JP2002227517A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保守管理を容易にできる開閉装置を提供す
る。 【解決手段】 シャッタ装置11は、自然的エネルギを電
気的エネルギに変換する太陽電池31を備えているととも
に、太陽電池31からの電力で作動する発電機能をもった
ばね用モータ33を備えている。ばね用モータ33の作動で
ねじりばね34が弾性変形し、このねじりばね34が作動用
エネルギを力学的エネルギの形態で蓄積する。夜間に開
操作スイッチ38を操作すると、ねじりばね34の復元力で
ばね用モータ33が発電し、開閉体用モータ20がばね用モ
ータ33からの電力で作動する。巻取軸19が回転して開閉
体21が上昇して被閉鎖部12が開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被閉鎖部を開閉す
る開閉体を備えた開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の開閉装置としては、例え
ば、図５および図６に示す窓シャッタ等の開閉装置１が
知られている。

【０００３】この図５および図６に示す開閉装置１は、
例えば、駆動手段としての駆動モータ２からの駆動力を
受けて昇降する複数枚のスラット等にて構成されたシャ
ッター等の開閉体３を備えている。

【０００４】また、開閉装置１は、太陽光のエネルギを
電気的エネルギに変換する太陽電池パネル等の太陽電池
４を備えているとともに、太陽電池４からの電気的エネ
ルギを作動用エネルギとして化学的エネルギの形態で繰
り返し蓄積する過充電保護装置付のバッテリ５を備えて
いる。

【０００５】そして、例えば夜間やくもりの日等に、ワ
イヤレススイッチ等の操作手段６が操作されると、操作
信号が受信手段７にて受信され、コントローラ等の制御
手段８による制御によりバッテリ５から駆動モータ２に
対して作動用エネルギに基づく電力が供給される。これ
により、駆動モータ２の回転軸がいずれかの方向に回転
して開閉体３が昇降し、その結果、開閉体３にて窓等の
開口部である被閉鎖部９が開かれたり閉じられたりす
る。

【０００６】なお、例えば晴れた日の昼間等に操作手段
６が操作された場合には、太陽電池４から駆動モータ２
に対して電力が直接供給され、これにより、駆動モータ
２の回転軸がいずれかの方向に回転して開閉体３が昇降
し、この開閉体３にて被閉鎖部９が開かれたり閉じられ
たりする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の開閉装置１では、開閉体３を作動させるための作動
用エネルギを化学的エネルギの形態で繰り返し蓄積する
バッテリ５の寿命が比較的短いため、バッテリ５を頻繁
に交換しなければならず、保守管理に手間がかかるおそ
れがある。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、保守管理を容易にできる開閉装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の開閉装置
は、作動用エネルギを力学的エネルギの形態で蓄積、放
出することを繰り返し可能なエネルギ蓄積手段と、この
エネルギ蓄積手段からの作動用エネルギに基づいて作動
する作動手段とを備えているものである。

【００１０】そして、この構成では、従来のような作動
用エネルギを化学的エネルギの形態で繰り返し蓄積する
バッテリ等に比べて、作動用エネルギを力学的エネルギ
の形態で繰り返し蓄積するエネルギ蓄積手段の寿命が長
いため、従来のバッテリ等を用いた構成に比べて、保守
管理が容易になる。

【００１１】請求項２記載の開閉装置は、自然的エネル
ギを電気的エネルギに変換するエネルギ変換手段と、こ
のエネルギ変換手段からの電気的エネルギにより駆動力
を発生させる動力発生手段と、この動力発生手段からの
駆動力を受けることにより作動用エネルギを力学的エネ
ルギの形態で繰り返し蓄積し、この蓄積した作動用エネ
ルギを繰り返し放出するエネルギ蓄積手段と、このエネ
ルギ蓄積手段からの作動用エネルギに基づく駆動力を受
けて作動する開閉体とを備えているものである。

【００１２】そして、この構成では、従来のような作動
用エネルギを化学的エネルギの形態で繰り返し蓄積する
バッテリ等に比べて、自然的エネルギに基づいて作動用
エネルギを力学的エネルギの形態で繰り返し蓄積するエ
ネルギ蓄積手段の寿命が長いため、従来のバッテリ等を
用いた構成に比べて、保守管理がより一層容易になる。

【００１３】請求項３記載の開閉装置は、請求項２記載
の開閉装置において、動力発生手段は、エネルギ蓄積手
段からの作動用エネルギにより電力を発生させる発電機
能を有し、前記動力発生手段からの電力を受けて駆動力
を出力することにより、開閉体を作動させる駆動手段を
備えているものである。

【００１４】そして、この構成では、駆動手段が発電機
能をもった動力発生手段からの電力を受けて駆動力を出
力するので、この駆動手段からの駆動力で開閉体を適切
に作動可能である。

【００１５】請求項４記載の開閉装置は、請求項２記載
の開閉装置において、エネルギ蓄積手段と開閉体との間
に設けられ、一の状態ではエネルギの形態を変えること
なく前記エネルギ蓄積手段側から前記開閉体側に駆動力
を伝達し、他の状態では前記エネルギ蓄積手段側から前
記開閉体側への駆動力の伝達を禁止する動力伝達手段を
備えているものである。

【００１６】そして、この構成では、動力伝達手段にて
エネルギの形態を変えることなくエネルギ蓄積手段側か
ら開閉体側に駆動力を伝達することができるため、駆動
力伝達の際のエネルギ損失を少なくでき、エネルギ効率
を向上可能である。

【００１７】請求項５記載の開閉装置は、請求項２記載
の開閉装置において、エネルギ蓄積手段は、弾性変形に
より作動用エネルギを力学的エネルギの形態で繰り返し
蓄積し、この蓄積した作動用エネルギを弾性作用により
繰り返し放出して開閉体に開動作させる開き用弾性体
と、弾性変形により作動用エネルギを力学的エネルギの
形態で繰り返し蓄積し、この蓄積した作動用エネルギを
弾性作用により繰り返し放出して前記開閉体に閉動作さ
せる閉じ用弾性体とを有しているものである。

【００１８】そして、この構成では、構成が簡単である
にもかかわらず、開き用弾性体にて作動用エネルギを力
学的エネルギの形態で適切に蓄積できかつその弾性作用
により開閉体を適切に開動作可能であり、また、閉じ用
弾性体にて作動用エネルギを力学的エネルギの形態で適
切に蓄積でき、その弾性作用により開閉体を適切に閉動
作可能である。

【００１９】請求項６記載の開閉装置は、請求項５記載
の開閉装置において、開閉体を巻き取ったり巻き戻した
りする回転可能な巻体を備え、開き用弾性体は、弾性作
用により前記巻体を一の方向に回転させて前記開閉体に
開動作させ、閉じ用弾性体は、弾性作用により前記巻体
を他の方向に回転させて前記開閉体に閉動作させるもの
である。

【００２０】そして、この構成では、開き用弾性体の弾
性作用により巻体を一の方向に回転させることで開閉体
を適切に開動作可能であり、閉じ用弾性体の弾性作用に
より巻体を他の方向に回転させることで開閉体を適切に
閉動作可能である。

【００２１】請求項７記載の開閉装置は、請求項２ない
し６のいずれかに記載の開閉装置において、エネルギ変
換手段は、太陽光のエネルギを電気的エネルギに変換す
る太陽電池であるものである。

【００２２】そして、この構成では、太陽電池で太陽光
のエネルギを電気的エネルギに適切に変換できるため、
エネルギ蓄積手段にて作動用エネルギを適切に繰り返し
蓄積することが可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の開閉装置の第１の
実施の形態の構成を図面を参照して説明する。

【００２４】図１において、11は開閉装置としてのシャ
ッタ装置で、このシャッタ装置11は、例えば外部電源と
の配線工事等の電気工事を必要としない後付け用の室外
取付け式の窓シャッタ装置等で、家のリフォーム時に外
壁等に取り付けられ、出入口や窓等の開口部である被閉
鎖部12を開閉するものである。

【００２５】そして、シャッタ装置11は、図１に示すよ
うに、上下方向に長手方向を有する左右一対の細長形状
の案内手段としてのガイドレール14，14を備えている。
各ガイドレール14は、互いに離間対向した状態で下枠或
いは床面等の当接部15に立設され、被閉鎖部12の左右両
側縁部に配置されている。また、各ガイドレール14の上
端部側は、左右水平方向に長手方向を有する細長箱状の
開閉体収容手段としてのボックス16内に挿入されてい
る。

【００２６】ボックス16は、下面部に長孔状の挿通口部
17がボックス16の長手方向に沿って開口形成されてお
り、各ガイドレール14の上端部側が挿通口部17の長手方
向の両端部を介してボックス16内に挿入されている。ま
た、ボックス16の左右両側面部間には、左右水平方向に
長手方向を有する細長筒形状の回転体である巻体として
の巻取軸19が図示しない軸受け部等を介して回転可能に
架け渡されている。

【００２７】巻取軸19は、例えばボックス16内に配置さ
れた駆動手段としての開閉体用モータ20から図示しない
伝動手段を介して駆動力を受けて所定方向に回転する構
成となっている。また、巻取軸19には、被閉鎖部12に沿
って移動可能つまり昇降可能な開閉体21が巻取りおよび
巻戻し可能に取り付けられている。すなわち、巻取軸19
は所定方向への回転により開閉体21を巻き取ったり巻き
戻したりする。

【００２８】開閉体21は、被閉鎖部12を開閉するもの
で、例えば複数枚の金属製のスラット22，22等にて構成
され、巻取軸19の一の方向である巻戻方向への回転に応
じて被閉鎖部12に沿ってこの被閉鎖部12を閉じる閉方向
Ｃである下方に向って下降する閉動作を行い、巻取軸19
の他の方向である巻取方向への回転に応じて被閉鎖部12
に沿ってこの被閉鎖部12を開く開方向Ｏである上方向に
向って上昇する開動作を行う構成となっている。

【００２９】また、シャッタ装置11は、図１および図２
に示すように、例えばボックス16内に位置するＣＰＵ、
メモリ等にて構成されたコントローラ等の制御手段30を
備えている。

【００３０】制御手段30には、開閉体21を昇降させる開
閉体用モータ20が接続されているとともに、自然的エネ
ルギすなわち例えば太陽光のエネルギを電気的エネルギ
に変換するエネルギ変換手段としての太陽電池31が接続
されている。太陽電池31は、例えば複数枚の太陽電池パ
ネル32等にて構成され、ボックス16の前低後高の傾斜状
の上面部16aに取り付けられている。

【００３１】また、制御手段30には、太陽電池31からの
電気的エネルギにより駆動力を発生させる動力発生手段
としてのばね用モータ33が接続されている。ばね用モー
タ33は、例えばボックス16内に配置され、ばね用モータ
33の回転軸には、弾性変形可能なエネルギ蓄積手段とし
ての弾性体であるコイル状のねじりばね34が直結されて
いる。ねじりばね34は、図１に示されるように、ボック
ス16内にこのボックス16の長手方向に沿ってばね用モー
タ33の回転軸と同軸上に配置されている。

【００３２】そして、ねじりばね34は、太陽光のエネル
ギに基づいてばね用モータ33から出力される駆動力を受
けてねじられて弾性変形するたびに作動用エネルギを力
学的エネルギである弾性エネルギの形態で繰り返し蓄積
する一方、蓄積した作動用エネルギを弾性作用に基づく
復元力により繰り返し放出する。なお、ばね用モータ33
は発電機能を有した発電機を兼ねた電動機であり、ばね
用モータ33の回転軸がねじりばね34の復元力で強制的に
回転させられると、ばね用モータ33は回転軸の回転に応
じて電力を発生させる。

【００３３】さらに、制御手段30には、例えばボックス
16内に配置された受信手段35が接続されており、この受
信手段35はワイヤレススイッチ等の操作手段36から送信
された所定の操作信号を受信する。なお、操作手段36に
は、図１に示されるように、例えば、閉操作スイッチ3
7、開操作スイッチ38、停止スイッチ39等が設けられて
いる。

【００３４】そして、制御手段30は、太陽電池31の発電
時すなわち太陽電池31が開閉体用モータ20を作動させる
のに十分な電力を発電している時に開操作スイッチ38ま
たは閉操作スイッチ37が操作されたとき、太陽電池31か
らの電力で開閉体用モータ20の回転軸を回転させ、開閉
体21を昇降させる機能を有している。

【００３５】また、制御手段30は、太陽電池31が非発電
時すなわち太陽電池31が開閉体用モータ20を作動させる
のに十分な電力を発電していない時に開操作スイッチ38
または閉操作スイッチ37が操作されたとき、ねじりばね
34からの作動用エネルギに基づくばね用モータ33からの
電力で開閉体用モータ20の回転軸を回転させ、開閉体21
を昇降させる機能を有している。

【００３６】なお、太陽電池31の非発電時には、ねじり
ばね34から放出される作動用エネルギは、開閉体21を作
動させるためのエネルギとして利用されるのみならず、
制御手段30および受信手段35の各々を作動させるための
エネルギとして利用される。すなわち、制御手段30およ
び受信手段35の各々は、太陽電池31の発電時には太陽電
池31から供給される電力で作動するが、太陽電池31の非
発電時にはばね用モータ33から供給される電力で作動す
る。なお、ねじりばね34、ばね用モータ33、開閉体用モ
ータ20等にてシャッタ駆動ユニット40が構成され、シャ
ッタ駆動ユニット40はボックス16内に配置されている。
また、開閉体21、制御手段30および受信手段35にて、ね
じりばね34から出力される作動用エネルギに基づいて作
動する作動手段41が構成されている。

【００３７】次に、上記第１の実施の形態のシャッタ装
置11の動作を説明する。

【００３８】例えば晴れた日の昼間等に、太陽光のエネ
ルギが太陽電池31に供給されると、太陽光のエネルギが
電気的エネルギに変換され、この電気的エネルギに基づ
く電力がばね用モータ33に供給される。すると、ばね用
モータ33の回転軸が一の方向に回転し、この回転軸の回
転力でねじりばね34がねじられる。こうして、ねじりば
ね34は、例えば前日の夜間中にもとの形状に復帰したと
しても、所定量弾性変形した状態となり、ねじりばね34
にて作動用エネルギが弾性エネルギの形態で繰り返し蓄
積されることとなる。

【００３９】また一方、例えば晴れた日の昼間等、太陽
電池31が発電しているときに、例えば操作手段36の開操
作スイッチ38または閉操作スイッチ37が操作され、受信
手段35が開信号または閉信号の受信すると、太陽電池31
で発電した電力が開閉体用モータ20に対して直接供給さ
れる。

【００４０】すると、開閉体用モータ20の回転軸がいず
れかの方向に回転し、この回転軸の回転力で開閉体21が
所定量昇降し、その結果、開閉体21にて被閉鎖部22が開
かれたり閉じられたりする。なお、開閉体21の昇降時に
受信手段35が停止信号を受信した場合には、開閉体用モ
ータ20への電力供給が停止され、開閉体21が任意の位置
で止まる。

【００４１】なお、太陽電池31による電力とばね用モー
タ33の発電による電力とを併用してもよい。すなわち、
太陽電池31が発電しているときに、例えば、この電力で
操作手段36に関する制御を行うとともに、開閉動作等を
伴う操作指示がなされたときの開閉体用モータ20の駆動
電力は太陽電池31による電力とばね用モータ33の発電に
よる電力とを併用してもよいし、どちらか一方の電力を
用いてもよい。例えば、開閉体用モータ20の駆動に大き
な電力を必要とするため、太陽電池31による電力全てで
はまかなえない場合には、ばね用モータ33の発電による
電力を用いるように構成してもよい。また、例えば自然
的エネルギを変換可能な太陽電池31による電力は専ら充
電のみ用いすなわちねじりばね34を変形させることのみ
に用い、使用電力は、ばね用モータ33等の発電による電
力による構成としてもよい。

【００４２】一方、例えば夜間や、雨、くもりの昼間
等、太陽電池31が発電していないときに、例えば操作手
段36の開操作スイッチ38または閉操作スイッチ37が操作
され、受信手段35が開信号または閉信号を受信したとす
る。すると、エネルギ蓄積状態にあるねじりばね34から
作動用エネルギが放出され、ねじりばね34の巻き戻ろう
とする復元力でばね用モータ33の回転軸が強制的に回転
させられる。この回転軸の回転により、ばね用モータ33
が発電機能を発揮し、このばね用モータ33で発電した電
力が開閉体用モータ20に対して供給される。

【００４３】すると、開閉体用モータ20の回転軸がいず
れかの方向に回転し、この回転軸の回転力である駆動力
で巻取軸19が回転して開閉体21が所定量昇降し、その結
果、開閉体21にて被閉鎖部12が開かれたり閉じられたり
する。なお、開閉体21の昇降時に受信手段35が停止信号
を受信した場合には、開閉体用モータ20への電力供給が
停止され、開閉体21が任意の位置で止まる。

【００４４】このように、上記第１の実施の形態のシャ
ッタ装置11によれば、作動用エネルギを化学的エネルギ
の形態で繰り返し蓄積するバッテリ５等を用いることな
く、作動用エネルギを弾性エネルギの形態で繰り返し蓄
積するコイル状のねじりばね34を用いる構成であるた
め、図５等に示す従来のバッテリ５等を用いた構成に比
べて、保守管理を容易にできる。

【００４５】すなわち、例えば、従来のバッテリ５では
ボックス内から取り出しにくいばかりでなく、おおよそ
３年に１回交換しなければならないのに対し、本実施の
形態のねじりばね34はおおよそ５年に１回交換すればよ
く、ねじりばね34の交換回数を比較的少なくでき、保守
管理を容易できる。

【００４６】また、従来のバッテリ５のリサイクルは難
しいことがあるものの、本実施の形態のねじりばね34の
リサイクルは比較的容易で、環境保護の面からの廃棄問
題が生じる可能性は少ない。

【００４７】さらに、従来のバッテリ５は外気の温度の
影響を受けやすく、外気の温度の上下によりバッテリ５
の充電量に大きく差が生じる。このため、充電量に余裕
をもたせる必要があり、大形のバッテリ５を利用せざる
を得ず、コスト高、スペース確保が困難となる等の問題
がある。しかし、本実施の形態のねじりばね34は外気の
温度の影響を受け難いため、本実施の形態はそのような
問題がなく、配線工事を必要としない後付け用の室外取
付け式の窓シャッタ装置として最適である。なお、外気
温度の影響を受けないようにバッテリ５を室内に設置し
たのでは、配線工事が必要となり、施工性が悪くなる。

【００４８】また、従来のバッテリ５では過充電保護装
置等が必要であり、構成が複雑で、コスト高および故障
要因にもなる等の問題もあったが、ねじりばね34を用い
る本実施の形態ではそのような問題もない。

【００４９】さらに、本実施の形態では、停電等により
例えば商用電源等からのエネルギ供給が途絶えたとして
も、作動用エネルギで開閉体21を適切に作動させること
ができる。

【００５０】次に、本発明の開閉装置の第２の実施の形
態の構成を図面を参照して説明する。

【００５１】図３において、51は開閉装置としてのシャ
ッタ装置で、このシャッタ装置51は、例えば外部電源と
の配線工事等の電気工事を必要としない後付け用の室外
取付け式の窓シャッタ装置等で、家のリフォーム時に外
壁等に取り付けられ、出入口や窓等の開口部である被閉
鎖部52を開閉するものである。

【００５２】そして、シャッタ装置51は、図３に示すよ
うに、上下方向に長手方向を有する左右一対の細長形状
の案内手段としてのガイドレール54，54を備えている。
各ガイドレール54は、互いに離間対向した状態で下枠或
いは床面等の当接部55に立設され、被閉鎖部52の左右両
側縁部に配置されている。また、各ガイドレール54の上
端部側は、左右水平方向に長手方向を有する細長箱状の
開閉体収容手段としてのボックス56内に挿入されてい
る。

【００５３】ボックス56は、下面部に長孔状の挿通口部
57がボックス56の長手方向に沿って開口形成されてお
り、各ガイドレール54の上端部側が挿通口部57の長手方
向の両端部を介してボックス56内に挿入されている。ま
た、ボックス56の左右両側面部間には、左右水平方向に
長手方向を有する細長筒形状の回転体である巻体として
の巻取軸59が図示しない軸受け部等を介して回転可能に
架け渡されている。

【００５４】巻取軸59には、被閉鎖部52に沿って移動可
能つまり昇降可能な開閉体61が巻取りおよび巻戻し可能
に取り付けられており、この巻取軸59は所定方向への回
転により開閉体61を巻き取ったり巻き戻したりする。

【００５５】開閉体61は、被閉鎖部52を開閉するもの
で、例えば複数枚の金属製のスラット62，62等にて構成
され、巻取軸59の一の方向である巻戻方向への回転に応
じて被閉鎖部52に沿ってこの被閉鎖部52を閉じる閉方向
Ｃである下方に向って下降する閉動作を行い、巻取軸59
の他の方向である巻取方向への回転に応じて被閉鎖部52
に沿ってこの被閉鎖部52を開く開方向Ｏである上方向に
向って上昇する開動作を行う構成となっている。

【００５６】また、シャッタ装置51は、図３および図４
に示すように、例えばボックス56の長手方向略中央部内
に位置するＣＰＵ、メモリ等にて構成されたコントロー
ラ等の制御手段70を備えている。

【００５７】制御手段70には、自然的エネルギすなわち
例えば太陽光のエネルギを電気的エネルギに変換するエ
ネルギ変換手段としての太陽電池71が接続されている。
太陽電池71は、例えば複数枚の太陽電池パネル等にて構
成され、ボックス56の前低後高の傾斜状の上面部56aに
取り付けられている。

【００５８】また、制御手段70には、開閉体51に開動作
を行わせる開駆動ユニット72aが接続されているととも
に、開閉体51に閉動作を行わせる閉駆動ユニット72bが
接続されている。

【００５９】まず、開駆動ユニット72aは、制御手段70
に接続された電動機である開ばね用モータ73aを有し、
この開ばね用モータ73aは太陽電池71からの電気的エネ
ルギにより駆動力を発生させる。また、開ばね用モータ
73aは、例えばボックス56の一側部内つまりシャッタ装
置51を室外から見て右側部内に配置され、開ばね用モー
タ73aの回転軸には、弾性変形可能な開き用弾性体とし
てのコイル状の開ねじりばね74aの一端側が直結されて
いる。

【００６０】開ねじりばね74aは、図３に示されるよう
に、ボックス56の長手方向一端部内にこのボックス56の
長手方向に沿って開ばね用モータ73aの回転軸と同軸上
に配置されており、この開ねじりばね74aの他端側に連
結手段としてのクラッチ手段である開電磁カップリング
75aを介して巻取軸59の一端部に連結されている。な
お、開電磁カップリング75aは、制御手段70の制御によ
り電磁作用に基づき動力伝達許容状態となったり、動力
伝達禁止状態となったりする。開電磁カップリング75a
の動力伝達許容状態時には開ねじりばね74aから巻取軸5
9に駆動力が直接的に伝達され、一方、開電磁カップリ
ング75aの動力伝達禁止状態時には開ねじりばね74aから
巻取軸59への駆動力の伝達が禁止される。

【００６１】そして、開ねじりばね74aは、太陽光のエ
ネルギに基づいて開ばね用モータ73aから出力される駆
動力を受けて弾性変形するたびに作動用エネルギを力学
的エネルギである弾性エネルギの形態で繰り返し蓄積す
る。また、開ねじりばね74aは、開電磁カップリング75a
が作動して動力伝達許容状態になるたびに、蓄積した作
動用エネルギを弾性作用に基づく復元力により繰り返し
放出して、巻取軸59を巻取方向に回転させる。

【００６２】次いで、閉駆動ユニット72bは、制御手段7
0に接続された電動機である閉ばね用モータ73bを有し、
この閉ばね用モータ73bは太陽電池71からの電気的エネ
ルギにより駆動力を発生させる。また、閉ばね用モータ
73bは、例えばボックス56の他側部内つまりシャッタ装
置51を室外から見て左側部内に配置され、閉ばね用モー
タ73bの回転軸には、弾性変形可能な閉じ用弾性体とし
てのコイル状の閉ねじりばね74bの一端側が直結されて
いる。

【００６３】閉ねじりばね74bは、図３に示されるよう
に、ボックス56の長手方向他端部内にこのボックス56の
長手方向に沿って閉ばね用モータ73bの回転軸と同軸上
に配置されている。また、閉ねじりばね74bは開ねじり
ばね74aに対しても同軸上に配置されているが、閉ねじ
りばね74bの向きと開ねじりばね74aの向きとは反対とな
っており、閉ねじりばね74bおよび開ねじりばね74aは中
心側の制御手段70に対して左右対称となっている。

【００６４】さらに、閉ねじりばね74bの他端側に連結
手段としてのクラッチ手段である閉電磁カップリング75
bを介して巻取軸59の他端部に連結されている。なお、
閉電磁カップリング75bは、制御手段70の制御により電
磁作用に基づき動力伝達許容状態となったり、動力伝達
禁止状態となったりする。閉電磁カップリング75bの動
力伝達許容状態時には閉ねじりばね74bから巻取軸59に
駆動力が直接的に伝達され、一方、閉電磁カップリング
75bの動力伝達禁止状態時には閉ねじりばね74bから巻取
軸59への駆動力の伝達が禁止される。

【００６５】そして、閉ねじりばね74bは、太陽光のエ
ネルギに基づいて閉ばね用モータ73bから出力される駆
動力を受けて弾性変形するたびに作動用エネルギを力学
的エネルギである弾性エネルギの形態で繰り返し蓄積す
る。また、閉ねじりばね74bは、閉電磁カップリング75b
が作動して動力伝達許容状態になるたびに、蓄積した作
動用エネルギを弾性作用に基づく復元力により繰り返し
放出して、巻取軸59を巻戻方向に回転させる。

【００６６】なお、開ばね用モータ73aおよび閉ばね用
モータ73bにて動力発生手段76が構成され、開ねじりば
ね74aおよび閉ねじりばね74bにてエネルギ蓄積手段77が
構成され、開電磁カップリング75aおよび閉電磁カップ
リング75bにて動力伝達手段78が構成されている。

【００６７】さらに、制御手段70には、例えばボックス
56内に配置された受信手段81が接続されており、この受
信手段81はワイヤレススイッチ等の操作手段82から送信
された所定の操作信号を受信する。なお、操作手段82に
は、図３に示されるように、例えば、閉操作スイッチ8
3、開操作スイッチ84、停止スイッチ85等が設けられて
いる。

【００６８】なお、図４に示されるように、制御手段70
には、小形のコンデンサ等にて構成された予備電源部86
が接続されており、予備電源部86は太陽電池71で発電し
た電力で充電可能とされている。そして、制御手段70、
受信手段81および動力伝達手段78の各々は、太陽電池71
の発電時には太陽電池71から供給される電力で作動する
が、太陽電池71の非発電時には予備電源部86から供給さ
れる電力で作動する。また、開閉体61にて、エネルギ蓄
積手段77から出力される作動用エネルギに基づいて作動
する作動手段91が構成されている。

【００６９】次に、上記第２の実施の形態のシャッタ装
置51の動作を説明する。

【００７０】例えば晴れた日の昼間等に、太陽光のエネ
ルギが太陽電池71に供給されると、太陽光のエネルギが
電気的エネルギに変換され、この電気的エネルギに基づ
く電力が開ばね用モータ73aおよび閉ばね用モータ73bに
供給される。

【００７１】そして、開ばね用モータ73aの回転軸が回
転し、この回転軸の回転力で開ねじりばね74aがねじら
れる。こうして、開ねじりばね74aは、例えば前日の夜
間中にもとの形状に復帰したとしても、所定量弾性変形
した状態となり、開ねじりばね74aにて作動用エネルギ
が弾性エネルギの形態で繰り返し蓄積されることとな
る。

【００７２】また、閉ばね用モータ73bの回転軸が回転
し、この回転軸の回転力で閉ねじりばね74bがねじられ
る。こうして、閉ねじりばね74bは、例えば前日の夜間
中にもとの形状に復帰したとしても、所定量弾性変形し
た状態となり、閉ねじりばね74bにて作動用エネルギが
弾性エネルギの形態で繰り返し蓄積されることとなる。

【００７３】また一方、例えば晴れた日の昼間等、太陽
電池71が発電しているときに、例えば操作手段82の開操
作スイッチ84が操作され、受信手段81が開信号を受信す
ると、太陽電池71で発電した電力が開電磁カップリング
75aに対して供給される。

【００７４】すると、開電磁カップリング75aが作動し
て動力伝達許容状態となり、エネルギ蓄積状態にある開
ねじりばね74aから作動用エネルギが放出され、開ねじ
りばね74aの巻き戻ろうとする復元力で巻取軸59が巻取
方向に回転させられる。この巻取軸59の巻取方向への回
転により、開閉体61が所定量上昇して、被閉鎖部52が開
く。なお、開閉体61の上昇時に受信手段81が停止信号を
受信した場合には、開電磁カップリング75aへの電力供
給が停止され、開閉体61が任意の位置で止まる。

【００７５】また、例えば晴れた日の昼間等、太陽電池
71が発電しているときに、例えば操作手段82の閉操作ス
イッチ83が操作され、受信手段81が閉信号を受信する
と、太陽電池71で発電した電力が閉電磁カップリング75
bに対して供給される。

【００７６】すると、閉電磁カップリング75bが作動し
て動力伝達許容状態となり、エネルギ蓄積状態にある閉
ねじりばね74bから作動用エネルギが放出され、閉ねじ
りばね74bの巻き戻ろうとする復元力で巻取軸59が巻戻
方向に回転させられる。この巻取軸59の巻戻方向への回
転により、開閉体61が所定量下降して、被閉鎖部52が閉
じる。なお、開閉体61の上昇時に受信手段81が停止信号
を受信した場合には、閉電磁カップリング75bへの電力
供給が停止され、開閉体61が任意の位置で止まる。

【００７７】なお、例えば夜間や、雨、くもりの昼間
等、太陽電池71が発電していないときに、受信手段81が
開信号または閉信号の受信した場合であっても、上述と
同様、開ねじりばね74aまたは閉ねじりばね74bから弾性
作用により放出される作動用エネルギに基づいて開閉体
61が昇降し、被閉鎖部52を開閉する。しかし、この太陽
電池71の非発電時には、制御手段70、受信手段81および
動力伝達手段78の各々は予備電源部86から供給される電
力で作動する。

【００７８】このようにして、上記第２の実施の形態の
シャッタ装置51によれば、上記第１の実施の形態のシャ
ッタ装置11と同様、作動用エネルギを化学的エネルギの
形態で繰り返し蓄積するバッテリ５等を用いることな
く、作動用エネルギを弾性エネルギの形態で繰り返し蓄
積するコイル状の開ねじりばね74aおよび閉ねじりばね7
4bにて構成されたエネルギ蓄積手段77を用いる構成であ
るため、図５等に示す従来のバッテリ５等を用いた構成
に比べて、保守管理を容易にできる。

【００７９】すなわち、例えば、従来のバッテリ５では
ボックス内から取り出しにくいばかりでなく、おおよそ
３年に１回交換しなければならないのに対し、本実施の
形態の開ねじりばね74aおよび閉ねじりばね74bはおおよ
そ５年に１回交換すればよく、開ねじりばね74aおよび
閉ねじりばね74bの交換回数を比較的少なくでき、保守
管理を容易にできる。

【００８０】また、従来のバッテリ５のリサイクルは難
しいことがあるものの、本実施の形態の開ねじりばね74
aおよび閉ねじりばね74bのリサイクルは比較的容易で、
環境保護の面からの廃棄問題が生じる可能性は少ない。

【００８１】さらに、従来のバッテリ５は外気の温度の
影響を受けやすく、外気の温度の上下によりバッテリ５
の充電量に大きく差が生じる。このため、充電量に余裕
をもたせる必要があり、大形のバッテリ５を利用せざる
を得ず、コスト高、スペース確保が困難となる等の問題
がある。しかし、本実施の形態の開ねじりばね74aおよ
び閉ねじりばね74bは外気の温度の影響を受け難いた
め、本実施の形態はそのような問題がなく、配線工事を
必要としない後付け用の室外取付け式の窓シャッタ装置
として最適である。なお、外気温度の影響を受けないよ
うにバッテリ５を室内に設置したのでは、配線工事が必
要となり、施工性が悪くなる。

【００８２】また、従来のバッテリ５では過充電保護装
置等が必要であり、構成が複雑で、コスト高および故障
要因にもなる等の問題もあったが、開ねじりばね74aお
よび閉ねじりばね74bを用いる本実施の形態ではそのよ
うな問題もない。

【００８３】さらに、開閉体61を昇降させる際に、エネ
ルギ蓄積手段77側から開閉体61側に駆動力をエネルギ形
態を変えることなく伝達できるため、駆動力伝達の際の
エネルギ損失を少なくでき、エネルギ効率を向上でき
る。

【００８４】また、本実施の形態では、停電等により例
えば商用電源等からのエネルギ供給が途絶えたとして
も、作動用エネルギで開閉体61を適切に作動させること
ができる。

【００８５】なお、上記いずれの実施の形態において
も、開閉装置11，51はシャッタ装置として説明したが、
例えば、雨戸、引戸等のドア装置、シャッタ装置、ブラ
インド装置、スライディングウォール装置、スクリーン
装置、防煙垂れ幕装置、防煙垂れ壁装置、防潮板装置、
防止板装置、オーニング装置等、或いは、これら装置の
うちの同種または異種を複数並設したものでもよい。

【００８６】また、上記いずれの実施の形態において
も、開閉体21，61は、被閉鎖部に沿って昇降可能な構成
として説明したが、例えば、左右方向に移動可能な構
成、床面等に沿って水平方向に移動可能な構成、床面等
に対して傾斜した傾斜方向に移動可能な構成、或いは、
これらの複合した方向に移動可能な構成でもよい。

【００８７】また、上記いずれの実施の形態において
も、開閉体21，61は、駆動モータ等から出力される駆動
力で電動下降する構成として説明したが、開閉体21，61
自体の重力にて自重下降する構成にも適用できる。

【００８８】さらに、開閉体21，61の収納方式は、上記
実施の形態では巻取軸等の巻体に巻き取る巻取式である
と説明したが、例えば、折り畳み式、送り込み式、分離
重合式等の任意のものとできる。

【００８９】また、上記各実施の形態におけるエネルギ
蓄積手段34，77は、ねじりばね等を用いて作動用エネル
ギを弾性エネルギであるひずみエネルギの形態で蓄積す
る構成として説明したが、例えば、図示しないが、ぜん
まいばねやゴム等を用いた構成でもよく、或いは、おも
りを巻戻し可能に巻き取る構成として作動用エネルギを
位置エネルギの形態で蓄積するようにしてもよい。

【００９０】さらに、エネルギ変換手段は、太陽光のエ
ネルギを利用する太陽電池31，71には限定されず、例え
ば、風力、水力、太陽熱、地熱等の自然的エネルギを利
用するものではあれば、いかなる構成でもよい。

【００９１】また、受信手段35，81および操作手段36，
82間の通信は無線通信でなく、有線通信とすることもで
きる。

【００９２】さらに、上記実施の形態において、例え
ば、図示しないが、開閉装置11，51の周囲を照らすため
の照明手段を設けて、この照明手段に対して例えばばね
用モータ33等で発電した電力を供給するようにしてもよ
い。

【００９３】また、図示しないが、太陽電池31，71或い
はばね用モータ33等で発電した電力や、予備電源部86等
からの電力で作動して開閉体が上限位置、下限位置に位
置するのを感知する感知装置を設けてもよい。また、図
示しないが、太陽電池31，71或いはばね用モータ33等で
発電した電力や、予備電源部86等からの電力で作動して
下限位置に位置する開閉体をロックするシリンダ等にて
構成されたロック手段を設けてもよい。

【００９４】さらに、ばね用モータ33等で発電した電力
を、障害物感知および感知した際の回避動作、障害物感
知や強制移動動作検知等に伴う警報や通知動作、ブライ
ンド装置等のブラインドシャッタにおけるスラットの回
動動作等に用いる構成としてもよい。

【００９５】また、自然的エネルギを電気的エネルギに
変換可能な太陽電池31，71等のエネルギ変換手段を設け
ることなく、例えば、制御手段30等に商用電源等を接続
して、この商用電源等から電気的エネルギがばね用モー
タ33等の動力発生手段に供給される構成としてもよい。
この構成とした場合には、ねじりばね34等のエネルギ蓄
積手段は、商用電源等からの電気的エネルギに基づいて
作動用エネルギを力学的エネルギの形態で蓄積する。

【００９６】さらに、開閉装置11，51等において、使用
する電力の一部やあるタイミングではすべて、通常のバ
ッテリや商用電源の電力を用いることまで排除している
わけではない。例えば、操作手段に直接関係する制御に
ついては、使用電力が少ないため常に通常のバッテリを
用いるようにしてもよい。ただ、使用する電力の大部
分、少なくとも半分以上は、ばね用モータ33等の発電に
よるものであることが好ましい。

【００９７】また、開駆動ユニット72aおよび閉駆動ユ
ニット72bを設けた構成として説明したが、必要に応じ
て開駆動ユニット72aおよび閉駆動ユニット72bのいずれ
か一方のみを設けた構成でもよい。

【００９８】さらに、エネルギ蓄積手段からの作動用エ
ネルギに基づいて作動する作動手段41は、開閉体21、制
御手段30および受信手段35の少なくとも１つで構成して
もよい。例えば、ばね用モータ33の発電による電力を、
開閉体21の作動に用いることなく、操作手段36に関する
制御、障害物感知制御（障害物回避動作等の開閉体動作
を除く）、論理回路部の制御等に用いるようにしてもよ
い。ただし、ばね用モータ33の発電による電力の全部ま
たは一部を開閉体21の作動に用いることが好ましい。

【００９９】また、作動用エネルギに基づいて作動する
開閉体としては、開閉等の動作の際、モータ等の電力駆
動による作動のみでなく、自重降下のように電力を用い
ずに閉動作を行うが、閉動作開始のきっかけとなる開閉
体保持ブレーキ開放や閉動作開始時のみモータ駆動を必
要とする構成の開閉体でもよく、かかる構成の開閉体の
作動にばね用モータ33等の発電による電力を用いるよう
にしてもよい。つまり、エネルギ蓄積手段からの作動用
エネルギに基づく電力を開閉体の開や閉動作の所定のあ
る段階にのみ用いるようにしてもよい。なお、自重降下
以外の例として、開放や閉鎖動作のために、ばね等の力
学的エネルギを用いる構成でもよい。

【０１００】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、従来のよ
うな作動用エネルギを化学的エネルギの形態で繰り返し
蓄積するバッテリ等に比べて、作動用エネルギを力学的
エネルギの形態で繰り返し蓄積するエネルギ蓄積手段の
寿命が長いため、従来のバッテリ等を用いた構成に比べ
て、保守管理を容易にできる。

【０１０１】請求項２記載の発明によれば、従来のよう
な作動用エネルギを化学的エネルギの形態で繰り返し蓄
積するバッテリ等に比べて、自然的エネルギに基づいて
作動用エネルギを力学的エネルギの形態で繰り返し蓄積
するエネルギ蓄積手段の寿命が長いため、従来のバッテ
リ等を用いた構成に比べて、保守管理をより一層容易に
できる。

【０１０２】請求項３記載の発明によれば、駆動手段が
発電機能をもった動力発生手段からの電力を受けて駆動
力を出力するので、この駆動手段からの駆動力で開閉体
を適切に作動できる。

【０１０３】請求項４記載の発明によれば、動力伝達手
段にてエネルギの形態を変えることなくエネルギ蓄積手
段側から開閉体側に駆動力を伝達することができるた
め、駆動力伝達の際のエネルギ損失を少なくでき、エネ
ルギ効率を向上できる。

【０１０４】請求項５記載の発明によれば、構成が簡単
であるにもかかわらず、開き用弾性体にて作動用エネル
ギを力学的エネルギの形態で適切に蓄積できかつその弾
性作用により開閉体を適切に開動作でき、また、閉じ用
弾性体にて作動用エネルギを力学的エネルギの形態で適
切に蓄積でき、その弾性作用により開閉体を適切に閉動
作できる。

【０１０５】請求項６記載の発明によれば、開き用弾性
体の弾性作用により巻体を一の方向に回転させることで
開閉体を適切に開動作でき、閉じ用弾性体の弾性作用に
より巻体を他の方向に回転させることで開閉体を適切に
閉動作できる。

【０１０６】請求項７記載の発明によれば、太陽電池で
太陽光のエネルギを電気的エネルギに適切に変換できる
ため、エネルギ蓄積手段にて作動用エネルギを適切に繰
り返し蓄積することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉装置の第１の実施の形態を示す斜
視図である。

【図２】同上開閉装置の概要図である。

【図３】本発明の開閉装置の第２の実施の形態を示す斜
視図である。

【図４】同上開閉装置の概要図である。

【図５】従来の開閉装置の斜視図である。

【図６】従来の開閉装置の概要図である。

【符号の説明】

11，51 開閉装置としてのシャッタ装置 20 駆動手段としての開閉体用モータ 21，61 開閉体 31，71 エネルギ変換手段としての太陽電池 33 動力発生手段としてのばね用モータ 34 エネルギ蓄積手段としてのねじりばね 41，91 作動手段 59 巻体としての巻取軸 74a 開き用弾性体としての開ねじりばね 74b 閉じ用弾性体としての閉ねじりばね 76 動力発生手段 77 エネルギ蓄積手段 78 動力伝達手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動用エネルギを力学的エネルギの形態
   で蓄積、放出することを繰り返し可能なエネルギ蓄積手
   段と、 このエネルギ蓄積手段からの作動用エネルギに基づいて
   作動する作動手段とを備えていることを特徴とする開閉
   装置。
2. 【請求項２】 自然的エネルギを電気的エネルギに変換
   するエネルギ変換手段と、 このエネルギ変換手段からの電気的エネルギにより駆動
   力を発生させる動力発生手段と、 この動力発生手段からの駆動力を受けることにより作動
   用エネルギを力学的エネルギの形態で繰り返し蓄積し、
   この蓄積した作動用エネルギを繰り返し放出するエネル
   ギ蓄積手段と、 このエネルギ蓄積手段からの作動用エネルギに基づく駆
   動力を受けて作動する開閉体とを備えていることを特徴
   とする開閉装置。
3. 【請求項３】 動力発生手段は、エネルギ蓄積手段から
   の作動用エネルギにより電力を発生させる発電機能を有
   し、 前記動力発生手段からの電力を受けて駆動力を出力する
   ことにより、開閉体を作動させる駆動手段を備えている
   ことを特徴とする請求項２記載の開閉装置。
4. 【請求項４】 エネルギ蓄積手段と開閉体との間に設け
   られ、一の状態ではエネルギの形態を変えることなく前
   記エネルギ蓄積手段側から前記開閉体側に駆動力を伝達
   し、他の状態では前記エネルギ蓄積手段側から前記開閉
   体側への駆動力の伝達を禁止する動力伝達手段を備えて
   いることを特徴とする請求項２記載の開閉装置。
5. 【請求項５】 エネルギ蓄積手段は、 弾性変形により作動用エネルギを力学的エネルギの形態
   で繰り返し蓄積し、この蓄積した作動用エネルギを弾性
   作用により繰り返し放出して開閉体に開動作させる開き
   用弾性体と、 弾性変形により作動用エネルギを力学的エネルギの形態
   で繰り返し蓄積し、この蓄積した作動用エネルギを弾性
   作用により繰り返し放出して前記開閉体に閉動作させる
   閉じ用弾性体とを有していることを特徴とする請求項２
   記載の開閉装置。
6. 【請求項６】 開閉体を巻き取ったり巻き戻したりする
   回転可能な巻体を備え、 開き用弾性体は、弾性作用により前記巻体を一の方向に
   回転させて前記開閉体に開動作させ、 閉じ用弾性体は、弾性作用により前記巻体を他の方向に
   回転させて前記開閉体に閉動作させることを特徴とする
   請求項５記載の開閉装置。
7. 【請求項７】 エネルギ変換手段は、太陽光のエネルギ
   を電気的エネルギに変換する太陽電池であることを特徴
   とする請求項２ないし６のいずれかに記載の開閉装置。