JP3574397B2

JP3574397B2 - シャッター装置

Info

Publication number: JP3574397B2
Application number: JP2000341964A
Authority: JP
Inventors: 勝秋冨田; 茂男岡村; 泰和時松; 昭彦森; 学吉田
Original assignee: 新日軽株式会社
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JP2002147148A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部の上部に設けた巻取装置に巻き取られたシャッターカーテンをガイドレールに沿って昇降させて開口部を開閉するシャッター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は従来のシャッター装置の一例を示す。シャッター装置は、建物の開口部Ｏの上側の壁Ｗにシャッターボックス１を水平状に取付け、そのシャッターボックス１の左右両側壁に固定したブラケット２に支持具３を固着し、その支持具にシャフト４をねじ等５により回転不能に固定し、シャフト４に複数個の円板６１とそれらの円板を連結する連結部材６２とからなる巻胴６を回転自在に保持し、シャフト４に巻回した重量バランス用コイルバネ７の両端をそれぞれ円板６１とシャフト４に結合し、多数枚の横長帯板状のスラット８１を屈曲自在に連結してなるシャッターカーテン８の上端部を巻胴６に結合し、ブラケット２の下方において、開口部の左右両側に設けたガイドレール９の上端の呑み口部９１をシャッターボックス１の下面からその中に開口させ、シャッターカーテン８の幅方向両端部を呑み口部９１からガイドレール９に昇降自在に挿入して構成されている。
【０００３】
シャッターを開けるため、重量バランス用コイルバネ７の戻し回転力を受けながらシャッターカーテン８をガイドレール９に沿って上昇させると、巻胴６は図４において時計方向に回転されて、そのシャッターカーテン８は巻胴に巻取られ、これに伴い、巻胴におけるシャッターカーテン８の巻取径が次第に太くなり、全開時にシャッターカーテン８の巻取径が図４に符号８Ａで示すように最大になる。また、シャッターを閉めるため、シャッターカーテン８をガイドレール９に沿って下降させると、巻胴６は図４において半時計方向に回転され、巻胴に巻取られていたシャッターカーテン８が巻き戻され、これに伴い、巻胴におけるシャッターカーテン８の巻取径が次第に細くなり、全閉時にシャッターカーテン８の巻取径が図４に符号８Ｂで示すように最小になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４及び図５の例のように、シャフト４がブラケット２に固定されている構造の場合は、シャッターカーテン８の巻取径の変化に応じて、シャッターカーテン８のガイドレール９の呑み口部９１に対する進入角度又は退出角度が連続的に変化する。
そのため、巻取径が最小のときの巻胴の回転中心を通る水平線と巻胴の外周面との交点における接線がガイドレール９の真上又はその付近に存在するようにシャフト４とガイドレール９の呑み口部９１との位置関係を設定した場合は、閉鎖当初はスラットが呑み口部９１に強く接触し、大きな巻き戻し抵抗力となるとともに、スラットとガイドレールの接触による騒音発生の原因になり、また、スラットの摩耗を早める。
また、開放当初は、ガイドレール９に沿って押し上げられるスラットが、その時の巻胴の回転中心を通る水平線と巻胴の外周面との交点における接線に沿って又はその付近を押し上げられるので、その押し上げにより大きな巻胴の巻取方向の回転トルクが得られる。また、重量バランス用コイルバネがその回転トルクを補助するので、シャッターカーテン８が円滑に巻き取られる。しかし、開放終了に近付くと、巻胴の回転中心を通る水平線とその時の巻胴の外周面との交点における接線はガイドレール９の呑み口部９１の真上よりも屋外側に変位するため、その後の押し上げ力により得られる巻胴の巻取方向の回転トルクは小さくなり、シャッターカーテン８の巻取が円滑に行われなくなる。また、閉鎖当初と同様にスラットがガイドレールの呑み口部に接触して騒音を発生したり、スラットが摩耗するなどの問題を有している。
【０００５】
このような問題点を解消するため、シャフトをスライダを介してブラケットに水平方向に変位可能に支持し、巻胴の円板に外周に雄ねじを切ったねじ部を設けるとともに、その雄ねじにナットを螺合し、そのナットとブラケットとを揺動リンクで連結することにより、シャッターカーテンの開閉に伴って巻胴が時計方向又は半時計方向に回転するに連れて前記揺動リンクを揺動させて、巻胴の回転中心を通る水平線と巻胴の外周面との交点における接線を常にガイドレールにおけるシャッターカーテンの昇降面と一致するようにしたシャッター装置が特開２０００−１４５３２５号公報に開示された。
しかしながら、この先行技術は、スライダ、外周に雄ねじを切ったねじ部、ナット、揺動リンク及びその揺動リンクをナットとブラケットに枢支する部材等、多数の部品を必要とするので部品コストが高額になるとともに、取付けが容易でなく、さらに、巻胴の回転中心を通る水平線と巻胴の外周面との交点における接線を常にガイドレールにおけるシャッターカーテンの昇降面と一致するように巻胴の回転量とリンクの揺動角度との関係を適切に設定することが容易でない。
【０００６】
さらに、従来のシャッター装置は、いずれも、巻胴が、シャフトを単に円板の孔に回転自在に貫通し、各円板の間を連結部材で連結することにより、シャフトに回転自在に支持される構成となっている。そのため、円板の孔の口辺とシャフトの外周面との接触摩擦により、金属音が発生して騒音の原因となったり、とくに雨季などには接触部分の錆により、摩擦抵抗が増えて、シャッター開閉が重くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、簡単かつ安価な構成でシャッターカーテンの開閉時の騒音発生やスラットの摩耗を防止又は軽減でき、かつ、シャッターカーテンの開閉をできるだけ小さな力で円滑に行えるシャッター装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、開口部の上方に回転自在に設けた巻胴による巻取動作及び巻戻動作に連動してシャッターカーテンをガイドレールに沿って昇降させて前記開口部を開閉するシャッター装置において、前記巻胴と、その巻胴をその中心において貫通して支持するシャフトとの間に、少なくとも前記巻胴の両端部において軸受が設けられ、かつ、前記シャフトの両端にスライダが固着され、そのスライダは前記開口部の上方の両側に設けたスライドレールに水平方向に摺動自在に嵌合され、前記スライドレールは、上下の対向する溝に、移動される前記スライダの上下面と接触して回転するローラを配置してなるものであり、前記スライダを前記シャフトが前記ガイドレールの上方延長線から離れる方向に付勢する付勢手段が備えられていることを特徴としている。
上記構成により、シャッターカーテンの巻取動作及び巻戻し動作の際に巻胴とシャフトとの間に回転摩擦が発生しない。また、シャフトが固着されたスライダは、スライドレールのローラにより低摩擦抵抗で水平方向摺動自在に保持されている。そして、シャフトが付勢手段によりガイドレールの上方延長線から離れる方向に付勢されている。従って、シャッターカーテンの閉鎖時は、シャッターカーテンの小さな引下げ力によりスライダが付勢手段の付勢力に抗して容易にガイドレールの呑み口側に近接し、かつ、シャッターカーテンの巻胴からの巻戻しが始まるため、シャッターカーテンは、ガイドレールの呑み口部に接触せずに円滑に降下することができる。また、シャッターカーテンの閉鎖状態では、巻胴が付勢手段によりガイドレールの上方延長線から離れる方向に付勢されるため、ガイドレールの呑み口部に接触しているシャッターカーテンが振動を抑制されるので、振動騒音を発生することが防止される。また、シャッターカーテンの開放時、すなわち、閉鎖状態にあるシャッターカーテンを巻胴に巻取ってガイドレールに沿って上昇させるときは、巻胴におけるシャッターカーテンの巻取り終端がガイドレールの真上又はその付近に存在するので、重量バランス用コイルバネの戻し回転力を受けながらシャッターカーテンが円滑にかつガイドレールの呑み口部に接触することなく上昇し始める。重量バランス用コイルバネの戻し回転力よりも大きい力でシャッターカーテンを押し上げるときはシャフトが付勢手段によりガイドレールの呑み口から離反する方向に移動されるが、巻胴におけるシャッターカーテンの巻取り終端がガイドレールの真上よりもシャフト側にあり、シャッター開放量が多くなるに連れて巻取径が次第に大きくなり、巻胴におけるシャッターカーテンの巻取り終端がガイドレールの真上に接近するので、シャッターカーテンは終始円滑にかつガイドレールの呑み口部に接触することなく上昇する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の基本的構成及びその作用を説明する略式断面図、図２は巻胴及びシャッターカーテンを取除いてシャフト支持部の構成を示す側面図、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。図４及び図５の部材と対応する部材には同一の符号を用いる。
【００１０】
図１のカーテンボックス１の左右両端において固定されたブラケット２には、その対向面にシャフト４を水平移動自在に支持するスライド機構１０が設けられている。スライド機構１０は、上下一対のスライドレール１１と、そのスライドレールの間に水平方向に摺動自在に保持されたスライダ１２とから構成されている。スライドレール１１は、上下対向して開口するスライド溝を有し、そのスライド溝内にその溝の長手方向に等間隔をもって回転自在に配置されたローラ１１１を有している。そして、スライダ１２は上下のスライド溝に嵌合され、その上下面がローラ１１１に接触されているため、スライダ１２はスライドレール１１の長手方向に非常に円滑に摺動可能に保持されている。
【００１１】
スライドレール１１はブラケット２に収容され、そのブラケットの内面に当接した固定板１３とともにリベット１４その他の固着具によりブラケット２に固定されている。スライダ１２の水平移動距離を所定範囲に規制するための一つの手段として、スライダ１２の内面に形成した円形の凸部１２ａを、固定板１３に形成した水平の長円１３ａに水平移動可能に嵌合してある。
そして、スライダ１２を常にガイドレール９の呑み口部９１から離反する方向に付勢する手段１５が設けられている。付勢手段１５は、設置スペースが小さくて済むコイルバネを用いて構成することが好ましい。引張りコイルバネを用いる場合は、その一端をスライダに、他端をスライドレール又はブラケットのガイドレール９と反対側の部分にそれぞれ結合し、圧縮コイルバネを用いる場合は、スライダ１２とスライドレール１１又はブラケット２のガイドレール９と同一側の部分の間に保持すれば良い。しかし、付勢手段１５は、例えば板バネその他のコイルバネ以外の付勢部材を用いるものを使用することも可能である。
【００１２】
上記スライド機構１０のスライダ１２にシャフト４の端部が固着されている。図３の４ａはシャフト４をスライダ１２に固着するねじであり、スライドレール１１に形成してある横長孔（不図示）に貫通されている。
シャフト４には巻胴６が回転自在に支持され、シャフト４に重量バランス用コイルバネ（図示省略）が巻回され、一端はシャフト４に、他端は巻胴６に結合されている。本発明の一実施例として、図１の巻胴６は、従来と同様に、シャフトの長手方向に間隔をもって環状の円板を単に嵌合し、その円板を筒又は棒材で連結して構成しても良い。
【００１３】
しかし、図２及び図３に示す最も好ましい実施例では、図３に明示されているように、巻胴６を１本の筒体で構成し、シャフト４の少なくとも両端部付近において、シャフト４と巻胴６とをその間に設けられた軸受２０により結合してある。この軸受は、ラジアル荷重用であれば、すべり軸受又はころがり軸受のいずれでも良い。図３に例示されたものは、内輪１６と、その内輪１６の中間部外周に形成されたフランジ１６ａの一方側半分において内輪１６に嵌合された外輪１７と、内外輪の間に転動自在に圧入された玉１８とから構成されている。内輪１６は、シャフト４を貫通させた後、フランジ１６ａの他方側において止めねじ１９によりシャフト４に固着されている。
【００１４】
そして、巻胴６は、その長手方向両端部を軸受２０の外輪１７の外周に緊密に嵌合し、ねじなどの固着具により結合されている。
なお、図３の２１，２２は、それぞれ内輪１６、外輪１７に軸線と直交する方向に形成された孔であり、シャフト４と外輪１７に上記重量バランス用コイルバネの各端部を結合する際に、外輪１７を一時的にシャフト４に対して自由回転することを阻止するため、両孔２１，２２を合致させ、これに回り止め用ピンなどを挿入するためのものである。
【００１５】
巻胴６には、従来と同様にシャッターカーテン８の上端部が結合され、シャッターカーテン８（図１）はその下端部に設けてあるボトムバー（手掛け部。図示せず）を介して持ち上げ又は引き下げることにより、巻胴６に巻取られ、又は巻戻されるようになっている。
【００１６】
本発明の好ましい実施例においては、ガイドレール９を構成する内外のガイド縁９ａ，９ｂのうち外ガイド縁９ｂの上端部、すなわち、シャッターカーテン呑み口部９１を形成する部分は、シャッターボックス１の底面から上方に、シャフト４の中心を通る水平線と交差する位置まで延長されており、その延長端部に巻胴６の方向に突出する滑りパッド９２が設けられている。滑りパッド９２は、シャッターカーテン８のスラットを外ガイド縁９ｂの上端部に直接接触させないようにするためのものであり、できるだけ摩擦係数が小さい材料で作られている。
【００１７】
上記構成により、シャッターカーテン８が巻胴６に巻取られて開口部Ｏが全開されている状態、すなわちシャッター全開状態では、スライド機構のスライダ１２が付勢部材１５の付勢力によりガイドレール９の呑み口部９１から離反する方向に移動され、スライダの凸部１２ａが長円１３ａの一端部で停止される（図２はこの時の状態を示す。）。長円１３ａの長軸は、シャッターカーテン８の巻取径が最大の時に、凸部１２ａが長円１３ａの滑りパッド９２から遠い一端部で停止され、かつ、巻胴におけるシャッターカーテン８の巻取終端が滑りパッド９２に軽く接触するように設定されている。
【００１８】
シャッター全開状態、すなわち、巻取径が最大の状態（図１の８Ａ）からシャッターカーテン８の下端部を引き下げる時は、巻胴６は軸受２０のために小さな引き下げ力によっても簡単に回転し、シャッターカーテン８の巻戻しが容易に開始する。そして、巻胴６におけるシャッターカーテン８の巻戻し始端はガイドレール９における昇降面の延長上に存在するので、各スラットはガイドレール９の呑み口部９１に接触することなく、円滑に下降することができる。シャッターカーテン８の巻戻し動作が進むに連れて巻取径は次第に小さくなるが、シャッターカーテン８の引き下げ力によりスライダ１２は付勢手段１５に抗してスライドレール１１のガイドレール９の呑み口部９１側に、凸部１２ａが長孔１３ａの滑りパッド９２に近い他端部に停止されるまで移動される。すなわち、図１のシャフト４の中心を通る鉛直線４Ａから４Ｂまで移動される。このため、シャッターカーテン８の巻戻し始端は、依然としてガイドレール９における昇降面の延長上に存在する。従って、スラットはガイドレール９の呑み口部９１に接触せずに円滑な下降を続けることができる。
シャッターカーテン８の巻戻し始端が終始ガイドレール９における昇降面の延長上に存在し続けることができるのは、スライド機構が移動摩擦抵抗のほとんどないスライダを介してシャフト４を保持していて、シャッターカーテン８の荷重により補助されることもあって、シャッターカーテン８の僅かな引き下げ力によってもスライダ１２が、従って、シャフト４が容易にガイドレール９の呑み口部９１の方向に移動できるからである。
【００１９】
次に、シャッター全閉状態、すなわち、巻取径が最小の状態（図１の８Ｂ）からシャッターを開けるためシャッターカーテン８の下端部を持ち上げる時は、巻胴６は付勢手段１５の作用により、ガイドレール９の呑み口部９１から最も離間されるが、重量バランス用コイルバネの戻り回転力の補助作用により、また、軸受２０が巻胴６の回転摩擦抵抗を極小にしていることにより、各スラットはガイドレール９の呑み口部９１からカーテンボックス内に勢い良く引き上げられるので、各スラットはガイドレール９の呑み口部９１に接触することなく、円滑に上昇して巻胴６に巻き取られる。そして、シャッターカーテン８の巻戻し動作が進むに連れて巻胴の巻取径が次第に太くなるが、スライド機構１０による低摩擦抵抗と付勢手段１５の作用によりシャフト４がガイドレール９から容易に離れるため、シャッターカーテン８の巻取終端がガイドレール９における昇降面の延長上に接近する。巻取終端が滑りパッド９２に接触する場合もあり得る。従って、各スラットは終始ガイドレール９の呑み口部９１に接触することなく、円滑に上昇して巻胴に巻き取られる。滑りパッド９２に接触することがあっても接触時間はごく僅かであり、摩擦力が小さいので、発生音量は非常に少ない。
【００２０】
そして、開放途中は、付勢手段の付勢力によりシャッターカーテン８の巻取終端がガイドレール９の上方延長線に関してシャフト４と同一側に存在するので、巻取終端がガイドレール９の上方延長線に関してシャフトと反対側に存在する時のようなシャッターカーテン押上力の分力による効率の低下がなく、押上力は高い効率で巻胴を回転させる力、すなわち、巻胴回転トルクとなる。そして、重量バランス用コイルバネの戻り回転力とも協同するので、シャッターカーテンが軽快迅速に巻取られる。
【００２１】
図２，３に示されたように、シャフト４と巻胴６との間に軸受２０を備えた場合は、巻胴の回転摩擦抵抗がないので、付勢手段１５にはスライダ１２を常に巻胴がガイドレール９の上方延長線に接近する方向に付勢するものを使用しても、シャッターカーテンの昇降を円滑に行うことができる。ガイドレール９に滑りパッド９２を備える場合は、上記付勢手段による昇降負荷が軽減されるので、問題がない。
【００２２】
上述のように、シャッターカーテン昇降時にスラットがガイドレールに衝接しないようにして接触摩擦を軽減し、かつ、軸受２０を備えて巻胴の回転摩擦抵抗を無に近い状態にした場合は、重量バランス用コイルバネの戻り回転力を従来よりもかなり小さくすることができる。従って、従来と同数のコイルバネを用いる場合は、バネ定数の小さいものを使用することができる。また、従来と同じバネ定数のコイルバネを用いる場合は、その使用数を削減することが可能であるので、削減により生じる空間を利用して、電動モータを設置することも可能である。
【００２３】
上記スライド機構には、上記ローラを用いる代わりに、スライドレール溝底部とスライダの一方又は双方に滑り材を貼着することによっても同様の効果を得ることができる。
【００２４】
上記実施例によれば、新たに付加される構成要素は、スライド機構の構成部材として、スライドレール１１、ローラ１１１又は滑り材、スライダ１２、付勢部材１５であり、これらはいずれも簡単な構成であるので製造が容易であり、また、ブラケット２に対する取付けが容易である。さらに、シャッターカーテン８の巻取量の増減に応じてスライダ、すなわち、シャフトが自動的に滑りパッド９２に接近又は離反する方向に移動するので、スライド機構の設計になんら困難性がない。
【００２５】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明によれば、スライドレールとスライダとローラからなる低摩擦抵抗のスライド機構を設け、シャフトと巻胴の間に軸受を設けるとともに、スライダをガイドレールの上方延長線から離れる方向に付勢する付勢手段を取付けたので、スライドレールとスライダとの間の摺動音、シャフトと巻胴との間の回転摩擦音、及びスラットとガイドレールとの衝接音又は摺動摩擦音が発生しないため、シャッターカーテンの開閉を非常に軽快円滑に、かつ極めて静かに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的構成及び作用を説明する略式断面図。
【図２】巻胴及びシャッターカーテンを取除いてシャフト支持部の構成を示す側面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図。
【図４】従来のシャッター装置の要部の断面図。
【図５】同じくシャフト支持部の構造を示す要部の斜視図。
【符号の説明】
１シャッターボックス
２ブラケット
４シャフト
６巻胴
９ガイドレール
９１呑み口部
９２滑りパッド
１０スライド機構
１１スライドレール
１２スライダ
１５コイルバネ（付勢手段）
２０軸受

Claims

開口部の上方に回転自在に設けた巻胴による巻取動作及び巻戻動作に連動してシャッターカーテンをガイドレールに沿って昇降させて前記開口部を開閉するシャッター装置において、前記巻胴と、その巻胴をその中心において貫通して支持するシャフトとの間に、少なくとも前記巻胴の両端部において軸受が設けられ、かつ、前記シャフトの両端にスライダが固着され、そのスライダは前記開口部の上方の両側に設けたスライドレールに水平方向に摺動自在に嵌合され、前記スライドレールは、上下の対向する溝に、移動される前記スライダの上下面と接触して回転するローラを配置してなるものであり、前記スライダを前記シャフトが前記ガイドレールの上方延長線から離れる方向に付勢する付勢手段が備えられていることを特徴とするシャッター装置。