JP4210441B2 - 窓等開閉器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は窓、扉または上開きの蓋などの開度調整に用いられる窓等開閉器に関する。さらに詳しくは、上開きの窓やノートパソコンなどの上開きの蓋などにおいて好適に用いられる開閉器であって、とくにラチェット爪の付勢および保持を行なうための弾発手段の耐久性を向上させ、さらに上開きの窓や蓋を閉めるときに静かに閉めることができる開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上開きの窓などの開閉自在の部材において、窓を一杯に開ききった位置で窓が勝手に閉まらないように支えるステーは従来よりあったが、窓を途中まで開けた状態でも支える機能を有する開閉器は、かつて存在していなかった。
【０００３】
そこで、本願出願人は、かかる不具合を解消するため、昭和６３年実用新案登録願第１２０６８９号において、窓を途中まで開けた位置でも支えることができる開度調整機能を有する開閉器を提案した。
【０００４】
かかる開度調整機能を有する開閉器は、図１０〜１１に示されるように、外筒５１と、前記外筒５１内に摺動自在に収容された内挿部材５２と、外筒５１に形成されたラチェト歯５３と、内挿部材５２に回転自在に取り付けられたラチェット爪５４と、内挿部材５２に取り付けられ、ラチェット爪５４に付勢力を与える弾発手段５５と、外筒５１の先端に形成され、ラチェット爪５４を非係合位置に強制回転させる第１カム５６と、外筒５１の基端部に形成され、ラチェット爪５４を係合位置に強制回転させる第２カム５７とから構成されている。
【０００５】
弾発手段５５は、板バネからなり、リベット５８で内挿部材５２に固着されている。板バネからなる弾発手段５５は、円弧状に形成された湾曲部５５ａと、その先端で外向きに折り曲げられた当接部５５ｂとを有している。
【０００６】
図１０〜１１に示される開閉器は、たとえば図１２〜１５に示される窓に適用される。図１２〜１５において、６１は窓で、上棧６２、下棧６３、縦棧６４を有している。窓６１の上棧６２は、蝶番６５で窓枠６６の上枠６７に取り付けられており、窓６１は窓枠６６に対して矢印Ａ方向に回動する。７０は図１２〜１３に示される開閉器であり、窓枠６６の縦枠６８と窓６１の縦棧６４とのあいだに取り付けられる。図１２では、外筒５１を窓枠６６側に、内挿部材５２を窓６１側に取り付けているが、図１３に示されるように、外筒５１を窓６１側に内挿部材５２を窓枠６６側に取り付けてもよい。さらに、図１４〜１５に示されるように、窓枠６６側の取付位置を高く、窓６１側の取付位置が低くなるように取り付けてもよい。
【０００７】
図１２の場合、外筒５１に回転自在に取り付けられた取付金具７１が縦枠６８に固着され、内挿部材５２に回転自在に取り付けられた取付金具７２が縦棧６４に固着されている。
【０００８】
図１２のごとく取り付けられた開閉器７０は、窓６１を開ける途中では図１０に示されるラチェット爪５４がラチェット歯５３に噛み合う。このとき、ラチェット爪５４の三角突起７３が弾発手段５５の当接部５５ｂによって係合方向（図１０において反時計方向）に付勢されているため、ラチェット爪５４がラチェット歯５３から外れてしまうことがない。したがって、窓６１の開動作を中止してもラチェット爪５４がラチェット歯５３に係止して、窓６１は閉じないように保持される。
【０００９】
窓６１を閉じるときには、窓６１を全開位置からさらに押し開くことにより、図１１に示されるように、第１カム５６によって、ラチェット爪５４は非係合方向へ（図１１において時計方向へ）移動され、そのとき三角突起７３が当接部５５ｂの外側（図１１において右側）へ押し出され、ラチェット爪５４がラチェット歯５３に係合しない非係合位置に保持される。そののち、窓６１はラチェット爪５４によって係止されることなく自由に閉じることができる。
【００１０】
窓６１を完全に閉じたとき、図１０に示されるように、第２カム５７によって、ラチェット爪５４は係合方向へ（図１０において反時計方向へ）移動され、そのとき三角突起７３が当接部５５ｂの内側（図１０において左側）へ移動され、ラチェット爪５４がラチェット歯５３に係合しう位置に戻される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１０〜１１に示される開閉器は、弾発手段５５として板バネを採用しているため、変形したり、疲労したりまたは磨耗しやすいなどの問題がある。そのため、ラチェット爪５４に対して所望の付勢力および保持力が与えられなくなり、動作不良が生じやすくなる場合がある。
【００１２】
さらに、従来の開閉器は、窓や蓋を閉じる場合、図１１に示されるように、ラチェット爪５４がラチェット歯５３から外れたときに窓や蓋の自重により勢いよく閉ってしまうという問題がある。とくに、ノートパソコンなどの上開きの蓋は液品パネルやバックライトなどを内蔵しており、４ｋｇ程度の重さになっている。そのため、蓋が勢いよく閉まったときに大きな衝撃を発生し、液晶パネルなどの電子部品に悪影響を与えるおそれがある。
【００１３】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、ラチェット爪の付勢および保持を行なうための弾発手段の耐久性を向上させ、さらに上開きの窓や蓋を閉めるときに静かに閉めることができる窓等開閉器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の窓等開閉器は、（ａ）窓等を蝶番によって当該窓等の枠に回転自在に取りつけた窓の開閉器であって、
（ｂ）外筒と、
（ｃ）前記外筒内に摺動自在に収容された内挿部材と、
（ｄ）外筒に形成されたラチェット歯と、
（ｅ）内挿部材に回転自在に取りつけられ、内挿部材の伸長動作時において、伸長方向にはラチェット歯を乗り越え、縮小方向にはラチェット歯に掛止するラチェット爪と、
（ｆ）その当接部により、前記ラチェット爪をラチェット歯に対し係合方向に付勢し、また非係合位置に保持するための弾発手段と、
（ｇ）前記外筒の先端部に形成された、前記ラチェット爪を非係合位置に強制回転させる第１カムと、
（ｈ）前記外筒の基端部に形成された、ラチェット爪を係合位置に強制回転させる第２カムとからなり、
前記第１カムと第２カムとによる回転によって、ラチェット爪の後端が前記弾発手段の当接部を乗り越えうるように構成され、
前記弾発手段が、前記当接部である鋼球と、該鋼球を前記ラチェット爪の側面に押圧する方向へ付勢する圧縮コイルバネとからなり、前記内挿部材を前記外筒に収容する方向に摺動させるときに、当該内挿部材に制動力を与えて減速させる制動手段を備え、前記制動手段が、前記内挿部材に接触し得るブレーキブロックと、当該ブレーキブロックの前記内挿部材に対する距離を調整するための調整機構とからなり、当該ブレーキブロックにテーパ面と平坦面とが形成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
前記内挿部材を前記外筒から所定の長さだけ引き出したときに前記内挿部材の伸長を止める手段を備えてなるのが好ましい。
【００１７】
前記内挿部材に回転自在に取り付けられた係止部を有する係止体と、前記外筒に設けられた、前記係止体に当接しうる当接体と、前記外筒の前記当接体よりも下方の位置に設けられた、前記係止体の係止部を係止するための突起とからなるロック機構を具備してなるのが好ましい。
【００１８】
前記係止体に回転方向の制動力を与える付勢手段を備えてなるのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の窓等開閉器を詳細に説明する。図１は本発明の窓等開閉器の一実施の形態にかかわる分解斜視図、図２は図１のブレーキ部の要部拡大図、図３は図１の開閉器の一部部分断面平面図、図４〜８は図１の開閉器の動作を示す動作説明図および図９は本発明の窓等開閉器の他の実施の形態にかかわる要部拡大斜視図である。
【００２０】
図１に示される開閉器は、図１０〜１１に示される従来の開閉器と比較して、弾発手段５が板バネの代わりに鋼球２８および圧縮コイルばね２９を採用し、かつ、ブレーキ部４１および全開時のロック機構を備えた点で大きく異なり、その他の点ではほぼ構成が共通している。
【００２１】
すなわち、図１に示される開閉器は、外筒１と、前記外筒１内に摺動自在に収容された内挿部材２と、外筒１に形成されたラチェット歯３と、内挿部材２に回転自在に取り付けられたラチェット爪４と、内挿部材２に取り付けられ、ラチェット爪４に付勢力を与える弾発手段５と、外筒１の先端に形成され、ラチェット爪４を非係合位置に強制回転させる第１カム６と、外筒１の基端部に形成され、ラチェット爪４を係合位置に強制回転させる第２カム７と、前記内挿部材２を減速させるブレーキ部４１とから構成されている。
【００２２】
図１に示される開閉器は、前述の図１０〜１１に示される開閉器と同様に、図１２〜１５に示されるように窓６１および窓枠６６、またはノートパソコンの上開きの蓋などに取り付けて使用される。
【００２３】
外筒１は、断面Ｃ形の長尺材であって、底部８と２枚の側壁９と２枚の側縁１０とからなる。一方の側縁１０には長手方向に沿って、ラチェット歯３が形成されている。この連続するラチェット歯３の最先端の歯は第１カム６となっている。
【００２４】
外筒１の基端部には、取付金具１１を取りつけるための孔１ａが穿孔されている。取付金具１１はプレート１２と軸１３からなり、孔１ａに通された軸１３にはワッシャ１４、第２カム７の孔７ａ、カバー１５の孔１５ａを通してＣ形クリップ１６が止められる。前記第２カム７は斜面に形成されたカム面７ｂを有している。
【００２５】
外筒１の先端部では内周に合成樹脂製の滑動部材１７が嵌められている。この滑動部材１７は断面Ｕ字状の部材で内挿部材２の外表面に接触する。
【００２６】
内挿部材２は、長尺の板状部材である。その基端には断面Ｃ形の合成樹脂製の滑動部材１８が固定されている。内挿部材２の基端部において、ラチェット爪４が軸１９で回転自在に取り付けられている。そして、このラチェット爪４には、爪部２０とカムフォロア２１と、たとえば三角状の突起２２が一体に形成されている。内挿部材２の先端部には孔２３が形成されており、取付金具２４の軸２５が通されるようになっている。２６はプレート、２７はＣ形クリップである。
【００２７】
さらに、板状の内挿部材２には、長手方向に沿って補強用の突条３４が形成されている。
【００２８】
弾発手段５は、当接部である鋼球２８と、該鋼球２８を前記ラチェット爪４の側面に押圧する方向へ付勢する圧縮コイルバネ２９とから構成されている。したがって、従来の開閉器のように、弾発手段として板バネを用いた場合と比較して、変形、疲労および磨耗の心配がなく、大幅に耐久性を向上することができる。
【００２９】
さらに、図１および図３に示される開閉器は、前記鋼球２８および圧縮コイルバネ２９を収容するホルダ３０を有している。ホルダ３０は、前記内挿部材２に対してリベット３１によって固着されている。ホルダ３０の内部では圧縮コイルバネ２９が圧縮状態で収納され、鋼球２８の一部がホルダ３０から突出することにより、ラチェット爪４に押圧されている。そのため、ホルダ３０が鋼球２８および圧縮コイルバネ２９を所定の方向へ正確に案内するため、鋼球２８および圧縮コイルバネ２９がずれたり、脱落するなどの心配がない。
【００３０】
図１〜２に示されるブレーキ部４１は、摩擦制動により内挿部材２を減速させるものであり、外筒１の底部８に形成された開口８ａ内部に昇降自在に挿入されたブレーキブロック４２と、該ブレーキブロック４２の内挿部材２に対する位置を調整するための調整機構とからなる。
【００３１】
ブレーキブロック４２は、なめらかに内挿部材２に接触できるようにテーパ面４２ａおよび平坦面４２ｂが連続して形成されている。
【００３２】
本実施の形態の調整機構は、ねじ頭部４３と、底部４４ａにめねじ孔４４ｃが形成されたブラケット４４と、ねじ頭部４３に固着されたおねじ棒４５とからなる。おねじ棒４５は前記めねじ孔４４ｃに螺合され、おねじ棒４５の上端部は、ブレーキブロック４２に設けられた抜け止め４６を介して、ブレーキブロック４２の下面に回転自在に連結されている。また、ブラケット４４の両端部４４ｂは、リベット締めまたは溶接などにより外筒１の下面に固着されている。
【００３３】
また、本実施の形態の開閉器は、窓を全開状態でロックするためのロック機構を備えている。このロック機構は、図１および図３〜８に示されるように、前記内挿部材２に回転自在に取り付けられた係止部４６ａを有する係止体４６と、前記外筒１の一方の側縁に設けられた、前記係止体４６に当接しうる当接体１ｂと、前記外筒１の他方の側縁の前記当接体１ｂよりも下方の位置に設けられた、前記係止体４６の係止部４６ａを係止するための突起１ｃとから構成されている。
【００３４】
かかるロック機構のロックを行なう場合、まず、内挿部材２をほぼ最長位置まで引き出せば、当接体１ｂが係止体４６に当接して係止体４６を回転させる（図５参照）。そののち、内挿部材２を少し外筒１内部へ戻せば、係止体４６の係止部４６ａが突起１ｃに係止されたときに所定の下方位置にロックされる（図６参照）。さらに、もう一回、内挿部材２を最長位置まで引き出せば、図７中の想像線で示されるように係止体４６を当接体１ｂによって回転させることにより、内挿部材２のロックを解除することができる。
【００３５】
本実施の形態のロック機構は、係止体４６を一方向に回転させることによりロックおよびロック解除を可能にしている。したがって、構造が簡単であり、誤動作のおそれがない。しかも、図６のロック状態では係止部４６ａと突起１ｃとのあいだで高い係止力が得られる。
【００３６】
また、本発明の他の実施の形態として、前記係止体４６を回転自在に支持する軸部４６ｂにおいて、係止体４６に回転方向の制動力を与える付勢手段を設けてもよい。この付勢手段としては、たとえば、図９に示されるように、係止体４６を軸部４６ｂの頭部に押圧付勢することができるように、内側が若干盛り上がったワッシャ４６ｃなどを採用することができる。図９に示されるように、軸部４６ｂは、係止体４６およびワッシャ４６ｃに挿入されたのち、内挿部材２の貫通孔２ａに挿入され、軸部４６ｂの先端部は内挿部材２の下面にかしめられている。
【００３７】
前記ワッシャ４ｃなどの付勢手段からの制動力によって、係止体４６は、自重などにより自然に回転することがない。その結果、係止体４６の係止部４６ａは、確実に当接体１ｂおよび突起１ｃに係合することができる。
【００３８】
つぎに、図１および図３に示される本実施の形態の開閉器を前述の図１２のごとく取り付けたときの動作を説明する。
【００３９】
前記窓６１が閉じられているときの開閉器は図３に示されているように、内挿部材２が外筒１内に収容され、最縮小した状態にある。
【００４０】
前記窓６１を開けていくときの状態が図４に示されている。このとき、ラチェット爪４の爪部２０はラチェット歯３を乗り越えて伸長方向に移動する。すなわち、ラチェット爪４の三角突起２２が圧縮コイルバネ２９によって付勢された鋼球２８で押されているので、爪部２０がラチェット歯３から外れてしまうことはない。そのため、前記窓６１を開窓操作を中止しても、爪部２０がラチェット歯３に掛止して窓６１は勝手に閉じないように保持される。
【００４１】
したがって、本実施の形態の開閉器は、振動などによりラチェット爪４がラチェット歯３から外れようとした場合、外れる方向に動くほど弾発手段５の撓み量（すなわち、圧縮コイルバネ２９の縮み量）が増すことにより、ラチェット爪４に対する係合方向への付勢力も増加する。したがって伸長動作中、振動などの外力に対しても、確実にラチェット爪４を係合位置に保持できる。
【００４２】
窓６１を最大に開けたとき、図５に示されるように、内挿部材２のラチェット爪４近傍の位置に形成された突起３２が外筒１先端付近に形成された突起３３に当り、伸長動作が止められる。そのとき、第１カム６が爪部２０を強制的に非係合方向に押し動かし、ついには三角突起２２が鋼球２８を乗り越え、鋼球２８の外側（図中右側）へ押し出される。この状態で、ラチェット爪４は鋼球２８によって非係合位置、すなわち爪部２０がラチェット歯３に係合し得ない位置に保持される。
【００４３】
そののち、前記窓６１から手を離すと、あるいは窓６１を軽く引き下げると、ラチェット爪４はラチェット歯３と一切係合しないので（図７参照）、窓６１は閉方向に動き、図６に示されるように、前記ロック機構において、係止体４６の係止部４６ａが突起部１ｃに係止されるので、前記窓６１は全開位置にロックされる。さらにもう一度、窓６１を開ければ、前述のようにロック機構のロックが解除されて窓６１を閉めることができる。
【００４４】
図７に示されるように、前記窓６１が閉まるにつれて内挿部材２が外筒１に収容される方向に移動するとき、内挿部材２はブレーキ部４１のブレーキブロック４２に接触して摩擦制動を受け、適度に減速される。それにより、窓６１を静かに閉めることができ、上開きの窓や蓋に全閉時の衝撃がはたらくのを防止することができる。内挿部材２は、ブレーキブロック４２のテーパ面４２ａに接触して少し減速し、平坦面４２ｂに接触してさらに減速するため、滑らかに減速することができる。また、内挿部材２の減速を強めるか、または弱めたいときには前記回転ツマミ４２を回転させてブレーキブロック４２の位置を調整すればよい。
【００４５】
ラチェット爪４が非係合位置にある場合も前記と同様に、非係合位置から外れる方向に移動すればするほど、ラチェット爪４を非係合位置へ戻そうとする弾発手段５（すなわち、圧縮コイルバネ２９）の付勢力が増加し、ラチェット爪４を安定して非係合位置に保持することができる。
【００４６】
そして、窓６１がほぼ閉じられた状態になると、図８に示されるように、カムフォロアー２１が第２カム７に当接して、爪部２０を強制的に係合位置へ押し動かすので元の状態（図３参照）に復帰する。
【００４７】
なお、本実施の形態の開閉器は前述の図１２〜１５の取付状態においても、同様に作動して前記窓６１を開閉、保持することができる。
【００４８】
また、本発明のブレーキ部は、内挿部材を外筒に収容する方向に移動したときに内挿部材を減速させることができるものであれば、いかなる態様も採用することができる。したがって、前述の位置調整可能なブレーキブロック４２の代わりに外筒の底面または側面を内方に張り出して内挿部材と接触できるようにしてもよい。
【００４９】
本実施の形態では、内挿部材２をほぼ最長位置まで引き出したときに内挿部材２の伸長を止める手段は、一対の突起３２、３３だけでなく、全開時のロック機構の係止体４６および当接体１ｂも、当該伸長防止手段として機能を奏することができる。したがって、全開時のロック機構を備えていれば、前記突起３２、３３を省略しても内挿部材２の伸長を防止することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼球と圧縮コイルバネとからなる弾発手段を採用することにより、従来の板バネからなる弾発手段と比較して変形、疲労および磨耗の心配がなく、大幅に耐久性を向上することができる。
【００５１】
さらに、本発明の戸当りはブレーキ部を備えているため、上開きの窓や蓋を静かに閉めることができる。したがって、ノートパソコンなどの上開きの蓋内部の電子部品に衝撃を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窓等開閉器の一実施の形態にかかわる分解斜視図である。
【図２】図１のブレーキ部の要部拡大図である。
【図３】図１の開閉器の一部部分断面平面図である。
【図４】図１の開閉器の動作を示す動作説明図である。
【図５】図１の開閉器の動作を示す動作説明図である。
【図６】図１の開閉器の動作を示す動作説明図である。
【図７】図１の開閉器の動作を示す動作説明図である。
【図８】図１の開閉器の動作を示す動作説明図である。
【図９】本発明の窓等開閉器の他の実施の形態にかかわる要部拡大斜視図である。
【図１０】従来の開閉器の一部部分断面平面図である。
【図１１】図１０の開閉器の動作を示す平面図である。
【図１２】図１０の開閉器を窓に取り付けた状態の断面図である。
【図１３】図１０の開閉器を窓に取り付けた状態の断面図である。
【図１４】図１０の開閉器を窓に取り付けた状態の断面図である。
【図１５】図１０の開閉器を窓に取り付けた状態の断面図である。
【符号の説明】
１ 外筒
２ 内挿部材
３ ラチェット歯
４ ラチェット爪
５ 弾発手段
６ 第１カム
７ 第２カム
２８ 鋼球
２９ 圧縮コイルバネ
４１ ブレーキ部

Claims (4)

1. （ａ）窓等を蝶番によって当該窓等の枠に回転自在に取りつけた窓等開閉器であって、
   （ｂ）外筒と、
   （ｃ）前記外筒内に摺動自在に収容された内挿部材と、
   （ｄ）外筒に形成されたラチェット歯と、
   （ｅ）内挿部材に回転自在に取りつけられ、内挿部材の伸長動作時において、伸長方向にはラチェット歯を乗り越え、縮小方向にはラチェット歯に掛止するラチェット爪と、
   （ｆ）その当接部により、前記ラチェット爪をラチェット歯に対し係合方向に付勢し、また非係合位置に保持するための弾発手段と、
   （ｇ）前記外筒の先端部に形成された、前記ラチェット爪を非係合位置に強制回転させる第１カムと、
   （ｈ）前記外筒の基端部に形成された、ラチェット爪を係合位置に強制回転させる第２カムとからなり、
   前記第１カムと第２カムとによる回転によって、ラチェット爪の後端が前記弾発手段の当接部を乗り越えうるように構成され、
   前記弾発手段が、前記当接部である鋼球と、該鋼球を前記ラチェット爪の側面に押圧する方向へ付勢する圧縮コイルバネとからなり、
   前記内挿部材を前記外筒に収容する方向に摺動させるときに、当該内挿部材に制動力を与えて減速させる制動手段を備え、前記制動手段が、前記内挿部材に接触し得るブレーキブロックと、当該ブレーキブロックの前記内挿部材に対する距離を調整するための調整機構とからなり、当該ブレーキブロックにテーパ面と平坦面とが形成されてなる窓等開閉器。
2. 前記内挿部材を前記外筒から所定の長さだけ引き出したときに前記内挿部材の伸長を止める手段を備えてなる請求項１記載の窓等開閉器。
3. 前記内挿部材に回転自在に取り付けられた係止部を有する係止体と、前記外筒に設けられた、前記係止体に当接しうる当接体と、前記外筒の前記当接体よりも下方の位置に設けられた、前記係止体の係止部を係止するための突起とからなるロック機構を具備してなる請求項１または２記載の窓等開閉器。
4. 前記係止体に回転方向の制動力を与える付勢手段を備えてなる請求項３記載の窓等開閉器。

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