JP6697013B2 - ウインドーステーおよびウインドーステーコンポーネント - Google Patents

Description

本発明は、ウインドーステーおよびウインドーステーコンポーネントに関する。

ウインドーステーは、住宅環境および商業環境において使用して、窓サッシを開くことができるようにしながら、窓サッシを窓枠に固定している。既知のウインドーステーは、ウインドーステーの要素の間に摩擦ジョイントを使用して、サッシの重量を保持し、窓を閉めたときに窓サッシが窓枠に対してシールすることに寄与している。典型的な一体型摩擦ウインドーステーの機能には、窓サッシの重量を支持すること、窓サッシを所望の開口位置に保持すること、適切なウエザーシール設けて水および空気の侵入を防止すること（シール圧縮、ステー引き込み耐性または耐候性としても知られている）および所望の場合には十分な通風などが挙げられる。

ウインドーステーは、図１〜図３に示す一般的な構成の４バーステーでもよい。このステーは、窓枠への取り付け用フレームプレート部１と、窓サッシへの取り付け用サッシプレート部２とを備えている。２つのアーム部３、４は、フレームプレート部およびサッシプレート部を接合し、旋回して窓の開閉ができるようになっている。

４バーステーは、一体型摩擦ウインドーステーの最も一般的な形態であるが、５バーおよび６バーステーも存在している。

典型的なステーは、ピボット点５、６、７、８で摩擦ジョイントを備えている。ジョイント設計により、ステープレート部（すなわち、フレームプレート部またはサッシプレート部）とステーアーム部を一緒に締め付け（「クリンチング」としても知られている）、それらの間に摩擦力を生じさせることにより、必要とする一体型ジョイント摩擦が生じる。ほとんどの摩擦ステーでは、ジョイントファスナーとしてのリベットと、ワッシャを使用してジョイント内の磨耗と摩擦を制御する。ジョイントにおける摩擦力は、ステーの性能にとって極めて重要である。これにより、ウインドーステーが、操作力要件（すなわち、窓を開閉するのに必要とされる許容できる力）を満たしながら所望の開放位置で窓サッシの重量を支持することができる。また、閉めたときに、窓サッシを窓枠に対してシールするステー形状とするのにも役立つ。

既存のジョイント設計を図４（摩擦ジョイントの断面図）に示す。アーム部１０を、ワッシャ１３、１４の間で締め付けた状態でリベット１２でプレート部１１に取り付ける。

アーム部１０は両側に座ぐり加工してあり、ワッシャ１３、１４を嵌め込むための空洞を設けてある。アーム部１０の座ぐり加工は、アーム部を作成した後のさらなる製造工程である。通常、座ぐり加工は、高価で、時間がかかり、且つ直径、深さおよび半径が正確でなければならない機械加工プロセスである。座ぐり加工した窪み１５、１６は締め付けしたときにワッシャが突き出さないように停止できる寸法である。このワッシャの突き出しは、圧縮ワッシャの一般的な特性であり、ジョイントの一体性を維持するために防止しなければならない。ワッシャ１３、１４は、通常側面が直線的であり、厚さが均一であり、２つ使用するときには、通常直径と厚さが同じである。

また、既存のジョイント設計では、ワッシャ１３（所定の場所に押し込んであるか、またはワッシャを加工してある）の一部分をリベットシャフト１７とアーム部１０との間に位置させて保持面を形成することも必要である。ワッシャ１３は、図示するように曲面周囲に強制的に設けてもよいが、組み立て前は、一般的にはワッシャ１４と同じである。ワッシャ１３（典型的にはナイロンまたは同様な材料）は、リベットとアーム部（典型的にはアルミニウム）の２つの金属面を分離する。経時的にワッシャは磨耗し、これによりジョイント内に空間が形成される。

住宅の設計においては、窓を大きく設けるのが最近の傾向である。建築基準法の変更により、二重窓を使用して建物の熱効率を向上させることが多くなった。これらの２つの要因により、より重く且つより大きな窓を設置することとなった。サイズと重量が増加すると、開いた窓を支持し且つ保持するのに現在使用されている一体型摩擦ウインドーステーに対する負荷が大きくなる。

これにより、取っ手の力で窓を開閉するための顧客要件を満足すること、操作力および規定強度の風の場合でもサッシを所定の位置に維持するための国内または国際基準に適合する必要性を満足することについての新たな困難が出てくる。窓サッシの重量とサイズの増加とともに、ステー機能を維持するのに必要とされる摩擦および負荷保持能力が増加する。

発明が解決すべき課題

本明細書におけるいずれかの先行技術に言及したときは、このような先行技術が通常の一般知識の一部分を構成していることを認めることではない。

本発明の目的は、向上した摩擦ピボットジョイントおよび／または向上したウインドーステーを提供すること、または少なくとも有用な選択を提供することである。

本発明の一態様によれば、リベット摩擦ピボットジョイントを有しているウインドーステーであって、内側と、外側と、第１開口と、内側上の第１開口を包囲している窪みとを有する第１要素と；内側と、外側と、第２開口とを有する第２要素と；リベット頭部と、リベットシャフトと、リベットテールとを有するリベットであって、リベット頭部は第２要素の外側と噛合しており、リベット頭部の裏側は凹面領域を有し、リベットシャフトは第１および第２開口を貫通しており、リベットテールは締めつけて第１要素の外側と噛合している、リベットと；第１要素の内側と、第２要素の内側との間に位置する第１ワッシャであり、少なくとも部分的に窪み内に位置している第１ワッシャと；リベット頭部と第２要素の外側との間に位置する第２ワッシャであって、少なくとも部分的にリベット頭部の裏側の凹形領域に存在する第２ワッシャとを備えており、リベット、第１ワッシャおよび第２ワッシャにより、第１要素と第２要素との間に摩擦ピボットジョイントを設けている、ウインドーステーが提供される。

好ましくは、窪みは、第１ワッシャの突き出しを制限するのに役立つものである。

好ましくは、リベット頭部の裏側の凹形領域が第２ワッシャの突き出しを制限するのに役立つものである。

また、第２開口は、１つ以上の保持面とリベットシャフトとの間にワッシャを使用することなく、第２要素の少なくとも実質的に全厚にわたってリベットシャフトに対して寄り掛かり保持する１つ以上の保持面を画定している。

更に、１つ以上の保持面は、第２要素の全厚にわたってリベットシャフトに対して寄り掛かり保持している。

好ましくは、第２開口は、単一の円筒状保持面を画定している平面開口である。好ましくは、第２開口は、座ぐり、皿穴などのない平面開口である。

好ましくは、ウインドーステーは第２要素上に塗膜を有し、且つ塗膜は１つ以上の保持面を被覆している。好ましくは、塗膜は粉末塗膜である。

好ましくは、リベットは、半管状リベットである

好ましくは、リベットは、第２要素が第１要素と相対的に回転するとき、第１要素に対して固定したままである。

好ましくは、第１開口は非円形状であり、締め付けたリベットテールは、第１開口と噛合して第１要素と相対的にリベットが回転するのを防止する。好ましくは、第１開口は多角形状である。

好ましくは、第１ワッシャは丸みを帯びた断面を有するものである。好ましくは、第１ワッシャは実質的に卵形の断面を有するものである。

好ましくは、第２ワッシャは丸みを帯びた断面を有するものである。好ましくは、第２ワッシャは実質的に卵形の断面を有するものである。

好ましくは、第１要素はフレームプレートまたはサッシプレートである。

好ましくは、第２要素はアームである。

好ましくは、第１ワッシャはリベットシャフトと平行な寸法において第２ワッシャより厚いものである。

本発明の第２の態様によれば、リベット摩擦ピボットジョイントを有するウインドーステーであって、内側と、外側と、第１開口とを有する第１要素と；内側と、外側と、第２開口とを有する第２要素と；リベット頭部と、リベットシャフトと、リベットテールとを有するリベットであって、リベットシャフトが第１および第２開口を貫通し、リベット頭部およびテールがそれぞれ第２および第１要素の外側と噛合している、リベットと；第１要素の内側と第２要素の内側との間に位置する第１ワッシャと；リベット頭部と、第２要素の外側との間に位置している第２ワッシャと、を備えており、第２開口は、１つ以上の保持面と、リベットシャフトとの間にワッシャを使用することなく、少なくとも実質的に第２要素の全厚にわたってリベットシャフトに対して寄り掛かり保持する１つ以上の保持面を画定し；リベット、第１ワッシャおよび第２ワッシャにより、第１要素と第２要素との間に摩擦ピボットジョイントを設けている、ウインドーステーが提供される。

好ましくは、１つ以上の保持面は、第２要素の全厚にわたってリベットシャフトに対して寄り掛かり保持する。

好ましくは、第２開口は、単一の円筒状保持面を画定する平面開口である。好ましくは、第２開口は、座ぐり、皿穴などがない平面開口である。

好ましくは、ウインドーステーは第２要素上に塗膜を有し、塗膜は１つ以上の保持面を被覆している。好ましくは、塗膜は、粉末塗膜である。

好ましくは、第１要素は、内側上に第１開口を包囲する窪みを有し、第１ワッシャは少なくとも部分的に窪み内に存在している。

好ましくは、リベット頭部の裏側は凹面であり、第２ワッシャは少なくとも部分的にリベット頭部の裏側の凹形領域内に存在している。

好ましくは、窪みは、第１ワッシャの突き出しを制限するのに役立つものである。

好ましくは、リベット頭部の裏側の凹形領域は、第２ワッシャの突き出しを制限するのに役立つものである。

好ましくは、リベットは、半管状リベットである。

好ましくは、リベットは、第２要素が第１要素と相対的に回転するときに、第１要素に対して固定したままである。

好ましくは、第１開口は、非円形状であり、締め付けたリベットテールは、第１開口と噛合して第１要素と相対的にリベットが回転するのを防止するようになっている。第１開口は、多角形状である。

好ましくは、第１ワッシャは、丸みを帯びた断面を有するものである。好ましくは、第１ワッシャは、実質的に卵形の断面を有するもである。

好ましくは、第２ワッシャは、丸みを帯びた断面を有するものである。好ましくは、第２ワッシャは、実質的に卵形の断面を有するものである。

好ましくは、第１ワッシャは、リベットシャフトと平行な寸法において第２ワッシャより厚いものである。

本発明のさらなる態様によれば、リベット摩擦ピボットジョイントを有するウインドーステーであって、内側と、外側と、第１開口とを有する第１要素と；内側と、外側と、第２開口とを有する第２要素と；リベット頭部と、リベットシャフトと、リベットテールとを有するリベットであって、リベットシャフトが第１および第２開口を貫通し、リベット頭部およびリベットテールがそれぞれ第２および第１要素の外側と噛合している、リベットと；第１要素の内側と第２要素の内側との間に位置する第１ワッシャと；リベット頭部と、第２要素の外側との間に位置している第２ワッシャと、を備えており、第１ワッシャは、リベットシャフトに平行な寸法において第２ワッシャよりも厚いものであり；リベット、第１ワッシャおよび第２ワッシャにより、第１要素と第２要素との間に摩擦ピボットジョイントを設けている、ウインドーステーが提供される。

本発明を、添付図面を参照して、ほんの一例として説明する。

開放位置における先行技術の４バーウインドーステーを示す。 図１に示すステーを反対側からみた図である。 図１に示すステーの閉じた位置を示す。 先行技術の摩擦ジョイントの断面図である。 一実施態様による摩擦ジョイントの断面図である。 図５の摩擦ジョイントのステーのアーム部とリベットをより詳細に示した図である。 図５の摩擦ジョイントの締め付け前のリベットである。 リベット頭部の一部分の断面図である。 図５のリベットジョイントにおけるプレート部である。 第１ワッシャを示す。 第１ワッシャのさらなる実施態様を示す。 第２ワッシャを示す。 第２ワッシャのさらなる実施態様である。 開放位置における、図５の摩擦ジョイントを組み込んだ４バーウインドーステーを示す。 閉鎖位置における、図１２のステーを示す図である。 閉鎖位置における、図１２のステーを示す側面図である。

図５は、一実施態様による摩擦ジョイント１００の断面図である。
摩擦ジョイントは、アーム部１０１をプレート部（サッシプレート部またはフレームプレート部）１０２に接合する。ジョイントにより、アーム部が軸１０３を中心として旋回する。ジョイントは、アーム部１０１およびプレート部１０２、 第１ワッシャ１０５および第２ワッシャ１０６における開口と噛合しているリベット１０４で実質的に構成している。

リベット１０４は、頭部１０７、シャフト１０８および尾部１０９を有する。頭部１０７は摩擦ジョイントの第１側上に位置しており、尾部１０９は摩擦ジョイントの他側に締め付けてある（「固定している」とも称する）。図５に示すように、リベット尾部１０９は、実質的に管状で、尾部を外側に締め付けてプレート部１０２と噛合できるようにしてもよい。リベット１０４は、中実シャフトと管状尾部（「半管状」リベットと称することもある）とを有していてもよい。図示した実施態様によれば、尾部１０９は、プレート部１０２上に直接しっかり固定してある。プレート部１０２における開口１１０は円形状でよいが、ある実施態様によれば、非円形状、多角形状または異形状でもよく、尾部１０９は開口１１０と噛合してリベット１０４がプレート部１０２と相対して回転しないようにしている。尾部１０９は、締め付け中は開口の側面に対して変形する。

リベット頭部１０７は、アーム部１０１の外側または表面１１２と噛合しているが、第２ワッシャ１０６によりそれとは分離している。図５、図７および図８に示すように、リベット頭部１０７の裏側または内側１１３は、一般的に凹面形状である。これにより、アーム部１０１とリベット頭部１０４との間に、リベット頭部１０４がリベットシャンク１０８により近い内部におけるよりも外部が一般的に狭くなっている領域を形成する。この形状は、第２ワッシャ１０６が外側（すなわち、リベットシャンク１０８から離れる方向）に突き出さないようにするのに役立つ。

プレート部１０２は、機械加工、プレスまたはスタンピングしてその内表面１１６上に窪みまたは座ぐり１１５を形成する。これにより、アーム部１０１とプレート部１０２との間に、リベットシャンク１０８により近い内部において外部におけるよりも一般的に狭い領域を形成する。この形状は、第１ワッシャ１０５が外側（すなわち、リベットシャンク１０８から離れる方向）に突き出さないようにするのに役立つ。さらに、プレート部１０２は、その外表面上を成形して窪み１１７を設け、締め付けリベット尾部１１９がプレート部１０２の外表面１１８の下に位置する。

アーム部１０１における開口の円筒壁は、円筒状保持面１２０を形成する。保持面１２０は、リベットシャフト１０８上に乗っている。前のジョイントとは異なり、アーム部１０１とリベットシャフト１０８との間にはワッシャは設けられていない。組み立て前に、アーム部に粉末塗膜層を適用することにより一定量の耐磨耗性を付与する。図６に示すように、粉末塗膜１２１により、開口の内部を含むアーム部１０１全体を被覆することにより、保持面１２０を形成する。ポリマー粉末塗膜により、この部分において、ステーの寿命が十分になると予想される耐磨耗性を付与する。

さらに、円筒状保持面１２０は、好ましくはアーム部１０１の全厚に延びている。図４に示すように、前のステーは、一般的に、アーム部１０１に加工した開口（例えば、座ぐりなどを有する）を使用して、アーム部の厚さの部分のみがリベットシャフト１０８に対して寄り掛かり保持している。これに対して、図５および図６は、座ぐりまたは他の構成なしで平面開口を有し、円筒状保持面１２０をアーム部の全幅により設けている。この構成は、製造するのに顕著に安価であるが、摩擦ジョイントに対しても重要である。この保持面１２０の程度およびリベットシャフトへの近接（すなわち、ワッシャが介在しない）により、ピボットジョイントのねじれに対して優れた耐性を付与する。換言すれば、この配置により、アーム部１０１の平面をリベット１０４および軸１０３に対して横方向に保つ。さらに、ステーの寿命とともに磨滅するワッシャが介在してない。このことは、ねじれに対する抵抗を保持し、ジョイントがゆるみにくいことを意味する。

図５に示す配置は、単純であることと、製造が容易である点で好ましい。しかしながら、他の実施態様によれば、段付きリベット表面を使用して、複数の保持面を画定してもよい。この場合、２つ以上の保持面は、好ましくは一緒にアーム部１０１の実質的に全幅にわたって延びている。

図９は、開口１１０、内側窪み１１５および外側窪み１１７を示すプレート部１０２の断面図である。

図１０は、第１ワッシャ１０５を示し、ワッシャの一部分を切除して断面を示している。図１１は、第２ワッシャ１０６を示し、ワッシャの一部分を切除して断面を示している。各場合において、物理的ワッシャは完全リングを構成している。

図１０および図１１は、第１および第２ワッシャが、少なくともそれらの側縁１２５上に有していてもよい丸みを帯びた断面を示す。内縁１２６に示すワッシャも丸みを帯びている。しかしながら、好ましくは、ワッシャは、断面が円形ではなく実質的に卵形または楕円形（図１０および図１１に示すように）をしている。

この形状により、リベット頭部、アーム部およびプレート部の必要な分離ができるだけでなく、ワッシャの突き出しにも役立つ。組み立てジョイントにおいて圧縮すると、ワッシャは図５に示すように変形するであろう。しかしながら、側面が四角形のワッシャよりも突き出しが少ない傾向がある。しかしながら、数多くの用途において、図１０Ａおよび図１１Ａに示すような四角形または長方形断面のワッシャが好適な場合もある。

ワッシャが厚くなるほど、ジョイントにおける摩擦が増加する。ワッシャ材料はわずかに弾力性があるので、ジョイントを一緒に保つリベットにより加えられる力に対して外方向に押す傾向がある。ワッシャが厚いほど、摩擦が大きくなり、磨耗による経時的な摩擦変化が少ない。これは、ワッシャの厚さが大きいときの磨耗では、より薄いワッシャにおけるよりも厚さ損失％がよりも小さいからである。さらに、リベットを締め付けるとき、締め付け力により、開口を包囲している領域においてプレート部が多少変形することがある。この変形は、ワッシャが厚くなるほどより容易に吸収でき、変形はジョイントの全体的性能に影響がない。さらに、締め付け力、リベット尾部により近いワッシャにおいてより大きい程度に吸収されるので、ワッシャの厚さはその位置においてより大きいことが望ましい。全てのこれらの理由により、本出願人のジョイントは、好ましくは異なる厚さの２つのワッシャを備えており、厚い方のワッシャが好ましくはジョイントのリベット尾部側に位置、すなわち、アーム部とプレート部との間に位置しており、薄い方のワッシャがリベット頭部の間に位置していることが好ましい。

図１２〜１４は、４リベット摩擦ピボットジョイント１００を組み込んだ４つのバーステーを示す。しかしながら、他の種類のウインドーステーでは同様のリベットジョイントを用いており、本発明は４バーステーには限定されない。例えば、５および６バーステーも知られている。

本発明を、実施態様を説明することにより示し、実施態様を詳細に説明したが、本発明はこのような詳細により添付の特許請求の範囲を制限または限定されない。さらなる利点および修正が、当業者には容易に明らかであろう。したがって、より広い態様において、本発明は具体的詳細、代表的装置および方法、図示および説明した実例には限定されない。したがって、本出願人の一般的な発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、このような詳細から逸脱してもよい。

Claims (20)

1. リベット摩擦ピボットジョイントを有するウインドーステーであって、
   ａ．内側と、外側と、第１開口とを有する第１要素と；
   ｂ．内側と、外側と、第２開口とを有する第２要素と；
   ｃ．リベット頭部と、リベットシャフトと、リベットテールとを有するリベットであって、前記リベットシャフトが前記第１および第２開口を貫通し、前記リベット頭部およびリベットテールがそれぞれ前記第２および第１要素の外側と噛合している、リベットと；
   ｄ．前記第１要素の内側と前記第２要素の内側との間に位置する第１ワッシャと；
   ｅ．前記リベット頭部と、前記第２要素の外側との間に位置している第２ワッシャと、を備えており、
   前記第２開口は、保持面（単一または複数）と、前記リベットシャフトとの間にワッシャを使用することなく、少なくとも実質的に前記第２要素の全厚にわたって前記リベットシャフトに対して寄り掛かり保持する１つ以上の保持面を画定し；
   前記リベット、第１ワッシャおよび第２ワッシャにより、前記第１要素と前記第２要素との間に摩擦ピボットジョイントを設け、
   前記第２ワッシャは、前記リベット頭部と前記第２要素とに直接接触している、
   ウインドーステー。
2. 前記１つ以上の保持面は、前記第２要素の全厚にわたって前記リベットシャフトに対して寄り掛かり保持する、請求項１に記載のウインドーステー。
3. 前記第２開口は、単一の円筒状保持面を画定する平面開口である、請求項１または２に記載のウインドーステー。
4. 前記第２開口は、座ぐり、皿穴などがない平面開口である、請求項１、２または３に記載のウインドーステー。
5. 前記第２要素上に塗膜を有し、前記塗膜は前記１つ以上の保持面を被覆する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウインドーステー。
6. 前記塗膜は、粉末塗膜である、請求項５に記載のウインドーステー。
7. 前記第１要素は、内側上に前記第１開口を包囲する窪みを有し、前記第１ワッシャは少なくとも部分的に窪み内に存在している、請求項１〜６のいずれか１項に記載のウインドーステー。
8. 前記窪みは、前記第１ワッシャの突き出しを制限するのに役立つものである、請求項７に記載のウインドーステー。
9. 前記リベットは、半管状リベットである、請求項１〜８のいずれか１項に記載のウインドーステー。
10. 前記リベットは、前記第２要素が前記第１要素と相対的に回転するときに、前記第１要素に対して固定したままである、請求項１〜９のいずれか１項に記載のウインドーステー。
11. 前記締め付けたリベットテールは、前記第１開口と噛合して前記第１要素と相対的に前記リベットが回転するのを防止する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のウインドーステー。
12. 前記第１開口は、非円形状である、請求項１１に記載のウインドーステー。
13. 前記第１開口は、多角形状である、請求項１２に記載のウインドーステー。
14. 前記第１ワッシャは、丸みを帯びた断面を有するものである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のウインドーステー。
15. 前記第１ワッシャは、実質的に卵形の断面を有するものである、請求項１４に記載のウインドーステー。
16. 前記第２ワッシャは、丸みを帯びた断面を有するものである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のウインドーステー。
17. 前記第２ワッシャは、実質的に卵形の断面を有するものである、請求項１６に記載のウインドーステー。
18. 前記第１ワッシャは、前記リベットシャフトと平行な寸法において前記第２ワッシャより厚いものである、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のウインドーステー。
19. 前記１つ以上の保持面は、前記リベットシャフト上に乗っている、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のウインドーステー。
20. 摩擦枢動継手は、第２要素が第１要素に対して回転するように構成される軸を画定し、前記第２要素の平面は、回転中に前記軸に対して横方向へ保持されるように構成されている、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のウインドーステー。

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