JP2015190236A - ハンドルボックス及び窓開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制する。【解決手段】 巻取ハンドルの操作による回転力を流体継手１６を介して伝達する。これにより、当該回転力が粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手１６内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、巻取ハンドルから巻取機構に過度な回転力が伝達されることを防止できる。そして、流体継手１６内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手１６を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。【選択図】 図４

Description

本発明は、窓開閉装置用のハンドルボックス等に関する。

例えば、特許文献１に記載の窓開閉装置では、ハンドルから巻取りドラムに過度な回転力が伝達されることを防止するトルクリミッタ機構を設けている。

特開２０１２−４１７８０号公報

特許文献１に記載のトルクリミッタ機構は、いわゆる機械式のトルクリミッタ機構である。すなわち、特許文献１に記載のトルクリミッタ機構は、外周に複数の凹部に設けられた連結部、凹部にボールを押し込むバネ、及びバネが挿入された放射状孔が設けられたトルク制限部等を有して構成されている。

そして、ハンドルが操作員により回転操作されると、トルク制限部がハンドルと一体的に回転するため、凹部に嵌り込んだボールに係止された連結部がトルク制限部と共に回転して、ハンドルの回転が巻取ドラムに伝達される。

ハンドルの操作力が大きくなると、ボールがバネを圧縮変形させながら放射状孔内に埋没するため、ボールと連結部との係止状態が解除されてトルク制限部から連結部への回転力の伝達が遮断される。

このため、特許文献１に記載の発明では、ボールや連結部（特に、凹部）に大きな力が作用するので、連結部等が早期に摩耗してハンドルボックスに不具合が発生する可能性が高い。

本発明は、上記点に鑑み、トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、窓枠（３）に対して変位可能に組み付けられた障子（５）を開閉作動させるハンドルボックスであって、操作員が障子（５）を閉じる操作を行う際に、操作員により回転操作されるハンドル部（１０Ｃ）と、ハンドル部（１０Ｃ）の操作により発生した回転力を利用して障子（５）を閉じる向きに変位させる開閉機構（１３）と、ハンドル部（１０Ｃ）の操作により発生した回転力が入力される入力部（１６Ｃ）を有し、粘性流体の粘性抵抗を利用して当該回転力を開閉機構（１３）に伝達する流体継手（１６）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、ハンドル部（１０Ｃ）の操作による回転力が、粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手（１６）内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、ハンドル部（１０Ｃ）から開閉機構（１３）に過度な回転力が伝達されることを防止できる。

そして、流体継手（１６）内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手（１６）を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る窓開閉装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るハンドルボックス１０の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るハンドルボックス１０の正面図である。 本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構１５の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る流体継手１６の説明図である。 （ａ）はハンマープレート１８Ａの正面図である。（ｂ）は殴打プレート１８Ｂの正面図である。 本発明の第２実施形態に係るハンドルボックス１０の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るクラッチ機構１５の分解斜視図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係るハンドルボックスを排煙窓等の窓開閉装置１に適用したものである。なお、排煙窓とは、図１に示すように、窓枠３、及び窓枠３に揺動可能に組み付けられた障子５を有する窓開閉装置１である。

因みに、図１に示す窓開閉装置１は「外倒れ型の排煙窓」である。当該窓開閉装置１は、窓枠３の下部にヒンジ機構（図示せず。）を有し、障子５が建築物（図示せず。）の外側に倒れるように揺動変位する。ヒンジ機構は、窓枠３と障子５とを揺動可能に連結する部品である。

１．窓開閉装置
本実施形態に係る窓開閉装置１の窓枠３及び障子５は、図１に示すように、アルミニウム等の軽金属からなる矩形枠状に構成されている。窓枠３は、建築物の開口縁部にねじ等の締結部材により固定される。障子５の枠体には、ガラス板等の板状部材が組み付けられている。

窓開閉装置１が閉じられた状態では、上記建築物の開口部が閉じられた状態となる。一方、窓開閉装置１が開いた状態（図１に示す状態）では、障子５が窓枠３に対して揺動変位して上記建築物の開口部が開いた状態となる。

そして、窓開閉装置１には、障子５を窓枠３から離間させる力（以下、離間力という。）を障子５に作用させるステイダンパー７が少なくとも１本設けられている。ステイダンパー７は、筒状のシリンダ及び当該シリンダから出没するロッド等を有して構成されている。

なお、シリンダ内には、離間力を発生させる高圧のガスが封入されている。そして、ステイダンパー７の長手方向一端側は窓枠３に回転可能に連結されている。一方、ステイダンパー７の長手方向他端側は障子５に回転可能に連結されている。このため、ステイダンパー７は、常に離間力を障子５に作用させる。

補助開放機９は、障子５の倒れ角が小さく、ステイダンパー７の離間力が小さいときに離間力を障子５に作用させる。なお、障子５の倒れ角とは、障子５と窓枠３との揺動角をいう。つまり、窓開閉装置１が閉じているときの障子５の倒れ角は０度である。そして、障子５が揺動して窓開閉装置１が開いていくと、これに応じて障子５の倒れ角が大きくなる。

なお、補助開放機９は、揺動アーム９Ａ、及び捻りコイルばね（図示せず。）等の弾性部材等を有している。そして、捻りコイルばねは、障子５の倒れ角が小さくなるほど、その変形量が大きくなるように構成されている。このため、補助開放機９は、障子５の倒れ角が小さいときほど、大きな離間力を障子５に作用させる。

２．ハンドルボックス
２．１ ハンドルボックスの概要
ハンドルボックス１０は、図１に示すように、窓開閉装置１を操作するためのオペレータである。すなわち、ハンドルボックス１０は、図２に示すように、障子５に連結されたワイヤー５Ａ（図１参照）を巻き取る巻取機構１３、クラッチ機構１５、並びに巻取機構１３及びクラッチ機構１５を収納する収納箱１１等を有している。

巻取機構１３は、ワイヤー５Ａを巻き取る巻取ドラム（図示せず。）、及び当該巻取ドラムの回転可能方向を制御するラチェット機構（図示せず。）等を有する開閉機構である。ラチェット機構は、後述する開放ボタン１０Ｂ及び巻取ハンドル１０Ｃの操作状況に応じて巻取ドラムの回転可能方向を制御する。

開放ボタン１０Ｂ及び巻取ハンドル１０Ｃは、図３に示すように、ハンドルボックス１０の前面カバー１０Ａに設けられている。なお、前面カバー１０Ａは、ハンドルボックス１０の前面に位置し、収納箱１１の前面側を閉塞する蓋体である。

開放ボタン１０Ｂは、障子５を開放させる向きに巻取ドラムを回転可能とするための操作部である。つまり、開放ボタン１０Ｂが押圧されると、ステイダンパー７等の離間力により窓開閉装置１が開く。巻取ハンドル１０Ｃは、ワイヤー５Ａを巻き取る向きに巻取ドラムを回転させる操作部である。

巻取ハンドル１０Ｃ（図３の荒い斜線部分）の下端側には連結部１０Ｄが設けられている。連結部１０Ｄは、巻取ハンドル１０Ｃを前面カバー１０Ａに対して回転可能に連結し、かつ、巻取ハンドル１０Ｃを前面カバー１０Ａに対して揺動可能とする。

そして、巻取ハンドル１０Ｃが前面カバー１０Ａに収納された状態で開放ボタン１０Ｂが押圧されると、巻取ハンドル１０Ｃが前面側に倒れて回転操作可能な状態となる。連結部１０Ｄは、クラッチ機構１５及び巻取機構１３に内蔵されたワンウェイクラッチ（図示せず。）を介して巻取ドラムに連結されている。

ワンウェイクラッチは、巻取ドラムから巻取ハンドル１０Ｃへの回転力の伝達を遮断し、かつ、巻取ハンドル１０Ｃから巻取ドラムへ回転力を伝達する。このため、巻取ドラムに巻かれているワイヤー５Ａが開放されているときには、巻取ハンドル１０Ｃは回転しない。

そして、操作員が障子５を閉じる操作を行うべく、ワイヤー５Ａを巻き取る向きに巻取ハンドル１０Ｃを回転操作すると、ラチェット機構は、ワイヤー５Ａを巻き取る向きに巻取ドラムが回転することを許容し、かつ、これと反対向きに巻取ドラムが回転することを規制する。

２．２ クラッチ機構の構成
＜流体継手＞
図４に示すように、クラッチ機構１５は流体継手（ビスカスカップリング）１６等を有して構成されている。流体継手１６はブラケット１９Ａ、１９Ｂに挟まれた状態でハンドルボックス１０に収納される。なお、ブラケット１９Ａ、１９Ｂは、図２に示すように、ねじ１９Ｃにより互いに締結される。

流体継手１６は、オイル等の粘性流体の粘性抵抗を利用して回転力を伝達する動力伝達機構である。つまり、巻取ハンドル１０Ｃの操作により発生した回転力は、流体継手１６を介して巻取機構１３に伝達される。

流体継手１６は、図５に示すように、出力軸１６Ａ、ケーシング１６Ｂ、入力部１６Ｃ及び回転体１６Ｄ等を有している。ケーシング１６Ｂは、粘性流体が封入され、かつ、当該ケーシング１６Ｂと一体的に回転する出力軸１６Ａが設けられている。

出力軸１６Ａは巻取機構１３に回転力を出力する。入力部１６Ｃは、巻取ハンドル１０Ｃの操作により発生した回転力が入力される部位である。なお、連結部１０Ｄは繋ぎ軸１７を介して入力部１６Ｃに連結される。

回転体１６Ｄは、ケーシング１６Ｂ内に回転可能に収納されているとともに、入力部１６Ｃに入力された回転力を受けて粘性流体の中で回転する。そして、回転体１６Ｄが回転すると、回転体１６Ｄとケーシング１６Ｂとの隙間に存在する粘性流体に剪断抵抗力が発生する。

このため、回転体１６Ｄと共にケーシング１６Ｂが回転するので、入力部１６Ｃに入力された回転力が出力軸１６Ａに出力される。そして、出力軸１６Ａ側の負荷（回転抵抗）が、上記剪断抵抗力により発生した回転力を越えると、回転体１６Ｄ及びケーシング１６Ｂと粘性流体との間で大きな滑りが発生するため、回転力の伝達が遮断される。

以下、上記「剪断抵抗力により発生した回転力を越えたとき、つまり伝達可能な回転力を越えたときに、回転力の伝達を遮断する機能」をトルクリミッタ機能という。
＜タッピング機構＞
図４に示すタッピング機構１８は、流体継手１６にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル１０Ｃが更に回転操作されたときに、その旨の操作員に報知する警告音を発生させる機構である。

すなわち、本実施形態に係るタッピング機構１８では、巻取ハンドル１０Ｃと一体的に回転するハンマープレート１８Ａ、及びケーシング１６Ｂと一体的に回転する殴打プレート１８Ｂ等を有している。

図６（ａ）に示すように、ハンマープレート１８Ａは、円板状に部材であって、その外周側に複数のハンマー部１８Ｃを有する。各ハンマー部１８Ｃはアーム部１８Ｄ及びハンマー１８Ｅを有している。

アーム部１８Ｄは円弧状に延びる弾性変形可能な片持ち梁状の部材である。ハンマー１８Ｅは、アーム部１８Ｄの先端に設けられた殴打部ある。なお、本実施形態では、アーム部１８Ｄ及びハンマー１８Ｅ等は樹脂にて一体成形されている。

図６（ｂ）に示すように、殴打プレート１８Ｂは、ハンマー１８Ｅを変位させるカムを構成するとともに、ハンマー部１８Ｃ（ハンマー１８Ｅ）により殴打される複数の殴打部１８Ｆが設けられている。

本実施形態に係る殴打部１８Ｆは、殴打プレート１８Ｂの外周に設けられた三角状の突起にて構成されている。殴打プレート１８Ｂは、殴打部１８Ｆと共に金属（例えば、ＳＰＣＣやＳＥＣＣ）にて一体形成されている。

そして、流体継手１６にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル１０Ｃが更に回転操作されると、ハンマープレート１８Ａが殴打プレート１８Ｂに対して回転する。このため、ハンマー部１８Ｃ（ハンマー１８Ｅ）が殴打プレート１８Ｂを連続的に殴打するので、「カチカチ」等の殴打音が発生する。

３ 本実施形態に係る状態表示装置の特徴
本実施形態では、巻取ハンドル１０Ｃの操作による回転力が、粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手１６内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、巻取ハンドル１０Ｃから巻取機構１３に過度な回転力が伝達されることを防止できる。

そして、流体継手１６内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手１６を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

流体継手１６にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル１０Ｃが更に回転操作されたときに殴打音が発生するので、その旨を操作員に対して報知することが可能となる。

（第２実施形態）
本実施形態は、流体継手１６のトルクリミッタ機能を停止させるリミッタ機能停止機構を設けたものである。

すなわち、本実施形態に係るリミッタ機能停止機構は、図７に示すように、流体継手１６側に係止されるストッパ１９Ｄ等を有して構成されている。ストッパ１９Ｄは、図８に示すように、ブラケット１９Ｂに設けられた貫通穴１９Ｅを貫通して流体継手１６側に至る棒状の部材である。因みに、本実施形態に係るストッパ１９Ｄは皿ねじ等にて構成されている。

一対の貫通穴１９Ｅは、巻取ハンドル１０Ｃの回転中心を中心として円弧状に延びる長穴状の貫通穴である。ハンマープレート１８Ａには、ストッパ１９Ｄが貫通可能な複数の貫通穴１９Ｇが設けられている。流体継手１６に一体化された殴打プレート１８Ｂには、凹部又は貫通穴で構成された被係止部１９Ｆが設けられている。

そして、ストッパ１９Ｄは、貫通穴１９Ｅ及び貫通穴１９Ｇを貫通して被係止部１９Ｆまで延びて、その先端側が被係止部１９Ｆに引っ掛かって係止される。このため、ハンマープレート１８Ａと殴打プレート１８Ｂと一体的に回転する構成となる。

したがって、巻取ハンドル１０Ｃ介して入力された回転力は、回転軸１７→ハンマープレート１８Ａ→殴打プレート１８Ｂ→流体継手１６のケーシング１６Ｂ→出力軸１６Ａの経路で伝達されるので、トルクリミッタ機能が停止する。

なお、トルクリミッタ機能の停止は、窓開閉装置１のメンテナンスを行うとき、及び据え付け工事のとき等に利用する。つまり、メンテナンス時等においては、窓開閉装置１を完全に締め切った状態を確認等する必要があるため、トルクリミッタ機能が作動すると、当該確認作業等を適切に行うことができない可能性があるからである。

また、本実施形態では、複数の貫通穴１９Ｇは、円周方向に不等間隔でハンマープレート１８Ａに設けられている。これは、ブラケット１９Ｂを取り外すことなく、ストッパ１９Ｄを貫通穴１９Ｅ及び貫通穴１９Ｇに貫通可能とするためである。

なお、本実施形態では、ハンマープレート１８Ａ及び殴打プレート１８Ｂを利用してリミッタ機能停止機構を構成したが、本実施形態はこれに限定されるものでなく、リミッタ機能停止機構を構成する専用部品を設けてもよい。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る窓開閉装置はワイヤー式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ギヤードケーブルを用いた窓開閉装置にも適用可能である。

上述の実施形態では、ハンマープレート１８Ａは巻取ハンドル１０Ｃと一体的に回転し、殴打プレート１８Ｂはケーシング１６Ｂと一体的に回転する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンマープレート１８Ａはケーシング１６Ｂと一体的に回転し、殴打プレート１８Ｂは巻取ハンドル１０Ｃと一体的に回転する構成であってもよい。

上述の実施形態では、タッピング機構１８を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、タッピング機構１８を廃止してもよい。
上述の実施形態に係る流体継手１６では、ケーシング１６Ｂ側に出力軸１６Ａが設けられ、回転体１６Ｄ側に入力部１６Ｃが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転体１６Ｄ側に出力軸１６Ａが設けられ、ケーシング１６Ｂ側に入力部１６Ｃが設けられていてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 窓開閉装置 ３… 窓枠 ５… 障子
５Ａ… ワイヤー ７… ステイダンパー ９… 補助開放機 ９Ａ… 揺動アーム
１０… ハンドルボックス １０Ｂ… 開放ボタン １０Ｃ… 巻取ハンドル
１０Ａ… 前面カバー １０Ｄ… 連結部 １１… 収納箱 １３… 巻取機構
１５… クラッチ機構 １６… 流体継手 １６Ａ… 出力軸 １６Ｂ… ケーシング
１６Ｃ… 入力部 １６Ｄ… 回転体 １７… 軸 １８… タッピング機構
１８Ａ… ハンマープレート １８Ｃ… ハンマー部 １８Ｄ… アーム部
１８Ｅ… ハンマー １８Ｂ… 殴打プレート １８Ｆ… 殴打部

Claims (5)

1. 窓枠に対して変位可能に組み付けられた障子を開閉作動させるハンドルボックスであって、
   操作員が前記障子を閉じる操作を行う際に、操作員により回転操作されるハンドル部と、
   前記ハンドル部の操作により発生した回転力を利用して前記障子を閉じる向きに変位させる開閉機構と、
   前記ハンドル部の操作により発生した回転力が入力される入力部を有し、粘性流体の粘性抵抗を利用して当該回転力を前記開閉機構に伝達する流体継手と
   を備えることを特徴とするハンドルボックス。
2. 前記流体継手は、
   粘性流体が封入され、前記開閉機構に回転力を出力する出力軸が設けられたケーシング、及び
   前記ケーシング内に回転可能に収納され、前記入力部に入力された回転力を受けて回転する回転体を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンドルボックス。
3. 前記ケーシング及び前記ハンドル部のうち一方と一体的に回転するハンマー部と、
   前記ケーシング及び前記ハンドル部のうち他方と一体的に回転し、前記ハンマー部により殴打される殴打部と
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドルボックス。
4. 前記流体継手のトルクリミッタ機能を停止させるリミッタ機能停止機構を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハンドルボックス。
5. 窓枠に対して変位可能に組み付けられた障子と、
   前記障子を開閉作動させる請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハンドルボックスと
   を備えることを特徴とする窓開閉装置。