローラ部32がローラ部42に押圧されるように、スライダー20を介してゴムローラ部32を常時付勢する付勢部材としても機能する。なお、コードCDがゴムローラ部32とローラ部42とで狭持された状態で、コードCDの径だけゴムローラ部32とローラ部42とが離間する。このため、第1天壁溝16及び第2天壁溝17の構造、及び、第1ベース溝706及び第2ベース溝707の構造により、ケース10Aは僅かに後方に位置する。
そして、定常状態の制動装置1000において、コードCDに矢印D1の向き(前方)に張力を与えたとする。すると、コードCDとの間に生じる摩擦力により、ゴムローラ部32が反時計回りに、ローラ部42が時計回りに回転する。つまり、ゴムローラ部32を備えた張力伝達ローラ30およびローラ部42を備えたアイドルローラ40は、直線状に延びるコードCDに当接することで、コードCDの長手方向の移動により回転可能とされると言える。そして、ゴムローラ部32の回転により、同じ軸芯31を共有して固定されているピニオンギア50もゴムローラ部32と同じ向き(反時計周り)に回転(自転)する。この際、図21(b)に示されるように、軸芯31及び軸芯41は、平面視において前方に移動し、ケース10Aの第1天壁溝16の挟着案内斜面16a及び第2天壁溝17の挟着案内斜面17aにそれぞれ案内されることで左右方向において互いに近接して、ゴムローラ部32とローラ部42によるコードCDの挟着力が強くなり、コードCDの移動に応じてゴムローラ部32が確実に回転するようになる。すると、ピニオンギア50は内歯車261と歯合しているので、ピニオンギア50の歯から与えられる力により、内歯車261が反時計周りに回転(自転)する。これにより、内歯車261とともに内歯付キャリア260も反時計周りに回転(自転)するので、内歯付キャリア260に設けられた遊星歯車280も同様に反時計周りに回転(公転)する。ここで、遊星歯車280は太陽歯車323及びケース10Aにより固定された内周ギア115と互いに歯合しているので、公転方向とは逆向き(時計回り)に自転しつつ、反時計周りに公転することとなる。したがって、遊星歯車280の内側で遊星歯車280と歯合する太陽歯車323は、遊星歯車280の自転と逆向き(反時計周り)に回転(自転)する。このとき、遊星歯車280により、太陽歯車323の回転は増速される。これにより、太陽歯車323とともに回転する太陽歯車付ウェイトホルダ320に保持されるウェイト340も回転を開始する。なお、すでに述べた通り、遊星歯車280の外側で遊星歯車280と歯合する内周ギア115は、ケース10Aとベース70が固定されているため、遊星歯車280の回転時においても回転しない。
そして、図21(b)に示されるように、ゴムローラ部32とローラ部42が限界まで近づく(挟着状態)と、ゴムローラ部32の自転は続くもののゴムローラ部32の内歯車261に沿った移動が停止する。このとき、ゴムローラ部32の自転に起因した他の部材の回転は継続される。すると、遠心力によりウェイト340がケース10Aの内周壁に当接することにより、回転に対して抵抗力が生じる。つまり、コードCDの移動速度が上昇することで回転速度が上昇し、これにより遠心力が上昇する。そして、遠心力が上昇することによりウェイト340がケース10Aの内周壁により強く当接することになり、抵抗力が上昇する。これにより、コードCDの移動速度(日射遮蔽部材の落下速度)を抑えることができる。ここで、コードCDに加えられる張力が略一定の場合(例えば、第1実施形態の図11において、制動装置1000の前方側のコードCDに昇降可能に吊持される日射遮蔽部材が自由落下する場合)には、コードCDに加えられる張力とウェイト340とケース10Aの内周壁による抵抗力が釣り合うところで、コードCDの移動速度が略一定となる。したがって、制動装置1000は、コードCDの移動に対する回転ダンパとして機能し、日射遮蔽部材をゆっくりと降下させることが可能となる。
以上説明した、定常状態から挟着状態までの挟着状態の変化について、各部材の回転方向(ピニオンギア50については、さらに平面視における前後方向及び締め付け方向も含む)をまとめたものが図21(c)である。
一方、コードCDに矢印D1と逆向き(後方)に張力を与えた場合には、ゴムローラ部32及びローラ部42が上記と逆向きに回転する。その結果、軸芯31及び軸芯41が第1天壁溝16の解除案内斜面16b及び第2天壁溝17の解除案内斜面17bにそれぞれ案内されることで互いに離間するように移動する。すると、コードCDに対するゴムローラ部32の挟着力が弱まり、弱い力でコードCDを引っ張ることが可能となる。したがって、図11に示されるように、ヘッドボックス内に制動装置1000を設ける場合には、図21において前方にコードCDに張力が加わる向きを日射遮蔽部材の下降する向きとし、後方にコードCDに張力が加わる向きを日射遮蔽部材の上昇する向きとすると好適である。
次に、図22を用いて、定常状態及び挟着状態の状態変化の際におけるスライダー20の移動について説明する。図22(a)が図21(a)に、図22(b)が図21(b)にそれぞれ対応する。
図22(a)の定常状態から図22(b)の挟着状態に変化するとき、軸芯41とローラ部42、及び、軸芯31とゴムローラ部32は、コードCDとの摩擦力により図中の前方に移動する。このとき、軸芯41が第2天壁溝227及び第2底壁溝229と当接していることにより、軸芯41の前方への移動に伴って、第2天壁溝227及び第2底壁溝229に対して前方へ力が加わる。また、軸芯31が第1天壁溝26及び第1底壁溝28と当接していることにより、軸芯31の前方への移動に伴って、第1天壁溝26及び第1底壁溝28に対して前方へ力が加わる。したがって、軸芯31,41が前方にΔ移動すると、スライダー20も前方にΔ移動する。
なお、第2実施形態では、ウェイト340が太陽歯車付ウェイトホルダ320に保持されることとしたが、ウェイト340の保持の方法はこれに限定されない。例えば、ウェイト340が内歯付キャリア260に保持されることとしてもよい。この場合、遊星歯車280、プレート300及び太陽歯車付ウェイトホルダ320は省略することができる。なお、遊星歯車280を省略することにより、太陽歯車323、太陽歯車付ウェイトホルダ320及びウェイト340の回転に対する増速効果は得られなくなる。
また、上記実施形態では付勢部材としてコイルスプリングSPが用いられたが、コイルスプリングSPに代えて、磁石を利用してもよい。
<作用・効果>
第2実施形態に係る制動装置1000により、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)張力伝達ローラ30が弾性体であるゴムからなるゴムローラ部32により形成されていることから、複数本のコードCDを確実に挟着しつつコードCDの摩耗を抑制することが可能となる。
(2)引き操作時において操作力を低減し、自動動作(自動降下)時に確実にコードCDを挟着し、意図しない落下を防止することができる。
(3)コードCDに前方へ張力が与えられる場合には、ゴムローラ部32及びローラ部42が互いに近接するように移動することにより、コードCDを強く挟着することができ、ゴムローラ部32を確実に回転させ、回転をピニオンギア50に伝えることができる。
(4)コードCDに後方へ張力が与え得られる場合には、ゴムローラ部32及びローラ部42が互いに離間するように移動することにより、コードCDへの挟着力を弱め、コードCDの自由移動を許可することができる。
なお、本発明は、以下の態様でも実施可能である。
上記実施形態において、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40の一対の挟着部材からなる挟着体は、それぞれ天壁溝16,17及びベース溝76(706),77(707)に沿ってスライダー20とともに移動することで、コードCDの移動方向に応じて挟着力を変化させる構成であった。しかし、図23及び図24に示すように、張力伝達ローラ30の軸芯31とアイドルローラ40の軸芯41を軸支して、コードCDの移動に関わらず挟着力が一定となる構成としてもよい。
簡単に説明すると、本変形例に係る制動装置2000は、図23に示すように、遮蔽装置としての横型ブラインドのヘッドボックス106内に配置され、ヘッドボックス106から案内滑車124を介して垂下される昇降コードCDに対して制動力を与えるものである。なお、図23において、符号125はラダーコード、符号126はチルト軸を示し、図示しないスラットを回転するための構成となっている。
より具体的には、制動装置2000は、ゴムローラ部32及び軸芯31からなる張力伝達ローラ30、ローラ部42及び軸芯41からなるアイドルローラ40及び、遠心ガバナ122を有し、これらがケース10A内に設けられる。
ゴムローラ部32は、軸芯31に固定されているため、昇降コードCDとゴムローラ部32との接触抵抗が大きくなり、昇降コードCDの変位とゴムローラ部32とを確実に同期させ、昇降コードCDの移動速度を確実に減速させることができる。
遠心ガバナ122は、図24に示されるように、ガバナケース122dを備え、張力伝達ローラ30とアイドルローラ40はガバナケース122dによって回転可能に支持されている。遠心ガバナ122は、ガバナケース122d内に、ワンウェイクラッチ122a、遊星歯車機構122b、軸122e及びブレード22cを有する。
ワンウェイクラッチ122aには、軸芯31の回転が入力される。ワンウェイクラッチ122aは、遮蔽材(ボトムレール)の上昇方向に昇降コードCDが変位する際には、ゴムローラ部32の軸芯31の回転を遊星歯車機構122bを介して軸122eに伝達できない非伝達状態とし、遮蔽材の下降方向に昇降コードCDが変位する際にはゴムローラ部32の軸芯31の回転を遊星歯車機構122bを介して軸122eに伝達可能な伝達状態とする。ブレード122cは、ワンウェイクラッチ122aに係る伝達状態においてゴムローラ部32に回転力が加えられると、その回転を抑制するように構成されている。
すなわち、遮蔽材を下降操作する際に遮蔽材の自重により昇降コードCDが変位すると、聴力伝達ローラ30の軸心31の回転が遠心ガバナ122における軸122eに伝達されて、遠心ガバナ122が昇降コードCDの変位に抵抗を与え、昇降コードCDの変位が抑制される。よって、遮蔽材の下降操作時に遮蔽材の自重によって加速度的に上昇する変位速度を減速させることができる。
より詳細には、昇降コードCDの変位によってゴムローラ部32(張力伝達ローラ30)が回転すると、遠心ガバナ122における遊星歯車機構122bがこれを増速して軸122eに伝達し、軸122eの回転に伴ってブレード122cが回転する。ブレード122cが回転することで遠心力が働き、ブレード122cが遠心ガバナ122のガバナケース22dの内壁と接触して摩擦力が発生する。これによりゴムローラ部32の回転が抑制される。このため、スラット3の下降に伴い変位速度が加速度的に上昇するところ、昇降コードCDの変位が抑制されることにより、遮蔽材の下降操作時の変位速度を減速させることができる。
一方、遮蔽材を上昇操作する際に操作者が昇降コードCDを変位させると、ゴムローラ部32の軸芯31の回転はワンウェイクラッチ122aによって軸122eに伝達されないため、昇降コードCDの変位に対して昇降コードCDに対する操作者の操作は遠心ガバナ122が機能せずそのまま作用することとなる。よって、遮蔽材の上昇操作時に操作者に負荷をかけずに操作することができる。
アイドルローラ40は、張力伝達ローラ30とともにコードCDを押圧することで、コードCDと確実に接触するように構成される。これにより、コードCDと張力伝達ローラ30との動きを同期させることができる。換言すると、張力伝達ローラ30及びアイドルローラ40が一対の挟着部材をなす挟着体として機能することとなる。
以上のような場合であっても、複数本の昇降コードCDを確実に挟着しつつコードCDの摩耗を抑制することが可能である。また、上記の変形例では両方のローラが固定される構成であったが、片方のローラのみを可動とする構成とすることも可能である。
さらに、上記実施形態では、張力伝達ローラ30の回転が抵抗付与部RAに伝達され、抵抗付与部RAから回転抵抗が付与される構成であったが、特許文献1に開示された構成のように、コードCDの移動に伴ってローラが移動することによりコードCDが屈曲し、屈曲抵抗によりコードCDに制動力を与える構成であっても良い。
また、上記実施形態では、張力伝達ローラ30は、図10に示すように、軸芯31と、軸芯31の外周面を覆う円筒状のゴムローラ部32(被覆部材)の2部材から形成されていた。しかしながら、図25に示すように、軸芯31を覆う被覆部材32を、ゴムではない内側部材32aと、ゴム製の表面部材32bの2層構成とし、3部材により形成してもよい。ここで、内側部材32aは樹脂製とすることが好ましい。このように、張力伝達ローラ30の表面のみをゴムで覆うことによっても、上述した実施形態に準じた効果を得ることができる。なお、ローラ部32を3層以上で構成することも可能である。
また、上記実施形態では、張力伝達ローラ30を構成する軸芯31とゴムローラ部32とは、軸芯31の円周面に、ゴムローラ部42との間の摩擦力を増強する摩擦増強部31fとしてブラスト加工により表層部を粗面化した上で、インサート成形により嵌合されていた。しかし、摩擦増強部31fとしては、表層部を粗面化するものに限られず、例えば、これに代えて、又はこれと併用して、軸芯31とローラ部32に凸部又は凹部を設けても良い。具体的には、図27(a)に示すように、軸芯31から径方向外側に向かって突出する突起31pを設ける構成や、図27(b)に示すように、軸芯31の円周面上に複数本の溝31g1を設ける構成とすることができる。ここで、上記溝31gは軸方向に延びるよう形成することが好ましい。このような構成により、軸芯31に対するゴムローラ部32の軸方向のずれを特に抑制することができる。また、図28(a)に示すように、軸芯31の軸方向中央部分に膨張部31eを設けることや、図28(b)に示すように、軸芯31の軸方向中央部に、周方向に亘って形成される溝31g2を設けることもできる。このような構成により、軸芯31に対するゴムローラ部32の円周方向のズレを特に抑制することができる。ここで、これらの図27、図28に記載される凸部や凹部としての突起31p、溝31g1,31g2、膨張部31eの数及び形状は、特に限定されず、任意の数、形状とすることができる。なお、このような構成をアイドルローラ40の軸芯41とローラ部42の嵌合に適用することも可能である。
また、上記実施形態において、スライダー20の天壁部21の下面21aとゴムローラ部32の上面32aの間、底壁部23の上面23aとゴムローラ部32の下面32bの間(図17参照)の少なくとも一方に摩擦低減部材を設けても良い。摩擦低減部材としては、例えば、図29に示すように、それぞれ軸芯31に通されたリング状部材33,34を配置することが考えられる。リング状部材33,34は、薄型に形成されることが好ましい。また、ゴムローラ部32よりも滑りやすい材質であるものが好ましく、ゴムローラ部32よりも硬度の高い材質であるものが好ましい。このようなものとして、例えば、樹脂製や金属製のワッシャーを用いることができる。このような摩擦低減部材を設けることにより、張力伝達ローラ30(ゴムローラ部32)がスライダー20に対して回転及び相対移動する際の、ゴムローラ部32とスライダー20の間の摩擦を低減し、動作を円滑にすることができる。