(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の支持体に固定される支軸と該支軸に外装された巻取ドラムとからなる巻取シャフトであって、
該支軸は第１軸部と第２軸部の二部材から構成されており、
該第１軸部は該巻取ドラムと一体的に回転するように構成されており、
該第２軸部は多角形あるいは／および非円形の断面を有し、スプリング組立体を介して該巻取ドラムに連繋されており、
該スプリング組立体は、第一スプリング装着体と、第二スプリング装着体と、該二つのスプリング装着体間に支持されたコイルスプリングとからなり、
一方のスプリング装着体は該巻取ドラムと一体に回転し、他方のスプリング装着体は該第２軸部と一体に回転するように構成されていると共に、前記二つのスプリング装着体はそれぞれ受入孔を介して該第２軸部を長さ方向にスライド自在に受け入れてなり、巻取ドラムに対する当該第２軸部の長さ方向の移動を許容して、左右の支持体間の幅に対応して支軸を伸縮させて長さを調整可能としたことを特徴とするシャッター用巻取シャフト。
【請求項２】
請求項１において、該巻取ドラムは断面視多角形であると共に、長さ方向に分割した二つの半割り部から組み立てられることを特徴とする巻取シャフト。
【請求項３】
請求項２において、該一方のスプリング装着体の外周面は該巻取ドラムの内周面の形状に対応した多角形状であり、該一方のスプリング装着体と該巻取ドラムが一体として回転可能であることを特徴とする巻取シャフト。
【請求項４】
請求項２，３いずれかにおいて、該第１軸部はホイールを介して該巻取ドラムを支持しており、該ホイールの外周面は該巻取ドラムの内周面の形状に対応した多角形状であり、該ホイールと該巻取ドラムとが一体として回転可能であることを特徴とする巻取シャフト。
【請求項５】
請求項４において、該第１軸部は、従動軸あるいは電動軸から任意に選択可能であることを特徴とする巻取シャフト。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかにおいて、該第１軸部は従動軸であり、その基端部を介して回転自在に支持されていることを特徴とする巻取シャフト。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかにおいて、該巻取ドラムと一体に回転するスプリング装着体は互いに回転自在の外輪と内輪とを有し、該内輪は該第２軸部を長さ方向にスライド自在に受け入れると共に、該第２軸部と一体的に回転し、
該外輪は該巻取ドラムと一体に回転するように構成されていることを特徴とするシャッター用巻取シャフト。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかにおいて、該第２軸部と一体に回転するスプリング装着体は互いに回転自在の外輪と内輪とを有し、該内輪は該第２軸部を長さ方向にスライド自在に受け入れると共に、該第２軸部と一体的に回転し、該外輪は該巻取ドラムと一体に回転するように構成されていることを特徴とするシャッター用巻取シャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャッターの巻取シャフトの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻取シャフトはシャッター装置が設置される現場に合わせて現場毎に巻取シャフトを作製している。すなわち、シャッター装置を設置する建物開口部の開口幅に対応して異なる長さの巻取シャフトを用意する必要があった。また、巻取シャフトを構成部品の種類も多く、多種類の構成部品を用意しなければならないと共に組立作業も煩雑になっていた。そして、これらの理由から、巻取シャフトの製作は生産効率の悪いものとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記不具合を解決するために創案されたものであって、より少ない部品で異なる各現場に対応できる巻取シャフトを提供することにある。本発明の他の目的は、構成部品をできるだけ共通化させると共に、組み立てにおける作業性が良好で、生産効率の良い巻取シャフトを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために本発明が採用した技術手段は、左右の支持体に固定される支軸と該支軸に外装された巻取ドラムとからなる巻取シャフトであって、該支軸は第１軸部と第２軸部の二部材から構成されており、該第１軸部は該巻取ドラムと一体的に回転するように構成されており、該第２軸部は多角形あるいは／および非円形の断面を有し、スプリング組立体を介して該巻取ドラムに連繋されており、該スプリング組立体は、第一スプリング装着体と、第二スプリング装着体と、該二つのスプリング装着体間に支持されたコイルスプリングとからなり、一方のスプリング装着体は該巻取ドラムと一体に回転し、他方のスプリング装着体は該第２軸部と一体に回転するように構成されていると共に、前記二つのスプリング装着体はそれぞれ受入孔を介して該第２軸部を長さ方向にスライド自在に受け入れてなり、巻取ドラムに対する当該第２軸部の長さ方向の移動を許容して、左右の支持体間の幅に対応して支軸を伸縮させて長さを調整可能としたことを特徴とする。
【０００５】
従来は一本であった支軸を分割した二部材から構成し、かつ一方の軸部をスライド自在とすることで、支軸の長さを調整することができ、一つの巻取シャフトで異なる現場に対応することができる。また、スプリングの一端が固定されたスプリング装着体は第２軸部に対してスライド自在なので、スプリングの巻きに合わせてスプリングの伸びを自動的に調整する。該巻取シャフトを支持する端部（第１軸部の基端部）において回転自在に支持することで、巻取シャフトの回転を良好に行なうことができる。第２軸部を多角形あるいは／および非円形の断面（例えば、角形シャフト）から構成することで、長さ方向にスライド自在でありながら、軸の回転をホイール等の他の部材に伝達することができる。
【０００６】
従来は巻取シャフトの軸部で負担していた重量を、軸部に外装した巻取ドラムを主構造部材とすることで負担する事により、該巻取ドラムが薄肉であっても、撓みや捩れに強い巻取シャフトを提供することができ、巻取シャフトの撓みに起因するスラットの傷つきを防止する。さらに、該巻取ドラムを長さ方向に分割した二つの半割り部から組み立てることで、一方の半割り部に構成部品を搭載し、その上から他方の半割り部を被せて巻取シャフトを組み立てることができ、巻取シャフトの組み立てを簡易化することができる。好ましくは、二つの半割り部の組み立ては、非溶接手段（例えば、かしめ）によって行なう。
【０００７】
該一方のスプリング装着体の外周面を該巻取ドラムの内周面の形状に対応した多角形状としたものでは、該装着ホイールと巻取ドラムとの間の回転力の伝達が簡単であると共に、巻取シャフト組立時における、巻取ドラムに対する支軸の芯合わせも容易である。一つの好ましい態様では、スプリング装着体は互いに回転自在の外輪と内輪とから構成されており、外輪が巻取ドラムと一体に回転し、内輪は第２軸部と一体に回転するように構成されている。
【０００８】
一つの好ましい態様では、該第１軸部はホイールを介して該巻取ドラムを支持しており、該ホイールの外周面は該巻取ドラムの内周面の形状に対応した多角形状であり、該ホイールと該巻取ドラムとが一体として回転可能である。したがって、軸部と巻取ドラムの間の回転力の伝達が簡単であると共に、巻取シャフト組立時における、巻取ドラムに対する支軸の芯合わせも容易である。さらに、該第１軸部は、従動軸あるいは電動軸から任意に選択可能とすることで、手動・電動で同一の構造の巻取シャフトを提供することができる。該第１軸部が従動軸の場合は、好ましくは、該第１軸部はその基端部を介して回転自在に支持されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は巻取シャフトの概略全体図である。巻取シャフトは、左右の支持体１（好適な例では左右のブラケット）に直接あるいは他の部材を介して間接的に固定される支軸２，３と、該支軸の回りに設けた巻取ドラム４とから構成されている。巻取シャフトが全体として回転することで巻取ドラム４の外周面にシャッターカーテン（図示せず）を巻き取って巻装し、あるいは、巻装されたシャッターカーテン（図示せず）を繰り出すようになっている。
【００１０】
図２に示すように、巻取ドラム４は、断面視八角形を有しており、長さ方向に半割り状に分割された二つの半割り部４０，４１を組み立てることで構成される。半割り部４０，４１の長さ方向の縁部４２には突片４３および切欠部４４が長さ方向に間隔を存して複数形成されており、一方の半割り部４０の突片４３を、他方の半割り部４１の対応する突片４３に重合させて、重ね合わせた２枚の突片４３を切欠部４４に対して折り曲げてかしめることで断面視八角形の筒状のドラム１を形成する。かしめに際して、突片４３はドラムの内部に折り返されるので、突片４３がスラットの巻取に支障を来たすことがない。巻取シャフトの軸部に外装した巻取ドラムが重量を負担することで撓みにくい巻取シャフトを構成することができ、巻取シャフトの撓みに起因するスラットの傷つきを削減する。また、ドラム４を二つの半割り部４０，４１から構成することで、巻取シャフトの組み立てが容易となる。すなわち、後述する各種構成部品（手動用ホイールあるいは電動用開閉機、スプリング組立体等）を一方の半割り部４１に組み込み、他方の半割り部４０を被せて両者をかしめて連結することで巻取シャフトを形成できる。スプリング組立体は巻取ドラム４に内装されるので外部に露出することがなく、また、巻取ドラム４の組み立ては非溶接手段による（例えば、かしめ）ので、錆や磨耗粉でスラットを汚すことがない。
【００１１】
図１に示すように、支軸は短尺状の第１軸部２と長尺状の第２軸部３との二部材に分割されている。第１軸部２は円形パイプ、第２軸部３は角パイプから構成されている。第１軸部２の基端部および第２軸部３の基端部は巻取ドラム４のそれぞれの端部よりも突出しており支持体１に直接あるいは他の部材を介して連結されている。図示のものでは、支軸の一端側（第１軸部２の基端部）は支持体１に設けた軸受５によって回転自在に支持されており、支軸の他端側（第２軸部３の基端部）は支持体１に設けた巻取装置６を介して支持されている。
【００１２】
実施の形態のものでは、第１軸部２は従動軸を構成している。図３に示すように、第１軸部２には二つの従動ホイール７が間隔を存して設けてあり、第１軸部２と従動ホイール７から手動用ホイールが形成されている。従動ホイール７はビス８を介して第１軸部２に固着されており、従動ホイール７に対して第１軸部２はスライドできないようになっていると共に、第１軸部２と従動ホイール７とは一体的に回転するように構成されている。従動ホイール７の外周は巻取ドラム４の内周面に対応して八角形に構成されており、巻取ドラム４の内周面に密着する。したがって、第１軸部２、従動ホイール７、巻取ドラム４とは一体に回転するように構成されている。図３では、手動用ホイールを示しているが、手動用ホイールに代えて、巻取ドラム４に密着するホイールを外周に備えた電動用開閉機（第１軸部２が開閉機によって駆動される電動軸である）を採用してもよい。
【００１３】
第１軸部２の基端部には、従動軸受外輪９、軸受箱１０、平座金１１が設けてあり、軸受箱１０にはボール１２が封入してあり、第１軸部２は従動軸受外輪９に対して回転自在となっている。既述のように、第１軸部２側の支持体１には軸受５が固着されている。軸受５は図４に示すように、上方が開放状の略U形状の部材であり、該部材の内周面には従動軸受外輪９を受け入れる湾曲状の軸受部５０が形成されており、軸受部５０に第１軸部２の従動軸受外輪９が支持される。よって、第１軸部２の端部を軸受５の軸受部５０に載せるだけで、第１軸部２は基端部において回転自在に支持される。
【００１４】
図１に示すように、第２軸部３には、２セット（数は限定されない）のスプリング組立体が設けてある。スプリング組立体は、間隔を存して対向状に配設したスプリング装着ホイール（スプリング装着体）１３とスプリング装着ドラム（スプリング装着体）１４と、スプリング装着ホイール１３とスプリング装着ドラム１４間に設けたコイルスプリング１５とから構成されている。スプリング装着ホイール１３、スプリング装着ドラム１４は共に第２軸部３を受け入れて挿通させる受入孔を有している。
【００１５】
図５に示すように、スプリング装着ホイール１３は、ホイール本体１６と、ホイール内輪１７と、ホイール外輪１８と、ホイール内輪１７とホイール外輪１８の間に設けたボール１９と、平座金２０とを有する。ホイール本体１６は大径部１６０と小径部１６１とから全体として筒状を有しており、大径部１６０は巻取ドラム４の形状に対応して八角形の外形を有しており、巻取ドラム４の内周面に密着するようになっている。小径部１６１は円筒状でありコイルスプリング１５を外装できるようになっている。小径部１６１の周面にはコイルスプリング１５の一方の端部を係止させる係止孔１６２が設けてある。小径部１６１の開口部１６３の寸法は第２軸部３の外形よりも大きい寸法を有しており、ホイール本体１６はクリアランスを有して第２軸部３を挿通させている。
【００１６】
ホイール内輪１７は角パイプ状の第２軸部３を受け入れて挿通させる方形状の受入孔１７０を有しており、第２軸部３とホイール内輪１７は一体に回転する。ホイール内輪１７と巻取ドラム４との間には、ボール１９およびホイール外輪１８が介装されており、巻取ドラム４の回転がホイール内輪１７（したがって、第２軸部３）に伝達されないように構成されている。
【００１７】
スプリング装着ドラム１４は、第２軸部３を挿通させる方形状の受入孔２２０を有しており、受入孔２２０の少なくとも一対の対向面にはガイドローラ２４が保持されており、第２軸部３を長さ方向にスライド可能に受け入れるように構成されている。第２軸部３が巻取ドラム４に対して長さ方向にスライド可能なので、第２軸部をスライドさせることで、左右の支持体１間の幅に対応して支軸を伸縮させて長さを調整することができる。また、スプリング１５の一端が固定されたスプリング装着ドラム１４は第２軸部３に対してスライド自在なので、スプリング１５の巻きに合わせてスプリング１５の伸びが自動的に調整される。
【００１８】
スプリング装着ドラム１４の構成について図６に基づいてより詳細に説明すると、スプリング装着ドラム１４は、円筒状のスプリング受部２１と、角パイプ状の第２軸部３を受け入れる方形状の受入孔２２０を有する断面視方形状のベース材２２と、ベース材２２の内側に設けられた断面視略コ字状のローラ保持体２３と、ローラ保持体２３に保持されたガイドローラ２４とを有している。受入孔２２０は第２軸部３の外形よりも大きい寸法を有しており、受入孔２２０内に配設したガイドローラ２４の周面が第２軸部３の周面に当接するように構成されている。第２軸部３はガイドローラ２４に案内されて良好に長さ方向にスライド自在となっている。スプリング受部２１の周面には、コイルスプリング１５の他端を受け入れて係止する係止孔２５が形成されている。
【００１９】
第２軸部３が回転するとスプリング装着ドラム１４が第２軸部３と一体として回転し、スプリング装着ホイール１３側ではホイール内輪１７のみが回転するように構成されている。コイルスプリング１５の一端はスプリング装着ドラム１４に、コイルスプリング１５の他端はスプリング装着ホイール１３のホイール本体１６に装着されており、第２軸部３を回転させることでコイルスプリング１５を巻くことが出来る。
【００２０】
第２軸部３の基端部位には上述したように巻取装置６が設けてある。図７に示すように、巻取装置６は、ウォームホイール６０とフレーム６１とギアケース６２とウォームギア６３とギアストッパー６４とを有しており、支持体１に固定されている。ウォームホイール６０には第２軸部３を受け入れて挿通させる方形状の受入孔６５を有しており、ウォームホイール６０と第２軸部３とは一体に回転するようになっている。ウォームホイール６０とウォームギア６３とは噛合しており、ウォームギア６３を回転させることでウォームホイール６０を回転させて第２軸部３を回転させることができる。したがって、取付現場で、電動ドライバ（図示せず）を用いてウォームギア６３を回転させることでコイルスプリング１５を巻くことができる。
【００２１】
図８、図９はスプリング装着ホイールの他の好ましい実施形態を示すものであり、基本的な動作・作用は上述したスプリング装着ホイール１３と同じである。スプリング装着ホイール１３０は、一対の二つのホイール内輪１３１，１３２と、一対の二つのホイール外輪１３３，１３４と、ホイール内輪１３１，１３２とホイール外輪１３３，１３４の間に設けたボール１３５とから構成されている。ホイール外輪１３３，１３４は共に断面視八角形状の外形を有しており、巻取ドラム４の内周面に密着するようになっている。一方のホイール外輪１３３は筒状の小径部１３６が一体形成されており、小径部１３６の開口部１３７の外形は第２軸部３の外径よりも大きく、第２軸部３をクリアランスをもって挿通させる。小径部１３６の周面にはコイルスプリング１５の端部を受け入れる係止孔１３８が設けてあり、コイルスプリングの一端が装着されるようになっている。さらに、小径部１３６の周面にはスプリングストッパーを受け入れる係止孔１４０が形成されており、スプリングストッパー１４１を係止孔１４０に係入することでコイルスプリング１５を固定する。ホイール内輪１３１，１３２は第２軸部３を受け入れて挿通する方形状の受入孔１３９を有しており、第２軸部３が回転するとホイール内輪１３１，１３２のみが回転する。一方、ドラム４が回転するとホイール外輪１３３，１３４のみが回転し、ホイール内輪１３１，１３２、第２軸部３は回転しない。
【００２２】
図９において、スプリング装着ドラム１４２は全体として短筒形状を有しており、コイルスプリング１５の他端を装着する大径部１４３と小径部１４４とを有しており、小径部１４４は第２軸部３を受け入れて挿通させる方形状の受入孔を有している。大径部１４３の周面にはコイルスプリング１５の端部を受け入れる係止孔１４５が設けてあり、コイルスプリング１５の一端が装着されるようになっている。さらに、大径部１４３の周面にはスプリングストッパーを受け入れる係止孔１４６が形成されており、スプリングストッパー１４１を係止孔１４６に係入することでコイルスプリング１５を固定する。図９において、スプリング装着ホイール１３０とスプリング装着ドラム１４２との間には、スペーサ１５０（例えば円筒状の形状を有している）が設けてあり、コイルスプリング１５を予め所定の長さ分だけ伸長させた状態でスプリング装着ホイール１３０とスプリング装着ドラム１４２との間に装着するようにしている。これは、巻取シャフトに用いられるコイルスプリング１５は自然状態で隣接する巻き同士が密着している密着バネから構成されており、密着の摩擦力によって、コイルスプリング１５を巻く時の操作が重くなりがちである。また、コイルスプリング１５を巻いて蓄勢する際に、巻き数の増加に伴い巻き径が縮小することによりコイルスプリング１５の全長が長くなるがその摩擦力は軽減しない。
そこで、スペーサ１５０を設けることで、コイルスプリング１５が巻かれた時の最大伸長分（シャッターの全開時と全閉時におけるコイルスプリング１５の長さの差）だけコイルスプリング１５を予め伸ばした状態でセットすることで、隣位の巻き同士の間に隙間を形成しておけばコイルスプリング１５を巻いた場合でも、隣接する巻き同士の密着を防止することができるのでその巻き操作が重くなることがない。
【００２３】
さらに、図１０はスプリング組立体の他の実施形態を示している。スプリング装着ホイール１８０，１８１、スプリング装着ドラム１８２が所定間隔を存して、巻取ドラム４の内側に突設した切り起こし１８３を利用してセットされている。スプリング装着ホイール１８０，１８１間、スプリング装着ホイール１８１とスプリング装着ドラム１８２の間には、それぞれコイルスプリング１５が一つずつ設けてある。切り起こし１８３はコイルスプリング１５の伸びを考慮して（図９のものと同様）巻取ドラム４の内壁に加工したものである。スプリング装着ホイール１８０は支軸３にトルクを伝え、スプリング装着ホイール１８１の左側の部材は巻取ドラム４にトルクを伝えるように構成されている。スプリング装着ホイール１８１の右側の部材は支軸３にトルクを伝え、スプリング装着ドラム１８２は巻取ドラム４にトルクを伝えるように構成される。
【００２４】
このように構成された巻取シャフトの製造方法について図１１を参照しながら説明する。鋼板を穴あけプレス機およびロール成形機を通すことで、巻取ドラム４を構成する半割り部４０，４１が形成される。一方、鋼板をロール成形機に通すことで、角パイプ状の第２軸部３を形成する。スプリング装着ホイール１３、スプリング装着ドラム１４、コイルスプリング１５からスプリング組立体を組み立てて、このようなスプリング組立体を２セット用意して、角パイプ状の第２軸部３に挿通させ、第２軸部３および二つのスプリング組立体を一方の半割り部４１の一端側に組み込む。一方、電動用開閉機あるいは手動用ホイールを用意して、一方の半割り部４１の他端側に組み込む。この状態で、他方の半割り部４０を上から被せて、半割り部４０，４１同士をカシメ結合する。
【００２５】
このように構成された巻取シャフトは、スプリング１５を巻いた出荷時であっても、第２軸部３がスムーズにスライドすることができ、現場における幅方向の調整が容易である。また、取付現場で、電動ドライバにより、巻取装置６を駆動することで、容易にスプリング１５を巻くことができる。巻取シャフトはその一方の端部（第１軸部２の端部）が回転可能となっており、軸受５の軸受部５０に載せるだけで、軸受機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻取シャフトの全体図である。
【図２】巻取ドラムを示す図である。
【図３】ドラム支持軸の組立図である。
【図４】軸受を示す図である。
【図５】スプリング装着ホイールを示す図である。
【図６】スプリング装着ドラムを示す図である。
【図７】巻取装置を示す図である。
【図８】他の実施の形態に係るスプリング装着ホイールを示す図である。
【図９】他の実施の形態に係るスプリング組立体の全体図である。
【図１０】他の実施の形態に係るスプリング組立体の全体図である。
【図１１】本発明に係る巻取シャフトの組立を示す概略図である。
【符号の説明】
１  支持体
２  第１軸部
３  第２軸部
４  巻取ドラム
１３  スプリング装着ホイール
１４  スプリング装着ドラム
１５  コイルスプリング
１７  ホイール内輪
１８  ホイール外輪
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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