JP5109640B2

JP5109640B2 - 窓開閉装置

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Publication number: JP5109640B2
Application number: JP2007325325A
Authority: JP
Inventors: 守大石; 鉄也平塚; 建一入内島
Original assignee: Oiles Eco Corp
Current assignee: Oiles Eco Corp
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-12-17
Also published as: JP2009144477A

Description

本発明は、障子の開閉移動により建物の開口を開閉させる窓開閉装置に関する。

特開２０００−１６０９２２号公報

例えば特許文献１においては、障子の上部を枠体に対して昇降自在に連結している連結機構と、障子の前記上部に対して下方に配される障子の他の部位を、枠体に対して建物内外方向に移動自在に連結している連結機構とを具備しており、障子自体の重心及び障子の他の部位の相互位置との関係において障子に開口開放位置に向かう移動力を生じさせる窓開閉装置が提案されている。

ところで、斯かる窓開閉装置では、障子自体の重心及び障子の他の部位の相互位置との関係において障子に開口開放位置に向かう移動力を生じさせるために、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることが困難である。

本発明は、上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、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることのできる窓開閉装置を提供することにある。

本発明の窓開閉装置は、建物に装着される枠体と、枠体に画成された開口に配されていると共に当該開口を開閉する障子と、この障子が開口を開閉自在となるように、障子の上下方向における一方側の部位を枠体に対して回転自在に連結している連結手段と、障子を開口開放位置に向かって付勢すべく障子及び枠体に連結されている付勢手段とを具備しており、付勢手段は、障子の前記部位に対して上下方向において異なる位置に存する他の部位及び当該他の部位に対して上下方向において異なる位置に存する枠体の部位の夫々に回転自在に連結されていると共に回動により障子の他の部位に対して建物内側から建物外側に向かう移動力を付与する回動部材と、障子及び枠体のうちの一方に設けられていると共に回動部材の回動に伴う障子及び枠体のうちの一方に対する揺動を案内する案内路と、回動部材並びに障子及び枠体のうちの他方の夫々に回転自在に連結されていると共に弾性により障子の他の部位に対して前記移動力を付与する回動力を回動部材に与える弾性部材とを具備しており、回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心を通る線が弾性部材の回動部材に対する回転軸心並びに障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心を通る線に対して直交する交点から回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心までの長さは、障子の開口開放位置に向かう移動において漸次伸長されるようになっている。

本発明の窓開閉装置によれば、特に、付勢手段は、障子の前記部位に対して上下方向において異なる位置に存する他の部位及び当該他の部位に対して上下方向において異なる位置に存する枠体の部位の夫々に回転自在に連結されていると共に回動により障子の他の部位に対して建物内側から建物外側に向かう移動力を付与する回動部材と、障子及び枠体のうちの一方に設けられていると共に回動部材の回動に伴う障子及び枠体のうちの一方に対する揺動を案内する案内路と、回動部材並びに障子及び枠体のうちの他方の夫々に回転自在に連結されていると共に弾性により障子の他の部位に対して前記移動力を付与する回動力を回動部材に与える弾性部材とを具備しており、回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心を通る線が弾性部材の回動部材に対する回転軸心並びに障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心を通る線に対して直交する交点から回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心までの長さは、障子の開口開放位置に向かう移動において漸次伸長されるようになっているために、障子による開口の開閉に伴う弾性部材の引張量、圧縮量等の変化に基づく回動部材に対する回動力の変化を減少させることができ、而して、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることができる。

本発明の窓開閉装置の好ましい例では、弾性部材は、障子の開口開放位置に向かう移動において引張量が漸減するように回動部材並びに障子及び枠体のうちの他方の夫々に回転自在に連結された引張ばねからなる。このような好ましい例によれば、障子の開口開放位置に向かう移動における弾性部材の引張量の漸減に応じて、上述の交点から回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心までの長さを漸次伸長させることができ、而して、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることができる。尚、弾性部材は、引張ばねに代えて、例えば、障子の開口開放位置に向かう移動において圧縮量が漸減するように回動部材並びに障子及び枠体のうちの他方の夫々に回転自在に連結された圧縮ばねからなっていてもよく、斯かる場合においても、障子の開口開放位置に向かう移動における弾性部材の圧縮量の漸減に応じて、上述の交点から回動部材の障子及び枠体のうちの他方に対する回転軸心までの長さを漸次伸長させることができ、而して、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることができる。

本発明の窓開閉装置の好ましい例では、案内路は、回動部材の回動に伴う枠体に対する揺動を案内するように枠体に設けられており、障子の他の部位は、障子の重心と同位置に配されている。このような好ましい例によれば、障子による開口の開閉において当該障子の自重に基づく開口開放位置に向かう移動力及び開口閉鎖位置に向かう移動力を生じさせることなく、付勢手段による障子の開口開放位置に向かうほぼ一定の移動力をもって障子を付勢することができる。

本発明の窓開閉装置の好ましい例では、付勢手段は、回動部材の障子に対する回転軸心及び枠体に対する回転軸心間の部位及び当該部位に対して上下方向において回動部材の障子に対する回転軸心側に位置する枠体の他の部位の夫々に回転自在に連結されている連結部材を具備しており、案内路は、回動部材の枠体に対する回転軸心を、当該回転軸心と連結部材の枠体に対する回転軸心とを通る上下方向に伸びる線上において直動自在に案内するように枠体に設けられており、連結手段は、障子の上下方向における一方側の部位を枠体に対して昇降自在に連結しており、連結部材の回動部材に対する回転軸心から連結部材の枠体に対する回転軸心までの長さと回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さとの比は、回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さと回動部材の障子に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さとの比に対して等しくなっている。このような好ましい例によれば、障子による開口の開閉において当該障子の他の部位にいわゆる近似平行運動を行わせることができる。

本発明の窓開閉装置の好ましい例では、回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さは、回動部材の障子に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さと等しくなっている。このような好ましい例によれば、障子による開口の開閉において当該障子の他の部位に厳正直線運動を行わせ得る。

本発明の窓開閉装置の好ましい例では、連結手段は、障子の上側の部位を枠体に対して回転自在に且つ昇降自在に連結しており、回動部材は、障子の上側の部位に対して下方に位置する他の部位に回転自在に連結されており、回動部材の枠体に対する回転軸心は、当該回動部材の障子に対する回転軸心に対して下方に配されており、連結部材の枠体に対する回転軸心は、回動部材の枠体に対する回転軸心に対して上方に配されている。このような好ましい例によれば、例えば連結手段と付勢手段とを互いに近接して配置した場合においても、障子による開口の開閉において付勢手段が連結手段に干渉する虞をなくし得て、連結手段及び付勢手段の夫々の配置の自由度を向上させることができ、種々の寸法の障子を枠体に連結し得る。

本発明によれば、障子の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることのできる窓開閉装置を提供し得る。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図５において、本例の窓開閉装置１は、建物（図示せず）に装着される枠体としての窓枠２と、窓枠２に画成された開口３に配されていると共に当該開口３を開閉する障子４と、障子４が気流に基づいて開口３を開閉自在となるように、障子４の上下方向における一方側の部位、本例では障子４の鉛直方向Ｖにおける上側の部位３１を窓枠２に対して回転自在に連結している連結手段３２と、障子４を図５に示す開口開放位置に向かって付勢すべく障子４及び窓枠２に連結されている付勢手段５とを具備している。

窓開閉装置１は、建物外７側に向かう障子４の開口開放移動により図５に示すように開口３を開き、建物内８側に向かう障子４の開口閉鎖移動により図１に示すように開口３を閉じるようになっている。図４は、障子４が図５に示す開口開放位置と図１に示す開口閉鎖位置との間の中間位置に配された状態の窓開閉装置１を示す。障子４が開口閉鎖位置から開口開放位置まで移動する場合及び障子４が開口開放位置から開放閉鎖位置まで移動する場合のいずれにおいても、障子４は図４に示す状態を経ることになる。

窓枠２は、鉛直方向Ｖで互いに対向する上枠１２及び下枠１３並びに横方向Ｙで互いに対向する一対の縦枠１４を有している。上枠１２、下枠１３並びに一対の縦枠１４が障子４に当接する部位には、障子４に当接するシール部材が装着されている。一対の縦枠１４は、夫々互いに同様に形成されているので、一対の縦枠１４のうちの一方についての詳細な説明を省略する。

障子４は、連結手段３２及び付勢手段５を介して窓枠２に装着される。障子４は、ガラス板等からなる矩形状の障子本体２１、上框２２、下框２３並びに一対の縦框２４を有している。一対の縦框２４は横方向Ｙで互いに対向している。障子本体２１の周囲は、上框２２、下框２３並びに一対の縦框２４によって覆われている。一対の縦框２４は、夫々互いに同様に形成されているので、一対の縦枠２４のうちの一方についての詳細な説明を省略する。障子４は、開口開放位置において静止した状態となり、建物外７側から建物内８側に向かう気流に基づく開口閉鎖移動により、開口３を狭めたり、気流に基づく開口開放移動により開口３を拡げたりするようになっている。部位３１に対して鉛直方向Ｖにおいて異なる位置、本例では部位３１に対して鉛直方向Ｖにおいて下方に位置する障子４の他の部位３３は、障子４の重心Ｇと同位置に配されている。部位３１は上框２２側において一対の縦框２４の夫々に配置されており、部位３３は上框２２及び下框２３間において一対の縦框２４の夫々に配されている。

連結手段３２は、本例では部位３１を窓枠２に対して回転自在に且つ昇降自在に連結している。連結手段３２は、縦框２４の上框２２側の部位３１に装着されていると共に縦枠１４に対して昇降する軸体４１と、縦枠１４に装着されていると共に軸体４１の縦枠１４に対する昇降を案内する案内部材４２とを具備している。軸体４１には転動ローラが装着されていてもよく、斯かる転動ローラの装着により案内部材４２に円滑に案内され得る。斯かる軸体４１及び案内部材４２は、一対の縦框２４及び一対の縦枠１４の夫々に装着されている。連結手段３２は、障子４の開口開放位置に向かう移動力若しくは開口閉鎖位置に向かう移動力を調整すべく、部位３１を窓枠２に対して上方若しくは下方に向かって弾性的に付勢するばね等からなる付勢部材（図示せず）を具備していてもよい。

案内部材４２は、本例では、部位３１を鉛直方向Ｖに案内する案内路４３と、案内路４３の上端に連接していると共に、部位３１を当該案内路４３に対して建物外７側から建物内８側に向かって傾斜した方向に案内する案内路４４とを具備している。部位３１に装着された軸体４１は、案内路４３において鉛直方向Ｖに直動自在に、案内路４４において前記傾斜する方向に移動自在に夫々配置される。案内路４３及び４４は軸体４１を介して部位３１を案内するようになっている。

付勢手段５は、部位３３及び当該部位３３に対して鉛直方向Ｖにおいて異なる位置、本例では部位３３に対して鉛直方向Ｖにおいて下方の位置に存する窓枠２の部位１５の夫々に回転自在に連結されていると共にＲ１方向の回動により部位３３に対して建物内外方向Ｘにおいて建物内８側から建物外７側に向かう移動力Ａを付与する回動部材としての回動アーム５１と、障子及び枠体のうちの一方、本例では窓枠２の縦枠１４に設けられていると共に回動アーム５１の回動に伴う窓枠２に対する揺動を案内する案内路７１と、回動アーム５１並びに障子４及び窓枠２のうちの他方、本例では障子４の縦框２４の夫々に回転自在に連結されていると共に弾性により部位３３に対して移動力Ａを付与するＲ１方向の回動力を回動アーム５１に与える弾性部材、本例では引張ばね７５と、回動アーム５１の障子４に対する回転軸心Ｃ１及び窓枠２に対する回転軸心Ｃ２間の部位５２及び当該部位５２に対して鉛直方向Ｖにおいて回転軸心Ｃ１側に位置する窓枠２の他の部位１６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６１とを具備している。本例における建物内外方向Ｘは、水平方向に対して平行であって横方向Ｙに対して直交する方向とする。

回動アーム５１の障子４側の端部は縦框２４に横方向Ｙに伸びる水平軸としての回転軸心Ｃ１を中心として回転自在に連結されており、回動アーム５１の窓枠２側の端部は案内路７１を介して縦枠１４に横方向Ｙに伸びる水平軸としての回転軸心Ｃ２を中心として回転自在に連結されている。回転軸心Ｃ２は、回転軸心Ｃ１に対して下方に配されている。一対の縦框２４及び一対の縦枠１４に夫々連結されている一対の回動アーム５１は、互いに同様に形成されている。

連結アーム６１の回動アーム５１側の端部は当該回動アーム５１に横方向Ｙに伸びる水平軸としての回転軸心Ｃ３を中心として回転自在に連結されており、連結アーム６１の窓枠２側の端部は縦枠１４に横方向Ｙに伸びる水平軸としての回転軸心Ｃ４を中心として回転自在に連結されている。回転軸心Ｃ４は、回転軸心Ｃ２に対して上方に配されている。一対の回動アーム５１及び一対の縦枠１４に夫々連結されている一対の連結アーム６１は、互いに同様に形成されている。

案内路７１は、一対の縦枠１４の夫々に形成された鉛直方向Ｖに伸びた長孔又はスリットからなる。案内路７１には、回転軸心Ｃ２を中心として回転自在となるように回動アーム５１の窓枠２側の端部に装着された軸体７２が配されている。軸体７２には転動ローラ等が装着されていてもよい。案内路７１は、軸体７２を回転軸心Ｃ２及びＣ４を通る線上において鉛直方向Ｖに直動案内するようになっている。斯かる案内路７１により、回転軸心Ｃ２を前記線上において鉛直方向Ｖに直動自在としている。尚、直動により軸体７２が案内路７１の上端に到達した場合には、回動アーム５１のＲ１方向の回動は禁止され、これにより、障子４の開口開放位置に向かう移動も禁止されるようになっていてもよく、また、直動により軸体７２が案内路７１の下端に到達した場合には、回動アーム５１のＲ２方向の回動は禁止され、これにより、障子４の開口閉鎖位置に向かう移動も禁止されるようになっていてもよい。尚、案内路７１は、縦枠１４の鉛直方向Ｖに伸びた本体１７の下部に固着された板状体１８に形成されている。

回転軸心Ｃ３から回転軸心Ｃ４までの長さＬ１と回転軸心Ｃ２から回転軸心Ｃ３までの長さＬ２との比は、長さＬ２と回転軸心Ｃ１から回転軸心Ｃ３までの長さＬ３との比に対して等しくなっている。回動アーム５１及び連結アーム６１は「Ｌ１：Ｌ２＝Ｌ２：Ｌ３」の関係となるように夫々形成されている。このように形成された回動アーム５１、連結アーム６１及び案内路７１とを具備する付勢手段５は、障子４による開口３の開閉に伴い、部位３３に建物内外方向Ｘにおいていわゆる近似平行運動（スコットラッセル近似平行運動（ＳｃｏｔｔＲｕｓｓｅｌｌ’ｓｐａｒａｌｌｅｌｍｏｔｉｏｎ））を行わせ得る。長さＬ２及びＬ３は、本例では互いに等しくなっており、これにより、付勢手段５は、障子４による開口３の開閉に伴い、部位３３に建物内外方向Ｘにおいていわゆる厳正直線運動を行わせ得る。回動アーム５１の障子４側の端部、特に当該端部に位置する回転軸心Ｃ１は、障子４が開口開放位置に向かって移動し又は開口閉鎖位置に向かって移動する場合において、回転軸心Ｃ１及びＣ４を通る建物内外方向Ｘに伸びる線上で厳正直線運動を行い、これにより、回動アーム５１に連結されている部位３３もまた前記線上で厳正直線運動を行う。長さＬ１は、本例では長さＬ２及びＬ３に対して等しくなっている。

捩りばね等からなる引張ばね７５の縦框２４に対する連結端７６は、部位３１及び３３間に配されている。引張ばね７５の回動アーム５１に対する連結端７７は、回転軸心Ｃ１及びＣ３間に配されている。引張ばね７５は、障子４の開口開放位置に向かう移動において引張量が漸減するように回動アーム５１並びに縦框２４の夫々に回転自在に連結されている。回転軸心Ｃ１を通る線４９が引張ばね７５の回動アーム５１に対する回転軸心Ｃ５及び障子４に対する回転軸心Ｃ６を通る線５０に対して直交する交点Ｐから回転軸心Ｃ１までの長さＬ４は、障子４の開口開放位置に向かう移動において漸次伸長される一方、障子４の開口閉鎖位置に向かう移動において漸次短縮されるようになっている。換言すれば、長さＬ４は、回動アーム５１のＲ１方向の回動において漸次伸びる一方、回動アーム５１のＲ２方向の回動において漸次縮まる。線５０は、障子４が開口閉鎖位置にある場合には鉛直方向Ｖに伸びている。回転軸心Ｃ５は、回動アーム５１のＲ１方向の回動に基づいて障子４が開口閉鎖位置から開口開放位置に向かって移動された場合には回転軸心Ｃ６に対して建物外７側に向かって移動され、これにより、線５０は鉛直方向Ｖに対して傾斜される。線５０と回転軸心Ｃ１及びＣ２を結ぶ線４８との交差角θは、回動アーム５１のＲ１方向の回動に応じて９０度を超えない範囲内において漸増する。回転軸心Ｃ５は、回動アーム５１のＲ１方向の回動において回転軸心Ｃ１に対して建物内８側に且つ上方に向かって移動される。斯かる引張ばね７５による回動アーム５１の引張方向は、障子４の開口開放位置に向かう移動に伴い、回動アーム５１のＲ１方向の回動軌跡の接線方向に対して漸次平行となるように変化していくので、回動アーム５１のＲ１方向の回動において引張ばね７５の弾性に基づく引張力が弱まっても、当該引張力に基づく回動アーム５１に対するＲ１方向の回動力をほぼ一定に維持し得る。尚、障子４が開口開放位置にある場合には、引張ばね７５による回動アーム５１に対するＲ１方向の回動力の付与はほぼ一定に維持されていてもよいが、当該引張ばね７５の引張量をゼロにして当該回動力の付与が解除されてもよい。尚、付勢手段５は、引張ばね７５に代えて、例えば、回動アーム５１にＲ１方向の回動力を与えられるように回動アーム５１及び障子４の夫々に回転自在に連結された弾性部材としての圧縮ばね（図示せず）を具備していてもよい。また、付勢手段５の弾性部材は、空気圧若しくは油圧シリンダ等からなっていてもよい。

窓開閉装置１は、障子４の開口開放位置に向かう移動を解除自在に禁止するように、開口閉鎖位置にある障子４を窓枠２に係止する係止部材（図示せず）を更に具備している。斯かる係止部材は、障子４が開口閉鎖位置にある場合に操作により回転されて窓枠２、例えば下枠１３に係止される一方、操作により逆回転されて下枠１３への係止が解除されるように、例えば障子４の下框２３に回転自在に取り付けられていてもよい。

以上の窓開閉装置１による窓開閉操作について以下説明する。まず、操作により係止部材による障子４の窓枠２への係止を解除する。当該係止が解除されると、引張ばね７５による弾性によりＲ１方向の回動力が与えられている回動アーム５１が回転軸心Ｃ１を中心としてＲ１方向に回動し、この回動により開口閉鎖位置にある障子４には移動力Ａが与えられ、而して、開口閉鎖位置にある障子４は、付勢手段５による付勢によって開口開放位置に向かって移動される。回動アーム５１の前記Ｒ１方向の回動において当該回動アーム５１の窓枠２側の端部は、案内路７１に案内されながら上方に向かって直動し、連結アーム６１は回動アーム５１の前記Ｒ１方向の回動に基づいて回転軸心Ｃ４を中心としてｒ１方向に回動する。このようにＲ１方向に回動する回動アーム５１の障子４側の端部における回転軸心Ｃ１は、建物内外方向Ｘにおいて建物内８側から建物外７側に向かって近似平行運動、本例では厳正直線運動を行い、これにより、部位３３もまた建物内外方向Ｘにおいて建物内８側から建物外７に向かって移動される。障子４が開口閉鎖位置にある場合においては、引張ばね７５の弾性に基づく引張力は大きいが、長さＬ４が短くなっている状態であり、交差角θが鋭角となっており、当該引張ばね７５による回動アーム５１の引張方向が回動アーム５１のＲ１方向の回動軌跡の接線方向に対して大きな角度をもって交差しているので、引張ばね７５の前記引張力は、減殺されて回動アーム５１に伝達される。尚、障子４が開口閉鎖位置にある場合には開口３は全閉された状態であり、障子４が開口開放位置にある場合には開口３は全開された状態である。

上述のように付勢手段５により付勢され、開口開放位置に向かって移動される障子４は、図４に示す位置を経て開口開放位置まで移動される。斯かる障子４の移動に伴い、回転軸心Ｃ５は回転軸心Ｃ６に漸次接近するために、引張ばね７５の引張量が漸減して引張力も漸次小さくなるが、長さＬ４が漸次伸ばされ、交差角θが漸次大きくなり、当該引張ばね７５による回動アーム５１の引張方向が回動アーム５１のＲ１方向の回動軌跡の接線方向に対して漸次平行となるように変化していくので、引張ばね７５の弾性に基づいて回動アーム５１に対して与えるＲ１方向の回動力は殆ど減少されることなく、障子４が開口閉鎖位置にある場合において回動アーム５１に対して与えられるＲ１方向の回動力とほぼ同等である。

開口開放位置に向かう移動によって障子４が開口開放位置に到達すると、引張ばね７５の引張量は、本例ではゼロとなるために、引張ばね７５の弾性に基づく回動アーム５１に対するＲ１方向の回動力もなくなり、回動アーム５１から部位３３に対して与えられる移動力Ａもなくなるので、障子４は、開口開放位置において静止する。障子４が開口開放位置にある場合においても、回転軸心Ｃ２は回転軸心Ｃ１に対して下方に位置している。尚、案内路７１の上端が、障子４が開口開放位置に到達した際に軸体７２に当接して当該端部の更なる上方への直動を禁止するようになっている場合には、軸体７２の上方への直動の禁止によって障子４の開口開放位置に向かう移動も禁止されるので、引張ばね７５は、障子４が開口開放位置に到達した場合においても引張ばね７５の引張力が残存するように配設されていてもよい。

障子４が開口開放位置にある場合において、気流に基づき障子４よりも建物外７側が正圧に且つ障子４よりも建物内８側が負圧になると、障子４には気流に基づいて開口閉鎖位置に向かう移動力が付与される。この気流に基づく前記移動力によって障子４が開口閉鎖位置に向かって移動すると、建物外７及び建物内８間を流れる気体流量は減少する。気流に基づいて障子４に付与される開口閉鎖位置に向かう移動は、当該気流に基づく開口閉鎖位置に向かう移動力が引張ばね７５の弾性に基づいて回動アーム５１から障子４に与えられるほぼ一定の移動力Ａを上回った場合に生じる。回動アーム５１の障子４に対する移動力Ａはほぼ一定であり、障子４が開口閉鎖位置に向かって移動されても殆ど増大されないので、気流に基づく開口閉鎖位置に向かう移動力が付与される障子４は、当該移動力に基づいて速やかに開口閉鎖位置に向かって移動し得、而して、建物外７から建物内８に向かう強風の開口３における吹き抜けを防止し得る。逆に、気流により障子４よりも建物外７側が負圧に且つ障子４よりも建物内８側が正圧になると、障子４には開口開放移動力が付与される。この気流に基づく開口開放位置に向かう移動力によって障子４が開口開放位置に向かって移動すると、建物外７及び建物内８間を流れる気体流量は増大する。気流に基づく開口開放位置に向かう移動力及び開口閉鎖位置に向かう移動力が障子４に対して生じなくなると、障子４は付勢手段５によって付勢され、開口開放位置に復帰し、静止する。

開口開放位置にある障子４が操作により開口閉鎖位置に向かって移動された場合においては、回動アーム５１はＲ１方向とは逆のＲ２方向に回動し、この回動により軸体７２は案内路７１に案内されながら下方に直動される。連結アーム６１は回動アーム５１のＲ２方向の回動に伴ってｒ１方向とは逆のｒ２方向に回動する。このように回動アーム５１がＲ２方向に回動すると、回転軸心Ｃ１は建物内外方向Ｘにおいて建物外７から建物内８に向かって近似平行運動、本例では厳正直線運動を行い、これにより、部位３３もまた建物内外方向Ｘにおいて建物外７から建物内８に向かって厳正直線運動を行う。引張ばね７５は、上述のように回動アーム５１がＲ２方向に回動されると引張されるので当該回動アーム５１に対してＲ１方向の回動力を与えるが、斯かるＲ１方向の回動力はほぼ一定であるので、障子４を操作により開口閉鎖位置に向かって容易に移動させることができる。操作により開口閉鎖位置まで移動された障子４は、係止部材によって窓枠２に係止されることによって開口３の全閉状態を維持する。尚、気流に基づく障子４の開口閉鎖位置に向かう移動に抗する抗力は、気流に基づく回動アーム５１のＲ２方向の回動において、回動アーム５１の回動角の関係で漸減する軸体７２の案内路７１に対する抵抗力と付勢手段５による回動アーム５１に対するＲ１方向の回動力の付与の関係で漸増する軸体７２の案内路７１に対する抵抗力との釣り合いによっても、一定に近づけ得る。

本例の窓開閉装置１によれば、建物に装着される窓枠２と、窓枠２に画成された開口３に配されていると共に当該開口３を開閉する障子４と、障子４が開口３を開閉自在となるように、障子４の鉛直方向Ｖにおける一方側の部位３１を窓枠２に対して回転自在に連結している連結手段３２と、障子４を開口開放位置に向かって付勢すべく障子４及び窓枠２に連結されている付勢手段５とを具備しており、付勢手段５は、部位３１に対して鉛直方向Ｖにおいて異なる位置に存する部位３３及び当該部位３３に対して鉛直方向Ｖにおいて異なる位置に存する窓枠２の部位１５の夫々に回転自在に連結されていると共にＲ１方向の回動により部位３３に対して建物内８側から建物外７側に向かう移動力Ａを付与する回動アーム５１と、障子４及び窓枠２のうちの一方、本例では窓枠２に設けられていると共に回動アーム５１の回動に伴う窓枠２に対する揺動を案内する案内路７１と、回動アーム５１並びに障子４及び窓枠２のうちの他方、本例では障子４の夫々に回転自在に連結されていると共に弾性により部位３３に対して前記移動力Ａを付与するＲ１方向の回動力を回動アーム５１に与える引張ばね７５とを具備しており、回動アーム５１の障子４に対する回転軸心Ｃ１を通る線４９が引張ばね７５の回動アーム５１に対する回転軸心Ｃ５及び障子４に対する回転軸心Ｃ６を通る線５０に対して直交する交点Ｐから回転軸心Ｃ１までの長さＬ４は、障子４の開口開放位置に向かう移動において漸次伸長されるようになっているために、障子４による開口３の開閉に伴う引張ばね７５の引張量の変化に基づく回動アーム５１に対するＲ１方向の回動力の変化を減少させることができ、而して、障子４の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることができる。

窓開閉装置１によれば、付勢手段５の弾性部材が、障子４の開口開放位置に向かう移動において引張量が漸減するように回動アーム５１及び障子４の夫々に回転自在に連結された引張ばね７５からなるために、障子４の開口開放位置に向かう移動における引張ばね７５の引張量の漸減に応じて、交点Ｐから回転軸心Ｃ１までの長さＬ４を漸次伸長させることができ、而して、障子４の開口開放位置に向かう移動力を一定に近づけることができる。

窓開閉装置１によれば、案内路７１は、回動アーム５１の回動に伴う窓枠２に対する揺動を案内するように窓枠２に設けられており、部位３３は、障子４の重心Ｇと同位置に配されているために、障子４による開口３の開閉において当該障子４の自重に基づく開口開放位置に向かう移動力及び開口閉鎖位置に向かう移動力を生じさせることなく、付勢手段５による障子４の開口開放位置に向かうほぼ一定の移動力をもって障子４をより好ましく付勢することができる。

窓開閉装置１によれば、付勢手段５は、回転軸心Ｃ１及びＣ２間の部位５２及び当該部位５２に対して鉛直方向Ｖにおいて回転軸心Ｃ１側に位置する窓枠２の部位１６の夫々に回転自在に連結されている連結アーム６１を具備しており、案内路７１は、回転軸心Ｃ２を、回転軸心Ｃ２及びＣ４を通る鉛直方向Ｖに伸びる線４８上において直動自在に案内するように窓枠２に設けられており、連結手段３２は、部位３１を窓枠２に対して昇降自在に連結しており、回転軸心Ｃ３から回転軸心Ｃ４までの長さＬ１と回転軸心Ｃ２から回転軸心Ｃ３までの長さＬ２との比は、長さＬ２と回転軸心Ｃ１から回転軸心Ｃ３までの長さＬ３との比に対して等しくなっているために、障子４による開口３の開閉において部位３３にいわゆる近似平行運動を行わせることができる。また、窓開閉装置１によれば、長さＬ２は長さＬ３と等しくなっているために、障子４による開口３の開閉において部位３３に厳正直線運動を行わせ得る。

窓開閉装置１によれば、連結手段３２は、障子４の上側の部位３１を窓枠２に対して回転自在に且つ昇降自在に連結しており、回動アーム５１は、部位３１に対して下方に位置する部位３３に回転自在に連結されており、回転軸心Ｃ２は、回転軸心Ｃ１に対して下方に配されており、回転軸心Ｃ４は、回転軸心Ｃ２に対して上方に配されているために、例えば連結手段３２と付勢手段５とを互いに近接して配置した場合においても、障子４による開口３の開閉において付勢手段５が連結手段３２に干渉する虞をなくし得て、連結手段３２及び付勢手段５の夫々の配置の自由度を向上させることができ、種々の寸法の障子４を窓枠２に連結し得る。

図６から図１２において、本例の窓開閉装置８０は、窓開閉装置１と同様の構成を具備しており、これらに加えて、減衰機構８１を更に具備している。窓開閉装置８０の窓開閉装置１と同様の構成を具備しているので、当該各構成については図に適宜同符号を付してこれらの詳細な説明を省略する。

図１１に示すように開口閉鎖位置の近傍に位置する障子４の図１２に示す開口閉鎖位置に向かう移動において生じる回動アーム５１の障子４及び窓枠２のうちの一方に対する揺動、本例では窓枠２に対する直動を減衰する減衰機構８１は、例えば図１０に示すように、回転体８２の一方向の回転に基づいて前記直動を減衰するための抵抗力を生じる一方向ダンパ８３と、回転体８２に当接した状態において一方向ダンパ８３に対して相対的に移動することにより当該回転体８２を一方向に回転させる当接部材８４とを具備しており、一方向ダンパ８３及び当接部材８４のうちの一方は、回動アーム５１の前記直動に基づいて、一方向ダンパ８３及び当接部材８４のうちの他方に対する前記相対的な移動を生じるようになっている。本例では、一方向ダンパ８３は、窓枠２に案内路７１に沿って直動自在に装着されており、当接部材８４は窓枠２に固着されている。

減衰機構８１は、一方向ダンパ８３及び当接部材８４に加えて、一方向ダンパ８３及び当接部材８４が互いに相対的に移動した場合において、一方向ダンパ８３を当接部材８４に対する初期位置に復帰させるように付勢する付勢部材８５と、回動アーム５１の窓枠２側の部位、本例では回動アーム５１の窓枠２側の端部に装着されていると共に、開口閉鎖位置の近傍に位置する障子４の当該開口閉鎖位置に向かう移動において生じる回動アーム５１の窓枠２に対する直動を一方向ダンパ８３に伝達するように当該一方向ダンパ８３に当接する伝達部材８６とを具備している。

一方向ダンパ８３は、例えば図６から図１０に示すように、上述の回転体８２と、回転体８２に対して隙間をもって配された固定体８７と、回転体８２と固定体８７との隙間に配された粘性体８８とを具備しており、回転体８２は、固定体８７に対する相対的な回転により粘性体８８を剪断するように固定体８７に隙間をもって配されている回転本体８９と、当接部材８４に対する移動により回転するように当該当接部材８４に当接する当接体９０と、図１１に示すように開口閉鎖位置の近傍に位置する障子４の図６に示す開口閉鎖位置に向かう移動において生じる回動アーム５１の窓枠２に対する直動に基づく当接部材８４に対する移動による当接体９０のＲ３方向の回転が回転本体８９に伝達される一方、付勢部材８５の一方向ダンパ８３に対する付勢に基づく当接部材８４に対する逆方向の移動による当接体９０のＲ４方向の回転が回転本体８９に伝達されないように、当接体９０と回転本体８９との間に介在されている一方向クラッチ９１とを具備している。当接体９０は、本例ではＲ３及びＲ４方向に回転自在な歯車９８からなる。

固定体８７は、回転本体８９を覆うハウジングからなる。固定体８７は、回転本体８９の凹部９２に滑接して当該回転本体８９の揺動を防止する凸部９３を具備している。固定体８７は、縦枠１４の本体１７と板状体１８との間に鉛直方向Ｖに直動自在に配設されている。粘性体８８は、回転本体８９の固定体８７に対する相対的な回転に基づいて粘性抵抗力を生じるように、固定体８７と回転本体８９との隙間に収容されている。

円板状の回転本体８９は、例えば図９に示すように、歯車９８が回転自在に装着されている軸部９４を具備している。軸部９４は、固定体８７から突出しており、固定体８７が配されている板状体１８の一方側から案内路７１を介して他方側まで伸びている。歯車９８は、板状体１８の他方側において軸部９４に回転自在に装着されている。

一方向クラッチ９１は、例えば図９に示すように、本例では回転本体８９の軸部９４に巻き回されたコイルばね９５からなり、コイルばね９５の一端９６は歯車９８に固着されており、コイルばね９５の他端９７は自由端となっている。コイルばね９５は、歯車９８のＲ３方向の回転に基づいて縮径することで歯車９８を回転本体８９に対して連結し、これにより、歯車９８のＲ３方向の回転を回転本体８９に伝達するようになっている。また、コイルばね９５は、歯車９８のＲ４方向の回転に基づいて拡径することで歯車９８の回転本体８９に対する連結を解除し、これにより、歯車９８のＲ４方向の回転を回転本体８９に伝達しないようになっている。

当接部材８４は、本例では歯車９８に歯合したラック歯１０１を有していると共に、縦枠１４の板状体１８の他方側の部位に鉛直方向Ｖに伸びて固着されている歯竿部材１０２からなる。歯竿部材１０２に対する歯車９８の初期位置はラック歯１０１の上部に歯合する位置である。

付勢部材８５は、本例では、弾性により歯車９８を歯竿部材１０２に対する初期位置に復帰させるように一方向ダンパ８３を鉛直方向Ｖにおいて上方に向かって付勢する圧縮ばね１０３からなる。圧縮ばね１０３の一端１０４は固定体８７の下部に取り付けられており、圧縮ばね１０３の他端１０５は縦枠１４に支持されている。斯かる圧縮ばね１０３は、回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動に基づく一方向ダンパ８３の下方に向かう直動により圧縮され、この圧縮により鉛直方向Ｖにおいて上方に向かう付勢力を一方向ダンパ８３に与えるようになっており、また、回動アーム５１の窓枠２に対する上方に向かう直動によって伝達部材８６が一方向ダンパ８３から離反した場合には、前記付勢力により一方向ダンパ８３を押圧して上方に向かって直動させて、初期位置に復帰させるようになっている。尚、圧縮ばね１０３の周囲には、当該圧縮ばね１０３の伸縮を案内する案内路を有した案内部材１０６が配設されていてもよい。

伝達部材８６は、回動アーム５１の窓枠２側の端部に装着されていると共に固定体８７の上面１０７に当接する当接面１０８を有したＬ字状の板状部材１０９からなる。板状部材１０９は、回動アーム５１の窓枠２側の端部の鉛直方向Ｖにおける直動によって直動される。板状部材１０９の当接面１０８は、障子４が開口閉鎖位置の近傍に位置した際に固定体８７の上面１０７に当接するように配されている。斯かる板状部材１０９は、障子４の開口閉鎖位置に向かう移動に基づく回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動によって下方に向かって直動し、この直動により当接面１０８を上面１０７に当接させて当該直動を一方向ダンパ８３に伝達し、而して、回転体８２にＲ３方向の回転を生じさせるように一方向ダンパ８３を歯竿部材１０２に対して下方に向かって直動させるようになっており、また、回動アーム５１の窓枠２に対する上方に向かう直動によって上方に向かって直動し、この直動により当接面１０８を上面１０７から離反させるようになっている。尚、伝達部材８６及び一方向ダンパ８３には、当接面１０８が上面１０７に当接する際に互いに嵌合する一方、当接面１０８が上面１０７から離反する際に前記嵌合が解除される嵌合凸部１１０及び嵌合凹部（図示せず）が形成されていてもよく、斯かる嵌合凸部１１０及び嵌合凹部は、互いに嵌合することにより伝達部材８６及び一方向ダンパ８３の建物内外方向Ｘ及び横方向Ｙに関する相互の位置ずれを禁止するようになっていてもよい。

斯かる減衰機構８１は、障子４の開口閉鎖位置に向かう移動に基づく回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動により伝達部材８６が下方に向かって直動し、この直動により当接面１０８が上面１０７に当接して一方向ダンパ８３に下方に向かう直動を伝達し、この伝達により一方向ダンパ８３を歯竿部材１０２に対して相対的に下方に向かって移動させ、この移動により歯車９８に生じるＲ４方向の回転を一方向クラッチ９１を介して回転本体８９に伝達し、この伝達により回転本体８９を固定体８７に対してＲ３方向に相対的に回転させて粘性体８８の粘性抵抗力を生じさせ、而して、障子４が開口閉鎖位置に到達する直前において回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動を当該直動速度に依存する減衰力をもって減衰するようになっている。また、減衰機構８１は、歯車９８のＲ４方向の回転では回転本体８９の固定体８７に対する相対的な回転を生じさせないので、障子４の図１２に示す開口開放位置に向かう移動に伴って伝達部材８６が一方向ダンパ８３から離反されると、付勢部材８５により一方向ダンパ８３を初期位置に速やかに復帰させ得る。

窓開閉装置８０は、減衰機構８１に代えて、例えば図１３から図１５に示すように、一方向ダンパ８３が回動アーム５１の障子４及び窓枠２のうちの他方の部位、本例では回動アーム５１の窓枠２側の端部に装着された減衰機構１１１を具備していてもよい。

図１４に示すように、開口閉鎖位置の近傍に位置する障子４の図１３に示す開口閉鎖位置に向かう移動において生じる回動アーム５１の障子４及び窓枠２のうちの一方に対する揺動、本例では窓枠２に対する直動を減衰する減衰機構１１１は、減衰機構８１と同様に、回転体８２の一方向の回転に基づいて前記直動を減衰するための抵抗力を生じる一方向ダンパ８３と、回転体８２に当接した状態において一方向ダンパ８３に対して相対的に移動することにより当該回転体８２を一方向に回転させる当接部材８４とを具備しており、一方向ダンパ８３及び当接部材８４のうちの一方は、回動アーム５１の前記直動に基づいて、一方向ダンパ８３及び当接部材８４のうちの他方に対する前記相対的な移動を生じるようになっている。本例では、一方向ダンパ８３は、固定体８７が回動アーム５１の窓枠２側の端部に装着されており、当接部材８４は窓枠２に固着されており、当接体９０は歯車９８からなり、当接部材８４は歯竿部材１０２からなる。

斯かる減衰機構１１１は、障子４の開口閉鎖位置に向かう移動に基づく回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動により一方向ダンパ８３が下方に向かって直動し、障子４が開口閉鎖位置の近傍に位置した際に歯車９８を歯竿部材１０２のラック歯１０１に歯合させ、一方向ダンパ８３の下方に向かう直動において歯車９８をラック歯１０１に対して相対的に移動させ、この移動によって生じる歯車９８のＲ３方向の回転を一方向クラッチ９１を介して回転本体８９に伝達し、この伝達により回転本体８９を固定体８７に対してＲ３方向に相対的に回転させて粘性体８８の粘性抵抗力を生じさせ、而して、障子４が開口閉鎖位置に到達する直前において回動アーム５１の窓枠２に対する下方に向かう直動を当該直動速度に依存する減衰力をもって減衰するようになっている。また、減衰機構１１１は、歯車９８のＲ４方向の回転では回転本体８９の固定体８７に対する相対的な回転を生じさせないので、回動アーム５１は窓枠２に対して上方に向かって速やかに直動され、而して、障子４を図１５に示す開口開放位置に向かって軽快に移動させ得る。

減衰機構１１１は、縦枠１４に支持されていると共に、開口閉鎖位置の近傍に位置する障子４の当該開口閉鎖位置に向かう移動において生じる回動アーム５１の窓枠２に対する直動において当該回動アーム５１の窓枠２側の端部に当接して当該端部に前記直動に抗する抗直動力を与える圧縮ばね１２１を更に具備していてもよい。

本例の窓開閉装置８０によれば、減衰機構８１又は１１１を具備するために、障子４が開口閉鎖位置に到達する直前に当該障子４の開口閉鎖位置に向かう移動を減衰させることができ、而して、障子４の窓枠２に対する衝突を阻止し得る。

本発明の実施の形態の例の開口全閉状態の断面説明図である。図１に示す例の主に付勢手段の説明図である。図１に示す例の一部拡大平面説明図である。図１に示す例の開口開放状態の断面説明図である。図１に示す例の開口全開状態の断面説明図である。本発明の実施の形態の他の例の開口全閉状態の断面説明図である。図６に示す例の主に付勢手段及び減衰機構の説明図である。図６に示す例の一部拡大平面説明図である。図６に示す例の主に一方向ダンパの拡大平面説明図である。図６に示す例の主に減衰機構の斜視説明図である。図６に示す例の開口開放状態の断面説明図である。図６に示す例の開口全開状態の断面説明図である。本発明の実施の形態の更に他の例の開口全閉状態の断面説明図である。図１３に示す例の開口開放状態の断面説明図である。図１３に示す例の開口全開状態の断面説明図である。

符号の説明

１窓開閉装置
２窓枠
３開口
４障子
５付勢手段
７建物外
８建物内
３１、３３部位
３２連結手段

Claims

建物に装着される枠体と、枠体に画成された開口に配されていると共に当該開口を開閉する障子と、この障子が開口を開閉自在となるように、障子の上下方向における一方側の部位を枠体に対して回転自在に連結している連結手段と、障子を開口開放位置に向かって付勢すべく障子及び枠体に連結されている付勢手段とを具備しており、付勢手段は、障子の前記部位に対して上下方向において異なる位置に存する障子の他の部位及び当該障子の他の部位に対して上下方向において異なる位置に存する枠体の部位の夫々に回転自在に連結されていると共に回動により障子の他の部位に対して建物内側から建物外側に向かう移動力を付与する回動部材と、枠体に設けられていると共に回動部材の回動に伴う枠体に対する回動部材の揺動を案内する案内路と、回動部材及び障子の夫々に回転自在に連結されていると共に弾性により障子の他の部位に対して前記移動力を付与する回動力を回動部材に与える弾性部材とを具備しており、回動部材の障子に対する回転軸心を通る線が弾性部材の回動部材に対する回転軸心及び障子に対する回転軸心を通る線に対して直交する交点から回動部材の障子に対する回転軸心までの長さは、障子の開口開放位置に向かう移動において漸次伸長されるようになっており、障子の他の部位は、障子の重心と同位置に配されている窓開閉装置。
弾性部材は、障子の開口開放位置に向かう移動において引張量が漸減するように回動部材及び障子の夫々に回転自在に連結された引張ばねからなる請求項１に記載の窓開閉装置。
付勢手段は、回動部材の障子に対する回転軸心及び枠体に対する回転軸心間の部位及び当該部位に対して上下方向において回動部材の障子に対する回転軸心側に位置する枠体の他の部位の夫々に回転自在に連結されている連結部材を具備しており、案内路は、回動部材の枠体に対する回転軸心を、当該回転軸心と連結部材の枠体に対する回転軸心とを通る上下方向に伸びる線上において直動自在に案内するように枠体に設けられており、連結手段は、障子の上下方向における一方側の部位を枠体に対して昇降自在に連結しており、連結部材の回動部材に対する回転軸心から連結部材の枠体に対する回転軸心までの長さと回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さとの比は、回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さと回動部材の障子に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さとの比に対して等しくなっている請求項１又は２に記載の窓開閉装置。
回動部材の枠体に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さは、回動部材の障子に対する回転軸心から連結部材の回動部材に対する回転軸心までの長さと等しくなっている請求項３に記載の窓開閉装置。
連結手段は、障子の上側の部位を枠体に対して回転自在に且つ昇降自在に連結しており、回動部材は、障子の上側の部位に対して下方に位置する障子の他の部位に回転自在に連結されており、回動部材の枠体に対する回転軸心は、当該回動部材の障子に対する回転軸心に対して下方に配されており、連結部材の枠体に対する回転軸心は、回動部材の枠体に対する回転軸心に対して上方に配されている請求項３又は４に記載の窓開閉装置。