JP5706100B2 - 開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、圧電素子を備えた開閉装置に関する。
住宅、ビル、倉庫等の建物の出入り口等の開口部に設置される開閉装置としてのシャッター装置として、開閉体としてのシャッターカーテンの開閉状態を認識させるための発光手段を備えたものが知られている。
特開2007−198003号公報 特開2006−104786号公報
しかしながら、従来の開閉装置は、発光手段に電力を供給するための乾電池や充電式電池のような電源が必要であり、電池残量確認、電池交換等の電源管理が煩わしい。
本発明は、電力を容易に得ることができる開閉装置を提供する。
本発明に係る開閉装置は、開口部を開閉する開閉体と、前記開口部を開通した状態の前記開閉体を収容する収容部とを備え、前記開閉体は、前記開口部を開通する状態において他端部が前記収容部の外面に係止するとともに、前記他端部が着床することで前記開口部を閉鎖する開閉装置において、前記開口部を全開状態とする前記開閉体の開放時に当該開閉体の他端部と衝突して圧力が加わるように前記収容部の外面に設けられた収容部側圧電素子と、前記収容部に設けられ、前記開閉体の開放時に当該開閉体の他端部と前記収容部側圧電素子とが衝突した場合に当該収容部側圧電素子が発生した電力に基づいて点灯する開放確認用発光手段と、を備えたことを特徴とする。
また、前記開口部を全閉状態とする前記開閉体の閉塞時に床と衝突して圧力が加わるように前記開閉体の他端部に設けられた開閉体側圧電素子と、前記開閉体に設けられ、前記開閉体の閉塞時に前記開閉体側圧電素子と前記床とが衝突した場合に当該開閉体側圧電素子が発生した電力に基づいて点灯する閉塞確認用発光手段と、を備えたことを特徴とする。
さらに、前記閉塞確認用発光手段は、前記開閉体の水切の水平部の上面より露出しないように設けられたことを特徴とする。
また、前記収容部側圧電素子及び前記開放確認用発光手段、又は、前記開閉体側圧電素子及び前記閉塞確認用発光手段は、前記開閉体の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設けられたことを特徴とする。
本発明に係る開閉装置によれば、収容部側圧電素子と開放確認用発光手段とを備えたのので、開放確認用発光手段が点灯することで、操作者は、開口部が全開状態になったことを確認できる。
また、開閉体側圧電素子と閉塞確認用発光手段とを備えたので、閉鎖確認用発光手段が点灯することで、操作者は、開口部が全閉状態になったことを確認できる。
また、閉塞確認用発光手段を、開閉体の水切の水平部の上面より露出しないように設けたので、閉塞確認用発光手段の破損を防止できる。
また、収容部側圧電素子及び開放確認用発光手段、又は、開閉体側圧電素子及び閉塞確認用発光手段が、開閉体の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設けられたので、開口部を全開状態とする開閉体の開放時、又は、開口部を全閉状態とする開閉体の閉塞時において、開閉体の左右両方に設けた発光手段のうちの1つが発光しない場合には、開閉体や収容部等が斜めに傾いた状態となっていたり、あるいは、床が水平になっていないという不具合が生じていることが考えられ、このような不具合を確認できるようになる。
シャッター装置の斜視図(実施形態1)。 シャッターカーテン開放時の動作を示す断面図(実施形態1)。 シャッターカーテン閉塞時の動作を示す断面図(実施形態1)。 圧電素子と電気部品との間の電気回路を示す図(実施形態1)。 圧電素子と電気部品との間の電気回路を示す図(実施形態3)。 水切の構造を示す斜視図(実施形態4)。 水切の構造を示す断面図(実施形態4)。 水切の構造を示す断面図(実施形態5)。 圧電素子と電気部品との接続する回路を示す図(実施形態6)。
実施形態1
図1に示すように、開閉装置としてのシャッター装置1は、収容部としての開閉体収容ケース(以下、ケースと略す)2、開閉機構3、開閉体としてのシャッターカーテン4、ガイドレール5を備える。
ケース2は、開閉機構3及びシャッターカーテン4を収容し、建物に形成された例えば矩形の開口部13の上方に位置する躯体14に固定される。
ガイドレール5;5は、開口部13を開閉するシャッターカーテン4の側端部4a;4a(左右の両端部)をガイドする部材であって、開口部13の矩形の中心を基準とした左右の方向(開口幅方向)に互いに離隔して開口部13の左端部;右端部にそれぞれ立設され、開口部13の上下方向に延長するガイド溝5a;5aを備える。シャッターカーテン4におけるスラット部材10aの長手方向の両端部であるシャッターカーテン4の左右の側端部4a;4aが、ガイドレール5;5の相対向するガイド溝5a;5aを介して、シャッターカーテン4の開閉方向である上下方向にガイドされることで、シャッターカーテン4が上下方向に移動して開口部13を開閉する。即ち、シャッター装置1のシャッターカーテン4が巻取部としての巻取シャフト6に巻き取られることで建物の開口部13が開通し、シャッターカーテン4が巻取シャフト6から繰り出される(巻き出される)ことで開口部13が閉鎖される。
ケース2内に設けられる開閉機構3は、シャッターカーテン4を巻き取る巻取シャフト6と、巻取シャフト6の回転中心線6aを回転中心として当該巻取シャフト6を回転させる図外の回転作動機構とを備える。
回転作動機構は、手動式シャッター装置の場合は、巻取シャフト6を巻取方向に回転させる図外のバネ及びバネに蓄えられた回転力を巻取シャフト6に伝達するプーリーのような動力伝達手段などにより構成され、電動式シャッター装置の場合は、巻取シャフト6を巻取方向及び繰出方向に回転させる図外の電動機及び電動機の回転力を巻取シャフト6に伝達する歯車伝達機構のような動力伝達機構などにより構成される。
巻取シャフト6は、左右の両端が後述するケース2の箱体20を構成する左右一対の端部構成体23;23に設けられた図外の軸受に回転可能に支持され、シャッターカーテン4を巻き取る方向、及び、シャッターカーテン4を繰り出す方向(巻き出す方向)に回転する。
シャッターカーテン4は、スラット10と水切11と吊元12とを備え、例えば、スチール等の金属により形成される。
スラット10は、複数のスラット部材10aにより形成される。スラット部材10aは、巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向に長い長尺部材により形成される。スラット10は、複数のスラット部材10aがスラット部材10aの長手方向(スラット部材10aの長辺に沿った方向)と直交する方向に連続するように、隣り合うスラット部材10a同士の長手方向の両端位置を揃えて長辺同士が係合部10j(図2参照)によって互いに接続され、接続部分で折れ曲がり可能となった矩形板状に形成される。
水切11がスラット10におけるスラット部材10aの長手方向と直交する方向の一端に位置されるスラット部材10aの長辺に連結され、吊元12がスラット10におけるスラット部材10aの長手方向と直交する方向の他端に位置されるスラット部材10aの長辺に連結される。
水切11は、巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向に長い長尺部材により形成される。水切は、長手方向(水切11の長辺に沿った方向)と直交する断面形状が逆T字形状の長尺部材により形成され、下端に位置する断面逆T字の横辺に相当する部分が水平部11bとなる。水切11の長手方向の長さはスラット部材10aの長手方向の長さよりも短く、水切11の長手方向の中心位置とスラット部材10aの長手方向の中心位置とを揃えて水切11の逆T字の垂直部11aの長辺とスラット10の一端に位置されるスラット部材10aの長辺とが係合部10j(図2参照)によって互いに接続される。
吊元12は、スラット10の他端に位置されるスラット部材10aの長辺に沿って当該長辺に間欠的に設けられる連結板であり、後述するように建物の開口部13の上方に位置する躯体14に固定されたケース2におけるシャッターカーテン4の出口孔15を経由して巻取シャフト6に連結される。
ケース2は、開閉機構3及びシャッターカーテン4の収容空間20aを形成する箱体20と、左右のガイドレール5;5の上端部に位置するよう箱体20に設けられて左右のガイドレール5;5の上方においてシャッターカーテン4の左右の側端部4a;4aをガイドする戸当たりと呼ばれるガイド手段30;30とを備える。
箱体20は、開口部13の上方に位置する躯体14に固定される。例えば、開口部13の上縁13tに沿って延長するように開口部13の上方に位置する躯体14に図外のねじのような固定具や溶接等の固定手段により固定される。箱体20の開口部13の上縁13tに沿って延長する方向である長手方向の長さは、開口部13の左開口縁と右開口縁との間の長さである開口幅長さと対応する長さに形成される。ケース2は、箱体20の長手方向(ケース2内に回転可能に取付けられる巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向)の両端部の位置と開口部13の開口幅方向の両端部に設けられたガイドレール5;5の位置とが対応するように躯体14に固定される。
箱体20は、長手方向と直交する断面形状が例えば台形のような四角形状の矩形箱体に形成される。箱体20は、骨組構成体21と、カバー板22とにより構成される。骨組構成体21は、箱体20の長手方向の両端に設けられるブラケットと呼ばれる例えば四角形状の一対の端部構成体23;23と、互いに対向するように配置された一対の端部構成体23;23を繋ぐ複数の補強材24とにより構成される。補強材24は、一対の四角形状の端部構成体22;22の角部同士を連結して箱体の長手方向の角縁に沿って延長することなる角部補強材24aと、シャッターカーテン4の出口孔15を構成する開口の見切部材となるまぐさ24b;24cとにより構成される。端部構成体23;23の1つの角部同士を連結するまぐさ24bが「外まぐさ」と呼ばれ、外まぐさと平行に設けられるまぐさ24cが「内まぐさ」と呼ばれる。角部補強材24aと角部補強材24aとの間、角部補強材23aとまぐさ24b(外まぐさ)との間、角部補強材24aとまぐさ24c(内まぐさ)との間が、それぞれ、カバー板22で覆われて箱体20が構成される。
そして、ケース2は、シャッターカーテン4の出口孔15を下に向けて開口部13の上方に位置する躯体14に固定される。
即ち、以上のような構成を備えたシャッター装置1においては、シャッターカーテン4は、巻取シャフト6に巻き取られて開口部13を開通する状態において水切11の水平部11bの上面26がケース2の外面であるガイド部材30の下面27に係止するとともに、巻取シャフト6から繰り出されて水切11の水平部11bの下面28が床29に着床することで開口部13を閉鎖するように構成されている。
そこで実施形態1では、上記シャッター装置1において、図1;2に示すように、例えば、水切11の水平部11bの下面28(シャッターカーテン4の他端部)に開閉体側圧電素子31を設け、ガイド手段30の下面27(ケースの外面)にケース側圧電素子32を設けた。開閉体側圧電素子31は、水平部11bの下面28の長手方向に沿って連続的に又は断続的に延長するように設けられる。
即ち、水切11の水平部11bの下面28、及び、ガイド手段30の下面27の両方に圧電素子(開閉体側圧電素子31及びケース側圧電素子32)を備えた。
そして、開閉体側圧電素子31が設けられたシャッターカーテン4に電気部品としてのLEDのような閉塞確認用発光手段33を設け、また、ケース側圧電素子32が設けられたケース2又はガイドレール5等の固定部に電気部品としてのLEDのような開放確認用発光手段34を設けた。
開閉体側圧電素子31と閉塞確認用発光手段33とを図外の配線によって電気的に接続したとともに、ケース側圧電素子32と開放確認用発光手段34とを図外の配線によって電気的に接続した。
また、図4に示すように、圧電素子で発電された交流電力を整流する整流回路35を設け、整流回路35で整流された直流電力を電気部品(閉塞確認用発光手段33;開放確認用発光手段34)に供給するようにした。
以上の構成によれば、図2に示すように、シャッターカーテン4が巻取シャフト6に巻き取られて、水切11の水平部11bの上面26とガイド手段30の下面27に取付けられたケース側圧電素子32とが衝突すると、ケース側圧電素子32が変位して起電力が発生する。この起電力が整流回路35で直流に変換されて開放確認用発光手段34に供給されて開放確認用発光手段34が点灯する。これにより、操作者は、シャッターカーテン4が開いたこと(シャッターカーテン4が巻取シャフト6により巻き取られて開口部13が全開状態になったこと)を確認できる。
また、図3に示すように、シャッターカーテン4が巻取シャフト6より繰り出されて、床29と水切11の水平部11bの下面28に取付けられた開閉体側圧電素子31とが衝突すると、開閉体側圧電素子31が変位して起電力が発生する。この起電力が整流回路35で直流に変換されて閉塞確認用発光手段33に供給されて閉塞確認用発光手段33が点灯する。これにより、操作者は、シャッターカーテン4が閉じたこと(シャッターカーテン4が巻取シャフト6から巻き出されて開口部13がシャッターカーテン4により閉じられた全閉状態になったこと)を確認できる。
よって、シャッター装置1に設けられた電気部品の作動に必要な電力をシャッターカーテン4の開閉動作によって得ることができるようになるため電力を容易に得ることができ、さらには電池残量確認、電池交換等の電源管理を容易にできる。
閉塞確認用発光手段33は、例えば、水切11の水平部11bに水平部11bの上面26と下面28とに貫通するように設けられた貫通孔36に嵌合固定されて水平部11bの上面26より露出しないように設けられる。例えば、一端が開閉体側圧電素子31の出力端子に接続された配線の他端を貫通孔36を介して水平部11bの上面26側に引き出しておき、当該他端とLED等の閉塞確認用発光手段33とを接続した後に、配線を貫通孔36内に押し込みながら閉塞確認用発光手段33を貫通孔36内に嵌合して設置する。これにより、シャッターカーテン4の閉塞時において当該閉塞確認用発光手段33の発光を目視できるとともに、閉塞確認用発光手段33が水平部11bの上面26より露出しないので、閉塞確認用発光手段33の破損を防止できる。
また、シャッターカーテン4が開口部13を全閉した状態、又は、シャッターカーテン4が開口部13を全開した状態以外においても、水切11に障害物が当たったりして水切11に力が加われば、圧電素子に起電力が発生し、発光手段が光るので、発光手段を衝突検出手段として利用できる。
また、圧電素子及び発光手段を、シャッターカーテン4の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設ければ、シャッターカーテン4の左右両方に設けた各発光手段が共に発光した場合に、シャッターカーテン4が全閉したこと、又は、シャッターカーテン4が全開したことを確認できるようになる。この場合、シャッターカーテン4が全閉した状態、又は、シャッターカーテン4が全開した状態において、シャッターカーテン4の左右両方に設けた発光手段のうちの1つが発光しない場合には、シャッターカーテン4やケース2等が斜めに傾いた状態となっていたり、あるいは、床が水平になっていないという不具合が生じていることが考えられ、このような不具合を確認できるようになる。即ち、この場合、発光手段を、このような不具合を確認するための検出手段として利用でき、シャッターカーテン4やケース2等の傾き調整や床面の水平状態調整等を行えるようになる。つまり、発光手段を開閉装置の上述したような種々の状態を検出するための検出手段として利用できるようになる。
上述の場合、一つの圧電素子に一つの発光手段をそれぞれ独立に対応させることが好ましいが、シャッターカーテン4の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設けた二つの圧電素子に対して一つの発光手段を設けるようにし、シャッターカーテン4の左右両方の端部近傍側に設けられた二つの圧電素子31の起電力のアンド条件で1つの発光手段を発光させるようにしてもよい。尚、発光手段を設ける位置は、圧電素子との対応がわかれば、シャッターカーテン4の左右両方の端部近傍側でなくてもよい。
尚、水平部11bの下面28は水平面でなくてもよい。この場合、床29と接触していた部分に開閉体側圧電素子31を設ければよい。
実施形態2
まぐさ24b;24cの下面と水切11の水平部11bの上面26とが接触するように構成されているようなシャッター装置1においては、まぐさ24b;24cの下面にケース側圧電素子32を設けてもよい。この場合、シャッターカーテン4が巻取シャフト6に巻き取られて、水切11の水平部11bの上面26とまぐさ24b;24cの下面に取付けられたケース側圧電素子32とが衝突すると、ケース側圧電素子32が変位して起電力が発生する。
実施形態2では、上述したように、閉塞確認用発光手段33を水平部11bの上面26より露出しないよう設けることで、シャッターカーテン4の開放時においてケース2と閉塞確認用発光手段33との衝突を防ぐことができ、閉塞確認用発光手段33の破損を防止できる。
実施形態3
また、図5に示すように、圧電素子で発電された交流電力を整流する整流回路35と、整流回路35で整流された直流電力を蓄電する蓄電回路37とを設ければ、蓄電回路37で電力を蓄えておくことができるので、蓄えられた電力を様々な電気部品の電力として利用可能となる。例えば、電動式シャッター装置の電動機を駆動する際の電力の一部として利用可能になる。
実施形態4
図6;7に示すような水切11Aを用いる。即ち、下側水切部材41と上側水切部材42とにより構成された水切11Aを用いる。
下側水切部材41は、巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向に長い長尺な下板43と、巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向に長い長尺な上板44と、下板43の長手方向と直交する方向である短手方向の中心位置と上板44の長手方向と直交する方向である短手方向の中心位置とを長手方向に沿って連結する連結板45とにより構成されるものであり、長手方向と直交する断面形状がH形に形成されたH形鋼のような形状に形成される。
上側水切部材42は、上板44の上方に位置されて上板44と平行に対向する基板46と、基板46の短手方向の両端縁より下方に延長する垂下板47と、両方の垂下板47;47の下端より互いに近付く方向に延長するように設けられて上記上板44と下板43との間に位置し、これら上板44及び下板43と対向する支持板48;48と、基板46の短手方向の中心位置より立ち上がるように設けられた垂直部11aと、垂直部11aの上端に設けられた係合部10jとを備える。
そして、開閉体側圧電素子31Aが各支持板48;48の下面49;49に取付けられ、閉塞確認用発光手段33が基板46に形成された貫通孔36内に設けられ、開閉体側圧電素子31と閉塞確認用発光手段33とが整流回路35を介して配線50により接続された構成である。
当該水切11Aを下端に備えたシャッターカーテン4が巻取シャフト6より繰り出されて、下板43の上面51と支持板48の下面49に取付けられた開閉体側圧電素子31とが衝突すると、開閉体側圧電素子31Aが変位して起電力が発生する。
尚、開閉体側圧電素子31は、シャッターカーテン4の閉塞時に上側水切部材42と下側水切部材41とが互いに接触する部分の一方に設ければよい。
実施形態5
図8に示すような水切11Bを用いる。即ち、上側水切部材51と下側水切部材52とにより構成された水切11Bを用いる。
上側水切部材51は、巻取シャフト6の中心線6aに沿った方向に長い長尺な水平基板53と、水平基板53の短手方向の中心位置より立ち上がるように設けられた垂直部11aと、垂直部11aの上端に設けられた係合部10jとを備える。
下側水切部材52は、水平基板53の下方に位置されて水平基板53と平行に対向する底板54と、底板54の短手方向の両端縁より上方に延長する立ち上がり板55;55と、両方の立ち上がり板55;55の上端より互いに近付く方向に延長するように設けられて上記水平基板53の上方に位置して水平基板53の上面56と対向する対向板57;57とを備える。
そして、開閉体側圧電素子31が底板54の上面(内面)58に取付けられ、閉塞確認用発光手段33が対向板57に形成された貫通孔36B内に設けられ、開閉体側圧電素子31と閉塞確認用発光手段33とが整流回路35を介して配線50により接続された構成である。
当該水切11Bを下端に備えたシャッターカーテン4が巻取シャフト6より繰り出されて、水平基板53の下面59に底板54の上面58に取付けられた開閉体側圧電素子31とが衝突すると、開閉体側圧電素子31が変位して起電力が発生する。
尚、開閉体側圧電素子31は、シャッターカーテン4の閉塞時に上側水切部材51と下側水切部材52とが互いに接触する部分の一方に設ければよい。
実施形態4;5においては、床29に不陸があっても、開閉体側圧電素子31と平面とが接触するので、開閉体側圧電素子31Bに力が均等に加わりやすくなり、発電効率が向上する。
実施形態6
図9に示すように、圧電素子で発電される起電力の向きによって発光手段としての2個のLED60;61を交互に発光させるような回路62を用いれば、2個のLED60;61を交互に発光させることができて好ましい。
尚、本発明においては、床29と接触していたシャッターカーテン4の他端部である水切、又は、水切と接触していたケース2の外面の少なくとも一方に、シャッターカーテン4の開閉によって圧力が加わるように設けられた圧電素子を備えた構成のシャッター装置1であればよい。
本発明の適用対象となる開閉装置の開閉体をシャッターカーテン4とした場合、その構成態様としては、所謂スラットを上下方向に複数連設した態様だけではなく、パイプ、パネル、シート状物又はネット状物を単数もしくは複数連設して成る態様のシャッターカーテン、あるいは、スラット、パネル、パイプ、シート状物、ネット状物を適宜に組合せたシャッターカーテンでもよい。所謂、オーバヘッドタイプのシャッターカーテンにも適用できる。
即ち、本発明は、巻取シャフト6のような巻取部で巻き取られたり巻き出されたりするシャッターカーテン4を備えた開閉装置だけでなく、オーバヘッドタイプのシャッターカーテンのように移動するタイプの開閉体を備えた開閉装置にも適用できる。
本発明は、ガイドレールを備え、このガイドレールに開閉体が案内されるようなブラインド、ロールスクリーン装置、防煙垂れ幕などの開閉装置にも適用可能である。
また、上記では、ケース2を備えた開閉装置を説明したが、本発明は、ケース2を備えない開閉装置にも適用できる。例えば、開閉体を天井裏空間に収容する天井納まりタイプの開閉装置にも適用できる。この場合、天井の下面やまぐさに圧電素子や発光手段を設ければよい。
1 シャッター装置(開閉装置)、2 開閉体収容ケース(収容部)、
4 シャッターカーテン(開閉体)、13 開口部、
27 ガイド手段の下面(収容部の外面)、28 水切の水平部の下面(他端部)、
31 開閉体側圧電素子(圧電素子)、
32 ケース側圧電素子(圧電素子)。

Claims (4)

  1. 開口部を開閉する開閉体と、前記開口部を開通した状態の前記開閉体を収容する収容部とを備え、
    前記開閉体は、前記開口部を開通する状態において他端部が前記収容部の外面に係止するとともに、前記他端部が着床することで前記開口部を閉鎖する開閉装置において、
    前記開口部を全開状態とする前記開閉体の開放時に当該開閉体の他端部と衝突して圧力が加わるように前記収容部の外面に設けられた収容部側圧電素子と、
    前記収容部に設けられ、前記開閉体の開放時に当該開閉体の他端部と前記収容部側圧電素子とが衝突した場合に当該収容部側圧電素子が発生した電力に基づいて点灯する開放確認用発光手段と、
    を備えたことを特徴とする開閉装置。
  2. 前記開口部を全閉状態とする前記開閉体の閉塞時に床と衝突して圧力が加わるように前記開閉体の他端部に設けられた開閉体側圧電素子と、
    前記開閉体に設けられ、前記開閉体の閉塞時に前記開閉体側圧電素子と前記床とが衝突した場合に当該開閉体側圧電素子が発生した電力に基づいて点灯する閉塞確認用発光手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載の開閉装置。
  3. 前記閉塞確認用発光手段は、前記開閉体の水切の水平部の上面より露出しないように設けられたことを特徴とする請求項2に記載の開閉装置。
  4. 前記収容部側圧電素子及び前記開放確認用発光手段、又は、前記開閉体側圧電素子及び前記閉塞確認用発光手段は、前記開閉体の左右両方の端部近傍側にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項又は請求項に記載の開閉装置。
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