JP6000562B2 - 開閉装置及び該開閉装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ねじりコイルばねの付勢力により巻取体を回転させて、開閉体を開放動作又は閉鎖動作するようにした開閉装置に関するものである。

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されたもののように、上下方向へ開閉動作する開閉体（１０）と、該開閉体（１０）をその上方側で巻き取ったり繰り出したりする巻取体（３３）と、該巻取体（３３）を巻取方向へ付勢するねじりコイルばね（付勢手段３４）と、全閉状態の開閉体（１０）を係脱可能に係止する係脱手段（４０）とを備えた開閉装置がある。
この開閉装置では、開閉体（１０）を閉鎖動作して全閉位置に係脱手段（４０）により係止すると、ねじりコイルばね（付勢手段３４）に巻取回転方向の付勢力が蓄積される。したがって、開閉体（１０）の全閉状態で、係脱手段（４０）を解除操作すれば、巻取体（３３）がねじりコイルばね（付勢手段３４）の付勢力により巻取方向へ回転し、該巻取体（３３）に開閉体（１０）が巻き取られて、開閉体（１０）が全開位置になるまで開放動作する。

ところで、前記のような開閉装置に用いられるねじりコイルばねは、環状に巻かれた素線一巻と、該素線一巻に隣り合う素線一巻との間（以降、隣り合う素線間を呼ぶ）が、密着、又は密着に近い状態で近接している。
そのため、前記ねじりコイルばねは、付勢力の蓄積のために、巻方向へ巻かれると、軸方向（換言すれば、ねじりコイルばねの中心線方向）へ伸びようとし、前記素線間が摺接する。より詳細に説明すれば、例えば、ねじりコイルばねが自由状態（換言すれば、ねじり負荷のかからない状態）で略全密着したものである場合、このねじりコイルばねの一端側を固定して他端側を巻方向へ一巻捩じると、該ねじりコイルばねは、素線の外径分だけ軸方向へ伸びようとする。このため、前記ねじりコイルばねは、その両端側が止着された状態でねじられると、伸びることができず、素線間が圧接され擦れたり、軸線に対し湾曲（蛇行）したりする。

従来の開閉装置では、前述したように、ねじりコイルばねの素線間の摺接や、軸線に対する湾曲等に起因して、ねじりコイルばねが摩耗したり、該摩耗により破断したり、該摩耗や前記湾曲等によりねじり力が低下したり、湾曲したねじりコイルばねの内周面や外周面が他の部材（例えば固定軸等）に摺接したり等、耐久性低下のおそれがある。

特開２００７−３１５０１５号公報

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ねじりコイルばねの素線間の摺接を防ぐこと、ねじりコイルばねの摩耗や損傷を防ぐこと、ねじりコイルばねの湾曲を防ぐこと、ねじりコイルばねの付勢特性を良好に維持すること、ねじりコイルばねの耐久性を向上すること、ねじりコイルばねの付勢力による開閉動作を長期間安定的に維持すること等、が本発明の目的である。

上記課題を解決するための一手段は、回転可能に支持された筒状の巻取体と、該巻取体内に略同芯状に設けられたねじりコイルばねと、該巻取体に巻き取られたり繰り出されたりする開閉体とを備え、前記開閉体の開閉動作に伴い、前記巻取体を前記ねじりコイルばねの周方向の付勢力により回転させるようにした開閉装置において、前記巻取体の中心側に配置されて両端側が不動部位に固定された固定軸を備え、前記ねじりコイルばねは、前記固定軸の周囲に環状に設けられ、その軸方向の一端側がばね固定部材を介して前記固定軸に止着され、その他端側が、軸方向へ引っ張られた状態で前記巻取体に止着され、前記ばね固定部材は、前記固定軸に環状に装着され、前記ねじりコイルばねの前記一端側に固定されるばね固定部と、前記固定軸に対し止着具によって止着固定される止着部とを有し、前記ばね固定部は、雄ネジ状に形成されるとともに前記ねじりコイルばねの前記一端側に螺合され、前記止着部は、角柱状に形成され、前記固定軸に止着される前記止着具を挿通するための貫通孔を、周方向において異なる角度に複数配設していることを特徴とする。

本発明は、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。
ねじりコイルばねは軸方向へ引っ張られた状態で止着されているため、該ねじりコイルばねの素線間に隙間が確保し易い。よって、ねじりコイルばねの素線間が圧接され擦れたり、ねじりコイルばねが湾曲して他の部材に摺接したり等することを防ぐことができ、ひいては、ねじりコイルばねの耐久性を向上し、ねじりコイルばねの付勢力による開閉動作を長期間安定的に維持することができる。

本発明に係る開閉装置の一例を示す要部断面図である。 固定軸にねじりコイルばねを装着した状態を示す平面図である。 固定軸に装着前のねじりコイルばねを示す平面図である。 端部側回転支持部材を示す斜視図である。 ばね固定部材を示す斜視図である。 中央側回転支持部材を示す斜視図である。 巻取体を示す要部斜視図である。 巻取体と開閉体の止着構造を示す断面図である。 固定軸にねじりコイルばねを組み付けるための治具の一例を示す斜視図である。 固定軸にねじりコイルばねを環状に装着する前の状態を示す斜視図である。 固定軸に装着したねじりコイルばねをねじっている状態を示す斜視図である。 本発明に係る開閉装置の一例を側方から示す模式図である。 本発明に係る開閉装置の他例を側方から示す模式図である。

本発明を実施するために第一の形態では、回転可能に支持された筒状の巻取体と、該巻取体内に略同芯状に設けられたねじりコイルばねと、該巻取体に巻き取られたり繰り出されたりする開閉体とを備え、前記開閉体の開閉動作に伴い、前記巻取体を前記ねじりコイルばねの周方向の付勢力により回転させるようにした開閉装置において、前記ねじりコイルばねの軸方向の一端側を回転不能部位に止着し、その他端側を、軸方向へ引っ張った状態で前記巻取体に止着した。
ここで、前記「周方向」とは、ねじりコイルばねの外周の方向を意味する。
また、前記「巻取方向」とは、巻取体が開閉体を巻き取るために回転する方向を意味する。前記「繰出方向」とは、前記「巻取方向」に対する逆方向であって、巻取体が開閉体を繰り出すために回転する方向を意味する。
また、前記「回転不能部位」は、回転可能な巻取体に相対し回転しない部位であればよく、具体的には、巻取体を回転可能に支持するように不動部位に固定された固定軸や、巻取体を支持あるいは収納するブラケットやケース等があげられる。
この形態によれば、ねじりコイルばねが軸方向へ引っ張られた状態で止着されているため、該ねじりコイルばねの素線間に予め隙間が確保される。このため、ねじりコイルばねをねじったり、復元したりする際に、素線間が摺接したり、ねじりコイルばねが波打つように変形したりするのを防ぐことができる。

第二の形態では、開閉体の全開から全閉までの範囲においてねじりコイルばねの素線間の摺接を防ぐように、前記ねじりコイルばねは、前記開閉体が全開位置から全閉位置までの範囲を移動する間に素線間が接触しないように、軸方向へ引っ張られる。

第三の形態では、前記ねじりコイルばねの前記他端側を、前記ねじりコイルばねの巻方向へ所定のねじり回数ねじり且つ軸方向へ引っ張った状態で、前記巻取体に止着した。
この形態によれば、ねじりコイルばねには、予め、所定のねじり回数分の復元力が蓄積されていることになる。したがって、当該開閉装置の初期状態から、ねじりコイルばねの復元力を有効利用することができ、例えば、当該開閉装置の初期状態において、前記復元力によって、開閉体の全開状態又は閉鎖状態を維持することができる。
また、予め所定のねじり回数分の復元力が蓄積されたねじりコイルばねを、さらに開放動作又は閉鎖動作によりねじれば、復元力を増強することができる。
なお、前記「ねじりコイルばねの巻方向」とは、ねじりコイルばね単体の製造段階において、素線をコイル状に巻く際の巻方向である。

第四の形態では、素線間の摺接をより低減するために、前記ねじりコイルばねは、自由状態から前記ねじり回数ねじられることで軸方向へ伸びる長さよりも長くなるように、引っ張られている。
ここで、前記「自由状態」とは、ねじりコイルばねにねじり負荷がかかっていない状態（ねじる前の状態）を意味し、ねじりコイルばねの一端側又は両端側を止着しない状態と同様の状態である。
また、前記「自由状態から前記ねじり回数ねじられることで軸方向へ伸びる長さ」について説明すれば、素線間が密着又は密着に近い状態で近接している一般的なねじりコイルばねをねじった場合、該ねじりコイルばねを軸方向へ引っ張らなくても、ねじり量に応じて、ねじりコイルばねの軸方向長さが長くなる。前記「自由状態から前記ねじり回数ねじられることで軸方向へ伸びる長さ」は、軸方向へ引っ張ることなくねじった場合のねじりコイルばねの軸方向長さ（全長）を意味する。

第五の形態では、素線間の摺接をより低減するとともに良好なねじりばね特性を得るために、前記ねじりコイルばねは、自由状態から巻方向へ前記ねじり回数ねじられることで軸方向へ伸びる長さよりも、前記ねじりコイルばねの素線外径の１〜３倍の寸法だけ長くなるように、引っ張られている。
前記寸法を素線外径の１倍よりも小さくした場合には、素線間の摺接が増加し、ねじりコイルばねの耐久性を著しく損ねてしまうおそれがある。
また、前記寸法を素線外径の３倍よりも大きくした場合には、ねじりコイルばねが波打つようにして湾曲し、該ねじりコイルばねの内側又は外側の部材（例えば、固定軸や巻取体等）に摺接するおそれがある。

第六の形態では、前記開閉体を片半部側に沿わせて開閉体開閉方向に対する交差方向へ導くガイド軸を備え、前記巻取体は、前記ガイド軸に対し前記交差方向へ離間した位置に設けられ、前記ガイド軸によって導かれた前記開閉体を巻き取るようにした。
すなわち、従来、ガイド軸によって前記交差方向へ導かれた開閉体を巻取体に巻き取るようにした開閉装置では、巻取体を錘体の重量によって巻取り回転させていた。しかしながら、本形態では、錘体を用いることなく、ねじりコイルばねによって前記巻取体を巻取り回転させるようにしているため、前記錘体及び前記錘体を上下動させるスペース等を省くことができる。

第七の形態では、前記巻取体の外周部に、該巻取体の接線方向へ開口する係合凹部を設け、該係合凹部に、前記開閉体の開放方向側端部を嵌め合せて止着した。
この形態によれば、巻取体外周部と開閉体との止着を容易に行える上、ねじりコイルばねの付勢力に耐え得るように、巻取体外周部と開閉体との止着強度を向上することができる。

第八の形態では、前記開閉体は、前記巻取体の外周部に止着された基部と、該基部の閉鎖方向端部に着脱可能に接続された開閉体本体とからなる。
この形態によれば、基部を共通部品として、該基部に対し、開閉方向の長さの異なる開閉体本体を選択的に接続することが可能になり、ひいては、開口部の開閉方向の長さの異なる現場等への対応を容易化することができる。また、開閉体本体が損傷した場合には、その開閉体本体を着脱して新たなものに容易に交換することができる。

第九の形態では、具体的に好ましい態様として、前記回転不能部位は、前記巻取体の中心側に配置されて両端側が不動部位に固定された固定軸であり、前記ねじりコイルばねは、前記固定軸の周囲に環状に設けられ、周方向の復元力によって前記巻取体を巻取方向へ回転させる。

第十の形態の製造方法では、前記ねじりコイルばねの一端側を前記固定軸に着脱可能に止着する工程と、同ねじりコイルばねの他端側を巻方向へ前記ねじり回数ねじるとともに引っ張って前記固定軸の軸方向の中心寄りに止着する工程と、同ねじりコイルばねの前記一端側を前記巻取体に止着する工程と、同ねじりコイルばねの前記一端側を前記固定軸から外す工程とを含む。

なお、上記した一部の形態は、先に記載した形態の構成の一部を含まない独立した発明とすることが可能である。
すなわち、この独立した発明の一つでは、回転可能に支持された筒状の巻取体と、該巻取体に巻き取られたり繰り出されたりする開閉体とを備えた開閉装置において、前記巻取体の外周部に、該巻取体の接線方向へ開口する係合凹部を設け、該係合凹部に、前記開閉体の開放方向側端部を嵌め合せて止着したことを特徴とする。
この発明によれば、巻取体外周部と開閉体との止着を容易に行える上、巻取体外周部と開閉体との止着強度を向上することができる。

また、他の独立した発明としては、回転可能に支持された筒状の巻取体と、該巻取体に巻き取られたり繰り出されたりする開閉体とを備えた開閉装置において、前記開閉体は、前記巻取体の外周部に止着された基部と、該基部の閉鎖方向端部に着脱可能に接続された開閉体本体とからなることを特徴とする。
この発明によれば、基部を共通部品として、該基部に対し、開閉方向の長さの異なる開閉体本体を選択的に接続することが可能になり、ひいては、開口部の開閉方向の長さの異なる現場等への対応を容易化することができる。また、開閉体本体が損傷した場合には、その開閉体本体を着脱して新たなものに容易に交換することができる。

なお、本明細書中において「開閉体厚さ方向」とは、閉鎖状態の上記開閉体の厚さ方向を意味する。
また、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。

以下、上記形態の特に好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

この開閉装置１は、空間を上下方向へ仕切ったり開放したりして開閉動作する開閉体１０（図１２参照）と、該開閉体１０の横幅方向の端部を囲んで開閉方向へ導くガイドレール（図示せず）と、該開閉体１０を上半部側に沿わせて開閉方向に対する交差方向へ導くガイド軸２０と、該ガイド軸２０に対し前記交差方向へ離間した位置で回転可能に支持された筒状の巻取体３０と、該巻取体３０内の中心側に略同芯状に設けられて巻取体３０を回転可能に支持するとともに両端側が不動部位に固定された固定軸４０（図１及び２参照）と、該固定軸４０に環状に装着されたばね組立５０（図１〜３参照）とを備え、開閉体１０の開閉動作に伴い、巻取体３０をばね組立５０の周方向の付勢力により回転させて、巻取体３０の外周に開閉体１０を巻き取ったり繰り出したりする。

開閉体１０は、巻取体３０の外周部に止着された基部１１と、該基部１１の閉鎖方向端部に着脱可能に接続された開閉体本体１２とからなる。
基部１１と開閉体本体１２の各々は、例えば、ガラスクロスやシリカクロス等の難燃性布地や、フッ素加工を施した塩化ビニル樹脂シート材、ガラス繊維を含んだ合成樹脂シート材等、遮煙性、必要に応じ耐火性（難燃性を含む）を有する可撓性シート材料によって構成される。
基部１１は、巻取体３０の外周に半周から一周半程度巻き付く長さの矩形状に形成され、その上端部を、巻取体３０外周の係合凹部３１に差し込んで止着している。
開閉体本体１２は、全閉時に躯体開口部の略全面を覆う広さの矩形状に形成され、基部１１の下端に着脱手段１３を介して着脱可能に接続されている。

着脱手段１３は、図示される好ましい一例によれば、着脱可能な係合片と被係合片からなるベルベットファスナーであり、前記係合片を開閉体本体１２の上端側に横幅方向の略全長にわたって止着するとともに、前記被係合片を基部１１の下端側に横幅方向の略全長にわたって止着している。
なお、着脱手段１３の他例としては、ボタンやホック、フックと該フックを係脱可能な孔、嵌脱可能な二つ部材等とすることが可能である。

開閉体本体１２の閉鎖方向端部には、開閉体１０の全閉時の着座対象部位（図示しない床面や下枠等）に当接させるための座板部１２ａが設けられる。この座板部１２ａは、開閉体本体１２の閉鎖方向端部を、開閉体幅方向の略全長にわたって袋状に形成し、この袋状部位の内部に、錘部材（例えば、砂袋や、棒状部材等）を内在することで構成される。この座板部１２ａは、その重量によって開閉体本体１２を下方へ引っ張り、開閉体本体１２に撓みや皺等が発生するのを防いだり、停電等により駆動源等が駆動しない場合等に自重によって開閉体１０を閉鎖動作させたり等する。

また、開閉体本体１２の横幅方向の端部側には、必要に応じて、開閉体１０がガイドレール（図示せず）から横幅方向へ抜けるのを防止する突起状の抜止め部材や、後述するガイド軸２０の軸方向端部側の被係合部２１(図１２参照)に対し凹凸状に嵌り合う係合部（図示せず）等が設けられる。

ガイド軸２０は、開閉体１０の上方側において横幅方向へわたる長尺筒状の部材であり、収納ケースやブラケット等の不動部位に対し回転自在に支持されている。このガイド軸２０の軸方向の端部側には、必要に応じて、開閉体本体１２における前記係合部に対し係脱可能な被係合部２１が設けられる。この被係合部２１は、図示例によれば、歯車状もしくはスプロケット状に形成される。
また、このガイド軸２０の内部及び／又は外部には、該ガイド軸２０を巻取り方向へ回転させる駆動源（例えば、チューブラモータ等の回転式モータ）や、該駆動源の回転力を適宜に調整してガイド軸２０に伝達する動力伝達機構（例えば、チェーンとスプロケットによる機構や歯車機構等）が設けられる。

また、巻取体３０は、開閉体１０の幅方向の略全長にわたる略筒状の部材であり、後述する固定軸４０の周りを双方向へ自在に回転するように支持されている。
この巻取体３０は、アルミニウム合金材料等から略筒状に成形され、その周壁には、開閉体１０の上端部を止着するための係合凹部３１、後述する端部側回転支持部材５１，５１’（図１及び４参照）や中央側回転支持部材７０（図６参照）に嵌め合うための複数の嵌合部３２、内部へ突出する複数のリブ３３等が設けられる。

係合凹部３１は、接線方向へ開口部を向けた凹部であり、巻取体３０の全長にわたって連続して設けられている（図７参照）。

嵌合部３２は、図示例によれば、断面台形状に形成され、内周面側においては巻取体３０の全長にわたって連続する凸状であり、外周面側においては巻取体３０の全長にわたって連続する凹状であり、この凹状の部分の内側には、止着具（例えば、ボルトやネジ等）を挿通させるための貫通孔３２ａが設けられる（図７参照）。
この嵌合部３２の凸状の内周面は、後述する端部側回転支持部材５１，５１’（図１及び４参照）や中央側回転支持部材７０（図６参照）の外周面の止着凹部５１ａ１，７１ａに嵌り合う。そして、前記貫通孔３２ａに挿通される止着具（例えば、ボルトやネジ等）が、前記端部側回転支持部材５１，５１’に止着される。
この嵌合部３２によれば、外周面側が凹状であるため、前記止着具の頭部が巻取体３０外周面から遠心方向へ突出するのを防ぐことができる上、内周面側の凸状部分を端部側回転支持部材５１，５１’及び中央側回転支持部材７０に嵌め合せて、これら回転支持部材と一体回転可能に保持される。

また、リブ３３は、図示例によれば、巻取体３０の軸方向の全長にわたる平行な一対の突起であり、巻取体３０の内周面において周方向に間隔を置いて複数組設けられる。これらリブ３３は、巻取体３０を補強するとともに、後述する端部側回転支持部材５１，５１’及び中央側回転支持部材７０に嵌り合う。

固定軸４０は、巻取体３０の中心側に挿通されるとともに巻取体３０の両端から突出するように形成された中空軸状の筒体であり、その両端部が収納ケースやブラケット等の不動部位に固定されることで、巻取体３０に対し回転不能な回転不能部位を構成している。
この固定軸４０には、後述する左右の端部側回転支持部材５１，５１’及び中央側回転支持部材７０等を止着するための複数の貫通孔４１〜４７（図１及び９参照）が、軸方向に間隔を置いて設けられる。
固定軸４０の両端の貫通孔４１，４７は、該固定軸４０を、後述する専用治具Ａや、収納ケース等の不動部位に固定するための止着孔である。
貫通孔４２は位置決めピン６５を挿通するための孔、貫通孔４３は仮止めピン６１を挿通するための孔、貫通孔４４は止着具６３を挿通するための孔、貫通孔４５は止着具６８を挿通するための孔、貫通孔４６は止着具６２を挿通するための孔であり、これらのうち、貫通孔４１，４２，４３，４６，４７は組立前に予め穿設されており、貫通孔４４，４５は、後述する組立作業中に穿設される。

一方の端部側回転支持部材５１は、固定軸４０の一端側（図１によれば左端側）に環状に装着され、ばね組立５０を構成する。

ばね組立５０は、図３に示すように、軸方向の一端側に配置された端部側回転支持部材５１と、該端部側回転支持部材５１に対し軸方向に間隔を置いて配置されたばね固定部材５２と、これら端部側回転支持部材５１とばね固定部材５２との間に装着されたねじりコイルばね５３と、該ねじりコイルばね５３の内側に設けられた筒状ライナー５４とを具備して一体的に構成される。

端部側回転支持部材５１は、中央側回転支持部材７０と協働して巻取体３０を内周面側から支持する部材であり、図１に示すように、支持部本体５１ａと、該支持部本体５１ａ内に設けられたベアリグ５１ｂと、該ベアリグ５１ｂを所定位置に保持する環状のベアリングセットプレート５１ｃと、該ベアリングセットプレート５１ｃを覆うようにして支持部本体５１ａに固定された回転止め部材５１ｄとから一体的に構成される。
この端部側回転支持部材５１は、ベアリグ５１ｂを介することで固定軸４０に対し回転自在に環装されているが、当該開閉装置１が現場等に設置される前は、ねじりコイルばね５３によって巻取り回転方向へ付勢された状態で、回転止め部材５１ｄ及び固定軸４０に貫通される仮止めピン６１によって一時的に回転不能な状態とされる。

端部側回転支持部材５１を構成する支持部本体５１ａは、図４に示すように、巻取体３０の内周面を受ける最大径部分に、巻取体３０の嵌合部３２に嵌り合う止着凹部５１ａ１と、巻取体３０内のリブ３３に嵌り合う凹部５１ａ２とを有し、軸方向における巻取体中心側に、ねじりコイルばね５３の端部を固定するためのばね固定部５１ａ３を有する。
止着凹部５１ａ１は、最大径部分に対し凹むとともに、巻取体３０中央側（図１によれば右方向側）を開放し、その逆側に端面５１ａ１１を有するとともに、底部分には巻取体３０を貫通した止着具を螺合するための螺子孔５１ａ１２が設けられる。
また、凹部５１ａ２は、最大径部分に対し凹むとともに、巻取体３０中央側（図１によれば右方向側）を開放し、その逆側に端面５１ａ２１を有する。
そして、支持部本体５１ａにおける前記凹部内の端面５１ａ１１と凹部５１ａ２の端面５１ａ２１は、それぞれ巻取体３０内の嵌合部３２の端部とリブ３３の端部に当接して、巻取体３０を軸方向に位置決めする作用を奏する。
また、ばね固定部５１ａ３は、ねじりコイルばね５３の一端側に螺合して固定されるように雄ネジ状に形成される。

また、ベアリグ５１ｂは、ボールベアリグであり、固定軸４０に対し支持部本体５１ａを回転自在に支持する。

また、回転止め部材５１ｄは、止着具（図示例によればボルト又はネジ）によって支持部本体５１ａに対し、回転不能に同軸状に固定される。この回転止め部材５１ｄは、図示例によれば、支持部本体５１ａの端面に固定された円盤状部分と、該円盤状部分から軸方向へ突出して固定軸４０の外周に嵌り合う筒状部分との二部材を溶着等により一体に構成される。
この回転止め部材５１ｄにおける前記筒状部分には、仮止めピン６１（図１左側参照）又は止着具６２（図１右側参照）を挿通するための貫通孔５１ｄ１（図４参照）が設けられる。

また、ばね固定部材５２は、ねじりコイルばね５３の他端側（図１によれば右端側）で固定軸４０に環状に装着されて、ねじりコイルばね５３の前記他端側を固定軸４０に固定する略筒状の部材である。このばね固定部材５２は、図５に示すように、ねじりコイルばね５３の前記他端側に螺合して固定されるばね固定部５２ａと、固定軸４０に対し止着具６３（図１参照）によって止着固定される止着部５２ｂとから一体に構成される。

ばね固定部５２ａは、ねじりコイルばね５３の前記他端側に螺合する雄ネジ状に形成される。
止着部５２ｂは、固定軸４０周りの回転量や周方向位置を視覚的に把握し易いように、角柱状（図示例によれば四角柱状）に形成されている。

止着部５２ｂには、止着具６３（図示例によればボルト）を挿通するための貫通孔５２ｂ１と、取っ手６４（図１１参照）を着脱可能に装着するための止着孔５２ｂ２が設けられる。
貫通孔５２ｂ１は、選択的に用いられるように、周方向において異なる角度に複数配設され、図示例によれば９０度毎に配置されるように４つ設けられる。
止着孔５２ｂ２は、取っ手６４を着脱可能なように、例えば、取っ手６４を螺合する雌ネジ状に形成され、止着部５２ｂの周方向に複数設けられ、図示例によれば１８０度毎に配置されるように２つ設けられる。

また、ねじりコイルばね５３は、軸方向の一端側を固定した状態で他端側がねじられることで付勢力を発生するように構成され、図示例によれば、隣り合う素線間を近接又は接触させた略全密着状のコイルばねである（図１〜３参照）。したがって、このねじりコイルばね５３は、軸方向の一端側が固定された自由状態から、他端側が例えば一回転だけねじられると、当該ねじりコイルばね５３を構成する線材の素線外径ｗ分（図３参照）だけ軸方向へ伸びることになる。

また、筒状ライナー５４は、ねじりコイルばね５３の内側において、固定軸４０の外周面に環状に装着された筒状の部材であり、ねじりコイルばね５３が撓んだ際等に固定軸４０に直接接触して損傷するようなことを防いでいる。この筒状ライナー５４は、例えば、耐摩耗性の良好な合成樹脂材料から形成される。

前記構成のばね組立５０は、後に詳述する組立手順により、固定軸４０の外周に環状に装着され、巻取体中央側（図１によれば右端側）が固定軸４０に対し回転不能に止着されるとともに、ねじりコイルばね５３がねじられた状態で、逆端側（図１によれば左端側）が仮止めピン６１によって固定軸４０に仮止めされる。
なお、図１中、符号６５は、ばね組立５０及び巻取体３０の軸方向外側（図１によれば左方向側）への移動を規制する位置決めピン（例えば割ピン）、符号６６は、位置決めピン６５と回転止め部材５１ｄとの間に介在して回転止め部材５１ｄの端部を保護する環状スペーサである。

また、上記端部側回転支持部材５１と協働して巻取体３０を支持する中央側回転支持部材７０は、支持部本体７１と、該支持部本体７１内に設けられたベアリグ７２（例えばボールベアリング）とから構成される。
支持部本体７１は、上記端部側回転支持部材５１の支持部本体５１ａと略同様に、巻取体３０の内周面を受ける最大径部分に、巻取体３０の嵌合部３２に嵌り合う略台形凹状の凹部７１ａ（図６参照）と、巻取体３０内のリブ３３に嵌り合う略矩形凹状の凹部７１ｂとを有する。

そして、前記構成の中央側回転支持部材７０は、図１及び２に示すように、巻取体３０の軸方向の中央側に位置するように、固定軸４０に環状に装着され、ベアリグ７２の部分がばね組立５０と位置決めスリーブ６７との間に挟まれることで軸方向に位置決めされる。位置決めスリーブ６７は、止着具６８によって固定軸４０に対し不動に固定される。
したがって、中央側回転支持部材７０は、固定軸４０に対し、ベアリグ７２を介することで回転自在であって、且つ軸方向へ移動不能に保持される。
そして、この中央側回転支持部材７０の外周部には、巻取体３０が環状に装着され、巻取体３０を一体回転可能に支持する。

また、他方（図１によれば右側）の端部側回転支持部材５１’は、端部側回転支持部材５１のものと同構成の支持部本体５１ａと、該支持部本体５１ａ内に設けられたベアリグ５１ｂと、該ベアリグ５１ｂを所定位置に保持する環状のベアリングセットプレート５１ｃとを具備してなり、固定軸４０に対し環状に装着され、同固定軸４０の軸方向外側（図１によれば右側）に環装される筒状の位置決めスリーブ６９により、軸方向外側へ移動しないように保持される。位置決めスリーブ６９は、止着具６２（図示例によればボルトとナット）により固定軸４０に対し不動に固定される。
前記構成によれば、端部側回転支持部材５１’は、固定軸４０に対し回転自在であって且つ軸方向へ移動不能に保持される。
そして、この端部側回転支持部材５１’の外周部には、巻取体３０が環状に装着されて図示しない止着具（例えばボルトやネジ等）により不動に固定される。

次に、上記構成の巻取体３０、固定軸４０及びばね組立５０等の組立手順の一例を詳細に説明する（図９〜１１参照）。
まず、専用治具Ａに固定軸４０を固定する。専用治具Ａは、支持部Ａ１と他方の支持部Ａ２と間隔を置いて対向するように配置してなる。
固定軸４０の一端側（図９によれば左端側）と他端側は、それぞれ、支持部Ａ１と支持部Ａ２に対し、軸方向移動不能且つ回転不能となるように、止着具（例えばネジやボルト等）によって着脱可能に固定される。

次に、固定軸４０の一端から寸法Ｌ１の位置と、該位置から寸法Ｌ２の位置に、貫通孔４４，４５が穿設される（図９参照）。なお、図中、貫通孔４２，４３は、当該組立手順の前に、所定位置に予め穿設されている。
寸法Ｌ１は、ねじりコイルばね５３の自由長さに応じて予め設定されており、例えば、ねじりコイルばね５３の自由長さに対応して前記寸法Ｌ１を設定した寸法表から作業者が読み取るようにすればよい。
寸法Ｌ２は、固定軸４０周りにばね固定部材５２と中央側回転支持部材７０と位置決めスリーブ６７を環装し軸方向に当接させた際における、ばね固定部材５２の止着具６３（又は貫通孔５２ｂ１）と位置決めスリーブ６７の止着具６８（又は貫通孔）と間のピッチと略同等に設定された固定寸法である（図１参照）。

なお、前記Ｌ１は、開閉体幅が現場毎に異ならない場合等には単一の固定寸法とし、組立前に予め穿設しておいてもよい。
また、他例としては、貫通孔４４，４５を、固定軸４０の軸方向に所定間隔置きに３以上設け、これら貫通孔４４，４６が選択的に用いられるようにすることで、前記穿設作業を省くことも可能である。

次に、固定軸４０の一端側が支持部Ａ２から一時的に外され、図１０に示すように、該固定軸４０の一端側に、位置決めスリーブ６７、中央側回転支持部材７０、ばね組立５０、環状スペーサ６６が順次に環装される。そして、この後、固定軸４０の一端側が支持部Ａ２に固定された状態に戻される。

次に、固定軸４０の前記一端側（図示例によれば左端側）に位置決めピン６５が挿入固定され、該位置決めピン６５側に、環状スペーサ６６及びばね組立５０が寄せられる（図１１参照）。そして、前記一端側における端部側回転支持部材５１の回転止め部材５１ｄ及び固定軸４０に仮止めピン６１が挿通されることで、端部側回転支持部材５１が固定軸４０に対し軸方向移動不能且つ回転不能な状態に仮止めされる。

次に、ばね組立５０他端側のばね固定部材５２に取っ手６４，６４がハンドル状に装着される（図１１参照）。なお、この取っ手６４を装着する手順は、ばね組立５０を固定軸４０に環装する前等、他の時点とすることも可能である。

次に、ばね組立５０の前記他端側（図１１によれば右端側）を、ねじりコイルばね５３の巻方向へ所定のねじり回数ねじり且つ軸方向へ所定量引っ張った状態で、ばね組立５０他端側のばね固定部材５２に止着具６３を挿通し、該止着具６３を固定軸４０に対し軸方向移動不能且つ回転不能に固定する。したがって、ばね組立５０は、ねじりコイルばね５３による周方向の付勢力が蓄積された状態となる。
ここで、前記「ねじりコイルばね５３の巻方向」とは、当該組立作業前のねじりコイルばね５３単体の製造段階において、素線をコイル状に巻く際の巻方向であり、図１１の一例によれば、軸方向左側から視た場合の時計方向である。
前記作業は、ばね組立５０を所定のねじり回数ねじった後に所定量軸方向へ引っ張ればよいが、ばね組立５０を所定のねじり回数ねじりながら所定量引っ張るようにしてもよいし、ばね組立５０を所定量引っ張った後に所定のねり回数ねじるようにしてもよい。

前記ねじり回数は、開閉体１０を全閉状態から全開状態にする際に、巻取体３０をねじりコイルばね５３の付勢力によって回転させて、開閉体１０を全て巻取体３０に巻き取れるように適宜に調整されている。より詳細に説明すれば、このねじり回数は、全閉状態の開閉体１０を全て巻取体３０に巻き取った際に巻取体３０が回転する回数に、適宜なねじり回数（例えば、１０〜１５巻数程度）を加算した値とされる。前記加算されるねじり回数は、巻取体３０が開閉体１０を全閉から全開までスムーズに巻き取るだけのトルクを発生するように、予め実験又は計算等によって設定される値である。

また、前記作業において、ばね組立５０を引っ張る量は、軸方向へ引っ張ったばね固定部材５２を止着する位置、すなわち上記手順で固定軸４０に穿設された貫通孔４４（図９参照）の位置により定まる。この位置は、ねじりコイルばね５３が、自由状態から引っ張られることなく前記ねじり回数だけねじられることで軸方向へ伸びる長さよりも長くなるように、設定されている。
つまり、ねじりコイルばね５３は自由状態で全密着状に形成されているため、このねじりコイルばね５３の一端側を止着しその他端側を前記ねじり回数だけねじった場合、該ねじりコイルばね５３は、外力によって引っ張られることがなくても、「前記ねじり回数×素線外径ｗ」の長さだけ軸方向へ伸びることになる。本実施例の作業手順によれば、このようにしてねじりコイルばね５３が伸びた状態から、更にねじりコイルばね５３の素線外径ｗの１〜３倍、好ましくは２倍の寸法だけねじりコイルばね５３が長くなるように引っ張られて、ばね固定部材５２が固定軸４０の軸方向の中心寄りに止着具６３によって止着される。

すなわち、ねじりコイルばね５３は、引っ張られると、部分的に直径Ｄが細くなること等に起因して、蛇行状態となり凹凸ができ、密の部分と粗の部分を有する粗密状態となる。
ねじりコイルばね５３の引張量は、例えば、前記粗密状態となった場合に、密の部分でばね素線間が接近していたとしても接触しないように、適宜に調整されている。さらには、ねじりコイルばね５３の引張量は、蛇行状態になっていてもばね素線が固定軸４０および筒状ライナー５４に接触しないように調整するのが好ましい。ここで、前記接触しないとは、開閉体１０の開閉動作に伴うねじりコイルばね５３の巻き締め又は巻き戻し中に、振動等に起因して、ばね素線間の接触や、ばね素線と固定軸４０又は筒状ライナー５４との接触が若干あったとしても、その頻度や時間が希少であって実質的に接触しない場合と同程度な場合も含む。
前記のように調整しておけば、開閉体１０の全閉位置からの開放動作に伴い、ねじりコイルばね５３のねじり回数が減少し、各ばね素線間が拡大してゆき、かつ、ねじりコイルばね５３の内径ｄが大きくなるので、ばね素線間の接触や、ねじりコイルばね５３と固定軸４０または筒状ライナー５４との接触を避けることができる。
このような観点から、本実施例のねじりコイルばね５３は、開閉体１０が全開位置から全閉位置までの範囲を移動する間に素線間が接触しないように、軸方向へ引っ張られており、より好ましくは、自由状態から巻方向へ前記ねじり回数ねじられることで軸方向へ伸びる長さよりも、該ねじりコイルばね５３の素線外径ｗの１〜３倍、好ましくは約２倍の寸法だけ長くなるように、軸方向へ引っ張られている。

次に、ばね固定部材５２側に中央側回転支持部材７０及び位置決めスリーブ６７を寄せて、位置決めスリーブ６７を止着具６８によって固定軸４０に止着する。
よって、ばね組立５０は、ねじりコイルばね５３に巻取り方向の付勢力と軸方向の引張力を蓄積した状態に保持される。

次に、固定軸４０の一他側及び／又は他端側が専用治具Ａから外され、端部側回転支持部材５１，５１’及び中央側回転支持部材７０の周囲に、巻取体３０が環状に装着され止着具（図示しないボルトやネジ等）によって固定される。
すなわち、この状態は、ねじりコイルばね５３の軸方向の一端側（図１によれば右端側）を固定軸４０（回転不能部位）に止着し、その他端側（図１によれば左端側）を、所定のねじり回数ねじり且つ軸方向へ引っ張った状態で巻取体３０に止着したことになる。

次に、一体化された巻取体３０、固定軸４０及びばね組立５０等は、専用治具Ａから完全に外される。そして、固定軸４０の両端部が、開放時の開閉体１０を収納する収納ケース（図示せず）内において、ガイド軸２０から略水平方向へ離間した位置に配置され（図１２参照）、該収納ケース内の不動部位（例えばブラケット等）に固定される。

次に、開閉体１０がガイド軸２０の上半部側に掛け回され、該開閉体１０の開放方向側端部が巻取体３０の外周面に止着される（図１２参照）。詳細には、上述したように、開閉体本体１２の開放方向側端部が着脱手段１３を介して、巻取体３０に予め止着された基部１１の閉鎖方向側端部に止着される（図８参照）。

次に、開閉体１０の閉鎖方向端部を着座対象部位に当接させた全閉状態において、固定軸４０一端側の仮止めピン６１を抜くことで、ばね組立５０の端部側回転支持部材５１を固定軸４０に対し回転自在にし、当該組立作業を完了する。この全閉状態では、巻取体３０が、ねじりコイルばね５３の復元力によって巻取り回転方向へ付勢される。

次に、当該開閉装置１の開閉動作時の作用効果について説明すれば、前記全閉状態において、図示しない駆動源の駆動によってガイド軸２０を巻取り方向（図１２によれば時計方向）へ回転させれば、この回転に伴って開放動作する開閉体１０の基端側は、ねじりコイルばね５３の復元力によって回転する巻取体３０に巻き取られる。
また、図示しない駆動源の駆動によってガイド軸２０を繰出し方向へ回転させて開閉体１０を閉鎖動作した際には、開閉体１０が巻取体３０から繰り出されるとともに、巻取体３０の繰出し回転に伴って、ねじりコイルばね５３に、ねじり方向の付勢力が蓄積される。
このように、ねじりコイルばね５３は、開閉体１０の開閉動作に伴って、ねじり方向の回転と、復元方向の回転とを繰り返すことになるが、上記止着構造により軸方向へ引っ張られた状態に維持されているため、該ねじりコイルばね５３の素線間には隙間が確保される。このため、この隙間によって、該ねじりコイルばね５３の素線間が圧接され擦れたり、該ねじりコイルばね５３が湾曲して他の部材に摺接したり等することを防ぐことができ、ひいては、ねじりコイルばね５３の耐久性を向上し、ねじりコイルばね５３の付勢力による開閉動作を長期間安定的に維持することができる。

なお、ねじりコイルばね５３を引っ張って止着するための寸法Ｌ１（図１参照）は、ねじりコイルばね５３のねじり回数（あるいは、開閉体１０の全開状態から全閉状態までストローク）に応じて異なる。このため、このねじり回数が多種類となる開閉装置の場合（例えば、現場等に応じて前記ストロークが異なる場合）には、ばね組立５０の止着位置（寸法Ｌ１）を一律には決められないために生産性に劣るおそれがあるが、このような場合でも、開閉頻度が非常に多いために、ねじりコイルばね５３の寿命やばねの性能向上をより重視する開閉装置等の場合には、本実施例を適用するのが有効である。もちろん、開閉装置の適用範囲が決まっている等の理由により、前記ねじり回数の範囲が決まっている場合には、ばね組立５０の止着位置（寸法Ｌ１）を一律に設定できるので、製造コストの削減や品質向上の効果が大きくなる。

また、上記実施例によれば、ねじりコイルばね５３のねじり回数は、開閉体１０を全閉状態から全開状態まで開放動作させることを前提にしているが、通常の使用状態では全閉までには至らずに、所定の中間位置で停止させる場合（例えば、昼間は換気等のために全閉よりも若干開放した位置で開閉体を停止するように設定し、夜間の所定時間になったときに防犯等のために本来の全閉位置で開閉体を停止するようにした場合）に、この中間位置の状態を前記全閉状態とみなして、ねじりコイルばね５３のねじり回数を設定することも可能である。

また、上記実施例では、ばね組立５０をねじった状態（すなわち、ねじりコイルばね５３をねじった状態）で固定軸４０に止着し、開閉体１０の上端を巻取体３０に止着するまでの工程（さらには、これらを図示しない収納ケースに収納するまでの工程）を工場にて行うようにしたが、どの工程までを工場で行うのかは任意である。

また、上記実施例によれば、駆動源の駆動によってガイド軸２０を巻取り回転させるのに伴って、固定軸４０がねじりコイルばね５３の復元力で巻取り方向へ回転するようにしたが、他例としては、前記駆動源を省き、ねじりコイルばね５３の復元力のみによってガイド軸２０及び巻取体３０を巻取り方向へ回転させる構成とすることも可能である。

また、上記実施例によれば、ガイド軸２０によって開放方向に対する交差方向へ導かれる開閉体１０を巻取体３０に巻き取る二軸式の開閉装置１を構成したが、他例としては、図１３に示すように一軸式の開閉装置２を構成することも可能である。
図１３に示す開閉装置２は、回転可能に支持された筒状の巻取体３０’と、該巻取体３０’の外周部に止着された開閉体１０とを備え、巻取体３０’の構造を、上述した巻取体３０と略同様に構成している。
この開閉装置２によれば、巻取体３０’を一方へ回転すれば、該巻取体３０’の外周から直接下方へ開閉体１０が繰り出され閉鎖動作をし、同巻取体３０’を逆方向へ回転すれば開閉体１０の基端側が直接巻取体３０’の外周に巻かれることになる。そして、この開閉動作に伴い、上記開閉装置１と略同様に、巻取体３０’内のばね組立５０のねじり方向の回転と復元方向の回転とを繰り返すが、コイルばね５３の素線間の隙間により良好な耐久性を得ることができる。
なお、この開閉装置２は、開閉体１０を手動で開閉する態様としてもよいし、巻取体３０を駆動源の駆動力によって回転させることで開閉体１０を開閉動作する態様としてもよい。開閉体１０を手動で開閉する態様とした場合、巻取体３０をねじりコイルばね５３の付勢力によって巻取回転させる構成としてもよいし、開閉体１０を開閉途中位置で停止させるために巻取体３０をねじりコイルばね５３の付勢力を用いる構成（所謂バランスシャッターの構成）とすることも可能である。また、巻取体３０を駆動源の駆動力によって回転させる態様とした場合、前記駆動源の駆動力をねじりコイルばね５３の付勢力によって補助するようにしてもよいし、巻取体３０を前記駆動源によって繰出し回転し同巻取体３０をねじりコイルばね５３の付勢力によって巻取り回転させるようにしてもよい。

また、上記実施例では、ねじられたねじりコイルばね５３の復元力により巻取体３０，３０’を巻取り方向へ回転させる構成としたが、他例としては、ねじられたねじりコイルばね５３の復元力によって巻取体３０，３０’を繰出し方向へ回転させる構成とすることも可能である。

１，２：開閉装置 １０：開閉体
３０：巻取体 ５０：ばね組立
５１：端部側回転支持部材 ５１ｄ：回転止め部材
５２：ばね固定部材 ５３：ねじりコイルばね
７０：中央側回転支持部材

Claims (8)

1. 回転可能に支持された筒状の巻取体と、該巻取体内に略同芯状に設けられたねじりコイルばねと、該巻取体に巻き取られたり繰り出されたりする開閉体とを備え、前記開閉体の開閉動作に伴い、前記巻取体を前記ねじりコイルばねの周方向の付勢力により回転させるようにした開閉装置において、
   前記巻取体の中心側に配置されて両端側が不動部位に固定された固定軸を備え、
   前記ねじりコイルばねは、前記固定軸の周囲に環状に設けられ、その軸方向の一端側がばね固定部材を介して前記固定軸に止着され、その他端側が、軸方向へ引っ張られた状態で前記巻取体に止着され、
   前記ばね固定部材は、前記固定軸に環状に装着され、前記ねじりコイルばねの前記一端側に固定されるばね固定部と、前記固定軸に対し止着具によって止着固定される止着部とを有し、
   前記ばね固定部は、雄ネジ状に形成されるとともに前記ねじりコイルばねの前記一端側に螺合され、
   前記止着部は、角柱状に形成され、前記固定軸に止着される前記止着具を挿通するための貫通孔を、周方向において異なる角度に複数配設していることを特徴とする開閉装置。
2. 前記止着部には、取っ手を着脱可能にするための止着孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の開閉装置。
3. 前記ねじりコイルばねの内側において前記固定軸の外周面に環状に装着された筒状ライナーを具備し、前記ねじりコイルばねが前記固定軸に直接接触しないようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の開閉装置。
4. 前記固定軸には、前記ばね固定部材に対し該固定軸の軸方向における前記ねじりコイルばね側とは反対側に、外周面に止着凹部を有する環状の中央側回転支持部材が、回転自在に装着され、
   前記巻取体は、周壁に内部側へ突出する嵌合部を有する略筒状に形成され、該嵌合部を前記止着凹部に嵌め合せて前記中央側回転支持部材の外周面に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の開閉装置。
5. 前記固定軸に環状に装着可能な端部側回転支持部材と、該端部側回転支持部材に対し軸方向に間隔を置いて配置された前記ばね固定部材と、これら端部側回転支持部材とばね固定部材との間に装着された前記ねじりコイルばねとを一体的に具備してばね組立てが構成され、
   前記ばね組立には、前記固定軸が貫通状に挿通され、
   前記固定軸における前記端部側回転支持部材よりも軸方向外側には、前記ばね組立の軸方向外側への移動を規制するように位置決めピンが挿入固定され、
   前記端部側回転支持部材及び前記固定軸には、これら双方の部材に跨る仮止めピンを挿通するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の開閉装置。
6. 前記開閉体を上半部側に沿わせて開閉体開閉方向に対する交差方向へ導くガイド軸を備え、前記巻取体は、前記ガイド軸に対し前記交差方向へ離間した位置に設けられ、前記ガイド軸によって導かれた前記開閉体を巻き取ることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の開閉装置。
7. 前記ねじりコイルばねは、前記他端側が、前記ねじりコイルばねの巻方向へ所定のねじり回数ねじられ且つ軸方向へ引っ張られた状態で前記巻取体に止着され、周方向の復元力によって前記巻取体を巻取方向へ回転させるように設けられていることを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の開閉装置。
8. 前記ねじりコイルばねの一端側を前記固定軸に着脱可能に止着する工程と、同ねじりコイルばねの他端側を巻方向へ前記ねじり回数ねじるとともに引っ張って前記固定軸の軸方向の中心寄りに止着する工程と、前記着脱可能に止着された同ねじりコイルばねの前記一端側を前記巻取体に止着する工程と、前記着脱可能に止着された同ねじりコイルばねの前記一端側を前記固定軸から外す工程とを含むことを特徴とする請求項７記載の開閉装置の製造方法。

Images