JP3750736B2 - グレチャンおよびグレチャン付き複層ガラス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単板ガラス、合わせガラス、複層ガラスなどのガラス板、特に、住宅用サッシ窓に用いられる複層ガラスの周縁部に組み付け、ガラス端部を保護するとともにサッシ窓ガラスに使用する際の嵌め込み手段であるグレチャン（グレージングチャンネル）およびその製造方法、グレチャンを矩形のガラスに組み付けるための組み付け方法、ならびにグレチャン付き複層ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、屋外との断熱や遮音等を行って、より快適な室内環境を得るため、住宅の窓などに優れた断熱性能と遮音性能を付与する複層ガラスの普及が高まっている。
【０００３】
例えば、住宅メーカーによって施工販売される一戸建て注文住宅においては、複層ガラスが標準仕様とされることが多い。この様な状況の中で、複層ガラスの耐久性の向上、即ち、複層ガラス中空部に水分が入り曇ることを防止するためのシール性の向上、または複層ガラスが破損することなきよう端部を保護するとともに、複層ガラスのサッシ枠への組み付け施工作業をより簡便で効率よく行うことが望まれている。
【０００４】
単板ガラス、合わせガラス、複層ガラスなどのガラス板端部を保護するとともにサッシに嵌め込む際の手段として、ガラス板の周縁部に組み付けるものにグレチャンがある。
【０００５】
図１３は、一般的に使用されるグレチャンの説明図である。
【０００６】
一般的に使用されるグレチャンＧＬを介して、ガラス板ＧをサッシＳに組み付けた際の主要部の断面図である図１３に示すように、柔軟で弾力性があるポリ塩化ビニール樹脂（以後、塩ビと略す。）などからなるグレチャンＧＬは、ガラス板Ｇを挟み込み挟持するととも、サッシ枠ＳとグレチャンＧＬに設けられた凹部とが勘合し、ガラス板Ｇがサッシ枠Ｓに確実に組み付けられる。
【０００７】
一方、本出願人は、特開平９−３２８９６９号公報において、単板ガラス、合せガラスあるいは複層ガラスなどのガラス板の周縁部面および端面を囲繞するように用いるグレチャンにおいて、該周縁部面および端面を囲繞する硬質および／または半硬質の断面略コ字状本体部と、該断面コ字状本体部の開口側両先端に設けた半硬質および／または軟質の断面略Ｕ字状の軟質部材とで少なくとも成り、かつ該断面略Ｕ字状の軟質部材が前記断面略コ字状本体部より少なくとも柔らかく、しかも断面略コ字状本体部と断面略Ｕ字状の軟質部材が面した一体化部において、該断面略Ｕ字状の軟質部材面の凸状部を該断面略コ字状本体部面の凹状部で包み込むように挟着状に嵌合せしめて一体化して成るグレチャンを開示した。
【０００８】
図１４は、複層ガラスに組み付けた特開平９−３２８９６９号に記載のグレチャンの主要部の断面図である。
【０００９】
図１４に示すように、複層ガラスは２枚のガラス板Ｇ、Ｇ’を対向させ、周縁部にガラス板Ｇ、Ｇ’間の間隔を保持するスペーサー７を狭持させて設けたものであり、該スペーサー７内には乾燥剤９を充填し、スペーサーに穴７’を開けて、内部空間１０を乾燥させるために、スペーサー７の内部の乾燥剤９と内部空間１０を連通させ、スペーサー７と、その両面に設けたガラス板Ｇ、Ｇ’とはブチルゴムなどからなる１次シール材８１にて接着シールし、さらにスペーサー７の外周側とガラス板Ｇ、Ｇ’とで囲まれた部位にチオコールなどからなる２次シール材８２を充填してシールした構造である。スペーサー７は、通常、剛性があり軽量で加工しやすいアルミニウムで作製される。
【００１０】
特開平９−３２８９６９号に記載のグレチャンＧＬ’は、図１４に示すように、断面略Ｕ字状の軟質部材の凸状部３１を該断面略コ字状本体部の凹状部２１で包み込むように挟着状に嵌合したことによって、軟質部材と硬質部材の一体化をより確実としグレチャンＧＬ’自体の強度を増すとともに、断面略コ字状の硬質部材の開口部近傍に設けた軟質部材３に、複層ガラスとの密着性を高める舌片状部３２、３３を設け、かつ複層ガラスに組み付けた際に舌片状部３２、３３の位置が硬質部材の内壁とガラス板Ｇ、Ｇ’の間となるようにしたことで、軟質部である断面略Ｕ字状の軟質部材３の舌片状部３２、３３が、あたかも吸着パットのように複層ガラスに密着しシール性を高めることによって、複層ガラス端部が濡れることを防ぐものである。
【００１１】
図１３および図１４に示した既存のグレチャンを矩形の窓用ガラス板、例えば、複層ガラスの全周縁部面および端面に組み付ける際、最も破損しやすいガラス板コーナ部の周縁部面および端面保護のため、コーナ部で周縁部面および端面が露出すること無きよう、グレチャンをコーナ部に囲繞させる必要がある。
【００１２】
図１５は板ガラスコーナ部を囲繞させるためのグレチャンの組み付け方法を説明するための斜視図である。
【００１３】
通常、グレチャンＧＬ’のガラス板への組み付けは、図１５の（ａ）に示すように、予め、ガラス板の内側に向けて小さくなるようにグレチャンＧＬ’を４５°の角度に切断し、グレチャンＧＬ’の切断面に接着剤を塗布した後、切断面を突き合わせて接着し板ガラス、例えば複層ガラスの４コーナを処理するか、または、１つのコーナは、前記方法で処理し、残り３コーナは、図１５の（ｂ）に示すよう、グレチャンＧＬ’を構成する断面略コ字状の硬質部材の底壁を残しＶ字状にカットし、Ｖ字状にカットした断面を接着剤によって接合し、ガラス板コーナ部の周縁部面および端面をグレチャンＧＬ’によって囲繞させている。
【００１４】
また、グレチャンコーナ部の強度を上げるため、グレチャンのコーナ部の処理の際、グレチャンＧＬ’を構成する断面略コの字状の硬質部材の側壁が重なるようにグレチャンＧＬ’を切断、または底壁を残しカットし、側壁の重なり部分を接着剤によって接合する方法も行われている。
【００１５】
いずれにしても、現状のグレチャンのガラス板コーナ部の組み付け方法においては、接着剤を塗布し接着面を突き合わせた後、当着した状態に固定して、充分な接着強度を得るまでに時間がかかり、コーナ部の処理工程が律速となっている。
【００１６】
特に、住宅用のサッシ窓に複層ガラスを使用するために、矩形の複層ガラス板にグレチャンを組み付ける際のコーナ部の処理は、アルミサッシ窓用のグレチャンの底壁および側壁の厚みが１ｍｍ程度と薄いことより、接合面への接着剤の塗布およびグレチャンを突き合わせての接着などを、慎重に手作業で行わざる得なかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ガラス板全周縁部面および端面をグレチャンで囲繞させて、矩形のガラス板にグレチャンを組み付ける際に、接着剤を用いる従来のコーナ部の処理方法は、手作業で行わざる得ず、手間がかかるととともに、接着剤が固化しグレチャンが完全に接合するまでに時間がかかり、効率がよいものでなく、グレチャン付き複層ガラスのコストアップの要因となっていた。
【００１８】
また、該接着剤に初期接着力が強い速乾性の接着剤を用いたとしても、接着部の耐久性に問題があり、経時により接着部が外れ易いという問題があった。
【００１９】
一方、手間を掛けることなく、グレチャンを迅速に接合する手段として、ハンディ型超音波溶着機を使って、グレチャンコーナ部を溶着させて接合することが挙げられる。ハンディ型超音波溶着機を用いると、矩形ガラスへグレチャン組み付ける際に、作業者が超音波振動子から発生した振動エネルギーを伝えるホーン部をグレチャンコーナ部の溶着部に押しつけることで、塩ビなどからなるグレチャンの接合境界面で摩擦熱を発生させ、瞬時にコーナ部を溶着接合することが可能となる。
【００２０】
しかしながら、超音波溶着において、４５°の角度にカットしたグレチャンの断面を、充分な強度に溶着するには溶着部の面積が小さすぎ、かといって、グレチャンの側壁が重なるようにカットし重なり部分を超音波溶着しようとすると、側壁が厚すぎ、即ち、超音波溶着では、溶着部、即ち、重なり部境界面までの距離が大きいほど振動エネルギーの減少が大きいので、硬質部材をガラス端部を保護するに充分な１ｍｍ以上の厚みとすると、短時間で充分な接合強度を得るに至らず、実用化に至っていない。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のグレチャンは、従来のかかる課題に鑑みてなしたものであって、単板ガラス、合わせガラス、または複層ガラスなどのガラス板にグレチャンを組み付ける際のグレチャンコーナ部の接合にハンディ型超音波溶着を用い、短時間で充分な接合強度を得ることを目的とするものである。
【００２２】
ガラス板、特に複層ガラスを、住宅用サッシ窓に嵌め込む際に用いるグレチャンにおいて、構成物である断面略コ字状硬質部材の側壁の厚みは、ガラス板にグレチャンを組み付けた後、ガラス板の周縁部面および端面、即ち、ガラス板端部を保護するために、０．７ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上あることが好ましい。しかしながら、グレチャンコーナ部において１ｍｍ以上の厚みのある側壁を重ね合わせた状態で、重なり部の境界面をハンディ型超音波溶着機で超音波溶着するには、側壁の厚みが厚すぎて側壁部で振動エネルギーの吸収が起こり、境界面に振動エネルギーが伝わりにくくなり、境界面に振動エネルギーによる摩擦熱を発生させて境界面を溶かして充分な強度に境界面を溶着することができない。
【００２３】
そこで、ガラス板の側壁にガラス板端部を保護する充分な厚みとしたまま、グレチャン側壁の超音波溶着性を向上させるべく、本発明者らが鋭意研究したところ、グレチャンの断面略コ字状硬質部材の側壁を中空部を擁する二重構造とし、グレチャンコーナ部において薄い二重構造の片方の側壁を重ね合わせることで、ハンディ型超音波溶着機を用い超音波溶着する際に、側壁が薄いので振動エネルギーが吸収されることなく、重なり部の境界面を摩擦熱により溶かすことが可能となり、重なり部が外れることなきよう充分な強度に瞬時に超音波溶着させることが可能となった。
【００２４】
即ち、本発明は、グレチャンの断面略コ字状の硬質部材の側壁を、中空部を擁する二重構造として超音波溶着する側壁の厚みを薄くすること、およびグレチャンをガラス板の端部に組み付ける際に、コーナ部において、一方の硬質部材の側壁の中空部に、もう一方の側壁の一部分が挿入するような形状に切断しガラス板にはめ込んで側壁の重なり部、即ち、溶着部の面積を増やすことで、超音波溶着した際の接合強度を完全とするものである。
【００２５】
本発明において、グレチャンを構成する硬質部材の側壁を、中空部を擁する二重構造とすることで、板ガラスの端部を保護するに充分な側壁の厚みを確保し、中空部を挟んで両側の個々の側壁は薄くして、超音波溶着した際の接合強度を完全とすることが可能となった。
【００２６】
本発明は、矩形ガラス板の周縁部面および端面を囲繞しコーナ部においては４５°の角度に切断した後に対向するコーナ部を突き合わせるグレチャンであって、断面略コ字状の硬質部材の開口部近傍で内接するガラス板との当接部分に軟質部材が一体的に設けられ、断面略コ字状の硬質部材の側壁を中空部を擁する二重構造とし、中空部を擁する側壁の一部分を対向するコーナ部の側壁の中空部に挿入可能な形状に残して側壁を４５°の角度にカットし、残した側壁部分が対向するコーナ部の側壁の中空部に挿入されてなる重なり部を超音波溶着することを特徴とする超音波溶着用グレチャンである。
【００２７】
更に、本発明は、前記断面略コ字状の硬質部材の底壁の厚みが二重構造からなる側壁の中空部を合わせたトータルの厚みより薄く、中空部を挟む個々の側壁の厚みより厚いことを特徴とする上記の超音波溶着用グレチャンである。
【００２８】
更に、本発明は、前記断面略コ字状の硬質部材の側壁の中空部を擁する二重構造部分のグレチャン長手方向に対し直角に切断した際の切断面における長さが、該硬質部材の該切断面における側壁の長さの１／３以上であることを特徴とする上記の超音波溶着用グレチャンである。
【００２９】
更に、本発明は、二重構造からなる側壁の中空部を合わせたトータルの厚みが０．７ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であり、中空部の間隙が０．０１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする上記の超音波溶着用グレチャンである。
【００３０】
更に、本発明は、断面略コ字状の硬質部材と断面略Ｕ字状の軟質部材を同時押し出し成型し、且つ押し出し成型時に断面略コ字状の硬質部材の側壁を中空部を擁する二重構造とすることを特徴とする上記の超音波溶着用グレチャンの製造方法である。
【００３１】
更に、本発明は、上記の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、断面略コの字状の硬質部材からなるグレチャンの底壁を切断し、前記中空部を擁する二重構造からなる断面略コ字状の硬質部材の側壁の一部分を除きグレチャンの側壁は４５°の角度に切断した後突き合わせて、またはグレチャンの底壁は切断しないで、前記中空部を擁する二重構造からなる断面略コ字状の硬質部材の側壁の一部分を除きグレチャンの側壁は４５°の角度にカットした後折り曲げて、一方の側壁の中空部に他方の前記側壁の一部分が挿入するように側壁を重ね合わせた状態でガラス板に嵌め込み囲繞させ、該側壁の重なり部を超音波溶着することを特徴とするガラス板へのグレチャンの組み付け方法である。
【００３２】
更に、本発明は、上記の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、グレチャンの中空部を挟む側壁の外側の一部分のみを、対向するもう一方のグレチャンの中空部に挿入可能な形状にカットすることを特徴とする上記のグレチャンの組み付け方法である。
【００３３】
更に、本発明は、上記の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、グレチャンの中空部を挟む側壁の内側の一部分のみを、対向するもう一方のグレチャンの中空部に挿入可能な形状にカットすることを特徴とする上記のグレチャンの組み付け方法である。
【００３４】
更に、本発明は、上記の超音波溶着用グレチャンが、上記のグレチャンの組み付け方法で、全周縁部および端面に囲繞されてなるグレチャン付き複層ガラスである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のグレチャンの一例の長手方向に対して直角にカットした断面図である。
【００３６】
図１に示すように、本発明のグレチャン１は、断面略コ字状の硬質部材２と断面略Ｕ字状の軟質部材３からなり、断面略コ字状の硬質部材は底壁２Ａと側壁２Ｂとからなり、側壁２Ｂを中空部４を擁する二重構造としたものである。
【００３７】
図２は、図１に示した本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナ部に嵌め込むために、４５°の角度にカットした部位の斜視図である。
【００３８】
図２の(ａ)に示すように、グレチャン１の中空部４を挟む側壁２Ｂの外側の側壁２Ｃのみを、もう一方のグレチャンの中空部４に挿入可能な形状にカットしてもよく、または、図２の(ｂ)に示すように、グレチャンの中空部４を挟む側壁２Ｂの内側の側壁２Ｄのみを、もう一方のグレチャンの中空部４に挿入可能な形状にカットしてもよい。尚、挿入する側壁部分の形状は三角形に限らず、挿入可能な形状であればよく、三角形に限らず、半円状などであってもよい。
【００３９】
図２の（ａ）または（ｂ）に示すようにグレチャン１のコーナ部をカットすると、グレチャン１を用いたグレチャン付き板ガラスをサッシに嵌め込む際、コーナ部のグレチャン１の側壁２Ｂの厚みは増すことなく容易にサッシに組み付けられるので、グレチャン１に対して外側の側壁２Ｃまたは内側の側壁２Ｄ、即ち中空部４を挟む側壁２Ｃ、２Ｄ、どちらか一方の側壁の一部分を対向するもう一方のグレチャン１の中空部４に挿入可能な形状に残して、他の一方は４５度の角度にカットすることが好ましい。グレチャン１の中空部４を挟む両側の側壁２Ｃ、２Ｄともに、対向する中空部４に挿入可能とした部分を残して、対向するグレチャンの中空部４に挿入してもよいが、組み付け接合した場合、丈夫であるという長所はあるものの、重ね合わせた側壁が厚くなり、場合によってはグレチャン付きガラス板をサッシに組み付ける際に、コーナ部でグレチャン１の側壁２Ｂが厚くなり過ぎて、入り辛くなるという懸念がある。
【００４０】
本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、底壁２Ａの厚みは、ガラス板の端部保護のため、中空部４を擁する二重構造からなる側壁２Ｂにおける中空部４を挟む個々の側壁２Ｃ、２Ｄより厚いことが好ましい。しかしながら、底壁２Ａは、コーナ部処理の際に折り曲げ辛くなることより、二重構造からなる側壁２Ｂの中空部４を合わせたトータルの厚みより厚くする必要はない。
【００４１】
また、前記断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂの中空部４を擁する二重構造部分のグレチャン長手方向に対し直角に切断した際の切断面における長さは、硬質部材側壁２Ｂの長さの１／３以上であることが好ましい。１／３より短いと、前記硬質部材側壁２Ｂの挿入可能とした部分を、対向する中空部４に挿入した状態で超音波溶着した際の溶着部の面積が少なくなり、溶着強度が得られないとともに、コーナ部処理のためのグレチャンのカッティング作業がし辛くなる。
【００４２】
本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、中空部４を擁する二重構造からなる側壁２Ｂの厚みは、中空部４も合わせて、０．７ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であり、中空部４の間隙が０．０１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
中空部４を挟む個々の側壁２Ｃ、２Ｄどちらか一方の側壁を重ね合わせた状態で、重なり部の境界面をハンディ型超音波溶着機で超音波溶着するには、超音波溶着する側壁の厚みが厚すぎると、充分な強度に境界面を溶着することができない。よって、二重構造の中空部４を挟む超音波溶着する側の側壁の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましい。更に、好ましくは、０．５ｍｍ程度の厚みとすると、グレチャン１をガラス板コーナ部に組み付ける際に、超音波溶着する側壁を中空部４に挿入しやすく、且つ側壁重なり部の内部境界面をハンディ型超音波溶着機で溶着し易くなる。中空部４の隙間は超音波溶着する側壁を挿入する必要があることより、０．０１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。間隙が０．０１ｍｍより小さいと挿入不可能となり、０．５ｍｍより大きいと側壁２Ｂが強度不足となる懸念がある。
【００４４】
図３は、カットした前記本発明のグレチャンの一例をガラス板Ｇのコーナ部に嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【００４５】
図３の(ａ)がグレチャン１の中空部４を挟む側壁２Ｂの外側の側壁２Ｃのみを、もう一方のグレチャン１の中空部４に挿入可能な形状にカットした場合の組み付け工程を説明するための側面図であり、図３の(ｂ)がグレチャン１の中空部４を挟む側壁２Ｂの内側の側壁２Ｄのみを、もう一方のグレチャン１の中空部４に挿入可能な形状にカットした場合の組み付け工程を説明するための側面図である。
【００４６】
図３の(ａ)、(ｂ)に示すように、ガラス板Ｇへのグレチャン１のコーナ部の組み付けにおいて、中空部４を擁する二重構造からなる硬質部材２の側壁２Ｂの一部分を除き４５°の角度に切断して、一方の側壁２Ｂの中空部４に、対向するもう一方の側壁２Ｃ、２Ｄの一部分のみが挿入するように側壁２Ｃ、２Ｄを重ね合わせた状態にガラス板に嵌め込み、斜線で示す重なり部１１の内部境界面を超音波溶着する。
【００４７】
図４および図５は、底壁２Ａを残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【００４８】
図４がグレチャン１の中空部４を挟む側壁２Ｂの外側の側壁２Ｃの一部分のみを、対向するもう一方のグレチャン１の側壁２Ｂの中空部４に挿入可能な形状にカットした場合の組み付け工程を説明するための側面図である。図５がグレチャン１の中空部４を挟む側壁２Ｂの内側の側壁２Ｄの一部分のみを、対向するもう一方のグレチャン１の中空部４に挿入可能な形状にカットした場合の組み付け工程を説明するための側面図である。
【００４９】
図４に示すように、ガラス板Ｇのコーナ部へのグレチャン１の組み付けにおいて、硬質部材２の底壁２Ａを残し、中空部４を擁する二重構造からなるグレチャン１の側壁２Ｂの外側の側壁２Ｃの一部分のみを残して、４５度の角度に切断して、一方の側壁２Ｂの中空部４に、対向するもう一方の側壁２Ｃの一部分が挿入するように折り曲げて、側壁２Ｃを重ね合わせた状態でガラス板に嵌め込み、斜線で示す重なり部１１の内部境界面を超音波溶着する。
【００５０】
または、図５に示すように、ガラス板Ｇを挟み込むコーナ部のグレチャン１の組み付けにおいて、硬質部材２の底壁２Ａを残し、中空部４を擁する二重構造からなるグレチャン１の側壁２Ｂの内側の側壁２Ｄの一部分のみを残して、４５°の角度に切断して、一方の側壁２Ｂの中空部４に、対向するもう一方の側壁２Ｄが挿入するように折り曲げて、側壁２Ｄを重ね合わせた状態にガラス板Ｇに嵌め込み、斜線で示す重なり部１１の内部境界面を超音波溶着する。
【００５１】
尚、側壁２Ｃまたは２Ｄのいずれかの超音波溶着する側の側壁が厚過ぎると超音波溶着した重なり部１１の溶着強度が充分でなくなり、薄いと側壁２Ｃまたは２Ｄが柔らかくなり中空部４に挿入させ辛くなるので、超音波溶着する側の側壁２Ｃまたは２Ｄの厚みは、０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００５２】
図６は、カットした前記本発明のグレチャンの一例をガラス板Ｇのコーナ部に嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【００５３】
図７および図８は、底壁２Ａを残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【００５４】
コーナ部のグレチャン１の処理において、図３乃至図５に示すように対向するグレチャン１の両方に、対向するもう一方の側壁に挿入可能な形状とした側壁２Ｃまたは２Ｄを設けてもよく、グレチャンのコーナー部のカット作業を簡便とするために、図６乃至図８に示すように、対向するグレチャン１の片方に、対向するもう一方の側壁に挿入可能な形状とした側壁２Ｃまたは２Ｄを設けても構わない。
【００５５】
側壁に中空部４を擁さない従来のグレチャンＧＬ、ＧＬ’を用い、側壁２Ｂ全てを４５°の角度にカットした後に突き合わせ、接着剤にて切断面を接着する図１５に示す従来のグレチャンのガラス板コーナ部の組み付け方法に比較して、本発明では、図４、図５、図７または図８に示すように、３コーナは、グレチャン１の硬質部材２の底壁２Ａを残して４５°の角度にカットした後、一方の側壁２Ｂの中空部４にもう一方の超音波溶着する側の側壁２Ｃまたは２Ｄの一部分が挿入するように折り曲げて、ガラス板の端部を取り囲むようにしてグレチャン１を組み付け、図３または図６に示すように、残る１コーナは、一方のグレチャン１の側壁２Ｂの中空部４に、もう一方の超音波溶着する側の側壁２Ｃまたは２Ｄの一部分を挿入させた状態に突き合わせて、ガラス板Ｇの全周縁部面および端部を囲繞する様にグレチャン１を組み付け、超音波溶着する側壁の重なり部１１の境界面をハンディ型超音波溶着機を用い瞬時に溶着することで、グレチャン付きガラス板を短時間で簡便に作製できるようになった。
【００５６】
振動エネルギーによる境界面の摩擦により境界面を溶かして、グレチャン１の重なり部１１を溶着させて接合する超音波溶着機は、超音波発振器、超音波振動子、加圧機構、制御システム、ホーン、受治具等から構成される。
【００５７】
超音波用着機の種類には、大きく２つに分けて、溶着する対象に作業者が手で押し当てられるように、振動エネルギーを与えるホーン部を手持ち可能とした小出力のハンディ型超音波溶着機、ホーン部が受治具に固定されエアープレスにて受治具の所定の場所の溶着対象に加圧しつつ振動エネルギーを与える大出力のエアープレス型超音波溶着機がある。
【００５８】
本発明の目的である、短時間で充分な接合強度を得ることおよび板ガラスへグレチャンを装着する作業の簡便さにおいて、本発明による超音波溶着生に優れたグレチャン１をガラス板Ｇに組み付ける際に、現場での作業が可能なハンディ型超音波溶着機を用いることが好ましい。エアープレス型はガラス板Ｇにグレチャン１を組み付ける際に、エアープレス受治具の所定の場所に設置しなければならない。尚、市販されているハンデイ型超音波溶着機の最大出力は２００Ｗ程度、エアープレス型超音波溶着機の最大出力は１８００Ｗ程度である。
【００５９】
図１で示した以外の本発明の断面略コ字状の硬質部材に側壁を中空を擁する二重構造とした超音波溶着用グレチャンついて説明する。
【００６０】
図９および図１０は、本発明のグレチャンの一例を長手方向に対し直角にカットした断面図である。
【００６１】
本発明のグレチャンは二重構造の側壁２Ｂの中空部４を挟んだ超音波溶着する側壁部２Ｃまたは２Ｄがコーナ部で重なるような構造であればよく、図１に示したように、本発明のグレチャンＧＬの断面略コ字状の硬質部材２の２つの側壁２Ｂの両方に中空部４を擁した二重構造であってもよいが、接合を片側のみとする場合は、図９に示すように、グレチャン１’の断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂの片方のみ中空部４を擁した二重構造であっても構わない。
【００６２】
本発明の超音波溶着用グレチャンの製造方法は、断面略コ字状硬質部材２と断面略Ｕ字状軟質部材３を同時押し出し成型する方法が簡便であり好ましく、その際、断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂを中空部４を擁する二重構造とした状態に押し出し成型することが簡単であり好ましい。
【００６３】
また、本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、矩形のガラス板に組み付ける際に、コーナ部となる部分のみ硬質部材２の側壁２Ｂに中空部４を設け、他の部位は従来のように中空部４がない構造としてもよいが、同時押し出し成型で製造する場合、長手方向に連続的に中空部４を設ける方が製造が簡便である。
【００６４】
一方、本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、断面略コ字状の硬質部材２底壁２Ａにおいて、長手方向に適当な間隔で水抜孔を設けると、万一、グレチャン１の開口部内に雨水等が侵入した時は、溜まった雨水等を抜くことができ、水抜き穴を設けることが好ましい。
【００６５】
また、図１、図９に示すように、本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、断面略Ｕ字状の軟質部材３の凸状部３１を該断面略コ字状硬質部２の凹状部２１で包み込むように挟着状に嵌合した状態で、且つ軟質部材３に舌片状部３２、３３を設けた状態に押し出し成型することが好ましい。
【００６６】
断面略Ｕ字状の軟質部材３の凸状部３１を該断面略コ字状硬質部２の凹状部２１で包み込むように挟着状に嵌合させた状態に同時押し出し成型することによって、軟質部材３と硬質部材２の一体化をより確実としグレチャン自体の強度を増す。断面略Ｕ字状の軟質部材３と断面略コ字状の硬質部材２との一体的な接合面においては、断面略Ｕ字状の軟質部材３側の接合部に凸状部３１を設け、断面略コ字状の硬質部材２の接合部に凹状部２１を設け、凸状部３１を凹状部２１で包み込むように挟着状に勘合して一体化する、あるいは、断面略Ｕ字状の軟質部材３側の接合部に凹状部を設け、該断面略コ字状の硬質部材側の接合面に凸状部を設け、該凸状部を該凹状部で包み込むように挟着状に嵌合して接合しー体化することが好ましい。
【００６７】
該接合部において、該断面略Ｕ字状の軟質部材３の凸状部３１を該断面略コ字状の硬質部材２の凹状部２１で包み込み挟着状に嵌合せしめて一体化することにより、当該接合部における曲げまたは引張り強度ならびにこれらの繰り返し強度を向上させる。
【００６８】
続いて、図１１は、図１に示した本発明のグレチャンの一例を複層ガラスの周囲に装着したグレチャン付き複層ガラスの主要部の断面図である。
【００６９】
断面略コ字状の硬質部材２の開口部近傍に設けた軟質部材３に、複層ガラスを構成する２枚のガラスＧ、Ｇ’との密着性を高めるための舌片状部３２、３３を設け、且つ複層ガラスに組み付けた際に、舌片状部３２、３３の位置が硬質部材２の内壁とガラス板Ｇ、Ｇ’の間となるようにして押し出し成型することで、図１１に示すように、軟質部である断面略Ｕ字状の軟質部材３の舌片状部３２、３３が、あたかも吸着パットのように複層ガラスに密着しシール性を高め、複層ガラス端部が濡れることを防ぐ。
【００７０】
単板、合せガラスまたは複層ガラスなどのガラス板の周縁部および端面を囲繞する断面コ字状の硬質部材２については、例えば、複層ガラスの周縁部面および端面を衝撃などの外力から保護する硬さと、前記ガラスの周縁部面および端面を挟持する弾力性とを少なくとも併せ持つような機能と強度である硬質の材質、厚み、寸法、形状等からなることが好ましい。
【００７１】
本発明の超音波溶着用グレチャンの材料は、超音波溶着可能な材質であり、ガラス板、例えば、複層ガラスに変形して装着しやすい弾力性および硬さであることが好ましい。グレチャンの材料として、変形可能な各種の熱可塑性樹脂および硬質ゴムなどが考えられるが、押し出し成型可能なこと、超音波溶着可能なことおよび耐候性が良いことより塩ビを用いることが好ましい。硬質部材２の材料が可塑剤を含まない硬質塩ビであると硬すぎて変形しないので、ガラス板、例えば複層ガラスの周縁部にはめ込んで組み付けられる程度の硬さとなるように可塑剤を添加することが望ましく、可塑剤を添加しすぎると柔らかくなりすぎて、グレチャンの強度が無くなり、ガラス板端部を破損なきよう保護するというグレチャンの役割が損なわれるので、適量添加する必要がある。
【００７２】
断面コ字状の当該硬質部材２の開口側両先端に設けた断面略Ｕ字状の軟質部材３については、ガラス板Ｇ、Ｇ’表面とのシール性はもちろん、サッシ枠Ｓに当該グレチャン付き各種ガラス、例えば、グレチャン付き複層ガラスを組み付ける際に、該サッシ枠の開口縁鍔にシール性ならびに係止性を少なくとも併せ持つような機能と強度である軟質の材質、厚み、寸法、および形状からなることが好ましい。
【００７３】
硬質部材２の開口部先端に接合し一体的に設けられる軟質部材３は舌片状部３２、３３を有し、舌片状部３２、３３が、複層ガラスのガラスＧ、Ｇ’に押しつけられ変形して、ガラスＧ、Ｇ’に密着し、前記硬質部材２の開口部を押し広げた状態の復元力により、複層ガラスを挟持しようとする力が働くので複層ガラスとの密着性に優れる。
【００７４】
軟質部材３は、ガラス面に押しつけられたとき、容易に変形して密着可能な程に柔軟な材料である必要があり、各種ゴム等も考えられるが、可塑剤を加えて柔軟性を持たせた軟質塩ビを用いると、例えば硬質部材２も塩ビとした際に、軟質部材３と硬質部材２との共押し出し成型が可能となるのでグレチャン１の生産性が上がる。グレチャンＧＬ'に用いる材料は複層ガラスに嵌め込みやすいように変形可能な材料であって、軟質部材３は硬質部材２より少なくとも柔らかいことが好ましく、本出願人は、特開２０００−２６５７４９号公報において、断面略コ字状の硬質部材２と断面略Ｕ字状の軟質部材３の好ましい材料として塩ビを挙げられることを開示した。
【００７５】
続いて、図１２は、図１１に示したグレチャン付き複層ガラスをサッシ枠に嵌め込んだ際の主要部の断面図である。
【００７６】
図１２に示すように、断面が略Ｈ字状のサッシ枠Ｓ内にセッティングブロック５と高さ調整用のライナー６を設けて、グレチャン付き複層ガラスを嵌合させた。セッティングブロック５やライナー６は連続的に設けるものではなく、下辺の両端に少なくとも２個以上設ければよい。サッシ枠Ｓの上端は軟質部材３の側壁の外側を保持している。
【００７７】
断面略Ｕ字状の軟質部材３が、ガラス板に圧着し密閉するためのＵ字状の両先端にシール用の舌片状部３２、３３とを擁することとし、サッシに嵌め込むためのＵ字状の中央背域にサッシ開口縁鍔に対する係止用の突片状部３４および溝状部３５とを擁することとしたことにより、当該舌片状部３２、３３によって前記ガラス板への嵌合力を適宜発現してシール性をもたせると同時に保持性を併せてもたせることが可能となる。断面略コ字状の前述の硬質部材２と、断面略Ｕ字状の軟質部材３が前記機能を発現および発揮し、強度を有するためには、該断面略Ｕ字状の軟質部材３を前記断面略コ字状部の硬質部材２より少なくとも柔らかくし、断面略コ字状の軟質部材２と断面略Ｕ字状の軟質部材３を同時押出成型によりー体化することが好ましい。
【００７８】
また、図１２に示すように、例えば、グレチャン付き複層ガラスをサッシに組み付ける際において、突片状部３４および溝状部３５によってサッシ開口縁鍔に整合してシール性をもたせると同時に係止性をもたせること、ならびに該サッシ開口縁鍔に整合させ係止することの反作用により舌片状部３２、３３をガラス板表面へ押圧させる力が働いて前記シール性と保持性を適宜増大させ、サッシＳに取り付けた際に外れることなく頑丈となる。
【００７９】
また、本発明の超音波溶着用グレチャンを、複層ガラスの周縁部面および端面を囲繞するよう、該複層ガラスの全周辺あるいは部分周辺に備えたことにより、グレチャンのサッシＳへの組み付け作業が容易となり、施工現場での複雑な作業がなくなるばかりでなく、グレチャン付き複層ガラスとしたことで、移動、運搬、保管、およびサッシ枠Ｓへの組み付け作業にガラス板端部が保護され損傷させることが少なくなり取り扱い安全となる。
【００８０】
また、本発明の超音波溶着用グレチャンを装着する前記複層ガラスを含むガラス板には、強化ガラスまたは強度アップガラス、曲げガラス、各種機能性膜付きガラス、着色ガラスなどを使用しても構わない。
【００８１】
なお、本発明の超音波溶着用グレチャンは住宅のサッシ窓用の単板ガラス、合わせガラス、複層ガラスに使用でき、用いるガラスの材質は無機質でも有機質でもそれらの組み合わせたものあっても構わない。
【００８２】
本発明の超音波溶着用グレチャンにおいて、断面略コ字状の硬質部材２と断面略Ｕ字状の軟質部材３で少なくとも成り、両者の柔らかさに差をもたせて、当該断面略コ字状部の硬質部材２と断面略Ｕ字状の軟質部材３の接合部において凸状部を凹状部で包み込むように挟着状に嵌合することが好ましく、該接合部は曲げならびに引張の強度が格段に優れたものとなり、長寿命、耐久性に優れ、当該ガラス、特に複層ガラスに組み付けた際、簡便で効率的に作業をすることができ、その保持力を充分なものとすることができる。
【００８３】
以上、各種の実施例により本発明を説明したが、本発明は係る実施例に限定されるものではない。
【００８４】
【実施例】
実施例
図１に示す断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂを中空部４を擁する二重構造とし、硬質部材２および軟質部材３共に可塑剤を添加して、柔軟性および弾力性を持たせた塩ビからなる本発明のグレチャン１を用意した。二重構造の側壁２Ｂの厚みは、中空部を挟んでグレチャン１に対して外側２Ｃ、内側２Ｄともに各々０．５ｍｍで、間隙０．５ｍｍの中空部４も合わせた側壁２Ｂ、トータルの厚みで１．５ｍｍである。
【００８５】
次いで、一対の呼び厚さ３ミリ、実寸２．９ｍｍ、サイズ５００ｍｍ×８００ｍｍのフロートガラスＦＬ３、Ｇ、Ｇ’を離間させた周縁部にアルミスペーサー７を挟み込んで、周縁部をシール材８１、８２でシールしてなる複層ガラスを用意した。
【００８６】
次いで、図４に示すように、複層ガラスの４つのコーナのうち、３つのコーナにおいては、断面略コ字状の硬質部材２の底壁２Ａと側壁２Ｂに中空部４を擁するグレチャン１の二重構造の外側の側壁２Ｃの一部分のみを除き、４５°の角度にカットし加工した後、前記複層ガラスの周縁部に加工したグレチャン１をはめ込み、加工部を折り曲げて一方の側壁２Ｂの中空部４に、挿入可能な形状にカットした対向する二重構造の外側の側壁２Ｃを挿入させて重ね合わせつつ、更に、複層ガラスの周縁部にはめ込んだ。次いで、最後のコーナにおいては、図３の（ａ）に示すように、グレチャン１を一方の側壁２Ｂの中空部４に、挿入可能な形状にカットした対向する二重構造の外側の側壁２Ｃを挿入させて重ね合わせ、複層ガラスの全周縁部面および端面をグレチャン１により囲繞させた。
【００８７】
断面略コの字状の硬質部材２の中空部４を擁する側壁２Ｂの外側の側壁２Ｃの該重ね合わせ部１１をハンディ型超音波溶着機（商品名、超音波ウェルダー、型番、Ｓｏｎｏｐｅｔ２５０Ｂ、精電舎電子工業（株）製）を用い、出力、２００Ｗで重なり部１１に約５秒間押し当てて超音波エネルギーを与えて境界面を摩擦熱で溶かし、超音波溶着した。溶着部である重なり部１１は５ｍｍ角であり、その境界面は確実に溶着されており、強度も充分であった。
【００８８】
この様にして得られた図１１に示すグレチャン付き複層ガラスを、図１２に示すように、サッシＳにはめ込んでみたところ、前記重なり部の厚みが１．５ｍｍであるため、容易にアルミサッシＳに嵌め込むことができた。
比較例
図１４に示す断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂに中空部を擁しない硬質部材２からなり、硬質部材２および軟質部材３ともに可塑剤を添加して柔軟性および弾力性を持たせた塩ビからなる従来のグレチャンＧＬ’を用意した。側壁２Ｂの厚みは１ｍｍである。
【００８９】
次いで、実施例と同じように一対の呼び厚さ３ミリ、実寸２．９ｍｍ、サイズ５００ｍｍ×８００ｍｍのフロートガラスＦＬ３、Ｇ、Ｇ’を離間させた周縁部にアルミスペーサー７を挟み込んで、周縁部をシール材８１、８２でシールしてなる複層ガラスを用意した。
【００９０】
複層ガラスの４つのコーナ部のうち、３つのコーナ部においては、断面略コ字状の硬質部材２の底壁と重ね合わさる形状に、即ち、三角形の突起状部分を残した側壁２Ｂを除き、４５°の角度にカットした後、前記複層ガラスの周縁部に加工したグレチャンＧＬ’をはめ込み、加工部を折り曲げて、硬質部材２の側壁２Ｂが重なるように複層ガラスの周縁部にはめ込んだ。次いで、最後のコーナにおいては、前述のように三角形の突起状部分を残した断面略コ字状の硬質部材２の側壁２Ｂを除き、４５°の角度にカットし突き合わせた。その際、断面略コの字状の硬質部材２の側壁２Ｂは実施例と同じように５ｍｍ角に重ね合わさるようにした。
【００９１】
該重なり部を超音波溶着機（商品名、超音波ウェルダー、型番、Ｓｏｎｏｐｅｔ２５０Ｂ、精電舎電子工業（株）製）を用い、超音波溶着機のホーン部を出力、２００Ｗで約５秒間、重なり部に押し当てて、超音波エネルギーを与えた。
【００９２】
重なり部の境界面は、溶着が不十分であり、手で剥がすと剥がすことが可能であった。このことは、実施例では超音波溶着機のホーン部より境界面までの距離が０．５ｍｍであるのに対し、比較例では１．０ｍｍであったので、超音波の持つ振動エネルギーが１．０ｍｍ厚みのある硬質部材の側壁２Ｂに吸収されてしまい界面で減少し、界面における摩擦熱による溶着が不十分となった結果である。
【００９３】
また、この様にして得られたグレチャン付き複層ガラスをサッシにはめ込んでみたところ、前記重なり部の厚みが２．０ｍｍであるため、コーナ部がサッシ溝に入りにくく容易に嵌め込むことができなかった。
【００９４】
【発明の効果】
本発明のグレチャンおよびその組み付け方法によって、従来の、ガラス板のコーナ部にグレチャンを組み付ける際に接着剤を用いていた手間がかかっていたコーナ部組み付け作業を、超音波溶着機を用いることで、短時間で簡便に済ますことができ作業性がアップし、しかもコーナ部において充分な接合強度が得られる。
【００９５】
本発明は、作業効率を上げ、例えば、複層ガラスをグレチャンを用いサッシにはめ込んでなる複層ガラス窓の低価格化に貢献するものである。また、本発明のグレチャンを、ガラス板に本発明のグレチャンの組み付け方法で組み付けると、コーナ部の接合強度が極めて高くなり、ガラス板の周縁部面および端面をグレチャンが充分保護できるとともに、サッシへ嵌め込んだ際に高水密性を発現し、しかも長期にわたり、これら性能を維持するグレチャンを提供することが可能となった。保管、運搬、移動および組み付けなどの取扱中におけるガラス板コーナ部のグレチャンの破損、あるいは経時劣化によるグレチャンコーナ部の破損やシール性の低下などの防止になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグレチャンの一例を長手方向に対し直角にカットした断面図である。
【図２】図１に示した本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナ部に嵌め込むために、４５°の角度にカットした部位の斜視図である。
【図３】本発明のグレチャンの一例をガラス板Ｇのコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図４】底壁を残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図５】底壁を残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図６】本発明のグレチャンの一例をガラス板Ｇのコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図７】底壁を残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図８】底壁を残しカットした本発明のグレチャンの一例をガラス板のコーナに嵌め込んで組み付ける工程を説明するための側面図である。
【図９】本発明のグレチャンの一例を長手方向に対し直角にカットした断面図である。
【図１１】図１に示した本発明のグレチャンの一例を複層ガラスの周囲に装着したグレチャン付き複層ガラスの主要部の断面図である。
【図１２】図１１に示したグレチャン付き複層ガラスをサッシ枠に嵌め込んだ際の主要部の断面図である。
【図１３】一般的に使用されるグレチャンの説明図である。
【図１４】複層ガラスに組み付けた特開平９−３２８９６９号に記載のグレチャンの主要部の断面図である。
【図１５】板ガラスコーナ部を囲繞するためのグレチャンの組み付け方法を説明するための斜視図である。

Claims (9)

1. 矩形ガラス板の周縁部面および端面を囲繞しコーナ部において４５°の角度に切断した後に対向するコーナ部を突き合わせるグレチャンであって、断面略コ字状の硬質部材の開口部近傍で内接するガラス板との当接部分に軟質部材が一体的に設けられ、断面略コ字状の硬質部材の側壁を中空部を擁する二重構造とし、中空部を擁する側壁の一部分を対向するコーナ部の側壁の中空部に挿入可能な形状に残して側壁を４５°の角度にカットし、残した側壁部分が対向するコーナ部の側壁の中空部に挿入されてなる重なり部を超音波溶着することを特徴とする超音波溶着用グレチャン。
2. 前記断面略コ字状の硬質部材の底壁の厚みが二重構造からなる側壁の中空部を合わせたトータルの厚みより薄く、中空部を挟む個々の側壁の厚みより厚いことを特徴とする請求項１に記載の超音波溶着用グレチャン。
3. 前記断面略コ字状の硬質部材の側壁の中空部を擁する二重構造部分のグレチャン長手方向に対し直角に切断した際の切断面における長さが、該硬質部材の該切断面における側壁の長さの１／３以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波溶着用グレチャン。
4. 二重構造からなる側壁の中空部を合わせたトータルの厚みが０．７ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であり、中空部の間隙が０．０１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャン。
5. 断面略コ字状の硬質部材と断面略Ｕ字状の軟質部材を同時押し出し成型し、且つ押し出し成型時に断面略コ字状の硬質部材の側壁を中空部を擁する二重構造とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャンの製造方法。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、断面略コの字状の硬質部材からなるグレチャンの底壁を切断し、前記中空部を擁する二重構造からなる断面略コ字状の硬質部材の側壁の一部分を除きグレチャンの側壁は４５°の角度に切断した後突き合わせて、またはグレチャンの底壁は切断しないで、前記中空部を擁する二重構造からなる断面略コ字状の硬質部材の側壁の一部分を除きグレチャンの側壁は４５°の角度にカットした後折り曲げて、一方の側壁の中空部に他方の前記側壁の一部分が挿入するように側壁を重ね合わせた状態でガラス板に嵌め込み囲繞させ、該側壁の重なり部を超音波溶着することを特徴とするガラス板へのグレチャンの組み付け方法。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、グレチャンの中空部を挟む側壁の外側の一部分のみを、対向するもう一方のグレチャンの中空部に挿入可能な形状にカットすることを特徴とする請求項６に記載のグレチャンの組み付け方法。
8. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャンを矩形のガラス板の全周縁部及び端面に囲繞させて組み付ける際に、コーナ部において、グレチャンの中空部を挟む側壁の内側の一部分のみを、対向するもう一方のグレチャンの中空部に挿入可能な形状にカットすることを特徴とする請求項６に記載のグレチャンの組み付け方法。
9. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波溶着用グレチャンが、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のグレチャンの組み付け方法で、全周縁部および端面に囲繞されてなるグレチャン付き複層ガラス。

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