JP6650294B2 - 窓開閉装置及び窓 - Google Patents

Description

本発明は、障子の開閉操作と障子閉鎖時のロックを連動して行う窓開閉装置と、当該窓開閉装置を備える窓に関する。

特許文献１には、手動操作機構１のハンドルの回転を接続軸５と直交伝導機構２を介して縦枠に沿って設けた縦軸５Ａと下枠に沿って設けた接続軸６とに伝達し、縦軸５Ａの回転は縦枠に設置したアーム作動機構４に伝達され、アーム作動機構４は内蔵した芋虫１６Ａと芋虫歯車１６Ｂにより障子の開閉操作を行うアーム２０を回転駆動し、接続軸６の回転は下枠に設置したロック嵌脱機構３に伝達され、ロック嵌脱機構３は内蔵された螺軸３２が回転することで障子の下框に設けられたフック３１に係止して障子をロックする突軸３４付の移動体３３を下枠に沿ってスライド駆動するものが記載されている。
この窓開閉装置は、縦軸５Ａの回転を水平軸の回転に変換してアーム２０を駆動するアーム駆動機構４と、接続軸６の回転を直線運動に変換して突軸３４付の移動体３３をスライド駆動するロック嵌脱機構３の二つの駆動機構が必要な上、これらを縦軸５Ａと接続軸６で連結しなければならないため、部品点数が多く施工も煩雑であり、また、これらの部品が室内側に露出するため、窓の内観意匠もよくなかった。図１４は、特許文献１に係る連窓開閉装置を適用した連窓の障子のロック部を示す平面図であり、同図に示すように下枠９０上面の各障子９１の下方位置には、障子をロックするための突軸３４を下枠の長手方向に沿って案内するスライド部９２が設けられ、その室内側に重なるような形で突軸３４を駆動するためのロック嵌脱機構３が設けられるため、下枠９０の見込み寸法が大きくなり、見た目がよくなかった。

特開２０００−２２０３４６号公報

本発明は以上に述べた実情に鑑み、障子の開閉とロックの施解錠を連動して行うための機構を簡略化した窓開閉装置及び窓の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による窓開閉装置は、枠に開閉自在に支持した障子の開閉操作を行う障子開閉機構と、障子を閉鎖状態でロックするロック部と、縦枠と横枠に跨って配置され障子開閉機構とロック部とを連動可能に連結する鎖状体と、縦枠と横枠とのコーナー部に配置され、鎖状体と噛み合い回転することで、鎖状体を長さ方向に往復移動可能な鎖状体駆動部とを備え、鎖状体駆動部により鎖状体が長さ方向に移動することで、障子の開閉とロックの施解錠が連動してなされることを特徴とする

請求項２記載の発明による窓開閉装置は、請求項１記載の発明の構成に加え、ロック部は、鎖状体が障子が閉め切ったときの位置よりも障子閉じ側に移動した位置でロックが掛かるようにしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明による窓は、請求項１又は２記載の窓開閉装置を備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明による窓開閉装置は、縦枠と横枠に跨って配置した鎖状体で障子開閉機構とロック部とを連動可能に連結し、縦枠と横枠とのコーナー部に配置され、鎖状体と噛み合い回転する鎖状体駆動部により鎖状体が長さ方向に往復移動することで、障子の開閉とロック部の施解錠の連動操作を同じ部品を使って行うことができる。これにより、部品点数を少なく、構造を簡単にできる。また、窓の内観意匠も良くなる。

請求項２記載の発明による窓開閉装置は、ロック部は、鎖状体が障子が閉め切ったときの位置よりも障子閉じ側に移動した位置でロックが掛かるようにしたので、障子のロックが正確に成される。

請求項３記載の発明による窓は、請求項１又は２記載の窓開閉装置を備えるので、障子の開閉とロック部の施解錠の連動操作を同じ部品を使って行うことができ、部品点数を少なく、構造を簡単にできる。また、窓の内観意匠も良くなる。

本発明の窓の一実施形態を示す室内側正面図である。 鎖状体駆動部を拡大して示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 図１のＡ−Ａ位置における縦断面図であって、開閉アームが障子開方向に回転し始めるときの状態を示す。 図１のＡ−Ａ位置における縦断面図であって、障子が風圧に応じて自然に開閉する状態（自然換気状態）を示す。 図１のＡ−Ａ位置における縦断面図であって、障子を強制的に開いた状態（排煙状態）を示す。 図１のＡ−Ａ位置における縦断面図であって、排煙状態から開閉アームを障子閉方向に回転し始めるときの状態を示す。 障子閉の状態から排煙状態に至るまでの開閉プレートと駆動アームの動きを示す側面図である。 排煙状態から障子閉の状態に至るまでの開閉プレートと駆動アームの動きを示す側面図である。 図１のＤ−Ｄ位置における横断面図であって、ロックが掛かる直前の状態を示す。 特許文献１に係る連窓開閉装置を適用した連窓の障子のロック部を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は、本発明に係る窓開閉装置及び窓の一実施形態であって、２連窓としたものを示している。この窓は、図１に示すように、上枠１３と下枠１４と左右の縦枠１５，１５と中間縦枠５とで枠１６を構成し、左右の縦枠１５，１５と中間縦枠５との間の開口部に、それぞれ障子１，１を横軸１７で回転自在に軸支してある。図４に示すように、横軸１７は、障子１を中間高さより上部で偏心状態に軸支しており、障子１の上框の室内側には重り１８が取付けてある。中間縦枠５には、障子１，１の開閉操作を行う障子開閉機構４２が設けてある。下枠１４には、障子１，１を閉鎖状態でロックするためのロック部４３が設けてある。

障子開閉機構４２の構成を説明すると、中間縦枠５の内部には、図３，５に示すように、ベース１９が取付けてあり、ベース１９には水平な回転軸３がベアリング２０により回転自在に支持されており、回転軸３の左右両端部に開閉アーム２，２が固定して設けてあり、回転軸３の中間部には駆動アーム４が固定して設けてある。回転軸３は、障子１の横軸１７と同じ高さに設けてある。また、ベース１９にはレール２１が垂直方向に設けてあり、該レール２１に案内して開閉プレート６が垂直方向にスライド自在に設けてある。

開閉アーム２は、図３に示すように、上向きにのびる閉鎖アーム２２と、室内側の斜め下方に向けてのびる蹴り出しアーム２３とを、への字形を成すように組み合わせたものとなっている。各アーム２２，２３の先端部には、ゴムローラー２４が取付けてある。開閉アーム２は、上記のような形状・姿勢になっていることで、開閉アーム２には閉鎖アーム２２が室内側に、蹴り出しアーム２３が室外側にそれぞれ回転する方向、すなわち障子開の方向に、回転モーメントＭ（図７参照）が働いている。
駆動アーム４は、図３に示すように、先端部に係合軸８が設けてあり、この係合軸８が開閉プレート２の係合溝９に係合することで、開閉アーム２の回転が規制されている。駆動アーム４は、下面側に斜めに枝分かれしてのびる係止部２５を有している。

開閉プレート６は、図３に示すように、上部に駆動アーム４の係合軸８が係合する係合溝９を有している。係合溝９は、上部に縦枠５に沿って垂直方向にのびる一定幅の拘束部１０を有し、拘束部１０の下方には室外側に傾斜した斜辺部２６と、室外側縦辺部２７と、水平な底辺部２８と、拘束部１０の室内側辺と連続する室内側縦辺部２９とで囲まれた非拘束部１１とを有している。拘束部１０は、係合軸８の直径よりも少し広い溝幅で形成してあり、拘束部１０に係合軸８が位置する間は、駆動アーム４は室外側の斜め下向きの一定の角度に保持され、開閉アーム２は閉鎖アーム２２が障子１の竪框の横軸１７より上側を室外側に押して、障子１を閉鎖状態に保持する。非拘束部１１では、係合軸８は移動可能となり、それに伴って駆動アーム４及び開閉アーム２が回動する。さらに開閉プレート６は、係合溝９の下方に係合ピン３０を有している。

次にロック部４３の構成について説明する。図４，６に示すように、下枠１４の上面には横スライドバー３１が下枠１４の長手方向に沿ってスライド可能に設けてあり、横スライドバー３１には障子１下部に設けたロック受け３２に係合して障子１をロックするロックピン１２が設けてある。

障子開閉機構４２の開閉プレート６とロック部４３の横スライドバー３１とは、図１，３，６に示すように、中間縦枠５と下枠１４に跨ってＬ字形に曲げて配置した鎖状体４４により連動可能に連結してある。図３中の符号４９は、鎖状体４４の一端部を開閉プレート６に連結している連結具であり、図６中の符号５０は、鎖状体４４の他端部を横スライドバー３１に連結している連結具である。鎖状体４４は、ステンレスと合成樹脂で形成された自在に曲げることのできるチェーンで構成してあり、より詳細には押す力と引く力を伝達することのできるプッシュプルチェーンを用いている。鎖状体４４は、図２，３に示すように、枠１６に取付けたチェーンケース４８に収納し、後述する鎖状体駆動部４５と噛み合う箇所以外で曲がらないで長さ方向に往復移動するように案内されている。

中間縦枠５と下枠１４とのコーナー部には、図１，３，６に示すように、鎖状体４４を長さ方向に往復移動可能な鎖状体駆動部４５が設けてある。鎖状体駆動部４５は、鎖状体（チェーン）４４と噛み合うスプロケットよりなり、鎖状体駆動部４５はＬ字形に曲げた鎖状体４４のコーナー部内側に配置され、鎖状体駆動部４５が回転することで鎖状体４４が長さ方向に往復移動する。

図１，３に示すように、鎖状体駆動部４５の室内側にはボールチェーンボックス４６が設けてあり、ボールチェーンボックス４６から垂らしたボールチェーン４７を手で操作することで鎖状体駆動部４５が回転し、それに伴って鎖状体４４が長さ方向に往復移動するようになっている。

次に、本窓の動作について説明する。図３に示すように、障子１が閉鎖した状態のときには、開閉プレート６は一番下に下がった位置にあって、駆動アーム４の係合軸８は開閉プレート６の係合溝９の拘束部１０の上部に位置しており、このとき開閉アーム２は閉鎖アーム２２が障子１に当接して障子１を閉鎖状態に保持している。またこのとき、横スライドバー３１は一番右側にスライドした位置にあって、図６に示すように、ロックピン１２が障子１のロック受け３２と係合している。
ボールチェーン４７を操作して鎖状体駆動部４５を室内側から見て時計方向に回転させると、鎖状体４４が長さ方向に移動することで横スライドバー３１が室内側から見て左側に向けてスライドし、これに連動して開閉プレート６が上にスライドする。これによりロックピン１２がロック受け３２から外れ、駆動アーム４の係合軸８は、図１１（ｂ）に示すように、開閉プレート６の拘束部１０内を下向きに移動する。その後、図１１（ｃ）と図７に示すように、係合軸８が拘束部１０から外れて非拘束部１１に移行すると、先に述べたように開閉アーム２に障子開の方向に回転モーメントＭが働いているために、回転軸３が駆動アーム４及び開閉アーム２共々、障子開の方向（図７中の時計方向）に回転する。その後、開閉プレート６が上昇するにつれて、係合軸８が非拘束部１１の斜辺部２６に係止しながら、駆動アーム４及び開閉アーム２が障子開の方向に回転する。
その後、図１１（ｄ）に示すように、係合軸９が非拘束部１１内の室外側に突き出た突部の先端部（自然換気拘束部３８）に位置すると、駆動アーム４はほぼ水平な向きとなり、このとき開閉アーム２は図８に示すように、閉鎖アーム２２が斜め上向きの状態となり、蹴り出しアーム２３はほぼ真下に向いた状態になる。このとき障子１は、閉鎖状態から閉鎖アーム２２に当接するまでの範囲で、風の力で自動的にスイングする（自然換気状態）。
この状態からさらに開閉プレート６を上にスライドすると、図１１（ｄ）〜（ｅ）に示すように、開閉プレート６の上昇に伴って係合軸８が非拘束部１１の底辺部２８に係合しながら室内側に移動し、それに伴って駆動アーム４と開閉アーム２が障子開の方向に回転し、図９に示すように、蹴り出しアーム２３が障子１の横軸１７より下側を押して障子１を開放状態に保持する（排煙状態）。

次に、障子１を蹴り出しアーム２３で強制的に開放した状態から障子１を閉鎖する際の動きについて説明する。障子１を蹴り出しアーム２３で強制的に開放した状態では、図１２（ａ）に示すように、開閉プレート６が一番上に上がった位置にあって、係合軸８は非拘束部１１の室内側のコーナー部に位置している。ボールチェーン４７を操作して鎖状体駆動部４５を室内側から見て反時計方向に回転させると、開閉プレート６は下にスライドし、図１２（ｂ）に示すように、開閉プレート６に設けた係合ピン３０が駆動アーム４の係止部２５に係止して下に押すため、駆動アーム４と開閉アーム２は障子閉じ側（図中の反時計方向）に回転し、それに伴って障子１が徐々に閉まる。仮に係合ピン３０と係止部２５が無かったとすると、開閉アーム２には障子開の方向に回転するように回転モーメントＭが働いているため、開閉プレート６が下降しても開閉アーム２が障子閉じ側に回転しないおそれがあるが、このように係合ピン３０と係止部２５を設けることで、確実に開閉アーム２を障子閉じ側に回転させられる。
その後、図１２（ｃ）〜（ｅ）に示すように、開閉プレート６が下降するにつれて、係合軸８が非拘束部１１の斜辺部２６に係止しながら駆動アーム４及び開閉アーム２が障子閉じ側に回転する。その後、図１２（ｆ）に示すように、係合軸８が拘束部１０に移行した時点で開閉アーム２が障子１を閉め切る状態となり、この時点では図１３に示すように、ロックピン１２が障子１のロック受け３２と係合していない。その後、図１２（ｇ）に示すように、係合軸８が拘束部１０内をスライドする間に、ロックピン１２が障子１のロック受け３２と係合する。

以上に述べたように本窓開閉装置は、中間縦枠５と下枠１４に跨って配置した鎖状体４４で障子開閉機構４２とロック部４３とを連動可能に連結し、中間縦枠５と下枠１４とのコーナー部に配置された鎖状体駆動部４５により鎖状体４４を長さ方向に往復移動することで、障子１，１の開閉とロック部４３の施解錠の連動操作を同じ部品を使って行うことができる。これにより、部品点数を少なく、構造を簡単にできる。鎖状体４４は、中間縦枠５と下枠１４に沿わせて曲げてコンパクトに設置でき、従来のもののように軸や駆動機構等が室内側に露出しないので、窓の内観意匠が良くなる。また鎖状体４４は、自在に曲げることができ、長さの調節も容易なため、障子や枠の大きさの違いや、障子の開き方等の違いに柔軟に対応することができる。
さらに、本窓開閉装置は、鎖状体駆動部４５を障子閉じ側に操作したときに、障子１，１が閉め切った後にロックが掛かるようにしたので、障子１，１のロックが正確に成される。

また本窓開閉装置は、開閉プレート６に設けた係合溝９に駆動アーム４の係合軸８が係合しており、開閉プレート６が縦枠５に沿ってスライドすることで開閉アーム２が回動するため、開閉アーム２の操作がボールチェーン４７等を介して手動で行うことができる。しかも本窓開閉機構は、開閉プレート２と連動してスライドするロックピン１２を有し、係合溝９は開閉アーム２を障子閉位置で拘束する拘束部１０と、開閉アーム２が障子開の方向に回転するのを許容する非拘束部１１とを有し、係合軸８が拘束部１０をスライドする間にロックピン１２が障子１のロック受け３２と係合してロックがかかるようにしたので、障子１の閉鎖とロックをハンドル７を操作するだけで１アクションで連続して行え、ロックが正確に行えると共に、障子１等に無理な力が加わるのを防止できる。
また本窓開閉装置は、開閉アーム２は回転自在であり、障子開方向に回転する方向に回転モーメントＭが働くようにしてあり、係合溝９は開閉アーム２を障子閉位置で拘束する拘束部１０と、開閉アーム２が障子開の方向に回転するのを許容する非拘束部１１とを有するので、係合軸９が拘束部１０から非拘束部１１に移行すると、開閉アーム２が自身に作用する回転モーメントＭによって障子開方向に回転するので、開閉アーム２の障子開方向への操作が軽く行える。
また、開閉アーム２は障子１と非連結のため、操作が軽く行える。さらに、開閉プレート６の係合溝８に開閉アーム２が障子開の方向に回転するのを許容する非拘束部１１を有するので、操作が軽く行える。
さらに本窓開閉装置は、開閉アーム２が障子１を強制的に開く位置にあるときに駆動アーム４と係合し、開閉アーム２を障子閉じ側に駆動可能な係合ピン３０を開閉プレート６に設けたので、障子１を強制的に開いた位置から開閉アーム２を障子閉じ側に確実に回転させられる。
さらに本窓開閉装置は、開閉プレート６の係合溝９に開閉アーム２を自然換気の位置で拘束する自然換気拘束部３８（図８参照）を有するので、開閉アーム２を自然換気の角度に保持できる。

上述の実施形態は、ボールチェーン４７により鎖状体駆動部４５を回転操作していたが、窓の下方の室内壁等に設置したオペレータハンドルの回転をギヤボックスや軸等を介して鎖状体駆動部４５に伝達することで、オペレータハンドルにより障子の開閉とロックの施解錠を連動して行うこともできる。また、モーターにより鎖状体駆動部４５を回転操作し、電動で障子の開閉とロックの施解錠を連動して行うこともできる。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。窓枠の構成は自由であり、障子を一枚だけ備えた単窓であってもよい。本発明の窓開閉装置は、自然換気窓に限らず、障子を枠に開閉自在に支持したあらゆる窓に適用することができる。障子の開き方は任意であり、例えばすべり出し窓、突き出し窓、ルーバー窓等であってもよい。鎖状体は、障子開閉機構とロック部とを連動可能に連結できるものであればよく、プッシュプルチェーン以外のチェーンを用いることもできる。障子開閉機構及びロック部の構成は、障子の開き方等に応じて適宜変更することができる。

１ 障子
５ 中間縦枠（縦枠）
１４ 下枠（横枠）
４２ 障子開閉機構
４３ ロック部
４４ 鎖状体
４５ 鎖状体駆動部

Claims (3)

1. 枠に開閉自在に支持した障子の開閉操作を行う障子開閉機構と、障子を閉鎖状態でロックするロック部と、縦枠と横枠に跨って配置され障子開閉機構とロック部とを連動可能に連結する鎖状体と、縦枠と横枠とのコーナー部に配置され、鎖状体と噛み合い回転することで、鎖状体を長さ方向に往復移動可能な鎖状体駆動部とを備え、鎖状体駆動部により鎖状体が長さ方向に移動することで、障子の開閉とロックの施解錠が連動してなされることを特徴とする窓開閉装置。
2. ロック部は、鎖状体が障子が閉め切ったときの位置よりも障子閉じ側に移動した位置でロックが掛かるようにしたことを特徴とする請求項１記載の窓開閉装置。
3. 請求項１又は２記載の窓開閉装置を備えることを特徴とする窓。

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