JP5433468B2 - 上げ下げ窓用バランサー、及び上げ下げ窓 - Google Patents

Description

本発明は、上げ下げ窓に用いられるバランサー、及び該バランサーを備える上げ下げ窓に関する。

建物開口部には、その用途や外観等の観点から種々の開口部装置が備えられるが、その中に上下方向に開閉される可動障子により開口部の閉鎖、開放が可能とされた上げ下げ窓がある。

ここで、可動障子の開閉度合いの調整は、ラッチ式とバランサー式とに大別できる。ラッチ式は、可動障子にラッチ棒が備えられるとともに、左右の縦枠にラッチ孔が予め形成されており、可動障子のラッチ棒をラッチ孔に挿入することで、可動障子を所定の位置に保持するものである。一方、バランサー式は、枠体内に設置されたバランサーによって可動障子が吊られ、その重量と力学的な平衡を保つようにされている。これにより使用者は、小さな力で可動障子を上げ下げすることができるとともに、これを任意の位置に保持させておくことが可能となる。

従来において、バランサーのうち、ゼンマイバネ式のもの（ゼンマイバネ式バランサー、以下、単に「バランサー」と記載することがある。）は、例えば特許文献１の図２〜図５に記載のようなものであった。すなわち、バランサーは、ゼンマイケース（バネケース）内に収められたゼンマイバネ（渦巻きバネ）と、該ゼンマイバネ（渦巻きバネ）に軸着された巻取りドラムと、を備えている。さらに、該巻取りドラムには吊りワイヤが巻き付けられるとともに、吊りワイヤの一端が可動障子に取り付けられている。

また、バランサーには、特許文献１の図２、図５表れているように、ラチェット車とクリックとを有するラチェット機構を具備している。これは、ゼンマイバネの弾性力を調整するために設けられている機構である。すなわち、ゼンマイバネの弾性力が強すぎても、弱すぎても、可動障子の上げ下げ操作や保持に不具合を生じるので、当該弾性力を事前に調整しておくものである。

特開２００２−８１２５９号公報

上記のように構成される従来のバランサーのラチェット機構は、ラチェット歯車と、クリックのいずれにもそれぞれの軸が必要であった。これにより軸を並列させるので、ラチェット機構自体が大きくなり、これに伴ってバランサーも大きくなる傾向にあった。
このようなバランサーは上げ下げ窓の枠の内部に配置される。従って、バランサーが大きいとこれに応じて枠の見付方向、及び／又は見込み方向も大きくせざるを得なかった。枠の見付方向、見込み方向が大きいことは、開口部装置の採光面積を減少させたり、上げ下げ窓が厚くなったりすることになり、改善が望まれていた。

そこで本発明は、小型化が可能なラチェット機構を有する上げ下げ窓用バランサーを提供することを課題とする。また、当該バランサーを含むことにより、採光性等の機能の高い上げ下げ窓を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、軸部材（１３２）と、軸部材に一端を固定されたゼンマイバネ（１５０）と、軸部材により回動自在とされ、外周面に螺旋状に形成された溝を有する巻取りドラム（１４０）と、ゼンマイバネの弾性力を調整可能なラチェット機構（１２１、１３３、１３４）と、を備え、ラチェット機構は、軸部材の一端に設けられ、外周にラチェット歯（１３３ａ、１３３ａ、…）が具備されたラチェット歯車（１３３）と、ラチェット歯に係合離脱可能に設けられた係合片（１２３、１２４）及び係合片とは反対向きにつき出した操作片（１２５）を有するとともに、軸部材の軸心方向に該軸部材に並列して配置される歯車係合部材（１２１）と、を備え、係合片は、軸部材の軸心方向に略平行に延在し、該軸心方向に平行な方向からラチェット歯に係合可能とされるとともに、操作片を操作して歯車係合部材を軸部材の軸心方向と直交する方向に直線移動させることにより、係合片とラチェット歯とが係合離脱し、ゼンマイバネが巻き戻されることを特徴とする上げ下げ窓用バランサー（１００）を提供することにより前記課題を解決する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００）において、歯車係合部材（１２１）には、複数の係合片（１２３、１２４）が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００）において、歯車係合部材（１２１）には、軸部材（１３２）の端部に通じる孔（１２２ａ）が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００）において、巻取りドラム（１４０）には、その面のうち、溝が設けられた外周面とは異なる面で、ラチェット機構（１２１、１３３、１３４）が備えられる側の面には凹状部（１４１）が形成されており、巻取りドラムの凹状部の内側にラチェット機構の少なくとも一部が配置されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００）において、箱体（１１０）を有し、巻取りドラム（１４０）、ゼンマイバネ（１５０）、及びラチェット機構（１２１、１３３、１３４）が、箱体の内側に内包されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００）において、箱体（１１０）には、該箱体の外部からラチェット機構（１２１、１３３、１３４）を操作可能に設けられた孔（１１１ａ）及び／又はスリット（１１１ｂ）が設けられていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、建物開口部に沿って配置される枠体（１０）と、該枠体の内側に上げ下げ可能に配置される可動障子（３０）と、を備える上げ下げ窓（１）であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサー（１００、１００）が備えられることを特徴とする上げ下げ窓（１）を提供することにより前記課題を解決する。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の上げ下げ窓（１）において、上げ下げ窓用バランサー（１００、１００）が枠体（１０）のうち縦枠（１３、１４）に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、バランサーを小型に形成することが可能となる。また、これを備える上げ下げ窓では、バランサーを備えつつも枠の見付方向又は見込み方向を小さく抑えることが可能となる。これにより、採光面積を大きくすること、上げ下げ窓の見込み方向を小さく抑えること、外観がシンプルである等の上げ下げ窓を提供することが可能となる。

１つの実施形態にかかるバランサーが配置された上げ下げ窓の室内視正面図である。図１（ａ）が閉鎖の姿勢、図１（ｂ）が開放の姿勢である。 図１（ｂ）の分解図である。 図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図３において、可動障子を室内側に倒した姿勢を示す図である。 図１（ｂ）のＶ−Ｖ断面図である。 １つの実施形態にかかるバランサーの外観斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 １つの実施形態にかかるバランサーの分解斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸに沿った分解断面図である。 ラチェット機構付き軸に注目した斜視図である。 図１０のラチェット機構付き軸を上方から見た図である。

本発明の以上で説明したような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態にかかるバランサー１００、１００（図２参照）を備える上げ下げ窓１の室内視正面図である。図１（ａ）は上げ下げ窓１の閉鎖の姿勢、図１（ｂ）はこれを一部開放した姿勢をそれぞれ示している。
図２は、図１（ｂ）に示した上げ下げ窓１を分解して概略的に示した図である。
図３は、図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った線における断面図である。
図４は、図３の姿勢から可動障子３０の上端を室内側に倒した姿勢の図である。
図５は、図１（ｂ）のＶ−Ｖに沿った線における断面図である。
ここで、図３〜図５では、紙面左が室外側、紙面右が室内側を表している。

以下、「見付方向」とは全体として平板状である上げ下げ窓（障子の場合は障子）の該平板状の平面に沿った方向を意味し、上げ下げ窓が建物に取り付けられた姿勢では、建物開口部の開口面に沿った方向を意味する。また、「見付方向内側」とは、見付方向のうち、上げ下げ窓（障子の場合は障子）の中央方向を意味する。従って「見付方向外側」とは見付方向のうち、上げ下げ窓（障子の場合には障子）から離れる方向を意味する。さらに、「見込み方向」とは全体として平板状である上げ下げ窓（障子の場合には障子）の該平板状の厚さ方向を意味し、上げ下げ窓が建物に取り付けられた姿勢では、建物の室内外方向を示す。

図１〜図５からわかるように、上げ下げ窓１は、建物開口部の縁に沿って取り付けられた枠体１０、該枠体１０の枠内に取り付けられた固定障子２０、枠体１０の枠内に配置された可動障子３０及び、枠体１０に具備されたバランサー１００、１００を備える。

枠体１０は、水平方向に配置される長尺部材である上枠１１、下枠１２と、上枠１１及び下枠１２の端部を渡して設けられる長尺部材である縦枠１３、縦枠１４と、を備えている。

縦枠１４には、図３に破線で示したように、ガイド溝４０が形成されている。なお、縦枠１３にも同様のガイド溝が形成されている。ここでは縦枠１４のガイド溝４０についてのみ説明する。
ガイド溝４０は、直線部４１及び傾斜部４２を備えている。直線部４１は、固定障子２０より見込み方向室内側に設けられ、縦枠１４の長手方向に延在している。傾斜部４２は、直線部４１の下枠１２側端部から下枠１２側にさらに延在するとともに、固定障子２０の下方に向かって傾斜して設けられている。

図３にθで示した傾斜部４２の水平面に対する傾斜角は、特に限定されるものではないが、２５度以上４５度以下の範囲であることが好ましい。傾斜角θが小さ過ぎる場合は、可動障子３０を開ける際に要する力が大きくなる。

さらに、直線部４１と傾斜部４２とが連結される部分で、図３にＡで示した角部には、摩擦低減手段５０が設けられている。これは、可動障子３０の閉鎖の姿勢で当該角部Ａにバランサー１００のワイヤ１０１が接触するので、角部Ａとワイヤ１０１との摩擦を低減させる手段である。摩擦低減手段５０は、摩擦を低減させることができれば、その具体的手段は特に限定されるものではないが、例えばローラーや、耐摩耗性に優れた材料（クロムモリブデン鋼など）の配置等を挙げることができる。

また、摩擦低減のために当該角部Ａを大きな径の円弧状としてもよい。これによれば、上記ローラーや耐摩耗性に優れた材料を別部材として用いることなく、摩擦を低減させることができる。円弧状の径は特に限定されるものではないが、半径で例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度とすることにより摩擦を低減することができる。

固定障子２０は、上框２１、下框２２、縦框２３、及び縦框２４を方形に枠組みし、その区画内に複層ガラスパネル２５を装着して構成されている。本実施形態ではガラスパネル２５を複層ガラスパネルとしたが、これに限定されるものではなく、単層のガラスパネルであってもよい。本実施形態では、断熱性を向上させるという観点から好ましい例として複層ガラスパネルとした。

また、固定障子２０では、ガラスパネル２５の端部が上框２１、下框２２、縦框２３、及び縦框２４に差し込まれるとともに、接着剤により直接接着されている。すなわち従来のようなグレージングチャンネルを介してガラスパネルが框に取り付けられる構成ではない。これにより、框の見付方向、及び見込み方向の大きさを小さくすることが可能となる。
ただし、これはグレージングチャンネルを用いたガラスパネルと框との取り付け構造を用いることを妨げるものではなく、このような従来の構造であってもよい。本実施形態では、上記したように、框の見付方向、及び見込み方向の大きさを小さくすることができるとの観点から固定障子２０を好ましい例として説明した。

このような固定障子２０は、上枠１１に上框２１が、縦枠１３に縦框２３が、縦枠１４に縦框２４がそれぞれ固定されることで、枠体１０内側の上部に固定されている。

可動障子３０は、上框３１、下框３２、縦框３３、及び縦框３４を方形に枠組みし、その区画内に複層ガラスパネル３５を装着して構成されている。本実施形態ではガラスパネル３５を複層ガラスパネルとしたが、これに限定されるものではなく、単層のガラスパネルであってもよい。本実施形態では、断熱性を向上させるという観点から好ましい例として複層ガラスパネルとした。

ここで、図３〜図５からわかるように、上框３１はその室内側に引手部３１ａを備えている。操作者は当該引手部３１ａに手を掛けて操作することで可動障子３０の開閉を容易に行うことができる。また、引手部３１ａは、見付方向外側にも延在している。これにより、可動障子３０の閉鎖姿勢で、引手部３１ａは室内視で固定障子２０の下框２２を覆うことができる。従って、室内視より下框２２が隠蔽されて外観に優れるとともに、水密性、断熱性、及び防犯性に優れた構造となる。

図２からわかるように、縦框３３及び縦框３４のそれぞれの下端部には、見付方向外側に突出して支持部材３８、３８が取り付けられている。支持部材３８は、ガイド溝４０の溝内を移動可能とされる円柱状の支持部３８ａを有する。該円柱状の径は、ガイド溝４０の溝幅より若干小さく形成されている。これにより支持部３８ａがガイド溝４０の溝内を円滑に移動することができる。また、支持部３８ａの円柱状の外周面には、環状溝３８ｂが設けられている。環状溝３８ｂの溝幅はバランサー１００のワイヤ１０１の径と略同じとされている。すなわち、当該環状溝３８ｂにワイヤ１０１の環状部１０１ａ（図６参照）を引っ掛けてバランサー１００により可動障子３０が吊られている。

可動障子３０では、ガラスパネル３５の端部が上框３１、下框３２、縦框３３、及び縦框３４に差し込まれるとともに、接着剤により直接接着されている。すなわち従来のようなグレージングチャンネルを介してガラスパネルが框に取り付けられる構成ではない。これにより、框の見付方向、及び見込み方向の大きさを小さくすることが可能となる。
ただし、これはグレージングチャンネルを用いたガラスパネルと框との取り付け構造を用いることを除外するものではなく、このような従来の構造であってもよい。本実施形態では、上記したように、框の見付方向、及び見込み方向の大きさを小さくすることができるとの観点から可動障子３０を好ましい例として説明した。

可動障子３０の移動による障子の開閉については後で詳しく説明する。

次に１つの実施形態にかかるバランサー１００について説明する。図６にバランサー１００の外観斜視図を示し、図７には、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線を含み、バランサー１００の厚さ方向（図６の紙面左下−右上方向）に沿った断面図を表した。また、図８にはバランサー１００の分解斜視図を示し、図９には、図８のＩＸ−ＩＸ線を含み、バランサーの厚さ方向（図８の紙面左下−右上方向）に沿った各構成の断面図を表した。図６〜図９、及び適宜示す図を参照しつつバランサー１００について説明する。

バランサー１００は、箱体１１０、ラチェット機構付き軸１２０、巻取りドラム１４０、ゼンマイ１５０、ゼンマイ受け１６０、及びフタ１７０を備えている。

箱体１１０は、１つの面が開放された直方体の箱状の部材である。従って当該開放された部位から箱体１１０の内側に部材を入れて配置することができる。また、箱体１１０の底面を形成する平板１１１には、該平板１１１を板厚方向に貫通する孔１１１ａ及びスリット１１１ｂが設けられている。また、平板１１１のうち箱体１１０の内側となる面には、図７、図９からわかるように、円柱状の突起１１１ｃが立設されている。ここで、スリット１１１ｂの形状は特に限定されるものではなく、後述するように、ここに工具等を差し込んで、操作片１２５を操作することができればよい。

ラチェット機構付き軸１２０は、軸１３１と歯車係合部材１２１とを備えている。図１０には、図８のうち、ラチェット機構付き軸１２０に注目して拡大した図を表した。また、図１１には、図１０を紙面上方から見た図を示した。
軸１３１は、軸部材１３２と、ラチェット歯車部１３３と、操作部１３４と、を備えている。軸部材１３２は円柱状の軸であるとともに、スリット１３２ａが設けられている。スリット１３２ａは、一方の端面から軸心に沿った方向を深さとし、幅方向両端は直径を貫通している。後述するように当該スリット１３２ａにゼンマイ１５０の一端が係合される。
ラチェット歯車部１３３は、軸部材１３２の端部のうち上記スリット１３２ａが設けられていない側の端部に配置される円板状に形成された部位である。該円板状の外周には、ラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…が形成されている。ここでラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…はラチェット機構に用いられる通常の歯形状を用いることができる。また、ラチェット歯車部１３３と軸部材１３２とは、一体に形成してもよいし、個別に製造された部品を組み合わせることにより形成してもよく、その形成は特に限定されるものではない。例えばラチェット歯車部１３３は、形状が複雑であり、ゼンマイ１５０による力が付加されることから、部材自体の強度を軸部材１３２よりも大きくしたいことがある。このような場合には、ラチェット歯車部１３３を軸部材１３２とは別の部材として強度の高い材料で形成し、後で軸部材１３２と組み合わせることができる。
操作部１３４は、軸部材１３２のうち、ラチェット歯車部１３３が備えられる側の端部に具備され、一直線の溝１３４ａが設けられた部位である。後述するように当該溝１３４ａに工具を差し込んで回動させることによりゼンマイ１５０の弾性力の調整を行うことができる。

歯車係合部材１２１は、略板状である基板１２２と、トーションバネ１２６とを備えている。基板１２２には、その板厚方向に貫通する長孔１２２ａが設けられている。また、長孔１２２ａの長軸方向の基板１２２の両端のそれぞれには、基板１２２の板状である一面側から立設し、軸１３１の軸心に略平行な方向に延在するように係合片１２３、１２４が設けられている。さらに長孔１２２ａの短軸方向の基板１２２の一端には、操作片１２５が設けられている。操作片１２５には、その両端に上記係合片１２３、１２４とは反対向きに突き出し、長孔１２２ａの長軸方向に並列された２つの突起１２５ａ、１２５ａが具備されている。

トーションバネ１２６は、公知のトーションバネを用いることができ、その両端が基板１２２に設けられた孔１２２ｂ、１２２ｃのそれぞれに入れられている。ここでトーションバネ１２６は、ゼンマイ１５０の弾性力を調整する際に歯車係合部材１２１が適切に移動できるように、該歯車係合部材１２１を付勢している。

ここで、歯車係合部材１２１は、後述するように、長孔１２２ａの長軸方向に直線的に移動できるように構成されている。これにより係合片１２３、１２４と、ラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…との係合離脱をさせることが可能となる。

このように形成されたラチェット機構付き軸１２０では、図１１にＤで示したラチェット歯車部１３３の外径Ｄが、図１１にＢ、Ｃで示した係合片１２３、１２４間ピッチと概ね同じ、又は若干小さく形成されている。これにより後述するように、係合片１２３、１２４の両方が同時にラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…に係合することが防止され、係合する場合には、いずれか一方の係合片１２３、１２４のみがラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…に係合する。ラチェット機構によるゼンマイ１５０の弾性力の調整については、後で詳しく説明する。

図６〜図９に戻り、バランサー１００の構成について説明を続ける。巻取りドラム１４０は、略截頭円錐状の部材ある。外周面には螺旋状に形成された溝１４０ａが刻設されており、ここにワイヤ１０１が出入りすることによりワイヤ１０１の巻き取り、巻き戻しが行われる。
巻取りドラム１４０には、径の小さい側の面が截頭円錐状の軸を中心とした円形で掘り下げられ、凹部１４１が形成されている。また、径の大きい側の面も截頭円錐状の軸を中心とした円形で掘り下げられ、凹部１４２とされている。凹部１４２の底部の一部には、溝１４２ａが設けられている。
また、凹部１４１と凹部１４２とを貫通するように截頭円錐状の軸を中心とした孔１４３が設けられている。

ここで、図９にＥで示した凹部１４１の直径は、軸１３１のラチェット歯車部１３３の直径（図１１にＤで示した大きさ）より大きいことが好ましい。また、図９にＦで示した凹部１４１の深さは当該ラチェット歯車部１３３の厚さより深いことが好ましい。これにより、ラチェット歯車部１３３を凹部１４１内に収めることができ、その分バランサー１００を薄くすることが可能となる。またＥ、Ｆで示した大きさを大きくして、歯車係合部材１２１の一部、又は全部を凹部に収めることによれば、さらにバランサー１００を薄くすることができる。

本実施形態では、上記のようにバランサー１００をさらに薄くすることが可能である観点から好ましい例として、凹部１４１を設けた。ただし、当該凹部１４１は必ずしも設ける必要はなく、これに限定されるものではない。

一方、図９にＧで示した凹部１４２の直径は、ゼンマイ１５０をここに適切に収めることができる大きさである。また、図９にＨで示した凹部１４２の深さは０より大きく、ゼンマイ１５０の厚さより小さい範囲であればよく、特に限定されるものではない。ただし、ゼンマイ１５０の弾性力と巻取りドラム１４０の強度との観点から、Ｈで示した深さはゼンマイ１５０の厚さの半分程度が好ましい。これにより、ゼンマイ１５０の少なくとも一部を凹部１４２内に収めることができ、その分バランサー１００を薄くすることが可能となる。

孔１４３は軸部材１３２がここを貫通することができるように形成されていればよい。
また、巻取りドラム１４０の材質は特に限定されるものではないが、形状が複雑であること、及びワイヤ１０１が接触する観点から成型性がよく、摺動性にも優れるものが好ましい。これには例えばアセタール（ＰＯＭ）を挙げることができる。

ゼンマイ１５０は、いわゆるゼンマイバネ（巻きバネ）である。ゼンマイ１５０は、その外周側端部において、厚さ方向に貫通する環状に形成された環状部１５０ａが設けられている。当該ゼンマイ１５０の弾性力により可動障子３０の保持が可能となる。

ゼンマイ受け１６０は、円形箱状の部材で、円板１６１、側壁１６２、及び係合片１６３を備えている。
円板１６１は、円板状の部材でその略中央には孔１６１ａが設けられている。該孔１６１ａは、軸部材１３２がここを貫通することができるような大きさであればよい。

側壁１６２は円板１６１の外周に沿って立設された壁状の部材である。従って、円板１６１と側壁１６２とにより円形の箱状体（凹部）が形成される。また、側壁１６２は、その一部に切欠き部１６２ａが設けられ、該切欠き部１６２ａの円板１６１の縁からは側壁１６２よりも高く係合片１６３が立設されている。

ここで、図９にＪで示した側壁１６２の高さは、少なくとも上記巻取りドラム１４０の凹部１４２の深さ（図９にＨで表した大きさ）と当該高さＪとの合計が、ゼンマイ１５０の厚さより大きければよい。これにより、凹部１４２とゼンマイ受け１６０の上記箱状体（凹部）との内側にゼンマイ１５０を収めることができる。
係合片１６３の高さはゼンマイ１５０の厚さより大きい。これにより後述するように、該係合片１６３がゼンマイ１５０の環状部１５０ａを貫通するとともに、その先端を巻取りドラムの溝１４２ａに差し込むことが可能となる。

ここで、ゼンマイ受け１６０の材質は特に限定されるものではないが、内側にゼンマイ１５０が備えられ、該ゼンマイ１５０のゼンマイ特性における外周方向への開放力を抑制できる強度を要するという観点から、金属であることが好ましい。これには例えば鋼、アルミニウム等を挙げることができる。

本実施形態では、バランサー１００をさらに小さく形成することを可能とする観点から、上記のように凹部１４２とゼンマイ受け１６０の箱状体（凹部）との内側にゼンマイ１５０を収めることができる例を好ましい態様として説明した。
ただし、これに限定される必要はなく、従来のようにゼンマイをケース内に収めてこれを巻取りドラムに軸着させる構成（例えば特許文献１の図２〜図５に記載の構成）を用いてもよい。

フタ１７０は、矩形板状の部材であり、その中央には孔１７０ａが、隅部には孔１７０ｂ、１７０ｂ、…が設けられている。またその一辺には２つの係合部１７１、１７１が配置されている。

以上のような各構成部材は、例えば次のように組み合わせられている。すなわち、軸１３１の軸部材１３２が、巻取りドラム１４０の孔１４３、ゼンマイ１５０の内側、ゼンマイ受け１６０の孔１６１ａ、及びフタ１７０の孔１７０ａを通される。このとき、ゼンマイ１５０の内側端が軸部材１３２のスリット１３２ａに固定される。巻取りドラム１４０、及びゼンマイ受け１６０は軸部材１３２を中心に回動可能に通されている。

また、その際には、巻取りドラム１４０とゼンマイ受け１６０とが連結されるとともに、巻取りドラム１４０の凹部１４２とゼンマイ受け１６０の箱状の内側（凹部）とが形成する空間にゼンマイ１５０が収められる。このとき、ゼンマイ受け１６０の係合片１６３は、ゼンマイ１５０の環状部１５０ａ内を貫通するとともに、係合片１６３の先端は、巻取りドラム１４０の溝１４２ａに差し込まれる。
すなわち、ゼンマイ１５０の幅方向においてその少なくとも一部が巻取りドラム１４０の内側に配置されている。従って従来のように、ゼンマイの全てをケースに収納し、これに巻取りドラムを取り付けるバランサーに比べ、バランサーを薄くすることが可能となる。また、ゼンマイ受け１６０の係合片１６３がゼンマイ１５０の一端に係合し、これがさらに巻取りドラム１４０にも差し込まれているので、巻取りドラム１４０、ゼンマイ１５０、ゼンマイ受け１６０の一体化が適切に図られる。加えて、ゼンマイ１５０の端部がゼンマイ受け１６０と巻取りドラム１４０により支持されるので、強度も高められる。

また、軸部材１３２を各部材に通した際には、軸１３１のラチェット歯車部１３３が巻取りドラム１４０の凹部１４１の内側に配置される。これによってもさらにバランサーを薄くすることが可能となる。

歯車係合部材１２１は、その長孔１２２ａの内側に軸１３１の操作部１３４が配置されるとともに、係合片１２３、１２４のいずれかが軸１３１のラチェット歯１３３ａに引っ掛かるように配設される。これによりラチェット機構が機能する。ラチェット機構については後で詳しく説明する。

以上に示した各部材を内包するように、箱体１１０とフタ１７０とを係合させる。当該係合は、係合部１７１、１７１と被係合部１１１ｄ、１１１ｄとの係合や、孔１７０ｂ、１７０ｂ、…によるネジ止めによることができる。

ここで、箱体１１０の円柱状の突起１１１ｃが歯車係合部材１２１のトーションバネ１２６の環状部に差し込まれる。また、箱体１１０には上記したように、孔１１１ａ、スリット１１１ｂが設けられているが、ここに工具を差し込むことにより、孔１１１ａからは操作部１３４を、スリット１１１ｂからは歯車係合部材１２１の突起１２５ａ、１２５ａを操作することができる。

このような、バランサー１００は、上記したように従来に比べ小型に形成することができる。これによりバランサーを含む上げ下げ窓の枠を細くすることが可能となる。

次にラチェット機構について、図１０、図１１を参照しつつ説明する。上記のようにラチェット機構付き軸１２０では、歯車係合部材１２１の長孔１２２ａの内側に軸１３１の操作部１３４が配置されるとともに、係合片１２３、１２４のいずれかが軸１３１のラチェット歯１３３ａに引っ掛かるように配設される。
当該ラチェット機構は、ゼンマイ１５０の弾性力を調整するための機構であるから、弾性力を強めたいときにはゼンマイ１５０を巻く方向に操作して、この状態を保持する必要がある。一方、弾性力を弱めたいときにはゼンマイ１５０を巻き戻すようにする必要がある。

本実施形態のラチェット機構によれば、例えば初期状態として係合片１２４がラチェット歯１３３ａに引っ掛かり、ゼンマイ１５０が所定の弾性力を有して保持されている。
次に、当該初期状態からゼンマイ１５０の弾性力を強くしたいときには、操作者は、操作部１２４ａに工具を差し込む等して軸１３１を図１０にＫで示した方向に回動させる。すると、軸部材１３２に取り付けられたゼンマイ１５０の一端も同時に操作され、ゼンマイ１５０の弾性力を強めることができる。ここで、係合片１２４とラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…とは一方向にしか回動できない関係にあるので、強められた弾性力は保持される。

一方、ゼンマイの弾性力を弱くしたいときには、操作者は突起１２５ａに工具を引っ掛けるなどしてまず歯車係合部材１２１を図１０、図１１にＬで示した方向に直線的に移動させる。これにより係合片１２４とラチェット歯１３３ａとが離脱し、軸１３１がゼンマイ１５０が戻る力により図１０にＮで示した方向に回動する。
しかし、歯車係合部材１２１をＬで示した方向に移動させたことにより、今度は歯車係合部材１２１の係合片１２３がラチェット歯１３３ａに係合する位置となる。そして、軸１３１が少し回動した後に係合片１２３がラチェット歯１３３ａに係合する。次に、操作者は突起１２５ａに工具を引っ掛けるなどして歯車係合部材１２１を図１０、図１１にＭで示した方向に移動させる。これにより係合片１２３とラチェット歯１３３ａとが離脱し、軸１３１がゼンマイ１５０が戻る力により図１０にＮで示した方向に回動する。そして、歯車係合部材１２１をＭで示した方向に移動させたことにより、再び歯車係合部材１２１の係合片１２４がラチェット歯１３３ａに係合する位置となる。そして、軸１３１が少し回動した後に係合片１２４がラチェット歯１３３ａに係合する。
このように、歯車係合部材１２１をＬで示した方向、Ｍで示した方向に直線的に移動させることを繰り返すことにより、ゼンマイ１５０の弾性力を弱めることができる。

ここで、本実施形態では、歯車係合部材１２１に長孔１２２ａが設けられると共に、軸１３１の操作部１３４がラチェット歯車１３３に対して突出し、該操作部１３４が長孔１３４の内側に配置されている。これにより、歯車係合部材１２１の移動の範囲を制限することができるとともに、どこまで移動させればラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…の係合離脱を適切に行うことができるかの目安となる。従って、これにより操作者の利便性を向上させることができる。

本実施形態のラチェット機構によれば、ラチェット歯車の逆戻りを防止する部材である歯車係合部材１２１を、軸１３１と同じ軸上に配置し、係合片１２３、１２４が、軸１３１の軸方向からラチェット歯１３３ａ、１３３ａ、…に係合させることができる。従来においては、当該逆戻りを防止する部材には別途軸が設けられ、ラチェット歯車の径方向外側から突起が歯に係合するように構成されており、ラチェット機構が横に広がって大きくなる傾向にあった。
本実施形態のラチェット機構によれば、軸は１つでよいので、ラチェット機構を幅方向に小さくすることができる。これにより、小型であるバランサー１００を提供することが可能となる。

図２、図３に戻り説明を続ける。以上のようなバランサー１００、１００は、図２、図３からわかるように、縦枠１３、１４の上部で、ガイド溝の上端に取り付けられる（図３には縦枠１４側のみが表されている。）。
上記したように、バランサー１００、１００は、薄く形成されているので、縦枠に取り付けても枠を細く抑えることができる。また、上枠にバランサーを備える必要がなくなるので、上枠１１も細く形成することが可能となる。これにより枠全体を細く形成し、採光面積を増やすこと、断熱性を向上させることが可能となる。また外観にも優れた上げ下げ窓を提供することもできる。

さらに、バランサー１００、１００は、箱体１１０、１１０の内側に収められているので、枠１３、１４の内側に隠蔽して配置する必要がなく、その一面を露出させても外観にほとんど影響を及ぼさない。これによっても枠１３、１４が太くなることを抑制することができる。そして、当該箱体１１０の露出面には、ラチェット機構の操作のためのスリット１１１ｂ、孔１１１ａ（操作部１３４）が設けられているので、バランサー１００を枠から外すことなくゼンマイ１５０の弾性力調整をすることが可能である。

加えて、このように箱体１１０、１１０がガイド溝４０の上端に配置されるので、これを可動障子３０の移動上限値を規制するいわゆるストッパーとして機能させることもできる。

次に上げ下げ窓１の閉鎖、開放について説明する。
閉鎖の姿勢において、可動障子３０は図３からわかるように、固定障子２０の下方に、該固定障子２０と略面一に並置されている。このとき、見付方向外側に突出するようにして上框３１に設けられた不図示のラッチが、右の縦枠１４に設けられた凹部に係合されている。縦枠１３側も同様である。

このように可動障子３０と固定障子２０とが同一面内に並置されていることから、気密性を確保する部材を同一面内に設けることができる。これは、可動障子と固定障子とを見付方向にずらして配設していた従来の上げ下げ窓より、気密性を高めることが可能となる。具体的には、枠に沿って略矩形枠状に形成されるパッキン（図３には上枠１１のパッキン８１と下枠１２のパッキン８３とが表れている。）、及び固定障子２０と、可動障子３０とのパッキン８２が略同一平面内に配設されている。これにより断熱ライン、気密ラインをそろえることができる。

さらに、可動障子３０と固定障子２０とが同一面内に並置されることによって、防犯性の向上を図ることもできる。従来の上げ下げ窓では、枠体内側の下部に備えられた障子の下框と下枠との間にバールなどを差し込むことで該障子を押し上げ、該障子の上部に取り付けられたクレセント錠が破壊されるということがあった。しかしながら、上げ下げ窓１では閉鎖姿勢で可動障子３０と固定障子２０とが同一面内に並置されることから、下枠１２と下框３２との間にバールを差し込んで可動障子３０を押し上げるということが困難である。

閉鎖の姿勢である可動障子３０を開ける際には、まず、図４からわかるように可動障子３０の上框３１の室内側に備えられた引手部３１ａに手を掛けて室内側に可動障子３０を倒す。これは、上框３１に設けられた不図示のラッチが縦枠１３、１４から離脱し、ガイド溝４０と係合するまで倒す。

その後、操作者は、引手部３１ａ等に手を掛けて可動障子３０を引き上げることで、図５に示すように、可動障子３０をガイド溝４０に沿って上方向へ移動させることができる。このときバランサー１００により引き上げ力が補助され、操作者は容易に可動障子３０を引き上げることができる。

可動障子３０を閉める際には、上記と逆に操作すればよい。

本実施形態では、上記のようにその閉鎖時に上下障子が面一となる上げ下げ窓について説明したが、バランサー１００が適用される上げ下げ窓はこれに限定されるものではない。ここでは、バランサー１００を薄くすることができることに相まって、さらに上げ下げ窓全体として外観に優れた上げ下げ窓とすることができる観点から、好ましい態様として上記上げ下げ窓１を説明した。

以上、現時点において実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う上げ下げ窓用バランサー及び上げ下げ窓も本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１ 上げ下げ窓
１０ 枠体
１１ 上枠
１２ 下枠
１３ 縦枠
１４ 縦枠
２０ 固定障子
３０ 可動障子
３８ 支持部材
４０ ガイド溝
４１ 直線部
４２ 傾斜部
１００ バランサー
１０１ ワイヤ
１１０ 箱体
１１１ａ 孔
１１１ｂ スリット
１２０ ラチェット機構付き軸
１２１ 歯車係合部材
１２２ 基板
１２２ａ 長孔
１２３ 係合片
１２４ 係合片
１２５ 操作片
１２５ａ 突起
１２６ トーションバネ
１３１ 軸
１３２ 軸部材
１３２ａ スリット
１３３ ラチェット歯車部
１３３ａ ラチェット歯
１３４ 操作部
１３４ａ 溝
１４０ 巻取りドラム
１４０ａ 溝
１４１ 凹部
１４２ 凹部
１５０ ゼンマイ
１５０ａ 環状部
１６０ 係合片
１６１ 円板
１６２ 側壁
１６３ 係合片
１７０ フタ

Claims (8)

1. 軸部材と、
   前記軸部材に一端を固定されたゼンマイバネと、
   前記軸部材により回動自在とされ、外周面に螺旋状に形成された溝を有する巻取りドラムと、
   前記ゼンマイバネの弾性力を調整可能なラチェット機構と、を備え、
   前記ラチェット機構は、
   前記軸部材の一端に設けられ、外周にラチェット歯が具備されたラチェット歯車と、
   前記ラチェット歯に係合離脱可能に設けられた係合片及び前記係合片とは反対向きにつき出した操作片を有するとともに、前記軸部材の軸心方向に該軸部材に並列して配置される歯車係合部材と、を備え、
   前記係合片は、前記軸部材の軸心方向に略平行に延在し、該軸心方向に平行な方向から前記ラチェット歯に係合可能とされるとともに、
   前記操作片を操作して前記歯車係合部材を前記軸部材の軸心方向と直交する方向に直線移動させることにより、前記係合片と前記ラチェット歯とが係合離脱し、前記ゼンマイバネが巻き戻されることを特徴とする上げ下げ窓用バランサー。
2. 前記歯車係合部材には、複数の係合片が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の上げ下げ窓用バランサー。
3. 前記歯車係合部材には、前記軸部材の端部に通じる孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の上げ下げ窓用バランサー。
4. 前記巻取りドラムには、その面のうち、前記溝が設けられた外周面とは異なる面で、前記ラチェット機構が備えられる側の面には凹状部が形成されており、
   前記巻取りドラムの凹状部の内側に前記ラチェット機構の少なくとも一部が配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサー。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサーが、箱体を有し、
   前記巻取りドラム、前記ゼンマイバネ、及び前記ラチェット機構が、前記箱体の内側に内包されることを特徴とする上げ下げ窓用バランサー。
6. 前記箱体には、該箱体の外部から前記ラチェット機構を操作可能に設けられた孔及び／又はスリットが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の上げ下げ窓用バランサー。
7. 建物開口部に沿って配置される枠体と、該枠体の内側に上げ下げ可能に配置される可動障子と、を備える上げ下げ窓であって、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の上げ下げ窓用バランサーが備えられることを特徴とする上げ下げ窓。
8. 前記上げ下げ窓用バランサーが前記枠体のうち縦枠に配置されることを特徴とする請求項７に記載の上げ下げ窓。

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