JP5154164B2 - シャッターカーテンの巻取構造とこれを用いたシャッター装置 - Google Patents

シャッターカーテンの巻取構造とこれを用いたシャッター装置 Download PDF

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Description

本発明は、捨て巻きにおけるシャッタースラットの片流れを防止するシャッターカーテンの巻取構造及び、この巻取構造を用いたシャッター装置に関する。
シャッター装置には、短冊板状のシャッタースラット(以下、単に「スラット」とも称す)を開閉方向に連結した開閉体をシャッターカーテンとして備えるものがある。図7は従来のシャッター装置の正面図である。この種のシャッター装置1は、建物開口3の上部に取り付けたシャッターケース5内に巻取部7を設け、この巻取部7にシャッターカーテン9を巻回状態で収納する一方、閉鎖時には、開口3の床などの下縁にカーテン最下端の部材が触れるまでシャッターカーテン9を左右一対のガイドレール11,11に沿って繰り出す。
一般的に、カーテン最下端の部材が開口3の床などの下縁に触れるまでシャッターカーテン9をシャッターケース5から繰り出した全開時においても、シャッターケース5内には、スラット13等のシャッターカーテン構成部材が、いくつか余長部分15として巻取部7に巻かれたまま繰り出されずに残っており、この余長部分15の最上端が上記の巻取部7である例えば巻取軸、巻胴、巻取板、或いはホイールに吊元部材17を介して連結固定される。余長部分15は「捨て巻き」とも称せられ、通常の開閉動作時には常時巻取部7の外周に巻かれたままの状態となる。シャッター装置1は、この余長部分(以下、「捨て巻き」と言う)15を有することで、シャッターカーテン9を閉鎖して自重を床面に支持した後、メンテナンス用操作や作業等により、さらにこの捨て巻き15の一部をやや繰り出し、吊られている状態を除去し、テンションを除くことにより、スラット交換等のメンテナンスを容易にすることが可能となった。
実開平5−54799号公報 実開平7−40991号公報
しかしながら、シャッター装置1では、通常のシャッターカーテン9の巻き上げ時、全閉していてテンションのかかっていない捨て巻き15にテンションが加わると、図8に示すように、下層(特に捨て巻きである1巻目)で巻かれたシャッターカーテン9aが上層(2巻目)に巻かれるシャッターカーテン9bによって巻き締められ、下層シャッターカーテン9aのスラット13aが巻取部7の軸線方向に横ズレする所謂「片流れ」が生じることがある。シャッター装置1では、巻取部7に図8に示す撓みが発生し、2巻目のスラット13bが片側のみで1巻目のスラット13aに接触し易く、水平方向の分力Fが発生し、1巻目のスラット13aを横ズレさせる。また、シャッター装置1では、巻取部7の一端側が減速ギヤ19a,19bを介して電動モータ21によって駆動される。特に長尺の巻取部7の場合では、上記した撓みとともに捩れも生じ易く、これらが共に作用すれば横ズレが一層顕著となった。
従来、この片流れに対しては、図9に示す下カール部23と上カール部25とで連結されたスラット13a,13bの端部に、切欠27、切欠29、及びかしめ部31を形成して、上下スラット連結部33の横ズレを防止する構造、スラット端部に、連結部分に延出する片流れ防止の規制片(図示せず)を設けた構造、ガイドレール内にローラ(図示せず)を配置し、昇降時にスラットが整列するようにした構造(特許文献1参照)、或いはシャッターケース内に、シャッター軸よりも低く位置させてスラットのガイド軸(図示せず)を取付け、スラットをガイド軸の中央部位側に寄せる構造(特許文献2参照)などがその防止対策として採用されていた。ところが、従来の対策では、片流れの根本的な原因を解決していなかったため、横ズレの発生すること事態は防止されておらず、図10に示すように、発生した横ズレδによって、かしめ部31の破損や、規制片の摩耗による破損などが発生し易く、異音発生や、動作不良、さらには横ズレしたスラット端部がケースブラケット35に摺接し長期間に渡りその状態で修正されずに使用し続けた場合、ケースブラケット35をくり抜き、大きな損壊事故につながる虞も危惧された。その一方で、ガイドレール内にローラを配置したり、シャッターケース内にガイド軸を取付ければ、部品点数が増大するとともに、構造も複雑となり、製品コストが増大した。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡素な構造で、シャッタースラットの片流れを防止できるシャッターカーテンの巻取構造を提供し、もって、製造コストを増大させることなく安全性の向上を図ることを目的とする。
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載のシャッターカーテンの巻取構造は、通常の開閉動作時には巻取部の円形外周に常時巻かれたままとなる1巻または1巻超えの捨て巻きを有し、短冊板状のシャッタースラットを開閉方向に回動自在に連結してなるシャッターカーテンの巻取構造であって、
前記捨て巻きの下層巻回シャッタースラットの幅方向長さ(Wa)を、下層巻回シャッタースラットに連結される上層巻回シャッタースラットの幅方向長さ(Wb)より短く形成し、
前記巻取部の両側には、前記下層巻回シャッタースラットの幅方向外側に、前記上層巻回シャッタースラットを支持する一対の支持部材が設けられ、
前記下層巻回シャッタースラットを構成する1巻目のシャッタースラットが前記巻取部の円形外周に接触し、前記上層巻回シャッタースラットが前記支持部材の上面に支持された状態で巻き取られることを特徴とする。
請求項2では、前記一対の支持部材は、円板状に形成されたことを特徴とする。
このシャッターカーテンの巻取構造では、シャッターカーテン9の巻き取りが開始されると、巻取部41が回転され、常にガイドレール11,11の上方にある捨て巻き15の下層巻回シャッタースラット13a上で、それに続く上層巻回シャッタースラット13bが支持部材43,43に支持され、下層巻回シャッタースラットの1巻目(または1巻超え)シャッタースラット13a上に直接載らなくなる。これにより、2巻目のシャッタースラット13bが片側のみで1巻目のシャッタースラット13aに接触し水平方向の分力Fを発生させることによる、1巻目のシャッタースラット13aの横ズレが生じなくなる。
請求項記載のシャッターカーテンの巻取構造は、1巻超で巻かれた前記捨て巻きの下層巻回シャッタースラット13dの幅方向を、上層巻回シャッタースラット13uの幅方向より短く形成し、
前記支持部材43Aには、前記下層巻回シャッタースラット13dの幅方向外側に、上層巻回シャッタースラット13uを支持する支持面47が同芯円形の段状に設けられたことを特徴とする。
このシャッターカーテンの巻取構造では、1巻を超えて巻取部41に巻回される捨て巻き15であっても、下層巻回シャッタースラット13dに続く上層巻回シャッタースラット13uが支持部材43Aの支持面47に支持され、多層の捨て巻きに対し、一対の支持部材43A,43Aを用いて、上層巻回シャッタースラット13uが下層巻回シャッタースラット13dに直接載らないように支持可能となる。
請求項記載のシャッターカーテンの巻取構造は、前記一対の支持部材43,43の幅方向内側の対向面には、幅方向内側に向かって小径となる内寄せ用ガイドテーパ面45が形成されたことを特徴とする。
このシャッターカーテンの巻取構造では、シャッタースラット13の端部が内寄せ用ガイドテーパ面45に接触すると、接触したシャッタースラット13が内寄せ用ガイドテーパ面45に沿って滑り、一対の支持部材43,43の内側に寄せられる。
請求項記載のシャッター装置は、前記請求項1乃至4のいずれか1つに記載のシャッターカーテンの巻取構造を備えることを特徴とする。
このシャッター装置100では、上述したシャッターカーテンの巻取構造を備えることで、安全性が向上し、スラットの片流れが防止されるシャッター装置を得ることができる。
本発明に係る請求項1又は2記載のシャッターカーテンの巻取構造によれば、捨て巻きの下層巻回シャッタースラットの幅方向を、下層巻回シャッタースラットに連結される上層巻回シャッタースラットの幅方向より短く形成し、巻取部には、下層巻回シャッタースラットの幅方向外側に、上層巻回シャッタースラットを支持する一対の支持部材を設けたので、常にガイドレールの上方にある捨て巻きのシャッタースラット上に、それに続く上層巻回シャッタースラットが直接載らなくなり、上層巻回シャッタースラットが片側のみで下層巻回シャッタースラットに接触し水平方向の分力を発生させることによる下層巻回シャッタースラットの横ズレを生じなくできる。これにより、簡素な構造で、スラットの片流れを防止し、製造コストを大きく増大させずに安全性を向上させることができる。
請求項記載のシャッターカーテンの巻取構造によれば、1巻超で巻かれた捨て巻きの下層巻回シャッタースラットの幅方向を、上層巻回シャッタースラットの幅方向より短く形成し、支持部材には、下層巻回シャッタースラットの幅方向外側に、上層巻回シャッタースラットを支持する支持面を段状に設けたので、部品点数を増やすことなく、1巻超で巻回される捨て巻きであっても、一対の支持部材を用いて、上層巻回シャッタースラットが下層巻回シャッタースラットに直接載らないように支持でき、多層捨て巻きに対し、簡素な構造で、比較的に安価にスラットの片流れを防止できる。
請求項記載のシャッターカーテンの巻取構造によれば、一対の支持部材の幅方向内側の対向面に、幅方向内側に向かって小径となる内寄せ用ガイドテーパ面を形成したので、シャッタースラットの端部が内寄せ用ガイドテーパ面に接触すると、接触したシャッタースラットが一対の支持部材の内側に寄せられ、上層巻回シャッタースラットの巻き締めによる水平方向の分力に起因しない横ズレも抑止することができる。
請求項記載のシャッター装置によれば、上記シャッターカーテンの巻取構造を備えていることから、上記各効果を有するシャッター装置、すなわち、安全性が向上し、スラットの片流れが防止されるシャッター装置を得ることができる。
以下、本発明に係るシャッターカーテンの巻取構造の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るシャッターカーテンの巻取構造を備えたシャッター装置の正面図、図2は図1に示した巻取部の拡大正面図、図3は巻取部に巻かれた1巻目と2巻目のシャッタースラットを表す巻取部軸線直交方向の断面図である。
なお、1巻目,2巻目,…とは、シャッターカーテン9の巻き始め側(後述する吊元部材17側)からのカウントである。
本実施の形態によるシャッター装置100は、建物などに設けられた開口3の上部に取り付けたシャッターケース5内に巻取部41を有し、この巻取部41にシャッターカーテン9を巻回状態で収納する一方、閉鎖時には、開口3の床などの下縁にカーテン最下端の部材が触れるまでシャッターカーテン9を左右一対のガイドレール11,11に沿って繰り出す。
シャッターケース5内には、シャッターカーテン9の最下端の部材が開口3の床などの下縁に触れるまでシャッターカーテン9をシャッターケース5から繰り出した全閉時に、短冊板状のスラット13等のシャッターカーテン構成部材が、いくつか捨て巻き15として繰り出されずに巻取部41に巻回されたまま残っており、この捨て巻き15の最上端(換言すればシャッターカーテン9の開放移動方向側の端部)が巻取部41である例えば巻取軸、巻胴、巻取板、或いはホイールに吊元部材17(図3参照)を介して連結固定される。捨て巻き15は、通常の開閉動作時には常時巻取部41の外周に巻かれたままの状態となる。シャッター装置100は、この捨て巻き15を有することで、シャッターカーテン9を閉鎖して自重を床面に支持した後、メンテナンス用操作や作業などによりさらにこの捨て巻き15の一部を繰り出し、吊られている状態を除去し、テンションを除くことにより、スラット交換等のメンテナンスを容易にしている。
シャッターケース5のケースブラケット35には電動モータ21が固定され、電動モータ21は減速ギヤ19a,19bを介して巻取部41の一端側(図例では右端側)を回転駆動する。
シャッターカーテン9は、捨て巻き15の部分も含めて、従来同様、短冊板状のスラット13の下カール部23(図9参照)と上カール部25(図9参照)とを開閉方向に連結してなる。また、このシャッターカーテン9におけるスラット13a,13bの端部には、従来同様に、上下スラット連結部33の横ズレを防止するための図9に示した切欠27、切欠29、及びかしめ部31を形成してもよい。
シャッター装置100では、シャッターカーテン9における1巻目のスラット13aの幅Wa(図2参照)を、2巻目のスラット13bの幅Wb(図2参照)より短く形成している。1巻目のスラット13aは、図3に示すように、吊元部材17から一枚目の1巻目スラット13a1、二枚目の1巻目スラット13a2、三枚目の1巻目スラット13a3、四枚目の1巻目スラット13a4からなる。2巻目のスラット13bは、五枚一枚目の2巻目スラット13b5、六枚目の2巻目スラット13b6、七枚目の2巻目スラット13b7、八枚目の2巻目スラット13b8、九枚目の2巻目スラット13b9、十枚目の2巻目スラット13b10からなる。通常、吊元部材17から数枚目までのスラット13が捨て巻きとなっている。
そして、巻取部41には、1巻目のスラット13aの幅方向外側に、2巻目のスラット13bを支持する一対の支持部材43,43が設けられている。本実施の形態では、フランジ状の支持部材43,43を例示するが、支持部材は、円板状以外に、断続的な突出支持部材としても良い。支持部材43,43を設けることで、1巻目のスラット13aは、支持部材43,43の間で巻取部41に直接巻かれることとなるが、2巻目のスラット13bは、両端が支持部材43,43に巻かれ、1巻目のスラット13aを巻き締めることがない。なお、1巻目のスラット13aと2巻目のスラット13bとは、2巻目のスラット13bからの巻き締め力が1巻目のスラット13aに作用しなければよく、双方の間に間隙sが形成されるか否かはいずれであってもよい。
また、この支持部材43,43は、2巻目以降のスラットを支持する部材となるが、1巻目のスラット13aに生じた軸線方向の力、すなわちスラスト力をキャンセルする1巻目スラット13aの横ズレ防止手段を兼ねても良い。したがって、1巻目のスラット13aの両端と、支持部材43,43との隙間はできるだけ少ない方が好ましい。
なお、巻取部41の円周方向において、1巻目のスラット13aの位置と2巻目のスラット13bの位置とが一致するとは限らないことを考慮して、支持部材43,43の巻取部41からの立ち上がり高さ寸法は、スラットの厚さ寸法と略同じか、やや大きい程度(1.0〜1.2倍程度)とすることが好ましい。また、支持部材43,43の巻取部41からの立ち上がり高さ寸法は等しく設定する。
また、一対の支持部材43,43の幅方向内側の対向面には、幅方向内側に向かって小径となる内寄せ用ガイドテーパ面45が形成されている。これにより、1巻目のスラット13aの端部が内寄せ用ガイドテーパ面45に接触すると、接触したシャッタースラット13が内寄せ用ガイドテーパ面45に沿って滑り、一対の支持部材43,43の内側に寄せられる。つまり、上層巻回シャッタースラット(2巻目のスラット13b)の巻き締めによる水平方向の分力F(図8参照)に起因しない横ズレも抑止できるようになっている。
なお、一対の支持部材43,43の幅方向内側の対向面に上述の内寄せ用ガイドテーパー面45のようなテーパーを設けることがより好ましいが、テーパー状に形成しないで、鉛直に立ち上がらせることも可能である。
この巻取構造では、シャッターカーテン9の巻き取りが開始されると、巻取部41が回転され、1巻目のスラット13a上で、それに続く2巻目のスラット13bが支持部材43,43に支持され、1巻目のスラット13a上に直接載らなくなる。これにより、2巻目のスラット13bが片側のみで1巻目のスラット13aに接触し、水平方向の分力Fを発生させることによる1巻目のスラット13aの横ズレが生じなくなる。
したがって、上記のシャッターカーテンの巻取構造によれば、1巻目のスラット13aの幅方向を、2巻目のスラット13bの幅方向より短く形成し、巻取部41には、1巻目のスラット13aの幅方向外側に、2巻目のスラット13bを支持する一対の支持部材43,43を設けたので、1巻目のスラット13a上に、2巻目のスラット13bが直接載らなくなり、1巻目のスラット13aの横ズレを生じなくでき、簡素な構造で、スラット13の片流れを防止し、製造コストを増大させずに安全性を向上させることができる。
なお、一対の支持部材43,43の幅方向内側の対向面同士の間隔は、Wa以上、Wb以下といえる。
図4は段状の支持面を有した巻取部の正面図である。
なお、本発明に係るシャッターカーテンの巻取構造は、捨て巻き15が1巻超である場合にも用いることができる。この場合、1巻(巻取部41を1周分)を超える巻数で巻かれた捨て巻き15の下層巻回スラット13dの幅Wd(図4参照)を、上層巻回スラット13uの幅Wu(図4参照)より短く形成する。また、支持部材43A,43Aには、下層巻回スラット13dの幅方向外側に、上層巻回スラット13uを支持する支持面47を段状に設ける。
このような支持面47を形成した支持部材43A,43Aを巻取部41に設けることで、1巻を超える巻数で巻取部41に巻回される捨て巻き15であっても、下層巻回スラット13dに続く上層巻回スラット13uが支持面47に支持され、多層の捨て巻き15に対し、一対の支持部材43A,43Aを用いて、上層巻回スラット13uが下層巻回スラット13dに直接載らないように支持可能となる。これにより、多層の捨て巻き15に対しても、簡素な構造で、安価にスラット13の片流れを防止できる。
なお、図4の図示例によれば捨て巻きは1巻超の2巻以下の例を示しているが、支持部材の支持面47の段数をさらに増やせば、捨て巻きの巻数をさらに増やしてもスラット13の片流れを防止できる。なお、段の高さ寸法は、スラット13の厚さ寸法と略同じか、やや大きい程度(〜1.2倍)とすることが好ましい。また、支持部材43A,43Aの段の高さは互いに等しい。
図5は手動開閉式シャッター装置における巻取部の正面図である。
また、上記の実施の形態では、電動モータ21を備えた電動式のシャッター装置に本発明を適用した場合を説明したが、本発明に係るシャッターカーテンの巻取構造は、電動モータ21を備えず、図5に示す固定シャフト49に、巻き上げ力補助用のスプリング51にて付勢されたホイール53,53を回動自在に支持した手動開閉式のシャッター装置200にも採用することができる。この場合においても、図例のように両端のホイール53,53を、支持面55の形成された上記同様の支持部材として構成することで、2巻目のスラット13bがホイール53の支持面55に支持され、1巻目のスラット13a上に直接載らなくなり、上記同様の効果を奏する。
次に、2巻目(1巻超2巻以下)のスラットによって直接巻き締められる1巻目(1巻以下)のスラットの挙動を調べることで、本発明の構成が片流れの防止に有効であることを検証した実験について説明する。
[試験体]
スラット材質 亜鉛メッキ鋼板
シャッターカーテンサイズ、枚数 幅2000×ピッチ76mm、33枚
巻取部直径 φ114.3mm
[使用センサ]
渦電流式非接触変位計 巻取部にセンサ本体固定
ターゲットをスラット端部に貼り付け
スラットとセンサとの間の変位を計測
3軸ひずみゲージ スラット変形ひずみを測定
[測定方法]
渦電流式非接触変位計、3軸ひずみゲージからの出力をA/D変換装置に接続し、初期設定を行った後、シャッターカーテンの開閉動作を繰り返し、開閉動作中の全ての出力を同時に測定した。
[測定結果]
図6はシャッターカーテンの全閉状態から2巻目までの巻回状態を(a)〜(d)で表した巻取部軸線直交方向の断面図である。
図6(a)に示したシャッターカーテン9の全閉状態から、巻取部41を図中反時計回りに回転し、図6(b)に示すように、1巻目のスラット13aを巻き取った後、図6(c)に示すように、2巻目のスラット13bが巻き始められると、二枚目の1巻目スラット13a2と八枚目の2巻目スラット13b8とが重なり、巻き取られた際に、二枚目の1巻目スラット13a2の横ズレが顕著に現れた。また、捨て巻き15では、1巻目から巻き取り始めのスラットが巻き締められることになり、1巻目がスラスト力で横方向に滑り、横ズレの発生源になる。横ズレが生じると、左右端で巻径が変化し、それによっても横ズレが生じ、また、その横ズレの発生が、左右端での、駆動側(電動モータ21側)と従動側という回転力の不均等からも発生があった。
さらに、横ズレの起きる原因は、下層巻回スラットの上に巻かれる上層巻回スラットの巻き締め力によるものと、予め巻取部41に巻かれているスラットが巻取部41の長さによって生じる重力方向の撓みによるもの、及び巻取部41の回転時における捩れとで起きていることが分かった。そして、横ズレは、シャッターカーテン9の開閉を重ねる毎に、ずれが大きくなる傾向にもあった。
以上の結果から、本発明の構成による支持部材43,43を設け、下層巻回スラット上に、上層巻回スラットが直接載らない構造とすれば、上層巻回スラットの巻き締めに起因する水平分力がキャンセル可能となり、簡素な構造で、下層巻回スラットの横ズレ防止が可能となることが確認できた。
本発明に係るシャッターカーテンの巻取構造を備えたシャッター装置の正面図である。 図1に示した巻取部の拡大正面図である。 巻取部に巻かれた1巻目と2巻目のシャッタースラットを表す巻取部軸線直交方向の断面図である。 段状の支持面を有した巻取部の正面図である。 手動開閉式シャッター装置における巻取部の正面図である。 シャッターカーテンの全閉状態から2巻目までの巻回状態を(a)〜(d)で表した巻取部軸線直交方向の断面図である。 従来のシャッター装置の正面図である。 1巻目と2巻目のスラットが巻かれた従来のシャッター装置における巻取部の正面図である。 横ズレを防止構造を(a)、下カール部と上カール部との連結部を(b)に表した上下スラット連結部の説明図である。 横ズレにより破損の生じるかしめ部の拡大正面図である。
符号の説明
9…シャッターカーテン
13…シャッタースラット(スラット)
13a…1巻目のシャッタースラット
13b…2巻目のシャッタースラット
13d…下層巻回シャッタースラット
13u…上層巻回シャッタースラット
15…捨て巻き
41…巻取部
43…支持部材
45…内寄せ用ガイドテーパ面
47…支持面

Claims (5)

  1. 通常の開閉動作時には巻取部の円形外周に常時巻かれたままとなる1巻または1巻超えの捨て巻きを有し、短冊板状のシャッタースラットを開閉方向に回動自在に連結してなるシャッターカーテンの巻取構造であって、
    前記捨て巻きの下層巻回シャッタースラットの幅方向長さ(Wa)を、下層巻回シャッタースラットに連結される上層巻回シャッタースラットの幅方向長さ(Wb)より短く形成し、
    前記巻取部の両側には、前記下層巻回シャッタースラットの幅方向外側に、前記上層巻回シャッタースラットを支持する一対の支持部材が設けられ、
    前記下層巻回シャッタースラットを構成する1巻目のシャッタースラットが前記巻取部の円形外周に接触し、前記上層巻回シャッタースラットが前記支持部材の上面に支持された状態で巻き取られることを特徴とするシャッターカーテンの巻取構造。
  2. 前記一対の支持部材は、円板状に形成されたことを特徴とする請求項1記載のシャッターカーテンの巻取構造。
  3. 前記支持部材には、前記下層巻回シャッタースラットの幅方向外側に、上層巻回シャッタースラットを支持する支持面が同芯円形の段状に設けられたことを特徴とする請求項1記載のシャッターカーテンの巻取構造。
  4. 前記一対の支持部材の幅方向内側の対向面には、幅方向内側に向かって小径となる内寄せ用ガイドテーパ面が形成されたことを特徴とする請求項1、2又は3記載のシャッターカーテンの巻取構造。
  5. 前記請求項1乃至4のいずれか1つに記載のシャッターカーテンの巻取構造を備えることを特徴とするシャッター装置。
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