JPH0617574A - 窓開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電車の車両などに用いられるスライド式の窓
に好適に用いられ、自動的に窓を閉止することができ、
しかも手動で容易に窓を開閉することができる窓開閉装
置を提供することを目的とする。 【構成】 ケーブル4a、4bと、該ケーブルを巻き取り、
かつ送り出すためのプーリ３とギアドモータ６および減
速機７からなる、プーリ３を回転駆動するための駆動部
２と、駆動部２の出力部17に設けられた係合突起17b お
よびプーリ３の係合孔18b からなる伝達機構を有し、こ
の伝達機構が、出力部17からプーリ３へのみ回転力を伝
え、プーリ３から出力部17へは力が伝達されないように
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は窓開閉装置に関する。さ
らに詳しくは、たとえば電車の車体などに設けられる複
数個のスライド式窓の開閉操作を自動的かつ遠隔的に行
ない、しかも手動による開閉操作時に干渉することのな
い窓開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電車などの車体の外面を洗浄するばあ
い、車輌内部に水が侵入しないように全窓を閉止する必
要があるが、作業者が多数箇所の窓を閉めてまわるのは
きわめてやっかいであり、また長時間を要する作業であ
る。かかる問題を解消するために、各窓に閉窓用エアシ
リンダを備えた閉止装置を採用することによって全窓を
同時に閉止することが行なわれている。このようにエア
シリンダを採用すれば、シリンダ内のエアを放出してお
くことにより、電車の商業運転時に乗客は容易に手動操
作によって開窓および閉窓することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記エ
アシリンダ式閉止装置のばあい、エアシリンダ駆動用の
エアコンプレッサを各車輌ごとに、または複数車輌ごと
に備える必要がある。エアコンプレッサは重量が大き
く、また嵩張るため車輌への設置が困難である。また複
数車輌ごとにエアコンプレッサを備えるばあいはきわめ
てやっかいな車輌間の高圧空気配管の接続という設備お
よび作業が必要となる。

【０００４】しかも、最近は電車のドアの開閉装置がエ
アシリンダ式から電動式に変わってきているため、洗車
時のためだけに前述のごとく多くの問題を有するエアシ
リンダ式閉止装置を設置しておくことは車輌の製造コス
トの上昇につながる。一方電動による閉止装置はどうし
てもその自己拘束機能により、乗客が手動で開窓しよう
とするばあいに装置が干渉して開窓しえないという問題
が明らかであったため実現していなかった。

【０００５】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、電動により全窓同時に、かつ遠隔的に
閉窓または開窓することができ、しかも手動開閉操作時
にまったく干渉することがない窓開閉装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の窓開閉装置は、
スライド式窓に連結されて、スライド式窓を開閉するた
めの引きコントロールケーブルと、該コントロールケー
ブルの内索を巻き取りかつ送り出すためのプーリと、該
プーリを回転駆動するための駆動部と、該駆動部の駆動
力をプーリに伝達し、プーリ側からの回転力を駆動部側
には伝達しない伝達機構と、駆動部を任意ストロークだ
け回転させたあと、作動開始前の回転位置に戻すための
復帰手段とからなり、該伝達機構が前記駆動部の出力軸
に突設された実質的に扇形を呈する係合突起と、プーリ
に穿設された実質的に扇形を呈する係合孔とから構成さ
れ、係合孔の開き角度が窓の開閉ストロークに少なくと
も相当する角度だけ係合突起の開き角度より大きくさ
れ、前記出力軸が回転して係合突起の一端により前記係
合孔の一端を押すことによりプーリを回転させるように
構成されている。

【０００７】前記窓開閉装置において、前記窓が全閉お
よび（または）全開の位置に至ったときに、駆動部の作
動を停止させるためのリミットスイッチが、前記コント
ロールケーブルの導管の自軸方向の移動により作動させ
られるように配設されているのが好ましい。

【０００８】さらに、前記駆動部が前記復帰手段により
作動開始以前の回転位置に戻されたときに作動して駆動
部の作動を停止させるためのリミットスイッチと、前記
出力軸に設けられた、前記リミットスイッチを作動させ
るための作動部材とを有しているのが好ましい。

【０００９】加えて、前記コントロールケーブルの内索
が窓開閉アームを介して前記窓に連結されており、該窓
開閉アームが、その中央部が車体に揺動自在に枢支さ
れ、その一端に開操作用コントロールケーブルの内索の
一端が係止され、他端に閉操作用コントロールケーブル
の内索の一端が係止された第１アームと、該第１アーム
の中央部に第１アームと交差するように形成され、その
先端が窓の一端縁に摺動自在かつ当接するように連結さ
れた第２アームとから構成されているのが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明の窓開閉装置では、駆動部を回転させる
とその出力部に突設された係合突起がプーリの係合孔の
一端を押してプーリを窓の開方向または閉方向（以下、
閉方向で代表させる）に回転させる。それによりプーリ
はコントロールケーブルの内索を引いて窓の閉作動を行
なう。そして、全閉位置はもちろんのこと、所望の開度
で閉作動を停止させると復帰手段によって駆動部を逆回
転して、プーリを停止位置に残したまま閉作動開始前の
位置まで戻る。すなわち、プーリに穿設された係合孔
は、出力軸に突設された係合突起よりも窓のストローク
に対応する角度だけ大きく開かれているため、係合突起
は係合孔内を回転し、出力軸はプーリを動かすことなく
元の位置に戻れるのである。

【００１１】したがって、窓が全開以外のいかなる開度
位置にあっても、窓開閉装置と干渉せずに何ら支障なく
手動で開窓および閉窓することができる。

【００１２】

【実施例】つぎに添付図面を参照しながら本発明の窓開
閉装置を説明する。

【００１３】図１は本発明の窓開閉装置の一実施例を備
えた車輌の窓部分を模式的に示す斜視図、図２は図１に
おける窓開閉装置の正面図、図３は図２のIII-III 線断
面図、図４は本発明の窓開閉装置の伝達機構の構造を示
す斜視説明図、図５〜８は図１における窓開閉装置の作
動説明図、図９は本発明の窓開閉装置の制御回路の一実
施例を示す回路図である。

【００１４】図１において、窓Ｗはその両側部を上下方
向に延設されたレールＲに上下に移動可能に支持されて
おり、下方に設けられた袋状の収納部Ｓに収納されるよ
うになっている。具体的には、窓Ｗはその両側部に設け
られたスパイラルブレーキＮを介して、レールＲ内部に
設けられたバランススプリングＭに支持される。このバ
ランススプリングＭは窓Ｗの重量を相殺して開閉操作力
のバランスをとるものであり、スパイラルブレーキＮを
調節することにより、その張力が調整される。前記収納
部Ｓの内部の側壁には窓開閉装置１が取り付けられてい
る。

【００１５】窓開閉装置１は、駆動部２とプーリ３とコ
ントロールケーブル（以下、単にケーブルという）4a、
4bと窓開閉アーム５とから構成されている。

【００１６】駆動部２はギアドモータ６と減速機７とか
ら構成されている。減速機７の出力軸にはプーリ３が取
り付けられ、前記プーリ３は２本のケーブル4a、4bを介
して窓開閉アーム５と連結している。

【００１７】窓開閉アーム５は２つのアームすなわち第
１アーム5aと第２アーム5bとからなり、第１アーム5aは
両端にケーブル4a、4bがそれぞれ連結され、そして中間
位置で回転可能に支持されている。また第１アーム5aの
中間位置には第２アーム5bの一端が連結されている。第
２アーム5bの他端にはローラ９が回転可能に取り付けら
れており、前記ローラ９は窓Ｗの下部に設けられたケー
ス10内に摺動自在に包蔵されている。第１アーム5aおよ
び第２アーム5bが前記ケーブル4a、4bの引き操作によっ
て一体に揺動すれば、前記ローラ９が転動しながら窓Ｗ
の下部を押し上げ、または引き降ろして窓Ｗを上下に移
動させる。

【００１８】図２〜４には窓開閉装置１が詳細に示され
ている。図中、11はケーシングであり、駆動部２および
プーリ３が取り付けられている。

【００１９】まず駆動部２について説明する。

【００２０】前記ギアドモータ６は減速用歯車とモータ
とが一体化されたものであり、前記ギアドモータ６内部
で減速が行われるため出力軸であるウォーム12から低速
高トルクの駆動力がえられる。

【００２１】減速機７は、前記ウォーム12の歯と噛合す
るウォームホイール13と、ウォームホイール13に設けら
れた第１伝達軸14と、第１減速機部15と、第２減速機部
16と、出力部17とから構成されている。第１減速機部15
は前記第１伝達軸14に軸支された第１小ギア15a と、第
１小ギア15a と噛合する第１大ギア15b とからなり、１
段目の減速を行う。また、第２減速機部16は、前記第１
大ギア15b と同軸状に一体に形成された第２小ギア16a
と、第２小ギア16a と噛合する第２大ギア16bとからな
り、２段目の減速を行う。そして前記第２大ギア16b の
裏面には出力部17が設けられている。出力部17は前記第
２大ギア16b 裏面に同軸状に設けられた出力軸17a と、
出力軸17a の側部に一体に形成された扇形の係合突起17
b とから構成されている。以上の構成によって駆動部２
内のギアドモータ６で発生された駆動力は所望のトルク
と回転数に減速されて、出力軸17a に伝達される。

【００２２】そして前記出力部17にはプーリ３が回転自
在に取り付けられている。プーリ３の中央部分には前記
出力軸17a を取りつけるために丸孔18a が設けられてい
る。そしてその丸孔18a の側部には前記係合突起17b と
係合するための扇形の係合孔18b が連設されている。係
合孔18b の開き角は、扇形の係合突起17b の開き角より
窓のストロークに対応する角度だけ大きくされている。

【００２３】これにより出力部17がモータの駆動により
回転すると前記係合突起17b が係合孔18b の端部に係合
し、その結果出力部17とプーリ３とは一緒に回転する。

【００２４】また、本窓開閉装置１には、駆動部２を任
意のストロークだけ回転させたあと、作動開始前の回転
位置に戻すための復帰手段として後述の制御回路（図９
参照）が設けられている。ここで駆動部２の作動開始前
の回転位置とは、具体的には前記窓開閉装置１を作動さ
せる前の出力部17の係合突起17b の位置を示し、これを
ホームポジションとよぶ。たとえば、窓開閉装置の閉作
動を自動で行なうように設定するばあい、ホームポジシ
ョンは、図５に示される位置（窓Ｗの全開位置に対応す
る位置）に設定される。係合突起17b が窓Ｗの任意開度
位置からホームポジションに戻されるとき、プーリ３は
その係合孔18b が係合突起17b と係合しないため、窓の
全開位置から全閉位置に対応する角度まで自由に回転す
ることができる。

【００２５】したがって窓が全開以外のいかなる開度位
置にあっても窓開閉装置と干渉せずに何ら支障なく開窓
することができる。

【００２６】さらに前記係合突起17b がホームポジショ
ンに戻されたときに作動してモータの作動を停止させる
ためにホームポジション用リミットスイッチ19が設けら
れており、このリミットスイッチ19を作動させるための
作動部材20が出力部17に設けられている。作動部材20は
前記プーリ３と同軸状に設けられ、かつ係合突起17bを
嵌入するための扇形の嵌入孔21を有している。このた
め、モータ停止時に出力部17の係合突起17b がホームポ
ジションに復帰するときに、前記作動部材20は、係合突
起17b と係合したまま出力部17と一体に回転する。そし
て係合突起17b がちょうどホームポジションに復帰した
とき、作動部材20の外周面に設けられた突起22は、ホー
ムポジション用リミットスイッチ19の接触子23を押し下
げてモータを停止させる。

【００２７】また、前記作動部材20の外側には、同軸状
にカバー円板24が出力軸17a に貫入されるように設けら
れている。前記カバー円板24は作動部材20の表面にねじ
止めされており、作動部材20を出力軸17a のまわりに回
転自在に支持している。

【００２８】一方、プーリ３から送り出されるケーブル
4a、4bによって窓Ｗが全閉および全開位置に達したとき
にケーブルの導管41a 、41b のたわみ（伸び縮み）によ
って作動する閉側リミットスイッチ25a および開側リミ
ットスイッチ25b がケーシング11に取り付けられてい
る。そして各ケーブルの導管41a 、41b の端部に、それ
ぞれ前記リミットスイッチ25a 、25b を作動させるため
の蹴り子26a 、26b が取り付けられている。また、前記
導管41a 、41b のプーリ側端部には、その一端が前記蹴
り子26a 、26b にそれぞれ連結（または当接）し、他端
がケーシング11に固定されたブラケット27a 、27b にそ
れぞれ連結されたルーズスプリング28a 、28b が介在さ
せられている。

【００２９】これらのリミットスイッチ25a 、25b の作
動を説明する。たとえば窓Ｗが全閉位置で停止したと
き、閉側ケーブル4aの内索42a に大きな張力が加わり、
それに起因して導管41a がたるんでプーリ３側へ伸びて
くるので、蹴り子26a がリミットスイッチ25a から離れ
てそれを“ＯＮ”とする。その結果ギアドモータ６が回
転を停止する。そして出力部７をホームポジションに戻
し始めるとプーリ３に対する拘束力が解除されるため前
記内索42a はゆるみ、それによって導管41a は縮む（窓
開閉アーム５の方向に引かれる）と共にルーズスプリン
グ28a に押されるので再び閉側リミットスイッチ25a が
“ＯＦＦ”にされ、次回の自動閉窓操作に備えられる。

【００３０】つぎに叙上のごとく構成された窓開閉装置
１の作動を図５〜８を参照しながら説明する。なおここ
では作動の一例として自動閉作動のばあいをとりあげ
る。

【００３１】図５には、窓Ｗの全開位置におけるプーリ
３の係合孔18b と出力部17の係合突起17b との相対的な
位置関係が示されている。なおＯ₁ 、Ｏ₂ は係合突起17
b のホームポジション（全開位置）における両端の境界
を示し、Ｐ₁ 、Ｐ₂ は係合突起17b の両端縁を示し、Ｑ
₁ 、Ｑ₂ は係合孔18b の両端縁を示している。なお、プ
ーリ３が矢印Ａ方向に回転することによりケーブル4a、
4bは窓Ｗが閉止する方向に押し引きされる。

【００３２】まず、窓Ｗが全開位置にあり、出力部17が
ホームポジションにあるときは、係合突起17b の閉方向
端縁Ｐ₂ が係合孔18b の閉方向端縁Ｑ₂ に当接してい
る。このとき、手動で窓Ｗを閉方向に移動させるとケー
ブル4bの内索42b に引張られてプーリ３は出力部17と干
渉せずに全閉位置（図８）まで自在に回転しうる。

【００３３】つぎに、図６に示すようにモータを作動さ
せて窓Ｗを閉止するばあい、出力部17を矢印Ａ方向に回
転させて、係合突起17b の端縁Ｐ₂ を係合孔18b の端縁
Ｑ₂に係合させてプーリ３を回転させる。そしてケーブ
ル4aを引いて窓Ｗを閉める。

【００３４】そして図７に示すように閉窓途中で自動閉
操作を止めると、プーリ３でその位置に残して出力部17
のみが逆回転してホームポジションの位置に復帰する。
したがって、前述と同様に手動で窓Ｗを開閉することが
できる。このように、閉窓途中で出力部17を逆回転（つ
まり、ギアドモータ６を逆回転）させる機能については
図９を参照しつつ後で説明する。

【００３５】ついで、図８には、自動閉作動により窓Ｗ
を全閉したのち、出力部17がホームポジションに戻った
状態が示されている。窓Ｗを全閉の状態まで移動させた
とき前記閉側リミットスイッチ25a によりギアドモータ
６は停止させられ、引き続き逆回転して出力部17は前述
と同様にホームポジションの位置に戻される。また、こ
のときも図５〜７のばあいと同じように手動で自由に窓
を開放させうる（プーリｂが矢印Ｂ方向に回転させられ
る）ことが図８より明らかである。

【００３６】以上のようにして図５〜８からも明らかな
ようにギアドモータ６を作動させて、自動的に窓を閉止
させることができるとともに、ギアドモータ６の作動を
停止させたときには、手動で自由に窓Ｗを開放させるこ
とができる。

【００３７】叙上の窓開閉装置１の係合突起17b および
係合孔18b の開き角は、窓Ｗのストローク長や窓開閉ア
ーム５の長さによって適宜選定される。本実施例では係
合突起17b の開き角を100 °に設定し、係合される側の
係合孔18b の開き角を270 °に設定している。また、作
動部材20の嵌入孔19は、前記係合突起17b の開き角より
若干広くとる方が公差の点で好ましく、たとえば120 °
に設定するのが好ましい。

【００３８】叙上のごときギアドモータ６のON-OFF制御
はたとえば図９に示す制御回路により実現しうる。

【００３９】図９において、閉ボタンPBSF、開ボタンPB
SRは手を離せば自動復帰する押しボタンスイッチであ
る。またリレースイッチMF-a、MF-bは、切替リレーMFR
またはMFS のどちらか一方のコイルの励磁で切り替わる
ものである。

【００４０】まず、窓Ｗが全開の状態にあるときに閉ボ
タンPBSFを押すと、押し続けている間だけ、切替リレー
MC1 およびMCF が働いてMCF-a が閉じてモータＭが窓Ｗ
が閉まる方向に回転（正転）する。これにより図６に示
すようにプーリ３を回転させて窓Ｗの閉動作を行う。つ
ぎに任意開度で閉ボタンPBSFを離すと、前記MCF-a 、MC
R-b は開き、一方MCR-a およびMCF-b が閉じた状態にな
り、モータＭが逆回転するため、図７に示すように前記
出力部17はプーリ３をその位置に残して逆回転してホー
ムポジションに戻る。このとき、ホームポジション用リ
ミットスイッチ19が作動して切替リレーMCH が働き、そ
の結果、MCR-a およびMCF-a が同時に閉じた状態になり
短絡発電ブレーキが働くのでモータＭの作動は停止され
る。そして手動で自在に開閉操作しうるようになる。

【００４１】また、閉ボタンPBSFを押し続けることによ
り、窓Ｗが全閉の状態になったとき、リミットスイッチ
25a が開き、切替リレーMCF の作動を停止させる。この
ときMCF-a が開いてモータＭへの通電を切ってモータＭ
の作動を停止させる。

【００４２】また開窓動作を行うばあい、出力部17のホ
ームポジションを全閉相当位置にし、開側リミットスイ
ッチ25b に通電しておけば、同様に行うことができる。
すなわち、開ボタンPBSRを押すと、切替リレーMC2 およ
びMFS が働いて、MCR-a が閉じてモータＭが窓Ｗが開く
方向に回転（逆転）し、窓Ｗを開放させる。そして、閉
作動のばあいと同様にして出力部の自動復帰およびホー
ムポジション用リミットスイッチ19の作動によりギアド
モータ６の自動停止、さらに開側リミットスイッチ25b
の作動による全開位置でのギアドモータ６の自動停止を
同じ作用によって行うことができる。

【００４３】本実施例では、窓ガラスが上下に摺動する
窓をとりあげて説明したが、本発明は水平方向に摺動す
る窓についても適用可能であり、このばあい、前記揺腕
部を窓ガラスの側部へ配置すれば前記実施例と同様の作
用を奏することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明の窓開閉装置は、電車の車輌など
に用いられるスライド式の窓に好適に用いられ、全車輌
の窓を自動的に閉止することができ、しかも駆動部と干
渉することなく、並行して手動で容易に窓を開閉するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窓開閉装置の一実施例の概要を示す斜
視図である。

【図２】図１における窓開閉装置の正面図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】本発明の窓開閉装置における伝達手段の構造を
示す斜視分解説明図である。

【図５】図１における窓開閉装置の作動の説明図であ
る。

【図６】図における窓開閉装置の作動の説明図である。

【図７】図における窓開閉装置の作動の説明図である。

【図８】図における窓開閉装置の作動の説明図である。

【図９】本発明の窓開閉装置の制御回路の一実施例を示
す回路図である。

【符号の説明】

１ 窓開閉装置 ２ 駆動部 ３ プーリ 4a、4b ケーブル ５ 窓開閉アーム 5a 第１アーム 5b 第２アーム ６ ギアドモータ 17 出力部 17a 出力軸 17b 係合突起 18 取付孔 18a 丸孔 18b 係合孔 19 ホームポジション用リミットスイッチ 20 作動部材 22 突起 25a 閉側リミットスイッチ 25b 開側リミットスイッチ 27a、 27b ブラケット 28a、 28b ルーズスプリング Ｗ 窓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スライド式窓に連結されて、スライド式
   窓を開閉するための引きコントロールケーブルと、該コ
   ントロールケーブルの内索を巻き取りかつ送り出すため
   のプーリと、該プーリを回転駆動するための駆動部と、
   該駆動部の駆動力をプーリに伝達し、プーリ側からの回
   転力を駆動部側には伝達しない伝達機構と、駆動部を任
   意ストロークだけ回転させたあと、作動開始前の回転位
   置に戻すための復帰手段とからなり、該伝達機構が前記
   駆動部の出力軸に突設された実質的に扇形を呈する係合
   突起と、プーリに穿設された実質的に扇形を呈する係合
   孔とから構成され、係合孔の開き角度が窓の開閉ストロ
   ークに少なくとも相当する角度だけ係合突起の開き角度
   より大きくされ、前記出力軸が回転して係合突起の一端
   により前記係合孔の一端を押すことによりプーリを回転
   させるようにされてなる窓開閉装置。
2. 【請求項２】 前記窓が全閉および（または）全開の位
   置に至ったときに、駆動部の作動を停止させるためのリ
   ミットスイッチが、前記コントロールケーブルの導管の
   自軸方向の移動により作動させられるように配設されて
   なる請求項１記載の窓開閉装置。
3. 【請求項３】 前記駆動部が前記復帰手段により作動開
   始以前の回転位置に戻されたときに作動して駆動部の作
   動を停止させるためのリミットスイッチと、前記出力軸
   に設けられた、前記リミットスイッチを作動させるため
   の作動部材とを有してなる請求項１記載の窓開閉装置。
4. 【請求項４】 前記コントロールケーブルの内索が窓開
   閉アームを介して前記窓に連結されており、該窓開閉ア
   ームが、その中央部が車体に揺動自在に枢支され、その
   一端に開操作用コントロールケーブルの内索の一端が係
   止され、他端に閉操作用コントロールケーブルの内索の
   一端が係止された第１アームと、該第１アームの中央部
   に第１アームと交差するように形成され、その先端が窓
   の一端縁に摺動自在かつ当接するように連結された第２
   アームとから構成されてなる請求項１記載の窓開閉装
   置。