(57)【要約】【課題】一般的な摺動体構造の中でも、特に住宅等家屋に取り付けられた上げ下げ窓の摺動部として好適な摺動体構造を提供する。【解決手段】サッシ窓1の一部に上げ下げ可能でかつ屋内側または屋外側に傾倒させて窓開放可能となっている下障子20が填め込まれている。サッシ窓本体枠2の両側においてそれぞれガイドシャフト3に案内される移動体である可動ブロック6が上下方向へ摺動し、支持アーム24との連結によって下障子20の上下摺動と傾倒動作を支持している。可動ブロック6はガイドシャフト3上に摺動ブッシュ7を介して移動する。摺動ブッシュ7として、ポリ(ε-カプロラクタム)65〜75重量％、汎用射出成形が可能な高密度ポリエチレンを20〜25重量％、ガラス繊維5〜10重量％の混合物を射出成形して得られたものは、成形コストは安価であり、耐摩耗性に優れ、摺動音や移動停止時の異音を抑えるのに有効である。【選択図】  図３
2005140317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が摺動ブッシュを介してガイドシャフト上を摺動する構造であって、摺動ブッシュがポリ(ε-カプロラクタム)65〜75重量％、汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレン20〜25重量％およびガラス繊維5〜10重量％の混合物を射出成形して得られた成形品であることを特徴とする摺動体構造。
【請求項２】
汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレンがリュブマー(登録商標；三井化学製品)である請求項１記載の摺動体構造。
【請求項３】
家屋建物に取り付けられたサッシ窓の一部に上げ下げ可能でかつ屋内側または屋外側に傾倒させて窓開放可能となっている障子が填め込まれ、サッシ窓の本体枠の両側においてそれぞれガイドシャフトに案内される移動体である左右一対の可動ブロックが上下方向へ摺動可能であり、リンク式支持アームの一端部を可動ブロックに連結しかつ他端部を障子の枠体に連結することにより、その障子の上下摺動と傾倒動作を支持している上げ下げ窓の摺動体構造であって、ガイドシャフト上を上下摺動する可動ブロックが、ガイドシャフトの外周面に嵌合して摺接する摺動ブッシュを介して移動可能となっている請求項１または２記載の摺動体構造。
【請求項４】
摺動ブッシュが、ガイドシャフト上を摺接可能でありかつ所要の摩擦力によって障子を任意の位置に固定可能な材質のゴム材でなっているバランサー機能およびブレーキ機能を備えている請求項３記載の上げ下げ窓の摺動体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動する移動体の走行を案内する摺動体構造に係り、特に住宅等家屋に取り付けられた上げ下げ窓の摺動部として好適な摺動体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動体の摺動構造では、摺動抵抗などを考慮してゴム材が使用され、これらの材料としては例えばポリウレタンゴム製のものが周知である。この場合、未使用で長期間放置状態に置かれると、案内する側のシャフト部材やガイド溝との間でゴム材が固着してしまい、放置後しばらく経って移動させると抵抗が大きくて移動させ難くなり、無理をすると破損を招くという不具合がある。
【０００３】
そのような不具合を解消するために、ポリウレタンゴム製摺動ブッシュとシャフト部材との間に、ガラス繊維を含有させた6-ナイロン製の摺動ブッシュを介在させたり、あるいは超高分子量ポリエチレン製の摺動ブッシュを介在させた構造も周知である。しかし、前者のガラス繊維入り6-ナイロン製摺動ブッシュは摺動音が高く、また摺動停止時に異音が発生し易い。また、後者の超高分子量ポリエチレン製摺動ブッシュの場合は、砂などの異物が摺動面に噛み込んで混入すると摩耗に弱く、成形コストも高騰するという問題がある。
【０００４】
ところで、最近は一般の住宅においてもサッシ窓が多く使用されるようになってきている。中でも、換気時の開閉機能性を考慮した上げ下げ窓の需要が急増している。例えば、一枚のガラス窓を上下２つの上障子と下障子に分離し、換気をする際に下部の下障子だけを部屋の内側または外側に傾倒させて開閉させるようにした上げ下げ窓が多く用いられている。この場合の下障子の開閉は、下障子を上げ下げ操作して内側へ引き戻すようにして傾倒させて開放する。その際、下障子は上げ下げ操作によってその両側で移動体（以下可動ブロックという）を介してサッシ窓の本体枠に案内されて上下移動する。
【０００５】
例えば、サッシ窓の本体枠両側に上下に延びるガイドシャフトが固定して設けてあり、このガイドシャフト上を可動ブロックが上下摺動する。この場合、ガイドシャフトの外周面を可動ブロックが直接摺動するのではなく、両部材間の摺動面に一般には前述したポリウレタンゴム製の摺動ブッシュを予備圧縮状態で圧入して介在させている。ポリウレタンゴム製の摺動ブッシュは、ガイドシャフト面に摺接して移動できると同時に、そのゴム圧でもってガイドシャフト面に摺接抵抗力を与え、上げ下げ操作した下障子をサッシ窓の任意の位置に位置決めできる。その位置にて下障子を引き倒して開放することにより、サッシ窓を開けなくとも部屋の換気が簡易に行えるようになっている。
【特許文献１】特開平９−１４４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、そうした従来のポリウレタンゴム製摺動ブッシュにあっては、その材質特有の長期間放置後に固着するという難点があるため、そこにガラス繊維入り6-ナイロンや超高分子量ポリエチレンの摺動ブッシュを介在させると、それだけ部材コストが高騰することになる。また、それら別部材の摺動ブッシュを介在させると、高い摺動音、異音の発生、さらには特に屋外からの砂などの異物の噛み込みという新たな諸問題が発生することになる。
【０００７】
本発明の目的は、一般的な摺動体構造のなかでも、特に住宅等の家屋に取り付けられた上げ下げ窓の摺動部として好適な摺動体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる本発明の目的は、移動体が摺動ブッシュを介してガイドシャフト上を摺動する構造であって、摺動ブッシュがポリ(ε-カプロラクタム)65〜75重量％、汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレン20〜25重量％およびガラス繊維5〜10重量％の混合物を射出成形して得られた成形品である摺動体構造によって達成される。汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレンとしては、リュブマー(登録商標；三井化学製品)が好んで用いられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る摺動体構造で用いられる摺動ブッシュは、一般に6-ナイロンといわれているポリ(ε-カプロラクタム)を主成分とし、これに汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレンおよびガラス繊維を添加した混合物を射出成形して得られた成形品であって、耐摩耗性にすぐれ、摺動音や起動・停止時の異音が有効に抑えられるばかりではなく、容易に射出成形することができ、製造コストを下げることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる摺動体構造の実施の形態として、家屋建物に取り付けられる上げ下げ窓について図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の上げ下げ窓方式のサッシ窓1を示す斜視図である。サッシ窓1は、その本体枠2内においてその上段の上障子10と下段の下障子20からなる上下二段構造のものが例示されている。上障子10の窓ガラス11はこの場合固定されて開閉はしない。下障子20は全体が本体枠2に対して上げ下げ移動であり、かつ移動位置にて屋内側または屋外側に倒して外気開放できるようになっている。
【００１１】
また、図1〜3に示すように、下障子20は矩形状の障子枠21にガラス22が填め込まれ、障子枠21の上枠に設けた把手23を把持して屋内側または屋外側に引き倒せるようになっている。障子枠21はその両側で回動リンク式の支持アーム24,24を介して本体枠2に連結されている。すなわち、それぞれ支持アーム24の一端側である上端部はヒンジピン25で障子枠21に回動可能に連結され、他端部である下端部は以下に説明する本発明でいう摺動体構造を介して上下動可能に本体枠2側にヒンジピン26で連結されている。
【００１２】
摺動体構造は、本体枠2の両側において、枠体に平行にそれぞれガイドシャフト3が上下方向へ延びてそれらの上下端部でブラケット4,5を介して結合されている。ガイドシャフト3の外周には本発明でいう移動体である可動ブロック6がシャフト長さＬを移動ストロークとして摺動自在に嵌合している。そうした可動ブロック6に上記支持アーム24の下端部がヒンジピン26によって連結されている。
【００１３】
また、図2のA-A線横断面図である図3および移動体の部分断面図である図4に示すように、ガイドシャフト3の外周面上を可動ブロック6が直接摺接して移動するのではなく、両部材の摺動面間に円筒状の摺動ブッシュ7が嵌合され、この摺動ブッシュ7を介して可動ブロック6がガイドシャフト3上を摺動して上下動する。
【００１４】
以上の構成により、図5に示すように、下障子20を上方向へ引き上げ、所望する位置にて例えば部屋の内側へ引き倒すことで外気開放する。下障子20の引き上げ操作によって、可動ブロック6は本体枠2側のガイドシャフト3に案内されて摺動する。
【００１５】
摺動ブッシュ7は、ガイドシャフト3上を摺接可能でありかつ所要の摩擦力によって障子を任意の位置に固定可能な材質のゴム材でなっているバランサー機能およびブレーキ機能を備えているが、それは6-ナイロンといわれるポリ(ε-カプロラクタム)を主成分とし、これに汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレンおよびガラス繊維を添加した混合物を射出成形して得られた成形品が用いられる。
【００１６】
一般に、高密度ポリエチレンは汎用射出成形機(一般に用いられている射出成形機)では射出成形が不能であるが、汎用射出成形機で射出成形可能な高密度ポリエチレンも開発されており、例えば三井化学製品リュブマーシリーズの高密度ポリエチレン等の市販品がそのまま本発明では用いられる。これらの高密度ポリエチレンは、約20万〜80万の分子量を有している。また、ガラス繊維としては、ポリアミド樹脂の強化用として一般的に用いられているものが用いられる。
【００１７】
これらの各成分は、主成分であるポリ(ε-カプロラクタム)が65〜75重量％、好ましくは約70重量％前後、汎用射出成形機で成形可能な高密度ポリエチレンが20〜25重量％、またガラス繊維が5〜10重量％の割合で用いられる。高密度ポリエチレンの割合がこれよりも少ないと、摺動音や起動・停止時の異音が発生し易くなり、一方これよりも多い割合で用いられると、耐摩耗性が損われるようになる。また、ガラス繊維の割合がこれよりも少ないと、耐摩耗性が損われるようになり、一方これよりも多い割合で用いられると、摺動音や起動・停止時の異音が発生し易くなる。
【００１８】
射出成形は、汎用の射出成形機を用い、例えば6-ナイロンアロイタイプの高密度ポリエチレンとガラス繊維強化タイプの6-ナイロンとの所定割合のガラス繊維混入ブレンド樹脂を摺動ブッシュ形状に成形することによって行われる。
【実施例】
【００１９】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００２０】
実施例
6-ナイロンアロイタイプの高密度ポリエチレン(三井化学製品リュブマーLS4160)にガラス繊維強化タイプの6-ナイロン(東レ製品CM1003G-30)を添加した混合物を、汎用の射出成形機(東洋精機製TM-130)を用い、図4に示される円筒形形状の摺動ブッシュに射出成形した。なお、6-ナイロンと高密度ポリエチレンとの混合割合は、6-ナイロンアロイタイプの高密度ポリエチレンとガラス繊維強化タイプの6-ナイロンとを計量することにより調整した。
【００２１】
この摺動ブッシュを、図4に示されるように軸3と可動ブロック(移動体)6間に嵌挿し、室温条件下での摺動試験(往復動試験；荷重0.27MPa、速度320mm/秒、相手材SUM)を行い、次の表1に示されるような結果を得た。
表１                             
No. 6-ナイロン 高密度PE ガラス繊維 摩耗量(mm)
１        70％          −           30％        0.02mm  
２         〃          7.5％       22.5％          〃
３         〃           15％         15％          〃
４         〃           20％         10％          〃
５         〃         22.5％        7.5％          〃
６         〃           25％          5％          〃
７         〃           30％         −          0.08mm
８         −          100％         −          0.33mm
【００２２】
また、上記No.1〜6およびNo.8記載の混合割合の混合物から厚さ2mmのテストピースを射出成形し、上記鈴木式摩擦摩耗試験法(応力0.4MPa、線速度96〜1200mm/秒、相手材SUS304)により、摩擦係数μの測定を行った。得られた結果は、次の表2に示される。
表２                   
混合物 速度V(mm/秒) 摩擦係数μ
No.1            100              0.2   
200              0.4   
No.2            100              0.2   
200              0.3   
700              0.3   
800              0.4   
950             0.55   
No.3            100              0.2   
200              0.2   
700              0.3   
950             0.55   
No.4            100              0.2   
200              0.2   
500              0.3   
1000              0.4   
1200             0.55   
No.5            100              0.2   
200              0.2   
700              0.3   
1000              0.4   
1200              0.5   
No.6            100              0.2   
200              0.2   
800              0.3   
1000              0.4   
1200              0.5   
No.8            100              0.2   
800              0.2   
1000             0.25   
1200              0.4   
【００２３】
表1〜2に示された結果から、高密度ポリエチレンを添加しない場合には、摩耗量は少ないものの摩耗係数が大きく、高密度ポリエチレン量が20〜25重量％の範囲では、速度に対する摩耗係数μの値がほぼ一定でしかも低く、速度に対する摩耗係数μの値の変化(増加)が大きくなると、減速時・加速時にμ変化が急激に発生し易く、摺動音の発生につながり易いという傾向が抑制されている。
【００２４】
また、往復動ブッシュ抵抗特性(変位量-荷重)を、軸径8mmの軸に嵌装された摺動ブッシュに9kgfの力が働き、摺動ブッシュが50mm/秒で移動するという条件下で、上記混合物No.1およびNo.5を用いた場合について測定すると、次の表3に示されるような結果が得られた。
表３                                
移動量(mm)  混合物No.1;荷重N (kgf)   混合物No.5;荷重N (kgf) 
0                  0  ( 0)                     0  ( 0)  
0.5                155  (15.8)                  74  ( 7.6)
1                 96  ( 9.8)                  82  ( 8.4)
1.5                 82  ( 8.4)                  82  ( 8.4)
2.5                 82  ( 8.4)                  80  ( 8.2)
5                 80  ( 8.2)                  76  ( 7.8)
10                 76  ( 7.8)                  74  ( 7.6)
15                 78  ( 8.0)                  74  ( 7.6)
20                 88  ( 9.0)                  74  ( 7.6)
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる摺動体構造の実施の形態として上げ下げ窓を示す斜視図である。
【図２】かかる実施の形態の上げ下げ窓の下障子窓における摺動体構造を示す正面図である。
【図３】かかる実施の形態の上げ下げ窓の下障子窓における摺動体構造を示すA-A線断面図である。
【図４】本実施の形態の要部である移動体としての可動ブロックおよび摺動ブッシュを示す部分断面図である。
【図５】本実施の形態の下障子窓を引き上げ操作して引き倒すことにより開放する様態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１            サッシ窓（上げ下げ窓）
２            本体枠
３            ガイドシャフト
４，５        シャフト固定ブラケット
６            可動ブロック（移動体）
７            摺動ブッシュ
１０          上障子
１１          窓ガラス
２０          下障子
２１          枠体
２２          窓ガラス
２３          取っ手
２４          支持アーム
２５，２６    ヒンジピン
【図１】
2005140317.tif 000003
【図２】
2005140317.tif 000004
【図３】
2005140317.tif 000005
【図４】
2005140317.tif 000006
【図５】
2005140317.tif 000007