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技術 ハンドルボックス及び窓開閉装置

出願人 中央発條株式会社オイレスECO株式会社
発明者 安田剛史
出願日 2014年3月28日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2014-069316
公開日 2015年11月2日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2015-190236
状態 特許登録済
技術分野 ウイング開閉機構;ウイング用付属品
主要キーワード 放射状孔 剪断抵抗力 捻りコイルばね 皿ねじ ワイヤー式 排煙窓 ギヤードケーブル 開放ボタン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制する。

解決手段

巻取ハンドルの操作による回転力流体継手16を介して伝達する。これにより、当該回転力が粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手16内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、巻取ハンドルから巻取機構に過度な回転力が伝達されることを防止できる。そして、流体継手16内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手16を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

概要

背景

例えば、特許文献1に記載の窓開閉装置では、ハンドルから巻取りドラム過度回転力が伝達されることを防止するトルクリミッタ機構を設けている。

概要

トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制する。巻取ハンドルの操作による回転力を流体継手16を介して伝達する。これにより、当該回転力が粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手16内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、巻取ハンドルから巻取機構に過度な回転力が伝達されることを防止できる。そして、流体継手16内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手16を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

目的

本発明は、上記点に鑑み、トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

窓枠に対して変位可能に組み付けられた障子開閉作動させるハンドルボックスであって、操作員が前記障子を閉じる操作を行う際に、操作員により回転操作されるハンドル部と、前記ハンドル部の操作により発生した回転力を利用して前記障子を閉じる向きに変位させる開閉機構と、前記ハンドル部の操作により発生した回転力が入力される入力部を有し、粘性流体粘性抵抗を利用して当該回転力を前記開閉機構に伝達する流体継手とを備えることを特徴とするハンドルボックス。

請求項2

前記流体継手は、粘性流体が封入され、前記開閉機構に回転力を出力する出力軸が設けられたケーシング、及び前記ケーシング内に回転可能に収納され、前記入力部に入力された回転力を受けて回転する回転体を有することを特徴とする請求項1に記載のハンドルボックス。

請求項3

前記ケーシング及び前記ハンドル部のうち一方と一体的に回転するハンマー部と、前記ケーシング及び前記ハンドル部のうち他方と一体的に回転し、前記ハンマー部により殴打される殴打部とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のハンドルボックス。

請求項4

前記流体継手のトルクリミッタ機能を停止させるリミッタ機能停止機構を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のハンドルボックス。

請求項5

窓枠に対して変位可能に組み付けられた障子と、前記障子を開閉作動させる請求項1ないし4のいずれか1項に記載のハンドルボックスとを備えることを特徴とする窓開閉装置

技術分野

0001

本発明は、窓開閉装置用のハンドルボックス等に関する。

背景技術

0002

例えば、特許文献1に記載の窓開閉装置では、ハンドルから巻取りドラム過度回転力が伝達されることを防止するトルクリミッタ機構を設けている。

先行技術

0003

特開2012−41780号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載のトルクリミッタ機構は、いわゆる機械式のトルクリミッタ機構である。すなわち、特許文献1に記載のトルクリミッタ機構は、外周に複数の凹部に設けられた連結部、凹部にボールを押し込むバネ、及びバネが挿入された放射状孔が設けられたトルク制限部等を有して構成されている。

0005

そして、ハンドルが操作員により回転操作されると、トルク制限部がハンドルと一体的に回転するため、凹部に嵌り込んだボールに係止された連結部がトルク制限部と共に回転して、ハンドルの回転が巻取ドラムに伝達される。

0006

ハンドルの操作力が大きくなると、ボールがバネを圧縮変形させながら放射状孔内に埋没するため、ボールと連結部との係止状態解除されてトルク制限部から連結部への回転力の伝達が遮断される。

0007

このため、特許文献1に記載の発明では、ボールや連結部(特に、凹部)に大きな力が作用するので、連結部等が早期に摩耗してハンドルボックスに不具合が発生する可能性が高い。

0008

本発明は、上記点に鑑み、トルクリミッタ機能を備えるハンドルボックスにおいて、摩耗等を原因とする不具合の発生を抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、上記目的を達成するために、窓枠(3)に対して変位可能に組み付けられた障子(5)を開閉作動させるハンドルボックスであって、操作員が障子(5)を閉じる操作を行う際に、操作員により回転操作されるハンドル部(10C)と、ハンドル部(10C)の操作により発生した回転力を利用して障子(5)を閉じる向きに変位させる開閉機構(13)と、ハンドル部(10C)の操作により発生した回転力が入力される入力部(16C)を有し、粘性流体粘性抵抗を利用して当該回転力を開閉機構(13)に伝達する流体継手(16)とを備えることを特徴とする。

0010

これにより、本発明では、ハンドル部(10C)の操作による回転力が、粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手(16)内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、ハンドル部(10C)から開閉機構(13)に過度な回転力が伝達されることを防止できる。

0011

そして、流体継手(16)内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手(16)を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

0012

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施形態に係る窓開閉装置の斜視図である。
本発明の第1実施形態に係るハンドルボックス10の分解斜視図である。
本発明の実施形態に係るハンドルボックス10の正面図である。
本発明の第1実施形態に係るクラッチ機構15の分解斜視図である。
本発明の実施形態に係る流体継手16の説明図である。
(a)はハンマープレート18Aの正面図である。(b)は殴打プレート18Bの正面図である。
本発明の第2実施形態に係るハンドルボックス10の分解斜視図である。
本発明の第2実施形態に係るクラッチ機構15の分解斜視図である。

実施例

0014

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

0015

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「2つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも1つ設けられている。

0016

(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係るハンドルボックスを排煙窓等の窓開閉装置1に適用したものである。なお、排煙窓とは、図1に示すように、窓枠3、及び窓枠3に揺動可能に組み付けられた障子5を有する窓開閉装置1である。

0017

因みに、図1に示す窓開閉装置1は「外倒れ型の排煙窓」である。当該窓開閉装置1は、窓枠3の下部にヒンジ機構(図示せず。)を有し、障子5が建築物(図示せず。)の外側に倒れるように揺動変位する。ヒンジ機構は、窓枠3と障子5とを揺動可能に連結する部品である。

0018

1.窓開閉装置
本実施形態に係る窓開閉装置1の窓枠3及び障子5は、図1に示すように、アルミニウム等の軽金属からなる矩形枠状に構成されている。窓枠3は、建築物の開口縁部にねじ等の締結部材により固定される。障子5の枠体には、ガラス板等の板状部材が組み付けられている。

0019

窓開閉装置1が閉じられた状態では、上記建築物の開口部が閉じられた状態となる。一方、窓開閉装置1が開いた状態(図1に示す状態)では、障子5が窓枠3に対して揺動変位して上記建築物の開口部が開いた状態となる。

0020

そして、窓開閉装置1には、障子5を窓枠3から離間させる力(以下、離間力という。)を障子5に作用させるステイダンパー7が少なくとも1本設けられている。ステイダンパー7は、筒状のシリンダ及び当該シリンダから出没するロッド等を有して構成されている。

0021

なお、シリンダ内には、離間力を発生させる高圧ガス封入されている。そして、ステイダンパー7の長手方向一端側は窓枠3に回転可能に連結されている。一方、ステイダンパー7の長手方向他端側は障子5に回転可能に連結されている。このため、ステイダンパー7は、常に離間力を障子5に作用させる。

0022

補助開放機9は、障子5の倒れ角が小さく、ステイダンパー7の離間力が小さいときに離間力を障子5に作用させる。なお、障子5の倒れ角とは、障子5と窓枠3との揺動角をいう。つまり、窓開閉装置1が閉じているときの障子5の倒れ角は0度である。そして、障子5が揺動して窓開閉装置1が開いていくと、これに応じて障子5の倒れ角が大きくなる。

0023

なお、補助開放機9は、揺動アーム9A、及び捻りコイルばね(図示せず。)等の弾性部材等を有している。そして、捻りコイルばねは、障子5の倒れ角が小さくなるほど、その変形量が大きくなるように構成されている。このため、補助開放機9は、障子5の倒れ角が小さいときほど、大きな離間力を障子5に作用させる。

0024

2.ハンドルボックス
2.1 ハンドルボックスの概要
ハンドルボックス10は、図1に示すように、窓開閉装置1を操作するためのオペレータである。すなわち、ハンドルボックス10は、図2に示すように、障子5に連結されたワイヤー5A(図1参照)を巻き取る巻取機構13、クラッチ機構15、並びに巻取機構13及びクラッチ機構15を収納する収納箱11等を有している。

0025

巻取機構13は、ワイヤー5Aを巻き取る巻取ドラム(図示せず。)、及び当該巻取ドラムの回転可能方向を制御するラチェット機構(図示せず。)等を有する開閉機構である。ラチェット機構は、後述する開放ボタン10B及び巻取ハンドル10Cの操作状況に応じて巻取ドラムの回転可能方向を制御する。

0026

開放ボタン10B及び巻取ハンドル10Cは、図3に示すように、ハンドルボックス10の前面カバー10Aに設けられている。なお、前面カバー10Aは、ハンドルボックス10の前面に位置し、収納箱11の前面側を閉塞する蓋体である。

0027

開放ボタン10Bは、障子5を開放させる向きに巻取ドラムを回転可能とするための操作部である。つまり、開放ボタン10Bが押圧されると、ステイダンパー7等の離間力により窓開閉装置1が開く。巻取ハンドル10Cは、ワイヤー5Aを巻き取る向きに巻取ドラムを回転させる操作部である。

0028

巻取ハンドル10C(図3の荒い斜線部分)の下端側には連結部10Dが設けられている。連結部10Dは、巻取ハンドル10Cを前面カバー10Aに対して回転可能に連結し、かつ、巻取ハンドル10Cを前面カバー10Aに対して揺動可能とする。

0029

そして、巻取ハンドル10Cが前面カバー10Aに収納された状態で開放ボタン10Bが押圧されると、巻取ハンドル10Cが前面側に倒れて回転操作可能な状態となる。連結部10Dは、クラッチ機構15及び巻取機構13に内蔵されたワンウェイクラッチ(図示せず。)を介して巻取ドラムに連結されている。

0030

ワンウェイクラッチは、巻取ドラムから巻取ハンドル10Cへの回転力の伝達を遮断し、かつ、巻取ハンドル10Cから巻取ドラムへ回転力を伝達する。このため、巻取ドラムに巻かれているワイヤー5Aが開放されているときには、巻取ハンドル10Cは回転しない。

0031

そして、操作員が障子5を閉じる操作を行うべく、ワイヤー5Aを巻き取る向きに巻取ハンドル10Cを回転操作すると、ラチェット機構は、ワイヤー5Aを巻き取る向きに巻取ドラムが回転することを許容し、かつ、これと反対向きに巻取ドラムが回転することを規制する。

0032

2.2クラッチ機構の構成
<流体継手>
図4に示すように、クラッチ機構15は流体継手(ビスカスカップリング)16等を有して構成されている。流体継手16はブラケット19A、19Bに挟まれた状態でハンドルボックス10に収納される。なお、ブラケット19A、19Bは、図2に示すように、ねじ19Cにより互いに締結される。

0033

流体継手16は、オイル等の粘性流体の粘性抵抗を利用して回転力を伝達する動力伝達機構である。つまり、巻取ハンドル10Cの操作により発生した回転力は、流体継手16を介して巻取機構13に伝達される。

0034

流体継手16は、図5に示すように、出力軸16A、ケーシング16B、入力部16C及び回転体16D等を有している。ケーシング16Bは、粘性流体が封入され、かつ、当該ケーシング16Bと一体的に回転する出力軸16Aが設けられている。

0035

出力軸16Aは巻取機構13に回転力を出力する。入力部16Cは、巻取ハンドル10Cの操作により発生した回転力が入力される部位である。なお、連結部10Dは繋ぎ軸17を介して入力部16Cに連結される。

0036

回転体16Dは、ケーシング16B内に回転可能に収納されているとともに、入力部16Cに入力された回転力を受けて粘性流体の中で回転する。そして、回転体16Dが回転すると、回転体16Dとケーシング16Bとの隙間に存在する粘性流体に剪断抵抗力が発生する。

0037

このため、回転体16Dと共にケーシング16Bが回転するので、入力部16Cに入力された回転力が出力軸16Aに出力される。そして、出力軸16A側の負荷回転抵抗)が、上記剪断抵抗力により発生した回転力を越えると、回転体16D及びケーシング16Bと粘性流体との間で大きな滑りが発生するため、回転力の伝達が遮断される。

0038

以下、上記「剪断抵抗力により発生した回転力を越えたとき、つまり伝達可能な回転力を越えたときに、回転力の伝達を遮断する機能」をトルクリミッタ機能という。
タッピング機構
図4に示すタッピング機構18は、流体継手16にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル10Cが更に回転操作されたときに、その旨の操作員に報知する警告音を発生させる機構である。

0039

すなわち、本実施形態に係るタッピング機構18では、巻取ハンドル10Cと一体的に回転するハンマープレート18A、及びケーシング16Bと一体的に回転する殴打プレート18B等を有している。

0040

図6(a)に示すように、ハンマープレート18Aは、円板状に部材であって、その外周側に複数のハンマー部18Cを有する。各ハンマー部18Cはアーム部18D及びハンマー18Eを有している。

0041

アーム部18Dは円弧状に延びる弾性変形可能な片持ち梁状の部材である。ハンマー18Eは、アーム部18Dの先端に設けられた殴打部ある。なお、本実施形態では、アーム部18D及びハンマー18E等は樹脂にて一体成形されている。

0042

図6(b)に示すように、殴打プレート18Bは、ハンマー18Eを変位させるカムを構成するとともに、ハンマー部18C(ハンマー18E)により殴打される複数の殴打部18Fが設けられている。

0043

本実施形態に係る殴打部18Fは、殴打プレート18Bの外周に設けられた三角状の突起にて構成されている。殴打プレート18Bは、殴打部18Fと共に金属(例えば、SPCCやSECC)にて一体形成されている。

0044

そして、流体継手16にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル10Cが更に回転操作されると、ハンマープレート18Aが殴打プレート18Bに対して回転する。このため、ハンマー部18C(ハンマー18E)が殴打プレート18Bを連続的に殴打するので、「カチカチ」等の殴打音が発生する。

0045

3 本実施形態に係る状態表示装置の特徴
本実施形態では、巻取ハンドル10Cの操作による回転力が、粘性抵抗により伝達可能な回転力を越えると、流体継手16内で滑りが発生して回転力の伝達が遮断される。このため、巻取ハンドル10Cから巻取機構13に過度な回転力が伝達されることを防止できる。

0046

そして、流体継手16内で滑りが発生しても、この滑りによって流体継手16を構成する機器が摩耗することは殆ど無いので、摩耗等を原因とする不具合が発生することを抑制できる。

0047

流体継手16にて回転力の伝達が遮断された状態で巻取ハンドル10Cが更に回転操作されたときに殴打音が発生するので、その旨を操作員に対して報知することが可能となる。

0048

(第2実施形態)
本実施形態は、流体継手16のトルクリミッタ機能を停止させるリミッタ機能停止機構を設けたものである。

0049

すなわち、本実施形態に係るリミッタ機能停止機構は、図7に示すように、流体継手16側に係止されるストッパ19D等を有して構成されている。ストッパ19Dは、図8に示すように、ブラケット19Bに設けられた貫通穴19Eを貫通して流体継手16側に至る棒状の部材である。因みに、本実施形態に係るストッパ19Dは皿ねじ等にて構成されている。

0050

一対の貫通穴19Eは、巻取ハンドル10Cの回転中心を中心として円弧状に延びる長穴状の貫通穴である。ハンマープレート18Aには、ストッパ19Dが貫通可能な複数の貫通穴19Gが設けられている。流体継手16に一体化された殴打プレート18Bには、凹部又は貫通穴で構成された被係止部19Fが設けられている。

0051

そして、ストッパ19Dは、貫通穴19E及び貫通穴19Gを貫通して被係止部19Fまで延びて、その先端側が被係止部19Fに引っ掛かって係止される。このため、ハンマープレート18Aと殴打プレート18Bと一体的に回転する構成となる。

0052

したがって、巻取ハンドル10C介して入力された回転力は、回転軸17→ハンマープレート18A→殴打プレート18B→流体継手16のケーシング16B→出力軸16Aの経路で伝達されるので、トルクリミッタ機能が停止する。

0053

なお、トルクリミッタ機能の停止は、窓開閉装置1のメンテナンスを行うとき、及び据え付け工事のとき等に利用する。つまり、メンテナンス時等においては、窓開閉装置1を完全に締め切った状態を確認等する必要があるため、トルクリミッタ機能が作動すると、当該確認作業等を適切に行うことができない可能性があるからである。

0054

また、本実施形態では、複数の貫通穴19Gは、円周方向に不等間隔でハンマープレート18Aに設けられている。これは、ブラケット19Bを取り外すことなく、ストッパ19Dを貫通穴19E及び貫通穴19Gに貫通可能とするためである。

0055

なお、本実施形態では、ハンマープレート18A及び殴打プレート18Bを利用してリミッタ機能停止機構を構成したが、本実施形態はこれに限定されるものでなく、リミッタ機能停止機構を構成する専用部品を設けてもよい。

0056

(その他の実施形態)
上述の実施形態に係る窓開閉装置はワイヤー式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ギヤードケーブルを用いた窓開閉装置にも適用可能である。

0057

上述の実施形態では、ハンマープレート18Aは巻取ハンドル10Cと一体的に回転し、殴打プレート18Bはケーシング16Bと一体的に回転する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンマープレート18Aはケーシング16Bと一体的に回転し、殴打プレート18Bは巻取ハンドル10Cと一体的に回転する構成であってもよい。

0058

上述の実施形態では、タッピング機構18を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、タッピング機構18を廃止してもよい。
上述の実施形態に係る流体継手16では、ケーシング16B側に出力軸16Aが設けられ、回転体16D側に入力部16Cが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転体16D側に出力軸16Aが設けられ、ケーシング16B側に入力部16Cが設けられていてもよい。

0059

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

0060

1…窓開閉装置3…窓枠5…障子
5A…ワイヤー7…ステイダンパー9…補助開放機 9A…揺動アーム
10…ハンドルボックス10B…開放ボタン10C…巻取ハンドル
10A…前面カバー10D… 連結部 11…収納箱13…巻取機構
15…クラッチ機構16…流体継手16A…出力軸16B…ケーシング
16C… 入力部 16D…回転体17… 軸 18…タッピング機構
18A…ハンマープレート18C… ハンマー部 18D…アーム部
18E… ハンマー 18B…殴打プレート 18F… 殴打部

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