JP2010053509A - 開閉体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】スプリング併用式の電動シャッター装置の手動開閉時のバランスを改善すると共に巻取機構に抵抗を発生させて不意の垂れ下がりを防止し、緊急開放操作時の操作力を低減する。
【解決手段】巻取機構にスプリングを併用し、電動機器によって開閉体手段の開閉を制御する開閉体装置において、開閉体手段の閉方向端部が開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に位置した際に開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を設ける。低減手段として、巻取機構に別途垂れ下がり抑制用のスプリング手段を設けたり、駆動チェーンに垂れ下がり抑制用の抵抗を与える手段を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、電動機器によって開閉制御されるシャッター装置等の開閉体装置に係り、特に巻取機構にスプリングを併用し、手動開閉時のバランスを改善した開閉体装置に関する。
開閉体装置は、建物や部屋の出入口となる開口部に設けられるシャッター装置などがある。この開閉体装置には、その開閉動作を手動で行なうものもあれば、電動で行なう電動シャッター装置などがある。通常、電動シャッター装置などは、電動モータなどの駆動装置を制御装置でオン/オフ制御することによってシャッターカーテンなどの開閉体の開閉動作を制御している。駆動装置としては、通常回転モータが用いられ、この回転モータの正逆回転方向と開閉体の開閉方向とを連携させることによって、開閉体の開閉動作を行なうようにしている。
一方、スプリングのトルクを利用することで開閉機の能力不足を補っているスプリング併用式の電動シャッター装置が知られている。すなわち、スプリング併用式の電動シャッター装置は、一例では開口部の上方のブラケット間に巻取支持シャフトが取付けられ、この巻取支持シャフトには複数のホイールが回転自在に設けられ、このホイールは補助バーによって連結されて、ホイールと一体に回転するように構成されており、さらに、ホイールにシャッタカーテンの上端部が固着され、ホイールにはコイルスプリングが設けられ、このコイルスプリングによってシャッタカーテンの巻取り方向に付勢力を加えるようになっている。そして、ホイールは回転モータ等の開閉機によって回転制御されるようになっている。このようなスプリング併用式の電動シャッター装置としては、特許文献1に記載されているものがある。
特開2005−30031号公報
従来のスプリング併用式の電動シャッター装置においては、開閉機の補助としてカーテンを開放する方向に付勢するスプリングが設けてあるが、カーテンを閉鎖させる方向へ働くカーテン重量と常時完全に釣り合った状態で保つことは難しく、釣り合った状態と比較してスプリングの付勢力が弱い場合がある。
電動シャッター装置を手動で開閉操作する場合は非常時のみであり、利用頻度が少ないので、スプリングの付勢力が開閉機の補助としてあまり問題とならない程度の弱さであれば、スプリングの付勢力が弱いことを事前に気付きにくいのが現状である。
しかし、スプリングの付勢力が弱ければ、手動操作時に、カーテン重量が作用してカーテンが降下してしまう或は降下しようとしてしまう所謂垂れ下がりが発生してしまう可能性があるが、これが手動に切換えたときに不意におきてしまう可能性もあり、また、緊急開放操作時の操作力も重くなるなど、改善が望まれていた。
本発明の目的は、スプリング併用式の電動シャッター装置の手動開閉時のバランスを改善すると共に巻取機構に抵抗を発生させて手動開閉時の不意の垂れ下がりを防止し、緊急開放操作時の操作力を低減することのできる開閉体装置を提供することにある。
本発明に係る開閉体装置の第1の特徴は、巻取機構にスプリングを併用し、電動機器によって開閉体手段の開閉を制御する開閉体装置において、前記開閉体手段の開方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に位置した際に前記開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を設けたことにある。開閉体装置は、一般的に回転モータおよびその制御部を備えた開閉機を電動機器として用い、この回転モータの駆動力を利用し、さらにスプリングのトルクを利用することで開閉機の能力不足を補いながら、シャッターカーテンなどの開閉体手段の開閉動作を制御している。この発明では、手動開放時の垂れ下がりを防止するために、このスプリングとは別に開閉体手段の閉方向端部が開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に到達した時点で開方向に作用し、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を設けるようにした。このように開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段として、後述のようなスプリング手段や抵抗手段を用いることにした。
本発明に係る開閉体装置の第2の特徴は、開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、前記巻取回転体手段を回転駆動することによって前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、前記固定軸手段に外挿され、一端部が前記巻取回転体手段に固定され、他端部が前記固定軸手段に固定された第1のスプリング手段と、前記巻取回転体手段と前記収納部との間の前記固定軸手段に外挿され、一端部が前記巻取回転体手段に固定され、他端部にフック部を備えた第2のスプリング手段と、前記固定軸手段に対し回転不能に取り付けられたベース手段と、前記ベース手段上に前記固定軸手段の軸線方向に沿ってスライド自在に設けられ、その先端部が前記第2のスプリング手段のピッチ間隙に差し込まれ、前記開閉体手段の閉方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から開方向側に位置した際に前記第2のスプリング手段の回転に応じて前記軸線方向に沿ってスライド移動し、前記開閉体手段の閉方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に位置した際に前記第2のスプリング手段のフック部に係止することによって、前記開方向に前記第2のスプリング手段のトルクを発生させて前記開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるアーム手段とを備えたことにある。これは、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を具体的にしたものであり、開閉体手段の閉方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に到達した際に、ベース手段に設けられたアーム手段と第2のスプリング手段のフック部とが互いに係合することによって、第2のスプリング手段のトルクが開方向に作用し、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるようにしたものである。
本発明に係る開閉体装置の第3の特徴は、開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、前記駆動チェーン手段に係合して回転し、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段とを備えたことにある。これは、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を具体的にしたものであり、巻取回転体手段に回転駆動力を与える駆動チェーン手段に係合して回転する抵抗手段を設け、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるようにしたものである。抵抗手段としては、例えば、ロータリーダンパーやガバナーを用いることが可能である。
本発明に係る開閉体装置の第4の特徴は、開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、前記巻取回転体手段の回転に応じて回動するように前記巻取回転体手段に係合された抵抗用チェーン手段と、前記抵抗用チェーン手段に係合して回転し、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段とを備えたことにある。これは、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を具体的にしたものであり、巻取回転体手段の回転に応じて回動する抵抗用チェーン手段及びこの抵抗用チェーン手段に係合して回転する抵抗手段を別途設け、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるようにしたものである。抵抗手段としては、例えばロータリーダンパーやガバナーを用いることが可能である。
本発明に係る開閉体装置の第5の特徴は、開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、手動開放可能状態時に前記駆動チェーン手段に接触して、摩擦抵抗を与え、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段とを備えたことにある。これは、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を具体的にしたものであり、巻取回転体手段に回転駆動力を与える駆動チェーン手段に接触して、摩擦抵抗を与える抵抗手段を設け、開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるようにしたものである。
本発明の開閉体装置によれば、スプリング併用式の電動開閉体装置の手動開閉時のバランスを改善すると共に巻取機構に抵抗を発生させて手動開閉時の不意の垂れ下がりを防止し、緊急開放操作時の操作力を低減することができるという効果がある。
以下、本発明に係る開閉体装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、開閉体装置として上下に開閉制御されるスプリング併用式の電動シャッター装置を例に説明する。電動シャッター装置は、短冊板状のスラットを多数連結してなるシャッターカーテンを、開口部左右に設けられたガイドレールで案内して開閉体手段として上下昇降動するものであり、建物開口部の上方に設けられた巻取回転体に巻回状態で収容され、巻き戻されることで建物開口部を閉鎖するものである。
図1は、スプリング併用式の電動シャッター装置の全体構成の一例を示す図である。この電動シャッター装置は、構築・構造物の開口部に設けられるものであり、基本的にシャッターケース1、シャッターカーテン2、ガイドレール3,4、巻取回転体5から構成される。ガイドレール3,4は、シャッターカーテン2の両端部に接するように建物の開口部の両端側に設けられ、まぐさ部から床面まで掛け渡された断面形状が略コの字型の案内溝を有する金属製部材で構成されている。シャッターカーテン2は、このガイドレール3,4の各案内溝に沿って上昇下降し、開口部の開閉動作を行う。なお、図1では、巻取回転体5を駆動してシャッターカーテン2を上昇下降させる電動モータの図示は省略してある。
巻取回転体5は、円筒状、特に図示例においては籠状に形成され、シャッターケース1の両端ブラケット(図示せず)に固着された巻取支持シャフト50に回動自在に軸支されるものである。この巻取支持シャフト50には、複数のホイール52〜54が例えばホイール支持盤等の回動を円滑にする手段(図示せず)を介して設けられている。図では、3個のホイールが示されているが、ホイール52〜54は巻取支持シャフト50の長さに応じて、2個設けられる場合やこれ以上の個数が設けられる場合がある。ホイール52〜54は、リング状をしており、それぞれ巻取支持シャフト50に対して回転自在に取り付けられている。ホイール52〜54は棒状の連結固定手段(パイプ,丸棒,板棒など、図示例によれば補助バー55,56)によって互いに連結固定されており、ホイール52〜54が一体となって同時に回動するようになっている。
巻取回転体5を構成するホイール52とホイール53との間、及びホイール53とホイール54との間の巻取支持シャフト50には、シャッターカーテン2を巻取るためにホイール52,54に付勢力を与える巻取りスプリング57,58とがそれぞれの巻取支持シャフト50に外嵌する状態で介装されている。巻取りスプリング57,58は、シャッターカーテン2の下端部(閉鎖側端部)における下限位置(全閉位置)から上限位置(全開位置)までの範囲でのシャッターカーテン2の開閉について全域で、シャッターカーテン2の自重による閉方向の開閉力(勝手に開閉しようとする力)を低減するために設置されているものであり、この実施の形態では、シャッターカーテン2の下端部が上下方向(開閉方向)における開口部の中間の所定位置から閉方向側の下限位置までの範囲の閉方向の開閉力を一層低減させるため、スプリング57,58の巻き方向と同じ方向巻き回されて、開口部下限付近で作用する緩衝装置60が巻取回転体5にシャッターカーテン2が巻回された状態でメンテナンスしやすいように巻取回転体5と左右一方の側のブラケットとの間(図示例によればホイール52と左側のブラケットとの間)に設けられている。
図2は、本発明の開閉体装置の開閉装置に関連する巻取回転体部の緩衝装置の詳細構成を示す図である。図2において、図1と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図1では、ホイール52は一個として図示してあるが、図2では2個のホイール52a,52bとして表示してある。緩衝装置60は、巻取支持シャフト50に回転自在に外挿されたホイール52aとシャッターケース1のホイール52側のブラケットとの間の巻取支持シャフト50に回転自在に外挿され、ホール52側の一端がホイール52に固定されたコイル状の緩衝スプリング61と、巻取支持シャフト50に対し回転不能に取り付けられるベース部62と、巻取支持シャフト50の軸線方向にスライド自在とされるアーム部63であって、ベース部62から軸線方向に突出して緩衝スプリング61のピッチ間隙に差し込まれるアーム部63とから構成されている。この構造では、ベース部62は、アーム部63が矢印b方向に自在にスライド移動可能にガイドするが緩衝スプリング61の回転には同期しないように構成されている。なお、図示のベース部62,アーム部63の態様に代えてアーム部63とベース部62が一体に緩衝スプリング61の回転には同期しないように矢印b方向に自在にスライド移動可能な態様とすることも可能である。
図3は、図2の緩衝装置の動作を説明する図であり、図2の緩衝装置を一部抜き出して示した図である。図3(A)は、シャッターカーテン2の下端部が上下方向における開口部の中間の所定位置より閉方向側の上限位置までの範囲に位置するときの様子を示し、図3(B)は、シャッターカーテン2の下端部が上下方向における開口部の中間の所定位置にあるときの様子を示し、各図の左側は図2の一部拡大図を示し、右側はこの一部拡大図を上方側から見た図を示す。なお、右側の図では、説明の便宜上、ベース部62及びホイール52aを省略して示してある。図3(A)に示すように、シャッターカーテン2の巻上げ時には、ホイール52aが図2及び図3中の矢印a方向に回転する。すると、この回転に同期して一緒に緩衝スプリング61も回転するので、緩衝スプリング61のピッチ間隙に差し込まれているアーム部63は、緩衝スプリング61のピッチ間隙に沿って緩衝スプリング61のフック部64から遠ざかる方向(矢印bの方向)にスライド移動する。逆に、シャッターカーテン2の巻下げ時には、ホイール52a及び緩衝スプリング61は図2及び図3中の矢印aとは反対方向に回転するので、アーム部63は緩衝スプリング61のフック部64に近づく方向(矢印bの反対方向)にスライド移動し、シャッターカーテン2の下端部が開口部の中間付近に到達する付近でアーム部63が緩衝スプリング61のフック部64に係止し(図3(B)参照)、その後のシャッターカーテン2の下端部が上下方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側の下限位置までの範囲に位置するときは、緩衝スプリング61の捩りに応じたトルクをホイール52aに与えるようになる。このトルクは、シャッターカーテン2の下端部が下限位置から中間の所定位置までの範囲にあるときにおけるスプリング57,58の付勢力が弱くても抵抗として巻取回転体5に巻回されたシャッターカーテン2の特に手動開放時の垂れ下がりを抑制し、特に手動開閉時のシャッターカーテンの不意の垂れ下がりを防止する。さらに、手動開閉時のシャッターカーテン2のバランスを改善することができる。また、緊急開放操作時にはその操作力を低減することができる。
図4は、本発明に係る開閉体装置の別の実施の形態を示す図である。図4(A)の実施の形態では、手動開放時の垂れ下がりを抑制するために、開閉機41と巻取ドラム42を繋いでいるDサイドの駆動チェーン43にスプロケット44を配置し、スプロケット44に一方向性又は両方向性のロータリーダンパーを設置し、シャッターカーテンが垂れ下がる方向に動作する場合には、スプロケット44に設けられたロータリーダンパーが抵抗となり、シャッターカーテン2の垂れ下がり動作を抑制するようにしたものである。図4(B)の実施の形態では、Fサイドに別途駆動チェーンを設け、開閉機の設けられる位置にスプロケット45を設け、そのスプロケット45にロータリーダンパーを設置し、シャッターカーテン2が垂れ下がる方向に動作する場合には、スプロケット45に設けられたロータリーダンパーが抵抗となり、垂れ下がり動作を抑制し、手動開閉時のシャッターカーテンの不意の垂れ下がりの防止になるようにしたものである。なお、ロータリーダンパーは、一方向性のものを用いればシャッターカーテンが開方向に動作する時には、抵抗として機能しなくなるので、ロータリーダンパーによる抵抗がない手動開操作が可能となる。
図5は、本発明に係る開閉体装置のさらに別の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、手動開放時の垂れ下がりを抑制するために、開閉機41と巻取ドラム42を繋いでいるDサイドの駆動チェーン43に接触して、摩擦抵抗を与える抵抗付与装置47を設置している。この抵抗付与装置47は、開閉体装置を手動開閉可能状態に切り換える、図示しない手動切換ワイヤ等の手動切換器と連動して、駆動チェーン43に圧接される樹脂製接触子を備えている。抵抗付与装置47は、通常の電動動作時には、図5(A)のように、駆動チェーン43から樹脂製接触子が離間した位置にあり駆動チェーン43に抵抗を付与することはない。この状態から手動開閉可能状態に切り換えられた時点で、抵抗付与装置47は、図5(B)のように駆動チェーン43に樹脂製接触子を押し付けることによって駆動チェーン43に摩擦抵抗を与え、シャッターカーテンの垂れ下がり動作を抑制するようになっており、手動開閉時のシャッターカーテンの不意の垂れ下がりの防止となる。なお、この樹脂製接触子の圧接・解除はソレノイドやモーターなどの電動動力源を用いてもよいし、手動切換器の作動に機械的に連動するようにしてよいし、直接手動操作するようにしてもよい。また、この樹脂製接触子の圧接をシャッターカーテン2を手動操作できるようにする上での必須条件としてもよい。さらにまた、抵抗付与装置47は、図示しない開閉体手段位置検出手段から信号を得ることにより、シャッターカーテン2の下端部が上下方向における所定範囲の位置(例えば開口部の中間の所定位置から閉方向側)にあると認識する場合のみに、樹脂製接触子の圧接をするように抵抗付与装置47を制御してもよい。
なお、上述の実施の形態では、緩衝装置のスプリングとして、コイルバネを例に説明したが、コイルバネに替えてゼンマイバネ(渦巻きバネ)などを用いてもよい。
上述の実施の形態では、シャッターカーテンが上方から下降方式で繰り出される場合について説明したが、逆に上昇方式で繰り出されたりするものであっても同様に適用することができる。開閉装置としては、例えば、シャッター装置、ブラインド装置、ロールスクリーン装置、垂れ幕装置、引戸装置、移動間仕切装置、オーニング装置、防水板装置などがある。開閉体装置をシャッター装置とした場合、開閉体手段である開閉部材は、多数の短冊状のスラット材からなるスラットカーテン、多数のパイプ材をリンク材などで連結させてなるパイプグリルカーテン、一枚状あるいは多数連結されたパネル材からなるパネルカーテン、ネット材からなるネットカーテン、合成樹脂あるいは布繊維製のシート材からなるシートカーテン、あるいはこれらの複合部材などからなる複合カーテンなどによるものである。また、開閉体手段である開閉部材の材質は、使用目的に応じたものであれば、どのようなものでもよい。具体的には、金属製、木製、プラスチック製、布製、これらの複合されたものなどで構成することができる。
スプリング併用式の電動シャッター装置の全体構成の一例を示す図である。 本発明の開閉体装置の開閉装置に関連する巻取回転体部の緩衝装置の詳細構成を示す図である。 図2の緩衝装置の動作を説明する図であり、図2の緩衝装置を一部抜き出して示した図である。 本発明に係る開閉体装置の別の実施の形態を示す図である。 本発明に係る開閉体装置のさらに別の実施の形態を示す図である。
符号の説明
1…シャッターケース
2…シャッターカーテン
3,4…ガイドレール
5,42…巻取回転体
41…開閉機
43…駆動チェーン
44…スプロケット
45…スプロケット
47…抵抗付与装置
50…巻取支持シャフト
52〜54…ホイール
55,56…補助バー
57,58と…巻取りスプリング
60…緩衝装置
61…緩衝スプリング
62…ベース部
63…アーム部
64…フック部

Claims (5)

  1. 巻取機構にスプリングを併用し、電動機器によって開閉体手段の開閉を制御する開閉体装置において、前記開閉体手段の開方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に位置した際に前記開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させる手段を設けたことを特徴とする開閉体装置。
  2. 開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、
    前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、
    前記巻取回転体手段を回転駆動することによって前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、
    前記固定軸手段に外挿され、一端部が前記巻取回転体手段に固定され、他端部が前記固定軸手段に固定された第1のスプリング手段と、
    前記巻取回転体手段と前記収納部との間の前記固定軸手段に外挿され、一端部が前記巻取回転体手段に固定され、他端部にフック部を備えた第2のスプリング手段と、
    前記固定軸手段に対し回転不能に取り付けられたベース手段と、
    前記ベース手段上に前記固定軸手段の軸線方向に沿ってスライド自在に設けられ、その先端部が前記第2のスプリング手段のピッチ間隙に差し込まれ、前記開閉体手段の閉方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から開方向側に位置した際に前記第2のスプリング手段の回転に応じて前記軸線方向に沿ってスライド移動し、前記開閉体手段の閉方向端部が前記開閉体手段の開閉方向における開口部の中間の所定位置から閉方向側に位置した際に前記第2のスプリング手段のフック部に係止することによって、前記開方向に前記第2のスプリング手段のトルクを発生させて前記開閉体手段の閉方向の開閉力を低減させるアーム手段と
    を備えたことを特徴とする開閉体装置。
  3. 開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、
    前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、
    前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、
    前記駆動チェーン手段に係合して回転し、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段と
    を備えたことを特徴とする開閉体装置。
  4. 開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、
    前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、
    前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、
    前記巻取回転体手段の回転に応じて回動するように前記巻取回転体手段に係合された抵抗用チェーン手段と、
    前記抵抗用チェーン手段に係合して回転し、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段と
    を備えたことを特徴とする開閉体装置。
  5. 開閉体手段を収納する収納部内の両端に固定される固定軸手段と、
    前記固定軸手段に回転自在に外挿され、回転することによって前記開閉体手段を巻き取る巻取回転体手段と、
    前記巻取回転体手段に駆動チェーン手段を介して回転駆動力を与えて前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉機手段と、
    手動開放可能状態時に前記駆動チェーン手段に接触して、摩擦抵抗を与え、前記開閉体手段の閉方向の開閉力に抗する抵抗として作用する抵抗手段と
    を備えたことを特徴とする開閉体装置。
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