JP5768868B2 - 窓開閉装置 - Google Patents

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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。
例えば特許文献1には、障子の上部の部位を窓枠に対して昇降自在に連結している連結機構と、障子の上部の部位に対して下方に配される障子の他の部位を窓枠に対して前後方向に移動自在に連結している連結機構とを具備していると共に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(回転モーメント)を生じさせる一方、この移動力と障子に付加される気流に基づく風圧との関連で障子を開口に対して自然開閉移動させるようにした窓開閉装置、所謂、自然換気窓が提案されている。
特開2000−160922号公報
ところで、斯かる窓開閉装置では、気流に基づく障子による開口の自然開閉と、障子による開口の強制的な開閉とを操作により切り替えることは困難である。
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、気流に基づく障子による開口の開閉と、障子による開口の強制的な開閉とを操作により切り替えることが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、建物に装着されると共に通気用の開口を規定する枠体と、この開口を開閉する障子と、この障子により開口を開閉できるように当該障子を枠体に支持するべく、障子の一の部位を枠体に移動自在に連結する第一の連結機構及び障子の他の一の部位を枠体に移動自在に連結する第二の連結機構を具備する障子支持機構と、この第二の連結機構を介して障子による開口に対する開閉を強制的に行わせる一方、当該障子による開口に対する強制的な開閉を解除して障子による開口の自由開閉を許容するように、障子の開閉を制御する障子開閉制御機構とを具備しており、第二の連結機構は、一端で障子の他の一の部位に回転自在に連結されていると共に他端で枠体に回転且つ直動自在に連結された第一の連結部材と、一端では、第一の連結部材の一端及び他端の間の中間部位において当該第一の連結部材に、他端では、枠体に夫々回転自在に連結されている第二の連結部材とを具備しており、障子開閉制御機構は、第二の連結部材の他端の枠体に対する回転軸心と同心に枠体に回転自在に設けられている回転体と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、第二の連結部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を中心とした回転において、回転体に対する第二の連結部材の他端の前記回転軸心を中心とした回転を禁止するように、回転体及び第二の連結部材の他端の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、第二の連結部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を中心とした回転において、回転体に対して第二の連結部材の他端の前記回転軸心を中心とした自由回転を許容するように、回転体及び第二の連結部材の他端の前記相互の連結を解除するクラッチ機構と、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構とを具備している。
本発明の窓開閉装置によれば、強制回転機構が、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させるようになって、クラッチ機構が、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、第二の連結部材の他端の枠体に対する回転軸心を中心とした回転において、回転体に対する第二の連結部材の他端の前記回転軸心を中心とした回転を禁止するように、回転体及び第二の連結部材の他端の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、第二の連結部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を中心とした回転において、回転体に対して第二の連結部材の他端の前記回転軸心を中心とした自由回転を許容するように、回転体及び第二の連結部材の他端の前記相互の連結を解除するようになっているために、気流に基づく障子による開口の開閉と、障子による開口の強制的な開閉とを強制回転機構の操作により切り替えることができる。
本発明の窓開閉装置では、クラッチ機構は、回転体に回転自在に設けられたラチェット部材と、このラチェット部材の回転においてラチェット部材の先端が出没するように回転体に設けられた円弧状のスリットと、この円弧状のスリットに受容されていると共に第二の連結部材の他端に固定された突起と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにラチェット部材の先端を出現させるようにラチェット部材を弾性的に一方の方向に回転させるべく、一端が回転体に他端がラチェット部材に連結された弾性部材と、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようにラチェット部材の他端に係合して弾性部材の弾性力に抗してラチェット部材を他方の方向に回転させるべく、枠体に固定された係合突起と、ラチェット部材の回転体に対する回転量を制限する回転制限機構とを具備しており、第二の連結部材の他端は、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合であって、ラチェット部材を一方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合している場合には、回転体の前記回転軸心を中心とした回転により同方向に回転されるようになっており、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合であって、ラチェット部材を他方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合するまでは、回転体の前記回転軸心を中心とした回転に非拘束であって自由回転可能であり、ラチェット部材を他方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合する場合には、ラチェット部材に他方の方向の回転を生じさせて円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようになっており、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにおいて突起がラチェット部材の先端に非係合となって、回転体に対して自由回転自在となっていてもよい。
本発明の窓開閉装置では、回転制限機構は、ラチェット部材に固定された他の突起と、この他の突起を受容するように回転体に設けられた他の円弧状のスリットとを具備しており、ラチェット部材は、他の円弧状のスリットの範囲において回転体に対して回転自在となっていてもよい。
本発明の窓開閉装置では、強制回転機構は、一端で回転体に回転自在に連結された第一のアーム部材と、この第一のアーム部材の他端に一端で回転自在に連結された第二のアーム部材と、この第二のアーム部材の他端を回転させる電動モータ機構又はボールチェーン機構とを具備していてもよい。
本発明の他の窓開閉装置は、建物に装着されると共に通気用の開口を規定する枠体と、この開口を開閉する障子と、この障子により開口を開閉できるように当該障子を枠体に支持するべく、障子の一の部位を枠体に移動自在に連結する第一の連結機構及び障子の他の一の部位を枠体に移動自在に連結する第二の連結機構を具備する障子支持機構と、障子による開口に対する開閉を強制的に行わせる一方、当該障子による開口に対する強制的な開閉を解除して障子による開口の自由開閉を許容するように、障子の開閉を制御する障子開閉制御機構とを具備しており、第二の連結機構は、一端で障子の他の一の部位に回転自在に連結されていると共に他端で枠体に回転且つ直動自在に連結された第一の連結部材と、一端では、第一の連結部材の一端及び他端の間の中間部位において当該第一の連結部材に、他端では、枠体に夫々回転自在に連結されている第二の連結部材とを具備しており、障子開閉制御機構は、一端で障子に回転自在に連結されている第一のアーム部材と、この第一のアーム部材の他端に一端で回転自在に連結されていると共に他端で枠体に回転自在に連結されている第二のアーム部材と、この第二のアーム部材の他端の枠体に対する回転軸心と同心に枠体に回転自在に設けられている回転体と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、第二のアーム部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を中心とした回転において、回転体の回転に対する第二のアーム部材の他端の前記回転軸心を中心とした回転を禁止するように、回転体及び第二のアーム部材の他端の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、第二のアーム部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を部位を中心とした回転において、回転体に対して第二のアーム部材の他端の前記回転軸心を中心とした自由回転を許容するように、回転体及び第二のアーム部材の他端の前記相互の連結を解除するクラッチ機構と、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構とを具備している。
本発明の窓開閉装置によれば、強制回転機構が、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させるようになって、クラッチ機構が、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、第二のアーム部材の他端の枠体に対する回転軸心を中心とした回転において、回転体の回転に対する第二のアーム部材の他端の前記回転軸心を中心とした回転を禁止するように、回転体及び第二のアーム部材の他端の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、第二のアーム部材の他端の枠体に対する前記回転軸心を中心とした回転において、回転体に対して第二のアーム部材の他端の前記回転軸心を中心とした自由回転を許容するように、回転体及び第二のアーム部材の他端の前記相互の連結を解除するようになっているために、気流に基づく障子による開口の開閉と、障子による開口の強制的な開閉とを強制回転機構の操作により切り替えることができる。
本発明の他の窓開閉装置では、クラッチ機構は、回転体に回転自在に設けられたラチェット部材と、このラチェット部材の回転においてラチェット部材の先端が出没するように回転体に設けられた円弧状のスリットと、この円弧状のスリットに受容されていると共に第二のアーム部材の他端に固定された突起と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにラチェット部材の先端を出現させるようにラチェット部材を弾性的に一方の方向に回転させるべく、一端が回転体に他端がラチェット部材に連結された弾性部材と、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようにラチェット部材の他端に係合して弾性部材の弾性力に抗してラチェット部材を他方の方向に回転させるべく、枠体に固定された係合突起と、ラチェット部材の回転体に対する回転量を制限する回転制限機構とを具備しており、第二のアーム部材の他端は、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合であって、ラチェット部材を一方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合している場合には、回転体の前記回転軸心を中心とした回転により同方向に回転されるようになっており、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合であって、ラチェット部材を他方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合するまでは、回転体の前記回転軸心を中心とした回転に非拘束であって自由回転可能であり、ラチェット部材を他方の方向に回転させるように突起がラチェット部材の先端に係合する場合には、ラチェット部材に他方の方向の回転を生じさせて円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようになっており、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにおいて突起がラチェット部材の先端に非係合となって、回転体に対して自由回転自在となっていてもよい。
本発明の他の窓開閉装置では、回転制限機構は、ラチェット部材に固定された他の突起と、この他の突起を受容するように回転体に設けられた他の円弧状のスリットとを具備しており、ラチェット部材は、他の円弧状のスリットの範囲において回転体に対して回転自在となっていてもよい。
本発明の他の窓開閉装置では、強制回転機構は、回転体を回転させる電動モータ機構又はボールチェーン機構を具備していてもよい。
本発明によれば、気流に基づく障子による開口の開閉と、障子よる開口の強制的な開閉とを操作により切り替えることができる窓開閉装置を提供し得る。
本発明の実施の形態の例の開口開放状態の側面断面説明図である。 図1に示す例の開口閉鎖状態の側面断面説明図である。 図1に示す例の一部拡大断面説明図である。 図1に示す例の動作説明図である。 図1に示す例の動作説明図である。 図1に示す例の動作説明図である。 本発明の実施の形態の他の例の開口開放状態の側面断面説明図である。 図7に示す例の開口閉鎖状態の側面断面説明図である。 図7に示す例の開口開放状態の一部平面断面説明図である。 図7に示す例の動作説明図である。 図7に示す例の動作説明図である。
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3において、本例の窓開閉装置1は、建物に装着されると共に建物外2と建物内3とを通気する通気用の開口4を規定する枠体5と、開口4を開閉する障子6と、障子6により開口4を開閉できるように当該障子6を枠体5に支持するべく、障子6の上方の部位7を枠体5に移動自在に連結する連結機構8及び障子6の上方の部位7よりも下方の他の部位9を枠体5に移動自在に連結する連結機構10を具備する障子支持機構11と、連結機構10を介して障子6による開口4に対する強制開閉を行わせる一方、連結機構10を介する障子6による開口4に対する強制開閉を解除して障子6による開口4の自由開閉を許容するように、障子6の開閉を制御する障子開閉制御機構12とを具備している。
枠体5は、上下方向Vに伸びた一対の縦枠21(一方の縦枠21は図示せず)と、一対の縦枠21を夫々上下において橋絡して横方向に伸びた上横枠22及び下横枠23と、シール部材24、25及び26とを具備しており、縦枠21の夫々は、外側縦枠部27と外側縦枠部27の内側に並置された内側縦枠部28とを具備しており、上横枠22は、外側縦枠部27を上方において橋絡して横方向に伸びていると共に前面にシール部材24が嵌着された中空の外側上横枠部29と、外側上横枠部29の内側に並置されていると共に内側縦枠部28を上方において橋絡して横方向に伸びている内側上横枠部30とを具備しており、下横枠23は、外側縦枠部27を下方において橋絡して横方向に伸びていると共に前面にシール部材25が嵌着された中空の外側下横枠部31と、外側下横枠部31の内側に並置されていると共に内側縦枠部28を下方において橋絡して横方向に伸びた内側下横枠部32とを具備しており、一方の縦枠21の外側縦枠部27、外側上横枠部29、他方の縦枠21の外側縦枠部27及び外側下横枠部31と、一方の縦枠21の内側縦枠部28、内側上横枠部30、他方の縦枠21の内側縦枠部28及び内側下横枠部32とに囲まれた矩形環状空間は、斯かる矩形環状空間を介して建物外2と建物内3とが連通しないように、閉鎖板33により閉鎖されており、矩形状の開口4は、前面にシール部材26が嵌着された一対の内側縦枠部28、内側上横枠部30及び内側下横枠部32によって規定されている。
障子6は、一対の縦框41(一方の縦框41は図示せず)と、一対の縦框41を夫々上下において橋絡して横方向に伸びていると共にシール部42及び43を夫々有した上框44及び下框45と、周囲において一対の縦框41並びに上框44及び下框45に支持されたガラス板46とを具備しており、斯かる障子6は、上下方向Vに直立した状態(図2に示す状態)では、開口4を閉鎖して開口4を介する建物内3から建物外2への気流及びその逆の気流を阻止するようになっている一方、上下方向Vに対して傾斜した状態(図1には全開での傾斜した状態を示す)では、開口4を開放して建物内3から建物外2への気流及びその逆の気流をその傾斜度に応じて許容するようになっており、斯かる障子6の上下方向Vに対する傾斜度(開口4に対する開度)は、障子6の自重により障子6に生じる開口4を開閉する方向の回転モーメントと、建物内外の気圧差に基づく風圧により障子6に生じる開口4を開閉する方向の回転モーメントとで決定されようになっており、障子6の自重により障子6に生じる回転モーメントが開口4を開放する方向となるように障子6が支持されている場合には、障子6は、建物内外において気圧が等しいか又は建物外2の気圧よりも建物内3の気圧が小さくない限りにおいて、開口4に対して最大開度をもって上下方向Vに対して最大に傾斜される一方、建物外2の気圧よりも建物内3の気圧が小さくなると、その気圧差に起因する風圧により障子6に生じる開口4を閉鎖する方向の回転モーメントと障子6の自重により障子6に生じる開口を開放する方向の回転モーメントとの差により決定される開口4に対する開度をもって上下方向Vに対して傾斜されるようになっている。
障子支持機構11は、一対の縦枠21側の夫々において同様に形成されているので、以下、一方の縦枠21側について詳述する。
連結機構8は、障子6の上方の部位7である上框44の上面の一端に固着された取付部材51と、一端52で取付部材51に軸部材53を介して回転軸心54を中心として鉛直面内で回転自在に連結されていると共に他端55で外側縦枠部27の内側側面56に軸部材57を介して回転軸心58を中心として鉛直面内で回転自在に支持された板状の連結部材59とを具備しており、而して、連結機構8は、障子6の上框44における一端の部位7を枠体5の縦枠21における内側側面56に移動自在、即ち上下方向V並びに上下方向Vに直交すると共に鉛直面内において建物内外方向Hの両方向に移動自在に連結して支持している。
連結機構10は、一端61で障子6の他の部位9に軸部材62を介して回転軸心63を中心として鉛直面内で回転自在に連結されていると共に他端64で縦枠21の外側縦枠部27の内側側面56に軸部材65、スライダ66及びスリット67を介して回転軸心68を中心として鉛直面内で回転自在且つ上下方向Vに直動自在に連結された板状の連結部材69と、一端70では、連結部材69の一端61及び他端64の間の中間部位71において当該連結部材69に軸部材72を介して回転軸心73を中心として鉛直面内で、他端74では、縦枠21の外側縦枠部27の内側側面56に軸部材75を介して回転軸心76を中心として鉛直面内で夫々に回転自在に連結されている板状の連結部材77とを具備している。
軸部材65が取付られたスライダ66は、縦枠21の外側縦枠部27に上下方向Vに伸びて形成されたスリット67において外側縦枠部27に上下方向Vに移動自在に装着されており、而して、連結部材69は、スリット67により上下方向Vに移動案内されるスライダ66と、スライダ66に取付られた軸部材65とを介してその他端64で縦枠21の外側縦枠部27の内側側面56に回転軸心68を中心として鉛直面内で回転且つ上下方向Vに直動自在に連結されている。
障子支持機構11では、回転軸心73から回転軸心76までの距離D1と回転軸心68から回転軸心73までの距離D2との比は、回転軸心68から回転軸心73までの距離D2と回転軸心63から回転軸心73までの距離D3との比に等しくなって、しかも、距離D2及びD3が互いに等しくなっており、斯かる障子支持機構11では、障子6による開口4の開閉に伴い、障子6の部位9に所謂近似平行運動(スコットラッセル近似平行運動(Scott Russell’s parallel motion))、特に、距離D2及びD3が互いに等しくなっている本例では、回転軸心63と回転軸心76とを通る線上で厳正直線運動を行わせるようになっており、この場合、距離D1、D2及びD3を互いに等しくしてもよく、而して、障子支持機構11は、連結機構8及び10を介して開口4に対する障子6のA及びB方向の開閉動作において障子6の部位9に厳正直線運動を行わせるように障子6を支持している。
また、障子支持機構11では、開口4に対する最大の開度までは、障子6の自重により障子6に開口4を開放するA方向の回転モーメントを生じさせるように、回転軸心63は、障子6の重心Gよりも上方且つ建物外2側に位置しており、而して、障子6は、自然換気状態の場合であって、開口4を介する気流が生じない場合又は建物内3側から建物外2側に向かう気流が生じる場合に、開口4に対して最大開放位置において静止した状態となる一方、自然換気状態の場合であって、建物外2側から建物内3側に向かう気流が生じる場合に、当該気流に基づく風圧による開口4を閉鎖する方向の回転モーメントと、障子6の自重に基づく開口4を開放する方向の回転モーメントとの大小により、当該気流に対する開口4を介する通路を狭め又は拡げるようになっている。
一方の縦枠21側に設けられた障子開閉制御機構12は、連結部材77の他端74の枠体5に対する回転軸心76と同心に連結部材77の他端74及び枠体5の縦枠21の内側側面56に軸部材75を介して鉛直面内で回転自在に設けられている板状の回転体81と、枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81が第一の回転位置に配されている場合には、即ち、回転体81が図1、図2、図5及び図6に示す回転位置に配されている場合には、連結部材77の他端74の枠体5の縦枠21の内側側面56に対する回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転において、回転体81に対する連結部材77の他端74の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転を禁止するように、回転体81及び連結部材77の他端74の相互の連結を生起させる一方、枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、即ち、回転体81が図3及び図4に示す位置に配されている場合には、連結部材77の他端74の枠体5の縦枠21の内側側面56に対する回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転において、回転体81に対して連結部材77の他端74の回転軸心76を中心とした鉛直面内での自由回転を許容するように、回転体81及び連結部材77の他端74の前記相互の連結を解除するクラッチ機構82と、枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構83とを具備している。
回転体81は、円盤状の回転体本体91と、回転体本体91に一体的に形成されている扇形部92と、扇形部92に一体的に形成されている円盤状の突部93とを具備している。
クラッチ機構82は、回転体81の回転体本体91に軸部材101を介して鉛直面内において回転軸心102を中心として回転自在に設けられたラチェット部材103と、ラチェット部材103の鉛直面内での回転軸心102を中心とした回転において、ラチェット部材103の先端104が出没するように回転体81の扇形部92に設けられていると共に回転軸心76を中心とした円弧状のスリット105と、スリット105に受容されていると共に連結部材77の他端74に固定された突起106と、枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81が図1、図2、図5及び図6に示す第一の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット105にラチェット部材103の先端104を出現させるようにラチェット部材103を弾性的に鉛直面内で回転軸心102を中心として一方の方向であるR1方向に回転させるべく、一端が回転体81に他端がラチェット部材103の一端に連結されたコイルばねからなる弾性部材107と、回転体81が第一の回転位置を除く図3及び図4に示す他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット105外にラチェット部材103の先端104を没入させるようにラチェット部材103の他端に係合して弾性部材107の弾性力に抗してラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心として他方の方向であるR2方向に回転させるべく、枠体5の縦枠21の内側側面56に固定された係合突起108と、ラチェット部材103の回転体81に対する鉛直面内での回転軸心102を中心とした回転量を制限する回転制限機構109とを具備している。
スリット105と突起106とは、回転体81に対する連結部材77の他端74の鉛直面内での回転軸心76を中心とした回転量を制限しており、連結部材77の他端74は、スリット105の一端110から他端111までの円弧状の範囲において鉛直面内で回転軸心76を中心として回転体81に対して回転できるようになっている。
回転制限機構109は、ラチェット部材103に固定された突起115と、突起115を受容するように回転体81の回転体本体91及び扇形部92に設けられていると共に回転軸心102を中心とした円弧状のスリット116とを具備しており、ラチェット部材103は、円弧状のスリット116の範囲において回転体81に対して鉛直面内で回転軸心102を中心としてR1及びR2方向に回転自在となっている。
連結部材77の他端74は、ラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向に回転させないように係合突起108がラチェット部材103に係合しなで枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81が図1、図2、図5及び図6に示す第一の回転位置に配されている場合であって、図1及び図5に示すように、ラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR1方向に回転させるように突起106がラチェット部材103の先端104に係合している場合には、回転体81の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転により同方向に回転される、即ち、回転体81の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転に拘束されるようになっている。
また、連結部材77の他端74は、枠体5の縦枠21の内側側面56に対して回転体81が図1、図2、図5及び図6に示す第一の回転位置に配されている場合であって、図6に示すように、突起106がスリット105の一端110からラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向に回転させるようにラチェット部材103の先端104に係合するまでの間は、回転体81の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転に非拘束であって自由回転可能であり、ラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向に回転させるように突起106がラチェット部材103の先端104に接触して係合する場合には、ラチェット部材103に鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向の回転を生じさせて円弧状のスリット105外にラチェット部材103の先端104を一旦没入させるようになっており、斯かる没入後、図5に示す回転位置に達してラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向に回転させるような突起106のラチェット部材103の先端104への接触係合を解除する場合には、スリット105内へのラチェット部材103の先端104の現出を生起させるようになって、回転体81に対して回転軸心76を中心とした鉛直面内での自由回転自在の状態から回転体81の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転により同方向に回転される、即ち、回転体81の回転軸心76を中心とした鉛直面内での回転に拘束される状態に移行するようになっている。
更に、連結部材77の他端74は、係合突起108がラチェット部材103に係合してラチェット部材103を鉛直面内で回転軸心102を中心としてR2方向に回転させ、ラチェット部材103の先端104を円弧状のスリット105外に没入させるように、回転体81が第一の回転位置を除く図3及び図4に示す他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット105において突起106がラチェット部材103の先端104に非係合となって、回転体81に対して回転軸心76を中心とした鉛直面内で自由回転自在となっている。
強制回転機構83は、一端121で軸部材122を介して鉛直面内で回転軸心123を中心として回転体81の突部93に回転自在に連結された板状のアーム部材124と、アーム部材124の他端125に一端126で軸部材127を介して鉛直面内で回転軸心128を中心として回転自在に連結された板状のアーム部材129と、アーム部材129の他端130を鉛直面内で回転軸心131を中心として回転させる制御作動される電動モータを有した電動モータ機構又は手動走行されるボールチェーンを有したボールチェーン機構、本例では、ボールチェーン機構132とを具備している。
ボールチェーン機構132は、ボールチェーン141と、ボールチェーン141が掛け回されたボールチェーンホイール機構142と、ボールチェーン141の手動走行によるボールチェーンホイール機構142の出力軸143の回転を減速してアーム部材129の他端130に固着された出力軸144に伝達する減速歯車機構145とを具備しており、ボールチェーン141の手動走行によりアーム部材129の他端130を鉛直面内で回転軸心131を中心として回転させるようになっている。
以上の窓開閉装置1では、図2に示すように、障子6により開口4が閉鎖されている場合には、ラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に現出し、突起106がラチェット部材103の先端104とスリット105の他端111との間に配置されて、連結部材77は、回転体81に拘束されて回転体81が回転されない限り回転軸心76を中心として鉛直面内で回転しないようになっている結果、障子6もまた、建物内外において気圧が生じても、開口4を完全閉鎖した状態に維持されて、シール部材24、25及び26を押圧して開口4を強制完全閉鎖している。
図2に示す開口4の強制完全閉鎖において、ボールチェーン141の一方の方向の手動走行によるアーム部材129の他端130の鉛直面内での回転軸心131を中心とした回転で、回転体81がアーム部材124を介して鉛直面内で回転軸心76を中心として回転されると、突起106とラチェット部材103の先端104との係合により回転体81に拘束された連結部材77は、障子6をA方向に移動させるように、回転軸心76を中心として鉛直面内で回転されるようになる結果、図1に示すように、障子6は、開口4を開放した状態にもたらされる。
図1に示す障子6による開口4の開放状態で、更にボールチェーン141が一方の方向に手動走行されて回転体81が回転軸心76を中心として鉛直面内で回転されると、ラチェット部材103の他端が係合突起108に接触して係合突起108に押されてR2方向に回転される結果、ラチェット部材103の先端104は、図3に示すように、円弧状のスリット105外に没入させるようになり、これにより、突起106とラチェット部材103の先端104との係合による連結部材77の回転体81による拘束は解除されて、連結部材77は、回転軸心76を中心とした鉛直面内で自由に回転できるようになる。
連結部材77が回転軸心76を中心として鉛直面内で自由に回転できるようになった後に、ボールチェーン141の一方の方向への手動走行を停止すると、障子支持機構11により支持された障子6は、建物内外の気圧差に基づく気流の大きさと自重とにより生じる回転モーメントで開口4の開放方向であるA方向又は開口4の閉鎖方向であるB方向に移動されて開口4を自然換気状態にする。
斯かる自然換気状態で、ボールチェーン141を他方の方向に手動走行させると、アーム部材129の他端130の鉛直面内での回転軸心131を中心とした回転で、回転体81がアーム部材124を介して鉛直面内で回転軸心76を中心として逆回転されて、ラチェット部材103の他端の係合突起108への接触押圧が解除されると、ラチェット部材103は、弾性部材107の弾性力によりR1方向に回転される結果、図5及び図6に示すように、スリット116の一端でR1方向のラチェット部材103の回転が規制されてラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に出現する。
ラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に出現した状態で、更に、ボールチェーン141を他方の方向に手動走行させると、障子6のB方向の移動との関連で、突起106がラチェット部材103を一旦R2方向に回転させた後にスリット105の他端111側にもたらされて、更に、ラチェット部材103が弾性部材107の弾性力によりR1方向に回転されると、突起106がラチェット部材103の先端104にスリット105の他端111側から接触する結果、連結部材77は、回転体81に拘束されて回転体81の回転に連れて鉛直面内で回転軸心76を中心として逆回転され、連結部材77の斯かる逆回転で、障子6は、B方向に移動されて、最後に、図2に示すように、シール部材24、25及び26を押圧して開口4を強制完全閉鎖する。
このように窓開閉装置1では、強制回転機構83は、枠体5に対して回転体81を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させるようになって、クラッチ機構82は、枠体5に対して回転体81が第一の回転位置に配されている場合には、連結部材77の他端74の枠体5に対する回転軸心76を中心とした回転において、回転体81に対する連結部材77の他端74の回転軸心76を中心とした回転を禁止するように、回転体81及び連結部材77の他端74の相互の連結を生起させる一方、枠体5に対して回転体81が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、連結部材77の他端74の枠体5に対する回転軸心76を中心とした回転において、回転体81に対して連結部材77の他端74の回転軸心76を中心とした自由回転を許容するように、回転体81及び連結部材77の他端74の相互の連結を解除するようになっているために、開口4を介する気流に基づく障子6による開口4の開閉と、障子6による開口4の強制的な開閉とを強制回転機構83の操作により切り替えることができる。
ところで、窓開閉装置1では、障子支持機構11の連結部材77の他端74に突起106を固着すると共に軸部材75を介して連結部材77の他端74と同心に回転体81を枠体5の縦枠21の内側側面56に鉛直面内で回転軸心76を中心として回転自在となるように設け、ボールチェーン機構132を有した強制回転機構83でもって回転体81を鉛直面内で回転軸心76を中心として回転させるようにしたが、これに代えて、図7から図11に示すように、一端201で障子6の下框45に玉継手202及び取付部材203を介して揺動自在となるように連結されているアーム部材204と、アーム部材204の他端205に一端206で玉継手207を介して揺動自在となるように連結されていると共に他端208で枠体5の下横枠23に、減速歯車機構145の出力軸144の先端に被着された円筒軸受部材209、減速歯車機構145の出力軸144及び減速歯車機構145のケース210及び取付部材211を介して回転軸心76を中心として減速歯車機構145の出力軸144自体の回転に拘束されることなしに水平面内で回転自在となるように連結されているアーム部材212とを具備して障子開閉制御機構12を構成すると共に回転体81を円筒軸受部材209と同心に配された減速歯車機構145の出力軸144に直接固着する一方、減速歯車機構145の入力軸213を電動モータ(図示しない)で回転させるように電動モータ機構をもって強制回転機構83を構成してもよい。
図7から図11に示す窓開閉装置1では、シール部材24及び25が取り付けられた障子6は、周囲において一対の縦框41並びに上框44及び下框45に支持された二枚のガラス板46を具備しており、一端に玉継手202が取付られた取付部材203は、他端で障子6の下框45に固着されており、減速歯車機構145は、枠体5の下横枠23に固着された取付部材211に装着されており、アーム部材212の他端208(他端74に相当)は、回転軸心76を中心として水平面内で、回転体81は、同じく回転軸心76を中心として水平面内で、そして、ラチェット部材103もまた、回転軸心102を中心として水平面内で夫々回転自在になっている。
図7から図11に示す窓開閉装置1でも、図8及び図10に示すように、障子6により開口4が閉鎖されている場合には、ラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に現出し、突起106がラチェット部材103の先端104とスリット105の他端111との間に配置されて、アーム部材212は、回転体81に拘束されて回転体81が回転されない限り回転軸心76を中心として鉛直面内で回転しないようになっている結果、障子6もまた、建物内外において気圧が生じても、開口4を完全閉鎖した状態に維持されて、シール部材24、25及び26を押圧して開口4を強制完全閉鎖しており、図8及び図10に示す開口4の強制完全閉鎖において、電動モータの作動に基づく出力軸144の回転により回転体81が水平面内で回転軸心76を中心として回転されると、突起106とラチェット部材103の先端104との係合により回転体81に拘束されたアーム部材212は、アーム部材204を介して障子6をA方向に移動させるように、回転軸心76を中心として水平面内で回転されるようになる結果、図9に示す状態を介して図7に示すように、障子6は、開口4を完全開放した状態にもたらされ、図7に示す障子6による開口4の開放状態で、更に電動モータが作動されて回転体81が回転軸心76を中心として水平面内で回転されると、ラチェット部材103の他端が係合突起108に接触して係合突起108に押されてR2方向に回転される結果、ラチェット部材103の先端104は、図11に示すように、円弧状のスリット105外に没入させるようになり、これにより、突起106とラチェット部材103の先端104との係合によるアーム部材212の回転体81による拘束は解除されて、アーム部材212は、回転軸心76を中心とした鉛直面内で自由に回転できるようになる。
アーム部材212が回転軸心76を中心として鉛直面内で自由に回転できるようになった後に、電動モータの作動を停止すると、障子支持機構11により支持された障子6は、建物内外の気圧差に基づく気流による風圧と自重とにより生じる回転モーメントでA方向又はB方向に移動されて開口4を自然換気状態にする。
斯かる自然換気状態で、電動モータを逆作動させると、出力軸144の逆回転で回転体81が水平面内で回転軸心76を中心として逆回転されて、ラチェット部材103の係合突起108への接触押圧が解除されると、ラチェット部材103は、弾性部材107の弾性力によりR1方向に回転される結果、スリット116の一端でR1方向のラチェット部材103の回転が規制されてラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に出現する。
ラチェット部材103の先端104が円弧状のスリット105に出現した状態で、更に、電動モータを逆作動させると、障子6のB方向の移動との関連で、突起106がラチェット部材103を一旦R2方向に回転させた後にスリット105の他端111側にもたらされて、更に、ラチェット部材103が弾性部材107の弾性力によりR1方向に回転されると、突起106がラチェット部材103の先端104にスリット105の他端111側から接触する結果、アーム部材212は、回転体81に拘束されて回転体81の回転に連れて水平面内で回転軸心76を中心として逆回転され、アーム部材212の斯かる逆回転で、障子6は、アーム部材204を介してB方向に移動されて、最後に、図8及び図10に示すように、シール部材24、25及び26を押圧して開口4を強制完全閉鎖する。
図7から図11に示す窓開閉装置1では、強制回転機構83は、枠体5に対して回転体81を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させるようになって、クラッチ機構82は、枠体5に対して回転体81が第一の回転位置に配されている場合には、アーム部材212の他端208の枠体5に対する回転軸心76を中心とした回転において、回転体81の回転に対するアーム部材212の他端208の回転軸心76を中心とした回転を禁止するように、回転体81及びアーム部材212の他端208の相互の連結を生起させる一方、枠体5に対して回転体81が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、アーム部材212の他端208の枠体5に対する回転軸心76を中心とした回転において、回転体81に対してアーム部材212の他端208の回転軸心76を中心とした自由回転を許容するように、回転体81及びアーム部材212の他端208の相互の連結を解除するようになっているために、開口4を介する気流に基づく障子6による開口4の開閉と、障子6による開口4の強制的な開閉とを強制回転機構83の操作により切り替えることができる。
図7から図11に示す窓開閉装置1でも、電動モータ機構に変えてボールチェーン機構を用いて強制回転機構83を構成してもよい。
以上のように図1から図6及び図7から図11に示すいずれの窓開閉装置1も、気流に基づく障子6による開口4の開閉と、障子6による開口4の強制的な開閉とを操作により切り替えることができる。
しかも、図1から図6示す窓開閉装置1では、建物内3への機構の張り出しを少なくできる一方、図7から図11に示す窓開閉装置1では、単一の一対の縦枠21及び単一の上横枠22及び下横枠23でもって簡単に枠体5を構成できる。
1 窓開閉装置
2 建物外
3 建物内
4 開口
5 枠体
6 障子
7、9 部位
8 連結機構
10 連結機構
11 障子支持機構
12 障子開閉制御機構

Claims (3)

  1. 通気用の開口を規定する枠体と、この開口を開閉する障子と、開口を通過する気流に基づいてこの障子により開口を自由開閉できるように当該障子を枠体に支持する障子支持機構と、障子による開口に対する強制開閉及び自由開閉を行わせるように、障子支持機構を介して障子の開閉を制御する障子開閉制御機構とを具備しており、障子開閉制御機構は、枠体に回転自在に設けられている回転体と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、回転体及び障子支持機構の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、回転体及び障子支持機構の前記相互の連結を解除するクラッチ機構と、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構とを具備しており、強制回転機構は、一端で回転体に回転自在に連結された第一のアーム部材と、この第一のアーム部材の他端に一端で回転自在に連結された第二のアーム部材と、この第二のアーム部材の他端を回転させる電動モータ機構又はボールチェーン機構とを具備している窓開閉装置。
  2. 通気用の開口を規定する枠体と、この開口を開閉する障子と、開口を通過する気流に基づいてこの障子により開口を自由開閉できるように当該障子を枠体に支持する障子支持機構と、障子による開口に対する強制開閉及び自由開閉を行わせるように、障子支持機構を介して障子の開閉を制御する障子開閉制御機構とを具備しており、障子開閉制御機構は、枠体に回転自在に設けられている回転体と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、回転体及び障子支持機構の相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、回転体及び障子支持機構の前記相互の連結を解除するクラッチ機構と、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構とを具備しており、クラッチ機構は、回転体に回転自在に設けられたラチェット部材と、このラチェット部材の回転においてラチェット部材の先端が出没するように回転体に設けられた円弧状のスリットと、この円弧状のスリットに受容されていると共に障子支持機構に設けられた突起と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにラチェット部材の先端を出現させるようにラチェット部材を弾性的に一方の方向に回転させるべく、一端が回転体に他端がラチェット部材に連結された弾性部材と、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようにラチェット部材の他端に係合して弾性部材の弾性力に抗してラチェット部材を他方の方向に回転させるべく、枠体に固定された係合突起とを具備している窓開閉装置。
  3. 通気用の開口を規定する枠体と、開口を通過する気流に基づいて開口を自由開閉できるように枠体に支持された障子と、障子による開口に対する強制開閉及び自由開閉を行わせるように、障子の開閉を制御する障子開閉制御機構とを具備しており、障子開閉制御機構は、一端で障子に回転自在に連結されていると共に他端で枠体に回転自在に連結されているアーム機構と、枠体に回転自在に設けられている回転体と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、回転体及びアーム機構相互の連結を生起させる一方、枠体に対して回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、回転体及びアーム機構の前記相互の連結を解除するクラッチ機構と、枠体に対して回転体を第一の回転位置及び第一の回転位置を除く他の回転位置に強制的に回転させる強制回転機構とを具備しており、クラッチ機構は、回転体に回転自在に設けられたラチェット部材と、このラチェット部材の回転においてラチェット部材の先端が出没するように回転体に設けられた円弧状のスリットと、この円弧状のスリットに受容されていると共にアーム機構に設けられた突起と、枠体に対して回転体が第一の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリットにラチェット部材の先端を出現させるようにラチェット部材を弾性的に一方の方向に回転させるべく、一端が回転体に他端がラチェット部材に連結された弾性部材と、回転体が第一の回転位置を除く他の回転位置に配されている場合には、円弧状のスリット外にラチェット部材の先端を没入させるようにラチェット部材の他端に係合して弾性部材の弾性力に抗してラチェット部材を他方の方向に回転させるべく、枠体に固定された係合突起とを具備している窓開閉装置。
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