JP4153635B2 - Window opening and closing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、窓を手動または自動の駆動手段により開閉させるとともに、障子が風力などにより一定範囲で自由に移動でき、閉窓時には自動的にロックができるようにした窓開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
手動または自動の駆動手段を備えており遠隔操作により開閉する窓は、障子と駆動手段とが伝動機構により連結している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このため、任意の位置で停止している障子を自由に(駆動手段とは無関係に)動かすことが困難である。この障子を自由に動かすためには、伝動機構などに駆動手段から障子方向にのみ伝動し、逆方向には自由である一方向ジョイントを設ける必要がある。また、閉窓時には自動的にロックができるようにすることが望ましいが、障子が閉鎖した閉窓の際にタイミングよく障子を施錠することを簡単な構造で実現することは困難である。
【0004】
この発明は上記の事情を背景になされたもので、その目的は駆動手段により所望の位置で停止させた障子を一定範囲内で自由に変位させることができ、併せて簡単な構造で閉窓の時にはタイミングよく障子を施錠することのできる窓開閉装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
(1)この発明は窓開閉装置に係り、障子と、該障子の駆動手段と、前記障子と前記駆動手段とを連結する伝動機構とを備えた窓開閉装置において、前記伝動機構は、前記駆動手段により往復動する駆動体と前記駆動体に対応して設けられた被動体とを備え、所定の遊びを保有するとともに、前記駆動体と前記被動体との間に介装させた弾性体を介して前記駆動体を前記被動体に係合させる空振り機構を有し、前記駆動手段により前記駆動体が往復動して前記被動体を押し、前記障子を開窓方向または閉窓方向に付勢するとともに、前記障子は任意の位置において前記遊び分だけ変位自在であることを特徴とする。
(2)本発明の他の側面によれば、障子と、該障子の駆動手段と、前記障子と前記駆動手段とを連結する伝動機構とを備えた窓開閉装置において、前記伝動機構は、前記駆動手段により回転駆動されるシャフトと、一端部が該シャフトに自由回転可能に設けられた開閉アームと、この開閉アームからリンクを介して障子枠に連結し、前記開閉アームを回動することにより前記障子を自由開閉可能とするリンク機構と、一端部が該シャフトに自由回転可能に設けられた開閉アームと、この開閉アームからリンクを介して障子枠に連結し、前記開閉アームを回動することにより前記障子を自由開閉可能とするリンク機構と、前記開閉アームに隣接する位置で前記シャフトに固定された伝達リング部と、前記開閉アームと前記伝達リング部との間に設けられ、前記伝達リング部と前記開閉アームとを所定の遊びを介して選択的にトルク伝達可能にし、前記障子を任意の位置において前記遊び分だけ変位自在にするクラッチ部材とを備えたことを特徴とする。
(3)前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記障子に対する解錠状態を強制的に保持し、前記障子を閉鎖する時には、前記障子に対する強制的解錠状態を解消して施錠可能状態に復帰させるようにしたロック機構とを備えたことを特徴とする。
(4)前記ロック機構は、前記障子の下桟部に形成した舌部材と、窓枠の下部材に形成され、前記障子の閉窓に伴い前記舌部材に係合する爪部と、前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記爪部を前記舌部材に対する係合から外した自由位置に移動し、前記障子を閉鎖する時には、前記爪部を前記舌部材に係合する施錠可能位置に復帰させるスライダーと、このスライダーを前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動させるための駆動機構とを備えたことを特徴とする。
(5)前記駆動機構は、前記伝動機構に形成されたカム溝と、前記スライダーに形成され前記カム溝内に位置する突子とからなり、前記伝動機構の正逆方向の回転に伴い前記スライダーを前記カム溝により前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動するようにしたことを特徴とする。
【0006】
【発明の作用・効果】
(い)この発明では、空振り機構あるいはクラッチ部材により障子の所望の開度において、駆動手段の操作を必要とせずに一定範囲内で障子が自由に変位できる。このため、負圧で開く障子のように風圧などで自動的に開度調整する窓に好適である。
(ろ)伝動機構は、駆動手段により回転するネジと、該ネジに螺合し該ネジの回転に伴い往復動する駆動体と、該駆動体を所定の遊びを保有して係合する被動体とを備えた空振り機構を有し、駆動手段によりネジを回転させ駆動体を往復動させて被動体を押し、障子を開窓方向または閉窓方向に移動させるとともに、障子は任意の位置において遊び分だけ変位自在であることを特徴とする。この構成では、空振り機構の小型化が可能である。
(は)開閉アームの回動により障子を自由開閉可能とするリンク機構と、伝達リング部と開閉アームとを選択的にトルク伝達可能にするためのクラッチ部材とを備えた窓開閉機構では、窓下部のみの機構取付けのため、外観の見栄えが良くなるとともに、施工性が向上する。
(に)ロック機構にあっては、閉窓時には障子に形成した舌部材と窓枠の爪部との係合により行い、障子が自由開閉変位時には爪部は強制的に舌部材との係合から脱する方向に外される構成を採った。これにより簡単な構造で閉窓の時にはタイミングよく障子を施錠することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1実施例に基づく窓開閉装置を示し、窓枠1と、該窓枠1に揺動自在に取り付けられた障子2と、障子2の駆動手段3と、障子2と駆動手段3との間を伝動する伝動機構40とを備える。この実施例では、障子2は、上縁21が窓枠1の上部材10に回動自在に取り付けられ、障子2の下縁22が外側に突き出す揺動窓となっている。障子2の左右両縁部には、ブラケット23、24が突設されており、ブラケット23、24にはアーム25、26の一端部がピン27、28に回動自在に連結されている。なお、障子2の下端が窓枠1に回動自在に取り付けられている揺動式窓であってもよく、障子2が窓枠に沿って滑動する窓であってもよい。
【0008】
駆動手段3は、モータ31であり、伝動機構40は、転向ギア32、33、および空振り機構4、4を備える。モータ31の出力軸と転向ギア32とは駆動シャフト34に連結され、転向ギア32と転向ギア33とは横シャフト35で連結されている。転向ギア32および転向ギア33と空振り機構4、4とは、縦シャフト36および縦シャフト37により連結されている。駆動手段3は、手動により駆動シャフト34を回動させる把手を有する手動式でもよい。
【0009】
空振り機構4は、図2に示す如く、4角の縦筒状で軸方向のスリット41が形成されたハウジング42を有する。ハウジング42の中心には、図示上下両端をハウジング42の両端壁43、44に回転自在に支持されたネジ軸45が配されている。ネジ軸45は、縦シャフト36または縦シャフト37に連結されて回転するとともに、ネジ軸45の回転に伴い上下方向に移動するナット状の駆動体46が螺合されている。駆動体46は、ハウジング42の内壁に干渉して回転が阻止されており、ネジ軸45が右回転すると図示上方に移動し、左回転すると下方に移動する。
【0010】
ネジ軸45には、該ネジ軸45に遊嵌した貫通穴を有し、所定の間隔Lで配された2つの係合部51、52を軸方向部材53で連結した被動体5が移動自在に取り付けられている。2つの係合部51、52の間隔Lは、この実施例ではナットである駆動体46の両側に、所定の遊びとなる隙間A、Bをそれぞれ形成するように設定されている。軸方向部材53の背面には、半円板状のブラケット54がスリット41を通じて外側に突き出して設けられている。ブラケット54には、アーム25またはアーム26の他端がピン55により回動自在に連結されている。
【0011】
駆動体46と2つの係合部51、52との隙間A、Bには、それぞれ圧縮スプリング56、57が弾性体として介装され、係合部51、52とハウジング42の両端壁43、44との隙間C、Dには、それぞれ圧縮スプリング58、59が介装されている。これらの圧縮スプリング56〜59は、軸方向の長さが非圧縮状態でいずれも介装されている隙間より短く設定されている。
【0012】
この駆動手段3は、モータ31が正回転または逆回転するに伴いネジ軸45が右回転または左回転し、駆動体46が図示上または下に移動する。駆動体46は、隙間Aまたは隙間Bを移動して圧縮スプリング56または圧縮スプリング57を圧縮し係合部51または係合部52を押圧し、つづいて圧縮した圧縮スプリング56または圧縮スプリング57を介して被動体5を押す。これにより、被動体5は図示上または下に移動し、アーム25およびアーム26の他端が図1に示す前方または後方に移動し、障子2が開窓方向または閉窓方向に動かされる。
【0013】
障子2は、前記隙間Aまたは隙間Bに相当する遊びの区間で自由に回動できる。圧縮スプリング56、57は、該自由に回動できる区間において回動限界に被動体5が駆動体46に衝突することを阻止するダンパーの作用を有する。また圧縮スプリング58、59は、駆動手段3により障子2を駆動する際に、窓の全開および全閉位置での衝撃を緩和する作用を有する。
この実施例では、後に第6実施例以下で説明するものと同一のロック機構が設けられている。このロック機構では、障子2が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、障子2に対する解錠状態を強制的に保持し、障子2を閉鎖する時には、障子2に対する強制的解錠状態を解消して施錠可能状態に復帰させる。この作動の態様は、便宜上第6実施例以下の説明で代用し、ここでは省略する。
【0014】
図3は本発明の第2実施例に基づく空振り機構4を示す。この実施例では、空振り機構4はネジ軸45に螺合したネジ穴を有する係合部4A、4Bおよび連結部4Cからなる駆動体46と、ネジ軸45に遊嵌した穴付き被動体5Aとを備えている。被動体5Aはスリット41から外に突き出すように形成されたブラケット5Bを有し、ブラケット5Bには、アーム25またはアーム26の他端がピン5Cにより回動自在に連結されている。この空振り機構4においても、ネジ軸45の回転に伴い駆動体46が往復動して、遊びの隙間が過ぎると被動体4Aを上または下に押し、上記と同様にアーム25およびアーム26は、他端が前方または後方に移動し、障子2が開閉する。
【0015】
空振り機構4は、上記に限られずに、本発明の第3実施例として図4に示す如く、駆動手段3に連結され、図示上下に移動する棒47に固定した駆動体46と、障子に連結されたアーム25またはアーム26に回動自在に連結された被動体5とにより構成されてもよい。
【0016】
図5は本発明の窓開閉装置を備えた辷り出し窓を示す。辷り出し窓は、窓枠1と、該窓枠1に嵌め込まれた障子6と、障子6を水平の回動軸E回りに回動自在に支持するとともに、窓枠1に障子6を辷り出し揺動が自在となるように連結しているリンク機構7とを備える。
【0017】
障子6は、障子枠60の上端部6Aの左右両側に滑車61、61が取り付けられている。滑車61、61は、窓枠1の左右の縦枠部材11、11の上部内側面に上下方向に固定したガイドレール12、12に滑車61、61が滑動自在に嵌め込まれている。
【0018】
これにより障子6は、上端部6Aが左右の縦枠部材11、11に沿って上下方向にのみ移動自在となっており、下端部6Bが外側に突き出すようにして開窓する。なお、下端部6Bが左右の縦枠部材11、11に沿って上下方向にのみ移動自在となっており、上端部6Aが外側に突き出すようにして開窓する辷り出し窓であってもよい。
【0019】
リンク機構7は、窓枠1の左右の縦枠部材11、11の内側面と、障子枠60の左右の側部材62、62との間に設けられている。なお、リンク機構7は、縦枠部材11、11の外側面など他の面または他の固定部材と、障子枠60の左右の側部材62、62の内側面など他の面または障子6の部材との間を連結してもよい。この実施例では、窓枠1の下部材13の室内側面には横材14が平行して固定され、該横材14に辷り出し窓の伝動機構8および駆動手段3が取り付けられている。
【0020】
リンク機構7は、側部材62、62の中間部と、縦枠部材11、11の下部との間に架設された主アーム71、71と、これら主アーム71、71の中間部と縦枠部材11、11の中間部との間に架設された副アーム72、72とを有する。各主アーム71、71は、一端73、73が、障子6の回動軸E上で、側部材62、62の外面の位置Pに回動自在に連結されている。回動軸Eは、窓面に沿った水平方向の重心Gから所定距離だけ、前後左右など所望の方向にずれて設定されている。
【0021】
各主アーム71、71の他端74、74は、それぞれ滑車75、75が取り付けられており、滑車75、75は窓枠1の縦枠部材11、11の下部内側面に上下方向に固定したガイドレール76、76に滑動自在に嵌め込まれている。これにより、主アーム71、71の他端74、74は、縦枠部材11、11に沿って上下方向にのみ移動自在となっている。
【0022】
副アーム72、72は、一端77、77が主アーム71、71の中間位置にピンP1 、P1 により回動自在に連結され、他端78、78は縦枠部材11、11の中間位置にピンP2 、P2 により回動自在に連結されている。この実施例では、各副アーム72の長さ(支点間距離)は、各主アーム71の長さ(支点間距離)の約1/2に設定されている。
【0023】
副アーム72、72は、他端78、78から後方(室内側)に延長されて略ヘ字形を呈しており、延長部79の先端には長穴70が開けられている。長穴70には、空振り機構4の被動体5に連結された係合ピン50が差し込まれ、副アーム72、72はピンP2 、P2 を支点として回動するようになっている。
【0024】
伝動機構8は、横材14の側方部に締結されたモータ81、縦枠部材11、11の下端側方の横材14に固定された転向ギア82、83、および縦枠部材11、11の室内側面の中間位置に締結された空振り機構4、4を備える。モータ81の出力軸と転向ギア82とは駆動シャフト84に連結され、転向ギア82と転向ギア83とは横シャフト85で連結されている。転向ギア82、83と空振り機構4、4とは、縦シャフト86、87により連結されている。横シャフト85には、ラチェットストッカー88が取り付けられており、所望の位置で障子6を固定できるようになっている。
この辷り出し窓にあっては、便宜上図示はしないが、第1実施例と同様なロック機構が窓枠1の下部材13に設けられている。このロック機構の作動の態様は、第1実施例と同様に、便宜上第6実施例以下の説明で代用し、ここでは省略する。
【0025】
第3実施例の如く、本発明の窓開閉機構を辷り出し窓に利用した場合には、風圧などにより障子6の傾斜角度が自動調節でき、換気窓として換気機能を一定に維持する用途に有効である。
【0026】
図6および図7は、本発明の第4実施例を示し、この実施例では第1ないし第3実施例に相当する空振り機構4は、後述するリンク機構Liとクラッチ部材Mcとの協働作用により、その役割を果たしている。
【0027】
この第4実施例では、第1ないし第3実施例と同様な箇所には同一符号を付して異なる部分のみ説明する。図6に示すように駆動手段3は、操作スイッチ100、制御回路101および減速ギア付き駆動モータ102からなっている。この制御回路101は、後述する如く操作スイッチ100に基づいて駆動モータ102を駆動して「窓閉モード」、自然換気としての「窓自由開閉モード」および排煙のための「窓開モード」とを選択的に設定するようになっている。
窓枠1の下部材13の室内側には横材(図6では図示せず)が平行状態に固定され、この横材には駆動モータ102により回転駆動されるシャフト103を並列させて伝動機構40を構成している。
104はシャフト103に窓毎に一対づつ設けた開閉アームで、これの下端部にはシャフト103に自由回転可能に嵌め込まれたボス部104aを形成し、上端部はピン105を介してリンク106に連結され、リンク機構Liを形成している。そして、リンク106のピン105とは反対側の端部は、窓枠1の縦枠部材11の下端部にピン107を介して回動可能に枢支されている。
【0028】
108はクラッチ部材Mcをなす伝達リング部で、これは開閉アーム104にワッシャーWcを介して隣接する位置でシャフト103に固定されている。この伝達リング部108の外側部には、水平片部109aと垂直片部109bとからなる略逆L字状に形成された伝達子109が固定されている。この伝達子109の水平片部109aは、開閉アーム104の上側面部104dおよび下側面部104cにそれぞれ対向状態に位置している。
【0029】
そして、窓の閉鎖時には、図7(イ)に示すように、操作スイッチ100の操作に基づき制御回路101が働いて駆動モータ102が逆方向に通電される。これに伴い、シャフト103が回転し、伝達リング部108における伝達子109の水平片部109aが開閉アーム104の下側面部104cを一杯に押圧し切って、開閉アーム104とリンク106とが逆V字状をなして閉窓される。
【0030】
ついで、操作スイッチ100の操作により図7(イ)の「閉窓モード」から「窓自由開閉モード」を選択すると、駆動モータ102が正方向に通電される。これにより伝達子109の水平片部109aが開閉アーム104の下側面部104cから離れ、図7(ロ)に示すように、遊びとして略180度の角度幅を回動する。この状態では、開閉アーム104は伝達子109に拘束されておらず、ボス部104aを介してシャフト103の回りに自由に回転できる。
この場合、リンク機構Liの開閉アーム104とリンク106との摩擦力は、(リンク機構Liの重さ)+(障子2の自重)に見合ったものに設定されている。このため、風圧などに基づく負圧により開閉アーム104とリンク106とからなるリンク機構Liが伸縮し合って障子2を図7(イ)の閉鎖位置から適宜の開放度合いに変位することができる。
【0031】
さらに、操作スイッチ100の操作により制御回路101を介して駆動モータ102を正方向に通電すると、伝達子109の水平片部109aが開閉アーム104の上側面部104dを押圧する。すると、開閉アーム104が正方向に回動し、リンク機構Liのリンク106が水平方向に回動し、「窓自由開閉モード」から図7(ハ)に示すように窓を所望に開放した「開窓モード」に変わる。この状態から操作スイッチ100により駆動モ−タ102を逆転させ、伝達子109の水平片部109aを「窓自由開閉モード」に戻せば、障子2を図7(ハ)の位置から開閉方向に自由に変位させることができる。
このように、操作スイッチ100の操作により駆動モータ102を正逆回転させ、伝達子109の水平片部109aを図7(ロ)に示す「窓自由開閉モード」に設定することにより、所望の位置にある障子2を一定の角度範囲内で自由に開閉変位させることができる。とりわけ、この第4実施例では、窓下部のみの機構取付けのため、外観の見栄えが良くなるとともに、施工性が向上する。
【0032】
図8(イ)、(ロ)、(ハ)は、本発明の第5実施例を示す。この第5実施例が第4実施例と異なるところは、第5実施例では伝達子109に代わってブロック状のセクターを設けたことである。
すなわち、図8(ロ)、(ハ)に示すように、伝達リング部108および開閉アーム104のボス部104aとの対向面には、クラッチ部材Mcとしてブロック状に盛り上がり、扇形をなすセクター110、111がそれぞれ膨出状態に設けられている。伝達リング部108のセクター110は例えば180度の中心角を有し、ボス部104aのセクター111は例えば45度の中心角を有している。この時、セクター110、111の中心角は、180度および45度のみに限られず、使用状況に応じて適宜に変更できることは勿論である。
【0033】
この場合、伝達リング部108のセクター110とボス部104aのセクター111とは、これらの中心角との差(180度−45度=135度)だけの遊びを介して噛み合う。このため、伝達リング部108におけるセクター110の径方向の外側面110aが第4実施例の伝達子109の水平片部109aに相当し、ボス部104aのセクター111の径方向の外側面111a、111bが第4実施例の開閉アーム104の上側面部104dおよび下側面部104cに相当する。
このように、第5実施例では第4実施例における相当部材を代用することにより、第5実施例の作動を第4実施例と同様に説明できる。これにより、第5実施例では第4実施例と変わらない効果が得られる。
【0034】
図9ないし図13は本発明の第6実施例を示す。
この第6実施例では、図8における第5実施例のクラッチ部材Mcを用い、これのシャフト103に沿ってロック機構120を設けている。この場合、伝達リング部108のセクター110は180度の中心角を有し、ボス部104aのセクター111は90度の中心角を有している。このロック機構120は、障子2が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、障子2に対する解錠状態を強制的に保持し、障子2を閉鎖する時には、障子2に対する強制的解錠状態を解消して施錠可能状態に復帰させるものである。なお、セクター110および111の各中心角は、180度および90度に限られず、180度および45度といったようにセクター110、111間の遊びの選択状況や使用状況などに応じてそれぞれ任意の角度に種々設定できる。
【0035】
このロック機構120において、121は図9および図10に示すようにシャフト103の所定部分に嵌着したカムスリーブで、これの表面にはカム溝121aが形成されている。このカム溝121aは、カムスリーブ121の両端では周方向に彫られた端部溝121b、121cと、カムスリーブ121の母線を僅かに斜交し端部溝121b、121cを結ぶ主体溝121dからなる。
122は基板で、これはカムスリーブ121の下方に位置するように、窓枠1の下部材123に敷き板122aを介して設けられている。この基板122上には図11に示すように突部124aを備えた爪部124がピン125を中心に回動可能に配置されている。この爪部124は、図11の矢印Kで示すように反時計回り方向のみに回動が許され、常には引張りコイルスプリング126により同図の矢印Kとは反対方向に引張り付勢され実線で示す作動位置にある。
127はスライダーで、これは爪部124に当接し、基板122にシャフト103の方向に沿って往復移動可能に設けられている。このスライダー127は、カム溝121a内に位置する突子127aを有し、シャフト103とともにカムスリーブ121の回転に伴い突子127aを介して施錠可能位置と自由位置との間でスライド変位する。施錠可能位置では、スライダー127は爪部124を実線で示す作動位置に置き、自由位置では爪部124を引張りコイルスプリング126の付勢力に抗してピン125を中心に図11に二点鎖線で示す不作動位置に押圧移動させる。
【0036】
一方、128はロック機構120を構成する舌部材で、これは障子2の下縁22に相当する下桟部2aに取り付けられている。この舌部材128の先端部には、先太状の案内部128aが形成され、側面部には爪部124の突部124aに対応する切欠部128bが形成されている。そして、障子2が下方に回動しきった「窓閉モード」にあっては、スライダー127は施錠可能位置にあり爪部124は作動位置にある。このため、舌部材128が進入して案内部128aが突部124aに当たり、爪部124を引張りコイルスプリング126に抗して一時的に矢印K方向に回動し、切欠部128bに爪部124の突部124aを係合させて障子2を施錠する。この状態では、爪部124は反矢印K方向の回動変位が許されず拘束されていることから、舌部材128が不用意に爪部124から抜け出ることはない。
【0037】
この態様を図12の原理図および図13に示す。
(I)「窓閉モード」では、図12の(A)、(a)に示すようにクラッチ部材Mcの伝達リング部108のセクター110によりボス部104aのセクター111は開方向の回動が阻止されている。そして、スライダー127の突子127aはカム溝121aの端部溝121b内に位置した施錠可能位置にあり、作動位置にある爪部124は舌部材128に係合して障子2を施錠している。
(II)そして、シャフト103およびカムスリーブ121の回動に伴い、セクター110だけが図12の(B)、(b)に示すように90度の角度だけ反時計回り方向に回動する。すると、セクター111が窓開および窓閉方向に自由移動可能な「自由開閉モ−ド」に移行する。この時、シャフト103とカムスリーブ121の回動により、突子127aが主体溝121dに沿ってスライドして端部溝121cに至り、スライダー127が図11の施錠可能位置から二点鎖線の自由位置に移動し、爪部124を引張りコイルスプリング126に抗して作動位置から二点鎖線の不作動位置に移す。これにより、舌部材128に対する爪部124に係合を強制的に外して舌部材128を開放する。そして、障子2は図13に開閉アーム104、リンク106が実線と二点鎖線とで示すように変化する位置の間で「自由開閉モ−ド」の実現が可能になる。
(III)さらに、セクター110が図12の(C)、(c)に示すように90度の角度だけ反時計回り方向に回動すると、セクター111が押されて同方向に90度回動する。これにより、障子2は図13に二点鎖線で示す開閉アーム104、リンク106の位置で「窓開モ−ド」になる。そして、スライダー127の突子127aが端部溝121cの端まで移動し爪部124を不作動位置に保持する。
なお、上記では「窓閉モード」、「自由開閉モ−ド」および「窓開モ−ド」間のモード切替えは、セクター110を90度づつ回動したが、この回動角度は90度に限られず、使用状況などに応じて障子2の開放角度(θ)や開閉アーム104、リンク106の長さ寸法を考慮し、適宜所望の角度に設定できる。
【0038】
このように、特に「自由開閉モ−ド」では舌部材128において爪部124は不作動位置にあり、爪部124の係合から開放されている。このため、風圧により障子2が閉鎖されてもロック機構が120が作動せず、誤って施錠されてしまうことがない。
また、「窓閉モ−ド」を行う時のみ爪部124が舌部材128に対して作動状態になる。これにより、障子2の施錠には障子2の窓閉回動動作の終了に伴い、ロック機構120の舌部材128が爪部124に自動的に係合する。このため、ワイヤ−、ねじ棒、ナットとを組み合わせて行うものと比較して係合による施錠時のタイミング調整が不要で、施工の際には作業が短時間で済み据え付け易いものである。
【0039】
このロック機構120は、図6および図7に示す第4実施例において適用し、これを本発明の第7実施例とすることができる。
【0040】
図14および図15は本発明の第8実施例を示す。この第8実施例では、本発明をリンク機構Liを必要としない回転障子129に適用している。この回転障子129は矩形をなし、これの左右の縦桟部129a、129bの各中央部を窓枠130の左右の縦枠部材130a、130aに回動可能に支持している。131は支柱で、これは縦枠部材130aに沿って固定されている。この支柱131の左右の側面部には、開閉アーム132がピン133により回転可能に設けられている。この開閉アーム132の先端部には、縦桟部129a(129b)に滑動して回転障子129を開閉すべく上下に回動するローラ134が取り付けられている。
【0041】
135は転向ユニットで、これはカップリング、鎖歯車、ギアトレインなど(図示せず)を内蔵し、シャフト103の回転を「窓閉モ−ド」、「自由開閉モ−ド」および「窓開モード」に応じてチェーン136を介して開閉アーム132を所定の回動位置に駆動するものである。この場合、転向ユニット135からチェーン136を介して開閉アーム132の回動態様は下記の通りである。
【0042】
(あ)「窓閉モ−ド」では、開閉アーム132は、図15の(イ)に示すようにローラ134を介して縦桟部129a(129b)の回転中心部より上部を押圧し回転障子129を閉鎖している。この場合には、ロック機構120により回転障子129は閉鎖状態に施錠され、図12の(A)、(a)に対応している。
(い)また、「自由開閉モ−ド」では、開閉アーム132は、反時計方向に所定の角度(φ1)だけ回動する。これにより、開閉アーム132は、図15の(ロ)に示すようにローラ134が縦桟部129a(129b)から離れる。この時には、回転障子129は、開閉アーム132からの拘束をとかれ、図12の(B)、(b)に対応した位置にある。
(う)さらに、「窓開モード」では、開閉アーム132は、図15の(ハ)に示すようにローラ134を介して縦桟部129a(129b)の回転中心部より下部を押す。これにより、回転障子129は上方に所定の角度(φ2)だけ開放回動され、図12の(C)、(c)に対応した位置にある。
このように構成しても、第6および第7実施例と同様な効果が得られる。
【0043】
なお、上記実施例ではカム溝121aを形成するためにカムスリーブ121をシャフト103に嵌着したが、このカム溝121aはシャフト103に直接形成するようにしてもよい。
また、具体的な実施にあたっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の修正、変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る窓開閉装置を有する揺動窓の斜視図である。
【図2】空振り機構の断面図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る空振り機構の断面図である。
【図4】本発明の第3実施例に係る空振り機構の断面図である。
【図5】窓開閉装置を備えた辷り出し窓の斜視図である。
【図6】本発明の第4実施例に係る窓開閉装置を有する揺動窓の斜視図である。
【図7】(イ)、(ロ)、(ハ)は障子の開閉作用の説明するための概略図である。
【図8】(イ)、(ロ)、(ハ)は本発明の第5実施例において、クラッチ部材の作用を説明するための概略図である。
【図9】本発明の第6実施例に係る窓開閉装置を有する揺動窓の部分斜視図である。
【図10】ロック機構を示す拡大斜視図である。
【図11】ロック機構における爪部と舌部材との係脱の態様を示す平面図である。
【図12】「窓閉モ−ド」、「自由開閉モ−ド」および「窓開モード」に応じて変化するクラッチ部材とスライダーとの位置関係を示す原理説明図である。
【図13】主に「窓閉モ−ド」、「自由開閉モ−ド」および「窓開モード」に応じて回動変位する障子の側面図である。
【図14】本発明の第8実施例に係る窓開閉装置を有する揺動窓の部分斜視図である。
【図15】「窓閉モ−ド」、「自由開閉モ−ド」および「窓開モード」に応じて変化する開閉アームの位置を示す原理説明図である。
【符号の説明】
1 窓枠
2 障子
2a 下桟部
3 駆動手段
4 空振り機構
5 被動体
6 障子
40 伝動機構
42 ハウジング
46 駆動体
51、52 係合部
56、57 圧縮スプリング(弾性体)
103 シャフト
104 開閉アーム
106 リンク
108 伝達リング部
109 伝達子
101 制御回路
110 セクター
111 セクター
120 ロック機構
121a カム溝
124 爪部
127 スライダー
127a 突子
128 舌部材
129 回転障子
132 開閉アーム
Li リンク機構
Mc クラッチ部材
A、B 隙間(所定の遊び)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a window opening and closing device that opens and closes a window by manual or automatic driving means, and that a shoji can freely move within a certain range by wind force or the like and can be automatically locked when the window is closed.
[0002]
[Prior art]
The window which is provided with a manual or automatic driving means and which is opened and closed by remote operation has the shoji and the driving means connected by a transmission mechanism.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, it is difficult to move the shoji stopped at an arbitrary position freely (regardless of the driving means). In order to move the shoji freely, it is necessary to provide a transmission mechanism or the like with a one-way joint that is transmitted only from the driving means in the shoji direction and is free in the reverse direction. In addition, it is desirable that the door can be automatically locked when the window is closed. However, it is difficult to achieve a simple structure for locking the door in a timely manner when the door is closed.
[0004]
The present invention has been made against the background described above, and its purpose is to allow the shoji stopped at a desired position by the driving means to be freely displaced within a certain range, and at the same time, with a simple structure, It is an object of the present invention to provide a window opening and closing device capable of locking a shoji with occasional timing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
(1) The present invention relates to a window opening / closing device, wherein the window opening / closing device includes a shoji, a driving means for the shoji, and a transmission mechanism for connecting the shoji and the driving means. A driving body reciprocating by means;A driven body provided corresponding to the driving body,Hold a predetermined playAnd an elastic body interposed between the driving body and the driven body.do itThe driving body to the driven bodyEngagementSky to makeA swing mechanism, and the drive means reciprocates by the drive means to push the driven body, urging the shoji in the direction of opening or closing the window, and the shoji is placed at the play position at an arbitrary position. It is characterized by being freely displaceable.
(2)BookAccording to another aspect of the invention, in a window opening and closing device comprising a shoji, a driving means for the shoji, and a transmission mechanism for connecting the shoji and the driving means, the transmission mechanism is rotated by the driving means. A shaft to be driven, an open / close arm whose one end is freely rotatable on the shaft, a link from the open / close arm to a shoji frame, and turning the open / close arm free the shoji A link mechanism capable of opening and closing;An opening / closing arm whose one end is provided on the shaft so as to be freely rotatable, and a link mechanism which connects the opening / closing arm to a shoji frame via a link and allows the shoji to freely open / close by rotating the opening / closing arm. When,A transmission ring portion fixed to the shaft at a position adjacent to the opening / closing arm, and provided between the opening / closing arm and the transmission ring portion, and the transmission ring portion and the opening / closing arm via a predetermined play. And a clutch member that selectively transmits torque and displaces the shoji at an arbitrary position by the amount of play.
(3)in frontWhen the shoji is displaceable in the opening and closing directions, the unlocked state of the shoji is forcibly held, and when the shoji is closed, the forcibly unlocked state of the shoji can be canceled and locked. And a locking mechanism adapted to return to the state.
(4)in frontThe locking mechanism includes a tongue member formed on a lower frame portion of the shoji, a claw portion formed on a lower member of a window frame and engaged with the tongue member when the shoji is closed, and the shoji is opened. When it is displaceable in the closing window direction, the claw portion is moved to a free position that is disengaged from the tongue member, and when the shoji is closed, the claw portion is engageable with the tongue member. A slider for returning to a position and a drive mechanism for reciprocating the slider between the free position and the lockable position are provided.
(5)in frontThe drive mechanism is composed of a cam groove formed in the transmission mechanism and a protrusion formed in the slider and positioned in the cam groove, and the slider is moved to the cam as the transmission mechanism rotates in the forward and reverse directions. The groove is configured to reciprocate between the free position and the lockable position.
[0006]
[Operation and effect of the invention]
(I) In the present invention, the shoji can be freely displaced within a certain range without requiring the operation of the driving means at the desired opening of the shoji by the idling mechanism or the clutch member. Therefore, it is suitable for a window that automatically adjusts the opening degree by wind pressure or the like, such as a shoji that opens at a negative pressure.
(Ro) DenThe moving mechanism includes a screw that is rotated by driving means, a driving body that is screwed into the screw and reciprocates as the screw rotates, and a driven body that engages the driving body with a predetermined play. The mechanism has an idle swing mechanism, the screw is rotated by the driving means, the driving body is reciprocated to push the driven body, and the shoji is moved in the opening or closing direction, and the shoji is displaced by an amount of play at any position. It is characterized by being free. With this configuration, it is possible to reduce the size of the idling mechanism.
(HaOpenIn a window opening / closing mechanism that includes a link mechanism that allows the shoji to be freely opened and closed by the rotation of the closing arm, and a clutch member that can selectively transmit torque to the transmission ring portion and the opening / closing arm, Because the mechanism is attached, the appearance of the appearance is improved and the workability is improved.
(ToB)When the window is closed, the tongue is formed by engaging the tongue member formed on the shoji and the pawl of the window frame. When the shoji is freely opened and closed, the pawl is forcibly disengaged from the tongue. The structure removed in the direction to take. This makes it possible to lock the shoji with a simple structure and close timing when the window is closed.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a window opening and closing device according to a first embodiment of the present invention, in which a
[0008]
The driving means 3 is a
[0009]
As shown in FIG. 2, the
[0010]
The
[0011]
In the gaps A and B between the driving
[0012]
In the driving means 3, as the
[0013]
The
In this embodiment, the same locking mechanism as that described later in the sixth embodiment is provided. In this lock mechanism, when the
[0014]
FIG. 3 shows an
[0015]
As shown in FIG. 4 as a third embodiment of the present invention, the
[0016]
FIG. 5 shows an open window provided with the window opening and closing device of the present invention. The sliding window supports the
[0017]
The shoji 6 has
[0018]
Accordingly, the shoji 6 is opened with the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The other ends 74 and 74 of the
[0022]
The sub-arms 72 and 72 have one ends 77 and 77 rotatably connected to intermediate positions of the
[0023]
The
[0024]
The
Although not shown for convenience, this locking window is provided with a locking mechanism similar to that of the first embodiment on the
[0025]
As in the third embodiment, when the window opening / closing mechanism of the present invention is used for a sliding window, the inclination angle of the shoji 6 can be automatically adjusted by wind pressure or the like, which is effective for the purpose of maintaining a constant ventilation function as a ventilation window. It is.
[0026]
6 and 7 show a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the
[0027]
In the fourth embodiment, the same portions as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and only different portions will be described. As shown in FIG. 6, the drive means 3 includes an
A cross member (not shown in FIG. 6) is fixed in a parallel state on the indoor side of the
[0028]
[0029]
When the window is closed, as shown in FIG. 7A, the
[0030]
Next, when the “window free opening / closing mode” is selected from the “closed window mode” in FIG. 7A by operating the
In this case, the frictional force between the opening /
[0031]
Further, when the
In this way, by rotating the
[0032]
FIGS. 8A, 8B and 8C show a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that a block-shaped sector is provided in place of the
That is, as shown in FIGS. 8B and 8C, the
[0033]
In this case, the
In this way, in the fifth embodiment, the operation of the fifth embodiment can be explained in the same manner as the fourth embodiment by substituting the equivalent members in the fourth embodiment. Thereby, the fifth embodiment has the same effect as the fourth embodiment.
[0034]
9 to 13 show a sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment, the clutch member Mc of the fifth embodiment in FIG. 8 is used, and the
[0035]
In this
[0036]
On the other hand, 128 is a tongue member constituting the
[0037]
This aspect is shown in the principle diagram of FIG. 12 and FIG.
(I) In the “window closing mode”, as shown in FIGS. 12A and 12A, the
(II) As the
(III) Further, when the
In the above description, the mode switching between the “window closing mode”, “free open / close mode”, and “window opening mode” rotates the
[0038]
Thus, particularly in the “free open / close mode”, the
In addition, the
[0039]
This
[0040]
14 and 15 show an eighth embodiment of the present invention. In the eighth embodiment, the present invention is applied to a
[0041]
A
[0042]
(A) In the “window closing mode”, the open /
(Ii) In the “free open / close mode”, the open /
(C) Further, in the “window opening mode”, the open /
Even if comprised in this way, the effect similar to the 6th and 7th Example is acquired.
[0043]
In the above embodiment, the
In specific implementation, various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a swing window having a window opening and closing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an idling mechanism.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an idling mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an idling mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of an open window provided with a window opening / closing device.
FIG. 6 is a perspective view of a swing window having a window opening and closing device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 7A, 7B, and 7C are schematic diagrams for explaining an opening / closing action of a shoji.
FIGS. 8A, 8B and 8C are schematic views for explaining the operation of the clutch member in the fifth embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 9 is a partial perspective view of a swing window having a window opening and closing device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged perspective view showing a lock mechanism.
FIG. 11 is a plan view showing how the claw portion and the tongue member are engaged and disengaged in the lock mechanism.
FIG. 12 is a principle explanatory view showing a positional relationship between a clutch member and a slider that change in accordance with “window closing mode”, “free open / close mode”, and “window opening mode”;
FIG. 13 is a side view of a shoji that is rotationally displaced mainly in accordance with “window closing mode”, “free open / close mode”, and “window opening mode”.
FIG. 14 is a partial perspective view of a swing window having a window opening and closing device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a principle explanatory view showing the position of the open / close arm that changes in accordance with “window close mode”, “free open / close mode”, and “window open mode”.
[Explanation of symbols]
1 Window frame
2 shoji
2a Lower pier
3 Driving means
4 Missing mechanism
5 Driven object
6 Shoji
40 Transmission mechanism
42 Housing
46 Driving body
51, 52 engaging part
56, 57 Compression spring (elastic body)
103 shaft
104 Opening and closing arm
106 links
108 Transmission ring
109 Transmitter
101 Control circuit
110 sectors
111 sectors
120 Lock mechanism
121a Cam groove
124 Claw
127 slider
127a
128 Tongue member
129 Rotating shoji
132 Opening and closing arm
Li link mechanism
Mc Clutch member
A, B gap (predetermined play)
Claims (12)
前記伝動機構は、前記駆動手段により往復動する駆動体と前記駆動体に対応して設けられた被動体とを備え、所定の遊びを保有するとともに、前記駆動体と前記被動体との間に介装させた弾性体を介して前記駆動体を前記被動体に係合させる空振り機構を有し、
前記駆動手段により前記駆動体が往復動して前記被動体を押し、前記障子を開窓方向または閉窓方向に付勢するとともに、前記障子は任意の位置において前記遊び分だけ変位自在であることと、
前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記障子に対する解錠状態を強制的に保持し、前記障子を閉鎖する時には、前記障子に対する強制的解錠状態を解消して施錠可能状態に復帰させるようにしたロック機構とを備えたことを特徴とする窓開閉装置。In a window opening and closing device comprising a shoji, a driving means for the shoji, and a transmission mechanism for connecting the shoji and the driving means,
The transmission mechanism includes a driving body that reciprocates by the driving means and a driven body that is provided corresponding to the driving body, holds a predetermined play, and is provided between the driving body and the driven body. has an empty swing mechanism for engaging said drive member to said driven body by through the elastic body is interposed,
The drive means reciprocates by the drive means to push the driven body and urge the shoji in the opening or closing direction, and the shoji can be displaced by the play amount at an arbitrary position. When,
When the shoji is displaceable in the opening and closing directions, the unlocked state for the shoji is forcibly held, and when the shoji is closed, the forcibly unlocked state for the shoji can be canceled and locked. A window opening and closing device comprising: a lock mechanism configured to return to a state.
前記伝動機構は、前記駆動手段により回転するネジと、該ネジに螺合し該ネジの回転に伴い往復動する駆動体と前記駆動体に対応して設けられた被動体とを備え、所定の遊びを保有するとともに、前記駆動体と前記被動体との間に介装させた弾性体を介して前記駆動体を前記被動体に係合させる空振り機構を有し、
前記駆動手段により前記ネジを回転させ前記駆動体を往復動させて前記被動体を押し、前記障子を開窓方向または閉窓方向に移動させるとともに、前記障子は任意の位置において前記遊び分だけ変位自在であることと、
前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記障子に対する解錠状態を強制的に保持し、前記障子を閉鎖する時には、前記障子に対する強制的解錠状態を解消して施錠可能状態に復帰させるようにしたロック機構とを備えたことを特徴とする窓開閉装置。In a window opening and closing device comprising a shoji, a driving means for the shoji, and a transmission mechanism for connecting the shoji and the driving means,
The transmission mechanism includes a screw that is rotated by the driving means, a driving body that is screwed into the screw and reciprocates as the screw rotates, and a driven body that is provided corresponding to the driving body . with bearing play has an empty swing mechanism for engaging said drive member to said driven body by through the elastic body is interposed between the driven body and the drive member,
The screw is rotated by the driving means to reciprocate the driving body to push the driven body to move the shoji in the opening or closing direction, and the shoji is displaced by an amount of play at an arbitrary position. Being free,
When the shoji is displaceable in the opening and closing directions, the unlocked state for the shoji is forcibly held, and when the shoji is closed, the forcibly unlocked state for the shoji can be canceled and locked. A window opening and closing device comprising: a lock mechanism configured to return to a state.
窓枠の下部材に形成され、前記障子の閉窓に伴い前記舌部材に係合する爪部と、
前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記爪部を前記舌部材に対する係合から外した自由位置に移動し、前記障子を閉鎖する時には、前記爪部を前記舌部材に係合する施錠可能位置に復帰させるスライダーと、
このスライダーを前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動させるための駆動機構とを備えたことを特徴とする窓開閉装置。The window opening and closing device according to claim 1 or 2 , wherein the lock mechanism includes a tongue member formed on a lower frame portion of the shoji,
A claw part formed on the lower member of the window frame and engaged with the tongue member with the closed window of the shoji,
When the shoji is displaceable in the opening and closing directions, the pawl is moved to a free position that is disengaged from the tongue member, and when the shoji is closed, the pawl is moved to the tongue member. A slider that returns to the engageable lockable position;
A window opening and closing device comprising a drive mechanism for reciprocating the slider between the free position and the lockable position .
前記駆動機構は、前記伝動機構に形成されたカム溝と、前記スライダーに形成され前記カム溝内に位置する突子とからなり、前記伝動機構の正逆方向の回転に伴い前記スライダーを前記カム溝により前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動するようにしたことを特徴とする窓開閉装置。The window opening and closing device according to claim 4 ,
The drive mechanism includes a cam groove formed in the transmission mechanism and a protrusion formed in the slider and positioned in the cam groove, and the slider is moved to the cam as the transmission mechanism rotates in the forward and reverse directions. A window opening and closing device characterized by reciprocating between the free position and the lockable position by a groove .
前記伝動機構は、前記駆動手段により回転駆動されるシャフトと、
一端部が該シャフトに自由回転可能に設けられた開閉アームと、
この開閉アームからリンクを介して障子枠に連結し、前記開閉アームを回動することにより前記障子を自由開閉可能とするリンク機構と、
前記開閉アームに隣接する位置で前記シャフトに固定された伝達リング部と、前記開閉アームと前記伝達リング部との間に設けられ、前記伝達リング部と前記開閉アームとを所定の遊びを介して選択的にトルク伝達可能にし、前記障子を任意の位置において前記遊び分だけ変位自在にするクラッチ部材とを備えたことを特徴とする窓開閉装置。 In a window opening and closing device comprising a shoji, a driving means for the shoji, and a transmission mechanism for connecting the shoji and the driving means,
The transmission mechanism includes a shaft that is rotationally driven by the driving means;
An open / close arm having one end portion provided freely rotatable on the shaft;
A link mechanism that connects to the shoji frame via a link from this open / close arm, and allows the shoji to be freely opened and closed by rotating the open / close arm,
A transmission ring portion fixed to the shaft at a position adjacent to the opening / closing arm, and provided between the opening / closing arm and the transmission ring portion, and the transmission ring portion and the opening / closing arm via a predetermined play. A window opening and closing device comprising: a clutch member that selectively transmits torque and displaces the shoji by an amount corresponding to the play at an arbitrary position .
窓枠の下部材に形成され、前記障子の閉窓に伴い前記舌部材に係合する爪部と、
前記障子が開窓および閉窓方向に変位自在である時には、前記爪部を前記舌部材に対する係合から外した自由位置に移動し、前記障子を閉鎖する時には、前記爪部を前記舌部材に係合する施錠可能位置に復帰させるスライダーと、
このスライダーを前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動させるための駆動機構とを備えたことを特徴とする窓開閉装置。The window opening and closing device according to claim 10 , wherein the locking mechanism includes a tongue member formed on a lower rail portion of the shoji ,
A claw part formed on the lower member of the window frame and engaged with the tongue member with the closed window of the shoji,
When the shoji is displaceable in the opening and closing directions, the pawl is moved to a free position that is disengaged from the tongue member, and when the shoji is closed, the pawl is moved to the tongue member. A slider that returns to the engageable lockable position;
A window opening and closing device comprising a drive mechanism for reciprocating the slider between the free position and the lockable position .
前記駆動機構は、前記伝動機構に形成されたカム溝と、前記スライダーに形成され前記カム溝内に位置する突子とからなり、前記伝動機構の正逆方向の回転に伴い前記スライダーを前記カム溝により前記自由位置と前記施錠可能位置との間で往復移動するようにしたことを特徴とする窓開閉装置。The window opening and closing device according to claim 11 ,
The drive mechanism includes a cam groove formed in the transmission mechanism and a protrusion formed in the slider and positioned in the cam groove, and the slider is moved to the cam as the transmission mechanism rotates in the forward and reverse directions. A window opening and closing device characterized by reciprocating between the free position and the lockable position by a groove .
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