(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
[本実施形態の構成]
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜4において、連窓1は、二つの本実施形態に係る横軸回転窓2(自然換気窓)を左右に配置して構成されている。
連窓1は、
図1に示すように、左右の縦枠3,4と、縦枠3,4の上端間および下端間を連結する上枠5、下枠6と、連窓1の左右方向の中間位置で上枠5、下枠6間に配置された方立7とを備える。左右の縦枠3,4、上枠5、下枠6および方立7は、アルミ押出形材によってそれぞれ形成されている。
従って、屋外側から見て左側の縦枠3と、上枠5および下枠6と、方立7(縦枠)とで、左側の横軸回転窓2の窓枠10が構成される。また、屋外側から見て右側の縦枠4と、上枠5および下枠6と、方立7(縦枠)とで、右側の横軸回転窓2の窓枠10が構成される。
【0014】
図2に示すように、縦枠3のヒンジ30よりも上側部分には、縦枠屋外見付け片部35と、縦枠屋内見付け片部36とが形成されている。縦枠屋外見付け片部35は縦枠屋内見付け片部36よりも見付け寸法が大きく形成されている。縦枠屋外見付け片部35の屋内面には水密材15が装着されており、縦枠屋内見付け片部36の屋内面には気密材16が装着されている。
縦枠4のヒンジ30よりも上側部分には、縦枠屋外見付け片部45と、縦枠屋内見付け片部46とが形成されている。縦枠屋外見付け片部45は縦枠屋内見付け片部46よりも見付け寸法が大きく形成されている。縦枠屋外見付け片部45の屋内面には水密材15が装着されており、縦枠屋内見付け片部46の屋内面には気密材16が装着されている。
方立7のヒンジ30よりも上側部分には、方立屋外見付け片部75と、方立屋内見付け片部76とが形成されている。方立屋外見付け片部75は方立屋内見付け片部76よりも見付け寸法が大きく形成されている。方立屋外見付け片部75の屋内面には水密材15が装着されており、方立屋内見付け片部76の屋内面には気密材16が装着されている。
【0015】
図3に示すように、縦枠3のヒンジ30よりも下側部分には、縦枠屋内見付け片部37が形成されている。縦枠屋内見付け片部37の屋外面には気密材16が装着されている。
縦枠4のヒンジ30よりも下側部分には、縦枠屋内見付け片部47が形成されている。縦枠屋内見付け片部47の屋外面には気密材16が装着されている。
方立7のヒンジ30よりも下側部分には、方立屋内見付け片部77が形成されている。方立屋内見付け片部77の屋外面には気密材16が装着されている。
【0016】
上枠5は、
図4,5に示すように、略コ字形状の上枠本体部51と、屋外部分から下方に垂下した上枠屋外見付け片部52(枠見付け片部)とを有している。上枠本体部51の屋内面には気密材16が装着されており、上枠屋外見付け片部52の屋内面には水密材15が装着されている。
下枠6は、その屋内側部分が屋外側部分よりも上方に立ち上げられて形成されている。下枠6の屋内側部分の屋外面には気密材16が装着されている。
【0017】
縦枠3,4には、
図2に示すように、各横軸回転窓2の障子20が、
図4に実線で示す障子20の全閉位置(閉鎖位置)から
図4に二点鎖線で示す障子20の全開位置(開放位置)まで回転自在に、ヒンジ30(
図6参照)を介して軸支されている。
また、縦枠3,4には、全開位置にある各障子20に当接する戸当り部材8が取り付けられている。
【0018】
各障子20は、
図1に示すように、同一構造の障子であり、左右の縦框21,22と、上框23と、下框24とを枠組みし、その内部にガラスパネル25を組み込んで構成されている。
【0019】
図2に示すように、縦框21,22のヒンジ30よりも上側部分には、障子20が全閉位置にある全閉状態(閉鎖状態)で各屋内見付け片部36,46,76の気密材16に当接する縦框屋内見付け片部26が形成されている。
【0020】
図3に示すように、縦框21,22のヒンジ30よりも下側部分には、縦框屋外見付け片27と、縦框屋内見付け片部28とが形成されている。縦框屋外見付け片27は縦框屋内見付け片部26,28よりも見付け寸法が大きく形成されている。各縦框屋外見付け片27の屋内面には、全閉状態で縦枠3,4および方立7にそれぞれ当接する水密材15が装着されている。
【0021】
図5に示すように、上框23は、上框屋外見付け片部231と、上框見込み片部232,233と、上框屋内見付け片部234とを有しており、上框見込み片部232には、上側重心調整部材17(重心調整部材)を取り付け可能な第一取付部235が形成されており、上框見込み片部233には押縁236が係合している。
【0022】
上框屋外見付け片部231には、上框見込み片部232,233が連続しており、上框見込み片部232,233には上框屋内見付け片部234が連続している。上框見込み片部232は、上框見込み片部233よりも上方に位置し、障子20の上面を形成している。上框屋外見付け片部231は、上框見込み片部233よりも下方に垂下して形成されている。上框屋内見付け片部234は、上框見込み片部232よりも上方に立ち上げられて形成されており、全閉状態で上枠5に装着された気密材16に当接する。上框屋外見付け片部231と上框見込み片部232との連続部分には段部が形成されており、この段部が全閉状態で上枠屋外見付け片部52に装着された水密材15に当接する。上框屋外見付け片部231と押縁236との間には、ガラスパネル25が配置されており、ガラスパネル25と下框見込み片部243との間には、セッティングブロックが配置されている。
【0023】
第一取付部235は、ヒンジ30の軸心11よりも屋内側寄りに配置されている。第一取付部235は、上側重心調整部材17が配置される溝を形成しており、上側重心調整部材17が溝に配置されてネジ止めされる。なお、上側重心調整部材17は数十グラムでよい。
全閉状態では、第一取付部235に取り付けられる上側重心調整部材17は、屋外側から上枠屋外見付け片部52によって覆われており、屋内側から上框屋内見付け片部234に覆われている。従って、全閉状態では、上側重心調整部材17は屋内外に露出しない。
【0024】
図5に示すように、下框24は、下框屋外見付け片部241(障子見付け片部)と、下框見込み片部242,243と、下框屋内見付け片部244とを有しており、下框見込み片部242には、下側重心調整部材18(重心調整部材)を取り付け可能な第二取付部245が形成されており、下框見込み片部243には押縁246が係合している。
【0025】
下框屋外見付け片部241には、下框見込み片部242,243が連続しており、下框見込み片部242,243には下框屋内見付け片部244が連続している。下框見込み片部242は、下框見込み片部243よりも下方に位置し、障子20の下面を形成している。下框屋外見付け片部241は、下框見込み片部242よりも下方に垂下し、かつ、下框見込み片部243よりも上方に立ち上げられて形成されている。下框屋内見付け片部244は、全閉状態で下枠6に装着された気密材16に当接する。下框屋外見付け片部241と押縁246との間には、ガラスパネル25が配置されている。
【0026】
第二取付部245は、ヒンジ30の軸心11よりも屋内側寄りであって、障子20の見込み方向における第一取付部235の見込み位置と同じ見込み位置に配置されている。第二取付部245は、下側重心調整部材18が配置される溝を形成しており、下側重心調整部材18が溝に配置されてネジ止めされる。なお、下側重心調整部材18は数十グラムでよい。
全閉状態では、第二取付部245に取り付けられる下側重心調整部材18は、屋外側から下框屋外見付け片部241に覆われており、屋外側から下枠6の屋内側部分に覆われている。従って、全閉状態では、下側重心調整部材18は屋内外に露出しない。
【0027】
ここで、各障子20の重心12の高さ位置(重心高さ位置)は、上側重心調整部材17および下側重心調整部材18のうちの少なくとも一方を障子20に取り付けることによって設定される。具体的には、上側重心調整部材17を第一取付部235に取り付けることによって重心高さ位置が上げられ、また、下側重心調整部材18を第二取付部245に取り付けることによって重心高さ位置が下げられる。また、上側重心調整部材17および下側重心調整部材18の双方を取り付ける場合であっても、上側重心調整部材17と下側重心調整部材18との重量比によって、重心高さ位置を上下方向に設定される。
【0028】
各障子20では、縦框21,22のヒンジ30よりも下側部分の見付け寸法は、ヒンジ30よりも上側部分の見付け寸法よりも大きく形成されており、下框24の見付け寸法は、上框23の見付け寸法よりも大きく形成されている。このため、各障子20は、ヒンジ30よりも下側部分の受風圧面積は、ヒンジ30よりも上側部分の受風圧面積よりも大きくされている。
【0029】
ヒンジ30は、窓枠10に対して障子20を回転自在に軸支する水平な回転軸として構成されており、障子20の左右にそれぞれ配置される。すなわち、
図2に示すように縦枠3と縦框21との間、縦框22と方立7との間、方立7と縦框21との間、縦框22と縦枠4との間にそれぞれ配置される。
ヒンジ30の屋外側はヒンジカバー13によって覆われている。ヒンジ30の屋内側は水密部材14によって覆われている。
【0030】
各ヒンジ30の構成は同一である。ヒンジ30は、
図6に示すように、軸部材31と、軸部材31に回動自在に連結される軸受部材32とを有して構成されている。軸部材31は枠側に取り付けられ、軸受部材32は框側に取り付けられている。これらの取付位置を連窓1の見込み方向に調整することで、各ヒンジ30の軸心11の見込み位置(軸心見込み位置)が窓枠10および障子20に対して設定される。軸心見込み位置は、障子20の見込み範囲内、本実施形態では縦框屋外見付け片27と縦框屋内見付け片部28との間における軸受部材32の障子20に対する取付けによって設定される。
【0031】
各ヒンジ30の軸心11は、
図4に示すように、各障子20の上下方向における中心位置であって各障子20の重心12よりも屋外側に離れた位置に設定されている。つまり、重心12の重心見込み位置は、無風状態で軸心見込み位置に対して屋内側の位置に設定されている。このように設定されることで、障子20には、その自重に基づいて上端側が屋内側に移動し、かつ、下端側が屋外側に移動する方向の軸心11まわりのモーメントが発生し、障子20は全閉位置から全開位置に向かって自然に開放移動する。これにより、障子20は、無風時には全開位置に自動的に回転し、横軸回転窓2を自然換気状態にする。本実施形態では、全開位置にある障子20の最大回転角度(開放角度)は45°であるが、例えば30°や45°〜30°の範囲内の任意角度などに設定することも可能である。
本実施形態では、全閉状態では、障子20の重心12は
図4に示すようにヒンジ30の軸心11に対して屋内側であって斜め下に位置する。全開状態では、障子20の重心12はヒンジ30の軸心11に対して鉛直線上であって下方(真下)に位置する。
【0032】
[障子のモーメント設定]
障子20の高さ寸法および幅寸法や、障子20の種類(単層ガラスや複層ガラスなど)ごとに障子20の重心12は異なった位置となり、障子20の自重に基づく軸心11まわりのモーメントも異なることとなる。以下、これら各種の障子20を採用する場合におけるモーメント設定について説明する。
図7では、ヒンジ30の軸心11と、障子20の重心12と、障子20の開放角度θ(本実施形態では45°)と、軸心11から重心12までの距離Lとを示している。
【0033】
図7(A)は、予め設定した基準となるモーメント(基準モーメント)を発生する基準となる開放角度θおよび距離Lを示している。横軸回転窓2が
図7(A)に示す開放角度θおよび距離Lに設定される場合、障子20が受ける風速と障子20の開放角度θとの関係は、
図8のグラフに実線80で示される関係となる。
図8では、縦軸に開放角度θを示し、横軸に風速を示している。この横軸では、
図8に示す左側の位置から右側の位置に向かって無風から強風となっている。なお、
図8において、説明の便宜上、位置Xを風Wによって最大閉鎖される閉鎖位置として設定している。この閉鎖位置は、風Wによって閉鎖移動する障子20の下框24が、下枠6に設けられたけり出し部材(円弧状に湾曲して形成された板バネ部材)に当接する位置であり、
図4に示す全閉位置に対して若干開放した位置である。
【0034】
図7(B)に実線で示す距離Lが二点鎖線で示す距離L(
図7(A)に示す距離L)よりも短い場合、障子20の軸心11まわりのモーメントが基準モーメントよりも小さく、障子20が風Wを受けて動きやすい状態となる。障子20が受ける風速と障子20の開放角度θとの関係は、
図8のグラフに一点鎖線81で示される関係となる。
この場合、次のようにして障子20のモーメントを基準モーメントに合せる設定を行う。先ず、第二取付部245に下側重心調整部材18を取り付け、
図7(B)に実線で示す重心位置から二点鎖線で示す重心位置まで、重心12を下げて重心高さ位置を設定する。次に、重心12の重心高さ位置に応じて、
図7(B)に実線で示す軸心位置から二点鎖線で示す軸心位置まで、軸心11を障子20の見込み方向であって屋外側に軸心見込み位置を設定する。このとき、
図7(B)に実線で示す開放角度θと二点鎖線で示す開放角度θとが等しい角度となるように、軸心見込み位置を設定する。
このようにして、開放角度θを変えることなく距離Lを長く設定して、障子20のモーメントを基準モーメントに合せる。
【0035】
図7(C)に実線で示す距離Lが二点鎖線で示す距離L(
図7(A)に示す距離L)よりも長い場合、障子20の軸心11まわりのモーメントが基準モーメントよりも大きく、障子20が風Wを受けて動きにくい状態となる。障子20が受ける風速と障子20の開放角度θとの関係は、
図8のグラフに点線82で示される関係となる。
この場合、次のようにして障子20のモーメントを基準モーメントに合せる設定を行う。先ず、第一取付部235に上側重心調整部材17を取り付け、
図7(C)に実線で示す重心位置から二点鎖線で示す重心位置まで、重心12を上げて重心高さ位置を設定する。次に、重心12の重心高さ位置に応じて、
図7(C)に実線で示す軸心位置から二点鎖線で示す軸心位置まで、軸心11を障子20の見込み方向であって屋内側に軸心見込み位置を設定する。このとき、
図7(C)に実線で示す開放角度θと二点鎖線で示す開放角度θとが等しい角度となるように、軸心見込み位置を設定する。
このようにして、開放角度θを変えることなく距離Lを短く設定して、障子20のモーメントを基準モーメントに合せる。
【0036】
[本実施形態の動作]
以下、本実施形態に係る連窓1の動作について説明する。
先ず、無風時には、障子20は、全閉位置から全開位置側にけり出し部材によってけり出された閉鎖位置から、当該障子20の自重に基づく軸心11まわりのモーメントによって全開位置に向かって開放方向に回転し、全開位置で静止する。
屋外側から屋内側に向かって風Wが吹いた場合、風上側に位置する障子20の軸心11よりも下側部分に屋外側から屋内側に向かう正圧が加わる。障子20が風Wを受けて当該障子20を閉鎖方向に回転するモーメントが、障子20をその自重に基づいて開放方向に回転するモーメントよりも大きくなった場合には、障子20は全開位置から全閉位置に向かって閉鎖移動し、障子20がけり出し部材に当接した閉鎖位置で風Wに基づく最大閉鎖状態となる。
なお、前記風Wに基づく最大閉鎖状態で障子20がけり出し部材を超えて閉鎖方向に操作され、
図4に実線で示す全閉位置に配置された場合には、図示しないロック機構によって障子20の開放方向の回転は解除可能にロックされる。
【0037】
[本実施形態の効果]
(1)本実施形態では、横軸回転窓2は、窓枠10と、障子20と、障子20を回転可能に軸支するヒンジ30とを備える横軸回転窓2であって、障子20は、ヒンジ30よりも上側部分に設けられる第一取付部235と、ヒンジ30よりも下側部分に設けられる第二取付部245とを有し、障子20の重心高さ位置は、第一取付部235および前記第二取付部245のうちの少なくとも一方に取り付けられる重心調整部材(上側重心調整部材17、下側重心調整部材18)によって設定され、障子20が閉鎖状態において、障子20の重心見込み位置がヒンジ30の軸心11に対して異なる見込み位置となるように、当該障子20の見込み範囲内にヒンジ30の軸心見込み位置が設定されることを特徴とする。
上記構成を有するため、第一取付部235や第二取付部245に上側重心調整部材17や下側重心調整部材18を取り付けることによって障子20の重心高さ位置を設定でき、かつ、ヒンジ30を障子20の見込み範囲内における任意位置に取り付けることによってヒンジ30の軸心見込み位置を設定できる。このように設定することで、各種の障子20に応じて、ヒンジ30の軸心11から障子20の重心12までの距離Lを予め設定した距離に設定し、かつ、障子20の開放角度θを予め設定した開放角度θに設定して、障子20のヒンジ30まわりのモーメントを基準モーメントに合せて設定できる。
さらに、本実施形態では、以下の各効果を発揮できる。
(2)障子20の見込み方向における第一取付部235および第二取付部245の見込み位置は、軸心見込み位置に対して屋内側の一方側、本実施形態では屋内側である。このため、第一取付部235の見込み位置が軸心見込み位置に対して屋内外の一方側であって第二取付部245の見込み位置が軸心見込み位置に対して屋内外の他方側である場合と比べて、障子20の重心高さ位置の調整が容易である。
(3)第一取付部235および第二取付部245のうちの少なくとも一方に重心調整部材(上側重心調整部材17、下側重心調整部材18)が取り付けられた状態における障子20の開放角度θは、重心高さ位置に対する軸心見込み位置の位置決めによって、当該重心調整部材が取り付けられていない状態における障子20の開放角度θと同じとされる。このため、第一取付部235および第二取付部245のうちの少なくとも一方に重心調整部材を取り付けても、障子20の開放角度θを変えることなく、ヒンジ30の軸心11から障子20の重心12までの距離Lを変えることができ、障子20の軸心11まわりのモーメントを所望に設定できる。
(4)第一取付部235は、障子20の上面に形成され、窓枠10は、第一取付部235に取り付けられる上側重心調整部材17を屋外側から覆う上枠5の上枠屋外見付け片部52を有し、第二取付部245は、障子20の下面に形成され、障子20は、第二取付部245に取り付けられる下側重心調整部材18を屋外側から覆う下框24の下框屋外見付け片部241を有する。このため、第一取付部235および第二取付部245に取り付けられる上側重心調整部材17、下側重心調整部材18が外観上露呈することを、各屋外見付け片部52,241によって抑制できる。さらに、障子20が下框屋外見付け片部241を有するので、障子20が風Wを受ける受風圧面積を当該障子20のヒンジ30よりも上側部分よりも下側部分で大きくでき、風Wに基づく障子20の軸心11まわりの閉鎖方向のモーメントを、より適切に生じさせることができる。
【0038】
[変形例]
本発明は、以上の実施形態で説明した構成のものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、単層ガラスとして構成される障子20を備えているが、これに限らず、例えば
図9に示すように複層ガラスとして構成される障子20Aを備えていてもよい。この場合、障子20と障子20Aとでは重心位置が異なり、軸心11まわりのモーメントも異なるので、前述したモーメント設定を行う。
【0039】
前記実施形態では、障子20は、上端側が屋内側に移動し、かつ、下端側が屋外側に移動する方向の開放移動を行う構成とされているが、逆に、上端側が屋外側に移動し、かつ、下端側が屋内側に移動する方向の開放移動を行う構成とされてもよい。この場合、障子20の重心12はヒンジ30の軸心11よりも屋外側に配置される。
【0040】
前記実施形態では、障子20の見込み方向における第一取付部235および第二取付部245の見込み位置は同じであるが、これに限らず、第一取付部235が第二取付部245よりも屋外側または屋内側に位置していてもよい。
また、第一取付部235は上框23のホロー部(上框屋外見付け片部231、上框見込み片部232,233、上框屋内見付け片部234によって形成されるホロー部)に配置されてもよく、第二取付部245は下框24のホロー部(下框屋外見付け片部241、下框見込み片部242,243、下框屋内見付け片部244によって形成されるホロー部)に配置されてもよい。
【0041】
前記実施形態では、第一取付部235および第二取付部245のうちの少なくとも一方に重心調整部材(上側重心調整部材17、下側重心調整部材18)が取り付けられた状態における障子20の開放角度θは、障子20の重心高さ位置に対するヒンジ30の軸心見込み位置の位置決めによって、当該重心調整部材が取り付けられていない状態における障子20の開放角度θと同じとされるが、これに限定されず、大きな開放角度θまたは小さな開放角度θとされてもよい。
【0042】
前記実施形態では、上枠5は、第一取付部235に取り付けられる上側重心調整部材17を覆う上枠屋外見付け片部52を有し、下框24は、第二取付部245に取り付けられる下側重心調整部材18を覆う下框屋外見付け片部241を有しているが、これらの構成を省略してもよい。
【0043】
前記実施形態では、全開状態では、障子20の重心12はヒンジ30の軸心11に対して鉛直線上であって下方(真下)に位置するが、これに限らず、例えば、重心12が軸心11に対して鉛直線上に至る手前の位置で、各障子20が各戸当り部材8に当接した位置を全開状態としてもよい。なお、この場合でも、障子20の開放角度は、障子20の全閉位置から全開位置(重心12が軸心11に対して鉛直線上であって下方にある位置)として設定される。