JPH083304B2 - カウンタバランス機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば第４図に示すごとき上げ下げ窓など
において障子３を任意の上下高さ位置で停止させるカウ
ンタバランス機構に関する。

尤も、本発明のカウンタバランス機構は上げ下げ窓に
限られず、重量のある内倒し窓などを任意の開き角度に
保持する場合などにも適用できる。

〔従来の技術〕

この種のカウンタバランス機構の従来例に、例えば実
公昭59−14622号公報がある。

その従来例を添付図面、とくに第２図を参照して説明
すると、サッシュ１の左右の縦枠1aに形成した縦溝２内
に配される縦長のパイプ５を有し、パイプ５の上端をサ
ッシュ１側に固定し、パイプ５内にリード角の大きいね
じ板８を上下動自在に挿嵌しておき、該ねじ板８に螺合
するナット部材10をパイプ内の下端側に回転自在に収納
配置し、パイプ５内のねじ板８の外周に螺旋ばね９を嵌
装し、該螺旋ばね９の上端をパイプ５の上端部寄りに、
その下端をナット部材10にそれぞれ連結し、ねじ板８の
突出下端を連結部材７を介して障子３に連結した構造と
なっていた。そして窓に組み付ける際には、螺旋ばね９
を予め巻き締めて一定の初期ばね圧を付与しておき、障
子３を最上位に引き上げた状態においてこれが自重で落
下しないように設定していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかるカウンタバランス機構では、障子３を下動させ
て行く際にねじ板８に螺合するナット部材10が円滑に回
動して螺旋ばね９を巻き締め操作することを要する。

問題はこのナット部材10をいかにしてパイプ５の下端
に下方への抜け止めを図って回転のみ可能に支持するか
である。

この点につき、従来ではナット部材10をパイプ５内の
下端部に挿嵌した状態で金属製のパイプ５の下端を絞り
加工して下方への抜け止めを図っていた。そのため、こ
の絞り加工が面倒で組み付け作業性に劣り、これらが原
因してコスト高になるところに第１の問題があった。

パイプ５の外面は製品の外観を整えるため、および腐
食防止のために着色処理を施すことが望ましい。しかし
従来方式では絞り加工時のパイプ外表面の損傷を避ける
ために絞り加工後に着色処理しており、ナット部材10等
の部品を組み付けたパイプ５の表面着色処理にも相当な
コスト高を強いられていた。絞り加工を容易にするため
にはパイプ５を丸パイプにすることが望ましく、パイプ
５の断面形状を任意の形状（例えば六角形や八角形）に
することが困難になるところにも付随的な問題があっ
た。

更にナット部材10はパイプ５の下端の定位置で回転す
ることが望ましい。ところが従来のナット部材10は下方
への抜け止めが図られているだけで上方には移動でき
た。そのためナット部材10の上下方向の遊び動きが螺旋
ばね９の微妙な初期ばね圧調整を困難なものにしてい
た。螺旋ばね９の巻き締まりでナット部材10には上方へ
の引き上げ力が作用するので、障子３を下降限界にまで
下げたときにねじ板８の上端がナット部材10から外れる
おそれがあった。これを防止しようとすると、各部の寸
法に無理を生じるところにも問題があった。

そこで本発明の目的は、パイプ５へのナット部材10の
組み付け作業性に優れ、パイプ５の表面着色処理、素材
の選択及び断面形状の選択も自由に行え、低コストの製
作を実現できるカウンタバランス機構を得るにある。

本発明の他の目的は、パイプ５の下端の定位置でナッ
ト部材10が上下動することなく回転できるようにしたカ
ウンタバランス機構を得るにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述の基本構成からなるカウンタバランス
機構において、パイプ５内の下端に固定されるカラー部
材20を有し、カラー部材20は上部に弾性変形可能な複数
の係合爪20bを備えていること、 パイプ５の下端内面に係合溝21を形成してあること、 カラー部材20は係合爪20bがパイプ５内の下端に嵌合し
て係合溝21に係合することにより下方への抜け止めが図
られていること、 ナット部材10の下方に、弾性変形可能な複数の係合爪
10cを形成してあり、 ナット部材10は、カラー部材20に下方への抜け止めを
図って受け止められているとともに、前記係合爪10cが
カラー部材20の内面に上方への移動を規制されて定位置
で回転自在に支持されていることを要件とする。

〔作用〕

カラー部材20の上部に弾性変形可能な複数の係合爪20
bを設けたのは、この係合爪20bをこれ自体の弾性変形を
利用してパイプ５内の下端に容易に内嵌でき、次に各係
合爪20bが弾性復元力でパイプ５の下端内面の係合溝21
に自動的に係合するものとし、以て該係合でパイプ５の
下端にカラー部材20を内嵌状態で固定するためである。
これによってパイプ下端に従来の絞り加工をすることが
省略できることになる。

ナット部材10の下方に弾性変形可能な複数の係合爪10c
を形成したのは、カラー部材20でナット部材10の下方へ
の抜け止めを図りながら、ナット部材10の上方への遊動
をも規制し、ナット部材10がパイプ５内の下端の定位置
にあって回転のみ可能とするためである。すなわち、該
係合爪10cはこれ自体の弾性変形でカラー部材20の内面
に容易に上方から係入し、各係合爪10cがカラー部材20
の内面に係合することでナット部材10の上方への遊動を
接当規制する。つまり、ナット部材10はこれの係合爪10
cを含む部分がカラー部材20の上部の係合爪20bの内側に
嵌入した状態となるので、該係合爪20bとパイプ側の前
記係合溝21との係合を組み付け状態において堅固なもの
とする。

すなわち組み付けに際しては、パイプ５の下端にカラ
ー部材20を前記係合爪20bと前記係合溝21との係合を以
て先付けする。次に螺旋ばね９の下端が固着されたナッ
ト部材10をパイプ５内にこれの開口上端より嵌入する。
ナット部材10をパイプ５内の下端近くまで導入したの
ち、パイプ５の下端外方から所定の工具をカラー部材20
内に通してナット部材10に引っ掛け、該工具でナット部
材10をこれがカラー部材20に受け止められるまで引き下
げると、ナット部材10の係合爪10cがカラー部材20の内
周面に回転自在にしかし上方への遊動を規制されて係合
する。その後にねじ板８をこれの上端側からパイプ５内
のカラー部材20、ナット部材10、螺旋ばね９の内側にそ
れぞれパイプ５の下端から差し入れることになる。

そして上げ下げ窓に適用するときは、パイプ５の上端
部をサッシュ１に固定し、ねじ板８のパイプ下方に突出
する下端を連結部材７を介して障子３の下端部に連結す
る。

〔発明の効果〕

かかる本発明によれば、パイプ５の下端にカラー部材
20の係合爪20bを嵌入して、該係合爪20bとパイプ５側の
係合溝21とを弾性的に係合することにより、パイプ５の
下端にカラー部材20を前記係合爪20bの弾性変形を利用
して簡単かつ手軽に下方への抜け止めを図って装着でき
る。しかも、螺旋ばね９の下端に固着されたナット部材
10をパイプ５内にこれの開口上端より嵌入し、該ナット
部材10の係合爪10cを弾性変形させて該係合爪10cをカラ
ー部材20の内面に回転自在に係合した状態において、ナ
ット部材10の一部はカラー部材20の係合爪20bに内嵌す
る状態にあるので、該係合爪20bが前記係合溝21に係合
する状態を確実に維持できる。従ってナット部材10はカ
ラー部材20に受け止められて下方へ抜け外れることはな
く、パイプ下端を絞り加工していた従来の不具合を悉く
完全に解消でき、これら部品の組み付けも前記係合爪20
b・10cの弾性変形を利用して容易に行えるので、組み付
け作業性にも優れ製作コストの低減化に貢献する。

また、ナット部材10はこれの係合爪10cによる前述の
係合作用により、パイプ５内のカラー部材20に受け止め
られた下端の定位置にあって上方へ遊動することなく回
転できる。従って螺旋ばね９の微妙な初期ばね圧調整も
楽に行え、取り付け使用状態でねじ板８が最大限に引き
下げられても該ねじ板８の上端がナット部材10から抜け
外れることをよく防止できる。

〔実施例〕 図面は本案カウンタバランス機構を上げ下げ窓に適当
した実施例を示す。

第４図は上げ下げ窓を室内側から見ており、アルミ製
サッシュ１の左右の縦枠1a・1aに縦溝２・２を形成して
あり、この縦溝２・２に沿って上下２枚のガラス障子３
・３が上下動する。この各障子３は左右の縦溝２・２内
に装備した左右一対のカウンタバランス機構４・４で支
持してあり、上下の任意位置にセットできる。

第１図ないし第３図において、カウンタバランス機構
４は、 縦長状のパイプ５と、 これをサッシュ１の上部に連結固定するための取付部
材６と、 障子３の下部に連結される連結部材７と、 パイプ５に挿嵌されてその下端が前記連結部材７に固
定される長尺のねじ板８と、 ねじ板８の外周に螺旋巻きされて、その上端が前記取
付部材６に固定される螺旋ばね９と、 パイプ５内の下端部に回転自在に装着されるととも
に、前記螺旋ばね９の下端が固定され、かつ前記ねじ板
８が挿通状態で螺合するナット部材10とからなる。

前記パイプ５は、アルミ材の押出成形品であり、内部
が断面円形で外径断面形状が正八角形を呈しており、外
表面が予めアルマイト処理されている。

上側の取付部材６は、第２図および第３図に示すごと
く亜鉛ダイカスト成形品であり、水平の取付座6aの基端
から筒部6bを下向きに連設したＬ字形状に形成されてお
り、筒部6bがパイプ５の上端部に上方から内嵌されて２
本のねじ11でパイプ５に固定され、取付座6aがサッシュ
１の上部枠1bにねじ12で取り付けられる。

螺旋ばね９は長尺の帯状ばね板をコイル状に巻回した
ものである。螺旋ばね９の上端部は前記取付部材６の筒
部6bの外周に巻き付けて吊持ち支持する。

連結部材７は、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂な
どの好ましくは自己潤滑性を有するプラスチック材で成
形してあり、先端側が障子３の下枠3aにねじ13で固定さ
れる。連結部材７の基端には短円柱状に形成した金属製
のねじ板支持部材14を備えている。

前記ねじ板８は上方に行くほどリード角が大きくなる
ように帯状の金属平板を緩やかに捩って形成してある。
ねじ板８の下端は前記ねじ板支持部材14に差し込んで貫
通ピン15で止着する。

そして、障子３すなわちねじ板８を最上位置にまで押
し上げたとき、第２図に示すごとくねじ板８の上部が前
記取付部材６の筒部6bの中心貫通孔16内に上下動自在に
突入するよう、ねじ板８の長さを設定してある。これに
より、ねじ板８は前記筒部6bへの突入長さ分だけ従来よ
りも長尺に設定でき、障子３の上下ストロークが大きい
場合にも対応できるものとなっている。

ねじ板支持部材14は、その下方からドライバー操作で
螺旋ばね９を巻き締める方向に回動操作可能であり、そ
のうえでラチェット部材17によってその逆転を阻止で
き、これにて螺旋ばね９に障子３の重量とバランスする
初期ばねを付与できる。

ナット部材10もナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂な
どの自己潤滑性を有するプラスチック成形品であり、こ
れの上方に一体延出した筒部10aに前記螺旋ばね９の下
端部が巻き付け固定されている。ねじ板８は第１図に示
すごとく該筒部10aの中心孔18に挿通されて、ナット部
材10の内部に形成したスリット状の係合孔19にねじ板８
が貫通状に螺合している。

ナット部材10の外周には下向きの環状段部10bを形成
してあり、更にその下方の筒部にスリットを入れてそれ
ぞれが独立して内外方向に弾性変形可能な４本の係合爪
10cを形成してある。

ナット部材10は、これら係合爪10cと前記段部10bとを
介してパイプ５の下端に先付け固定されたカラー部材20
に上下動不能に、しかし回動可能に内嵌支持される。

そのカラー部材20もナイロン樹脂、ポリアセタール樹
脂などの自己潤滑性を有するプラスチック成形品であ
り、上面の段部20aの上方にはそれぞれが独立して内外
方向に弾性変形可能な４本の係合爪20bを備えており、
カラー部材20の内周面に下向き段部20cが周回状に形成
されている。

パイプ５の内面下部には、環状の係合溝21を形成して
あり、パイプ５にこれの開口下端側からカラー部材20を
係合爪20bが先入れ状態で圧入嵌合すると、係合爪20bが
一旦は内側に弾性変形したのち各係合爪20bの上端が弾
性復元力で該係合溝21に係合し、これでカラー部材20が
パイプ５の下方に抜け外れるの接当規制する。同時にカ
ラー部材20の上向き段部20aがパイプ５の下端に受け止
められる。

本案カウンタバランス機構４を組み付けるに際して
は、螺旋ばね９の上端部を上側の取付部材６の筒部6bに
固着し、螺旋ばね９の下端部をナット部材10の筒部10a
に固着する。

別にパイプ５の下端にカラー部材20をこれの係合爪20
bが内嵌する状態で前述の要領により一体に固着してお
く。

かくして、取付部材６に螺旋ばね９を介して一体化し
たナット部材10は、パイプ５内にこれの開口上端より嵌
め込み、パイプ５内の下端近くにまでナット部材10を導
入する。

次に、例えば上端がＴ字形の工具を用意し、これをパ
イプ１にこれの下端外方より差し込み、該工具のＴ字形
先端部をナット部材10の係合孔19に係入して該ナット部
材10に引っ掛け、該工具で強引にナット部材10を引き下
げる。これにより、ナット部材10の下側の係合爪10cが
一旦は内側に弾性変形してカラー部材20の内側に入り込
み、カラー部材10の内側下端近くの前記段部20cに各係
合爪10cの下端が回り込み係合すると同時に、ナット部
材10の下向き段部10bがカラー部材20の係合爪20bの上端
で受け止められる。そして、ナット部材10の下側内嵌部
分がカラー部材20の前記係合爪20bを内側から外向きに
押し、これで各係合爪20bがパイプ５側の係合溝21に係
合した状態を維持する。

上側取付部材６の下向き筒部6bはパイプ５の上端部に
内嵌しているので、該パイプ５に該筒部6bを前記ねじ11
で固着する。

相前後して、パイプ５内にこれの開口下端よりねじ板
８を差し込む。すなわち、ねじ板８は上端側からカラー
部材20、スリット19を介してナット部材10、次いで螺旋
ばね９の内側へと縦軸まわりに回転させながら差し込
む。その後に又は予めねじ板８の下端に支持部材14を介
して連結部材７を前述の要領で固定する。

これにて本案カウンタバランス機構４はユニット化さ
れる。これを上げ下げ窓に取り付けるに際しては、第２
図および第４図に示すごとく上側の取付部材６をサッシ
ュ１の上部枠1bに、下側の連結部材７を障子３の下枠3a
にそれぞれ前述の要領で止め付けることになる。

かかる本案カウンタバランス機構４によれば、ばね板
支持部材14を回動操作して螺旋ばね９を予め巻き締めて
一定の初期ばね圧を付与し、障子３を最上位に引き上げ
た状態でも、ねじ板８とナット部材10との摩耗係合力が
障子３の重量に打ち勝って障子３が自重で下降しないよ
うに初期セットをする。

このように初期セットすると、障子３を引き下げるこ
とによってねじ板８が下方に引き出され、これに伴いね
じ板８に螺合するナット部材10が回動して螺旋ばね９を
次第に巻き締めて行き、この巻き締めによる螺旋ばね９
の反発力でねじ板８とナット部材10とが更に強力に摩擦
係合し、この摩擦係合力が螺旋ばね９の反発力による障
子３の引上げ力および障子３の自重に打ち勝ってガラス
戸３を任意の上下高さ位置で支持固定することになる。

〔別実施態様例〕

螺旋ばね９の上端部はパイプ５の上端に適当な部材を
以て連結されていればよく、図示例のごとき取付部材６
に固着されていることを要しない。

ナット部材10の係合爪10cが係合するカラー部材20側
の段部20cは周回する凹溝に形成されていてもよい。ナ
ット部材10はカラー部材20の係合爪20bにではなく、別
に設けた受け面で受け止め支持されるようにすることも
できる。パイプ５側の係合溝21は抜き孔でもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るカウンタバランス機構の実施例を示
しており、 第１図は要部の縦断面図、 第２図は使用状態での縦断面図、 第３図は分解斜視図、第４図は上げ下げ窓を室内側から
見た正面図である。 １……サッシュ、２……縦溝、３……障子、４……カウ
ンタバランス機構、５……パイプ、８……ねじ板、９…
…螺旋ばね、10……ナット部材、10c……ナット部材の
係合爪、20……カラー部材、20b……カラー部材の係合
爪、20c……カラー部材の段部、21……係合溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦長のパイプ（５）と、 パイプ（５）の下端開口外に位置する連結部材（７）
   と、 パイプ（５）内に挿嵌されて、下端が連結部材（７）に
   固定されるねじ板（８）と、 パイプ（５）内にあってねじ板（８）の外周に螺旋巻き
   され、上端がパイプ（５）の上端部寄りに固定される螺
   旋ばね（９）と、 パイプ（５）内の下端部に回転自在に配置されるととも
   に、螺旋ばね（９）の下端が固定され、かつねじ板
   （８）が挿通状態で螺合するナット部材（10）とからな
   り、 パイプ（５）内の下端に固定されるカラー部材（20）を
   有し、カラー部材（20）は上部に弾性変形可能な複数の
   係合爪（20b）を備えており、 パイプ（５）の下端内面に係合溝（21）を形成してあ
   り、 カラー部材（20）は係合爪（20b）がパイプ（５）内の
   下端に嵌合して係合溝（21）に係合することにより下方
   への抜け止めが図られており、 ナット部材（10）の下方に、弾性変形可能な複数の係合
   爪（10c）を形成してあり、 ナット部材（10）は、カラー部材（20）に下方への抜け
   止めを図って受け止められているとともに、前記係合爪
   （10c）がカラー部材（20）の内面に上方への移動を規
   制されて定位置で回転自在に支持されていることを特徴
   とするカウンタバランス機構。
2. 【請求項２】少なくとも室内側に位置する下側の障子
   （３）がサッシュ（１）の左右の縦枠（1a）に形成した
   縦溝（２）に沿って上下動する構造の上げ下げ窓用カウ
   ンタバランス機構において、 パイプ（５）の上端がサッシュ（１）に固定されて縦溝
   （２）内に配備され、 連結部材（７）が障子（３）の下端部に連結される請求
   項１記載のカウンタバランス機構。