JPH01299336A

JPH01299336A - オーバーヘツド・ドアまたはシヤツタ開閉装置用ねじりばね

Info

Publication number: JPH01299336A
Application number: JP12854388A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nagakubo; 真一長久保; Masami Ashino; 芦野　正美
Original assignee: Murata Spring Co Ltd
Current assignee: Murata Spring Co Ltd
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はねじりばねの弾性力によりオーバーヘッド・ド
アまたはシャッタスラットを開閉するオーバーヘッド・
ドアまたはシャッタ開閉装置に用いるねじりばね関する
。

従来の技術建物等の出入口に設置されるオーバーヘッド・ドアは、
通常その上方にオーバーヘッド・ドア開閉装置を配して
いる。オーバーヘッド・ドアはその両端が垂直レールと
上方に設けられた水平レールに案内され、オーバーヘッ
ド・ドア開閉装置に内蔵されたねじりばねの弾性力を利
用して開閉される。オーバーヘッド・ドアが閉じられる
ときねじりばねは巻き込まれ弾性エネルギーを１え、オ
ーバーヘッド・ドアが開かれるときねじりばねは巻きほ
どかれその弾性エネルギーを解放するために、オーバー
ヘッド・ドアを軽く開閉することができる。

従来、オーバーヘッド・ドア開閉装置に利用されるねじ
りばね材料の断面形状は丸である。例えば、輻８．４２
０ｍｍ、高さ３．９５０ｍｍ、重量約６９０ｋｇのオー
バーヘッド・ドアを開閉するために用いられる材料断面
形状が丸のねじりばねは、ばねコイルの平均直径が９７
．５ｍｍ、ばね材料の断面の直径が８．０ｍｍ、ばね巻
き数が１３３回、ばね長さ１，０７２ｍｍであり、この
ねじりばねを４本用いる。

建物等の出入口に設置されるシャッタは、通常その上方
にシャッタ開閉装置を配している。シャッタスラットは
その両端が垂直ガイドレールに案内され、シャッタ開閉
装置に内蔵されたねじりばねの弾性力を利用して開閉さ
れる。シャッタスラットが閉じられるときねじりばねは
巻き込まれ弾性エネルギーを蓄え、シャッタスラットが
開かれるときねじりばねは巻きほどかれその弾性エネル
ギーを解放するために、シャッタスラットを軽く開閉す
ることができる。

従来、シャッタ開閉装置に利用されるねじりばね材料の
断面形状は丸である。例えば、１１２．５００１１ＩＩ
１１１高さ２．９００ｍｍ１重量約３６ｋｇのシャッタ
スラットを開閉するために用いられる材料断面形状が丸
のねじりばねは、ばねフィル平均直径が８５．５ｍ＋ｎ
１ばね材料の断面の直径が５．５ｍｍ、ばね巻き数が６
１回、ばね長さ３３５＋ｎｍであり、このねじりばねを
２本用いる。

ねじりばねに作用するねじりモーメントは、オーバーヘ
ッド・ドアまたはシャッタスラット（以下オーバーヘッ
ド・ドア等という）を開くためにオーバーヘッド・ドア
等を例えば手で所定の位置まで開いた後、オーバーヘッ
ド・ドアまたはシャッタ開閉装置（以下オーバーヘッド
・ドア開閉装置等という）により更にオーバーヘッド・
ドア等を開くために必要なモーメントである。オーバー
ヘッド・ドアまたはシャッタの大きさが大きくなる程オ
ーバーヘッド・ドア等を開くのに必要なねじりばねのね
じりモーメントも大きくなければならないが、ねじりば
ねの材料の種類や寸法等によって許容される曲げ応力は
一定のため、ねじりばね材料の断面形状が丸の場合材料
の線径を太くすることが必要である。又、オーバーヘッ
ド・ドアまたはシャッタの開口高さが高くなる程、ばね
の変位角を大きくしなければならないため、ねじりばね
の巻数を増加させなければならない。従ってオーバーヘ
ッド・ドアまたはシャッタが大きくなる程ねじりばねは
大きくなり、寸法や重量が増加し、オーバーヘッド・ド
ア開閉装置等の寸法も大きくなる。そのため、オーバー
ヘッド・ドア開閉装置等の取り付けが困難となったり、
場合によっては出入口の間口が制約を受ける事態も生ず
る。

ばね定数はねじりばねの線径、巻数、ねじりばねのコイ
ル平均直径等によって調整できるが、ねじりばねの寸法
に制約を受ける場合ねじりばねのコイルの外径または内
径や長さ等を自由に変えることが困難である。

発明が解決しようとする問題点このように、材料の断面形状が丸のねじりばねにあって
は、長く重いねじりばねを使用しなければならず、大き
く重いので加工がしにくいうえ、広い保管場所を必要と
し、更に多量のばねの運搬に困難を伴う。又、ねじりば
ねの長さが長くなると、オーバーヘッド・ドアの巻上げ
シャフトまたはシャッタスラットの巻上げシャフト　（
以下単に巻上げシャフトともいう）の外側に位置するね
じりばねが自重により垂れ下がったり、ねじりによって
ねじりばねに蛇行が生じ、ねじりばねと巻上げシャフト
とが強い力で接触し、構成部品に損傷が生じたり、ある
いは摩擦抵抗によって所定のばねねじりモーメントが得
られず、オーバーヘッド・ドア等の開閉が円滑に行なわ
れないという問題がある。

これら問題点はねじりばねの長さおよびばねの重量に起
因する所が大である。従って本発明はねじりばね材料の
断面形状を変えることにより、従来のねじりばね材料の
断面形状が丸のばねと同じばね特性を有しつつ、軽量で
長さの短い、オーバーヘッド・ドア開閉装置等用のねじ
りばねを得ることを目的とする。

問題を解決しようとするための手段本発明は上記問題点を解決するものであって、ねじりば
ねの弾性力によりオーバーヘッド・ドアまたはシャッタ
スラットを開閉するオーバーヘッド・ドアまたはシャッ
タ開閉装置において、ねじりばねの材料断面形状がばね
の軸線と垂直方向に軸線方向よりも長く延びた四辺形で
あって、ねじりばねのコイル平均直径をり０、ねじりば
ねの軸線方向のねじりばね材料断面の２辺の平均長さを
ｂ１該２辺の間の距離をｈとした場合、Ｉ）ｏ／ｈの値
が５以上３０以下、好ましくは８以上２５以下であり、
旦つｈ／ｂの値が１．０５以上４．０以下、好ましくは
１．１以上２．８５以下であるねじりばねを具備するこ
とを特徴とするものである。

Ｄ、／ｈの値を５以上としたのは、ＤＯ／ｈの値が小さ
くなりすぎると、ねじりばねコイルが巻きにくいうえ、
ｏ　ｏ　／　ｈの小さいばねは、ばねのコイルの内側と
巻上げシャフトとが干渉しやすくなり、ねじりばねや巻
上げシャフトに損傷を生じるおそれがあるからである。

Ｄｏ／ｈの値を３０以下としたのは、３０を越える場合
、ｈの大きいねじりばねを用いるとコイル径が大きくな
り、オーバーヘッド・ドア開閉装置等の寸法が大きくな
り広い取り付はスペースを要するからである。ねじりば
ねのｈが小さい場合でも、Ｄ、／ｈの大きいものは、必
要以上にオーバーヘッド・ドア開閉装置等が大きくなる
。　また、Ｄｅ／ｈの大きいねじりばねはばねの巻数を
少なくできるが、少ない巻数のねじりばねを多数回巻き
込んでいくと、ねじりばねの蛇行が大きくなり不安定と
なる。更に、ねじりばねの巻き込み時と解放時の巻き込
み数の変化の割合やねじりばねコイルの平均直径の変化
の割合が大きくなり、ねじりばねに加わる応力振幅が大
きくなるため、ねじりばねの寿命に悪影響を及ぼす。

ｈ／ｂの値を４．０以下としたのは、４．０を越えると
コイル巻線時ばね材料に倒れが生じやすくなりコイルが
巻きにくくなるからである。

ねじりばねのコイル平均直径Ｄ０は５０ｍｍ以上２００
ｍｍ以下が望ましい。Ｄ６が５０ｍｍ未満では巻上げシ
ャフトとねじりばねとの空隙が小さくなり、ねじりばね
を巻き込んだときにねじりばねと巻上げシャフトが干渉
するおそれがあるからである。Ｄｏが２００１１１１程
度を越える場合、ねじりばねの外形寸法が大きくなりオ
ーバーヘッド・ドア開閉装置等が大きくなり、また、ね
じりばねを巻上げシャフトに取り付ける部品も大きくな
る。

ねじりばねの軸線方向の２辺の間の距離りは４ｍｍ以上
１５ｍｍ以下が望ましい。ｈが４＋ｎｎ＋未満では、通
常使用されているオーバーヘッド・ドア等を開閉するの
に必要とされるモーメントを得るために、ねじりばねの
本数を増やす必要があるからである。

ねじりばね材料の断面形状は、ばねの軸線と垂直方向に
軸線方向よりも長く延びた四辺形、好ましくは長方形ま
たは台形である。台形の場合、ねじりばねの軸線方向の
ねじりばね材料断面の２辺において、軸線に近い一辺の
長さと軸線に遠い他の一辺の長さとの比の値が０．８５
以上１．１５以下であることが望ましい。この場合すは
、ねじりばねの軸線に近い一辺の長さと軸線に遠い他の
一辺の長さの平均値である。なお、ねじりばね材料の角
は面取りされていてもよい。ねじりばねの軸線方向のね
じりばね材料断面の２辺が孤を描いていてもよい。この
場合２つの孤の弦の長さの平均をｂとし、これらの弦の
間の距離をｈとする。

１里本発明により、例えば断面形状が丸のねじりばねの材料
線径と等しいｈを有する材料断面形状が長方形のねじり
ばねであって、材料断面形状が丸のねじりばねとコイル
平均直径および巻数の同じねじりばねを用いると、ねじ
りばねのねじりモーメントを等しく保持しつつねじりば
ねに加わる曲げ応力を増加することなく、断面形状が丸
のねじりばねに比較してねじりばねの重量及び長さを各
々約２５％及び約４０％減少できる。

実施例第１図は本発明が実施されるオーバーヘッド・ドアの内
観図である。オーバーヘッド・ドア１はその両側が垂直
レール２と天井下に設けられた水平レール３に案内され
、オーバーヘッド・ドア開閉装置ｌＯによって開閉され
る。１１はオーバーヘッド・ドア開閉装置ｌＯの巻上げ
シャフト１２の両端に固定された巻胴であり、オーバー
ヘッド・ドアｌの側部下端に一端が固定されたワイヤー
ローブ４がこの巻胴に巻取られる。巻上げシャフト１２
は両側端並びに中央部でシャフトブラケット１３によっ
て回転可能に軸支持されている。１４はねじりばねで、
その一端が巻上げシャフト１２に固着されたワインディ
ングプラグ１５に、他端が中央のシャフトブラケット１
３に固定されたアンカープラグ１６に固定されている。

従ってオーバーヘッド・ドアを閉めるとき、ワイヤーロ
ープ４を介して巻上げシャフト１２が回転しワインディ
ングプラグ１５を介してねじりばね１４はねじられてオ
ーバーヘッド・ドアを開くための弾性エネルギーがねじ
りばねに蓄えられる。

第２図は本発明が実施されるシャッタ開閉装置３０の一
部を切り欠いた斜視図である。シャッタスラット２１は
その両側が垂直ガイドレール（図示せず）に案内され、
シャッタ開閉装置３０によって開閉される。３１はシャ
ッタ開閉装置３０に係止された巻上げシャフト３２に遊
嵌された７ランジ状の巻取盤であり、シャッタスラット
２１がこの巻取盤３１に巻取られる。３４はねじりばね
で、その一端が巻上げシャフト３２に固定され、他端が
巻取盤３１に固定されている。従ってシャッタスラット
を閉めるとき、巻取盤３１は回転するが巻上げシャフト
３２は回転しないために、ねじりばね３４はねじられて
シャッタスラット巻上げのための弾性エネルギーがねじ
りばねに蓄えられる。

本発明は第１図のようなオーバーヘッド・ドア開閉装置
または第２図のようなシャッタ開閉装置用のねじりばね
であり、第３Ａ図は本発明のオーバーヘッド・ドア開閉
装置等に用いる材料の断面形状が長方形のねじりばねの
断面図であり、第３Ｂ図および第３Ｃ図は材料の断面形
状が台形のねじりばねの断面図であり、第３Ｄ図はねじ
りばねの軸線方向のねじりばね材料断面の２辺が孤を描
くねじりばねの断面図である。第３Ａ図〜第３Ｄ図にお
いてｂはねじりばねの軸線方向のねじりばね材料断面の
２辺の平均長さまたは２つの孤に対する２つの弦の平均
長さであり、ｈは該２辺または該２つの弦の間の距離で
あり、Ｄｏはねじりばねコイルの平均直径でありねじり
ばねコイルの外径と内径の平均値である。

実施例１ねじりばね材料の断面形状が第３Ａ図の長方形であって
、ｂが４．７１ｍｍ、ｈが８．０＋ｎｆｆ１％Ｄ＠が９
７．５ｍ＋ａ、巻数１３３回のねじりばねを作製した。

比較例１として、ねじりばね材料の断面形状が丸であっ
て材料線径が８．０ｍｍ１ねじりばねコイルの平均直径
が９７．５ｍｍ、巻数１３３回のねじりばねを作製した
。この実施例１及び比較例１によるねじりばねの特性を
第１表に掲げる。得られたねじりばね材料の断面形状が
長方形のねじりばねの重量、長さは材料断面形状が丸の
ねじりばねに比較して各々２５．５％、４１゜１％の減
少を示している。このねじりばね４本を用いて輻８．４
２０＋ａｍ、高さ３．９５０ｍｍ、重量的６９０ｋｇの
オーバーヘッド・ドアの開閉を軽く行うことができた。

実施例２ねじりばね材料の断面形状が第３Ａ図の長方形であって
、ｂが３．８３ｍｍ、ｈが６．５ｍｍ、Ｄ。

が９５ｎ＋　ｍ　、巻数１０８回のねじりばねを作製し
た。比較例２として、ねじりばね材料の断面形状が丸で
あって材料線径が６．５ｍ＋ａ、ねじりばねコイルの平
均直径が９５１１１ｍ１巻数１０８回のねじりばねを作
製した。この実施例２及び比較例２によるねじりばねの
特性を第１表に掲げる。得られたねじりばね材料の断面
形状が長方形のねじりばねの重量、長さは材料断面形状
が丸のねじりばねに比較して各々２４．９％、４１．０
％の減少を示している。このねじりばね２本を用いて、
輻３．５９０ｍ＋ａ、高さ３，９５０ｍｍ、重量約１８
０ｋｇのオーバーヘッド・ドアの開閉を軽く行うことが
できた。

実施例３ねじりばね材料の断面形状が第３Ａ図の長方形であって
、ｂが３．２４ｍｍ、ｈが５．５ｍｍ、Ｄ。

が８５．５ｍｍ、巻数６１回のねじりばねを作製した。

比較例３として、ねじりばね材料の断面形状が丸であっ
て材料線径が５．５ｍｍ１ねじりばねコイルの平均直径
が８５．５ｎ＋ｍ、巻数６１回のねじりばねを作製した
。この実施例３及び比較例３によるねじりばねの特性を
第２表に掲げる。

得られたねじりばね材料の断面形状が長方形のねじりば
ねの重量、長さは材料断面形状が丸のねじりばねに比較
して各々２４．９％、４０．２％の減少を示している。

このねじりばね２本を用いて幡２．５００ｍｍ、高さ２
．９００ｍｍ＋、重量約３６ｋｇのシャッタスラットの
開閉を軽く行うことができた。

実施例４ねじりばね材料の断面形状が第３Ａ図の長方形であって
、ｂが３．８３ｍｍ、ｈが６．５＋＋＋ｍ。

Ｄｏが９０．５ｍｍ、巻数６２回のねじりばねを作製し
た。比較例２として、ねじりばね材料の断面形状が丸で
あって材料線径が６．５＋ａｍ、ねじりばねコイルの平
均直径が９０．５ｍｍ、巻数６２回のねじりばねを作製
した。この実施例４及び比較例４によるねじりばねの特
性を第２表に掲げる。得られたねじりばね材料の断面形
状が長方形のねじりばねの重量、長さは材料断面形状が
丸のねじりばねに比較して各々２５．１％、４１．２％
の減少を示している。このねじりばね２本を用いて、幅
３．０００ｍｍ、高さ２，７００ｍｍ。

重量約４３ｋｇのシャッタスラットの開閉を軽く行うこ
とができた。

第１表第２表発明の詳細な説明したように、本発明のオーバーヘッド・ドア開閉
装置等用のねじりばねは、ねじりばねの重量や長さを従
来の材料断面形状が丸のものに比較し、大幅に減少でき
る。その結果、ねじりばねの加工がしやすく、保管場所
も狭くでき、ばねの運搬労力が軽減される。又、ねじり
ばねをオーバーヘッド・ドアまたはシャッタ開閉装置に
組込んだ場合ねじりばねの垂下がりやねじりによる蛇行
が防止できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はオーバーヘッド・ドアの内観斜視図。第２図はシャッタ開閉装置の一部を切り欠いた斜視図。第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図および第３Ｄ図は本発明
によるねじりばねの断面図で、第３Ａ図はねじりばね材
料断面形状、が長方形のもの、第３Ｂ図および第３Ｃ図
はねじりばね材料断面形状が台形のもの、第３Ｄ図はば
ね軸線方向の２辺が孤を描いているもの。図においてｌ・・・・・・オーバーヘッド・ドア２・・・・・・垂直レール３・・・・・・水平レール４・・・・・・ワイヤーロープｌ０１３０・・・・開閉装置１１・・・・巻胴１２．３２・・・・巻上げシャフト１３．３３・・・・シャフトブラケット１４．３４・・
・・ねじりばね１５・・・・ワインディングプラグ１６・・・・アンカープラグ２１・・・・シャッタスラット３１・・・・巻取盤、である。茅３Ｂ図

Claims

【特許請求の範囲】１、ねじりばねの弾性力によりオーバーヘッド・ドアま
たはシヤツタスラツトを開閉するオーバーヘッド・ドア
またはシャッタ開閉装置において、ねじりばねの材料断
面形状がばねの軸線と垂直方向に軸線方向よりも長く延
びた四辺形であつて、ねじりばねのコイル平均直径をＤ
＿０、ねじりばねの軸線方向のねじりばね材料断面の２
辺の平均長さをｂ、該２辺の間の距離をｈとした場合、
Ｄ＿０／ｈの値が５以上３０以下であり旦つｈ／ｂの値
が１．０５以上４．０以下であることを特徴とするオー
バーヘッド・ドアまたはシャッタ開閉装置用ねじりばね
。２、上記四辺形が長方形である特許請求の範囲第１項記
載のオーバーヘッド・ドアまたはシャッタ開閉装置用ね
じりばね。３、上記四辺形が台形である特許請求の範囲第１項記載
のオーバーヘッド・ドアまたはシャッタ開閉装置用ねじ
りばね。４、ねじりばねの軸線方向のねじりばね材料断面の２辺
が弧を描き、該２つの弧の弦の平均長さがｂであり、２
つの弦の間の距離がｈである特許請求の範囲第１項記載
のオーバーヘッド・ドアまたはシャッタ開閉装置用ねじ
りばね。