JP6992302B2 - 遮断装置及び遮断装置の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物の開口部を覆って遮断する遮断装置及び遮断装置の動作方法に関する。

円窓等の円形状の開口部が建物に設けられることがある。この円形状の開口部を閉める機構も検討されている（非特許文献１及び特許文献１参照。）。非特許文献１には、円い窓に対応した円形タイプのブラインドが表示されている。また、特許文献１には、両側端部を円弧の溝状の窓枠に、回転可能な円形障子を配置し、この円形障子をローラ装置等で回転させて、窓の開閉を行なう。

特開平７－２１７３２３号公報

総合インテリア 松装株式会社 「タチカワブラインド シルキー変形窓円形タイプ」、［online］、［平成２９年６月２３日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：http://www.matusou.co.jp/blind/silky/s_h_en.html＞

上述した円形タイプのブラインドや円形障子においては、円形の窓を左右又は上下から徐々に閉鎖する。しかしながら、窓を遮断時に、円形（窓の形状）を活かすことができなかった。

・上記課題を解決するための遮断装置は、建物の開口部を覆って遮蔽する遮断装置であって、前記開口部の周縁部に対応する円周上に配置され、先端から徐々に広がった形状の３枚以上の羽根部材と、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出す駆動源と、隣接する前記羽根部材が、前記羽根部材を厚さ方向で重ならないようにずらす階層調整部材とを備え、前記羽根部材は、前記駆動源によって前記開口部の中心へと押し出された際に、前記開口部の正面視において、隣接する前記羽根部材と隙間が生じない位置で配置されている。これにより、頑丈で撓み難い羽根部材を開口部内で重ねて、開口部の中心を残しながら開口領域を徐々に小さくして、中心を最後に遮断することができる。従って、開口部の形状を活かしながら、開閉時における意匠性を向上させることができる。

本発明によれば、開口部の形状を活かしながら開口部を遮断することができる。

実施形態における開口部に配置されたシャッターを室内側から見た正面図。 実施形態におけるシャッターの側面図であって、（ａ）は設置された状態、（ｂ）は（ａ）における要部の部分拡大図。 実施形態におけるシャッターの羽根側から見た全体斜視図。 実施形態におけるシャッターのベース部材の正面図。 実施形態における羽根ユニットを説明する説明図であり、（ａ）は羽根ユニットの裏面図、（ｂ）は羽根ユニットの一部分解斜視図、（ｃ）は階層調整部材を説明する要部の断面図。 実施形態における閉鎖状態における羽根ユニットの重なり状態を説明する説明図であり、（ａ）は表側、（ｂ）は裏側を示す。 実施形態における羽根ユニットの動きを説明する説明図であり、（ａ）は全開状態、（ｂ）は途中の状態、（ｃ）は全閉状態を示す。 実施形態における羽根ユニットによる開口部の開閉状態を説明する説明図であり、（ａ）は全開状態、（ｂ）～（ｅ）は途中の状態、（ｆ）は全閉状態を示す。

以下、図１～図８を用いて、遮断装置及び遮断装置の動作方法を具体化した一実施形態について説明する。
図１は、窓開口部Ｗ１からの光を遮断する遮断装置としてのシャッター１０を、室内側から見た図（正面視の図）である。図１は、シャッター１０の全閉状態を示している。この場合、シャッター１０は、複数の羽根部材によって、円形形状の窓開口部を覆う。本実施形態では、８枚の羽根部材によって窓開口部Ｗ１が覆われる。ここで、窓開口部Ｗ１には、ガラス等の透明部材６１が配置されている。この透明部材６１は、四角形状のサッシ枠６２に嵌め込まれている。また、窓開口部Ｗ１の周縁部には、円弧形状の複数の化粧パネル６５が、円を形成するように配置されている。本実施形態では、化粧パネル６５の内側で、窓開口部Ｗ１が形成されている。

図２（ａ）は、シャッター１０が設けられた建物の要部の側面断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部拡大図である。図３は、シャッター１０を室内側から見た斜視図である。

図２（ａ）に示すように、建物の躯体５０に形成された建物開口部５１の最外部には、ガラス等で構成される外側透明板５２が設けられている。そして、外側透明板５２から距離をおいて、建物開口部５１の内側には、内室Ｓ１が、天井材５６、床材５７及び側壁部材５８によって区画されている。この内室Ｓ１は、天井材５６が躯体５０から吊り下げられ、床材５７が躯体５０から浮いたフローティング構造によって防音を実現している。内室Ｓ１の外側透明板５２側の側壁部材５８は、建物開口部５１側に突出し、この突出部には、上述したサッシ枠６２が設けられている。更に、内室Ｓ１の側壁部材５８には、内室Ｓ１側に、上述した化粧パネル６５が取り付けられている。

躯体５０の建物開口部５１内において、外側透明板５２の内側と、内室Ｓ１の側壁部材５８よりも外側との間には、空間Ｓ２が区画されている。この空間Ｓ２に、シャッター１０が配置される。具体的には、空間Ｓ２に臨む躯体５０の天井及び床には、取付部材５５が設けられている。これら取付部材５５には、シャッター１０の上端部及び下端部が設けられている。

シャッター１０は、モータ１５、ベース部材２０、駆動リング３０、羽根ユニット４０を備えている。
図３に示すように、ベース部材２０は、略正方形状のベース板を有し、駆動リング３０は薄いリング形状を有している。そして、本実施形態のシャッター１０は、複数（ここでは８枚）の羽根ユニット４０を備える。これらは、建物の外側から、モータ１５、ベース部材２０、駆動リング３０、羽根ユニット４０の順番で配置されている。

図２に示すように、モータ１５は、ベース部材２０に設けられた取付板の上に設けられている。このモータ１５は、図１に示すように、室内側から見て、シャッター１０の左側下端部に配置されている。モータ１５は、複数の羽根ユニット４０を一度に可動させる駆動源である。モータ１５の回転軸の先端には、ピニオンギア１６が取り付けられている。

図４は、ベース部材２０の正面図（室内側から見た表面）である。ベース部材２０は、略正方形状のベース板２１を備えている。このベース板２１の中央には、円形開口部２２が形成されている。この円形開口部２２は、その中心がベース部材２０の中心と一致するように配置されている。
ベース板２１の左側下端部には、貫通孔２３が形成されている。この貫通孔２３には、モータ１５の回転軸が挿入される。

ベース板２１の表面には、複数の羽根ガイド部材２５が取り付けられている。本実施形態では、羽根ガイド部材２５は、羽根ユニット４０の枚数（８枚）に応じた個数（８個）で設けられている。この羽根ガイド部材２５は、ベース板２１において、同一円上で等間隔に配置されている。各羽根ガイド部材２５は、中央にガイド溝２５ｇが形成された略直方体形状のブロックである。ガイド溝２５ｇは、羽根ユニット４０の動き（移動と姿勢）をガイドする形状を有している。本実施形態では、このガイド溝２５ｇは、後述するように駆動リング３０の回転に応じて羽根ユニット４０が回転する際に、羽根ユニット４０の先端を徐々に窓開口部Ｗ１の中心へと押し出すようにガイドする。
更に、ベース板２１の表面には、同一円Ｃ１上に離隔して複数のガイドローラ２７が形成されている。

図３に示すように、ガイドローラ２７は、駆動リング３０に当接して、駆動リング３０を回動可能に支持する。そして、駆動リング３０は、ガイドローラ２７にガイドされながら、リングの中心を中心として回動する。

図１に示すように、駆動リング３０の左側下端部には、セグメントギア３１が取り付けられている。このセグメントギア３１は、ピニオンギア１６と噛合する。
図３に示すように、駆動リング３０には、各羽根ユニット４０が、支点ピン４２を介して、回動可能に取り付けられている。

図５（ａ）は羽根ユニット４０の裏面図、図５（ｂ）は羽根ユニット４０の分解斜視図、図５（ｃ）は階層調整部材４４の説明図である。
図５に示すように、羽根ユニット４０は、羽根支持板４１、支点ピン４２、ローラ４３及び羽根部材４５を備えている。更に、本実施形態では、８枚の羽根ユニット４０の内、７枚には、階層調整部材４４が設けられている。

図５（ａ）に示すように、羽根ユニット４０は、全体として、先端が細くなるように２つの曲線の外形線が形成されているフィン形状が、矩形状の一辺に接合された形状をしている。

図５（ｂ）に示すように、羽根支持板４１は、変形した略ホームベース形状をしている。この羽根支持板４１は、羽根部材４５よりも厚い金属板で形成されており、羽根部材４５を支持する支持部材として機能している。

更に、羽根支持板４１には、駆動リング３０に固定された支点ピン４２が固定されている。また、羽根支持板４１には、取付部材を介して、ローラ４３が固定されている。このローラ４３は、ベース板２１の羽根ガイド部材２５のガイド溝２５ｇに嵌合されて、回転しながら、ガイド溝２５ｇ内を摺動する。

階層調整部材４４は、羽根支持板４１の隣接する２つの端辺に跨った「く」の字形状で形成されており、羽根支持板４１と羽根部材４５との端部に配置される。各階層調整部材４４は、羽根部材４５よりも厚い板で構成されている。この階層調整部材４４は、隣接する羽根部材４５が重ならないように厚さ方向に羽根部材４５をずらして羽根部材４５の位置を調整する。階層調整部材４４は、羽根ユニット４０の配置順番に応じた枚数が取り付けられている。本実施形態では、階層調整部材４４は、駆動リング３０に近いほうから０枚～７枚が設けられている。

羽根部材４５は、上述した羽根ユニット４０のフィン形状を有している。この羽根部材４５は、窓開口部Ｗ１内において、隣接する羽根部材４５と隙間を生じない位置に、羽根ユニット４０の取付間隔に応じて取り付けられている。本実施形態では、最も室内側にある羽根部材４５以外の羽根部材４５の先端（頂点）の外側（外形線）が、隣接する羽根部材４５に隠れるように取り付けられる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、シャッター１０が全閉した状態における羽根ユニット４０の重なりを室内側から見た図（表面）と、室外側から見た図（裏面）である。最も表面側にあり駆動リング３０から最も遠い位置に配置されている羽根ユニット４０を「Ｆ１」で表示しており、最も裏面側にあり駆動リング３０から最も近い位置に配置されている羽根ユニット４０を「Ｆ８」で示しており、羽根ユニットＦ１～Ｆ８で示した順で、羽根ユニット４０が順次重なっている。

そして、図６及び図５（ｃ）に示すように、駆動リング３０に最も近い羽根ユニットＦ８（４０）には、階層調整部材４４が設けられておらず、羽根支持板４１と羽根部材４５とが当接している。また、駆動リング３０に最も遠い羽根ユニットＦ１（４０）には、７枚の階層調整部材４４が設けられている。そして、羽根ユニットＦ７～Ｆ２は、階層調整部材４４が１枚ずつ増えるように設けられている。この結果、８枚の羽根部材４５は、羽根部材４５の厚さ方向に、配置の順番で、階層調整部材４４の厚さずつ、ずれることになる。

＜シャッター１０の動作＞
次に、図７及び図８を用いて、上述した構成のシャッター１０の動作について説明する。図７は、モータ１５に近い羽根ユニット４０を示した図である。図７（ａ）はシャッター１０を全開した状態、図７（ｂ）は開閉途中の状態、図７（ｃ）はシャッター１０を閉じた状態を示している。

図７（ａ）に示すように、シャッター１０を全開した状態においては、羽根部材４５は、窓開口部Ｗ１よりも外側に位置している。この場合、羽根ユニット４０のローラ４３は、羽根ガイド部材２５のガイド溝２５ｇの外側の端部に位置している。更に、モータ１５の回転軸に嵌合しているピニオンギア１６は、セグメントギア３１の下端部に位置している。

そして、シャッター１０を閉じる場合には、モータ１５を駆動する。
モータ１５の回転軸の回転に応じて、ピニオンギア１６が回転する。そして、このピニオンギア１６に噛合したセグメントギア３１が、室内側から見て反時計回りの回転方向Ｒ１に回転する。この場合、セグメントギア３１が取り付けられている駆動リング３０と、この駆動リング３０に取り付けられている羽根ユニット４０の支点ピン４２とが、回転方向Ｒ１に回転する。

羽根ユニット４０のローラ４３は、固定されているガイド溝２５ｇに嵌合しているため、ローラ４３がガイド溝２５ｇ内を摺動し、羽根ユニット４０は、ガイド溝２５ｇの形状に応じて回転方向Ｒ２に回転する。これにより、羽根部材４５が、円形状の窓開口部Ｗ１から突出して、窓開口部Ｗ１を周縁部から徐々に覆う。

そして、図７（ｂ）に示すように、駆動リング３０に取り付けられた支点ピン４２、ローラ４３、羽根ユニット４０の配置が変化する。
その後、最終的に、図７（ｃ）に示すように、羽根部材４５が、円形状の窓開口部Ｗ１から、更に突出する。ただし、羽根ユニット４０の階層調整部材４４及び羽根支持板４１は、窓開口部Ｗ１よりも外側に位置している。更に、この場合、ピニオンギア１６は、セグメントギア３１の上端部に噛合し、羽根ユニット４０のローラ４３は、ガイド溝２５ｇの内側の端部に位置する。

図８には、羽根ユニット４０の８枚の動きを示している。図８（ａ）は全開した状態、図８（ｆ）は閉じた状態である。図８（ｂ）～図８（ｅ）はシャッターを徐々に閉じた状態を示している。上述した図７における羽根ユニット４０の動きによって、８枚の羽根部材４５は、窓開口部Ｗ１の周縁部から徐々に中心に向かって、八角形状の隙間を小さくしながら、窓開口部Ｗ１を周縁部から徐々に覆って、最終的に窓開口部Ｗ１を全閉する。

シャッター１０を、図７（ｃ）及び図８（ｆ）の全閉状態から開く場合には、モータ１５を逆回転させる。これにより、セグメントギア３１、駆動リング３０、支点ピン４２が、回転方向Ｒ１と反対の時計回りに回転し、ローラ４３が羽根ガイド部材２５のガイド溝２５ｇにガイドされて、羽根ユニット４０が回転方向Ｒ２の反対方向に回転する。このため、図７（ｂ）及び図８（ｅ）～図８（ｂ）の途中状態を経過して、結果として、図７（ａ）及び図８（ａ）の全開状態になる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のシャッター１０は、窓開口部Ｗ１の周縁部に対応する円周上に配置された８枚の羽根ユニット４０と、羽根ユニット４０を窓開口部Ｗ１の中心へと押し出すモータ１５を備える。羽根ユニット４０は、隣接する羽根部材４５が重ならないように厚さ方向に羽根部材４５をずらす階層調整部材４４を備えている。これにより、薄板で構成されたカメラの絞り羽根と異なり、頑丈で撓み難い羽根部材４５を窓開口部Ｗ１内で重ねることができる。また、窓開口部Ｗ１の中心を残しながら開口領域を徐々に小さくして、中心を最後に遮断することができる。従って、窓開口部Ｗ１の形状を活かしながら、開閉時における意匠性を向上させることができる。

（２）本実施形態のシャッター１０は、８枚の羽根部材４５によって八角形状に形成した隙間を、この形を保ったまま徐々に小さくなるようにして遮断する。これにより、羽根部材４５の枚数に応じた多角形状に開口領域にすることができる。

（３）本実施形態のシャッター１０の羽根ユニット４０は、羽根部材４５より厚く羽根部材４５を支持する羽根支持板４１を備える。これにより、窓開口部Ｗ１を覆う羽根部材４５を薄くしても、厚い羽根支持板４１によって羽根部材４５を強固に支持することができる。

（４）本実施形態の羽根ユニット４０は、羽根部材４５と羽根支持板４１との間に、階層調整部材４４が設けられている。これにより、羽根部材４５の厚さ方向の位置を、階層調整部材４４によって、任意に効率的に変更することができる。

（５）本実施形態の各羽根ユニット４０には、羽根ユニット４０の配置順番に応じた枚数の階層調整部材４４が取り付けられている。これにより、８枚の羽根部材４５の厚さ方向の位置を段々と変更することができる。

（６）本実施形態のシャッター１０は、羽根ユニット４０の支点ピン４２が取り付けられモータ１５によって回転される駆動リング３０と、ベース板２１に固定された羽根ガイド部材２５とを備えている。羽根ガイド部材２５は、駆動リング３０の回動に応じて回転方向Ｒ１に移動する羽根ユニット４０を窓開口部Ｗ１の中心へと押し出すようにガイドするガイド溝２５ｇを備えている。これにより、１つのモータ１５で、複数の羽根部材４５を、窓開口部Ｗ１の中心方向に同時に押し出すことができる。

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、羽根ユニット４０の羽根支持板４１、階層調整部材４４、羽根部材４５等の形状は、上述した形状に限定されない。例えば、羽根部材４５は、窓開口部Ｗ１の正面視において、厚さ方向に重ならないのであれば、隣接する羽根部材４５と、更に隣接する羽根部材の両方に重なる形状であってもよい。また、上記実施形態では、羽根ユニット４０の先端（頂点）の外側が隠れるように重ねた配置にして、羽根ユニット４０の枚数に応じた多角形で構成された隙間を徐々に小さくした。これに代えて、羽根ユニット４０の枚数とは異なる多角形状の隙間を形成し、この隙間を徐々に小さくする羽根部材４５の形状としてもよい。すなわち、開口部の正面視において、隣接する羽根部材と隙間が生じない状態で、羽根部材が、開口部の中心へと押し出されればよい。この場合、隣接する羽根部材と隙間が生じない状態には、開口部の周縁部側において隙間が生じていなければよく、羽根部材の先端（頂点）において一部隙間が生じている状態を含むものとする。

・上記実施形態においては、８枚の羽根ユニット４０を用いた。羽根ユニット４０の枚数は、上記実施形態に限定されず、開口部の周縁部に対応する円周上に配置される３枚以上であればよい。この場合、枚数を多くすれば、開閉時の残存領域が円に近くなる。

・上記実施形態においては、８枚の羽根ユニット４０は、各羽根部材４５が順番に８枚重なるように、階層調整部材４４の枚数を調整した。すべての羽根ユニット４０が順番に並ぶ場合に限られない。例えば、隣接する羽根部材４５の厚さ方向の位置を交互に配置して、シャッター１０を閉める際に、各羽根部材４５が厚さ方向に重ならない配置としてもよい。

・上記実施形態においては、モータ１５によってすべての羽根部材４５を窓開口部Ｗ１の中心部へと押し出した。各羽根部材４５を押し出す駆動源の個数は、１つに限られない。例えば、羽根部材毎や複数の羽根部材毎に駆動源を設けてもよい。

・上記実施形態において、シャッター１０は、円形状の窓開口部Ｗ１を遮断した。シャッター１０が遮断する開口部の形状は、円形状限らず、例えば、三角形や四角形等の多角形状や半円形状の曲線形状であってもよい。この場合においても、開口部の中心をシャッター１０の中心とすることにより、開口部の形状を活かしながら開口部を遮断することができる。

Ｃ１…円、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８、４０…羽根ユニット、Ｆ８…羽根ユニット、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ｓ１…内室、Ｓ２…空間、Ｗ１…窓開口部、１０…シャッター、１５…モータ、１６…ピニオンギア、２０…ベース部材、２１…ベース板、２２…円形開口部、２３…貫通孔、２５…羽根ガイド部材、２５ｇ…ガイド溝、２７…ガイドローラ、３０…駆動リング、３１…セグメントギア、４０…羽根ユニット、４１…羽根支持板、４２…支点ピン、４３…ローラ、４４…階層調整部材、４５…羽根部材、５０…躯体、５１…建物開口部、５２…外側透明板、５５…取付部材、５６…天井材、５７…床材、５８…側壁部材、６１…透明部材、６２…サッシ枠、６３…側壁部材、６５…化粧パネル。

Claims (5)

1. 建物の開口部を覆って遮蔽する遮断装置であって、
   前記開口部の周縁部に対応する円周上に配置され、先端から徐々に広がった形状の３枚以上の羽根部材と、
   前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出す駆動源と、
   隣接する前記羽根部材が、前記羽根部材を厚さ方向で重ならないようにずらす階層調整部材とを備え、
   前記羽根部材は、前記駆動源によって前記開口部の中心へと押し出された際に、前記開口部の正面視において、隣接する前記羽根部材と隙間が生じない位置で配置され、
   前記羽根部材よりも厚い支持部材により、前記羽根部材を支持するように設けたことを特徴とする遮断装置。
2. 前記羽根部材は、前記階層調整部材を介して前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
3. 建物の開口部を覆って遮蔽する遮断装置であって、
   前記開口部の周縁部に対応する円周上に配置され、先端から徐々に広がった形状の３枚以上の羽根部材と、
   前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出す駆動源と、
   隣接する前記羽根部材が、前記羽根部材を厚さ方向で重ならないようにずらす階層調整部材と、
   前記駆動源により回動される駆動リングと、
   前記駆動リングの回動に応じて移動する前記羽根部材に応じて、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出すように前記羽根部材の動きをガイドするガイド部材とを備え、
   前記羽根部材は、前記駆動源によって前記開口部の中心へと押し出された際に、前記開口部の正面視において、隣接する前記羽根部材と隙間が生じない位置で配置されていることを特徴とする遮断装置。
4. 建物の円形の開口部の周縁部に配置された３枚以上の羽根部材によって前記開口部を覆って遮断する遮断装置の動作方法であって、
   前記遮断装置は、前記開口部の周縁部に対応する円周上に配置され、先端から徐々に広がった形状の前記羽根部材と、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出す駆動源と、隣接する前記羽根部材が、前記羽根部材を厚さ方向で重ならないようにずらす階層調整部材とを備え、前記羽根部材よりも厚い支持部材により、前記羽根部材を支持するように設け、
   前記駆動源が、前記開口部の正面視において、隣接する前記羽根部材と隙間が生じない状態で、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出すことを特徴とする遮断装置の動作方法。
5. 建物の円形の開口部の周縁部に配置された３枚以上の羽根部材によって前記開口部を覆って遮断する遮断装置の動作方法であって、
   前記遮断装置は、前記開口部の周縁部に対応する円周上に配置され、先端から徐々に広がった形状の前記羽根部材と、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出す駆動源と、隣接する前記羽根部材が、前記羽根部材を厚さ方向で重ならないようにずらす階層調整部材と、前記駆動源により回動される駆動リングと、前記駆動リングの回動に応じて移動する前記羽根部材に応じて、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出すように前記羽根部材の動きをガイドするガイド部材とを備え、
   前記駆動源が、前記開口部の正面視において、隣接する前記羽根部材と隙間が生じない状態で、前記羽根部材を前記開口部の中心へと押し出すことを特徴とする遮断装置の動作方法。

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