JP2004036078A

JP2004036078A - 上げ下げ窓用のバランサ装置

Info

Publication number: JP2004036078A
Application number: JP2002190383A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamada; 山田　浩之; Chihiro Kimata; 木全　千裕
Original assignee: Toyo Bussan Co Ltd; Hokuryo Denko Co Ltd
Current assignee: Toyo Bussan Co Ltd; Hokuryo Denko Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】任意の重量の窓に適用可能とする。
【解決手段】ラジアルボールベアリング１３を介して固定軸１１に装着するワイヤ１６用のリール１２と、リール１２を巻取り方向に付勢するうず巻ばね１４とを設ける。
調節ねじ１５を介してラジアルボールベアリング１３にスラスト荷重を与えると、スラスト荷重に応じて回転抵抗が発生し、うず巻ばね１４によるワイヤ１６の巻取り張力を相殺してワイヤ１６の有効張力を任意に設定することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、任意の重量の窓に広く適用することができる上げ下げ窓用のバランサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上下に開閉する建築物等の上げ下げ窓は、開閉の際に必要な操作力を小さくするために、窓の重量に適合する重錐を使用している。
【０００３】
すなわち、上枠に組み込むガイドシーブにワイヤを掛け、ワイヤの一端を窓に連結し、ワイヤの他端に窓の重量と等価の重錐を連結することにより、窓の重量とバランスさせることができる。なお、重錐は、例えば竪枠内に設ける空洞内に収納し、窓の開閉に伴って空洞内を上下に移動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、重錐は、窓の重量に適合させる必要があるから、多品種少量生産となって生産管理が面倒である上、竪枠の空洞内に収納されているから、竪枠の構造が複雑になる上、ワイヤの万一の破断があると、修復工事が煩雑であり、製造上、保守上のいずれにおいても極めて厄介であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、リールを固定軸に装着するためのラジアルボールベアリングのスラスト荷重を調節することによって、厄介な重錐を使用することなく、任意の重量の窓に広く適用することができる上げ下げ窓用のバランサ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、固定軸と、ラジアルボールベアリングを介して固定軸に装着し、窓に連結するワイヤを巻き取るリールと、リールを巻取り方向に付勢するうず巻ばねと、ラジアルボールベアリングに与えるスラスト荷重を調節設定する調節ねじとを備えることをその要旨とする。
【０００７】
なお、調節ねじは、固定軸の軸端にねじ込むことができる。
【０００８】
また、リールは、固定軸が軸方向に貫通する円錐台形に形成し、径方向に開口するワイヤ用のガイド溝を周壁面上にうず巻状に形成してもよい。
【０００９】
さらに、うず巻ばねは、固定軸上においてリールとともに回転するばねケースに収納し、固定軸に一端を係止し、ばねケースの外周に他端を係止することができる。
【００１０】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、リールを固定軸に装着するラジアルボールベアリングは、調節ねじを介してスラスト荷重を設定することにより、その回転抵抗を大幅に、しかも円滑に調節し、うず巻ばねによるワイヤの巻取り張力を有効に相殺することができる。すなわち、ラジアルボールベアリングは、調節ねじを介してスラスト荷重を調節し、回転抵抗を変えることにより、ワイヤに連結する窓の重量に対し、ワイヤの有効張力を適切にバランスさせることができる。
【００１１】
調節ねじは、固定軸の軸端にねじ込むことにより、外部から容易に調節することができる。なお、このときのリールは、ラジアルボールベアリングを介し、固定軸の軸端部に装着するものとする。
【００１２】
円錐台形のリールは、周壁面にワイヤ用のガイド溝をうず巻状に形成することにより、ワイヤが絡まるおそれがなく、ワイヤの巻取り、巻戻しを極めて円滑にすることができる。
【００１３】
うず巻ばねは、ばねケースに収納することにより、有害な外部雰囲気から有効に保護することができる。なお、ばねケースは、リールを装着する固定軸を軸方向に貫通させ、固定軸上においてリールと並べて配列するものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
上げ下げ窓用のバランサ装置は、固定軸１１と、ラジアルボールベアリング１３を介して固定軸１１に装着するリール１２と、うず巻ばね１４と、調節ねじ１５とを備えてなる（図１、図２）。なお、リール１２は、窓Ｗに連結するワイヤ１６を巻き取り、うず巻ばね１４は、ばねケース１７に収納されている。
【００１６】
固定軸１１は、短い雄ねじ部１１ａの基部の平行部１１ｂ、１１ｂをベース板２１の長孔２１ａに挿入し、ナット１１ｃを雄ねじ部１１ａに螺合することにより、ベース板２１上に回転不能に立設されている。なお、固定軸１１には、軸方向に長いスリット１１ｄが雄ねじ部１１ａ側に形成されている。
【００１７】
リール１２は、円錐台形に形成され、固定軸１１の軸端側が小径となる周壁面には、ワイヤ１６をガイドするガイド溝１２ａがうず巻状に形成されている。なお、ガイド溝１２ａは、リール１２の大径側、小径側がそれぞれ垂直面、斜面となってリール１２の径方向に開口しており、全体としてアルキメデスの螺旋を形成している。リール１２の内部には、ボス１２ｂが圧入されており、ボス１２ｂには、ラジアルボールベアリング１３の外輪を圧入する段部１２ｂ１　が形成されている。なお、ラジアルボールベアリング１３の内輪には、固定軸１１の小径の軸端部が摺動自在に挿入されている。
【００１８】
調節ねじ１５は、固定軸１１の軸端にねじ込まれ、ラジアルボールベアリング１３の内輪を軸方向に押圧することができる。なお、調節ねじ１５の頭部は、ベース板２１にねじ止めするカバー２２の孔２２ｄを介して外部に露出している。また、リール１２用のボス１２ｂの端部とカバー２２の内面との間には、オイルレスのメタルワッシャ２３ａが介装されている。
【００１９】
リール１２の内部には、放射状の補強壁１２ｃ、１２ｃ…を介して空洞部１２ｄ、１２ｄ…が形成されている（図２、図３）。１個の空洞部１２ｄには、ワイヤ１６の基端に連結する円柱状のストッパ１６ａが収納され、ワイヤ１６は、ストッパ１６ａを収納する空洞部１２ｄから、リール１２の底面のスリット１２ｅを通して周壁面上のガイド溝１２ａの大径側の基端に導き出されている。なお、ワイヤ１６は、ガイド溝１２ａに沿ってリール１２に巻き付けられ、ガイド溝１２ａの小径側の先端を含む任意の中間位置からガイド溝１２ａの接線方向に引き出すことができる。
【００２０】
うず巻ばね１４を収納するばねケース１７は、固定軸１１を軸方向に貫通する中空円盤状に形成されている。ばねケース１７は、リール１２の底面とほぼ同径に形成され、リール１２側の端面には、リール１２の補強壁１２ｃ、１２ｃ…、空洞部１２ｄ、１２ｄ…に対応する短い係止脚１７ａ、１７ａ…が交互に間隔を違えながら円形に配列されて突設されている。なお、係止脚１７ａ、１７ａ…は、間隔が広い側の隣接する１組が各補強壁１２ｃを挟み込むようにして、空洞部１２ｄ、１２ｄ…に挿入されている。すなわち、ばねケース１７は、リール１２に対し、係止脚１７ａ、１７ａ…を補強壁１２ｃ、１２ｃ…に係合させて連結することにより、固定軸１１上に互いに同軸状に並べて配列され、リール１２とともに回転することができる。
【００２１】
ばねケース１７内において、うず巻ばね１４の内側の一端は、固定軸１１のスリット１１ｄに係止されている（図１、図４）。また、うず巻ばね１４の外側の他端は、ばねケース１７の外周に形成する係止片１７ｂに係止されている（図４、図５）。ただし、ばねケース１７は、外周中央の接合線１７ｃを介して接合する２部材を対向させて形成されており、一方の部材に形成する係止片１７ｂは、他方の部材の切欠部１７ｄに向けて突出している。なお、ばねケース１７のリール１２側の端面は、円形のスペーサ１７ｅを介して閉じられており（図１、図２）、ばねケース１７とベース板２１との間には、オイルレスのメタルワッシャ２３ｂが介装されている。うず巻ばね１４は、固定軸１１上において、ばねケース１７を介し、リール１２をワイヤ１６の巻取り方向に付勢することができる。
【００２２】
カバー２２の一方の取付脚２２ａには、リール１２のガイド溝１２ａからワイヤ１６が外れることを防止する外れ止め１８が付設されている。外れ止め１８は、突部１８ａ、１８ａを介して取付脚２２ａの上部の斜辺内にルーズに装着されており、外れ止め１８の内面側は、リール１２の周壁面に十分近接している。なお、カバー２２には、図示しない窓枠に固定するための取付片２２ｂが形成されており（図１、図６）、輸送中、保管中などにおいて、ワイヤ１６に付設するストッパ１６ｂを介し、リール１２からのワイヤ１６を緊張状態に係止しておくための切欠き２２ｃが形成されている（図６の二点鎖線）。
【００２３】
かかる上げ下げ窓用のバランサ装置は、取付片２２ｂを介して窓枠の上部に取り付け、ワイヤ１６の先端に窓Ｗを連結することにより、リール１２からのワイヤ１６の有効張力を窓Ｗの重量と容易にバランスさせることができる。リール１２を巻取り方向に付勢するうず巻ばね１４は、リール１２からのワイヤ１６の巻戻し長さに拘らず、ワイヤ１６に対してほぼ一定の巻取り張力を与える一方、ラジアルボールベアリング１３は、調節ねじ１５を締め込んでスラスト荷重を与えることにより、スラスト荷重に応じて回転抵抗を発生し、この回転抵抗は、うず巻ばね１４によるワイヤ１６の巻取り張力を相殺する方向に働くからである。
【００２４】
すなわち、調節ねじ１５を介し、ラジアルボールベアリング１３に与えるスラスト荷重を適切に調節設定することにより、リール１２からのワイヤ１６の有効張力を窓Ｗの重量に適合させ、窓Ｗを開閉する際の必要操作力を最小にすることができる。なお、ラジアルボールベアリング１３は、その静止時、回転時における各回転抵抗の差ができるだけ小さいものを使用することが好ましい。
【００２５】
以上の説明において、固定軸１１の雄ねじ部１１ａ側の軸端部には、スリット１１ｄの両側の壁面を利用して、小径の穴付きセットねじ１１ｅをねじ込む雌ねじ部１１ｆを設けることができる（図７）。穴付きセットねじ１１ｅは、固定軸１１の軸端部を補強し、スリット１１ｄの間隔が狭くなったり、それによって雄ねじ部１１ａの実質的な有効径が小さくなってナット１１ｃによる締付強度が不足したりする事態を回避することができる。
【００２６】
また、バランサ装置は、１枚の窓Ｗに対し、１個を使用してもよく、２個１組を組み合わせて使用してもよい（図８）。なお、このとき、各バランサ装置のリール１２、１２からのワイヤ１６、１６の引出し方向は、ガイド溝１２ａ、１２ａの巻き方向を逆にして左右対称にすることができる（同図）。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、固定軸と、ラジアルボールベアリングを介して固定軸に装着するリールと、うず巻ばねと、調節ねじとを設けることによって、調節ねじは、ラジアルボールベアリングに与えるスラスト荷重を調節し、うず巻ばねによるワイヤの巻取り張力を相殺してワイヤの有効張力を任意に設定することができるから、厄介な重錐を使用することなく、任意の重量の窓に広く適用することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成分解斜視図
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図
【図３】要部分解斜視図
【図４】図１のＹ−Ｙ線矢視相当拡大断面図
【図５】図１のＺ矢視相当要部模式拡大図
【図６】使用状態説明図（１）
【図７】他の実施の形態を示す要部分解斜視図
【図８】使用状態説明図（２）
【符号の説明】
Ｗ…窓
１１…固定軸
１２…リール
１２ａ…ガイド溝
１３…ラジアルボールベアリング
１４…うず巻ばね
１５…調節ねじ
１６…ワイヤ
１７…ばねケース

Claims

固定軸と、ラジアルボールベアリングを介して前記固定軸に装着し、窓に連結するワイヤを巻き取るリールと、該リールを巻取り方向に付勢するうず巻ばねと、前記ラジアルボールベアリングに与えるスラスト荷重を調節設定する調節ねじとを備えてなる上げ下げ窓用のバランサ装置。
前記調節ねじは、前記固定軸の軸端にねじ込むことを特徴とする請求項１記載の上げ下げ窓用のバランサ装置。
前記リールは、前記固定軸が軸方向に貫通する円錐台形に形成し、径方向に開口する前記ワイヤ用のガイド溝を周壁面上にうず巻状に形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の上げ下げ窓用のバランサ装置。
前記うず巻ばねは、前記固定軸上において前記リールとともに回転するばねケースに収納し、前記固定軸に一端を係止し、前記ばねケースの外周に他端を係止することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の上げ下げ窓用のバランサ装置。