JP4169794B2 - コーナー形成装置を有した細片装着手工具 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、断熱ガラス（ＩＧ）を形成するために、一対のガラス板の間に装着された柔軟なスペーサー材のように、一対の向き合った基材に柔軟な細片材を装着させるための装着工具に関する。特に、本発明は、細片材の装着とともに、細片材を鋭角に曲げるために、細片材本体に切込みを入れる切断装置を有する細片材装着工具に関する。
背景技術
一般に、柔軟性のないスペーサー材を使用すると、スペーサー材を正確な長さに切って、コーナーを溶接等で接合しなければならない。ポリマー材のように、柔軟で実質的に非金属体で構成されるタイプの柔軟なスペーサー材を使用する場合、柔軟性の程度がスペーサー材をコーナー周辺で曲げるのに十分であれば、唯一起こり得る問題は、コーナーでの材料の「バンチング」（隆起現象）であり、断熱ガラスユニットのスペーサー材の性能に影響を与え得る。
従来技術において、数多くの細片装着工具が提案されているが、これらの工具は、機械の故障の影響を受けやすい可動部品を多く組み込んでいるという制限を有している。さらに、基材に細片材を装着する過程において、特に、細片材のコーナー部を形成する場合、一般的に公知な工具を用いる装着作業は、作業を中断しなければコーナーは形成されない。そのような場合、生産性に悪影響があるだけでなく、さらに、細片の断熱性という点で「弱点」となり得る。
この分野の先の特許においては、１つの解決策は、スペーサー材本体内部の柔軟なスペーサー材部分に穴をあけて、物理的に材料の一部を取り除くことであった。このようにして、スペーサー材は、９０度のコーナー部を形成することができた。しかしながら、スペーサー細片の内側の材料の一部を物理的に取り除くことにより、細片の完全な状態は、蒸気やガスの伝導に従って破壊される。今日使用されるスペーサー材は、内面に乾燥細片あるいは乾燥層、またはガス不浸透層を含んでおり、内面の本体の一部を取り除くことによって、これらの層の連続性は、断熱ガラスの組立てを通して数カ所で絶たれるため、好ましくない。
発明の要約
本発明の目的は、柔軟な細片材を、端線と主表面とを有した基材に装着するための工具であって、下部表面と、この下部表面に近接して設けられ、その中に細片材を受け取るためのチャンネルとを有した本体部と、工具本体の下部表面上のチャンネルに隣接し、工具を基材の縁に沿ってガイドするための基材位置決め部材と、細片材が基材のコーナー部でしっかりしたコーナーを形成できるように、細片材のボディの外部表面に切込みを入れるための切断手段とを備えるとともに、工具本体の下部表面が、細片材がチャンネルを通過して供給されるときに、主表面から上方に持ち上げられる構成にしていることを特徴とする工具を提供することである。
基材位置決め装置は、一定の間隔に離れて置かれた前・後部ガイド部材からなる。ガイド部材の少なくとも１つは、工具本体に旋回可能に取り付けられている。
ガイド部材は、工具が作動するときに、基材の端線に接触するように形成されている。本発明の装置では、切断手段は、好ましくは１対の切込み往復刃からなるが、切込みを入れるスペーサー材のタイプによっては、単一刃が用いられる。
切断手段は、スペーサー材のコーナー部を形成する際は、スペーサー材のボディの外部表面より柔軟なボディの途中まで横方向の切り込みを入れてスリットを形成し、スペーサー材を、直角に形成された断熱ガラス材の９０度のコーナー部構成のような鋭く、あるいはきっちりしたコーナーに形成するようになっている。このように形成されたスリットは、スペーサー材の高さ、つまり基材間の距離を貫通し、その幅、つまりスペーサー材の外面から内面の距離の一部のみの深さまで入れられる。本発明の装置と方法を使うことにより、また、スペーサー材のボディのあらかじめ決められた深さを切り込んでスリットを形成する切断手段により、形成すべきコーナーを鋭角にすると同時に、スペーサー材の内表面の完全な状態は保たれる。このようにして、境界層の連続性は妨げられない。
通常、切込み刃は、本装置を通るスペーサー材の供給方向に対して垂直に取り付けられる。刃を作動するために適切な作動手段が用いられる。そのような手段は、切込み刃に連結される従来のオン・オフスイッチを含む。切断手段の移動用に空圧装置が採用される場合は、適切なオン・オフ圧力スイッチがふさわしい。
本発明の好適実施例は、１対の往復切込み刃を利用し、その各々には個々の駆動システムが備えられており、共通の起動・停止システムを用いている。この実施例では、切込み刃とその作動部材は、可動ハウジング内に取り付けられ、移動の程度により、スペーサー材の中まであるいは貫通する切込み動作の深さを決定する。
本発明の工具は、切込み刃がスペーサー装着端、つまりスペーサー材の先端と尾端（通常、断熱ガラス材のコーナー部）が接合するところにスペーサーボディを貫通して正確に切込みを入れることができるような特徴を有している。このように、その装置は、調整可能なストッパー手段を有し、また、切断部材は、異なった形状の切込みを入れるために、最初・中間・最後の位置を交互に移動できる。切断装置用の調整可能な停止手段の場合、切断部材の動きを制限するようにシンプルロックシステムを用いてもよい。
本発明の方法と装置に使用できるスペーサー材のタイプは、従来技術において公知の典型的な柔軟なスペーサー材である。スペーサー材や細片は、基材、例えば断熱ガラス材形成用のガラス材へのスペーサー材装着用の、ブチルポリマー、シリコン、ポリビニールポリマー等の断熱体のような材料から作られる。
細片材を工具に供給するチャンネルは、刃が細片に接触するところの基材の表面から、細片の一部を持ち上げるためのガイド表面を有する。そのガイド表面は、工具の下部表面に対して、角度をなして傾斜していることが好ましい。表面の傾斜は、細片材が、下部表面に対して約２度から約５０度傾いて位置するのが好ましい。さらに、傾斜角は、３０度以下の方が望ましい。
細片装着手段は、基材とかみ合うように細片に圧力をかけるため、工具本体の後部に設置されることが好ましい。さまざまなタイプの装着手段が用いられるが、簡単なものは、角度のあるガイドや回転可能なローラーの形をとっている。
本装置は、装置が基材の端線に沿って動き、あるいは、それに沿ってガイドされると同時に、基材表面から少なくとも工具の前部分に間隔を形成するための手段を有していることが好ましい。このため、基材表面から工具の少なくとも前部分に間隔を形成するためのガイド手段が設けられる。これにより、工具の下部表面は基材と接することなく、基材表面を傷つけられたり、こすられたりしない。
切断部材は、細片チャンネルに作動的に関連させて、本体の前端に隣接して取付けられることが好ましい。切断部材は、細片に対してそれが途切れることなくチャンネルを通って供給される間に、ふくらみのないコーナー折曲部を作り出すために、細片材にスリットカットを形成する。コーナー折曲部は細片の外部表面の内側に位置しているので、その内側は途切れずに連続している。
切込み刃は、オペレーターにより制御できるように設けられている、オン・オフスイッチ手段のような適切な手段で、空気圧、電気あるいは油圧システムで作動される。そのような手段は装置と連結されて設置されていてもよいし、オペレーターにより足で作動されてもよい。好適な態様としては、切込み刃は１あるいはそれ以上の空圧シリンダーで作動される。
本発明の他の態様では、基材位置決め手段は、一定の間隔に離れて置かれた前・後部に位置決め部材を持つ構造を有していることが好ましい。これらは、回転ローラーのような１あるいはそれ以上のガイドの形式でもいいし、実際には、装置の前・後部に２あるいはそれ以上のローラーを有した形式のガイド装置でもよい。特に好適な態様では、工具が少なくとも１つのタンデム部材を含む場合に、一定の間隔に設けられたガイドローラーを用いることによりわかったことであるが、スペーサー材をコーナー部に装着することが装置に望まれる場合、特に有効である。スペーサー材のスムーズで確実な装着を確保しながら、コーナー部形成もまた容易に行える。
１つの態様として、位置決め部材の少なくとも１つは、スペーサーの基材上の横方向の位置決めのために、スペーサー材の側壁の一方あるいは両方に接触するようなローラーから構成される垂直ガイド部材を有していることが好ましい。ガイドは、工具本体に対し、どちらかの方向に、工具本体と細片の長手軸に対して約５度まで横方向に傾くように、工具の長手軸に平行な水平軸に対して揺動可能（ｐｉｖｏｔａｂｌｅ）である。この特徴により、スペーサーがコーナー部表面付近に取り付けられるとき、工具が、スペーサーに対して自然に作用する外側への反りやねじれを防止させることが可能となる。細片がコーナー部周辺に取り付けられるとき、着脱可能な維持手段によって、オペレーターが手で垂直ガイドを適切な角度に位置付けることができる。
本発明のさらに他の態様によれば、主表面を有した基材の端線近くに細片材を装着する方法は、その供給装置から封止剤細片の一定長さを供給する工程と、下部表面と下部表面に角度をなして傾斜する細片供給チャンネルをその中に有した手動工具を供給する工程と、下部表面が主表面より上がるように、チャンネルに細片の一定長さを供給する工程と、基材の端線へ細片を固定させる工程と、細片が基材のコーナー部端周辺に容易に固着するように、細片のコーナー部に、工具を使って、外面から内側へ細片に切込みを入れる工程とから構成される。
ここで、「スペーサー材」、「細片」、「細片材」の用語は、一般的に同じ意味で使用される。
ここで使用される方向は、一般的には、特に示されなければ、水平に置かれた基材上で使用するために置かれた工具を基準とする。スペーサー本体を言及する際には、「高さ」という言葉は、基材間の距離を示し、「幅」と「深さ」はスペーサー材の内側と外側の距離を示す。
本発明に関し一般的に述べてきたが、ここで、好適実施例を示す図面を用いて参照する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の装置の側面図である。
図２は、図１の装置の横面図である。
図２Ａは、更なる実施例を示す装置の一部の透視図である。
図３Ａ，Ｂ，Ｃは、細片切断過程の刃部材の位置の連続側面図である。
図４Ａ，Ｂ，Ｃは、図１の装置による、スペーサー要素のさまざまな段階を示す。
好適実施例の詳細な説明
図面を参照すると、本発明の装置は一般に参照符号１０で示される本体あるいはハウジングを有する。ハウジングは、例えば、断熱ガラスユニットを形成する手順における１枚のガラスと平行した、参照符号１２として示されるスペーサー細片を受け取り、ガイドするための下部を有する。細片あるいはスペーサー材１２に対して図に示される矢印は、装置を通るスペーサー材の移動方向を示す。
前部材１３ａのガイドは、その供給装置（不図示）からスペーサー材１２の先端を受け取るための導入部を形成するシャフト２２で軸受けされ、間隔をおいて設置された前方の１対の垂直ガイドローラー２０を有する。ガイドローラー２０は、シャフト２３に取り付けられた１あるいはそれ以上の細片補助水平ローラー２１とともに作動し、ガイドローラー２１は、ガイド２０とともに、通常Ｕ字型のチェンバーを形成し、そこを介して細片１２は維持された状態で通過する。スペーサー細片の種類によっては、追加補助ローラー２１’が用いられてもよい。
ローラー２１、２１’は共に作用して、挿入されるスペーサー材を支えるガイド面となる。ガイド面は、その種類と作用は後述するが、２度から５０度の間、好ましくは３０度以下で基材に対して角度をなしており、そのため、表面が上方向・前方向に角度をなしている。さらに、切込み刃（後述する）がスペーサー材に接触している場合に、ガイド面は、基材の表面上にスペーサーの一部を持ち上げるための好適な手段を有していてもよい。
２対の更なるガイドローラー２６は、間隔をおいて、各々がシャフト２８に取り付けられており、さらにスペーサー細片１２をガイドするために下流位置決め配置を形成させ、また、必要であれば、細片１２に切込みを入れるためにその間の位置を形成させる。１あるいはそれ以上の上部ガイドローラー２４は、必要であれば採用される。
２対の追加後部ガイドローラー３０は、上部ガイドローラー２０と共に作動し、ついで、スペーサー細片１２をガラス材４０と（通常その側端に沿って）接触するよう設置するように、スペーサー細片１２の上部に下向の圧力をかけるようにした後部圧力ローラー３２と共に作動する。ガイドローラー３０には、垂直にローラーを取り付けるためのシャフト３４がそれぞれ備えられている。圧力ローラー３２は、スペーサー材の異なった高さにあわせるよう、シャフト３３上に、適切な手段（不図示）により調節可能に取り付けられてもよい。
装置の前部を支えるために、シャフト４５に軸受けされた水平ローラー４３が設けられ、シャフト４５は適当な方法で工具本体１０に取り付けられていてもよい。特に好適な実施例では、装置を通る細片の移動路に対して角度をなした関係で、シャフト４５はローラー４３を受けている。ローラー４３は、工具を十分に支えるためにガラス材の表面上で作動する。ローラー４３の取り付けの曲がりや角度は、水平ガイド４２（後述する）がガラス材の端に接触するとき、引っ張り動作を作り出すことができる、１０度あるいはそれ以上の小さな角度である。その動作により、オペレーターは、工具を基材端に対し均一に保持でき、次に、細片を基材の端に対し均一に装着することができる。
その装置において、前部工具ガイドローラー４２は、水平にシャフト４４により取り付けられ、装置がガラス材４０の側端に沿って動くように、配置されている。後部ガイドローラー４８は、シャフト５０に取り付けられ、工具の後部用のタンデムガイド部材を有し、それにより、スペーサー材がガラスの曲がりに接して装着されるようになっている。このタンデムガイド部材は、また、圧力ローラー３２を取り付けてもよい。タンデムガイド部材は、装置の後部部材に連結されたさまざまな部材を取り付けているフレーム４７を有していてもよく、タンデムガイド４８を取り付けるそのフレームは、部品が固定点に対して揺動できるように、シャフト４５上に取り付けられ、描動可能とされてもよい。
１つの態様として、図２Ａに示されるように、部材１００は、ハウジング１０内に取り付けられ、スペーサー細片の側壁に接触させ、スペーサー細片を基材上に横方向に位置決めさせるため、後部ガイドローラー４８’、圧力ローラー３２’、垂直に向けられたガイドローラー３０’を備えている。垂直ローラー３０’は第１フレーム１０２上に取り付けられ、次に、工具のどちらかの側に向かって横方向に傾くよう、旋回ピン１０６により、第２フレーム１０４に旋回可能に取り付けられている。第２フレーム１０４は、ハウジング１０内に固着されており、ガイド４８’、圧力ローラー３２’を有している。Ｏリング封止のような抵抗手段は、ユーザーによる調節を許している間、使用中に第１フレームがその位置を保持するような抵抗度を有する。第１フレームと第２フレーム間の許容旋回動作は、どの方向にも垂直から約５度までである。第１フレームは、工具の移動方向に平行な水平軸に対する運動を可能とする枢着手段によって、ハウジング１０に取り付けられているが、第２フレーム１０４は、ハウジング１０に固着されている。
このようにして、垂直ローラー３０’は工具のいずれかの側に約５度まで垂直から傾けることができ、基材への装着中、工具は細片を同じ量だけ傾けることかできる。これは、例えば、細片が基材のカーブした端の周辺に装着されるときに望ましく、細片の自然な外側への傾斜を防止することができる。
コントロールレバー１１０は、工具本体１０の上方向へ延出しており、かつ、ユーザーの横方向への傾き操作ができるよう、第１フレーム１０２に接合されている。
切断部材を説明する前に、示されている工具の実施例は、空圧駆動の切断手段を有し、その結果、旋回ヒンジあるいはシャフト６０が本体１０に取り付けられ、エアシリンダー６２が設けられ、ヒンジあるいはシャフト６０に回転可能に軸受けされている点に注目すべきである。好適な形態では、エアシリンダー６２は、並んだ状態で、単一ケーシング内に内蔵され、各々のピストン間を往復作動するように備えられた１対のピストンからなる。そのような並んだ状態のピストン部材は、他の目的のために知られており、従来から必要とされている。その部材はまた、空気供給管６６に連結されたエアバルブ６４を備えている。オン・オフスイッチ６３は、空気供給動作を制御する。
通常、参照符号６８で示される１対の往復切込み刃は、ピストン部材に作動的に連結している。刃６８は垂直往復ができるようになっており、通常、各々のピストン部材により、細片１２の動きの軸方向の通路の外に位置される。切断部材と共に作動するのは、参照符号５２で示されるロック部材であり、この部材の作用により、切込み刃が、スペーサー１２の本体に垂直に切込みあるいはスリットを入れることができる。そのように形成されたスリットは、スペーサー材の全高さ分と、スペーサー材のあらかじめ決められた深さまで延びている。他の例では、最後のコーナー部では、このロック部材により、オペレーターはスペーサー材１２の本体を完全に切ることができる。ロック部材は図示されたような所定の位置を有するので、シリンダー６２のハウジングは、可動切断部材が好ましい深さを超えて貫通するのを避けるよう、ロック部材に接触し、ロック部材はまた、適切な調節手段、例えば調節スクリューにより、さまざまな深さにスペーサー材に切込みを入れることができるように、必要であれば調節可能である。図示された配置では、枢着可能なシャフトにロック部材を取り付けることにより、オペレーターが、シャフトを移動させれば、切込み刃でスペーサー材を貫通して完全に切ることができる。
ローラー２１、２１’で形成されたガイド面は、刃がスペーサー材に接触する場合、スペーサー材を基材上に上昇させる。これにより、刃と基材間の接触を防ぐことができる。さらに、切込み工程が完了するまでスペーサー材がガラスに接触するのも防げ、このようにして、要求しない位置で、スペーサー材が基材に付着するのを最小限にする。
図３Ａ，Ｂ，Ｃを参照すると、単一の切込み刃６８は各々の作動手段、例えばピストン６２のピストンロッド７０に連結している。図３Ａのように、ピストン６２は上述したように、シャフト６０に取り付けられている。図３Ａは、切込み作業が必要のない場合、スペーサー材１２をガラス材上に置く間の切断部材の通常の位置を示す。図３Ｂは、切断部材が作動し、スペーサー材に移動すると、コーナー部を形成するためにのみ、切込み刃は、ロック部材５２により決定された深さ分、スペーサー材を横に進むことを示す。その部材は、このように、切断部材の旋回運動と切込み刃が、スペーサー材１２のボディのあらかじめ決められた深さを超えないようにしている。
図３Ｃによれば、最後のコーナー部作業でスペーサー材のボディを完全に切りたい場合は、ロック部材５２は、切断部材がスペーサー材１２を正しく移動させ、そして、スペーサー材の供給元からある長さで切るように、図３Ｂに示されるようにロック位置からはずすことができる。
図４Ａから４Ｃによれば、本発明の基材として使うことにできる、代表的なスペーサー１２が図４Ａに示される。通常、このスペーサー材は、連続ロール形状で、ポリマーや、セルラー材でできている（必要であれば、基材に粘着する面に適切な接着剤が施されている）。図４Ａは、切断部材が作動する前の、装置を介して供給されるスペーサーを示している。
図４Ｂでは、切断部材がスペーサー材の一部にスリット・カット７０を形成するよう作動したとき、カットは図に示すように現れ、本発明の装置をコーナー部周辺で回転させることにより、コーナー形成作業において、細片１２は図４Ｃに示すような形状になる。このように、細片の一部は、靭帯７２のように図示された状態となる。
当業者には、図示された実施例の作用に影響を与えずに、これらの好適な図示された詳細が変形例であることを理解されるであろう。本発明の特徴は、手工具として利用されることに加えて、ガラス材にスペーサー材を装着するためのオートメーション装置にも利用することができることは明かである。本発明の実施例は上記したものには限定されず、添付された請求項に記載された発明の範囲を逸脱しない限り、さまざまな改良が本発明の一部をなすことは、当業者にとって明かである。

Claims (9)

1. 柔軟なボディと外表面を含む側壁とを有した柔軟な細片材を、端線と主表面とを有した基材に装着するための工具であって、
   下部表面と、上記下部表面に近接して設けられ、その中に上記細片材を受け取るためのチャンネルとを有した本体部を備え、
   上記工具を上記基材の端線に沿ってガイドするためのガイド手段を含む上記チャンネルと、
   上記細片材の柔軟なボディがコーナー部で折曲できるように、上記細片材の柔軟なボディの外部表面より上記柔軟なボディの途中まで横方向の切り込みを入れるための切断手段とを備えるとともに、
   上記ガイド手段は、上記基材の端線に接するように形成され、一定の間隔に離れて置かれた前・後部ガイド部材を備え、
   上記前・後部ガイド部材のうち少なくとも１つは、上記工具に対して揺動できるように取り付けられ、
   それによって、上記少なくとも１つのガイド部材は、上記工具本体に旋回可能に取り付けられたフレーム内に保持された１対のガイドを備え、
   上記工具本体の上記下部表面は、上記細片材が上記チャンネルを通過して供給されるときに、上記基材の主表面から上方に持ち上げられる構成にしていることを特徴とする工具。
2. 請求項１に記載の工具であって、上記工具本体が、上記切断手段が上記細片材に接するときに、上記細片材の一部を上記基材の上方に持ち上げるためのガイド部材を含んでいる工具。
3. 請求項１に記載の工具であって、上記工具はさらに、上記工具が上記基材に対して前方に移動するとき、上記工具と上記基材の端との接触を保持するために、上記細片材の移動の軸方向に対して傾いた横ガイド部材を有している工具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の工具であって、上記基材の主表面から工具本体の前部を持ち上げるための手段を有する工具。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の工具であって、上記切断手段が、上記細片材を選択的に、上記細片材の外表面の選択された深さを内側に切るための１対の往復切込み刃を備える工具。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の工具であって、上記細片材の側壁に接触するよう配置された、少なくとも１組の対向する垂直ガイド部材をさらに備え、上記垂直ガイド部材が、細片材の長手軸に通常平行な水平軸の周りを横方向に揺動できるため、かつ、上記細片材を上記基材に対し傾けるとともに、工具の移動方向に対して工具のいずれか側の方に傾けるために、上記工具本体に枢着されている工具。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の工具であって、上記工具は、上記細片材を上記基材に圧着するために、上記チャンネル内に取り付けられているプレッシャーローラーをさらに有する工具。
8. 請求項２に記載の工具であって、上記ガイド部材は、上記細片材の移動軸方向に対し傾斜している工具。
9. 請求項５に記載の工具であって、上記工具は、上記切断手段の移動の度合いを上記細片材の移動進路内に限定するためのストッパー手段と、１対の往復切込み刃の各々が個々に作動するための手段とをさらに有する工具。

Images