JP4017370B2

JP4017370B2 - 渦巻きバネ式バランサー装置における渦巻きバネ係止構造およびそのための渦巻きバネ係止用アダプター

Info

Publication number: JP4017370B2
Application number: JP2001301826A
Authority: JP
Inventors: 智和國枝
Original assignee: 株式会社明工; 三協立山アルミ株式会社
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003106357A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、渦巻きバネ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おいて、前記渦巻きバネの内方端を巻取りドラムの支軸に係止させるための渦巻きバネ係止構造およびそのための渦巻きバネ係止用アダプターに関する。
【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、たとえば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吊りワイヤを巻き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が知られている。この渦巻きバネ式バランサー装置は、図２及び図３に示されるように、支軸１１と、この支軸１１により回動自在に支持され可動障子を吊持する吊りワイヤ１３を巻き取っている巻取りドラム１２と、前記支軸１１に外嵌して配設されるとともに、内方端が前記支軸１１に係止された渦巻きバネとからなる装置である。
【０００４】
前記渦巻きバネの内方端と前記支軸との係止構造は、例えば図７に示されるように、前記支軸１１はほぼ中央位置に渦巻きバネ係止用スリット溝１１ａを有する断面略円形状部材とし、かつ前記渦巻きバネ１４の内方端を略Ｌ字状に屈曲させた第１屈曲部１４Ａと、さらにこの第１屈曲部１４Ａの先端部を屈曲させた第２屈曲部１４Ｂとを有する形状に曲げ加工し、渦巻きバネ内方端の前記第１屈曲部１４Ａを支軸１１の渦巻きバネ係止用スリット溝１１ａに嵌挿させるようにして係止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８の拡大図に示されるように、渦巻きバネ１４は所定の厚みを有することから、前記支軸１１に渦巻きバネ１４を巻き込んだ際、前記第１屈曲部１４Ａの両側屈曲点Ａ，Ｂおよび第２屈曲部の先端Ｃにおいて段部が形成され、外面側に重なる渦巻きバネ１４が前記段部Ａ〜Ｃ点において曲げ変形されるため該部分に応力集中が起こり、例えば渦巻きバネの巻込みと開放とを繰り返す疲労試験などにおいて、規定の繰り返し回数（耐久性）を満足し得ないなどの問題が発生することがあった。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、渦巻きバネ式バランサー装置において、渦巻きバネを支軸に段差無く巻き込み可能とするための渦巻きバネ係止構造およびそのための渦巻きバネ係止用アダプターを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、支軸と、この支軸により回動自在に支持されるとともに、可動障子を吊持する吊索を巻き取っている巻取りドラムと、前記支軸に内方端が係止された渦巻きバネとを備えた渦巻きバネ式バランサー装置における前記渦巻きバネ内方端の係止構造であって、
前記支軸はほぼ中央位置に渦巻きバネ係止用スリット溝を有し、かつ前記渦巻きバネの内方端は、略Ｌ字状に屈曲させた第１屈曲部と、さらにこの第１屈曲部の先端部を屈曲させた第２屈曲部とを有する形状に曲げ加工され、
前記支軸に対し、少なくとも外面が円形状の環状部材であって、周面に部材軸方向のスリット溝を有し、このスリット溝を跨ぐ一方側溝外縁部と他方側溝外縁部とに段差を有するとともに、内周面に前記渦巻きバネの第２屈曲部の収容凹部が形成された渦巻きバネ係止用アダプターを嵌合させ、
前記渦巻きバネ係止用アダプターの収容凹部に渦巻きバネの第２屈曲部を嵌挿するとともに、渦巻きバネの第１屈曲部を前記支軸の渦巻きバネ係止用スリット溝に嵌挿し、かつ渦巻きバネ係止用アダプターのスリット溝を経て相対的に中心からの半径距離が短い側の溝外縁部側を巻き込むようにしながら前記渦巻きバネの内方端が支軸に係止されていることを特徴とする渦巻きバネ式バランサー装置における渦巻きバネ係止構造が提供される。
【０００８】
請求項２に係る本発明として、支軸と、この支軸により回動自在に支持されるとともに、可動障子を吊持する吊索を巻き取っている巻取りドラムと、前記支軸に内方端が係止された渦巻きバネとを備えた渦巻きバネ式バランサー装置において、前記渦巻きバネの内方端を前記巻取りドラムの支軸に係止させる際に前記支軸に取り付けられ、前記渦巻きバネを支軸に段差無く巻き込み可能とするための渦巻きバネ係止用アダプターであって、
前記渦巻きバネ係止用アダプターは、少なくとも外面が円形状の環状部材であって、周面に部材軸方向のスリット溝を有し、このスリット溝を跨ぐ一方側溝外縁部と他方側溝外縁部とに段差を有することを特徴とする渦巻きバネ係止用アダプターが提供される。
【０００９】
請求項３に係る本発明として、前記渦巻きバネ係止用アダプターは、内周面に前記渦巻きバネの内方端屈曲部を収容するための収容凹部が形成されている請求項２記載の渦巻きバネ係止用アダプターが提供される。
【００１０】
請求項４に係る本発明として、前記段差は渦巻きバネの厚みに相当する段差寸法としてある請求項２、３いずれかに記載の渦巻きバネ係止用アダプターが提供される。
【００１１】
【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。
図１は渦巻きバネ式バランサー装置を備える上げ下げ窓１の正面図であり、図２は前記渦巻きバネ式バランサー装置５の正面図、図３はその底面図である。
【００１２】
上げ下げ窓１は、方形枠上に構成された窓枠２の内部に窓縦枠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の上部に配設された渦巻きバネ式バランサー装置５，５から繰り出された吊りワイヤ１３，１３が内側障子３の下端側部に突出した掛止具３ａ、３ａに係止され前記内側障子３が吊持された構造のものである。
【００１３】
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できるようにするとともに、任意の高さ位置に停止可能とするためのものである。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によって吊持してもよい。
【００１４】
前記渦巻きバネ式バランサー装置本体５（以下、単にバランサー装置という。）は、図２および図３に示されるように、ハウジングを構成する断面Ｌ字状の第１ベース板８と、前記第１ベース板８の板面に対し離間させるために２つの脚部９ａ、９ｂを備え、前記第１ベース板８に対して前記脚部９ａ、９ｂの先端面を当接させ、板面を平行的に対面させた状態で平ネジ１０、１０…にて連結されている第２ベース板９と、これら第１および第２ベース板８，９の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８と第２ベース板９とに両端部がそれぞれ支持された支軸１１と、前記第１および第２ベース板８、９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１１を回転軸として回動自在に支持され、内側障子３を吊持している吊りワイヤ１３を巻き取っているワイヤ巻取りドラム１２と、このワイヤ巻取りドラム１２に隣接して設けられたバネケース１５と、このバネケース１５の内部において前記支軸１１に外嵌して配設され、内方端が前記支軸１１に係止されるとともに、外方端が前記バネケース１５の内周面に係止された渦巻きバネ１４とからなる装置で、図示の例では、前記縦枠２Ａ、２Ｂに対しスペーサー６Ｂを間に介して固定ネジ７，７によって固定された取付け金具６Ａに取付けられている。
【００１５】
以下、前記バランサー装置５における渦巻きバネ１４の内方端と支軸１１との係止構造について詳述すると、図４および図５に示されるように、前記支軸１１は、ほぼ中央位置（直径位置）に渦巻きバネ係止用スリット溝１１ａを有し、両側に分割された支軸断面となっている。また、前記渦巻きバネ１４の内方端は、略Ｌ字状に屈曲させた第１屈曲部１４Ａと、さらにこの第１屈曲部１４Ａの先端部を屈曲させた第２屈曲部１４Ｂとを有する形状に曲げ加工されている。
【００１６】
本渦巻きバネ係止構造では、前記渦巻きバネ１４を支軸１１に段差無く巻き込み可能とするため、渦巻きバネ係止用アダプター１６を前記支軸１１に取り付けた上で、前記渦巻きバネ１４の内方端を支軸１１に係止するようにする。
【００１７】
前記渦巻きバネ係止用アダプター１６は、詳細には図６に示されるように、断面Ｃ字状の環状部材であって、周面に部材軸方向のスリット溝１７を有し、このスリット溝１７を跨ぐ一方側溝外縁部１６ａと他方側溝外縁部１６ｂとに段差Ｓを有するとともに、内周面に前記渦巻きバネ１４の前記第２屈曲部１４Ｂを収容するための収容凹部１６ｃが形成された部材である。この場合、前記段差Ｓは渦巻きバネを巻き込んだ際に完全に段部が無くなるように、渦巻きバネ１４の厚みに相当する段差寸法とするのが望ましい。なお、前記渦巻きバネ係止用アダプター１６は、少なくとも外面が円形状であれば良く、内空形状は支軸形状に合わせた形状であればよい。したがって、仮に支軸１１の断面形状が四角形であるならば、前記渦巻きバネ係止用アダプター１６の内空形状も四角形とされる。
【００１８】
前記渦巻きバネ１４を支軸１１に係止するには、図５(A)に示されるように、先ず前記支軸１１に渦巻きバネ係止用アダプター１６を嵌合し、次いで前記渦巻きバネ係止用アダプター１６の収容凹部１６ｃに対して渦巻きバネ１４の第２屈曲部１４Ｂを外部側から嵌挿するとともに、渦巻きバネ１４の第１屈曲部１４Ａを前記支軸１１の渦巻きバネ係止用スリット溝１１ａに嵌挿し、かつ渦巻きバネ係止用アダプター１６のスリット溝１７を通り、相対的に中心からの半径距離ｌ_１，ｌ_２のうち短い側の溝外縁部、図示例では一方側溝外縁部１６ａを巻き込むようにしながら前記渦巻きバネ１４の内方端を支軸１１に係止させるようにする。
【００１９】
前記した渦巻きバネ係止構造によれば、内側障子３の昇降に伴って支軸１１が回転され、渦巻きバネ１４を内方端側から巻き込んでも、図５(B)に示されるように、渦巻きバネ１４は前記渦巻きバネ係止用アダプター１６の外面（円形状）に巻回されるとともに、一周して渦巻きバネ１４の外面側に重ね合わされる部分においても、段差が生じることはなく巻き込まれるようになる。その結果、渦巻きバネ１４に応力集中箇所が無くなり耐久性が飛躍的に向上するようになる。また、疲労試験においても、規定の繰り返し回数（耐久性）を満足するようになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、前記渦巻きバネを支軸に段差無く巻き込み可能としたため、渦巻きバネの耐久性が飛躍的に向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る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】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線矢視図）である。
【図４】渦巻きバネ１４の係止状態を示す図（図３のIV−IV線矢視図）である。
【図５】渦巻きバネ１４と支軸との係止構造を示す、(A)は巻込み前の状態図、(B)は巻込み後の状態図である。
【図６】渦巻きバネ係止用アダプタを示す、(A)は側面図、(B)は正面図である。
【図７】渦巻きバネ式バランサー装置における、従来の渦巻きバネと支軸との係止構造を示す図である。
【図８】渦巻きバネ巻込み時における係止部拡大図である。
【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本体、６Ａ…取付け金具、８…第１ベース板、９…第２ベース板、１１…支軸、１２…巻取りドラム、１３…吊りワイヤ、１４…渦巻きバネ、１４Ａ…第１屈曲部、１４Ｂ…第２屈曲部、１５…バネケース、１６…渦巻きバネ係止用アダプター、１６ａ…一方側溝外縁部、１６ｂ…他方側溝外縁部、１６ｃ…収容凹部、１７…スリット溝

Claims

支軸と、この支軸により回動自在に支持されるとともに、可動障子を吊持する吊索を巻き取っている巻取りドラムと、前記支軸に内方端が係止された渦巻きバネとを備えた渦巻きバネ式バランサー装置における前記渦巻きバネ内方端の係止構造であって、
前記支軸はほぼ中央位置に渦巻きバネ係止用スリット溝を有し、かつ前記渦巻きバネの内方端は、略Ｌ字状に屈曲させた第１屈曲部と、さらにこの第１屈曲部の先端部を屈曲させた第２屈曲部とを有する形状に曲げ加工され、
前記支軸に対し、少なくとも外面が円形状の環状部材であって、周面に部材軸方向のスリット溝を有し、このスリット溝を跨ぐ一方側溝外縁部と他方側溝外縁部とに段差を有するとともに、内周面に前記渦巻きバネの第２屈曲部の収容凹部が形成された渦巻きバネ係止用アダプターを嵌合させ、
前記渦巻きバネ係止用アダプターの収容凹部に渦巻きバネの第２屈曲部を嵌挿するとともに、渦巻きバネの第１屈曲部を前記支軸の渦巻きバネ係止用スリット溝に嵌挿し、かつ渦巻きバネ係止用アダプターのスリット溝を経て相対的に中心からの半径距離が短い側の溝外縁部側を巻き込むようにしながら前記渦巻きバネの内方端が支軸に係止されていることを特徴とする渦巻きバネ式バランサー装置における渦巻きバネ係止構造。
支軸と、この支軸により回動自在に支持されるとともに、可動障子を吊持する吊索を巻き取っている巻取りドラムと、前記支軸に内方端が係止された渦巻きバネとを備えた渦巻きバネ式バランサー装置において、前記渦巻きバネの内方端を前記巻取りドラムの支軸に係止させる際に前記支軸に取り付けられ、前記渦巻きバネを支軸に段差無く巻き込み可能とするための渦巻きバネ係止用アダプターであって、
前記渦巻きバネ係止用アダプターは、少なくとも外面が円形状の環状部材であって、周面に部材軸方向のスリット溝を有し、このスリット溝を跨ぐ一方側溝外縁部と他方側溝外縁部とに段差を有することを特徴とする渦巻きバネ係止用アダプター。
前記渦巻きバネ係止用アダプターは、内周面に前記渦巻きバネの内方端屈曲部を収容するための収容凹部が形成されている請求項２記載の渦巻きバネ係止用アダプター。
前記段差は渦巻きバネの厚みに相当する段差寸法としてある請求項２、３いずれかに記載の渦巻きバネ係止用アダプター。