JP7180404B2 - 窓開閉装置及び開閉窓 - Google Patents

Description

本発明は、障子が室外側へ開く開閉窓に用いる窓開閉装置に関する。

窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開く開閉窓に用いる、前記障子を開閉する窓開閉装置として、ウォーム及びウォームホイールを用いるものがある（例えば、特許文献１ないし３参照）。
この窓開閉装置は、前記窓枠から室内側へ突出する本体部分を有する。すなわち、前記本体部分として、特許文献１は本体１０及び金属製補強部材１１からなるケーシング、特許文献２は基台１６及びカバー９、特許文献３は基体２及びカバーＧを備える。

前記窓開閉装置として、ウォーム及びウォームホイールを用いずに、外観をよりシンプルにしたものがある（例えば、特許文献４及び５参照）。
特許文献４では、ウォーム及びウォームホイールの代わりに、はすば歯車３６，４３、棒状ねじ５０、及び移動プレート５１等を備える。
また、特許文献５では、ウォーム及びウォームホイールの代わりに、傘歯車１１，１２、ねじ軸体１３、及び移動ナット体１４等を備える。

前記窓開閉装置として、ウォーム及びウォームホイールを用いながら、外観をシンプルに構成するものがある（例えば、特許文献６参照）。
特許文献６では、ウォームホイール（ホイールギア２５）を小径のものとしてラックギア２７と組み合わせるラックアンドピニオン機構を採用している。

特開平１１－２２３０６７号公報 特許第２９２９０９７号公報 特開２０１８－１３５６３３号公報 特許第５３７３６４６号公報 特許第５４７０８７０号公報 特許第５７９８３６７号公報

特許文献１ないし３のような従来の窓開閉装置は、窓枠から室内側へ突出する本体部分を有している。それにより、室内側から視認される部分がすっきりとした滑らかな外観にはならないので、意匠性が低下する。
特許文献４ないし６のような従来の窓開閉装置は、室内側から視認される部分がすっきりとした滑らかな外観になる。しかしながら、構造が複雑で部品点数が多いため製造コストが嵩むとともに、特許文献１ないし３のような従来の窓開閉装置よりも強度面で劣る。

そこで本発明は、室内側から視認される部分をすっきりとした滑らかな外観にして意匠性を向上しながら、製造コストの上昇及び強度面の低下を抑制できる窓開閉装置を提供することを目的とする。

本発明の要旨は以下の通りである。
〔１〕窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開く開閉窓に用いる、前記障子を開閉する窓開閉装置において、
前記窓開閉装置は、
基体と、
前記基体に支持されて略室内外方向に延びる、駆動軸と同軸のウォームと、
前記ウォームに噛み合い、前記基体に支持されて垂直軸芯又は水平軸芯まわりに揺動するウォームホイールと、
前記ウォームホイールと一体で揺動する、室外方向水平面内又は室外方向垂直面内に延びる揺動アームと、
前記揺動アームと前記障子とを連結する連結アームと、
前記駆動軸に取り付けるオペレータハンドルと、
を含み、
前記窓枠の取付部に対して、前記基体を室外側から取り付け可能な取付部を前記基体に備え、
前記窓枠の取付部に前記基体の取付部を取り付けた状態で、前記基体は前記窓枠内に収容され、
前記基体を前記窓枠に取り付けた状態で、前記オペレータハンドルは、室内側から前記駆動軸にワンタッチ操作で着脱できるとともに、
前記オペレータハンドルを前記駆動軸から外した状態で、前記駆動軸まわりの開口部を塞ぐ目隠しカバーを備えてなることを特徴とする、
窓開閉装置。

〔２〕窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開く開閉窓であって、
前記〔１〕に記載の窓開閉装置を備えた開閉窓。

以上のような窓開閉装置及び開閉窓によれば、主に以下に示すような作用効果を奏する。

（１）窓開閉装置の基体が備える取付部は、窓枠の取付部に対して基体を室外側から取り付け可能なものである。そして、窓枠の取付部に基体の取付部を取り付けた状態で、基体は窓枠内に収容される。よって、窓開閉装置の室内側から視認される部分がすっきりとした滑らかな外観になるので意匠性を向上できる。
（２）窓開閉装置の機構は、従来の棒状ねじ、ねじ軸体やラックギア等を用いた機構のように構造が複雑で部品点数が多いものと比較して、ウォーム及びウォームホイールを用いた構造が簡単で部品点数が少ないものである。よって、窓開閉装置の製造コストの上昇及び強度面の低下を抑制できる。
（３）窓開閉装置の駆動軸に対し、オペレータハンドルをワンタッチ操作で着脱できるようにしたものでは、障子を少し開いて換気をしている状態でオペレータハンドルを外しておけば、室外側から障子を開ける操作をすることができない。よって、防犯性を向上できる。
（４）障子を少し開いた状態や障子を閉じた状態等においてオペレータハンドルを外しておけば、室内側から障子を開ける操作をすることができない。よって、子供や高齢者による室内側からの誤操作を防止できる。
（５）オペレータハンドルを駆動軸から外した状態で、駆動軸まわりの開口部を塞ぐ目隠しカバーを備えたものでは、オペレータハンドルを外した状態で駆動軸まわりの開口部を塞ぐことができる。それにより、オペレータハンドルを外した状態で、室内側から視認される部分をよりすっきりとした滑らかな外観にすることができる。

本発明の実施の形態に係る窓開閉装置を備えた開閉窓の障子を閉じた状態を示す横断面平面図である。 同じく障子を全開にした状態を示す横断面平面図である。 同じく障子を少し開いてオペレータハンドルを外して目隠しカバーを取り付けた状態を示す横断面平面図である。 障子を閉じた状態を示す右上後方から見た要部拡大斜視図である。 同じくオペレータハンドルを外して目隠しカバーを取り付けた状態を示す右上後方から見た要部拡大斜視図である。 同じく縦断面右側面図である。 オペレータユニット及びオペレータハンドルを示す右上前方から見た斜視図である。 同じく基体を横断面にして示す分解斜視図である。 窓枠へのオペレータユニットの取付けを示す縦断面右側面図である。 窓枠への開口部カバーの取付け、及び駆動軸へのオペレータハンドルの取付けを示す縦断面右側面図である。 開口部カバー及びオペレータハンドルを取り付けた状態を示す縦断面右側面図である。 窓ステー及び障子、並びに連結アームユニットを取り付けた状態を示す縦断面右側面図である。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
なお、本明細書においては、室内側（図中符号ＩＤ）から室外側（図中符号ＯＤ）へ向かう方向の前側を前、後側を後とし、左右は前方に向かっていうものとし、室内側から見た図を正面図とする。

図１及び図２の横断面平面図に示す本発明の実施の形態に係る窓開閉装置１を備えた開閉窓Ａは、窓枠Ｂに取り付けられた障子Ｃが室外側ＯＤへ開き、窓開閉装置１により障子Ｃを開閉するものである。本実施の形態では、開閉窓Ａが縦すべり出し窓である例を示している。

縦すべり出し窓Ａにおいて、窓枠Ｂの上枠及び障子Ｃの上框の間、並びに窓枠Ｂの下枠１２及び障子Ｃの下框の間に取り付けられた上下の窓ステーＧ，Ｇを介して、障子Ｃは窓枠Ｂにより支持される。
窓開閉装置１のオペレータハンドル８を操作することにより、図１のように障子Ｃを閉じた状態と、図２のように障子Ｃを全開にした状態との間で、障子Ｃを任意の位置で止めることができる。

図１及び図２の横断面平面図、並びに図４の要部拡大斜視図に示すように、窓開閉装置１の基体２は窓枠Ｂ（下枠１２）内に収容される。よって、窓開閉装置１の室内側ＩＤから視認される部分がすっきりとした滑らかな外観になるので意匠性を向上できる。

オペレータハンドル８は、室内側ＩＤからワンタッチ操作で着脱できる。
図４の要部拡大斜視図に示すオペレータハンドル８を外して目隠しカバーＨを図５の要部拡大斜視図及び図６の縦断面右側面図に示すように装着することにより、オペレータハンドル８の先端部が挿通される通孔である開口部１３Ａ（図１及び図６参照）を塞ぐことができる。それにより、オペレータハンドル８を外した状態で室内側ＩＤから視認される部分を、よりすっきりとした滑らかな外観にすることができる。

オペレータハンドル８を操作して障子Ｃを少し開いて換気をしている際に、図３の横断面平面図に示すようにオペレータハンドル８を外して目隠しカバーＨを取り付けた状態に容易にすることができる。
それにより室外側ＯＤから障子Ｃを開ける操作をすることができないので、防犯性を向上できる。

図３の横断面平面図に示す障子Ｃを少し開いて換気をしている際や、図５の要部拡大斜視図及び図６の縦断面右側面図に示す障子Ｃを閉じている際等に、オペレータハンドル８を外しておけば、室内側ＩＤから障子Ｃを開ける操作をすることができないので、子供や高齢者による誤操作を防止できる。それにより老人ホームや介護施設等で好適に使用できる。

次に、窓開閉装置１の構造について詳細に説明する。
図１及び図２の横断面平面図、並びに図６の縦断面右側面図、並びに図７の斜視図及び図８の基体２を横断面にして示す分解斜視図を参照する。

窓開閉装置１は、窓枠Ｂの枠部材（本実施の形態では下枠１２）に固定された基体２に支持されて略室内外方向に延びる、駆動軸３と同軸のウォーム４、ウォーム４に噛み合い、垂直軸芯Ｖまわりに揺動するウォームホイール５、ウォームホイール５と一体で揺動する、室外方向水平面内に延びる揺動アーム６、及び揺動アーム６と障子Ｄとを連結する連結アーム７等を備える。

連結アーム７の基端部７Ａは揺動アーム６の先端部６Ｂに枢結され、連結アーム７の先端部７Ｂは障子側金具Ｆに枢結される。
オペレータハンドル８を回転することにより、そのトルクが駆動軸３及びウォーム４を介して、ウォームホイール５に伝達される。それにより、揺動アーム６及び連結アーム７を介して障子Ｃが開閉する。

窓開閉装置１は、オペレータユニットＩ及びオペレータハンドル８、並びに連結アームユニットＪからなる。
オペレータユニットＩは、基体２、駆動軸３と同軸のウォーム４、ウォームホイール５、揺動アーム６等からなり、連結アームユニットＪは、連結アーム７及び障子側金具Ｆからなる。

図６の縦断面右側面図、並びに図７の斜視図及び図８の基体２を横断面にして示す分解斜視図を参照してオペレータユニットＩについて説明する。なお、基体２は、合成樹脂製であり、それにより製造コストを低減できる。

ウォームホイール５は、その全周に歯部５Ａを有し、歯部５Ａの一部がウォーム４と噛み合う。ウォームホイール５は、例えば、高張力鋼板、クロムモリブデン鋼板、又は炭素鋼板からプレス加工で外形抜きと中心孔５Ｂ及び通孔５Ｃ，５Ｃの孔明けを行った後、切削加工で歯部５Ａを形成する。

揺動アーム６は、基端部６Ａに中心孔６Ｃ、先端部６Ｂに通孔を有する。また、揺動アーム６は、基端部６Ａに、中心孔６Ｃを挟むように、回転中心に対して１８０°位相が異なる位置に、通孔６Ｄ，６Ｄを有する。揺動アーム６は、例えば、高張力鋼板、クロムモリブデン鋼板、又は炭素鋼板からプレス加工で成形する。

リベット１１は、例えば、炭素鋼棒からプレス加工で成形する。なお、リベット１１は、市販品であってもよいが、焼入れによる表面硬化は行わないものとする。

ウォームホイール５の中心孔５Ｂと揺動アーム６の基端部６Ａの中心孔６Ｃを合わせた状態で、揺動アーム６の通孔６Ｄ，６Ｄ及びウォームホイール５の通孔５Ｃ，５Ｃにリベット１１，１１を挿通して軸端を加締めることにより、ウォームホイール５は揺動アーム６と一体化される。

揺動アーム６の基端部６Ａ及びウォームホイール５を基体２の開口部２Ａに挿入する。
基体２の通孔２Ｄ、ウォームホイール５の中心孔５Ｂ及び揺動アーム６の中心孔６Ｃにローレット付きシャフト１０を圧入する。それにより、ウォームホイール５及び揺動アーム６は、垂直軸芯Ｖまわりに揺動可能に基体２により支持される。

ガイド部材９の通孔９Ｂに駆動軸３の丸軸３Ｂを挿入した状態で、駆動軸３の先端の丸軸３Ｃを基体２の支持孔２Ｃに挿入し、ガイド部材９のねじ部９Ａを基体２の螺孔２Ｂに螺合する。それにより、図７の斜視図に示すようにウォームホイール５の歯部５Ａにウォーム４が噛み合い、図６の縦断面右側面図に示すように基体２から六角軸３Ａが突出した状態で、駆動軸３及びウォーム４は、基体２により軸芯まわりに回動可能に支持される。

オペレータハンドル８の六角孔８Ａを駆動軸３の六角軸３Ａに嵌合することにより、オペレータハンドル８を回転すると、駆動軸３及びウォーム４が回転し、それによりウォームホイール５及び揺動アーム６は、垂直軸芯Ｖまわりに回動する。
オペレータハンドル８の六角孔８Ａ及び駆動軸３の六角軸３Ａの凹凸嵌合構造により、前記のとおり、オペレータハンドル８は、室内側ＩＤからワンタッチ操作で着脱できる。

ここで、図８の分解斜視図に示すウォームホイール５、揺動アーム６、及びリベット１１，１１は、鋼製である。そして、それらを組み立てた組立体の全体に対して焼入れを行うようにする。焼入れには、例えば、浸炭焼入れ、窒化焼入れ、真空焼入れ、又は高周波焼入れ等がある。なお、焼入れ後に、必要に応じて焼きもどしを行ってもよい。
前記組立体の全体に対して焼入れを行うことにより、ウォームホイール５及び揺動アーム６を別々に焼入れするよりも大幅にコストダウンできる。
その上、リベット１１，１１も焼き入れされることから前記組立体の強度を向上できるので、ウォームホイール５及び揺動アーム６が強固に一体化される。

その上さらに、ウォームホイール５が焼き入れされるので、ウォームホイール５の耐摩耗性が向上する。
その上、ウォームホイール５及び揺動アーム６が強固に一体化されていることから、ウォームホイール５と揺動アーム６のガタツキを抑えて信頼性を向上できるとともに、ウォームホイール５の垂直軸芯Ｖを金属製の基体に対してリベット止めする必要はないので前記組立体の合成樹脂製の基体２への取付けが容易になる。

窓開閉装置１の機構は、従来の棒状ねじ、ねじ軸体やラックギア等を用いた機構（例えば、特許文献４ないし６参照）のように構造が複雑で部品点数が多いものと比較して、ウォーム４及びウォームホイール５を用いた構造が簡単で部品点数が少ないものである。よって、窓開閉装置の製造コストの上昇及び強度面の低下を抑制できる。

前記のとおり、鋼製である、ウォームホイール５、揺動アーム６、及びリベット１１，１１を組み立てた組立体の全体に対して焼入れを行うことにより、前記組立体及び基体２をコンパクトに形成できる。よって、前記構成の組立体の全体に対して焼入れを行うことは、基体２等を窓枠Ｂ内に収容する本発明において特に好適な実施態様である。

次に、窓枠ＢへのオペレータユニットＩの取付けについて説明する。
窓枠ＢへのオペレータユニットＩの取付けは、窓ステーＧ，Ｇ及び障子Ｃを窓枠Ｂに取り付ける前に行う。

図９の縦断面右側面図に示すように、オペレータユニットＩを室外側ＯＤから、窓枠Ｂ（本実施の形態では下枠１２）に近づけ、基体２の取付部Ｅである左右の取付孔２Ｅ，２Ｅに挿通した取付ねじ１４，１４を、窓枠Ｂ（下枠１２）の取付部Ｄである左右の螺孔１２Ｂ，１２Ｂに螺合する。それにより図１０の縦断面右側面図に示すように、オペレータユニットＩの基体２が窓枠Ｂ（下枠１２）に固定される。

次に、図１０及び図１１の縦断面右側面図に示すように、下枠１２の開口部１２Ａ（図６参照）を塞ぐ開口部カバー１３を装着するとともに、駆動軸３の六角軸３Ａにオペレータハンドル８を取り付ける。
なお、オペレータユニットＩを構成する、図８に示す駆動軸３及びウォーム４とガイド部材９は、基体２を窓枠Ｂ（下枠１２）に取り付けた後に、基体２に取り付けてもよい。

図１０のように基体２を窓枠Ｂ（下枠１２）に取り付けた後であれば、図１２の縦断面右側面図に示すように、窓ステーＧ及び障子Ｃ、並びに連結アームユニットＦを取り付けることができる。
オペレータユニットＩの揺動アーム６と連結アームユニットＦの連結アーム７との連結は、前記のとおり、揺動アーム６の先端部６Ｂに連結アーム７の基端部７Ａをリベット等を用いて枢結することにより行う。

以上の説明においては、窓開閉装置が適用される開閉窓が縦すべり出し窓である場合を示したが、窓開閉装置が適用される開閉窓は、横すべり出し窓、片開き窓又は突出し窓等であってもよく、すなわち、窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開くものであればよい。
したがって、本発明の窓開閉装置は、それが適用される開閉窓の構成に応じて、下枠ではなく上枠や縦枠に取り付けられる。
窓開閉装置が縦枠に取り付けられる場合は、ウォームホイールは水平軸芯まわりに揺動し、ウォームホイールと一体で揺動する揺動アームは、室外方向垂直面内に延びる。

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

Ａ 縦すべり出し窓（開閉窓） Ｂ 窓枠
Ｃ 障子 Ｄ，Ｅ 取付部
Ｆ 障子側金具 Ｇ 窓ステー
Ｈ 目隠しカバー Ｉ オペレータユニット
ＩＤ 室内側 Ｊ 連結アームユニット
ＯＤ 室外側 Ｖ 垂直軸芯
１ 窓開閉装置 ２ 基体
２Ａ 開口部 ２Ｂ 螺孔
２Ｃ 支持孔 ２Ｄ 通孔
２Ｅ 取付孔 ３ 駆動軸
３Ａ 六角軸 ３Ｂ，３Ｃ 丸軸
４ ウォーム ５ ウォームホイール
５Ａ 歯部 ５Ｂ 中心孔
５Ｃ 通孔 ６ 揺動アーム
６Ａ 基端部 ６Ｂ 先端部
６Ｃ 中心孔 ６Ｄ 通孔
７ 連結アーム ７Ａ 基端部
７Ｂ 先端部 ８ オペレータハンドル
８Ａ 六角孔 ９ ガイド部材
９Ａ ねじ部 ９Ｂ 通孔
１０ ローレット付きシャフト １１ リベット
１２ 下枠 １２Ａ 開口部
１２Ｂ 螺孔 １３ 開口部カバー
１３Ａ 通孔（開口部） １４ 取付ねじ

Claims (2)

1. 窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開く開閉窓に用いる、前記障子を開閉する窓開閉装置において、
   前記窓開閉装置は、
   基体と、
   前記基体に支持されて略室内外方向に延びる、駆動軸と同軸のウォームと、
   前記ウォームに噛み合い、前記基体に支持されて垂直軸芯又は水平軸芯まわりに揺動するウォームホイールと、
   前記ウォームホイールと一体で揺動する、室外方向水平面内又は室外方向垂直面内に延びる揺動アームと、
   前記揺動アームと前記障子とを連結する連結アームと、
   前記駆動軸に取り付けるオペレータハンドルと、
   を含み、
   前記窓枠の取付部に対して、前記基体を室外側から取り付け可能な取付部を前記基体に備え、
   前記窓枠の取付部に前記基体の取付部を取り付けた状態で、前記基体は前記窓枠内に収容され、
   前記基体を前記窓枠に取り付けた状態で、前記オペレータハンドルは、室内側から前記駆動軸にワンタッチ操作で着脱できるとともに、
   前記オペレータハンドルを前記駆動軸から外した状態で、前記駆動軸まわりの開口部を塞ぐ目隠しカバーを備えてなることを特徴とする、
   窓開閉装置。
2. 窓枠に取り付けられた障子が室外側へ開く開閉窓であって、
   請求項１に記載の窓開閉装置を備えた開閉窓。
   

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