JP4532210B2 - 開閉装置 - Google Patents

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本発明は、シャッター装置やロールスクリーン装置等、開閉体を巻取り装置により巻き取ることで収納するようにした開閉装置に関し、特に手動で開閉体を開放操作可能な開閉装置に関するものである。
従来、この種の発明には、回動自在に軸支された巻上げホイール(2,3,4)と、該巻取り体を巻取り方向へ付勢する巻上ばね(20)と、急激な巻上げ作動を緩和する緩衝ばね(7)等を備え、手動で開放される開閉体が前記巻上げホイールに巻き取られるようにしたシャッターの巻上緩衝装置がある(例えば特許文献1参照)。
この従来技術によれば、巻上げホイール(2,3,4)を巻取り方向へ付勢する巻上ばね(20)の弾性力と、開閉体の自重による繰り出し方向への荷重とが、ある程度バランスするため、開閉体が全開状態で静止した際や、同開閉体が開閉途中で静止された際等に、この開閉体が自重によって閉鎖方向へ繰り出されてしまうのを抑制することができる。
更に、この従来技術によれば、緩衝ばね(7)の付勢力が巻上げ方向に対抗するため、急激な巻上げ作動に起因する衝撃等を緩和することもできる。
しかしながら、上述したような従来技術によれば、全閉位置の開閉体を手動で開放しようとする際の開き始めにおいては、開閉体を静止状態から動作状態にする必要があるため、該開閉体を開閉しようとする操作者が、比較的大きな開放力を要することになる。特に、特許文献1に記載された発明のように、開閉体の開放方向が上向きである場合には、開き始めにおいて開閉体の自重が加わるため、前記開放力がいっそう大きくなる。
実公昭56−55435号公報
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、開閉体を手動で開き始める際の開放力を軽減することができる開閉装置を提供することにある。
上記課題を解決するための技術的手段は、閉鎖方向側部位を開放方向へスライドさせて開放される開閉体と、該開閉体を幅方向の両端部で開閉方向へ案内するガイドレールと、この開放される開閉体を巻取り体に巻き取って収納する巻取り装置と、該巻取り装置内で前記巻取り体を弾性力により巻取り方向へ付勢する第一付勢手段とを備え、前記開閉体を手動で開放するようにした開閉装置において、少なくとも前記開閉体の開き始めに、前記開閉体を引張りバネにより開放方向へ牽引する第二付勢手段を具備し、前記第二付勢手段は、前記引張りバネの一端側を前記開閉体の閉鎖方向端部側に止着するとともに、同引張りバネの他端側を前記ガイドレールにおける開閉体開閉方向の中途部位に回動自在に軸支することで、開閉体開放動作中における前記引張りバネによる引っ張り方向を、開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換させるように構成したことを特徴とする
発明に係わる開閉装置とは、開閉体がその閉鎖方向側をスライドさせて開放する装置であればよく、この開閉装置には、開閉体が開放動作のみを行うように用いられる態様(例えば非常脱出の際に開放されるシャッター装置等)や、開閉体が開放動作と閉鎖動作との双方を行うように用いられる態様等を含む。
なお、前記開閉体は、その閉鎖方向の端部が空間を仕切るように略直線的又は略曲線的にスライドするものであり、この開閉体には戸先側が略円運動をする所謂開き戸を含まない。
また、上記開閉体の具体例としては、複数のスラットやパイプを開閉方向へ連設してなる態様や、パネルや、シート状物、ネット状物を開閉方向へ単数もしくは複数設けてなる態様、あるいはスラット、パネル、パイプ、シート状物、ネット状物等を適宜に組み合わせてなる態様等とすることができる。
しかしながら、特に防犯性を向上する観点からは、前記シート状物やネット状物を用いない態様、すなわち、複数のスラットや、複数のパイプ、単数もしくは複数のパネルを用いた態様とするのが好ましく、更には、複数のスラットや、単数もしくは複数のパネルを用いた態様とするのが好ましい。
また、上記巻取り装置とは、手動で開放される上記開閉体をその閉鎖方向側で巻取り体に巻取るようにした装置であればよく、この巻取り装置の具体例としては、上記開閉体の閉鎖方向側に軸本体を固定し、該軸本体の外周に回動自在に上記巻取り体を支持した態様や、上記開閉体の閉鎖方向側に回動自在に支持された軸本体自体を上記巻取り体とした態様等が挙げられる。
また、上記巻取り体は、上記開閉体を巻取り可能であればよく、例えば、略筒状又は略軸状の部材からなる態様や、同軸状に複数の円盤状部材を配設し、これら円盤上部材を複数の支持杆により一体にした態様等とすることができる。
また、上記第一付勢手段とは、上記巻取り装置内に具備されて、上記巻取り体を巻取り方向へ弾性的に付勢する構成であればよい。
この第一付勢手段の好ましい具体例としては、上記巻取り体を回動自在に支持する軸本体に、略同軸状のねじりバネを備え、このねじりバネの付勢力によって上記巻取り体を巻取り方向へ付勢するようにした態様や、上記巻取り体を回動自在に支持する軸本体に、略同軸状のゼンマイ状部材を備え、このゼンマイ状部材の付勢力によって上記巻取り体を巻取り方向へ付勢するようにした態様等が挙げられる。
また、上記第二付勢手段は、少なくとも上記開閉体の開き始めに、上記開閉体を開放方向へ付勢する構成であればよい。
この第二付勢手段には、上記開閉体をその開き始めのみ開放方向へ付勢する態様や、上記開閉体をその開き始めから開放途中まで開放方向へ付勢する態様、上記開閉体をその開き始めから略全開となるまで開放方向へ付勢する態様等を含む。
この第二付勢手段の具体例としては、上記巻取り体を回動自在に支持する軸本体に、略同軸状にねじりバネを備え、このねじりバネの付勢力によって上記巻取り体を巻取り方向へ付勢するようにした態様や、上記巻取り体を回動自在に支持する軸本体に、略同軸状にゼンマイ状部材を備え、このゼンマイ状部材の付勢力によって上記巻取り体を巻取り方向へ付勢するようにした態様等が挙げられる。
更に、この第二付勢手段の他の具体例としては、上記開閉体をスプリングやゴム等の弾性部材の伸縮力により開放方向へ付勢するようにした態様、上記開閉体を錘部材等の自重により開放方向へ付勢するようにした態様等が挙げられる。
また、上記第二付勢手段において、上記開閉体をその開き始めから開放途中まで開放方向へ付勢する態様、または上記開閉体をその開き始めから略全開となるまで開放方向へ付勢する態様とした場合、この第二付勢手段の付勢特性は、上記開閉体の開き始めの際の付勢力が特に大きく、この開き始め以外の開放動作中の付勢力を、前記開き始め際の付勢力よりも小さくすることが好ましい。
このような付勢特性は、例えば上記第二付勢手段をねじりバネやゼンマイ等により構成した場合、そのバネ特性等の設定等により実現可能である。
この構成によれば、上記開閉体を開き始める際、すなわち特に開放力を要する時に、第二付勢手段による付勢力が比較的強く作用し、それ以外の時には、同第二付勢手段による付勢力が比較的小さく作用する。
また、上記第二の形態では、上記第二付勢手段は、可撓性の牽引体の一端側を上記開閉体に接続し、該牽引体により上記開閉体を開放方向へ牽引するように構成されていることを特徴とする。
ここで、上記牽引体とは、上記開閉体を開放方向へ牽引可能な可撓性の部材であればよい。この牽引体の具体例としては、ワイヤーや、紐、スプリング、ゴム、弾性合成樹脂材料等や、これら部材を適宜に組み合わせた構成等が挙げられる。
また、この牽引体の一端側が接続される上記開閉体の部位としては、上記開閉体における閉鎖方向の端部とするのが好ましいが、上記開閉体における開閉方向の中途位置とすることも可能である。
また、「該牽引体により上記開閉体を開放方向へ牽引するように構成」には、上記牽引体を巻き取ることにより上記開閉体を開放方向へ牽引するようにした態様や、上記牽引体を錘部材等の自重により引っ張ることで上記開閉体を開放方向へ牽引するようにした態様、上記牽引体を弾性部材を備えた構成とし該弾性部材の弾性力により開閉体を開放方向へ牽引するようにした態様等を含む。
また、第三の形態では、上記第二付勢手段は、一端側が上記開閉体に接続された上記牽引体の他端側を、上記巻取り装置内から弾性力によって巻き取るように構成されていることを特徴とする。
ここで、この第二付勢手段の具体例としては、上記巻取り装置内に、ねじりバネやゼンマイ等の付勢力により回転する回転体を設け、該回転体に上記牽引体を巻き付かせ、この牽引体の一端を上記開閉体に止着した態様が挙げられる。
また、第四の形態では、上記第二付勢手段は、上記開閉体の開閉方向の中途位置に対応するように不動部位に支持され、開閉体開放動作中における上記牽引体の牽引方向を開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換させるように構成されていることを特徴とする。
ここで、「上記牽引体の牽引方向を開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換させるように構成」の具体例としては、上記牽引体の一端側を不動部位に固定し、この牽引体の可撓性を利用して他端側が開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ揺動するようにした態様や、上記牽引体の一端側を不動部位に軸支し、この軸支部分を中心に他端側が略円運動して開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換するようにした態様等が挙げられる。
また、第五の形態では、上記第二付勢手段は、上記牽引体を弾性的に伸縮可能な構成とし、この牽引体の一端側を上記開閉体に止着するとともに、その他端側を上記不動部位に回動可能に支持することで、開閉体開放動作中における前記牽引体による引っ張り方向を、開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換させるように構成してあることを特徴とする。
ここで、「上記牽引体を弾性的に伸縮可能な構成」の具体例には、スプリングや、ゴム、弾性合成樹脂材料等の弾性部材を備え、該弾性部材により弾性的に伸縮するようにした態様が挙げられる。
なお、前記牽引体は、前記弾性部材のみからなる構成であってもよいし、前記弾性部材と他の牽引体とからなる構成であってもよい。
また、第六の形態では、上記第二付勢手段は、上記開閉体の開閉方向の中途位置に対応して滑車状部材を配置し、該滑車状部材の上端側に上記牽引体を掛け、この牽引体の一端側を上記開閉体に接続するとともに、同牽引体の他端側を錘部材の自重により牽引するように構成されていることを特徴とする。
ここで、上記滑車状部材とは、上端部に掛けられた上記牽引体を長さ方向へ導くものであればよく、回動可能な構成とすることが好ましいが、回動不能であり上記牽引体を摺接させて長さ方向へ導く構成とすることも可能である。
また、第七の形態では、上記第二付勢手段は、一端側が上記開閉体に接続された上記牽引体の他端側を、上記巻取り装置内から弾性力によって巻き取るように構成されたゼンマイ状部材であって、このゼンマイ状部材は、上記開閉体の閉鎖方向端部が全開位置側の所定範囲に位置した際に、その付勢力を略ゼロにすべく回動自在となるように支持されていることを特徴とする。
また、第八の形態では、上記開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも閉鎖方向側に位置する際に、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段との合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になり、上記開閉体の閉鎖方向端部が前記所定位置よりも開放方向側に位置する際には、前記合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力よりも大きくなるように、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段を構成したことを特徴とする。
また、第九の形態では、上記開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも閉鎖方向側に位置する際に、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段との合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になり、上記開閉体の閉鎖方向端部が前記所定位置よりも開放方向側に位置する際には、前記合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力よりも小さくなるように、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段を構成したことを特徴とする。
なお、上記第八の形態および第九の形態において、「上記第一付勢手段と上記第二付勢手段との合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等」とは、開閉方向の外力が作用していない状態の上記開閉体を停止可能な程度に双方の付勢力がバランスしていればよく、これら双方の付勢力は、略完全に一致していてもよいし一致していなくてもよい。
また、第十の形態によれば、上記開閉体の閉鎖方向端部が全閉位置と全閉位置の間の略全ての範囲に位置する際に、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段による開放方向の合成付勢力が上記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力よりも小さくなるように、上記第一付勢手段と上記第二付勢手段を構成したことを特徴とする。
なお、本明細書中において「開閉体幅方向」とは、開閉体の開閉方向と略直交する方向であって、上記開閉体の厚さ方向ではない方向を意味する。
また、本明細書中において「開閉体開閉方向」とは、開閉体が空間を仕切ったり開放したりするためにスライドする方向を意味する。
また、本明細書中において「開閉体厚さ方向」とは、閉鎖状態の開閉体の厚さ方向を意味する。
実施の形態は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
先ずは、閉鎖状態の開閉体を手動で開放しようとする際、その開き始めの動作が第二付勢手段により補助されるため、その開き始めの力が比較的小さくて済む。
したがって、開閉体を手動で開き始める際の開放力を軽減することができる。
更に、第二の形態によれば、閉鎖状態の開閉体を手動で開放しようとする際、その開き始めの動作が牽引体による牽引によって補助され、操作者の開放力を軽減可能な具体的構成を提供することができる。
更に、第三の形態によれば、牽引体を弾性力によって巻き取る構成を巻取り装置内に配置しているため、同様の構成を例えばガイドレール等の開閉体幅方向の両端側の部位に具備する場合等と比較して、当該開閉装置の幅方向にスペース的な余裕が形成される。そのため、例えばガイドレール等の幅を小さくして、開閉体による開口面積を広くしたり、当該開閉体の幅方向の端部側を他の用途に有効利用したり等することができる。
更に、第四の形態によれば、閉鎖状態の開閉体を手動で開放しようとする際、その開き始めの動作が、牽引体の牽引によって補助されて、開閉体が開放方向へ移動する。
そして、開閉体の開放動作の途中で、牽引体による牽引方向が開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換する。すると、牽引体の牽引力により開放途中の開閉体に制動力が作用する。そのため、開閉体が開き切る際の衝撃を緩和することができる。
また、開閉体を閉鎖する場合には、その閉め始めの動作が、方向変換した牽引体の牽引力により補助される。そして、開閉体の閉鎖動作の途中で、牽引体による牽引方向が開閉体閉鎖方向から開閉体開放方向へ変換すると、牽引体の牽引力により閉鎖途中の開閉体に制動力が作用する。そのため、開閉体が閉まり切る際の衝撃を緩和することができる。
更に、第五の形態によれば、上記牽引体を比較的短くコンパクトな構成とすることができる上、牽引方向を変換する構成も簡素にできる。
更に、第六の形態によれば、開閉体を牽引するための機構や、牽引方向を変換するための機構等を比較的簡素な構成とすることができる。
その上、開閉体を手動で開放しようとする場合、該開閉体を直接手等で開放方向へ動かして開放操作できるのは勿論のこと、錘体を手等で自重方向へ引っ張る操作によっても同開閉体の開放操作が可能であり、その操作性が良好である。
また、第七の形態によれば、開放動作中の開閉体の閉鎖方向端部が全開位置側の所定範囲に位置すると、第二付勢手段であるゼンマイ状部材が空回り状態となるため、該ゼンマイ状部材による付勢力が略ゼロになる。このため、開閉体に対する開放方向の付勢力を適宜に抑制して、開閉体が開き切る際の衝撃を緩和することができる。
更に、第八の形態によれば、開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも閉鎖方向側に位置した際は、第一付勢手段と第二付勢手段との合成付勢力と、開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力とが略バランスした状態となる。
また、開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも開放方向側に位置した際には、第一付勢手段と第二付勢手段との合成付勢力が、開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力よりも大きくなる。
この第八の形態は、特に手動式シャッター装置として用いるのに好適なものであり、開閉体の閉鎖方向端部が前記所定位置よりも閉鎖方向側に位置する際には、前記付勢力のバランスにより、開閉体を任意の位置で容易に停止させることができる。また、開閉体の閉鎖方向端部が前記所定位置よりも開放方向側に位置する際には、開閉体を前記合成付勢力により閉鎖方向側へ動作させることがき、ひいては、開閉体の収納状態を良好にすることができる。
更に、第九の形態によれば、開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも閉鎖方向側に位置した際は、第一付勢手段と第二付勢手段との合成付勢力と、開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力とが略バランスした状態となる。
また、開閉体の閉鎖方向端部が所定位置よりも開放方向側に位置した際には、第一付勢手段と第二付勢手段との合成付勢力が、開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力よりも小さくなる。
この第九の形態は、特に、非常時等に自動的に閉鎖される自重降下式シャッター装置として用いるのに好適なものであり、開閉体が開放状態にある場合に、その開閉体の閉鎖動作を該開閉体の自重によって開始することができる。なお、閉鎖動作中の開閉体の閉鎖方向端部が前記所定位置よりも閉鎖方向側に位置した際には、その開閉体は、全閉状態となるまで慣性力によって閉鎖動作を継続する。
また、第十の形態によれば、開閉体の開閉動作中における略全域で、開閉体の自重が合成付勢力を上回ることになるため、開閉体の自重による閉鎖動作性を向上することができる。
したがって、この第十の形態は、特に、非常時等に自動的に閉鎖される自重降下式シャッター装置として用いるのに好適なものであり、開閉体の自重による閉鎖動作中、その略全域で、開閉体をスムーズに閉鎖方向へ移動させることができる。
以下、本実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態による一例は、住宅やビル、倉庫、工場、地下街、トンネル、車両の荷台等の構築・構造物の開口部分や内部に配設され、開閉体を手動で開閉することにより、前記開口部分を開閉したり、前記構築・構造物の内部の空間を仕切ったり開放したりするシャッター装置として説明する。
開閉装置1は、閉鎖方向側部位をスライドさせて開閉される開閉体10と、該開閉体10を幅方向の両端部で開閉方向へ案内するガイドレール20,20と、開閉体10を巻取り体31に巻き取って収納する巻取り装置30と、該巻取り装置30内で前記巻取り体31を弾性力により巻取り方向へ付勢する第一付勢手段32,32とを備え、前記開閉体10を手動で開閉するように構成してある。
そして、この開閉装置1の前記巻取り装置30内には、開閉体10の開き始めに、開閉体10を開放方向へ付勢する第二付勢手段40,40が具備されている。
開閉体10は、横長略矩形状の金属板を曲げ加工してなる所謂スラットを複数備え、これらスラットを、開閉体開閉方向(図示例によれば上下方向)に隣接するスラット間で回動するように複数接続することで、巻取り装置30によって巻取り可能な開閉体本体11を構成し、該開閉体本体11の下端に開閉体幅方向にわたって座板部材12を接続している。
座板部材12は、本実施の形態の好ましい一例によれば断面逆T字状に形成され、その開閉体幅方向の両端部の各々には、後述する第二付勢手段40における牽引体41の一端側を止着している。
また、各ガイドレール20は、例えばアルミ合金材料の引抜き成形または押し出し成形、鋼板や他の金属板の曲げ加工等の加工によって、開閉体10の幅方向の端部を囲む断面略コの字状に形成された部材である。
また、巻取り装置30は、開閉体10を収納したり送出したりする収納ケース30a内に、開閉体幅方向にわたる軸本体33を固定し、該軸本体33の外周面に、回動可能に巻取り体31を支持している。また、同軸本体33の外周面には、後述する第二付勢手段40も支持されている。
巻取り体31は、略円盤状の回転板31aを所定間隔置きに複数配置し、これら回転板31aを複数の支持杆31bにより略同軸状に一体化してなる。
そして、この巻取り体31は、前記各回転板31aを、ベアリング等の回動補助部材を介して軸本体33に対し回動自在に支持しており、この巻取り体31の外周には、開閉体10が巻き付けられる。
また、複数の支持杆31bの内側であって軸本体33の外周には、第一付勢手段32が配設されている。
この第一付勢手段32は、本実施の形態によればねじりバネが用いられ、その一端側を軸本体33に固定するとともに、他端側を回転板31aに固定することで、回転板31aを巻取り方向へ付勢している。
なお、図示例の好ましい一例によれば、この第一付勢手段32は、軸本体33の両端側に配置されるように二つ配設され、それぞれが、軸本体33端部側の回転板31aを同巻取り方向へ付勢している。
また、第二付勢手段40も、軸本体33の両端側に配置され、その各々は、一端側を開閉体10の閉鎖方向端部に止着した牽引体41の他端側を、ゼンマイ機構42により巻き取るように構成してある(図1参照)。
前記牽引体41は、可撓性の紐状体であればよく、例えば金属製ワイヤー等が用いられる。
また、ゼンマイ機構42は、図2に示すように、帯状のバネ材料を径方向へ拡径するように螺旋状に巻いてなるゼンマイ状部材42aを内在し、該ゼンマイ状部材42aの付勢力により、回動自在に支持された回転体42bを巻取り方向へ付勢している。
ゼンマイ状部材42aは、その最大径側の端部を回転体42bの内面に止着し、その最小径側の端部を回転スリーブ42cの外面に止着している。
このゼンマイ状部材42aは、巻き始めの付勢力が特に大きく、牽引体41を巻き取るにしたがって、徐々に付勢力が小さくなるように、構成されている。
前記回転スリーブ42cは、略円筒形に構成され、その内面に、内向き凸部42c1を一体的に有する。この内向き凸部42c1は、回転スリーブ42cが所定角度(図示例によれば略360度)回転した際に、巻取り装置30の軸本体33に一体的に設けられた外向き凸部33a対し、周方向に当接するように設けられている。
前記構成によれば、ゼンマイ機構42は、ゼンマイ状部材42aの付勢力により牽引体41を所定量巻き取った後、その巻取り方向へ回転スリーブ42cを前記所定角度だけ空回り可能な状態となる。
なお、前記所定角度は、図示例のものに限定されるものでなく、内向き凸部42c1及び/又は外向き凸部33aの周方向寸法を変えることにより、適宜に変更可能である。
次に、上記構成の開閉装置1の作用効果を、図1及び図3のグラフに基づき詳細に説明する。
図3は、横軸は開閉体10の閉鎖方向端部の位置を示し、縦軸は付勢力(詳細にはトルク値)を示すグラフであり、各付勢力を示す線は、理論的あるいは実験的に求められる。
図3中における全閉位置での各付勢力は、開閉体10が当接対象部位(床面や地面、枠部材等)に当接した際の当接力を受けていない状態を仮定して示している。
また、図3中、「開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力」を示す線は、詳細に説明すれば、開閉体10の重量により巻取り体31に作用する閉鎖方向の付勢力を意味する。
また、同図3中において、「第一付勢手段による開放方向の付勢力」を示す線は、詳細に説明すれば、第一付勢手段32によって巻取り体31に作用する開放方向の付勢力を意味する。
また、同図3中において、「第二付勢手段による開放方向の付勢力」を示す線は、詳細に説明すれば、第二付勢手段40によって巻取り体31に作用する開放方向の付勢力を意味する。
また、同図3中において、「開放方向の合成付勢力」を示す線は、詳細に説明すれば、第一付勢手段32によって巻取り体31に作用する開放方向の付勢力に、第二付勢手段40によって巻取り体31に作用する開放方向の付勢力を加算してなる付勢力を意味する。
先ず、略全閉状態の開閉体10に対し、開放力が加えられると、その開き始めの開放力が、第一付勢手段32と第二付勢手段40との合成付勢力により補助される。
そして、図1及び図3中において、開閉体10の閉鎖方向端部がP点よりも閉鎖方向側に位置する範囲、すなわち全閉点からP点までの範囲では、開閉体10の自重による閉鎖方向への付勢力と、開放方向への合成付勢力とが略同等となりバランスする。
したがって、前記全閉点からP点までの範囲では、開閉体10を容易に停止させることが可能である。更に、同範囲では、開閉体10に対し一時的に開放方向または閉鎖方向の力を与えれば、その力に基づく慣性力によって、開閉体10を継続的に開放動作または閉鎖動作させることもできる。
そして、開閉体10の閉鎖方向端部が上記P点よりも開放方向側に位置する範囲、すなわちP点から全開点までの範囲では、開放方向の合成付勢力が開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも大きくなる。
そのため、開閉体10は、その閉鎖方向端部が天井面等から突出した状態で停止するようなことがなく、巻取り体31に巻き取られて良好な収納状態となる。
しかも、上記P点から全開点までの範囲では、第二付勢手段40のゼンマイ状部材42aによる付勢力が略ゼロとなり、開放方向の合成付勢力が、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力に比較して著しく増加する。そのため、開閉体10の閉鎖方向端部が巻取り装置30の収納ケース30aから下方へ突出したままの状態で、開閉体10の動作が停止してしまうのを防ぐことができる。
また、開閉体10が手動で閉鎖される際には、全開状態の開閉体10に対し閉鎖力が加わり、開閉体10の閉鎖方向端部が全開点からP点まで移動すると、その開閉体10の閉鎖方向端部は、前記閉鎖力に基づく慣性力により、P点から全閉点までの範囲を継続的に移動することになる。
このP点から全閉点までの移動中、開閉体10に対し制動力が加えられた場合、開閉体10は、P点から全閉点までのどの位置にあっても、比較的容易に停止されることになる。
上記のような付勢特性より、この開閉装置1は、特に、開閉体10を中途位置で停止させ易い上、全開時の収納性が良好である。そのため、この開閉装置1は、開閉体10に手を掛ける等して開閉される手動式シャッター装置として用いるのに好適である。
なお、図3によれば、A点とB点において、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、開放方向の合成付勢力を、僅かだけ小さくすることで、このA点からB点までの範囲における開閉体10の閉鎖動作性を良好にしているが、この範囲においても、開閉体10に対しガイドレール20等の摩擦抵抗が作用するため、開閉体10を停止させることが可能である。
また、第一付勢手段32と第二付勢手段40の付勢特性等の調整により、前記A点からB点までの範囲の合成付勢力を、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、略一致させることも可能である。
なお、上記開閉装置1によれば、第一付勢手段32にねじりバネを用いた構成とするとともに第二付勢手段40にゼンマイを用いた構成としているが、例えば、第一付勢手段32にゼンマイを用いるとともに第二付勢手段40にねじりバネを用いた構成や、これら第一付勢手段32と第二付勢手段40の内の双方にねじりバネ又はゼンマイを用いた構成等とすることも可能である。
次に、本発明の他例である開閉装置について説明する。なお、以下に説明する開閉装置については、上記開閉装置1の構成を部分的に変更したものであるため、上記開閉装置1と略同様の構成箇所については、同一の符号を用いることで重複する詳細説明を省略する。
先ず、図4に示す開閉装置2は、複数(図示例によれば二つ)の滑車部材51,52を用いて、牽引体41がガイドレール20内に挿通されるようにしたものである。前記滑車部材51,52の各々は、収納ケース30aの内面に回動自在に支持され、牽引体41による牽引方向を、平行にガイドレール20内側へずらすようにして、牽引体41を掛け回している。
また、図5に示す開閉装置3は、牽引体41を巻き取るための回転体(図示せず)をガイドレール20側に配置するように、第二付勢手段40を構成することで、該第二付勢手段40から繰り出される牽引体41が直接的にガイドレール20内に挿通されるようにしたものである。
これら開閉装置2又は開閉装置3によれば、牽引体41がガイドレール20に挿通されて外部に露出しないため、当該開閉装置2又は開閉装置3の外観状の体裁を向上することができる上、人や物等の物体が牽引体41に接触するようなことも防ぐことができる。
また、図6に示す開閉装置4は、上記第二付勢手段40を、第二付勢手段60に置換した構成としている。
第二付勢手段60は、弾性部材からなる牽引体61の一端側を、ワイヤー等の他の牽引体62を介して開閉体10の閉鎖方向端部側に止着するとともに、その他端側を、開閉体10の開閉方向の中途部位に対応させて、不動部位(図示例によればガイドレール20)に回動自在に軸支しており、開閉体開放動作中における牽引体61による引っ張り方向が開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換されるようにしている。
前記牽引体61は、本実施の形態の好ましい一例によれば、引張りバネが用いられているが、ゴムや弾性合成樹脂材料等、伸縮可能な他の弾性部材とすることも可能である。
また、この牽引体61が軸支される位置は、ガイドレール20等の不動部位における開閉体開閉方向の中途部位であればよく、図示例によれば、不動部位(ガイドレール20)における開閉体開閉方向の略中央側としている。
なお、上記開閉装置4の構成によれば、弾性部材からなる牽引体61の一端側にワイヤー等の他の牽引体62を接続し、該牽引体62を開閉体10の閉鎖方向端部側に止着しているが、牽引体62を省き、弾性部材からなる牽引体61の一端側を直接的に開閉体10の閉鎖方向端部側に止着した態様とすることも可能である。
上記開閉装置4によれば、略全閉状態の開閉体10を開放しようとすると、その開き始めの動作が、第二付勢手段60による開放方向の付勢力により補助される。また、開閉体10が開き切る際には、第二付勢手段60による付勢力が逆向き(閉鎖方向)となるため、その閉鎖方向の付勢力により衝撃が緩和される。
また、閉鎖動作中の開閉体10が閉まり切る際の衝撃は、第二付勢手段60による開放方向の付勢力により緩和される。
この開閉装置4における開閉体10に加わる付勢力の特性について、より詳細に説明すれば、図7に示すように、全閉点では、開閉体10の自重による付勢力よりも、開放方向の合成付勢力が僅かに大きく、開閉体10の開き始めの動作を容易に行うことができる。
また、C点からA点までの範囲では、引張りバネである牽引体61に引張り方向の負荷が加わらなくなり、第二付勢手段60による開放方向の付勢力が略ゼロになる。このため、このC点からA点までの間、開閉体10に加わる開放方向の合成付勢力は、第一付勢手段32の付勢力のみとなる。
その結果、開閉体10の閉鎖方向端部がA点よりも閉鎖方向側に位置する範囲では、第一付勢手段32と第二付勢手段60との合成付勢力が開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になる。したがって、この範囲では、開閉方向のどの位置であっても、開閉体10をバランスさせて停止することが可能である。
また、全開状態の開閉体10を閉鎖動作させる際には、その閉鎖動作を、開閉体10の自重によって容易に開始することができる。この場合、閉鎖動作を開始した場合の開閉体10は、A点から全閉点までの範囲では、その閉鎖動作開始の際の慣性力によって閉鎖動作を継続する。
上記のような付勢特性より、この開閉装置4は、特に、開閉体10を自重降下させる際の特性が良好である。そのため、この開閉装置4は、非常時等に自動的に閉鎖される自重降下式シャッター装置として用いるのに好適である。
なお、図7によれば、全閉点において、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、開放方向の合成付勢力を、僅かだけ大きくすることで、開閉体10の開き始めの動作特性を良好にしている。
また、C点とB点においては、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、開放方向の合成付勢力を、僅かだけ小さくすることで、このA点からB点までの範囲近傍における開閉体10の閉鎖動作性を良好にしている。
しかしながら、開閉体10に対しては常にガイドレール20等の摩擦抵抗が作用するため、前記C点やB点を含む全閉点からA点までの範囲では、開閉体10を停止させることが可能である。なお、第一付勢手段32と第二付勢手段60の付勢特性等の調整により、前記全閉点、A点、およびB点における合成付勢力を、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、略一致させることも可能である。
また、全開点における開閉体10は、図示しないロック機構によりロックされるようにしているため、自重により勝手に降下するようなことはない。
なお、前記ロック機構の具体的態様としては、全開された際の開閉体10を不動部位(収納ケース30aやガイドレール20等)に自動的に係止させるようにした機構であって、火災センサーや、煙センサー等のセンサー類、あるいは非常ボタン等から発せられた防災信号を、有線または無線で受信し、その受信信号に応じて、前記ロック状態を解除する機構とすればよい。この機構を解除動作させる際の電源は、前記受信信号自体の電力としてもよいし、前記受信信号に応じて電力を発するように構成されたバッテリー回路等としてもよい。
更に、前記ロック機構には、前記防災信号とは無関係に、手動で前記ロック状態を解除する機構を設けることが好ましい。
次に、図8に示す開閉装置5は、上述した開閉装置4における第二付勢手段60を、第二付勢手段70に置換した構成としている。
第二付勢手段70は、上記開閉体10の開閉方向の中途位置に対応して滑車機構71を配置し、該滑車機構71にワイヤー等の牽引体72を掛け、この牽引体72の一端側を上記開閉体10の閉鎖方向側部位に接続するとともに、同牽引体72の他端側を錘部材73の自重により牽引するように構成されている。
滑車機構71は、基台71cに、開閉体開閉方向に並ぶ複数(図示例によれば二つ)の滑車状部材71a,71bを軸支してなり、図示例によれば、ガイドレール20の開閉体開閉方向における中央よりも若干上側に配置されている。
また、錘部材73は、錘本体73aの上端に回動自在な滑車部73bを一体に具備している。
そして、牽引体72は、その一端側を開閉体10の閉鎖方向側部位(より具体的には座板部材12)に止着している。また、この牽引体72の他端側は、滑車状部材71a,71b間に挿通され、更に錘部材73を吊り下げるようにして該錘部材73の滑車部73bに巻回され、その最端部を滑車機構71の基台71cに止着している。
この開閉装置5によれば、略全閉状態の開閉体10を操作者が手動で開放しようとすると、その開き始めの動作が、錘部材73の自重によって補助される。この状態では、牽引体72は、滑車機構71の下側の滑車状部材71bにおける上端側に巻掛かっている(図8(a)参照)。
開閉体10が開放されてゆき、開閉体10の閉鎖方向端部が下側の滑車状部材71bよりも開放方向側へ移動すると、牽引体72は、上側の滑車状部材71aの下端側に接触し、錘部材73の自重は、閉鎖方向へ作用することになる。
そのため、開放動作する開閉体10には、錘部材73による制動力が作用し、開閉体10が全開される際の衝撃や振動、騒音等が抑制される。
また、同開閉装置5において、略全開状態の開閉体10を閉鎖しようとする際には、その閉め始めの動作が第二付勢手段70の錘部材73の自重による引張力により補助される(図8(b)参照)。
そして、開閉体10が閉鎖される際には、開閉体10の閉鎖方向端部が上側の滑車状部材71aよりも閉鎖方向側へ移動すると、牽引体82が滑車状部材71aから離れ、下側の滑車状部材71bの上端側に接触し、錘部材73の自重が開放方向へ作用する。そのため、開閉体10が全閉される際の衝撃や振動、騒音等が抑制される。
この開閉装置5について、開閉体10に加わる付勢力の特性について詳細に説明すれば、図9に示すように、全閉点から滑車機構71による牽引体72の支持箇所(A点)までの範囲では、第二付勢手段70による開放方向の付勢力は、直線的な正の付勢力となり、この範囲における合成付勢力は、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になる。
したがって、この全閉点からA点までの範囲においては、開閉体10を容易に停止させることが可能である。
また、A点から全開点までの範囲では、第二付勢手段70による開放方向の付勢力は、直線的な負の付勢力となり、この範囲における合成付勢力は、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、著しく低下する。
したがって、全開状態の開閉体10を閉鎖動作させる際には、その閉鎖動作を容易に開始することができる。
すなわち、この開閉装置5は、開閉体10の閉鎖方向端部が所定位置(A点)よりも開放方向側にある際の上記合成付勢力を、開閉体10の自重による付勢力よりも小さくするとともに、その付勢力の差を、同閉鎖方向端部が所定位置(A点)よりも閉鎖方向側にある際の上記合成付勢力と開閉体10の自重による付勢力との差よりも、大きくしている。
よって、開閉体10が閉鎖動作を開始する際は、前記付勢力の差が比較的大きいため、開閉体10をスムーズに閉鎖方向へ自重降下させることができる。この特性は、この開閉装置5を、特に自重降下式シヤッターとして用いるのに好適な特性である。
また、開閉体10が開放動作を開始する際には、前記付勢力の差が比較的小さいため(図9の一例によれば略同等のため)、開閉体10を比較的小さな力でもって開放させることができる。この特性は、非常時等に閉鎖された開閉体10を手で持ち上げて開放できるようにするのに、特に有用な特性である。
なお、開閉体10を全開状態から閉鎖動作させた場合、A点よりも閉鎖方向側では、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、開放方向の合成付勢力とが略バランスするが、開閉体10は、閉鎖動作を開始した際の慣性力により閉鎖動作を継続可能である。
なお、図9に示す一例によれば、A点から全閉点までの範囲においては、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、開放方向の合成付勢力を、僅かだけ小さくすることで、このA点から全閉点までの範囲における開閉体10の閉鎖動作性を良好にしているが、開閉体10に対しては常にガイドレール20等の摩擦抵抗が作用するため、この範囲では開閉体10を停止させることが可能である。
また、第一付勢手段32と第二付勢手段70の付勢特性等の調整により、A点から全閉点までの範囲の合成付勢力を、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、略一致させることも可能である。
更に、図9に示す一例において、第一付勢手段32と第二付勢手段70の付勢特性等の調整により、A点から全閉点までの範囲の合成付勢力を、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、大幅に小さくすることも可能である。
すなわち、この構成では、開閉体10の閉鎖方向端部が全閉位置と全閉位置の間の略全ての範囲に位置する際に、第一付勢手段32と第二付勢手段70による開放方向の合成付勢力が、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも、大幅に小さくなる。
したがって、この構成によれば、開閉体10の自重による閉鎖動作性を向上することができ、ひいては、非常時等に自動的に閉鎖される自動降下式シャッター装置として好適な態様とすることができる。
また、図9に示す一例によれば、全開点においては、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力が、開放方向の合成付勢力よりも、著しく大きいが、この全開点における開閉体10は、図示しないロック機構によりロックされようにしているため、自重により勝手に降下するようなことはない。
また、この開閉装置5によれば、開閉体10を手動で開閉する場合の操作は、手等を座板部材12や開閉体10表面の手掛け部(図示せず)に掛けて行ってもよいが、手等を錘部材73に掛けて該錘部材73を上下方向へ引く動作によっても行うことができる。
次に、図10に示す開閉装置6は、上述した開閉装置5における第二付勢手段70を、第二付勢手段80に置換した構成としている。
第二付勢手段80は、上記開閉体10の開閉方向の中途位置に対応して、上記第二付勢手段70のものと略同様の滑車機構71を配置し、該滑車機構71にワイヤー等の牽引体82を掛け、この牽引体82の一端側を上記開閉体10の閉鎖方向側部位に接続するとともに、同牽引体82の他端側を錘部材81に対し止着している。
錘部材81は、上述した開閉装置5における錘部材73から滑車部73bを省いた構成とされる。
また、牽引体82は、その一端側を開閉体10の閉鎖方向側部位(より具体的には座板部材12)に止着し、その他端側を、滑車状部材71a,71b間に挿通させ、その最端部を、錘部材81に対し直接的に止着している。
この開閉装置6によれば、略全閉状態の開閉体10を開放しようとすると、その開き始めの動作が、錘部材81の自重によって補助される(図10(a)参照)。この状態では、牽引体82は、下側の滑車状部材71bにおける上端部に巻掛かっている。
そして、開閉体10が開放されてゆき、開閉体10の閉鎖方向端部が下側の滑車状部材71bよりも開放方向側へ移動すると、牽引体82が滑車状部材71aの下端部に接触し、錘部材81の自重は、閉鎖方向へ作用するようになる。
そのため、開放動作する開閉体10には制動力が作用し、開閉体10が全開される際の衝撃や振動、騒音等が抑制される。
また、同開閉装置6によれば、略全開状態の開閉体10を閉鎖しようとする際も、その閉め始めの動作が第二付勢手段80の錘部材81自重による引張力により補助される(図10(b)参照)。
そして、開閉体10が閉鎖されてゆき、開閉体10の閉鎖方向端部が上側の滑車状部材71aよりも閉鎖方向側へ移動すると、牽引体82が滑車状部材71aから離れ、下側の滑車状部材71bの上端部に接触し、錘部材81の自重が開放方向へ作用する。そのため、開閉体10が全閉される際の衝撃や振動、騒音等が抑制される。
この開閉装置6において、開閉体10に対する付勢力の特性は、上述した開閉装置5と略同様とすることができる。
したがって、この開閉装置6も、特に、開閉体10を自重降下させる際の特性が良好であり、非常時等に自動的に閉鎖される自重降下式シャッター装置として好適である。
また、この開閉装置6は、上記開閉装置5と略同様に、開閉体10を手動で開閉する場合の操作は、手等を座板部材12や開閉体10表面の手掛け部(図示せず)に掛けて行ってもよいが、手等を錘部材81に掛けて該錘部材73を上下方向へ引く動作によって行うことが可能である。
なお、図示例の開閉装置5または開閉装置6では、滑車機構71の構成として二つの滑車状部材71a,71bを備えることで、牽引体72または第二付勢手段80が滑車機構71から脱落するのを防いでいるが、上側の滑車状部材71aを省いた構成とすることも可能である。
また、上記実施の形態によれば、図3、図7、及び図9の示すように、開閉体10の閉鎖方向端部が全閉位置とA点との間の範囲に位置する際に、上記合成付勢力が開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になるようにしたが、開閉体10の閉鎖動作性を向上して自重降下式シャッター等として好ましい態様とするためには、前記範囲を含む略全域、すなわち開閉体10の閉鎖方向端部が全閉位置と全開位置との間の略全ての範囲に位置する際に、上記合成付勢力が開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力よりも顕著に小さくなるようにしてもよい。
また、上記実施の形態によれば、全閉位置において、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、上記合成付勢力とを略同等にしているため、防犯用施錠機構等(図示せず)によりロックされる前に、開閉体10が強風等の意図しない外力を受けた場合、その外力を受けた開閉体10が勝手に開放方向へ移動してしまうおそれがある。
このことを防ぐ好ましい構成としては、開閉体10が全閉状態となった際に、その全閉状態の開閉体10を不動部位(例えば、ガイドレール20や、床面、地面、枠部材等)に係止させる自動係止機構を設ければよい。
この自動係止機構は、例えば、開閉体10が当接対象部位(床面や地面、枠部材等)に当接した際の当接力により、開閉体10側の係合部材(図示せず)を機械的に作動させて不動部位に係合させるようにした構成や、開閉体10の全閉位置を接触式センサーや非接触式センサー等の感知装置により感知し、該感知装置による感知信号に応じて開閉体10側の係合部材を電気的に作動させて不動部位に係合させるようにした構成等とすることができる。
また、前記自動係止機構を設けるようにした場合、その解除操作を容易に行えるようにするためには、開閉体10に開放方向の外力が作用した際に、前記自動係止機構を解除する解除機構を備えればよい。
この解除機構の特に好ましい態様としては、例えば、座板部材12または開閉体10面の手掛け部(図示せず)を上方へ移動可能に構成するとともに、この座板部材12または手掛け部の上方への移動に伴って、前記自動係止機構の係合部材を解除方向へ移動させる構造とすればよい。
この構成によれば、非常脱出等の際に、開閉体10を手動で容易に開放することができる。
また、前記解除機構の他の態様としては、開閉体10の上方への移動に連動しない構造、例えば、座板部材や手掛け部等を開閉体幅方向や開閉体厚さ方向等へ移動又は押圧する操作で、前記自動係止機構を解除するようにした構造とすることも可能である。但し、この構造の場合、上記自動係止機構を解除する操作と別に、開閉体10を上方へ移動させる操作が必要となるため、前記したように、開閉体10の上方への移動に連動して上記自動係止機構が解除される構造とする方が好ましい。
また、上述した各実施の形態において、例えば開閉体10とガイドレール20の摩擦や、開閉体10が受ける風圧等、これら外力が無視できない(又は無視しないことが好ましい)場合には、これら外力を考慮して、開閉体10の自重による閉鎖方向の付勢力と、開放方向の合成付勢力との関係を調整するようにしてもよい。
本発明に係わる開閉装置の一例を示す正面図。 同開閉装置におけるゼンマイ機構の内部構造を示す模式図。 同開閉装置において、開閉体の位置と巻取り軸に加わる付勢力との関係を示すグラフ。 本発明に係わる開閉装置の他例を示す要部正面図。 本発明に係わる開閉装置の他例を示す要部正面図。 本発明に係わる開閉装置の他例を示す要部正面図であり、(a)は開閉体が全閉されている状態を示し、(b)は開閉体が全開されている状態を示す。 同開閉装置において、開閉体の位置と巻取り軸に加わる付勢力との関係を示すグラフ。 本発明に係わる開閉装置の他例を示す要部正面図であり、(a)は開閉体が全閉されている状態を示し、(b)は開閉体が全開されている状態を示す。 同開閉装置において、開閉体の位置と巻取り軸に加わる付勢力との関係を示すグラフ。 本発明に係わる開閉装置の他例を示す要部正面図であり、(a)は開閉体が全閉されている状態を示し、(b)は開閉体が全開されている状態を示す。
1,2,3,4,5,6:開閉装置
10:開閉体
30:巻取り装置
31:巻取り体
32:第一付勢手段
40,60,70,80:第二付勢手段
41,61,62,72,82:牽引体
73,81:錘部材

Claims (2)

  1. 閉鎖方向側部位を開放方向へスライドさせて開放される開閉体と、該開閉体を幅方向の両端部で開閉方向へ案内するガイドレールと、この開放される開閉体を巻取り体に巻き取って収納する巻取り装置と、該巻取り装置内で前記巻取り体を弾性力により巻取り方向へ付勢する第一付勢手段とを備え、前記開閉体を手動で開放するようにした開閉装置において、
    少なくとも前記開閉体の開き始めに、前記開閉体を引張りバネにより開放方向へ牽引する第二付勢手段を具備し
    前記第二付勢手段は、前記引張りバネの一端側を前記開閉体の閉鎖方向端部側に止着するとともに、同引張りバネの他端側を前記ガイドレールにおける開閉体開閉方向の中途部位に回動自在に軸支することで、開閉体開放動作中における前記引張りバネによる引っ張り方向を、開閉体開放方向から開閉体閉鎖方向へ変換させるように構成したことを特徴とする開閉装置。
  2. 全閉点では前記開閉体の自重による付勢力よりも、前記第一付勢手段と前記第二付勢手段との開放方向の合成付勢力を大きくし、
    前記開閉体の閉鎖方向端部が全閉よりの所定点から全開よりの所定点までの範囲にある際には、前記第一付勢手段と前記第二付勢手段との開放方向の合成付勢力が前記開閉体の自重による閉鎖方向の付勢力と略同等になるようにしたことを特徴とする請求項1記載の開閉装置。
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