JP2005104764A - 複層ガラスの共鳴用部材保持構造及び共鳴用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス板間に取付けた共鳴用部材の熱伸縮による変形を防ぎ、共鳴用部材やガラス板その他の部品を損傷させることなく共鳴作用を支障なく得ることのできる複層ガラスの共鳴用部材保持構造を提供する。
【解決手段】ガラス板９，９間に共鳴用部材２とスペーサ３とを配設し、該共鳴用部材２とスペーサ３との間に該共鳴用部材２をスペーサ３に対し所定間隔を隔てて支持するための支持脚２１を備えた複層ガラス１の共鳴用部材保持構造であって前記支持脚２１は前記共鳴用部材２に対して、該共鳴用部材の長手方向にスライド可能に取付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築物、車両、船舶及び航空機等に用いる、複層ガラスの共鳴用部材保持構造及び共鳴用部材に関する。

室内外の遮音性能を高めるために２枚のガラス板（壁体）間にヘルムホルツ共鳴器を備えた遮音構造が開示されている（例えば特許文献１）。この遮音構造は、ガラス板の周縁部に所定間隔で貫通した小孔を有する棒状の共鳴用部材を配し、その外側に空気層部を有する吸音部を配してヘルムホルツ共鳴器を形成するものである。このとき、所望の共鳴周波数が得られるように共鳴用部材の位置や小孔の間隔及び長さ等が設定される。

しかし、特許文献１に記載の遮音構造では、共鳴用部材が熱伸縮した場合、共鳴用部材が湾曲する等して変形あるいは損傷する。また、共鳴用部材がガラス板に接着されていても熱収縮により接着剤が剥離して共鳴用部材が変形あるいは損傷し、共鳴用部材の位置がずれたり変形したりするので、共鳴のためのパラメータが変化してしまい、ヘルムホルツの共鳴作用が十分に得られなくなり共鳴器による遮音効果が滅殺され、さらに共鳴用部材の変形、接着剤の剥離による見栄えの悪化が生じていた。特に、その透視性を考慮して共鳴用部材に一般的に用いられるアクリル樹脂は温度変化に弱く、連続使用される実使用時の温度である−２０〜８０℃においては、この現象が顕著である。また、接着剤の化学成分による複層ガラス耐久性機能の低下が生じる。

特開２００２−３５６９３４号公報

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ガラス板間に取付けた共鳴用部材の熱伸縮による変形を防ぎ、共鳴用部材やガラス板その他の部品を損傷させることなく共鳴作用を支障なく得ることのできる複層ガラスの共鳴用部材保持構造及び共鳴用部材の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明においては、ガラス板間に共鳴用部材とスペーサとを配設し、該共鳴用部材とスペーサとの間に該共鳴用部材をスペーサに対し所定間隔を隔てて支持するための支持脚を備えた複層ガラスの共鳴用部材保持構造であって、前記支持脚は前記共鳴用部材に対して、該共鳴用部材の長手方向にスライド可能に取付けられることを特徴とする複層ガラスの共鳴用部材保持構造を提供する。

請求項２の発明においては、前記共鳴用部材は前記ガラス板に対し前記共鳴用部材に備わる軟質樹脂部材を介して密着して設けられることを特徴としている。

さらに、請求項３の発明においては、複層ガラスのガラス板間にスペーサとともに配設される共鳴用部材であって、前記スペーサに対し所定間隔を隔てて支持するための支持脚が係合されて、該支持脚がスライド可能なスライド溝と、側面長手方向に沿って前記ガラス板に密着する軟質樹脂部材とを備えることを特徴とする共鳴用部材を提供する。

請求項１の発明によれば、ガラス板間に配設される共鳴用部材を、支持脚を介して剛性の高いスペーサで支えるため、共鳴用部材が自重たわみ及び窓開閉時の慣性力や衝撃力等により湾曲変形したり、脱落したりするのを防止できるとともに、複層ガラス使用時に共鳴用部材が熱により長手方向に伸縮しても、支持脚に対して共鳴用部材が長手方向に沿ってスライド可能なため共鳴用部材の支持脚との当接箇所がこれに追従して支持脚や共鳴用部材が変形することを防ぐことができる。

請求項２の発明によれば、共鳴用部材に備えた軟質樹脂部材とガラス板との間に摩擦力が働いて密着するため、所定の共鳴作用が確実に得られる。また、共鳴用部材の自重たわみや熱による長手方向への伸長等の微小変形を抑えることができる。

請求項３の発明によれば、共鳴用部材の長手方向に備わるスライド溝に摺動可能に係合される支持脚によりスペーサと共鳴用部材との距離を一定に保持しつつ支持脚はスライド溝に沿ってスライド可能で、共鳴用部材の側面長手方向に備わる軟質樹脂部材により共鳴用部材をガラス板に密着させるのでさらに保持力が高まり、共鳴用部材の自重たわみや熱による微小変形等を確実に防止可能な共鳴用部材が得られる。

図１（Ａ）は本発明に係る複層ガラスの共鳴用部材保持構造を用いた複層ガラスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
複層ガラス１には、所定間隔で貫通する複数の小孔１０を有する棒状の共鳴用部材２と、アルミニウムの押出材からなるスペーサ３とが、２枚のガラス板９，９間に配置される。スペーサ３により２枚のガラス板９，９間の間隔が一定に保持される。スペーサ３の両側面は一次シール１２でガラス板９に粘着され、複層ガラス１の周縁端部側は二次シール１３で接着される。

ガラス板９としては、建築用に一般的に使用されるソーダ石灰ガラスが代表的であるが、これに限られずその他の組成のガラス板も使用できる。同様に、通常のソーダ石灰ガラス以外にも、強化ガラスや網入り板ガラス、合わせガラスも使用でき、片側のガラス板９を合わせガラスとし、他方を通常のソーダ石灰ガラスとする等種類や厚さの異なるガラス板を組合わせて使用することもできる。また、無機質のガラス板のみならず有機質の板状体、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂等も使用できる。

なお、複層ガラス１としては、２枚のガラス板９，９をその間に設けたスペーサ３で所定間隔を隔てて重ね合わせ、単一の中空層１４を有する構成に限られるものではなく、３枚以上のガラス板９，９、・・・を隣り合うガラス板９，９間にスペーサ３を設けて所定間隔を隔てて重ね合わせ、複数の中空層１４を有する構成であってもよい。

スペーサ３は角筒型（または、各ガラス板９との接触面を両側に有する多角形その他の断面形状の筒型）であり、内部に乾燥剤１１が充填される。この乾燥剤１１により複層ガラス１内部の中空層１４及び共鳴用部材２とスペーサ３との間の複層ガラス１周縁部側の空洞部１５の除湿を図る。このため、スペーサ３の空洞部１５側には孔２０が所定間隔で複数個設けられる。複層ガラス１の４辺の周縁部に配設される共鳴用部材２及びスペーサ３はそれぞれ、前者は共鳴用部材保持部材４で、後者はコーナーキー６で複層ガラス１の４隅部で保持され、複層ガラス１の隣り合う２辺に配設される共鳴用部材２同士及びスペーサ３同士がそれぞれ連結される。共鳴用部材２には支持脚２１が取付けられる（図２、図３参照）。なお、共鳴用部材２、支持脚２１としては、アクリル樹脂等の合成樹脂材料が好適に使用できる。

支持脚２１は、剛性の大きいスペーサに対し一定間隔で平行に共鳴用部材２を支持するためのものである。なお、共鳴用部材２は１辺のみ又は２辺あるいは３辺に設ける構成としてもよい（図では４辺）。また、共鳴用部材保持部材４とコーナーキー６を一体として成形してもよい。

図２は図１の複層ガラス内のコーナー部分の拡大断面図であり、図３は共鳴用部材保持構造の概略図である。
共鳴用部材保持部材４は共鳴用部材２を挟持する保持部２２とスペーサ３に固定される基台部２３とが連結板５を介して一体的に成形される。保持部２２は共鳴用部材保持部材４に２つ形成され、その共鳴用部材２が嵌め込まれる方向が互いに直角をなしており、各保持部２２に共鳴用部材２端部が差込まれて保持される。この際、共鳴用部材２の上面長手方向には溝７が備わり、保持部２２の上側片２２ａの内面に形成されるガイド８（図３）に沿って摺動して差込まれる。また、この溝７は共鳴用部材２を貫通する共鳴のための小孔１０を形成する際の位置決め用としても使用することができる。この共鳴用部材保持部材４を複層ガラス１の隅部に配置することにより、共鳴用部材２が両端で共鳴用部材保持部材４に保持される。

保持部２２は、保持部２２に差込まれる共鳴用部材２の長手方向に連結板５を介して弾性変形可能である。したがって、共鳴用部材２の熱膨張に伴う熱応力を逃がし、共鳴用部材２を安定して保持できる。このとき、保持部２２の共鳴用部材２の差込み方向の底面２６と共鳴用部材２の端面との間に所定間隔の隙間を設けることで（図２参照）、熱により共鳴用部材２が長さ方向に伸長しても、この隙間にその伸長分を収めることができるので、熱膨張による熱応力を逃がすことができ、製造上の誤差により、共鳴用部材２の寸法が若干大きすぎても、その寸法誤差を吸収できる。したがって、隙間の分だけ共鳴用部材２の熱膨張を吸収できるので、共鳴用部材２の端面が保持部２２の底面２６に当接した後に生ずる保持部２２の撓みを小さくできる。

保持部２２の上下の先端面１７は内側に傾斜する（外に向かって広がる）ように形成される（図２参照）。このように、先端面１７をテーパー形状とすることにより、共鳴用部材２を保持部２２に差込む際にこのテーパー部分がガイドとなって差込みやすくなり、また、共鳴用部材２が長さ方向に収縮して保持部２２から外れた後に再び熱により伸長した場合でも、このテーパー部分がガイドとなるため共鳴用部材２を保持部２２に確実に戻して収めることができる。

連結板５は保持部２２、基台部２３に比べて幅狭に形成される。これにより、複層ガラス１のガラス板９，９と連結板５の側面との間に隙間が生じるので、例えば複層ガラス１の断熱効果を上げるために不活性ガス（例えばＡｒガス）等を複層ガラス１のコーナー部分からガス注入孔２５、１８を通して封入するときに、空洞部１５に効率よくガスを充填できる。したがって、複層ガラス１内のガス濃度に偏りが出ることなく、均一にできる。

共鳴用部材２の側面長手方向にはスライド溝１９が形成される。支持脚２１には、係合突起２７が設けられており、スライド溝１９と係合突起２７とが係合される。これにより、支持脚２１は、スライド溝１９に沿って共鳴用部材２に対してスライド可能となる。この支持脚２１の下面は両面テープ２８によりスペーサ３に接着される。これにより、共鳴用部材２が、この支持脚２１を介して剛性の大きいスペーサ３で安定して支持されるため、複層ガラス１の例えば下辺側に取付ける共鳴用部材２が熱収縮して共鳴用部材保持部材４の保持部２２から外れかけてもその自重により下側に湾曲変形したり、脱落することを防止できる。本発明は、特にこの現象が顕著である大型の複層ガラスの場合に効果的である。また、支持脚２１に対して、共鳴用部材２がスライド溝１９に沿ってスライドできるので、共鳴用部材２が熱伸縮してもスペーサ３に接着された支持脚２１がこれに追従して変形することはなく、安定して共鳴用部材２を支持することができる。なお、支持脚２１のスペーサ３への取付けは支持脚２１の下面に突起を設けてスペーサ３に設けた孔に差込んで固定したり、接着テープや接着剤を介して固定したりする等、その取付け方法は自由である。

共鳴用部材２の側面長手方向のガラス板９と接触する部分には軟質樹脂部材からなるヒレ状部２４が形成される。これにより、共鳴用部材２をガラス板９，９間に配設して複層ガラス１を形成する際に共鳴用部材２がガラス板９に密着するので、設計通りの確実な共鳴作用が得られる。また、ガラス板９，９間の距離に偏差があっても、ヒレ状部２４で弾力的に吸収できる。さらに、ヒレ状部２４とガラス板９との接触によって生ずる摩擦により、共鳴用部材２の熱伸縮によるたわみや伸びをある程度抑制できる。

図４は共鳴用部材と支持脚の例を示す概略図である。
（Ａ）に示すように、共鳴用部材２の長手方向両側面にスライド溝１９を形成し、支持脚２１の係合突起２７をスライド溝１９に係合して支持脚２１を共鳴用部材２の両側から挟み込むようにして取付けてもよいし、（Ｂ）に示すように、共鳴用部材２の長手方向に断面略Ｔ字状のスライド溝１９を形成し、これに同じく断面略Ｔ字状の支持脚２１の係合突起２７をスライド溝１９に係合して支持脚２１をスライドさせて取付けてもよい。この際、共鳴に用いられる共鳴用の小孔１０は（Ａ）のように共鳴用部材２の断面中央に設けてもよいし、（Ｂ）のように共鳴用部材２の端部（断面図における端部）近傍に切欠いて設けてもよい。または（Ｂ）の場合、共鳴用部材２を肉厚にして断面中央（溝７の部分）に設けてもよい。すなわち、所定の共鳴周波数を得ることのできる小孔１０の直径や深さ、空洞部１５の容量等のパラメータを得ることができれば小孔１０の位置は自由である。なお、共鳴用部材２による共鳴作用が確実に得られるのであれば、スライド溝を支持脚２１に設け、係合突起を共鳴用部材２に設けて、共鳴用部材２と支持脚２１とが相互にスライド可能となるようにしてもよい。また、（Ａ）において、支持脚２１の下部に台座を取付け（図３参照）、これによりスペーサに対する接着面積を広げて接合の信頼性を高めるとともに、接着が容易となる構成としてもよい。

（Ａ）は本発明に係る複層ガラスの共鳴用部材保持構造を用いた複層ガラスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図。 図１の複層ガラス内のコーナー部分の拡大断面図。 共鳴用部材保持構造の概略図。 共鳴用部材と支持脚の例を示す概略図。

符号の説明

１：複層ガラス、２：共鳴用部材、３：スペーサ、４：共鳴用部材保持部材、
５：連結板、６：コーナーキー（スペーサ接合部材）、７：溝、８：ガイド、
９：ガラス板、１０：小孔、１１：乾燥剤、１２：一次シール、
１３：二次シール、１４：中空層、１５：空洞部、１７：先端面、
１８：ガス注入孔、１９：スライド溝、２０：孔、２１：支持脚、
２２：保持部、２２ａ：上側片、２３：基台部、２４：ヒレ状部、
２５：ガス注入孔、２６：底面、２７：係合突起、２８：両面テープ。

Claims (3)

1. ガラス板間に共鳴用部材とスペーサとを配設し、
   該共鳴用部材とスペーサとの間に該共鳴用部材をスペーサに対し所定間隔を隔てて支持するための支持脚を備えた複層ガラスの共鳴用部材保持構造であって、
   前記支持脚は前記共鳴用部材に対して該共鳴用部材の長手方向にスライド可能に取付けられることを特徴とする複層ガラスの共鳴用部材保持構造。
2. 前記共鳴用部材は前記ガラス板に対し前記共鳴用部材に備わる軟質樹脂部材を介して密着して設けられることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラスの共鳴用部材保持構造。
3. 複層ガラスのガラス板間にスペーサとともに配設される共鳴用部材であって、
   前記スペーサに対し所定間隔を隔てて支持するための支持脚が係合されて、該支持脚がスライド可能なスライド溝と、
   側面長手方向に沿って前記ガラス板に密着する軟質樹脂部材とを備えることを特徴とする共鳴用部材。
   

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