JP2005120679A - 窓用開閉角度停止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内倒し窓やすべり出し窓のように横軸（水平軸）回りに開閉する窓において、任意の開閉角度で窓障子を停止させることができ、かつ制限された開き角度まで窓障子を開くことができる窓用開閉角度停止装置を提供する。
【解決手段】 窓障子（１）と共に回動する回動体（１１）を、窓枠（２）に固定された固定体（１２）に回動自在に組み合わせる。回動体（１１）と固定体（１２）の間にバランスばね（２２）を設ける。このバランスばね（２２）は、窓障子を開閉する際、窓障子の自重により生じる開きトルクより若干高目のねじりトルクを発生する。回動体（１１）の回動は、ブレーキ手段により摩擦的にも制動される。また、回動側カム軸（１７）と固定側カム軸（２９）により、制限された開き角度で窓障子を停止させることができる。緊急時等には、さらに窓障子を開くこともできる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、窓を開閉する際に任意の開き角度で窓障子を停止させることができるようにした窓用開閉角度停止装置に関する。

すべり出し窓や内倒し窓等のように横軸（水平軸）回りに開閉する窓障子は、種々のステーを用いた支持金具等で窓枠に取り付けられていることが多く、窓障子に開閉力を加えたとき予め制限された角度までしか開くことができなかったり、途中で開閉を止めたとき、その位置に保持することがむずかしく、保持力が非常に不安定なものがあった。そのため、例えば、内倒し窓の場合、風通しや換気等のために窓をわずかに開けてその位置に停止させるには、別途停止装置を設けなければならず、経済的に得られなかった。その上、一般にそのような停止装置は停止保持力が非常に弱いものが多いので安全性に乏しく、ま
た設置場所も限定され、緊急時等に制限位置を越えて簡単に開くこともむずかしかった。

便座、便蓋、複写機の原稿押え板等の被回動部材を適宜の開閉位置に停止させる構造は種々知られているが、一般にそのような装置は摩擦作用のみを利用しているため、軽量の蓋等には使用できても重量のある窓の場合には、大きな開閉力が必要になったり、確実に停止させることがむずかしい。また、ねじりコイルばね等を用いてバランスさせるようにした蝶番装置も知られているが（例えば、特許文献１参照）、取付トルク以上の外力が作用すると回転方向にスリップするので、内倒し窓やすべり出し窓等のように制限された角度で停止させて使用することがある窓には不適当であった。
特許第３３５５５３２号公報（特許請求の範囲）

本発明の解決課題は、内倒し窓やすべり出し窓等のように横軸回りに回動する窓を開閉する際制限開き角度内の任意の開き角度で確実に停止でき、しかも緊急時には通常以上の力を加えることにより制限開き角度以上開くこともでき、窓開き空間を大きくできるようにした窓用開閉角度停止装置を提供することである。

本発明によれば、回動自在に組み合わせた回動体と固定体により窓障子を窓枠に支持して該窓障子を横軸回りに開閉するようにした窓において、上記窓障子を開閉する際窓障子の自重により生じる開きトルクに対応するねじりトルクを生じるよう上記回動体と固定体間にバランスばねを設けると共に該回動体の回動を摩擦的に制動するようブレーキ手段を設けた窓用開閉角度停止装置が提供され、上記課題を解決することができる。

また、本発明によれば、上記窓用開閉角度停止装置において、上記回動体と固定体間には上記窓障子を制限された角度まで開いたときそれ以上は通常の開き力では開くことができないカム手段が設けられ、さらに制限位置を複数個所に設けることにより、複数の制限された開き角度で窓障子を停止させることができるようにした窓用開閉角度停止装置が提供される。

内倒し窓等の窓は、窓障子を開くとその自重により開きトルクを生じ、この開きトルクは開き角度が大きくなるにつれて大きくなるが、窓障子と共に回動する回動体と固定体間に設けたバランスばねは上記開き角度に応じて上記開きトルクに対応した好ましくは若干高目のねじりトルクを生じるので、窓障子は開閉したその位置に停止される。この際、窓障子に設けた回動体はブレーキ手段により回動が摩擦的に制動されているから、上記バランスばねと相俟って窓障子は任意の角度で確実に開閉停止保持され、従来のように別途の停止装置を設けなくても済む。また、窓障子の大きさ、重量等が変っても、上記ブレーキ手段による制動力を調整すれば、常に的確に停止させることができる。

さらに、上記回動体と固定体間には制限された開き角度で窓障子の回動を停止させるカム手段が設けられているので、例えば３０°程度開いた位置で、窓障子を停止させることができ、安全である。その上、上記カム手段により回動を制限する位置を複数設けると、複数の異なる開き角度で窓障子を停止させることができ、緊急時等には、通常以上の過大な力を加えることにより例えば６０°程度の角度に開くことができ、便利である。

本発明は種々の態様で窓の支持金具に組み込むことができ、図１〜図５には、三管丁番に本発明の開閉角度停止装置を組み込んで内倒し窓に適用した実施例が示されている。該内倒し窓は、窓障子（１）と窓枠（２）に三管丁番（３）の羽根（４）、（５）をビス等で取り付けて横軸（水平軸）回りに回動自在に支持された窓障子を有し、該窓障子（１）はラッチ（６）により閉鎖位置に保持されている。該ラッチ（６）を外し、窓障子（１）に開き力を加えて内倒しすると、窓障子（１）には自重により開き力が生じ、開き角度（θ）が大きくなるにつれて大きくなる開きトルク（Ｔ）が生じる（図３参照）。

三管丁番（３）は、上記窓障子（１）に取り付ける羽根（４）と一体的な外筒（７）と、該外筒（７）の両側に位置し上記窓枠（２）に取り付ける羽根（５）と一体的な外筒（８）、（９）を有し、内筒（１０）を上記外筒（７）、（８）に挿入して両外筒を保持している。この構成により上記外筒（７）側が窓障子（１）と一緒に回動する回動体（１１）となり、上記外筒（８）、（９）側が窓枠（２）に支持された固定体（１２）となっているが、外筒（７）を窓枠側に取り付けて固定体とし、上記外筒（８）、（９）を窓障子側に取り付けて回転体とすることもできる（図示略）。なお、外筒間には、リング（１３）、（１４）が遊嵌されている。

上記外筒（８）の内方にはスプリングセット軸（１５）が挿入され、ピン（１６）により上記内筒（１０）と共に該外筒（８）に固定されている。また、上記外筒（７）内には回動側カム軸（１７）が挿入され、ピン（１８）により該外筒（７）に固定されている。なお、該回動側カム軸（１７）の先端の軸受部（１９）は、該外筒（７）から突出して上記外筒（９）内に挿入され、外周には摩擦抵抗を生じるようＯリング（２０）が設けられている。上記外筒（９）には、上記軸受部（１９）に遊嵌した軸受（２１）が端部に設けられ、該軸受（２１）は上記軸受部（１９）に遊嵌した上記リング（１４）に当接している。

上記スプリングセット軸（１５）と回動側カム軸（１７）間には、上記窓障子（１）の自重により生じる開きトルク（Ｔ）に対応してほぼ一致する、好ましくは若干高目のねじりトルク（ＴＳ）（図３参照）を生ずるバランスばね（２２）が設けられている。このようなバランスばねとしては、図４、図５に示すようにねじりコイルばねを用いるとよい。該ねじりコイルばねは、上記内筒（１０）内に挿入され、端部を上記セット軸（１５）と回動側カム軸（１７）に形成した突軸部（２３）、（２４）に嵌着し、フック（２５）、（２６）をそれぞれの突軸部（２３）、（２４）に設けた掛止溝（２７）、（２８）に係合させている。したがって、窓障子（１）を開くと、回動体の回動に伴って該ばねがねじ込まれ、該ばねにより生じるねじりトルクが上記窓障子（１）の開きトルクより常に若干高目に変化するので、上記窓障子（１）を任意の開閉角度で停止させることができる。

上記回動体（１１）の回動を摩擦的に制動するようブレーキ手段が設けられている。該ブレーキ手段による制動力（Ｂ）は、図３に示すように窓障子の開き角度に対してほぼ一定となるように作用し、調整可能に設けることが好ましい。図４には、ブレーキ手段の一例が示されており、外筒（９）内に上記回動側カム軸（１７）に当接するよう固定側カム軸（２９）を挿入し、該固定側カム軸（２９）の両側に設けたスライド溝（３０）、（３０）にガイドピン（３１）、（３１）の先端を緩嵌させることにより上記固定側カム軸（２９）を回り止めすると共に上記回動側カム軸（１７）方向に接離可能に取り付けてある。なお、上記ガイドピン（３１）、（３１）の基端は、上記外筒（９）に固定されている。

上記固定側カム軸（２９）の突軸部（３２）には補助ばね（３３）の一端が嵌着され、該補助ばね（３３）の他端は上記外筒（９）にねじ着した調整軸（３４）の突軸部（３５）に嵌着されている。この構成により、上記固定側カム軸（２９）は上記回動側カム軸（１７）方向に押圧されてその接触面がブレーキ面（３６）となり、該回動側カム軸（１７）の回動を制動することができる。また、上記調整軸（３４）を回転して上記回動側カム軸（１７）方向に進退させることにより上記補助ばね（３３）のばね力を変えて上記制動力（Ｂ）を調整することができる。

上記回動体と固定体間には、上記窓障子（１）を制限された角度まで開いたとき該窓障子をその位置に停止させるカム手段が設けられている。該カム手段は、種々の態様に設けることができるが、図４に示す実施例では、上記回動側カム軸（１７）と固定側カム軸（２９）にそれぞれカム面（１７ａ）、（２９ａ）を設けてある。また、窓障子（１）を制限された位置で停止させる開き角度は、例えば通常は約３０°で停止し、緊急時には約６０°まで開くことができるように複数の個所に設け、各位置で窓障子を停止できることが好ましい。

図６は上記カム軸（１７）、（２９）のカム部の説明図、図７は固定側カム軸（２９）の平面図を示し、上記カム軸（１７）、（２９）はカム面（１７ａ）、（２９ａ）にそれぞれ受溝（３７）、（３８）と係止突起（３９）、（４０）を有し、固定側カム軸（２９）の係止突起（４０）に回動側カム軸（１７）の係止突起（３９）が当るまで上記回動側カム軸（１７）を矢印（Ａ）方向に回動できるよう上記回動側カム軸（１７）と固定側カム軸（２９）のカム面を組み合わせてある。このときの回動角度を３０°に設定すれば、窓障子（１）が３０°開いたときにその位置に停止させることができる。なお、上記係止突起（４０）と受溝（３７）が接する面が上記ブレーキ面（３６）となっている。

また、上記固定側カム軸（２９）の係止突起（４０）は、受溝（３８）から階段状に突出する階段状突起（４０ａ）とそれに続く係止突起（４０ｂ）を含み、該階段状突起（４０ａ）と回動側カム軸（１７）の係止突起（３９）の当接面（４１）、（４２）は、上記階段状突起（４０ａ）を乗り越えて回動側カム軸（１７）が回動できるよう斜面に形成されている。そして、上記階段状突起（４０ａ）に続く係止突起（４０ｂ）に回動側カム軸（１７）の係止突起（３９）が当ると、回動側カム軸（１７）の回動は停止する。このときの窓障子（１）の開き角度を６０°に設定すれば、該窓障子（１）をその位置に停止させることができる。図６、図７に示す実施例では、上記カム軸（１７）、（２９）の円周方向に２つの係止突起を設け、斜面を超えるときの回転角を６°とし、閉じ側の余裕を１０°に設定してあるが、その他適宜に設定することができる。

上記階段状突起（４０ａ）を乗り越えるとき、上記固定側カム軸（２９）を補助ばね（３３）に抗して矢印（Ｂ）方向に後退させなければならないから、通常の使用状態では上記のように３０°で窓障子の回動が停止する。そして、緊急時等においては上記補助ばね以上の過大な力を加えて上記固定側カム軸（２９）を移動させれば、６０°まで窓障子を回動させることができる。なお、上記のような階段状の係止突起を複数個所設ければ、３０°、６０°以外の開き角度で窓障子を停止させることができる。

上記の構成により、ラッチ（６）を外して窓障子（１）を開くと、窓障子の自重により開き角度（θ）に応じた開きトルク（Ｔ）が生じるが、該開きトルク（Ｔ）より若干高目のねじりトルク（ＴＳ）がバランスばねにより発生し、かつブレーキ手段による制動力（Ｂ）が作用しているので、該窓障子を任意の開き角度で確実に停止させることができる。また、カム手段により設定した角度、例えば３０°で窓障子の回動を制限することができる。緊急時や窓掃除等でさらに広く窓障子を開きたい場合は、過大な力を窓障子に付与することにより、例えば６０°程度まで窓障子を開くことができる。

本発明を適用した内倒し窓の正面図。 開閉状態を示す説明図。 開き角度と窓障子の開きトルク、バランスばねのねじりトルク、ブレーキ手段によるブレーキ力を示す特性線図。 本発明の一実施例を示す三管丁番の断面図。 図４に示す三管丁番の分解斜視図。 カム部の動作説明図。 固定側カム軸の平面図。

符号の説明

１ 窓障子
２ 窓枠
３ 三管丁番
７、８、９ 外筒
１０ 内筒
１１ 回動体
１２ 固定体
１７ 回動側カム軸
２２ バランスばね
２９ 固定側カム軸
３３ 補助ばね
３４ 調整軸

Claims (6)

1. 回動自在に組み合わせた回動体と固定体により窓障子を窓枠に支持して該窓障子を横軸回りに開閉するようにした窓において、上記窓障子を開閉する際窓障子の自重により生じる開きトルクに対応するねじりトルクを生じるよう上記回動体と固定体間にバランスばねを設けると共に該回動体の回動を摩擦的に制動するようブレーキ手段を設けた窓用開閉角度停止装置。
2. 上記回動体と固定体間には上記窓障子を制限された開き角度まで開いたとき該窓障子をその位置に停止させるカム手段が設けられている請求項１に記載の窓用開閉角度停止装置。
3. 上記窓障子の回動を制限する位置を複数個所に設け、上記窓障子を複数の制限された開き角度で停止させるようにした請求項２に記載の窓用開閉角度停止装置。
4. 窓障子に取り付けられる外筒と窓枠に取り付けられる外筒に内筒を挿入して回動自在に組み合わせ、該内筒内にバランスばねを挿入し、上記窓障子を開閉する際窓障子の自重により生じる開きトルクに対応するねじりトルクを生じるよう該バランスばねの一端を上記窓障子側の外筒に連絡すると共に他端を上記窓枠側の外筒に連絡し、上記窓障子側の外筒に回動側カム軸を固定し、該回動側カム軸に当接するよう固定側カム軸を設け、該固定側カム軸を補助ばねで上記回動側カム軸に押圧した窓用開閉角度停止装置。
5. 上記回動側カム軸と固定側カム軸のカム面にそれぞれ受溝と係止突起を形成し、固定側カム軸の係止突起に回動側カム軸の係止突起が当るまで上記回動側カム軸を回動できるよう上記回動側カム軸と固定側カム軸を組み合わせた請求項３に記載の窓用開閉角度停止装置。
6. 上記固定側カム軸の係止突起は受溝から階段状に突出する階段状突起を含み、該階段状突起と回動側カム軸の係止突起の当接面は上記階段状突起を乗り越えることができるよう斜面に形成されている請求項５に記載の窓用開閉角度停止装置。

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