JP3796723B2

JP3796723B2 - 揺動窓用の制動装置

Info

Publication number: JP3796723B2
Application number: JP18410696A
Authority: JP
Inventors: 重雅竹本; 譲佐藤
Original assignee: 新関西ベアリング株式会社
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2016-06-24
Also published as: JPH108821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は揺動窓の急開閉動作を摩擦力で阻止する制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒンジの改良や窓枠の軽量化等によって、近年の揺動窓はごく小さな操作力で開閉できる。とくに、窓自体の断熱性能を向上するために、窓枠をプラスチックサッシュ化した、いわゆる樹脂サッシ窓の場合には窓重量が軽く、その開閉を小さな力で行える。しかし、開閉に要する操作力があまりにも小さ過ぎるために、弊害を生じている。例えば窓を開放するとき、勢い余って上半身を窓外へ突き出し、バランスを崩して転落する危険がある。ごく僅かな風を受けるだけで窓が急開閉して、外壁や開口枠と衝突し損傷することもある。
【０００３】
上記のような窓の急開閉を防ぐための制動装置として、図１０に示す制動ユニットが実用に供されている（文献不詳）。そこでは、開口枠にガイドレール５５を埋設し、ガイドレール５５に装填した制動ユニットと窓枠とを牽制アームで連結する。制動ユニットは、プラスチック製の箱形のケース５７と、ケース５７と同行移動するくさびブロック５８、およびブレーキ板５９とからなり、ビス６０をねじ込むことにより、ブレーキ板５９をレール溝の溝底に圧接し、同時にくさびブロック５８でケース５７の前後壁６１・６２を拡開変形させて、これらをレール溝の前後面に圧接させている。その結果、窓の開閉に連動してケース５７がレール溝内をスライド移動するとき、ケース５７およびブレーキ板５９とガイドレール５５との間で摩擦抵抗を生じて窓の急開閉を防ぐ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の制動ユニットは、施工当初には窓の急開閉をよく防止できる。しかし、使用期間が長びくと徐々にブレーキ力が低下し、十分な制動作用が得られなくなる。摩擦面におけるブレーキ板５９およびケース５７の摩耗が主因であると考えられる。詳しくは、ブレーキ板５９と溝底とのいずれか一方が僅かでも摩耗すると、その分だけブレーキ板５９の圧接力が低下する。さらに、摩耗した分だけくさびブロック５８の拡開力が減少し、全体として僅かな摩耗でブレーキ力が急減するようになっている。
【０００５】
ブレーキ力が減少した場合であっても、ビス６０をねじ込み操作して、ブレーキ板５９の押し付け力を再調整すると、制動力を増加し回復させることができる。しかし、そのためには比較的短い周期で制動装置の制動力を確認し再調整する必要があり、メンテナンスに多くの手間と費用が掛かる。
【０００６】
本発明の目的は、摩擦面の摩耗に伴うブレーキ力の減少を抑止して、長期にわたって十分な制動作用を発揮でき、従って施工時のメンテナンス作業を著しく簡略化できる揺動窓用の制動装置を提供することにある。本発明の目的は、制動機構とは別に、窓を所定の開放位置で開閉不能に固定するための開量調整機構を備えている揺動窓用の制動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の制動装置は、窓２と開口枠１とのいずれか一方に、ガイド溝７を有するレール３を固定し、他方に牽制アーム５の一端をブラケット４を介して連結する。牽制アーム５の他端に連結した制動ユニットを、レール３のガイド溝７で往復スライド可能に案内する。制動ユニットは、ガイド溝７でスライド案内されるケース９と、ケース９内にそれぞれ収容したブレーキ体１２、およびブレーキ体１２を押圧保持する押え枠１１と、押え枠１１を介してブレーキ体１２をガイド溝７の溝底に押し付け操作するねじ１３とを含む。ブレーキ体１２は、ガイド溝７の溝底に圧接する制動壁２５と、ケース９の前後壁１５・１６を拡開操作するばね壁２６とを一体に備えている。ばね壁２６はブレーキ体１２の押圧方向へ弾性変形できるよう屈曲形成する。
【０００８】
具体的には、ブレーキ体１２は、制動壁２５と、制動壁２５の両端に連続して湾曲する一対のばね壁２６とを備えている断面Ｃ字状のプラスチック成形品で形成する。ケース９は前後壁１５・１６と、前後壁１５・１６どうしを接続する端壁１８とを含んで、ガイド溝７の溝底へ向かって開口する箱体状のプラスチック成形品からなる。端壁１８に前後壁１５・１６の拡開変形を許す薄肉部１９を形成する。
【０００９】
ブラケット４と牽制アーム５との間に、所定の窓開放位置において牽制アーム５の回動を阻止する開量調整機構を設ける。開量調整機構は、牽制アーム５と同行回動する係合板２９と、ブラケット４で出没自在に支持したロック体３８とからなる。ロック体３８は、係合板２９に設けたロック穴４０に係脱するピン３９と、ピン３９を出没操作するノブ４１と、ピン３９がロック穴４０と係合する向きにロック体３８を突出付勢するばね４３とからなる。
【００１０】
開量調整機構としては、図８および図９に示すごとく牽制アーム５の揺動軌跡に臨む状態で窓２に設けたロック体３８と、牽制アーム５の長手方向に沿って設けた複数のロック穴４０とからなり、ロック体３８が、ロック穴４０に係脱するピン３９と、ピン３９をロック穴４０と係合する向きに突出付勢するばね５１と、ばね５１の付勢力に抗してピン３９を退入操作するノブ５２と、これらの部材３９・５１・５２を支持するケース５３とからなるものにしてもよい。
【００１１】
【作用】
使用状態において、ブレーキ体１２の制動壁２５と、ばね壁２６で拡開操作されたケース９の前後壁１５・１６とは、それぞれレール３のガイド溝７の溝底および前後面壁に押し付けられて摩擦抵抗を生じ、制動ユニットが急速にスライド変位すること、すなわち窓２が急開閉するのを阻止する。このとき、ばね壁２６はねじ１３の押し付け力と、ケース９の前後壁１５・１６から受ける拡開反力とを同時に受けて、ブレーキ体１２の押圧方向へ弾性変形している。そのため、例えば制動壁２５が摩耗すると、ばね壁２６は摩耗分を吸収するように伸びて制動壁２５を溝底に圧接し続ける。このときのばね壁２６の伸び変形量は、弾性変形量に比べて小さく、変形応力の変化量は極く僅かでしかない。従って、摩擦面の摩耗に伴うブレーキ力の減少を十分に抑止できる。
【００１２】
断面Ｃ字状に形成したブレーキ体１２は、ばね壁２６の押圧方向への変形量が大きいので、摩耗吸収作用を長期間維持するのに役立つ。ケース９の端壁１８に薄肉部１９を設けてあると、前後壁１５・１６の拡開変形を容易化して、前後壁１５・１６のガイド溝７に対する接触面積を増加し、より大きなブレーキ力を発生できる。
【００１３】
ブラケット４と牽制アーム５との間に開量調整機構を付加してあると、窓を所定の開放位置に固定保持して、突風等によって窓２があおられ、外壁や開口枠１に衝突し損傷するのをよく防止する。
【００１４】
【実施例】
図１ないし図６は本発明に係る制動装置の実施例を示す。図２および図３において符号１は開口枠、２は樹脂サッシで形成した窓である。窓２は開口枠１に固定した上下一対のヒンジ８で支持されており、閉じ位置と９０度以上開放した全開位置との間にわたって揺動開閉できる。窓２は図外の錠で閉じ位置に固定保持できる。
【００１５】
窓２を開閉操作するとき急開閉するのを防ぐために、窓２の下枠と開口枠１との間に制動装置を有する。制動装置は、窓２の下枠下面に埋設固定したレール３と、レール３でスライド案内される制動ユニットと、開口枠１に締結固定したブラケット４と、制動ユニットとブラケット４を連結する牽制アーム５と、ストッパー６などで構成する。さらに所定の窓開放位置において牽制アーム５の回動を阻止する開量調整機構が制動装置に付加されている。
【００１６】
図６において、レール３は下向きに開口する断面四角形状のガイド溝７を有するアルミニウム条材からなり、前後の溝開口縁の内外に受壁３ａとフランジ壁３ｂとが張り出し形成されている。受壁３ａは、ガイド溝７に嵌め込んだ制動ユニットを離脱不能に受け止める。
【００１７】
図４において制動ユニットは、ガイド溝７でスライド案内される左右横長のケース９と、ケース９内にそれぞれ収容される雌ねじ板１０、押え枠１１およびブレーキ体１２と、雌ねじ板１０にねじ込まれるビス（ねじ）１３などで構成する。
【００１８】
ケース９は、図５に示すごとく断面逆凸字形の箱状のプラスチック成形品からなり、その内部に上記の各部材１０〜１２を収容する左右横長の室１４を上向きに開口する状態で形成する。室１４の前後壁１５・１６の左右２個所には、図４に示すごとくブレーキ体１２を上下スライド可能に案内する溝１７を設ける。さらに前後壁１５・１６の下端どうしを接続する端壁１８には、内面の前後中央にスリット状の溝１８ａを形成して薄肉部１９を形成する。その機能は後述する。端壁１８の左右中央にはビス１３用の挿通孔を設け、挿通孔に連続して逃げ凹部を形成する。室１４の右方端にはブロック状の連結部２０を形成する。連結部２０の下面は端壁１８の下面より下方へ突設してあり、ケース９をガイド溝７に組み込んだ状態において、連結部２０の下面が溝外に臨む。
【００１９】
雌ねじ板１０は、左右横長のステンレス板材の中央下面にねじボス１０ａを突設したプレス成形品からなる。雌ねじ板１０はケース９の室１４に嵌め込み装着され、このときねじボス１０ａとの干渉を避けるために、先の逃げ凹部がケース９側に設けられている。押え枠１１は銅合金製の条材からなり、ベース壁２２の上面中央に連結壁２３を突設し、連結壁２３の突出基部の前後にブレーキ体１２を連結するための一対の溝２４を凹み形成する。ベース壁２２の左右長さおよび前後幅は、室１４の左右長さおよび前後幅より僅かに小さく設定する。
【００２０】
ブレーキ体１２は、制動壁２５と、その前後端に連続して逆向きに湾曲する一対のばね壁２６とを有する断面Ｃ字形のプラスチック成形品からなり、ばね壁２６の前後面の左右に爪片２７をそれぞれ突設する。ブレーキ体１２は弾性と耐摩耗性に優れたプラスチック材で形成することが好ましく、先のケース９も同一素材で形成する。自由状態におけるばね壁２６の前後間隔は、ケース９の室１４の前後間隔と同じか、これより僅かに小さく寸法設定する。ブレーキ体１２の側端開口から、押え枠１１の連結壁２３をブレーキ体１２の内部間に差し込み、各ばね壁２６の遊端を溝２４に係合することにより、ブレーキ体１２と押え枠１１を一体化できる。この組み付け状態において、連結壁２３の突端と制動壁２５とは図５に示すごとく小間隔を置いて対向している。
【００２１】
雌ねじ板１０をケース９に組み、押え枠１１および連結ブレーキ体１２のアッセンブリを室１４に装填し、その爪片２７を溝１７に嵌め込むことにより、制動ユニットを一個の部品として取り扱うことができる。ビス１３は雌ねじ板１９にねじ込まれる。
【００２２】
図２において、牽制アーム５は揺動基端側に半円状の係合板２９を有し、係合板２９の左側端に連続して帯状のアーム部を突設したステンレス板材製のプレス成形品からなる。アーム部の突端は先に説明したケース９の連結部２０にピン３０を介して相対揺動自在に連結する。このとき、連結部２０にコ字形の補強枠３１を側端側から外嵌しておく。半円形の係合板２９の円弧中心に軸３２をかしめ固定し、この軸３２をブラケット４に係合連結する。ブラケット４は平面視が台形状のプレス成形品からなる。
【００２３】
図２において開量調整機構は、牽制アーム５とブラケット４との間に設ける。詳しくは、ブラケット４でロック体３８を上下出没自在に支持し、ロック体３８のピン３９に係合するロック穴４０を係合板２９の円弧周面に沿って４個通設する。４個のロック穴４０は全閉位置と、３０度、６０度、９０度の各開放位置に対応して貫通状に設ける。ロック体３８は、図３に示すごとくブラケット４の板面をそれぞれ上下に貫通する前記ピン３９およびノブ４１を有し、ブラケット４０の下面側に配置した連結板４２にピン３９とノブ４１の下端をかしめ固定して一体化する。ノブ４１とブラケット４との間には、ロック体３８の全体を上向きに突出付勢するばね４３を設ける。ピン３９は、各ロック穴４０の回動軌跡に臨む状態で設けてある。従って、任意のロック穴４０がピン３９の真上に位置した状態では、ピン３９がロック穴４０のひとつに係合して係合板２９が軸３２を中心に回動するのを阻止できる。つまり、窓２を所定の開き位置で開閉不能にロック固定できる。
【００２４】
窓２が９０度開放位置を越えて過剰に開放されるのを防ぐために、レール３の吊元側寄りにストッパー６を有する。このストッパー６は、図３に示すごとくガイド溝７に嵌め込まれるゴムブロック４５と、ゴムブロック４５の下面にピンを介してかしめ固定されるねじ板４６とからなり、ねじ板４６にねじ込んだビス４７の突端をガイド溝７の溝底に強圧して固定する。
【００２５】
施工時には、牽制アーム５が連結された制動ユニットをレール３のガイド溝７に嵌め込み、レール３を窓２の下枠に埋設固定する。ストッパー６もレール３に組み付けておく。さらに、ブラケット４を開口枠１の所定位置にビスで締結固定する。窓２をヒンジ８を介して開口枠１に吊り込んだ後、牽制アーム５の基端をブラケット４に連結する。
【００２６】
最後に、窓２の開閉に要する操作力を確認しながら、図５に示すごとくビス１３を締緩操作して制動ユニットのブレーキ力を調整する。適正に調整された制動ユニットでは、ブレーキ体１２がビス１３で押え枠１１を介して押圧変形されており、制動壁２５がガイド溝７の溝底に圧接している。また、ばね壁２６は上下に弾性変形されてケース９の前後壁１５・１６に圧接し、前後壁１５・１６のそれぞれを拡開操作してガイド溝７の内面の前後面壁に押し付ける。このとき、前後壁１５・１６の拡開変形を容易化して、ガイド溝７との接触面積を増加するために、ケース９の端壁１８に前述の薄肉部１９が設けられている。
【００２７】
上記のように、制動壁２５およびケース９の前後壁１５・１６をガイド溝７に圧接した制動ユニットは、レール３との間で大きな摩擦抵抗を生じて、窓２が急開閉するのを確実に防止する。必要があれば、ロック体３８のピン３９を係合板２９のロック穴４０に係合して、窓２を所定の開放位置に固定保持できる。
【００２８】
使用期間が経過するのに伴って、制動ユニットとレール３との摩擦面において摩耗が進行する。しかし、ブレーキ体１２は全体が上下に弾性変形しているので、例えば制動壁２５や前後壁１５・１６が摩耗すると、摩耗分を吸収するように伸長して、制動壁２５および前後壁１５・１６をそれぞれガイド溝７に圧接し続ける。従って、摩擦面の摩耗に伴ってブレーキ力が急激に減少するのを解消できる。もちろん、ばね壁２６が伸長することで変形応力は減少するが、その変化量は極く僅かでしかなく、制動壁２５および前後壁１５・１６の圧接力は殆ど変化せず、長期にわたって十分な制動作用を発揮する。
【００２９】
本発明者らは、制動ユニットの耐久度を確認するために試験を行った。同時に、図１０に示す従来の制動装置を入手して、同一条件で試験を行い、その結果を比較した。試験時には、制動ユニットをレール３に沿って往復スライド操作し、摩擦面の摩耗に伴う摩擦抵抗力の減少度合を計測した。制動ユニットの往復ストロークは約１５０mmとし、当初の摩擦抵抗力は静止状態の制動ユニットがスライドし始めるときの操作力を８Kgｆとした。
【００３０】
上記の試験の結果、従来の制動ユニットでは、１万回往復した時に操作力が７Kgｆに低下した。一方、上記実施例に係る制動ユニットでは、２万回往復した後にも操作力の低下が数ｇｆ程度しか認められず、摩耗に伴うブレーキ力の低下が微少であることを確認した。この試験回数を実際の使用期間に換算すると約６〜８年分に相当し、殆どメンテナンスの必要がないことが判った。
【００３１】
図７（ａ）・（ｂ）にブレーキ体１２の変形例を示す。図７（ａ）のブレーキ体１２では、これの内面に沿って金属ばね板４９をインサート固定し、大形の窓２に対応できるようにした。図７（ｂ）のブレーキ体１２は断面楕円状に形成し、その一方の長円部周面に押え枠１１用の平坦な接合面５０を形成した。接合面５０の長手方向の複数個所には、連結孔５０ａを設けた。
【００３２】
上記以外に、ブレーキ体１２の制動壁２５とばね壁２６とを別部品として形成しておき、例えば、ばね壁２６を制動壁２５に締結固定することができる。ばね壁２６の断面形状はく字形やＷ字状に形成してもよい。ケース９の前後壁１５・１６の外面は外膨らみ状に形成することができる。ねじ１３はビス以外にねじ軸で形成でき、複数個設けてもよい。ケース９の端壁１８にビス１３をねじ込んで、雌ねじ板１０を省略することもできる。
【００３３】
図８および図９は窓下枠と牽制アーム５との間に設けた開量調整機構の別実施例を示す。そこでは、牽制アーム５を連続山形に形成し、その板面に４個のロック穴４０を設ける。さらに、牽制アーム５の揺動軌跡に臨む窓２の下枠に、ロック穴４０と係合するピン３９を備えたロック体３８を配置する。ロック体３８は、ピン３９と、これを下向きに進出付勢する圧縮コイル形のばね５１と、ばね５１の付勢力に抗してピン３９を退入操作するノブ５２と、これらの部材３９・５１・５２を支持するケース５３とで構成した。ノブ５２の内端には、ピン３９を退入操作する傾斜カム面５４を設ける。５５はノブ５２を出没自在にガイドするピンである。
【００３４】
窓２を開放操作すると、牽制アーム５が同行揺動し、各ロック穴４０はピン３９の真下を通過する。従って、閉じ位置から３０度、６０度、９０度の各開放位置において、ピン３９をロック穴４０に係合させることにより、窓２を開閉不能に固定保持できる。
【００３５】
なお、本発明の制動装置は開量調整機構を省略した形態で使用できる。制動装置は、レール３を開口枠１側に設け、ブラケット４を窓２側に設ける使用形態を採ってもよい。本発明で言う揺動窓は、内倒し窓や外倒し窓、あるいは回転窓等の一軸まわりに揺動回転する窓のすべてを含む。牽制アーム５は多連リンク状に構成してあってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明では、ブレーキ体１２を制動壁２５と、屈曲するばね壁２６とで例えば断面Ｃ字状に形成し、ばね壁２６を弾性変形させて制動壁２５をレール３の溝底に圧接し、さらにばね壁２６でケース９の前後壁１５・１６を拡開操作して、これらをガイド溝７に圧接させるようにしたので、長期使用に伴って制動壁２５や前後壁１５・１６が摩耗した場合でも、ばね壁２６が伸長して摩耗分を吸収し、制動壁２５および前後壁１５・１６をガイド溝７に対して十分に圧接し続けることができる。従って、摩擦面の摩耗に伴うブレーキ力の減少を抑止して、長期にわたって十分な制動作用を発揮できる制動装置が得られ、その施工後のメンテナンスに要する手間を著しく簡略化できる。
【００３７】
制動機構とは別に、開量調整機構を付加した制動装置によれば、窓２を所定の開放位置で固定保持して換気等を行え、突風等によって窓２が急開閉し、外壁や開口枠に衝突して損傷するのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制動ユニットの一部を破断した斜視図である。
【図２】制動装置の平面図である。
【図３】制動装置の正面図である。
【図４】制動ユニットを分解した状態の断面図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】ブレーキ体の別実施例を示す縦断側面図である。
【図８】開量調整機構の別実施例を示す平面図である。
【図９】図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】従来の制動装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１開口枠
２窓
３レール
４ブラケット
５牽制アーム
７ガイド溝
９ケース
１１押え枠
１２ブレーキ体
１３ねじ
１５前壁
１６後壁
２５制動壁
２６ばね壁

Claims

窓２と開口枠１とのいずれか一方に、ガイド溝７を有するレール３が固定され、他方に牽制アーム５の一端がブラケット４を介して連結されており、
牽制アーム５の他端に連結した制動ユニットが、レール３のガイド溝７で往復スライド可能に案内してある揺動窓用の制動装置であって、
制動ユニットは、ガイド溝７でスライド案内されるケース９と、ケース９内にそれぞれ収容したブレーキ体１２、およびブレーキ体１２を押圧保持する押え枠１１と、押え枠１１を介してブレーキ体１２をガイド溝７の溝底に押し付け操作するねじ１３とを含み、
ブレーキ体１２は、ガイド溝７の溝底に圧接する制動壁２５と、ケース９の前後壁１５・１６を拡開操作するばね壁２６とを一体に備えており、
ばね壁２６が、ブレーキ体１２の押圧方向へ弾性変形できるよう屈曲形成してある揺動窓用の制動装置。
ブレーキ体１２が、制動壁２５と、制動壁２５の両端に連続して湾曲する一対のばね壁２６とを備えている断面Ｃ字状のプラスチック成形品からなる請求項１記載の揺動窓用の制動装置。
ケース９が、前後壁１５・１６と、前後壁１５・１６どうしを接続する端壁１８とを含んで、ガイド溝７の溝底へ向かって開口する箱体状のプラスチック成形品からなり、
端壁１８に前後壁１５・１６の拡開変形を許す薄肉部１９が形成してある請求項１又は２記載の揺動窓用の制動装置。
ブラケット４と牽制アーム５との間に、所定の窓開放位置において牽制アーム５の回動を阻止する開量調整機構が設けられており、
開量調整機構は、牽制アーム５と同行回動する係合板２９と、ブラケット４で出没自在に支持したロック体３８とからなり、
ロック体３８が、係合板２９に設けたロック穴４０に係脱するピン３９と、ピン３９を出没操作するノブ４１と、ピン３９がロック穴４０に係合する向きにロック体３８を突出付勢するばね４３とを含んでいる請求項１又は２又は３記載の揺動窓用の制動装置。
窓２と牽制アーム５との間に、所定の窓開放位置において牽制アーム５の回動を阻止する開量調整機構が設けられており、
開量調整機構は、牽制アーム５の揺動軌跡に臨む状態で窓２に設けたロック体３８と、牽制アーム５の長手方向に沿って設けた複数のロック穴４０とからなり、
ロック体３８が、ロック穴４０に係脱するピン３９と、ピン３９をロック穴４０に係合する向きに突出付勢するばね５１と、ばね５１の付勢力に抗してピン３９を退入操作するノブ５２と、これらの部材３９・５１・５２を支持するケース５３とからなる請求項１又は２又は３記載の揺動窓用の制動装置。