JP6038505B2

JP6038505B2 - 開閉式天窓

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Publication number: JP6038505B2
Application number: JP2012144639A
Authority: JP
Inventors: 達明上原; 歩三橋
Original assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Current assignee: Yachiyo Industry Co Ltd
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN103510663A; US9222297B2; CN103510663B; JP2014009442A; US20140000168A1

Description

本発明は、建物の屋根に設けられる開閉式天窓に関する。

住宅などには、主に採光を目的として屋根に天窓が設置されることがある。天窓は、室内から手の届かない位置に設けられることが多いため、固定式のものも多いが、通風や換気ができるように開閉式とされたものもある。開閉式天窓としては、手動式のもののほか、リモコンや有線接続された操作盤での操作に応じて電動で開閉するものも実用化されている。

天窓の開閉機構として様々な形式のものが提案されている。例えば、屋根の開口に取付けた固定枠と、固定枠に対して開閉可能な可動窓とを、Ｘ字状をなすように中間部で互いに軸支した２本のリンクにより連結し、リンクの軸支部から固定枠側の連結部までの距離と可動窓側の連結部までの距離とを異ならせることにより、可動窓を傾動させるようにした開閉式天窓が特許文献１に提案されている。

また、開状態において突風などの強風に可動窓が煽られて破損することを防止できる開閉式天窓として、屋根の開口に取付けた固定枠と、固定枠に蝶番で枢着した回動可能な可動窓とをガススプリングにより連結し、ガススプリングが可動窓を常時開方向に付勢するとともに閉方向へのあおりの衝撃を和らげるようにするとともに、長孔を形成した棒状のステーの一端を可動窓に枢着し、固定枠に設けたピンをこの長孔に遊嵌させることにより、可動窓の開方向への回動角度をステーで規制するようにした開閉式天窓が特許文献２に提案されている。

特開昭６３−２７６５６号公報特開昭６１−９４１１５号公報

しかしながら、従来の開閉式天窓では、開口時の可動窓の支持剛性が十分ではなかった。すなわち、特許文献１の開閉式天窓では、可動窓が２本のリンクのみによって支持され、リンクが棒状の長尺部材であり、かつ固定窓にも可動窓にも枢着されるだけであるために可動窓の支持剛性を高めることは困難であった。一方、特許文献２の開閉式天窓では、可動窓の蝶番側の支持剛性は高いが、スライド動作を行うことはできず、スライド動作を可能な構成とした場合には蝶番側の支持剛性は期待できず、遊端側も、可動窓にいずれも枢着されるガススプリングおよびステーによって支持されるため、支持剛性は殆ど期待できない。また、これらの開閉機構は可動窓の強度向上に役立つものでもなかった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、チルト及びスライド動作可能な可動窓の支持剛性および強度を向上することのできる開閉式天窓を提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、屋根（２）に固定される固定枠（３）の開口（３ａ）をチルト及びスライド動作可能な可動窓（４）により開閉する開閉式天窓（１）であって、前記固定枠に設置されたガイドレール（５）と、ピン（３９）を備え、前記ガイドレールを摺動するスライダ（２３）と、前記可動窓に固定され、前記ピンに係合するとともに前記スライダの摺動動作に伴って前記可動窓がチルト動作するように形状が定められるカム溝（４０）が形成されたステー（１０）とを有する構成とする。

上記構成によれば、ステーが可動窓に固定されるため、可動窓を補強することができる。また、スライダが可動窓に固定されたステーを直接的に支持することにより、可動窓の支持剛性を高くすることができる。

また、本発明の一側面によれば、前記ピンにより駆動され、前記ピンが前記カム溝の端部（４５）以外に位置する間には前記可動窓のスライド動作を阻止する位置に変位する一方、前記ピンが前記カム溝の端部（４５）に位置するきには前記可動窓のスライド動作を許容する位置に変位するロック部材（２６）を更に有する構成とすることができ、これにより、可動窓のチルト動作とスライド動作とを確実に行わせることができる。

また、本発明の一側面によれば、前記ガイドレールには、前記可動窓が閉位置近傍にあるときに前記ステーを受容する受容部（５ｂ）が形成されている構成とすることができ、これにより、ステーを大型化して可動窓のチルト動作を大きくすることができる。

このように本発明によれば、チルト及びスライド動作可能な可動窓の支持剛性および強度を向上できる開閉式天窓を提供することができる。

実施形態に係る開閉式天窓のチルトアップ状態を示す概略斜視図図１に示す開閉式天窓の開状態を示す概略斜視図図１に示す固定枠の平面図図３に示す前側フレームの拡大平面図図３中のＶ−Ｖ断面図図３中のVI−VI断面図図３中のVII−VII断面図図７中のVIII−VIII断面図図７中のIX−IX断面図図８中のＸ−Ｘ断面図図１に示す開閉式天窓の後部断面図チルトアップ状態を示す図８に対応する図チルトアップ状態を示す図９に対応する図図３に示す後側フレームの下面図幅狭の開閉式天窓に用いる図３に対応する固定枠の平面図

以下、本発明に係る開閉式天窓（以下、単に天窓１と記す。）を住宅の屋根２に適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、左右や前後、内側および外側に一対に設けられる部材などには、必要に応じて符号の後に左右前後を示す添字ｌ、ｒ、ｆ、ｂ、内外を示す添字ｉ、ｏを付し、例えば左側ガイドレール５ｌ、内側スライダガイド溝３１ｉと記し、左右を特定しない場合および総称する場合には単にガイドレール５、スライダガイド溝３１などと記して説明する。

図１および図２に示すように、天窓１は、傾斜した屋根２に屋根２と平行かつ屋根２から突出する態様で固定される固定枠３と、固定枠３が形成する開口３ａを開閉する可動窓４とを有している。なお、図１は、可動窓４が、開口３ａを閉じる全閉位置から下側を跳ね上げるチルト動作を終えて固定枠３に対して傾斜し、スライド動作を開始する前のチルトアップ状態の天窓１を示しており、図２は、可動窓４が、開口３ａを開いた全開位置、すなわち固定枠３に対して傾斜したまま後方（上方）へのスライド動作を終えた全開位置にある全開状態の天窓１を示している。

以下の説明では、図１に矢印で示すように、可動窓４の閉側へのスライド方向を前方とし、可動窓４の開側へのスライド方向を後方とし、可動窓４のスライド方向に対する側方を左右とするものとする。また、上下方向は、図１に矢印で示す設置状態での鉛直方向を基準とするが、傾斜した屋根２に平行に設けられる部材などの説明をする際には、屋根２から離れた側を便宜上「上」と称することがある。

図２に示すように、可動窓４の後端には、後述する前後方向にスライド可能なスライドバー２４が連結ピン２５を介して揺動可能に連結しており、可動窓４は、この連結ピン２５を中心にして傾動（チルト動作）する。また可動窓４は後部の荷重をこのスライドバー２４によって支持される。

図３は、後述するカバー部材２９を取外した状態の固定枠３の平面視（屋根２に対して直交方向から見た状態）を示している。固定枠３は、平面視で矩形を呈しており、矩形の開口３ａを形成している。固定枠３の両側部の上部（屋根２から離間した側）には、左右一対のガイドレール５ｌ、５ｒが開口３ａの両側縁に沿って互いに平行をなすように設置されている。また、固定枠３の前部および後部の上部には、前側フレーム６および後側フレーム７が開口３ａの前後縁に沿って互いに平行をなすように設置されている。

一方、可動窓４は、図１、２に示すように固定枠３に対応する矩形状を呈する窓枠８と、窓枠８に支持された透明または半透明の窓部９とを有している。窓枠８の両側部の前端近傍には、室内側に向けて突出して前後方向に延在する略三角形の一対のステー１０ｌ、１０ｒが窓枠８に固定されている。ステー１０は剛性の高い金属板から形成され、且つ棒状のステーに比べて大型に形成されており、これにより窓枠８の補強が図られている。

図５〜図７に示すように、固定枠３は、上向きに開口する溝１１ａが形成され、断面がＵ字状を呈する直線状の枠部材１１（１１ｌ、１１ｒ、１１ｆ、１１ｂ）を矩形に接合して構成されている。ここでは枠部材１１は合成樹脂により形成される。なお、枠部材１１として木材を用いてもよい。

図４、図６に示すように、後側フレーム７は、複数のビス１２により後側枠部材１１ｂに締結される。また、後側フレーム７は、図３および図４に示すように、互いに連結された左右２つの板状のフレーム部材１３ｌ、１３ｒにより構成され、両ガイドレール５ｌ、５ｒの後端を連結している。両フレーム部材１３ｌ、１３ｒの互いの連結縁には、凸部１４と凹部１５とがそれぞれ形成されており、凸部１４と凹部１５とが嵌合することによって両フレーム部材１３ｌ、１３ｒが前後方向の相対位置を決めされた状態で固定枠３に設置される。なお、両フレーム部材１３ｌ、１３ｒは、樹脂材の射出成形により形成される。

図４に破線で示すように、後側フレーム７のうちの右側フレーム部材１３ｒの下面には、可動窓４を駆動するための電動モータ１６や、電動モータ１６の出力軸に設けられたウォームギヤ１６ａ（図６参照）に噛合して駆動力を伝達する動力伝達機構としての変速機構１７、並びに電動モータ１６のドライバやリモコン受光部を備えて電動モータ１６を駆動制御する制御基板１８が取付けられる。

図４、図６に示すように、右側フレーム部材１３ｒの前後方向の略中央には、貫通孔１３ａが形成されており、この貫通孔１３ａには変速機構１７の出力軸に設けられたピニオンギヤ１９が収容されている。ピニオンギヤ１９は、後述するラックベルト２１を押し引きするドライブギヤであり、軸線を右側フレーム部材１３ｒに直交させて配置される。

図４、図５、図６に示すように、後側フレーム７の上面（屋根２から離間した面、以下同様）には、貫通孔１３ａの後部および前部に接続し且つ左右方向に延在する一対のガイド溝２０（２０ｌ、２０ｒ）が形成されている。なお、ガイド溝２０は、左側ガイドレール５ｌに摺合する左側スライダ２３ｌ（図３）駆動用としてピニオンギヤ１９の後側に配置されたものを左側ガイド溝２０ｌとし、右側ガイドレール５ｒに摺合する右側スライダ２３ｒ（図３）駆動用としてピニオンギヤ１９の前側に配置されたものを右側ガイド溝２０ｒと称するものとする。

一対のガイド溝２０ｌ、２０ｒは、図４に示すように、左側ガイドレール５ｌとの接続部から後方且つ内方に向けて湾曲した後、後側フレーム７の後縁近傍を通って右方向に直線状に延び、右側フレーム部材１３ｒに至った後に一旦前方へ膨らんで再度後側フレーム７の後縁近傍を通って右方向に延び、さらに後方に湾曲して右側ガイドレール５ｒとの接続部に至るように形成されている。両ガイド溝２０ｌ、２０ｒは、交差することなく形成されており、左側ガイドレール５ｌとの接続部において外側に配置された左側ガイド溝２０ｌは、右側ガイドレール５ｒとの接続部においても外側に配置される。

両ガイド溝２０ｌ、２０ｒには、ピニオンギヤ１９に噛み合うドリブンギヤ２１ａが形成された一対のラックベルト２１ｌ、２１ｒが収容される。両ラックベルト２１ｌ、２１ｒは、後述する左右のスライダ２３ｌ、２３ｒの一方にその一端がそれぞれ連結されており、電動モータ１６の駆動力をスライダ２３に伝達する動力伝達部材である。

左側スライダ２３ｌに連結する左側ラックベルト２１ｌは、後側フレーム７においてドリブンギヤ２１ａを前方に向けて、後側に配置された左側ガイド溝２０ｌに摺合する。一方、右側スライダ２３ｒに連結する右側ラックベルト２１ｒは、後側フレーム７においてドリブンギヤ２１ａを後方に向けて、前側に配置された右側ガイド溝２０ｒに摺合する。なお、ガイド溝２０の湾曲部は、曲率半径が小さいとラックベルト２１の駆動荷重が大きくなるため、曲率半径が極力大きくなるように設定されている。

前記した貫通孔１３ａは、両ガイド溝２０ｌ、２０ｒの前方へ膨らんだ部分のうちの一方の傾斜部に形成されており、この貫通孔１３ａに接する部分の溝間距離Ｌ１は、左右のガイドレール５ｌ、５ｒとの接続部を除く他の部分の溝間距離Ｌ２よりも大きくなっている。これにより、後側フレーム７の前後寸法を大きくすることなく、ピニオンギヤ１９を大径化することが可能になっている。

一方、後側フレーム７のうちの右側フレーム部材１３ｒの上面には、前側に形成された右側ガイド溝２０ｒに連通する態様で２つの凹部１３ｂが形成されており、両凹部１３ｂには、連通位置における右側ガイド溝２０ｒ内の右側ラックベルト２１ｒの存否に応じてオンオフする２つのセンサ２２が収容されている。なお、図３中、右側のセンサ２２は、右側ラックベルト２１ｒが存在しなくなってオフしたときに可動窓４が全閉位置に達したことを検出する全閉位置センサである。一方、左側のセンサ２２は、右側ラックベルト２１ｒが存在するようになってオンしたときに可動窓４がチルトアップ位置に達したことを検出するチルト位置センサである。また、右側スライダ２３ｒの存否に応じて可動窓４が全開位置に達したことを検出する図示しない全開位置センサが右側ガイドレール５ｒに設置される。

また、後側フレーム７のうちの右側フレーム部材１３ｒの上面には、複数（ここでは３つ）の肉抜き１３ｃが適所に分散するように形成されている。一方、後側フレーム７のうちの左側フレーム部材１３ｌの上面には、右側フレーム部材１３ｒのものに比べて大きな肉抜き１３ｃが１つ形成されている。これらの肉抜き１３ｃは、平面視で各フレーム部材１３の端縁に至らないように形成されており、フレーム部材１３の強度低下防止と、軽量化との両立が図られている。また、これらの肉抜き１３ｃは、平面視で両フレーム部材１３ｌ、１３ｒの連結縁に至らないように形成されており、これにより、連結部の強度の低下防止も図られている。

なお、後側フレーム７の上面にはその全面を覆うカバー部材２９が取付けられ、貫通孔１３ａや凹部１３ｂ、肉抜き１３ｃ、ガイド溝２０などはすべてカバー部材２９により覆われる。

図７に示すように、左右のガイドレール５ｌ、５ｒは、アルミニウム合金材の押出成形によって形成され、同一断面形状を呈する部材を左右で対称となる向きに設置して構成される。各ガイドレール５は、スライダ２３を案内する内側および外側スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏと、一方のスライダガイド溝３１に連通するようにスライダガイド溝３１の内側および外側に設けられた一対のベルトガイド溝３２ｉ、３２ｏと、外側スライダガイド溝３１ｏおよび外側ベルトガイド溝３２ｏの上方に形成され、後述するロックアーム２６を案内するロックアームガイド溝３３と、ロックアームガイド溝３３と連通するように最も外側に形成され、スライドバー２４を案内するスライドバーガイド溝３４とを形成している。

内側および外側スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏは、互いに対向する面が開口する向きに互いに離間して形成されている。ガイドレール５は、両スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏを画成する壁を連結する下壁５ａを有することによって一体とされている一方、内側および外側スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏ間では上壁を有せずに開放状態を形成している。

ガイドレール５の内側スライダガイド溝３１ｉの上方には保持溝３５が形成されている。この保持溝３５には、可動窓４とガイドレール５との間を止水するウェザーストリップ３６が保持される。このウェザーストリップ３６は、図３では図示省略しているが、固定枠３の開口３ａを囲むように設置される。

スライダ２３は、内側および外側スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏに摺合する板状の摺合部３７と、摺合部３７の左右方向の中央部から上方に突出する内外対の支持壁３８ｉ、３８ｏと、一対の支持壁３８ｉ、３８ｏにより支持されたピン３９とを有している。なお、摺合部３７は、内側および外側スライダガイド溝３１ｏ、３１ｏを画成する壁により上下左右のいずれの方向にも支持される。ピン３９は、一対の支持壁３８ｉ、３８ｏ間に延在するだけでなく、外側の支持壁３８ｏからさらに外方に突出し、ロックアームガイド溝３３内に進入している。

スライダ２３は、ピン３９を介して、一対の支持壁３８ｉ、３８ｏ間に配置されたステー１０と連結しており、可動窓４の前部の荷重を支持する。このように、上下左右に支持されたスライダ２３が、可動窓１０に固定されたステー１０を直接的に支持することにより、可動窓４の支持剛性が高くなっている。また、ステー１０が一対の支持壁３８ｉ、３８ｏの間に配置されてピン３９により支持されることによっても、可動窓４の支持剛性が高くなっている。

各スライダ２３ｌ、２３ｒは、２本のラックベルト２１ｌ、２１ｒのうちの対応する側の一本と連結されており、両ラックベルト２１ｌ、２１ｒがピニオンギヤ１９により同期的に駆動されることにより、スライダガイド溝３１内を前後に摺動する。ここで、左側ガイドレール５ｌでは、左側スライダ２３ｌに連結する左側ラックベルト２１ｌが外側ベルトガイド溝３２ｏに摺合する一方、右側ガイドレール５ｒでは、右側スライダ２３ｒに連結する右側ラックベルト２１ｒが内側ベルトガイド溝３２ｉに摺合している。つまり、ラックベルト２１が左右で非対称な配置とされている。

このように、ラックベルト２１の配置を左右のガイドレール５ｌ、５ｒで非対称にすることにより、前後逆さまに配置すると左右対称の形状になる同一断面の共通部材を用いることが可能になり、部品コストの削減が図られる。

図８に示すように、可動窓４の窓枠８に固定されたステー１０には、窓枠８に対して傾斜する前縁に沿ってチルトカム溝４０が形成されている。ステー１０は、チルトカム溝４０とピン３９とが係合することでスライダ２３と連結する。可動窓４が開口３ａを閉じた図８に示す状態において、チルトカム溝４０は、前端４０ａから固定枠３と平行に後方へ延びた後、下方へ湾曲して後方斜め下方へ直線状に伸び、その後上方へ湾曲して固定枠３に対して後方斜め上方へ延びて後端４０ｂに至る。ここでは、前端４０ａから後方へ延びる部分を第１直線部４１、それに続く湾曲部を第１湾曲部４２、後方斜め下方へ延びる部分を傾斜部４３、それに続く湾曲部を第２湾曲部４４、後方斜め上方へ延びる部分を第２直線部４５と称することとする。

図８、図１０に示すように、左右のガイドレール５ｌ、５ｒには、可動窓４が全閉位置にあるときに、ステー１０を受容するスリット５ｂが内側および外側スライダガイド溝３１ｉ、３１ｏ間の下壁５ａに形成されている。このスリット５ｂの下方には、固定枠３を構成する枠部材１１の溝１１ａが開口しており、ステー１０は、閉状態において、ガイドレール５のスリット５ｂと固定枠３の溝１１ａに受容される。これにより、上下寸法の大きなステー１０を可動窓４に取付けることが可能になり、後述する可動窓４の傾動動作を大きくできるようになっている。

図９、図１０に示すように、ロックアームガイド溝３３にはロックアーム２６が摺合している。ロックアーム２６は、支持軸２６ａ回りに揺動自在にスライドバー２４により支持されており、スライドバー２４と共に、すなわち可動窓４と共に前後にスライドする。ロックアーム２６の後端には、上方に突出する係合爪２６ｂが形成されており、図９に示す可動窓４が全閉位置にある状態において、ロックアームガイド溝３３の上壁には係合爪２６ｂが突入可能な切欠３３ａが形成されている。

ロックアーム２６のスライドバー２４と反対側（内側）の側面には前後方向に延びるロックカム溝４６が形成されており、このロックカム溝４６にはピン３９の突出部が摺合している。図９に示すように係合爪２６ｂが切欠３３ａに突入した状態では、ロックカム溝４６は、前端４６ａから固定枠３と平行に後方へ延びた後、上方に湾曲して後方斜め上方へ延びて後端４６ｂに至っている。ここでは、前端４６ａから後方へ延びる部分を直線部４７、後方斜め上方へ延びる部分を傾斜部４８と称することとする。

図１１は、可動窓４が全閉位置にあるときの天窓１の後端部の断面図である。天窓１の上側に位置する後端部は、他の部位に比べて雨水が進入しやすいため、以下のような止水構造５０が設けられている。

まず、可動窓４の窓枠８のうち、後側（屋根２の上側）に位置する上側可動フレーム８Ｕには、後方から固定枠３を覆う別部材の外側庇５２が固定されている。この外側庇５２の屋根２側の端部は、前方（屋根２の下方）に向けて屈曲形成され、開口３ａの後縁の全長にわたって延在するように前方に向けて突出する可動側第２突片５２ａとされている。可動側第２突片５２ａは、その先端が固定枠３から離間する突出高さとされている。さらに外側庇５２の内側には、屋根２側の端部が前方に向けて屈曲形成され、可動側第２突片５２ａよりも屋根２から離間した位置にて開口３ａの後縁の全長にわたって延在するように前方に向けて突出する可動側第１突片５１ａを有する内側庇５１が固定されている。

一方、固定枠３の後側（屋根２の上側）に位置する後側枠部材１１ｂおよび後側フレーム７にも、後面のその上縁に沿って止水部材５３が取付けられている。止水部材５３の後面には、屋根２からの離間距離が異なる位置、すなわち屋根直交方向に異なる位置にて、開口３ａの後縁の全長にわたって延在するように後方に向けて突出する一対の固定側突片５４、５５が形成されている。一対の固定側突片５４、５５は、可動窓４が開口３ａを閉じた状態において、可動側第１突片５１ａを挟むとともに可動側第１突片５１ａから屋根直交方向に離間した位置に設けられ、可動側第１突片５１ａの先端側の半分を挟む（屋根直交視で重なる）突出高さに形成されている。また、屋根２寄りに配置された固定側突片５４は、その先端が可動側第２突片５２ａの先端に対向する位置に設けられている。

このように、屋根２寄りの固定側突片５４と可動側第２突片５２ａとが先端を対向させて配置されることにより、可動窓４の下面と固定枠３の上面とによる止水部５６への雨水の浸入が抑制され、さらに、一対の固定側突片５４、５５と可動側第１突片５１ａとがラビリンス構造を構成することにより、止水部５６への雨水の浸入が一層抑制される。

次に、図８、図９並びに図１２、図１３を参照して、可動窓４の作動について説明する。図８および図９に示す全閉状態において、電動モータ１６が駆動され、変速機構１７を介して一対のラックベルト２１ｌ、２１ｒが一対のスライダ２３ｌ、２３ｒを後方へ摺動させると、ピン３９がチルトカム溝４０およびロックカム溝４６内を摺動する。両カム溝４０、４６が固定枠３に平行に延在している区間（チルトカム溝４０の第１直線部４１）では、スライダ２３のみが後方に摺動し、可動窓４もロックアーム２６も変位しない。

図８を参照して、その後、ピン３９がチルトカム溝４０第１湾曲部４２に差し掛かると、ステー１０を押し上げ、可動窓４がチルト動作を開始する。このとき、ステー１０にはピン３９から可動窓４を後方へ移動させる力も加わるが、ロックアーム２６の係合爪２６ｂが切欠３３ａに係合し、ロックアーム２６がスライドバー２４の移動を阻止するため、可動窓４はスライド移動することなくチルト動作のみを行うことになる。

ピン３９が傾斜部４３を摺動する間、可動窓４はチルト動作のみを行い、ピン３９が第２湾曲部４４を通過すると、図１２に示すように、可動窓４はチルト動作を完了し、ステー１０の下端がガイドレール５の下壁５ａよりも高い位置にくる。つまり、スライダ２３のステー１０に対する相対移動により可動窓４がチルト動作するようにチルトカム溝４０の形状が定められている。そして、可動窓４が全閉位置近傍、具体的には全閉位置からチルトアップ位置の手前の間にあるときに、ステー１０はガイドレール５のスリット５ｂに受容される。

なお、図１１を参照すると、上記したように一対の固定側突片５４、５５が可動側第１突片５１ａを挟む高さに形成されているが、可動側第１突片５１ａが固定側突片５４、５５に対して屋根直交方向に離間した位置に設けられ、且つ可動側第１突片５１ａの先端が固定枠３から離間しているため、可動窓４が連結ピン２５を中心にしてチルト動作を行った際に可動側第１突片５１ａが固定側突片５４、５５と干渉することはない。また、可動側第２突片５２ａも、固定側突片５４の先端に対向するように設けられているが、連結ピン２５が可動側第２突片５２ａの先端よりも前方かつ屋根２から離間した位置に設けられているため、可動窓４がチルト動作を行った際に固定側突片５４と干渉することはない。

図１２に示すように、可動窓４がチルト動作を完了した状態では、第２直線部４５が固定枠３と平行に延在した状態となる。ピン３９が第２直線部４５を摺動する間に、図１３に示すように、ピン３９は次にロックカム溝４６の傾斜部４８に差し掛かり、ロックアーム２６が傾動して係合爪２６ｂが切欠３３ａから離脱する。その後、ピン３９はロックカム溝４６の後端４６ｂに係合し、可動窓４を傾斜した状態のまま後方へスライドさせる。つまり、ロックカム溝４６の後端４６ｂとピン３９とは、可動窓４がチルト動作完了位置に達したときに、スライダ２３と可動窓４とを互いに一体的に後方（開方向）にスライド動作させる係合構造を構成している。

なお、ピン３９が、ロックカム溝４６の後端４６ｂだけでなくチルトカム溝４０の後端４０ｂに係合し、或いはロックカム溝４６の後端４６ｂの代わりにチルトカム溝４０の後端４０ｂに係合し、可動窓４を後方へスライドさせる形態としてもよい。これらの場合には、ピン３９が係合するチルトカム溝４０の後端４０ｂ、或いはチルトカム溝４０の後端４０ｂおよびロックカム溝４６の後端４６ｂと、ピン３９とが、係合構造を構成することになる。

また、ロックアーム２６は、ピン３９がチルトカム溝４０の後端４０ｂ以外の位置にある間には可動窓４のスライド動作を阻止する位置（係合爪２６ｂが切欠３３ａに突入する位置）に変位し、ピン３９がチルトカム溝４０の後端４０ｂに位置するときには可動窓４のスライド動作を許容する位置（係合爪２６ｂが切欠３３ａから離脱する位置）に変位するように、ピン３９により駆動される。

そして、スライダ２３が可動窓４と共に後方にスライドしてガイドレール５の後端付近の所定の全開位置にくると、天窓１は図２に示す可動窓４が全開位置に配置された全開状態となる。なお、ガイドレール５のスライドバーガイド溝３４には、スライドバー２４が全開状態の位置からさらに後方に移動することを防止する図示しないストッパが設けられる。

図１２、図１３に示すように、可動窓４がチルトアップ位置と全開位置との間にあるときには、ピン３９が係合するチルトカム溝４０の第２直線部４５は、上記したように固定枠３と平行に延在しているが、ロックアーム２６が、ロックアームガイド溝３３の上壁および下壁によって回動を規制され、スライダ２３に対して相対移動できない状態となる、すなわち可動窓４がスライダ２３に対して相対移動できない状態となるため、ピン３９がチルトカム溝４０の第２直線部４５から移動して可動窓４がチルトダウンするようなことはない。

可動窓４の閉方向の動作は上記開方向の動作と逆になるものである。そのため、ここでは詳細な説明を省略する。

このように構成された天窓１は、リモコン操作や有線接続されたスイッチ盤での操作に応じ、制御基板１８が電動モータ１６を駆動制御することにより、固定窓をチルトおよびスライド動作させ、固定枠３の開口３ａを開閉することができる。本実施形態では、チルト位置を検出するセンサ２２によって可動窓４のチルトアップ位置を検出できるため、例えば開方向への操作として、チルトアップ動作と、全開動作とを設定することができる。

上記したように、後側フレーム７（図４）は、左右２つフレーム部材１３ｌ、１３ｒを連結して構成されている。そして、右側フレーム部材１３ｒには、貫通孔１３ａが形成されるとともに、その上面には２つのセンサ２２を収容するための凹部１３ｂが形成される。さらに右側フレーム部材１３ｒの下面には、電動モータ１６や変速機構１７、制御基板１８が取付けられるため、図１４に示すように、複数の取付ボス１３ｄが形成される。そのため、右側フレーム部材１３ｒ成形用の金型が複雑になり高価になる。

一方、天窓１には、ユーザのニーズに応えて様々な大きさのものを用意する必要があり、後側フレーム７を一体で成型する場合には、複雑で高価な金型を寸法別に製作する必要があるため、製造コストが高くなる。そこで、本実施形態では、後側フレーム７を左右に分割して形成し、これを連結する態様としている。

例えば、図３に示した後側フレーム７よりも短いものを製作する場合、図１５に示すように、図３の左側フレーム部材１３ｌよりも短い左側フレーム部材１３ｌ’を製作し、共通部材である右側フレーム部材１３ｒと連結させる。これにより、複雑で高価な金型を複数製作することなく、様々な寸法の後側フレーム７を安価に製作することができる。

右側フレーム部材１３ｒには、２つのセンサ２２（全閉位置センサおよびチルト位置センサ）も設けられる。したがって、左側フレーム部材１３ｌの寸法や両ガイドレール５ｌ、５ｒの寸法を変更した場合にも、センサ２２は同じ位置に設置され、それぞれ機能するようでなければならない。本実施形態では、これらのセンサ２２を、右側スライダ２３ｒを駆動する右側ラックベルト２１ｒの右側ガイドレール５ｒから延出した端部の通過を検出するものとしているため、左側フレーム部材１３ｌの寸法や両ガイドレール５ｌ、５ｒの寸法を変更した場合であっても、位置を変更することなく両センサ２２を機能させることができる。

以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、駆動力伝達手段としてラックベルトを用いているが、ドリブンギヤが螺旋状に形成されたプッシュプルケーブルを用いてもよい。一方、上記実施形態に示した本発明に係る天窓１の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、適宜取捨選択可能である。

１天窓
２屋根
３固定枠
３ａ開口
４可動窓
５ガイドレール
５ｂスリット
１０ステー
２３スライダ
２６ロックアーム
３９ピン
４０チルトカム溝
４５第２直線部（端部）

Claims

屋根に固定され、開口を形成する固定枠と、
前記固定枠に互いに平行に設置された一対のガイドレールと、
前記ガイドレールに沿ってスライド動作可能であるとともに、前記開口を閉じる全閉位置と前記固定枠に対して傾斜したチルトアップ位置との間でチルト動作可能な可動窓と、
ピンを備え、前記ガイドレールを摺動するように駆動されるスライダと、
前記可動窓に固定されたステーと、
前記ステーに形成され、前記ピンに係合するとともに前記スライダの摺動動作に伴って前記可動窓がチルト動作するように形状が定められ、前記可動窓が前記全閉位置にあるときに前記ピンが位置する第１端部及び前記可動窓が前記チルトアップ位置にあるときに前記ピンが位置する第２端部を有するカム溝と、
前記可動窓とともに前記ガイドレールに沿ってスライドするように設けられ、前記ピンが前記第２端部以外の前記カム溝内の位置にあるときに前記可動窓のスライド動作を阻止する位置に変位する一方、前記ピンが前記カム溝の前記第２端部に位置するときに前記可動窓のスライド動作を許容する位置に変位するように、前記ピンにより駆動されるロック部材と
を有することを特徴とする開閉式天窓。
前記ロック部材には、前記ピンに係合するとともに、前記スライダの前記ロック部材に対する移動に伴って、前記可動窓のスライド動作を阻止する位置と前記可動窓のスライド動作を許容する位置との間で前記ロック部材を変位させるように形状が定められたロックカム溝が形成され、
前記ロック部材が前記可動窓のスライド動作を許容する位置にあるときに、前記ロック部材が前記スライダに対して相対移動不能なように前記ロックカム溝が前記ピンに係合することを特徴とする請求項１に記載の開閉式天窓。
前記ステーは前記可動窓から前記ガイドレール側に突出するように前記可動窓に固定されており、
前記ガイドレールの前記可動窓と相反する側の下壁には、前記可動窓が前記全閉位置にあるときに前記ステーの前記可動窓から突出する部分を受容するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の開閉式天窓。