JP7206233B2

JP7206233B2 - 障子開閉装置及び建具

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Publication number: JP7206233B2
Application number: JP2020053247A
Authority: JP
Inventors: 貴雄田口; 慶太倉林
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: JP2021152301A

Description

本発明は、障子開閉装置及びこれを備える建具に関する。

従来、辷り出し窓等の建具において、窓（障子）を手動で開閉するオペレータハンドルの代わりに電動で障子を開閉する障子開閉装置を備える建具が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１がある。特許文献１には、手動ハンドルの代わりにカップリングを介して減速機付の電動モータが連結される着脱部を有する回転伝達軸、回転伝達軸の回転によって動かされて面材を開閉する開閉機構に連結された連結部材を備えた本体部等を有する障子開閉装置及びそれを備える建具が記載されている。

特開２００５－２５６３９５号公報

しかしながら、特許文献１の障子開閉装置は、オペレータハンドルの本体部を残し、カップリングを介して電動機が連結される構成であるため、障子開閉装置のサイズを小型化することが困難である。

そこで、カップリングを介さずに電動機を有する電動ユニットと、障子を開閉する開閉アームを直接接続する方法が考えられる。しかしながら、障子が開いた状態で強風等による強い外力を受けると、外力が障子の開閉アームから電動ユニットに直接伝達し、電動機が回転することで障子が開閉するおそれがある。耐風圧性能を向上させるために、電動ユニット内の力の伝達を規制する方法も考えられるが、電動ユニット内の歯車に過剰な負荷がかかるおそれもある。

本開示は上記に鑑みてなされたものであり、耐風圧性能を満足しつつ、電動ユニット内の歯車への過負荷の伝達を遮断でき、かつ、小型化が可能な障子開閉装置及びこれを備える建具を提供することを目的とする。

本開示は、建物の開口に固定される枠体と、前記枠体内に開閉可能に取り付けられる障子を開閉する障子開閉装置であって、電動機と、前記電動機の駆動力を前記障子に伝達する出力軸と、前記電動機の駆動力を前記出力軸に伝達するウォームギアと、を有する電動ユニットと、一端が前記出力軸に直接接続され、他端が前記障子に連結される開閉アームと、を備え、前記ウォームギアは、前記電動機のシャフトに配置されるウォームと、前記電動機と前記出力軸との間に配置され、前記ウォームに噛み合うウォームホイールとからなる障子開閉装置及びそれを備える建具に関する。

本開示の第１実施形態に係る建具を屋内側から見た正面図である。本開示の第１実施形態に係る建具を示す側面図である。本開示の第１実施形態に係る建具の下枠の周辺を示す拡大側面図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置を示す斜視図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置の周辺を示す平面図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置の周辺を示す平面図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置の周辺を示す底面図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置の制御ユニットの電気的な構成を示すブロック図である。本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置のウォームギアを示す平面図である。本開示の第２実施形態に係る障子開閉装置を示す斜視図である。本開示の第２実施形態に係る障子開閉装置の電動ユニットを示す底面図である。本開示の第２実施形態に係る障子開閉装置の開閉アームを示す平面図である。本開示の第２実施形態に係る障子開閉装置の電動ユニットの変形例を示す底面図である。本開示の第２実施形態に係る障子開閉装置の開閉アームの変形例を示す平面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、「見付方向」とは、建物に形成された開口に納められた建具における障子の面方向を意味し、「見込方向」とは、上記障子の厚み方向を意味する。

まず、本開示の第１実施形態に係る障子開閉装置４０が配置される建具１について説明する。本実施形態の建具１は、いわゆる横辷り出し窓である。図１に示すように、建具１は、枠体１０と、障子２０と、障子２０を開閉する障子開閉装置４０と、を備える。

枠体１０は、上枠１１と、下枠１２と、左右の縦枠１３，１４と、により矩形に枠組みされている。枠体１０は、建物の壁２の開口に固定される。枠体１０には、外開きの障子２０が開閉可能に取り付けられる。下枠１２には、障子開閉装置４０が配置される。

障子２０は、枠体１０内に開閉可能に取り付けられる。図２に示すように、障子２０は、枠体１０の屋外側に配置される。障子２０は、吊元側上框２１、戸先側下框２２、左右の縦框２３，２４により矩形に枠組みされた框体２５と、框体２５内に嵌め込まれて固定された面材としてのガラス２６と、を含んで構成される。障子２０は、吊元側上框２１に沿って左右方向に延びる回動軸２７を中心に回動することで開閉される。

図２に示すように、縦枠１３と縦框２３は、回動軸２７の近傍で細長い第１リンク３１を介して接続される。第１リンク３１は、その一端がピン３２により縦枠１３に回動可能に連結され、他端がピン３３により縦框２３に回動可能に連結される。即ち、第１リンク３１は、障子２０を支持しながら、障子２０の開閉動作に連動して回動する。

縦枠１４と縦框２４は、回動軸２７の近傍で細長い第２リンク３４を介して接続される。第２リンク３４は、その一端がピン３５によって縦枠１４に回動可能に連結され、他端がピン３６によって縦框２４に回動可能に連結される。即ち、第２リンクは、障子２０を支持しながら、障子２０の開閉動作に連動して回動する。

次に、障子開閉装置４０が配置される下枠１２及び戸先側下框２２の詳細な構成について図３を参照しながら説明する。なお、図３において、障子開閉装置４０の筐体４１、ケース４２７に収容された電動機４２１、出力軸４２２の一部は二点鎖線で示されている。

下枠１２の見込方向室内側端部には、中空部を有する下枠本体部１２０が形成される。下枠本体部１２０の室内側端部には、その上面から上方に立ち上がる立ち上がり部１２１が形成される。

立ち上がり部１２１の上端には、見込方向室外側に延出し、上下方向で下枠本体部１２０の上面に対向する延出片１２２が形成される。立ち上がり部１２１には、後述する障子開閉装置４０の突部４１４、４１５が嵌合する嵌合穴１２１ａが形成される。

下枠本体部１２０の室外側の上端には、パッキン１２４を嵌合する嵌合部１２３が形成される。パッキン１２４は室外側へ突出するように配置される。

図３に示すように、戸先側下框２２は、中空部を有する下框本体部２２０と、下框本体部２２０の上側に形成され、ガラス２６の端部が挟み込まれるガラス溝部２２１と、を備える。ガラス溝部２２１は、下框本体部２２０の室内側端部から上方に立ち上げる立ち上がり部２２２と、下框本体部２２０の室外側端部から上方に立ち上がる立ち上がり部２２３とから形成される。立ち上がり部２２２の室内側の見付面には、後述する支持部４３６ｃが固定される。

図３に示すように障子２０が閉じられた状態では、戸先側下框２２は、下框本体部２２０の見付面が枠体１０の嵌合部１２３に嵌合されたパッキン１２４に接触する。下框本体部２２０がパッキン１２４に接触している状態では、下枠本体部１２０と、立ち上がり部１２１と、延出片１２２と、障子２０との間に矩形の空間１２５が形成される。空間１２５には、障子２０を開閉する開閉アーム４３が配置される。

次に、第１実施形態に係る障子開閉装置４０について説明する。図４は障子開閉装置４０の筐体４１と電動ユニット４２と開閉アーム４３を示す斜視図である。図５は障子２０が閉じた状態の建具１に備わる障子開閉装置４０の周辺の平面図、図６は障子２０が開いた状態の建具１に備わる障子開閉装置４０の周辺の平面図、図７は障子２０が閉じた状態の建具１に備わる障子開閉装置４０の周辺の底面図である。なお、図４において筐体４１は二点鎖線で示されており、図５及び図６において筐体４１は二点鎖線で示されており、図７において枠体１０、筐体４１が二点鎖線で示されており、固定金具４４２の図示が省略されている。

図１から図３に示すように、障子開閉装置４０は、枠体１０の屋内側に配置される。具体的には、障子開閉装置４０は、下枠１２の立ち上がり部１２１の見付面に取り付けられる。障子開閉装置４０は、筐体４１と、電動ユニット４２と、開閉アーム４３と、電動ユニット４２と開閉アーム４３を支持する支持部材４４と、制御ユニット４５と、を主に備える。

筐体４１は、下枠１２の立ち上がり部１２１に取り付けられる内側ケース４１１と、内側ケース４１１の上部を覆うように取り付けられる上側ケース４１２と、内側ケース４１１の下部を覆うように取り付けられる下側ケース４１３とを含んで構成される。内側ケース４１１、上側ケース４１２、及び下側ケース４１３は互いに着脱可能である。

図３及び図４に示すように、内側ケース４１１は、立ち上がり部１２１の見付面と対向する面に左右方向に長い開口部４１１ａを有する。また、内側ケース４１１は、開口部４１１ａの左右方向の両側に室外側に突出する突部４１４、４１５が形成される。突部４１４、４１５が嵌合穴１２１ａに嵌合されることによって、障子開閉装置４０が下枠１２に固定される。これにより、障子開閉装置４０の筐体４１の内部空間と下枠１２の空間１２５とが連通する。

内側ケース４１１には、ＬＥＤレンズ４１６及びボタン４１７を支持する支持プレート４１８が配置される。ＬＥＤレンズ４１６及びボタン４１７は、筐体４１から室内側に一部が露出するように配置される。

図３に示すように、支持部材４４は、支持プレート４４１と、固定金具４４２と、を含んで構成される。

支持プレート４４１は、内側ケース４１１よりも上側に配置され、筐体４１の一部の空間を上下方向に区画する板状の部材である。支持プレート４４１には、上下方向に貫通する開口が形成される。

固定金具４４２は、支持プレート４４１の室外側の下部に配置され、支持プレート４４１と開閉アーム４３とを支持する。固定金具４４２は、突部４１４及び突部４１５にネジ止めされることで内側ケース４１１に固定される。

次に、電動ユニット４２について説明する。電動ユニット４２は、筐体４１の内側に配置され、開閉アーム４３を駆動する。電動ユニット４２は、電動機４２１と、減速機４２８と、出力軸４２２と、を含んで構成される。

電動機４２１は、障子開閉装置４０の駆動源である。図３や図５、図６に示すように、電動機４２１は支持プレート４４１の上面に配置される。電動機４２１は、回転駆動するシャフト４２１１を有する。

シャフト４２１１は、減速機４２８に接続され、回転駆動することによって減速機４２８に電動機４２１の駆動力を伝達する。シャフト４２１１には、その先端側の外周面を覆うように円筒状のウォーム４２１２が配置される。

ウォーム４２１２は、シャフト４２１１に固定されている。ウォーム４２１２は、その外周面にねじ状の溝４２１３を有する。ウォーム４２１２は、減速機４２８に接続され、減速機４２８に電動機４２１の駆動力を伝達する。

減速機４２８は、歯車の回転速度を減速することでトルクを増加して電動機４２１からの駆動力を出力軸４２２に伝達する装置である。減速機４２８は、少なくとも１つの歯車を含んで構成される。本実施形態では、減速機４２８は３つの多段歯車を含んで構成される。具体的には、大径歯車であるウォームホイール４２８２と小径歯車４２８３とを有する第１減速歯車４２８１と、大径歯車４２８５と小径歯車４２８６とを有する第２減速歯車４２８４と、大径歯車４２８８と小径歯車４２８９とを有する第３減速歯車４２８７を含んで構成される。

第１減速歯車４２８１のウォームホイール４２８２は、ウォーム４２１２と噛み合い１組のウォームギア４２９を構成する。

図４に示すように、ウォームホイール４２８２がウォーム４２１２と噛み合い、小径歯車４２８３が大径歯車４２８５と噛み合い、小径歯車４２８６が大径歯車４２８８と噛み合い、小径歯車４２８９が出力軸４２２の後述する伝達歯車４２５と噛み合っている。この構成により、電動機４２１からのトルクの増加した駆動力が出力軸４２２に伝達される。

図４に示すように、出力軸４２２は、棒状の軸部材４２３と、焼結軸受４２４と、伝達歯車４２５と、駆動歯車４２６と、ケース４２７を有する。図３に示すように、出力軸４２２は、支持プレート４４１を貫通し、上下方向に延びるように配置される。

図３に示すように、軸部材４２３は、支持プレート４４１に形成される開口に挿通される。具体的には、軸部材４２３は、支持プレート４４１の開口の内周面に固定された焼結軸受４２４に摺動自在に取り付けられる。

軸部材４２３における支持プレート４４１よりも上側には、伝達歯車４２５が形成される。伝達歯車４２５は、減速機４２８の小径歯車４２８９と噛み合っている。即ち、出力軸４２２の伝達歯車４２５には、減速機４２８を介して電動機４２１の駆動力が伝達される。軸部材４２３の下端には、その外周面に複数の歯４２６１を有する駆動歯車４２６が形成される。即ち、出力軸４２２はその先端に駆動歯車４２６を有する。

ケース４２７は、支持プレート４４１とともに、伝達歯車４２５と伝達歯車４２５に電動機４２１の駆動力を伝達する歯車と軸部材４２３の一部を収容する。

電動機４２１が駆動すると、伝達歯車４２５に駆動力が伝わり、軸部材４２３が回転する。このとき、伝達歯車４２５及び駆動歯車４２６は、その回転軸が鉛直方向を向くように回転する。

次に、開閉アーム４３について説明する。開閉アーム４３は、電動機４２１の駆動力を利用して障子２０を開閉する。図３に示すように、開閉アーム４３は、筐体４１の内部空間から空間１２５にわたって位置するように固定金具４４２に固定される。開閉アーム４３は、全体として細長い板状であり、第１アームプレート４３１と、第２アームプレート４３６と、を含んで構成される。開閉アーム４３は、一端に従動歯車４３２を有し、他端が障子２０に連結される。開閉アーム４３の一端は第１アームプレート４３１の一端に相当し、開閉アーム４３の他端は第２アームプレート４３６の他端に相当する。

第１アームプレート４３１は、細長い板状であり、その一端の上面に従動歯車４３２が配置される。従動歯車４３２は、円盤状であり、その周縁部に複数の歯４３２１が形成される。第１アームプレート４３１と従動歯車４３２は、円盤状のスペーサ４３３、４３４、及び軸状のピン４３５によって互いに移動しないように固定される。具体的には、第１アームプレート４３１と従動歯車４３２は、上側からスペーサ４３３、従動歯車４３２、第１アームプレート４３１、スペーサ４３４の順に積み重ねた状態で、ピン４３５を貫通させることによって固定される。従動歯車４３２は、その回転軸が鉛直方向を向くように配置される。即ち、従動歯車４３２の回転軸は、駆動歯車４２６の回転軸と略平行である。

第２アームプレート４３６は、細長い板状部材であり、第１アームプレート４３１の他端側にピン４３６ａによって回動可能に連結される。第２アームプレート４３６は、一端が係合部材５２に支持され、他端に支持部４３６ｃを有する。

係合部材５２は、下枠１２に固定された板状部材である。係合部材５２には、左右方向に延びる係合溝部５２１が形成される。第２アームプレート４３６の他端には、係合溝部５２１に係合されて案内され、かつ、回動軸として機能する突部４３６ｂが形成される。これにより、第２アームプレート４３６は、第１アームプレート４３１の移動に連動して左右方向にスライド移動可能であるとともに、戸先側下框２２に対して回動可能である。

支持部４３６ｃは、戸先側下框２２の立ち上がり部２２２の室内側の見付面に固定される。第２アームプレート４３６の他端は、ピン４３６ｄによって支持部４３６ｃに回動可能に連結される。

図３、図４、及び図７に示すように、開閉アーム４３の従動歯車４３２は、電動ユニット４２の駆動歯車４２６と噛み合う位置に配置される。即ち、開閉アーム４３の一端が出力軸４２２からの駆動力を伝達可能に出力軸４２２に直接接続される。この構成により、電動機４２１が駆動すると、減速機４２８を介して伝達歯車４２５に駆動力が伝わり、駆動歯車４２６が回転し、駆動歯車４２６と噛み合う従動歯車４３２が回転する。従動歯車４３２が回転すると、図５及び図６に示すように、第１アームプレート４３１の他端が室外側に移動するとともに、第２アームプレート４３６の他端が戸先側下框２２を室外側へ押すように移動し、第２アームプレート４３６の一端が係合溝部５２１をスライド移動して障子２０が開かれる。

本実施形態では、電動ユニット４２の出力軸４２２が障子２０を開閉する開閉アーム４３に直接接続されているので、障子開閉装置４０全体のサイズの小型化が可能である。また、開閉アーム４３の従動歯車４３２と電動ユニット４２の駆動歯車４２６が噛み合うので、開閉アーム４３の従動歯車４３２と電動ユニット４２の駆動歯車４２６の間にカップリング等の連結具を介在させる必要がない。よって、開閉アームの軸と電動ユニットの軸のズレが生じ難くなり、駆動力のロスを抑制でき、障子２０の開閉時における開閉音を低減できる。

次に、制御ユニット４５について図８を参照しながら説明する。制御ユニット４５は、受信部４５１と駆動制御部４５２とを含んで構成される。制御ユニット４５の配置は特に制限されず、例えば、障子開閉装置４０に内蔵しても、壁２に配置しても、枠体１０に配置してもよい。本実施形態では、制御ユニット４５は筐体４１に収容される。

受信部４５１は、電動ユニット４２に障子２０を開閉させるための駆動指令を受信するセンサである。駆動指令は、スマートフォン等のモバイル端末やリモコン等の操作機器７０から送信される。受信部４５１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や赤外線等からの信号を受信可能に構成される。

駆動制御部４５２は、受信部４５１が受信する駆動指令に基づいて、電動ユニット４２の駆動を制御するコンピュータである。具体的には、駆動制御部４５２は、電動機４２１に流す電流値を制御する。駆動制御部４５２には、筐体４１に収容される電源部４５３から電力が供給される。電源部４５３には、外部電源３に接続された電源ケーブル６０を介して電力が供給される。電源ケーブル６０は、一端に電源プラグ６１を有し、電源プラグ６１をコンセント（図示省略）に差し込むことで外部電源３に接続するものであってもよく、壁２内に配線され、壁２内で一端が外部電源３に接続する隠蔽配線であってもよい。

受信部４５１が障子２０を開く駆動指令を操作機器７０から受信すると、駆動制御部４５２が電動機４２１に電流を供給して電動機４２１のシャフト４２１１を所定の方向に回転させる。減速機４２８を介して駆動歯車４２６から従動歯車４３２へ駆動力が伝わり、開閉アーム４３によって障子２０が所定の位置まで開くと、電動機４２１を流れる電流値が上昇する。駆動制御部４５２は、電動機４２１の電流値の上昇によって障子２０が所定の位置まで開いたことを認識し、電動機４２１への電力の供給を停止する。

一方、受信部４５１が障子２０を閉じる駆動指令を操作機器７０から受信すると、駆動制御部４５２が電動機４２１に障子２０を開く場合と反対方向に流れる電流を供給して、障子２０を開く場合とは反対の方向にシャフト４２１１を回転させる。シャフト４２１１が回転すると、減速機４２８を介して駆動歯車４２６から従動歯車４３２へ駆動力が伝わり、開閉アーム４３によって障子２０が閉じ、電動機４２１を流れる電流値が上昇する。駆動制御部４５２は、電流値の上昇によって障子２０が閉じたことを認識し、電動機４２１への電流の供給を停止する。

次に、図９を参照しながら電動ユニット４２のウォームギア４２９の詳細について説明する。図９は、ウォームギア４２９の拡大平面図である。

ウォームギア４２９は、ウォーム４２１２からウォームホイール４２８２への回転を伝達するが、ウォームホイール４２８２からウォーム４２１２への回転の伝達を規制するセルフロック機能を有する。即ち、ウォームギア４２９は、シャフト４２１１の回転を小径歯車４２８３、第２減速歯車４２８４、及び第３減速歯車４２８７、出力軸４２２を介して開閉アーム４３に伝達するが、開閉アーム４３から出力軸４２２等を介してシャフト４２１１への回転の伝達を規制する。これにより、電動機４２１が静止している場合に、障子２０に外力が加わったとしても、所定以下の力であれば、障子２０から開閉アーム４３、出力軸４２２、及び減速機４２８を介して電動機４２１に伝達する力を規制できる。

ウォームギア４２９のセルフロック機能によって外力の伝達を規制できる範囲は、ウォーム４２１２の進み角γに応じて変化する。進み角γとは、図９に示すように、平面視においてシャフト４２１１の回転軸に対して直交する仮想線Ａに対して溝４２１３がなす角度である。

ウォーム４２１２の進み角γは、その角度が小さいほどウォームホイール４２８２からウォーム４２１２への回転の伝達をより規制でき、角度が大きいほどウォームホイール４２８２からウォーム４２１２への回転が伝達し易くなる。

本実施形態のウォーム４２１２の進み角γは、障子２０が受ける風圧を基準に調整されている。即ち、進み角γは、障子２０が受ける風圧が所定の値以下である場合に、ウォームホイール４２８２の回転がウォーム４２１２に伝達されず、障子２０が受ける風圧が所定の値を超える場合にウォームホイール４２８２の回転がウォーム４２１２に伝達されるように調整される。本実施形態では、障子２０が受ける風圧の値が１６００Ｐａ以下の場合にセルフロック機能を発揮させ、１６００Ｐａを超える場合にセルフロックが解除するように進み角γを調整したが、風圧の値は１６００Ｐａに限定されない。ウォームギア４２９のセルフロックが解除される風圧の値は、要求される障子２０の耐風圧性能に応じて選択できる。

セルフロック機能は、障子２０の力の電動機４２１への伝達を規制するという利点があるが、減速機４２８等の歯車が過負荷により破損するおそれもある。ウォームギア４２９によれば、障子２０が受ける風圧が１６００Ｐａまでであればセルフロックが発揮されるが、風圧１６００Ｐａを超える力が障子２０に加わるとセルフロックが解除される。セルフロックが解除されると、ウォームホイール４２８２の回転がウォーム４２１２に伝達可能になる。これにより、障子２０側からの外力によって減速機４２８等の歯車に回転が回転可能になり、障子２０から風圧１６００Ｐａを超える外力を受けても電動ユニット４２内の歯車等に加わる負荷を逃がすことができる。

ここで、障子２０から受ける外力による電動ユニット４２への過負荷を防ぐために、開閉アーム４３と、電動ユニット４２の出力軸４２２との間にトルクリミッタを用いる方法も考えられる。しかし、トルクリミッタを用いる方法では所定の設定値を超えると、開閉アーム４３と出力軸４２２間の力の伝達が解除されて、勢いよく障子２０が閉じるので安全性の面で改善の余地がある。本実施形態では、風圧１６００Ｐａを超える力が加わると、歯車の回転によって障子２０が閉じるので、障子２０が閉じる速度が制限され、安全性が向上する。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

本実施形態では、障子開閉装置４０を、電動機４２１のシャフト４２１１に配置されるウォーム４２１２と、ウォーム４２１２に噛み合うウォームホイール４２８２とからなるウォームギア４２９を備え、開閉アーム４３の一端が電動ユニット４２の出力軸４２２に直接接続される構成とした。これにより、電動ユニット４２が障子２０を開閉する開閉アーム４３に直接接続されているので、障子開閉装置４０全体のサイズの小型化が可能である。また、ウォームホイール４２８２からウォーム４２１２への回転の伝達を規制できるので、障子２０が風圧等による外力を受けても、開閉アーム４３から電動機４２１への外力の伝達を規制でき、障子の耐風圧性能を向上させることができる。さらに、所定の負荷がかかるとウォームギア４２９のセルフロックを解除する構成とすることで、電動ユニット４２内の歯車への負荷の伝達を解除できる。よって、障子開閉装置４０は、耐風圧性能を満足しつつ、減速機４２８の歯車やウォームギア４２９への過負荷の伝達を遮断でき、サイズの小型化が実現できる。

また、本実施形態では、ウォーム４２１２の進み角γを、障子２０が受ける風圧が１６００Ｐａ以下である場合にセルフロックが機能し、障子２０が受ける風圧が１６００Ｐａを超える場合にウォームホイール４２８２からウォーム４２１２に回転が伝達されるように設定した。これにより、１６００Ｐａまでの風圧に対応できる優れた耐風圧性能を備えつつ、１６００Ｐａの強風が障子２０に加わった場合にセルフロックを解除でき、電動ユニット４２内の歯車に過負荷が加わることを防ぎ、当該歯車を保護することができる。

本実施形態では、建具１を、電動機４２１のシャフト４２１１に配置されるウォーム４２１２と、ウォーム４２１２に噛み合うウォームホイール４２８２とからなるウォームギア４２９を備える障子開閉装置４０を有する構成とした。これにより、ウォームホイール４２８２からウォーム４２１２への回転の伝達を規制できるので、障子２０が風圧等による外力を受けても、障子２０から電動機４２１への外力の伝達を規制できる。よって、障子２０が開いた状態であっても、障子２０の耐風圧性能を向上させることができる。

次に、第２実施形態に係る障子開閉装置４０Ａについて説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図１０は障子開閉装置４０Ａの筐体４１と電動ユニット４２Ａと開閉アーム４３Ａを示す斜視図である。図１１は障子開閉装置４０Ａの周辺の底面図である。図１２は開閉アーム４３Ａの平面図である。なお、図１０において筐体４１は二点鎖線で示されており、図１１において筐体４１は二点鎖線で示されており、開閉アーム４３Ａ及び固定金具４４２の図示が省略されている。

障子開閉装置４０Ａは、筐体４１と、電動ユニット４２Ａと、開閉アーム４３Ａと、支持部材４４と、制御ユニット４５と、を主に備える。第２実施形態に係る障子開閉装置４０Ａは、電動ユニット４２Ａと開閉アーム４３Ａとの接続部分の構造が障子開閉装置４０と主に異なる。

電動ユニット４２Ａは、電動機４２１Ａと、減速機４２８と、出力軸４２２Ａと、を含んで構成される。

電動機４２１Ａは、電動機４２１と同様にウォーム４２１２が形成されたシャフト４２１１を有するが、障子２０を開く場合のシャフト４２１１の回転方向と、障子２０を閉じる場合のシャフト４２１１の回転方向が電動機４２１とは逆である。

図１０に示すように、出力軸４２２Ａは、棒状の軸部材４２３と、焼結軸受４２４と、伝達歯車４２５と、突起部４２６Ａと、ケース４２７を有する。

突起部４２６Ａは、軸部材４２３の下端から下方に延出する略円柱状の突起である。突起部４２６Ａは、図１０及び図１１に示すように、突起部４２６Ａは、その外周面の一部から突出し、軸方向に延びる凸部４２６２を有する。

開閉アーム４３Ａは、全体として細長い板状であり、第１アームプレート４３１Ａと、第２アームプレート４３６と、を含んで構成される。

第１アームプレート４３１Ａは、細長い板状であり、その一端の上面に円盤状の固定部材４３２Ａが配置される。第１アームプレート４３１Ａと固定部材４３２Ａは、円盤状のスペーサ４３３、４３４、及び軸状のピン４３７によって互いに移動しないように固定される。具体的には、第１アームプレート４３１Ａと固定部材４３２Ａは、上側からスペーサ４３３、固定部材４３２Ａ、第１アームプレート４３１Ａ、スペーサ４３４の順に積み重ねた状態で、ピン４３７を貫通させることによって固定される。

図１２に示すように、ピン４３７の上端には、出力軸４２２Ａの突起部４２６Ａが嵌合する嵌合穴４３７１が形成される。嵌合穴４３７１は、平面視で略円形状の穴であり、その内周面に突起部４２６Ａの凸部４２６２と嵌合可能な溝部４３７２を有する。障子開閉装置４０Ａは、突起部４２６Ａと嵌合穴４３７１とが嵌合することで、開閉アーム４３Ａの一端が電動ユニット４２の出力軸４２２Ａに直接接続される。このとき、突起部４２６Ａの外周面から突出する凸部４２６２と嵌合穴４３７１の内周面に形成された溝部４３７２とが嵌合するため、凸部４２６２が溝部４３７２を周方向に押し込みながら出力軸４２２Ａが回転できる。これにより、出力軸４２２Ａの回転を開閉アーム４３Ａにより確実に伝えることができる。

以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態では、建具１は、横辷り出しの開閉窓により構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、建具は、縦辷り出しにより構成されてもよい。

第２実施形態では、突起部４２６Ａが略円柱状であり、その外周面の一部から突出して軸方向に延びる凸部４２６２を有するように形成され、嵌合穴４３７１と突起部４２６Ａが嵌合可能に形成されるが、突起部４２６Ａと嵌合穴４３７１が嵌合可能であればその形状は特に限定されない。例えば、図１３及び図１４に示すように、突起部４２６Ｂ及び嵌合穴４３７３が断面視で略Ｄ字形状であってもよい。

第２実施形態では、出力軸４２２Ａの下端に突起部４２６Ａが形成され、開閉アーム４３Ａのピン４３７の上端に嵌合穴４３７１が形成されるが、出力軸４２２Ａの下端に嵌合穴を形成し、ピン４３７の上端に突起部を形成して、嵌合穴と突起部とが嵌合する構成としてもよい。

１建具
１０枠体
２０障子
４０障子開閉装置
４２電動ユニット
４３開閉アーム
４２１電動機
４２２出力軸
４２９ウォームギア
４２１１シャフト
４２１２ウォーム
４２８２ウォームホイール

Claims

建物の開口に固定される枠体と、前記枠体内に開閉可能に取り付けられる障子を開閉する障子開閉装置であって、
電動機と、前記電動機の駆動力を前記障子に伝達する出力軸と、前記電動機の駆動力を前記出力軸に伝達するウォームギアと、を有する電動ユニットと、
一端が前記出力軸に直接接続され、他端が前記障子に連結される開閉アームと、を備え、
前記ウォームギアは、前記電動機のシャフトに配置されるウォームと、前記電動機と前記出力軸との間に配置され、前記ウォームに噛み合うウォームホイールとからなり、
前記ウォームは、前記障子が受ける風圧が所定の値以下である場合に、前記ウォームホイールの回転が前記ウォームに伝達されず、前記障子が受ける風圧が所定の値を超える場合に前記ウォームホイールの回転が前記ウォームに伝達される進み角を有する障子開閉装置。
請求項１に記載の障子開閉装置を備える建具。