(57)【要約】【課題】  大型で重量の大きなシャッターを小さな力でスムーズに開閉できるようにする。【解決手段】シャッターを開口部に向けてくり出し且つ開口部から引き上げるシャッター供給・収納機構とを備えたシャッター機構において、シャッター案内機構に昇降自在に支持されシャッターの先端と連動する昇降体と、昇降体を上昇方向に付勢するバランス機構とを備えている。このバランス機構は、開口部の両側にシャッターの先端の移動経路の前方と後方に位置するようにそれぞれ一対垂直に配置され、各下端が床面部側に保持された引張り型コイルスプリングからなる垂直ばねと、該各垂直ばねの上端側に取り付けられた動滑車と、各垂直ばねの上方に位置して外囲構造体側に取り付けられた定滑車と、一端が昇降体の１つの紐状部材取付部に連結し、中間部が対応する定滑車と動滑車に掛けられ、他端が対応する動滑車の上方において外囲構造体側に取り付けられた紐状部材とより構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部と天井部と床面部を有する外囲構造体と、屈曲自在に構成されたシャッターと、前記シャッターを前記開口部に沿って垂直方向に案内する該開口部の両側に配置されたシャッター案内機構と、前記シャッターを前記開口部に向けてくり出し且つ前記開口部から引き上げるシャッター供給・収納機構とを備えたシャッター機構において、前記シャッター案内機構に昇降自在に支持され前記シャッターの先端と連動する昇降体と、前記昇降体を上昇方向に付勢するバランス機構とを備え、前記昇降体に一対の紐状部材取付部を設け、前記バランス機構を、前記開口部の両側に前記シャッターの先端の移動経路の前方と後方に位置するようにそれぞれ一対垂直に配置され、各下端が前記床面部側に保持された引張り型コイルスプリングからなる垂直ばねと、該各垂直ばねの上端側に取り付けられた動滑車と、前記各垂直ばねの上方に位置して前記外囲構造体側に取り付けられた定滑車と、各一端が前記昇降体の対応する紐状部材取付部に連結し、各中間部が対応する前記定滑車と動滑車に掛けられ、各他端が対応する前記動滑車の上方において前記外囲構造体側に取り付けられた紐状部材とより構成したことを特徴とするシャッター機構。
【請求項２】
前記一対の紐状部材取付部が、前記シャッターの先端の移動経路に対して前方と後方に位置するように前記昇降体に設けたことを特徴とする請求項１に記載のシャッター機構。
【請求項３】
前記シャッター供給・収納機構を、前記天井部に配置したシャッター巻き取りドラムにより構成し、該ドラムをシャッター巻き取り方向に付勢し、該ドラムの一方向の回転により前記シャッターが前記ドラムに巻き取られ、前記ドラムの他方向の回転により前記シャッターが前記開口部に供給されるにしたことを特徴とする請求項１に記載のシャッター機構。
【請求項４】
前記昇降体の一対の紐状部材取付部が前記シャッターの先端の移動経路に対して前後方向に対称に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシャッター機構。
【請求項５】
前記垂直ばねの下端の前記床面部に対する高さを調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載のシャッター機構。
【請求項６】
前記垂直ばねの一部を一対の係止具ではさみ、該一部の伸張を阻止して前記垂直ばねの定数を変化させることができるようにしたばね定数可変手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシャッター機構。
【請求項７】
前記一対の係止具の中、一方の係止具を板ばねワッシャーとしたことを特徴とする請求項６に記載のシャッター機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外囲構造物の開口部を開閉する、電動式あるいは手動式として使用されるシャッター機構に関し、特に重量の大きなシャッターに適したシャッター機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮型のコイルスプリングに動滑車を取り付け、ワイヤを介してコイルスプリングの圧縮弾発力をシャッターに伝えてシャッターを弱い力で容易に開閉できるようにしたシャッター用開閉装置が既に知られている（例えば特許文献１−４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６８３６８号公報
【特許文献２】特開平８−１２７２４４号公報
【特許文献３】特開平６−２７０６８７号公報
【特許文献４】特開平６−２７２４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
重量が大きく、大型のシャッターに対して、バランス力を付与するには、強力なスプリングのばね力が必要となる。コイルスプリングとしてねじり型や圧縮型があるが、これらのスプリングを用いて強力なばね力を得ようとすると、スプリングが大型化してしまい、狭いスペースにバランス機構が収まらなくなってしまうという問題点がある。建造物の開口部の両側のせまいスペースにコイルスプリングを配置して強力なばね力を得ようとする場合、特に、圧縮型コイルスプリングは、内側にガイドパイプを配置する構成上、径が大きくなってしまい、強力な弾力を得るために複数本用いる構成にすると、全体が大型化し、所定のスペースに収めることができないという問題点がある。また、圧縮型コイルスプリングをシャッター機構に用いる場合、コイルスプリングを建造物の天井に保持する必要がある。そのため、バランス機構にかかるシャッターの重量を全て天井側で支えなければならず、大きな重量のシャッターのバランス機構には、圧縮型のコイルスプリングは適しないという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、開口部と天井部と床面部を有する外囲構造体と、屈曲自在に構成されたシャッターと、前記シャッターを前記開口部に沿って垂直方向に案内する該開口部の両側に配置されたシャッター案内機構と、前記シャッターを前記開口部に向けてくり出し且つ前記開口部から引き上げるシャッター供給・収納機構とを備えたシャッター機構において、前記シャッター案内機構に昇降自在に支持され前記シャッターの先端と連動する昇降体と、前記昇降体を上昇方向に付勢するバランス機構とを備え、前記昇降体に一対の紐状部材取付部を設け、前記バランス機構を、前記開口部の両側に前記シャッターの先端の移動経路の前方と後方に位置するようにそれぞれ一対垂直に配置され、各下端が前記床面部側に保持された引張り型コイルスプリングからなる垂直ばねと、該各垂直ばねの上端側に取り付けられた動滑車と、前記各垂直ばねの上方に位置して前記外囲構造体側に取り付けられた定滑車と、各一端が前記昇降体の対応する紐状部材取付部に連結し、各中間部が対応する前記定滑車と動滑車に掛けられ、各他端が対応する前記動滑車の上方において前記外囲構造体側に取り付けられた紐状部材とより構成したことを特徴とする。
また本発明は、前記一対の紐状部材取付部が、前記シャッターの先端の移動経路に対して前方と後方に位置するように前記昇降体に設けたことを特徴とする。
また本発明は、前記シャッター供給・収納機構を、前記天井部に配置したシャッター巻き取りドラムにより構成し、該ドラムをシャッター巻き取り方向に付勢し、該ドラムの一方向の回転により前記シャッターが前記ドラムに巻き取られ、前記ドラムの他方向の回転により前記シャッターが前記開口部に供給されるにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記昇降体の一対の紐状部材取付部が前記シャッターの先端の移動経路に対して前後方向に対称に設けられていることを特徴とする。
また本発明は、前記垂直ばねの下端の前記床面部に対する高さを調整可能としたことを特徴とする。
また本発明は、前記垂直ばねの一部を一対の係止具ではさみ、該一部の伸張を阻止して前記垂直ばねの定数を変化させることができるようにしたばね定数可変手段を設けたことを特徴とする。
また本発明は、前記一対の係止具の中、一方の係止具を板ばねワッシャーとしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、大型で重量の大きなシャッターを小さな力でスムーズに開閉でき、しかも狭いスペースに強力な付勢力を備えたバランス機構を配置することができる。また、床面側に垂直ばねを保持することができ、天井側にかかる荷重を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の全体断面説明図である。
【図２】本発明の全体正面説明図である。
【図３】本発明の全体側面説明図である。
【図４】本発明の全体平面説明図である。
【図５】本発明の全体側面説明図である。
【図６】本発明の全体平面説明図である。
【図７】本発明の説明図である。
【図８】ばね定数可変手段の説明図である。
【図９】板ばねワッシャーの説明図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態を示す全体側面説明図である。
【図１１】同上、全体平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明にかかる手動式のシャッター機構の全体断面説明図を示している。車庫兼用倉庫などの外囲構造体２即ち建築駆体にはシャッター４により開閉される開口部６が形成され、該開口部６の左右両側に、シャッター４の両側を昇降自在に案内するシャッターレール８，１０が、床面部２aに垂直にそれぞれ立設され、該シャッターレール８，１０の上部は、外囲構造体２の天井部２ｂにボルトにより取り付けられたベース１２に支承されている。前記シャッターレール８，１０には、外周部材１４，１６が平行に対向配置され、該外周部材１４，１６の下端は床面部２aに固定され、上端部は、前記ベース１２に支承されている。
【０００９】
前記シャッター４は、多数の帯状のシャッタースラット（シャッター板）が内型繋ぎ部と外側繋ぎ部を介して回転自在に連結し、全体として屈曲自在に構成されている。シャッター４の先端には、座板１８が連結している。前記シャッター４の後端は、図３に示すように、スラット固定ボルト２０により、シャッター供給・収納手段（機構）を構成するドラム２２の盤体２４に固定されている。シャッター４のドラム２２からくり出された部分は、マグサ２６を経て、開口部６に導かれ、該シャッター４の両側がシャッターレール８，１０によって昇降自在に支承されている。左右の前記シャッターレール８，１０には、それぞれ昇降体２８がそれぞれ昇降自在に支承されている。
【００１０】
前記昇降体２８は、シャッターレール８，１０にスライド自在に嵌合し、該シャッターレール８，１０に沿って案内されるスライド部（図示省略）と、該スライド部と一体的に形成され前記シャッターレール８、１０の長手方向に対して直角方向に延びる昇降部２８ｃと、該昇降部２８ｃに一体的に形成され前記座板１８と係合し、該座板１８の昇降方向の移動と連動して移動するための係合部（図示省略）と、前記昇降部２８ｃの横幅方向の両端に前記シャッター４先端の移動経路３０をはさみ、該移動経路３０に関し、互いに対象に設けられたワイヤ取付部２８a，２８ｂとを有している。一対のワイヤ取付部２８a，２８ｂの中、一方のワイヤ取付部２８aは、移動経路３０の後方側に所定間隔を有して配置され、他方のワイヤ取付部２８ｂは、移動経路３０の前方側に所定間隔を有して配置されている。
【００１１】
尚、昇降体２８は、シャッター４の先端の両側に一体的又は固定的に設けても良い。前記ベース１２の両側枠間には、支軸３２が掛架され、軸受３４，３６を介して、ベース１２に固定されている。支軸３２は、前記床面部２aに対して水平に且つ開口部６の横幅方向に対して平行に配置されている。前記支軸３２には、所定間隔を存して、ドラム２２を形成する盤体４が回転自在に支承されている。各盤体２４には、補強用のパイプからなる軸体３８が連結している。前記支軸３２には、ねじりコイルスプリングからなるシャッター巻き取り用のばね４０が複数嵌挿配置され、各ばね４０の一端は支軸３２に固定され、他端は、対応する盤体２４の外周部にねじ４２により固定されている。
【００１２】
前記支軸３２に、前記巻き取り用のばね４０の他に、これとは、逆方向に付勢力を付与する逆向きのねじりばねを取り付けるようにしても良い。前記開口部６の両側には、それぞれ一対の引張りコイルスプリングからなる垂直ばね４４，４６が対応するシャッターレール８，１０即ちシャッター４の先端の移動経路を前後にはさんで垂直に配置され、各垂直ばね４４，４６の下端は、外囲構造体２の床面部２a側に、初期張力調整用のボルト４８，５０を介して連結している。ボルト４８，５０は、図７に示すように、床面部２a側に固設された筒状の台５２の天壁部に固設されたナット５４に螺合している。ボルト４８，５０の上端に形成されたリングに垂直ばね４４，４６の下端のフック部が係合している。ボルト４８，５０をナット５４に対して回転させることで、ボルト４８，５０を昇降させ、ボルト４８，５０に係合する垂直ばね４４，４６の初期張力を調整することができる。
【００１３】
また、図７に示すばね定数可変具５６を垂直ばね４４，４６に装着することで、垂直ばね４４，４６のばね定数を変化させることができる。ばね定数可変具５６は、円柱状のストッパ５８が固設されたボルト６０と、ボルト６０に嵌挿される盤状の穴付きの座金からなる係止具６２と、ボルト６０に嵌挿される穴付きの板ばねワッシャーからなる係止具６４と、ナット６６とから構成されている。板ばねワッシャー６４は、図９Ａに示すように、ボルト６０に嵌挿するための穴６８が中心に形成され、外周部にばねの線を上方に逃すための切欠部７０が形成されている。また、前記切欠部７０に隣接して切り込み７２が同心円線に沿って形成され、この切り込み７２により、可変部７４が形成されている。
【００１４】
垂直ばね４４，４６のばね定数を調整したいときは、無負荷状態の垂直ばね４４，４６に下から係止具６２を付けたボルト６０を挿入し、しかる後に、垂直ばね４４，４６を伸ばして線の間隔を広げ、ボルト６０に係止具６４を挿入する。次に、垂直ばね４４，４６を元に戻し、ボルト６０にナット６６を締め込み、垂直ばね４４，４６の一部分を、図８に示すように係止具６２と板ばねワッシャー６４ではさみ、垂直ばね４４，４６の一部分を伸張できないように固定する。ばね定数は、伸張が固定される部分の長さ、即ち係止具６２，６４間距離に比例して大きくなる。垂直ばね４４，４６が収縮状態から引き伸ばされると、垂直ばね４４，４６の線７６により可変部７４が押圧され、該可変部７４は、この押圧力により図９Ｄに示すようにわん曲変化する。
【００１５】
前記垂直ばね４４，４６の各上端にはワイヤを介してあるいは直接、動滑車７８が回転自在に取り付けられている。前記動滑車７８に掛けられたワイヤからなる紐状部材８０の各一端は、固定金具８２を介してベース１２側に固定されている。紐状部材８０の各他端は、垂直ばね４４，４６の上方に位置して、前記ベース１２側に回転自在に軸支された定滑車８４を経て、前記昇降体２８の対応するワイヤ取付部２８a，２８ｂに取り付けられている。前記垂直ばね４４，４６、動滑車７８、定滑車８４、昇降体２８、紐状部材８０は、シャッター４の垂直重量を上方向に付勢し、シャッター４の、シャッターレール８，１０に沿った落下力を相殺するバランス機構を構成している。
【００１６】
次に、本実施形態の動作について説明する。
図３は、シャッター４が開口部６を閉じた状態を示し、図１及び図５はシャッター４の先端部が所定の最上昇位置まで上昇し、シャッター４の主要部分がドラム２２に巻き取られ、開口部６が開放された状態を示している。図１において、７８（Ｌ）,２８（Ｌ）は、シャッター開放状態において下降状態にある動滑車７８と、昇降体２８を示し、７８（Ｈ），２８（Ｈ）は、シャッター閉状態における動滑車７８と昇降体２８を示している。シャッター４がドラム２２に巻き上げられて、シャッター４の先端がマグサ２６近傍に係止されている図５の状態において、シャッター４の落下重量は最小であり、この落下重量と、垂直ばね４４，４６の初期張力とばね４０のねじれ張力との合成張力であるシャッター４の垂直重量を支える上昇力とはほぼバランスし、シャッター４は、自重で落下することがなく、且つ弱い力で引き下げることができる状態となっている。
【００１７】
シャッター４を図５の開放位置から把手８６を使い手動で垂直方向に押し下げると、このシャッター４と連動して、昇降体２８も下降する。シャッター４がシャッターレール８，１０に沿って所定量下降すると、シャッター４の落下方向の重力が増大する。この重力の増大は、シャッター４の先端側の下降に伴いシャッターレール８,１０に沿って押し下げられる昇降体２８の上昇方向の付勢力とドラム２２のシャッター巻き取り方向の付勢力との合成された力によって相殺される。これによりシャッター４を弱い力で引き下げることができる。シャッター４の先端側が下降方向に移動すると、ドラム２２が図３中、時計方向に回転し、ばね４０がねじれて縮径して、復帰弾力が増大する。これにより、ドラム２２は、図３中、反時計方向即ちシャッター巻き取り方向に付勢される。
【００１８】
また、シャッター４の先端側が下降方向に移動すると、昇降体２８が下降する。この下降により、動滑車の原理で、動滑車７８が上昇し、垂直ばね４４，４６を上方向に引張る。これにより垂直ばね４４，４６が伸張して引張弾力が増大する。垂直ばね４４，４６の引張力は、紐状部材８０を介して、昇降体２８の昇降部２８ｃの両端に垂直に均等に伝達され、昇降体２８に偏った引張力が伝達されることがなく、昇降体２８は安定した状態で、シャッターレール８，１０に沿って移動する。シャッター４を図３に示すように、最下降位置に下降し、開口部６を閉じたところで、錠８８をかけ、公知の方法により、シャッター４を閉位置にロックする。
【００１９】
シャッター４を開くときは、錠８８を外し、手動で、シャッター４を引き上げる。このとき、シャッター４の重量は、ドラム２２のシャッター巻き取り力と垂直ばね４４，４６の引張力とによりほぼバランスしているため、弱い力でシャッター４を上昇させることができる。シャッター４の上昇に伴い、動滑車７８は下降し、垂直ばね４４，４６の引張力は減少し、且つばね４０が原型復帰方向に拡径して、シャッター巻き取り力が減少する。
【００２０】
本発明の構成は、上記手動式の実施形態に限定されるものではなく、図１０，１１に示すように、電動式として実施することができる。電動式として使用する場合には、天井部２ｂにモータ９０を配設し、支軸３２をベース１２に軸受９２を介して、回転自在に支承する。手動式に用いたばね４０は使用しないので、そのまま残しても、また削除しても良い。支軸３２の一方にスプロケット９４を取り付け、このスプロケット９４と、前記モータ９０の出力軸に取り付けたスプロケット９４とを無端チェン９８を介して連結する。他の構成は手動式の構成と同一である。
【００２１】
上記した構成において、電動式として使用する場合には、予め図７に示すボルト４８，５０を操作して、台５２に対して、垂直ばね４４，４６の高さを調整し、垂直ばね４８，５０の初期張力を調整する。これにより、ドラム２２にシャッター４の落下方向の重量が若干かかるように設定しておく。この垂直ばね４８，５０の調整によって、シャッター４をドラム２２に巻き取るとき、シャッター４に下降方向に垂直ばね４４，４６の引張力が若干作用するため、シャッター４を密にばらけることなく、ドラム２２に巻き取ることができる。
【００２２】
シャッター４が開いた状態において、押釦によりモータ９０をオンとし、モータ９０をシャッター閉方向に駆動すると、ドラム２２が、図１０中、時計方向に回転し、ドラム２２からシャッター４がくり出されて、シャッター４の先端側が下降する。また、シャッター４が閉まった状態において、開錠し、モータ９０をシャッター上昇方向に駆動すれば図示しないクラッチ、オートロック機構、電磁ブレーキが同時に開放され、ドラム２２が図１０中、反時計方向に回転し、シャッター４はドラム２２に巻き取られて、その先端側が上昇方向に移動する。
電動式の本実施形態の他の動作は、上記手動の実施形態の動作と同一であるためその説明を省略する。
【００２３】
尚、支軸とドラムとからなるシャッター供給・収納手段は、図示するドラム型に特に限定されるものではない。回転自在な、巻き取り方向に付勢した、あるいはモータの出力軸に連結した支軸とこれに連結するワイヤあるいは板ばねとによりシャッター供給・収納手段を構成し、前記シャッターの後方を天井に沿って水平方向に導くようにし、支軸を天井の後方に配置し、支軸の正逆回転によりワイヤあるいは板ばねが支軸からくり出され、あるいは巻き取られて、シャッターが開閉方向に移動する構成としても良い。
【符号の説明】
【００２４】
２        外囲構造体
２a      床面部
２ｂ      天井部
４        シャッター
６        開口部
８        シャッターレール
１０      シャッターレール
１２      ベース
１４      外周部材
１６      外周部材
１８      座板
２０      ボルト
２２      ドラム
２４      盤体
２６      マグサ
２８      昇降体
２８a    ワイヤ取付部
２８ｂ    ワイヤ取付部
２８ｃ    昇降部
３０      移動経路
３２      支軸
３４      軸受
３６      軸受
３８      軸体
４０      ばね
４２      ねじ
４４      垂直ばね
４６      垂直ばね
４８      ボルト
５０      ボルト
５２      台
５４      ナット
５６      ばね定数可変具
５８      ストッパ
６０      ボルト
６２      係止具
６４      係止具
６６      ナット
６８      穴
７０      切穴部
７２      切り込み
７４      可変部
７６      線
７８      動滑車
８０      紐状部材
８２      固定金具
８４      定滑車
８６      把手
８８      錠
９０      モータ
９２      軸受
９４      スプロケット
９６      スプロケット
９８      チェン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2012136876.tif 000010
【図９】
2012136876.tif 000011
【図１０】
2012136876.tif 000012
【図１１】
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