JP2023085090A - 建具用建材 - Google Patents

Abstract

【課題】漏水等の問題を招来することなく断熱性の向上を図る。【解決手段】第１建材要素１Ａのキャビティ構成部１０及び第２建材要素１Ｂのキャビティ構成部１０は、互いに対向する基壁部１１と、基壁部１１の内周となる位置から互いに近接する方向に突出した内周壁部１２と、基壁部１１の外周となる位置から互いに近接する方向に突出した外周壁部１２とを有し、それぞれの基壁部１１には、断熱材１Ｃの内部に埋め込まれるように平板状を成す内方突出部１４が互いに近接する方向に向けて突出されており、内方突出部１４は、基壁部１１からの突出寸法ｄ４が内周壁部１２の突出寸法及び外周壁部１２の突出寸法よりも短く、内周壁部１２と外周壁部１２との間には、内方突出部１４の板厚の３倍以上の隙間ｄ２が確保されている。【選択図】図３

Description

本発明は、建具用建材に関する。

建具には、室内外の断熱性を考慮して枠や框等の建具用建材に形材断熱仕様のものを適用する場合がある。形材断熱仕様の建具用建材は、アルミニウム合金等の金属によって成形された第１建材要素及び第２建材要素の間が、ウレタン樹脂等の断熱材によって連結されたものである。この種の建具用建材の製造方法としては、まず、外周壁部を介して互いに連結された第１建材要素及び第２建材要素を有するとともに、外周壁部を一辺としたキャビティを有する形素材を金属によって成形する。キャビティには、外周壁部に対向する部分に注入用開口が設けられている。次いで、注入用開口を介してキャビティの内部表面にプラズマ放電等の表面改質処理を施し、その後、キャビティの内部に流動状態の断熱材を充填して硬化させる。断熱材が硬化した後においては、外周壁部を切除すれば良い。上記のようにして構成された形材断熱仕様の建具用建材によれば、第１建材要素と第２建材要素との間の連結が断熱材のみとなるため、第１建材要素と第２建材要素との間の断熱性を向上させることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１２６８８２号公報

ところで、第１建材要素及び第２建材要素の間を連結する断熱材は、流動状態から硬化する際に収縮し、さらに硬化した後においても経年等の影響によって長手方向に収縮することが知られている。例えば、下枠において断熱材が長手方向に収縮した場合には、縦枠との接合部に隙間が生じることになり、この隙間から水が浸入する等の漏水の問題を来す懸念がある。

本発明は、上記実情に鑑みて、漏水等の問題を招来することなく断熱性の向上を図ることのできる建具用建材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る建具用建材は、第１建材要素及び第２建材要素にそれぞれ互いに対向するようにキャビティ構成部が設けられ、前記キャビティ構成部の間に流動状態の断熱材を充填して硬化させることにより前記第１建材要素及び前記第２建材要素の間が相互に連結された建具用建材であって、前記第１建材要素のキャビティ構成部及び前記第２建材要素のキャビティ構成部は、互いに対向する基壁部と、前記基壁部の内周となる位置から互いに近接する方向に突出した内周壁部と、前記基壁部の外周となる位置から互いに近接する方向に突出した外周壁部とを有し、それぞれの前記基壁部には、前記断熱材の内部に埋め込まれるように平板状を成す内方突出部が互いに近接する方向に向けて突出されており、前記内方突出部は、前記基壁部からの突出寸法が前記内周壁部の突出寸法及び前記外周壁部の突出寸法よりも短く、前記内周壁部と前記外周壁部との間には、前記内方突出部の板厚の３倍以上の隙間が確保されていることを特徴とする。

本発明によれば、基壁部に設けた内方突出部が断熱材の内部に埋め込まれるように突出しているため、断熱材が収縮する際に内方突出部に対して挟み込むように圧縮するため、断熱材の長手方向に沿った収縮が抑制されることになる。これにより、隣接する建具用建材との接合部に隙間が生じる事態を防止することができ、漏水等の問題を来すことなく断熱性の向上を図ることが可能となる。しかも、内周壁部と外周壁部との間には、内方突出部の板厚の３倍以上の隙間が確保されているため、流動化した状態の断熱材の充填性や表面改質処理を施す際の作業性が損なわれるおそれもない。

本発明の実施の形態である建具用建材の端面図である。 図１に示した建具用建材のキャビティ部分を示す要部拡大図である。 図１に示した建具用建材のキャビティ部分を模式的に示す拡大端面図である。 図１に示した建具用建材を製造する際に適用する形素材の端面図である。 図１に示した建具用建材においてキャビティに充填した断熱材が収縮する際に内方突出部に作用する圧縮力を模式的に示す拡大端面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る建具用建材の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態である建具用建材を示したものである。ここで例示する建具用建材は、引き違い窓等の建具の下枠１として用いられるもので、第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂを有して構成してある。第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂは、アルミニウム合金等の金属によって成形した押し出し形材であり、長手に沿った全長にわたってほぼ一様の断面形状を有するよう構成してある。図示の例では、第１建材要素１Ａが室内側、第２建材要素１Ｂが室外側となる状態でこれらの建材要素１Ａ，１Ｂが互いに見込み方向に並設してある。ここで、見込み方向とは、図中の矢印Ａで示すように、建具の奥行きに沿った方向である。見込み方向に沿った面については見込み面と称する場合がある。また、本実施の形態では見付け方向という用語も用いる場合がある。見付け方向とは、下枠１等のように水平方向に沿って延在するものの場合、見込み方向に直交した上下に沿う方向である。縦枠等のように上下方向に沿って延在するものの場合には、見込み方向に直交した水平に沿う方向を見付け方向という。見付け方向に沿った面については、見付け面と称する場合がある。なお、以下においては便宜上、下枠１の詳細構成を説明する場合には、躯体に取り付けた状態の姿勢でそれぞれの方向を特定することとする。

図１、図２に示すように、第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂには、互いに対向する部分にキャビティ構成部１０が設けてある。キャビティ構成部１０は、第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂの間に断熱材１Ｃを設けるためのキャビティ２０を構成するもので、互いにほぼ対称の形状となるように構成してある。本実施の形態のキャビティ構成部１０は、上下方向に沿って延在した基壁部１１と、基壁部１１の上下両縁部から互いにほぼ平行となるように延在した２つの周壁部１２とを有している。以下において周壁部１２を区別する場合には、上方に位置するものを内周壁部１２と称し、下方に位置するものを外周壁部１２と称することとする。周壁部１２は、それぞれの延在縁部に突条部１３を有している。突条部１３は、周壁部１２の先端部から互いに近接する方向に向けて突出したものである。図からも明らかなように、突条部１３の突出先端部は、円弧状の断面を有するように形成してある。基壁部１１と周壁部１２との入隅部及び周壁部１２と突条部１３との入隅部には、それぞれＲ面取り部ｒ１が設けてある。

それぞれのキャビティ構成部１０には、基壁部１１に内方突出部１４が設けてある。内方突出部１４は、一定の板厚を有した平板状を成すもので、基壁部１１の互いに対向する内表面１１ａにおいて２つの周壁部１２から等距離となる位置に、互いに近接する方向に向けてほぼ水平に突出するように設けてある。内方突出部１４と基壁部１１との間には、Ｒ面取り部ｒ２が設けてある。この内方突出部１４と基壁部１１との間のＲ面取り部ｒ２は、基壁部１１と周壁部１２との間のＲ面取り部ｒ１よりも小さい寸法に設定してある。内方突出部１４の先端部にもＲ面取りが施してある。内方突出部１４の突出寸法は、内周壁部１２に設けた突条部１３の最大突出位置と外周壁部１２に設けた突条部１３の最大突出位置との間を仮想の平面Ｐ（図３参照）を越えない範囲に位置するように設定してある。内方突出部１４の板厚は、基壁部１１や周壁部１２よりも小さく、上述した内周壁部１２の突条部１３と外周壁部１２の突条部１３との相互間隔を設定する際の基準となっている。より具体的に説明すると、内周壁部１２の突条部１３と外周壁部１２の突条部１３との相互間隔が内方突出部１４の板厚に対して３倍以上の隙間となるように設定してある。内方突出部１４の突出寸法及び突条部１３の相互間隔を上記のように設定することにより、後述するキャビティ２０に断熱材１Ｃを充填する際の充填性が損なわれることもなく、また断熱材１Ｃを充填する際の前処理となる後述の表面改質処理を良好に行うことが可能となる。

図３の模式図を利用して、上述したキャビティの具体的な寸法の一例を示せば、基壁部１１の相互間隔ｄ１は１８ｍｍであり、内方突出部１４の板厚ｔは２ｍｍである。従って、突条部１３の相互間隔ｄ２は６ｍｍとなっている。基壁部１１の内表面１１ａから突条部１３の最大突出位置Ｐまでの寸法ｄ３が３ｍｍである場合に内方突出部１４の突出寸法ｄ４は２ｍｍに設定してある。内方突出部１４と基壁部１１との入隅部に施すＲ面取り部ｒ２は、Ｒ０．５（ｍｍ）である。このＲ面取り部ｒ２は、後述する断熱材１Ｃが収縮する際の圧縮力Ｄ（図５参照）を内方突出部１４に有効に作用させるため、Ｒ０．５（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。基壁部１１の相互間隔ｄ１については、断熱材１Ｃのねじれ防止等々の観点から１８ｍｍ以下に設定することが好ましい。このときの内方突出部１４の突出寸法ｄ４は、後述の表面改質処理を考慮して１．０～２．０ｍｍに設定するのが好ましい。内方突出部１４の板厚ｔは２ｍｍ以下が好ましく、最小値は０．７ｍｍである。内方突出部１４の板厚ｔが小さいほど、断熱材１Ｃが硬化する際の放熱量が少なくなり、断熱材１Ｃの硬化が良好となる。内方突出部１４の板厚ｔが０．７ｍｍの時に突条部１３の相互間隔ｄ２が最小値２．１ｍｍとなる。

これら第１建材要素１Ａのキャビティ構成部１０及び第２建材要素１Ｂのキャビティ構成部１０の間の断熱材１Ｃは、ウレタン（無発泡）等の断熱性を有した樹脂であり、流動状態でキャビティ構成部１０の間に充填して硬化させることにより、内部に内方突出部１４を埋設した状態で第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂの間を互いに連結している。

上述の下枠１を構成する方法としては、例えば、図４に示すように、まず２つの建材要素１Ａ，１Ｂが一体となった形素材１′をアルミニウム合金によって成形する。すなわち、第１建材要素１Ａの外周壁部１２と第２建材要素１Ｂの外周壁部１２とが連結部１５を介して互いに連結された状態の形素材１′を押し出し成形する。この形素材１′に対して建材要素１Ａ，１Ｂの各キャビティ構成部１０に表面改質処理を施す。表面改質処理は、図には明示していないが、キャビティ構成部１０の間のキャビティ２０に噴射ノズルを挿入してプラズマ等の表面改質材の噴射を行うことにより、後に充填硬化させる断熱材１Ｃと形素材１′との接着性を向上させるための処理である。表面改質処理を施した後においては、建材要素１Ａ，１Ｂの間のキャビティ２０に流動状態の断熱材１Ｃを充填して硬化させる。断熱材１Ｃが硬化した後に連結部１５を切削工具によって切除すれば、第１建材要素１Ａと第２建材要素１Ｂとが金属として分断される一方、これら第１建材要素１Ａ及び第２建材要素１Ｂの間が断熱材１Ｃによってのみ連結された状態となる。従って、室内側の第１建材要素１Ａと、室外側の第２建材要素１Ｂとの間の熱伝達が抑制されることになり、例えば室内外に大きな気温差がある場合にも室内側の第１建材要素１Ａに結露が生じる事態を防止できる等の利点がある。

しかも、硬化後の断熱材１Ｃに対しては、内方突出部１４が内部に埋め込まれた状態になる。従って、断熱材１Ｃが硬化する際の収縮、さらには硬化後の経年による収縮（いわゆるドライシュリンク）の際に、図５中の矢印Ｄに示すように、内方突出部１４に対して挟み込むように圧縮する力が加えられることになり、断熱材１Ｃの長手方向に沿った収縮が抑制されることになる。加えて、周壁部１２に設けた突条部１３についても、断熱材１Ｃの内部に埋め込まれた状態となるため、断熱材１Ｃと各建材要素１Ａ，１Ｂとの接触面積が増大することになり、断熱材１Ｃの長手に沿った収縮をより抑えることが可能となる。これらの結果、上述の下枠１によれば、断熱材１Ｃにおいて図示せぬ縦枠との接合部に隙間が生じる事態を防止することができ、漏水等の問題を来すことなく断熱性の向上を図ることが可能となる。しかも、内周壁部１２の突条部１３と外周壁部１２の突条部１３との間には、内方突出部１４の板厚の３倍以上の隙間が確保されているため、流動化した状態の断熱材１Ｃの充填性や表面改質処理を施す際の作業性が損なわれるおそれもない。

なお、上述した実施の形態では、下枠について例示しているが、本発明は上枠や縦枠、あるいは障子を構成する框等々、その他の建具用建材として適用することも可能である。また、内周壁部及び外周壁部として、それぞれ突条部を有したものを例示しているが、いずれか一方の周壁部が突条部を有していても良いし、内周壁部及び外周壁部の双方が突条部を有していなくても構わない。

以上のように、本発明に係る建具用建材は、第１建材要素及び第２建材要素にそれぞれ互いに対向するようにキャビティ構成部が設けられ、前記キャビティ構成部の間に流動状態の断熱材を充填して硬化させることにより前記第１建材要素及び前記第２建材要素の間が相互に連結された建具用建材であって、前記第１建材要素のキャビティ構成部及び前記第２建材要素のキャビティ構成部は、互いに対向する基壁部と、前記基壁部の内周となる位置から互いに近接する方向に突出した内周壁部と、前記基壁部の外周となる位置から互いに近接する方向に突出した外周壁部とを有し、それぞれの前記基壁部には、前記断熱材の内部に埋め込まれるように平板状を成す内方突出部が互いに近接する方向に向けて突出されており、前記内方突出部は、前記基壁部からの突出寸法が前記内周壁部の突出寸法及び前記外周壁部の突出寸法よりも短く、前記内周壁部と前記外周壁部との間には、前記内方突出部の板厚の３倍以上の隙間が確保されていることを特徴としている。
この発明によれば、基壁部に設けた内方突出部が断熱材の内部に埋め込まれるように突出しているため、断熱材が収縮する際に内方突出部に対して挟み込むように圧縮するため、断熱材の長手方向に沿った収縮が抑制されることになる。これにより、隣接する建具用建材との接合部に隙間が生じる事態を防止することができ、漏水等の問題を来すことなく断熱性の向上を図ることが可能となる。しかも、内周壁部と外周壁部との間には、内方突出部の板厚の３倍以上の隙間が確保されているため、流動化した状態の断熱材の充填性や表面改質処理を施す際の作業性が損なわれるおそれもない。

また本発明は、上述した建具用建材において、前記第１建材要素の基壁部及び前記第２建材要素の基壁部には、それぞれ前記内周壁部及び前記外周壁部から等距離となる位置に前記内方突出部が一つだけ設けられていることを特徴としている。
この発明によれば、収縮する際に内方突出部に対して圧縮力を加える断熱材の板厚を十分、かつ均等に確保することができ、断熱材の長手方向の収縮をより効率良く抑えることが可能となる。

また本発明は、上述した建具用建材において、前記内周壁部及び前記外周壁部は、それぞれの突出縁部において互いに対向する部分に突条部を有していることを特徴としている。
この発明によれば、内周壁部の突条部及び外周壁部の突条部が断熱材に食い込むため、これらの突条部も断熱材が長手方向に収縮する際の抵抗となって作用することになり、断熱材の長手方向の収縮をより効率良く抑えることが可能となる。

また本発明は、上述した建具用建材において、前記突条部は、先端部が円弧状の断面を有するように形成されたものであり、前記内方突出部の先端部は、前記内周壁部における前記突条部の最大突出位置と前記外周壁部における前記突条部の最大突出位置とを結ぶ仮想の平面を越えない範囲に位置していることを特徴としている。
この発明によれば、内方突出部が突条部の最大突出位置を越えない範囲に設けられるため、流動化した状態の断熱材の充填性や表面改質処理を施す際の作業性がより向上する。

また本発明は、上述した建具用建材において、前記基壁部と前記内周壁部との入隅部及び前記基壁部と前記外周壁部との入隅部にそれぞれＲ面取りが施され、かつ前記基壁部と前記内方突出部との入隅部にＲ面取りが施されていることを特徴としている。
この発明によれば、断熱材を隙間無く充填することができ、断熱材と第１建材要素との間及び断熱材と第２建材要素との間の接触面積をそれぞれより大きく確保することができ、Ｒ面取りが断熱材の長手方向の収縮を抑える際に有効に機能する。

１ 下枠、１′ 形素材、１Ａ 第１建材要素、１Ｂ 第２建材要素、１Ｃ 断熱材、１０ キャビティ構成部、１１ 基壁部、１１ａ 内表面、１２ 周壁部、１３ 突条部、１４ 内方突出部、１５ 連結部、２０ キャビティ、ｄ２ 周壁部の相互間の隙間、ｄ３ 周壁部に設けた突条部の最大突出位置までの突出寸法、ｄ４ 内方突出部の突出寸法、Ｐ 仮想の平面（突条部の最大突出位置）、ｒ１，ｒ２ Ｒ面取り部、ｔ 内方突出部の板厚

Claims (5)

1. 第１建材要素及び第２建材要素にそれぞれ互いに対向するようにキャビティ構成部が設けられ、前記キャビティ構成部の間に流動状態の断熱材を充填して硬化させることにより前記第１建材要素及び前記第２建材要素の間が相互に連結された建具用建材であって、
   前記第１建材要素のキャビティ構成部及び前記第２建材要素のキャビティ構成部は、互いに対向する基壁部と、前記基壁部の内周となる位置から互いに近接する方向に突出した内周壁部と、前記基壁部の外周となる位置から互いに近接する方向に突出した外周壁部とを有し、
   それぞれの前記基壁部には、前記断熱材の内部に埋め込まれるように平板状を成す内方突出部が互いに近接する方向に向けて突出されており、
   前記内方突出部は、前記基壁部からの突出寸法が前記内周壁部の突出寸法及び前記外周壁部の突出寸法よりも短く、
   前記内周壁部と前記外周壁部との間には、前記内方突出部の板厚の３倍以上の隙間が確保されていることを特徴とする建具用建材。
2. 前記第１建材要素の基壁部及び前記第２建材要素の基壁部には、それぞれ前記内周壁部及び前記外周壁部から等距離となる位置に前記内方突出部が一つだけ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建具用建材。
3. 前記内周壁部及び前記外周壁部は、それぞれの突出縁部において互いに対向する部分に突条部を有していることを特徴とする請求項１に記載の建具用建材。
4. 前記突条部は、先端部が円弧状の断面を有するように形成されたものであり、
   前記内方突出部の先端部は、前記内周壁部における前記突条部の最大突出位置と前記外周壁部における前記突条部の最大突出位置とを結ぶ仮想の平面を越えない範囲に位置していることを特徴とする請求項３に記載の建具用建材。
5. 前記基壁部と前記内周壁部との入隅部及び前記基壁部と前記外周壁部との入隅部にそれぞれＲ面取りが施され、かつ前記基壁部と前記内方突出部との入隅部にＲ面取りが施されていることを特徴とする請求項１に記載の建具用建材。

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