JPH0633181Y2 - 揺動開閉窓の開閉駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、建物に取り付けられる窓枠の一辺に軸支した
障子を、窓枠との間に連結したリンクアームの揺動によ
つて開閉するようにした揺動開閉窓の開閉駆動装置に関
し、特に、障子を開閉駆動するための機構をユニツト化
して簡単に組み付けることができるようにした揺動開閉
窓の開閉駆動装置に関する。

従来の技術及び考案が解決しようとする問題点 天窓や排煙窓として用いられる揺動開閉窓の開閉駆動装
置としては、窓枠とその一辺に軸支した障子との間にリ
ンクアームを連結して、ばね力によりリンクアームを障
子が開窓方向に揺動するように付勢するとともに、窓枠
と障子との間にワイヤロープを緊張状態に配索してその
一端を壁面等の手の届く位置に設けた巻取りドラムに巻
き付け、スイツチの操作によるモータの駆動または手動
のハンドル操作により、ワイヤロープを巻取りドラムか
ら繰り出すことにより付勢力に従つて障子を開窓方向に
揺動させ、ワイヤロープを巻取りドラムに巻き取ること
により付勢力に抗して障子を閉窓方向に揺動させるよう
にしたものが一般的であるが、このような装置は、現場
において、ワイヤロープを配索したり巻取りドラムを取
り付ける作業を必要として、現場の施工が煩雑で長期間
を要するという欠点があった。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記問題点を解決するための手段として、窓
枠の一辺に障子の一辺を軸支してその障子の揺動により
開閉するようにした窓の窓枠の一辺と対応する他辺に、
基板に、偏心軸を連設した駆動軸をその基板に固定した
モータの駆動による回転を可能に支持するとともに、互
いに噛み合う一対の外歯歯車と内歯歯車の一方を駆動軸
と同心に固定し、その一対の歯車の他方を偏心軸に同心
に、かつ、回転自由に支持し、その他方の歯車にリンク
アームの基端部を固定してなる駆動ユニツトを、そのリ
ンクアームが他辺と平行な平面内で揺動するように取り
付け、そのリンクアームを自在継手を含むリンク機構を
介して障子の一辺と対応する他辺に連結した構成とし
た。

考案の作用及び効果 本考案は上記構成になり、駆動ユニツトのモータを制御
装置を介して電源に接続することによって作動可能な状
態となり、モータの駆動により駆動軸を回転させると、
その偏心軸が駆動軸を中心に公転するのにともなつて、
偏心軸に支持された他方の歯車が、駆動軸と同心に固定
された一方の歯車との噛み合いにより、駆動軸回りに公
転しつつ偏心軸回りに自転し、これと同時に、この他方
の歯車に固設されたリンクアームが、その基端部を駆動
軸回りに公転させつつ偏心軸回りに自転させることによ
り、全体として基端部を略中心として窓枠の他辺と平行
な平面内で揺動し、これにともない、リンク機構がその
自在継手によりリンクアームの揺動面に対して次第に傾
斜する面内で移動しつつ、障子がその窓枠に軸支した一
辺を中心として開窓方向または閉窓方向に揺動し、モー
タを停止すると、両歯車の噛み合いにより、リンクアー
ムの揺動が阻止されて障子の位置と姿勢がロツクされる
ため、開窓状態においては、窓板が風で煽られてガタつ
くのが防止され、閉窓状態においては、施錠装置を取り
付けなくても障子が外部から無理に開けられないように
ロツクされるのであつて、障子を開閉駆動するための駆
動機構を駆動ユニツトとして一体にまとめたから、現場
においては、その基板を窓枠に固定してリンクアームと
障子の間にリンク機構を連結するとともに、モータを制
御装置及び電源に接続するための電気配線を行うだけで
よく、従来のようにワイヤロープの配索や巻取りドラム
の取付け等の手間のかかる作業が不要となって組み付け
作業を簡単に行うことができ、また、駆動ユニツトを窓
枠の障子を軸支した一辺と対応する他辺に取り付けたか
ら、一基の駆動ユニツトによって障子を安定して支持す
ることができるのであつて、窓枠に障子を軸支した一辺
の両側の二辺の内側面に二基の駆動ユニツトを、また
は、駆動ユニツトと駆動ユニツトからモータを除去した
従動ユニツトとを取り付けることによつて障子をその両
側で支持する場合に比べると、コストを低く抑えること
ができるとともに、ユニツトが窓枠内に突き出す面積が
小さくなつて開口面積を広くすることができ、さらに、
両ユニツトのリンクアームを同じ角度で揺動させるため
にリンクアーム間に障子の中央を横切つて差し渡される
連結棒が不要であつて、美観と開放感が損なわれること
がないという効果がある。

実施例 以下、本考案を天窓に適用した一実施例を第１図乃至第
４図に基づいて説明する。

図において、１は、建物の屋上面に透設した図示しない
開口に取り付けられた方形の窓枠であつて、その一辺１
ａに、ガラス板３を嵌着した方形の障子２がその一辺２
ａを図示しない蝶番で連結することにより、上方への揺
動自由に支持されており、窓枠１の障子２を支持した一
辺１ａと対応する他辺１ｂに、障子２を開閉駆動するた
めの駆動ユニツト５が固定されている。

この駆動ユニツト５は、第２図乃至第４図に示すよう
に、互いに平行に狭い間隔を空けて固定された基板１０
と挟持板１１に、一端部に径の大きい偏心軸部１３を一
体に形成した水平方向の駆動軸１２が、挟持板１１の貫
通孔１４を貫通して、その偏心軸部１３を基板１０と挟
持板１１との間隙に嵌装するとともに、偏心軸部１３の
端面に駆動軸１２と同心に突成したジヤーナル１５を基
板１０の軸受け孔１６に嵌入することによつて回転自由
に、かつ、軸線方向の抜け不能に支持され、挟持板１１
に、互いに広い間隔を空けた一対の支持板１７、１７が
その一方１７ａを密着させて固定されて、駆動軸１２の
両支持板１７、１７間に突出した他端のセレーシヨン軸
部１８に嵌着した大径の歯車１９が、両支持板１７、１
７の間に回転自由に支持した出力伝達軸２０の小径の歯
車２１と噛み合い、この出力伝達軸２０に、外周にかさ
歯車２３と大径の歯車２４を形成した出力伝達歯車２５
が、過負荷遮断クラツチ２８を介して常には一体に回転
し得るように嵌装されて、その大径の歯車２４が、両支
持板１７、１７間に支持した中間歯車３０の小径の歯車
３１と噛み合い、この中間歯車３０の大径の歯車３２
が、他方の支持板１７ｂに固定した可逆モータ３４の出
力軸３５に固着した小歯車３６と噛み合つており、可逆
モータ３４を駆動すると、その出力軸３５の回転力が減
速されて出力伝達歯車２５に伝達され、常には、過負荷
遮断クラツチ２８の出力伝達歯車２５の端面の凹部３７
に装着した板ばね３８の内側に回曲した両端の平坦部３
９、３９が、板ばね３８の弾力によつて、出力伝達軸２
０に固着した筒体４０の外周の一対の平行な平坦面４
１、４１を挟圧することにより、出力伝達歯車２５の回
転力が出力伝達軸２０に伝達されて駆動軸１２が低速で
回転するようになつているとともに、駆動軸１２及び出
力伝達軸２０の回転が阻止されて一定以上の負荷が作用
すると、第４図に鎖線で示すように、板ばね３８の両平
坦部３９、３９がその弾力に抗して間隔を広げつつ出力
伝達歯車２５が出力伝達軸２０に対して回転することに
より可逆モータ３４の出力軸３５及び中間歯車３０が空
転して、出力伝達軸２０及び駆動軸１２への回転力の伝
達が遮断されるようになつている。

また、一方の支持板１７ａに突成したブラケツト４４
に、上端部にかさ歯車４５を形成した鉛直方向の回転軸
４６が支持されて、そのかさ歯車４５が出力伝達歯車２
５のかさ歯車２３と噛み合つていて、回転軸４６の下端
部に形成した引掛環４７に図示しない長い操作棒の先端
の鉤部を引つ掛けて、操作棒をその基端部のハンドルの
手動操作で回転させることによつて引掛環４７及び回転
軸４６を回転させると、かさ歯車４５、２３同士の噛み
合いにより、その回転力が、可逆モータ３４の場合と同
様に、過負荷遮断クラツチ２８を介して、常には駆動軸
１２に伝達され、過負荷の作用により伝達が遮断される
ようになつている。

駆動軸１２を支持した挟持板１１と基板１０の間隙に
は、その間隙よりも厚さの薄い内歯歯車５０が、駆動軸
１２と同心に基板１０に密着させて固定されているとと
もに、内歯歯車５０に、歯数が内歯歯車５０よりも一個
乃至数個少ない外歯歯車５１が、駆動軸１２の偏心軸部
１３に同心に、かつ、相対的回転自由に嵌装されて、こ
の外歯歯車５１の外周に一体に形成したリンクアーム５
２が、基板１０と挟持板１１の間から側方に突出してお
り、駆動軸１２が第３図の時計方向に回転すると、偏心
軸部１３が駆動軸１２の軸心Ｏを中心に同方向に公転す
るのにともなつて、外歯歯車５１が、内歯歯車５０との
噛み合いにより、駆動軸１２の軸心Ｏを中心に時計方向
に小さい半径で公転しつつ偏心軸部１３の軸心Ｐを中心
に反時計方向に自転して、これにより、外歯歯車５１に
突成したリンクアーム５２が駆動軸１２を略中心として
反時計方向に揺動してその揺動端が下向きに移動するよ
うになつているとともに、駆動軸１２が同図の反時計方
向に回転すると、上記とは逆に、リンクアーム５２が時
計方向に揺動して揺動端が上向きに移動するようになつ
ており、また、駆動軸１２の回転が停止すると、外歯歯
車５１の公転と自転が停止してリンクアーム５２の揺動
が停止して、リンクアーム５２にこれを揺動させようと
する外力が作用しても、外歯歯車５１が内歯歯車５０に
噛み合つていることからリンクアーム５２が揺動するこ
となく停止位置にロツクされるようになつている。

上記の駆動ユニツト５は、その基板１０を図示しないボ
ルトとナツトで窓枠１の他辺１ｂの内周面に固定するこ
とによつて、リンクアーム５２が他辺１ｂと平行な鉛直
面内で上下方向に揺動し、かつ、手動操作用の回転軸４
６が鉛直方向下向きに突出する姿勢で取り付けられてお
り、また、そのリンクアーム５２の揺動端には、保持体
５６の球形凹部５７内に連結体５８の球形頭部５９を回
転自由に嵌装したボールジヨイント６０の保持体５６を
リンクバー６１の上下両端部に取り付けてなるリンク機
構６３が、その下端側のボールジヨイント６０の連結体
５８の突出した軸部６４を固着することによつて、軸部
６４回りの相対的回転自由に、かつ、リンクアーム５２
の揺動面に対する傾動自由に連結されているとともに、
障子２の揺動端となる他辺２ｂの中央部には、リンク機
構６３の上端部が、そのボールジヨイント６０の連結体
５８の軸部６４に固着したブラケツト６６を固定するこ
とによつて、軸部６４回りの相対的回転自由に、かつ、
障子２に対する相対的傾動自由に連結されて、これによ
り、障子２がリンクアーム５２に支持された状態で連結
されている。

本実施例は上記構成になり、駆動ユニツト５の可逆モー
タ３４を、屋内側の壁面の手の届く位置に埋設されて商
用交流電源に接続された図示しない制御装置に接続する
ことによつて、作動可能な状態となり、窓を開放する際
には、制御装置のスイツチの操作により可逆モータ３４
を駆動して駆動軸１２を回転させると、リンクアーム５
２が鉛直面内で上方に揺動するのにともない、リンク機
構６３のリンクバー６１がリンクアーム５２に対して略
水平な軸線回りに僅かに回転するとともに鉛直面に対し
て僅かに傾倒しながら障子２を押し上げることによつ
て、窓の開度が大きくなり、任意の開度で可逆モータ３
４の駆動を停止して駆動軸１２の回転を停止すると、外
歯歯車５１と内歯歯車５０との噛み合いによりリンクア
ーム５２が揺動不能にロツクされることから、障子２
が、強い風が吹いても煽られてガタつきを生じることな
く一定の開度に保持され、また、閉窓する際には、スイ
ツチの切り換えにより可逆モータ３４を上記と逆向きに
駆動すると、リンクアーム５２が下方に揺動するのにと
もない、リンクバー６１がリンクアーム５２に対して僅
かに回転するとともに起立方向に姿勢を変えつつ、障子
２が水平となるように揺動し、障子２が窓枠１に当接す
ることによつてリンクアーム５２の揺動及び駆動軸１２
の回転が阻止されると、過負荷遮断クラツチ２８におい
て可逆モータ３４の回転力の伝達が遮断されて出力軸３
５が空転することにより、出力軸３５から駆動軸１２の
間に噛み合わされた各歯車が損傷したり、可逆モータ３
４に過電流が流れて焼損したりするのが防止されるので
あり、回転力の伝達が遮断されたことが可逆モータ３４
に流れる電流値の変化などによつて検知されて、自動的
に、または、操作者が電源を切ることによつて可逆モー
タ３４の駆動が停止すると、外歯歯車５１と内歯歯車５
０との噛み合いによりリンクアーム５２の揺動がロツク
されることから、障子２を手で開けることができなくな
り、施錠装置を取り付けなくても閉窓状態にロツクされ
る。

また、停電時や可逆モータ３４の故障時には、図示しな
い操作棒を回転軸４６の引掛環４７に引つ掛けて回転軸
４６を回転させることによつて駆動軸１２を駆動する
と、上記と同様に窓の開閉を行うことができるのであ
り、この場合にも、閉窓時に障子２が窓枠１に当接する
と、過負荷遮断クラツチ２８において出力伝達歯車２５
の出力伝達軸２０への回転力の伝達が遮断されるから、
回転軸４６が回転し続けても、出力伝達軸２０の歯車２
２や駆動軸１２の歯車１９が損傷するのが防止される。

本実施例においては、内歯歯車５０を基板１０に固定す
るとともに、外歯歯車５１にリンクアーム５２を形成す
るようにしたが、これとは逆に、外歯歯車５１を基板１
０に固定し、内歯歯車５０にリンクアームを形成するよ
うにしてもよい。

なお、本実施例においては、リンクアーム５４の上下揺
動に伴ない、リンクバー６１及びブラケツト６６を介し
て障子２を横方向に押す力が作用するため、図示しない
蝶番を強固な構成にする必要があるが、第５図に示す変
形例においては、障子２の揺動端となる他辺２ｂの内側
に開溝７４を有するガイド７３を固定し、そのガイド７
３に緊密に嵌合する大径部７１、７１を両端に形成した
摺動体７０にリンクバー６１の先端部が開溝７４を通し
て結合されていて、リンクアーム５２の上下揺動に伴な
つて摺動体７０がガイド７３内を摺動するため、障子２
に横方向の荷重がほとんど作用せず、したがつて、蝶番
をそれほど強固な構造にしなくても障子２が円滑に昇降
する利点がある。

本考案は、上記各実施例において説明したような天窓の
他に、建物の壁面の高所に設けられる排煙窓などの他の
揺動開閉窓にも適用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示し、第１図は一部切欠
外観斜視図、第２図はその駆動ユニツトの構造をあらわ
す断面図、第３図はその外歯歯車と内歯歯車の噛み合い
をあらわす正面図、第４図はその過負荷遮断クラツチの
構造をあらわす断面図、第５図は本考案の変形例の一部
の斜視図である。 １：窓枠、１ａ：（窓枠の）一辺、１ｂ：（窓枠の）他
辺、２：障子、２ａ：（障子の）一辺、２ｂ：（障子
の）他辺、５：駆動ユニツト、１０：基板、１２：駆動
軸、１３：偏心軸部、３４：可逆モータ、５０：内歯歯
車、５１：外歯歯車、５２：リンクアーム、６０：ボー
ルジヨイント、６３：リンク機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】窓枠の一辺に障子の一辺を軸支して該障子
   の揺動により開閉するようにした窓の前記窓枠の前記一
   辺と対応する他辺に、基板に、偏心軸を連設した駆動軸
   を該基板に固定したモータの駆動による回転を可能に支
   持するとともに、互いに噛み合う一対の外歯歯車と内歯
   歯車の一方を前記駆動軸と同心に固定し、該一対の歯車
   の他方を前記偏心軸に同心に、かつ、回転自由に支持
   し、該他方の歯車にリンクアームの基端部を固定してな
   る駆動ユニツトを、該リンクアームが前記他辺と平行な
   平面内で揺動するように取り付け、該リンクアームを自
   在継手を含むリンク機構を介して前記障子の前記一辺と
   対応する他辺に連結したことを特徴とする揺動開閉窓の
   開閉駆動装置