JP2014211046A - 自然換気窓 - Google Patents

Abstract

【課題】 障子が強風に煽られて勢いよく閉鎖したときに衝撃を吸収でき、尚且つ障子のばたつきを抑えられる自然換気窓の提供。【解決手段】 枠１と、枠に水平軸１９で支持され風圧により開閉方向に回転可能な障子２と、閉鎖する障子に当接するクッション装置１１とを備え、クッション装置１１は、室内外方向に移動する障子当接部１２と、減衰機構１３と切替機構１４とを有し、障子当接部１２は常時室外側に向けて付勢してあり、切替機構１４は、障子当接部１２が障子２に当接して室内側に押されるときの緩急に応じて減衰機構１３が働く状態と働かない状態を切り替えるものであり、障子当接部１２が急激に室内側に押されたときは、減衰機構１３が働いて障子当接部１２がゆっくり移動し、障子当接部１２が緩やかに室内側に押されたときは、減衰機構１３が働かずに障子当接部１２が移動する。【選択図】 図６

Description

本発明は、障子が風を受けて自然に開閉して換気が行える自然換気窓に関する。

特許文献１には、風を受けて自然に開閉する障子を備える窓において、縦枠の下部側に障子が強風に煽られて勢いよく閉鎖したときの衝撃を吸収するためのクッション装置４２を設けたものが記載されている。このクッション装置４２は、水平軸４９で揺動可能に軸支したアーム４８に、ロッド５０を室外側にバネ５１で付勢して室内外方向に出入り可能に保持し、ロッド５０の先端部にゴムローラー５２を軸支した構造となっており、障子が強風に煽られて勢いよく閉鎖したときは、ゴムローラー５２が障子に押されて変形すると共にバネ５１が縮むことで衝撃が吸収される。一方、障子をゆっくり閉鎖したときには、ゴムローラー５２が障子に当接して回転しながらアーム４８が室内側に倒れ、バネ５１はほとんど縮まない。
上記のクッション装置は、ゴムローラー５２とバネ５１の弾力で衝撃を吸収するが、バネ５１の反発力で障子が強く押し返されるため、障子がバタつくことがあった。また、障子をロック装置３５によりロックする際にクッション装置が働いてロックが不掛かりとなるのを防ぐために、ロック時にクッション装置が働かないようにするクッション解除装置５４を設ける必要があった。さらに、水平軸４９を支点に装置が全体的に揺動する構造のため、装置が大型化して目障りとなっていた。

特許第４５１３５００号公報

本発明は以上に述べた実情に鑑み、障子が強風に煽られて勢いよく閉鎖したときに衝撃を吸収でき、尚且つ障子のばたつきを抑えられる自然換気窓の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による自然換気窓は、枠と、枠に水平軸で支持され風圧により開閉方向に回転可能な障子と、閉鎖する障子に当接するクッション装置とを備え、クッション装置は、室内外方向に移動する障子当接部と、減衰機構と切替機構とを備え、障子当接部は常時室外側に向けて付勢してあり、切替機構は、障子当接部が障子に当接して室内側に押されるときの緩急に応じて減衰機構が働く状態と働かない状態を切り替えるものであり、障子当接部が急激に室内側に押されたときは、減衰機構が働いて障子当接部がゆっくり移動し、障子当接部が緩やかに室内側に押されたときは、減衰機構が働かずに障子当接部が移動することを特徴とする。

請求項１記載の発明による自然換気窓は、クッション装置に室内外方向に移動する障子当接部と、減衰機構と切替機構とを備え、障子当接部が急激に室内側に押されたときに、減衰機構が働いて障子当接部がゆっくり移動することで、強風に煽られて障子が勢いよく閉まるときの衝撃を吸収でき、尚且つ障子のばたつきを抑えられる。一方、障子当接部が緩やかに室内側に押されたときは、減衰機構が働かずに障子当接部が移動するため、弱い風で障子がゆっくり閉鎖したり、障子をアームで強制的に閉鎖したりするときには、障子の閉鎖を妨げない。このように切替機構が、障子当接部が障子に当接して室内側に押されるときの緩急に応じて減衰機構が働く状態と働かない状態を切り替えるため、人為的な操作を行ったり他の付加的な装置を設置したりすることなく、クッション装置を効果的に働かせられる。

本発明に係る自然換気窓の室内側正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 障子開閉装置のアーム部の動作を示す説明図である。 図１のＢ−Ｂ断面図（障子が開いたときの状態）である。 図１のＣ−Ｃ断面図（障子が開いたときの状態）である。 クッション装置の縦断面図（障子が開いたときの状態）である。 クッション装置の斜視図（障子が開いたときの状態）である。 障子が勢いよく閉鎖したときのクッション装置の動作を示す縦断面図である。 障子がゆっくり閉鎖したときのクッション装置の動作を示す縦断面図である。 切替機構が故障したときの状態を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１０は、本発明に係る自然換気窓の一実施形態であって、２連窓としたものを示している。この窓は、図１に示すように、上枠１５と、下枠１６と、左右の竪枠１７，１７と、上下枠１５，１６の中間に架設した方立１８とにより枠１を構成し、左右の竪枠１７，１７と方立１８との間に、それぞれ障子２，２を支軸１９で回転自在に軸支してある。支軸１９は、障子２を中間高さより上部で偏心状態に軸支しており、障子２上框の室内側には重り２０が取付けてあって、障子２は風の力と重り２０とのバランスにより自然に開閉方向に回転するようになっている。方立１８には、障子２の開閉する範囲を規制したり、障子２を強制的に閉鎖ないし開放するための障子開閉装置３を設置してある。下枠１６上面の左右両端部には、障子２が強風に煽られて勢いよく閉鎖したときの衝撃を吸収するためのクッション装置１１が設けてある。

障子開閉装置３は、図２に示すように、方立１８内部に取付けられるベース２１に回転軸５がベアリングを介して水平に支持され、回転軸５の左右両端部に閉鎖アーム６と蹴り出しアーム７とが取付けてある。閉鎖アーム６と蹴り出しアーム７とは、への字形を成すように取付けられ、両アーム６，７とも障子２とは非連結になっている。回転軸５は、障子２の支軸１９の室内側に支軸１９と略同じ高さに配置してある。回転軸５の中間部には駆動用アーム２６が固定してあり、駆動用アーム２６の先端部にリニアアクチュエータ４のロッド２７の先端部をピン２８で連結してある。リニアアクチュエータ４は、モータ２９の力でロッド２７が伸縮するもので、末端部がベース２１に取付けられた金具３０にピン３１で連結してあり、ロッド２７の伸縮に伴って回転軸５が回転駆動される。閉鎖アーム６と蹴り出しアーム７の先端部には、ウレタン樹脂製の上部ローラー４８と下部ローラー３５が回転自在に取付けてある。

障子開閉装置３は以上のように構成され、リニアアクチュエータ４のロッド２７を最も縮めると、図３（ａ）に示すように、閉鎖アーム６に取付けた上部ローラー４８が、障子２の縦框の支軸１９より上側に当接して、障子２を閉鎖する。
リニアアクチュエータ４のロッド２７を中間位置に停止させ、図３（ｂ）に示すように、閉鎖アーム６を斜め上向きの状態に保持すると、障子２が閉鎖状態から閉鎖アーム６の上部ローラー４８に当接するまでの範囲で、風の力で自動的にスイングする。ロッド２７を最も伸ばした状態にすると、図３（ｃ）に示すように、蹴り出しアーム７が室外側に斜め下向きに突出する形となり、障子２を開放状態に保持する。また、図３（ａ）に示す状態から、リニアアクチュエータ４のロッド２７を伸ばして回転軸５を時計回りに回転させると、蹴り出しアーム７の下部ローラー３５が障子２縦框の支軸１９よりも下側を押し、閉鎖した障子２を開放することもできる。図３（ａ）の状態から図３（ｃ）の状態までの回転軸５の回転角度は、約１００°である。

クッション装置１１は、図４，５，７に示すように、下枠１６上面に固定されるケース５４の室外側に障子２の下部に当接自在なゴム製のローラー１２を備え、このローラー１２はケース５４の側面に取付けた案内棒５５に案内されて室内外方向に移動可能に保持され、且つ案内棒５５の周囲に保持させた案内バネ５６により常時室外側に付勢されている。
ケース５４の内部には、図６に示すように、障子２の閉まる衝撃を緩和するための減衰機構１３が設けてある。減衰機構１３は、室内外方向に摺動可能に設けたスライドブロック５７と、スライドブロック５７の下方に配置されたロータリーダンパー５８と、スライドブロック５７の室内側のケース５４内に設けた衝撃吸収バネ７３とを有し、スライドブロック５７の下面に形成されたラック５９とロータリーダンパー５８の軸に取付けたピニオン６０とが噛み合っている。ロータリーダンパー５８は、スライドブロック５７が室内側方向に移動して軸が時計回りに回転するときには抵抗が生じず、スライドブロック５７が室外側方向に移動して軸が反時計回りに回転するときには抵抗が生じる一方向性のものを用いている。スライドブロック５７の室外側のケース５４室外側面には、開口６１を有している。
ローラー１２と減衰機構１３との間には、切替機構１４が設けてある。切替機構１４は、ローラー１２の支軸６２に揺動可能に取付けられたアーム６３に軸支された押し込みローラー６４と、押し込みローラー６４に当接するトリガー６５とを有している。トリガー６５は、横軸６６に回動可能に取付けられ、トリガーバネ６７により上向きに付勢し、ケース５４の開口６１を塞ぐように設けられ、押し込みローラー６４の当接面６５ａが６０°の斜面に形成されている。トリガー６５の上方のケース５４の室外側面５４ａは、トリガー６５の当接面６５ａと連続する斜面に形成されており、その斜面と間隔をあけてローラーガイド６８が設けてある。トリガー６５の下方には、補助トリガー６９が横軸７０に回動可能に取付けられ、補助トリガー６９にトリガーバネ６７が係止している。補助トリガー６９は、補助トリガーバネ７１により上向きに付勢してある。
下枠１６上面には、Ｌ形断面のカバー材７２が取付けられており、クッション装置１１はカバー材７２に隠れて室内側からほとんど見えないようになっている。

次に、このクッション装置１１の動作を説明する。障子２が強風に煽られて勢いよく閉鎖すると、クッション装置１１のローラー１２が障子２下部に当接して急激に室内側に押され、すると図８（ａ）に示すように、ローラー１２の支軸６２に連結されたアーム６３の先に取付けられた押し込みローラー６４がトリガー６５を室内側に押し込み、次いで図８（ｂ）に示すように、押し込みローラー６４がスライドブロック５７に当接して、スライドブロック５７を室内側に押し込み、衝撃吸収バネ７３が押し縮められることで、障子２の閉まる衝撃が吸収される。スライドブロック５７が最も室内側に移動した時点でも、障子２は閉まりきらないようになっている。スライドブロック５７は、衝撃吸収バネ７３の反力で室外側に戻るが、このときにロータリーダンパー５８の働きによりゆっくり移動し、障子２を跳ね返す力が抑制されるため、障子２のばたつきを抑えられる。ローラー１２とトリガー６５は、障子２が開き側に回転すると案内バネ５６とトリガーバネ６７により瞬時に戻るため、障子２がいったん開き側に回転した後すぐに閉じ側に回転したときでも、クッション装置１１が正常に働く。
一方、閉鎖アーム６により障子２が閉鎖されるときや弱い風で障子２がゆっくり閉鎖するときには、クッション装置１１のローラー１２が緩やかに室内側に押されるため、図９（ａ）に示すように、押し込みローラー６４がトリガー６５の傾斜した当接面６５ａを転がりながらアーム６３が上向きに回動し、その後、図９（ｂ）に示すように、押し込みローラー６４はローラーガイド６８とケース５４の室外側面５４ａとの間の隙間に収容され、トリガー６５とスライドブロック５７が押し込まれることなくローラー１２が室内側に移動して障子２が閉鎖する。スライドブロック５７が移動しないことで、ロータリーダンパー５８も衝撃吸収バネ７３も働かないため、障子２の閉鎖を妨げない。障子２が開くと、案内バネ５６によりローラー１２が室外側の位置に戻る。

以上に述べたように本クッション装置１１は、障子２に当接するローラー１２と減衰機構１３との間に切替機構１４を設けてあり、切替機構１４はローラー１２が障子２に押されるときの力の強弱（緩急）に応じて、減衰機構１３が働く状態と働かない状態を切り替えるようにしている。すなわち、ローラー１２が急激に室内側に押されたときに、減衰機構１３が働いてローラー１２がゆっくり移動することで、強風に煽られて障子２が勢いよく閉まるときの衝撃を吸収でき、尚且つ障子２のばたつきを抑えられる。一方、ローラー１２が緩やかに室内側に押されたときは、減衰機構１３が働かずにローラー１２が移動するため、緩い風で障子２が閉鎖したり、障子２をアーム６で強制的に閉鎖したりするときには、障子２の閉鎖を妨げない。これにより、従来設けていた障子２のロック装置と連動してクッション装置１１の働きを無効化する機構が不要となった。このように切替機構１４が、ローラー１２が障子２に当接して室内側に押されるときの緩急に応じて減衰機構１３が働く状態と働かない状態を切り替えるため、人為的な操作を行ったり他の付加的な装置を設置したりすることなく、クッション装置１１を効果的に働かせられる。また本クッション装置１１は、ローラー１２の支軸６２に連結したアーム６３に押し込みローラー６４を設け、障子閉鎖時にアーム６３が上向きに回動して押し込みローラー６４をケース５４の室外側に収容される構成としたことで、装置が全体的に揺動する従来のクッション装置と比べてコンパクトにできると共に、障子開放時の状態と障子閉鎖時の状態で外観上ほとんど変化がないため、クッション装置１１を目立たなくすることができる。

図１０は、トリガーバネ６７が破損したり外れるなどして切替機構１４が故障したときの状態を示している。このとき、補助トリガー６９が補助トリガーバネ７１により上向きに回動し、補助トリガー６９の先端部がトリガー６５下面の係止部７４に係止し、トリガー６５がケース５４の開口６１を塞ぐ状態でロックされる。そのため、障子２が閉鎖してローラー１２が室内側に押されると常に押し込みローラー６４はローラーガイド６８とケース５４の室外側面５４ａとの間の隙間に収容されることとなり、減衰機構１３が働かない。よって、切替機構１４が故障しても障子２を閉鎖するのに支障がない。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。枠１の構成は自由であり、２連窓に限らず、障子２を一枚だけ備えた単窓であってもよく、その場合には回転軸５の片側だけに閉鎖アーム６と蹴り出しアーム７を設ける。また、実施形態としては回転軸５に閉鎖アーム６及び蹴り出しアーム７を取付けた障子開閉装置３を示しているが、蹴り出しアーム７を有しない障子閉鎖装置とすることもできる。クッション装置１１の切替機構１４や減衰機構１３の具体的な構成は、適宜変更することができる。ロータリーダンパー５８は、スライドブロック５７が室内側方向に移動するときと、スライドブロック５７が室外側方向に移動するときの両方で抵抗が生じる両方向性のものを用いることもできる。障子２は、風圧により開閉方向に回転可能な状態のときに、閉まりきらないものであってもよい。

１ 枠
２ 障子
３ 障子開閉装置
１１ クッション装置
１２ ローラー（障子当接部）
１３ 減衰機構
１４ 切替機構
１９ 支軸（水平軸）

Claims (1)

1. 枠と、枠に水平軸で支持され風圧により開閉方向に回転可能な障子と、閉鎖する障子に当接するクッション装置とを備え、クッション装置は、室内外方向に移動する障子当接部と、減衰機構と切替機構とを備え、障子当接部は常時室外側に向けて付勢してあり、切替機構は、障子当接部が障子に当接して室内側に押されるときの緩急に応じて減衰機構が働く状態と働かない状態を切り替えるものであり、障子当接部が急激に室内側に押されたときは、減衰機構が働いて障子当接部がゆっくり移動し、障子当接部が緩やかに室内側に押されたときは、減衰機構が働かずに障子当接部が移動することを特徴とする自然換気窓。

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