(57)【要約】【課題】片手で引き上げても昇降動作を円滑に行わせることを可能とする。【解決手段】縦枠１５，１７及び横枠１９，２１からなり上下方向の左右のガイド枠２３，２５に上げ下げ可能に取り付けられた矩形の昇降枠３と、昇降枠３の一方の縦枠１７側と前記ガイド枠２５との間に取り付けられ昇降枠３側の重量に抗する荷重を発生させてバランスさせる荷重バランス機構５と、昇降枠３の一方の縦枠１７側下部及び他方の縦枠１５側上部に設けられガイド枠３に沿って転がり可能なローラ９，１１とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2009013617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦枠及び横枠からなり上下方向の左右のガイド枠に上げ下げ可能に取り付けられた矩形の昇降枠と、
前記昇降枠の一側と前記ガイド枠の一方側との間に取り付けられ昇降枠側の重量に抗する引き上げ力を発生させてバランスさせる荷重バランス機構と、
前記昇降枠の一側下部及び他側上部に設けられ前記ガイド枠に沿って転がり又は滑り可能な昇降被ガイド体と、
を備えたことを特徴とする昇降枠装置。  
【請求項２】
請求項１記載の昇降枠装置であって、
前記昇降枠の一側上部及び他側下部に設けられ前記ガイド枠に沿って転がり又は滑り可能な昇降被ガイド体を備えた、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の昇降枠装置であって、
前記昇降被ガイド体は、転がり可能なローラ又はボールである、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の昇降枠装置であって、
前記荷重バランス機構は、前記ガイド枠側に取り付けられた可動部の直線移動に応じてトーション・スプリングが荷重を発生するものであり、
前記可動部は、前記ガイド枠側に沿って転がり可能な回り止め転動体を介して回り止め支持され直線移動可能である、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項５】
請求項４記載の昇降枠装置であって、
前記回り止め転動体は、相対的に径の大きな大ボール及び径の小さな小ボールの組からなり前記ガイド枠側に設けた９０°配置の角部内面に前記大ボールが直接的に接する共に前記可動部に設けた９０°配置の円弧面に前記大ボールが前記小ボールを介して接する、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項６】
請求項５記載の昇降枠装置であって、
前記大ボールが前記ガイド枠側の角部内面に直接的に接する接触角θ１と前記大ボールが前記可動部の円弧面に前記小ボールを介して接する接触角θ２とは、
θ１＜θ２＜1.2×θ１
の関係に設定されている、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項７】
請求項４〜６の何れかに記載の昇降枠装置であって、
前記大ボール及び小ボールの径比は、２：１〜６：１の範囲で設定されている、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項８】
請求項４記載の昇降枠装置であって、
前記回り止め転動体は、前記可動部及びガイド枠間に渡って形成された環状の循環溝に転がり可能に収容された循環ボールである、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の昇降枠装置であって、
前記昇降枠の下部側は、前記下部側の昇降被ガイド体に対し前記横枠に沿った方向の昇降枠回転軸により回転可能に支持され、
前記昇降枠の上部側の昇降被ガイド体は、前記ガイド枠に対して進退可能に支持され、
前記上部側の昇降被ガイド体を前記ガイド枠から退避するように操作して前記昇降枠を前記昇降枠回転軸により回転開動作可能とした、
ことを特徴とする昇降枠装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上げ下げ窓や上げ下げ障子等に供される昇降枠装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の昇降枠装置としては、特許文献１に記載された上げ下げ障子に適用されたものがある。
【０００３】
この昇降枠装置は、昇降枠の両側に荷重バランス機構を設け、昇降枠を任意の昇降位置に位置決めることができるようにしている
しかし、荷重バランス機構が昇降枠の両側にあると、昇降枠は２個の荷重バランサに吊り下がっている状態となるから、昇降枠の一側に手を掛けて引き上げようとして昇降枠に重心回りの回転モーメントを働かせると、荷重点側の荷重バランサのみに引き上げ力が負荷されることになる。
【０００４】
このため、反荷重点側の荷重バランサは、引き上げ力が負荷されない不感状態となり、昇降枠の回転が起こり易く、昇降動作がロックし易くなり、また、両手で引き上げなければ昇降動作がギクシャクし易くなるものであった。
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−２１４２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、昇降動作がロックし易くなり、また、両手で引き上げなければ昇降動作がギクシャクし易くなる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、片手で引き上げても昇降動作を円滑に行わせることを可能とするため、縦枠及び横枠からなり上下方向の左右のガイド枠に上げ下げ可能に取り付けられた矩形の昇降枠と、前記昇降枠の一側と前記ガイド枠の一方側との間に取り付けられ昇降枠側の重量に抗する荷重を発生させてバランスさせる荷重バランス機構と、前記昇降枠の一側下部及び他側上部に設けられ前記ガイド枠に沿って転がり又は滑り可能な昇降被ガイド体とを備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、縦枠及び横枠からなり上下方向の左右のガイド枠に上げ下げ可能に取り付けられた矩形の昇降枠と、前記昇降枠の一側と前記ガイド枠の一方側との間に取り付けられ昇降枠側の重量に抗する荷重を発生させてバランスさせる荷重バランス機構と、前記昇降枠の一側下部及び他側上部に設けられ前記ガイド枠に沿って転がり又は滑り可能な昇降被ガイド体とを備えた。
【０００９】
このため、昇降枠の一側下部にて片手で引き上げようとするとき、昇降枠に働くモーメントで昇降被ガイド体がガイド枠に押し付けられ、昇降枠が上昇するとき昇降被ガイド体がガイド枠に対して転がり又は滑る。昇降枠の他側下部にて片手で引き上げようとするとき、昇降枠に働くモーメントで昇降被ガイド体がガイド枠から離れようとしガイド枠及び昇降被ガイド体間での抗力が働かなくなると同時に昇降枠の一側に働く荷重バランス機構の引き上げ力により昇降枠が上昇する。
【００１０】
従って、昇降枠を片手で引き上げても昇降動作を円滑に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
片手で引き上げても昇降動作を円滑に行わせることを可能とするという目的を、片側の荷重バランス機構及び昇降被ガイド体により実現した。
【実施例１】
【００１２】
［昇降枠装置全体構造］
図１は、本発明実施例１の昇降枠装置を正面から見た概略図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【００１３】
図１〜図３の昇降枠装置１は、上げ下げ窓や上げ下げ障子等に供されるものであり、本実施例では上げ下げ障子として昇降枠３と、荷重バランス機構５と、昇降被ガイド体であるローラ７，９，１１，１３とを備えている。
【００１４】
前記昇降枠３は、縦枠１５，１７及び横枠１９，２１からなる矩形の枠組みであり、上下方向の左右のガイド枠２３，２５に上げ下げ可能に取り付けられている。縦枠１５，１７及び横枠１９，２１、ガイド枠２３，２５は、アルミ材などの押し出し成形により形成されている。
【００１５】
前記縦枠１５，１７には、ローラ７，１１，１３及び荷重バランス機構５の可動部２７が支持されている。ローラ９は、ローラ支持体２９を介して昇降枠３の下部に支持されている。
【００１６】
前記ローラ７及び可動部２７は、縦枠１５，１７の下部で縦枠１５，１７の厚み方向奥側に回転可能に支持されている。ローラ７は、図２のようにローラ支持体３１に回転自在に支持され、ローラ支持体３１は、昇降枠回転軸３３を備えている。昇降枠回転軸３３は、縦枠１５内の軸受け体３５に回転自在に支持されている。可動部２７は、図２のように昇降枠回転軸３７を備え、この昇降枠回転軸３７は、縦枠１７内の軸受け体３９に回転自在に支持されている。
【００１７】
前記ローラ１１，１３は、縦枠１５，１７の上部で縦枠１５，１７の厚み方向手前側に回転可能に支持されている。ローラ１１，１３は、ローラ支持体４１，４３に回転自在に支持され、ローラ支持体４１，４３は、縦枠１５，１７に対して横方向に進退自在に支持されている。ローラ支持体４１，４３と縦枠１５，１７内との間には、リターン・スプリング４５，４７が介設され、ローラ支持体４１，４３を昇降枠３の横方向外側へ付勢している。
【００１８】
前記ガイド枠２３，２５は、側壁部２３ａ，２５ａ及び後壁部２３ｂ，２５ｂからなる断面Ｌ型に形成されている。ガイド枠２３の側壁部２３ａ内面には、ローラガイド溝４９，５１が形成され、ガイド枠２５の側壁部２５ａ内面には、ローラ・ガイド溝５３及び可動部ガイド５５が形成されている。
【００１９】
前記ローラガイド溝４９，５１には、前記ローラ７，１１の外周部が嵌合し、ローラガイド溝５３には、前記ローラ１３の外周部が嵌合している。ローラ９は、溝に嵌合することなく、ガイド枠２５の内側面に沿って昇降転動可能となっており、昇降枠３が後述する傾斜開動するときガイド枠２５の厚み方向にも摺動移動可能となっている。
【００２０】
前記ローラ９，１１により昇降枠３の一側下部及び他側上部に設けられ前記ガイド枠２５，２３に沿って転がり可能な昇降被ガイド体を設けた構成となっている。なお、ローラ９に代えて可動部２７，２７Ａの後述するボールを縦枠１７側下部の昇降被ガイド体として構成することもできる。
【００２１】
前記ローラ１３，７により昇降枠３の一側上部及び他側下部に設けられ前記ガイド枠２３，２５に沿って転がり可能な昇降被ガイド体を備えた構成となっている。
【００２２】
前記可動部ガイド５５には、可動部２７が、昇降可能に且つ横回転不能に支持されている。
【００２３】
［荷重バランス機構］          
図４は、荷重バランス機構の要部拡大断面図である。
【００２４】
図１〜図４のように、前記荷重バランス機構５は、前記昇降枠３の一方の縦枠１７側と前記ガイド枠２５との間に取り付けられ昇降枠３側の重量に抗する荷重を発生させてバランスさせるものである。
【００２５】
前記荷重バランス機構５は、荷重バランサ５７と前記可動部２７とを備え、ガイド枠２５側に回り止め支持された可動部２７の直線移動に応じてトーション・スプリングが荷重を発生するものである。
【００２６】
前記荷重バランサ５７は、ガイド枠２５に固定され、筒状のケース５９内端部に、回転ガイド６１を有している。回転ガイド６１は、ケース５９に対して回転可能である。回転ガイド６１の一端には、螺旋状のスリット６３が設けられ、スパイラル・ロッド６５が螺合している。回転ガイド６１の他端には、トーション・スプリング６７の一端が結合されている。トーション・スプリング６７の他端は、ケース５９側に結合されている。
【００２７】
スパイラル・ロッド６５の端部６９は、可動部２７に結合されている。
【００２８】
図５は、可動部の支持構造を示す横断面図である。
【００２９】
前記可動部２７は、前記ガイド枠２５側に沿って転がり可能な回り止め転動体７１を介して回り止め支持され直線移動可能である。回り止め転動体７１は、相対的に径の大きな大ボール７３及び径の小さな小ボール７５の組からなっている。大ボール７３及び小ボール７５の径比Ｄ：ｄは、２：１〜６：１の範囲で設定されている。可動部２７に対して大ボール７３は、リテーナ７７で支持されている。
【００３０】
前記大ボール７３は、ガイド枠２５側に設けた９０°配置の角部７９内面に直接的に接していると共に、前記可動部２７に設けた９０°配置の円弧面８１に前記小ボール７５を介して接している。
【００３１】
前記大ボール７３が前記ガイド枠２５側の角部７９内面に直接的に接する接触角θ１と前記大ボール７３が前記可動部３の円弧面８１に前記小ボール７５を介して接する接触角θ２とは、
θ１＜θ２＜1.2×θ１
の関係に設定されている。
【００３２】
前記大ボール７３と角部７９との間、小ボール７５と円弧面８１及び大ボール７３との間には、面圧が働き、この面圧をできるだけ小さくすることで回り止め転動体７１の転がりを円滑に行わせる。
【００３３】
図６は、変形例にかかる可動部の支持構造を示す縦断面図である。
【００３４】
可動部２７Ａの回り止め転動体７１Ａは、循環ボール８３である。この循環ボール８３は、可動部２７Ａ及びガイド枠２５間に渡って形成された環状の循環溝８５に複数個が転がり可能に収容されている。
【００３５】
［傾斜開動構造］
図７は、昇降枠に対するローラの退避操作のための構造を示す斜視図である。
【００３６】
前記図３のように、ローラ１１，１３は、リターン・スプリング４５，４７に抗して退避移動可能である。このローラ１１，１３のローラ支持体２９，３１にノブ８７，８９が取り付けられ、ノブ８７，８９は、昇降枠３の開口９１，９３から上部外に臨んでいる。
【００３７】
［昇降動作］
昇降枠３が上方位置から下方位置へ引き下げられるときは、可動部２７が可動部ガイド５５に沿って移動し、スパイラル・ロッド６５は、回転せずにケース５９から引き出される。この引き出しにより、回転ガイド６１が回転してトーション・スプリング６７が巻き込まれ、昇降枠３側の重量に抗する荷重を発させる。
【００３８】
昇降枠３が下方位置から上方位置へ引き上げられるときは、可動部２７が可動部ガイド５５に沿って上方へ戻るように移動し、スパイラル・ロッド６５が回転せずにケース５９内に戻る。この戻りにより、回転ガイド６１が回転を戻してトーション・スプリング６７が巻き戻され、昇降枠３の上昇を付勢する。
【００３９】
図８は、昇降枠の動作を示し、（ａ）は、釣合静止状態、（ｂ）は、一側引き上げ操作時の動作、（ｃ）は、他側引き上げ操作時の動作を示す説明図である。
【００４０】
図８（ａ）のように、釣合静止時は、荷重バランサ５７の引き上げ力Ｆが、昇降枠３の片側に働くから、昇降枠３側の荷重Ｗが働く重心Ｇ回りにモーメントが作用し、ローラ１１がガイド枠２３に押し付けられ、ローラ９がガイド枠２５に押し付けられる。
【００４１】
このローラ１１，９の押しつけにより、ガイド枠２３，２５からローラ１１，９に抗力Ｒｂ，Ｒａが働き、ローラ１１，９及びガイド枠２３，２５間に荷重バランサ５７の引き上げ力に抗する下向きの摩擦力μＲｂ，μＲａが発生する。なお、前記ローラ１１，９の場合、μ＝０．０１〜０．０３である。
【００４２】
従って、Ｆ＝μＲａ＋μＲｂ＋Ｗの釣合により昇降枠３が任意の昇降位置で静止する。
【００４３】
図８（ｂ）のように、昇降枠３の一側（図では左側）に片手を掛け、引き上げ力ｆを働かせると、外力ｆが働くことで摩擦力μＲａ＋μＲｂによるモーメントを打ち消す方向の回転モーメントが作用する。この引き上げ力ｆにより摩擦力μＲａ＋μＲｂによるモーメントが打ち消されると荷重バランサ５７の引き上げ力により昇降枠３が上昇する。
【００４４】
従って、昇降枠３を片手で引き上げても昇降動作を円滑に行わせることができる。
【００４５】
図８（ｂ）の位置で昇降枠３を強く引き上げるとき、この引き上げ力により昇降枠３が図において右回りに回転しようとする。このとき、ローラ７，１３がガイド枠２３，２５に当たって転がるから、強く引き上げたときでも円滑な動作を行わせることができる。
【００４６】
図８（ｃ）のように、昇降枠３の他側（図では右側）に片手を掛け、引き上げ力ｆを働かせると、摩擦力μＲｂ，μＲａと逆向きの力が追加されることになる。従って、力ｆにより摩擦力μＲｂ，μＲａが打ち消されると荷重バランサ５７の引き上げ力により昇降枠３が円滑に上昇する。
【００４７】
図８（ｂ）の位置で昇降枠３を強く引き上げるとき、この引き上げ力により昇降枠３が図において左回りに強く回転しようとする。このとき、ローラ１１，９がガイド枠２３，２５に当たって転がるから、強く引き上げたときでも円滑な動作を行わせることができる。
【００４８】
図８では、昇降枠３を引き上げる場合について説明したが、引き下げる場合は、上記説明と相対的な関係となる。
【００４９】
このような昇降枠３の引き上げ、引き下げ時の動作により、ギクシャクせず昇降動作を円滑に行わせることができる。
【００５０】
［傾斜開動］
図７のノブ８７を引き、ローラ支持体４１，４３をリターン・スプリング４５，４７の付勢力に抗して昇降枠３側へ退避させる。この退避によりローラ１１，１３がローラガイド溝５１，５３から離脱し、昇降枠３下部のローラ７及び可動部２７に対し、昇降枠３が昇降枠回転軸３３，３７及び軸受け体３５，３９により回転可能状態となる。
【００５１】
従って、昇降枠３の上部を手前側に引き倒すと、下部の昇降枠回転軸３３，３７を中心に昇降枠３が傾斜開動する。この傾斜開動は、昇降枠３の下後辺部がガイド枠２３，２５の後壁部２３ｂ，２５ｂに当たることで位置決められる。
【００５２】
［実施例の効果］
本発明実施例では、縦枠１５，１７及び横枠１９，２１からなり上下方向の左右のガイド枠２３，２５に上げ下げ可能に取り付けられた矩形の昇降枠３と、前記昇降枠３の一方の縦枠１７側と前記ガイド枠２５との間に取り付けられ昇降枠３側の重量に抗する荷重を発生させてバランスさせる荷重バランス機構５と、前記昇降枠３の一方の縦枠１７側下部及び他方の縦枠１５側上部に設けられ前記ガイド枠３に沿って転がり可能なローラ９，１１とを備えた。
【００５３】
このため、昇降枠３の一方の縦枠１７側下部側にて片手で引き上げようとするとき、昇降枠３に働くモーメントでローラ９，１１がガイド枠２５，２３に押し付けられ、昇降枠３が上昇するときローラ９，１１がガイド枠２５，２３に対して転がる。昇降枠３の他方の縦枠１５側下部側にて片手で引き上げようとするとき、昇降枠３に働くモーメントでローラ９，１１がガイド枠２５，２３から離れようとしガイド枠２５，２３及びローラ９，１１間での抗力が働かなくなると同時に昇降枠３の一方の縦枠１７側に働く荷重バランス機構５の引き上げ力Ｆにより昇降枠３が上昇する。
【００５４】
従って、昇降枠３を片手で引き上げてもギクシャクすることなく昇降動作を円滑に行わせることができる。
［その他］
昇降被ガイド体として、ガイド枠２３，２５に対して円滑な滑りを行わせるスライダで構成することもできる。
【００５５】
昇降枠装置１の各金属部は、硬質樹脂などにより形成することも可能である。
【００５６】
荷重バランス機構５としてリターン・スプリング及び粘性流体を用いたロータリー・ダンパの組み合わせを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】昇降枠装置を正面から見た概略図である。（実施例１）。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である（実施例１）。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である（実施例１）。
【図４】荷重バランス機構の要部拡大断面図である。（実施例１）。
【図５】可動部の支持構造を示す横断面図である（実施例１）。
【図６】変形例にかかる可動部の支持構造を示す縦断面図である（実施例１）。
【図７】昇降枠に対するローラの退避操作のための構造を示す斜視図である。（実施例１）。
【図８】昇降枠の動作を示し、（ａ）は、釣合静止状態、（ｂ）は、一側引き上げ操作時の動作、（ｃ）は、他側引き上げ操作時の動作を示す説明図である（実施例１）。
【符号の説明】
【００５８】
１  昇降枠装置
３  昇降枠
５  荷重バランス機構
７，９，１１，１３  ローラ（昇降被ガイド体）
１５，１７  縦枠
１９，２１  横枠
２３，２５  ガイド枠
２７，２７Ａ  可動部
６７  トーション・スプリング
７１  回り止め転動体
７３  大ボール（回り止め転動体、昇降被ガイド体）
７５  小ボール（回り止め転動体、昇降被ガイド体）
７９  角部
８１  円弧面
８３  循環ボール（回り止め転動体、昇降被ガイド体）
８５  循環溝
θ１，θ２  接触角
【図１】
2009013617.tif 000003
【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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【図７】
2009013617.tif 000009
【図８】
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