JP5698478B2 - 窓開閉操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の内外方向に開閉揺動する回転窓に連結したワイヤロープを巻き取って、その回転窓を閉める窓開閉操作装置に関するものである。

前記の窓開閉操作装置としては、例えば特許文献１に示すものがある。その特許文献１に記載の窓開閉操作装置は、前記ワイヤロープを巻き取るための巻取りドラムと、その巻取りドラムに連結していて巻取りドラムを前記巻き取り方向に回転操作するためのハンドルとを有している。

特開２００７−６３８１１号公報

通常、前記回転窓は、高所に配置されていて窓開閉操作装置を配置している箇所から離れている。そのため、窓開閉操作装置のハンドルを回転操作する作業者にとって、窓の開閉状態を確認することは容易ではない。その結果、実際には窓が全閉状態になっていてワイヤロープが巻ききられているにも拘らず、ハンドルを回転させ続ける場合が生じる。

その場合、巻取りドラムが回転しないためにハンドルや巻取りドラムに過度の力が加わって、そのハンドルや巻取りドラムが破損するなどの虞があるといった問題がある。

本発明は、かかる不都合を解決することを目的とするものであり、巻取りドラムに過度の力が加わる状態でハンドルを回転させても、その過度の力によってハンドルや巻取りドラムなどが破損することを防止できる窓開閉操作装置を提供することにある。

本発明は、前記不都合を解決するものである。すなわち本発明は、回動窓２に連結したワイヤロープ８を巻き取って当該回動窓２を閉める窓開閉操作装置であって、ワイヤロープ８を巻き取るための巻取りドラム１１と、その巻取りドラム１１を回転操作するためのハンドル１４と、トルクリミッタ１２とを有しており、トルクリミッタ１２は、ハンドル１４に配置しているトルク制限部１２ａと、巻取りドラム１１に連結している円柱状の連結部１２ｂとを有しており、連結部１２ｂは、ハンドル１４の回転軸の位置に設けた円柱状の係合孔２４に対して空回り可能に嵌め込まれており、トルク制限部１２ａは、ハンドル１４の係合孔２４の内周面からハンドル１４の外周面１９ａへ向けて放射状に延びている放射状孔２５と、放射状孔２５内においてハンドル１４の係合孔２４側に配置しているボール２６と、放射状孔２５の内周面に設けた雌ネジ２３に螺合する止めネジ２７と、ボール２６と止めネジ２７との間に配置していてボール２６を連結部１２ｂ側へ付勢する弾性体２８とを有しており、連結部１２ｂの外周面３０には、トルク制限部１２ａのボール２６が係合可能な凹部２９を形成していることを特徴とする。ここでの弾性体２８には、コイルバネや弾性ゴムなどが該当する。凹部２９は、半円球状や円錐状のものなどが該当する。

詳しくは、複数個の凹部２９が、連結部１２ｂの外周面３０の周方向に等間隔に並べて設けられており、複数個の放射状孔２５が、ハンドル１４に設けられていて、それらの放射状孔２５の係合孔２４側の開口３６が、ハンドル１４の係合孔２４の内周面の周方向に等間隔に並んでおり、全ての放射状孔２５の係合孔２４側の開口３６が、同時に連結部１２ｂの凹部２９に対面可能になっており、ボール２６と止めネジ２７と弾性体２８とからなる組を、前記複数個の放射状孔２５のうち、少なくとも一個の放射状孔２５に配置していることを特徴とする。ここでは、凹部２９の個数と放射状孔２５の個数とが一致する場合と、凹部２９の個数が放射状孔２５の個数よりも多い場合とが含まれる。ボール２６と止めネジ２７と弾性体２８とからなる組は、全ての放射状孔２５に配置している場合と、一部の放射状孔２５のみに配置している場合とが含まれる。

本発明の窓開閉操作装置は、平常状態においては、連結部１２ｂの凹部２９にトルク制限部１２ａのボール２６が係合している状態（図１の状態）で、ハンドル１４を回転させると、そのハンドル１４の回転力がトルク制限部１２ａを介して連結部１２ｂに伝わって当該連結部１２ｂが回転する。それによってハンドル１４の回転力が巻取りドラム１１に伝わって、巻取りドラム１１が回転してワイヤロープ８が巻き取られ、回転窓２が閉じられる。そのボール２６が凹部２９に係合している状態は、弾性体２８の付勢力によって維持される。

一方、回転窓２が全閉状態などになったために、巻取りドラム１１がワイヤロープ８を巻き取ることができなくなった場合や、回転窓２やワイヤロープ８に他物が引っ掛かったなどのために、巻取りドラム１１が回転し難くなっている場合などでは、ハンドル１４を無理に回転させようとすると巻取りドラム１１に過度の力が加わる。その場合、本発明では、ハンドル１４と連結部１２ｂとの回転差によってトルク制限部１２ａのボール２６が、弾性体２８の付勢力に抗して凹部２９の斜面に沿って迫り上がって放射状孔２５内に退入し、連結部１２ｂの凹部２９から外れ、ハンドル１４が空転する。つまり、巻取りドラム１１に過度の力が加わる状態でハンドル１４を無理に回転させても、ハンドル１４が空転し、それによって前記過度の力がハンドル１４や巻取りドラム１１などに加わって、ハンドル１４や巻取りドラム１１などが破損することを確実に防止できることになる。

加えて、トルク制限部１２ａのボール２６が連結部１２ｂの凹部２９から外れる際のトルクは、放射状孔２５の雌ネジ２３への止めネジ２７のねじ込み量で調節することができ、その分だけ前記トルクの調節を容易に行うことができる。

そのうえで、連結部１２ｂに複数個の凹部２９を設け、ハンドル１４に複数個の放射状孔２５を設け、全ての放射状孔２５の係合孔２４側の開口３６を同時に連結部１２ｂの凹部２９に対面可能にすると、ボール２６と止めネジ２７と弾性体２８とからなる組を配置する放射状孔２５の個数を増減することで、トルク制限部１２ａのボール２６が連結部１２ｂの凹部２９から外れる際のトルクを幅広く調節することができる。つまり、ボール２６と止めネジ２７と弾性体２８とからなる組を配置する放射状孔２５の個数の増減と、放射状孔２５の雌ネジ２３への止めネジ２７のねじ込み量とによって、トルク制限部１２ａのボール２６が連結部１２ｂの凹部２９から外れる際のトルクを幅広く、且つ、細かく調節することができる。

本発明の窓開閉操作装置に係るトルクリミッタの縦断正面図である。 回転窓の斜視図である。 窓開閉操作装置の全体の縦断側面図である。 窓開閉操作装置の正面図である。 窓開閉操作装置のハンドルおよびトルクリミッタの縦断側面図である。 窓開閉操作装置の使用態様を説明するための縦断側面図である。 トルクの調節を説明するためのトルクリミッタの縦断正面図である。

本発明に係る窓開閉操作装置の実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。その窓開閉操作装置１は、図２に示すように、オフィスビルなどの建物の外壁（不図示）に取り付けている回転窓（外倒し窓）２を開閉操作するようになっている。その回転窓２は、左右方向に２連１組の連窓として並べて配置している。

各回転窓２は、建物外壁に配置してあって方形状に枠組みした窓枠３内に、障子４を建物の内外方向に揺動自在に支持している。各障子４は、方形状に枠組みした框６の内方に板ガラス７を装着している。各窓枠３と各障子４の上端とには、ワイヤロープ８の一端側を掛け渡しており、そのワイヤロープ８の他端側を窓開閉操作装置１に連結している。

具体的には、ワイヤロープ８の一端を一方の回転窓２（図２では左側）の窓枠３の上端左側に取り付け、そのワイヤロープ８を一方の回転窓２の障子４および窓枠３の上端にそれぞれ設けた滑車に掛け渡し、さらに他方の回転窓２（図２では右側）の窓枠３および障子４の上端部にそれぞれ設けた滑車に掛け渡したのち、窓開閉操作装置１に導いている。各障子４は、その自重やダンパー５によって建物の外方へ付勢されており、それに伴ってワイヤロープ８は、常に窓開閉操作装置１から繰り出される方向に引っ張られている。

窓開閉操作装置１は、図３に示すように、その筐体９内に回転自在な状態で配置していてワイヤロープ８を巻き取るための巻取りドラム１１と、その巻取りドラム１１を回転操作するためのハンドル１４と、そのハンドル１４と巻取りドラム１１との間に介在するトルクリミッタ１２およびワンウェイクラッチ１３と、巻取りドラム１１の回転速度を規制するガバナ１５と、巻取りドラム１１が前記巻き取り方向とは逆方向に回転することを阻止する逆回転防止機構１６とを有している。筐体９は、建物の内壁などに埋め込まれた状態で配置してあり、その筐体９の開口前面にはカバー１７を配置している。

ハンドル１４は、図３および図４に示すように、円柱状の回転軸部１９と、その回転軸部１９にヒンジ２０を介して連結しているレバー２１と、そのレバー２１の先端部に設けている円柱状の摘み２２とを有している。ハンドル１４は、摘み２２を筐体９側に向けた姿勢でカバー１７に設けた収容口１８から筐体９内に嵌め込んでいる（図３の実線図の状態）。収容口１８は、図４に示すようにハンドル１４の輪郭に合わせた形状に形成しており、ハンドル１４を筐体９内に嵌め込んだときには、図３の実線図および図５に示すように、そのハンドル１４の前面とカバー１７の前面とがほぼ面一になっている。

その筐体９内に嵌め込んだハンドル１４のレバー２１を、ヒンジ２０を軸に前方へ揺動させたのち（図３の仮想線図参照）、図６に示すように下方へ倒すことで、摘み２２がレバー２１の前側に位置する。それにより、摘み２２を摘んで回転軸部１９を軸にハンドル１４を回転させることが可能になる。

トルクリミッタ１２は、図１に示すように、ハンドル１４の回転軸部１９に配置しているトルク制限部１２ａと、ワンウェイクラッチ１３の入力軸１３ａに取り付けている円柱状の連結部１２ｂとを有しており、連結部１２ｂは、ワンウェイクラッチ１３を介して巻取りドラム１１に連結している。また連結部１２ｂは、ハンドル１４の回転軸部１９の回転軸（回転中心）の位置に設けた円柱状の係合孔２４に対して空回り可能に嵌め込まれている。

トルク制限部１２ａは、ハンドル１４の回転軸部１９の係合孔２４の内周面から回転軸部１９の外周面１９ａへ向けて放射状に延びている六本の放射状孔２５と、各放射状孔２５内においてハンドル１４の係合孔２４側に配置しているボール２６と、各放射状孔２５の内周面に設けた雌ネジ２３に螺合する六角穴付止めネジ２７と、各放射状孔２５内においてボール２６と六角穴付止めネジ２７との間に配置していてボール２６を連結部１２ｂ側へ付勢するコイルバネ（弾性体）２８とを有している。

ハンドル１４の回転軸部１９には、ヒンジ２０の一端を嵌め込むための窪み４３と、そのヒンジ２０の一端に設けている揺動軸２０ａを係合支持するための軸孔４４とを形成している。各放射状孔２５は、窪み４３および軸孔４４の形成位置を避けて設けている。トルクリミッタ１２の連結部１２ｂの外周面３０には、トルク制限部１２ａのボール２６が係合可能な九個の半球状の凹部２９を形成している。各凹部２９は、連結部１２ｂの外周面３０の周方向に等間隔に並べて設けられている。トルク制限部１２ａの各放射状孔２５の係合孔２４側の開口３６は、ハンドル１４の回転軸部１９の係合孔２４の内周面の周方向に等間隔に並んでいる。

隣り合う凹部２９・２９の間隔は、トルク制限部１２ａの隣り合う放射状孔２５・２５の係合孔２４側の開口３６（図７参照）の間隔に等しくしており、それによって全ての放射状孔２５の係合孔２４側の開口３６が、同時に連結部１２ｂの凹部２９に対面可能になっている（図１および図７参照）。

ここでトルクリミッタ１２の動作を説明すると、平常状態においては、連結部１２ｂの凹部２９にトルク制限部１２ａのボール２６が係合している状態（図１の状態）で、ハンドル１４を回転させると、そのハンドル１４の回転力がトルク制限部１２ａのボール２６を介して連結部１２ｂに伝わって当該連結部１２ｂが回転し、それに伴ってワンウェイクラッチ１３の入力軸１３ａが回転する。それによってハンドル１４の回転力がトルクリミッタ１２およびワンウェイクラッチ１３を介して巻取りドラム１１に伝わり、巻取りドラム１１が回転してワイヤロープ８が巻き取られ、両回転窓２・２が閉じられる。そのボール２６が凹部２９に係合している状態は、コイルバネ２８の付勢力によって維持される。

一方、両回転窓２・２が全閉状態などになったために、巻取りドラム１１がワイヤロープ８を巻き取ることができなくなった場合や、回転窓２やワイヤロープ８に他物が引っ掛かったなどのために、巻取りドラム１１が回転し難くなっている場合などでは、ハンドル１４を無理に回転させようとすると巻取りドラム１１に過度の力が加わる。その場合、連結部１２ｂがハンドル１４の回転に追従できなくなって、ハンドル１４と連結部１２ｂとの回転差によってトルク制限部１２ａのボール２６が、コイルバネ２８の付勢力に抗して凹部２９の斜面に沿って迫り上がって放射状孔２５内に退入し、連結部１２ｂの凹部２９から外れ、ハンドル１４が空転する。それにより、過度の力がハンドル１４や巻取りドラム１１などに加わることを防止できる。

ワンウェイクラッチ１３は、ハンドル１４がワイヤロープ８を巻き取る方向に回転したときには、そのハンドル１４の回転力を巻取りドラム１１側に伝達する一方で、ハンドル１４がワイヤロープ８を巻き取る方向とは逆方向（繰り出し方向）に回転したときには、そのハンドル１４を空転させるように構成している。図３に示すように、ワンウェイクラッチ１３の出力側（図３では左側）には、巻取りドラム１１の後部に設けているギヤ３１に噛合するドラム駆動ギヤ３２を連結しており、そのドラム駆動ギヤ３２によってハンドル１４の回転力が巻取りドラム１１に伝達される。

巻取りドラム１１の前端には、ガバナ１５の入力ギヤ１５ａに噛合するガバナギヤ３３を設けており、ガバナ１５は、巻取りドラム１１のガバナギヤ３３が予め設定した回転速度以下になるように制御する。巻取りドラム１１の後端には、逆回転防止機構１６の逆回転防止爪３４が係合する係合用ギヤ３５を設けている。逆回転防止爪３４は、巻取りドラム１１が前記巻き取り方向に回転したときには係合用ギヤ３５の回転を許容し、巻取りドラム１１が前記巻き取り方向とは逆方向に回転しようとしたときには、係合用ギヤ３５との係合状態を維持して巻取りドラム１１の回転を阻止するようになっている。

窓開閉操作装置１の左右には、図４に示すように、ドラム解放軸３７・３８をそれぞれ配置している。それらのドラム解放軸３７・３８の前端には、カバー１７の左右に配置した窓開放ボタン３９・４０をそれぞれ取り付けている。そして、窓開放ボタン３９・４０のいずれか一方が押されることで、対応するドラム解放軸３７・３８が逆回転防止爪３４を巻取りドラム１１の係合用ギヤ３５から離すように構成している。逆回転防止爪３４が係合用ギヤ３５から離れたときには、巻取りドラム１１は、ワイヤロープ８を前記巻き取り方向とは逆方向の繰り出し方向に回転可能になり、ワイヤロープ８が巻取りドラム１１から回転窓２側へ繰り出される。

なお、窓開放ボタン３９・４０は、その一方が排煙用のボタンであり、他方が換気用のボタンである。排煙用のボタンを押したときのワイヤロープ８の繰り出し量は、換気用のボタンを押したときのワイヤロープ８の繰り出し量よりも大きくなるようにしており、それに伴って排煙用のボタンを押したときの回転窓２の開放角度が、換気用のボタンを押したときの回転窓２の開放角度よりも大きくなる。

また、筐体９内には、図３に示すように、前述の収容状態のハンドル１４を押し出し操作するためのアーム４１を配置している。アーム４１は、その長さ方向の中間が揺動自在に支持されており、窓開放ボタン３９・４０のいずれか一方が押されることで、ドラム解放軸３７・３８がアーム４１の一端（図３では下側）を後方へ押し、それによってアーム４１が揺動してアーム４１の他端がハンドル１４の摘み２２を前方へ押す。これによってハンドル１４が筐体９から前方へ押し出される。

このように、巻取りドラム１１がワイヤロープ８を巻き取ることができなくなった場合や、巻取りドラム１１が回転し難くなっている場合などにハンドル１４を無理に回転させようとしても、ハンドル１４が空転するので、過度の力がハンドル１４や巻取りドラム１１などに加わって、ハンドル１４や巻取りドラム１１などが破損することを防止できる。

加えて、ボール２６と六角穴付止めネジ２７とコイルバネ２８とからなる組を配置する放射状孔２５の個数の増減と、放射状孔２５の雌ネジ２３への六角穴付止めネジ２７のねじ込み量とによって、トルク制限部１２ａのボール２６が連結部１２ｂの凹部２９から外れる際のトルクを調節することができ、その分だけ前記トルクの調節を容易に行うことができるうえ、トルク制限部１２ａのボール２６が連結部１２ｂの凹部２９から外れる際のトルクを幅広く、且つ、細かく調節することができる。

例えば図７のように右側の二つの放射状孔２５に、ボール２６と六角穴付止めネジ２７とコイルバネ２８とからなる組を配置しない場合には、図１のように全ての放射状孔２５に、ボール２６と六角穴付止めネジ２７とコイルバネ２８とからなる組を配置した場合よりもトルクを小さくできる。

前記説明では、連結部１２ｂの凹部２９の個数がトルク制限部１２ａの放射状孔２５の個数よりも多くなっているが、放射状孔２５の個数と凹部２９の個数とを一致させてもよい。

１ 窓開閉操作装置
２ 回転窓
８ ワイヤロープ
１１ 巻取りドラム
１２ トルクリミッタ
１２ａ トルク制限部
１２ｂ 連結部
１３ａ 入力軸
１４ ハンドル
１９ 回転軸部
１９ａ 外周面
２３ 雌ネジ
２４ 係合孔
２５ 放射状孔
２６ ボール
２７ 六角穴付止めネジ
２８ コイルバネ
２９ 凹部
３０ 外周面
３６ 開口

Claims (2)

1. 回動窓（２）に連結したワイヤロープ（８）を巻き取って当該回動窓（２）を閉める窓開閉操作装置であって、
   ワイヤロープ（８）を巻き取るための巻取りドラム（１１）と、その巻取りドラム（１１）を回転操作するためのハンドル（１４）と、トルクリミッタ（１２）とを有しており、
   トルクリミッタ（１２）は、ハンドル（１４）に配置しているトルク制限部（１２ａ）と、巻取りドラム（１１）に連結している円柱状の連結部（１２ｂ）とを有しており、
   連結部（１２ｂ）は、ハンドル（１４）の回転軸の位置に設けた円柱状の係合孔（２４）に対して空回り可能に嵌め込まれており、
   トルク制限部（１２ａ）は、ハンドル（１４）の係合孔（２４）の内周面からハンドル（１４）の外周面（１９ａ）へ向けて放射状に延びている放射状孔（２５）と、放射状孔（２５）内においてハンドル（１４）の係合孔（２４）側に配置しているボール（２６）と、放射状孔（２５）の内周面に設けた雌ネジ（２３）に螺合する六角穴付止めネジ（２７）と、ボール（２６）と六角穴付止めネジ（２７）との間に配置していてボール（２６）を連結部（１２ｂ）側へ付勢する弾性体（２８）とを有しており、
   連結部（１２ｂ）の外周面（３０）には、トルク制限部（１２ａ）のボール（２６）が係合可能な凹部（２９）を形成していることを特徴とする窓開閉操作装置。
2. 複数個の凹部（２９）が、連結部（１２ｂ）の外周面（３０）の周方向に等間隔に並べて設けられており、
   複数個の放射状孔（２５）が、ハンドル（１４）に設けられていて、それらの放射状孔（２５）の係合孔（２４）側の開口（３６）が、ハンドル（１４）の係合孔（２４）の内周面の周方向に等間隔に並んでおり、
   全ての放射状孔（２５）の係合孔（２４）側の開口（３６）が、同時に連結部（１２ｂ）の凹部（２９）に対面可能になっており、
   ボール（２６）と六角穴付止めネジ（２７）と弾性体（２８）とからなる組を、前記複数個の放射状孔（２５）のうち、少なくとも一個の放射状孔（２５）に配置していることを特徴とする請求項１記載の窓開閉操作装置。