JP5288599B2 - シャッターカーテンの巻取装置、及び、それを備えるシャッター装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物開口部に設置され、手動操作によって昇降するシャッターカーテンを備えるシャッターに関するものであり、より詳しくは、シャッターカーテンの巻取装置の構造に関する。

従来、手動操作によって昇降するシャッターカーテンを巻取るための巻取装置において、収容ケースに固定される支持シャフトにて巻取シャフトを軸支し、この巻取シャフトにてシャッターカーテンを巻取る構成が知られている。また、支持シャフトと巻取シャフトの間に、巻上方向に巻取シャフトを付勢するコイルスプリングを介装する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来の構成では、例えば、図１１、及び、図１２に示すような構成となっている。
収容ケース９５内に設置される巻取シャフト９０には、シャッターカーテン９１の一端が固定され、巻取シャフト９０を回転させることで、シャッターカーテン９１が巻取シャフト９０に巻上げられる、又は、巻取シャフト９０から巻下げられるようになっている。また、シャッターカーテン９１は、複数のスラット９３ａ・９３ｂを有して構成されている。また、シャッターカーテン９１の最下部を構成する位置には、幅木９４が設けられる。

また、図１１及び図１２に示すごとく、巻取シャフト９０には、シャッターカーテン９１を巻上げる方向に巻取シャフト９０を回転させるスプリングトルクＴ１（図１２参照）が、コイルスプリング９２によって付与されるようになっている。また、巻取シャフト９０には、シャッターカーテン９１を巻下げる方向に巻取シャフト９０を回転させるスラットトルクＴ２（図１２参照）が、シャッターカーテン９１の巻き下げられている部位の自重Ｇによって付与されるようになっている。なお、本明細書中において、シャッター（シャッターカーテン）の巻下げとは、シャッターの閉操作がなされる際の動作をいい、シャッター（シャッターカーテン）の巻上げとは、シャッターの開操作がなされる際の動作をいう。

また、図１２に示すごとく、スプリングトルクＴ１とスラットトルクＴ２は、互いに向きが逆であり、両者の大きさが釣合った状態で、シャッターカーテン９１が静止されるようになっている。また、幅木９４を押し上げる方向の操作力Ｆが付与されると、この操作力Ｆがシャッターカーテン９１を通じて巻取シャフト９０を巻上方向に回転させるように作用し、これにより、巻取シャフト９０によるシャッターカーテン９１の巻上げが進行するようになっている。
特許第２５９９５１６号明細書

上述した従来の構成において、図１２に示すごとく、巻取シャフト９０に巻かれたシャッターカーテン９１の巻径Ｒは、シャッターカーテン９１の巻上量に応じて変化することになる。また、シャッターカーテン９１を構成するスラット９３ａ・９３ｂは、金属、若しくは、樹脂にて構成され、その形状を保ったまま巻取られるため、巻径Ｒは段階的に変化することになる。このため、シャッターカーテン９１の巻き下げられている部位の自重Ｇにより付与されるスラットトルクＴ２は、図１３に示すように段階的に変化することになる。一方で、スプリングトルクＴ１は、シャッターカーテン９１の巻径Ｒ（図１２）、つまりは、シャッターカーテン９１の巻上量（巻下量）に応じて、略線形に変化することになる。なお、図１３において、縦軸はトルクの大きさ、横軸はシャッターカーテンの閉鎖度合である。

そして、図１３に示すように、スラットトルクＴ２が段階的に変化することになると、図１２に示す幅木９４を押し上げる際において、スプリングトルクＴ１とスラットトルクＴ２の大きさの大小の逆転が起きるために、幅木９４の押し上げに必要な力も一定にならないため、押し上げる速度を一定に保つことが困難となり、結果として巻取シャフト９０の回転速度を一定に保つのが困難なものとなる。そして、巻取シャフト９０の回転速度が速くなったタイミングで、スラット９３ａがスラット９３ｂに衝突すると、大きな衝撃が発生し、これに伴って大きな衝突音が発生してしまうことになる。このような衝突音は、不快な騒音となってしまうのである。

そこで、本発明は、以上の問題点に鑑み、手動にて昇降操作されるシャッターカーテンの巻取装置について、巻上時におけるスラット同士の衝突による大きな衝突音の発生を防止し、静かな巻上操作を実施できるための新規な技術を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１に記載のごとく、巻取シャフトを一側回転方向に回転させる第一のトルクを付与するための第一の弾性部材と、前記巻取シャフトを一側回転方向に回転させる第二のトルクを付与するための第二の弾性部材とを備え、前記第一のトルクと前記第二のトルクが個別に調整可能に構成され、前記第一のトルクと第二のトルクの合計トルクは、昇降操作の際に、シャッターカーテンの自重により前記巻取シャフトに付与される第三のトルクと略同一、若しくは、前記第三のトルクよりも大きくなるように調整される、シャッターカーテンの巻取装置とする。

また、請求項２に記載のごとく、前記第二のトルクは、前記第一のトルクよりも小さい構成とするものである。

また、請求項３に記載のごとく、前記第二の弾性部材は、前記巻取シャフトの端部に固定されるケーシングに設けられ、一端が固定軸に係合され、他端が前記ケーシングに固定されるゼンマイスプリングであって、前記ケーシングを回転させることで前記第二のトルクを調整可能とするものである。

また、請求項４に記載のごとく、前記巻取シャフトを回転させるためのトルクが付与された際に、前記巻取シャフトの回転を妨げるための抵抗を付与するための抵抗付与機構を更に備える構成とするものである。

また、請求項５に記載のごとく、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の巻取装置を備えるシャッター装置とするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、請求項１に記載の発明においては、適宜、巻取シャフトに付与される第一のトルクと第二のトルクを調整することができる。また、前記第一のトルクと第二のトルクの合計トルクは、シャッターカーテンの自重により前記巻取シャフトに付与される第三のトルクと略同一、若しくは、前記第三のトルクよりも大きくなるように調整されるため、変動する負荷に伴う不快感の発生を防止することができ、良好な操作感を実現することができる。

また、請求項２に記載の発明においては、第二のトルクを調整することで、合計トルクを微調整することが可能となり、第一のトルクと第二のトルクの調整を使い分けることで、合計トルクの最適な設計を実現することができる。

また、請求項３に記載の発明においては、第二のトルクの調整を容易に行なうことができる。特に、微調整の際には、その調整の回数が多くなるため、調整の容易性を向上することは重要となるものであり、本発明によれば、調整作業の時間短縮を図ることが可能となる。

また、請求項４に記載の発明においては、シャッターカーテンを巻上げる際には、抵抗付与機構に起因する適度な負荷が操作する人の手にかけられることになり、急激なシャッターカーテンの巻上げが妨げられ、安定した巻上速度にてシャッターカーテンを巻上げることが可能となる。そして、安定した巻上速度となることで、巻取シャフトに巻き取られる際において、シャッターカーテンのスラット同士の急激な衝突に起因する、大きな衝突音の発生を防止することができ、静かな巻上操作を実施できる。

また、請求項５に記載の発明においては、良好な操作感や、静かな巻上操作を実現できるシャッター装置とすることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるシャッター装置１について説明する図である。
シャッター装置１の上部には、収容ケース２が配置されており、この収容ケース２内の巻取シャフト７にシャッターカーテン８が巻取られる構成としている。また、シャッターカーテン８は、幅木８ａに手を添えて昇降操作することによって、シャッターカーテン８を巻下げ・巻上げできるようになっている。また、シャッターカーテン８は、長尺の複数のスラット８ｂ・８ｂを上下方向に連結することで構成される。また、このスラット８ｂ・８ｂは、金属や樹脂などにて構成され、各スラット８ｂ・８ｂの断面形状を略保ったまま巻取シャフト７に巻き取られる。

図２は、収容ケース２内の巻取シャフト７の構造について説明する図である。この図２の説明において、紙面右側を右とし、紙面左側を左とする。
収容ケース２の左端部に配置されるブラケット２１Ｌの縦壁部には、支持シャフト９Ｌが右方向へ突出するように固定される。また、支持シャフト９Ｌは、巻取シャフト７の左端部側から巻取シャフト７内に挿入される。また、この支持シャフト９Ｌには、筒状のシャフト端部キャップ１０Ｌが回転自在に設けられる。シャフト端部キャップ１０Ｌには、巻取シャフト７の左端部が固定される。

また、図２に示すごとく、収容ケース２の右端部に配置されるブラケット２１Ｒの縦壁部には、支持シャフト９Ｒが左方向へ突出するように固定される。また、支持シャフト９Ｒは、巻取シャフト７の右端部側から巻取シャフト７内に挿入される。また、この支持シャフト９Ｒには、ドラム１０Ｍ・１０Ｒが回転自在に設けられる。ドラム１０Ｍには、巻取シャフト７の中途部が固定され、ドラム１０Ｒには、巻取シャフト７の右端部が固定される。

以上の構成により、図２に示すごとく、巻取シャフト７は、シャフト端部キャップ１０Ｌを介して支持シャフト９Ｌに対し回転自在に支持されるとともに、ドラム１０Ｍ・１０Ｒを介して支持シャフト９Ｒに対し回転自在に支持される。

また、図２に示すごとく、巻取シャフト７の内部におけるドラム１０Ｍ・１０Ｒの間には、支持シャフト９Ｒの周囲を囲むようにして、支持シャフト９Ｒの軸方向に、第一の弾性部材としてのコイルスプリング３が設けられる。このコイルスプリング３の右端部は、支持シャフト９Ｒに固定される一方、コイルスプリング３の左端部は、ドラム１０Ｍに固定される。また、コイルスプリング３の巻方向は、シャッターカーテン８を巻上げる方向のトルク（以下、「スプリングトルク」とする）を巻取シャフト７に付与する方向としている。また、このスプリングトルクとは、シャッターカーテン８を巻上げる方向に巻取シャフト７を回転させるために、コイルスプリング３により巻取シャフト７に付与されるトルクである。また、コイルスプリング３は、スプリングトルクを発生させるための第一の弾性部材となる。

そして、図２に示すごとく、シャッターカーテン８が巻下げられて巻取シャフト７が回転される際には、コイルスプリング３の一端が支持シャフト９Ｒに固定されて静止した状態とされる一方で、コイルスプリング３の他端がドラム１０Ｍとともに支持シャフト９Ｒに対し相対的に回転するため、コイルスプリング３のスプリングトルクは増加されるようになっている。

また、図２に示すごとく、このスプリングトルクの値は、巻取シャフト７に対してドラム１０Ｍを固定する際における、ドラム１０Ｍの回転角度や回転数を設定することで、調整することができる。具体的には、例えば、巻取シャフト７にシャッターカーテン８が取り付けられていない状態において、巻取シャフト７を巻下げ方向に回転させることで、巻取シャフト７に付与されるスプリングトルクを調整することができる。このようなスプリングトルクの調整は、例えば、シャッター装置を施行する際において、スプリングトルクの初期設定をする際に行われる。

また、図３は、図２に示す本実施形態のシャフト端部キャップ１０Ｌについて示す分解斜視図である。この図３の説明において、紙面右側を右とし、紙面左側を左とする。
また、このシャフト端部キャップ１０Ｌは、巻取シャフト７の左端部の開口７ａを塞ぐとともに、巻取シャフト７を回転自在に支持するものである。

図３に示すごとく、シャフト端部キャップ１０Ｌは、軸受１０ａ・１０ｂを介して支持シャフト９Ｌに対し回転自在に固定される。このシャフト端部キャップ１０Ｌは、巻取シャフト７の左端部に挿入されて、巻取シャフト７の開口７ａを塞ぐように巻取シャフト７に固定される。また、シャフト端部キャップ１０Ｌの左右端の開口は、シールリング１０ｄ・１０ｄにて閉じられるようになっている。

また、図２に示すごとく、支持シャフト９Ｌにおける巻取シャフト７内の端部には抵抗付与機構１１が連結され、この抵抗付与機構１１が巻取シャフト７に固定される。この抵抗付与機構１１は、巻取シャフト７を回転させるためのトルクが付与された際に、巻取シャフト７の回転を妨げるための抵抗を付与するための機構である。換言すれば、巻取シャフト７の回転方向と逆方向に巻取シャフト７に作用する抵抗（トルク）を付与するための機構である。

また、図３は、本実施形態の抵抗付与機構１１について示す分解斜視図である。この図３の説明において、紙面右側を右とし、紙面左側を左とする。
図３に示すごとく、支持シャフト９Ｌの右端部には、連結軸１０ｃが固定される。この連結軸１０ｃの右端部には、ダンパー本体１１ａの固定軸１１ｂが固定される。また、ダンパー本体１１ａのケーシング１１ｃは、ダンパーブラケット１１ｄの内部に挿入されつつダンパーブラケット１１ｄに固定される。このダンパーブラケット１１ｄは、巻取シャフト７内に挿入されて、巻取シャフト７に固定される。また、ダンパーブラケット１１ｄにダンパー本体１１ａが挿入された状態において、ダンパーブラケット１１ｄの左側の開口は、ダンパーキャップ１１ｅにて閉じられるようになっている。

また、図３に示すごとく、ダンパー本体１１ａは、ケーシング１１ｃと固定軸１１ｂとが相対回転自在に構成されるとともに、ケーシング１１ｃが回転する際には、ケーシング１１ｃと固定軸１１ｂの間に油圧による抵抗を発生させることで、ケーシング１１ｃの回転方向と逆方向にケーシング１１ｃに作用する抵抗が付与されるように構成されている。この構成により、巻取シャフト７とともにダンパーブラケット１１ｄが回転すると、このダンパーブラケット１１ｄには、ダンパー本体１１ａによる抵抗が付与される構成となっている。

そして、図１に示すごとく、幅木８ａに手を添えてシャッターカーテン８を昇降操作する際には、抵抗付与機構１１によって巻取シャフト７に抵抗が付与されることになり、幅木８ａに添えられる手には、抵抗付与機構１１に起因する負荷がかかることになる。これにより、シャッターカーテン８を昇降操作する際には、抵抗付与機構１１に起因する適度な負荷が操作する人の手にかけられることになり、急激なシャッターカーテン８の巻下げ、巻上げが妨げられ、安定した巻上速度にてシャッターカーテン８の昇降操作を行うことが可能となる。このようにして、抵抗付与機構１１は、シャッターカーテン８を安定した巻上速度で昇降操作することを可能とする、スピードコントローラとして機能するようになっている。なお、抵抗付与機構１１に起因する負荷の大きさについては、ダンパー本体１１ａ（図３参照）の仕様などにより適宜設計することが可能となり、これにより、シャッターカーテン８を操作する際の操作感を設計することが可能となる。なお、ダンパー本体１１ａに代えて、例えば、空圧によるものや、更には、電磁ブレーキなど、摩擦抵抗や、粘性抵抗を利用して回転負荷を加えられる機構について、周知の機構を採用することができる。

次に、図２に示すごとく、巻取シャフト７に対して固定されるアシスト機構４０について説明する。このアシスト機構４０は、アシストトルクを発生させるための第二の弾性部材としてのゼンマイスプリング４３を備える機構である。また、アシストトルクとは、シャッターカーテン８を巻上げる方向に巻取シャフト７を回転させるために、アシスト機構４０により巻取シャフト７に付与されるトルクである。また、「アシスト」とは、コイルスプリング３により巻取シャフト７に付与されるスプリングトルクに対し追加的に巻取シャフト７に付与されるという意味合いである。

図４及び図５に示すごとく、支持シャフト９Ｒには、筒状のカラー４５が相対回転不能に同軸上に設けられている。また、支持シャフト９Ｒには、ドラム１０Ｒが回転自在に同軸状に設けられている。また、支持シャフト９Ｒには、アシスト機構４０が同軸上に設けられるようになっている。

また、図６に示すごとく、アシスト機構４０は、ケーシング４１と、ケースカバー４２と、ゼンマイスプリング４３を具備して構成される。
ケーシング４１は、底板部４１ａと、外周板部４１ｂを有する筒状の部材で構成されており、底板部４１ａには、支持シャフト９Ｒ（図４参照）及びカラー４５（図４参照）を貫装するための貫通孔４１ｃが形成されている。また、底板部４１ａと外周板部４１ｂにて囲まれる空間４１ｄには、ゼンマイスプリング４３が収容される。また、このゼンマイスプリング４３が収容されたケーシング４１に対し、底板部４１ａの反対側からケースカバー４２が取り付けられる。このケースカバー４２の閉塞板面４２ａにも、支持シャフト９Ｒ（図４参照）及びカラー４５（図４参照）を貫装するための貫通孔４２ｃが形成されている。

また、図６に示すごとく、ゼンマイスプリング４３は、板バネ材が巻かれてなる渦巻バネとして構成されており、その中央には、支持シャフト９Ｒ（図４参照）及びカラー４５（図４参照）を貫装するための貫装部４３ｋが形成されている。また、ゼンマイスプリング４３の外径は、ケーシング４１の空間４１ｄに収容される大きさに設定されている。

また、図６に示すごとく、ケーシング４１の外周板部４１ｂには、周方向に位置をずらした複数箇所に窪み部４１ｅ・４１ｅが形成されている。本実施形態では、互いに９０度の位置をずらすようにして、合計４箇所に、窪み部４１ｅ・４１ｅが形成されている。また、ケースカバー４２の閉塞板面４２ａには、窪み部４１ｅ・４１ｅに挿入されるための係合部４２ｅ・４２ｅが、ケーシング４１側に向けて突設されている。

また、図６に示すごとく、ケーシング４１の外周板部４１ｂには、窪み部４１ｅ・４１ｅに対応する位置において、ケースカバー４２側に向けて固定板部４１ｆ・４１ｆが突設される。また、ケースカバー４２の閉塞板面４２ａには、固定板部４１ｆ・４１ｆを貫装するためのスリット開口部４２ｆ・４２ｆが設けられている。

そして、図６に示すごとく、ケーシング４１にゼンマイスプリング４３を内装した状態として、ケーシング４１の窪み部４１ｅ・４１ｅにケースカバー４２の係合部４２ｅ・４２ｅを挿入するとともに、ケースカバー４２のスリット開口部４２ｆ・４２ｆにケーシング４１の固定板部４１ｆ・４１ｆを貫装することで、ケースカバー４２がケーシング４１に対して取り付けられ、図４に示すごとく、ユニットとしてのアシスト機構４０が構成される。そして、図５に示すごとく、このようにして組立てられたアシスト機構４０においては、ケースカバー４２からケーシング４１の固定板部４１ｆ・４１ｆが突出された状態となる。

また、図４及び図５に示すごとく、ケーシング４１の固定板部４１ｆ・４１ｆは、ドラム１０Ｒの内側に挿入されるようになっており、図８に示すごとく、ドラム１０Ｒに形設される窪み部１０ｅ・１０ｅの内側に、ケーシング４１の固定板部４１ｆ・４１ｆが対向された状態となる。また、ケーシング４１の固定板部４１ｆ・４１ｆの幅方向側部には突起部４１ｍ・４１ｍが設けられ、この突起部４１ｍ・４１ｍの間に、ドラム１０Ｒの窪み部１０ｅ・１０ｅの内壁部１０ｇ・１０ｇがガイドされるようにして挿入されるようになっている。また、巻取シャフト７には、巻取シャフト７にドラム１０Ｒを挿入した状態で、ドラム１０Ｒの窪み部１０ｅ・１０ｅに係合するための窪み部７ｅ・７ｅが設けられている。そして、各窪み部７ｅ・１０ｅと固定板部４１ｆの位置を合わせた状態で、巻取シャフト７の外側から固着具７１を螺挿することにより、窪み部７ｅ・１０ｅと固定板部４１ｅが連結され、これにより、巻取シャフト７とドラム１０Ｒとアシスト機構（ケーシング４１）が一体として回転されるようになっている。

また、図４及び図７（ａ）（ｂ）に示すごとく、支持シャフト９Ｒに固定されるカラー４５には、ゼンマイスプリング４３が巻回固定される筒状固定部４５ａが設けられている。この筒状固定部４５ａには、筒軸方向に線状の欠落部４５ｂが形成されるとともに、この欠落部４５ｂの内側に、更に幅の広い線状の欠落部４５ｃが形成されている。また、ゼンマイスプリング４３の内側終端部４３ａ（図７（ｂ））には、折返し部４３ｂが形成されており、この折返し部４３ｂが欠落部４５ｃ（図７（ａ））に対し挿入されることで、内側終端部４３ａがカラー４５に対して係合されるようになっている。また、図４に示すごとく、線状の欠落部４５ｂ・４５ｃにおけるドラム１０Ｍと反対側の端部４５ｅは開放される構成としており、これにより、図７（ａ）（ｂ）に示すごとく、折返し部４３ｂの位置を欠落部４５ｂ・４５ｃに合わせしつつ、ゼンマイスプリング４３の貫装部４３ｋに筒状固定部４５ａを挿入することにより、折返し部４３ｂを欠落部４５ｃに対して挿入できるようになっている。以上のようにして、カラー４５には、ゼンマイスプリング４３の内側終端部４３ａを係合するための係合部４５ｄが、カラー４５の軸方向に長く構成される欠落部４５ｂ・４５ｃによって形成されるようになっている。

また、図６及び図７（ａ）（ｂ）に示すごとく、アシスト機構４０のケーシング４１において、外周板部４１ｂには、略棒状の係合部４１ｇが形成されている。この係合部４１ｇは、外周板部４１ｂにおいて、底板部４１ａと反対側の端部４１ｊが開放される線状の欠落部４１ｈ・４１ｈを筒軸方向に形成することで構成されている。また、ゼンマイスプリング４３の外側終端部４３ｃ（図７（ｂ））には、巻状部４３ｄが形成されており、この巻状部４３ｄに係合部４１ｇを挿入することで、外側終端部４３ｃが係合部４１ｇに対して係合されるようになっている。

そして、以上の構成とすることで、図７（ｃ）に示すごとく、ゼンマイスプリング４３がケーシング４１に収容される際には、ゼンマイスプリング４３の外側終端部４３ｃがケーシング４１の係合部４１ｇに係合される。また、アシスト機構４０をカラー４５に対して取り付けた際には、ゼンマイスプリング４３の内側終端部４３ａがカラー４５の係合部４５ｄに係合される。そして、このゼンマイスプリング４３の巻方向は、シャッターカーテンを巻上げる方向のアシストトルクを巻取シャフト７に付与する方向としており、シャッターカーテンが巻下げられ、巻取シャフト７とともにケーシング４１が回転する際には、その回転と逆方向のアシストトルクが、ゼンマイスプリング４３によってケーシング４１に付与されるようになっている。

また、図７（ｃ）（ｄ）に示すごとく、カラー４５に対するケーシング４１の相対角度（係合部４１ｇの支持シャフト９Ｒに対する相対回転角度位置）を調整することによって、アシストトルクを調整することが可能となる。

具体的には、図７（ｃ）では、カラー４５の係合部４５ｄの角度位置に、ケーシング４１の係合部４１ｇの角度位置を合わせた状態として、図５に示すごとく、ドラム１０Ｒと巻取シャフト７に対し、アシスト機構４０（ケーシング４１）を固定するものである。一方、図７（ｄ）では、カラー４５の係合部４５ｄの角度位置から９０度ずらした位置にケーシング４１の係合部４１ｇを配置した状態として、図５に示すごとく、ドラム１０Ｒと巻取シャフト７に対し、アシスト機構４０（ケーシング４１）を固定するものである。そして、図７（ｃ）（ｄ）の両者においては、カラー４５に対するケーシング４１の角度が９０度ずらされるため、ゼンマイスプリング４３に生じる反力、即ち、アシストトルクが異なることになる。このようにケーシング４１のカラー４５に対する角度位置を変更するとともに、その変更した角度位置においてケーシング４１をドラム１０Ｒと巻取シャフト７に固定することで、巻取シャフト７に付与されるアシストトルクを調整することが可能となる。

このようなアシストトルクの調整は、例えば、シャッター装置を施行する際において、アシストトルクの初期設定をする際に行われる。具体的には、図９（ａ）に示す調整前の状態において固着具７１を取外し、図９（ｂ）に示すごとく、アシスト機構４０を巻取シャフト７から離すようにスライドさせる。そして、この図９（ｂ）の状態で、例えば、ケーシング４１を支持シャフト９Ｒを軸として９０度回転させた後に、アシスト機構４０の固定板部４１ｆ・４１ｆを巻取シャフト７内に挿入して再び図９（ａ）の状態とし、固着具７１にてアシスト機構４０を巻取シャフト７に固定する。ここで、ケーシング４１を９０度回転させる際の回転方向を、ゼンマイスプリング４３の反力が増加する方向、即ち、シャッターカーテンを巻下げる方向とすることで、アシスト機構４０により巻取シャフト７に付与されるアシストトルクを増加させる調整が可能となる。逆に、ケーシング４１を９０度回転させる際の回転方向を、ゼンマイスプリング４３の反力が減少する方向、即ち、シャッターカーテンを巻上げる方向とすることで、アシスト機構４０により巻取シャフト７に付与されるアシストトルクを減少させる調整が可能となる。

また、図９（ａ）（ｂ）に示すアシストトルクの調整の操作においては、カラー４５の係合部４５ｄが、カラー４５の軸方向に長く構成されているため、図９（ｂ）に示すごとく、アシスト機構４０を巻取シャフト７から離した場合でも、図７（ｃ）に示される係合部４５ｄとゼンマイスプリング４３の内側終端部４３ａとの係合が維持されることになり、この図７（ｃ）の状態から図７（ｄ）の状態へとケーシング４１を回転させるだけで、アシストトルクを調整することが可能となる。このように、図９（ａ）（ｂ）に示すごとく、ゼンマイスプリング４３は、巻取シャフト７の端部７ｂに固定される巻取シャフト７と別体のアシスト機構４０に設けられ、アシスト機構４０のケーシング４１のみを回転させることでアシストトルクを調整することが可能であり、その調整を容易に行なうことができる。特に、微調整の際には、その調整の回数が多くなるため、調整の容易性は重要となる。

以上のようにして、図１及び図２に示すごとく、巻取シャフト７と、コイルスプリング３と、抵抗付与機構１１と、アシスト機構４０を有する、シャッターカーテン８の巻取装置２０が構成されるようになっている。そして、このように構成する巻取装置２０においては、図１０に示すごとく、巻取シャフト７に対し、スプリングトルクＴ１、スラットトルクＴ２、及び、アシストトルクＴ３が付与されるようになる。

この図１０において、スプリングトルクＴ１とは、図１に示すコイルスプリング３によって、シャッターカーテン８を巻上げる方向に巻取シャフト７に作用するトルクである。
また、スラットトルクＴ２とは、図１に示すシャッターカーテン８の巻き下げられている部位の自重によって、シャッターカーテン８を巻下げる方向に巻取シャフト７に作用するトルクである。
また、アシストトルクＴ３とは、図１に示すシャッターカーテン８を巻上げる方向に巻取シャフト７を回転させるために、アシスト機構４０により付与されるトルクである。なお、「アシスト」とは、スプリングトルクＴ１に対し追加的に巻取シャフト７に付与されるという意味合いである。

また、図１０のグラフにおける横軸は、シャッターカーテンによる開口部の閉鎖度合に対応するものであり、横軸右側の閉鎖度合Ｓ１はシャッター装置の開口部の大部分が閉じられた状態、横軸左側の閉鎖度合Ｓ２はシャッター装置の開口部の大部分が開かれた状態に対応する。また、縦軸は巻取シャフトに付与される各トルクＴ１〜Ｔ３の大きさである。

また、図１０に示すごとく、スプリングトルクＴ１は、コイルスプリング３の線形特性により、シャッターカーテンによる閉鎖度合に応じて線形の挙動を示す。つまり、閉鎖度合が増加すると、それに比例して、スプリングトルクＴ１は増加する。

また、図１０に示すごとく、スラットトルクＴ２については、シャッターカーテンの閉鎖度合が増加すると、シャッターカーテンの巻き下げられている部位が増加するため、これに伴って、スラットトルクＴ２は増加する。ただし、シャッターカーテンの各スラットがその断面形状を略保ったまま巻取られるため、巻取シャフト７に巻かれたシャッターカーテンの巻径は、段階的に変化することになるので、巻取シャフト７に付与されるスラットトルクＴ２は、波を打つように段階的に変化することになる。

また、図１０に示すごとく、アシストトルクＴ３については、スプリングトルクＴ１とアシストトルクＴ３の合計による合計トルクＴ４が、スラットトルクＴ２と略同一、若しくは、スラットトルクＴ２よりも大きくなるように調整される。このアシストトルクＴ３の調整は、上述した手順により実施することができる。また、スプリングトルクＴ１についての調整も、上述した手順により適宜実施することができる。このようなスプリングトルクＴ１とアシストトルクＴ３の調整によって、合計トルクＴ４の最適な設定を行うことができる。

また、本実施形態によれば、図１０に示すスプリングトルクＴ１とアシストトルクＴ３の調整は個別に行うことができるものとなっている。例えば、図９（ｂ）に示すように、巻取シャフト７の回転を規制した状態で、アシスト機構４０を巻取シャフト７から離してケーシング４１を回転させた後、再度、アシスト機構４０を巻取シャフト７に固定することによれば、アシスト機構４０によって付与されるアシストトルクＴ３のみを調整することが可能となる。また、ゼンマイスプリング４３について、バネ定数を小さいものにすることによれば、ゼンマイスプリング４３の反力に起因することになるアシストトルクＴ３（図１０参照）の微調整を行うことが可能となり、合計トルクＴ４の微調整を行うことが可能となる。このように、アシスト機構４０は、特に、合計トルクＴ４を微調整するための機構として有効なものとなる。

また、図１０に示すスプリングトルクＴ１による合計トルクＴ４の調整も可能であるが、スラットトルクＴ２の大きさに近いスプリングトルクＴ１を発生させるコイルスプリング３（図１参照）を採用することが、調整の手間を少なくする観点からも好ましいことになる。つまり、合計トルクＴ４の調整の際には、例えば、まず大まかに合計トルクＴ４をスラットトルクＴ２に近づけためにスプリングトルクＴ１を調整し、その後、厳密に合計トルクＴ４をスラットトルクＴ２と略同一に近づけるためにアシストトルクＴ３を調整するものである。このように、スプリングトルクＴ１とアシストトルクＴ３の調整を使い分けることで、合計トルクＴ４の最適な設計を実現することができる。

そして、図１０に示すごとく、合計トルクＴ４を調整することで、閉鎖度合Ｓ１から閉鎖度合Ｓ２に亘る範囲において、合計トルクＴ４をスラットトルクＴ２と略同一、若しくは、合計トルクＴ４をスラットトルクＴ２よりも大きく設定することができる。なお、ここでいう、「合計トルクＴ４をスラットトルクＴ２と略同一、若しくは、スラットトルクＴ２よりも大きく設定する」とは、幅木８ａ（図１参照）を押し上げた際に、押し上げる際に手にかかる負荷の変動が殆ど感じられないことが実現されることを意味するものであり、また、このことが実現されたことをもって、設定が完了したことが確認できるものである。

これにより、図１に示すごとく、幅木８ａに手を添えてシャッターカーテン８を巻上げる際には、合計トルクＴ４がスラットトルクＴ２と略同一、若しくは、合計トルクＴ４がスラットトルクＴ２よりも大きくなるため（図１０参照）、スラットトルクＴ２に起因する負荷は、合計トルクＴ４によって打ち消され、幅木８ａに添えられる手にはかからなくなる。このように、スラットトルクＴ２に起因して変動する負荷が手にかからなくなるため、シャッターカーテン８を巻上げる際において、変動する負荷を感じることによる不快感の発生を防止することができ、良好な操作感を実現することができる。

一方で、図１に示すごとく、シャッターカーテン８が巻上げられる際（巻取シャフト７が回転する際）には、抵抗付与機構１１に起因する負荷が発生することになるため、幅木８ａに添えられる手には、主に、この抵抗付与機構１１に起因する負荷がかかることになる。

以上のようにして、図１に示すごとく、シャッターカーテン８を巻上げる際には、抵抗付与機構１１に起因する適度な負荷が操作する人の手にかけられることになり、急激なシャッターカーテン８の巻上げが妨げられ、安定した巻上速度にてシャッターカーテン８を巻上げることが可能となる。そして、安定した巻上速度となることで、巻取シャフト７に巻き取られる際において、シャッターカーテン８のスラット８ｂ・８ｂ同士の急激な衝突に起因する、大きな衝突音の発生を防止することができ、静かな巻上操作を実施できる。また、安定した巻上速度となることで、良好な操作感を実現することができる。

また、図１に示すごとく、シャッターカーテン８を巻下げる際においても、抵抗付与機構１１に起因する適度な負荷が操作する人の手にかけられることになり、急激なシャッターカーテン８の巻下げが妨げられ、安定した巻下速度にてシャッターカーテン８を巻下げることが可能となる。そして、安定した巻下速度となることで、良好な操作感を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる一実施形態では、図１に示すごとく、巻取シャフト７を一側回転方向に回転させる第一のトルク（スプリングトルク）を付与するための第一の弾性部材（コイルスプリング３）と、巻取シャフト７を一側回転方向に回転させる第二のトルク（アシストトルク）を付与するための第二の弾性部材（ゼンマイスプリング４３）とを備え、前記第一のトルクと前記第二のトルクが個別に調整可能に構成される巻取装置２０とするものである。

この構成により、適宜、巻取シャフト７に付与される第一のトルクと第二のトルクを調整することができる。

また、図１に示すごとく、前記第一のトルクと第二のトルクの合計トルクＴ４（図１０参照）は、シャッターカーテンの自重により前記巻取シャフト７に付与される第三のトルク（スラットトルクＴ２）と略同一、若しくは、前記第三のトルクよりも大きくなるように調整されることとする。

この構成により、第三のトルク（スラットトルクＴ２）に起因して変動する負荷が手にかからなくなるため、変動する負荷に伴う不快感の発生を防止することができ、良好な操作感を実現することができる。

また、図１に示すごとく、前記第二の弾性部材（ゼンマイスプリング４３）によって付与される第二のトルクは、前記第一の弾性部材（コイルスプリング３）によって付与される第一のトルクよりも小さい構成とするものである。

これにより、第二のトルクを調整することで、合計トルクＴ４（図１０参照）を微調整することが可能となり、第一のトルクと第二のトルクの調整を使い分けることで、合計トルクＴ４の最適な設計を実現することができる。

また、図１に示すごとく、前記第二の弾性部材は、巻取シャフト７の端部に固定されるケーシング４１に設けられ、一端が固定軸（支持シャフト９Ｒのカラー４５）に係合され、他端が前記ケーシング４１に固定されるゼンマイスプリング４３であって、前記ケーシング１を回転させることで前記第二のトルクを調整可能とするものである。

これにより、第二のトルクの調整を容易に行なうことができる。特に、微調整の際には、その調整の回数が多くなるため、調整の容易性を向上することは重要となるものであり、本実施形態によれば、調整作業の時間短縮を図ることが可能となる。

また、図１に示すごとく、巻取シャフト７を回転させるためのトルクが付与された際に、巻取シャフト７の回転を妨げるための抵抗を付与するための抵抗付与機構１１を更に備える構成とするものである。

この構成により、図１に示すごとく、シャッターカーテン８を巻上げる際には、抵抗付与機構１１に起因する適度な負荷が操作する人の手にかけられることになり、急激なシャッターカーテン８の巻上げが妨げられ、安定した巻上速度にてシャッターカーテン８を巻上げることが可能となる。そして、安定した巻上速度となることで、巻取シャフト７に巻き取られる際において、シャッターカーテン８のスラット８ｂ・８ｂ同士の急激な衝突に起因する、大きな衝突音の発生を防止することができ、静かな巻上操作を実施できる。

また、以上に説明した巻取装置２０を備えるシャッター装置１を構成することで、良好な操作感や、静かな巻上操作を実現できるシャッター装置１とすることができる。

本発明は、手動で昇降操作がなされるシャッターカーテンを具備するシャッター装置のほか、例えば、ロール網戸、ロールスクリーンなど、いわゆる巻取り軸を有する遮蔽装置の巻取装置について、広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係るシャッター装置の全体構成を示す図。 本発明の一実施形態に係る巻取装置の構成について示す図。 本実施形態の抵抗付与機構１１について示す分解斜視図。 アシスト機構をドラムに固定する前の状態について示す斜視図。 アシスト機構をドラムに固定する前の状態について示す他の斜視図 ケーシングとケースカバーの構成について説明する斜視図。 （ａ）は、ケーシング及びカラーの構成について示す軸断面図。（ｂ）は、ケーシングに収容されるゼンマイスプリングについて示す側面図。（ｃ）は、第一の回転角度においてケーシングを固定した状態について示す軸断面図。（ｄ）は、第二の回転角度においてケーシングを固定した状態について示す軸断面図。 ケーシングとドラムと巻取シャフトの関係について示す軸断面図。 （ａ）は、アシスト機構が巻取シャフト７に固定された状態について示す正面図。（ｂ）は、アシスト機構によるアシストトルクを調整する際の状態について示す正面図。 巻取シャフトに付与される各トルクの関係について示す図。 従来のシャッター装置の全体構成の一例を示す図。 従来のシャッターカーテンの巻取りの形態について説明する図。 従来のスプリングトルクとスラットトルクの関係について示す図。

符号の説明

１ シャッター装置
２ 収容ケース
３ コイルスプリング
７ 巻取シャフト
８ シャッターカーテン
８ａ 幅木
１１ 抵抗付与機構
２０ 巻取装置
４０ アシスト機構
４１ ケーシング
４３ ゼンマイスプリング

Claims (5)

1. 巻取シャフトを一側回転方向に回転させる第一のトルクを付与するための第一の弾性部材と、
   前記巻取シャフトを一側回転方向に回転させる第二のトルクを付与するための第二の弾性部材とを備え、
   前記第一のトルクと前記第二のトルクが個別に調整可能に構成され、
   前記第一のトルクと第二のトルクの合計トルクは、
   昇降操作の際に、
   シャッターカーテンの自重により前記巻取シャフトに付与される第三のトルクと略同一、若しくは、前記第三のトルクよりも大きくなるように調整される、
   シャッターカーテンの巻取装置。
2. 前記第二のトルクは、前記第一のトルクよりも小さい構成とする、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のシャッターカーテンの巻取装置。
3. 前記第二の弾性部材は、前記巻取シャフトの端部に固定されるケーシングに設けられ、一端が固定軸に係合され、他端が前記ケーシングに固定されるゼンマイスプリングであって、
   前記ケーシングを回転させることで前記第二のトルクを調整可能とする、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシャッターカーテンの巻取装置。
4. 前記巻取シャフトを回転させるためのトルクが付与された際に、前記巻取シャフトの回転を妨げるための抵抗を付与するための抵抗付与機構を更に備える、
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のシャッターカーテンの巻取装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のシャッターカーテンの巻取装置を備えるシャッター装置。

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