自然換気窓
【課題】閉状態から自然換気状態までのハンドル操作と自然換気状態から排煙状態までのハンドル操作とで異なる手ごたえを得ることができると共に、閉状態から自然換気状態及び排煙状態に至るハンドルの回動角度を小さくできる自然換気窓の提供。
【解決手段】ハンドル５３は、一方向の回動操作によって、障子１９を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車５７及び他方歯車５９はそれぞれ、大径部５７ａ、５９ａと小径部５９ｂとを同軸にして一体に設けてあり、各小径部５９ｂは、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車５９の大径部５９ａはラック５１ａに歯合して、閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車の小径部５９ｂとが歯合し、障子１９を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車５７の小径部と他方歯車５９の大径部５９ａとが歯合する。
【解決手段】ハンドル５３は、一方向の回動操作によって、障子１９を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車５７及び他方歯車５９はそれぞれ、大径部５７ａ、５９ａと小径部５９ｂとを同軸にして一体に設けてあり、各小径部５９ｂは、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車５９の大径部５９ａはラック５１ａに歯合して、閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車の小径部５９ｂとが歯合し、障子１９を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車５７の小径部と他方歯車５９の大径部５９ａとが歯合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルの回動操作により障子を閉状態から、自然換気状態と排煙状態とに切り替える自然換気窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハンドルを一方向に回動操作することにより、障子を閉状態から自然換気状態と、排煙状態とに切換える自然換気窓が開示されている。
この特許文献１では、ハンドルの軸に設けた歯車とラックとのかみ合いによりラックを上下動させる構造であり、ハンドルの回動角度とラックの移動距離とが一定となっており、ハンドルを所定角度回動することにより、障子を閉状態から自然換気状態にし、更にハンドル回動することにより、自然換気状態から排煙状態へ切り替えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２０１０−２７０５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、障子を閉状態から自然換気状態に変えるときにハンドルを回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときとで、ハンドルを操作する操作者の手ごたえが同じであるから、障子を閉状態から自然換気状態や排煙状態まで操作するときにどの状態までハンドルを操作したのか分かり難いという問題があった。即ち、ハンドル操作部に障子の各状態を示すハンドル位置の表示があったとしても、例えば、閉状態から自然換気状態までハンドルを回しているときに、手元をみないで障子を見ながら操作した場合には、ハンドル操作の手ごたえが同じであると排煙状態まで行き過ぎてしまうおそれがある。
更に、障子を閉状態から自然換気状態を経て排煙状態に切り替えるときには、閉状態から自然換気状態にハンドルを一方向に回動操作した後、更に自然換気状態から排煙状態へ同方向のハンドル操作が必要となり、ハンドルの回動操作に伴うハンドルの移動軌跡を確保するために所定のスペースが必要になるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、障子を閉状態から自然換気状態、自然換気状態から排煙状態へハンドルを一方向に回動操作するものであって、閉状態から自然換気状態までのハンドル操作と自然換気状態から排煙状態までのハンドル操作とで異なる手ごたえを得ることができると共に、閉状態から自然換気状態を経て排煙状態に至るハンドルの回動角度を小さくできる自然換気窓の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ハンドルと、ハンドルの回転軸に固定した一方歯車と、一方歯車と歯合する他方歯車と、他方歯車に歯合して移動可能に設けてあり且つ障子の開閉操作部材に連結したラックとを備え、ハンドルは一方向の回動操作によって障子を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車及び他方歯車はそれぞれ、大径部と小径部とを同軸にして一体に設けてあり、各小径部は、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車の大径部はラックに歯合しており、障子を閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車の大径部と他方歯車の小径部とが歯合し、障子を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車の小径部と他方歯車の大径部とが歯合してラックを移動することを特徴とする自然換気窓である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ハンドルを一方向に回動操作する場合において、障子を閉状態から自然換気状態にハンドルを回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときとで、それぞれかみ合う歯車の径を異ならせてハンドルにかかる負荷を変えているので、操作者に異なる手ごたえを与えることができる。
閉状態から自然換気状態にハンドルを回動操作するときよりも、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときの方が、ハンドル回動角度に対するラックの移動距離を大きくできるので、閉状態から自然換気状態を経て排煙換気状態に至る一方向に操作するハンドルの回動角度を小さくできる。よって、ハンドルの回動操作に伴うハンドルの移動軌跡を確保するスペースを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施の形態にかかる自然換気窓を図１０に示すＡ−Ａ位置で切断して示す図であり、（ａ）は窓本体の縦断面図であり、（ｂ）は操作部の縦断面図である。
【図２】一方歯車と他方歯車とラックとの噛み合いを示す斜視図である。
【図３】一方歯車の斜視図である。
【図４】一方歯車の正面図である。
【図５】操作部の側面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図１（ａ）と同じ位置で窓本体を切断して示す図であり、排煙状態を示す縦断面図である。
【図８】図１（ａ）と同じ位置で窓本体を切断して示すと共に障子を省略して示す図であり、（ａ）は閉状態、（ｂ）は自然換気状態、（ｃ）は排煙状態を示す図である。
【図９】障子のロックを説明する図であり、図１０に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第１実施の形態にかかる自然換気窓を室内側から見た正面図である。
【図１１】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、閉鎖状態を示す縦断面である。
【図１２】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、自然換気状態を示す縦断面である。
【図１３】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、排煙状態を示す縦断面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明するが、まず、図１〜図１０を参照して本発明の第１実施の形態について説明する。
図１０に示すように、本実施の形態に係る自然換気窓１は、上枠３と、下枠５と左右の竪枠７とで枠組された枠において、竪枠７、７間には無目９が架設されており、無目９と下枠５との間で嵌め殺し窓１１が構成してあり、無目１３と上枠３との間に自然換気窓の窓本体１５が構成されており、窓本体１５の操作部１７は一方の竪枠７で嵌め殺し窓１１の下部に設けてある。
窓本体１５は、図１（ａ）に示すように、竪枠７、７間に設けた障子１９を備え、障子１９は各竪枠７、７に回動軸２１により回転自在に連結されている。障子１９の上端部には、バランスウエイト２８が取付けられている。
図１０に示すように、障子１９の左竪框１９ａと左竪枠７との間には一方の開閉機構２３ａが設けてあり、右竪框１９ａと右竪枠７との間には他方の開閉機構２３ｂが設けてあるが、一方の開閉機構２３ａには、障子１９の開閉状態を規制する開閉規制部材２５と、この開閉規制部材２５を上下動する連動部材２７とが設けてある点が他方の開閉機構２３ｂと異なり、その他の部分は同じ構成なので、一方の開閉機構２３ａについて説明し、他方の開閉機構２３ｂの説明を省略する。
【００１０】
一方の開閉機構２３ａは、図７に示すように、メインアーム２９と、サブアーム３１とを備えており、メインアーム２９はその一端に設けた軸２９ａが障子竪框１９ａの下部に設けた長孔３５をスライド自在に連結されている。軸２９ａは長孔３５を摺動自在で且つ回動自在に係合してある。メインアーム２９の他端は軸２９ｂが竪枠７に回動自在に連結してある。メインアームの室外側縁には室外側に突設した突設縁２９ｃが形成されている。
サブアーム３１は、一端の軸３１ａをメインアーム２９の中間部に回動自在に連結してあり、他端の軸３１ｂは案内部材４１のスライダー４３に回動自在に連結している。案内部材４１は竪枠７に固定してあり且つ上下方向の案内溝４２が形成してあり、案内溝４２にはスライダー４３が摺動するようになっている。スライダー４３には室外側に向けて突設する係合突部４３ａが一体に設けてある。
開閉規制部材２５は連動部材２７に固定されおり、連動部材２７の上端部は連結部材４５により障子引寄せ部材４９のバー４９ａが連結されている。これにより、開閉規制部材２５と障子引寄せ部材４９が一体に上下に移動するようになっている。
図１（ｂ）に示すように、連動部材２７の下端は操作部１７に設けた補助ラック５１ｂに連結されている。補助ラック５１ｂは、連結部材５２を介してメインラック（ラック）５１ａに連結されている。尚、補助ラック５１ｂは固定ラック４８との間に設けた歯車５０に歯合している。
【００１１】
ここで、操作部１７について説明する。操作部１７は、ハンドル５３と、ハンドル５３の回転軸５５（図２参照）に固定した一方歯車５７と、一方歯車５７と歯合する他方歯車５９と、他方歯車５９に歯合して上下に移動可能に設けたメインラック５１ａとを備えている。メインラック５１ａは、操作部１７の他方歯車５９の大径部５９ａに歯合しており、ハンドル５３は一方歯車５７に固定してあり、一方向の回動操作によってメインラック５１ａを上方又は下方に移動するようになっている。
【００１２】
次に、図２〜図４を参照して一方歯車５７及び他方歯車５９について説明するが、一方歯車５７及び他方歯車５９は、それぞれ同じ形状であるから図３及び図４には一方歯車５７のみを示す。図２に示すように、一方歯車５７は、大径部５７ａと小径部５７ｂと同軸にして一体に備えており、同様に他方歯車５９も大径部５９ａと小径部５９ｂと同軸にして一体に備えている。
各大径部５７ａ、５９ａは、歯６０が全周に亘って設けてあり、小径部５７ｂ、５９ｂの歯６３とのかみ合い開始位置には、歯面をなだらかにした歯６１が形成してある。各小径部５７ｂ、５９ｂは、半周に歯６３が形成してあり、残りの約半周には歯がない間欠歯車としている。
一方歯車５７の大径部５７ａは他方歯車５９の小径部５９ｂに歯合可能であり、一方歯車５７の小径部５７ｂが他方歯車５９の大径部５９ａに歯合可能であり、他方歯車５９の大径部５９ａは常時メインラック５１ａに歯合している。
【００１３】
次に、障子１９が閉鎖状態にあるときのロック機構について説明する。図９（ａ）に示すように、障子１９の下框１９ｂには左右端を室内側に向けて傾斜する傾斜面７１を有する係合部材７３が設けてあり、図１０に示すように、無目９の上面にはスライド部材７７が配置されており、スライド部材７７はコーナードライブ７５を介して連動部材２７に連結してあり、連動部材２７の上下動に連動してスライド部材７７が左右に水平移動するようになっている。このスライド部材７７にはロックピン７９が設けてあり、図９（ｂ）に示すように、連動部材２７が下方に移動するとロックピン７９がＳ１方向に移動して係合部材７３の傾斜面７１を摺動して障子１９を引寄せつつ係合部材７３に係合して、図９（ａ）に示すように障子１９をロックする。一方、連動部材２７が上方に移動するとロックピン７９が図９（ａ）に示す位置からＳ２方向に移動して、図９（ｂ）に示すように係合部材７３から外れ、ロックが解除される。
尚、障子１９が自然換気状態の開位置にあるときには、図９（ｃ）に示すように、ロックピン７９と係合部材７３は離れた位置にある。
【００１４】
次に、第１実施の形態に係る自然換気窓１の操作及び作用について説明する。
図１（ｂ）に示すように、障子１９は閉鎖状態にあるとき、図５に示すようにハンドル５３は先端５３ａを下に向けて位置している。このとき、図１（ａ）及び図８（ａ）に示すように、開閉規制部材２５は開閉機構２３の下方に位置している。また、図９（ａ）に示すように、ロックピン７９が障子の係合部材７３に係合して障子１９をロックした状態にある。
障子を図８（ａ）に示す閉鎖状態から図８（ｂ）に示す自然換気状態するときには、ハンドル５３を図５に示すように、反時計方向（Ｒ方向）に１８０度回動する。このとき、図２に示すように、一方歯車５７の大径部５７ａが他方歯車５９の小径部５９ｂに歯合した状態で他方歯車５９が回わり、メインラック５１を上方に向けて移動する。これにより、連動部材２７が上方に移動して開閉規制部材２５は図８（ｂ）に示すように、スライダー４３から離れた下方に移動する。一方、連動部材２７が上方に移動すると、図９（ａ）に示すように、スライド部材７７が矢印Ｓ２方向に移動して、図９（ｂ）に示すようにロックピン７９が係合部材７３から外れ、障子のロックが解除される。
そして、図５に符号Ｅで示すようにハンドル５３は先端５３ａを上に向けたところで、図２に参照されるように、一方歯車５７の大径部５７ａに歯合している他方歯車５９の小径部５９ｂは歯６３がない間欠部になるので、一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車５９の小径部５９ｂの歯合が外れ、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部５９ｂが歯合を開始する。これにより、ハンドル５３を同方向（Ｒ方向）に更に回し過ぎると、メインラック５１ａの繰り出し量が突然多くなり、ハンドル操作の負荷が大きくなるから、操作の手ごたえが変わる。よって、操作者はハンドル５３を回し過ぎたことに容易に気がつくことができる。この場合には、ハンドル５３の回転を少し戻してハンドルの位置を修正する。
自然換気状態では、図８（ｂ）に示すように、ウエイト２８（図７参照）とのバランスにより、室外が無風又は微風のときには障子１９が開き、風が強いときには、障子が閉じる。
【００１５】
次に、排煙状態にするときには、図５に示すように、ハンドル５３を更に反時計方向Ｒに停止する位置Ｆまで回し、メインラック５１ａを更に上方に移動する。ハンドル５３の停止位置Ｆは、メインラック５１ａの下端と歯車が歯合する限界位置であり、これ以上は歯車が回らないようになっている。ここで図２を参照するが、自然換気状態から排煙状態にハンドルを操作するときには、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部とが歯合するので、閉鎖状態から自然換気状態に操作する場合に比較して、ハンドル操作角度に対するメインラック５１ａの繰り出し量が多くなる。したがって、小さい操作角度でメインラック５１ａを所定量移動することができる。そして、障子は、図８（ｂ）に示す自然換気状態から図８（ｃ）に示す排煙状態になる。このとき、図７及び図８（ｃ）に示すように、開閉規制部材２５は連動部材２７と共に上方に移動し、スライダー４３の係合突部４５ａの下面に当接し、サブアーム３１の他端３１ｂが下方に移動するのが規制されて、障子１９は開き状態が保持される。
【００１６】
尚、排煙状態から自然換気状態及び閉鎖状態にするときには、ハンドル５３を時計方向（Ｒと反対方向）に回すことにより行うことができる。この場合において、例えば、排煙状態から自然換気状態にする場合にも、開閉規制部材２５が自然換気状態の位置よりも下がると、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部５９ａの歯合から、一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車５９の小径部５９ｂの歯合に変わり、ハンドル５３にかかる負荷が急に小さくなるから、操作する手ごたえで、行き過ぎたことに容易に気がつくことができる。
【００１７】
第１実施の形態によれば、障子１９を閉状態から自然換気状態にハンドル５３を回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドル５３を回動操作するときとで、一方歯車５７と他方歯車５９とでそれぞれかみ合う歯車の径を異ならせてハンドルにかかる負荷を変えているので、操作者に異なる手ごたえを与えることができる。
障子１９を閉状態から自然換気状態にハンドル５７を回動操作するときよりも、自然換気状態から排煙状態にハンドル５７を回動操作するときの、ハンドル５７の回動角度に対するメインラック５１ａの移動距離を大きくできるので、自然換気状態から排煙状態に回動操作するときにかみ合う歯車の径を、閉状態から自然換気状態に回動操作するときにかみ合う歯車の径と同じにする場合に比較して、閉状態から自然換気状態、排煙換気状態に至る一方向へ操作するハンドル５３の回動角度を小さくできる。よって、ハンドル５３の回動操作に伴うハンドル５３の移動軌跡を確保するためのスペースを少なくできる。
【００１８】
以下に本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では第１実施の形態と主に異なる点を説明する。
図１１〜図１３に本発明の第２実施の形態を示す。この第２実施の形態では、窓本体１５（図１０参照）にすべり出し自然換気窓を用いている。このすべり出し自然換気窓では、図１３に示すように、障子１９は上部に設けた軸８１が、竪枠７に設けた案内レール８２を上下動自在且つ回動自在に連結してある。開閉機構２３ａは、開閉プレート８３と、メインアーム８５と、サブアーム８７と、引寄せアーム８９とを備えている。
【００１９】
開閉プレート８３は竪枠７に設けた案内レール９１を上下動自在に連結してあり且つ連結部材８６を介して連動部材２７に固定されている。
メインアーム８５は一端８５ａが障子１９の重心位置に回動自在に連結してあると共に他端８５ｂが開閉プレート８３の上下方向の長孔８３ａを上下動自在且つ回動自在に係合している。
サブアーム８７は一端８７ａがメインアーム８５の中間部に回動自在に連結してあり且つ他端８７ｂが竪枠７に回動自在に連結してある。
引寄せアーム８９は一端部に長孔８９ａが形成してあり、サブアーム８７の中間部に設けた軸８７ｃが長孔８９ａを摺動自在に連結してあり、他端部８９ｂに設けた軸８８が開閉プレート８３に係合しており、中間部８９ｃが竪枠７に回動自在に連結してある。
開閉プレート８３には、引寄せアーム８９の他端部８９ｂに設けた軸８８が係合する係合孔８３ｂが形成されている。係合孔８３ｂは、障子１９の開閉に伴う引寄せアーム８９の軸８８の移動を許容する移動許容部８３ｃと、移動許容部８３ｃの上方に連続してあり且つ見込み方向室外側に突設した湾曲突部８３ｄとを有し、開閉プレート８３が下方に移動したときに引寄せアーム８９の中間部８９ｃよりも下方位置で引寄せアーム８９の軸８８が湾曲突部８３ｄを下方から乗り上げることで、引寄せアーム８９の軸８８が引寄せアーム８９の中間部８９ｃを中心に室外側に向けて回動することによりサブアーム８７が室内側に向けて回動して、障子１９を室内側に引寄せて障子１９をロックする。
【００２０】
開閉プレート８３は連動部材２７に連結してあり、第１実施の形態と同様にハンドル５３の操作により所定位置に上下動し、障子１９の閉鎖状態では図１１に示すように、開閉プレート８３が下端位置にある。そしてハンドル５３を回動して、閉鎖状態から自然換気状態にすると、図１２に示すように、開閉プレート８３が上昇した位置にあり、引寄せアーム８９の軸８８は移動許容部８３ｃ内に位置するので、障子１９は外の風が強風の場合には閉じ、無風や微風の場合には開く。更にハンドル５３を回動して、排煙状態にすると、図１３に示すように、開閉プレート８３が更に上昇した位置で、メインアーム８５の他端８５ｂが長孔８３ａ下端に位置し且つ引寄せアーム８９の軸８８係合孔８３ｂの下端に位置して、障子１９の最大開き状態が保持される。
この第２実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、一方及び他方歯車の小径部の間欠部分は約半周にすることに限らず、周方向の１／３や1／４にしても良い。
更に、本願発明にかかるハンドル５３と一方歯車５７と他方歯車５９とラック５１ａとの構成による障子の開閉操作は、自然換気窓に限らず、高い位置にあるガラスルーバの開閉や、オーニング窓や開き窓における障子の開閉を行うオペレータハンドルの操作部として用いることができる。このようなオペレータハンドルとして用いた場合には、高い位置にある窓を見上げて開き状態を確認することなく、ハンドル操作の手ごたえでルーバや障子の開き具合を感知することができ、特に、目の不自由な人が操作する場合には、ハンドル操作の手ごたえのみでルーバや障子の開き状態を感知することができるので好適である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 自然換気窓
１９ 障子
５１ａ メインラック（ラック）
５３ ハンドル
５７ 一方歯車
５７ａ 大径部
５７ｂ 小径部
５９ 他方歯車
５９ａ 大径部
５９ｂ 小径部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルの回動操作により障子を閉状態から、自然換気状態と排煙状態とに切り替える自然換気窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハンドルを一方向に回動操作することにより、障子を閉状態から自然換気状態と、排煙状態とに切換える自然換気窓が開示されている。
この特許文献１では、ハンドルの軸に設けた歯車とラックとのかみ合いによりラックを上下動させる構造であり、ハンドルの回動角度とラックの移動距離とが一定となっており、ハンドルを所定角度回動することにより、障子を閉状態から自然換気状態にし、更にハンドル回動することにより、自然換気状態から排煙状態へ切り替えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２０１０−２７０５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、障子を閉状態から自然換気状態に変えるときにハンドルを回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときとで、ハンドルを操作する操作者の手ごたえが同じであるから、障子を閉状態から自然換気状態や排煙状態まで操作するときにどの状態までハンドルを操作したのか分かり難いという問題があった。即ち、ハンドル操作部に障子の各状態を示すハンドル位置の表示があったとしても、例えば、閉状態から自然換気状態までハンドルを回しているときに、手元をみないで障子を見ながら操作した場合には、ハンドル操作の手ごたえが同じであると排煙状態まで行き過ぎてしまうおそれがある。
更に、障子を閉状態から自然換気状態を経て排煙状態に切り替えるときには、閉状態から自然換気状態にハンドルを一方向に回動操作した後、更に自然換気状態から排煙状態へ同方向のハンドル操作が必要となり、ハンドルの回動操作に伴うハンドルの移動軌跡を確保するために所定のスペースが必要になるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、障子を閉状態から自然換気状態、自然換気状態から排煙状態へハンドルを一方向に回動操作するものであって、閉状態から自然換気状態までのハンドル操作と自然換気状態から排煙状態までのハンドル操作とで異なる手ごたえを得ることができると共に、閉状態から自然換気状態を経て排煙状態に至るハンドルの回動角度を小さくできる自然換気窓の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ハンドルと、ハンドルの回転軸に固定した一方歯車と、一方歯車と歯合する他方歯車と、他方歯車に歯合して移動可能に設けてあり且つ障子の開閉操作部材に連結したラックとを備え、ハンドルは一方向の回動操作によって障子を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車及び他方歯車はそれぞれ、大径部と小径部とを同軸にして一体に設けてあり、各小径部は、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車の大径部はラックに歯合しており、障子を閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車の大径部と他方歯車の小径部とが歯合し、障子を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車の小径部と他方歯車の大径部とが歯合してラックを移動することを特徴とする自然換気窓である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ハンドルを一方向に回動操作する場合において、障子を閉状態から自然換気状態にハンドルを回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときとで、それぞれかみ合う歯車の径を異ならせてハンドルにかかる負荷を変えているので、操作者に異なる手ごたえを与えることができる。
閉状態から自然換気状態にハンドルを回動操作するときよりも、自然換気状態から排煙状態にハンドルを回動操作するときの方が、ハンドル回動角度に対するラックの移動距離を大きくできるので、閉状態から自然換気状態を経て排煙換気状態に至る一方向に操作するハンドルの回動角度を小さくできる。よって、ハンドルの回動操作に伴うハンドルの移動軌跡を確保するスペースを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施の形態にかかる自然換気窓を図１０に示すＡ−Ａ位置で切断して示す図であり、（ａ）は窓本体の縦断面図であり、（ｂ）は操作部の縦断面図である。
【図２】一方歯車と他方歯車とラックとの噛み合いを示す斜視図である。
【図３】一方歯車の斜視図である。
【図４】一方歯車の正面図である。
【図５】操作部の側面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図１（ａ）と同じ位置で窓本体を切断して示す図であり、排煙状態を示す縦断面図である。
【図８】図１（ａ）と同じ位置で窓本体を切断して示すと共に障子を省略して示す図であり、（ａ）は閉状態、（ｂ）は自然換気状態、（ｃ）は排煙状態を示す図である。
【図９】障子のロックを説明する図であり、図１０に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第１実施の形態にかかる自然換気窓を室内側から見た正面図である。
【図１１】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、閉鎖状態を示す縦断面である。
【図１２】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、自然換気状態を示す縦断面である。
【図１３】本発明の第２実施の形態にかかる自然換気窓の窓本体の図であり、排煙状態を示す縦断面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明するが、まず、図１〜図１０を参照して本発明の第１実施の形態について説明する。
図１０に示すように、本実施の形態に係る自然換気窓１は、上枠３と、下枠５と左右の竪枠７とで枠組された枠において、竪枠７、７間には無目９が架設されており、無目９と下枠５との間で嵌め殺し窓１１が構成してあり、無目１３と上枠３との間に自然換気窓の窓本体１５が構成されており、窓本体１５の操作部１７は一方の竪枠７で嵌め殺し窓１１の下部に設けてある。
窓本体１５は、図１（ａ）に示すように、竪枠７、７間に設けた障子１９を備え、障子１９は各竪枠７、７に回動軸２１により回転自在に連結されている。障子１９の上端部には、バランスウエイト２８が取付けられている。
図１０に示すように、障子１９の左竪框１９ａと左竪枠７との間には一方の開閉機構２３ａが設けてあり、右竪框１９ａと右竪枠７との間には他方の開閉機構２３ｂが設けてあるが、一方の開閉機構２３ａには、障子１９の開閉状態を規制する開閉規制部材２５と、この開閉規制部材２５を上下動する連動部材２７とが設けてある点が他方の開閉機構２３ｂと異なり、その他の部分は同じ構成なので、一方の開閉機構２３ａについて説明し、他方の開閉機構２３ｂの説明を省略する。
【００１０】
一方の開閉機構２３ａは、図７に示すように、メインアーム２９と、サブアーム３１とを備えており、メインアーム２９はその一端に設けた軸２９ａが障子竪框１９ａの下部に設けた長孔３５をスライド自在に連結されている。軸２９ａは長孔３５を摺動自在で且つ回動自在に係合してある。メインアーム２９の他端は軸２９ｂが竪枠７に回動自在に連結してある。メインアームの室外側縁には室外側に突設した突設縁２９ｃが形成されている。
サブアーム３１は、一端の軸３１ａをメインアーム２９の中間部に回動自在に連結してあり、他端の軸３１ｂは案内部材４１のスライダー４３に回動自在に連結している。案内部材４１は竪枠７に固定してあり且つ上下方向の案内溝４２が形成してあり、案内溝４２にはスライダー４３が摺動するようになっている。スライダー４３には室外側に向けて突設する係合突部４３ａが一体に設けてある。
開閉規制部材２５は連動部材２７に固定されおり、連動部材２７の上端部は連結部材４５により障子引寄せ部材４９のバー４９ａが連結されている。これにより、開閉規制部材２５と障子引寄せ部材４９が一体に上下に移動するようになっている。
図１（ｂ）に示すように、連動部材２７の下端は操作部１７に設けた補助ラック５１ｂに連結されている。補助ラック５１ｂは、連結部材５２を介してメインラック（ラック）５１ａに連結されている。尚、補助ラック５１ｂは固定ラック４８との間に設けた歯車５０に歯合している。
【００１１】
ここで、操作部１７について説明する。操作部１７は、ハンドル５３と、ハンドル５３の回転軸５５（図２参照）に固定した一方歯車５７と、一方歯車５７と歯合する他方歯車５９と、他方歯車５９に歯合して上下に移動可能に設けたメインラック５１ａとを備えている。メインラック５１ａは、操作部１７の他方歯車５９の大径部５９ａに歯合しており、ハンドル５３は一方歯車５７に固定してあり、一方向の回動操作によってメインラック５１ａを上方又は下方に移動するようになっている。
【００１２】
次に、図２〜図４を参照して一方歯車５７及び他方歯車５９について説明するが、一方歯車５７及び他方歯車５９は、それぞれ同じ形状であるから図３及び図４には一方歯車５７のみを示す。図２に示すように、一方歯車５７は、大径部５７ａと小径部５７ｂと同軸にして一体に備えており、同様に他方歯車５９も大径部５９ａと小径部５９ｂと同軸にして一体に備えている。
各大径部５７ａ、５９ａは、歯６０が全周に亘って設けてあり、小径部５７ｂ、５９ｂの歯６３とのかみ合い開始位置には、歯面をなだらかにした歯６１が形成してある。各小径部５７ｂ、５９ｂは、半周に歯６３が形成してあり、残りの約半周には歯がない間欠歯車としている。
一方歯車５７の大径部５７ａは他方歯車５９の小径部５９ｂに歯合可能であり、一方歯車５７の小径部５７ｂが他方歯車５９の大径部５９ａに歯合可能であり、他方歯車５９の大径部５９ａは常時メインラック５１ａに歯合している。
【００１３】
次に、障子１９が閉鎖状態にあるときのロック機構について説明する。図９（ａ）に示すように、障子１９の下框１９ｂには左右端を室内側に向けて傾斜する傾斜面７１を有する係合部材７３が設けてあり、図１０に示すように、無目９の上面にはスライド部材７７が配置されており、スライド部材７７はコーナードライブ７５を介して連動部材２７に連結してあり、連動部材２７の上下動に連動してスライド部材７７が左右に水平移動するようになっている。このスライド部材７７にはロックピン７９が設けてあり、図９（ｂ）に示すように、連動部材２７が下方に移動するとロックピン７９がＳ１方向に移動して係合部材７３の傾斜面７１を摺動して障子１９を引寄せつつ係合部材７３に係合して、図９（ａ）に示すように障子１９をロックする。一方、連動部材２７が上方に移動するとロックピン７９が図９（ａ）に示す位置からＳ２方向に移動して、図９（ｂ）に示すように係合部材７３から外れ、ロックが解除される。
尚、障子１９が自然換気状態の開位置にあるときには、図９（ｃ）に示すように、ロックピン７９と係合部材７３は離れた位置にある。
【００１４】
次に、第１実施の形態に係る自然換気窓１の操作及び作用について説明する。
図１（ｂ）に示すように、障子１９は閉鎖状態にあるとき、図５に示すようにハンドル５３は先端５３ａを下に向けて位置している。このとき、図１（ａ）及び図８（ａ）に示すように、開閉規制部材２５は開閉機構２３の下方に位置している。また、図９（ａ）に示すように、ロックピン７９が障子の係合部材７３に係合して障子１９をロックした状態にある。
障子を図８（ａ）に示す閉鎖状態から図８（ｂ）に示す自然換気状態するときには、ハンドル５３を図５に示すように、反時計方向（Ｒ方向）に１８０度回動する。このとき、図２に示すように、一方歯車５７の大径部５７ａが他方歯車５９の小径部５９ｂに歯合した状態で他方歯車５９が回わり、メインラック５１を上方に向けて移動する。これにより、連動部材２７が上方に移動して開閉規制部材２５は図８（ｂ）に示すように、スライダー４３から離れた下方に移動する。一方、連動部材２７が上方に移動すると、図９（ａ）に示すように、スライド部材７７が矢印Ｓ２方向に移動して、図９（ｂ）に示すようにロックピン７９が係合部材７３から外れ、障子のロックが解除される。
そして、図５に符号Ｅで示すようにハンドル５３は先端５３ａを上に向けたところで、図２に参照されるように、一方歯車５７の大径部５７ａに歯合している他方歯車５９の小径部５９ｂは歯６３がない間欠部になるので、一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車５９の小径部５９ｂの歯合が外れ、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部５９ｂが歯合を開始する。これにより、ハンドル５３を同方向（Ｒ方向）に更に回し過ぎると、メインラック５１ａの繰り出し量が突然多くなり、ハンドル操作の負荷が大きくなるから、操作の手ごたえが変わる。よって、操作者はハンドル５３を回し過ぎたことに容易に気がつくことができる。この場合には、ハンドル５３の回転を少し戻してハンドルの位置を修正する。
自然換気状態では、図８（ｂ）に示すように、ウエイト２８（図７参照）とのバランスにより、室外が無風又は微風のときには障子１９が開き、風が強いときには、障子が閉じる。
【００１５】
次に、排煙状態にするときには、図５に示すように、ハンドル５３を更に反時計方向Ｒに停止する位置Ｆまで回し、メインラック５１ａを更に上方に移動する。ハンドル５３の停止位置Ｆは、メインラック５１ａの下端と歯車が歯合する限界位置であり、これ以上は歯車が回らないようになっている。ここで図２を参照するが、自然換気状態から排煙状態にハンドルを操作するときには、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部とが歯合するので、閉鎖状態から自然換気状態に操作する場合に比較して、ハンドル操作角度に対するメインラック５１ａの繰り出し量が多くなる。したがって、小さい操作角度でメインラック５１ａを所定量移動することができる。そして、障子は、図８（ｂ）に示す自然換気状態から図８（ｃ）に示す排煙状態になる。このとき、図７及び図８（ｃ）に示すように、開閉規制部材２５は連動部材２７と共に上方に移動し、スライダー４３の係合突部４５ａの下面に当接し、サブアーム３１の他端３１ｂが下方に移動するのが規制されて、障子１９は開き状態が保持される。
【００１６】
尚、排煙状態から自然換気状態及び閉鎖状態にするときには、ハンドル５３を時計方向（Ｒと反対方向）に回すことにより行うことができる。この場合において、例えば、排煙状態から自然換気状態にする場合にも、開閉規制部材２５が自然換気状態の位置よりも下がると、一方歯車５７の小径部５７ｂと他方歯車５９の大径部５９ａの歯合から、一方歯車５７の大径部５７ａと他方歯車５９の小径部５９ｂの歯合に変わり、ハンドル５３にかかる負荷が急に小さくなるから、操作する手ごたえで、行き過ぎたことに容易に気がつくことができる。
【００１７】
第１実施の形態によれば、障子１９を閉状態から自然換気状態にハンドル５３を回動操作するときと、自然換気状態から排煙状態にハンドル５３を回動操作するときとで、一方歯車５７と他方歯車５９とでそれぞれかみ合う歯車の径を異ならせてハンドルにかかる負荷を変えているので、操作者に異なる手ごたえを与えることができる。
障子１９を閉状態から自然換気状態にハンドル５７を回動操作するときよりも、自然換気状態から排煙状態にハンドル５７を回動操作するときの、ハンドル５７の回動角度に対するメインラック５１ａの移動距離を大きくできるので、自然換気状態から排煙状態に回動操作するときにかみ合う歯車の径を、閉状態から自然換気状態に回動操作するときにかみ合う歯車の径と同じにする場合に比較して、閉状態から自然換気状態、排煙換気状態に至る一方向へ操作するハンドル５３の回動角度を小さくできる。よって、ハンドル５３の回動操作に伴うハンドル５３の移動軌跡を確保するためのスペースを少なくできる。
【００１８】
以下に本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では第１実施の形態と主に異なる点を説明する。
図１１〜図１３に本発明の第２実施の形態を示す。この第２実施の形態では、窓本体１５（図１０参照）にすべり出し自然換気窓を用いている。このすべり出し自然換気窓では、図１３に示すように、障子１９は上部に設けた軸８１が、竪枠７に設けた案内レール８２を上下動自在且つ回動自在に連結してある。開閉機構２３ａは、開閉プレート８３と、メインアーム８５と、サブアーム８７と、引寄せアーム８９とを備えている。
【００１９】
開閉プレート８３は竪枠７に設けた案内レール９１を上下動自在に連結してあり且つ連結部材８６を介して連動部材２７に固定されている。
メインアーム８５は一端８５ａが障子１９の重心位置に回動自在に連結してあると共に他端８５ｂが開閉プレート８３の上下方向の長孔８３ａを上下動自在且つ回動自在に係合している。
サブアーム８７は一端８７ａがメインアーム８５の中間部に回動自在に連結してあり且つ他端８７ｂが竪枠７に回動自在に連結してある。
引寄せアーム８９は一端部に長孔８９ａが形成してあり、サブアーム８７の中間部に設けた軸８７ｃが長孔８９ａを摺動自在に連結してあり、他端部８９ｂに設けた軸８８が開閉プレート８３に係合しており、中間部８９ｃが竪枠７に回動自在に連結してある。
開閉プレート８３には、引寄せアーム８９の他端部８９ｂに設けた軸８８が係合する係合孔８３ｂが形成されている。係合孔８３ｂは、障子１９の開閉に伴う引寄せアーム８９の軸８８の移動を許容する移動許容部８３ｃと、移動許容部８３ｃの上方に連続してあり且つ見込み方向室外側に突設した湾曲突部８３ｄとを有し、開閉プレート８３が下方に移動したときに引寄せアーム８９の中間部８９ｃよりも下方位置で引寄せアーム８９の軸８８が湾曲突部８３ｄを下方から乗り上げることで、引寄せアーム８９の軸８８が引寄せアーム８９の中間部８９ｃを中心に室外側に向けて回動することによりサブアーム８７が室内側に向けて回動して、障子１９を室内側に引寄せて障子１９をロックする。
【００２０】
開閉プレート８３は連動部材２７に連結してあり、第１実施の形態と同様にハンドル５３の操作により所定位置に上下動し、障子１９の閉鎖状態では図１１に示すように、開閉プレート８３が下端位置にある。そしてハンドル５３を回動して、閉鎖状態から自然換気状態にすると、図１２に示すように、開閉プレート８３が上昇した位置にあり、引寄せアーム８９の軸８８は移動許容部８３ｃ内に位置するので、障子１９は外の風が強風の場合には閉じ、無風や微風の場合には開く。更にハンドル５３を回動して、排煙状態にすると、図１３に示すように、開閉プレート８３が更に上昇した位置で、メインアーム８５の他端８５ｂが長孔８３ａ下端に位置し且つ引寄せアーム８９の軸８８係合孔８３ｂの下端に位置して、障子１９の最大開き状態が保持される。
この第２実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、一方及び他方歯車の小径部の間欠部分は約半周にすることに限らず、周方向の１／３や1／４にしても良い。
更に、本願発明にかかるハンドル５３と一方歯車５７と他方歯車５９とラック５１ａとの構成による障子の開閉操作は、自然換気窓に限らず、高い位置にあるガラスルーバの開閉や、オーニング窓や開き窓における障子の開閉を行うオペレータハンドルの操作部として用いることができる。このようなオペレータハンドルとして用いた場合には、高い位置にある窓を見上げて開き状態を確認することなく、ハンドル操作の手ごたえでルーバや障子の開き具合を感知することができ、特に、目の不自由な人が操作する場合には、ハンドル操作の手ごたえのみでルーバや障子の開き状態を感知することができるので好適である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 自然換気窓
１９ 障子
５１ａ メインラック（ラック）
５３ ハンドル
５７ 一方歯車
５７ａ 大径部
５７ｂ 小径部
５９ 他方歯車
５９ａ 大径部
５９ｂ 小径部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、ハンドルの回転軸に固定した一方歯車と、一方歯車と歯合する他方歯車と、他方歯車に歯合して移動可能に設けてあり且つ障子の開閉操作部材に連結したラックとを備え、ハンドルは一方向の回動操作によって障子を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車及び他方歯車はそれぞれ、大径部と小径部とを同軸にして一体に設けてあり、各小径部は、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車の大径部はラックに歯合しており、障子を閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車の大径部と他方歯車の小径部とが歯合し、障子を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車の小径部と他方歯車の大径部とが歯合してラックを移動することを特徴とする自然換気窓。
【請求項１】
ハンドルと、ハンドルの回転軸に固定した一方歯車と、一方歯車と歯合する他方歯車と、他方歯車に歯合して移動可能に設けてあり且つ障子の開閉操作部材に連結したラックとを備え、ハンドルは一方向の回動操作によって障子を閉状態から自然換気状態と排煙状態とに切換自在であり、一方歯車及び他方歯車はそれぞれ、大径部と小径部とを同軸にして一体に設けてあり、各小径部は、一部に歯がない間欠歯車であり、他方歯車の大径部はラックに歯合しており、障子を閉状態から自然換気状態に変えるハンドル操作では一方歯車の大径部と他方歯車の小径部とが歯合し、障子を自然換気状態から排煙状態に変えるハンドル操作では一方歯車の小径部と他方歯車の大径部とが歯合してラックを移動することを特徴とする自然換気窓。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−８７４４３（Ｐ２０１３−８７４４３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６６６２（Ｐ２０１１−２２６６６２）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００１７５５６０）三協立山株式会社 (529)
【出願人】（０００１５２４２４）株式会社日建設計 (55)
【出願人】（５９１００６１１７）株式会社ナガエ (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００１７５５６０）三協立山株式会社 (529)
【出願人】（０００１５２４２４）株式会社日建設計 (55)
【出願人】（５９１００６１１７）株式会社ナガエ (16)
【Ｆターム（参考）】
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