JP4167953B2 - 接続ユニット内蔵建具と接続ユニット及び接続金具 - Google Patents

Description

本発明は、建物の開口部及び収納部に使用する建具を構成する枠部材同士の接続方式に関する。

建材の代表的製品にサッシ（枠材）がある。アルミニウムを主要材料として、ダイスから押し出した成形材を組合せて枠を形成し、枠内にガラス板を嵌めたり防虫網等のスクリーンを張り引戸や回転窓として使用する。枠の形成には上・下と左・右の枠に適した成形材を使用して組立てる。この枠部材同士の接続にタッピングホールによる接続方式を使用する。この方式はアルミニウム形材の断面にめねじの役割を有するタッピングホールを設け、接続面に補強材を介して枠部材同士を長ねじで直に接続する。

タッピングホール方式で接続するアルミニウムサッシにも問題がある。同形材はアルミニウムインゴットを加熱してダイスから押出成形するので、長さ方向に同じ断面形状が連続してできることになる。従って、ダイスにタッピングホール形状を加えて押出すと、長さ方向に連続したタッピングホール形状ができるが、形材の接続に有効に使用される長さは僅かなため材料に無駄が発生する。

図１（Ａ，Ｂ）は、従来方式で接続したアルミニウムサッシの断面図である。引戸１の枠部材同士をねじ接続するには、タッピングホール３を備えた枠部材２と接続する枠部材５にもねじ４の締め孔付き補強板６と通り孔７も必要になる。また、ねじの固定後の通り孔の目隠しにキャップ８も必要になる。然し、多数のキャップが接続個所毎に付着した外観、同キャップが使用中に外れて通り孔が見える状態が生ずると建具の美観を著しく損なう。また、多数のねじ孔は建具をデザインする上でもマイナス要件になる。

上下の横板と、縦面及び斜面からなる縦板とからなり、断面がほぼ「コ」の字形状とされたことにより弾力性を有する接続金具において、前記上下の横板の一方に、前記横板の幅方向に伸びる、内向きの窪みを設け、前記窪みの底にねじ孔を設け、前記窪みの長さ方向両端に隣接して外方へ突出する突起部を設け、前記縦板の縦面には、コの字の開放面と反対側に延びる突出部を設け、前記縦板の斜面には、ねじ孔を設けたことを特徴とする接続金具である。
本発明はまた、この接続金具に保護材と裹板及び固着具を加えたことを特徴とする、枠部材同士の接続部分に使用する接続ユニット、及び、この接続ユニットを枠部材同士の接続部分に使用した接続ユニット内蔵建具である。

本発明の接続ユニットを建具の枠部材同士の接続部分に使用して下記の効果を得た。枠部材と接続ユニットの間に嵌合個所を多用して位置決めを容易にし、一個所の接続ユニットを一本のねじで固定する構造としたので、組立てが簡単で短時間で済むようになった。また、斜めに締め込むねじと嵌合箇所との相乗効果で、枠部材同士を強く引き付け合い固定後に緩むことがなくなった。

接続ユニットの使用は枠部材側にねじ孔をなくし、アルミニウム形材のタッピングホール形状も不要にした。加工も切断以外は長手方向表面の孔開け程度に止まり、材料と加工のコストダウンに寄与して新規設備も不要にした。アルミニウム部分にねじ孔をなくしたので、ねじ山の潰れの心配も解消した。外から見えないように接続ユニットを枠部材に内臓するので、開口部のまとまりもよくなり、取付孔が点在する等のデザイン上の制約が解消され建具の美観向上に貢献した。

本発明は、アルミニウム形材を枠部材として使用する建具に於いて、枠部材同士を多数のねじで接続する従来方式に代え、枠部材の接続部分双方に接続ユニットの部材を配し、接続ユニットの部材を接続すると、枠部材同士を間接的に接続できる新方式に転換することを目的とした。新方式は建具を構成する枠部材同士の接続面に求められる接続強度を、枠部材でなく接続ユニットで負担することができる構造である。

一組の接続ユニットは各一個の接続金具と裹板と保護材及び固着具からなり、枠部材同士の接続個所毎に一組の接続ユニットを使用する。桟役の枠部材に接続金具を使用し、縦框役の枠部材に裹板を使用し、枠部材と裹板の間には保護材を使用する。所定の枠部材に装着した接続金具と裹板を固着具で接続する。

接続金具はコの字形状に加工された部材で上・下の横板は弾力性を有する。横板の一つに設けた固定具を回転すると上・下の横板間隔が拡がる。縦板は縦面と斜面からなり、縦面に裹板との位置決め用の外向きの突起と外向きの突出部、斜面に固定具用のねじ孔を設ける。接続金具は枠部材の入り口側に縦板が位置するよう挿入し、枠部材の孔と接続金具の複数の突起を嵌合して位置を決め、横板間隔を拡げて接続金具を枠部材に固定する。固着具は突起の間に置かれるので締付力の配分がよく嵌合の助けとで緩みと位置ずれが起きない。

合成樹脂で成形した保護材は、外面を枠部材の内面形状に合わせ、内面には裹板を格納する空洞を備える。保護材は縦框役の枠部材の端部内面に圧入固定し、縁で端面を保護する。保護材に収まる裹板は接続金具と対応する面に斜孔と位置決め用の突起と突出部との接触面を備える。接続金具付き桟役の枠部材と保護材付き縦框役の枠部材を組合せ、裹板を挿入して突起と枠部材の孔を嵌合して、接続金具の突出部と接触させて位置を決める。

裹板の斜孔から接続金具に固着具を通すと枠部材同士の接続が完了する。縦框役の枠部材に対して斜孔の角度αを３０〜６０度の範囲から選択する。本角度で固着具を使用すると、嵌合面と突出部と受座の接触面に強い締付力が働き、裹板と接続金具を強力に接続する。一組の接続ユニットはねじ一本の固定具で接続ができるので、枠部材外面に必要な開口は裹板と固着具の挿入だけになり、見栄えのよい外観が選択できる。

本例では、接続ユニットの吊車ケースまたはガイドケースが裹板に相当し、ねじが固着具に相当し、舌状板が外向きの突出部に相当する部材として説明する。図２は、引戸１１の正面図で、アクリル板１２を枠１３の内側に嵌め込み、円で囲む隅部分に接続ユニットを格納する。図３はｂ−ｂ線に図４はｃ−ｃ線に沿う断面図で、何れも上・下の桟役の枠部材１４，１５と左・右の縦框役の枠部材１７とアクリル板及びアクリル板と枠部材の間の目地に相当する成形材２０の断面図である。図５は下の桟役の枠部材のｄ−ｄ線に沿う枠部材の断面図である。

図６は、図２の引戸１１を厚みの方向に切断した断面図である。上・下の桟役の枠部材１４，１５と左・右の縦框役の枠部材１７は直に接続するのではなく、接続ユニットを構成する接続金具２１，２１Ａと保護材４１に格納した吊車ケース４５またはガイドケース５５をねじ６１で固定接続することで間接的に接続する。従って、枠部材に接続強度に関連するねじ孔の加工や補強個所がなく、接続ユニットが接続強度を受け持つ。

接続ユニットの形状は、上の桟役の枠部材１４と縦框役の枠部材１７及び下の桟役の枠部材１５と縦框役の枠部材で基本構成に変わりないが、接続金具２１が吊車ケース４５に対して接続金具２１Ａとガイドケース５５は高さと形状が異なる。上側の吊車ケースの内空間に仮想線で示す吊車を、右側から中央の案内軌条５０に沿い挿入し、引戸１１を吊戸として使用する。吊車に代え、下側のガイドケースの内空間に仮想線で示す戸車を挿入すると戸車式引戸として使用できる。接続金具と吊車ケースまたはガイドケースをねじ６１で接続する際、保護材４１の開口部と枠部材１７の切り込み１９が利用できる。

図７（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、上の桟役の枠部材１４に挿入する接続金具２１の表面図と断面図と裏面図である。コの字形状として上・下の横板２２，２４に弾力性を付与した。上側の横板にねじの受座２３、下の横板にねじ孔２６付き窪み２５と枠部材の孔１６と嵌合する外向きの突起２７を窪みを挟んで設ける。縦板の縦面２８に吊車ケース４５と接触する舌状板２９と斜面３０にねじ孔３１を備える。本金具は接続強度を保持するため鋼板製でメッキ仕上げされている。

図８（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、下の桟役の枠部材１５に挿入する接続金具２１Ａの表面図と断面図と裏面図である。接続金具２１とは逆向きに使用すること上・下の横板間隔を狭まくした形状であること以外は略同じで、符号を２１Ａ〜３１Ａとして詳細説明は省略した。図７（Ｂ）の横板２２と図８（Ｂ）の横板２２Ａの各自由端側の点線部分は枠部材に取付後の状態で、取付前は実線のように僅かに内向きの状態にある。

図９（Ａ，Ｂ）と図１０（Ａ，Ｂ）は、上・下の桟役の枠部材１４，１５の内部に接続金具２１，２１Ａを固定する前・後の斜視図である。接続金具のねじ孔２６，２６Ａに通すねじ３５，３５Ａの長さは、ねじの先端３６，３６Ａが対向する横板２２，２２Ａから僅か離れ、ねじの頭３７，３７Ａが窪み２５，２５Ａに隠れる程度である。枠部材内部に挿入して孔１６と横板２４，２４Ａの突起２７，２７Ａを嵌合した後、別の孔１６からドライバー３８等でねじを締めて上・下の横板間隔が拡げ枠部材に固定する。締付力は上・下の横板にバランスよく配分され、ねじを戻すと間隔は弾力で狭まる。また、窪みの形状もねじを締め込む程、強い弾力を突起に付与して嵌合効果を高める。

図１１（Ａ，Ｂ）は、縦框役の枠部材１７端部に保護材４１を圧入する前・後の斜視図である。枠部材の上・下の端部には吊車ケース４５またはガイドケース５５の突起４７，５７と嵌合する孔１８と吊車を挿入する切り込み１９を備える。保護材は枠部材端部を縁４２で保護する他、周囲三面を開口した空間４３に吊車ケースまたはガイドケースを受け入れ、上・下と左・右方向の位置の仮決めをする。保護材付き縦框役の枠部材と桟役の枠部材１４，１５を組合せて、前記孔に接続金具２１，２１Ａの舌状板２９，２９Ａを通すと両枠部材が仮止めされた状態になる。

図１２（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、吊車ケース４５の断面図と正面図及び保護材４１付き縦框役の枠部材１７上端に挿入した吊車ケース周囲の斜視図である。断面図の吊車ケースの左端面４６に、縦框役の枠部材の孔１８との嵌合用座４７、前記孔から出る接続金具２１の舌状板２９と接触する斜面付き受座４８、座を貫通するα＝６０度の斜孔４９を備える。右端側にはねじ６１の挿入と締め込みと車輪（吊車）格納と位置決め用の案内軌条５０付き空洞５１を備える。ねじの締付力は一箇所の嵌合と一箇所の斜面接触に規制されて、接続金具と吊車ケースを引き付け合い強く締め付けるので緩まない。

図１３（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、ガイドケース５５の断面図と正面図及び保護材４１付き縦框役の枠部材１７下端に挿入したガイドケース周囲の斜視図である。断面図のガイドケースの左端面５６には、縦框役の枠部材の孔１８との嵌合用座５７、前記孔から突出する接続金具２１Ａの舌状板２９Ａと接触する受座５８、座を貫通するα＝５０度の斜孔５９を備える。同ケースの右端側はねじ６１の挿入と開閉の左右触れを抑制するガイドピンが納まる空洞６０を備える。接続金具とガイドケースの固定関係は吊車ケースと同じである。

図１４は、目地用の成形材２０（図３，４参照）を付けた桟役の枠部材１４，１５と縦框役の枠部材１７及びアクリル板１２を組合せ、接続箇所に吊車ケース４５とガイドケース５５を挿入する前の引戸１１の正面図である。組立は平面台にアクリル板と目地用の成形材付き枠部材を置き、アクリル板の下にスペーサーを入れて撓みを防止し、縦框役の枠部材の開口を利用して、吊車ケースを上側にガイドケースを下側に挿入してねじ６１で固定する。

本発明の接続方式は、光沢・軽量・展延に優れたアルミニウムの長所が、強度の面で劣るためデザインに反映し難い制約を解消する。接続方式は接続部分の外側から認識できないので、外観の仕上がり向上に役立つ。従って、アルミニウム成形材を使用し外観の仕上がりを重視する建築分野では、直線方向に動く引戸や旋回を伴う扉や壁体に使用できる。特に、未使用時は分解して使用時に組立てる用途に好適である。また、押出成形が容易な銅や合成樹脂等から造られた成形材の接続にも利用できる。

（Ａ，Ｂ）は従来方式で接続したアルミニウムサッシの正面と側面の断面図である。 実施例に示す引戸の正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う枠部材の断面の拡大図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う枠部材の断面の拡大図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿う枠部材の断面の拡大図である。 図２の引戸を厚みの方向に切断した断面の拡大図である。 （Ａ，Ｂ，Ｃ）は、上の桟役の枠部材に挿入する接続金具の表面図と断面図と裏面図である。 （Ａ，Ｂ，Ｃ）は、下の桟役の枠部材に挿入する接続金具の表面図と断面図と裏面図である。 （Ａ，Ｂ）は、上の桟役の枠部材の内部に接続金具を固定する前・後の斜視図である。 （Ａ，Ｂ）は、下の桟役の枠部材の内部に接続金具を固定する前・後の斜視図である。 （Ａ，Ｂ）は、縦框役の枠部材の端部に保護材を圧入する前・後の斜視図である。 （Ａ，Ｂ，Ｃ）は、吊車ケースの断面図と正面図及び保護材付き縦框役の枠部材の上端部に挿入する吊車ケース周囲の斜視図である。 （Ａ，Ｂ，Ｃ）は、ガイドケースの断面図と正面図及び保護材付き縦框役の枠部材の下端部に挿入するガイドケース周囲の斜視図である。 上・下の桟役の枠部材と左・右の縦框役の枠部材を組合せ、吊車ケースとガイドケースを挿入する前の引戸の正面図である。

符号の説明

１１ 引戸
１２ アクリル板
１３ 枠
１４，１５ 桟役の枠部材
１６，１８ 孔
１７ 縦框役の枠部材
２１，２１Ａ 接続金具
２２，２２Ａ，２４，２４Ａ 横板
２６，２６Ａ，３１，３１Ａ ねじ孔
２７，２７Ａ，４７，５７ 嵌合用座
２９，２９Ａ 舌状板
３５，３５Ａ，６１ ねじ
４１ 保護材
４５ 吊車ケース
４８，５８ 受座
４９，５９ 斜孔
５５ ガイドケース

Claims (7)

1. 上下の横板（２２，２２Ａ；２４，２４Ａ）と、
   縦面（２８，２８Ａ）及び斜面（３０，３０Ａ）とを有する縦板とからなり、
   断面がほぼ「コ」の字形状とされたことにより弾力性を有する接続金具（２１，２１Ａ）において、
   前記上下の横板の一方（２４，２４Ａ）に、前記横板の幅方向に伸びる、内向きの窪み（２５，２５Ａ）を設け、
   前記窪み（２５，２５Ａ）の底にねじ孔（２６，２６Ａ）を設け、
   前記窪み（２５，２５Ａ）の長さ方向両端に隣接して外方へ突出する突起部（２７，２７Ａ）を設け、
   前記縦板の縦面（２８，２８Ａ）に、コの字の開放面と反対側に延びる突出部（２９，２９Ａ）を設け、
   前記縦板の斜面（３０，３０Ａ）に、ねじ孔（３１，３１Ａ）を設けたことを特徴とする接続金具。
2. 前記ねじ孔（２６，２６Ａ）に固着具（３５，３５Ａ）を通して回転させるとこの固着具のねじ端（３６，３６Ａ）が他方の横板（２２，２２Ａ）を押して、前記上下の横板（２２，２２Ａ，２４，２４Ａ）の間隔を拡げる請求項１に記載の接続金具。
3. 請求項１または請求項２に記載した接続金具（２１，２１Ａ）に保護材（４１）と裹板（４５，５５）及び固着具（６１）を加えたことを特徴とする、枠部材（１４，１５，１７）同士の接続部分に使用する接続ユニット。
4. 前記接続金具（２１，２１Ａ）と組合せて使用する前記裹板（４５，５５）の一端面（４６）が、貫通する斜孔（４９，５９）付き嵌合用座（４７，５７）と、斜面付き受座（４８，５８）を備え、前記斜面付き受座（４８，５８）が前記接続金具の突出部（２９，２９Ａ）と接触可能である請求項３に記載の接続ユニット。
5. 前記接続金具（２１，２１Ａ）の前記突出部（２９，２９Ａ）と前記裹板（４５，５５）の前記斜面付き受座（４８，５８）を接触させて、前記斜孔（４９，５９）と前記ねじ孔（３１，３１Ａ）を一致させ、両者を前記固着具（６１）で引き付けるように締め込むと、前記接続金具（２１，２１Ａ）と前記裹板（４５，５５）の嵌合部と接続部に締込力が強く働く請求項３又は４に記載の接続ユニット。
6. 前記接続金具（２１，２１Ａ）と前記裹板（４５，５５）を一本の固着具（６１）で接続する請求項３ないし５の何れかに記載の接続ユニット。
7. 押出成形材を枠部材として使用し、複数の枠部材（１４，１５，１７）同士を接続して枠（１３）を構成する接続ユニット内蔵建具であって、
   前記枠部材同士の接続部分に、請求項３ないし６の何れかに記載の接続ユニットを使用したことを特徴とする接続ユニット内蔵建具。