JPH10292727A - 操作力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドル９の回転操作力を損失することなく
外開き窓２に伝達でき、しかもフレキシブルに振れる角
度θの大きい外開き窓遠隔開放装置を提供する。 【解決手段】 円管形状の雌ねじ型シリンダー１３の内
周に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ型ピストンロ
ッド１２を、コイルプリング１４および連結体１５で構
成した。これにより、ハンドル９を回すことにより開放
方向または閉鎖方向に回転操作力を連結体１５に与える
ことにより雄ねじ型ピストンロッド１２が回転する。そ
れによって、雄ねじ型ピストンロッド１２の回転に伴っ
て雌ねじ型シリンダー１３が往復方向に移動する際に、
コイルスプリング１４がフレキシブルに振れることによ
り、外開き窓２がその回動軌跡に沿って揺動して窓枠の
開口を開放または閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作力を伝達する
操作力伝達装置に関するもので、特に一端または中央部
が枠体に枢着された窓、扉やドア等の閉鎖体を遠隔操作
によって操作力を伝達することにより枠体に形成された
開口を開放および閉鎖する閉鎖体遠隔開放装置に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平８−２５４０６８号公
報においては、一端が窓枠に枢着され、窓枠に形成され
る開口を開放および閉鎖するための開閉窓と、使用者に
より回転操作されるハンドルを有する遠隔操作装置と、
ハンドルの回転操作力を開閉窓に伝える操作力伝達装置
とを備えた窓遠隔開閉装置が提案されている。

【０００３】この窓遠隔開閉装置の操作力伝達装置は、
ハンドルの回転操作力が伝達される複数本の伝達パイプ
と、これらの伝達パイプの回転方向を転向して伝達する
転向ボックスと、この転向ボックスに駆動連結された雄
ねじ部材と、この雄ねじ部材と螺合する雌ねじ部材を有
し、雄ねじ部材が回転することにより窓を開放または閉
鎖する方向に変位させる管状部材とから構成されてい
る。そして、転向ボックスは、窓が所定の回動軌跡を持
って開放または閉鎖するようにするために、窓枠に固定
された取付金具に回動自在に支持されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の窓遠
隔開閉装置では、転向ボックスが回動自在に取付金具に
支持されているので、使用者がハンドルを回転操作した
際に、本来は全ての回転操作力が雄ねじ部材に伝達され
るべきものが、転向ボックスを回転させる方向にも伝わ
ってしまう。これにより、使用者は、回転操作力の損失
分だけ余計に操作しなければならなかった。

【０００５】そこで、上記の損失を防ぐことを目的とし
て、パイプと窓とのジョイント部分に遊びを持たせるこ
とが考えられる。ところが、これでは窓とパイプとの間
でガタつきが生じてしまうので、窓により開口を完全に
開放できなかったり、窓により開口を完全に閉鎖できな
かったりするという不具合が生じてしまう。

【０００６】そこで、上記の損失と窓のガタつきを防止
する目的で、図４および図５に示したように、転向ボッ
クス１０１の回動軸１０２とパイプ１０３内を摺動する
雄ねじ部材１０４とのジョイント部分をユニバーサルジ
ョイント１０５、あるいはカップリング１０６に変更す
ることが考えられる。ところが、従来の技術において
は、窓を少しだけ開くのには利用性大であるが、ジョイ
ント部分はフレキシブルに振れる角度θ（例えば１０°
前後）が小さく、窓を大きく開放するような窓遠隔開閉
装置には採用できなかった。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、損失をすることなく操
作力を伝達でき、しかもフレキシブルに振れる角度の大
きい操作力伝達装置を提供することにある。また、窓や
扉等の閉鎖体と雌ねじ部材との間のガタつきを防止する
ことのできる操作力伝達装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、操作力を発生する操作力発生手段と、内部が中空の
雌ねじ部材、およびこの雌ねじ部材の内周に嵌め合わさ
れる雄ねじ部材を有し、前記操作力発生手段から操作力
が前記雄ねじ部材に伝達されて回転することにより、前
記雌ねじ部材を前記雄ねじ部材に対して往復方向に変位
させる操作力伝達手段とを備え、前記雄ねじ部材または
前記雌ねじ部材の少なくとも一方のねじ部材が、少なく
とも延長方向に対して直交する方向に弾性変形が可能な
ばね材料により製造されていることを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記雄ねじ部材
に、軸方向に向けて螺旋状に巻回され、少なくとも軸方
向に対して直交する径方向に弾性変形が可能なコイルス
プリングと、前記操作力発生手段の出力部と前記コイル
スプリングの端末部とを連結する連結体とを設け、前記
コイルスプリングの端末部に、内側に折り返された回転
止め部を設け、前記連結体に、前記回転止め部が嵌め込
まれる凹部を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記操作力発生
手段として、使用者の操作によって回転操作力を発生す
る遠隔操作手段、およびこの遠隔操作手段からの回転操
作力の入力方向と異なる方向に回転操作力を出力して前
記雄ねじ部材を動かす転向手段を設け、前記転向手段
が、固定部材に固定されていることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、開口を形成する
枠体と、この枠体に対して変位可能に支持され、変位す
ることにより前記開口を開放および閉鎖する窓や扉等の
閉鎖体とを備え、前記雌ねじ部材の先端部が、前記閉鎖
体に揺動自在に支持されていることを特徴とする。

【００１２】

【作用および発明の効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、雄ねじ部材または雌ねじ部材の少なくとも一方のね
じ部材が、少なくとも延長方向に対して直交する方向に
弾性変形が可能なばね材料により製造されていることに
より、少なくとも一方のねじ部材が延長方向に対して直
交する方向にフレキシブルに振れる。それによって、操
作力発生手段で発生した操作力が損失することなく、雄
ねじ部材に伝達されて、雄ねじ部材が回転することによ
り、雌ねじ部材を雄ねじ部材に対して往復方向に変位さ
せることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、軸方向に
向けて螺旋状に巻回されたコイルスプリングが少なくと
も軸方向に対して直交する径方向にフレキシブルに振れ
る。また、コイルスプリングの端末部に設けられた回転
止め部が、連結体に設けた凹部に嵌め込まれた状態で、
コイルスプリングの端末部が連結体に固定されているの
で、連結体からコイルスプリングに回転力が伝達される
際に連結体が空転することはなく、操作力発生手段で発
生した操作力が損失することなく、コイルスプリングに
伝達される。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、遠隔操作
手段からの回転操作力の入力方向と異なる方向に回転操
作力を出力して雄ねじ部材を動かす転向手段を、固定部
材に固定することにより、転向手段を回動自在に支持す
る技術に対して、遠隔操作手段で発生した回転操作力を
損失することなく、雄ねじ部材に伝達することができ
る。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、窓や扉等
の閉鎖体と雌ねじ部材との結合部分に遊びを設けること
なく、閉鎖体に揺動自在に雌ねじ部材を取り付けること
により、閉鎖体と雌ねじ部材との間のガタが小さくなる
ので、閉鎖体によって枠体に形成される開口を完全に開
放することができ、且つ閉鎖体によって開口を完全に閉
鎖することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態の構成〕図１および図２は本発明の第１
実施形態を示したもので、図１は外開き窓遠隔開放装置
の全体構成を示した図で、図２は外開き窓遠隔開放装置
の主要構成を示した図である。

【００１７】本実施形態の外開き窓遠隔開放装置は、建
築物に取り付けられる窓枠（図示せず）と、この窓枠に
形成される開口を開閉する外開き窓２と、この外開き窓
２を開放する方向および閉鎖する方向に遠隔操作する操
作力発生装置３と、この操作力発生装置３で発生する回
転操作力を外開き窓２に伝達させる操作力伝達装置４と
を備えている。

【００１８】窓枠は、本発明の枠体に相当する部品で、
建築物の屋内と屋外とを区画する外側壁に形成された開
口部に嵌め込まれている。外開き窓２は、本発明の閉鎖
体に相当する部品で、上下の框と左右の框とからなる方
形形状の枠体、およびこの枠体により形成される開口に
嵌め込まれたガラス板等から構成される障子であって、
図示しない蝶番によって窓枠に揺動（回動）自在に支持
されている。そして、外開き窓２の框の屋内側面には、
操作力伝達装置４を結合するためのＬ字形状の結合用ス
テイ６が締結具７ａを用いて締め付け固定されている。

【００１９】操作力発生装置３は、本発明の操作力発生
手段に相当するもので、外側壁等の固定部材に締結具７
ｂを用いて締め付け固定された転向ボックス（本発明の
転向手段に相当する）８と、この転向ボックス８内に収
容された転向機構（図示せず）に回転操作力を与えるハ
ンドル（本発明の遠隔操作手段に相当する）９とを備え
ている。なお、転向機構は、ハンドル９に締結具１０を
用いて締め付け固定された入力軸（図示せず）と、この
入力軸から伝達される回転操作力の加わる方向を略直交
する方向に転向するためのねじ式転向装置（図示せず）
と、このねじ式転向装置で転向された回転操作力を出力
するための六角形状の出力軸１１とから構成されてい
る。

【００２０】操作力伝達装置４は、出力軸１１に連結さ
れた螺旋（コイル）状の雄ねじ型ピストンロッド１２
と、外開き窓２に結合された円管形状の雌ねじ型シリン
ダー１３とから構成されたジャッキである。雄ねじ型ピ
ストンロッド１２は、本発明の雄ねじ部材に相当するも
ので、軸方向に対して略直交する全方向に弾性変形可能
なコイルスプリング１４、およびこのコイルスプリング
１４の一端部を固定する連結体１５等から構成されてい
る。

【００２１】コイルスプリング１４は、ばね鋼（例えば
ピアノ線、オイルテンパー線、硬鋼線等）またはステン
レス鋼により軸方向に螺旋形状に形成され、外開き窓２
が回動軌跡に沿って動くように撓むばね部材である。こ
のコイルスプリング１４の軸方向の長さは３００ｍｍ程
度で、コイルスプリング１４の線径はφ２ｍｍ〜φ３ｍ
ｍで、コイルスプリング１４の外径はφ１５ｍｍであ
る。そして、コイルスプリング１４の一端部の端末部に
は、図２に示したように、内側に折り曲げられて一文字
状の回転止め部１６が設けられている。なお、コイルス
プリング１４は、軸方向に対して直交する全方向に撓む
ことが可能な可撓性の雄ねじ部を構成する。

【００２２】連結体１５は、出力軸１１が差し込まれる
六角穴１７を有する金属製のクレビス１８と、このクレ
ビス１８との間にコイルスプリング１４の一端部を挟み
込む金属製のカバー１９と、クレビス１８にカバー１９
を締め付け固定するためのリベット等の締付け具２０と
からなる。

【００２３】クレビス１８には、コイルスプリング１４
の一端部と螺合する抜け防止溝２１、および回転止め部
１６が嵌め込まれる回転防止溝（図示せず）が形成され
ている。抜け防止溝２１は、コイルスプリング１４の一
端部が連結体１５から軸方向に抜き出すことを防止する
部分である。また、回転防止溝は、本発明の凹部に相当
する部分で、連結体１５がコイルスプリング１４に対し
て空転してしまうことを防止する部品である。

【００２４】雌ねじ型シリンダー１３は、本発明の雌ね
じ部材に相当するもので、内部が中空の伝達パイプ２２
と、この伝達パイプ２２の一端部に組み付けられるナッ
ト形状のキャップ２３と、伝達パイプ２２の他端部に組
み付けられるエンド２４とから構成されている。伝達パ
イプ２２は、金属または樹脂により円筒形状に形成さ
れ、軸方向の長さが３００ｍｍ程度で、外径がφ２８ｍ
ｍの管状部材である。

【００２５】そして、伝達パイプ２２の一端部からは、
キャップ２３との回転方向の相対変位を防止（回り止
め）するための複数個（本例では２個）の突起部２５が
軸方向に突出している。また、伝達パイプ２２の他端部
からは、エンド２４との回転方向の相対変位を防止（回
り止め）するための複数個（本例では２個）の突起部２
６が軸方向に突出している。

【００２６】キャップ２３の内周には、コイルスプリン
グ１４が螺合する雌ねじ部２７が形成されている。ま
た、キャップ２３の外周には、伝達パイプ２２の複数個
の突起部２５が差し込まれる差込み溝２８、および伝達
パイプ２２の一端部の内周に緊密的に差し込まれる円筒
状の連結部２９が形成されている。

【００２７】エンド２４の外周には、伝達パイプ２２の
複数個の突起部２６が差し込まれる差込み溝３１、およ
び伝達パイプ２２の他端部の内周に緊密的に差し込まれ
る円筒状の連結部３２が形成されている。また、エンド
２４の他端部（結合部）には、２個の平行な突起片３３
が形成されている。２個の突起片３３の間には、外開き
窓２の結合用ステイ６が差し込まれて、これらを１本の
支持軸（ピン）３４で結合している。これにより、エン
ド２４は、外開き窓２の結合用ステイ６にあまり遊びを
設けることなく、回動自在に支持されることになる。

【００２８】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の外開き窓遠隔開放装置の作用を図１および図２に基づ
いて簡単に説明する。

【００２９】使用者がハンドル９を例えば右回転方向に
回転操作すると、ハンドル９の例えば水平方向での右回
転運動は、転向機構によって例えば上下方向での右回転
運転に変換されて出力軸１１に伝達される。次に、出力
軸１１の上下方向での右回転は、連結体１５を介してコ
イルスプリング１４に伝達される。これにより、雄ねじ
型ピストンロッド１２が右回転するが、雌ねじ型シリン
ダー１３の雌ねじ部２７は回転しないので、雄ねじ型ピ
ストンロッド１２が右回転すればする程、連結体１５寄
りに居た雌ねじ型シリンダー１３が徐々に連結体１５か
ら遠ざかる方向に移動していく。

【００３０】それによって、雌ねじ型シリンダー１３の
移動に伴って、外開き窓２が窓枠の開口を徐々に開いて
いく。このとき、外開き窓２がその回動軌跡に沿って揺
動していくにしたがって、コイルスプリング１４は、図
１に示したように、連結体１５寄りの部分が径方向に徐
々に撓んでいく。そして、使用者の所望の開度になった
らハンドル９の回転操作を止めると、雄ねじ型ピストン
ロッド１２と雌ねじ型シリンダー１３の雌ねじ部２７と
の嵌合によりその所望の開度で外開き窓２が停止する状
態が継続される。なお、ハンドル９を左回転させれば、
逆に外開き窓２によって窓枠の開口を閉鎖できる。

【００３１】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態の外開き窓遠隔開放装置は、外開き窓２を開放
操作する際、あるいは外開き窓２を閉鎖操作する際に、
雄ねじ型ピストンロッド１２を構成するコイルスプリン
グ１４が軸方向に対して直交する径方向に大きな角度θ
（例えば９０°〜２７０°）でフレキシブルに振ること
ができる。また、コイルスプリング１４の一端部に設け
られた回転止め部１６が、連結体１５に設けた回転防止
溝に嵌め込まれた状態で、コイルスプリング１４の一端
部が連結体１５に固定されている。

【００３２】そして、コイルスプリング１４の一端部
が、連結体１５の抜け防止溝２１内に嵌め込まれている
ので、出力軸１１および連結体１５からコイルスプリン
グ１４に回転力が伝達される際に、コイルスプリング１
４に対して連結体１５が空転することはない。したがっ
て、使用者がハンドル９で回転操作した回転操作力が損
失することなく、出力軸１１、コイルスプリング１４お
よび連結体１５に伝達されて、雄ねじ型ピストンロッド
１２が回転することにより、雌ねじ型シリンダー１３を
雄ねじ型ピストンロッド１２に対して往復方向に移動さ
せることができる。

【００３３】さらに、本実施形態の外開き窓遠隔開放装
置は、使用者がハンドル９の水平方向での回転操作と略
直交する上下方向での回転に転向する転向ボックス８
を、締結具７ｂを用いて外側壁等の固定部材に締付け固
定している。それによって、転向ボックス８を回動自在
に支持する従来の技術（特開平８−２５４０６８号公報
に記載の技術）に対して、ハンドル９を回転操作した回
転操作力を損失することなく、出力軸１１を介して雄ね
じ型ピストンロッド１２に伝達することができる。

【００３４】そして、本実施形態の外開き窓遠隔開放装
置は、外開き窓２と雌ねじ型シリンダー１３との結合部
分にあまり遊びを設けることなく、外開き窓２の結合用
ステイ６に揺動自在に雌ねじ型シリンダー１３の２個の
突起片３３を取り付けることにより、外開き窓２と雌ね
じ型シリンダー１３との間のガタを小さくすることがで
きる。それによって、外開き窓２によって窓枠の開口を
完全に開放することができ、且つ外開き窓２によって窓
枠の開口を完全に閉鎖することもできる。

【００３５】〔第２実施形態〕図３は本発明の第２実施
形態を示したもので、外開き窓遠隔開放装置の全体構成
を示した図である。

【００３６】本実施形態の外開き窓遠隔開放装置は、建
築物の高い場所に取り付けられる窓枠１と、この窓枠１
に形成される開口を開閉する外開き窓２と、この外開き
窓２を開放する方向および閉鎖する方向に遠隔操作する
操作力発生装置３と、この操作力発生装置３で発生する
回転操作力を外開き窓２に伝達させる２個の操作力伝達
装置４とを備えている。

【００３７】本実施形態の操作力発生装置３は、遠隔操
作装置（本発明の遠隔操作手段に相当する）４０、３個
の転向ボックス（本発明の転向手段に相当する）４１〜
４３およびこれらを駆動連結する六角穴付伝達パイプ４
４〜４６等から構成されている。遠隔操作装置４０は、
第１実施形態と同様な構成で、転向機構を内蔵した転向
ボックス８、ハンドル９および六角形状の出力軸１１等
を有している。

【００３８】転向ボックス４１は、上下方向での回転運
動を水平方向での回転運動に変換する転向機構を内蔵し
ている。転向ボックス４２、４３は、水平方向での回転
運動を上下方向での回転運動に変換する転向機構をそれ
ぞれ内蔵している。なお、転向ボックス４２の転向機構
は、水平方向での回転運動をそのまま水平方向に伝達す
ることもできる。

【００３９】〔変形例〕本実施形態では、本発明を外開
き窓遠隔開放装置に適用したが、本発明を内開き窓遠隔
開放装置に適用しても良く、また一端または中央部が枠
体に枢着された扉やドア等の閉鎖体を遠隔操作によって
動かすことにより枠体に形成された開口を開放および閉
鎖する閉鎖体用開閉装置に適用しても良い。また、本発
明を、消防自動車等のはしごを伸縮させる伸縮装置、自
動車等の車両自身、電車のパンタグラフや舞台などを昇
降させる昇降装置のように動かす部材を往復方向に変位
させる装置に適用しても良い。

【００４０】本実施形態では、遠隔操作手段として回転
操作力を与えるハンドル９を使用したが、遠隔操作手段
として回転駆動力を発生するモータ等のアクチュエー
タ、往復方向の操作力を発生するレバー、あるいは往復
方向の駆動力を発生するピストン等のアクチュエータを
使用しても良い。本実施形態では、転向手段として水平
方向での回転運動を上下方向での回転運動に変換する転
向ボックス８を使用したが、転向手段として往復運動を
回転運動に変換する運動転向装置を使用しても良い。

【００４１】また、本実施形態では、キャップ２３のみ
に雌ねじ部２７を形成したが、キャップ２３および伝達
パイプ２２の両方の内周に雌ねじ部を形成しても良い。
さらに、本実施形態では、雄ねじ部材を、コイルスプリ
ング１４と連結体１５からなる雄ねじ型ピストンロッド
１２により構成したが、雄ねじ部材を、外周に雄ねじ部
が形成された可撓性の棒状部材（ばね部材）により構成
しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】外開き窓遠隔開放装置の全体構成を示した斜視
図である（第１実施形態）。

【図２】外開き窓遠隔開放装置の主要構成を示した分解
図である（第１実施形態）。

【図３】外開き窓遠隔開放装置の全体構成を示した斜視
図である（第２実施形態）。

【図４】窓遠隔開放装置の主要構成を示した斜視図であ
る（従来の技術）。

【図５】窓遠隔開放装置の主要構成を示した斜視図であ
る（従来の技術）。

【符号の説明】

１ 窓枠（枠体） ２ 外開き窓（閉鎖体） ３ 操作力発生装置（操作力発生手段） ４ 操作力伝達装置（操作力伝達手段） ８ 転向ボックス（転向手段） ９ ハンドル（遠隔操作手段） １１ 出力軸 １２ 雄ねじ型ピストンロッド（雄ねじ部材） １３ 雌ねじ型シリンダー（雌ねじ部材） １４ コイルスプリング １５ 連結体 １６ 回転止め部 ２１ 抜け防止溝 ２２ 伝達パイプ ２３ キャップ ２４ エンド ４０ 遠隔操作装置（遠隔操作手段） ４１ 転向ボックス（転向手段） ４２ 転向ボックス（転向手段） ４３ 転向ボックス（転向手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作力を発生する操作力発生手段と、 内部が中空の雌ねじ部材、およびこの雌ねじ部材の内周
   に嵌め合わされる雄ねじ部材を有し、前記操作力発生手
   段から操作力が前記雄ねじ部材に伝達されて回転するこ
   とにより、前記雌ねじ部材を前記雄ねじ部材に対して往
   復方向に変位させる操作力伝達手段とを備え、 前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材の少なくとも一方
   のねじ部材は、少なくとも延長方向に対して直交する方
   向に弾性変形が可能なばね材料により製造されているこ
   とを特徴とする操作力伝達装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の操作力伝達装置におい
   て、 前記雄ねじ部材には、軸方向に向けて螺旋状に巻回さ
   れ、少なくとも軸方向に対して直交する径方向に弾性変
   形が可能なコイルスプリングと、前記操作力発生手段の
   出力部と前記コイルスプリングの端末部とを連結する連
   結体とが設けられ、前記コイルスプリングの端末部に
   は、内側に折り返された回転止め部が設けられ、前記連
   結体には、前記回転止め部が嵌め込まれる凹部が設けら
   れたことを特徴とする操作力伝達装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の操作力伝
   達装置において、 前記操作力発生手段は、使用者の操作によって回転操作
   力を発生する遠隔操作手段、およびこの遠隔操作手段か
   らの回転操作力の入力方向と異なる方向に回転操作力を
   出力して前記雄ねじ部材を動かす転向手段を有し、 前記転向手段は、固定部材に固定されていることを特徴
   とする操作力伝達装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の操作力伝達装置において、 開口を形成する枠体と、 この枠体に対して変位可能に支持され、変位することに
   より前記開口を開放および閉鎖する窓や扉等の閉鎖体と
   を備え、 前記雌ねじ部材の先端部は、前記閉鎖体に揺動自在に支
   持されていることを特徴とする操作力伝達装置。