JPH11311058A - 窓、ドア等の可動建具材の操作力支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅用サッシ窓を、これに備えられた人力操
作部を操作することによって開閉操作するものでありな
がら、その操作を軽く楽に行うことができるようにする
こと。 【解決手段】 サッシ窓１に開閉力を付与する駆動装置
３と、サッシ窓１に設けられた棒状把手２と、棒状把手
２に開閉操作力を作用させた際の、その操作力の作用す
る方向及び力の大きさを検知するセンサー４と、センサ
ー４からの信号に基づき、サッシ窓１をその操作方向
に、人力操作力の大小に比例的に対応する支援力にて移
動させるよう、駆動装置３のモーター１１を制御するコ
ントローラー５とが備えられている支援装置によって解
決し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窓、ドア等の可動
建具材の操作力支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、下端が床に達し、上端が人の身
長を越えるような、高さの高い引違い開閉方式の住宅用
サッシ窓は、スムーズな動きをするような構造になって
はいるものの、それ自体の重量がかなり大きく、そのた
め、開閉操作に大きな力を必要とし、とりわけ、図７
（イ）に示すように、閉じて静止したサッシ窓５１を開
こうと操作する初期操作時点、及び、図７（ロ）に示す
ように、開いて静止したサッシ窓５１を閉じようと操作
する初期操作時点において、開閉操作に非常に大きな力
Ｆ₀ を必要とし、サッシ窓５１の開閉操作が、日常生活
上の負担に感じられることがある。特に、高齢者や身障
者、車椅子使用者などにとっては、サッシ窓の開閉操作
は日常生活上の非常に大きな負担である。

【０００３】そこで、引き戸式の窓やドアに、上下方向
に延びる棒状の把手部を取り付け、この棒状把手部を把
持して窓やドアの開閉操作を行うようにしたものが提案
・提供されている。この棒状把手部を操作して窓やドア
の開閉を行うことにより、窓やドアに対し、効果的に人
力操作力を及ぼすことができ、開閉操作が確かに楽にな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、棒状把手部
は、窓やドアの開閉操作を行いやすくするものではある
が、窓やドアを開閉する力を人力のみに依存させるもの
であり、静止状態にあるものは静止状態を維持しようと
する窓やドアの慣性反発力に働きかける作用を行うもの
ではない。

【０００５】そこで、窓やドアに、自動ドアに採用され
ている電動等による自動開閉装置を備えさせ、スイッチ
操作等により自動にて開閉させるようにすることも考え
られる。

【０００６】しかし、窓やドアは、日常生活の中で、開
いた後、すぐに閉じたり、しばらくして閉じたり、開い
たままにしたりなど、複雑でファジーな様々な使われ方
をすることが多く、それに便利に対応するためには、や
はり、窓やドアを人力にて操作する操作形態の採用が望
まれるところである。

【０００７】本発明は、上記のような背景において、
窓、ドア等の可動建具材を人力にて操作することで動作
させるものでありながら、その操作を軽く楽に行うこと
ができるようにすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、窓、ドア等
の可動建具材に動作力を付与する可動建具材駆動装置
と、可動建具材に人力操作力を作用させた際の、その操
作力の作用する方向を検知する方向検知センサーと、該
方向検知センサーからの信号に基づき、前記可動建具材
をその操作方向に支援動作させるように前記駆動装置の
駆動を制御する方向制御手段とが備えられていることを
特徴とする可動建具材の操作力支援装置によって解決さ
れる。

【０００９】即ち、可動建具材に人力操作力をくわえる
と、その操作力の作用する方向を方向センサーが検知
し、この検知信号に基づいて、方向制御手段が駆動装置
を制御し、駆動装置が可動建具材をその操作方向に支援
動作させる。従って、この支援動作力の分、人力操作力
が軽減され、可動建具材が人手により軽く楽に操作され
る。特に、静止状態にある可動建具材を動作させる初期
動作時において人手による操作力を小さくでき、操作を
軽く楽に行うことができる。

【００１０】上記の可動建具材の操作支援装置におい
て、可動建具材に人力操作力を作用させた際の、その操
作力の大きさを検知する力検知センサーと、該力検知セ
ンサーからの信号に基づき、前記可動建具材を、人力操
作力の大小に比例的に対応する支援力にて動作させるよ
う、前記駆動装置の駆動を制御する力制御手段とが備え
られることにより、次のような更なる利点を得られる。

【００１１】即ち、静止状態にある可動建具材を動作さ
せる初期動作時には、可動建具材の慣性反発力に働きか
ける大きな人力操作力が可動建具材に瞬間的にくわえら
れる。力検知センサーがこの人力操作力を検知すると、
制御手段はそれに基づいて、駆動装置を、人力操作力に
対応する大きな支援力にて動作させるよう制御する。従
って、静止状態にある可動建具材を動作させる初期動作
時において、可動建具材を小さな人力操作力にて動作さ
せることができ、可動建具材の操作が軽く楽に行われ
る。

【００１２】また、可動建具材は、初期動作後は、慣性
力にて動作を継続しようとするため、可動建具材にくわ
えられる人力操作力は小さく、そのため、駆動装置によ
る支援力も小さくなる。従って、駆動装置において消費
されるエネルギーが節約され、経済的な支援作動が実現
されると共に、支援力による可動建具材の暴走を防ぐこ
とも可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１４】本実施形態では、下端が床に達し、上端が
人の身長を越えるような、高さの高い引違い開閉方式の
住宅用サッシ窓を、可動建具材とした場合について説明
する。

【００１５】図１及び図２は、そのようなサッシ窓１の
人力操作を支援するための操作力支援装置を示す。この
操作力支援装置において、２は人力操作部としての棒状
把手、３はサッシ窓駆動装置、４はセンサー、５は制御
手段としてのコントローラーである。

【００１６】棒状把手２は、サッシ窓１の室内側におい
て、その高さ方向の中間部に備えられており、その棒状
本体部分２ａは上下方向を向いてサッシ窓１から室内側
に離間され、その上下両端部がガラス枠１ａに取り付け
られて備えられている。サッシ窓１の開閉操作は、この
棒状把手２の棒状本体部分２ａを握り、左右方向に操作
力をくわえることによって遂行される。

【００１７】サッシ窓駆動装置３は、ユニット形式に構
成されており、駆動機構６と、この駆動機構６を隠蔽す
るボックスカバー７とによって構成されている。駆動機
構６は、図２に示すように、左右一対のベルト車８に架
けわたされた無端ベルト９の中間の平行な２つのベルト
部分のいずれか一方の長手方向の所定位置に、駆動走行
体１０を固着状態に取り付け、かつ、一方のベルト車８
に電動モーター１１を減速歯車等を介して接続して構成
されたもので、電動モーター１１が正転駆動、逆転駆動
されることによって、駆動走行体１０が左右方向に直線
状に往復走行されるようになされている。

【００１８】このサッシ窓駆動装置３は、サッシ窓１の
上方の外壁１２を挟む室内側においてこの外壁１２に対
して固着状態に据え付けられて備えられている。このよ
うな据付け構造により、駆動装置３を、サッシ枠１３や
外壁１２の大掛かりなディテールの変更を行うことな
く、設置することができ、新築時の据付けであるか後付
けであるかを問わず、コスト的に有利に駆動装置３の設
置を行うことができる。そして、駆動装置３における駆
動走行体１０にＺ字状の連結金具１４の一端が固着され
ると共に、この金具１４の他端がサッシ窓１の上縁の室
内側の側面部に固着されることによって、駆動走行体１
０とサッシ窓１とが一体的に連結されており、駆動装置
３の電動モーター１１がコントローラー５による所定の
態様の制御を受けることによってサッシ窓１に開閉方向
の所定の態様の力が付与されるようになされている。

【００１９】センサー４は、サッシ窓１の棒状把手２に
作用する人力操作力の方向及び力の大きさを検知するも
ので、例えば、角変位・回転角センサーや圧力センサ
ー、あるいは抵抗体歪みゲージなどによるものであり、
棒状把手の本体棒状部分２ａを握ってサッシ窓１の人力
操作を行った際のその操作方向及び力の大きさを検知し
得るように、棒状把手２とサッシ窓１との連結部分に装
備されている。

【００２０】そして、コントローラー５は、センサー４
からの検知信号を受け、それに基づいて駆動装置３の動
作を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータ
ーなどによるものである。

【００２１】このコントローラー５は、棒状把手２にく
わえられた人力操作力の方向に関し、センサー４から送
られてくる検知信号に基づき、それがサッシ窓１の開く
方向の力であるか、閉じる方向の力であるかを判断し、
開く方向の力であると判断した場合は、駆動装置３の電
動モーター１１にサッシ窓１を開かせる方向の駆動指令
信号を出力し、閉じる方向の力であると判断した場合
は、駆動装置３の電動モーター１１にサッシ窓１を閉じ
させる方向の駆動指令信号を出力して、駆動装置３の動
作制御を行う。

【００２２】また、同時に、コントローラー５は、棒状
把手２にくわえられた人力操作力の力の大きさに関し、
センサー４から送られてくる検知信号に基づき、駆動装
置３の電動モーター１１のトルクの大きさを、人力操作
力の大小に比例的に対応するように制御する。即ち、棒
状把手２に対する人力操作力が大きいと電動モーター１
１を大トルクにて駆動し、小さいと小トルクにて駆動す
る制御を行う。コントローラー５の本体部は、サッシ窓
１の側に備えられてもよいし、駆動装置３側に備えられ
ていてもよい。なお、信号の伝達は、赤外線などの無線
式の信号伝達手段を用いて行うこともできる。

【００２３】上記の操作力支援装置では、サッシ窓１の
棒状把手２を握り、図３に示すように、サッシ窓１を閉
じた状態から開いていく場合、棒状把手２にくわえられ
る人力操作力Ｆ₁ の方向をセンサー４が検知し、コント
ローラー５による制御によって、駆動装置３のモーター
１１がサッシ窓１を開かせていく方向のトルクを出力
し、サッシ窓１に操作支援力Ｆ₂ が作用する。この操作
支援力Ｆ₂ によって、人力操作力Ｆ₁ が軽減され、サッ
シ窓１が人手により軽く楽に開かれていく。

【００２４】また、図４に示すように、サッシ窓１を開
いた静止状態から閉じていく場合、棒状把手２にくわえ
られる人力操作力Ｆ₁ の方向を同じくセンサー４が検知
し、コントローラー５による制御によって、駆動装置３
のモーター１１がサッシ窓１を閉じさせていく方向のト
ルクを出力し、サッシ窓１に操作支援力Ｆ₂ が作用す
る。この操作支援力Ｆ₂ によって、人力操作力Ｆ₁ が軽
減され、サッシ窓１が人手により軽く楽に閉じられてい
く。

【００２５】そして、駆動装置３のモーター１１のトル
クの大きさについても、棒状把手２にくわえられる人力
操作力Ｆ₁ の大きさと比例的に対応して変化制御され、
図３（イ）及び図４（イ）に示すように、サッシ窓１が
静止状態から移動をはじめる初期動作時において、駆動
装置３のモーター１１から大きなトルクが出力され、初
期動作後は、図３（ロ）及び図４（ロ）に示すように、
サッシ窓１の慣性力により人力操作力Ｆ₁ の大きさは小
さくなることから、それに対応して駆動装置３のモータ
ー１１からは小さなトルクが出力され、駆動装置３は経
済的な運転を行う。また、サッシ窓１の暴走も有効的に
防ぐことができる。

【００２６】以上の説明のように、上記支援装置によれ
ば、サッシ窓１をその開閉初期動作時点も含めて人手に
より軽く楽に操作することができ、高齢者や身障者、車
椅子使用者などをも含めて、日常生活における負担を非
常に軽くすることができる。

【００２７】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、発明思想を逸脱
しない範囲で各種変更が可能である。例えば、図１、図
２等に示す実施形態では、ユニット式に構成されたサッ
シ窓駆動装置３をサッシ窓１の上方の外壁１２を挟む室
内側に突出させて据え付ける形式のものを示している
が、図５に示すように、自動ドアにおいて通常よく用い
られているドアエンジンと同じ形式で、サッシ窓１の真
上に駆動装置が備えられた構造形式に構成されてもよ
い。また、上記実施形態では、引違い開閉方式の住宅用
サッシ窓を対象として構成した例を示したが、ドアやそ
の他各種の可動建具材を対象として構成されてもよい
し、引違い方式以外の引き戸形式の建具材や開き戸式等
の建具材を対象として構成されてもよいし、病院用、オ
フィス用等の各種建物における各種可動建具材を対象と
して構成されてもよい。また、上記実施形態では、可動
建具材に人力操作部を備えさせる構成とし、この人力操
作部として棒状把手２を採用した例を示したが、人力操
作部として、その他の各種形式の人力操作部が採用され
てもよいし、また、可動建具材に特別な人力操作部を備
えさせない構成とされていてもよい。また、上記実施形
態では、駆動装置、センサー及び制御手段として、特定
構造のものを示したが、可動建具材のタイプや動作形式
等に応じて、各種構成態様のものが採用されてよい。

【００２８】図６に示す実施形態は、サッシ窓１に人力
操作力をくわえることによって金具１４を通じて駆動装
置３内のベルト９に作用する引っ張り力を検知の対象と
し、その引っ張り力の方向と大きさを、センサー４で検
知し、その検知信号に基づいてコントローラー５にモー
ター１１を制御させる構成としたものである。サッシ窓
１に特別の人力操作部やセンサーは設けられておらず、
また、センサー４、コントローラー５は駆動装置３に一
体的に組み込まれて、操作力支援装置がユニット化さ
れ、その施工を容易に行うことができる。

【００２９】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の可動建具材の操
作力支援装置は、可動建具材駆動装置、方向検知センサ
ー、方向制御手段を備えて構成されたものであるから、
可動建具材に人力操作力をくわえた場合に、可動建具材
にはその操作方向に支援装置による支援力が作用し、そ
の支援力の分、人力操作力が軽減されて、可動建具材を
人手により軽く楽に操作することができる。特に、静止
状態にある可動建具材を動作させる初期動作時において
人手による操作力を小さくでき、初期動作のための人力
操作を軽く楽に行うことができる。

【００３０】また、上記の操作力支援装置において、力
検知センサーと力制御手段とを追加して備えることによ
り、可動建具材を動作させる初期動作時において、大き
な慣性反発力を有する可動建具材を、小さな人力操作力
にて動作させることができ、可動建具材の操作をより一
層軽く楽に行うことができ、しかも、初期動作後は、駆
動装置において消費されるエネルギーが節約されて、経
済的にも優れた効果を発揮することができる等の効果が
発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる装置を示す正面図である。

【図２】同断面側面図である。

【図３】図（イ）（ロ）はそれぞれ、閉じて静止したサ
ッシ窓を開いていく場合の作動状態を示す正面図であ
る。

【図４】図（イ）（ロ）はそれぞれ、開いて静止したサ
ッシ窓を閉じていく場合の作動状態を示す正面図であ
る。

【図５】変形例にかかる装置の断面側面図である。

【図６】他の実施形態にかかる装置を示す正面図であ
る。

【図７】従来例を示すもので、図（イ）（ロ）はそれぞ
れサッシ窓の開閉操作を示す正面図である。

【符号の説明】

１…サッシ窓（可動建具材） ２…棒状把手（人力操作部） ３…駆動装置 ４…センサー ５…コントローラー １１…モーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓、ドア等の可動建具材に動作力を付与
   する可動建具材駆動装置と、 可動建具材に人力操作力を作用させた際の、その操作力
   の作用する方向を検知する方向検知センサーと、 該方向検知センサーからの信号に基づき、前記可動建具
   材をその操作方向に支援動作させるように前記駆動装置
   の駆動を制御する方向制御手段とが備えられていること
   を特徴とする可動建具材の操作力支援装置。
2. 【請求項２】 前記可動建具材に人力操作力を作用させ
   た際の、その操作力の大きさを検知する力検知センサー
   と、 該力検知センサーからの信号に基づき、前記可動建具材
   を、人力操作力の大小に比例的に対応する支援力にて動
   作させるよう、前記駆動装置の駆動を制御する力制御手
   段とが備えられている請求項１に記載の可動建具材の操
   作力支援装置。