JP3727949B2 - ローラー・カーテンを巻き上げるための弾性手段 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、暗くしたり、虫が入ってくるのを防いだりするために窓に付けるローラー・カーテン等の製造に関する。
特に、本発明は、カーテンを巻き上げる弾性手段と、それらのサポートと、ローラー・サポート・シャフト及び巻き上げ弾性手段の間の結合システムとの形状に関する。
従来技術の説明
ローラー・カーテン或いは巻き上げカーテンと一般に呼ばれているカーテンは、普通はローラーに巻き付けられるが、それは、窓の内側の上端の領域に置かれる箱状のケーシングの中で、回転可能に水平に支持される。
そのローラーは、カーテン展開と、その後の巻き上げとのために軸周りに回転することができる。
あらゆる種類のローラー・カーテンの中で、展開及び巻き取り機構の種類に応じて区別される２つのグループがある。それらの種類の１つは弾性手段を含んでおり、それは普通は巻き取りローラーの中に置かれて該ローラーに結合されるコイルばねであり、展開を行うための回転がそのトーションを決定し、その結果として生じる弾性反作用を後に利用してカーテンを巻き上げることができる。
カーテンを展開するには、それを真っ直ぐ下に引き下げてから、それを巻き上げるべき時まで適当なロック手段でそれを所望の位置に維持する。
他の種類のカーテンは弾性手段を包含していなくて、巻き上げるときにも手で操作される。
小さな滑車がローラーのヘッドに結合され、その滑車は、該カーテンを展開したり巻き上げたりするための操作チェーンがはまり込む適当な形状の溝を持っている。
第１の種類のカーテンでは、弾性手段の１端はローラーに堅く結合され、他方の端は窓枠に固定され、弾性手段はカーテンの展開と関連して緊張する。
公知技術によると、ばねの波動を回避するために、その一方の末端はローラーの中に位置する縦方向に動くエレメントに結合され、それは該ローラーと共に回転する。
それでも、一定長さのカーテンの場合には、展開行程の終わりに達するにはローラーを多くの回数だけ回転させる必要があり、ばねの弾性反作用及び捻り応力は相当大きくなる。
そのために、使用されるばねの寸法設計において、ばねがカーテンを均一に巻き上げるために必要な強度に適合する弾性反作用を示さないという問題が生じる。
更に、巻き上げばねのサポートは、確定されるべき弾性反作用のために充分でなくてはならず、そのためにサポートの寸法が大きくなってカーテン製造のための総コストが増える。
巻き上げ組立体は、ローラーと巻き上げばねの１末端との間の結合エレメントと、該ばねと、ローラー全体を貫通してばねの他方の末端を該カーテンを内蔵するケーシングに結合されるシャフトとを含んでいるので、この巻き上げ組立体のモンタージュは複雑である。
これらのエレメントの全ては、ローラーの中で組み立てられなければならず、カーテンの幅に対応するその横断寸法に適合していなければならない。
従って、長細いカーテンを展開したり巻き上げたりするときには、ばねの長さが充分ではなくて、過度に緊張することになるので、ばねの緊張の問題が重要となる。
フリクション・カーテンとも呼ばれる、完全に手で操作されるカーテンの場合には、弾性反作用が無いので、カーテンを巻き上げるには相当の強さが必要であり、その強さは、展開したカーテンの長さと関連して増大する。
この問題に対処するために、少ない努力でカーテンを巻き上げたり展開したりできるように、また操作チェーンのサイズを小さくするために、駆動滑車の直径を大きくしなければならない。しかし、サポートの寸法は、ローラーの端部領域で生じるトルクに基づいて決定しなければならない。このことは、カーテンを内蔵するケーシングの全体としての寸法に影響を及ぼす。
在来のフリクション・カーテン装置に存在するもう一つの問題は、そのカーテンが据え付けられる環境の特徴に応じて、該カーテンが据え付けられる窓枠の一方又は他方の側に展開及び巻き上げを行う装置を配置できる可能性が無ければならないことである。
この結果を得るためには、従来技術では２つの方法が可能である。第１の方法では、必要に応じて、巻き上げシステムのコンポーネントと、一方又は他方の系列のコンポーネントとの両方が使用される。
第２の方法では、２系列の巻き上げばねだけが作られ、それらは同じ弾性定数を有するけれども互いに反対の方向に巻かれる。
そのために無視できない問題が生じ、ローラー・カーテンをどちらの方法で製造しても、その製造、流通および保管に大きなコストがかかることは容易に分かる。前述したいずれの方法で製造したカーテンの保守管理も複雑で高価である。
Ｊ．ハートレー及びＧ．Ｒ．ソーンボローの特許明細書ＧＢ２２２、９３６は、回転シャッターなどに使用される渦巻きばねを固定し据え付けるための改良された手段を開示した。シャッターをあげたり下げたりするために、より大きな力を出せるように、その改良された手段は２つ（或いはそれ以上）の直径のシリンダ状コア又はブロックを含んでいて、その各直径はそれぞれのばねを受入れるために螺旋状の溝を有する。
そのために、シャッターを巻き上げるばねを２つ（或いはそれ以上）据え付けることができ、それらのばねは、一方の側ではコアによってローラーに結合されると共に、他方の側ではブロックによって内部シャフトに結合される。
本発明の目的は、カーテンがローラーから巻き出されるときに、該カーテンを巻き上げるのに必要な有効な力を生じさせる弾性反作用をゆっくりと且つ充分に発する、改良された弾性手段を提案することである。
本発明の他の目的は、ローラーの長さとは無関係にローラーの内部に素早く且つ容易に導入することのできる組立体を形成するために限られた寸法の弾性手段を提案することである。これは、弾性手段の１末端をローラーにロックして該弾性手段に弾力的に負荷をかけられるようにするだけではなくて、ローラーが回転するときに該弾性手段に生じる捻り量を小さくする適当な結合装置によって得られる。
前述した特徴はカーテンの動きを良くするだけではなくて、全体としての製造コストを減少させる。
本発明の他の目的は、交換やダブルセット製造を必要とせずに、ローラー・カーテンが据え付けられるべき窓の各側での巻き上げ装置の鏡状の再配置が容易で迅速となるように弾性手段をローラー及びローラー支持シャフトに結合させる結合手段を改良することである。
発明の概要
これらの目的は、不動フレームによって回転可能に水平に支持されるローラーを有するローラー・カーテンを自動的に巻き上げ、或いはフリクション・カーテンを手操作で巻き上げるときに該フリクション・カーテンの重量を補償するために弾性手段を使用することによって達成されるが、該弾性手段は複数のコイルばねを含んでおり、その一方の末端は前記シャフトに結合されている共通サポートに堅く結合され、各コイルばねの他方の末端は、該ローラーに対して回転しないように係合しているそれぞれの支持束縛エレメントに結合される。（以下本明細書において「係合」とは、複数の部材が異型断面、スプラインその他の手段によって相互に回転しないように束縛されることをいう。）
共通サポートは、階段状セクションを画定する階段状テーパ付きシリンダによって形成され、各ばねは対応するセクションに締まり嵌される。
各支持束縛エレメントは、ばねが結合されるシリンダと、ローラーの内面と係合する隆起エッジと、該シリンダに軸方向に作られた空洞とを含んでおり、これに直径の小さなばねが入る。
ローラーの実際の回転より小さな弾性手段の捻り量を生じさせる減速装置の介在により、シャフトは不動フレームに結合される。
減速装置は、ばねのグループ、それらのサポート、シャフト及び外部支持シリンダ・ボディーと共にコンパクトな組立体を形成し、これがローラーに導入される。
結合駆動手段によってシャフトと共通ばねサポートとの係合が得られ、この手段はスプラインを含んでおり、このスプラインはシャフトに作られていて、シャフトをサポート内で滑り動かして外したり再配置したりすることができるように該サポートに作られたスプライン穴と整合する。
【図面の簡単な説明】
特に添付図面を参照して、以下の記述において本発明の特徴を指摘する。図面において：
− 図１は本発明のカーテン巻き上げシステムの分解図である；
− 図２はローラーのヘッドの断面図であり、これに後述する結合機構が結合されている；
− 図３及び４は、図２の平面ＩＩＩ−ＩＩＩ及びＩＶ−ＩＶに沿って描かれた２つの断面図である；
− 図５は、本発明の主題である転がり弾性手段を備えたローラーの、隣接していない２つの部分を示す断面図である；
− 図６及び７は、図５の平面ＶＩ−ＶＩ及びＶＩＩ−ＶＩＩに沿って描かれたローラーの横断面図である；
− 図８は、ローラーのヘッドの断面図であり、これにフリクション・カーテンの弾性手段結合機構が結合されている；
− 図９及び１０は、図２の平面ＩＸ−ＩＸ及びＸ−Ｘに沿って描かれた２つの断面図である。
発明を実施する最良の方法
次に説明する巻き上げ弾性手段は、巻き上げばねが付いている巻き上げカーテン及びフリクション・カーテンのいずれにも使用することのできるものである。後者の場合には、弾性手段はカーテンの重量を補償する。
けれども、記述を簡単にするために、巻き上げばねを使用する巻き上げカーテンを参照する。
図１、５、６及び７を参照すると、カーテン２０が巻き上げられるローラー１９は、不動エレメント３５によって回転可能に水平位置に支持され、これに、ローラー内を通るシャフト２によって、後述する継ぎ手減速装置３０を介して、弾性手段の一方の末端が結合される。該弾性手段５０の他方の末端はローラー１９に直接結合され、後述するように該ローラーと共に回転する。
弾性手段５０は複数の、例えば３個の、コイルばね２６、２７、２８を含んでいる。明らかに、ローラー１９の寸法と、使用されるばねのサイズとにより課される範囲内で、ばねの個数は何個であっても良い。
共通端部の領域で、ばね２６、２７、２８は、シャフト２に結合されている共通サポート１５に堅く結合されている。シャフト２と共通ばねサポート１５との係合は、シャフトに作られていて、サポート１５に作られているスプライン穴と整合するスプラインを含む結合駆動手段によって得られ、サポート１５はシャフトに沿って滑り動くことができる。
図５を参照すると、共通サポート１５は、階段状セクション１６、１７、１８を形成する階段状テーパ付きシリンダを含んでいる。各ばねは、対応するセクションに締まり嵌されている。コイルばね２６、２７、２８の他方の末端は、ローラー１９と係合するようにローラー１９内に導入されているそれぞれの支持束縛エレメント３６、３７、３８に結合されている。
支持束縛エレメント３６、３７、３８は、各々、それぞれのばねが結合されるシリンダと、ローラー１９の内面１９ａと係合する隆起エッジ４６、４７、４８と、より小さな直径のばねを通せるようにそれぞれのシリンダ３８、３７に軸方向に作られた空洞３８ａ、３７ａとを含んでいる。
これらの弾性手段は、在来のローラー・カーテンに用いられている単一のばねの代わりに種々の寸法及び種々の弾性定数を持ったばねを用いることを可能にする。
従って、各ばねの弾性反作用の量を選択的に決定し、ばねのグループの弾性反作用をより精密に調節することが可能である。
従って、カーテン展開中に、より柔らかでゆっくりと固くなる弾性反作用を得ることができる。
各ばねに別々の支持エレメントを設けることにより、長さが非常に異なるばねを据え付けることが可能であり、或いは例えば１つ以上のばねに他のばねとは反対の方向に予め負荷をかけて、それらの作用をカーテンの所定ポイントのみから展開が始まるように決定することができる。
図示しない他の実施例ではばねの両端が共通のサポートに支持され、したがって組み立て体が簡単になり製造が安価になる。
不動のエレメント３５とローラー１９とに結合されている減速装置３０にシャフト２を結合させれば、この結果を改善することができる。
その結果として得られる利点は、ばねの弾性反作用が、より限られた範囲の値に保たれ、従って、カーテンが展開されるに従って徐々に増大する展開したカーテン重量にいっそう精密に対応するということである。
図１−７を参照すると、装置３０はカップ・エレメント１を含んでおり、このエレメントはローラー１９のヘッドに部分的に導入され、その空洞は外側に向いている。
図３から明らかなように、カップ・エレメント１の外面１ａはローラー１９の内面１９ａと係合しているので、ローラーの回転がカップ・エレメント１の回転も決める。
カップ・エレメント１の空洞１ｂは、内部リング・ギヤ２１を特徴としており、その底には同心貫通穴が作られていて、それを通ってシャフト２が自在に通過する。
装置は複数の遊星歯車３も含んでおり、該歯車は、リング・ギヤ２１とかみ合うために、同心穴５ａの付いているスパイダー部材、即ち遊星キャリヤー、５によって支持されており、その中にシャフト２の、弾性手段５０に結合されている末端とは反対の側の末端が導入されて係合している。
シャフトは、公知の種類の固定ねじ手段又は接着剤により前記穴の中で動けないようにされている。
遊星キャリヤー５は、遊星歯車３をそれぞれの支持ピン上の位置に維持する穴付き板４と結合されている。
最後に、ローラーはシリンダ状ボディー６によって外部から支持されており、このボディー６は、その軸部８との係合により不動エレメント３５に堅固に結合される。
シリンダ状ボディー６は、相互に回転できるようにカップ・エレメント１の空洞１ｂに挿入されていて、軸方向に延在する歯付き突起７を有し、それは、図３から良く分かるように、遊星歯車３の間に導入されて、歯付き突起７の他に遊星歯車３及び内部リング・ギヤ２１を含む遊星歯車列の太陽歯車を形成している。
ここまでに記述したエレメントは、ローラー１９のヘッドに導入されているカップ１に収容される。
図８、９及び１０はフリクション・カーテンに据え付けられている同じ装置を示しており、このカーテンは、カップ・エレメント１の最も外側の端に作られている小さな滑車９の整形溝にはまり込むチェーン２２によって展開されたり巻き上げられたりする。
この装置の作用について次に説明する。
自動巻き上げカーテンについては、方向Ｔにひもを引っ張る直接動作によって（図４を参照）、或いはカップ・エレメント１の滑車９に取り付けられているチェーン２２を引っ張ることによってカーテンをローラーから展開するとき、ローラー１９の回転は、これに結合されている弾性手段５０の末端の捻りを決定するが、同時にそれはカップ・エレメント１も回転させるので、リング・ギヤ２１は、歯付き突起７により形成される太陽輪に関しての遊星歯車３の回転を決定する。
その結果として、遊星キャリヤー５は、ローラー１９の角度変位より小さな角度変位だけ回転する。
遊星キャリヤーは回転運動をシャフト２に伝達し、それはローラー１９の回転より小さな量で共通サポート１５を介してばね２６、２７、２８に作用し、それは支持束縛エレメント３６、３７、３８に直接作用する。
これらの部材の回転方向は同一であるので、弾性手段５０は、より小さな捻り応力にさらされ、それは角度変位の差に対応する、即ち、結合装置３０により与えられる減速率に対応する。
これら全てが、在来の巻き上げ装置の場合よりも長い展開路にわたて弾性手段５０の同じ捻り量を利用することを可能にする。
このことは、本装置を備えた普通の長さのカーテンが、在来の巻き上げ装置を備えたカーテンと比べて小さな捻り応力を必要とするということを意味する。
シャフト２は、その端部が最も外側の支持束縛エレメントの近くにとどまるようなサイズを持っており、この箇所にシャフト２は同軸ディスク１１又はその他の殆どシリンダ状の断面を持ったエレメントを備えており、それはシャフト２をローラー１９と同心に維持する。
弾性手段結合装置３０と協力するばねのグループ５０を使用することに由来する顕著な利点は、ばねの長さを短くできるということである。
このことは、シャフト２が在来のカーテンの場合のようにローラー全体を貫通するわけではないという事実と相まって、該グループ全体の長さを劇的に短縮すると共に、それをローラー１９の長さとは無関係にすることを可能にする。
実際に、結合装置３０は、弾性手段５０及びシャフト２と共にコンパクトで小型のグループを形成し、それは、その長さとは無関係に、巻き上げローラーのヘッドの領域に導入される。
ローラー１９の他方のヘッドはキャップ１２を収容し、それはシリンダ状サポート１３に回転可能に取り付けられ、シリンダ状ボディー６の軸部と類似するタング１４を特徴としており、ローラー１９を支持するために不動フレームに適宜作られた対応する受け入れシートと係合する。
キャップ１２は、カーテンが展開されるときにカーテンが占めて維持しなければならない位置に該カーテンを可逆的にロックするための手段を担持する。
このことは、種々の幅のカーテン及びローラーに同じ巻き上げ機構を使用することを可能にし、コンポーネントに大きな柔軟性を与える。
明らかに、該巻き上げシステムはコンパクトな形を持っているのでフリクション・カーテンにも使用されることができ、フリクション・カーテンはチェーン２２（図１０）によって該カーテンを巻き上げるためにも手で操作され、この場合には、カーテンがローラー１９から展開されるに従って増大するカーテン重量に対する補償として作用するだけである。
本発明の巻き上げシステムは、ローラー・カーテンが据え付けられるべき窓の各側で該巻き上げ装置を容易に且つ素早く鏡のように配置し直すことを可能にする。該巻き上げ装置を配置し直すには、下記の操作を実行しなければならない。
始めに、継ぎ手減速装置３０をシャフト２から外してスパイダー部材５を自由にしてシャフト２から取り外す。滑車９もシャフトから外す。次に、シャフト端部２ａがローラー結合支持シリンダ３６、３７、３８のそばに出てくるように、単純な滑り動きでシャフト２を弾性手段５０から回収する。
端部２ａを弾性手段５０の反対側に、即ち共通サポート１５に入れてシャフト２を再び挿入する。最後に、同軸ディスク１１を担持するシャフト２の端部２ｂの場所を占めているシャフト２の端部２ａの領域に滑車９とスパイダー・サポート５とを再び取り付けることができる。
従って、本発明のもう一つの利点は、フリクション・カーテンに置いて、モンタージュ時に選択されるべきダブルセット組立体を製造する必要無しに、巻き上げシステムを単に再配置することによって該巻き上げシステムをカーテン・ケーシングの左側にでも右側にでも配置できることである。
また、巻き上げシステムを一方の側又は他方の側において同じ組立体を据え付けることができるので、必要なコンポーネントの保管場所が減少する。単なる非限定的実例として添付図面を参照して本発明を説明したので、実施及び使用の結果として生じる実現可能な別形は、以上に解説し、下記の請求項に記載した本発明により保護される。

Claims (6)

1. 不動フレームによって水平位置に回転可能に支持されるローラーで、ローラー・カーテンを自動的に巻き上げるための、或いはフリクション・カーテンを手操作で巻き上げるときに該フリクション・カーテンの重量を補償するための弾性手段において、前記弾性手段（５０）は複数のコイルばね（２６、２７、２８）を含んでおり、その一方の末端は該ローラー（１９）のシャフト（２）に結合されている共通サポート（１５）に固く結合され、前記コイルばねの（２６、２７、２８）各々の他方の末端は、ローラー（１９）に対して回転できないように係合しているそれぞれの支持束縛エレメント（３６、３７、３８）に結合されており、前記共通サポート（１５）は、階段状セクション（１６、１７、１８）を画定する階段状テーパ付きシリンダによって形成されており、各ばねは対応するセクションに締まり嵌されされており、前記支持束縛エレメント（３６、３７、３８）の各々は、対応するばねが結合されているシリンダと、該ローラー（１９）の内面（１９ａ）と係合する隆起エッジ（４６、４７、４８）と前記シリンダに軸方向に作られた空洞とを含み、該空洞よりも直径の小さなバネを通せるようにされていることを特徴とする弾性手段。
2. 前記ローラー（１９）の回転に関してその減速率に応じて前記弾性手段（５９）の捻り量が減少するように減速装置（３０）を介在させて前記シャフト（２）を前記不動フレーム（３５）と結合させるようになっていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の弾性手段。
3. 前記シャフト（２）の端部は最も外側の支持束縛エレメント（２６）の近くに位置し、前記減速装置（３０）は、前記コイルばね（２６、２７、２８）、それらのサポート（１５、３６、３７、３８）、前記シャフト（２）及び外部支持シリンダ・ボディー（６）と共に１つのコンパクトな組立体を形成し、この組立体が前記ローラー（１９）にローラーの長短と無関係に取付できることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の弾性手段。
4. 前記減速装置（３０）は、、空洞（１９ａ）を外側に向けて少なくとも部分的に該ローラー（１９）のヘッドに導入され該ローラーと係合するカップ・エレメント（１）を含んでおり、
   前記空洞（１９ａ）の内部に作られた内部リング・ギヤ（２１）及び前記シャフト（２）が自在に通る貫通穴を含んでおり、
   同心穴（５ａ）を伴う遊星キャリヤー（５）により該リング・ギヤ（２１）とかみ合うように支持される複数の遊星歯車（３）を含んでおり、その中に、該シャフト（２）の、該弾性手段（５０）に結合された末端とは反対の側の末端が導入されて係合されており、
   該不動フレーム（３５）に固く結合されていて、軸方向に延在する歯付き突起（７）を有する外部支持シリンダ状ボディー（６）を含んでおり、このボディーは前記遊星歯車（３）間に導入されて該歯車とかみ合って遊星歯車列の太陽輪を形成していることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の弾性手段。
5. 前記シャフト（２）の、最も外側の支持束縛エレメントに近い末端領域に、前記シャフト（２）を前記ローラーと同心に維持する同軸ディスク（１１）が回転可能に結合されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の弾性手段。
6. 該シャフト（２）と共通ばねサポート（１５）との係合手段がスプラインを含んでおり、このスプラインは該シャフトに作られていて該サポート（１５）に作られたスプライン穴と整合し、ギアシャフトをサポート内で滑り動かして外したり再配置したりすることができるようになっていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の弾性手段。

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