(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
固定窓板の開口部に差込まれる差込位置と、前記開口部から室内側に抜出される抜出位置と、前記抜出位置から抜差方向とは異なるスライド方向にずれ前記開口部を開放する開放位置との間の可動窓板の移動に用いられる窓用装置であって、
前記可動窓板に対し所定位置で回転自在に支持される回転軸と、
前記回転軸の回転を、前記可動窓板の前記差込位置と前記抜出位置の間の移動に変換する運動変換機構と、
前記回転軸に対し固定されており、前記回転軸の中心線を中心に旋回することで、前記回転軸の中心線を中心に前記回転軸を回転させる駆動軸とを有し、
前記運動変換機構は、前記回転軸に固定されるカムと、前記固定窓板に固定される固定ガイドとを有し、
前記固定ガイドは、前記カムを案内するカムガイド溝を有し、前記カムガイド溝の室内側の壁面で前記カムの外周面と接触し、
前記カムガイド溝の室内側の壁面は、前記固定窓板の主表面に対し平行とされ、
前記カムガイド溝の室内側の壁面と、前記回転軸の中心線との距離が、前記回転軸の回転角に応じて変化し、
前記可動窓板が前記差込位置にある時、前記カムガイド溝の室内側の壁面は、前記固定窓板の主表面に対し垂直な線であって前記回転軸の中心線を通る線を基準線とすると、前記基準線を挟んで左右両側で前記カムの外周面と接触する、窓用装置。
前記可動窓板を前記抜出位置と前記開放位置との間でスライドさせる間、前記延長軸を前記軸ガイド溝の室外側の壁面に押し付けると共に、前記カムを前記カムガイド溝の室内側の壁面に押し付ける弾性部材を有する、請求項2に記載の窓用装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。各図面において、X方向は抜差方向、Y方向はX方向とは異なる方向であってスライド方向、Z方向はX方向およびY方向とは異なる方向である。各図面において、X方向と、Y方向と、Z方向とは、互いに垂直であるが、互いに垂直ではなく斜めでもよい。
【0010】
なお、本明細書において、「回転」とは、回転軸がその対象物内にある場合を示す。「旋回」とは、回転軸がその対象物外にある場合を示す。
【0011】
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態による窓用装置の全体を示す図である。
図1において、実線は可動窓板20の位置が差込位置である時の状態を示し、二点鎖線は可動窓板20の位置が開放位置である時の状態を示す。
図2は、
図1の窓用装置の要部を拡大して示す図である。
図3は、
図2のIII-III線に沿った断面図である。
図1〜
図3において、便宜上、
図4〜
図6に示すシール部材の図示を省略する。
図4は、第1実施形態による可動窓板の位置が差込位置である時の窓用装置の状態を示す断面図である。
図4(A)は
図3のIVA-IVA線に沿った断面図であって回転軸と駆動軸との関係を示す断面図である。
図4(B)は
図3のIVB-IVB線に沿った断面図であって固定ガイドとカムとの関係を示す断面図である。
図5は、第1実施形態による可動窓板の位置が突出位置である時の窓用装置の状態を示す断面図である。
図5(A)は回転軸と駆動軸との関係を示す断面図である。
図5(B)は固定ガイドとカムとの関係を示す断面図である。
図6は、第1実施形態による可動窓板の位置が抜出位置である時の窓用装置の状態を示す断面図である。
図6(A)は回転軸と駆動軸との関係を示す断面図である。
図6(B)は固定ガイドとカムとの関係を示す断面図である。
図4〜
図6において、固定窓板10を基準として、上側が室外側、下側が室内側である。また、
図4〜6において、回転軸の回転角や旋回軸の旋回角を視覚的に理解できるように、操作部材62などをZ方向に投影して二点鎖線で示す。
【0012】
固定窓板10は、例えば車両などの乗り物の開口部、または建物の開口部などに取付けられる。以下、本明細書では、車両の開口部に取り付けられた場合を示す。固定窓板10は、ガラスや樹脂などの透明材料で形成される。固定窓板10は、単層構造、複層構造のいずれでもよい。固定窓板10は、開口部12(
図4〜
図6参照)を有する。
【0013】
可動窓板20は、固定窓板10と同様に、ガラスや樹脂などの透明材料で形成される。可動窓板20は、固定窓板10の開口部12に差込まれる。このとき、シール部材22(
図4〜
図6参照)が、固定窓板10と可動窓板20との隙間をシールする。シール部材22は、可動窓板20の外縁に沿って取付けられており、例えば後述のブラケット24に取付けられている。
【0014】
可動窓板20は、固定窓板10の開口部12に差込まれる差込位置と、当該差込位置からX方向にずれ開口部12から抜出される抜出位置と、当該抜出位置からY方向にずれ開口部12を開放する開放位置との間で移動する。可動窓板20は、差込位置において、
図4(A)に示すように固定窓板10に対し面一とされ、固定窓板10に対し連続的な面を形成する。走行風などの騒音を低減できる。
【0015】
窓用装置は、固定窓板10に対する可動窓板20の移動に用いられる。窓用装置は、例えば、回転軸40と、運動変換機構50と、駆動軸60と、弾性部材70とを有する。
【0016】
回転軸40は、可動窓板20に対し所定位置で回転自在に支持される。例えば可動窓板20にはブラケット24が取付けられており、ブラケット24が回転軸40を回転自在に支持する。回転軸40の軸方向は、Z方向である。
【0017】
運動変換機構50は、回転軸40の回転を、可動窓板20の差込位置と抜出位置の間の移動に変換する。運動変換機構50の詳細については後述する。
【0018】
駆動軸60は、連結リンク61を介して回転軸40に対し固定されており、回転軸40の中心線を中心に旋回することで、回転軸40の中心線を中心に回転軸40を回転させる。駆動軸60の軸方向は、Z方向である。
【0019】
ところで、回転軸40を回転させるトルクは、操作力と回転軸40の中心線からの距離との積で表される。
【0020】
本実施形態によれば、乗員は回転軸40を回転させる際、駆動軸60を使って回転軸40を回転させることが可能である。その場合、操作力は駆動軸60に付与され、駆動軸60の中心線が回転軸40の中心線に対し平行にずれている分、回転軸40の中心線からの距離が大きい。よって、回転軸40を回転させるトルクが同じ場合、回転軸40自体に操作力を付与して回転軸40を回転させるよりも、操作力を低減できる。
【0021】
駆動軸60の本数は、
図1に示すように例えば2本である。2本の駆動軸60は、同期リンク63で連結されており、同時に同じ角度で旋回する。可動窓板20に対する同期リンク63のX方向の可動範囲は
図4〜
図6に示すように狭く、窓用装置の小型化が可能である。
【0022】
一方の駆動軸60には、
図1に示すように、操作力を与える操作部材62が取付けられている。例えば、操作部材62は乗員が操作するハンドルなどであってよい。操作部材62は、駆動軸60に取付けられるので、回転軸40に取付けられる場合に比べて、駆動軸60と回転軸40の中心線からの距離の分だけ、操作部材62の長さを短くできる。可動窓板20の周囲の構造に対する操作部材62の室内側への突き出しを抑制できる。
【0023】
各駆動軸60の軸方向両端部に、それぞれ、連結リンク61を介して回転軸40が連結されている。回転軸40の本数は、例えば、可動窓板20の四隅に配置される場合は4本である。
【0024】
尚、駆動軸60の本数や回転軸40の本数は特に限定されない。駆動軸60の本数は1本以上であればよい。同様に回転軸の本数は1本以上であればよい。
【0025】
弾性部材70は、回転軸40を
図4〜
図6中時計回りに付勢する。弾性部材70としては、例えばねじりコイルばねが用いられる。ねじりコイルばねの一端部がブラケット24に固定され、ねじりコイルばねの他端部が連結リンク61に固定されている。ねじりコイルばねのコイル部は、回転軸40を取り囲んでいる。
【0026】
運動変換機構50は、上述の如く、回転軸40の回転を、可動窓板20の差込位置と抜出位置の間の移動に変換する。運動変換機構50は、例えばカム52と、固定ガイド54とを含む。カム52は、
図4〜
図6に示すように、回転軸40に固定され、回転軸40と共に回転する。固定ガイド54は、固定窓板10に固定され、カム52を案内するカムガイド溝55を有し、カムガイド溝55の室内側の壁面55aでカム52の外周面と接触する。カムガイド溝55の室内側の壁面55aは、固定窓板10の主表面に対し平行とされている。ここで「平行」とは、厳密な意味の平行に限定されず、機能を妨げない範囲でのずれは許容する。
【0027】
図4〜
図6に示すように、駆動軸60を旋回させることで回転軸40を回転させる間、カムガイド溝55の室内側の壁面55aがカム52の外周面と常に接触している。そのため、カムガイド溝55の室内側の壁面55aと、回転軸40の中心線との距離Lが、回転軸40の回転角に応じて変化する。距離Lは、X方向に計測する。距離Lの変化に応じて、可動窓板20が差込位置と抜出位置との間で移動する。
【0028】
図4(A)に示すように可動窓板20が差込位置にある時、
図4(B)に示すようにカムガイド溝55の室内側の壁面55aは基準線SLを挟んで左右両側の2点でカム52の外周面と接触する。ここで、基準線SLとは、固定窓板10の主表面に対し垂直な線であって、回転軸40の中心線を通る線である。この状態で、可動窓板20の室外側の主表面が室内側に向けて押されると、可動窓板20に対し所定位置で回転自在に支持される回転軸40が基準線SLに沿って室内側に押される。このとき、回転軸40に固定されたカム52は、基準線SLを挟んだ左右両側で、カムガイド溝55の室内側の壁面55aに押し返される。よって、カム52の回転を防止でき、可動窓板20の抜出位置への移動を防止でき、外部からの侵入を防止できる。
【0029】
尚、可動窓板20が差込位置にある時、カムガイド溝55の室内側の壁面55aがカム52の外周面と点接触するが、面接触してもよい。可動窓板20が差込位置にある時、カムガイド溝55の室内側の壁面55aが基準線SLを挟んで左右両側でカム52の外周面と接触すればよい。
【0030】
固定ガイド54はカムガイド溝55の室外側の壁面55bに凸部56を有し、可動窓板20を差込位置と抜出位置との間で移動させる間に、カム52が凸部56を乗り越える。これにより、カム52の向きを確実に変更できる。
【0031】
固定ガイド54は、カムガイド溝55の溝底面55cに、回転軸40の延長軸41を案内する軸ガイド溝57を有する。可動窓板20を抜出位置と開放位置との間でY方向にスライドさせる間、弾性部材70は、回転軸40を所定の回転方向(
図4〜
図6において時計回り)に付勢することで、延長軸41を軸ガイド溝57の室外側の壁面57bに押し付けると共に、カム52をカムガイド溝55の室内側の壁面55aに押し付ける。これにより、ガタを無くすことができ、可動窓板20の振動を抑制できる。
【0032】
次に、
図1〜
図6を再度参照して、上記構成の窓用装置の操作について説明する。先ず、可動窓板20を差込位置から抜出位置を経て開放位置に移動させる場合の操作について説明する。
【0033】
操作者は、弾性部材70の弾性復元力などに抗して操作部材62を操作することで、回転軸40の中心線を中心に駆動軸60を
図4(A)に示す位置から
図6(A)に示す位置まで反時計回りに旋回させる。その結果、回転軸40が、
図4(A)に示す位置から
図6(A)に示す位置まで反時計回りに回転される。
【0034】
駆動軸60を反時計回りに旋回させる間、
図4(B)〜
図6(B)に示すように、カムガイド溝55の室内側の壁面55aがカム52の外周面と常に接触しており、カムガイド溝55の室内側の壁面55aと回転軸40の中心線との距離Lが回転軸40の回転角に応じて変化する。距離Lの変化に応じて、可動窓板20が差込位置から抜出位置に移動する。
【0035】
駆動軸60を反時計回りに旋回させる間、駆動軸60の中心線は、回転軸40の中心線よりも室内側に位置しており、途中で、基準線SLを通る(
図5(B)参照)。この時、距離Lが最大となり、可動窓板20が突出位置に位置する。
【0036】
このように、可動窓板20は、
図4(A)に示す差込位置から、差込位置よりも室外側の突出位置(
図5(A)参照)を経由して、差込位置よりも室内側の抜出位置(
図6(A)参照)まで移動する。可動窓板20が差込位置から室外側に一旦移動し、可動窓板20と固定窓板10との境界付近に付いた雪や霜、水滴などの付着物が室外側に落ちた後、可動窓板20が室内側に移動する。よって、付着物の室内への侵入を抑制できる。
【0037】
その後、操作者は、操作部材62などを
図1中右方向に押すことで、可動窓板20を抜出位置から開放位置までY方向にスライドさせる。
【0038】
次に、可動窓板20を開放位置から抜出位置を経て差込位置に移動させる場合の、窓用装置の操作について説明する。
【0039】
操作者は、操作部材62などを
図1中左方向に押すことで、可動窓板20を開放位置から抜出位置までY方向にスライドさせる。
【0040】
その後、操作者は、シール部材22の弾性復元力などに抗して操作部材62を操作することで、回転軸40の中心線を中心に駆動軸60を
図6(A)に示す位置から
図4(A)に示す位置まで時計回りに旋回させる。その結果、回転軸40が、その中心線を中心に
図6(A)に示す位置から
図4(A)に示す位置まで時計回りに回転される。
【0041】
駆動軸60を時計回りに旋回させる間、
図6(B)〜
図4(B)に示すように、カムガイド溝55の室内側の壁面55aがカム52の外周面と常に接触しており、カムガイド溝55の室内側の壁面55aと回転軸40の中心線との距離Lが回転軸40の回転角に応じて変化する。距離Lの変化に応じて、可動窓板20が抜出位置から差込位置に移動する。
【0042】
駆動軸60を時計回りに旋回させる間、駆動軸60の中心線は、回転軸40の中心線よりも室内側に位置しており、途中で、基準線SLを通る(
図5(B)参照)。この時、距離Lが最大となり、可動窓板20が突出位置に位置する。
【0043】
このように、可動窓板20は、
図6(A)に示す抜出位置から、
図5(A)に示す突出位置を経由して、
図4(A)に示す差込位置まで移動する。可動窓板20は、差込位置に位置する時、固定窓板10に対し面一とされ、固定窓板10に対し連続的な面を形成する。走行風などの騒音を低減できる。
【0044】
[第2実施形態]
本実施形態の窓用装置は、上記第1実施形態の窓用装置とは異なる運動変換機構50Aを有する。以下、
図7〜
図9を参照して、相違点について主に説明する。
【0045】
図7は、第2実施形態による可動窓板の位置が差込位置である時の窓用装置の状態を示す断面図であって、
図4(B)に相当する断面図である。
図8は、第2実施形態による可動窓板の位置が突出位置である時の窓用装置の状態を示す断面図であって、
図5(B)に相当する断面図である。
図9は、第2実施形態による可動窓板の位置が抜出位置である時の窓用装置の状態を示す断面図であって、
図6(B)に相当する断面図である。
【0046】
運動変換機構50Aは、回転軸40の回転を、可動窓板20の差込位置と抜出位置の間の移動に変換する。運動変換機構50Aは、例えばカム52と、固定ガイド54とを含む。
【0047】
カム52は、
図7〜
図9に示すように、回転軸40に固定され、回転軸40と共に回転する。カム52には、延長軸41の他に、偏心軸42が設けられている。
【0048】
偏心軸42は、延長軸41と共に軸ガイド溝57に挿入されている。偏心軸42は、延長軸41に対し偏心しており、延長軸41よりも小さい軸径を有する。偏心軸42の直径は軸ガイド溝57の溝幅よりも小さいので、カム52の回転が可能である。
【0049】
固定ガイド54は、固定窓板10に固定される。固定ガイド54は、カム52を案内するカムガイド溝55を有する。固定ガイド54は、カムガイド溝55の室内側の壁面55aで、カム52の外周面と基本的に接触するが、可動窓板20を差込位置と抜出位置との間で移動させる間の途中でカム52の外周面と接触しない。その代わりに、固定ガイド54は、軸ガイド溝57の壁面で、延長軸41および偏心軸42の少なくとも一方の外周面と接触する。
【0050】
以上説明したように、駆動軸60を旋回させることで回転軸40を回転させる間、固定ガイド54は、カム52、延長軸41および偏心軸42の少なくとも1つの外周面に常に接触している。そのため、カムガイド溝55の室内側の壁面55aと、回転軸40の中心線との距離Lが、回転軸40の回転角に応じて変化する。距離Lの変化に応じて、可動窓板20が差込位置と抜出位置との間で移動する。
【0051】
可動窓板20が差込位置にある時、カムガイド溝55の室内側の壁面55aは基準線SLを挟んで左右両側でカム52の外周面と接触する。この状態で、可動窓板20の室外側の主表面が室内側に向けて押されると、可動窓板20に対し所定位置で回転自在に支持される回転軸40が基準線SLに沿って室内側に押される。このとき、回転軸40に固定されたカム52は、基準線SLを挟んだ左右両側で、カムガイド溝55の室内側の壁面55aに押し返される。よって、カム52の回転を防止でき、可動窓板20の抜出位置への移動を防止でき、外部からの侵入を防止できる。
【0052】
固定ガイド54は、カムガイド溝55の溝底面55cに、回転軸40の延長軸41および偏心軸42を案内する軸ガイド溝57を有する。可動窓板20を抜出位置と開放位置との間でY方向にスライドさせる間、弾性部材70は回転軸40を所定の回転方向(
図7〜9において時計回り)に付勢することで、延長軸41を軸ガイド溝57の室外側の壁面57bに押し付けると共に、カム52をカムガイド溝55の室内側の壁面55aに押し付ける。これにより、ガタを無くすことができ、可動窓板20の振動を抑制できる。
【0053】
尚、本実施形態の窓用装置の操作については、上記第1実施形態の窓用装置の操作と同様であるので、説明を省略する。
【0054】
以上、窓用装置の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【0055】
例えば
図10に示すように、カム52は外周に嵌合凸部53を有し、固定ガイド54はカムガイド溝55の室内側の壁面55aに嵌合凹部58を有してよい。可動窓板20を抜出位置と開放位置との間でY方向にスライドさせる途中で、弾性部材70の弾性復元力によって嵌合凸部53が嵌合凹部58に嵌り込む。よって、可動窓板20を抜出位置と開放位置との間の特定の位置で一時停止させることができる。
【0056】
可動窓板20を再びY方向にスライドさせる場合、操作者は弾性部材70の弾性復元力に抗して操作部材62を操作し、駆動軸60を
図10中反時計回りに旋回させる。これにより、回転軸40が
図10中反時計回りに回転し、嵌合凸部53が嵌合凹部58から抜ける。
【0057】
尚、
図10において、カム52には延長軸41に加えて偏心軸42が設けられてもよい。