JP4900038B2 - 窓開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、窓枠に取り付けられた障子を室外側へ開くことができる窓に用いられる窓開閉装置に関するものである。

突出し窓、片開き窓、横すべり出し窓又は縦すべり出し窓等のような、窓枠内に組み込まれた障子を室外側へ開くことができる窓に用いられる窓開閉装置には、障子を開閉する操作を風圧に抗して可能とする操作力が必要とされるとともに、突風が吹いても障子を開いた状態を保持することができる構造が必要とされる。
このような要求に応えることができるとともに、室内側に設けたオペレータハンドルにより障子の開閉を操作することができる窓開閉装置として、オペレータハンドル（把持部）に連結され略室内外方向に延びる操作軸、操作軸と同軸に固定されたウォーム、ウォームに噛み合い垂直軸まわりに回転するウォームホイール、ウォームホイールと一体化され室外方向水平面内に延びる回転アーム及び回転アームと障子とを連結する連結アームからなり、オペレータハンドルを回転する小さなトルクにより大きな操作力が得られるとともに、障子を開いた状態では、ウォームホイールからウォームを回すことができない特徴（セルフロック）を利用して、障子を開いた状態を保持することができるもの（例えば、特許文献１参照。）が広く使用されている。

特開平１１−２２３０６７号公報（図１−３）

特許文献１のような構成の窓開閉装置は、上記のような特徴を有するものであるが、例えば窓の横幅が狭い横すべり出し窓等に対しては、回転アームと障子との取付部等が窓枠に干渉して窓開閉装置を構成することができない場合や、所望の開口量（障子の開き角）を確保することができない場合がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、窓の幅が狭い構成における下枠若しくは上枠又は窓の高さが低い構成における縦枠に取り付けて使用することができるとともに開口量（障子の開き角）を比較的大きくすることができる窓開閉装置を提供する点にある。

本発明に係る窓開閉装置は、前記課題解決のために、窓枠に取り付けられた障子を室外側へ開くことができる窓を開閉する窓開閉装置であって、前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠に取り付けられた垂直軸又は水平軸まわりに揺動し、室外方向水平面内又は垂直面内に延びる第１揺動アームと、前記下枠若しくは上枠又は縦枠により基端が垂直軸又は水平軸まわりに揺動可能に支持された第２揺動アームと、該第２揺動アームに対して長手方向にスライド可能にガイド手段により支持されて該アームから離れる方向に延び、遊端に前記障子を操作する操作部が設けられたスライドアームとを備え、前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢結してなるものである。

ここで、前記第２揺動アームの中間部分に長手方向に延びる長孔を形成し、前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢支する垂直又は水平の支軸を前記第２揺動アームの長孔に内挿してなると好ましい。

また、前記ガイド手段が、前記スライドアーム又は第２揺動アームの側端部を折り曲げたものであり、前記スライドアームの折曲片の内側に前記第２揺動アームを挿入又は前記第２揺動アームの折曲片の内側に前記スライドアームを挿入してなると好ましい。

さらに、前記ガイド手段が、前記長孔の長手方向前後に内挿された、前記支軸及び前記スライドアームに突設された突片であると好ましい。

さらにまた、前記第１揺動アームの基端にウォームホイールを設け、該ウォームホイールに噛み合い略室内外方向に延びるウォーム及び該ウォームの室内側に同軸に固定された操作軸を略室内外方向軸まわりに回転可能に、前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠により支持し、前記操作軸の室内側に連結されたオペレータハンドルを操作することにより前記障子を開閉すると好ましい。

本発明に係る窓開閉装置によれば、窓枠に取り付けられた障子を室外側へ開くことができる窓を開閉する窓開閉装置であって、前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠に取り付けられた垂直軸又は水平軸まわりに揺動し、室外方向水平面内又は垂直面内に延びる第１揺動アームと、前記下枠若しくは上枠又は縦枠により基端が垂直軸又は水平軸まわりに揺動可能に支持された第２揺動アームと、該第２揺動アームに対して長手方向にスライド可能にガイド手段により支持されて該アームから離れる方向に延び、遊端に前記障子を操作する操作部が設けられたスライドアームとを備え、前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢結してなるので、障子を閉じた状態では第２揺動アームの基端からスライドアーム遊端の操作部までの長さが短くなり、障子を開いた状態では前記長さが長くなるため、窓の幅（下枠及び上枠の幅）が狭い構成における下枠若しくは上枠又は窓の高さが低い構成における縦枠に取り付けて使用することができるとともに開口量（障子の開き角）を比較的大きくすることができる。

また、前記第２揺動アームの中間部分に長手方向に延びる長孔を形成し、前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢支する垂直又は水平の支軸を前記第２揺動アームの長孔に内挿してなると、前記効果に加え、第１揺動アームとスライドアームとを枢支する支軸が第２揺動アームの長孔に内挿されるため、第２揺動アームに対するスライドアームのスライド動作が安定するとともに、第１揺動アーム、第２揺動アーム及びスライドアーム全体の厚みを小さくすることができる。

さらに、前記ガイド手段が、前記スライドアーム又は第２揺動アームの側端部を折り曲げたものであり、前記スライドアームの折曲片の内側に前記第２揺動アームを挿入又は前記第２揺動アームの折曲片の内側に前記スライドアームを挿入してなると、前記効果に加え、鋼板のプレス加工等によりスライドアーム又は第２揺動アームと一体にガイド手段を構成することができ、ガイド手段が極めて簡素な構成となるためコストを低減することができる。

さらにまた、前記ガイド手段が、前記長孔の長手方向前後に内挿された、前記支軸及び前記スライドアームに突設された突片であると、前記効果に加え、スライドアームに突片を設けるのみの構成により、第２揺動アームの長孔を利用してガイド手段を構成することができるため、ガイド手段が極めて簡素な構成となるためコストを低減することができる。

また、前記第１揺動アームの基端にウォームホイールを設け、該ウォームホイールに噛み合い略室内外方向に延びるウォーム及び該ウォームの室内側に同軸に固定された操作軸を略室内外方向軸まわりに回転可能に、前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠により支持し、前記操作軸の室内側に連結されたオペレータハンドルを操作することにより前記障子を開閉すると、前記効果に加え、簡素かつコンパクトなウォーム及びウォームホイールによる減速機構により、オペレータハンドルを回転する小さなトルクにより大きな操作力を得ながら風圧に抗して障子を開閉することができるとともに、ウォーム及びウォームホイールのセルフロックを利用して、例えば突風が吹いても障子を開いた状態を保持することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、室内側から室外側へ向かう方向の前側を前、後側を後とし、左右は前方に向かっていうものとし、室内側から見た図を正面図とする。

実施の形態１．
図１〜図５は、本発明の実施の形態１に係る窓開閉装置の説明図であり、図１は本発明の実施の形態１に係る窓開閉装置が用いられた開閉窓を室外側から見た図、図２は同開閉窓の障子を閉じた状態を示す縦断右側面図、図３は同開閉窓の障子を閉じた状態を示す横断平面図、図４は本発明の実施の形態１に係る窓開閉装置の構成を示す平面図、図５は開閉機構を構成するアームの分解斜視図であり、図４（ａ）は障子を閉じた状態を、図４（ｂ）は障子を開いた状態を示している。

図１〜図３に示す開閉窓１は、窓開閉装置２により窓枠３に取り付けられた障子４を室外側へ開くことができるものであり、横幅が狭い横すべり出し窓を例として示している。
図１に示すように、窓枠３は上枠３Ｕ及び下枠３Ｌ並びに左右の縦枠３Ｓ，３Ｓにより、障子４は上框４Ｕ及び下框４Ｌ並びに左右の縦框４Ｓ，４Ｓ及び前後２枚のガラス４Ｇ，４Ｇ（図２及び図３参照。）等により構成され、左右の縦枠３Ｓ，３Ｓと左右の縦框４Ｓ，４Ｓとの間に取り付けられた左右のステー５，５（図２参照。）により障子４は窓枠３によりにより支持されているため、窓枠３内に組み込まれた障子４（図１参照。）を前側（室外側）へ開くことができる（図２及び図３参照。）。

窓開閉装置２は、窓枠３の下枠３Ｌに添設され、下枠３Ｌに取付ねじ９，…（図２参照。）により固定されたブラケット７、ブラケット７の略中央に取付ねじ１０，１０（図３参照。）により固定された基体８、基体８に支持されて略前後方向（室内外方向）に延びる操作軸１２、操作軸１２の後側（室内側）に連結されたオペレータハンドル１１、操作軸１２の前側に同軸に固定されたウォーム１３Ａ、ウォーム１３Ａに噛み合い、通孔２１Ａに基体８に固定された垂直軸であるピン１４が挿入され該垂直軸まわりに揺動するウォームホイール１３Ｂ、ウォームホイール１３Ｂと基端２１ａが一体化された、前方水平面内に延びる第１揺動アーム２１、基端２２ａ側の通孔２２Ａにブラケット７に固定された垂直軸であるピン１５が挿入され該垂直軸まわりに揺動可能にブラケット７により支持され、中間部分に長手方向に延びる長孔１９が形成された第２揺動アーム２２、第２揺動アーム２２に対して長手方向にスライド可能に後述するガイド手段により支持されて第２揺動アーム２２から離れる方向に延び、遊端２３ｂに障子４を操作する操作部であるピン１８が設けられたスライドアーム２３等からなる。

図３に示すように、第１揺動アーム２１は、ブラケット７及び基体８を介して下枠３Ｌに取り付けられた垂直軸であるピン１４まわりに揺動し、第２揺動アーム２２は、ブラケット７を介して下枠３Ｌに取り付けられた垂直軸であるピン１５まわりに揺動し、スライドアーム２３は第２揺動アーム２２に対して長手方向にスライドする。
また、図５に示すように、第１揺動アーム２１の遊端２１ｂ上面には段付きピン１６が突設されており、段付きピン１６を第２揺動アーム２２の長孔１９に下側から挿入し、スライドアーム２３の基端２３ａの通孔２３Ａの上側から取付ねじ１７を段付きピン１６の螺孔１６Ａに螺合することにより、垂直支軸である段付きピン１６を第２揺動アーム２２の長孔１９に内挿した状態で、第１揺動アーム２１の遊端２１ｂとスライドアーム２３の基端２３ａとが枢結され、これらアーム２１，２３は垂直支軸（段付きピン１６）まわりに相対的に揺動可能となる。
このように、第１揺動アーム２１の遊端２１ｂとスライドアーム２３の基端２３ａとを枢支する垂直支軸（段付きピン１６）が第２揺動アーム２２の長孔１９に内挿されるため、第２揺動アーム２２に対するスライドアーム２３のスライド動作が安定するとともに、第１揺動アーム２１、第２揺動アーム２２及びスライドアーム２３全体の厚みを小さくすることができる。

ここで、スライドアーム２３の側端部は下側へ折り曲げられた後、さらに内側へ折り曲げられ、開口同士が対向する左右の略Ｌ字状の折曲片２０，２０が長手方向に形成され、これら折曲片２０，２０が前記ガイド手段を構成する。すなわち、折曲片２０，２０の内側２０Ａ，２０Ａに第２揺動アーム２２の遊端２２ｂを挿入することにより、前記ガイド手段である折曲片２０，２０によって、スライドアーム２３は第２揺動アーム２２に対して長手方向にスライド可能に支持される。
このような折曲片２０，２０により前記ガイド手段を構成することにより、鋼板のプレス加工等によりスライドアーム２３と一体に前記ガイド手段を構成することができ、前記ガイド手段が極めて簡素な構成となるためコストを低減することができる。
なお、第２揺動アーム２２の側端部を折り曲げた折曲片により前記ガイド手段を構成し、該折曲片の内側にスライドアーム２３を挿入する構成としてもよい。

図２及び図３に示すように、障子４の下部右側（下枠４Ｌ及び右側の縦枠４Ｓ）には障子側金具６が取り付けられ、障子側金具６には左右方向に延びる長孔６Ａが形成されているため、長孔６Ａ内にスライドアーム２３の遊端２３ｂに設けられた操作部であるピン１８を挿入することによりスライドアーム２３と障子側金具６とが連結され、開閉機構を構成するアーム２１，２２，２３によりピン１８が水平面内を移動すると、該ピン１８により障子側金具６を介して障子４が操作される。
すなわち、オペレータハンドル１１を回転軸Ａまわりに回転することにより、操作軸１２及びウォーム１３Ａが回転するため、該ウォーム１３Ａに噛み合うウォームホイール１３Ｂ及び第１揺動アーム２１が回転軸Ｂ（ピン１４）まわりに揺動し、第２揺動アーム２２及びスライドアーム２３が回転軸Ｃ（ピン１５）まわりに揺動するとともに、スライドアーム２３が第２揺動アーム２２に沿ってスライドするため、スライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８が水平面内を移動する。したがって、前記のとおりピン１８により障子側金具６を介して障子４が操作され、該障子４が開閉する。

このような窓開閉装置２の構成によれば、図４（ａ）に示す障子４を閉じた状態では、第１揺動アーム２１の遊端２１ｂとスライドアーム２３の基端２３ａとを枢支する垂直軸である段付きピン１６が、第２揺動アーム２２の長孔１９内の第２揺動アーム２２の基端２２ａ側に最も近づいた位置にあり、すなわち第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが最も短くなっている。
これに対して図４（ｂ）に示す障子４を開いた状態では、前記段付きピン１６が前記長孔１９内の第２揺動アーム２２の基端２２ａ側から最も離れた位置にあり、すなわち第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが最も長くなっている。
このように、図４（ｂ）の長さＬだけ、第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが伸縮する。
よって、窓開閉装置２は、障子４を閉じた状態（図４（ａ）参照。）では、第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが短いため、開閉窓１の幅（下枠３Ｌ及び上枠３Ｕの幅）が狭い構成における下枠３Ｌに取り付けて使用することができ、障子４を開いた状態（図４（ｂ）参照。）では、第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが長いため、開口量（障子４の開き角）を比較的大きくすることができる。

また、本発明の窓開閉装置２における第１揺動アーム２１、第２揺動アーム２２及びスライドアーム２３からなる開閉機構において、第１揺動アーム２１を揺動させる構成は、前記のようなウォーム１３Ａ及びウォームホイール１３Ｂを使用する構成に限定されるものではないが、ウォーム１３Ａ及びウォームホイール１３Ｂによる減速機構を使用する構成によれば、簡素かつコンパクトな減速機構により、オペレータハンドル１１を回転する小さなトルクにより大きな操作力を得ながら風圧に抗して障子４を開閉することができるとともに、ウォーム１３Ａ及びウォームホイール１３Ｂのセルフロックを利用して、例えば突風が吹いても障子４を開いた状態を保持することができる。

実施の形態２．
図６及び図７は、本発明の実施の形態２に係る窓開閉装置の説明図であり、図６は平面図、図７は開閉機構を構成するアームの分解斜視図であり、図６（ａ）は障子を閉じた状態を、図６（ｂ）は障子を開いた状態を示している。図６及び図７において、実施の形態１の図４及び図５と同一符号は同一又は相当部分を示しており、実施の形態２は実施の形態１と前記ガイド手段の構成のみが異なっている。

すなわち、実施の形態２では、第２揺動アーム２２の長手方向に延びる長孔１９が、実施の形態１よりも長く第２揺動アーム２２の遊端２２ｂ近くまで形成され、実施の形態１における前記ガイド手段であるスライドアーム２３の折曲片２０，２０がなく、スライドアーム２３には、その基端２３ａと遊端２３ｂとの中間部分に下方へ突出する垂直突片であるピン２４が取り付けられている。
そして、スライドアーム２３の長手方向の前後に位置する垂直突片（ピン２４）と垂直支軸（段付きピン１６）とが長孔１９に内挿されるため、これら垂直支軸（段付きピン１６）及び垂直突片（ピン２４）が前記ガイド手段を構成し、スライドアーム２３は第２揺動アーム２２に対して長手方向にスライド可能に支持される。
なお、スライドアーム２３及び第２揺動アーム２２は長手方向に相対的に移動し、垂直突片は長孔１９内をスライドするのみであるため、垂直突片は、必ずしもピン２４のような軸でなくてもよく、長孔１９に内嵌されて長孔１９内をスライドできる形状であればよい。

実施の形態１の構成と同様に、図６（ａ）に示す障子４を閉じた状態では、前記段付きピン１６及びピン２４が、第２揺動アーム２２の長孔１９内の第２揺動アーム２２の基端２２ａ側に最も近づいた位置にあり、すなわち第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが最も短くなっている。
これに対して図６（ｂ）に示す障子４を開いた状態では、前記段付きピン１６及びピン２４が前記長孔１９内の第２揺動アーム２２の基端２２ａ側から最も離れた位置（遊端２２ｂ側に最も近づいた位置）にあり、すなわち第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが最も長くなっている。
このように、実施の形態２の構成においても、図６（ｂ）の長さＬだけ、第２揺動アーム２２の基端２２ａからスライドアーム２３の遊端２３ｂのピン１８までの長さが伸縮するため、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
また、スライドアーム２３にピン２４を設けるのみの構成により、第２揺動アーム２２の長孔１９を利用して前記ガイド手段を構成することができるため、前記ガイド手段が極めて簡素な構成となるためコストを低減することができる。

以上においては、第２揺動アーム２２に長孔１９を形成する構成について説明したが、必ずしも第２揺動アーム２２に長孔１９を形成する必要はない。すなわち、第２揺動アーム２２に長孔１９を形成せずに、したがって該長孔がないため第１揺動アーム２１の遊端２１ｂとスライドアーム２３の基端２３ａとを枢支する垂直支軸を前記長孔に内挿せずに、第１揺動アーム２１の遊端２１ｂとスライドアーム２３の基端２３ａとを枢結し、スライドアーム２３をガイド手段により第２揺動アーム２２に対して長手方向にスライド可能に支持する構成としてもよい。
また、窓枠３に取り付けられた障子４を室外側へ開くことができる開閉窓１が横すべり出し窓である場合について説明したが、開閉窓１は、突き出し窓、外倒し窓、片開き窓若しくは縦すべり出し窓又は可動式の小型スリット窓若しくは小型サークル窓等であってもよい。
さらに、開閉窓１の幅（下枠３Ｌ若しくは上枠３Ｕの幅）が狭い構成について説明したが、開閉窓１の高さ（縦枠３Ｓの高さ）が低い構成に対して窓開閉装置２を使用してもよい。
さらにまた、窓開閉装置２のブラケット７を下枠３Ｌに取り付ける場合について説明したが、開閉窓１の構成によっては、窓開閉装置２のブラケット７を上枠３Ｕ又は縦枠３Ｓに取り付けてもよい。
また、窓開閉装置２を、開閉窓１の幅が狭くなく高さも低くない構成に適用した場合であっても、開口量（障子４の開き角）を大きくすることができるため好ましいものである。

本発明の実施の形態１に係る窓開閉装置が用いられた開閉窓を室外側から見た図である。 同開閉窓の障子を閉じた状態を示す縦断右側面図である。 同開閉窓の障子を閉じた状態を示す横断平面図である。 本発明の実施の形態１に係る窓開閉装置の構成を示す平面図であり、（ａ）は障子を閉じた状態を、（ｂ）は障子を開いた状態を示している。 開閉機構を構成するアームの分解斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る窓開閉装置の構成を示す平面図であり、（ａ）は障子を閉じた状態を、（ｂ）は障子を開いた状態を示している。 開閉機構を構成するアームの分解斜視図である。

符号の説明

１ 開閉窓
２ 窓開閉装置
３ 窓枠
３Ｕ 上枠
３Ｌ 下枠
３Ｓ 縦枠
４ 障子
４Ｕ 上框
４Ｌ 下框
４Ｓ 縦框
４Ｇ ガラス
５ ステー
６ 障子側金具
６Ａ 長孔
７ ブラケット
８ 基体
９，１０ 取付ねじ
１１ オペレータハンドル
１２ 操作軸
１３Ａ ウォーム
１３Ｂ ウォームホイール
１４，１５ ピン
１６ 段付きピン（垂直支軸）
１６Ａ 螺孔
１７ 取付ねじ
１８ ピン（操作部）
１９ 長孔
２０ 折曲片
２０Ａ 内側
２１ 第１揺動アーム
２２ 第２揺動アーム
２３ スライドアーム
２１ａ，２２ａ，２３ａ 基端
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ 遊端
２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ 通孔
２４ ピン（垂直突片）
Ａ，Ｂ，Ｃ 回転軸

Claims (5)

1. 窓枠に取り付けられた障子を室外側へ開くことができる窓を開閉する窓開閉装置であって、
   前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠に取り付けられた垂直軸又は水平軸まわりに揺動し、室外方向水平面内又は垂直面内に延びる第１揺動アームと、
   前記下枠若しくは上枠又は縦枠により基端が垂直軸又は水平軸まわりに揺動可能に支持された第２揺動アームと、
   該第２揺動アームに対して長手方向にスライド可能にガイド手段により支持されて該アームから離れる方向に延び、遊端に前記障子を操作する操作部が設けられたスライドアームとを備え、
   前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢結してなることを特徴とする窓開閉装置。
2. 前記第２揺動アームの中間部分に長手方向に延びる長孔を形成し、前記第１揺動アームの遊端と前記スライドアームの基端とを枢支する垂直又は水平の支軸を前記第２揺動アームの長孔に内挿してなる請求項１記載の窓開閉装置。
3. 前記ガイド手段が、前記スライドアーム又は第２揺動アームの側端部を折り曲げたものであり、前記スライドアームの折曲片の内側に前記第２揺動アームを挿入又は前記第２揺動アームの折曲片の内側に前記スライドアームを挿入してなる請求項１記載の窓開閉装置。
4. 前記ガイド手段が、前記長孔の長手方向前後に内挿された、前記支軸及び前記スライドアームに突設された突片である請求項２記載の窓開閉装置。
5. 前記第１揺動アームの基端にウォームホイールを設け、該ウォームホイールに噛み合い略室内外方向に延びるウォーム及び該ウォームの室内側に同軸に固定された操作軸を略室内外方向軸まわりに回転可能に、前記窓枠の下枠若しくは上枠又は縦枠により支持し、前記操作軸の室内側に連結されたオペレータハンドルを操作することにより前記障子を開閉する請求項１記載の窓開閉装置。
   

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