JP2010236297A - Natural ventilation window - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風により障子が自然に開閉して換気が行える自然換気窓に関する。 The present invention relates to a natural ventilation window in which a shoji can be naturally opened and closed by wind to allow ventilation.
特許文献1には、障子の竪框上端部を竪枠に上下動自在且つ回動自在に連結すると共に、障子の竪框中間部と竪枠下部とを連結するメインアームと、メインアームの中間部と竪枠とを連結するサブアームとを有し、無風及び微風時には障子が自重により室外に辷り出すように開き、強風時には風圧により押されて障子が閉鎖するようにした自然換気辷り出し窓が開示されている。
上記の窓においては、障子の竪枠への3箇所の連結箇所のうち、一番下に位置するメインアームの端部の位置が固定で、障子上端部及びサブアームの端部の位置が障子の開閉に伴って共に上昇・下降する構造となっており、これら2箇所の案内部を竪枠に上下に隣接して設けなければならないため、障子の最大開き角度を大きくするのが困難であった。
またこの辷り出し窓は、メインアームの先端部が障子の重心位置よりも高い位置に連結してあるため、障子の回動が重く、さらに障子の開閉に伴い障子の重心が上下に移動するため、開くときは障子の自重により軽く辷り出すが、閉めるときは重心を引き上げる必要があって、そのための大きな駆動力を必要とする。従って、弱風での反応が鈍かった。
In
In the above window, the position of the end of the main arm located at the bottom of the three connecting points to the frame of the shoji is fixed, and the position of the upper end of the shoji and the end of the sub arm is the position of the shoji. It has a structure that ascends and descends as it opens and closes, and it is difficult to increase the maximum opening angle of the shoji because these two guides must be provided adjacent to the vertical frame. .
In addition, since the tip of the main arm is connected to a position higher than the center of gravity of the shoji, this swivel window has a heavy rotation of the shoji, and the center of gravity of the shoji moves up and down as the shoji opens and closes. When opening it, it begins to lightly squeeze due to the dead weight of the shoji, but when closing it needs to raise the center of gravity, which requires a large driving force. Therefore, the reaction in the weak wind was slow.
本発明は以上に述べた実情に鑑み、障子の開く角度を大きくできると共に、障子が軽く動く自然換気窓の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a natural ventilation window capable of increasing the opening angle of the shoji and moving the shoji lightly.
上記の課題を達成するために請求項1記載の発明による自然換気窓は、障子と、竪枠と、メインアーム及びサブアームを備え、障子は、上部又は下部が竪枠に上下動自在且つ回動自在に連結してあり、メインアームは、一端が障子の重心位置に回動自在に連結してあると共に他端が竪枠の上部又は下部に上下動自在且つ回動自在に連結してあり、サブアームは、一端がメインアームの中間部に回動自在に連結してあると共に他端が竪枠の中間部に回動自在に連結してあることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a natural ventilation window according to the first aspect of the present invention comprises a shoji, a saddle frame, a main arm and a sub arm. One end of the main arm is connected to the center of gravity of the shoji so that it can rotate freely, and the other end is connected to the upper or lower part of the collar frame so that it can move up and down and turn freely. The sub arm is characterized in that one end is rotatably connected to an intermediate part of the main arm and the other end is rotatably connected to an intermediate part of the frame.
請求項2記載の発明による自然換気窓は、請求項1記載の発明の構成に加え、サブアームは、メインアームの半分の長さであり、一端がメインアームの長手方向の中央に回動自在に連結してあると共に他端がメインアームの一端と同じ高さ位置で竪枠に回動自在に連結してあることを特徴とする。 In the natural ventilation window according to the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the sub-arm has a half length of the main arm, and one end is freely rotatable to the center in the longitudinal direction of the main arm. It is connected and the other end is rotatably connected to the collar frame at the same height position as one end of the main arm.
請求項1記載の発明による自然換気窓は、竪枠に設けられる3箇所の障子との連結箇所のうち、真ん中に位置するサブアームの他端の位置が固定で、障子の上部又は下部とメインアームの他端とが、その位置に対して対照的に上昇・下降して障子が開閉するため、障子の開く角度を大きくすることができる。また、メインアームの一端が障子の重心位置に連結してあることで、障子が重心位置を支点に回動するため、障子の動きを軽くすることができる。 The natural ventilation window according to the first aspect of the present invention is such that the position of the other end of the sub arm located in the middle is fixed, and the upper or lower part of the shoji and the main arm are connected to the three shojis provided in the frame. The other end of the door is lifted and lowered with respect to the position to open and close the door, so that the opening angle of the door can be increased. Moreover, since one end of the main arm is connected to the center of gravity position of the shoji, the shoji rotates about the position of the center of gravity, so that the movement of the shoji can be lightened.
さらに請求項2記載の発明による自然換気窓は、サブアームをメインアームの半分の長さとし、サブアームの一端をメインアームの長手方向の中央に回動自在に連結すると共に他端をメインアームの一端と同じ高さ位置で竪枠に回動自在に連結したことで、開閉時に障子の重心位置が上下に移動しないため、開き方向、閉まり方向の何れにも障子が軽く動き、風に対する反応が良好となる。 Further, in the natural ventilation window according to the second aspect of the present invention, the sub arm has a half length of the main arm, one end of the sub arm is pivotally connected to the longitudinal center of the main arm, and the other end is connected to one end of the main arm. Since the center of gravity of the shoji does not move up and down when opening and closing, the shoji moves lightly in both the opening and closing directions, and the response to the wind is good. Become.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図8は、本発明の自然換気窓を利用した窓の室内側正面図である。この窓はビル用の窓であって、上枠11と下枠12と左右の竪枠2,2を枠組みして窓枠が構成され、左右の竪枠2,2間に無目13を架設し、上枠11と無目13間に方立14を架設してあり、無目13と下枠12間の開口部にはガラスパネル15を嵌め込んで嵌め殺し窓が構成してあり、上枠11と無目13間の開口部には、障子1が室外側に開く自然換気窓が連窓状に設けてある。室内側から見て右側の竪枠2の下部には、障子1の開閉操作を行うハンドル16を設けてある。なお、以後、単に「右側」、「左側」と記載したときには、室内側から見ての右側、左側の意味である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a front view of the indoor side of the window using the natural ventilation window of the present invention. This window is a building window. The window frame is constructed by framing the
図1は障子1が全開したときの状態を示し、図2は障子1を閉鎖した状態を示している。また図3は、障子1の竪枠2への支持構造を示している。障子1は、上框17と下框18と左右の竪框19,19とを四周框組みし、その内側にガラスパネル20を嵌め込んで構成してある。上框17の内部の室内側寄りの位置には、図1,2に示すように、バランスウエイト21が取付けてあり、これにより障子1の上下・前後方向のバランスを取り、回転軸5と重心の位置を一致させている。回転軸5は、障子1の上下方向の中心に近いところに設けてある。竪框19の上端部には、図3(a),(b)に示すように、水平軸23が側方に突出して設けてあり、水平軸23の先端部にはベアリング24が取付けてあり、ベアリング24は竪枠2の内周側見込み面の上部に上下方向に設けたレール25に案内され、上下動自在且つ回動自在となっている。回転軸5には、メインアーム3の一端が回動自在に連結してある。竪枠2の内周側見込み面の下部にはレール26が上下方向に設けてあり、レール26にはスライダー22が上下動自在に案内保持され、スライダー22にメインアーム3の他端が水平軸27で回動自在に連結してある。メインアーム3の長手方向の中央には、メインアーム3の半分の長さのサブアーム4の一端が水平軸28で回動自在に連結され、サブアーム4の他端は竪枠2の内周側見込み面の、障子1の回転軸5と同じ高さ位置に突設した水平軸29に回動自在に連結してある。なお、図3は障子1の右側の支持構造を示しているが、左側も同様に方立14又は竪枠2に支持されている。
FIG. 1 shows a state when the
風が無く障子1に荷重が掛からない状態のときには、図1に示すように、障子1が45°開放した状態で静止するようにバランスが取られている。障子1に向かい風を受けると、図2に示すように、障子1上部に取付けたベアリング24がレール25に沿って上方にスライドすると共に、メインアーム3の他端に連結したスライダー22がレール26に沿って下方にスライドし、それに伴い障子1は重心位置に設けた回転軸5を支点に回転して閉まる。風がおさまると、障子1上部のベアリング24が下方に、メインアーム3他端に連結したスライダー22が上方にスライドし、障子1は回転軸5を支点に回転して開き、図1に示す状態に戻る。障子1が開閉する際、障子1の回転軸5(=重心)は図2中に仮想線30で示すように水平に移動する。すなわち、開閉時に障子1の重心が上下に移動しない。
When there is no wind and no load is applied to the
この点について、図9の模式図を参照して説明する。サブアーム4はメインアーム3の半分の長さで、サブアーム4の一端をメインアーム3の長手方向の中央に連結し、サブアーム4の他端をメインアーム3の一端と同じ高さ位置に取付けたことで、メインアーム3とサブアーム4の他端とで構成される△ACDは、初期状態では直角三角形となっている。サブアーム4の他端の位置Dは固定で、メインアーム3の他端の位置Cは上下に移動自在である。メインアーム3とサブアーム4では、2つの二等辺三角形が出来る(△ABD、△BCD)。その2つの二等辺三角形の頂角θ1,θ2は、任意の角度においてθ1+θ2=180°の関係にあり、従って常に各二等辺三角形の底角θ3,θ4は、θ3+θ4=90°の関係にある。よって△ACDは常に直角三角形であり、回転軸5(メインアームの一端A)は水平移動しかしないことが分かる。
This point will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The
以上に述べたように本自然換気窓は、回転軸5を障子1の重心の位置と一致させており、尚且つ開閉時に回転軸5が上下に移動せず、水平移動しかしないため、開き方向、閉まり方向の何れにも障子1が軽く動き、風に対する反応が良好となる。また、サブアーム4他端の位置(水平軸29)を固定とし、その位置に対して障子1上部(水平軸23)とメインアーム3の他端(水平軸27)が対照的に上下にスライドして障子1が開閉するようにしたこと、及び障子1の重心の移動を考慮する必要がないことから、障子1の開き角度を容易に設定することができ、排煙窓として使用可能な45°までの開放を実現している。
As described above, the natural ventilation window has the
図10は、メインアーム3とサブアーム4の設置状態の他の例を示している。図10(a)は、サブアーム4をメインアーム3の半分よりも短い長さとし、メインアーム3のサブアーム4の連結位置B点からメインアーム3の他端C点の長さBCをサブアーム4の長さBDと同一にしたものである。この場合、障子1の回転軸5となるメインアーム3の一端の位置は、障子1が閉じたときの位置A‘点よりも障子1が開いたときの位置A点の方が低い位置となるため、障子1を開きやすくすることができる。
図10(b)は、サブアーム4をメインアーム3の半分よりも長い長さとし、メインアーム3のサブアーム4の連結位置B点からメインアーム3の他端C点の長さBCをサブアーム4の長さBDと同一にしたものである。この場合、障子1の回転軸5となるメインアーム3の一端の位置は、障子1が開いたときの位置A点よりも障子1が閉じたときの位置A‘点の方が低い位置となるため、障子1を閉まりやすくすることができる。
何れの場合でも、障子1の回転軸5の位置(A点)の位置を障子1の重心位置に一致させることで、障子1の動きを軽くすることができる。また、BC=BDとしてあることで、C点とD点への力の向きが正反対となり、メインアーム3の他端C点のスライド部分がスムーズに動く。
FIG. 10 shows another example of the installation state of the
10B, the length of the
In any case, the movement of the
本自然換気窓は、ハンドル16の操作により障子1の開閉と閉鎖時のロックを行う機構を備えており、以下、その構造について説明する。図8に示すように、右側の竪枠2内周側面には縦スライドバー31が、無目13上面にはスライド部49がそれぞれ長手方向にスライド自在に設けてある。スライド部49は、図1,2に示すように、無目13上面に長手方向にスライド可能に取付けた横スライドバー32を有し、図8に示すように、縦スライドバー31の上端部と横スライドバー32の右側端部とが、竪枠2と無目13とのコーナー部に設けたコーナードライブ33により連結してある。コーナードライブ33の構造については後述するが、押し引き力を直角に伝達するものである。ハンドル16の軸にはギア34が、縦スライドバー31にはギア34と噛み合うラック35がそれぞれ連結してあって、ハンドル16は障子1を開くときには下向きに、障子1を閉鎖するときには上向きに回転させるものであり、ハンドル16を閉鎖側に回転させたときには、図中に矢印で示すように、縦スライドバー31は下方にスライドし、横スライドバー32はそれに引っ張られて右にスライドする。
This natural ventilation window is provided with a mechanism for opening and closing the
図4〜6に示すように、横スライドバー32上には障子1の下框18に設けたロック受け36に係脱するロックピン48が取付けてある。横スライドバー32の先端部にはピン37が上方に突出して設けてあり、左右方向の長孔38にピン37を係合して連結プレート39が設けてある。連結プレート39には、ピンストッパー40がバネ41で付勢して設けてあり、図6(b)に示すように、障子1が開いた状態のときにはピン37は長孔38の左端の位置にあって、ピン37にピンストッパー40が係止している。無目13には、障子1閉鎖時に横スライドバー32が右方向に引っ張られたときに、ピンストッパー40のピン37との係止を解除するための解除ブロック42と、連結プレート39を所定の位置で停止させるためのストッパー43を設けてある。
As shown in FIGS. 4 to 6, on the
無目13と竪枠2とのコーナー部には、図4に示すように、コーナードライブ44が設けてある。コーナードライブ44は、L型に曲がった筒状のガイド部材44aと、ガイド部材44a内に挿通した摺動部材44bとを有するもので、摺動部材44bがガイド部材44aにガイドされた状態で摺動することで、押し引き力を直角に伝達できるものである。摺動部材44bの無目13側端部は、上述の連結プレート39に連結してあり、摺動部材44bの竪枠2側端部には障子閉鎖アーム45が取付けてある。コーナードライブ44と連結プレート39とで連動部材50を構成している。障子閉鎖アーム45は、略L型の縦長の棒状の部材となっており、竪枠2の内周側面に添うように設置してある。
ハンドル16を閉じ側に操作し、横スライドバー32が右方向に引っ張られると、連動部材50を介して障子閉鎖アーム45が下方に移動し、図5に示すように、障子閉鎖アーム45がスライダー22を押し下げることで障子1が閉鎖する。障子1は風の状況に応じて自然に開閉しているが、このような障子閉鎖アーム45によれば障子1がどの状態であっても閉鎖できる。
図5に示すように、竪枠2のレール26の下部には、障子1が閉鎖したときにスライダー22をバネ46の力で上方に付勢する付勢部材47を有し、ハンドル16が開き側に操作され、障子閉鎖アーム45が上方に移動すると、スライダー22が付勢部材47により押し上げられることで障子1が開く。
図4〜6は、左側の障子1を開閉・ロックする機構を示しているが、右側の障子1についても同様に構成してある。左側の障子1用の横スライドバー32と右側の障子1用の横スライドバー32とは、方立14を跨いで繋ぎ材により連結してあり、左右の障子1,1の開閉・ロックを一つのハンドル16で同時に行うことができる。
As shown in FIG. 4, a
When the handle 16 is operated to the close side and the
As shown in FIG. 5, a lower portion of the
4 to 6 show a mechanism for opening / closing and locking the
障子1を閉鎖・ロックするときの各部の作用を、図7に即してより詳細に説明する。ハンドル16が閉鎖側に操作されると、図7(a)に示すように、横スライドバー32が右方向に引っ張られ、このときピンストッパー40がピン37に係止しているため、連結プレート39を介してコーナードライブ44の摺動部材44bも一緒に引っ張られ、それに伴って障子閉鎖アーム45がスライダー22を押し下げるため障子1が室内側に引き寄せられる。その後、障子1が閉まり切る手前で、図7(b)に示すように、ピンストッパー40が解除ブロック42に当接し、障子1が閉め切ると同時に、図7(c)に示すように、連結プレート39がストッパー43に当接して移動が阻止されると共にピンストッパー40が解除ブロック42に乗り上げてピン37との係止が解除される。その後も続けてハンドル16が操作されることで、横スライドバー32はさらに右方向に引っ張られ、図7(d)に示すように、ピン37が長孔38内を移動することで、連結プレート39とそれに連結された障子閉鎖アーム45は移動せずに、横スライドバー32とこれに固定したロックピン48のみが右方向にスライドし、この間にロックピン48がロック受け36に係合して障子1がロックされる。
障子1を開放するときには上記とは逆の動作になり、ロックピン48がロック受け36から外れるまで横スライドバー32のみが左方向にスライドし、途中でピンストッパー40がピン37と係止する状態に復帰し、連結プレート39とコーナードライブ44を介して障子閉鎖アーム45が上方に押し上げられ、付勢部材47の作用により障子1が開く。
The operation of each part when closing and locking the
When the
以上に述べたように本自然換気窓は、障子1の閉鎖とロックをハンドル16の1アクションで行うことができる。しかも、横スライドバー32が連動部材50の連結プレート39に対して無目13の長手方向にスライド可能に取付けてあり、ピンストッパー40と解除ブロック42及びストッパー43の作用により、障子1が閉め切ったところで障子閉鎖アーム45と連結プレート39とを停止させた後、横スライドバー32とこれに固定したロックピン48のみがスライドしてロックが完了するようにしたので、障子1の支持機構や開閉機構等に無理な力が掛かることなく、且つ障子1のロックを安定して行うことができる。ロックの解除と障子1の開放も、ハンドル16の1アクションで行うことができる。また、障子閉鎖アーム45を竪枠2に添うように設け、障子閉鎖アーム45でスライダー22を竪枠2に沿って押し下げることで障子1を引寄せるようにしたので、障子閉鎖アーム45が目立たない上、障子1の下框18と無目13間に障子1を引き寄せるアームを別途設けないため意匠性を向上できると共に障子1を大きく開くことができ、しかも障子1がいかなる開閉状態にあるときでも障子1を閉鎖できる。
As described above, the natural ventilation window can close and lock the
本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。障子は、バランスウエイトを竪框に設けることもでき、上框と竪框の両方に設けることもできる。障子の回転軸は、障子の上下方向の中心に対して上下にずれた位置にあってもよく、その場合は回転軸の位置に障子の重心がくるようにバランスウエイトで調整する。また障子は、ガラスを嵌め込んだものに限らず、金属板等で形成した箱状のパネル等とすることもできる。竪枠には方立が含まれる。本発明の自然換気窓は、実施形態のものとは上下が逆のもの、すなわち障子が室外側に倒れるように開くものとすることもできる。 The present invention is not limited to the embodiments described above. The shoji can be provided with a balance weight on the heel, or on both the upper heel and the heel. The rotation axis of the shoji may be in a position shifted vertically with respect to the vertical center of the shoji. In this case, adjustment is made with a balance weight so that the center of gravity of the shoji comes to the position of the rotation shaft. Further, the shoji is not limited to the one in which glass is fitted, but can be a box-like panel formed of a metal plate or the like. A fence frame includes a vertical. The natural ventilation window of the present invention may be upside down from that of the embodiment, that is, open so that the shoji falls to the outside of the room.
1 障子
2 竪枠
3 メインアーム
4 サブアーム
5 障子の回転軸
14 方立(竪枠)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009086581A JP2010236297A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Natural ventilation window |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=43090882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011144552A (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Nippon Steel Corp | Cover body opening/closing device |
KR101472211B1 (en) * | 2012-06-15 | 2014-12-11 | 박상훈 | Automatic opening and shutting windows |
JP2016102384A (en) * | 2014-11-29 | 2016-06-02 | 三協立山株式会社 | Window sash |
JP2016102383A (en) * | 2014-11-29 | 2016-06-02 | 三協立山株式会社 | Window sash |
JP2016160638A (en) * | 2015-02-28 | 2016-09-05 | 株式会社豊和 | Opening/closing device for projecting window |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009086581A patent/JP2010236297A/en active Pending
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