JP2000213260A - 粘性制動手段付きシャッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャッタの降下開始時には制動効果を発揮せ
ず、降下途中から当該制動効果によって降下速度を制限
することが可能な機構を有する粘性制動手段付きシャッ
タを提供すること。 【解決手段】 巻取軸２が回転する際に、回転の途中
で、アダプタ４が、ナット５によって回転を阻止され、
これにより、アダプタ４と係合する粘性制動手段３内の
第２伝達部材７の回転が阻止される。第２伝達部材７が
停止すると、ビスカスカップリング３のアウタープレー
ト９、インナープレート８及び粘性流体の効果により、
巻取軸２の回転と逆方向の粘性トルクが作用し、巻取軸
２の回転に制動をかける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体にスラット
を巻取ること又は巻解くことによって、建物の開口を開
閉するシャッタに関する。さらに詳しくは、粘性制動手
段を用いてシャッタの閉鎖速度を制動可能な粘性制動手
段を備えたシャッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物の開口部を開閉したりガラス
窓を強い雨風等から保護したりするために、スラット巻
着式のシャッタが用いられている。図５に、このような
スラット装着式シャッタの概略図を示す。当該シャッタ
は、略帯板形状からなる多数のスラット板が互いに揺動
自在に接続されたスラット９１を備えている。このスラ
ット９１は、巻取ドラム９２に巻装されており、巻取ド
ラム９２を回転駆動する巻取軸９３を正回転させると、
スラット９１は巻取ドラム９２から巻解かれ、ガイドレ
ール９４に案内されながら降下して前記建物の開口を閉
鎖する。それに対して、巻取軸９３を逆回転させると、
スラット９１は巻取ドラム９２に巻取られて上昇し、前
記建物の開口は開放される。

【０００３】前記巻取軸９３の端部に取り付けられた従
動側スプロケット９５と、電動モータ９６側の駆動軸９
７に取り付けられた駆動側スプロケット９８との間に
は、チェーン９９が巻装されている。そして、建物の開
口の近傍に取り付けられた開閉スイッチ９０を操作して
電動モータ９６を作動させることにより、スラット９１
を昇降させて建物の開口を開閉することができる。

【０００４】ところで、前記シャッタは、スラット９１
を降下させる際に、当該スラット９１が降下するにつれ
て、スラット９１の自重により、シャッタの閉鎖速度が
次第に速くなってしまうという問題がある。そこで、こ
の問題を解消すべく、特開平９−９６１８１号公報に
は、前記巻取軸に粘性制動手段、すなわち、ビスカスカ
ップリングを備え付けたシャッタの構成が開示されてい
る。

【０００５】この粘性制動手段付きのシャッタは、基本
構成を前記巻着式のシャッタと同じくするが、更なる追
加構成として、図６に示される粘性制動手段１００を備
えている。当該粘性制動手段１００は、主な構成部材と
して、巻取軸１０１とともに回転する第１伝達部材１０
２と、第１伝達部材１０２に対して相対回転自在に係合
し、第１伝達部材１０２とともに円環状の密封空間とし
て画成された作動室１０３を構成するようにフレーム１
０９に固設されたハウジングである第２伝達部材１０４
と、作動室１０３内に配設され、第２伝達部材１０４と
回転方向に係合する複数の薄板円環状の固定プレート１
０５と、これら固定プレート１０５と交互に配設され、
第１伝達部材１０２とは相対回転不能に係合する複数の
薄板円環状の回転プレート１０６と、作動室１０３内に
封入される粘性流体と、シャッタによる建物の開口の閉
鎖を開始してからの巻取ドラム１０７の延べ回転数が増
えるに従って、固定プレート１０５と回転プレート１０
６との間に生じる粘性抵抗を増加させる粘性抵抗増加手
段１０８とを備えている。

【０００６】この粘性制動手段付きシャッタによれば、
固定プレート１０５と回転プレート１０６との間に生じ
る粘性抵抗を用いて巻取軸１０１にブレーキトルクを作
用させることができる。更に、固定プレート１０５と回
転プレート１０６との間に生じる粘性抵抗は、両プレー
ト間の相対的回転速度差に比例するので、巻取軸１０１
の回転速度が増加するに連れてブレーキトルクが増加す
ることとなる。また、粘性抵抗増加手段１００が、前記
シャッタによる建物の開口の閉鎖を開始してからの巻取
ドラム１０７の延べ回転数が増えるに従って、両プレー
ト間に生じる粘性抵抗を増加させるので、前記シャッタ
が閉じるにつれてブレーキトルクが増大する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記粘性制動手段付き
シャッタは、その構成上、巻取軸１０７が回転を始める
と同時に粘性制動効果が発生し始めるようになってい
る。すなわち、前記粘性制動手段付きシャッタは、巻取
軸１０７が回転を始めた瞬間から回転方向とは逆向きの
粘性トルクが発生し、巻取軸１０７の回転（シャッタの
降下）が終了するまでシャッタの降下に対する制動が働
くことを、その機能的特徴としている。前記特開平９−
９６１８１号公報に開示されている構成の粘性制動手段
１００は、降下が進むにつれて次第に制動力が増加する
ように設計が成されてはいるが、降下開始時から制動力
が存在するということに相違はない。しかしながら、例
えば、シャッタの高さが高い場合などは、降下開始時か
ら制動力を発生させなかったとしても大きな問題はな
く、むしろ、降下開始時から制動力が存在すると、終始
にわたって降下速度が遅いままであるので、降下が終了
（開口の閉鎖が終了）するまでの時間が長くなってしま
う。

【０００８】以上の点を考慮すると、特にシャッタの高
さが高い場合、当該シャッタの降下開始時には、重力に
よる加速はむしろ存在した方が都合がよく、従って、降
下開始時には、粘性制動手段による制動効果は存在しな
いほうが都合がよい。しかしながら、着地の衝撃を少な
くするために、当該シャッタの降下（閉鎖）終了時に
は、やはり降下速度の遅いほうが都合がよい。

【０００９】そこで、本発明による粘性制動手段付きシ
ャッタは、シャッタの降下開始時には制動効果を発揮せ
ず、重力によって降下速度を加速させ、降下途中から当
該制動効果によって降下速度を制限することが可能な機
構を有する粘性制動手段付きシャッタを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、建
物の開口を閉塞するためのスラットと、前記スラットを
巻装可能な巻取ドラムと、前記巻取ドラムを回転駆動す
る巻取軸とを備えるとともに、前記巻取軸が嵌合する第
１伝達部材と、前記第１伝達部材に対して同軸的な相対
回転が可能な第２伝達部材と、前記第１伝達部材及び前
記第２伝達部材によって形成される作動室と、前記作動
室内に配設されて前記第１伝達部材に対して相対回転不
能に係合する複数枚のインナープレートと、前記作動室
内に配設されて前記第２伝達部材に対して相対回転不能
に係合する複数枚のアウタープレートと、前記作動室内
に充填される粘性流体とを有する粘性制動手段を備えた
粘性制動手段付きシャッタにおいて、前記第２伝達部材
には、ワンウェイクラッチを介装しつつ大径の外周部分
及び小径の外周部分を有するアダプタが備えられてお
り、前記小径の外周部分には、前記巻取軸の回転する方
向に対して不動な回転阻止部材が配置され、前記ワンウ
ェイクラッチによって、前記スラットの巻解き方向の回
転において前記第２伝達部材と前記アダプタとが接続状
態となることを特徴とする粘性制動手段付きシャッタを
提供することによって達成される。

【００１１】本発明の上記構成によれば、スラットを降
下させる回転の際に、前記回転阻止部材の端部が、前記
アダプタの回転方向に対し自由な状態にあるときは、前
記アダプタと前記回転阻止部材とが当該回転方向内で係
合していないので、前記アダプタの回転は阻止されな
い。しかしながら、前記回転阻止部材の前記端部が、前
記大径の外周部分と前記小径の外周部分との境目、すな
わち、前記大径の外周部分の端部に係合すると、前記ア
ダプタの回転は阻止される。

【００１２】そして、この巻解き方向の回転の際、ワン
ウェイクラッチを介装しているので、前記アダプタの回
転が阻止されれば、前記第２伝達部材の回転は不可能と
なる。その結果、前記粘性制動手段の効果により、前記
巻取軸には、回転方向とは逆向きのトルクが作用し、回
転に対して制動がかかる。したがって、回転の初期に
は、前記巻取軸に制動をかけない一方で、その後には、
前記巻取軸に制動をかけ、前記スラットを安全な速度で
着地させることができるという２つの作用を、同時に達
成することができる。また、前記ワンウェイクラッチに
よって、前記スラットを降下させるときにのみ、粘性制
動手段による制動をかけることができる。

【００１３】ここで、前記スラットの高さ及び重さ並び
に巻取ドラムの径を考慮して、前記小径の外周部分及び
前記回転阻止部材の大きさを適宜設定することで、前記
巻取軸の回転に制動をかける範囲を適切に設定すること
ができる。

【００１４】例えば、前記スラットの高さが高く、重さ
が軽い場合は、前記小径の外周部分の前記円周方向に対
する長さを長く採るとともに、前記回転阻止部材の前記
回転方向に対する長さを狭く採ればよい。こうすること
で、前記アダプタが自由に回転できる範囲が長く取れる
ので、前記粘性制動がかからない期間が長く取れる。そ
れに対して、前記スラットの高さが低く、重さが重い場
合は、前記小径の外周部分の前記長さを狭く、前記回転
阻止部材の前記長さを長くとればよい。こうすること
で、前記アダプタが自由に回転できる範囲が短くなるの
で、すぐに前記粘性制動をかけることができる。

【００１５】また、上記構成によれば、前記巻取ドラム
の径に応じて前記アダプタの回転できる範囲を決定でき
る。前記巻取ドラムの径が大である場合と小である場合
とでは、当該径が大である方が同じ回転角度に対する前
記スラットの巻解き量は多くなるので、当該径が小であ
る場合に比べてより早期から制動力が必要となる。した
がって、前記巻取ドラムの径が大である場合には前記ア
ダプタが回転可能な範囲を短めにとればよい。

【００１６】また、前記アダプタが独立した部材で、交
換可能であるので、回転機構や粘性制動手段等は同じも
のを使用することもできる。よって、再設計の必要が無
く、設計及び製作コストの削減をすることも可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施形態を詳細に説明する。図１に示されるの
は、本発明の一実施形態である、粘性制動手段付きシャ
ッタの巻取軸付近の断面図である。ただし、スラットは
省略されて図示されていない。この粘性制動手段付きシ
ャッタは、主に、前記スラットを巻装可能な巻取ドラム
１と、巻取ドラム１を回転駆動する巻取軸２と、粘性制
動手段の機能を有するビスカスカップリング３と、アダ
プタ４と、回転阻止部材の機能を有するナット５とを備
えている。

【００１８】前記ビスカスカップリング３は周知のもの
であり、主に、巻取軸２が嵌合する第１伝達部材６と、
第１伝達部材６に対して同軸的な相対回転が可能な第２
伝達部材７と、第１伝達部材６及び第２伝達部材７によ
って形成される作動室２０と、作動室２０内に配設され
て第１伝達部材６に対して相対回転不能に係合する複数
枚のインナープレート８と、作動室２０内に配設されて
第２伝達部材７に対して相対回転不能に係合する複数枚
のアウタープレート９と、作動室２０内に充填される粘
性流体とからなる。

【００１９】前記第２伝達部材７は、図１において右方
向に、アダプタ支持部１０を有する。そして、このアダ
プタ支持部１０に２つの玉軸受１１が嵌合し、この２つ
の玉軸受１１の間で、ワンウェイクラッチ１２がアダプ
タ支持部１０と嵌合している。このワンウェイクラッチ
１２は、巻取軸２が前記スラットを巻解く回転をする際
のみアダプタ４とアダプタ支持部１０を接続状態とする
ように設定されている。更に、アダプタ支持部１０の図
１中右方向端部には円環状の溝が設けられ、この溝に止
め輪１３を嵌合することによって、玉軸受１１の軸方向
（図１中横方向）に対する動きを阻止している。そし
て、これら３つの部材の外側面、すなわち、２つの玉軸
受１１及びワンウェイクラッチ１２の外側面と、アダプ
タ４の内側面とが嵌合している。

【００２０】前記アダプタ４は大径の外周部分１９と小
径の外周部分１４とからなる２段の外周を有する。この
小径の外周部分１４にナット５が配置されている。ナッ
ト５は第１ボルト１５と螺合しており、加えて第１ボル
ト１５はナット５の他にブラケット１６に螺合すること
で支持プレート１７に対して不動に設置されている。そ
して、ブラケット１６は、第１ボルト１５に比べれば短
形な第２ボルト１８にも螺合している。

【００２１】前記巻取軸２が回転すると、この巻取軸２
の回転に伴って、第１伝達部材６が回転する。すると、
ビスカスカップリング３の効果によって、第１伝達部材
６と第２伝達部材７との間には、粘性トルクが相互伝達
される。このとき、第２伝達部材７が回転可能な状態な
らば、前記粘性流体、インナープレート８及びアウター
プレート９の効果によって、第１伝達部材６及び第２伝
達部材７はほぼ一体回転し、巻取軸２に粘性トルクは作
用しない。しかしながら、第２伝達部材７が回転不能な
状態ならば、前記効果によって、巻取軸２に対して、こ
の巻取軸２の回転方向とは逆向きの粘性トルクが作用
し、前記回転に制動をかける。

【００２２】以下に、第２伝達部材７の回転及びそれに
関わる装置全体の作用について説明する。ただし、特に
注釈がない限り、この説明において回転とは、スラット
を巻解く方向（シャッタを閉止する方向）の回転のこと
を指す。

【００２３】第２伝達部材７が回転可能か否かを決定す
るのは、本発明の特徴的構成部材である、固定された回
転阻止部材、すなわちナット５、及び、巻取軸２と同軸
的な回転が可能なアダプタ４である。図２を参照すれば
明らかなように、ナット５が、小径の外周部分１４上に
配置されるようにナット５及びアダプタ４は設置され
る。

【００２４】回転の際に、大径の外周部分１９の端部１
９ａが、回転方向の前方向に対し自由な状態（図２
（ａ））にあるときは、アダプタ４はナット５と当該回
転方向内で係合していないので、アダプタ４の回転は阻
止されない。しかし、大径の外周部分１９の端部１９ａ
が、ナット５の端部５ａに回転方向に対して係合（図２
（ｂ））すると、アダプタ４の回転は阻止される。

【００２５】そして、この降下方向の回転の際、第２伝
達部材７は、ワンウェイクラッチを介してアダプタ４と
一体回転するように設置されているので、アダプタ４の
回転が阻止されれば、第２伝達部材７の回転は不可能と
なる。つまり第２伝達部材７は固定された状態となる。
その結果、上述したように、ビスカスカップリング３の
効果によって、巻取軸２には、回転方向とは逆向きのト
ルクが作用し、回転に対して制動がかかる。

【００２６】また、前記スラットを巻取る方向の回転の
際には、ワンウェイクラッチ１２によってアダプタ４と
アダプタ支持部１０が非接続状態となっているので、ア
ダプタ４及びナット５が第２伝達部材７の回転を妨げる
ことはない。ここで、巻取軸２が前記スラットを巻解く
方向に対して一旦回転してしまうと、ワンウェイクラッ
チ１２の効果により、アダプタ４が元の初期位置に戻ら
なくなることが懸念されるが、実際は、巻取軸４が前記
スラットを巻取る方向に回転しても、アダプタ４を元の
位置まで回転させる程度の、微弱な摺接トルクが相互伝
達されるので特段問題ない。

【００２７】ここで、図３を用いて、アダプタ４及びナ
ット５の形状の選択方法について説明する。この実施形
態において、アダプタ４及びナット５は、スラットの高
さ及び重さを考慮して適宜に選択可能なように、独立し
た部材として設計されている。前記スラットが高く、か
つ軽い場合では、非制動の時間を大きくとった方が好ま
しいので、アダプタ４を自由に回転させて第２伝達部材
７を固定しない範囲を長めに取るために、例えば図３
（ａ）に示されるように、アダプタ４の小径の外周部分
は長く、かつナット５の幅は狭く選択される。それに対
して、前記スラットの高さが低く、かつ重い場合では、
非制動の時間を短くとった方が好ましいので、アダプタ
４を回転不能にして第２伝達部材７を固定する範囲を長
めに取るために、例えば図３（ｂ）に示されるように、
アダプタ４の小径の外周部分は狭く、かつナット５の幅
は長く選択される。

【００２８】アダプタ４及びナット５の形状の選択にお
いて重要なことは２点である。１点目は、前記スラット
の高さ及び重さに応じて、アダプタ４の回転できる範囲
を決定するということである。例えば、ナット５の幅が
長くても、それに比べてアダプタ４の小径の外周部分１
４が十分に長ければ、結果として非制動の範囲は長くな
るし、逆に、ナット５の幅が狭くても、それに比べてア
ダプタ４の小径の外周部分１４が十分に長くなければ、
結果として非制動の範囲は短くなる。

【００２９】２点目は、巻取ドラムの径に応じてアダプ
タ４の回転できる範囲を決定するということである。巻
取ドラムの径が大である場合と小である場合とでは、当
該径が大である方が同じ回転角度に対するスラットの巻
解き量は多くなるので、当該径が小である場合に比べて
より早期から制動力が必要となる。したがって、アダプ
タ４及びナット５はそれに適応させて選択する必要があ
る。

【００３０】また、アダプタ４及びナット５の形状は、
例えば図４に示されるような形状でもよい。図４（ａ）
のアダプタ４は小径の外周部分が２ヶ所設けられてお
り、それと同数のナット５がそれぞれに配置されてい
る。図４（ｂ）のアダプタ４は小径の外周部分１４が４
ヶ所設けられており、図４（ａ）のものと同じく小径の
外周部分１４のそれぞれにナット５が配置されている。
この２つの例の特徴は、アダプタ４とナット５との回転
方向に対する係合部分が複数ヶ所存在するので、図２や
図３の例のような前記係合部分が一ヶ所の場合と違い、
両部材にかかる荷重がある程度分散して作用するという
ことである。これにより、力（応力）が部材のある一点
に集中してかかることが回避される。

【００３１】また、図示はしないが、小径の外周部分１
４の回転方向に対する長さと、ナット５の同方向に対す
る幅を等しくすれば、巻取軸２の回転の開始時からアダ
プタ４の回転は阻止され、事実上、第２伝達部材は不動
の部材となる。

【００３２】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は、この実施形態に限定されることなく適宜変更可
能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明の粘性制動手段付
きシャッタは、第２伝達部材には、ワンウェイクラッチ
を介装しつつ大径の外周部分及び小径の外周部分を有す
るアダプタが備えられ、前記小径の外周部分には、巻取
軸の回転する方向に対して不動な回転阻止部材が配置さ
れ、そして、ワンウェイクラッチによって、前記スラッ
トの巻解き方向の回転において前記第２伝達部材と前記
アダプタとが接続状態となるので、シャッタの巻取り時
及び降下開始時には制動効果を発揮せず、重力によって
降下速度を加速させ、降下途中から当該制動効果によっ
て降下速度を制限することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による粘性制動手段付きシャッタの粘性
制動手段付近を示す、側面から観察した場合の断面図で
ある。

【図２】アダプタ及びナット（回転阻止部材）を正面か
ら観察した場合の断面図である。（ａ）はアダプタの回
転が可能な場合、（ｂ）はアダプタの回転が阻止されて
いる場合を示す。

【図３】アダプタ及びナット（回転阻止部材）の変形例
を示す、正面から観察した場合の断面図である。

【図４】アダプタ及びナット（回転阻止部材）の変形例
を示す、正面から観察した場合の断面図である。

【図５】従来型のシャッタの一例を示す、正面図であ
る。

【図６】従来型の粘性制動手段付きシャッタの粘性制動
手段付近を示す、側面から観察した場合の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 巻取ドラム ２ 巻取軸 ３ ビスカスカップリング ４ アダプタ ５ ナット ６ 第１伝達部材 ７ 第２伝達部材 ８ インナープレート ９ アウタープレート １０ アダプタ支持部 １１ 玉軸受 １２ ワンウェイクラッチ １３ 止め輪 １４ 小径の外周部分 １５ 第１ボルト １６ ブラケット １７ 支持プレート １８ 第２ボルト １９ 大径の外周部分 ２０ 作動室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の開口を閉塞するためのスラット
   と、前記スラットを巻装可能な巻取ドラムと、前記巻取
   ドラムを回転駆動する巻取軸とを備えるとともに、 前記巻取軸が嵌合する第１伝達部材と、前記第１伝達部
   材に対して同軸的な相対回転が可能な第２伝達部材と、
   前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材によって形成さ
   れる作動室と、前記作動室内に配設されて前記第１伝達
   部材に対して相対回転不能に係合する複数枚のインナー
   プレートと、前記作動室内に配設されて前記第２伝達部
   材に対して相対回転不能に係合する複数枚のアウタープ
   レートと、前記作動室内に充填される粘性流体とを有す
   る粘性制動手段を備えた粘性制動手段付きシャッタにお
   いて、 前記第２伝達部材には、ワンウェイクラッチを介装しつ
   つ大径の外周部分及び小径の外周部分を有するアダプタ
   が備えられており、 前記小径の外周部分には、前記巻取軸の回転する方向に
   対して不動な回転阻止部材が配置され、 前記ワンウェイクラッチによって、前記スラットの巻解
   き方向の回転において前記第２伝達部材と前記アダプタ
   とが接続状態となることを特徴とする粘性制動手段付き
   シャッタ。