JP4161798B2 - 開口開閉装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建住宅又は集合住宅等の建物において部屋上部等の開口(換気口)に取り付けられる換気装置や、建物における内倒し、外倒し若しくは突き上げ窓等に用いて好適な開口開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
開口開閉装置としては、例えば、開口を規定する枠(フレーム)内に当該開口を開閉するように配された開閉部材をウォームホイール機構を介して電動モータ等に連結し、電動モータ等の作動による回転力を、ウォームホイール機構を介して開閉部材に伝達することで当該開閉部材による開口の開閉を行うようになっている開口開閉装置が特許文献1に開示されており、斯かる開口開閉装置では、閉鎖状態にある開閉部材の風等による意図しない開口の開放を、互いに噛み合うウォームとホイールとからなるウォームホイール機構によって阻止(セルフロック)している。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−336443号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セルフロック機構としてのウォームホイール機構を具備した開口開閉装置では、開閉部材が滑り抵抗(摩擦抵抗)を必然的に伴うウォームホイール機構を介して電動モータ等に連結されているため、開閉部材を回転させるのに比較的大きなエネルギ損失が生じることとなり、従って、開口を開放及び閉鎖させるのに無駄な動力を必要とすることになる。
【0005】
また、上記開口開閉装置では、ウォームホイール機構の滑り抵抗に起因して開口の開閉作動音、すなわち摺動音が生じる虞もある。
【0006】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エネルギ損失を少なくできて且つ開放及び閉鎖作動において摺動音をそれ程生じさせない上に、意図しない開口の開放を阻止できるセルフロック機構を有した開口開閉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】
本発明の第一の態様の開口開閉装置は、建物内外を連通する開口を画成する枠手段と、開口に回転自在に配されていると共に開口を開閉する開閉部材と、開閉部材を回転させる回転力を発生する回転力発生手段と、回転により開閉部材を開口開放方向及び開口閉鎖方向に移動させるように、開閉部材に連結している回転自在な回転自在部材と、回転力発生手段からの回転力により回転駆動される回転駆動部材と、回転力発生手段により回転駆動部材が一方の方向に回転駆動されることで開閉部材が開口開放方向に移動される一方、回転力発生手段により回転駆動部材が他方の方向に回転駆動されることで開閉部材が開口閉鎖方向に移動されるように、回転駆動部材の回転駆動による回転力を回転自在部材に伝達すべく、回転駆動部材及び回転自在部材の夫々に回転自在に連結されている連結部材とを具備しており、開閉部材が開口閉鎖位置に配される際に、連結部材の回転自在部材に対する回転軸心が、開閉部材の開口開放方向の移動力に起因して回転自在部材を介して生じる回転駆動部材の回転が他方の方向となるように、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心を中心とする当該連結部材の回転方向に関して、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心及び回転駆動部材の回転軸心を結ぶ線に対して一方側に位置している。
【0008】
第一の態様の開口開閉装置によれば、上述の構成を具備しているために、回転駆動部材の一方及び他方の方向の回転駆動により連結部材及び回転自在部材を介して開閉部材を開口開放方向及び開口閉鎖方向に移動させることができる一方、開閉部材が開口閉鎖位置に配される際に、連結部材の回転自在部材に対する回転軸心を、開閉部材の開口開放方向の移動力に起因して回転自在部材を介して生じる回転駆動部材の回転が他方の方向となるように、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心を中心とする当該連結部材の回転方向に関して、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心及び回転駆動部材の回転軸心を結ぶ線に対して一方側に位置させることにより、開閉部材が開口閉鎖位置に配されている際に、回転駆動部材や連結部材を開閉部材等に当接させて、開閉部材の開口開放方向の移動力に起因して回転自在部材を介して生じる回転駆動部材の他方の方向の回転を禁止することができ、従って、ウォームホイール機構を用いなくても風等に起因する開閉部材の開口開放方向の移動を行わせないように当該開閉部材をセルフロックすることができて意図しない開口の開放を阻止でき、しかも、エネルギ損失を少なくできて且つ摺動音をそれ程発生させないで開口を開放及び閉鎖することができる。
【0009】
本発明の第二の態様の開口開閉装置では、第一の態様の開口開閉装置において、回転駆動部材の回転軸心から連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心までの距離は、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離よりも長い。
【0010】
本発明の第三の態様の開口開閉装置では、第一又は第二の態様の開口開閉装置において、回転自在部材の回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離は、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離よりも長い。
【0011】
本発明の第四の態様の開口開閉装置では、第一から第三のいずれかの態様の開口開閉装置において、開閉部材は、当該開閉部材が開口閉鎖位置に配される際に、回転駆動部材及び連結部材のうちの少なくとも一方に当接して回転駆動部材の他方の方向の回転を禁止するようになっている。
【0012】
本発明の第五の態様の開口開閉装置では、第一から第四のいずれかの態様の開口開閉装置において、回転力発生手段は、回転駆動部材に連結している電動モータを具備しており、この電動モータの出力回転軸の回転により回転駆動部材に回転力を生じさせることで、当該回転駆動部材から連結部材及び回転自在部材を介して開閉部材に開口開放方向及び開口閉鎖方向の移動力を与えるようになっている。
【0013】
次に、本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1から図4において、本例の換気装置としての開口開閉装置1は、建物内外2及び3を連通する開口4を画成する枠手段5と、開口4にA及びB方向に移動(旋回)自在に配されていると共に開口4を開閉する横長の中空の開閉部材6と、開閉部材6をA及びB方向に回転させる回転力を発生する回転力発生手段としての電動モータ7と、回転軸心C4を中心とするA及びB方向の回転により開閉部材6を回転軸心C4の周りでA及びB方向に移動させるように、開閉部材6に連結している回転自在な回転自在部材としての回転自在アーム8と、電動モータ7からの回転力により回転軸心C3を中心としてR1及びR2方向に回転駆動される回転駆動部材としての回転駆動アーム9と、電動モータ7により回転駆動アーム9がR1方向に回転駆動されることで開閉部材6がA方向に移動される一方、電動モータ7により回転駆動アーム9がR2方向に回転駆動されることで開閉部材6がB方向に移動されるように、回転駆動アーム9の回転駆動による回転力を回転自在アーム8に伝達すべく、回転駆動アーム9及び回転自在アーム8の夫々に回転自在に連結されている連結部材としての連結アーム10と、図4に示すように、開閉部材6が開口開放位置に配される際に、開閉部材6に当接して回転駆動アーム9のR1方向の回転を禁止するストッパ34とを具備している。
【0015】
枠手段5は、開口4を画成すべく、水平方向に伸びた中空の上下壁12及び13と、上下壁12及び13の両端に固着されている側壁14及び15とを具備している。
【0016】
上壁12及び下壁13の夫々の内面には、側壁14から側壁15まで伸びた弾性シール部材16及び17が夫々嵌着されている。
【0017】
上壁12及び下壁13の夫々は、建物の貫通孔を間にして建物内壁に取り付けられており、開口4は、その一方の開口端19において貫通孔を介して建物外3と連通していると共に、その他方の開口端20において建物内2と連通している。尚、開口端19及び20には上下壁12及び13に支持されて防塵用金網(図示せず)が夫々設けられていてもよい。
【0018】
開閉部材6は、互いに対向する凸曲面22及び凹曲面23を外面に有している横長の中空本体24と、中空本体24の横方向における一端を閉塞している側板25とを具備しており、中空本体24の横方向における他端は回転自在アーム8が着脱自在に取り付けられることで閉塞されている。中空本体24は、図2に示すように開閉部材6が開口閉鎖位置に配されている場合には、その上端部29の建物外3側の部位で弾性シール部材16に、その下端部30の建物内2側の部位で弾性シール部材17に夫々当接すると共に、凸曲面22が建物外3側に、凹曲面23が建物内2側に位置するように、開口4に配されている。側板25は、本例では、回転自在アーム8と同様に形成されており、回転軸心C4を中心としてA及びB方向に回転自在となるように、側壁15に軸26を介して支持されている。尚、開口4は、中空本体24の上端部29及び下端部30が弾性シール部材16及び17に夫々当接することにより閉鎖される。
【0019】
電動モータ7は、その出力回転軸7aで回転駆動アーム9に連結しており、当該出力回転軸7aの回転により回転駆動アーム9にR1及びR2方向の回転力を生じさせることで、回転駆動アーム9から連結アーム10及び回転自在アーム8を介して開閉部材6にA及びB方向の移動力を与えるようになっている。出力回転軸7aの先端は、下壁13に固定された支持部材36に回転自在に支持されている。
【0020】
回転自在アーム8は、連結アーム10よりも側壁14側に配されており、連結アーム10は、回転駆動アーム9よりも側壁14側に配されている。
【0021】
回転自在アーム8は、小端部31で軸27を介して側壁14に回転軸心C4を中心として回転自在となるように支持されていると共に、大端部32で中空本体24の他端を閉塞するように当該中空本体24の他端に着脱自在に取り付けられている扇形本体33と、電動モータ7の出力回転軸7aに干渉しないように扇形本体33の下端縁に設けられた凹状部37とを具備しており、小端部31及び大端部32間で連結アーム10に軸ピン35を介して回転自在に連結されている。斯かる回転自在アーム8は、回転駆動アーム9の回転駆動による回転力が連結アーム10を介して与えられることによって回転軸心C4を中心としてA及びB方向に回転されるようになっている。
【0022】
回転駆動アーム9は、その一端部で電動モータ7の出力回転軸7aに連結されており、その他端部で連結アーム10に連結されている。回転駆動アーム9は、電動モータ7の出力回転軸7aの回転により回転軸心C3を中心としてR1及びR2方向に回転駆動されるようになっている。
【0023】
連結アーム10は、その一端部で回転駆動アーム9に軸ピン38を介して回転自在に連結されており、その他端部で回転自在アーム8に軸ピン35を介して回転自在に連結されている。
【0024】
回転軸心C3から回転軸心C2までの距離は、本例では、回転軸心C2から回転軸心C1までの距離及び回転軸心C4から回転軸心C1までの距離よりも長く、また、回転軸心C4から回転軸心C1までの距離は、回転軸心C2から回転軸心C1までの距離よりも長い。
【0025】
ストッパ34は、本例では、開閉部材6が開口開放位置に配される際に開閉部材6に当接して当該開閉部材6のA方向の回転を禁止するように、側壁15に固定されている。
【0026】
本例の開口開閉装置1は、電動モータ7の出力回転軸7aの回転により回転駆動アーム9をR1方向に回転駆動させ、この回転駆動による回転力を当該回転駆動により回転軸心C2を中心としてR3方向に回転される連結アーム10を介して回転自在アーム8に伝達し、この伝達した回転力により回転自在アーム8をA方向に回転させることで当該回転自在アーム8に連結されている開閉部材6をA方向に移動させて、図3に示す状態を経て、図4に示すように、開閉部材6を開口開放位置に配するようになっており、また、電動モータ7の出力回転軸7aの回転により回転駆動アーム9をR2方向に回転駆動させ、この回転駆動による回転力を当該回転駆動により回転軸心C2を中心としてR4方向に回転される連結アーム10を介して回転自在アーム8に伝達し、この伝達した回転力により回転自在アーム8をB方向に回転させることで当該回転自在アーム8に連結されている開閉部材6をB方向に移動させて、図3に示す状態を経て、図2に示すように、開閉部材6を開口閉鎖位置に配すると共に回転軸心C1を線Fに対してR4方向側に位置させるようになっている。開口開閉装置1は、図2に示すように、開閉部材6が開口閉鎖位置に配される際に、連結アーム10の回転自在アーム8に対する回転軸心C1が、連結アーム10の回転駆動アーム9に対する回転軸心C2を中心とする当該連結アーム10の回転方向であるR3及びR4方向に関して、回転軸心C2及び回転駆動アーム9の回転軸心C3を結ぶ線Fに対してR4方向側に位置しているので、回転駆動アーム9が風等による開閉部材6のA方向の移動力に起因して回転自在アーム8を介してR2方向に微少に回転されると、当該回転駆動アーム9の他端部が中空本体24の上端部29の建物内2側の部位に当接し、当該当接により回転駆動アーム9のR2方向の回転が禁止される。尚、連結アーム10の一端部は回転駆動アーム9の開閉部材6への当接と共に、当該開閉部材6に当接する。
【0027】
以上の開口開閉装置1では、開閉部材6が開口閉鎖位置に配されている際に、風や弾性シール部材16及び17の弾力等に基づいて開閉部材6にA方向の移動力が与えられることにより回転自在アーム8にA方向の回転力が生じた場合であっても、回転軸心C1が線Fに対してR4方向側に位置しているため、連結アーム10にはR4方向の回転力が、回転駆動アーム9にはR2方向の回転力が生じるだけであり、斯かる回転駆動アーム9のR2方向の回転は、当該回転駆動アーム9及び連結アーム10が開閉部材6に当接している結果、開閉部材6のA方向の回転を禁止して開口4の閉鎖状態を確実に維持することができ、また、回転駆動アーム9が電動モータ7の作動に基づいてR1方向に回転駆動して、回転軸心C1が線Fに対してR3方向側に位置することにより、開閉部材6のA方向の移動の禁止を簡単に解除することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、エネルギ損失を少なくできて且つ開放及び閉鎖作動において摺動をそれ程生じさせない上に、意図しない開口の開放を阻止できるセルフロック機構を有した開口開閉装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の換気装置として用いられる例の全体説明図である。
【図2】図1に示す例のII−II線断面説明図である。
【図3】図1に示す例の動作説明図である。
【図4】図1に示す例の動作説明図である。
【符号の説明】
1 開口開閉装置
2 建物内
3 建物外
4 開口
5 枠手段
6 開閉部材
7 電動モータ
8 回転自在アーム
9 回転駆動アーム
10 連結アーム
34 ストッパ
Claims (5)
- 建物内外を連通する開口を画成する枠手段と、この枠手段に横方向に伸びる回転軸心を中心として開口開放方向及び開口閉鎖方向に回転自在に支持されて開口に配されていると共に開口開放方向及び開口閉鎖方向の回転により開口を開閉する横長の開閉部材と、開閉部材を開口開放方向及び開口閉鎖方向に回転させる回転力を発生する回転力発生手段と、回転により開閉部材を開口開放方向及び開口閉鎖方向に回転させるように、開閉部材に連結している回転自在な回転自在部材と、回転力発生手段からの回転力により回転駆動される回転駆動部材と、回転力発生手段により回転駆動部材が一方の方向に回転駆動されることで開閉部材が開口開放方向に回転される一方、回転力発生手段により回転駆動部材が他方の方向に回転駆動されることで開閉部材が開口閉鎖方向に回転されるように、回転駆動部材の回転駆動による回転力を回転自在部材に伝達すべく、回転駆動部材及び回転自在部材の夫々に回転自在に連結されている連結部材とを具備しており、開閉部材が開口閉鎖位置に配される際に、連結部材の回転自在部材に対する回転軸心が、開閉部材の開口開放方向の回転力に起因して回転自在部材を介して生じる回転駆動部材の回転が他方の方向となるように、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心を中心とする当該連結部材の回転方向に関して、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心及び回転駆動部材の回転軸心を結ぶ線に対して一方側に位置している開口開閉装置。
- 回転駆動部材の回転軸心から連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心までの距離は、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離よりも長い請求項1に記載の開口開閉装置。
- 回転自在部材の回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離は、連結部材の回転駆動部材に対する回転軸心から連結部材の回転自在部材に対する回転軸心までの距離よりも長い請求項1又は2に記載の開口開閉装置。
- 開閉部材は、当該開閉部材が開口閉鎖位置に配される際に、回転駆動部材及び連結部材のうちの少なくとも一方に当接して回転駆動部材の他方の方向の回転を禁止するようになっている請求項1から3のいずれか一項に記載の開口開閉装置。
- 回転力発生手段は、回転駆動部材に連結している電動モータを具備しており、この電動モータの出力回転軸の回転により回転駆動部材に回転力を生じさせることで、当該回転駆動部材から連結部材及び回転自在部材を介して開閉部材に開口開放方向及び開口閉鎖方向の回転力を与えるようになっている請求項1から4のいずれか一項に記載の開口開閉装置。
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