(57)【要約】      （修正有）【課題】自走機能付きの障子を備える建具において、戸車を適切な高さに調節できるとともに、施工作業も容易な構成を提供する。【解決手段】建具の外障子（又は内障子）は、中空部を有する下框と、下框の中空部に固定される枠状の支持ケース（支持体）６００と、支持ケース６００の外側に固定されるモータ５１と、支持ケース６００の外側から内側に挿入され、モータ５１の駆動力を伝達する伝達軸５５と、支持ケース６００の内側に回転可能に軸支され、伝達軸５５から伝達される駆動力によって回転する伝達ギア６８と、支持ケース６００の内側に回転可能に軸支され、伝達ギア６８に噛み合う戸車ギアを有する駆動戸車６５と、支持ケース６００の外側に固定され、高さを調節可能な調節戸車７５を有する調節戸車部７０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体及び前記枠体に対してスライド移動可能な障子を備える建具であって、
前記障子は、
中空部を有する下框と、
前記下框の前記中空部に固定される枠状の支持体と、
前記支持体の外側に固定されるモータと、
前記支持体の外側から内側に挿入され、前記モータの駆動力を伝達する伝達軸と、
前記支持体の内側に回転可能に軸支され、前記伝達軸から伝達される駆動力によって回転する伝達ギアと、
前記支持体の内側に回転可能に軸支され、前記伝達ギアに噛み合う噛合部を有する駆動戸車と、
前記支持体の外側に固定され、高さを調節可能な調節戸車を有する調節戸車部と、
を備える建具。
【請求項２】
前記調節戸車部は、前記支持体の前記障子の戸先側に固定され、
前記モータは、前記支持体の前記障子の戸先側とは反対側で固定される請求項１に記載の建具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド移動可能な障子を備える建具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、引戸や引違い窓等のスライド移動する障子を備える建具において、障子が自走機能を有する構成のものが知られている。この種の技術を開示するものとして例えば、特許文献１や特許文献２がある。
【０００３】
特許文献１には、開閉可能な建具に固定されるラックと、ラックと噛み合うピニオンと、ピニオンを回転駆動する回転駆動機構と、ピニオンを回転可能に保持する保持部材とを備え、保持部材は、ラックとピニオンとが噛み合う噛合い位置と前記ラックとピニオンとの噛合いが解除される解除位置との間で移動可能となっており、噛合い位置に保持部材があるときに回転駆動機構の動力でピニオンが回転すると、建具が自動で開閉する建具の自動開閉装置について記載されている。特許文献２には、下框にモータを配置し、ウォームギア等の伝達機構を介して戸車に駆動力を伝達する戸体の駆動装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４０５８８号公報
【特許文献２】特開平２−２５２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載される建具では、開閉駆動部を収容するケースが上枠の外側に突出する状態となってしまう。また、現場で作業するときも、上枠の加工を行う必要があり、先に建物側に固定されている枠への取付作業も手間となり、施工性の点でも改善の余地がある。特許文献２に記載される建具は、下框の内部に駆動機構を配置する構成であるが、戸車に駆動力を伝達する機構が複雑となり、メンテナンス性という点で改善の余地があった。また、モータの駆動力が伝達される戸車を框で直接支持した場合、軸受けとなる部分に加わる荷重によって框が歪んだり、障子の重量バランスが変わってしまったりして戸車の高さが適切な高さとならないおそれもある。駆動力が伝達される戸車が適切な高さに位置しなければ、障子の開閉動作の効率も低下してしまう。
【０００６】
本発明は、自走機能付きの障子を備える建具において、戸車を適切な高さに調節できるとともに、施工作業も容易な構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、枠体（例えば、後述の枠体１０）及び前記枠体に対してスライド移動可能な障子（例えば、後述の内障子２０、外障子４０）を備える建具（例えば、後述の建具１）であって、前記障子は、中空部（例えば、後述の中空部２２１）を有する下框（例えば、後述の下框２２、下框４２）と、前記下框の前記中空部に固定される枠状の支持体（例えば、後述の支持ケース６００）と、前記支持体の外側に固定されるモータ（例えば、後述のモータ５１）と、前記支持体の外側から内側に挿入され、前記モータの駆動力を伝達する伝達軸（例えば、後述の伝達軸５５）と、前記支持体の内側に回転可能に軸支され、前記伝達軸から伝達される駆動力によって回転する伝達ギア（例えば、後述の伝達ギア６８）と、前記支持体の内側に回転可能に軸支され、前記伝達ギアに噛み合う噛合部（例えば、後述の戸車ギア６９）を有する駆動戸車（例えば、後述の駆動戸車６５）と、前記支持体の外側に固定され、高さを調節可能な調節戸車（例えば、後述の調節戸車７５）を有する調節戸車部（例えば、後述の調節戸車部７０）と、を備える建具に関する。
【０００８】
前記調節戸車部は、前記支持体の前記障子の戸先側に固定され、前記モータは、前記支持体の前記障子の戸先側とは反対側で固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、戸車を適切な高さで調節できるとともに、施工作業も容易な自走機能付きの障子を備える建具を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る建具を室内側から見た姿図である。
【図２】本実施形態の下框における戸車ユニットの位置を概略的に示す斜視図である。
【図３】本実施形態の戸車ユニットを示す斜視図である。
【図４】本実施形態の戸車ユニットの駆動戸車を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の建具が備える自走システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図６】本実施形態の自走制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、「見付方向」とは、建物に形成された開口部に納められた建具における障子の面方向を意味し、「見込方向」とは、上記障子の厚み方向を意味する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る建具１を室内側から見た姿図である。図１に示す建具１は、引違い窓である。まず、建具の全体的な構成について説明する。
【００１３】
本実施形態の建具１は、建物の開口部に固定される枠体１０と、枠体１０の内側で摺動可能に配置される内障子２０及び外障子４０と、外障子４０の更に室外側で摺動可能に配置される網戸（図示省略）と、を自走システム５と、主要な構成として備える。
【００１４】
枠体１０は、上枠１１、下枠１２及び左右の縦枠１３，１４が略矩形に枠組みされて構成される。上枠１１、下枠１２及び左右の縦枠１３，１４は、アルミの押出し成形品であり、金属製である。
【００１５】
内障子２０及び外障子４０は、何れも引き戸であり、これらを左右方向（見付方向）にスライドさせることで、開口部が閉鎖又は開放される。図１では、内障子２０及び外障子４０の両方が閉鎖位置にある状態が示されている。
【００１６】
内障子２０は、上框２１、下框２２及び左右の縦框である召内框２３，戸先框２４により矩形に枠組みされた框体２５と、框体２５内に嵌め込まれて固定された面材としての複層ガラス２６と、を含んで構成される。
【００１７】
外障子４０は、上框４１、下框４２及び左右の縦框である召外框４３，戸先框４４により矩形に枠組みされた框体４５と、框体４５内に嵌め込まれて固定された面材としての複層ガラス４６と、を含んで構成される。また、召内框２３及び召外框４３には、クレセント錠２９が配置される。
【００１８】
本実施形態のクレセント錠２９は、接触式又は非接触式のセンサ（図示省略）によって開閉する開閉機能を有するとともに、アクチュエータ（図示省略）によって錠の開閉を行う自動開閉機能を有する。
【００１９】
自走システム５は、内障子２０及び外障子４０のそれぞれの自走を実現する機構である。外障子４０において、自走システム５の駆動装置となる戸車ユニット５０ａ及びバッテリー（電源）９０ａは下框４２に配置される。また、内障子２０においても、戸車ユニット５０ｂ及びバッテリー（電源）９０ｂは下框２２に配置される。
【００２０】
外障子４０に配置される戸車ユニット５０ａ、バッテリー（電源）９０ａ及び制御モジュール８５ａと、内障子２０に配置される戸車ユニット５０ｂ、バッテリー（電源）９０ｂ及び制御モジュール８５ｂは、図１の正面視においてレイアウトが左右対称となっている以外は略同様の構成である。
【００２１】
次に、戸車ユニット５０について説明する。図２は、本実施形態の下框４２における戸車ユニット５０ａの位置を概略的に示す斜視図である。図２に示すように、下框４２は、ガラス溝２２０を形成する本体部分の内側に中空部２２１が形成されており、該中空部２２１に戸車ユニット５０が内蔵される。
【００２２】
図３は、本実施形態の戸車ユニット５０を示す斜視図である。図４は、本実施形態の戸車ユニット５０の駆動戸車６５を示す斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、戸車ユニット５０は、モータ５１と、出力ギアユニット５２と、を介してモータ５１の駆動力によって駆動される駆動戸車部６０と、調節戸車７５の高さ調節機構を有する調節戸車部７０と、を含んで構成される。
【００２４】
モータ５１と出力ギアユニット５２は、一体的な構成となっている。出力ギアユニット５２は、モータ５１の駆動力が駆動戸車部に伝達する。出力ギアユニット５２は、例えば、遊星ギアやウォームギア等の各種ギアによって構成される。
【００２５】
駆動戸車部６０は、上下が開口する支持ケース６００と、支持ケース６００の内側に回転軸６６を介して回転可能に支持される駆動戸車６５と、支持ケース６００の内側でモータ５１の駆動力を駆動戸車６５に伝達するかさ歯車６７、伝達ギア６８、戸車ギア６９と、を備える。
【００２６】
支持ケース６００は、下框４２（又は下框２２）の中空部２２１に固定される。本実施形態の支持ケース６００は、４枚の支持板６１，６２，６３，６４を締結部材等によって矩形に枠組みして構成される。なお、図３では後述する支持板６２が破線で示されており、図４では内部機構を見せるため支持板６１の図示を省略している。支持ケース６００は、下框４２（又は下框２２）の中空部２２１に位置しており、締結部材等の適宜の固定方法によって下框４２（下框２２）に固定されている。
【００２７】
支持板６１と支持板６２は、見込方向で対向する側板であり、駆動戸車６５の回転軸６６及び伝達ギア６８の連結軸６５１を軸支する軸受け部材である。支持板６１と支持板６２は、駆動戸車６５の回転軸６６及び伝達ギア６８の連結軸６５１を軸支できる強度となるように、その厚みが設定されている。また、支持板６３には出力ギアユニット５２が固定されており、出力ギアユニット５２及びモータ５１を支持する機能も果たしている。
【００２８】
本実施形態では、上述のモータ５１及び出力ギアユニット５２は、下框４２（又は下框２２）の中空部２２１で支持ケース６００によって支持されている。なお、モータ５１及び出力ギアユニット５２は、中空部２２１の内壁によって支持されるかたちでもよい。
【００２９】
かさ歯車６７と伝達ギア６８は、支持ケース６００に回転可能に軸支される連結軸６５１を介して同軸上で連結されており、一体的に回転する。かさ歯車６７には、伝達軸５５の先端に形成されるギア部に噛み合っており、伝達軸５５の回転に伴って伝達ギア６８と一体的に回転する。
【００３０】
駆動戸車６５の一側の平面部６５０には回転軸６６に固定され、駆動戸車６５と一体的に回転する戸車ギア６９が配置される。戸車ギア６９は、伝達ギア６８と噛み合っており、伝達軸５５の駆動力が、かさ歯車６７、伝達ギア６８、戸車ギア６９を介して駆動戸車６５に伝達される。
【００３１】
調節戸車部７０は、調節戸車７５を軸支する回転軸７３の高さを調節可能な調節機構７１を有する。上下方向に延びる切欠き部７２を利用して回転軸７３の高さ調節が行われる。なお、調節機構７１の構成は、戸車の高さ調節を行う従来の機構を適用することができる。
【００３２】
本実施形態では、下框４２（又は下框２２）の中空部２２１において、調節戸車部７０が外障子４０（又は内障子２０）の戸先側に位置するように、戸車ユニット５０の位置が設定されている。
【００３３】
調節戸車部７０は、支持ケース６００を挟んでモータ５１及び出力ギアユニット５２の反対側に固定される。従って、戸先框４４（又は戸先框２４）側から召外框４３（又は召内框２３）側に向かって調節戸車部７０、モータ５１、出力ギアユニット５２、駆動戸車部６０が、下框４２（又は下框２２）の長手方向で一列に並ぶ構成となっている。
【００３４】
なお、戸車ユニット５０が固定される下框４２（又は下框２２）の中空部２２１の内底２２２には、駆動戸車６５及び調節戸車７５のそれぞれの位置に対応して開口部（図示省略）が形成されている。該開口部を通じて駆動戸車６５及び調節戸車７５のそれぞれが下框４２（又は下框２２）の下側に位置する下枠１２のレール（図示省略）に嵌まって外障子４０（又は内障子２０）がスライド移動可能になっている。
【００３５】
自走システム５の電気的構成について説明する。図５は、本実施形態の建具が備える自走システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【００３６】
外障子４０の下框４２の中空部２２１には、戸車ユニット５０ａのモータ５１ａ、モータ５１ａに電力を供給するバッテリー（電源）９０ａ、モータ５１ａを制御する制御モジュール８５ａが配置される。同様に内障子２０の下框２２の中空部２２１には、戸車ユニット５０ｂのモータ５１ｂ、モータ５１ｂに電力を供給するバッテリー（電源）９０ｂ、モータ５１ｂを制御する制御モジュール８５ｂが配置される。
【００３７】
クレセントモジュール８０は、クレセント錠２９の内部又はその近傍に配置され、クレセント錠２９の自動開閉機能及び開閉状態の検出機能を制御する。クレセントモジュール８０は、クレセント錠２９の開閉状態を外部に送信可能に構成されるとともに、外部から受信する指令に基づいてクレセント錠２９に開閉指令を出力可能な電子部品（コンピュータ）である。
【００３８】
框センサ８１は、召外框４３と下框４２の接合部分及び召内框２３と下框２２の接合部分の何れか一方に配置されるホールＩＣ（磁気センサ）と、何れか他方に配置される磁石とによって構成される（図１参照）。框センサ８１によって外障子４０又は内障子２０が閉鎖位置から移動したことが検出される。框センサ８１は、無線通信機能を有し、開閉状態の検出信号を制御モジュール８５ａ，８５ｂに送信する。
【００３９】
網戸センサ８２は、網戸が閉鎖位置にあるか否かを検出するセンサであり、縦枠１３、１４又は網戸(図示省略)等に配置され、網戸の閉位置を検出するタッチセンサである。網戸センサ８２は、無線通信機能を有し、網戸の開閉状態の検出信号を制御モジュール８５ａ，８５ｂに送信する。
【００４０】
制御モジュール８５ａ（又は制御モジュール８５ｂ）は、無線通信機能を有し、クレセントモジュール８０、框センサ８１及び網戸センサ８２から受信する検出信号及びモータ５１の負荷に基づいてモータ５１の駆動制御を行う電子部品（マイクロコンピュータ）である。次に、制御モジュール８５による自走機能の処理について説明する。
【００４１】
図６は、本実施形態の自走システム５による自走制御の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、制御モジュール８５は、外障子４０（又は内障子２０）の開指示を受信すると（ステップＳ１０１）、開指令を出力して外障子４０（又は内障子２０）が開く方向にモータ５１を駆動させる（ステップＳ１０２）。モータ５１の駆動によって駆動戸車６５が回転し、外障子４０（又は内障子２０）が開位置に向かって移動する。
【００４２】
ステップＳ１０１における開指示は、モータ５１の電流を監視してハードレスに開指示を検出する構成や、クレセント錠２９の閉状態から開状態への変化によって開指示を検出する構成や、框センサ８１が外障子４０（又は内障子２０）の閉鎖位置からの移動を検出する構成や、外障子４０や内障子２０の閉鎖位置からの移動を検出するためのタッチセンサを別途配置する構成や、リモコン等の外部操作手段から受信した信号を開指示として検出する構成等、適宜の方式を利用することができる。
【００４３】
ステップＳ１０１の処理で、制御モジュール８５が開指示ではなく閉指示を受信した場合（ステップＳ１０７）、制御モジュール８５はモータ５１に閉指令を出力して外障子４０（又は内障子２０）が閉じる方向にモータ５１を駆動させる（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０７における閉指示も、開指示で説明した場合と同様に、モータ５１の電流、クレセント錠２９の開閉状態、框センサ８１、タッチセンサ及びリモコンからの信号等、適宜の方式を利用することができる。
【００４４】
ステップＳ１０２及びステップＳ１０８の何れの処理後にも、制御モジュール８５はモータ５１の電流に基づいて過負荷状態か否かを監視する（ステップＳ１０３）。ここでの過負荷状態は、例えば、外障子４０（又は内障子２０）がモータ５１によって駆動されている状態でその動きが停止することによって電流の変化が生じる状態である。外障子４０（又は内障子２０）が閉鎖位置まで移動した状態や、外障子４０（又は内障子２０）が移動範囲で最大限開いた位置に移動した状態や、人や障害物等に接触した状態等で過負荷状態となる。
【００４５】
ステップＳ１０３で過負荷状態が検出されると、制御モジュール８５はモータ５１に停止指令を出力し、モータ５１の駆動を停止する（ステップＳ１０４）。その後、框センサ８１の検出信号に基づいて外障子４０（又は内障子２０）が全閉状態か否かを確認し（ステップＳ１０５）、全閉状態であればクレセントモジュール８０に閉指令を出力し、クレセント錠２９を閉状態にし（ステップＳ１０６）、処理をいったん終了する。
【００４６】
ステップＳ１０５の処理で、全閉状態ではない場合、３０秒カウントした後、網戸センサ８２に基づいて網戸が閉状態にあるか否かを検出する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の処理で網戸の閉状態が確認された場合は、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理を行う。網戸が閉状態になかった場合は、ステップＳ１０８の処理に戻ってモータ５１に閉指令を出力してからステップＳ１０３以降の処理を行う。
【００４７】
以上、自走機能の開閉制御の一連の処理について説明した。なお、この開閉制御は、制御の一例であり、事情に応じて適宜変更することができる。
【００４８】
上記実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
本実施形態の建具１の外障子４０（又は内障子２０）は、中空部２２１を有する下框４２（又は下框２２）と、下框４２（又は下框２２）の中空部２２１に固定される枠状の支持ケース（支持体）６００と、支持ケース６００の外側に固定されるモータ５１と、支持ケース６００の外側から内側に挿入され、モータ５１の駆動力を伝達する伝達軸５５と、支持ケース６００の内側に回転可能に軸支され、伝達軸５５から伝達される駆動力によって回転する伝達ギア６８と、支持ケース６００の内側に回転可能に軸支され、伝達ギア６８に噛み合う戸車ギア６９を有する駆動戸車６５と、支持ケース６００の外側に固定され、高さを調節可能な調節戸車７５を有する調節戸車部７０と、を備える。
【００４９】
これにより、自走を行うための電動機能及び戸車の高さ調節機能を下框４２（又は下框２２）の中空部２２１に集約できるので、従来仕様の下框４２（又は下框２２）のサイズの変更を行わずに外障子４０及び内障子２０に自動開閉機構を付加することができる。また、駆動戸車６５及び伝達ギア６８が支持ケース６００に支持されるので、下框４２（又は下框２２）に駆動戸車６５及び伝達ギア６８が直接取り付けられることによって下框４２（又は下框２２）が撓むような事態の発生も確実に防止できる。更に、モータ５１や支持ケース６００等、電動機構の重さの影響があっても、支持ケース６００に固定される調節戸車部７０の高さ調節によって外障子４０（又は内障子２０）の傾きを防止することができる。また、リフォーム等でも、交換が困難な枠体１０を改修する必要なく、障子部分の変更だけで自走システム５を適用することができる。
【００５０】
また、本実施形態の調節戸車部７０は、支持ケース６００の外障子４０（又は内障子２０）の戸先側に固定され、モータ５１は、支持ケース６００の外障子４０（又は内障子２０）の戸先側とは反対側の召外框４３側又は召内框２３側で固定される。
【００５１】
これにより、荷重を受けて調整を行う必要性の高い調節戸車７５が外側にあるので、施工後でも高さ調節を容易に行うことができる。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００５３】
上記実施形態では、下框２２，４２にバッテリー９０ａ，９０ｂが配置される構成であるが、バッテリー（電源）９０ａ，９０ｂの配置場所がこの構成に限定されるわけではない。例えば、戸先框２４，４４にバッテリー９０を配置し、下框２２，４２の戸車ユニット５０に電力を供給する構成としてもよい。
【００５４】
上記実施形態では、本発明を適用する例として引違い窓を説明したが、この構成に限定されない。例えば、片開きの窓や、引違いドア、引戸等、種々の建具に本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  建具
１０  枠体
２０  内障子
２２  下框
４０  外障子
４２  下框
５５  伝達軸
６５  駆動戸車
６８  伝達ギア
６９  戸車ギア（噛合部）
７０  調節戸車部
７５  調節戸車
２２１  中空部
６００  支持ケース（支持体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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