JP3696940B2 - 自動開閉装置を備えた横開きシャッター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、縦方向に細長い単位パネルを左右に屈折自在に連結してなるシャッター本体を、吊りレールに沿って走行自在に懸吊した横開きシャッターに関するもので、吊りレールに沿ってシャッター本体を走行させる自動開閉装置を備えた横開きシャッターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
縦方向に細長い単位パネルの複数枚を左右に縦軸まわりに屈曲自在に連結してシャッター本体を形成し、このシャッター本体を水平方向の吊りレールに沿って走行させて開閉する横開きシャッターは公知である。従来この種のシャッターの自動開閉装置としては、吊りレールに沿ってタイミングベルトやチェーンを配置する構造が多く提唱されている。これらの構造はそれなりに合理的なものであるが、シャッターを設置しようとする建物には、機械装置で許容される誤差よりはるかに大きな寸法誤差があるのが普通であるから、長いスパンに亘ってレールとタイミングベルトやチェーンとの位置関係を正確に設定するのが難しく施工に手間がかかる。またベルトやチェーンの伸びなどが生じて保守管理にも手数がかかる。
【０００３】
自動開閉装置の他の構造として、ラックピニオン式のものがある。図９はその一例を示したもので、単位パネル１をコ字形断面として単位パネル自体によってラック歯を形成している。ピニオン３７は、各単位パネルの裏側の凹所４６に係合する歯４７を有しており、ピニオン３７を軸４８まわりに正逆転することにより、シャッター本体３４が開閉される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動開閉装置を備えたシャッターは、開閉時の騒音が大きい、停電時等に手動で開閉しようとすると大きな力が必要である、コストが高いなどの問題があった。この発明は、これらの問題を解決してより優れた構造及び機能を備えた自動開閉装置付きの横開きシャッターを得ることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る自動開閉装置を備えた横開きシャッターは、平面Ｌ形ないしコ字形の吊りレール１９と、吊り車輪６を介して前記吊りレールに沿って走行自在に懸吊されたシャッター本体３４とを備え、前記シャッター本体３４は縦方向に細長い単位パネル１の複数枚を左右に縦軸７、９まわりに屈曲自在に連結してなり、各単位パネル１はその上端両側に位置する側車輪８でパネル面が走行方向を向くように案内されている横開きシャッターにおいて、各単位パネル１はその上端に上向きのラック歯２８を備え、吊りレール１９の直線部３６においてこのラック歯２８に噛合するピニオン３７が配置され、このピニオン３７を正逆転駆動する電動機４０が設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の横開きシャッターにおいて、ピニオン３７が上下動自在かつ上方に付勢されて配置されており、このピニオン３７を下方に付勢してラック歯２８に噛合させる噛み合せ装置４４が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の横開きシャッターにおいて、ラック歯２８が吊りレール１９のコーナー部３１の外側となる方向に吊りレール１９及びパネル中心から偏倚させて設けられているものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の横開きシャッターにおいて、各単位パネル１がその上端略中央部に位置する１個の吊り車輪６で懸吊されており、各単位パネルとこれに隣接する単位パネルとが両者を屈折自在に連結している縦軸７、９に沿って相対上下動可能に連結されており、各単位パネルのラック歯２８とこれに隣接する単位パネルのラック歯との間に一歯の欠歯４５を有することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の横開きシャッターにおいて、各単位パネル１は、ラック歯２８の両小口端部分に噛み合い歯２５、２６を備えており、この噛み合い歯２５、２６は、単位パネル１が吊りレール１９の直線部３６に移動したとき、隣接する単位パネルの噛み合い歯２５、２６と噛合して相対上下動を固定するものである。
【００１０】
【作用】
レールに沿ってシャッター本体を走行させるには、両者の間に遊隙が存在しなければならない。しかし吊り車輪６で吊りレール１９にシャッター本体の単位パネル１を懸吊した構造であれば、単位パネル１の自重により、吊り車輪６と吊りレール１９との間の上下方向の遊隙を零にできる。従来のラックピニオン型の自動開閉装置は、ラック歯をパネルの面直角方向に向けて、側方よりピニオンを噛合させる構造であったため、ラック歯とピニオンの噛み合い状態が一定せず、騒音が発生したり開閉に余分な動力が必要であった。それに対してこの発明では、ラック歯２８を上向きに設けてピニオン３７を上方から噛み合わせるようにしたので、噛み合い反力が隙間のない吊り車輪６と吊りレール１９との間で受け止められ、従ってラック歯２８とピニオン３７との噛み合い状態が一定に保持され、騒音の発生が少なくかつ動力の伝達効率も高くできる。
【００１１】
そして請求項２の構成により、電源オフ時や停電時には、ラック歯２８とピニオン３７との噛み合いが外れるので、手でシャッターを開閉するときに、自動開閉装置の負荷抵抗が作用せず、軽い力でシャッターの開閉を行うことができる。自動開閉を行うときは、ピニオン３７の駆動に先立って、噛み合せ装置４４を動作させて、ピニオン３７をラック歯２８に噛合させる。ラック歯２８及びピニオン３７に刃先の尖った歯形を用い、揺動昇降構造等により、ピニオン３７がシャッターの走行方向に若干移動しながら下動するようにすれば、刃先相互の衝突を避けてラック歯２８とピニオン３７とを円滑に噛合させることができる。ラック歯２８を合成樹脂成形品で形成し、ピニオン３７を金属製とすることにより、低コストと低騒音と耐久性とを同時に満足させることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、ピニオン３７及びラック歯２８が吊りレール１９の側方に位置することとなり、ピニオン３７の軸受及びその駆動モータ４０などを吊りレール１９の上部に搭載することができるため、装置をコンパクトにできるとともに、ラック歯２８とピニオン３７との正確な位置精度を簡単に実現できる。
【００１３】
請求項４にかかる横開きシャッターは、吊りレール１９に上下方向の勾配があるときでも、シャッターの開閉に支障が生じない。各単位パネル１は１個の吊り車輪６で懸吊されているため、吊りレール１９に勾配があっても、重力により鉛直姿勢を保持する。隣接する単位パネルとの間に生じる段差は、単位パネル相互の連結部における縦軸７、９に沿う方向の相対移動により吸収される。すなわち勾配のある吊りレールの部分３６では、隣接する単位パネル相互が階段状にずれる。このとき各単位パネルのラック歯２８は水平であり、隣接する単位パネルのラック歯との間に段差が生ずる。この段差のあるラック相互の連接部に一歯の欠歯４５を設けることにより、隣接する単位パネルのラック歯へのピニオン３７の移行を円滑にかつ騒音を生じさせないで行わせることができる。
【００１４】
シャッター本体３４の下辺は、下レール１８によって面直角方向にのみ案内されている。シャッター本体３４が吊りレールのコーナー部３１のところで９０度近い角度で折れ曲がった状態となっているときは、各単位パネル１を１個の吊り車輪６で懸吊したときの各単位パネルの走行方向への振れは、その単位パネルに対して９０度向きを変えた位置にある単位パネルの下端の面直角方向の動き（振れ動こうとするパネルの走行方向の動き）が規制されていることによって防止される。しかしシャッター全体が吊りレール１９の直線部に入ったときは、各単位パネル１の下端の走行方向の動きが拘束されないため、各単位パネルが走行方向に傾斜した状態になることが起こり得る。請求項５の発明は、シャッター本体の単位パネル１が１個の吊り車輪６で懸吊されている構造（吊りレール１９の勾配に対応できる構造）のシャッターにおいて、シャッター全体が吊りレール１９の直線部３６に入ったときでも、各単位パネルの鉛直姿勢を保持できる構造である。
【００１５】
すなわち単位パネル１が吊りレールのコーナー部３１を通過するときは、当該屈曲部の外周側に位置するラック歯の小口部の噛み合い歯２５、２６は、隣接する単位パネルの噛み合い歯２５、２６と離隔している。単位パネル１が屈曲部を通過して直線部３６に入ると、隣接する単位パネルの噛み合い歯２５、２６相互が噛合する。このときその直線部に勾配があれば、その勾配に応じた段差だけずれた状態で噛み合い歯２５、２６相互が噛合する。そしてこの噛合により各単位パネルの側辺と隣接する単位パネルの側辺との上下相対移動が阻止されるので、単位パネル１の走行方向への振れは阻止される。一部の単位パネルだけが走行方向に振れるということは起こり得ないから、前記のようにして直線部に入った単位パネルの鉛直姿勢が保持されれば、後続の単位パネルの鉛直姿勢も保持される。そして最初に直線部に入った単位パネルの鉛直姿勢は、前述したようにまだコーナー部３１に進入していない単位パネルの下端が下レール１８によって案内されていることにより保証される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面に示す実施例を説明する。この実施例は、請求項１ないし５に記載したすべての事項を備えた構造である。シャッター本体を構成する単位パネル１は、縦方向に細長い中空帯板状で、一方の縦辺２は略半円弧の凸部断面であり、他方の縦辺３は略半円弧の凹断面である。隣接する単位パネル１、１相互は、これらの縦辺２、３の円弧中心まわりに屈折自在に連結される。
【００１７】
各単位パネル１の上端の小口面には、スペーサブロック４及びローラブラケット５が積み重ねた状態で固定されている。図１ではスペーサブロック４及びローラブラケット５を単位パネル１から分離した状態で示しているが、実際には図示しないネジ等により単位パネル１の上端小口面に締着されている（図２参照）。
【００１８】
ローラブラケット５には、単位パネル１をその重心位置で懸吊するように１個の吊り車輪６が軸着されている。またローラブラケット５の一端には、上縦軸７がその上下を突出させた状態で植立されており、その上方の突出端に側車輪８が自由回転可能に軸支されている。また各単位パネル１の下端には、上縦軸７と同一軸線上の位置に下縦軸９が軸ブラケット１１を介して上向きに植立されている。上縦軸７及び下縦軸９は、各単位パネルの凹断面の縦辺３の円弧中心の位置にある。
【００１９】
単位パネル１の凸断面の縦辺２上下端には、その円弧中心の位置に上縦孔１２及び下縦孔１３が設けられており、上縦軸７及び下縦軸９が上縦孔１２及び下縦孔１３に挿通されることによって、隣接する縦辺２、３相互が屈折自在に連結される。スペーサブロック４の両端には、上縦軸７の周囲に空間を形成するように、切欠１４、１５が設けられている。そして下縦軸９の植立高さは、スペーサブロック４の厚さ（上下方向寸法）より短く、上縦軸７の下方への突出長さは、スペーサブロック４の厚さより長い。またローラブラケット５の反側車輪側の端部は、隣接する側車輪と干渉しないように切欠１６が設けられている。この構造により、図１の奥側の単位パネルは、スペーサブロック４の厚さ分だけ持ち上げて、下縦軸９を下縦孔１３から抜き取り、若干斜めにした状態で引き下げて、上縦軸７を上縦孔１２から抜き取ることにより、図の手前側の単位パネルから分離することができ、また逆の手順で単位パネルを順に連結していくことができる。そのような操作で単位パネルを順に連結することにより、所望幅のシャッター本体が形成される。スペーサブロック４及びローラブラケット５の図１の手前側の切欠１５、１６は、下縦軸９を下縦孔１３から抜き取るために一方の単位パネルを持ち上げるときに、これに隣接する単位パネルの側車輪８との干渉を避けるために設けられているものであり、スペーサブロック４の図１の奥側の切欠１４は、持ち上げられる単位パネルの凸断面の縦辺の上端との干渉を避けるために設けられているものである。また上記構造により、図１の奥側の単位パネルは、手前側の単位パネルに対し下縦軸９の植立高さより短いストロークで縦軸７、９に沿って上方に移動することができる。
【００２０】
各単位パネル１の下辺には、Ｈ形のシュー１７が固定されており、断面コ字形の下レール１８に案内されて、面直角方向の移動が規制されている。
【００２１】
吊り車輪６は、図２に示すように、下方に開いたコ字形断面の吊りレール１９の内側に案内され、吊り車輪６は吊りレール１９の上面に設けた円弧溝２１に載っている。吊りレール１９には、縦リブ２２と取付座２３とが一体に成形されており、吊りレール１９と吊り車輪６を覆うようにカバー２４が設けられている。各単位パネル１は当該パネルに装着された側車輪８と、凸断面の縦辺側に隣接する単位パネルの側車輪とによって、両縦辺２、３の上部を案内されている。
【００２２】
スペーサブロック４及びローラブラケット５は、シャッター本体の外側面側（図１の右奥側）に張り出しており、スペーサブロック４の張り出した部分の両小口端には、水平方向の歯を備えた噛み合い歯２５、２６が形成されている。またローラブラケットの張り出した部分の上面には、合成樹脂成形品からなるラックブロック２７が固着されている。隣接する単位パネル１、１相互を一直線上にしたとき、隣接するスペーサブロック４の小口端相互は当接して、噛み合い歯２５、２６相互が噛み合う。また隣接するラックブロック相互の間には、その上面に形成されたラック歯２８の一歯分の間隙２９が形成される。ラック歯２８及びその小口端部分に形成される噛み合い歯２５、２６は、図４に示すように、吊りレール１９のコーナー部３１の外側（外径側）に位置している。従って単位パネルがコーナー部を通過するとき、噛み合い歯２５、２６相互は離れ、直線部において噛み合い歯２５、２６相互が噛合するとともに、ラック歯２８が一線上に並ぶ。図４の上方が建屋の開口部３２であり、左側は建屋の側壁３３である。シャッターを開いたときシャッター本体３４は側壁３３に沿うように引き込まれる。建屋の床面３５（図５）に排水等のための勾配があると、側壁３３に沿う吊りレールの直線部３６にも図５に示すように勾配ができる。
【００２３】
ラック歯２８に噛合してシャッター本体３４を開閉するピニオン３７は、この勾配のある直線部３６のコーナー部３１近くに配置されている。図３に示すように、吊りレール１９の取付座２３上に固定した基台３８に吊りレール１９と直角に交差する支軸３９まわりに上下揺動自在に揺動フレーム４１が取り付けられており、この揺動フレームに装着した減速機付モータ４０の出力軸４２にピニオン３７が固定されて、ラック歯２８と対向している。揺動フレーム４１には、これを上方に付勢するバネ４３と下方に引き降ろすソレノイド４４とが連結されている。ソレノイド４４が通電されていない状態では、揺動フレーム４１はバネ４３の付勢力によって上動しており、ピニオン３７はラック歯２８から離れている。自動開閉スイッチが操作されると、まずソレノイド４４が通電して揺動フレーム４１を引き降ろす。揺動フレームの支軸３９が高い位置にあるため、ピニオン３７は単位パネル１の走行方向に若干横移動しながら下動し、ラック歯２８と噛合する。次にモータが起動してピニオン３７が回転し、シャッター本体３４を走行させる。
【００２４】
ピニオン３７を配置した部分の吊りレール１９が水平であれば、ラック歯２８も同一水平面に並ぶが、吊りレール１９に勾配があると、隣接するラック歯相互の間に段差ができる。前述したようにこの実施例のものでは、隣接するラックブロック２７の間にラック歯の一歯に相当する間隙２９が存在しており、従って隣接するラック歯との連接部に一歯の欠歯がある。この欠歯の存在により、隣接するラック歯との間の段差が緩い勾配で繋がることとなり、この段差を通過するときの衝撃や騒音を低く抑えることができる。
【００２５】
スペーサブロック４の小口端にある噛み合い歯２５、２６は、単位パネルが勾配のある直線部３６に移動したとき、先に直線部に進入している隣接する単位パネルの噛み合い歯２５と段差を持った状態で噛合し、対向する縦辺２、３相互の滑りを防止することによって、単位パネル１の傾動を防止する。従ってすべての単位パネルが勾配のある直線部３６に引き込まれた後においても、各単位パネルの鉛直姿勢が保持される。吊りレールのコーナー部３１を通過するときは、噛み合い歯２５、２６相互が離れるから、コーナー部を通過して水平な直線部に入ってきたとき、段差のない相対位置関係で対向する噛み合い歯２５と２６とが噛み合うこととなる。
【００２６】
図６ないし図８はシャッター本体のロック機構を示したものである。先頭の単位パネル１の凸断面側の縦辺２に沿って操作杆６１が配置されており、操作杆の中間位置に摘み６２が設けられている。操作杆６１はその上下にスライダー６３、６４が固着されており、このスライダーが単位パネル１に設けたガイド孔６５内を摺接して上下動自在である。摘み６２の先端は単位パネル１の内側面に設けた長孔６６から突出しており、摘みを持ち上げると操作杆６１が長孔の長さ分だけ上動する。単位パネルの外側面には錠６７が設けられており、この錠６７に鍵で揺動するレバー６８が設けられている。レバー６８の先端は摘み６２の根元に係合しており、鍵で錠６７を回すとレバー６８が回動して操作杆６１を長孔の長さ分だけ上動させる。
【００２７】
先頭の単位パネルのローラブラケット５にはその先端内側に庇７２が一体に設けられており、ローラブラケット５の先端中央に振れ止め車輪７３が設けられている。庇７２には、くさび状の爪７４が尖端を前方にして固着されており、この爪の後方に爪より背丈の低い解除板７５が配置されている。解除板はローラブラケット５を横断しており、その下面に３本のガイドロッド７６、７６、７６が等間隔で垂下され、解除板の爪の反対側におもり７７が固着されている。中央及び外側の２本のロッド７６、７６はスペーサブロック４を貫通しており、このうち中央のロッド７６は下方に大きく突出して、下限位置にある操作杆６１のスライダー６３に当接している。
【００２８】
一方、吊りレール１９の内側面にはＬ形ブラケット７８を介して係止具７９が設けられている。係止具はガイド筒８１とこれに上下動自在に収納された係止ピン８２とからなっており、係止ピンは通常自重によりローラブラケットの庇７２が通過する位置に突出している。シャッター本体を閉鎖すると、図８の実線にある先頭の単位パネル１の爪７４が係止ピン８２を押し上げて、想像線の位置まで進出する。爪の通過後に係止ピンは下動し、解除板７５の上に当接して爪７４の逆戻しを阻止してロックする。ロックを解除するときは、外側から錠６７を操作するか、内側から摘み６２を操作して、操作杆６１を上動させる。操作杆の上動動作により解除板７５が上昇して、係止ピン８２を解除可能な位置まで上昇させる。この状態でシャッター本体を開方向に移動させると、開放できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、開閉時の騒音が小さく、動力の伝達効率が良く、コストの安い自動開閉式の横開きシャッターを得ることができる。請求項２記載の発明によれば、停電時でも手動で開閉できる自動開閉式の横開きシャッターを得ることができる。請求項３記載の発明によれば、自動開閉装置をコンパクトで位置精度の高いものとすることができる。請求項４記載の発明によれば、単位パネル相互に段差を生じても、円滑かつ静粛に開閉することができる。請求項５記載の発明によれば、シャッター本体の走行方向の振れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】横開きシャッター及び自動開閉装置の斜視図
【図２】自動開閉装置の側面図
【図３】ピニオンの係脱構造を示す正面図
【図４】吊りレールのコーナー部における単位パネルの平面図
【図５】吊りレールが傾斜しているときのシャッター本体の形状を示す正面図
【図６】シャッター本体側のロック装置を示す斜視図
【図７】ロック装置の要部を示す断面図
【図８】ロック及びロック解除の説明図
【図９】従来の自動開閉装置を示す平面図
【符号の説明】
１ 単位パネル
６ 吊り車輪
７ 上縦軸
８ 側車輪
９ 下縦軸
19 吊りレール
25 噛み合い歯
26 噛み合い歯
28 ラック歯
31 コーナー部
34 シャッター本体
36 吊りレールの直線部
37 ピニオン
40 減速機付モータ
44 ソレノイド
45 欠歯

Claims (5)

1. 平面Ｌ形ないしコ字形の吊りレール(19)と、吊り車輪(6) を介して前記吊りレールに沿って走行自在に懸吊されたシャッター本体(34)とを備え、前記シャッター本体(34)は縦方向に細長い単位パネル(1) の複数枚を左右に縦軸(7,9) まわりに屈曲自在に連結してなり、各単位パネル(1) はその上端両側に位置する側車輪(8) でパネル面が走行方向を向くように案内されている横開きシャッターにおいて、
   各単位パネル(1) はその上端に上向きのラック歯(28)を備え、吊りレール(19)の直線部(36)においてこのラック歯(28)に噛合するピニオン(37)が配置され、このピニオン(37)を正逆転駆動する電動機(40)が設けられていることを特徴とする、自動開閉装置を備えた横開きシャッター。
2. ピニオン(37)が上下動自在かつ上方に付勢されて配置されており、このピニオン(37)を下方に付勢してラック歯(28)に噛合させる噛み合せ装置(44)が設けられている、請求項１記載の横開きシャッター。
3. ラック歯(28)が吊りレール(19)のコーナー部(31)の外側となる方向に吊りレール(19)及びパネル中心から偏倚させて設けられている、請求項１記載の横開きシャッター。
4. 各単位パネル(1) がその上端略中央部に位置する１個の吊り車輪(6) で懸吊されており、各単位パネルとこれに隣接する単位パネルとが両者を屈折自在に連結している縦軸(7,9) に沿って相対上下動可能に連結されており、各単位パネルのラック歯(28)とこれに隣接する単位パネルのラック歯との間に一歯の欠歯(45)を有することを特徴とする、請求項１、２または３記載の横開きシャッター。
5. 各単位パネル(1) は、ラック歯(28)の両小口端部分に噛み合い歯(25,26) を備えており、この噛み合い歯(25,26) は、単位パネル(1) が吊りレール(19)の直線部(36)に移動したとき、隣接する単位パネルの噛み合い歯(25,26) と噛合して相対上下動を固定する、請求項４記載の横開きシャッター。

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