JP2009228285A - 上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これを用いた上げ下げ窓 - Google Patents

Abstract

【課題】渦巻きバネの拡縮状態を適切に調節し、渦巻きバネの空巻き戻しや、渦巻きバネの過剰巻上げを機械的に阻止することができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これを用いた上げ下げ窓を提供する。
【解決手段】本発明に係るバランサ装置において、渦巻きバネ１３は、内端が支軸１２に結合されている。支軸１２は、軸回転方向Ｒ１２に応じて渦巻きバネ１３を拡縮させる。回転阻止機構１４は、渦巻きバネ１３がとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる範囲内で、支軸１２の軸回転を阻止する。本発明に係る上げ下げ窓用バランサ装置１は、吊索１５と、障子３と組み合わされて、上げ下げ窓を構成する。障子３は、バランサ装置１に備えられた吊索１５により吊り下げられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これを用いた上げ下げ窓に関する。

上げ下げ窓は、窓枠の見付け高さ方向に並んだ室内側障子、又は、室外側障子を上下にスライドさせて開閉するものである。通常、上げ下げ窓には、障子を支持するバランサ装置が備えられている。バランサ装置は、障子重量と力学的平衡関係を保つための吊り上げ機構を有しており、この吊り上げ機構によって、障子を僅かな力で簡単に上げ下げさせ、任意の開位置で停止させるようになっている。

上述した吊り上げ機構として、例えば、渦巻きバネを用いたものが知られている。渦巻きバネを用いたバランサ装置は、バネケースと、吊索巻取り車と、吊索と、支軸と、ラチェット車と、クリックとを有している。

バネケースは、ケース内部に渦巻きバネが収納されている。吊索巻取り車は、円錐台形状であって、円錐面に相当する部分に巻取り面を有しており、さらに巻取り面の面内に、螺旋状の巻取り溝を有している。吊索巻取り車は、台下面がバネケースの外周面、又は、上面に回転力の伝達可能に結合されている。

バネケースと、吊索巻取り車とは、支軸を中心として軸回転可能に保持されている。支軸は、バネケースと、吊索巻取り車とを貫通し、ハウジングに軸止めされている。

渦巻きバネは、ケース内部において、内端が支軸に結合されており、外端がケース内から引き出されてケース外周面に結合されている。そして、支軸を回転させて渦巻きバネを拡縮することによりバネ圧を調節する。渦巻きバネのバネ圧は、バネケースを介して吊索巻取り車に伝えられ、障子重量と平衡する吊索巻上げ力として利用される。

吊索は、吊索巻取り車の巻取り溝に繰り出し可能に巻装されている。吊索は、一端が障子に結合されており、他端に抜け止め部を有している。抜け止め部は、吊索の巻き始めにあたる吊索巻取り車の台下面付近から、吊索巻取り車の内部に案内され、吊索巻取り車に掛け止められている。

ラチェット車は、支軸に一体的に結合されている。クリックは、ラチェット車に向けて付勢されており、且、ラチェット車に係合することにより、支軸の回転を阻止している。

ところで、この種のバランサ装置において、巻取り溝に巻装されている吊索には、常に、巻取り溝の底面に向かって引っ張り力が加えられていなければならない。即ち、吊索は、弾性を有しているから、引っ張り力が失われると、吊索が巻取り溝から飛び出して支軸に巻き込まれるなど動作不良を引き起こすからである。そこで、吊索には、中間部分に巻き込み阻止片が備えられ、この巻き込み阻止片をハウジングの一部に掛け止めた状態で吊索巻上げ力を作用させることにより、常に引っ張り力が加えられた状態に保たれる。

さらに、この種の上げ下げ窓において、障子重量は、サイズや材質などによって様々に異なるから、バランサ装置の吊索巻上げ力と、障子重量との力学的な平衡を図るためには、施工現場において、取り付けに係る障子重量に併せて渦巻きバネの拡縮状態を調節し、吊索巻上げ力を調節する必要がある。この作業は「調節巻き」と呼ばれている。

上述した調節巻き作業は、バランサ装置を窓枠に取り付け、吊索の一端を障子に結合した状態で行われるが、障子を閉じた位置で渦巻きバネを緩める方向に調節すると、吊索巻上げ力が失われすぎる傾向にある。その結果、施工後に障子を上昇させたときに、吊索が巻取り車に巻き取られずに弛みが生じ、この弛み部分が巻取り溝から飛び出して動作不良を引き起こす。

上述したように障子を閉じた位置で調節巻き作業を行うと、吊索巻上げ力が失われすぎる「空巻き戻し」が生じやすく、適切な施工手順では、障子を開けた位置で渦巻きバネを巻き締める方向に調節巻きを行うこととされている。しかし、障子を閉じた位置で調節巻きを行うほうが、楽に作業を行えるため、現場作業員は不適切な施工手順と知りつつ、これを行うことが多く、バランサ装置が作動しなくなる原因の一つとなっている。

他方、適切な施工手順として、障子を開けた位置で調節巻きを行う場合には、予め障子を閉じた位置を想定して渦巻きバネのバネ巻き代を残しておかなければならない。仮に、巻き代を残さずに渦巻きバネを巻き締めてしまうと、障子が下がりきらなくなる。このように、調節巻き作業を適切な施工手順で行う場合には、「過剰巻き」を回避しなければならない点で作業員に高度の熟練性が求められる分、施工効率が悪くなる。

上述した問題を解決する従来技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載されたバランサ装置は回転板を有し、回転板には支軸の回転数をカウントする指標が表示されているから、この指標を目安として、調整巻き作業を行うことができる。

しかし、特許文献１の回転板は、支軸の回転を何ら阻止するものではない。そのため、渦巻きバネの空巻き戻し、及び、過剰巻上げを機械的に阻止することができない。
特許３６９７４０５号公報

本発明の課題は、渦巻きバネの拡縮状態を適切に調節し、障子を任意の開位置で停止させることができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、渦巻きバネの空巻き戻しを機械的に阻止し、吊索の外れを防止することができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することである。

本発明のさらにもう一つの課題は、渦巻きバネの過剰巻上げを機械的に阻止し、障子の下降不能の不具合を回避することができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することである。

上述した課題を達成するため、本発明に係る上げ下げ窓用バランサ装置は、渦巻きバネと、支軸と、回転阻止機構とを含む。渦巻きバネは、内端が支軸に結合されている。支軸は、軸回転方向に応じて渦巻きバネを拡縮させる。回転阻止機構は、渦巻きバネのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる範囲内で、支軸の軸回転を阻止している。

なお、本発明に係る上げ下げ窓用バランサ装置は、この種の渦巻きバネ式バランサ装置が備えるべき基本的な構成要件として、吊索巻取り車と、吊索を有している。吊索巻取り車は、支軸によって軸回転可能に保持されている。吊索は、吊索巻取り車に巻かれている。

本発明に係る上げ下げ窓用バランサ装置は、障子と組み合わされて、上げ下げ窓を構成する。障子は、バランサ装置に備えられた吊索により吊り下げられている。

上述したように、本発明に係る上げ下げ窓を構成するバランサ装置は、渦巻きバネと、支軸とを有し、渦巻きバネは、内端が支軸に結合されている。支軸は、軸回転方向に応じて渦巻きバネを拡縮させることにより、渦巻きバネのバネ圧を調節する。調節されたバネ圧は、バネケースを介して吊索巻取り車に伝えられ、吊索巻取り車に巻かれた吊索を介して、吊索巻上げ力として利用される。したがって、渦巻きバネのバネ圧を調整することにより、吊索巻上げ力を障子重量と平衡させ、障子を、僅かな力で簡単に上げ下げさせ、任意の開位置で停止させることができる。

本発明に係るバランサ装置は、上述した基本的構成を前提として、さらに回転阻止機構を有する点に特徴の１つがある。回転阻止機構は、渦巻きバネのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる範囲内で、支軸の軸回転を阻止する。この構造によると、渦巻きバネの空巻き戻しを機械的に阻止し、吊索に緩みが生じるのを防止する。従って、吊索が吊索巻取り車から飛び出すなどの不具合を回避することができる。渦巻きバネのとり得る最大拡張状態は、渦巻きバネがケースの内部に収納される一般的な構造の場合は、ケースの内容積によってほぼ定まることになる。

回転阻止機構は、より好ましくは、渦巻きバネのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態を下限とし、渦巻きバネのとり得る最小収縮状態よりも緩んだ状態を上限として、下限から上限との範囲内で支軸の軸回転を阻止している。この構造によると、下限において渦巻きバネの空巻き戻しを阻止することができるうえ、上限において渦巻きバネの過剰巻上げを阻止し、障子が下降不能となる不具合を回避することができる。なお、渦巻きバネのとり得る最小収縮状態は、渦巻きバネが支軸に巻きついて、それ以上径寸法が小さくならない状態である。

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）渦巻きバネの拡縮状態を適切に調節し、障子を任意の開位置で停止させることができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することができる。
（２）渦巻きバネの空巻き戻しを機械的に阻止し、吊索の外れを防止することができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することができる。
（３）渦巻きバネの過剰巻上げを機械的に阻止し、障子の下降不能の不具合を回避することができる上げ下げ窓用バランサ装置、及び、これらを用いた上げ下げ窓を提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図、図２は図１に示したバランサ装置の底面図、図３は図１に示したバランサ装置の左側面図である。また、図４は、図３の４−４線に沿った断面図である。

本発明の一実施形態に係るバランサ装置は、見付け高さ方向にスライドする障子を備えた上げ下げ窓において、障子重量と力学的平衡関係を保つことにより、障子を僅かな力で簡単にスライドさせ、且、任意の開位置で停止させるために用いられる。

なお、図１乃至図４を参照すると、本発明の一実施形態に係るバランサ装置は、窓枠の上縁左隅位置へ取り付けられることを前提とした実施形態であって、同右隅位置への取り付けられる実施形態では、各構成部品の配置が左右対称になる。以下、図面に沿って具体的に説明する。

図１乃至図４のバランサ装置は、ハウジング１０と、吊索巻取り車１１と、支軸１２と、バネケース１３と、吊索１４とを有する。

ハウジング１０は、金属板材を角筒状に組み付け成形したものであって、見込幅方向Ｗに向かい合う第１のベース板１０１と、第２のベース板１０２との間に、吊索巻取り車１１、及び、バネケース１３の収納空間を有している。

吊索巻取り車１１は、円錐台形状であって、台上面と、台下面との間の円錐面に相当する部分に、巻取り面１１０を有している。巻取り面１１０は、面内に巻取り溝１１１を有している。巻取り溝１１１は、巻取り面１１０の表面上に開口しており、回転軸芯ａ１２の軸方向、又は、見込み幅方向Ｗに沿って螺旋状に旋回している。図２の巻取り溝１１１は、見込幅方向Ｗに沿って６段（６巻き）の螺旋となっている。

支軸１２は、第１、第２のベース板１０１、１０２の板面の略中央部を、板面に対して直交する見込幅方向Ｗに貫通し、両端部がそれぞれ第１、第２のベース板１０１、１０２に、回転自在に軸止めされている。

バネケース１３は、ケース内部に渦巻きバネ１３０が収納されている。バネケース１３の外周面、又は、上面には、吊索巻取り車１１の台下面が回転力の伝達可能に結合されている。

支軸１２は、吊索巻取り車１１と、バネケース１３とを貫通している。吊索巻取り車１１と、バネケース１３とは、ハウジング１０内に収納された状態で、支軸１２を回転軸芯ａ１２として、支軸１２によって回転可能に保持されている。

渦巻きバネ１３０は、内端が支軸１２に結合されており、外端がケース内部から外部に引き出されて、バネケース１３の外周面に結合されている（図４参照）。

支軸１２は、順方向（例えば右回転）、又は、逆方向（例えば左回転）に軸回転することにより、その軸回転方向に応じて渦巻きバネ１３０を拡縮させ、バネ圧を調節する。渦巻きバネ１３０のバネ圧は、バネケース１３を介して吊索巻取り車１１に伝えられ、障子重量と平衡する吊索巻上げ力Ｆとして利用される。

吊索１４は、巻取り溝１１１の内部に、巻き取り、又は、繰り出し可能に収納されている。吊索１４は、一端が障子に結合され、他端に抜け止め部１４１を有している。抜け止め部１４１は、巻き始めにあたる吊索巻取り車１１の台下面付近から、スリットを通して吊索巻取り車１１の内部に案内され、吊索巻取り車１１に保持されている。

さらに、吊索１４は、長さ寸法の任意の箇所に巻き込み阻止片１４２を有している。吊索１４において、抜け止め部１４１から阻止片１４２までの長さは、吊索巻取り車１１の吊索巻装量であって、具体的には巻取り溝１１１の全長に追従して設定することができる。

図１乃至図４のバランサ装置において、ハウジング１０は、阻止片１４２を掛け止めるため、吊索繰り出し部分の付近に吊索掛止部１０３を有している。

吊索掛止部１０３は、一端側が第１のベース板１０１と一体的に結合しており、その結合縁に直交する両縁が２つのスリットによって切り欠かれている。吊索掛止部１０３は、他端が巻取り面１１０に向かって近接するように、結合縁で折り曲げられており、吊索掛止部１０３の板面と、巻取り面１１０との間が、阻止片１４２の直径よりも狭くなっている。この構造によると、吊索１４を吊索巻取り車１１に巻装する途中で、吊索掛止部１０３に対して阻止片１４２を掛け止めることができる。

図１乃至図４のバランサ装置は、周知のラチェット機構として、ラチェット車１５と、クリック１６とを有している。ラチェット車１５は、第１のベース板１０１上において、支軸１２に一体的に結合されている。クリック１６は、ラチェット車１５に向けて付勢されており、クリック１６の刃が、ラチェット車１５の歯に係合することにより、支軸１２の軸回転方向を一方に制限する。

図１乃至図４のバランサ装置は、上述したシングルバランサ装置の基本的構成を有することに加え、さらに、回転阻止機構１７を有する点に特徴の一つがある。回転阻止機構１７は、渦巻きバネ１３０が、そのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる範囲内で、支軸１２の軸回転を阻止する。

渦巻きバネ１３０が、バネケース１３の内部に収納されている実施形態では、渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態は、バネケース１３の内容積、特に、渦巻きバネ１３０の拡張を制限するバネケース１３の内部面積によって定まる。渦巻きバネ１３０の最外側がバネケース１３の内面に当接してそれ以上拡張し得ない状態が、渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態である。

さらに回転阻止機構１７は、渦巻きバネ１３０が、そのとり得る最小収縮状態よりも緩んだ状態となる範囲内で、支軸１２の軸回転を阻止する。渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態は、渦巻きバネ１３０が支軸１２に巻きついて、それ以上径寸法が小さくならない状態が、渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態である。

即ち、回転阻止機構１７は、渦巻きバネ１３０の拡縮状態に基づいて、支軸１２の軸回転の上限と、下限とを設けるものであり、支軸１２の軸回転の上限は「渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態よりも緩んだ状態」であり、支軸１２の軸回転の下限は「渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態」であり、この範囲内で、支軸１２の軸回転を阻止する。

回転阻止機構１７について、具体的に図１乃至図４を参照して説明すると、回転阻止機構１７は、第１の回転体１７１と、第２の回転体１７３とを有する。

第１の回転体１７１は、第１のベース板１０１上に配置されている。第１の回転体１７１はリング状であって、支軸１２に外嵌めに固定され、支軸１２と一体的に軸回転する。第１の回転体１７１は、周縁に凸部１７２を有している。凸部１７２は、支軸１２の径方向に突出しており、支軸１２の軸回転に従って、支軸１２の周囲を所定の半径で回転する。

他方、第２の回転体１７３は、円板形の歯車状であって、円周に沿って複数の凹部１７４が等配されている。第２の回転体１７３は、第１の回転体１７１に隣接する第１のベース板１０１上において、軸体１７５によって、順方向、又は、逆方向に回転可能に保持されている。

第２の回転体１７３は、凸部１７２が凹部１７４に１回噛み合う毎に、１歯分（歯ピッチ）だけ回転される。即ち、凹部１７４は、第１の回転体１７１が１回転するごとに、凸部１７２に一回噛み合い、凸部１７２との接触位置に応じて、第２の回転体１７３を、第１の回転体１７１の軸回転方向とは反対方向に歩進させる。

図１乃至図４では、第２の回転体１７３は、１２個の凹部１７４を有しているから、支軸１２が１２回回転した場合に、凸部１７２が凹部１７４に１２回噛み合うこととなり、一周３６０度回転することとなる。なお、第２の回転体１７３の歩進の割合は、凸部１７２の設置数、及び、凹部１７４の設置数により適宜調節することができる。

第２の回転体１７３は、振動等によって勝手に回転しないように、軸体１７５に板バネなどの弾性体を組み合わせることにより、ある程度の摩擦を利かせた状態で回転自在に支持されていることが好ましい。

さらに、回転阻止機構１７は、第１、第２の回転体１７１、１７３の歩進を阻止する機構として、第１の回転阻止片１７６と、第２の回転阻止片１７７とを有している。

第１の回転阻止片１７６は、例えばストップピンであって、第２の回転体１７３の一面上において、所定の半径位置に立設されており、第２の回転体１７３の軸回転に従って、軸体１７５から所定の半径位置を保ちながら、円周状の軌跡を描いて移動する。

第２の回転阻止片１７７は、第２の回転体１７３の一面上を、軸体１７５の方向に向かって伸びており、先端が第１の回転阻止片１７６の移動軌跡内に突出している。

第２の回転阻止片１７７は、第１のベース板１０１の一面において、第２の回転体１７３の厚みより高い位置にネジ止めされている。図１乃至図４の第２の回転阻止片１７７は、マウント部１０４に載置されている。

マウント部１０４は、第１のベース板１０１に設けられており、第２の回転体１７３の付近において、吊索繰り出し部分にあたる隅部に配置され、第１のベース板１０１の一面よりも高い位置に高低差をもって形成されている。

第２の回転阻止片１７７は、マウント部１０４にネジ止めされている。ここで、第２の回転阻止片１７７の他面と、これに向かい合う第１のベース板１０１の一面との間には、マウント部１０４の高さに応じた隙間が確保されており、この隙間に第２の回転体１７３が配置されている。

第２の回転阻止片１７７は、第２の回転体１７３の一面上において、第２の回転体１７３の回転を３６０度より小さい範囲で阻止する。具体的に、図１に示す第２の回転阻止片１７７の先端は、三角形形状となっており、第１の回転阻止片１７６の位置に応じて、先端面の一方と、先端面の他方がそれぞれ接触する。

第２の回転阻止片１７７は、第２の回転体１７３の回転の始点（Ｐ１）において第１の回転阻止片１７６に接触することにより、さらに渦巻きバネ１３０が緩む方向へと、支軸１２が回転することを阻止する。他方、第２の回転体１７３の回転の終点（Ｐ２）において、第１の回転阻止片１７６に接触することにより、さらに渦巻きバネ１３０が巻き締まる方向へと、支軸１２が回転することを阻止する。

図３、及び、図４を参照すると、バランサ装置は、取付部１８を有している。取付部１８は、見付長さ方向Ｌに向かい合うハウジング１０の側面であって、予め窓枠に固定される支持具（図示しない）と組み合わされ、バランサ装置を窓枠（図示しない）に取り付けるために用いられる。図４に示す取付部１８は、略Ｌ字状の板面内に、２つの引っ掛け孔１８１、１８２と、屈曲部１８３と、螺子止め孔１８４とを有している。

２つの引っ掛け孔１８１、１８２は、一面から他面に貫通しており、見付高さ方向Ｔでみた板面の上側において、見込幅方向Ｗに間隔を隔てて横並びに配置されている。他方、螺子止め孔１８４は、一面から他面に貫通しており、見付高さ方向Ｔでみた板面の下側において、引っ掛け孔１８１と同一線上に配置されている。

２つの引っ掛け孔１８１、１８２と、螺子止め孔１８４とは、見付高さ方向Ｔに離れており、好ましくは、それぞれの中心を結んだ線が直角三角形となるように配置されている。この構成によると、取付姿勢が安定する。

屈曲部１８３は、螺子止め孔１８４と、引っ掛け孔１８１との間に配置されている。屈曲部１８３は、支持具２８に対して凹凸嵌合することにより、取付姿勢を安定させる。

図５は図１乃至図４に示したバランサ装置の一部を破断して示す正面図、図６は図５に示した状態のあとの状態を示す正面図である。図５及び図６において、図１乃至図４に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。

この種のバランサ装置において、巻取り溝１１１に巻装されている吊索１４には、常に引っ張り力が加えられていなければならない。吊索１４は、通常、複数の金属線材を縒り合わされた構造であり弾性を有しているから、吊索１４に対する引っ張り力が失われると、吊索１４が巻取り溝１１１から飛び出して、支軸１２に巻き込まれるなど動作不良を引き起こすからである。

この点、図５及び図６は、巻取り溝１１１に巻装されている吊索１４に引っ張り力を加えるため、渦巻きバネ１３０のバネ圧を初期設定する「張力調整巻き作業」を示している。以下、具体的に説明する。

まず、図５を参照すると、マウント部１０４に第２の回転阻止片（１７７）が取り付けられていない状態であって、第２の回転体１７３が自在に回転できる状態で、支軸１２を、巻取り溝１１１の螺旋方向に回転させることにより、吊索１４を巻取り溝１１１に巻き取らせる。

吊索１４は、抜け止め部１４１から阻止片１４２までの長さが、巻取り溝１１１の全長に追従して設定されているから、吊索１４が巻取り溝１１１に巻きつけられる途中で、阻止片１４２が吊索掛止部１０３に衝突した来たときに、巻取り溝１１１に対する吊索１４の巻装が完了する。

次に、図６を参照すると、吊索１４の巻装が完了した状態において、阻止片１４２は吊索掛止部１０３に掛け止められている。この状態で、吊索巻取り車１１には、支軸１２の回転方向とは逆方向の力が加えられている。この状態からさらに渦巻きバネ１３０を巻き締める方向に支軸１２を回転させることにより、渦巻きバネ１３０にバネ圧が生じ、このバネ圧が、吊索１４を巻取り溝１１１の底面に向かって引っ張る力として作用する。

具体的に、阻止片１４２が吊索掛止部１０３に突き当たっている状態から、支軸１２をラチェット車１５の歯の１〜２個分回転させると、渦巻きバネ１３０の拡縮状態は、渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる。このとき、渦巻きバネ１３０に生じたバネ圧が吊索１４に伝わることにより、吊索１４が吊索巻取り車１１の巻取り溝１１１に嵌り込んで弛みが生じなくなる。

さらに、上述した状態で第２の回転阻止片１７７をマウント部１０４上にネジ止めし、第１、第２の回転阻止片１７６、１７７の接触によって、第２の回転体１７３の回転を阻止する。第２の回転体１７３の回転が阻止されることにより、第１の回転体１７１の回転が阻止され、さらには支軸１２の回転も阻止されるから、渦巻きバネ１３０が緩む方向へ支軸１２が回転することを阻止する。

第２の回転体１７３は、図６に示した状態のときに、第１の回転阻止片１７６が所定の位置（軸回転の始点）に来るように、第１の回転体１７１との噛み合わせ位置を予め調節しておく。

なお、張力調整巻き作業における渦巻きバネ１３０の巻き回数は、最小収縮状態となる渦巻きバネ１３０の最大巻き締め回数から、巻取り溝１１１の巻き数を引いたものを基準にして定められる。例えば、渦巻きバネ１３０の最大巻き締め回数が１５回である場合、図１乃至図６に示す吊索巻取り車１１の巻取り溝１１１は６段（６巻き）であるから、張力調整巻きの巻き回数は９回以内で行うことができる。

図１乃至図６を参照して説明した回転阻止機構の利点について、さらに図７乃至図１１を参照しながら説明する。図７は本発明のもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。また、図８乃至図１１は、図７に示したバランサ装置の使用態様について、簡略化して示す正面図である。図７乃至図１１において、図１乃至図６に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。

まず、図７のバランサ装置は、図１乃至図６を参照して説明したバランサ装置の基本的構成を全て有し、さらに指標１９を有している点で特徴がある。

指標１９は、支軸１２の回転数、及び、渦巻きバネ１３０の巻き締め数を、数字、文字または記号によって表示するものであって、第１のベース板１０１の表面上に、軸体１７５から所定の半径位置を保ちながら、円周状に印刷、又は、刻印されている。

他方、第２の回転体１７３は、貫通孔１７０を有している。貫通孔１７０は、所定の指標１９を見えるようにする露出窓であって、軸体１７５から所定の半径位置に開孔している。この構造によると、第２の回転体１７３の回転位置に応じて、貫通孔１７０が所定の指標１９と重なり合うように移動することにより、吊索巻上げ力Ｆの調整に当たって、調整者が支軸１２の回転数を頭で数えながら作業を行う必要がなくなる。従って、数え間違いなどにより吊索巻上げ力Ｆが、適正値に満たないなどの不具合を回避することができるとともに、施工効率が向上する。

この種の上げ下げ窓において、障子重量は、サイズや材質などによって様々に異なるから、バランサ装置の吊索巻上げ力Ｆと、障子重量との力学的な平衡を図るためには、施工現場において、取り付けに係る障子重量に併せて渦巻きバネ１３０の拡縮状態を調節する必要がある。この作業は「調節巻き」と呼ばれている。以下、図７のバランサ装置を用いた場合の調整巻き作業について、図８乃至図１１を参照して説明する。

まず、渦巻きバネ１３０が、バネケース１３の内部に収納されている実施の形態では、渦巻きバネ１３０の最外側がバネケース１３の内面に当接してそれ以上拡張し得ない状態が、渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態である。以下、説明の都合上、一点鎖線で示すバネケース１３が、そのまま渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態（１３）として説明する。

図８に示す状態において、渦巻きバネ１３０は、例えば、図５及び図６を参照して説明した巻き上げ作業により、そのとり得る最大拡張状態（１３）よりも巻き締まった状態１３０ａとなっている。

第２の回転阻止片１７７は、先端面の一方が、第１の回転阻止片１７６に接触することにより、第２の回転体１７３の右回転を阻止しているから、もって支軸１２が渦巻きバネ１３０を緩める方向へ回転（左回転）することが阻止される。

第２の回転阻止片１７７は、第２の回転体１７３の回転の始点Ｐ１を設定し、且、始点Ｐ１を支軸１２の軸回転の下限とすることにより、渦巻きバネ１３０が巻き締め状態１３０ａよりも緩むことを阻止している。貫通孔１７０は、第２の回転体１７３が、始点Ｐ１にある指標１９として、「Ｓ」に重なっている。

図９に示す状態は、図８に示した状態のあとの状態であって、渦巻きバネ１３０の巻き締め方向に、支軸１２を回転操作することにより、支軸１２とともに回転する凸部１７２が、凹部１７４に噛み合い、第２の回転体１７３を、第１の回転体１７１の軸回転方向とは反対方向に歩進させる。

図１０に示す状態は、図９に示した状態のあとの状態であって、第２の回転体１７３は、凸部１７２と凹部１７４とが１回噛み合う毎に、１歯分（歯ピッチ）だけ回転される。即ち、凹部１７４は、第１の回転体１７１が１回転するごとに、凸部１７２に一回噛み合い、凸部１７２との接触位置に応じて、第２の回転体１７３を、第１の回転体１７１の軸回転方向とは反対方向に歩進させる。図１０において、貫通孔１７０は、第２の回転体１７３の軸回転にともなって移動し、支軸１２の回転数に対応する指標１９として、「１」に重なっている。

図１１に示す状態は、図１０に示した状態のあとの状態であって、凸部１７２と凹部１７４とが１１回噛み合うことにより、通孔１７０を通じて外部に表示される指標１９が「１１」を示したときに、支軸１２の回転操作を停止する。

指標１９が「１１」を示した状態で、渦巻きバネ１３０は、そのとり得る最小収縮状態１３０ｂよりも緩んだ状態となっている。第２の回転阻止片１７７は、先端面の他方が、第１の回転阻止片１７６に接触することにより、第２の回転体１７３の左回転を阻止しているから、もって支軸１２が渦巻きバネ１３０を巻き締める方向へ回転（右回転）することが阻止される。換言すれば、第２の回転阻止片１７７は、第２の回転体１７３の回転の終点Ｐ２を設定し、且、終点Ｐ２を支軸１２の軸回転の上限とすることにより、渦巻きバネ１３０が最小収縮状態１３０ｂとなることを阻止している。

図８乃至図１１を参照して説明したように、バランサ装置の調整巻き作業において、渦巻きバネ１３０の巻き締めは、第１の回転阻止片１７６が第２の回転阻止片１７７に当たる始点Ｐ１〜終点Ｐ２の範囲内に限定され、第２の回転体１７３の回転は、最大でも３６０度以下の範囲内に留められる。

回転阻止機構１７は、渦巻きバネ１３０の拡縮状態に基づいて、支軸１２の軸回転に上限と、下限とを設けるものであり、支軸１２の軸回転の上限は「渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態よりも緩んだ状態」であり、支軸１２の軸回転の下限は「渦巻きバネ１３０のとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態」であり、この範囲内で、支軸１２の軸回転を阻止する。

従来、図８乃至図１１を参照して説明した調節巻き作業は、バランサ装置を窓枠に取り付け、吊索１４の一端を障子に結合した状態で行われるが、障子を閉じた位置で渦巻きバネ１３０を緩める方向に調節すると、吊索巻上げ力Ｆが過剰に失われてしまう傾向にある。その結果、施工後に障子を上昇させた時に、吊索１４が巻取り車１１に巻き取られずに弛みが生じ、この弛みが巻取り溝１１１から飛び出して、支軸１２に巻き込まれて作動不能になるなどの不具合が生じる。

通常、障子を閉じた位置で調節巻き作業を行うと、吊索巻上げ力Ｆが過剰に緩んでしまう「空巻き戻し」が生じやすいから、適切な施工手順では、障子を開けた位置で渦巻きバネ１３０を巻き締める方向に調節巻き作業を行うこととされている。しかし、障子を閉じた位置で調節巻き作業は、楽に作業を行えるため、現場作業員は不適切な施工手順と知りつつ、これを行うことが多く、バランサ装置が作動しなくない原因の一つとなっている。

本発明に係るバランサ装置では、第２の回転体１７３の軸回転の始点Ｐ１において、第１の回転阻止片１７６は、第２の回転阻止片１７７に支持されており、渦巻きバネ１３０を緩める方向に支軸１２を回転させることができない。従って、第２の回転阻止片１７７の取り付け後の渦巻きバネ１３０は、巻き締め状態１３０ａより緩むことはない。しかも巻き締め状態１３０ａにおいて、吊索１４には引っ張り力が常に作用しているので、吊索１４が巻取り溝１１１からはみ出し、外れることはない。

他方、適切な施工手順として、障子を開けた位置で調節巻き作業を行う場合には、予め障子を閉じた位置を想定して渦巻きバネ１３０のバネ巻き代を残しておかなければならない。バネ巻き代を残さずに渦巻きバネ１３０を過剰に巻き締めてしまうと、障子が下がりきらなくなる不具合が生じる。このように、調節巻き作業を、適切な施工手順で行うには作業員の熟練性が求められるから、効率よく作業を行うことができないという問題が生じる。

本発明に係るバランサ装置では、回転阻止機構１７が、第２の回転体１７３の軸回転の終点Ｐ２において、「渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態１３０ｂよりも緩んだ状態」を支軸１２の軸回転の上限としているから、指標１９の上限まで渦巻きバネ１３０を巻き締めても障子を下降させたときに渦巻きバネ１３０が巻き締まる余裕が残っている。従って、障子の下降が途中で止まることはない。

なお、第２の回転阻止片１７７を取り外すことにより、第２の回転体１７３は、回転自在になるから、例えば再調整が必要な場合には、第２の回転阻止片１７７を取り外すことにより、図８乃至図１１の調節作業をやり直すことができる。

図１乃至図１１を参照して説明したバランサ装置は、窓枠などと組み合わされて、上げ下げ窓を構成する。次に、本発明に係るバランサ装置を用いた上げ下げ窓について説明する。図１２は本発明の一実施形態に係る上げ下げ窓について一部を省略して示す正面図、図１３は図８に示した上げ下げ窓の一部を破断して、バランサ装置の組み付け方法を示す拡大正面図である。図１２及び図１３において、図１乃至図１１に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。

図１２を参照すると、上げ下げ窓は、バランサ装置１と、窓枠２と、室内側障子３と、室外側障子４とを有する。

バランサ装置１は、窓枠２の上枠２２の両隅付近に固定され、吊索巻取り車１１から繰り出された吊索１４は、室内側障子３の側部に突出した結合部３０に結合されている。室内側障子３は、縦枠２１に沿って見付け高さ方向Ｔにスライド自在となっている。なお、バランサ装置１は、吊索１４の落下点が縦枠２１の側となるように、吊索巻取り車１１の上面が室内側に配向されている。

バランサ装置１は、縦枠２１において、窓枠幅方向に向かい合う隅部に取り付けられている。窓枠２に対するバランサ装置１の取り付け作業について、図１３を参照すると、バランサ装置１は、予め窓枠２に固定される支持具２８と組み合わされ、取付部１８と、支持具２８との結合により、窓枠２に取り付けられる。

取付部１８、及び、支持具２８は、相互に結合可能な構造を有している。図示からは必ずしも明らかではないが、支持具２８は、２つの引っ掛け突起２８１、２８２が、見付高さ方向Ｔの上側において、見込幅方向に間隔を隔てて横並びに配置されている。螺子止め孔２８４は、一面から他面に貫通しており、見付高さ方向Ｔの下側において、引っ掛け突起２８１と同一線上に配置されている。

屈曲部２８３は、螺子止め孔２８４と、引っ掛け突起２８１との間に配置されている。屈曲部２８３は、取付部１８の屈曲部１８３に対して凹凸嵌合することにより、取付姿勢を安定させる。

取付部１８は、いわゆる先端引っ掛け方式によって、引っ掛け孔１８１、１８２に、引っ掛け突起２８１、２８２が引っ掛けられ、支持具２８の螺子止め孔１８４と、取付部１８の螺子止め孔２８４とを位置決めした状態で、ネジを通して一体的に固定する。

バランサ装置１は、吊索巻取り車１１の巻上げ力により、室内側障子３の障子重量と力学的平衡関係を保ちながら、室内側障子３を吊り下げている。具体的に、バランサ装置１は、室内側障子３の上げ下げに連動して、吊索１４を吊索巻取り車１１に巻き取り、又は、繰り出す。

図１２及び図１３の上げ下げ窓は、図１乃至図１１を参照して説明したバランサ装置１の利点を全て有することができる。例えば、バランサ装置１において、吊索巻取り車１１と、バネケース１３とは、支軸１２を中心として軸回転可能に保持されている。そして、支軸１２を回転させて渦巻きバネ１３０を拡縮することによりバネ圧を調節する。渦巻きバネ１３０のバネ圧は、バネケース１３を介して吊索巻取り車１１に伝えられ、障子３の障子重量と平衡する吊索巻上げ力Ｆとして利用される。したがって渦巻きバネ１３０のバネ圧を調整することにより、吊索巻上げ力Ｆを障子重量と平衡させ、障子３を、僅かな力で簡単に上げ下げさせ、任意の開位置で停止させることができる。

さらに、回転阻止機構１７は、渦巻きバネ１３０の拡縮状態に基づいて、支軸１２の軸回転に上限と、下限とを設けることができる。即ち、支軸１２は、第２の回転体１７３の軸回転の始点Ｐ１において、渦巻きバネ１３０を緩める方向に回転することができない。従って、第２の回転阻止片１７７を取り付け後の渦巻きバネ１３０は、巻き締め状態１３０ａより緩むことはないから、バランサ装置の取り付け作業において、「空巻き戻し」が行われる問題を回避することができる。

同様に、回転阻止機構１７は、第２の回転体１７３の軸回転の終点Ｐ２において、「渦巻きバネ１３０のとり得る最小収縮状態１３０ｂよりも緩んだ状態」を支軸１２の軸回転の上限としているから、指標１９の上限まで渦巻きバネ１３０を巻き締めても障子３を下降させたときに渦巻きバネ１３０が巻き締まる余裕が残っている。従って、バランサ装置の取り付け作業において、「過剰巻き」が行われる問題を回避することができる。

図１４乃至図１６は、本発明のさらにもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。図１４乃至図１６において、図１乃至図１３に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。

図１４乃至図１６に示すバランサ装置の実施例は、回転阻止機構１７の構造に工夫を加えた点に特徴がある。以下、特徴部分を中心に説明する。この構造によっても、図１乃至図１３を参照して説明した利点を全て有しうることは明白である。

図１４のバランサ装置において、第２の回転体１７３は、円周の一部が凹状に湾曲し、この欠けこみ部分で所定の指標１９を露出する構造となっている。

図１５のバランサ装置において、回転阻止機構１７は、２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂを有している。２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂは、第１の回転阻止片１７６を、間隔を隔てて複数立設したものである。具体的に、２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂは、軸体（１７５）に対して直交する位置に立設されており、支軸１２の回転方向に応じて、第２の回転阻止片１７７にそれぞれ衝突し、第２の回転体１７３の回転を２７０度の範囲で阻止する。

この構造によると、図１乃至図１３を参照して説明した利点を全て有することができるとともに、２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂが、第２の回転体１７３の回転を３６０度より小さい範囲で阻止するから、渦巻きバネ１３０の拡縮状態を細かく設定することができる。

さらに、第１の回転阻止片１７６は、支軸１２の軸回転に上限と、下限とを設けるものであるから、上限と下限に対応して、２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂを設けることができるのは明白である。なお、図１５において一点鎖線で示す一つの回転阻止片１７６を設けることにより、２つの回転阻止片１７６ａ、１７６ｂを設けた場合と同じ効果を得ることができる。

図１６のバランサ装置において、第２の回転体１７３は、半円月状であって、円弧部分の周縁に沿って複数の凹部１７４を有し、第１の回転体１７１に隣接する第１のベース板１０１上において、回転可能に軸止めされている。

さらに、第２の回転体１７３は、その回転方向で見た先端縁、及び、後端縁に、それぞれ第１の回転阻止用凹部１７８と、第２の回転阻止用凹部１７９とを有している。

回転阻止片１７６は、第１のベース板１０１上において、第２の回転体１７３の回転領域内に取り付けられ、支軸１２の回転方向に応じて、第１、第２の回転阻止用凹部１７８、１７９にそれぞれ衝突し、第２の回転体１７３の回転を１８０度の範囲で阻止する。

回転阻止片１７６は、第２の回転体１７３の回転の始点において第１の回転阻止用凹部１７８に当接し、渦巻きバネ１３０が収縮する方向へ支軸１２が回転することを阻止するとともに、第２の回転体１７３の回転の終点において第２の回転阻止用凹部１７９に当接し、渦巻きバネ１３０が拡張する方向へ支軸１２が回転することを阻止する。

図１６のバランサ装置の構造によっても、図１乃至図１３を参照して説明した利点を全て有することができるのは明白である。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。

本発明の一実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。 図１に示したバランサ装置の底面図である。 図１に示したバランサ装置の左側面図である。 図３の４−４線に沿った断面図である。 図１乃至図４に示したバランサ装置の一部を破断して示す正面図である。 図５に示した状態のあとの状態を示す正面図である。 本発明のもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。 図７に示したバランサ装置の使用態様について、簡略化して示す正面図である。 図８に示した状態のあとの状態を示す正面図である。 図９に示した状態のあとの状態を示す正面図である。 図１０に示した状態のあとの状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る上げ下げ窓について一部を省略して示す正面図である。 図８に示した上げ下げ窓の一部を破断して、バランサ装置の組み付け方法を示す拡大正面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。 本発明のさらにもう一つの実施形態に係る上げ下げ窓用バランサ装置の正面図である。

符号の説明

１ 上げ下げ窓用バランサ装置
１２ 支軸
１３０ 渦巻きバネ
１３０ａ 最大拡張状態よりも巻き締まった状態
１３０ｂ 最小収縮状態
１４ 吊索
１７ 回転阻止機構
３ 室内側障子

Claims (3)

1. 渦巻きバネと、支軸と、回転阻止機構とを含む上げ下げ窓用バランサ装置であって、
   前記渦巻きバネは、内端が前記支軸に結合されており、
   前記支軸は、軸回転方向に応じて前記渦巻きバネを拡縮させ、
   前記回転阻止機構は、前記渦巻きバネのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態となる範囲内で、前記支軸の軸回転を阻止している、
   上げ下げ窓用バランサ装置。
2. 請求項１に記載された上げ下げ窓用バランサ装置であって、
   前記回転阻止機構は、前記渦巻きバネのとり得る最大拡張状態よりも巻き締まった状態を下限とし、前記渦巻きバネのとり得る最小収縮状態よりも緩んだ状態を上限として、前記下限から前記上限との範囲内で前記支軸の軸回転を阻止している、
   上げ下げ窓用バランサ装置。
3. 上げ下げ窓用バランサ装置と、障子とを有する上げ下げ窓であって、
   前記上げ下げ窓用バランサ装置は、渦巻きバネと、支軸と、回転阻止機構と、吊索とを含んでおり、
   前記渦巻きバネは、内端が前記支軸に結合されており、
   前記支軸は、軸回転方向に応じて前記渦巻きバネを拡縮させ、
   前記回転阻止機構は、前記支軸の軸回転を阻止し、
   前記障子は、前記バランサ装置に備えられた吊索により吊り下げられている、
   上げ下げ窓。

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