(57)【要約】【課題】ねじりコイルばね式の装置よりも、適用できることになる左右のガイドレール間距離とシャッターカーテンの開閉移動距離についての範囲を拡大できる戻しばね付きシャッター装置を提供すること。【解決手段】シャッターカーテン１を巻き取り、繰り出す巻取体４が、回転しない中心軸２０と、この中心軸２０を中心に回転自在であってシャッターカーテン１を巻き取り、繰り出すための回転体２１と、を含んで構成され、一端が中心軸２０に結合され、他端が回転体２１に結合されていて、シャッターカーテン１を下方へ繰り出しのための回転体２１の一方への回転時に戻しばね力が蓄圧され、この蓄圧された戻しばね力がシャッターカーテン１を巻き取るための回転体２１の他方への回転のための補助力として利用される戻しばねは、ぜんまいばね２６となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッターカーテンを上下方向に開閉移動させるためにこのシャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取体が、回転しない中心軸と、この中心軸を中心に正逆回転自在であってこの正逆回転によって前記シャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための回転体と、を含んで構成され、一端が前記中心軸に結合されている戻しばねの他端が前記回転体に結合され、この戻しばねに、前記シャッターカーテンを下方へ繰り出しのための前記回転体の一方への回転時に戻しばね力が蓄圧され、この蓄圧された戻しばね力が前記シャッターカーテンを巻き取るための前記回転体の他方への回転のための補助力として利用される戻しばね付きシャッター装置において、
前記戻しばねがぜんまいばねとなっていて、前記シャッターカーテンが軽量シャッター装置用シャッターカーテンとなっていることを特徴とする戻しばね付きシャッター装置。
【請求項２】
請求項１に記載の戻しばね付きシャッター装置において、前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの開閉移動距離Ｈは、３．２ｍ≦Ｈとなっていることを特徴とする戻しばね付きシャッター装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の戻しばね付きシャッター装置において、前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの開閉移動距離Ｈは、０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍとなっていることを特徴とする戻しばね付きシャッター装置。
【請求項４】
請求項１に記載の戻しばね付きシャッター装置において、前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの前記開閉移動を案内する左右のガイドレール間距離Ｗが０．８ｍ≦Ｗ≦３．２ｍであって、前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの開閉移動距離Ｈが０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍとなっており、かつ座板を除く前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの全体又は略全体が、スラットと、リンクで連結された複数のパイプと、これらの組み合わせとのうちの１つで形成されていることを特徴とするばね付きシャッター装置
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の戻しばね付きシャッター装置において、前記ぜんまいばねは、蓄圧された戻しばね力によるトルクが次第に小さくなる増加率で増加する領域を有し、この領域内に、前記回転体の前記一方への回転による前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの繰り出しが始まる前のシャッターカーテン全開時があることを特徴とする戻しばね付きシャッター装置。
【請求項６】
請求項５に記載の戻しばね付きシャッター装置において、前記ぜんまいばねは、前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンの繰り出しの進行に伴って前記トルクの増加率が一定値又は略一定値となる領域を有し、この領域内に前記軽量シャッター装置用シャッターカーテンが全閉となるシャッターカーテン全閉時があることを特徴とする戻しばね付きシャッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための巻取体に、シャッターカーテンを巻き取るときの巻取体の回転を戻しばね力で補助するための戻しばねが配置されている戻しばね付きシャッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より戻しばね付きシャッター装置が知られている。この装置は、下記の特許文献１に示されているように、シャッターカーテンを上下方向に開閉移動させるためにこのシャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取体に戻しばねを配置し、この戻しばねに、シャッターカーテンの繰り出すための巻取体の回転時に戻しばね力を蓄圧し、この蓄圧された戻しばね力を、シャッターカーテンを巻き取るときの巻取体の回転のための補助力として利用するものである。このように、戻しばねに蓄圧された戻しばね力でシャッターカーテンを巻き取るときの巻取体の回転を補助できるようにするために、上記戻しばね付きシャッター装置の巻取体は、回転しない中心軸と、この中心軸を中心に正逆回転自在であってこの正逆回転によってシャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための回転体と、を含んで構成されており、戻しばねの一端は中心軸に結合され、戻しばねの他端は回転体に結合され、これにより、シャッターカーテンを下方へ繰り出しのための回転体の一方への回転時において、戻しばねに戻しばね力が蓄圧され、この蓄圧された戻しばね力によってシャッターカーテンを巻き取るための回転体の他方への回転が補助され、この補助により、シャッターカーテンに手操作等による小さな力を作用させるだけでシャッターカーテンを回転体に巻き取らせることができる。
【特許文献１】特開平１１−２６７９３５号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の戻しばね付きシャッター装置における戻しばねは、ねじりコイルばねとなっていた。このねじりコイルばねは、上記巻取体の中心軸の外周に巻回状態で配置されるものであるため、ねじりコイルばねの軸長方向は、中心軸の長さ方向、言い換えると、左右方向であるシャッターカーテンの幅方向となっている。
【０００４】
図１０は、戻しばね付きシャッター装置となっている従来の軽量シャッター装置がカバーしようとしているＷとＨの範囲を示した図である。横軸のＷは、シャッターカーテンの開閉移動を案内するための左右のガイドレール間距離であり、縦軸のＨは、シャッターカーテンの開閉移動距離、すなわち、シャッターカーテンの全閉位置から全開位置までの距離である（図１を参照）。また、上記の軽量シャッター装置とは、一般的に、出入口等の建物開口部をシャッターカーテンで開閉するために用いられるシャッター装置であって、座板を除くシャッターカーテンの全体又は略全体がスラットで形成されているシャッター装置のことである。また、上記の軽量シャッター装置では、上記Ｗは、０．８ｍ≦Ｗとなっていて、多くの場合、Ｗ≦３．２ｍとなっており、また、上記Ｈは、０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍとなっている。言い換えると、ＷとＨの範囲が、０．８ｍ≦Ｗ≦３．２ｍ、０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍとなっている施工現場について、多くの場合、上記の従来の軽量シャッター装置が設置施工される。
【０００５】
戻しばね付きシャッター装置がこのような軽量シャッター装置となっていて、戻しばねが上述のねじりコイルばねになっている従来技術では、ねじりコイルばねの軸長全体を中心軸に配置しなければならないという設計上の制約と、シャッターカーテンに小さな力を作用させるだけで戻しばねの戻しばね力を利用してシャッターカーテンを巻取体の上記回転体に巻き取らせることができるようにしなければならないという機能上の要請と、のために、０．８ｍ≦Ｗ≦１ｍの範囲では、３．２ｍ≦Ｈ≦４ｍが、実現することはできない又は実現困難となる範囲となる。
【０００６】
すなわち、３．２ｍ≦Ｈ≦４ｍの範囲では、巻取体の回転体に巻き取られなければならないシャッターカーテンの質量が大きくなり、この巻き取りのためには、ねじりコイルばねの軸長を長くしなければならないため、従来の軽量シャッター装置では、０．８ｍ≦Ｗ≦１ｍの範囲における３．２ｍ≦Ｈ≦４ｍの範囲、言い換えると、図１０の破線によるハッチングで示された範囲Ｘは、戻しばね付きシャッター装置が実現されていない範囲となっており、実現されている範囲Ｙは、図１０の実線によるハッチングで示した範囲である。したがって、図１０の破線によるハッチングで示された範囲Ｘをもカバーできる戻しばね付きシャッター装置が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、ねじりコイルばね式の従来装置よりも、適用できることになる左右のガイドレール間距離とシャッターカーテンの開閉移動距離についての範囲を拡大できる戻しばね付きシャッター装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る戻しばね付きシャッター装置は、軽量シャッター装置に適用されるものである。
【０００９】
そして、本発明でいう軽量シャッター装置とは、従来の軽量シャッター装置でも一般的に言われている下記の（１）〜（７）の条件のうち、少なくとも１つの条件を満たすものを言い、かつ、シャッターカーテンを上方に配置された巻取体で巻き取り、繰り出すものであって、このシャッターカーテンを上下方向の成分をもって開閉移動させ、下方向を閉じ方向とするものである。
【００１０】
（１）シャッターカーテンの本質的部分が金属等の剛性を有する材料で形成されていて、この本質的部分の厚さが４×１０−４ｍ以上、８×１０−４ｍ以下であること。なお、シャッターカーテンの本質的部分が金属等の剛性を有する材料で形成されていることとは、例えば、シャッターカーテンを手操作で開閉移動させるために設けられる手掛け部材等の付属的部材は軟質合成樹脂等の柔軟材料で形成されていてもよいと言う意味である。
【００１１】
（２）シャッターカーテンの単位面積当たりの質量が４．９ｋｇ／ｍ２以上、９．８ｋｇ／ｍ２以下であること。
【００１２】
（３）シャッターカーテンの開閉移動を案内するための左右のガイドレール間距離である前記Ｗが０．８ｍ以上であり、好ましくはこのＷは３．２ｍ以下であること。
【００１３】
（４）上記巻取体における戻しばねを収納するための空間の直径が０．１２６ｍ以上、０．１５６ｍ以下であること。
【００１４】
（５）シャッターカーテンの本質的部分が防犯及び／又は防火のための強度を備えていること。
【００１５】
（６）シャッターカーテンの開閉移動が手操作で行われ、戻しばねがない場合には、全閉状態のシャッターカーテンを一人の大人で開き移動させることが不可能又は困難であること。
【００１６】
（７）ビルや地下街等の店舗、車庫、物置等の建物開口部をシャッターカーテンで開閉するものであって、防犯、防火を含む防災のために用いられるもの。
【００１７】
なお、上記（１）〜（４）における数値は、製造時や施工時等に生ずる誤差を除外した実質的な数値であり、本発明に係る戻しばね付きのシャッター装置には、これらの数値に、製造時や施工時等に生じた誤差が加わっているシャッター装置も含まれる。
【００１８】
また、上記（１）及び（５）におけるシャッターカーテンの本質的部分とは、例えば、スラットで形成されている部分でもよく、リンクで連結された複数のパイプで形成されている部分でもよく、スラットと、リンクで連結された複数のパイプとの組み合わせで形成されている部分等でもよい。
【００１９】
そして、本発明に係る戻しばね付きシャッター装置は、シャッターカーテンを上下方向に開閉移動させるためにこのシャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取体が、回転しない中心軸と、この中心軸を中心に正逆回転自在であってこの正逆回転によって前記シャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための回転体と、を含んで構成され、一端が前記中心軸に結合されている戻しばねの他端が前記回転体に結合され、この戻しばねに、前記シャッターカーテンを下方へ繰り出しのための前記回転体の一方への回転時に戻しばね力が蓄圧され、この蓄圧された戻しばね力が前記シャッターカーテンを巻き取るための前記回転体の他方への回転のための補助力として利用される戻しばね付きシャッター装置において、前記戻しばねがぜんまいばねとなっていて、前記シャッターカーテンが軽量シャッター装置用シャッターカーテンとなっていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明では、戻しばねはぜんまいばねとなっており、このぜんまいばねは、ばね特性を有する板材が、軸方向の同一位置又は略同一位置において、内外径方向の一方から他方へ渦巻き状に巻回されたものとなっているため、このぜんまいばねを上記巻取体の中心軸の外周に配置した場合、この中心軸の長さ方向におけるぜんまいばねの寸法は大きくならない。
【００２１】
このため、本発明によると、図１０で示されている範囲Ｙはもちろんのこと、範囲Ｘをもカバーできることになり、適用できることになる左右のガイドレール間距離Ｗとシャッターカーテンの開閉移動距離Ｈについての範囲を拡大できる。
【００２２】
すなわち、本発明によると、それぞれのシャッター装置のＷとＨの大きさに応じて全長や幅寸法等が異なる各種のぜんまいばねを用いることになるが、ぜんまいばねという共通化されたばねを用いることにより、図１０で示されているＸとＹの両方の範囲をカバーできることになり、それだけ戻しばね付きシャッター装置の適用範囲を従来よりも拡大できる。
【００２３】
そして、本発明は、ねじりコイルばね式の戻しばね付きシャッター装置では実現できない又は実現困難となっている３．２ｍ≦Ｈの範囲で適用された場合に、その特長が顕著に現れることになる。この場合における上記Ｗは、０．８ｍ≦Ｗの範囲内のいずれの値でもよく、０．８ｍ≦Ｗ≦３．２ｍでもよい。
【００２４】
また、本発明は、上記Ｈが、軽量シャッター装置の適用範囲である０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍになっているシャッター装置に用いることができ、このシャッター装置における上記Ｗは、０．８ｍ≦Ｗの範囲内のいずれの値でもよく、０．８ｍ≦Ｗ≦３．２ｍでもよい。
【００２５】
また、本発明は、上記Ｗが０．８ｍ≦Ｗ≦３．２ｍであって、上記Ｈが０．８ｍ≦Ｈ≦４ｍとなっており、かつ座板を除くシャッターカーテンの全体又は略全体が、スラットと、リンクで連結された複数のパイプと、これらの組み合わせ（例えば、スラットで形成されている部分の下又は上又は上下両方に、リンクで連結された複数のパイプで形成されている部分が設けられていること）とのうちの１つで形成されているシャッター装置に適用することができる。ここでいう座板を除くシャッターカーテンの略全体とは、例えば、座板を除くシャッターカーテンの大部分が上記１つで形成されているが、巻取体の上記回転体に連結される吊り元部材等の関連部材はスラットで形成されておらず、このように座板を除くシャッターカーテンが、上記１つ以外の関連部材を含んで形成されていることをいう。
【００２６】
さらに、上記ぜんまいばねを、蓄圧された戻しばね力によるトルクが次第に小さくなる増加率で増加する領域を有するものとし、この領域内に、前記巻取体の回転体の前記一方への回転によるシャッターカーテンの繰り出しが始まる前のシャッターカーテン全開時があるようにすることが好ましい。
【００２７】
シャッターカーテンが全開になっているときには、巻取体の中心軸からのこのシャッターカーテンの巻径は大きいため、シャッターカーテンを下方へ繰り出すために巻取体が１回転等の所定角度の回転を行うと、この所定角度の回転によって下方へ繰り出されるシャッターカーテンの長さは、シャッターカーテンが全開となっていないときから始まる巻取体の所定角度の回転よりも長いものとなる。そして、シャッターカーテンが全開から巻取体の上記所定角度の回転によって繰り出されると、シャッターカーテンの上記巻径は減少するが、この巻径の減少よりも、全開からのシャッターカーテンの下方への繰り出し長さが、シャッターカーテンのこの繰り出された分の自重と巻径とによるシャッターカーテンの自重トルクの増大に貢献し、このときにおけるシャッターカーテンの自重トルクの増加率は大きく、この後における自重トルクの増加率は、シャッターカーテンの巻径の減少によって次第に小さくなる。
【００２８】
このため、上述したようにぜんまいばねが、蓄圧された戻しばね力によるトルクが次第に小さくなる増加率で増加する領域を有するばねとなっており、この領域内に、前記巻取体の回転体の前記一方への回転によるシャッターカーテンの繰り出しが始まる前のシャッターカーテン全開時があり、このシャッターカーテン全開時からのシャッターカーテンの繰り出しに伴って前記トルクが増加するようになっていることにより、ぜんまいばねのばね特性は、シャッターカーテンが全開から下方へ繰り出されるときのシャッターカーテンの自重トルクの変化と適合することになり、これにより、シャッターカーテンをぜんまいばねの戻しばね力との関係によって円滑に上下に開閉移動させることができる。
【００２９】
なお、以上において、シャッターカーテン全開時が、ぜんまいばねの上記トルクが次第に小さくなる増加率で増加する前記領域の始点と一致又は略一致してもよい。
【００３０】
本発明において、戻しばねが、上述のように蓄圧された戻しばね力によるトルクが次第に小さくなる増加率で増加する領域を有するぜんまいばねであれば、その後のぜんまいばねのトルクの変化は任意でよく、例えば、その後のトルクの増加率は一定値又は略一定値となってもよく、あるいは、その後のトルクの増加率は増大してもよく、また、その後のトルクの増加率は次第に低下することを継続してもよい。
【００３１】
シャッターカーテンの全開からの繰り出しが進行すると、上記巻径は減少するため、シャッターカーテンを下方へ繰り出すために巻取体の回転体が１回転等の所定角度の回転を行ったときのシャッターカーテンの繰り出し長さは次第に短くなる。このため、シャッターカーテンの全開からの繰り出しが進行すると、シャッターカーテンの自重トルクの増加率は一定値又は一定値に近似した値になる。
【００３２】
このようにシャッターカーテンの自重トルクが一定値又は一定値に近似した値となっているときに、シャッターカーテンが全閉位置に達するようになっている場合には、ぜんまいばねを、シャッターカーテンの繰り出しの進行に伴って戻しばね力による前記トルクの増加率が一定値又は略一定値となる領域を有するばねとし、この領域内に、シャッターカーテンが全閉となるシャッターカーテン全閉時があるように設定することが好ましい。
【００３３】
これによると、シャッターカーテンの全開からの繰り出しが進行し、シャッターカーテンが全閉となるまでについても、ぜんまいばねのばね特性をシャッターカーテンの自重トルクの変化と適合させることができるようになる。
【００３４】
なお、本発明に係るぜんまいばねは、シャッターカーテンの繰り出しの進行に伴って戻しばね力による前記トルクの増加率が一定値又は略一定値となる領域を有していれば、その後のトルク特性については任意なばねでよく、例えば、この領域で終了するばねでもよく、あるいは、その後に、例えば、トルクの増加率が増加したり減少したりするばねでもよい。後者のように、その後のトルクの増加率が変化するばねについては、シャッターカーテンが全閉位置に達するときが、トルクの増加率が一定値又は略一定値となっている領域と、このトルクの増加率が変化している領域との境界であってもよい。
【００３５】
さらに本発明において、巻取体の前記回転体の構造、形式は任意である。すなわち、この回転体は、前記中心軸の外周に回転自在に嵌合された複数個のホイール部材と、中心軸の軸方向に離間して配置されたこれらのホイール部材同士を連結するバー状等の連結部材とを含んで構成されたものでもよく、あるいは、これらのホイール部材と、これらのホイール部材の外周に固定嵌合されてホイール同士を結合するパイプ状部材とを含んで構成されたものでもよく、さらに、前記中心軸の外周に軸受けで回転自在に配置されたパイプ状部材によって構成されたもの等でもよい。
【００３６】
また、本発明は、前述した（６）の条件を除外した場合には、シャッターカーテンの開閉移動のうち、少なくとも一方が電動モーター等による駆動装置で行われるシャッター装置にも適用できる。
【００３７】
さらに、本発明は、前述した（７）の条件を除外した場合には、任意な用途のために任意な場所に設置されるシャッター装置にも適用することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、ねじりコイルばね式の従来装置よりも、適用できることになる左右のガイドレール間距離とシャッターカーテンの開閉移動距離についての範囲を拡大できるという効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る戻しばね付きシャッター装置となっている軽量シャッター装置の全体正面図が示され、この軽量シャッター装置は、シャッターカーテン１で建物の出入口１０を開閉するための出入口用シャッター装置である。また、このシャッター装置は、シャッターカーテン１の手動操作によりシャッターカーテン１を下向きに閉じ移動させ、手動操作によりシャッターカーテン１を上向きに開き移動させる手動式のタイプのものとなっている。
【００４０】
出入口１０の左右両側を形成している壁や柱等による建物躯体１１には、上下に延びるガイドレール２が取り付けられ、これらの左右のガイドレール２の内部に、シャッターカーテン１の幅方向両端部である左右両端部がスライド自在に挿入され、シャッターカーテン１はガイド部材であるガイドレール２に案内されて上下方向に開閉移動可能となっている。出入口１０の上部には、シャッターケース３が配設され、このシャッターケース３の内部に、正逆回転自在となった巻取体４が左右のブラケット５で支持されて水平に架設されている。シャッターカーテン１の上端部はこの巻取体４に連結され、シャッターカーテン１の上下方向の開閉移動は、巻取体４が正逆回転のうちの一方へ回転することによる巻取体４からのシャッターカーテン１の繰り出し、巻取体４が他方へ回転することによって行われる巻取体４へのシャッターカーテン１の巻き取りによりなされ、このシャッターカーテン１の開閉移動は、シャッターケース３の下面３Ａに設けられているまぐさのスリットをシャッターカーテン１が挿通してなされる。
【００４１】
シャッターカーテン１は、閉じ側の先端部である下端部に設けられた座板１Ａと、この座板１Ａの上部に多数連設されたスラット１Ｂとを含んで構成され、座板１Ａがシャッターケース３の下面３Ａのまぐさの高さ位置に達しているときに、シャッターカーテン１は全開位置となっており、座板１Ａが出入口１０の床１０Ａに達したときに、シャッターカーテン１は全閉位置となる。このため、これらの全開位置から全閉位置までの距離が、シャッターカーテン１の開閉移動距離Ｈである。
【００４２】
そして、左右のガイドレール２におけるシャッターカーテン１とは反対側の面２Ａに関する間隔が、左右のガイドレール間距離Ｗであり、このガイドレール間距離Ｗは、上記幅方向の両端部がこれらのガイドレール２の内部にスライド自在に挿入されているシャッターカーテン１の幅寸法Ｗ’よりも大きい。図１の軽量シャッター装置では、Ｗ及びＷ’よりもＨが大きくなっている。
【００４３】
また、この軽量シャッター装置の座板１Ａを除くシャッターカーテン１の全部は、スラット１Ｂによって形成されている。
【００４４】
シャッターカーテン１を構成している多数のスラット１Ｂのうち、シャッターカーテン１が全閉位置となったときに腰と同じ高さ程度にある所定のスラット１Ｂには、左右２個の手掛け部６が設けられ、シャッターカーテン１が全閉位置となっているときに、これら手掛け部６に手を掛けてシャッターカーテン１を持ち上げたり、座板１Ａに操作棒の先端を係合してこの操作棒でシャッターカーテン１を上昇させることにより、シャッターカーテン１を、この上昇によって正逆回転のうちの前記他方への回転を行うことになる巻取体４に巻き取らせてシャッターカーテン１を全開位置まで開き移動させることができる。また、全開位置に達しているシャッターカーテン１の座板１Ａに操作棒の先端を係止してこの操作棒でシャッターカーテン１を下降させたり、手掛け部６に手を掛けてシャッターカーテン１を押し下げることを行うことにより、シャッターカーテン１の自重を利用して、シャッターカーテン１を、正逆回転のうちの前記一方への回転を行うことになる巻取体４から繰り出させて全閉位置まで閉じ移動させることができる。
【００４５】
図２には巻取体４の構造が示されている。巻取体４は、回転しない非回転軸となっている中心部の中心軸２０と、シャッターカーテン１の上端部が連結され、中心軸２０を中心に正逆回転自在であって、正逆回転のうちの一方への回転によってシャッターカーテン１を閉じ移動させるためにこのシャッターカーテン１を繰り出し、他方への回転によってシャッターカーテン１を開き移動させるためにこのシャッターカーテン１を巻き取るための回転体２１とを含んで構成され、中心軸２０は、軸方向両端部が図１で説明した左右のブラケット５で回転不能に支持されている。回転体２１は、中心部に中心軸２０が貫通した複数個、図示例では、４個の回転構造物２２と、中心軸２０の軸方向に延びる長さを有し、中心軸２０の軸方向に互いに離間して配置されたこれらの回転構造物２２同士を連結する連結部材となっているバー状部材２３とを含んで構成され、パイプやフラットバー等からなるバー状部材２３は巻取体４の円周方向に複数本設けられている。
【００４６】
中心軸２０に対してそれぞれが正逆回転自在となっている４個の回転構造物２２の全部は同じ形状及び構造となっており、図３は、これらの回転構造物２２のうちの１個を示す正断面図である。図４は、図３のＳ４−Ｓ４線断面図、図５は、図３のＳ５−Ｓ５線断面図である。図３で示されているとおり、回転構造物２２は、中心軸２０の軸方向の一方の端部が略閉鎖された端面部２４Ａとなっていて、他方の端部２４Ｂが開口しているカップ状部材２４と、このカップ状部材２４の開口した端部２４Ｂの側に配置されていて、この開口端部２４Ｂを略閉鎖された端部とする端部部材となっているホイール部材２５との組み合わせによる組合体となっている。カップ状部材２４の内部空間Ｓに、本実施形態に係る戻しばねであって、一端から他端に向かって内外径方向に渦巻き状に巻回しているぜんまいばね２６が収納配置され、ばね特性を有する板材からなるこのぜんまいばね２６のそれぞれの巻き部は、中心軸２０の軸方向の同一位置又は略同一位置に配置されている。
【００４７】
ぜんまいばね２６は、図２で示されているとおり、全部の回転構造物２２に設けられているとともに、これらのぜんまいばね２６は、材質が同じであって、厚さや幅等の寸法も同じ、全長も同じとなっている板材を同じ方向へ同じ回数分だけ巻回することによって生産したものであるため、この実施形態で用いられている戻しばねは、１種類のばねとなっている。
【００４８】
図３で示されているように、ホイール部材２５は、外周面を形成している環状フランジ部２５Ａと、この環状フランジ部２５Ａにおける中心軸２０の軸方向の一方の端部に設けられた端面部２５Ｂとを有する浅皿形状であり、この端面部２５Ｂに、それぞれの回転構造物２２同士を連結するための前記バー状部材２３が挿通結合されている。また、ホイール部材２５は、開口している中心軸２０の軸方向の他方の端部２５Ｃをカップ状部材２４とは反対側に向け、端面部２５Ｂをカップ状部材２４の側に向けてこのカップ状部材２４に結合されている。この結合は、板金プレス成形品であるカップ状部材２４の胴部２４Ｃの前記開口端部２４Ｂ側の端部に形成されている突片２４Ｄを、ホイール部材２５の端面部２５Ｂに形成された孔２５Ｄに挿入した後、突片２４Ｄを折り曲げることによってなされている（図４も参照）。
【００４９】
以上のことから、本実施形態では、ホイール部材の端面部２５Ｂは、中心軸２０の直径方向へ立ち上がった回転構造物２２の立上り部となっており、カップ状部材の胴部２４Ｃは、中心軸２０の軸方向の幅を有する回転構造物２２の筒部となっている。そして、ホイール部材２５は、回転構造物２２を形成する第１部材となっており、カップ状部材２４は、回転構造物２２を形成する第２部材となっている。
【００５０】
図３で示されているように、ホイール部材２５はカップ状部材２４よりも大きい外径を有し、この外径の部分を形成しているホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａは、図４で示されているように、中心軸２０を中心とする真円状となっておらず、円周方向へ延びるにしたがい中心軸２０からの距離が次第に変化する略渦巻き状の異形円となっている。このため、環状フランジ部２５Ａには、中心軸２０の直径方向へ窪んだ段部２５Ｅが形成され、それぞれの回転構造物２２における段部２５Ｅにおいて、シャッターカーテン１の上端部がボルト等による結合具でホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａの外面に結合されている。このため、それぞれの回転構造物２２における環状フランジ部２５Ａは、シャッターカーテン１を巻き取り、繰り出すための巻取体４における部分となっている。
【００５１】
このような環状フランジ部２５Ａを有しているホイール部材２５は、上述のように開口端部２５Ｃをカップ状部材２４とは反対側に向けてカップ状部材２４に連結されているため、上記のようにシャッターカーテン１の上端部を環状フランジ部２５Ａの外面に結合するための結合具が、環状フランジ部２５Ａの内面側へ突出する部分を有するボルト、ナット等であっても、この結合作業を、開口端部２５Ｃから作業者が手や工具等を差し入れることによって容易に行える。
【００５２】
また、図２で示されているように、前記中心軸２０の外周面におけるそれぞれの回転構造物２２の配置位置と対応する位置には、巻芯部材２７が配置されている。これらの巻芯部材２７は、図３で示されているとおり、結合具２８，２９によって中心軸２０に固定されているため、巻芯部材２７は、中心軸２０と同じく、回転しない非回転部材となっている。図４から分かるように、結合具２８は、巻芯部材２７に螺入されて先端が中心軸２０に押圧固定されたボルトであり、また、図３で示されている結合具２９は、巻芯部材２７及び中心軸２０を貫通するボルトと、巻芯部材２７の反対側に突出したこのボルトの先端に螺合されたナットとからなる。
【００５３】
また、図４及び図５から分かるように、巻芯部材２７は丸パイプ部材であり、この巻芯部材２７には、図３で示されているように、カップ状部材２４の配置位置と対応する位置において、軸方向の途中まで延びるスリット２７Ａが形成され、さらに、巻芯部材２７の軸方向両端部には、切り倒し加工による受け片２７Ｂが形成され、巻芯部材２７の円周方向に等間隔で複数形成されているこれら受け片２７Ｂにより、巻芯部材２７は中心軸２０と同軸的に配置され、言い換えると、巻芯部材２７は、全周に亘って中心軸２０から同じ又は略同じ大きさの隙間を開けて中心軸２０上に配置されている。
【００５４】
図３に示されているように、カップ状部材２４の前記端面部２４Ａと、ホイール部材２５の前記端面部２５Ｂには、中心軸２０及び巻芯部材２７が挿通された孔３０，３１が形成され、これらの孔３０，３１は僅かな隙間を開けて巻芯部材２７が遊合した孔であるため、カップ状部材２４の端面部２４Ａによる端部と、ホイール部材２５の端面部２５Ｂによる端部は、略閉鎖された端部となっている。このため、カップ状部材２４の前記内部空間Ｓは、略密閉空間となっており、このように前記ぜんまいばね２６が収納された内部空間Ｓが略密閉空間となっていることにより、ぜんまいばね２６に空気中の水分等に起因する錆が発生しにくく、また、ぜんまいばね２６は外部力から略遮断され、ぜんまいばね２６を外部環境から保護することができる。
【００５５】
なお、ぜんまいばね２６が収納されているこの内部空間Ｓを密閉性が一層向上した略密閉空間又は密閉空間とするために、カップ状部材２４、ホイール部材２５に取り付けられて巻芯部材２７と回転自在に接触するシール部材により、孔３０，３１を塞いでもよい。
【００５６】
図３で示すように、ホイール部材２５と巻芯部材２７との間には軸受け３５が配置され、この軸受け３５により、ホイール部材２５とカップ状部材２４は巻芯部材２７に対して回転自在となっている。軸受け３５は、外輪部材３５Ａと、内輪部材３５Ｂと、これらの外輪部材３５Ａと内輪部材３５Ｂとの間において円周方向に複数個配設され、それぞれがリテーナ３５Ｃで回転自在に保持されているボール３５Ｄとを有するボール式軸受けであり、外輪部材３５Ａはリベット等の止着具３６（図４参照）でホイール部材２５の端面部２５Ｂに止着されており、内輪部材３５Ｂは、前述した結合具２８によって巻芯部材２７と共に中心軸２０に結合されている。
【００５７】
図５で示すように、前記内部空間Ｓに配置されているぜんまいばね２６の一方の端部である内端部２６Ａは折り曲げられることにより、巻芯部材２７の被係止部であるスリット２７Ａに係止されている。また、ぜんまいばね２６の他方の端部である外端部２６Ｂは折り曲げられることにより、カップ状部材２４の胴部２４Ｃの被係止片２４Ｅに係止されている。巻取体４の円周方向へ延びる長さを有しているこの被係止片２４Ｅは、胴部２４Ｃに外径方向への膨出部２４Ｆをプレス成形等で形成する際に、一部を膨出させずに切り残すことによって形成されたものである。
【００５８】
このようにぜんまいばね２６の内端部２６Ａは、前記巻取体４の中心に配置された中心軸２０と結合されて非回転部材となっている巻芯部材２７に連結され、外端部２６Ｂは、中心軸２０を中心に回転自在となっている前記回転構造物２２の構成部材であるカップ状部材２４に結合されている。また、ぜんまいばね２６の巻回方向は、ホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａに巻き取られているシャッターカーテン１を繰り出す方向に巻取体４の前記回転体２１が中心軸２０を中心に回転（図５中、右回転）したときに、言い換えると、シャッターカーテン１を繰り出す方向に巻取体４が中心軸２０を中心に回転したときに、ぜんまいばね２６が巻き締められる方向になっている。そして、ぜんまいばね２６の内端部２６Ａ及び外端部２６Ｂは、巻取体４の円周方向に折り曲げられて巻芯部材２７のスリット２７Ａ、カップ状部材２４の胴部２４Ｃの被係止片２４Ｅに係止されているが、これらの内端部２６Ａ及び外端部２６Ｂの折り曲げ方向は互いに反対側になっているとともに、これらの折り曲げ方向は、上述のようにホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａに巻き取られているシャッターカーテン１を繰り出す方向に巻取体４が中心軸２０を中心に回転したときに、内端部２６Ａ、外端部２６Ｂがスリット２７Ａ、被係止部２４Ｅから離脱せず、ぜんまいばね２６を巻き締めることができる方向になっている。
【００５９】
このため、シャッターカーテン１が巻取体４から繰り出されて閉じ移動すると、ぜんまいばね２６には巻き締めによって戻しばね力が蓄圧されることになる。また、シャッターカーテン１を開き移動させてこのシャッターカーテン１を巻取体４に巻き取らせるときには、この蓄圧された戻しばね力が巻取体４の回転を補助するための補助力として、具体的には、巻取体４の回転体２１の回転を補助するための補助力として利用される。これにより、前述した手掛け部６や操作棒を用いた手動操作によってシャッターカーテン１を上方へ開き移動させる際、この開き移動を軽く行うことができる。
【００６０】
図６には、ぜんまいばね２６の巻き締め初期の状態が示され、図７には、巻き締め終期の状態が示されている。図６の巻き締め初期では、ぜんまいばね２６の外層部は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触している密巻き部２６Ｃとなっていて、内層部は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触していない粗巻き部２６Ｄとなっており、図７の巻き締め終期では、ぜんまいばね２６の外層部は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触していない粗巻き部２６Ｅとなっていて、内層部は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触している密巻き部２６Ｆとなっている。図６及び図７の密巻き部２６Ｃ、２６Ｆは、理解の便宜のため、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触していない状態で示されている。
【００６１】
ところで、前述のように、中心軸２０に結合された巻芯部材２７に内端部２６Ａが係止されてシャッターカーテン１の繰り出しによって巻き締めされるぜんまいばね２６は、材料力学上、中心軸２０側の一端が固定端となっていて他端が自由端となっている片持ち梁と同じであるとみなすことができる。この片持ち梁の弾性係数をＥ、断面係数をＩ、長さをＬとし、片持ち梁に曲げモーメント（トルク）Ｔを作用させたときにこの片持ち梁の自由端にたわみ角度θ（ラジアン）が生じた場合には、材料力学上、Ｔ＝ＥＩθ／Ｌなる式が成立する。
【００６２】
そして、ぜんまいばね２６の幅寸法をｂ、厚さ寸法をｈとしたとき、ぜんまいばね２６の断面係数Ｉは、Ｉ＝ｂｈ３／１２である。また、たわみ角度θはぜんまいばね２６の巻回数Ｎに対応する値であり、巻回数が１回である場合のたわみ角度θは、θ＝２πとなる。
【００６３】
このため、ぜんまいばね２６の巻回数がＮである場合には、上記Ｔ＝ＥＩθ／Ｌを、Ｔ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌと書き換えることができる。この場合におけるＴは、ぜんまいばね２６の巻き締めによって生ずるこのぜんまいばね２６の戻しばね力による巻回中心回り、すなわち、巻取体４の中心軸２０回りのトルクとなる。また、Ｌは、ぜんまいばね２６のうちの巻回数が上記Ｎとなっている有効長さ、すなわち、巻回されている全長のうちの互いに内外に接触していない部分についての長さとなる。ぜんまいばね２６の巻回されている全長のうちの互いに内外に接触している部分には、その接触によって本来のばね力が生じないからである。
【００６４】
ぜんまいばね２６の巻き締め初期の状態を示している図６のときには、ぜんまいばね２６の巻回されている大部分を占めている外層部は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触している密巻き部２６Ｃとなっているため、このときの上記有効長さＬは短い。図６の状態からぜんまいばね２６の巻き締めが始まると、上記巻回数Ｎが増加するとともに、密巻き部２６Ｃから有効長さＬとなる分が生じ、この有効長さＬが次第に長くなるが、このときには、この有効長さＬはまだ短いため、上記の式Ｔ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌから分かるように、ぜんまいばね２６の戻しばね力によるトルクＴは、次第に小さくなる増加率で増加する。
【００６５】
この後、ぜんまいばね２６がさらに巻き締められると、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触していた上記密巻き部２６Ｃが次第に消滅するとともに、有効長さＬはぜんまいばね２６の全長と同じ又は略同じになって、上記巻回数Ｎだけが増加するため、ぜんまいばね２６の戻しばね力によるトルクＴの次第に小さくなる増加率は、ぜんまいばね２６の巻き締めの進行に伴って一定値又は略一定値まで低下する。すなわち、トルクＴは、ぜんまいばね２６の巻き締めの進行に伴って直線的又は略直線的に増加するようになる。
【００６６】
この後、さらにぜんまいばね２６が巻き締められると、図７の状態に近づくため、ぜんまいばね２６の内層部には、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触した密巻き部２６Ｆが生じ始め、この密巻き部２６Ｆは、ぜんまいばね２６の巻き締めが進行するに伴って増大するため、前記有効長さＬは次第に短くなり、そして、前記巻回数Ｎは増加するため、ぜんまいばね２６の戻しばね力によるトルクＴは、上記の式Ｔ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌから分かるように、次第に大きくなる増加率で増加し、ぜんまいばね２６の巻き締め終期では、図７で示されているように、ぜんまいばね２６の巻回されている大部分は、内外径方向に隣接している２つの巻き部が互いに接触した密巻き部２６Ｆとなっている。
【００６７】
図８は、横軸を、ぜんまいばね２６を巻き締める巻取体４の回転数とし、縦軸を巻取体４の中心軸２０回りのトルクとしたグラフである。この図８には、巻取体４の回転数に対する全部のぜんまいばね２６の合計トルクとして表された上記トルクＴの変化を示すラインＡが示されている。このラインＡは、上述の説明から分かるように、図６で示された巻き締め初期を始点として、トルクＴが、巻取体４の回転数が増すと、次第に小さくなる増加率で増加する第１領域ａと、この領域ａに続いてトルクＴの増加率が一定値又は略一定値となる第２領域ｂと、この領域ｂに続いてトルクＴが次第に大きくなる増加率で増加する第３領域ｃとからなり、この領域ｃの終点が、図７で示されたぜんまいばね２６の巻き締め終期となっている。
【００６８】
また、図８には、ぜんまいばね２６の巻き締めに関する巻き締め初期範囲αと中間範囲βとの境界位置と一致しているシャッターカーテン１の全開位置と、中間範囲βと巻き締め終期範囲γとの境界位置と一致しているシャッターカーテン１の全閉位置とが示されている。これらの範囲α、β、γで分かるように、シャッターカーテン１の全開位置は、トルクＴが次第に小さくなる増加率で増加する上記第１領域ａ内にあり、また、シャッターカーテン１の全閉位置は、トルクＴの増加率が一定値又は略一定値となっている上記第２領域ｂ内にある。
【００６９】
さらに、図８には、シャッターカーテン１を上向きに開き移動させようとしたときに必要となる巻取体４の中心軸２０回りのトルクＢも示されている。このトルクＢは、巻取体４から繰り出されている図５で示すシャッターカーテン１の部分の自重（座板１Ａの重量を含む）Ｆによる中心軸２０回りの自重トルクと、シャッターカーテン１を上方へ開き移動させようとした際に、図１で示したガイドレール２とシャッターカーテン１との摩擦等に基づき生ずる下向きの抵抗力による中心軸２０回りの抵抗トルクとの合計値である。シャッターカーテン１の自重Ｆによる自重トルクは、自重Ｆと、図５で示す中心軸２０の中心部からこの自重Ｆが作用している位置までの水平距離、言い換えると、中心軸２０の中心からのシャッターカーテン１の巻径Ｒとを積算した値となる。
【００７０】
また、図８には、シャッターカーテン１を下向きに閉じ移動させようとする巻取体４の中心軸２０回りのトルクＣも示されている。このトルクＣは、巻取体４から繰り出されているシャッターカーテン１の部分の自重Ｆによる中心軸２０回りの自重トルクから、シャッターカーテン１が下向きに閉じ移動しようとしたときにガイドレール２とシャッターカーテン１との摩擦等に基づき生ずる上向きの抵抗力による中心軸２０回りの抵抗トルクを差し引いた値となる。
【００７１】
トルクＢとトルクＣの両方における自重トルクは、上述のように、巻取体４から繰り出されているシャッターカーテン１の部分の自重Ｆと、中心軸２０の中心部からのシャッターカーテン１の巻径Ｒとの関数となっており、これらの自重Ｆと巻径Ｒのいずれも、巻取体４からのシャッターカーテン１の繰り出し量（巻取体４の回転数）と関係している。また、シャッターカーテン１を上向きに開き移動させようとしたときに生ずる上記抵抗トルクと、シャッターカーテン１を下向きに開き移動させようとしたときに生ずる上記抵抗トルクは、図１で示したシャッターカーテン１の上下開閉移動距離Ｈの全体に亘って一定値又は略一定値となっている。
【００７２】
そして、全開となっていたシャッターカーテン１が、巻取体４が１回転等の所定角度の回転を行って繰り出されたときには、シャッターカーテン１が全開になっているときにおける巻径Ｒは大きいため、巻取体４のこの所定角度の回転によって下方へ繰り出されるシャッターカーテン１の長さは、シャッターカーテン１が全開となっていないときから始まる巻取体４の所定角度の回転の場合よりも長くなる。このため、シャッターカーテン１を全開から繰り出す巻取体４の所定角度の回転によって上記巻径Ｒは減少するが、この巻径Ｒの減少よりも、シャッターカーテン１の下方への繰り出し長さはシャッターカーテン１の自重トルクの増大に貢献することになる。このため、シャッターカーテン１が全開から繰り出されたときには、シャッターカーテン１の自重トルクの増加率は大きい。
【００７３】
なお、シャッターカーテン１の巻径Ｒは、このシャッターカーテン１を構成している前記スラット１Ｂの厚さ等の関係により、実際には巻取体４の回転数に対して滑らかに変化しないため、実際のトルクＢ，Ｃは図８で示されているようには滑らかなに変化せず、凹凸を生じながら全体として図８のトルクＢ，Ｃのように変化する。
【００７４】
本実施形態によると、ぜんまいばね２６は、前述したように、蓄圧された戻しばね力によるトルクＴが次第に小さくなる増加率で増加する領域ａを有するばねとなっており、この領域ａ内に、巻取体４の一方の回転によるシャッターカーテン１の繰り出しが始まる前の開閉体全開時があり、この開閉体全開時からのシャッターカーテン１の繰り出しに伴ってトルクＴが増加するようになっているため、ぜんまいばね２６のばね特性は、シャッターカーテン１が全開から下方へ繰り出されるときのシャッターカーテン１の自重トルクの変化、言い換えると、前記抵抗トルクを含むラインＢ，Ｃで表された前記トルクの特性と適合しており、このため、シャッターカーテン１をぜんまいばね２６の戻しばね力との関係によって円滑に上下に開閉移動させることができる。
【００７５】
シャッターカーテン１の全開からの繰り出しが進行すると、上記巻径Ｒは減少するため、シャッターカーテン１を下方へ繰り出すために巻取体４が１回転等の前述した所定角度の回転を行ったときのシャッターカーテン１の繰り出し長さは次第に短くなる。このため、シャッターカーテン１の全開からの繰り出しが進行すると、シャッターカーテン１の自重トルクの増加率は一定値又は一定値に近似した値になり、自重トルクの増加率がこのような値になっているときに、本実施形態では、シャッターカーテン１が全閉位置に達するようになっている。
【００７６】
本実施形態のぜんまいばね２６は、前記領域ａに続いて、トルクＴの増加率が一定値又は略一定値となっている前記領域ｂを有しており、この領域ｂにおいて、シャッターカーテン１は全閉となるため、シャッターカーテン１の全開からの繰り出しが進行し、シャッターカーテン１が全閉となるまでについても、ぜんまいばね２６のばね特性は、シャッターカーテン１の自重トルクの変化、言い換えると、前記抵抗トルクを含むラインＢ，Ｃで表された前記トルクの特性と適合している。
【００７７】
図８には、ラインＡ１、Ａ２が示され、これらのラインＡ１、Ａ２は、ラインＡで示されたぜんまいばね２６の理論上の前記トルクＴに対して、ぜんまいばね２６の現実の材料や巻き込み状態等に基づいて発生するヒステリシスが考慮されたぜんまいばね２６のトルクを示しており、ラインＡ１は、ぜんまいばね２６が巻き締められながらシャッターカーテン１が全開位置から全閉位置に達する場合であり、ラインＡ２は、その反対の場合である。
【００７８】
そして、図８で示されているように、シャッターカーテン１の上下開閉移動距離Ｈの全体について、ラインＡ１、Ａ２で示されているトルクよりもラインＢで示されたトルクが大きくなっていて、ラインＡ１、Ａ２で示されているトルクよりもラインＣで示されたトルクが小さくなっていることにより、シャッターカーテン１に開き移動操作力や閉じ移動操作力を作用させない状態でシャッターカーテン１を上下開閉移動距離Ｈの任意な位置に停止させることができ、また、シャッターカーテン１を開き移動させるためには、ラインＡ１、Ａ２で示されているトルクとラインＢで示されたトルクとの差に相当する操作力をシャッターカーテン１に作用させればよくなり、シャッターカーテン１を閉じ移動させるためには、ラインＡ１、Ａ２で示されているトルクとラインＣで示されたトルクとの差に相当する操作力をシャッターカーテン１に作用させればよくなる。
【００７９】
なお、上記操作力は手操作によるものであるが、本実施形態は、この操作力を電動モータ等の駆動装置によるものとした場合にも適用でき、このように上記操作力を電動モータ等の駆動装置によるものとした場合には、この駆動装置の小さな駆動力によってシャッターカーテンを開閉移動させることができる。
【００８０】
図９は、これまでとは異なるばね特性を有するぜんまいばね２６を用いた場合の実施形態を示す。この図９において、図８のＡ，Ａ１，Ａ２，ａ，ｂ，ｃ，α、β、γと対応するものは、Ａ’，Ａ’１，Ａ’２，ａ’，ｂ’，ｃ’，α’、β’、γ’として示した。
【００８１】
この実施形態において、ラインＡ’で表されているぜんまいばね２６の戻しばね力によるトルクＴ（ラインＡ’１，Ａ’２で表されている前記ヒステリヒスが考慮されたトルクを含む）のシャッターカーテン１の全開時における値は、ラインＢ，Ｃで表された前述のトルクのシャッターカーテン１の全開時における値よりも大きくなっている。このため、シャッターカーテン１が全開位置に達すると、シャッターカーテン１の下端部の座板１Ａが、図１で説明したシャッターケース３の下面３ＡのまぐさにトルクＴで当接してこの当接状態を維持することになるとともに、シャッターカーテン１を手操作で全開位置の近くまで開き移動させることにより、座板１Ａがまぐさに当接する全開位置までシャッターカーテン１はトルクＴで自動的に開き移動することになる。
【００８２】
また、この実施形態でも、図８で説明した前記実施形態と同様に、シャッターカーテン１の全開位置は、ぜんまいばね２６のトルクＴが次第に小さくなる増加率で増加する領域ａ’内にあり、また、シャッターカーテン１の全閉位置は、ぜんまいばね２６のトルクＴの増加率が一定値又は略一定値となっている領域ｂ’内にある。
【００８３】
なお、図８及び図９の実施形態において、シャッターカーテン１が全開位置に達しているときに、シャッターカーテン１に予定外の下向きの外部力が作用してもシャッターカーテンが下向きに閉じ移動しないようにするため、巻取体４に、この巻取体４の回転を阻止する手動式のブレーキ装置を設けたり、前記まぐさ等の配置箇所に、座板等のシャッターカーテン構成部材に係脱自在に係合する係合部材を備えた手動式のストップ装置を設けたりし、シャッターカーテン１を下向きに閉じ移動させる際には、手動操作によってこれらのブレーキ装置やストップ装置を解除できるようにしてもよい。
【００８４】
図３の巻取体４を構成するそれぞれのカップ状部材２４の内部空間Ｓに収納配置されていて、戻しばねとなっているぜんまいばね２６は、図８で示されたばね特性を有するものでもよく、図９で示されたばね特性を有するものでもよい。
【００８５】
そして、これらのばね特性を有するぜんまいばね２６を図１の上下開閉移動距離Ｈで使用できるようにするためには、シャッターカーテン１の全開時、全閉時等におけるぜんまいばね２６の巻き締め状態が図８、図９のトルク特性を実現できるものとなっていなければならず、これを実現できる作業を、ぜんまいばね２６について実施しなければならない。この作業は、以下のように行う。
【００８６】
それぞれの回転構造物２２の巻芯部材２７を図３で示した前記結合具２８，２９で中心軸２０に結合する前に、これらの回転構造物２２と前記バー状部材２３とで形成された巻取体４の回転を図示しない拘束具等で止めながら、図３で示す工具４０によってそれぞれの巻芯部材２７を中心軸２０に対して回転させ、これにより、カップ状部材２４の内部空間Ｓに収納されているそれぞれのぜんまいばね２６を巻き締める。工具４０は、巻芯部材２７の軸方向端部に前記受け片２７Ｂを切り倒し加工によって形成した際に生ずる切り欠き部４１に係合する突起を備えているものであり、工具４０を回転操作すると、突起からの回転力によって巻芯部材２７は中心軸２０を中心に回転する。このような回転操作によってそれぞれのぜんまいばね２６は巻き締められ、これらのぜんまいばね２６の巻き締めは、言い換えると、これらのぜんまいばね２６に戻しばね力を蓄圧する作業は、図８、図９で示されているシャッターカーテン１の全閉時における全部のぜんまいばね２６の戻しばね力による巻取体４の中心軸２０回りのトルクと同じ大きさのトルクがこれらのぜんまいばね２６によって生ずるまで行う。
【００８７】
この後、それぞれの回転構造物２２における巻芯部材２７を前記結合具２８，２９で中心軸２０に結合するとともに、前記軸受け３５の外輪部材３５Ａに形成されている孔４２、内輪部材３５Ｂに形成されている孔４３、巻芯部材２７に形成されている孔４４、さらに中心軸２０に形成されている孔にボルトを挿通し、反対側まで貫通させたこのボルトの端部にナットを螺合する。これにより、これらのボルトとナットによる結合具によって巻芯部材２７と回転構造物２２は中心軸２０に固定される。
【００８８】
なお、内輪部材３５Ｂと巻芯部材２７の孔４３，４４は円周方向に複数形成されており、このため、ぜんまいばね２６の戻しばね力が所定値となったときにぜんまいばね２６の巻き締め作業を終了させても、その戻しばね力又はその戻しばね力に近い戻しばね力を維持した状態で、上記ボルトとナットによる結合具により、巻芯部材２７と回転構造物２２を中心軸２０に固定することができる。また、上記結合具２９のボルトを挿通するための巻芯部材２７の孔も円周方向に複数形成されている。
【００８９】
次いで、予め座板１Ａを取り外したシャッターカーテン１を、図１で示されているシャッターケース３の下面３Ａのまぐさに形成されているスリットに上方から吊り落としながら挿入する作業を行い、まぐさの下方に突出したシャッターカーテン１の幅方向両端部を左右のガイドレール２の内部に挿入した後、座板１Ａの取り付けを行い、さらにシャッターカーテン１を全閉位置まで降ろす。この後、シャッターカーテン１の上端部を、前述したように、それぞれの回転構造物２２のホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａに結合する作業を行う。そして、軸受け３５の外輪部材３５Ａの孔４２、内輪部材３５Ｂの孔４３、巻芯部材２７の孔４４、さらに中心軸２０の孔に挿通されていた前記ボルトから前記ナットを取り外してこのボルトを引き抜く作業を行い、結合具２８，２９はそのまま残す。
【００９０】
これにより、ぜんまいばね２６に蓄圧されていた戻しばね力は解放可能状態となり、それぞれの回転構造物２２とバー状部材２３からなる巻取体４の回転体２１は中心軸２０を中心に回転自在となるため、シャッターカーテン１に小さな押し上げ力を与えることにより、巻取体４の回転体２１は、ぜんまいばね２６の既に蓄圧されていた戻しばね力を回転付勢力として利用しながらシャッターカーテン１を巻き取って開き移動させる回転を行い、シャッターカーテン１は全開位置に達する。
【００９１】
これにより、シャッターカーテン１の全開時、全閉時等における全部のぜんまいばね２６の巻き締め状態は、図８、図９のトルク特性を実現できるものとなる。
【００９２】
以上説明した実施形態によると、ぜんまいばね２６は、シャッターカーテン１の巻取体４からの繰り出しによって蓄圧される戻しばね力によるトルクＴが次第に小さくなる増加率で増加する領域ａ，ａ’を有するばねとなっており、この領域内ａ，ａ’に、巻取体４の一方の回転によるシャッターカーテン１の繰り出しが始まる前の全開時があり、この全開時からのシャッターカーテン１の繰り出しに伴ってトルクＴが増加するようになっているため、シャッターカーテン１が全開から下方へ繰り出されるときのシャッターカーテン１の自重トルクの変化と適合したばね特性を有するぜんまいばね２６を用いて、シャッター装置を構成することができる。
【００９３】
ぜんまいばね２６は、シャッターカーテンの繰り出しの進行に伴って前記トルクＴの増加率が一定値又は略一定値となる領域ｂ，ｂ’を有するばねとなっており、この領域ｂ，ｂ’内にシャッターカーテン１の全閉時があるため、シャッターカーテン１の全開から全閉までの全範囲に亘るシャッターカーテン１の自重トルクの変化と適合したばね特性を有するぜんまいばね２６を用いて、シャッター装置を構成することができる。
【００９４】
また、以上説明した実施形態において、図３で説明したように、巻取体４を形成する部材となっているそれぞれの回転構造物２２において、ホイール部材２５の端面部２５Ｂは、中心軸２０の直径方向へ立ち上がった立上り部となっており、また、カップ状部材２４の胴部２４Ｃは、中心軸２０の軸方向への幅を有する筒部となっており、それぞれの回転構造物２２は、このような立上り部２５Ｂと筒部２４Ｃとを有する形状、構造となっている。そして、ぜんまいばね２６の折り曲げられた外端部２６Ｂは、図５で説明したように、筒部２４Ｃに形成されている被係止部２４Ｅに係止されており、前述したように、この外端部２６Ｂの折り曲げ方向と、巻芯部材２７にスリット２７Ａに係止されているぜんまいばね２６の内端部２６Ａの折り曲げ方向は、互いに巻取体４の円周方向の反対側となっている。これにより、ホイール部材２５の環状フランジ部２５Ａに巻き取られているシャッターカーテン１を繰り出す方向に巻取体４が中心軸２０を中心に回転したときに、ぜんまいばね２６を、内端部２６Ａと外端部２６Ｂがスリット２７Ａ、被係止部２４Ｅから外れることなく、巻き締めることができる。
【００９５】
ところで、それぞれの回転構造物２２のなかに、立上り部２５Ｂに対する筒部２４Ｃの位置が互いに中心軸２０の軸方向の反対側となっている２種類の回転構造物を設けた場合には、これらの回転構造物のうちの一つとして、図３で示された回転構造物２２をそのまま用いることができても、他の回転構造物として、図３で示された回転構造物２２を、中心軸２０の軸方向の向きを反転させてそのまま用いることはできない。なぜなら、中心軸２０の軸方向の向きを反転させた回転構造物２２については、ぜんまいばね２６の外端部２６Ｂを係止するための被係止部２４Ｅの向きが図５の向きとは反対側となってしまい、外端部２６Ｂを被係止部２４Ｅに係止することはできず、ぜんまいばね２６を巻き締めることができないからである。
【００９６】
このため、これまで説明した実施形態では、図２で示されているように、それぞれの回転構造物２２を、筒部２４Ｃが立上り部２５Ｂに対して中心軸２０の軸方向の同じ側となるように配置している。これにより、全部の回転構造物２２の形状、構造を同じにでき、これらの回転構造物２２を共通化できることにより、巻取体４全体の製造コストの低減や、これらの回転構造物２２を中心軸２０に配置する際の作業の容易化を達成することができる。
【００９７】
また、本実施形態によると、それぞれの回転構造物２２に設けるぜんまいばね２６は、巻回方向が同じになっているぜんまいばねでよく、したがって、全部のぜんまいばね２６を共通化することもできる。
【００９８】
また、これまで説明した実施形態では、ぜんまいばね２６の内端部２６Ａは中心軸２０に係止されておらず、この内端部２６Ａは、それぞれの回転構造物２２ごとに用意された巻芯部材２７に係止されているため、１個のぜんまいばね２６について、回転構造物２２とぜんまいばね２６と巻芯部材２７とからなるぜんまいばねユニットを形成することができ、複数個のぜんまいばねユニットを中心軸２０に配置するだけでそれぞれのぜんまいばね２６が中心軸２０に配置されたことになり、また、それぞれのぜんまいばねユニットを前述したバー状部材２３で連結することにより、前述した回転体２１を形成することができ、これらの作業を容易に行える。
【００９９】
さらに、これまで説明した実施形態では、それぞれの回転構造物２２は一つの部材によって形成されておらず、立上り部２５Ｂを備える第１部材となっているホイール部材２５と、筒部２４Ｃを備える第２部材となっているカップ状部材２４とを結合することによって形成されているため、被係止部２４Ｅを有する回転構造物２２をプレス加工等によって容易に製造することができる。
【０１００】
また、これまで説明した実施形態における戻しばねはぜんまいばね２６であり、ぜんまいばね２６は、中心軸２０の軸方向の同じ位置又は略同じ位置で一方の端部から他方の端部へ渦巻き状に巻回している渦巻きばねであるため、中心軸２０の軸方向の幅寸法は小さく、このため、巻取体４の全体の軸長を短くすることができる。また、ぜんまいばね２６は、厚さが小さい板材を渦巻き状に巻回したものであるため、ぜんまいばね２６を直径方向の寸法が小さい前記空間Ｓに収納配置することができ、これにより、巻取体４の全体の直径寸法も小さくできる。
【０１０１】
以上説明した実施形態は、ぜんまいばね２６が巻取体４の軸方向に複数個配置されたものであったが、図１で示した左右のガイドレール間距離Ｗが小さい軽量シャッター装置については、ぜんまいばね２６の個数を１個、すなわち、ぜんまいばね２６が内部に収納配置される前記カップ状部材２４とホイール部材２５で構成される前記回転構造物２２の個数を１個としてもよい。この場合における巻取体４の回転体２１は、この回転構造物２２のホイール部材２５と、このホイール部材２５から中心軸２０の軸方向に離れて配置され、中心軸２０の外周に軸受けで回転自在に配置された別のホイール部材とをバー部材等による連結部材で連結することによって形成されることになる。
【０１０２】
上記軽量シャッター装置のシャッターカーテン１が、図１で示した座板１Ａと、この座板１Ａの上部に連設された多数のスラット１Ｂとで形成され、また、図１で示したシャッターカーテン１の開閉移動距離Ｈが図１０で示された最大の４ｍとなっていて、シャッターカーテン１が全閉位置に達しているときに巻取体４から繰り出されて吊り下げ状態となっているスラット１Ｂの個数をｎとした場合に、金属製の座板１Ａについての上記Ｗ方向の単位長さ（ｍ）当たりの重量ｆ１（単位はＮ、以下同じ。また、重力加速度は、９．８ｍ／ｓ２とする。）は、ｆ１＝１．６９×１０であって、金属製の１個のスラット１ＢについてのＷ方向の単位長さ（ｍ）当たりの重量ｆ２は、ｆ２＝４．６８であるため、図５で示した巻取体４から繰り出されているシャッターカーテン１の部分についての上記Ｗ方向の単位長さ（ｍ）当たりの自重ｆは、
ｆ＝ｆ１＋ｆ２×ｎ＝１．６９×１０＋４．６８×ｎ
となり、ｎが６９であれば、ｆ＝３．４０×１０２となる。
【０１０３】
そして、図１で示されている左右のガイドレール間距離Ｗとシャッターカーテンの幅寸法Ｗ’との差は０．０２ｍであるため、すなわち、ガイドレール２に対してシャッターカーテン１が円滑にスライドできるように、Ｗ’はＷよりも０．０２ｍ小さく設定されているため、Ｗが１ｍである軽量シャッター装置のシャッターカーテンのＷ’は０．９８ｍとなっている。このため、Ｗが１ｍとなっている軽量シャッター装置についての図５で示したシャッターカーテンの自重Ｆは、
Ｆ＝３．４０×１０２×０．９８＝３．３３×１０２
となる。
【０１０４】
また、シャッターカーテンが全閉位置に達しているときの図５で示したＲが０．１５ｍである場合、全閉となっているシャッターカーテンの自重Ｆによる巻取体４の中心軸２０を中心としたトルクＴ’（Ｎ・ｍ）は、
Ｔ’＝３．３３×１０２×０．１５＝５．００×１０
となる。
【０１０５】
一方、ぜんまいばねの戻しばね力による巻取体の中心軸回りのトルクＴは、前述したようにＴ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌである。ここでぜんまいばねの弾性係数Ｅ（Ｎ／ｍ２）は、Ｅ＝２．０６×１０１１であり、また、ぜんまいばねの全長が４ｍであって、この全長が、図８及び図９で示されているシャッターカーテンの全閉時において、前述した有効長さＬとなっており、シャッターカーテンの全閉時のぜんまいばねの巻回数Ｎが１０回である場合には、Ｔ（Ｎ・ｍ）は、
Ｔ＝３．１４×２．０６×ｂｈ３×１０１２／６×４＝２．７０×ｂｈ３×１０１１
となる。そして、一般的なぜんまいばねの板厚ｈは０．８ｍｍであるため、ｈ（ｍ）を、ｈ＝８×１０−４としたとき、Ｔは、
Ｔ＝１．３８×ｂ×１０２
となる。
【０１０６】
以上のように算出されるＴとＴ’とを等しくするためには、言い換えると、全閉位置に達しているシャッターカーテンに、シャッターカーテン１とガイドレール２との間で生じる摩擦力と同じ程度の小さな持ち上げ力を作用させることによってシャッターカーテンを軽く開き移動させることができるようにするためには、Ｔ＝Ｔ’により、ぜんまいばねの幅寸法ｂ（ｍ）を、ｂ＝０．３６とすればよいことになる。
【０１０７】
シャッターカーテンの幅寸法Ｗ’が上述した０．９８ｍとなっている軽量シャッター装置の巻取体４の中心軸２０に、この中心軸２０の長さ方向の幅寸法が０．３６ｍのぜんまいばねを配置することは充分可能である。
【０１０８】
また、この０．３６ｍという値は、上記０．９８ｍに対して充分に余裕のある値であるため、中心軸２０の長さ方向の幅寸法が０．３６ｍよりも大きくなっているぜんまいばねを用いることにより、シャッターカーテンを構成している座板やスラットを、前記ｆ１，ｆ２の値が前述した値よりも大きくなっている材料を使用して形成することができ、また、シャッターカーテンの全閉時における図５のＲの値を前述した値よりも大きくすることもでき、すなわち、巻取体４の直径を大きくすることもでき、軽量シャッター装置の戻しばねとして充分にぜんまいばねを用いることができる。
【０１０９】
もちろん、座板やスラットを、前記ｆ１，ｆ２の値が前述した値よりも小さくなっている材料を使用して形成した場合には、上記トルクＴ’は、前述した値よりも小さくなるため、戻しばねとしてぜんまいばねを用いることができる。
【０１１０】
また、左右のガイドレール間距離Ｗが０．８ｍとなっている軽量シャッター装置のシャッターカーテンのＷ’は０．７８ｍとなり、このシャッターカーテンの自重Ｆ、及びこの自重Ｆに基づく巻取体の中心軸を中心とした上記トルクＴ’も、前述した値よりも小さくため、Ｗ’が０．７８ｍとなっている軽量シャッター装置、言い換えると、Ｗが図１０において最小の０．８ｍとなっている軽量シャッター装置についても、戻しばねとしてぜんまいばねを用いることができる。
【０１１１】
そして、左右のガイドレール間距離Ｗが０．８ｍとなっている軽量シャッター装置では、巻取体の中心軸の長さは、左右のガイドレール間距離Ｗが１ｍとなっている軽量シャッター装置よりも短くなるが、幅寸法ｂが０．３６ｍとなっているぜんまいばねをこの中心軸の上に配置することは充分可能である。
【０１１２】
さらに、以上の説明は、シャッターカーテンの開閉移動距離Ｈが、図１０において、軽量シャッター装置で最大の４ｍとなっている場合であり、Ｈが４ｍよりも小さい３．２ｍとなっている軽量シャッター装置では、前述したｆ及びＦの値は前述した値よりも小さくなるため、このような軽量シャッター装置にも、もちろん、戻しばねとしてぜんまいばねを用いることができる。
【０１１３】
このため、本実施形態によると、戻しばねとしてねじりコイルばねを用いた場合には実現することはできない又は実現困難となる範囲となっている０．８ｍ≦Ｗ≦１ｍの範囲における３．２ｍ≦Ｈ≦４ｍの範囲、すなわち、図１０の破線によるハッチングで示された範囲Ｘを、戻しばねをぜんまいばねとすることにより、充分実現できることになる。
【０１１４】
また、ぜんまいばねの個数を、図２で説明したように複数個とすることにより、前述したＴ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌにおけるぜんまいばねの幅寸法ｂを、その個数分だけ実質的に大きくしたことと同じになるため、図１０の実線によるハッチングで示された範囲Ｙをも、ぜんまいばねによってカバーできることになる。
【０１１５】
このため、戻しばねをぜんまいばねとすることにより、図１０で示されているＸとＹの両方の範囲について、戻しばね力による補助力をシャッターカーテンに作用させてこのシャッターカーテンを開き移動させることができるようになる。
【０１１６】
また、戻しばねが前述したねじりコイルばねとなっている従来の軽量シャッター装置に、戻しばねとしてねじりコイルばねの代わりにぜんまいばねを用いようとした場合、このぜんまいばねを収納することになる従来の軽量シャッター装置における巻取体の内部空間部の直径は、最小のもので０．１２６ｍ、最大のもので０．１５６ｍであり、この内部空間部の中心に挿通される中心軸の直径は、最小のもので０．０４８ｍ、最大のもので０．０６４ｍである。このため、上記内部空間部の直径が最小であって中心軸の直径が最大となっている組み合わせの軽量シャッター装置が、ぜんまいばねを収納するために利用することができる最も小さなぜんまいばね収納空間を有するものとなるが、このぜんまいばね収納空間は、中心軸の中心部からの半径が０．０６３ｍとなっている空間であって、中心軸の中心部からの半径が０．０３２ｍとなっている部分を除いたものとなり、このようなぜんまいばね収納空間に前述した条件のぜんまいばねを充分収納することができる。
【０１１７】
すなわち、前述した条件とは、ぜんまいばねの板厚ｈ（ｍ）がｈ＝８×１０−４であって、ぜんまいばねの巻回数Ｎが１０回である場合である。この場合において、ぜんまいばねにおける半径方向に隣接しているそれぞれの巻回部が互いに接触しているとすると、この接触したぜんまいばねの半径方向の厚さ寸法ｈ’（ｍ）は、ｈ’＝８×１０−４×１０＝８×１０−３＝０．００８となるが、このようなぜんまいばねを収納する上記ぜんまいばね収納空間の半径方向の寸法ｈ’’（ｍ）は、ｈ’’＝０．０６３−０．０３２＝０．０３１となり、この０．０３１ｍという値は、上記０．００８ｍよりも充分大きいため、ぜんまいばねにおける半径方向に隣接しているそれぞれの巻回部を互いに接触せずに離間させ、これによってぜんまいばねの全長を前述した有効長さになった状態にさせてこのぜんまいばねを上記ぜんまいばね収納空間に充分収納配置することができる。
【０１１８】
言い換えると、戻しばねとしてねじりコイルばねの代わりにぜんまいばねを用いる本実施形態を実施しようとした場合には、上述した従来の軽量シャッター装置に用いられている巻取体の基本寸法及び基本構造をそのまま利用することができ、ぜんまいばね向けのための若干の改修を行うだけでよいことになる。
【０１１９】
また、上述のようにぜんまいばね収納空間は、中心軸の中心部からの半径が０．０６３ｍあればよいため、図４等で示されたバー状部材２３の直径を０．０１ｍとし、ホイール部材２５及びカップ状部材２４の材料となっている板材の厚さをそれぞれ０．００１ｍとした場合、シャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取体の半径は、０．０６３ｍに、バー状部材２３の直径と、ホイール部材２５及びカップ状部材２４の材料となっているそれぞれ板材の厚さとを加えた値である０．０７５ｍ（直径では０．１５ｍ）あればよい。このため、上記巻取体の直径は、少なくとも０．１５ｍまで小さくすることができる。
【０１２０】
さらに、巻取体の構造を、図２等で示す本実施形態に係る構造と同じにした場合には、ぜんまいばねを内部に収納するカップ状部材２４の軸方向の両側に、巻芯部材２７の両端部が突出する空間を確保すればよいため、ぜんまいばねの幅寸法ｂを、少なくともシャッターカーテンのＷ’の半分まで大きくすることができる。このため、左右のガイドレール間距離Ｗが１ｍとなっている前述の軽量シャッター装置では、前述の０．３６ｍとなっていたぜんまいばねの幅寸法ｂを０．４９ｍまで大きくすることができる。このように、ｂ＝０．４９ｍとすると、ぜんまいばねの戻しばね力による巻取体の中心軸回りのトルクＴは、Ｔ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌの式から分かるように、ｂ＝０．３６ｍのときの１．３６倍となるため、シャッターカーテン１の開閉移動距離Ｈも概略で１．３６倍程度大きくすることができ、前述したＨ＝４ｍをＨ＝５．４ｍ程度まで拡大できる。
【０１２１】
そして、ぜんまいばねの幅寸法ｂをシャッターカーテンのＷ’の半分まで大きくすることは、Ｗ’が任意の値になっているときでも可能（Ｗ’が大きい値である場合には、ｂは、巻取体の軸方向に複数個配置されたぜんまいばねの合計の幅寸法になる。）であるため、Ｈ＝４ｍをＨ＝５．４ｍ程度まで拡大することは、Ｗ’が任意の値になっているときでも可能である。
【０１２２】
なお、以上の説明において、金属製の１個のスラット１ＢについてのＷ方向の単位長さ（ｍ）当たりの重量ｆ２（Ｎ）が、前述したようにｆ２＝４．６８であることは、スラットの板厚ｔ（ｍ）がｔ＝６×１０−４のときである。軽量シャッター装置におけるこのｔは、ｔ＜４×１０−４ｍ、８×１０−４ｍ＜ｔのものも例外的にあるが、一般的には、４×１０−４ｍ≦ｔ≦８×１０−４ｍである。
【０１２３】
この範囲のなかでｔが最大となっているｔ＝８×１０−４ｍのとき、ｆ２＝６．２４となるため、Ｈ＝４ｍのときの前述したｆは、ｆ＝４．３２×１０２となり、Ｗ＝１ｍで、Ｒ＝０．１５ｍのときの前述したＴ’（Ｎ・ｍ）は、Ｔ’＝６．３５×１０となる。
【０１２４】
このようにＴ’＝６．３５×１０であるときには、Ｈ＝４ｍとするために必要となるぜんまいばねの幅寸法ｂ（ｍ）は、ｂ＝０．４６となる。
【０１２５】
すなわち、スラットを、板厚が軽量シャッター装置では最大となっている金属材料を用いて形成しても、ぜんまいばねの幅寸法ｂは０．４６ｍでよく、このため、戻しばねとしてぜんまいばねを充分採用することができる。
【０１２６】
ちなみに、スラットを、板厚ｔが軽量シャッター装置では最大となっているｔ＝８×１０−４ｍの金属材料を用いて形成し、かつ、ぜんまいばねの幅寸法ｂを、上述したように、シャッターカーテンのＷ’の半分とした場合には、前述したＨ＝４ｍをＨ＝４．２６ｍ程度まで拡大できる。
【０１２７】
なお、以上は、金属製の座板１ＡについてのＷ方向の単位長さ（ｍ）当たりの重量ｆ１（Ｎ）が、前述したようにｆ１＝１．６９×１０であることは、座板の板厚が１×１０−３ｍのときである。この座板の板厚は、１×１０−３ｍに限らず、例えば、その２倍である２×１０−３ｍとすることもできるが、前述したｆにおけるｆ１が占める割合は、前述したように、スラットの板厚ｔ（ｍ）がｔ＝６×１０−４、ｆ１（Ｎ）がｆ１＝１．６９×１０、スラットの個数ｎが６９である場合には、５％程度と少ないため、座板の板厚を２×１０−３ｍとしても、上述した拡大できるＨの値はそれ程大きく変化しない。そして、Ｈの値が拡大すると、ｆにおけるｆ１が占める割合は一層低下することになるため、上述したＨの値に対する差は一層小さくなる。
【０１２８】
また、以上の説明は、ぜんまいばねの板厚ｈ（ｍ）がｈ＝８×１０−４の場合であったが、軽量シャッター装置では、８×１０−４ｍ≦ｈ≦１．２×１０−３ｍの範囲のぜんまいばねを用いることができる。この範囲のなかでｈ＝８×１０−４ｍは最小であり、ｈが大きくなると、ぜんまいばねの戻しばね力による巻取体の中心軸回りのトルクＴは、Ｔ＝πＥｂｈ３Ｎ／６Ｌの式から分かるように、大きくなる。
【０１２９】
ｈ＝１．２×１０−３ｍとしたときであって、スラットの板厚ｔ（ｍ）をｔ＝６×１０−４とし、ぜんまいばねの幅寸法ｂを前述した０．３６ｍとしたときには、前述したＨ＝４ｍをＨ＝１３．５ｍ程度まで拡大できる。また、ｂをシャッターカーテンのＷ’の半分まで大きくしたときには、Ｈ＝４ｍをＨ＝１８．４ｍ程度まで拡大できる。
【０１３０】
また、ｈ＝１．２×１０−３ｍとしたときであって、スラットの板厚ｔ（ｍ）を、上述した４×１０−４ｍ≦ｔ≦８×１０−４ｍのうちの最小となっているｔ＝４×１０−４ｍとし、ぜんまいばねの幅寸法ｂを前述した０．３６ｍとしたときには、前述したＨ＝４ｍをＨ＝１４．１ｍ程度まで拡大できる。また、ぜんまいばねの幅寸法ｂをシャッターカーテンのＷ’の半分まで大きくしたときには、Ｈ＝４ｍをＨ＝１９．２ｍ程度まで拡大できる。
【０１３１】
さらに、ｈ＝１．２×１０−３ｍとしたときであって、スラットの板厚ｔ（ｍ）を、上述した４×１０−４ｍ≦ｔ≦８×１０−４ｍのうちの最大となっているｔ＝８×１０−４ｍとし、ぜんまいばねの幅寸法ｂを前述した０．３６ｍとしたときには、前述したＨ＝４ｍをＨ＝７．１ｍ程度まで拡大できる。また、ぜんまいばねの幅寸法ｂをシャッターカーテンのＷ’の半分まで大きくしたときには、Ｈ＝４ｍをＨ＝９．７ｍ程度まで拡大できる。
【０１３２】
このように、戻しばねをぜんまいばねとすることにより、軽量シャッター装置に用いられるスラットの金属材料の最大板厚と最小板厚や、ぜんまいばねの最大板厚と最小板厚を考慮しても、図１０で示したＸとＹの両方の範囲をカバーできるとともに、４ｍを超えるシャッターカーテンの開閉移動距離Ｈをもカバーできるようになる。
【０１３３】
なお、以上の説明は、全長が４ｍとなっているぜんまいばねの巻回数を、シャッターカーテンの全閉時において１０回とした場合であったが、Ｈが４ｍを越えるシャッター装置については、前述したＲを大きくすることにより、４ｍ＜Ｈについても、全長が４ｍとなっているぜんまいばねの巻回数が１０回となったときにシャッターカーテンを全閉とすることができる。また、このようにＲが大きくなると、前述したＴ’の値が大きくなるが、このＴ’の値の増大に対しては、前述したｂの値、さらにはｈの値を大きくすることによって対処することができ、Ｒの値とｂの値、さらにはｈの値の調整により、図１０で示したＸとＹの両方の範囲はもちろんのこと、４ｍ＜Ｈについてもカバーですることが可能となり、さらにこの場合において、ｈの値の調整により、前述したように、ｂの値を前記Ｗ’の半分以内とすることも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、回転しない中心軸と、この中心軸を中心に正逆回転自在であってこの正逆回転によってシャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための回転体と、を含んで構成される巻取体に、一端が中心軸に結合され、他端が回転体に結合される戻しばねが配置されるシャッター装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る戻しばね付きシャッター装置の全体を示す正面図である。
【図２】中心軸と回転体とを含んで構成されていて、回転体でシャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取体を示す正面図である。
【図３】回転体の構成部材である回転構造物を示す正断面図である。
【図４】図３のＳ４−Ｓ４線断面図である。
【図５】図３のＳ５−Ｓ５線断面図である。
【図６】ぜんまいばねの巻き締め初期状態を図５と同じ方向から見た図である。
【図７】ぜんまいばねの巻き締め終期状態を図５と同じ方向から見た図である。
【図８】ぜんまいばねの戻しばね力による中心軸回りのトルクと、シャッターカーテンの開閉移動に関する中心軸回りのトルクとを示すグラフである。
【図９】ばね特性が異なるぜんまいばねを用いた場合の実施形態を示す図８と同様の図である。
【図１０】左右のガイドレール間距離とシャッターカーテンの開閉移動距離についての範囲を示した図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  シャッターカーテン
１Ａ  座板
１Ｂ  スラット
４  巻取体
２０  中心軸
２１  回転体
２６  ぜんまいばね
Ｗ  シャッターカーテンの開閉移動を案内する左右のガイドレール間距離
Ｈ  シャッターカーテンの開閉移動距離
ａ，ａ’  ぜんまいばねの戻しばね力によるトルクが次第に小さくなる増加率で増加する領域
ｂ，ｂ’  ぜんまいばねの戻しばね力によるトルクの増加率が一定値又は略一定値となる領域
【図１】
2006257865.tif 000003
【図２】
2006257865.tif 000004
【図３】
2006257865.tif 000005
【図４】
2006257865.tif 000006
【図５】
2006257865.tif 000007
【図６】
2006257865.tif 000008
【図７】
2006257865.tif 000009
【図８】
2006257865.tif 000010
【図９】
2006257865.tif 000011
【図１０】
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