JP6757146B2 - 窓開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、換気や排煙を行うために窓を開閉する窓開閉装置に関するものである。

例えば特許文献１に示すように、左右の縦枠（窓枠）の上下方向の中間に設けた水平横軸を中心に揺動する障子で建物の窓を開閉する、いわゆる横軸回転窓（揺動窓）が知られている。その特許文献１の横軸回転窓では、前記窓を開閉する開閉機構を設けており、その開閉機構の電動シリンダーによって障子を強制的に全閉姿勢にするとともに、その全閉姿勢を解除して障子が風圧に応じた角度に揺動できるようにしている。

また、特許文献１の横軸回転窓にあっては、障子を全閉姿勢でロックするためのロック機構を設けている。具体的には、前記ロック機構には、前記開閉機構の電動シリンダーとは別の電動シリンダーによって窓枠に沿って左右方向へ駆動するロックピンと、障子の框に設けた係止具とを有している。そして、障子を全閉姿勢にしたのちに、ロック機構の電動シリンダーによって前記ロックピンを駆動して前記係止具の後方（障子が開く方向）に臨ませることで、障子が全閉姿勢でロックされるようになっている。

特開２０１１−６４０４６号公報

前記特許文献１では、前記開閉機構と前記ロック機構とは電動シリンダーなどの駆動機構を別々に設けているので、その分だけ機構が複雑になって、部品点数が多くなるうえに嵩張ってしまうといった問題があった。

本発明は、かかる不都合を解決することを目的として提供されたものであり、窓の開閉操作およびロック操作のための機構の簡略化を図ることができる窓開閉装置を提供することにある。

本発明は、かかる不都合を解決するために、建物の外壁に配置した窓枠３内に、障子４を建物の内外方向に揺動可能な状態で支持しており、障子４を開閉操作するための窓開閉操作部１１と、障子４を全閉姿勢でロックするためのロック部１２と、ロック部１２に一端を連結しているとともに他端を窓開閉操作部１１に連結している一本のチェーン２６とを有しており、障子４は、建物の内外方向に傾くように付勢されていて、ロック部１２がロックを解除したときには自然風の風圧に応じた角度に搖動可能になっており、ロック部１２は、窓枠３に沿って延びるガイドレール２１と、ガイドレール２１に沿ってスライド移動するスライド部材２２と、スライド部材２２に配置しているロックピン２３と、ロックピン２３に対応して障子４に配置している受け部材２４とを有しており、チェーン２６の一端側は、横長のチェーンボックス２９内に収納していて、連結部材２７を介してスライド部材２２に連結しており、チェーン２６にはスプロケット３２が噛合していて、スプロケット３２が回転駆動されることでチェーン２６が長さ方向へ移動して、窓開閉操作部１１が障子４を全閉したのちに、ロックピン２３が受け部材２４に当たって摺動することで、ロックピン２３によって障子４を全閉姿勢でロックすることを特徴とするものである。

ここでの建物には、オフィスビルディングやマンションビルディングなどが該当する。ここでは、スプロケット３２をハンドルボックス３７のハンドル４０で回転させるものや、前記スプロケット３２を電動モータなどで回転駆動させるものなどが該当する。チェーン２６と窓開閉操作部１１やロック部１２とは、直接連結する場合やロッドなどの部材を介して連結する場合などが含まれる。

窓開閉操作部１１が障子４を全閉したのちにロック部１２が障子４をロックするようにタイミングを合わせる手段としては、例えばチェーン２６の長さを調節してタイミングを合わせるものや、窓開閉操作部１１とロック部１２との位置関係を調節してタイミングを合わせるものなどが該当する。ここでは、チェーン２６が長さ方向の中間で屈曲や湾曲している場合なども含まれる。障子４の全閉姿勢としては、当該障子４が完全に閉じている姿勢のみならず、障子４が若干開いている姿勢も含まれる。本発明は、横軸回動窓や縦軸回動窓などに適用することができる。

また、チェーン２６の移動によってロック部１２による障子４のロックを解除してから窓開閉操作部１１が障子４を開くようにすることができる。ここでは、窓開閉操作部１１が障子４の搖動を可能にすることで、当該障子４が自重やバランサー９の重量などによって開く場合やバネの付勢力で開く場合などが含まれる。障子４のロックを解除してから窓開閉操作部１１が障子４を開く手段としては、窓開閉操作部１１が障子４を全閉したのちにロック部１２が障子４をロックするとともに障子４のロックを解除してから窓開閉操作部１１が障子４を開くように、例えばチェーン２６の長さを調節したり、窓開閉操作部１１とロック部１２との位置関係を調節したりすることなどが該当する。

また、チェーン２６が、プッシュプルチェーンであるものとすることができる。プッシュプルチェーンには、過度に曲がったり折れたりしないで窓開閉操作部１１やロック部１２を押したり引いたりすることができるものなどが該当する。

本発明の窓開閉装置は、一本のチェーン２６で、窓開閉操作部１１とロック部１２とを駆動できるので、窓開閉操作部１１を駆動する機構とロック部１２を駆動する機構とを別々に設けなくても済み、その分だけ窓開閉装置の構成を簡単にできる。また、チェーン２６は嵩張り難いので、その分だけ窓開閉装置のコンパクト化を図ることができる。

しかも、前記チェーン２６は、容易に曲げることができるので、例えば曲げた状態でしか設置できない場所などあっても確実かつコンパクトに設置することができる。また、窓の種類によって、その寸法や形状などが異なっていても、チェーン２６の長さや折り曲げ位置などを調節することで対応することができる。その分だけ窓の寸法や形状などの設計の自由度を増すことができる。

ロック部１２による障子４のロックを解除してから窓開閉操作部１１が障子４を開くので、例えば障子４が先に開こうとすることでその障子４の開き力がロック部１２に加わることが防がれて、ロックが解除され難くなることが抑えられる。

チェーン２６がプッシュプルチェーンであると、チェーン２６によって窓開閉操作部１１とロック部１２とをしっかりと駆動することができる。

本発明に係る窓開閉装置の正面図である。 本発明に係る窓開閉装置の横断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 窓開閉装置の動作を説明するための図３相当図である。 窓開閉装置の動作を説明するための図３相当図である。

本発明に係る窓開閉装置を横軸回動窓に適用した一実施例を図面に基づいて説明する。前記横軸回動窓は、図１に示すように、窓部２を左右方向に並べた２連１組の連窓として構成しており、オフィスビルディングなどの建物の外壁に形成した開口に取り付けるようになっている。

各窓部２は、建物の外壁に配置してあって方形状に枠組みした窓枠３内に障子４をヒンジ５を介して装着している。そのヒンジ５は、窓枠３の左右の縦枠３ａ・３ａおよび窓枠３の左右方向の中央に配置している方立６の上下方向の中央よりも上側にそれぞれ配置している。各障子４は、ヒンジ５を軸に建物の内外方向に揺動可能になっており、また方形状に枠組みした框７の内方に板ガラス８をそれぞれ装着している。

各障子４の框７の上框７ａであって、その各上框７ａの建物内部側には、図１および図３に示すように、左右横長のバランサー９を横設しており、各障子４は、自重およびバランサー９の重量によって当該障子４の上部が建物内部側へ傾くように付勢されている（図４参照）。各窓部２には、障子４の框７や窓枠３の縁に沿って合成ゴムなどからなる止水部材を設けてあり、障子４が全閉姿勢（図３の姿勢）になったときに前記止水部材によって框７と窓枠３（方立６）との間が塞がれるようにしている。

窓枠３（方立６）の建物内部側には、図１に示すように、各障子４を開閉操作するための窓開閉操作部１１を配置している。また、窓枠３の下枠３ｂに沿って、図１および図２に示すように、各障子４をそれぞれ全閉姿勢でロックするためのロック部１２を配置している。

前記窓開閉操作部１１には、図１および図３に示すように、方立６の建物内部側に配置しているベース１０と、そのベース１０に搖動自在に支持していて上下方向へ延びている左右一対の規制アーム１３・１３と、その各規制アーム１３の上下端にそれぞれ回動自在に支持されている合成樹脂製のローラ１５・１５と、一端部が前記規制アーム１３の搖動軸１６に連結しているとともに方立６側に延びている駆動プレート１７と、その駆動プレート１７に連結していて当該駆動プレート１７を介して各規制アーム１３を搖動操作する操作プレート１８とを有している。操作プレート１８は上下方向へ延びている。各規制アーム１３は、上下中間部で建物内部側に若干屈曲している。

左右の規制アーム１３・１３は、前記搖動軸１６を中心に同じ姿勢で搖動する。各規制アーム１３のローラ１５・１５は、各障子４の左右の縦框７ｂのうち、方立６側に位置する縦框７ｂにそれぞれ当接可能になっている。前記駆動プレート１７の他端部には、前記操作プレート１８に設けている係合溝１９に係合する係合ピン１７ａを有している。

駆動プレート１７の下面側であって長さ方向の中間には、係止片１７ｂを下向きに突出させている。操作プレート１８の係合溝１９は、上下方向へ延びていて、その係合溝１９の他端側が建物外部側に屈曲している。つまり、係合溝１９は、上下方向へ延びている縦溝部１９ａと、建物外部側に延びる横溝部１９ｂとを有している。また、操作プレート１８には、前記係止片１７ｂに係止可能な係止ピン１８ａを設けている。

前記ベース１０には、上下方向へ延びているガイドレール２１を取り付けており、そのガイドレール２１には、操作プレート１８での裏面（ガイドレール２１側の面）の上下方向の二箇所に配置している上下一対のローラ２０・２０をそれぞれ係合していて、操作プレート１８は前記ガイドレール２１に沿って上下方向へ移動可能になっている。

前記ロック部１２は、図２に示すように、窓枠３の下枠３ｂに沿って左右方向に延びる左右一対のガイドレール２１・２１と、その各ガイドレール２１に沿って左右方向へそれぞれスライド移動する左右一対のスライド部材２２・２２と、その各スライド部材２２の上面にそれぞれ上向きに配置している左右一対のロックピン２３・２３と、その各ロックピン２３に対応して各障子４の下框７ｃの下面にそれぞれ配置している左右一対の受け部材２４・２４とを有している。

各ロックピン２３は、スライド部材２２に固定している基部２３ａと、その基部２３ａから上向きに延びるピン２３ｂとを有しており、各受け部材２４は、障子４の下框７ｃの下面に固定している基部２４ａと、その基部２４ａから下向きに突出している係止部２４ｂとを有している。

受け部材２４の係止部２４ｂは、左右方向に延びていて、左端部が建物内部側へ斜めに屈曲している。それにより、スライド部材２２のスライド移動に伴ってロックピン２３がロック位置（図２の実線図の位置）側へ移動する際に、ロックピン２３のピン２３ｂが、受け部材２４の係止部２４ｂの傾斜部に当たり、その傾斜部からロック位置側へ向けて係止部２４ｂに沿って摺動することで、ロックピン２３によって各障子４が窓枠３側へ引き寄せられ、各障子４が全閉姿勢で開閉不能にロックされる。

ロック部１２の左右のスライド部材２２・２２は、締結部材（不図示）によって互いに連結していて、それによって連動するようにしている。ロック部１２の一方のスライド部材２２（図２では右側）と窓開閉操作部１１の操作プレート１８とは、図１および図２に示すように、所定長さのチェーン（プッシュプルチェーン）２６を介して互いに連結している。そのチェーン２６は、炭素鋼やステンレススチールなどの金属や合成樹脂などからなる。

詳しくは、前記一方のスライド部材２２と前記チェーン２６の一端（図２では右端）とは連結部材２７などを介して連結している。チェーン２６の他端（図１では左上端）は、前記操作プレート１８に接続ロッド２８（図３）などを介して連結している。チェーン２６の下部側は、左右横長のチェーンボックス２９内に収納しており、そのチェーンボックス２９は、窓枠３の下枠３ｂに固定しているベース板３０上に取り付けている。

チェーン２６は、図１に示すように、方立６の下端部の建物内部側に配置しているスプロケット３２に噛合していて、そのスプロケット３２によって長さ方向に移動する（駆動される）。スプロケット３２は、方立６の下端部の建物内部側に配置している駆動ギヤボックス３３内の駆動ギヤ（不図示）と、窓枠３の下枠３ｂに沿って左右方向に延びる左右横長の駆動ロッド３４と、べベルギヤボックス３５内のべベルギヤ（不図示）と、上下縦長の連結ロッド３６とを介してハンドルボックス３７に連結している。なお、駆動ギヤボックス３３内の駆動ギヤと、駆動ロッド３４と、べベルギヤボックス３５内のべベルギヤと、連結ロッド３６と、ハンドルボックス３７とは、それぞれ自在ジョイント３８を介して連結している。

そして、ハンドルボックス３７のハンドル４０を回転操作することで、その回転が連結ロッド３６とべベルギヤボックス３５と駆動ロッド３４とを介して駆動ギヤボックス３３に伝わり、それによって前記スプロケット３２が回転して前記チェーン２６が移動する。

なお、前記ハンドル４０およびハンドルボックス３７に代えて、電動モータなどを用いて前記スプロケット３２を回転駆動してもよい。前記チェーン２６は、前記スプロケット３２の位置でほぼ直角状に屈曲している。

次に、本発明に係る窓開閉装置を適用した横軸回動窓の動作例について説明する。各窓部２の障子４が図３の全閉姿勢の際には、ロック部１２の各ロックピン２３が各障子４の受け部材２４でのロック位置（図２の実線図の位置）にそれぞれ位置していて、各障子４がロックされている（ロック状態）。そのとき、各規制アーム１３の一方のアーム１３ｂのローラ１５が各障子４の縦框７ｂに当接していて（図３の状態）、各障子４をそれぞれ全閉している。また、窓開閉操作部１１の駆動プレート１７の係合ピン１７ａが操作プレート１８の係合溝１９の縦溝部１９ａの上端側に位置している。

その状態から、例えば換気モードにするためにハンドルボックス３７のハンドル４０を所定回数だけ回転操作すると、前記チェーン２６が図２の左方向へ駆動されてロック部１２の各スライド部材２２がそれぞれスライド移動し（図２では左方向）、各ロックピン２３のピン２３ｂが各障子４の受け部材２４の係止部２４ｂからそれぞれ外れる（ロック解除）。

その際には、前記チェーン２６の他端側が上昇するために、それに合わせて窓開閉操作部１１の操作プレート１８が上昇する。それにより、駆動プレート１７の係合ピン１７ａが、操作プレート１８の係合溝１９の縦溝部１９ａを相対的に下降し、その係合溝１９の縦溝部１９ａの下端に到達すると、係合溝１９の横溝部１９ｂに沿って建物外部側（図３では左側）に移動する。その移動に伴って駆動プレート１７が前記搖動軸１６を中心に図３の時計方向へ搖動し、それに応じて各規制アーム１３が、図３の時計方向へ搖動して所定の換気回転角度の姿勢（図４の姿勢）になる。

その各規制アーム１３の搖動によって、各規制アーム１３の一方のアーム１３ｂのローラ１５が各障子４の縦框７ｂから離れ、各障子４の上部が、自重およびバランサー９の重量によって建物内部側へそれぞれ傾く。その傾いた状態の各障子４が、一方のアーム１３ｂのローラ１５によってそれぞれ受け止められる（図４の状態）。なお、その際には、駆動プレート１７の係合ピン１７ａは操作プレート１８の係合溝１９の横溝部１９ｂの建物外方側の端に位置している。

つまり、駆動プレート１７の係合ピン１７ａが操作プレート１８の係合溝１９の縦溝部１９ａ内を移動しているときには、その係合ピン１７ａは、係合溝１９の縦溝部１９ａの建物外部側の側辺に当接していて、駆動プレート１７（規制アーム１３）の搖動が抑えられているが、係合ピン１７ａが係合溝１９の縦溝部１９ａの下端の横溝部１９ｂに到達することで、各規制アーム１３が搖動可能になって各障子４が開かれる。

その換気モードでは、各障子４は自然風の風圧に応じた角度に搖動可能になっている。つまり、各障子４は、各規制アーム１３の一方のアーム１３ｂのローラ１５に受け止められる図４の姿勢から前記止水部材によって受け止め可能になる閉じ姿勢になるまでの間で搖動可能になっている。なお、各障子４は、不図示の衝撃緩衝部材などによって閉じ姿勢で受け止められてもよい。

このように、換気モードでは各障子４は自然風の風圧に応じた角度に搖動するので、例えば、微風や弱風の場合（自然風の風圧が低い場合）には建物内に外気を取り入れて適正な換気ができる一方で、強風の場合（自然風の風圧が高い場合）には各障子４が閉じて、強風が建物内にそのまま吹き込んで、当該建物内に置いている書類などを吹き飛ばすことなどを抑えることができる。

また、例えば障子４が図３の全閉姿勢の状態で、排煙モードにするためにハンドルボックス３７のハンドル４０を所定回数だけ回転操作すると、前記換気モードと同様にチェーン２６が駆動されて、各ロックピン２３のピン２３ｂが各障子４の受け部材２４の係止部２４ｂからそれぞれ外れる（ロック解除）。

そのチェーン２６の駆動に応じて窓開閉操作部１１の操作プレート１８が上昇するが、その上昇位置は前記換気モードよりも高い位置になる。そのため、駆動プレート１７の係合ピン１７ａは、操作プレート１８の係合溝１９の横溝部１９ｂに達したのちに、係合溝１９の下辺１９ｃで押し上げられて、窓開閉操作部１１の各規制アーム１３が所定の排煙回転角度（例えば図５の角度）までそれぞれ回転する。その回転角度は、換気モードのときよりも大きくなっている。

その各規制アーム１３の回転に伴って各規制アーム１３の一方のアーム１３ｂのローラ１５が各障子４の縦框７ｂから離れ、各障子４の上部が建物内部側へそれぞれ傾く。その傾いた各障子４が、自然風などで閉じようとしても各規制アーム１３の他方のアーム１３ａ（図５では下側）のローラ１５によってそれぞれ受け止められて（図５の状態）、閉じることが阻止される。なお、その際には、駆動プレート１７の係合ピン１７ａは操作プレート１８の係合溝１９の縦溝部１９ａの下端に位置している。

例えば図５の排煙姿勢に開いている各障子４を閉じるために、ハンドルボックス３７のハンドル４０を回転（障子４を開く場合とは逆回転）操作すると、チェーン２６が障子４を開くときとは逆方向へ駆動される。それによって窓開閉操作部１１の操作プレート１８が下降する。

すると、操作プレート１８の係止ピン１８ａが、駆動プレート１７の係止片１７ｂを押し下げ、それに伴って駆動プレート１７が図５の反時計方向に回転する。それにより、その係合ピン１７ａが、一旦、操作プレート１８の係合溝１９の横溝部１９ｂでの建物外方側へ移動し、さらに操作プレート１８の係合溝１９の横溝部１９ｂの傾斜状の上辺１９ｄに沿って縦溝部１９ａ側に移動して、その縦溝部１９ａ内を上昇し、縦溝部１９ａの上端に当接したのちに押し下げられる。

それによって駆動プレート１７が図５の反時計方向に回転し、その駆動プレート１７を介して各規制アーム１３が図５の反時計方向に回転する。それにより、当該各規制アーム１３の一方のアーム１３ｂ（図５では上側）のローラ１５が各障子４の縦框７ｂに当接して、各障子４をそれぞれ全閉方向（図５では反時計方向）へ押して全閉する（図３の状態）。

そのチェーン２６の移動の際にはロック部１２の左右のスライド部材２２・２２がスライド移動（図２では左方向）し、それによって、ロック部１２の各ロックピン２３が各障子４の受け部材２４でのロック位置（図２の実線図の位置）に移動して、各障子４がロックされる（ロック状態）。

すなわち、チェーン２６は、窓開閉操作部１１が障子４を全閉したのちにロック部１２が障子４をロックするように窓開閉操作部１１とロック部１２とを連結している。また、チェーン２６の移動によってロック部１２による障子４のロックを解除したときには、それに連動して窓開閉操作部１１が障子４を開くようになっている。すなわち、障子４のロックを解除してから窓開閉操作部１１が障子４を開くことになる。

このように、一本のチェーン２６で、窓開閉操作部１１の各規制アーム１３の搖動操作と、ロック部１２のロックピン２３による障子４のロックおよびロック解除とを行うので、窓開閉操作部１１を操作する機構とロックピン２３を駆動する機構とを別々に設けなくても済む。その分だけ窓開閉装置の構成を簡単にできる。また、チェーン２６は、スプロケット３２で駆動できるので、例えば特許文献１のように各電動シリンダーで窓開閉操作部１１やロック部１２を駆動する場合よりも嵩張らずに済む。

しかも、前記チェーン２６は、曲がりながら移動することができるので、例えば曲げた状態でしか設置できない場所などであってもコンパクトに設置することができる。また、窓の種類によって、その寸法や形状などが異なっていても、チェーン２６の長さや折り曲げ位置などを調節することで対応することができる。

なお、窓開閉操作部１１としては、前述した構成以外の構成であってもよい。ロック部１２としては、前記スライド部材２２の上面に受け部材２４を配置するとともに、障子４の下框７ｃの下面にロックピン２３を配置してもよく、またそれ以外の構成であってもよい。チェーン２６は、プッシュプルチェーン以外であってもよい。前記説明では、本発明を２連１組の連窓に適用したが、本発明は、単窓であっても３連以上の窓であっても適用することができる。

３ 窓枠
４ 障子
１１ 窓開閉操作部
１２ ロック部
２６ チェーン（プッシュプルチェーン）

Claims (2)

1. 建物の外壁に配置した窓枠（３）内に、障子（４）を前記建物の内外方向に揺動可能な状態で支持しており、
   前記障子（４）を開閉操作するための窓開閉操作部（１１）と、前記障子（４）を全閉姿勢でロックするためのロック部（１２）と、そのロック部（１２）に一端を連結しているとともに他端を前記窓開閉操作部（１１）に連結している一本のチェーン（２６）とを有しており、
   前記障子（４）は、前記建物の内外方向に傾くように付勢されていて、前記ロック部（１２）がロックを解除したときには自然風の風圧に応じた角度に搖動可能になっており、
   前記ロック部（１２）は、前記窓枠（３）に沿って延びるガイドレール（２１）と、そのガイドレール（２１）に沿ってスライド移動するスライド部材（２２）と、そのスライド部材（２２）に配置しているロックピン（２３）と、そのロックピン（２３）に対応して前記障子（４）に配置している受け部材（２４）とを有しており、
   前記チェーン（２６）の一端側は、横長のチェーンボックス（２９）内に収納していて、連結部材（２７）を介して前記スライド部材（２２）に連結しており、
   前記チェーン（２６）にはスプロケット（３２）が噛合していて、そのスプロケット（３２）が回転駆動されることで前記チェーン（２６）が長さ方向へ移動して、前記窓開閉操作部（１１）が前記障子（４）を全閉したのちに、前記ロックピン（２３）が前記受け部材（２４）に当たって摺動することで、前記ロックピン（２３）によって前記障子（４）を全閉姿勢でロックすることを特徴とする窓開閉装置。
2. 前記チェーン（２６）の移動によって前記ロック部（１２）による前記障子（４）のロックを解除してから前記窓開閉操作部（１１）が前記障子（４）を開くことを特徴とする請求項１記載の窓開閉装置。