JP4383722B2 - 開口部開閉装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部を開閉する開口部開閉装置に関する。特に、建物の天井に設けられた開口部を開閉するのに好適な開口部開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
建物内の照度や温度等の環境を調節するために、建物の固定屋根に窓(開口部)を形成し、窓を開閉する可動式屋根(開閉部材)を設ける方法が用いられている。
例えば、固定屋根に一対のレールを配置し、各レール上を転動可能な車輪を移動式屋根に取り付ける。そして、可動式屋根をレールに沿って開口部を全閉する全閉位置と開口部を全開する全開位置との間で移動させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
可動式屋根(開閉部材)をレールに沿って移動させる場合には、可動式屋根と固定屋根との間に間隙を設ける必要がある。
一方、可動式屋根を全閉位置に移動させた時に、建物内への雨水の浸入防止や気密性の確保等のために、可動式屋根と固定屋根との間の間隙をシールする必要がある。
ここで、全閉位置において、可動式屋根を固定屋根の方向に移動させ、可動式屋根と固定屋根との間の間隙を小さくすることができれば、可動式屋根と固定屋根との間の間隙をシールするのが容易である。
しかしながら、例えば、広い室内を有する建物の可動式屋根をガラスで構成する場合には、可動式屋根が大きくなるとともに、重くなるため、一方のレールに複数の車輪を当接させて可動式屋根を支持する必要がある。また、可動式屋根がガラスで構成されている場合には、可動式屋根が変形するとガラスが割れる可能性がある。
このため、従来では、大きくて重い可動式屋根を、全閉位置において固定屋根の方向に移動させて、可動式屋根と固定屋根との間の間隙を小さくすることができなかった。
そこで、本発明は、開閉部材の変形を防止しながら、全閉位置で開閉部材と固定部材との間の間隙を小さくすることができる開口部開閉装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの可動式屋根の開口部開閉装置である。
請求項1に記載の可動式屋根の開口部開閉装置では、第1群及び第2群の各グループを構成する回転部材がそれぞれ当接可能な第1及び第2の案内部材には、開閉部材が全閉位置に位置する時に第1群及び第2群の各グループを構成する各回転部材が存在する位置に凹部が設けられている。これにより、全閉位置で、開閉部材を固定部材の方向に移動させ、開閉部材と固定部材の間の間隙を小さくすることができる。この時、各凹部の形状をほぼ同一にすることにより、開閉部材を固定部材の方向に移動させる際に、開閉部材が変形することがない。また、第1群及び第2群の各々の回転部材は、複数の回転部材によりそれぞれ構成される複数のグループに分けられ、第1群及び第2群の各々において、各グループを構成する複数の回転部材の間隔を異ならせるとともに、一つのグループを構成する複数の回転部材の間隔を別のグループを構成する複数の回転部材の間隔と異ならせることにより、開閉部材が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、第1群及び第2群の各グループを構成する複数の回転部材の全てが同時には凹部と対向しないように配置されている。これにより、開閉部材は、全閉位置と全開位置の間を移動中は、隣り合うグループを構成する回転部材間の最大間隔以下の間隔、すなわち、設定間隔内で支持される。したがって、開閉部材が大きくて重い場合であっても、開閉部材が全閉位置と全開位置の間を移動する時に開閉部材が変形することがない。
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの可動式屋根の開口部開閉装置である。
請求項2に記載の可動式屋根の開口部開閉装置では、開閉部材の移動方向に平行に、開口部の両側に当接部材が配設されており、開閉部材には、各当接部材の側面に当接するシール部材が、開閉部材の移動方向に沿って設けられている。これにより、開閉部材が全閉位置で固定部材側に移動する場合であっても、簡単な構成で開閉部材と固定部材との間をシールすることができる。
また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの可動式屋根の開口部開閉装置である。
請求項3に記載の可動式屋根の開口部開閉装置では、シール部材は、各当接部材の両側面に当接する。これにより、より確実に開閉部材と固定部材との間をシールすることができる。
また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの可動式屋根の開口部開閉装置である。
請求項4に記載の可動式屋根の開口部開閉装置では、凹部は、開閉部材の全開位置側に形成された開側傾斜部と、開閉部材の全閉位置側に形成され、開側傾斜部の傾きより大きな傾きに設定されている閉側傾斜部を有している。これにより、開閉部材を全閉位置に確実に位置決めすることができるとともに、回転部材を全閉位置と全開位置の間で容易に移動させることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の一実施の形態を、図1〜図4に示す。本実施の形態は、建物の固定屋根に設けられたレールに沿って可動式屋根を移動させることによって、固定屋根に設けられた窓を開閉する可動式屋根装置に本発明を適用したものである。
なお、図1は本実施の形態の平面図、図2は図1のII−II線矢視図、図3は駆動機構の概念図、図4はレールに設けられる凹部の形状及び配設状態を示す図である。
なお、以下では、レールの長さ方向(可動式屋根20の移動方向)(図1では左右方向、図2では紙面の表裏方向)を「移動方向」、レールを結ぶ方向(図1では上下方向、図2では左右方向)を「横方向」、可動式屋根と固定屋根との間の距離が変化する方向(図1では紙面の表裏方向、図2では上下方向)を「縦方向」という。
【0006】
図1、図2に示すように、建物の天井に配設されている固定屋根10には、窓11が設けられている。また、固定屋根10には、窓11に沿って、一対のレール12a、12bが移動方向に沿って設けられている。さらに、固定屋根10には、レール12a、12bと平行(移動方向)に、当接部材15a、15bが設けられている。当接部材15a、15bは、例えば、スチールにより形成される。
【0007】
窓11を開閉する可動式屋根20は、少なくとも開口部11の大きさより大きい本体部21を有している。
本体部21は、枠体と、枠体に取り付けられたガラスにより構成されている(いずれも図示省略)。本体部21がガラスにより構成されている場合には、建物内が明るくなる。
【0008】
また、本体部21の下部(図2の下方)には、固定屋根10に設けられているレール12a、12bに対応させて車輪支持部31、41が設けられている。
車輪支持部31には、支持軸32aを介して車輪33aが回転可能に支持されている。同様に、車輪支持部41にも、支持軸42aを介して車輪43aが回転可能に支持されている。図2に示す実施の形態では、車輪は、外周部が、移動方向から見て断面略コ字状に形成されている。
なお、図2では、支持軸32a、42a、車輪33a、43aしか記載されていないが、支持軸及び車輪は、図4に示すように複数設けられている(この点については後述する)。そして、車輪支持軸31に支持される車輪はレール12aに当接可能(レール12a上を転動可能)であり、車輪支持軸41に支持される車輪はレール12bに当接可能(レール12b上を転動可能)である。図2に示す実施の形態では、断面略コ字状に形成されている車輪の外周部の凹部にレールが挿入されている。これにより、車輪、したがって、可動式屋根の横方向への移動が規制されている。
車輪支持部31、41は、移動方向に長い1つの支持部により構成してもよいし、移動方向に沿った複数の支持部により構成してもよい。複数の支持部により構成する場合、個々の車輪毎に支持部を設けてもよいし、後述するグループ毎に支持部を設けてもよい。
【0009】
さらに、本体部21の下部(図2の下方)には、固定屋根10に設けられている当接部材15a、15bに対応させて、シール部材支持部34、35、44、45が移動方向に設けられている。
シール部材支持部34、35は、当接部材15aに対して横方向両側に位置するように設けられている。そして、シール部材保持部34、35には、当接部材15aの横方向の側面とそれぞれ当接可能なシール部材36、37がボルトや接着剤等の取付手段によって取り付けられている。
同様に、シール部材支持部44、45も、当接部材15bに対して横方向両側に位置するように設けられている。そして、シール部材支持部44、45にも、当接部材15bの横方向の側面とそれぞれ当接可能なシール部材46、47が取付手段によって取り付けられている。
シール部材36、37、46、47は、例えば、エチレンプロピレンゴム等の弾性変形可能な弾性材料により形成される。シール部材36、37、46、47が弾性変形可能であることにより、可動式屋根20が移動方向及び縦方向に移動した場合、さらに、シール部材36、37、46、47が弾性変形可能な範囲内で横方向に移動した場合でも、シール部材36、37、46、47は当接部材15a、15bと当接した状態を保つ。すなわち、シール作用を保持する。
なお、シール部材保持部34、35、44、45は、移動方向に長い1つの保持部により構成してもよいし、複数の保持部により構成してもよい。
また、当接部材15a、15b及びシール部材36、37、46、47は、可動式屋根20が全閉位置(例えば、図1の実線で示す、窓11が全閉される位置)と、全開位置(例えば、図1の一点差線で示す、窓11が全開される位置)の間を移動する際に、シール部材36、37、46、47と当接部材15a、15bとの当接状態が保持されるように構成するのが好ましい。
【0010】
本実施の形態では、固定屋根10が本発明の固定部材に対応し、窓11が本発明の開口部に対応し、可動式屋根20が本発明の開閉部材に対応し、レール12a、12bが本発明の案内部材に対応し、車輪33a、43aが本発明の回転部材に対応する。
【0011】
次に、可動式屋根20の駆動機構について説明する。可動式屋根20の駆動機構としては、種々の駆動機構を用いることができる。
例えば、モータ等によって車輪33a、43aを駆動する車輪駆動式を用いることができる。この方法を用いる場合には、可動式屋根に電源装置を搭載するか、固定屋根にトロリー線を設けるとともに、可動式屋根にトロリー線と摺動する摺動部材を設ける必要がある。
または、牽引ロープ等の牽引部材を用いて可動式屋根に駆動力を付与する牽引駆動式を用いることができる。
本実施の形態では、後述するように、レール12a、12bの、車輪が当接する面側に凹部を形成し、可動式屋根を全閉位置で縦方向(可動式屋根20と固定屋根10との間の間隙を小さくする方向)に移動させており、また、レール12a、12bに形成する凹部が傾斜部を有している。このため、可動式屋根20の駆動機構としては、牽引駆動式を用いるのが好ましい。
【0012】
牽引駆動式の駆動機構の概念図を図3に示す。
可動式屋根20に、牽引部材、例えば、牽引ロープの一端側を固定する固定部を設ける。固定部は、1つ設けてもよいし、移動方向両側に1対または複数対設けてもよい。図3に示す駆動機構では、横方向に2対の固定部を設けている。なお、図3には、1対の固定部51a、54aしか図示していない。
固定部51a、54aに、牽引ロープ52a、55aの一端側を固定する。同様に、図示していない他の一対の固定部に、牽引ロープ52b、55bの一端側を固定する。
牽引ロープ52a、52bの他端側は、巻取/巻戻ドラム53a、53bに固定する。同様に、牽引ロープ55a、55bの他端側は、ローラー56a、56bを介して巻取/巻戻ドラム57a、57bに固定する。
一方側の巻取/巻戻ドラム53aと57aをベルト等の連結手段で連結する。同様に、他方側の巻取/巻戻ドラム53aと57aを連結手段で連結する。
また、一方側の巻取/巻戻ドラム53aと他方側の巻取/巻戻ドラム53b(または、57aと57b)をカウンターシャフト58で連結する。
さらに、いずれかの巻取/巻戻ドラム(例えば、巻取/巻戻ドラム57a)に駆動モータ等の駆動装置を取り付ける。
これにより、駆動モータによって巻取/巻戻ドラム57aを回転させることによって、横方向に配置された各対の牽引ロープ52a、55a、52b、55bの巻き取り/巻き戻し長さを同一とすることができる。
【0013】
次に、レール12a、12bに形成する凹部について図4により説明する。
例えば、開口面積が広い窓を開閉する可動式屋根をガラスで構成する場合、可動式屋根(例えば、本体部の枠体)にひずみや変形が発生すると可動式屋根に取り付けられているガラスが割れる可能性がある。したがって、このような可動式屋根を用いる場合には、レール12aまたは12bそれぞれに当接可能な車輪の数を3以上とし、車輪の間隔(支持間隔)を設定間隔以内にとして可動式屋根にひずみや変形が発生しないようにする必要がある。
本実施の形態では、図4に示すように、レール12aに当接可能な車輪として、3以上の車輪33a〜33kが設けられている。レール12bに当接可能な車輪も、同様に設けられている。
なお、本実施の形態では、レール12aに当接可能な車輪が本発明の第1群の回転部材に対応し、レール12bに当接可能な車輪が本発明の第2郡の回転部材に対応する。
【0014】
また、本実施の形態では、可動式屋根20を、全閉位置で、可動式屋根20と固定屋根10との間の間隙が小さくなる方向(縦方向)(図2及び図4では下方向)に移動(下降)させるために、レール12a、12bの、車輪33a〜33kが当接可能な面に凹部を形成している。
すなわち、図4に示すように、レール12aには、可動式屋根20が全閉位置(例えば、図1の実線で示す位置)に位置する時に、可動式屋根20に設けられている各車輪33a〜33kが存在する位置に、それぞれ各車輪33a〜33kが落下可能(落ち込み可能)な凹部13a〜13kが形成されている。
各凹部13a〜13kは同じ形状に形成されている。例えば、図4に示されている凹部13aのように、可動式屋根20の前閉位置側(図4では左側)に形成された閉側傾斜部13a1、凹部13aの底部を構成する平坦部13a2、可動式屋根20の全開位置側(図4では右側)に形成された開側傾斜部13a3を有している。閉側傾斜部13a1は、凹部13aに落下した(落ち込んだ)車輪33aが前閉位置側に移動するのを阻止するストッパとして働くため、大きい傾きを有している。一方、開側傾斜部13a3は、可動式屋根がレール12aの上面から凹部13aの平坦部13a2に下降(落下)する時または凹部13aの平坦部13a2からレール12aの上面に上昇する時に急激に下降または上昇するのを抑制するため、また、小さい駆動力で上昇または下降させることができるようにするために、閉側傾斜部13a1の傾きより小さい傾きを有している。
例えば、凹部13aの平坦部13a2の深さは約2cmに設定され、開側傾斜部13a3の傾き角は約6度(開側傾斜部13a3の長さが約20cm)に設定される。
【0015】
ところで、レール12aに、可動式屋根20が全閉位置に位置する時に各車輪33a〜33kが存在する位置に凹部13a〜13kを形成した場合、可動式屋根20を全閉位置と全開位置の間で移動させる際に、各車輪は凹部13a〜13hが形成されている位置を通過する。通常は、最も全開方向側に設けられている車輪33kは、凹部を通過することはない。
ここで、例えば、車輪33d〜車輪33fが同時に凹部13g〜13iが形成されている位置を通過すると、車輪33d〜33fとレール12aとの当接が解除される。このような場合には、レール12aと当接している車輪33cと33gの間隔が広くなるため、可動式屋根の重量等により可動式屋根20にひずみまたは変形が発生する可能性がある。特に、レール12a、12bに当接する車輪が1つしか存在しない場合には可動式屋根20にひずみや変形が発生する可能性が非常に高くなる。
【0016】
本実施の形態では、レール12a、12bにそれぞれ当接可能な複数の車輪を、2以上の車輪により構成される複数のグループに分ける。そして、可動式屋根20が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、各グループそれぞれの少なくとも1つの車輪が各凹部に対向しないように、レール12a、12bにそれぞれ当接可能な各車輪と各凹部を配設している。
この場合、隣り合うグループそれぞれのいずれか1つの車輪のみがレールに当接した状態となった場合でも、レールに当接している車輪間の間隔が設定間隔以内となる条件を満足するように各車輪を複数のグループに分けるのが好ましい。図4に示す実施の形態では、レール12aに当接可能な車輪33a〜33kの中で、車輪33a〜33cをグループA、車輪33d〜33fをグループB、車輪33g〜33iをグループC、車輪33j、33kをグループDに分けている。そして、レール12aに当接可能な車輪33a〜33kと各凹部13a〜13kを、可動式屋根20が全閉位置と全開位置の間で移動中に、各グループA〜Dの少なくとも1つの車輪がレール12aに形成される凹部13a〜13kに対向しないように配設している。
図4に示す数値は、このような条件を満足するように車輪33a〜33kと凹部13a〜13kを配設した例を示している。
なお、各車輪33a〜33kを可動式屋根20に支持する方法としては、個々に支持する方法を用いてもよいし、各グループ毎に支持する方法を用いてもよい。
【0017】
以上のように、本実施の形態では、可動式屋根が全閉位置に位置する時に、可動式屋根に設けられている各車輪が存在する位置に、各車輪が落下可能な凹部が設けられている。これにより、全閉位置で、可動式屋根を可動式屋根と固定屋根との間の間隙が小さくなる方向に移動させることができ、可動式屋根と固定屋根との間のシールが容易となる。
ここで、凹部には、全閉位置側に傾きが大きい閉側傾斜部が形成されているため、可動式屋根を全閉位置に確実に位置決めすることができる。また、凹部には、全開位置側に傾きが小さい開側傾斜部が形成されているため、可動式屋根のレール上からの下降移動及び全閉位置からレール上への上昇移動がスムーズであり、可動式屋根にひずみや変形が発生するのを防止することができる。
また、各レールに当接可能な複数の車輪を2以上の車輪により構成される複数のグループに分けている。そして、可動式屋根が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、各グループそれぞれの少なくとも1つの車輪が凹部と対向しないように配設している。これにより、可動式屋根が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、移動式屋根が常に設定間隔以内の間隔で支持されるため、可動式屋根にひずみや変形が発生するのを防止することができる。
【0018】
本発明は、実施の形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
例えば、実施の形態では、第1群及び第2群の回転部材をグループに分け、開閉部材が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、各グループそれぞれの少なく1つの回転部材が各凹部と対向しないように各回転部材と各凹部を配設したが、各回転部材と凹部の配設方法はこれに限定されない。例えば、開閉部材が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、第1群及び第2群それぞれの少なくとも2つの回転部材が各凹部に対向しないように配設する方法を用いることもできる。この場合でも、開閉部材は、第1案内部材及び第2案内部材に対してそれぞれ少なくとも2箇所で支持されるため、開閉部材にひずみや変形が発生するのを防止することができる。
また、第1及び第2案内部材に形成する凹部の形状は、図4に示した形状に限定されない。
また、当接部材の両側面に当接可能なシール部材を設けたが、シール部材は当接部材の一方の側面にのみ当接可能なシール部材を用いてもよい。
また、移動方向前後のシール方法としては、当接部材とシール部材の当接を利用する方法や、公知の種々のシール方法を用いることができる。
また、シール方法として、開閉部材にゴム等の弾性部材(例えば、エアタイトゴム)を設けるとともに、開閉部材が全閉位置に位置する時に開閉部材に設けた弾性部材と対向する位置にゴム等の弾性部材(例えば、エアタイトゴム)を設ける方法を用いることもできる。この場合には、全閉位置で、開閉部材が、開閉部材と固定部材との間の間隙が小さくなる方向に移動すると、開閉部材及び固定部材に設けられている弾性部材が圧接することによって、開閉部材と固定部材の間が自動的にシールされる。
また、実施の形態では、全開位置に最も近いグループ(図4ではグループD)も2以上の回転部材で構成したが、全開位置に最も近い回転部材は、全閉位置と全開位置の間で凹部と対向することがないため、全開位置に最も近いグループは1つの回転部材で構成してもよい。
また、2つの案内部材により開閉部材を案内したが、案内部材の数は3以上でもよい。この場合、回転部材は、各案内部材に対応して設けられる。
また、ガラスで構成された開閉部材を用いる場合について説明したが、本発明は、ガラス以外の種々の材料で構成される開閉部材を用いる場合にも適用することができる。
また、固定部材や開閉部材の形状や構造等は種々変更可能である。
また、開閉部材の駆動機構としては種々の駆動機構を用いることができる。
また、本発明は、建物の固定屋根に設けられた窓以外の種々の開口部を開閉する開口部開閉装置として用いることができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜5に記載の開口部開閉装置を用いれば、開閉部材の変形を防止しながら、全閉位置で開閉部材と固定部材との間の間隙を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の平面図である。
【図2】図1のII−II線矢視図である。
【図3】本発明の一実施の形態の駆動機構の概念図である。
【図4】本発明の一実施の形態の凹部の構成及び配設状態を示す図である。
【符号の説明】
10 固定屋根(固定部材)
11 窓(開口部)
12a、12b レール(案内部材)
15a、15b 当接部材
20 移動式屋根(開閉部材)
33a〜33k、43a 車輪(回転部材)
36、37、46、47 シール部材
13a〜13k 凹部
Claims (4)
- 第1及び第2の案内部材と、第1の案内部材に当接可能な第1群の回転部材と、第2の案内部材に当接可能な第2群の回転部材を回転可能に支持し、全閉位置と全開位置との間で第1及び第2の案内部材に沿って移動可能な開閉部材とを備える可動式屋根の開口部開閉装置であって、
第1群及び第2群の各々の回転部材は、複数の回転部材によりそれぞれ構成される四つのグループに分けられ、第1及び第2の案内部材には、開閉部材が全閉位置に位置する時に第1群及び第2群の各グループの各回転部材が存在する位置に凹部が設けられており、第1群及び第2群の各々において、各グループを構成する複数の回転部材の間隔を異ならせるとともに、一つのグループを構成する複数の回転部材の間隔を別のグループを構成する複数の回転部材の間隔と異ならせることにより、開閉部材が全閉位置と全開位置の間を移動する時に、第1群及び第2群の各グループを構成する複数の回転部材の全てが同時には凹部と対向しないように配置されており、前記四つのグループのうち、全閉位置側に配置された二つのグループ間の回転部材間最短距離及び全開位置側に配置された二つのグループ間の回転部材間最短距離より、全閉位置側に配置された一つのグループ及び全開位置側に配置された一つのグループを除く隣接する二つのグループ間の回転部材間最短距離を短く設定した、
可動式屋根の開口部開閉装置。 - 請求項1に記載の可動式屋根の開口部開閉装置であって、開閉部材の移動方向に平行に、開口部の両側に当接部材が配設されており、開閉部材には、各当接部材の側面に当接するシール部材が、開閉部材の移動方向に沿って設けられている可動式屋根の開口部開閉装置。
- 請求項2に記載の可動式屋根の開口部開閉装置であって、シール部材は、各当接部材の両側面に当接する可動式屋根の開口部開閉装置。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の可動式屋根の開口部開閉装置であって、凹部は、開閉部材の全閉位置側に形成された閉側傾斜部と、開閉部材の全開位置側に形成された開側傾斜部とを有し、閉側傾斜部の傾きが開側傾斜部の傾きより大きく設定されている可動式屋根の開口部開閉装置。
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