JP3692291B2 - 上げ下げ窓用バランサー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バネ材による上方向の付勢力により、上下方向に開閉自在とされる可動障子と力学的平衡関係を保つための上げ下げ窓のバランサー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上下方向に開閉される可動障子を備えた上げ下げ窓では、前記可動障子を僅かな力で簡単に上下動させるようにするとともに、任意の開位置で停止可能とするために、前記可動障子の重量と力学的平衡関係を保つバランサー装置が用いられている。
【０００３】
この種のバランサー装置としては、主に捻りバネの捻り力を利用して障子重量と釣り合う平衡力を螺旋杆を介して作用させるようにした捻りバネ式バランサー装置と、渦巻きバネによる回転方向の付勢力を利用して障子を吊持しているワイヤを巻取っている巻取りドラムに巻き上げ方向の力を与え障子重量と釣り合う平衡力を作用させるようにした渦巻きバネ式バランサー装置とに大別される。
【０００４】
これらバランサー装置においては、可動障子の重量に合わせて、予め製作時にバネ材による上方向付勢力が調整されたものも存在するが、この場合には、窓別に種々の寸法のバランサーを用意しなければならなくなるため、ある程度の範囲で各種の上げ下げ窓に対応できるように、前記捻りバネや渦巻きバネを所定方向に回転するための初期導入力調整軸を設け、窓の建付け時に作業員が前記初期導入力調整軸の回転操作により可動障子に釣り合う上方向力を導入出来るようになっている。
【０００５】
例えば、前記渦巻きバネ式バランサーの場合には、障子吊持ワイヤを巻き取っている巻取りドラムの支軸に対して、ラチェット車を固設するとともに、このラチェット車の歯に係合するクリックを設けておき、前記支軸をドライバーなどのねじ回しによって渦巻きバネの巻き方向に回転し、所定の巻き回数位置にて固定出来るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記渦巻きバネ式バランサー装置を含む従来のバランサー装置においては、初期導入力調整軸（たとえば前記支軸）の巻き回数、すなわち障子重量と釣り合う導入力の指標値を表示する機能が無かったため、初期導入力の調整に当たっては調整者がドライバーの回転回数を数えながら作業を行っており、数え間違いなどにより設計初期導入力とは異なった導入力に調整してしまうことがあった。
【０００７】
そこで本発明の主たる課題は、初期導入力調整軸を備えた上げ下げ窓のバランサー装置において、簡単な構造により前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数する計数機能を持たせることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明は、バネ材による付勢力により、上下方向に開閉される可動障子と力学的平衡関係を保ち、該可動障子の開閉を容易にするとともに、任意の高さ位置に停止可能とするための上げ下げ窓用バランサー装置において、
前記バランサー装置は、可動障子に上方向の付勢力を与える前記バネ材に対し直接的または間接的に前記可動障子の重量に釣り合う平衡力を与えるための初期導入力調整軸を備え、
前記初期導入力調整軸に該初期導入力調整軸の回転と共に回転運動する計数用作動部材を設け、
前記初期導入力調整軸の隣接位置に、周縁に前記計数用作動部材に係合する係合歯が形成されるとともに、前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数する数字、文字または記号が表示された歯車状の計数用回転板を設け、
前記初期導入力調整軸の回転に伴って前記計数用作動部材が前記計数用回転板に係合し、計数用回転板を回転させることにより前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】
前記計数用作動部材としては、たとえば前記初期導入力調整軸から所定の半径位置に、前記初期導入力調整軸の回転に伴ってかつ前記初期導入力調整軸を中心とする円軌跡に沿って移動する１または複数の係合ピンや、前記初期導入力調整軸に外嵌され、初期導入力調整軸の回転に伴って回転するとともに、周縁に１または複数の係合歯が形成された間欠ギア部材とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔第１形態例〕
図１は渦巻きバネ式バランサー装置を用いた上げ下げ窓の正面図であり、図２〜図４はそれぞれ前記渦巻きバネ式バランサー装置の正面図、底面図および側面図である。
【００１１】
上げ下げ窓１は、方形枠状に構成された窓枠２の内部に縦枠２Ａ、２Ｂに沿って昇降自在とされる内側障子３と、固定式外側障子４とを備え、前記縦枠２Ａ、２Ｂの上部に渦巻きバネ式バランサー装置５、５が固定されるとともに、この渦巻きバネ式バランサー装置５から繰り出された吊りワイヤ３２，３２が内側障子３の側部に突出した掛止具３ａ、３ａに掛止され内側障子３を吊持している。前記渦巻きバネ式バランサー装置５は、内設された渦巻きバネにより前記内側障子３の重量と力学的に平衡関係を保ち、前記内側障子３を小さな力で簡単に開閉出来るようにするとともに、任意の高さ位置に停止出来るようにしている。なお、前記外側障子４についても同様に、上下方向に開閉自在の可動障子とし、別途設けた渦巻きバネ式バランサー装置５によって吊持することも可能である。
【００１２】
前記渦巻きバネ式バランサー装置５は、詳細には図２〜図４に示されるように、ハウジングを構成する第１ベース板２０および第２ベース板２１と、これら第１および第２ベース板２０、２１によって支持された、本発明に言う初期導入力調整軸たる支軸２２と、前記第１および第２ベース板２０、２１によって挟まれた空間内に配設されるとともに、前記支軸２２を回転軸として回転自在に支持され、内側障子３を吊持している吊りワイヤ３２を巻き取っているワイヤ巻取りドラム２４と、前記支軸２２に外嵌して配設されるとともに、内方端が前記支軸２２に係止されるとともに、外方端が前記ワイヤ巻取りドラム２４に掛止された渦巻きバネ２３とからなる装置で、前記支軸２２の回転調整により前記内側障子３の重量と釣り合う上方向力（初期導入力）を与えることが出来るようになっている。
【００１３】
以下、さらに具体的に詳述すると、前記第１ベース板２０は、後述のブラケット１１に対する固定のために断面Ｌ字状の板材が用いられ、一方第２ベース板２１は、前記第１ベース板２０の板面に対して離間させるために３本の脚部２１ａ〜２１ｃを備え、前記第１ベース板２０に対して前記脚部２１ａ〜２１ｃの先端面が当接させ、板面を平行的に対面させた状態で平ネジ３６、３６…にて連結されている。
【００１４】
前記第１ベース板２０および第２ベース板２１の略中央部には、板面に対して直交する方向に貫通され、前記第１ベース板２０と第２ベース板２１とに両端部がそれぞれ支持された状態で支軸２２が回転自在に設けられている。
【００１５】
また、前記第１ベース板２０と第２ベース板２１とによって挟まれた空間内には、吊りワイヤ３２を巻き取る溝が螺旋状に形成された巻取りドラム２４が前記支軸２２を回転軸として設けられているとともに、この巻取りドラム２４に連設して一体的にバネケース３５が配設されている。このバネケース３５内には、内方端が前記支軸２２に係止されるとともに、外方端が前記バネケース３５の内壁に掛止された渦巻きバネ２３が内設されている。
【００１６】
一方、前記第２ベース板２１の外面部には、前記支軸２２にラチェット車２５が一体的に固設されているとともに、軸２８によって揺動自在に支持されたクリック２７が設けられている。前記クリック２７は、前記ラチェット車２５側に向けてバネ２６によって付勢され、歯２７ａが前記ラチェット車２５の歯２５ａに係合し、支軸２２を所定の巻き回数位置にて固定可能となっている。すなわち、上げ下げ窓１の建付け時に、前記支軸２２を前記渦巻きバネ２３の巻き方向に回転し、所定の巻き回数位置にて前記支軸２２に固定されたラチェット車２５に対してクリック２７を噛合させることにより、窓建付け時に内側障子３の重量と釣り合う上方向力を導入できるようになっている。
【００１７】
したがって、前記支軸２２の回転操作により、前記渦巻きバネ式バランサー装置５の渦巻きバネ２３に対し内側障子３の重量と釣り合う付勢力を与えておくと、渦巻きバネ２３による上方向付勢力は、内側障子３が昇降位置にあっても内側障子３の重量と釣り合うようになり、任意の障子開位置で停止できるようになるとともに、上下方向に力が均衡しているため僅かの力で内側障子３を開閉操作できるようになる。前記渦巻きバネ式バランサー装置５は、縦枠２Ａ、２Ｂまたは上枠に対し直接取り付けることもできるが、本例では前記縦枠２Ａ、２Ｂに対しスペーサ１０を間に介して固定ネジ１２，１２によって固定されたブラケット１１に対し取付けされている。
以上詳述した渦巻きバネ式バランサー装置５の構造は公知のものであり、上げ下げ窓や上下開閉式キャビンなどに対して従来より使用されているものである。
【００１８】
本発明では、前記渦巻きバネ式バランサー装置５に内側障子３重量に釣り合う初期導入力を導入するに当たり、前記支軸２２の回転数を計数する計数機能を持たせるようにした。具体的には、図２に示されるように、前記ラチェット車２５の外面に外方に突出する係合ピン２９を設けるとともに、前記支軸２２の隣接位置に、軸３０によって第２ベース板２１に回転自在に支持され、周縁に前記係合ピン２９が１回転周期毎に係合する係合歯３１ａ、３１ａ…が形成されるとともに、１係合毎に１歯分（歯ピッチ）だけ回転される歯車状の計数用回転板３１を設け、かつ前記係合歯３１ａ、３１ａ…に対して前記支軸２２の巻き回数を計数する指標数字（0,1,2,3…）を表示するようにした。なお、前記係合ピン２９は支軸２２に対して突出アーム状に直接設けるようにしてもよい。また、前記計数用回転板３１は振動等によって勝手に回転しないようにある程度の摩擦を利かせた状態で回転自在に支持するようにするのが望ましい。さらに、回転数の表示は、前記数字以外に文字や記号などによって表示するようにしてもよいし、所定の巻き数だけ回転させたことを確認できるように、所定の係合歯３１ａに対してのみ数字、文字または記号を表示するようにしてもよい。
【００１９】
上げ下げ窓の建付け時に、前記渦巻きバネ２３に内側障子３と釣り合う上方向付勢力を導入するには、支軸２２の頭部溝２２ａにドライバーをあてがい、先ず吊りワイヤ３２の緩みや弛みが無い状態まで支軸２２を巻いた後、初期設定のためにラチェット車２５に対するクリック２７の噛合を開放してラチェット車２５の係合ピン２９を計数用回転板３１から待避させ、計数用回転板３１の指標数字０を▲印３３位置に合わせるようにする。なお、この段階では渦巻きバネ２３には付勢力は導入されていない。後は、ドライバーにより支軸２２を渦巻きバネ２３の巻き方向に回転させ、計数用回転板３１に表示された指標数字が所定の巻き回数になったならば巻き操作を停止するようにする。
【００２０】
前記計数用回転板３１を回転させる計数用作動部材としては、前記係合ピン２９以外に、支軸２２の回転に伴って回転運動し、前記計数用回転板３１に対する係合によって１歯分だけ回転させるものであればよい。たとえば図５に示される計数用作動部材は、前記支軸２２に外嵌され、支軸２２の回転に伴って回転するとともに、周縁に係合歯３４ａが形成された計数用間欠ギア部材３４とした例である。
【００２１】
なお、上記例では支軸２２の１回転毎の巻き数を計数するようにしたが、前記係合ピン２９または係合歯３４ａを２つ設け、０．５回転毎の巻き数を計数するようにしてもよい。この場合には、前記計数用回転板３１の係合歯に表示される数字は、０．５毎（0.5,1.0,1.5…）に表示するようにする。さらに、３以上、例えばＮ個の係合ピン２９または係合歯３４ａを設け、１／Ｎ回転毎の巻き数を計数することもできる。
【００２２】
〔第２形態例〕
上記第１形態例は、本発明を渦巻きバネ式バランサーに対して適用した事例であるが、初期導入力調整軸を備える限り、捻りバネ式バランサーに対しても同様に適用することができる。本第２形態例に係る捻りバネ式バランサー５Ａは、本出願人が特開平１１−６２３７３号公報において提案したものである。
【００２３】
先ず、捻りバネ式バランサーの構造について詳述すると、図６に示されるように、縦枠２Ａ（２Ｂ）の上方側に固定配置された釣合手段たる捻りバネ装置６と、内側障子３の下框側部に回転軸３９を介して連結され、内側障子３を縦枠２Ａ（２Ｂ）に沿って案内しながら移動自在とされるスライド装置８と、このスライド装置８と前記捻りバネ装置６とを動作的に連携させるために、下端が前記スライド装置８に連結され、上方側は前記捻りバネ装置６の内部に挿入される設置態様で設けられ、スライド装置８の移動に伴って前記捻りバネ装置６の内部に配設された捻りバネ４１を巻き締め・巻き戻し動作させる螺旋杆７と、前記スライド装置８に組み込まれた捻りバネの調整手段５１，５２…とから構成される装置である。
【００２４】
前記捻りバネ装置６は、縦枠２Ａ内に鉛直配置で固定された捻りバネ収納筒４０の内部に、所定幅のバネ板を螺旋状に加工した捻りバネ４１を具備するとともに、下端部に前記螺旋杆７の上下動によって同位置で左右方向に回転される回転作動体４３を備えている。前記捻りバネ収納筒４０は、ほぼ障子３の縦框相当の長さを有する筒体であり、上端部に前記捻りバネ４１の固定金具４２を備え、捻りバネ４１を吊り状態で支持しているとともに、捻りバネ４１の下端は前記回転作動体４３の上部に連結されている。前記回転作動体４３は、捻りバネ収納筒４０の下端口部に鉛直軸回りの回転のみを許容するように配設され、中央部には捻りバネ４１の断面形状に相応するスリット孔４３ａが形成され、このスリット孔４３ａを貫通する前記螺旋杆７が内側障子３の上下動に伴って昇降されると、螺旋杆７の捻り面に案内されて前記回転作動体４３が回転し、捻りバネ４１を巻き締め、あるいは巻き戻しする。実際には、前記螺旋杆７の下降に伴って回転作動体４３を巻き方向に回転させて捻りバネ４１を巻き締め、内側障子３の上昇に伴って回転作動体４３を反対方向に回転させて捻りバネ４１の巻き戻しをする。従って、前記捻りバネ４１に対して予め内側障子３と釣り合う捻り力を与えておくと、捻りバネ４１は内側障子３がどの昇降位置にあっても障子３と釣り合うようになり、任意の障子開位置で停止できるようになるとともに、上下方向に力が均衡しているため僅かの力で障子を昇降操作できるようになる。
【００２５】
一方、前記スライド装置８は、内側障子３の下框側部に対して回転軸３９を介して連結され障子３と一体的に昇降動作する。縦枠２Ａに対する納まりは、図７に示されるように、縦枠２Ａ内に形成された左右一対のリップ片２ａ，２ｂがスライド装置８の両側部に形成されたスリット溝５０ａ，５０ａに係合し前記スライド装置８が上下方向に移動可能になっている。
【００２６】
他方、障子３の上框側部に対しては、施・解錠可能なスライド係合金具４４が配設され、図６に示されるように、施錠状態ではラッチ棒４４ａが捻りバネ収納筒４０の外面に当接状態で係合し障子３の上端側を保持している。
【００２７】
前記スライド装置８は、図７に示されるように、縦枠２Ａのリップ片２ａ，２ｂに係合して上下方向に摺動する摺動部５０Ａと、螺旋杆７に連結されるとともに、該螺旋杆７を介して捻りバネ４１の捻り力を調整するための調整部５０Ｂとからなり、前記摺動部５０Ａにおいては、障子面側に凹孔５０ｄが形成されるとともに、該凹孔５０ｄに回転軸３９の軸受け部３９ａが嵌合され、障子３が傾動自在に支持されている。
【００２８】
前記調整部５０Ｂにおいては、鉛直方向に沿って上半側に相対的に小径の小径孔部５０ｅと、これに連続して同軸的に相対的に大径の拡大孔部５０ｆとからなる調整軸収容孔が形成されており、この調整軸収容孔に対して調整軸５１とこの調整軸５１の下側部分に外嵌される巻き戻し用解錠リング５２（以下、単に解錠リングという。）とが内挿されている。具体的に前記調整軸５１は、上端部に溝孔５１ｃとこの溝孔５１ｃに直交するピン孔５１ｄとを有し、螺旋杆７の下端に一端が連結された連結金物６０のピン孔付板部６０ａが前記溝孔５１ｃに挿入され、連結ピン５３がこれらを貫いて前記ピン孔５１ｄより挿入されることにより螺旋杆７と調整軸５１とが連結されている。
【００２９】
前記調整軸５１はほぼ全長に亘って同径の軸部材であり、下端側には該調整軸５１が上方に抜け出ないようにするとともに、外嵌される解錠リング５２を保持するための鍔５１ａが設けられており、組立に当たっては、調整軸５１に前記解錠リング５２を外嵌させ、かつ前記鍔５１ａ上に載置した状態で、前記調整軸収容孔の下端側から差し込み、上部端側を上方に突出させたならば、突出部の基端に予め形成されている環状溝に止輪５４を取付け、該調整軸５１を鉛直軸回りに回転可能に保持している。
【００３０】
他方、前記摺動部５０Ａの下端部には、段状の切欠き部５０ｂが形成され、この段状切欠き５０ｂの鉛直面より前記解錠リング５２の外面に到達する雌ネジ孔５０ｃが形成されており、この雌ネジ孔５０ｃに前記解錠リング５２を回転可能／回転不能に切り替え操作する施・解錠ネジボルト５５が螺設されている。
【００３１】
前記調整軸５１および解錠リング５２による調整構造は、図８に示されるように、調整軸５１の外面に弓形の切欠き５１ｅ、５１ｅを対称配置で２箇所形成するとともに、これらの弓形切欠き５１ｅ，５１ｅに対して外面にラチェット爪５６ａを有する横断面円弧状の板バネラチェット５６を装着する一方、外側の解錠リング５２に対して前記ラチェット爪５６ａが係合するラチェット溝５２ａを形成し、前記調整軸５１の矢印方向の回転は許容するが反対方向への回転を拘束するラチェット機構としている。
【００３２】
また、前記解錠リング５２の周囲には、図１０に示されるように、前記施・解錠ネジボルト５５の先端が嵌合するボルト係合凹部５２ｂ，５２ｂ…が周方向に多数形成されており、前記施・解錠ネジボルト５５を螺進させると、その先端が前記ボルト係合凹部５２ｂに嵌合して解錠リング５２を回転不能に保持し、前記施・解錠ネジボルト５５を螺退させるとその係合が解かれ、解錠リング５２は回転可能な状態となる。
【００３３】
従って、捻りバネ４１の調整に当たっては、前記施・解錠ネジボルト５５を螺進させて解錠リング５２を回転不能に固定した後、調整軸５１の下面に形成されている十字溝孔５１ｂにドライバーの刃先を差し込んで図８の矢印方向に回転させ、調整軸５１に連結されている螺旋杆７を介して捻りバネ４１を巻き締め、障子３の重量と釣り合うように調整される。なお、前記調整軸５１は、ラチェット係合部を周方向に２箇所としているため、１／２回転毎の固定が可能である。
【００３４】
また、調整に当たって巻き過ぎがあったり、一旦捻りバネ４１の巻き締めを解除したい場合には、前記施・解錠ネジボルト５５を螺退させ、解錠リング５２の回転をフリーにしてやると、捻りバネ４１の復元力により調整軸５１が解錠リング５２とともに、巻き戻し方向に回転される。
【００３５】
かかる捻りバネ式バランサー５Ａに対して本発明を適用するには、図７および図１１に示されるように、前記調整軸５１の鍔５１ａ外面に外方に突出する係合ピン５９を設けるとともに、前記調整軸５１の隣接位置に、軸５７によって回転自在に支持され、周縁に前記係合ピン５９が１回転周期毎に係合する係合歯５８ａ、５８ａ…が形成されるとともに、１係合毎に１歯分（歯ピッチ）だけ回転される歯車状の計数用回転板５８を設け、かつ前記係合歯５８ａ、５８ａ…に対して前記調整軸５１の巻き回数を計数する指標数字（0,1,2,3…）などを表示するようにする。なお、この場合も、第１形態例の場合と同様に、前記係合ピン５９に代えて、周縁に係合歯３４ａが形成された計数用間欠ギア部材を用いることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、初期導入力調整軸を備えた上げ下げ窓のバランサー装置において、簡単な構造により前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数可能となり、間違い無く所定の初期導入力を与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】渦巻きバネ式バランサー装置を用いた上げ下げ窓の正面図である。
【図２】渦巻きバネ式バランサー装置の正面図である。
【図３】その底面図（図２のIII−III線矢視）である。
【図４】その側面図（図２のIV−IV線矢視）である。
【図５】計数用作動部材の他例を示す渦巻きバネ式バランサー装置の正面図である。
【図６】捻りバネ式バランサー装置の拡大縦断面図である。
【図７】スライド装置８部の要部拡大図である。
【図８】図７のVIII−VIII線矢視図である。
【図９】板バネラチェット５６の斜視図である。
【図１０】図７のX−X線矢視図である。
【図１１】図７のXI−XI線矢視図である。
【符号の説明】
１…上げ下げ窓、２Ａ・２Ｂ…縦枠、３…内側障子、４…外側障子、５…渦巻きバネ式バランサー装置、５Ａ…捻りバネ式バランサー装置、６…捻りバネ装置、７…螺旋杆、８…スライド装置、２０…第１ベース板、２１…第２ベース板、２２…支軸（初期導入力調整軸）、２３…渦巻きバネ、２４…巻取りドラム、２５…ラチェット車、２７…クリック、２９…係合ピン、３１…計数用回転板、３２…吊りワイヤ、３４…計数用ギア部材、４０…捻りバネ収納筒、４１…捻りバネ、４３…回転作動体、５１…調整軸（初期導入力調整軸）、５２…巻き戻し用解除リング、５６…板バネラチェット、５８…計数用回転板、５９…係合ピン

Claims (3)

1. バネ材による付勢力により、上下方向に開閉される可動障子と力学的平衡関係を保ち、該可動障子の開閉を容易にするとともに、任意の高さ位置に停止可能とするための上げ下げ窓用バランサー装置において、
   前記バランサー装置は、可動障子に上方向の付勢力を与える前記バネ材に対し直接的または間接的に前記可動障子の重量に釣り合う平衡力を与えるための初期導入力調整軸を備え、
   前記初期導入力調整軸に該初期導入力調整軸の回転と共に回転運動する計数用作動部材を設け、
   前記初期導入力調整軸の隣接位置に、周縁に前記計数用作動部材に係合する係合歯が形成されるとともに、前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数する数字、文字または記号が表示された歯車状の計数用回転板を設け、
   前記初期導入力調整軸の回転に伴って前記計数用作動部材が前記計数用回転板に係合し、計数用回転板を回転させることにより前記初期導入力調整軸の巻き回数を計数可能としたことを特徴とする上げ下げ窓用バランサー装置。
2. 前記計数用作動部材は、前記初期導入力調整軸から所定の半径位置に、前記初期導入力調整軸の回転に伴ってかつ前記初期導入力調整軸を中心とする円軌跡に沿って移動する１または複数の係合ピンである請求項１記載の上げ下げ窓用バランサー装置。
3. 前記計数用作動部材は、前記初期導入力調整軸に付設され、初期導入力調整軸の回転に伴って回転するとともに、周縁に１または複数の係合歯が形成された間欠ギア部材である請求項１記載の上げ下げ窓用バランサー装置。

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