JP6436736B2 - シャッターの巻取シャフト構造 - Google Patents

Description

本発明は、シャッターの巻取シャフト構造に関するものである。

シャッター装置には、巻取シャフトに重量バランス用のコイルスプリングを内蔵したものが知られている。巻取シャフトは、内部シャフトと当該内部シャフトに対して回転自在の巻筒とからなり、コイルスプリングの一端が巻筒に連結され、他端が内部シャフトに連結されている。シャッターカーテンの重量で当該シャッターカーテンが下降する際にコイルスプリングが捩じれて力が蓄勢され、シャッター開放時にはコイルスプリングの蓄勢力を利用して軽い操作力でシャッターカーテンを上昇できるようになっている。

このものでは、シャッターの開閉操作時の巻取シャフトの正逆回転に伴ってコイルスプリングが捩じられることでコイル径やピッチが変化したりして、内部シャフトの回りでコイルスプリングの形状が変化するため、内部シャフトとコイルスプリングが接触して不快音が発生してしまう。

特許文献１には、左右のブラケット間に横架固定されたシャフトと、このシャフトの左右部に回動自在に支架されスラットカーテンを捲取り及び捲戻すホイールと、前記シャフトに捲回され一端部をシャフトに固着するとともに他端部を前記ホイールに固着しかつ前記スラットカーテンの重量とバランスするコイルスプリングと、このコイルスプリングの外側に位置して前記左右のホイール間に横架された連動横杆と、を備え、前記シャフトに前記コイルスプリングを内側から支える緩衝支持体を設け、この緩衝支持体によってコイルスプリングの大きな撓みを防ぎ、不快な金属的な衝突音の発生を防止できるようにしたシャッター装置が開示されており、緩衝支持体は、ゴム、軟質剛性樹脂などから形成されている。

部材同士の接触時の衝突音を可及的に抑制するためには、特許文献１に記載のように、ゴムや軟質剛性樹脂等の弾性部材から緩衝支持体を構成することが望ましい。しかしながら、シャッター装置の設置場所や用途によってはゴムや軟質剛性樹脂等の弾性部材を用いることが適当でない場合（例えば、防火対応）があり、また、コストや軽量化の要請からゴムや軟質剛性樹脂等の弾性部材ではない部材（例えば、金属や紙などの非弾性部材）を採用したい場合もある。
実用新案登録第２５４６１３４号

本発明は、上記要求に応えることができるシャッターの巻取シャフト構造を提供することを目的とするものである。
本発明のより具体的な目的の１つは、巻取シャフトを構成する部材同士の接触時の発生音を低減することができ、かつ、防火性能が要求されるシャッターに用い得る巻取シャフト構造を提供することができる。

本発明が採用した技術手段は、
内部シャフトと、
内部シャフトの外側に位置して、内部シャフトに対して回転可能に設けられた巻筒と、
巻筒の内周面と内部シャフトの外周面間に設けられ、一端が巻筒（後述する実施形態では回転ホイールを介して）に固定され、他端が内部シャフトに固定された金属製コイルスプリングと、
内部シャフトの外周面と金属製コイルスプリングの内周面との間に設けた緩衝パイプと、
を備え、
前記緩衝パイプの外周面にはグリスが塗布されていることを特徴とする、
シャッターの巻取シャフト構造、である。

１つの態様では、前記緩衝パイプは金属製である。後述する実施形態では前記緩衝パイプはアルミパイプである。
金属製の緩衝パイプを採用することで、防火性能が要求されるシャッターに用い得る巻取シャフト構造を提供することができる。
また、防火性能が要求されないシャッターの巻取シャフト構造においては、紙製の緩衝パイプを採用することができる。

１つの態様では、前記緩衝パイプの外周面には、複数の凹部が形成されている。
上記凹部の形状や構成は限定されないが、１つの態様では、前記複数の凹部は、周方向に間隔を存して、長さ方向に延びる複数の長溝である。すなわち、前記緩衝パイプの外周面には、周方向に間隔を存して、複数の溝部（後述する実施形態ではＶ溝）が長さ方向に形成されている。

本発明では、外周面にグリスが塗布された緩衝パイプを、内部シャフトとコイルスプリングの間に設けることで、グリスによって接触時の摩擦抵抗を低減させると共に、グリスの粘性によって接触時の衝撃を吸収し、もって、発生音を低減することができる。

したがって、緩衝パイプを弾性部材以外の硬質の部材から形成することができ、金属製の緩衝パイプを用いることで、防火性能が要求されるシャッターに用い得る巻取シャフト構造を提供することができる。

緩衝パイプの外周面に、複数の凹部が形成されているものでは、当該複数の凹部が、緩衝パイプの外周面に塗布したグリスのグリス溜まりを形成する。
さらに、凹部によって緩衝パイプの軽量化（結果としてコスト削減）を図ると共に、緩衝パイプの外周面に塗布されたグリスの存在に加えて、コイルスプリングの内周面との接触面を減少させることによって、部材同士の接触時の摩擦抵抗、接触時の発生音を低減し、より静かな動作音と快適な操作性を提供することができる。

窓シャッター装置の正面図（開口部全閉状態）及び側面図である。 シャッターケース内部を示す正面図及び側面図である。 （Ａ）は巻取シャフトの全体図、（Ｂ）は巻取シャフトの詳細を示す図である。 巻取シャフトの内部構造を示す図である。 （Ａ）はアルミパイプの全体図、（Ｂ）は拡大断面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は窓シャッターの正面図及び側面図であって、窓シャッターは、窓開口部の幅方向左右両端に立設された左右のガイドレール１と、窓開口部の上方に設けられたシャッターケース２と、シャッターケース１内に設けられた巻取シャフト３（図２参照）と、巻取シャフト３に上端が連結されたシャッターカーテン４と、を備えている。巻取シャフト３の正逆回転に伴って、シャッターカーテン４が巻取シャフト３から繰り出されて下降して窓開口部を閉鎖し、また、シャッターカーテン４が巻取シャフト３に巻き取られて窓開口部を開放する。ガイドレール１は、窓開口部の壁面に持ち出し状に設けたガイドレール下地枠５に支持されている。

図２、図３（Ａ）に示すように、巻取シャフト３は、ガイドレール下地枠５の上方に位置して、窓開口部の壁面に持ち出し状に設けた左右のブラケット６間に支持さている。巻取シャフト３は、長さ方向の両端部が左右のブラケット６に固定された金属製の内部シャフト３０と、内部シャフト３０に対して回転可能に設けた金属製の巻筒３１と、を備えている。内部シャフト３０の外周面と巻筒３１の内周面との間には空間が形成されている。

図３（Ｂ）に示すように、内部シャフト３０の外周面には、回転ホイール３２、３３が回転可能に設けてあり、巻筒３１の長さ方向両端部の内周面を回転ホイール３２、３３に装着することで、巻筒３１は回転ホール３２、３３を介して内部シャフト３０に対して回転可能となっている。巻筒３１の内周面は周方向に凹凸となっており、ホイール３２、３３の外周面の凹凸に嵌り合うことで、巻筒３１とホイール３２、３３が一体で内部シャフト３０に対して回転するようになっている。巻筒３１の長さ方向中間部は、内周面の凸部が、回転ホール３２、３３間に設けたホイール３４に接触しており、巻筒３１の長さ方向中間部位の撓み（垂れ）を防止している。

内部シャフト３０の外側には、巻筒３１の内部空間に位置して、コイルスプリング７が設けてある。コイルスプリング７は円筒形状を有しており、内径は内部シャフト３０の外径よりも大きく、外径は巻筒３１の内径よりも小さい。図３（Ｂ）、図４に示すように、コイルスプリング７の一端は回転ホイール３３に固定されており、他端は内部シャフト３０に固定されている。巻筒３１の回転に伴ってコイルスプリング７が内部シャフト３０の外周面の回りで捩じられるようになっている。

シャッター閉鎖時には、巻筒３１が内部シャフト３０に対して第１の方向に回転することでシャッターカーテン４が下降するが、巻筒３１が内部シャフト３０に対して第１の方向に回転する時に、コイルスプリング７は第１の方向に捩じられて力が蓄勢されていく。シャッター開放時には、コイルスプリング７が蓄勢力によって第２の方向に捩じられて、巻筒３１が内部シャフト３０に対して第２の方向に回転することでシャッターカーテン４が上昇する。

内部シャフト３０の外周面とコイルスプリング７の内周面との間には空間が形成されており、内部シャフト３０の外周面とコイルスプリング７の内周面との間に位置して、緩衝パイプとしての円筒状のアルミパイプ（アルミニウム製の金属パイプ）８が設けてある。アルミパイプ８の内径は、内部シャフト３０の外径よりも僅かに大きい寸法となっている。シャッターカーテン４が下降してコイルスプリング７が捩じられても、アルミパイプ８の外径とコイルスプリング７の内径には隙間がある。図４に示すように、アルミパイプ８の一端は、回転ホイール３３に近接しており、アルミパイプ８の他端は、コイルスプリング７の他端の固定部に近い部位まで延びている。こうすることで、コイルスプリング７の内周面が内部シャフト３０に直接接触することがないようになっている。また、アルミパイプ８は、ゴムや軟質剛性樹脂等の弾性部材からなる緩衝部材に比べて耐火性に優れるため、防火性能が要求されるシャッターにおける巻取シャフト構造に採用することができる。もちろん、アルミパイプ８は、防火性能が要求されない非防火シャッターに用いてもよい。

アルミパイプ８の外周面にはグリスが塗布されている。外周面にグリスが塗布されたアルミパイプ８を、内部シャフト３０とコイルスプリング７との間に設けることで、コイルスプリング７の内周面とアルミパイプ８の外周面が接触した際に、グリスによって接触時の摩擦抵抗を低減させると共に、グリスの粘性によって接触時の衝撃を吸収し、もって、発生音を低減することができる。グリスは、滴点が２００℃以上、好ましくは、２５０℃以上の性能を備えている。

図５（Ｂ）に示すように、アルミパイプ８の外周面には、周方向に間隔を存して、複数のＶ溝８０が長さ方向に形成されている。Ｖ溝８０は、アルミパイプ８の外周面に塗布したグリスのグリス溜まりを形成する。また、複数のＶ溝８０を形成することで、アルミパイプ８の軽量化（結果としてコスト削減）を図ると共に、アルミパイプ８の外周面におけるグリスの存在に加えて、コイルスプリング７の内周面との接触面を減少させることによって、部材同士の接触抵抗、接触時の発生音を低減し、静かな動作音と快適な操作性を提供する。

なお、図示の態様では、アルミパイプ８の外周面に周方向に等間隔で長さ方向に延びる１６本のＶ溝８０が形成されているが、Ｖ溝８０の数は限定されず、また、Ｖ溝８０の周方向の間隔は等間隔でなくてもよい。また、断面視Ｖ形状のＶ溝８０を例示したが、Ｖ形状以外の断面形状（例えば半円状や方形状）の溝部を採用してもよい。また、長溝に代えて、アルミパイプ８の外周面に亘って複数の凹部（例えば、短い溝や半球状の小さい凹部を多数設ける）を形成したものでもよい。また、図示の態様では、Ｖ溝８０はアルミパイプ８の長さ方向に直線状に延びているが、曲線から溝を形成してもよい。

上記実施形態では、アルミパイプ８からなる緩衝パイプについて説明したが、防火性能が要求されないシャッターの巻取シャフトにおいては、外周面にグリスが塗布された紙製パイプからなる緩衝パイプ（図示せず）を用いてもよい。こうすることで、コイルスプリング７の内周面と紙製パイプの外周面が接触した際に、グリスによって接触時の摩擦抵抗を低減させると共に、グリスの粘性によって接触時の衝撃を吸収し、もって、発生音を低減することができる。紙製パイプの形状や装着位置については、アルミパイプ８についての記述や図面を援用することができる。１つの態様では、紙製パイプの外周面にはＶ溝等の溝部は形成されていないが、紙製パイプの外周面に溝部を形成してもよい。

また、内部シャフト３０の外周面とコイルスプリング７の内周面との間に緩衝パイプ（アルミパイプ８や紙製パイプ）を設けたことによって、緩衝パイプを設けない場合にコイルスプリング７の内周面と内部シャフト３０の外周面との間に形成される隙間に比べて、コイルスプリング７の内周面と緩衝パイプの外周面との間の隙間が狭くなるので、シャッター開閉に伴うコイルスプリング７のバタツキが小さくなりコイルスプリング７の外周面と巻筒３１の内周面が接触することを可及的に防止する。緩衝パイプを設けない場合には、コイルスプリング７と内部シャフト３０の間に比較的広い隙間が形成され、コイルスプリング７のバタツキが大きくなって、コイルスプリング７の外周面と巻筒３１の内周面が接触してしまうことになり、シャッター開閉時の接触時の発生音を低減するためには、内部シャフト３０の外周面及び巻筒３１の内周面の両方にグリスを塗布する必要があり、コスト高や作業量の増大を招くことになる。これに対して、本実施形態では、緩衝パイプの外周面にのみグリスを塗布することでシャッター開閉時の接触時の発生音を低減することができる。

３ 巻取シャフト
３０ 内部シャフト
３１ 巻筒
７ コイルスプリング
８ アルミパイプ

Claims (5)

1. 内部シャフトと、
   内部シャフトの外側に位置して、内部シャフトに対して回転可能に設けられた巻筒と、
   巻筒の内周面と内部シャフトの外周面間に設けられ、一端が巻筒に固定され、他端が内部シャフトに固定されることで、巻筒の回転に伴って内部シャフトの外周面の回りで捩じられるようになっており、シャッター閉鎖時に、内部シャフトに対する巻筒の第１の方向の回転に伴って第１の方向に捩じられて蓄勢力が蓄勢されていき、シャッター開放時に、蓄勢力によって内部シャフトに対して第２の方向に捩じられて、巻筒を内部シャフトに対して第２の方向に回転させる、金属製コイルスプリングと、
   内部シャフトの外周面と金属製コイルスプリングの内周面との間に設けられ、外周面にグリスが塗布された非弾性部材からなる緩衝パイプと、を備え、
   金属製コイルスプリングの内周面と緩衝パイプの外周面との間には隙間が形成されており、シャッター開閉時には、前記金属製コイルスプリングは緩衝パイプの外周面の回りで捩じられるようになっており、シャッター開閉時に金属製コイルスプリングの内周面と緩衝パイプの外周面が接触した場合には、緩衝パイプの外周面に塗布されたグリスによって接触時の発生音を低減する、
   シャッターの巻取シャフト構造。
2. 前記緩衝パイプは金属製である、請求項１に記載の巻取シャフト構造。
3. 前記緩衝パイプは紙製である、請求項１に記載の巻取シャフト構造。
4. 前記緩衝パイプの外周面には、複数の凹部が形成されている、請求項１〜３いずれか１項に記載の巻取シャフト構造。
5. 前記複数の凹部は、周方向に間隔を存して、長さ方向に延びる複数の長溝である、請求項４に記載の巻取シャフト構造。
   

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