JP5792948B2 - 天窓開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の屋上等に彩光、排煙や換気を行うために設置される天窓開口を開閉する天窓開閉装置に関する。

例えば特許文献１においては、一端部では天窓枠体に回転自在に連結されていると共に他端部では天窓本体に回転自在であって直動自在に連結されている一方のアーム部材と、一端部では天窓枠体に回転自在であって直動自在に連結されていると共に中間部で一方のアーム部材の中間部に回転自在に連結されており、他端部では天窓本体に回転自在に連結されている他方のアーム部材とを具備している天窓開閉装置が提案されている。

特開２００６−１２５００５号公報

ところで、斯かる天窓開閉装置では、天窓開口を開放する際には天窓本体を上昇させるために、建物外において生じた突風等が建物内に吹き込んで、所望の排煙及び換気を一時的に行えなくなる虞がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建物外において生じた突風等が建物内に吹き込む虞をなくし得て、所望の排煙及び換気を行い得る天窓開閉装置を提供することにある。

本発明の天窓開閉装置は、天窓天井と、この天窓天井が上部に装着されていると共に水平面内における一の方向において互いに対向して形成された一対の天窓開口を有している天窓枠体と、天窓枠体の一対の天窓開口の夫々に配設された一対の開口開閉装置とを具備しており、一対の開口開閉装置は、天窓開口を開閉するように配設された羽根と、気流に基づいて羽根に天窓開口を開閉させる開閉手段とを夫々具備しており、開閉手段は、羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して一方側に位置する羽根の他の部位を前記一の方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して下方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して建物外側に位置するように、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して上方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して建物内側に位置するように、配されている。

本発明の天窓開閉装置によれば、特に、天窓枠体の一対の天窓開口の夫々に配設された一対の開口開閉装置を具備しており、一対の開口開閉装置は、天窓開口を開閉するように配設された羽根と、気流に基づいて羽根に天窓開口を開閉させる開閉手段とを夫々具備しており、開閉手段は、羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して一方側に位置する羽根の他の部位を前記一の方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して下方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して建物外側に位置するように、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して上方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して建物内側に位置するように、配されているために、羽根の自重に基づいて当該羽根を開口開放位置に配置することができて建物内の排煙及び換気を行い得、しかも、建物外において突風等に基づく気流が生じても当該気流を受ける一対の開口開閉装置のうちの一方の羽根を開口閉鎖位置に移動させることができる一方、当該気流を受けない一対の開口開閉装置のうちの他方の羽根を開口開放位置に配置した状態を維持できるので、建物外において生じた突風等が建物内に吹き込む虞をなくし得て、所望の排煙及び換気を行い得る。

本発明の天窓開閉装置では、第二の支持機構は、羽根の他の部位に接して当該他の部位を水平方向における一の方向に関して移動自在に支持する支持面を具備しており、この支持面の建物内側の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって上方に傾斜していてもよく、斯かる場合には、第二の支持機構の支持面の建物内側の部位において、気流に基づく開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を羽根に与えることができて、急速な開口閉鎖や羽根の他の部位と第二の支持機構との衝突を防止することができ、また、開口閉鎖位置にある羽根を移動させて天窓開口を開放する際に、開口閉鎖位置にある羽根の開口開放移動を勢い付けることができる。前記第二の支持機構の支持面の建物内側の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸増していてもよく、斯かる場合には、第二の支持機構の支持面の建物内側の部位において、羽根が建物外側から開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動するに連れて、開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を漸増させることができて、急速な開口閉鎖や羽根の他の部位と第二の支持機構との衝突をより好適に防止することができ、また、開口閉鎖位置にある羽根を移動させて天窓開口を開放する際に、開口閉鎖位置にある羽根の前記建物内側の部位における開口開放移動の勢い付けを、初期には強く、後期には弱くすることができる。

本発明の天窓開閉装置では、第二の支持機構は、羽根の他の部位に接して当該他の部位を水平方向における一の方向に関して移動自在に支持する支持面を具備しており、羽根が開口開放位置にある場合に当該羽根に当接する第二の支持機構の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該支持面の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって下方に傾斜していてもよく、斯かる場合には、羽根が開口開放位置にある場合に当該羽根に当接する第二の支持機構の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該支持面の部位において、開口開放移動力に抗する抗移動力を羽根に与えることができ、而して、開口開放位置又はその近傍にある羽根の急速な開口開放移動や羽根の他の部位と第二の支持機構との衝突を防止し得る。羽根が開口開放位置にある場合に当該羽根に当接する前記第二の支持機構の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該支持面の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸減していてもよく、斯かる場合には、羽根が開口開放位置にある場合に当該羽根に当接する第二の支持機構の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該支持面の部位において、羽根が開口開放位置から建物外側に向かって遠ざかるに連れて、開口開放移動力に抗する抗移動力を漸増させることができて、開口開放位置又はその近傍にある羽根の急速な開口開放移動や羽根の他の部位と第二の支持機構との衝突をより好適に防止し得る。

また、本発明の天窓開閉装置では、第二の支持機構は、羽根の他の部位に形成された軸体と、軸体を水平方向における一の方向に直動自在に且つ水平軸の回りで回動自在に支持する支持部材と、水平方向における一の方向に直動自在に支持部材に支持された状態の軸体に対して下方に且つ建物内側に位置するように、支持部材を水平軸の回りで回動自在に支持している回動軸と、軸体の建物内側に向かう直動に基づいて軸体を上方に案内する一方、軸体の建物外側に向かう直動に基づいて軸体を下方に案内するように、建物内側に寄って位置する軸体に当接する案内部材と、軸体を水平方向における一の方向に直動自在に支持した状態における支持部材の回動角を保持する保持機構とを具備していてもよく、斯かる場合には、開口開放位置側にある羽根の気流に基づく開口閉鎖移動を軽くすると共に開口閉鎖位置側にある羽根の気流に基づく開口閉鎖移動を重くすることができ、而して、開口開放位置側にある羽根の気流に基づく開閉移動により好適に排煙、換気することができ、案内部材による軸体の案内によって羽根の開口閉鎖移動に抗する抗開口閉鎖移動力を生じさせることで、開口閉鎖位置側にある羽根の急速な開口閉鎖移動を防止することができ、しかも、支持部材が軸体の建物内方向の直動に基づく建物内側に向かう回動を生じることにより羽根が開口閉鎖位置にある場合において建物内側及び建物外側のいずれにも何も突出させることがなくなる。

本発明の天窓開閉装置では、開閉手段は、羽根が開口閉鎖位置に配された際に当該羽根の開口開閉移動を解除自在に禁止する禁止手段を具備しており、禁止手段は、端部で互いに回動自在に連結されていると共に羽根を天窓枠体に対して接近及び離反自在に連結した一対のアーム部材と、一対のアーム部材のうちの天窓枠体に連結された一方のアーム部材を、羽根を天窓枠体に対して接近させるための一対のアーム部材の相互の回動を強制的に生じさせるように、押圧する押圧手段と、押圧手段による押圧に連動して、羽根が開口閉鎖位置に配される際に一対のアーム部材のうちの他方のアーム部材又は羽根を解除自在に係止する係止手段とを具備しており、係止手段による係止によって羽根の開口開閉移動を禁止する一方、係止手段による係止の解除によって羽根の開口開閉移動を許容するようになっていてもよく、斯かる場合には、簡単な操作により開口を確実に閉鎖することができる。

本発明によれば、建物外において生じた突風等が建物内に吹き込む虞をなくし得て、所望の排煙及び換気を行い得る天窓開閉装置を提供し得る。

本発明の実施の形態の例の断面説明図である。 図１に示す例の平面説明図である。 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に示す例の主に開口開閉装置の側面説明図である。 図５に示す開口開閉装置の動作説明図である。 図５に示す開口開閉装置の支持部材の説明図である。 図５に示す開口開閉装置の支持部材の説明図である。 図１に示す例に用いられる他の開口開閉装置の側面説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の動作説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の動作説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の動作説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の平面説明図である。 図１２に示す状態の他の開口開閉装置の障子を省いた側面説明図である。 図９に示す状態の主に第二の支持機構の拡大説明図である。 図１２に示す状態の主に第二の支持機構の拡大説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の第二の支持機構の案内部材の拡大説明図である。 図９に示す他の開口開閉装置の主に禁止手段の拡大説明図である。 図１８に示す禁止手段の一部省略説明図である。 図１８に示す禁止手段の一部省略説明図である。 図１８に示す禁止手段の動作説明図である。 図９に示す例の他の禁止手段の説明図である。 図２２に示す他の禁止手段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６において、本例の天窓開閉装置１は、ドーム状の天窓天井２と、天窓天井２が上部３に装着されていると共に水平面内におけるＸ方向において互いに対向して形成された排煙及び換気用の一対の天窓開口４及び４ａを有している矩形枠状の天窓枠体６と、天窓枠体６の一対の天窓開口４及び４ａの夫々に配設された一対の開口開閉装置７及び７ａとを具備している。

天窓枠体６は、Ｘ方向に伸びた一対の枠部１１及び１２と、Ｘ方向に直交する水平面内におけるＹ方向に伸びた一対の枠部１３及び１４とを具備している。枠部１１の一端は支柱１７を介して枠部１３の一端に、枠部１１の他端は支柱１８を介して枠部１４の一端に、枠部１２の一端は支柱１９を介して枠部１３の他端に、枠部１２の他端は支柱２０を介して枠部１４の他端に夫々固定的に連結されている。枠部１１から１４の夫々の上部３には、天窓天井２が装着されている。枠部１１から１４の夫々の下部は建物の屋上に配設される。枠部１３は天窓開口４を、枠部１４は天窓開口４ａを夫々画成している。本例では、枠部１３は後述の枠体２４によって、枠部１４は枠体２４ａによって具体化される。

天窓天井２は、ドーム状であり、その四辺形の周縁部１５において枠部１１から１４の上部３にボルト等を介して連結されている。天窓天井２は透光性を有していてもよく、斯かる場合には、天窓天井２から採光を行い得る。天窓天井２はアクリル製であってもよい。尚、天窓天井２の周縁部１５には、雨等除け用の庇部１６が形成されている。

一対の開口開閉装置７及び７ａは、天窓開口４及び４ａを開閉するように配設された矩形状の羽根２１及び２１ａと、気流に基づいて羽根２１及び２１ａに天窓開口４及び４ａを開閉させる開閉手段２３及び２３ａとを夫々具備している。羽根２１は、開閉手段２３によって天窓開口４を開閉するように当該天窓開口４に配設されており、羽根２１ａは、開閉手段２３ａによって天窓開口４ａを開閉するように当該天窓開口４ａに配設されている。

開口開閉装置７及び７ａは、夫々互いに同様に形成されているので、以下、開口開閉装置７について詳細に説明し、開口開閉装置７ａについては図に適宜符号ａを付してこれらの詳細な説明を省略する。

開閉手段２３は、支柱１７及び１９に装着されると共に前記天窓開口４を画成している矩形状の枠体２４と、羽根２１を枠体２４に連結していると共に、羽根２１の上縁３５側の一の部位２５を鉛直方向としてのＺ方向において昇降自在に支持する第一の支持機構２６と、羽根２１を枠体２４に連結していると共に、羽根２１の部位２５に対して下方に位置する当該羽根２１の他の部位２７をＸ方向に移動自在に支持する第二の支持機構２８と、羽根２１による開口閉鎖状態を維持すべく、開口閉鎖位置にある羽根２１を枠体２４に係合させる係合手段（図示せず）とを具備している。羽根２１の部位２７は、羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１の重心Ｇに対して建物外８側に位置するように配されている。尚、開閉手段２３は、前記係合手段に代えて又は加えて、羽根２１が図６に示すように開口閉鎖位置に配された際に当該羽根２１の開口開閉移動を解除自在に禁止する後述の禁止手段２９を具備していてもよい。

図５は羽根２１が開口開放位置にある状態を、図６は羽根２１が開口閉鎖位置にある状態を夫々示しており、開口開閉装置７は、建物外８側に向かう羽根２１の開口開放移動により図５に示すように天窓開口４を開き、建物内９側に向かう羽根２１の開口閉鎖移動により図６に示すように天窓開口４を閉じるようになっている。

枠体２４は、例えば図４及び図５に示すように、上枠３１、下枠３２並びに一対の縦枠３３及び３４とを有している。上枠３１、下枠３２並びに縦枠３３及び３４が羽根２１に当接する部位には、開口開放位置にある羽根２１に当接するシール部材が装着されていてもよい。

矩形状の羽根２１は、Ｙ方向に伸びた上縁３５及び下縁３６並びに図６において鉛直方向としてのＺ方向に伸びた側縁３７及び３８を有しており、天窓開口４を開閉自在となるように支持機構２６及び２８を介して枠体２４に連結される。羽根２１は、開口開放位置において静止した状態となり、気流に基づく開口閉鎖移動によって天窓開口４を狭めたり、気流に基づく開口開放移動により天窓開口４を拡げたりするようになっている。

支持機構２６は、羽根２１の側縁３７及び縦枠３３側と羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側との夫々に設けられている。以下、羽根２１の側縁３７側及び縦枠３３側に設けられた支持機構２６について詳細に説明し、羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側に設けられた支持機構２６については図に適宜同符号を付してその詳細な説明を省略する。

支持機構２６は、側縁３７の部位２５に装着されていると共に縦枠３３に対して昇降する軸体４１と、部位２５を昇降させる方向に伸びていると共に部位２５に接して当該部位２５を昇降自在に支持する支持面４２が形成された支持部材４３とを具備している。

支持機構２６は、本例では縦枠３３側において支持部材４３を支持機構２８と共有しているが、別体であってもよい。支持部材４３は縦枠３３に装着されている。軸体４１には転動ローラが装着されていてもよい。軸体４１は、斯かる転動ローラの装着によって支持面４２に円滑に案内支持される。尚、支持機構２６は、羽根２１の開口開放移動若しくは開口閉鎖移動を調整すべく、部位２５を枠体２４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付勢部材としてのばね（図示せず）を具備していてもよい。

支持部材４３には、部位２５を昇降させる方向に伸びた長孔又はスリット、本例では長孔５３が形成されており、支持面４２は、長孔５３を画成している面からなる。支持面４２は、Ｚ方向に伸びた部位５４と、当該部位５４の上端に連接していると共に建物外８側から建物内９側に向かって上方に傾斜する方向に伸びた部位５５とを具備している。部位５４においては軸体４１をＺ方向に案内支持し、部位５５においては軸体４１を前記傾斜する方向に案内支持する。尚、支持面４２は、部位５５を省略してＺ方向に伸びた部位５４のみから形成されていてもよい。

支持機構２８は、羽根２１の側縁３７及び縦枠３３側と羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側との夫々に設けられている。以下、羽根２１の側縁３７側及び縦枠３３側に設けられた支持機構２８について詳細に説明し、羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側に設けられた支持機構２８については図に適宜同符号を付してその詳細な説明を省略する。

支持機構２８は、側縁３７の部位２７に装着されている軸体６１と、Ｘ方向に伸びていると共に部位２７に接して当該部位２７をＸ方向に移動自在に支持する支持面６２が形成された前記支持部材４３とを具備している。軸体６１には転動ローラが装着されていてもよい。軸体６１は、斯かる転動ローラの装着によって支持面６２に円滑に案内支持される。支持機構２６及び２８は、支持面４２及び６２が形成された一つの支持部材４３を共有しているが、別体であってもよい。

部位２７に装着された軸体６１は、羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１の重心Ｇに対して上方に且つ建物外８側に位置するように配されている。軸体６１は、羽根２１が開口開放位置にある場合に羽根２１の重心ＧとＺ方向に伸びる同一直線上に夫々位置する。

支持面６２は、支持部材４３にＸ方向に伸びて形成された長孔６７を画成する面からなる。羽根２１が開口開放位置から開口閉鎖位置に配される場合に当該羽根２１の部位２７に当接する支持面６２の部位６５は、Ｘ方向に伸びており、軸体６１をＸ方向に直動自在に支持するようになっている。羽根２１が開口開放位置にある場合に当該羽根２１に当接する支持面６２の部位Ｐ１に対して建物外８側に位置する当該支持面６２の部位６６は、水平線Ｈに対して建物外８側から建物内９側に向かって下方に傾斜している。部位６６における接線の水平線Ｈに対する傾斜角は、建物外８側から建物内９側に向かって漸減している。部位６６に当接する軸体６１は、建物内９側から建物外８側への移動により上方に変位する一方、建物外８側から建物内９側への移動により下方に変位する。部位Ｐ１における接線の水平線Ｈに対する傾斜角は０度である。

斯かる支持機構２６及び２８は、部位２５及び２７を夫々Ｙ方向に伸びた水平軸の回りで回動自在に夫々支持している。

羽根２１が開口開放位置にある場合には、羽根２１の重心Ｇと部位２７とがＺ方向に伸びる同一直線上に夫々位置するために、羽根２１はその自重によりバランスを保って静止する。斯かる静止状態にある羽根２１は、気流に基づく小さな力によって開口閉鎖移動が自在な状態にある。ここで羽根２１が気流に基づいて開口開放位置から開口閉鎖移動をすると、部位２７が重心Ｇに対して建物外８側に位置するために、羽根２１には開口閉鎖移動力に抗する抗移動力としての開口開放移動力が与えられる。開口閉鎖移動力が抗移動力としての開口開放移動力よりも上回っている場合には、羽根２１は開口閉鎖移動をし、また、開口閉鎖移動力が抗移動力としての開口開放移動力よりも下回っている場合には、羽根２１は開口開放移動をして開口開放位置に復帰する。

羽根２１が開口閉鎖位置にある場合には、部位２７と重心Ｇとを結ぶ線は、鉛直線（Ｚ方向に伸びる線）に対して、建物外８側から建物内９側に向かって下方に傾斜しており、この傾斜角は、羽根２１が開口開放移動によって開口開放位置に近づくに連れて漸減し、羽根２１が開口開放位置に配された際に０度となる。部位２７と重心Ｇとを結ぶ線が鉛直線に対して建物外８側から建物内９側に向かって下方に傾斜している場合には、羽根２１にはその自重に基づく開口開放移動力が付与され、部位２７と重心Ｇとを結ぶ線の鉛直線に対する傾斜角が０度となった場合には、部位２７の位置と重心Ｇの位置との関係における開口開放移動力は生じない。

支持面６２は、本例では、部位６５において、Ｘ方向に伸びており、軸体６１をＸ方向に直動自在に支持するようになっているが、例えば図７に示すように、支持面６２の建物内９側の部位６８が水平線Ｈに対して建物外８側から建物内９側に向かって上方に傾斜していてもよく、斯かる場合には、部位６８における接線の水平線Ｈに対する傾斜角は、建物外８側から建物内９側に向かって漸増していてもよい。部位６８が上述のように傾斜している場合には、部位６８において、気流に基づく開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を羽根２１に与えることができて、急速な開口閉鎖や羽根２１の部位２７と支持部材４３との衝突を防止することができ、また、開口閉鎖位置にある羽根２１を移動させて天窓開口４を開放する際に、開口閉鎖位置にある羽根２１の開口開放方向への移動を勢い付けることができる。また、部位６８における接線の水平線Ｈに対する傾斜角が建物外８側から建物内９側に向かって漸増している場合には、部位６８において、羽根２１が建物外８側から開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動するに連れて、開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を漸増させることができて、急速な開口閉鎖や羽根２１の部位２７と支持部材４３との衝突をより好適に防止することができ、また、開口閉鎖位置にある羽根２１を移動させて天窓開口４を開放する際に、部位６８における開口開放方向への移動の勢い付けを、初期には強く、後期には弱くすることができる。

また、支持面６２は、本例では、部位６５において、Ｘ方向に伸びており、軸体６１をＸ方向に直動自在に支持するようになっているが、例えば図８に示すように、部位Ｐ１から羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１に当接する支持面６２の部位Ｐ２までにおける面は、水平線Ｈに対して建物外８側から建物内９側に向かって上方に傾斜していてもよく、斯かる場合には、部位Ｐ１から部位Ｐ２までにおける接線の水平線Ｈに対する傾斜角は、建物外８側から建物内９側に向かって漸増していてもよい。部位Ｐ１から部位Ｐ２までにおける面が上述のように傾斜している場合には、開口閉鎖位置から開口開放位置に渡って気流に基づく開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を羽根２１に与えることができ、而して、開口開放位置又はその近傍にある羽根２１の気流に基づく開閉移動を好適に行わせ得る。また、部位Ｐ１から部位Ｐ２までにおける接線の水平線Ｈに対する傾斜角が建物外８側から建物内９側に向かって漸増している場合には、羽根２１が開口開放位置又はその近傍に位置する場合に気流に基づく小さな力によって羽根２１に開口開閉移動させると共に、羽根２１が開口閉鎖位置の近傍にある場合には気流に基づく力によっては羽根２１に開口閉鎖移動を生じさせないようにすることができ、而して、開口開放位置又はその近傍にある羽根２１の気流に基づく開閉移動によってより好適に換気することができる。

支持面６２の上記各部位における接線に対する水平線Ｈの傾斜に基づいて、部位２７が支持面６２に支持される羽根２１に与えられる開口開放移動力をＦとし、羽根２１の自重に基づいて生じる鉛直方向への力をｍｇとすると、Ｆは数式Ｆ＝ｍｇ・ｓｉｎθによって求められる。この数式を用いて、支持面６２の夫々の水平線Ｈに対する傾斜角はＦとの関係において好適に設定される。

開口開閉装置７による開口開閉動作について以下説明する。まず、開口閉鎖位置にある羽根２１の開口開放移動を、係合手段による羽根２１と枠体２４との係合を解除することにより許容する。係合手段による係合の解除によって羽根２１の開口開放移動が許容されると、部位２７がＸ方向において重心Ｇに対して建物外８側に位置しているために、羽根２１には開口開放位置に向かう回動モーメントが付与され、羽根２１は開口開放移動を開始する。軸体４１は、部位２７の建物外８側に向かう移動に伴い、支持面４２に沿って下降する。羽根２１に付与される開口開放位置に向かう回動モーメントは、羽根２１が開口開放位置に近づくに連れて、部位２７と重心Ｇとを結ぶ線の鉛直線に対する傾斜角が漸減するために、次第に小さくなる。羽根２１が開口開放移動により開口開放位置に到達すると、部位２７と重心ＧとがＺ方向に伸びる同一直線上に位置し、これにより羽根２１の自重に基づく開口開放移動力が生じなくなり、而して、羽根２１は開口開放位置で静止する。このように羽根２１に付与される開口開放位置に向かう回動モーメントが次第に小さくなるために羽根２１による急速な開口開放を防止することができ、また逆に、羽根２１が開口開放位置から開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動する場合には、羽根２１に付与される開口開放位置に向かう回動モーメントは次第に大きくなるために、前記開口閉鎖移動に抗する抗移動力としての開口開放移動力が漸増する結果、急速な開口閉鎖を防止することができる。

羽根２１が開口開放位置に配された場合に、気流により羽根２１に対して建物外８側が正圧に且つ建物内９側が負圧になると、羽根２１には気流に基づく開口閉鎖移動力が付与され、この気流に基づく開口閉鎖移動力によって羽根２１が開口閉鎖移動すると、建物外８及び建物内９間を流れる気体流量は減少する。逆に、気流により羽根２１に対して建物外８側が負圧に且つ建物内９側が正圧になると、羽根２１には気流に基づく開口開放移動力が付与され、この気流に基づく開口開放移動力によって羽根２１が開口開放移動すると、建物外８及び建物内９間を流れる気体流量は増大する。気流に基づく開口開放移動力及び開口閉鎖移動力が生じなくなると、羽根２１は、上述のように開口開放位置に復帰し、静止する。

羽根２１が気流に基づいて開口開放位置から建物外８側に向かって移動された場合には、部位６６が水平線Ｈに対して建物外８側から建物内９側に向かって下方に傾斜しているために、羽根２１には、羽根２１の建物外８側に向かう移動力に抗する開口開放位置に向かう抗移動力が与えられ、斯かる抗移動力が羽根２１の建物外８側に向かう移動力を上回る場合には、羽根２１は開口開放位置に向かって建物内９側に移動して、開口開放位置に復帰する。ここで、部位６６における接線の水平線Ｈに対する傾斜角は、建物外８側から建物内９側に向かって漸減しているために、羽根２１が開口開放位置から建物外８側に向かって移動されるに連れて、羽根２１の建物外８側に向かう移動力に抗する開口開放位置に向かう抗移動力は漸増する。

開口開閉装置７では、羽根２１に装着された係合手段のレバーを手動操作により建物内９側から引っ張って羽根２１を開口閉鎖位置に配し、当該レバーを下枠３２に係合させることにより天窓開口４を閉鎖した状態を維持する。

尚、開口開閉装置７ａもまた開口開閉装置７と同様に天窓開口４ａの開口開閉動作を行い得る。

以下、天窓開閉装置１の動作について説明する。まず、図１に示すように、開口開閉装置７及び７ａの羽根２１及び２１ａが開口開放位置に配されている際は、建物内９の排煙及び換気を行っている。ここで、図２に示すように建物外８においてＸ方向における一方の方向に気流が生じた場合には、当該一方の方向の気流により開口開閉装置７の羽根２１に対して建物外８が正圧に且つ建物内９が負圧になるので、羽根２１には当該一方の方向の気流に基づく開口閉鎖移動力が付与され、開口閉鎖移動し、最終的には図２に示すように開口閉鎖位置に配され、天窓開口４を閉鎖するが、斯かる一方の方向の気流によっては開口開閉装置７ａの羽根２１ａに対する建物外８が建物内９に対して正圧とはならないので、天窓開口４ａの開口開放状態を図２に示すように維持するか、または、前記一方の方向の気流に基づいて羽根２１ａに対して建物外８側に渦流が生じて負圧になる場合には、羽根２１ａには開口開放移動が生じ得る。また、図３に示すように建物外８においてＸ方向における他方の方向に気流が生じた場合には、当該他方の方向の気流により開口開閉装置７ａの羽根２１ａに対して建物外８が正圧に且つ建物内９が負圧になるので、羽根２１ａには当該他方の方向の気流に基づく開口閉鎖移動力が付与され、開口閉鎖移動し、最終的には図３に示すように開口閉鎖位置に配され、天窓開口４ａを閉鎖するが、斯かる他方の方向の気流によっては開口開閉装置７の羽根２１に対する建物外８が建物内９に対して正圧とはならないので、羽根２１には開口開放移動及び開口閉鎖移動の双方ともほとんど生じずに天窓開口４の開口開放状態を維持するか、または、前記他方の方向の気流に基づいて羽根２１に対して建物外８側に渦流が生じて負圧になる場合には、羽根２１には開口開放移動が生じ得る。尚、前記Ｘ方向における気流がなくなるか、弱まった場合には、当該気流によって開口閉鎖位置に配された羽根２１又は２１ａは図１に示す開口開放位置に復帰する。

本例の天窓開閉装置１によれば、天窓天井２と、天窓天井２が上部３に装着されていると共に水平面内におけるＸ方向において互いに対向して形成された一対の天窓開口４及び４ａを有している天窓枠体６と、天窓枠体６の一対の天窓開口４及び４ａの夫々に配設された一対の開口開閉装置７及び７ａとを具備しており、一対の開口開閉装置７及び７ａは、天窓開口４及び４ａを開閉するように配設された羽根２１及び２１ａと、気流に基づいて羽根２１及び２１ａに天窓開口４及び４ａを開閉させる開閉手段２３及び２３ａとを夫々具備しており、開閉手段２３及び２３ａは、羽根２１及び２１ａの一の部位２５（羽根２１ａの一の部位は図示せず）を昇降自在に支持する第一の支持機構２６及び２６ａと、羽根２１及び２１ａの部位２５に対して下方に位置する羽根２１及び２１ａの他の部位２７（羽根２１ａの他の部位は図示せず）をＸ方向に移動自在に支持する第二の支持機構２８及び２８ａとを具備しており、羽根２１及び２１ａの他の部位２５は、羽根２１及び２１ａが開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１及び２１の重心Ｇに対して建物外８側に位置するように配されているために、羽根２１及び２１ａの自重に基づいて当該羽根２１及び２１ａを開口開放位置に配置することができて建物内９の排煙及び換気を行い得、しかも、建物外８において突風等に基づく気流が生じても当該気流を受ける一対の開口開閉装置７及び７ａの羽根２１及び２１ａのうちの一方を開口閉鎖位置に移動させることができる一方、当該気流を受けない一対の開口開閉装置７及び７ａの羽根２１及び２１ａのうちの他方を開口開放位置に配置した状態を維持できるので、建物外８において生じた突風等が建物内９に吹き込む虞をなくし得て、所望の排煙及び換気を行い得る。

本例の天窓開閉装置１の開口開閉装置７は、開閉手段２３を具備しているが、これに代えて、例えば図９から図２１に示すように、気流に基づいて羽根２１に天窓開口４を開閉させる開閉手段１５１を具備していてもよい。天窓開閉装置１の開口開閉装置７ａもまた、開閉手段２３ａに代えて、開閉手段１５１と同様に形成された開閉手段を具備していてもよい。

以下、開閉手段１５１について詳細に説明する。開閉手段１５１の構成のうち開閉手段２３と同様に形成されているものについては同符号を付す。

開閉手段１５１は、枠体２４と、羽根２１の一の部位２５をＺ方向において昇降自在に且つＹ方向に伸びた水平軸の回りでＲ１方向に回動自在に支持する第一の支持機構１５６と、部位２５に対して下方に位置する羽根２１の他の部位２７を、Ｘ方向に移動自在に且つＹ方向に伸びた水平軸の回りでＲ２方向に回動自在に支持する第二の支持機構１５８と、羽根２１が図１２に示すように開口閉鎖位置に配された際に当該羽根２１の開口開閉移動を解除自在に禁止する禁止手段２９とを具備している。

支持機構１５６は、羽根２１の側縁３７及び縦枠３３側と羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側との夫々に設けられている。以下、羽根２１の側縁３７側及び縦枠３３側に設けられた支持機構１５６について詳細に説明し、羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側に設けられた支持機構１５６については図に適宜同符号を付してその詳細な説明を省略する。

支持機構１５６は、側縁３７の部位２５に装着された軸体４１と、軸体４１をＺ方向に直動案内するように縦枠３３に装着されたＺ方向に伸びた案内部材１６２と、羽根２１に開口開放方向の移動力を与えるべく、部位２５を枠体２４に対して下方に向かって弾性的に付勢する付勢部材としてのばね１６４とを具備している。尚、支持機構１５６は、本例ではばね１６４を具備しているが、当該ばね１６４は省かれてもよい。

案内部材１６２は、Ｚ方向に伸びた条溝１６３を形成するように断面コ字状に形成されている。条溝１６３には、軸体４１がＺ方向に直動自在に且つＹ方向に伸びた水平軸を中心として回転自在に配置される。案内部材１６２は、羽根２１の開閉移動に伴って軸体４１がＺ方向に直動する距離に対して同一であるか又は当該距離よりも長くなるように形成されている。条溝１６３に配される軸体４１の部位には、転動ローラが装着されていてもよい。尚、支持機構１５６は、図９に示す開口開放状態における軸体４１の案内部材１６２に対する位置よりも当該軸体４１が下降することを防止すべく、当該位置にある軸体４１に当接するストッパを更に具備していてもよい。軸体４１は、羽根２１の開口開放移動及び開口閉鎖移動に伴い、案内部材１６２に対してＺ方向において昇降すると共に当該案内部材１６２に対して水平軸を軸心として回転するようになっている。

部位２５は、図１２に示すように、開口閉鎖位置にある羽根２１の重心Ｇに対して上方に位置する。部位２５は、本例では、Ｘ方向において前記重心Ｇに対して建物内９側に位置する。斯かる支持機構１５６は、部位２５をＺ方向に直動自在に且つ水平軸の回りで回動自在に支持するようになっている。

支持機構１５８は、羽根２１の側縁３７及び縦枠３３側と羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側との夫々に設けられている。以下、羽根２１の側縁３７側及び縦枠３３側に設けられた支持機構１５８について詳細に説明し、羽根２１の側縁３８及び縦枠３４側に設けられた支持機構１５８については図に適宜同符号を付してその詳細な説明を省略する。

支持機構１５８は、側縁３７の部位２７に形成されたＹ方向に伸びた被支持部材としての軸体６１と、軸体６１をＸ方向に直動自在に且つ水平軸の回りで回動自在に支持する支持部材１７２と、Ｘ方向に直動自在に支持部材１７２に支持された状態の軸体６１に対して下方に且つ建物内９側に位置すると共に、支持部材１７２を枠体２４に水平軸の回りでＲ３方向に回動自在に連結している回動軸１７５と、枠体２４に装着されていると共に、当該軸体６１のＸ方向であって建物内９側に向かう直動に基づいて軸体６１を上方に案内する一方、軸体６１のＸ方向であって建物外８側に向かう直動に基づいて軸体６１を下方に案内するように、建物内９側に寄って位置する軸体６１に当接する案内部材１７６と、図９及び図１５に示すように軸体６１をＸ方向に直動自在に支持した状態における支持部材１７２の回動角を保持する保持機構１７７とを具備している。

軸体６１及び部位２７は、図１２に示すように羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に羽根２１の重心Ｇに対して上方に位置すると共に当該重心Ｇに対して建物外８側に位置する。図９に示すように羽根２１が開口開放位置にある場合に部位２７及び軸体６１と羽根２１の重心Ｇとは、Ｚ方向に伸びる同一直線上に夫々位置する。

支持部材１７２は、例えば図１５及び図１６に示すように、軸体６１をＸ方向に直動自在に且つＹ方向に伸びた水平軸の回りでＲ２方向に回動自在に支持する直動支持部１８３と、直動支持部１８３の建物外８側寄りの端部１８６に連接されており、Ｘ方向であって建物内９側に向かう羽根２１の部位２７の移動に際して当該部位２７をＺ方向に関して下方に変位させる一方、Ｘ方向であって建物外８側に向かう羽根２１の部位２７の移動に際して当該部位２７をＺ方向に関して上方に変位させるように、軸体６１をＸ方向に交差する方向に移動自在に且つ水平軸の回りでＲ２方向に回動自在に支持する建物外８側寄りの端側支持部１８７とを具備している。

直動支持部１８３及び端側支持部１８７は、互いに協働して、軸体６１をＸ方向及びＸ方向に交差する方向に案内する一つの長孔又はスリット、本例では長孔１９１を形成している。長孔１９１には、軸体６１がＸ方向に直動自在に且つ水平軸を中心としてＲ２方向に回転自在に配置される。長孔１９１の建物内９側の端面１９２は、羽根２１が図９に示す開口開放位置にある場合に回動軸１７５に対して上方に且つ建物外８側に位置すると共に、羽根２１が図１２に示す開口閉鎖位置にある場合に回動軸１７５に対して上方に且つ建物内９側に位置するように配されている。端面１９２は、羽根２１の部位２７の所定量以上の開口閉鎖移動を抑止するように軸体６１に当接するようになっている。長孔１９１の建物外８側の端面１９３は、羽根２１の部位２７の所定量以上の開口開放移動を抑止するように軸体６１に当接するようになっている。長孔１９１に配される軸体６１の部位には、転動ローラが装着されていてもよい。

直動支持部１８３に形成される長孔１９１の部位２０１はＸ方向に伸びている。直動支持部１８３に配された状態の軸体６１は、Ｘ方向であって建物内９側に向かう気流に基づいて直動支持部１８３の建物内９側に向かって移動する一方、Ｘ方向であって建物外８側に向かう気流に基づいて建物外８側に向かって移動するように、Ｘ方向に直動自在となっている。羽根２１の部位２７が図９に示すように直動支持部１８３の端部１８６に位置した状態においては、羽根２１はその自重によりバランスを保って静止する。斯かる静止状態にある羽根２１は、気流に基づいて開口開放移動及び開口閉鎖移動が自在な状態にある。図９に示すように羽根２１が静止する位置を本例においては開口開放位置としている。

端側支持部１８７に形成される長孔１９１の部位２０３に沿って伸びる図１５に示す線２０７は、部位２０３を移動する軸体６１の軸心の軌跡であり、斯かる線２０７は、直線であっても曲線であってもよく、曲線の場合は上に向かって凹状又は凸状であってもよい。線２０７は、Ｘ方向に伸びる線（直線）２０６に対して、建物内９側から建物外８側に向かって上向きに傾斜している。部位２０３の建物外８側の一端は、部位２０１に連接する部位２０３の他端よりも上方に位置している。例えば線２０７が上に向かって凹状の曲線である場合には、端側支持部１８７に位置する羽根２１の部位２７に付与される気流に基づく開口開放移動力に抗する羽根２１の自重に基づく抗開口開放移動力は、軸体６１の位置が端側支持部１８７の他端側から一端側に移行するに従って漸増する。端側支持部１８７は、上述のように、羽根２１の部位２７に抗開口開放移動力を付与するようになっており、これにより、羽根２１が図１０に示す開口全開位置に到達する直前において当該羽根２１の開口開放移動を減速させ得て、軸体６１の端面１９３への衝突を防止し得る。また、端側支持部１８７は、線２０７が線２０６に対して建物内９側から建物外８側に向かって上向きに傾斜しているので、当該端側支持部１８７に位置する羽根２１の部位２７に対して、当該羽根２１の自重に基づく開口閉鎖移動力を羽根２１を開口開放位置に復帰させるために付与するようにもなっている。

案内部材１７６は、Ｘ方向であって建物内９側に向かう軸体６１の直動に基づくＲ３方向の回動が支持部材１７２に生じる前又は同時に、軸体６１に当接するように縦枠３３及び３４に装着されている。案内部材１７６は、軸体６１に当接する円弧状の案内面１７８を有している。

回動軸１７５は、支持部材１７２の回動軸心となっており、図１１に示すように端面１９２に接した状態の軸体６１に対して偏心して配されている。端面１９２に当接した状態の軸体６１の回動軸１７５を回動軸心とする図１５に線を用いて示す回動軌跡１９５は、建物外８側から建物内９側に向かって円弧を描きながら上方に向かっている。羽根２１が開口閉鎖位置に配された状態においては、軸体６１は案内部材１７６に持ち上げられて、最も上方に位置する。軸体６１と回動軸１７５とを結ぶ線１８８がＺ方向に伸びる線（直線）１８２に対して建物外８側に傾斜した際には、支持部材１７２には羽根２１の自重に基づく建物外８側に向かうＲ３方向の回動力を生じるので、羽根２１の初期の開口開放移動を勢い付けることができ、また、当該建物外８側に向かうＲ３方向の回動力を生じるので、羽根２１により天窓開口４が閉鎖される直前において当該羽根２１の開口閉鎖移動力を減速させ得て、開口閉鎖時の衝撃を弱めることができる。線１８８が線１８２に対して建物内９側に傾斜した際には、支持部材１７２には羽根２１の自重に基づく建物内９側に向かうＲ３方向の回動力が生じ、この回動力により羽根２１にいわゆるセルフロックを行わせる。支持部材１７２は、羽根２１の開口開放移動及び開口閉鎖移動に伴って回動軸１７５の回りで回動されて、開口開放時には建物外８側に突出して位置する一方、開口閉鎖時にはＺ方向又は上に向かって建物内９側に傾斜した方向に伸びて位置するようになっており、而して、特に開口閉鎖時において支持部材１７２を建物外８側及び建物内９側のいずれにも突出させることなく収容することができる。

回動軸１７５を通る線１８２よりも建物外８側に位置する回動軌跡１９５の部分は、例えば図１５に示すように、建物内９側から建物外８側に向かうに従って線２０６に対して次第に急勾配となっている。回動軸１７５を通る線１８２よりも建物内９側に位置する軸体６１の軌跡は、軸体６１が案内部材１７６の水平面に案内されるので、水平方向に伸びる。

保持機構１７７は、支持部材１７２の建物内９側の端部に一体的に形成された被係止凸部２１１と、側縁３７に形成されていると共に被係止凸部２１１を係止する係止凸部２１２とを具備している。被係止凸部２１１は、回動軸１７５を中心とする支持部材１７２のＲ３方向の回動によって回動され、支持部材１７２が図９及び図１５に示す位置に配された際に係止凸部２１２に当接し、この当接により支持部材１７２の建物外８側に向かう所定量以上のＲ３方向の回動を禁止するように当該被係止凸部２１１を係止するようになっており、斯かる係止により支持部材１７２の回動が禁止されると、支持部材１７２は、部位２０１がＸ方向に沿って伸びた状態となる図９及び図１５に示す回動角を保持することとなる。

羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に部位２７と重心Ｇとを結んだ図１２に示す線１８１は、Ｚ方向に伸びる線１８２に対して、下方に向かって建物内９側向きに傾斜しており、この傾斜角θ３は、羽根２１が開口開放移動によって開口開放位置に近づくに連れて漸減し、羽根２１が開口開放位置に配された際に０度となる。羽根２１が開口開放位置にある場合に羽根２１の部位２７と羽根２１の重心Ｇとを結ぶ図９に示す線２１３は、Ｚ方向に伸びる線１８２に対して平行となる。線１８１が線１８２に対して下方に向かって建物内９側向きに傾斜している場合には、羽根２１にはその自重に基づく開口開放移動力が付与され、傾斜角θ３が０度となった場合には、部位２７の位置と重心Ｇの位置との関係における開口開放移動力は生じなくなる。また、羽根２１が図１０に示す開口全開位置にある場合に羽根２１の部位２７と羽根２１の重心Ｇとを結ぶ図１０に示す線２１４は、Ｚ方向に伸びる線１８２に対して、下方に向かって建物外８側向きに傾斜しており、この傾斜角θ４は、羽根２１が開口閉鎖移動によって図９に示す開口開放位置に近づくに連れて漸減し、羽根２１が開口開放位置に配された際に上記同様に０度となる。線２１４が線１８２に対して下方に向かった建物外８側向きに傾斜している場合には、羽根２１にはその自重に基づく開口閉鎖移動力が付与され、傾斜角θ４が０度となった場合には、部位２７の位置と重心Ｇの位置との関係における開口閉鎖移動力は生じなくなる。

禁止手段２９は、端部１０１で互いに回動自在に連結されていると共に羽根２１を枠体２４に対して接近及び離反自在に連結した一対のアーム部材１０２及び１０３と、アーム部材１０２及び１０３のうちの枠体２４に連結された一方のアーム部材１０３を、羽根２１を枠体２４に対して接近させるためのアーム部材１０２及び１０３の相互の回動を強制的に生じさせるように、押圧する押圧手段１０４と、押圧手段１０４による押圧に連動して、羽根２１が開口閉鎖位置に配される際にアーム部材１０２及び１０３のうちの他方のアーム部材１０２又は羽根２１、本例では羽根２１を解除自在に係止する係止手段１０５とを具備している。

斯かる禁止手段２９は、係止手段１０５による係止によって図１３に示すように羽根２１の開口開閉移動を禁止する一方、係止手段１０５による係止の解除によって図２１に示すように羽根２１の開口開閉移動を許容するようになっている。

アーム部材１０２は、一方の端部１０１でアーム部材１０３の端部１０１に回動自在に連結されており、他方の端部１１１で羽根２１の下縁３６に取り付けられた取付具１１２に回動自在に連結されている。アーム部材１０２は、棒状のアーム本体１１３と、アーム本体１１３に対して羽根２１側に位置していると共にネジ部材１１４を介してアーム本体１１３に連結されたボールエンド等からなる連結部材１１５と、アーム本体１１３に対して枠体２４側に位置していると共にネジ部材１１６を介してアーム本体１１３に連結されたボールエンド等からなる連結部材１１７とを具備している。

連結部材１１５は、取付具１１２に固着されたピロボールに装着されることによってアーム部材１０２を羽根２１に連結しており、連結部材１１７は、アーム部材１０３の端部１０１に固着されたピロボールに装着されることによってアーム部材１０２をアーム部材１０３に連結している。ネジ部材１１４及び１１６のうちの一方には正ネジが施されており、ネジ部材１１４及び１１６のうちの他方には逆ネジが施されている。アーム部材１０２は、その端部１０１を中心として回動自在であると共にＺ方向に関して多少の揺動を許容するようになっている。アーム部材１０２の長さは、アーム本体１１３を連結部材１１５及び１１７に対して回転させることによって調節可能である。

アーム部材１０３は、一方の端部１０１でアーム部材１０２の端部１０１に回動自在に連結されており、他方の端部１２１で下枠３２に回動自在に連結されている。板状のアーム部材１０３には、押圧手段１０４によって押圧される押圧面１２２が形成されている。アーム部材１０３の端部１２１には、カム部１２３が形成されている。カム部１２３は、羽根２１が開口閉鎖移動される際のアーム部材１０３の回動に伴ってスイッチ１４０に接触する一方、羽根２１が開口開放移動される際のアーム部材１０３の回動に伴ってスイッチ１４０から離反する。

押圧手段１０４は、例えば図１８から図２１に示すように、アーム部材１０３の押圧面１２２を押圧する突起１３０が形成されていると共にＹ方向に移動自在なスライダ１３１と、下枠３２に取り付けられていると共にスライダ１３１をＹ方向に移動自在に案内する案内溝１３２を有した案内部材１３３と、案内部材１３３に装着されているブレーキ付きの電動モータ１３４と、電動モータ１３４の出力回転軸に装着されたＹ方向に伸びたねじ軸１３５と、スライダ１３１に固着されていると共にねじ軸１３５に螺合した螺合部１３６と、羽根２１が開口開放位置に配される際に螺合部１３６に接触するリミットスイッチ１３７と、羽根２１が開口閉鎖位置に配される際に螺合部１３６に接触するリミットスイッチ１３８と、リミットスイッチ１３７又は１３８の螺合部１３６に対する接触に基づいて電動モータ１３４の作動を停止させる電動モータ制御部（図示せず）とを具備している。

斯かる押圧手段１０４は、操作に基づく電動モータ１３４の作動によりねじ軸１３５が回転されると、螺合部１３６が縦枠３４に向かってＹ方向に移動し、これと共にスライダ１３１も縦枠３４に向かってＹ方向に移動し、この移動により突起１３０が押圧面１２２を押圧し、而して、羽根２１を開口閉鎖位置に向かわせるようにアーム部材１０３を図２１に示す位置から図１２に示す位置に向かって回動させるようになっている。押圧手段１０４によるアーム部材１０３の押圧は、リミットスイッチ１３８の螺合部１３６に対する接触に基づく電動モータ制御部による電動モータ１３４の作動の停止によって停止される。また、押圧手段１０４は、操作に基づく電動モータ１３４の作動によりねじ軸１３５が逆回転されると、螺合部１３６が縦枠３３に向かってＹ方向に移動し、これと共にスライダ１３１も縦枠３３に向かってＹ方向に移動し、この移動により突起１３０が押圧面から離れる方向（縦枠３３に向かうＹ方向）に移動し、而して、アーム部材１３０の図１２に示す位置から図２１に示す位置に向かう回動を許容するようになっている。押圧手段１０４によるアーム部材１０３の押圧は、リミットスイッチ１３７の螺合部１３６に対する接触に基づく電動モータ制御部による電動モータ１３４の作動の停止によって停止される。尚、押圧手段１０４は、図２１に示す位置のアーム部材１０３のカム部１２３に対しては接触される一方、図１２に示す位置のアーム部材１０３のカム部１２３に対しては離反されるスイッチ１４０を更に具備していてもよく、斯かる場合には、電動モータ制御部は、スイッチ１４０のカム部１２３に対する接触に基づいて電動モータ１３４の作動を停止させるようになっていてもよい。電動モータ１３４の作動の停止時においては、スライダ１３１のＹ方向の移動は、ブレーキによる制動が電動モータ１３４に付加されるために禁止されるが、仮に電動モータ１３４の代わりにブレーキが付されていない電動モータを用いた場合においても、スライダ１３１のＹ方向の移動は、ねじ軸１３５と螺合部１３６とにおける抵抗力に基づいて禁止される。

係止手段１０５は、スライダ１３１に設けられた凸部からなる係止部１４１と、係止部１４１に係止されるように取付具１１２に形成された凹部からなる被係止部１４２とを具備している。係止部１４１は、スライダ１３１の縦枠３４に向かうＹ方向の移動によって同方向に移動され、被係止部１４２に接近し、図１２に示すように被係止部１４２をＸ方向に関して係止するようになっている。また、係止部１４１は、スライダ１３１の縦枠３３に向かうＹ方向の移動によって同方向に移動され、被係止部１４２から離反し、図２１に示すように被係止部１４２のＸ方向に関しての係止を解除するようになっている。

突起１３０及び係止部１４１は、スライダ１３１のＹ方向の移動によって夫々同方向に移動されるようになっており、これにより、禁止手段２９は、押圧手段１０４によるアーム部材１０３の押圧と係止手段１０５による係止を連動させることができ、また、押圧手段１０４によるアーム部材１０３の押圧と係止手段１０５による係止の解除をも連動させることができる。

禁止手段２９は、押圧手段１０４に代えて、例えば図２２及び２３に示すように、突起１３０が形成されているスライダ１３１と、案内溝１３２を有した案内部材１３３と、スライダ１３１に回転自在に取り付けられたプーリ１４５と、一端が下枠３２又は縦枠３４に固着されていると共にプーリ１４５に掛け回された紐状体１４６と、スライダ１３１に形成された掛け部１４７と、下枠３２に回動自在に取り付けられていると共にスライダ１３１の縦枠３３に向かうＹ方向の移動を禁止するように掛け部１４７に掛けられる突起１４８を有した回動部材１４９とを具備している押圧手段１５０を具備していてもよく、回動部材１４９は、軸１００を介して下枠３２に回動自在に取り付けられていると共に図示しないばねによってＡ方向に付勢されている。紐状体１４６の他端は、回動部材１４９に固着されている。回動部材１４９は、紐状体１４６の他端側が引っ張られることによりＡ方向に対して逆方向に回動されるようになっている。斯かる押圧手段１５０を具備する場合には、係止部１４１は前記スライダ１３１に設けられ、被係止部１４２は取付具１１２に形成される。

斯かる押圧手段１５０は、紐状体１４６の操作によりプーリ１４５に縦枠３４に向かうＹ方向の移動力が与えられると、スライダ１３１が同方向に移動し、突起１３０がアーム部材１０３を押圧し、当該押圧により羽根２１を開口閉鎖移動させるようにアーム部材１０３を図２３に示す位置から図２２に示す位置に向かって回動させ、羽根２１が開口閉鎖位置に配される際に上述と同様に係止部１４１が被係止部１４２を係止し、当該係止と同時に、突起１４８が掛け部１４７に掛けられてスライダ１３１の縦枠３３に向かうＹ方向の移動を禁止するようになっている。また、押圧手段１５０は、紐状体１４６の操作により回動部材１４９がＡ方向の付勢に抗して逆方向に回動されると、突起１４８が掛け部１４７から離脱してスライダ１３１の縦枠３３に向かうＹ方向の移動の禁止が解除されるようになっている。スライダ１３１の縦枠３３に向かうＹ方向の移動力は支持機構２６及び２８に支持される羽根２１の自重に基づいて付与されるが、例えばスライダ１３１に縦枠３３に向かうＹ方向の移動力を付勢する図示しないばねを設けてもよい。縦枠３３に向かうＹ方向の移動の禁止が解除されたスライダ１３１は、羽根２１の自重又は前記ばねの付勢力に基づいて縦枠３３に向かってＹ方向に移動し、この移動により係止手段１０５による係止は解除される。

斯かる開閉手段１５１を具備した開口開閉装置７の開口開閉動作について説明する。まず、図１２に示す開口閉鎖位置にある羽根２１の開口開放移動を、禁止手段２９による禁止を上述のように解除する。禁止手段２９による禁止が解除されると、羽根２１の部位２７には、Ｘ方向において部位２７が重心Ｇに対して建物外８側に位置しているために開口開放位置に向かうＲ２方向の回動モーメントが付与され、しかも、自重に基づく羽根２１の下降に伴い、軸体６１が案内部材１７６に当接して回動軌跡１９５上を建物外８側に向かって移動するために、羽根２１は案内部材１７６による案内によって勢いづけられながら開口開放移動を開始する。当該開口開放移動に伴い、支持部材１７２もまた建物外８側に向かってＲ３方向に回動される。軸体４１は部位２７のＲ２方向の回動に伴い、Ｒ１方向の回動を生じながら条溝１６３に沿って下降する。羽根２１に付与される開口開放位置に向かうＲ２方向の回動モーメントは、羽根２１が開口開放位置に近づくに連れて傾斜角θ３が次第に小さくなるために、漸減する。図９及び図１１に示すように、軸体６１が部位２０１においてＸ方向であって建物外８側に向かって直動する際にも、羽根２１にはその自重に基づく開口開放移動力が付与され、羽根２１は開口開放位置に到達するまで開口開放移動し続ける。羽根２１が開口開放移動により開口開放位置に到達すると、部位２７と重心ＧとがＺ方向に伸びる同一直線上に位置し、これにより羽根２１の自重に基づく開口開放移動力が生じなくなり、而して、羽根２１は開口開放位置で静止する。このようにＲ２方向の回動モーメントが漸減するために羽根２１による急速な開口開放を防止することができ、また逆に、羽根２１が開口開放位置から開口閉鎖位置に向かって漸次移動される場合には、羽根２１に付与される開口開放位置に向かうＲ２方向の回動モーメントであって羽根２１の開口閉鎖移動に抗する回動モーメントは漸増するために、急速な開口閉鎖を防止することができ、しかも、特に回動軸１７５、支持部材１７２及び案内部材１７６を具備するために、部位２７が開口閉鎖位置及びその近傍に位置する場合に羽根２１の開口開放移動の開始を円滑に行わせ得、また、急速な開口閉鎖を防止することができる。

羽根２１が開口開放位置に配された場合に、気流により羽根２１に対して建物外８側が正圧に且つ建物内９側が負圧になると、羽根２１には気流に基づく開口閉鎖移動力が付与され、当該羽根２１は、気流に基づいて開口閉鎖移動され、而して、建物外８側から建物内９側への気体流量を減少させる。逆に、気流により羽根２１に対して建物外８側が負圧に且つ建物内９側が正圧になると、羽根２１には気流に基づく開口開放移動力が付与され、当該羽根２１は、気流に基づいて開口開放移動され、而して、建物内９から建物外８への気体流量を増大させる。気流に基づく開口開放移動力又は開口閉鎖移動力が生じなくなると、羽根２１は、上述のように開口開放位置に復帰し、静止する。

軸体６１が部位２０３に位置する場合には、羽根２１には開口開放移動力に抗する抗開口開放移動力が付与されるので、羽根２１の図１０に示す開口全開位置に向かう開口開放移動は減速される。軸体６１が端面１９３に当接すると、開口開放位置から開口全開位置に向かう開口開放移動は停止される。気流に基づく開口開放移動力が生じなくなると、部位２７が端側支持部１８７にある羽根２１は開口開放位置に復帰し、静止する。

開口開放位置にある羽根２１は、傾斜角θ３及びθ４が０度となっていることから、気流に基づく小さな開口開放移動力及び開口閉鎖移動力が付与されることで開口開放移動及び開口閉鎖移動を生じ、また、羽根２１が開口開放位置から次第に離れるに連れて、羽根２１の自重に基づく抗開口開放移動力及び抗開口閉鎖移動力が生じるので、気流に基づく小さな開口開放移動力及び開口閉鎖移動力によっては、羽根２１には開口開放移動及び開口閉鎖移動を生じさせることができ、しかも、羽根２１による急速な開口開放及び開口閉鎖をも防止することができる。斯かる開閉手段１５１を具備した開口開閉装置７では、禁止手段２９により上述の通りにアーム部材１０３の回動を生じさせ、これによりアーム部材１０２及び１０３を折り畳みながら羽根２１を開口閉鎖移動させ、当該開口閉鎖移動に連動して、羽根２１が開口閉鎖位置に配された際に係止手段１０５による係止によって天窓開口４を閉鎖した状態を維持する。

尚、天窓開閉装置１の開口開閉装置７ａが開閉手段２３に代えて上述の開閉手段１５１と同様に形成された開閉手段を具備している場合には、当該開閉手段は、開閉手段１５１と同様に天窓開口４ａの開口開閉動作を行う。前記開閉手段及び開閉手段１５１を具備した天窓開閉装置１によっても、上述同様に、羽根２１及び２１ａの自重に基づいて当該羽根２１及び２１ａを開口開放位置に配置することができて建物内９の排煙及び換気を行い得、しかも、建物外８において突風等に基づく気流が生じても当該気流を受ける一対の開口開閉装置７及び７ａの羽根２１及び２１ａのうちの一方を開口閉鎖位置に移動させることができる一方、当該気流を受けない一対の開口開閉装置７及び７ａの羽根２１及び２１ａのうちの他方を開口開放位置に配置した状態を維持できるので、建物外８において生じた突風等が建物内９に吹き込む虞をなくし得て、所望の排煙及び換気を行い得る。

尚、本例の天窓開閉装置１では、枠部１１及び１２にも天窓開口を夫々設け、当該天窓開口の夫々にＹ方向において互いに対向して配設された一対の開口開閉装置（図示せず）を更に具備していてもよい。

天窓枠体６は、本例では矩形枠状であるが、例えば六角枠状等の多角枠状であってもよく、斯かる場合、天窓開閉装置１は、Ｘ方向において互いに対向して配設された一対の開口開閉装置７及び７ａに加えて、Ｘ方向に交差する方向において互いに対向して配設された一対の開口開閉装置を一つ以上具備していてもよく、例えば、天窓枠体６が六角枠状である場合には、一対の開口開閉装置７及び７ａに加えて、Ｘ方向に交差する方向において互いに対向して配設された一対の開口開閉装置及びＸ方向に交差する他の方向において互いに対向して配設された他の一対の開口開閉装置を具備していてもよい。

また、本例の天窓開閉装置１では、羽根の他の部位２７が羽根の一の部位２５に対してＺ方向に関して一方側として下方に位置していると共に、羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１の重心Ｇに対して建物外８側に位置するように配されているが、これらの構成に代えて、例えば、羽根の他の部位２７が羽根の一の部位２５に対してＺ方向に関して一方側として上方に位置していると共に、羽根２１が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根２１の重心Ｇに対して建物内９側に位置するように配されていてもよく、斯かる場合には羽根の一の部位２５は羽根２１の下縁３６側に配される。このように天窓開閉装置１が構成されている場合においても上記同様の効果を奏し得る。

１ 天窓開閉装置
２ 天窓天井
４、４ａ 天窓開口
７、７ａ 開口開閉装置
６ 天窓枠体
２１、２１ａ 羽根
２４、２４ａ 枠体
２３、２３ａ、１５１ 開閉手段

Claims (7)

1. 天窓天井と、この天窓天井が上部に装着されていると共に水平面内における一の方向において互いに対向して形成された一対の天窓開口を有している天窓枠体と、天窓枠体の一対の天窓開口の夫々に配設された一対の開口開閉装置とを具備しており、一方の開口開閉装置は、一方の天窓開口を開閉するように配設された一方の羽根と、気流に基づいて一方の羽根に一方の天窓開口を開閉させる一方の開閉手段とを具備しており、他方の開口開閉装置は、他方の天窓開口を開閉するように配設された他方の羽根と、気流に基づいて他方の羽根に他方の天窓開口を開閉させる他方の開閉手段とを具備しており、一方の開閉手段は、一方の羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、一方の羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して下方に位置する一方の羽根の他の部位を前記一の方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、他方の開閉手段は、他方の羽根の一の部位を昇降自在に支持する第三の支持機構と、他方の羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して下方に位置する他方の羽根の他の部位を前記一の方向に移動自在に支持する第四の支持機構とを具備しており、一方の羽根の他の部位は、一方の羽根が開口閉鎖位置にある際には当該一方の羽根の重心に対して建物外側に位置するようになっており、他方の羽根の他の部位は、他方の羽根が開口閉鎖位置にある際には当該他方の羽根の重心に対して建物外側に位置するようになっており、建物外側が正圧に且つ建物内側が負圧になると、一方及び他方の羽根には開口閉鎖移動力が付与され、この開口閉鎖移動力により一方及び他方の羽根が開口閉鎖移動するようになっている一方、建物外側が負圧に且つ建物内側が正圧になると、一方及び他方の羽根には開口開放移動力が付与され、この開口開放移動力により一方及び他方の羽根が開口開放移動するようになっており、建物外において前記一の方向における一方の羽根から他方の羽根に向かう気流が生じた場合には、一方の羽根には当該気流に基づいて開口閉鎖移動力が付与され、当該一方の羽根は、一方の天窓開口を閉鎖する一方、他方の羽根には当該気流に基づく当該他方の羽根側の建物外側に対しての建物内側の正圧の発生で、開口開放移動力が付与され、当該他方の羽根は、他方の天窓開口を開口するようになっており、建物外において前記一の方向における他方の羽根から一方の羽根に向かう気流が生じた場合には、他方の羽根には当該気流に基づいて開口閉鎖移動力が付与され、当該他方の羽根は、他方の天窓開口を閉鎖する一方、一方の羽根には当該気流に基づく当該一方の羽根側の建物外側に対しての建物内側の正圧の発生で、開口開放移動力が付与され、当該一方の羽根は、一方の天窓開口を開口するようになっている天窓開閉装置。
2. 第二の支持機構は、一方の羽根の他の部位に接して当該他の部位を前記一の方向に関して移動自在に支持する第一の支持面を具備しており、この第一の支持面の建物内側の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって上方に傾斜しており、第四の支持機構は、他方の羽根の他の部位に接して当該他の部位を前記一の方向に関して移動自在に支持する第二の支持面を具備しており、この第二の支持面の建物内側の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって上方に傾斜している請求項１に記載の天窓開閉装置。
3. 第二の支持機構の第一の支持面の建物内側の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸増しており、第四の支持機構の第二の支持面の建物内側の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸増している請求項２に記載の天窓開閉装置。
4. 第二の支持機構は、一方の羽根の他の部位に接して当該他の部位を前記一の方向に関して移動自在に支持する第一の支持面を具備しており、第四の支持機構は、他方の羽根の他の部位に接して当該他の部位を前記一の方向に関して移動自在に支持する第二の支持面を具備しており、一方の羽根が開口開放位置にある場合に当該一方の羽根に当接する第二の支持機構の第一の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該第一の支持面の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって下方に傾斜しており、他方の羽根が開口開放位置にある場合に当該他方の羽根に当接する第四の支持機構の第二の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該第二の支持面の部位は、水平線に対して建物外側から建物内側に向かって下方に傾斜している請求項１に記載の天窓開閉装置。
5. 一方の羽根が開口開放位置にある場合に当該一方の羽根に当接する第二の支持機構の第一の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該第一の支持面の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸減しており、他方の羽根が開口開放位置にある場合に当該他方の羽根に当接する第四の支持機構の第二の支持面の部位に対して建物外側に位置する当該第二の支持面の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、建物外側から建物内側に向かって漸減している請求項４に記載の天窓開閉装置。
6. 第二の支持機構は、一方の羽根の他の部位に形成された第一の軸体と、この第一の軸体を前記一の方向に直動自在に且つ水平軸の回りで回動自在に支持する第一の支持部材と、前記一の方向に直動自在に第一の支持部材に支持された状態の第一の軸体に対して下方に且つ建物内側に位置するように、第一の支持部材を水平軸の回りで回動自在に支持している第一の回動軸と、第一の軸体の建物内側に向かう直動に基づいて第一の軸体を上方に案内する一方、第一の軸体の建物外側に向かう直動に基づいて第一の軸体を下方に案内するように、第一の軸体に当接する円弧状の案内面を有している第一の案内部材と、第一の軸体を前記一の方向に直動自在に支持した状態における第一の支持部材の回動角を保持する第一の保持機構とを具備しており、第四の支持機構は、他方の羽根の他の部位に形成された第二の軸体と、この第二の軸体を前記一の方向に直動自在に且つ水平軸の回りで回動自在に支持する第二の支持部材と、前記一の方向に直動自在に第二の支持部材に支持された状態の第二の軸体に対して下方に且つ建物内側に位置するように、第二の支持部材を水平軸の回りで回動自在に支持している第二の回動軸と、第二の軸体の建物内側に向かう直動に基づいて第二の軸体を上方に案内する一方、第二の軸体の建物外側に向かう直動に基づいて第二の軸体を下方に案内するように、第二の軸体に当接する円弧状の案内面を有している第二の案内部材と、第二の軸体を前記一の方向に直動自在に支持した状態における第二の支持部材の回動角を保持する第二の保持機構とを具備している請求項１に記載の天窓開閉装置。
7. 一方の開閉手段は、一方の羽根が開口閉鎖位置に配された際に当該一方の羽根の開口開閉移動を解除自在に禁止する第一の禁止手段を具備しており、第一の禁止手段は、端部で互いに回動自在に連結されていると共に一方の羽根を天窓枠体に対して接近及び離反自在に連結した第一の一対のアーム部材と、この第一の一対のアーム部材のうちの天窓枠体に連結された一方のアーム部材を、一方の羽根を天窓枠体に対して接近させるための第一の一対のアーム部材の相互の回動を強制的に生じさせるように、押圧する第一の押圧手段と、この第一の押圧手段による押圧に連動して、一方の羽根が開口閉鎖位置に配される際に第一の一対のアーム部材のうちの他方のアーム部材又は一方の羽根を解除自在に係止する第一の係止手段とを具備しており、第一の係止手段による係止によって一方の羽根の開口開閉移動を禁止する一方、第一の係止手段による係止の解除によって一方の羽根の開口開閉移動を許容するようになっており、他方の開閉手段は、他方の羽根が開口閉鎖位置に配された際に当該他方の羽根の開口開閉移動を解除自在に禁止する第二の禁止手段を具備しており、第二の禁止手段は、端部で互いに回動自在に連結されていると共に他方の羽根を天窓枠体に対して接近及び離反自在に連結した第二の一対のアーム部材と、この第二の一対のアーム部材のうちの天窓枠体に連結された一方のアーム部材を、他方の羽根を天窓枠体に対して接近させるための第二の一対のアーム部材の相互の回動を強制的に生じさせるように、押圧する第二の押圧手段と、この第二の押圧手段による押圧に連動して、他方の羽根が開口閉鎖位置に配される際に第二の一対のアーム部材のうちの他方のアーム部材又は他方の羽根を解除自在に係止する第二の係止手段とを具備しており、第二の係止手段による係止によって他方の羽根の開口開閉移動を禁止する一方、第二の係止手段による係止の解除によって他方の羽根の開口開閉移動を許容するようになっている請求項１から６のいずれか一項に記載の天窓開閉装置。

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