JP4942026B2 - 合成樹脂製中空パネル - Google Patents

Description

本発明は、採光外壁材などの用途に適した合成樹脂製中空パネルに関し、特にパネルの中空部に挿入される補強材を改良した合成樹脂製中空パネルに関する。

近年、透光性樹脂を押出成形して製造される中空パネルは、その中空部に補強材を挿入して強度を高めたうえで、採光外壁材として使用されるようになってきた。そのような中空パネルとして、例えば、パネル側縁の中空部に金属製の補強板を嵌挿したポリカーボネート樹脂製中空パネルなどが知られている。

また、家具の棚板などの分野においても、中空部に断面コ字形の金属製補強材を挿入した合成樹脂製の中空板（特許文献１，２）や、中空部に弾性的に拡開する断面略Ｖ字形の金属製補強材を挿入した合成樹脂製の中空板（特許文献３）が提案されている。
特開平８−８０２２６号公報 特開平８−７２１６２号公報 実用新案登録第３０４１９００号公報

しかしながら、上記の中空パネルや特許文献１〜３の中空板はいずれも、その中空部に対応した寸法を有する補強材を中空部に挿入しているため、挿入作業が容易でなく、かといって、挿入し易くするために中空部よりも一回り小さい寸法の補強材を挿入すると、中空部内で補強材のガタツキが生じるという問題があった。

特に、採光外壁材として使用される合成樹脂製中空パネルのように肉厚が薄い長尺の押出成形パネルは、中空部の寸法に部分的なバラツキが多いため、中空部に対応した寸法の長尺の補強材を挿入すると、補強材の先端が中空部の内面に引掛かり、挿入作業がし辛いという問題があった。また、このような中空パネルの中空部に金属板などの補強材を挿入すると、この金属板を介して中空パネルの表裏両面間で熱が伝導するため、金属板で補強した部分は中空パネル本来の断熱性が損なわれ、例えば、屋外の気温が下がると、中空パネルの屋内側の表面で結露が生じるという問題もあった。

本発明は上記の事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、中空部への補強材の嵌挿作業が容易であり、中空部内で補強材がガタツキを生じたり中空パネル本来の断熱性が損なわれたりする心配もない合成樹脂製中空パネルを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明に係る合成樹脂製中空パネルは、パネル表面層とパネル裏面層との間に、パネル長さ方向に貫通する複数の中空部を備えた中空パネルであって、その少なくとも一つの中空部に金属製の主補強材と金属製の副補強材を嵌挿し、主補強材と副補強材を合体させたことを特徴とするものである。

本発明の合成樹脂製中空パネルにおいては、主補強材が長さ方向に貫通する空芯部を備えた中空補強材であることが好ましい。また、主補強材の外面の一部に主補強材の全長に亘って取付けた緩衝材を、パネル表面層及びパネル裏面層のいずれか一方に密接させることが好ましい。そして、緩衝材として断熱性を有する断熱緩衝材を使用し、この断熱緩衝材をパネル表面層に密接させることが好ましい。

また、本発明の合成樹脂製中空パネルにおいては、主補強材と副補強材のいずれか一方の補強材に凹条部を形成すると共に、この凹条部に嵌合可能な凸条部を他方の補強材に形成し、凹条部に凸条部を嵌合させて主補強材と副補強材を合体させることが好ましい。その場合、凸条部を拡径可能な開環筒形状に形成し、この開環筒形状の凸条部にネジをねじ込むか、又は、棒体を圧入して、凸条部の外面を凹条部の内面に圧接させることが更に好ましい。

更に、本発明の合成樹脂製中空パネルにおいては、主補強材と副補強材の少なくとも一方の補強材の外面に、凸リブを形成することが好ましい。

本発明の合成樹脂製中空パネルは、まず主補強材を中空部に嵌挿し、次いで副補強材を中空部に嵌挿して主補強材と合体させるので、最初から、主補強材と副補強材が一体化された単一の補強材を中空部に嵌挿する場合に比べて、主補強材及び副補強材の挿入作業がし易くなる。また、主補強材が長さ方向に貫通する空芯部を備えた中空補強材であると、主補強材が中空補強材である分だけ中空パネルの軽量化と補強材の材料削減を図ることが可能となる。そして、主補強材に取付けた緩衝材をパネル表面層及びパネル裏面層のいずれか一方に密接させると、この緩衝材によって、合体された主補強材と副補強材の中空部内でのガタツキが吸収される。特に、緩衝材として断熱製を有する断熱緩衝材を使用してパネル表面層に密接させたものは、主補強材や副補強材が金属製の補強材であっても、この断熱緩衝材によって、合体された主補強材及び副補強材を介する熱伝導が遮断され、中空パネル本来の断熱性が確保されるため、外気温が下がった場合でも、中空パネルの裏面（屋内側表面）に結露が生じることはない。

また、主補強材と副補強材のいずれか一方の補強材に形成した凹条部に他方の補強材に形成した凸条部を嵌合させて主補強材と副補強材を合体させたものは、単に主補強材と副補強材を当接させて合体した場合のように主補強材と副補強材の相互の位置ズレや分離を生じることがなく、一定の合体形状を保持するため、安定した補強作用を発揮して中空パネルの強度を向上させることができる。特に、凸条部を拡径可能な開環筒形状に形成し、この開環筒形状の凸条部にネジをねじ込むか、又は、棒体を圧入して、凸条部の外面を凹条部の内面に圧接させたものは、開環筒形状の凸条部が拡大することで補強材のみかけの断面積が増大して主補強材と副補強材との結合が強固になって合体強度が向上するため、実質的に主補強材と副補強材が最初から一体に形成された場合と略同等の抗折強度や耐撓み強度を有し、中空パネルの強度を大幅に向上させることができると同時に、中空部と補強材のガタツキをさらに減少させることができる。

そして、主補強材と副補強材の少なくとも一方の補強材の外面に、凸リブを形成したものは、補強材の嵌挿時に該凸リブがパネルの中空部の内面と実質的に線接触し、補強材の外面が中空部の内面と面接触し難くなるため、摩擦抵抗が小さくなって補強材の嵌挿作業を更に容易に行うことができるようになる。

以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施形態に係る合成樹脂製中空パネルの部分斜視図、図２は同中空パネルの横断面図、図３の（ａ）は同中空パネルの主補強材の部分斜視図、（ｂ）は同中空パネルの副補強材の部分斜視図である。

この中空パネルＰは、淡く着色した透光性樹脂を押出成形したものであって、図２に示すように、パネル表面層１ａとパネル裏面層１ｂの間に縦、横、斜めの隔壁部１ｃ，１ｄ，１ｅを形成することによって、パネル長さ方向に貫通する多くの中空部２が形成されている。そして、この中空パネルＰの片側の側面には、先端側が少し膨張した中空の接続用凸条部１ｆがパネル全長に亘って形成されており、反対側の側面には、上記の接続用凸条部１ｆに対応した形状の接続用凹条部１ｇがパネル全長に亘って形成されている。従って、上記の接続用凸条部１ｆを、隣接する中空パネルの接続用凹条部１ｇに圧入嵌合すると、中空パネルＰ同士を簡単に接続できるようになっている。

中空パネルＰの原料となる透光性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂などの透光性樹脂が好ましく使用され、その中でも、ポリカーボネート樹脂は耐衝撃強度が大きいので特に好ましく使用される。このポリカーボネート樹脂で中空パネルＰを製造する場合は、パネル表面層１ａの表面に耐候処理を施すことによって、紫外線による黄変や品質劣化を防止することが望ましい。また、原料となる樹脂は、目的やデザインに応じて透光性を保持した状態で着色したり不透明にしてもよく、さらに中空パネル表面にエンボス模様等をつけてもよい。

この中空パネルＰの接続用凸条部１ｆが形成された方の側縁の中空部２には、アルミニウム等の金属製の主補強材３と副補強材４が嵌挿されており、この主補強材３と副補強材４は後述するように合体されて中空部２の形状にほぼ対応合致する形状となっている。

主補強材３は、図２、図３の（ａ）に示すように、長さ方向に貫通する空芯部３ａを備えた金属製の中空補強材であって、パネル表面層１ａ側の主補強材３の側面には、ほぞ溝３ｂが全長に亘って形成されており、このほぞ溝３ｂに断熱緩衝材５のほぞを嵌合させることによって、断熱緩衝材５が主補強材３の全長に亘って取付けられている。この断熱緩衝材５は、パネル表面層１ａとパネル裏面層１ｂとの間において熱が主補強材３と副補強材４を介して伝導するのを遮断すると共に、主補強材３や副補強材４のガタツキを防止する役目を果たすものであって、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロブレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴムなどのゴムやポリウレタン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどのエラストマーや弾性を示す熱可塑性樹脂、またはこれらの発泡体からなる断熱緩衝材が好ましく使用される。

また、パネル裏面層１ｂ側の主補強材３の側面には、主補強材３の全長に亘って凹条部３ｃが形成されており、この凹条部３ｃに、副補強材４の全長に亘って形成された凸条部４ａを嵌合させることによって、主補強材３と副補強材４が分離したり位置ずれすることのないように合体されている。そして、この副補強材４の凸条部４ａの両側には、合体された主補強材３と副補強材４が凸条部４ａを中心として「く」字形に屈曲することを防止するための屈曲防止突起４ｃ，４ｃが形成されており、この屈曲防止突起４ｃ，４ｃが主補強材３の凹条部３ｃの両側縁に当接している。

副補強材４の上記凸条部４ａは、図３の（ａ）に示すように、拡径可能な開環筒状に形成されており、図２に示すように、ネジ又は棒体６をこの開環筒状の凸条部４ａにねじ込むか、又は、圧入することによって、この開環筒状の凸条部４ａが拡径されて主補強材３の凹条部３ａの内面に圧接されている。そのため、主補強材３と副補強材４は強固に結合されて合体強度が向上し、実質的に主補強材３と副補強材４が最初から一体に形成された場合と略同等の抗折強度や耐撓み強度を有するようになる。

この副補強材４の開環筒状の凸条部４ａと反対側には、先端が凸曲面とされた支持凸条４ｂが全長に亘って形成されており、この支持凸条４ｂによってパネル裏面層１ｂが内側から押圧支持されている。このように先端が凸曲面とされた支持凸条４ｂが形成されていると、副補強材４を嵌挿する際に、支持凸条４ｂがパネル裏面層１ｂに線接触するので、嵌挿時の摩擦抵抗が低減され、嵌挿作業が一層容易に行われるようになる。また、主補強材３にも、全長に亘って複数の小さな凸リブ３ｄが形成されており、主補強材３を中空部２に嵌挿する際に、これらの凸リブ３ｄが中空部２の内面（換言すれば隔壁部の壁面）に実質的に線接触して摩擦抵抗が低減されるようになっているため、嵌挿作業が一層容易に行われるようになる。

以上のような構成の補強材入り中空パネルＰは、次の要領で組立てられる。

先ず、断熱緩衝材５のほぞを主補強材３のほぞ溝３ｂに嵌合して断熱緩衝材５を主補強材３に取付け、これを中空パネルＰの中空部２に嵌挿する。この主補強材３の嵌挿作業は、中空部２が主補強材３に比べてかなり広く、しかも、主補強材３の凸リブ３ｄによって中空部２の内面との摩擦抵抗が低減されるので、余裕をもって容易に行うことができる。

次いで、副補強材４の開環筒状の凸条部４ａを主補強材３の凹条部３ｃに挿入、嵌合させながら、副補強材４を中空部２内の主補強材３とパネル裏面層１ｂとの間の隙間に嵌挿して、主補強材３と副補強材４を合体させ、パネル表面層１ａを断熱緩衝材５で内側から押圧支持させると共に、パネル裏面層１ｂを副補強材４の支持凸条４ｂで内側から押圧支持させる。この副補強材４の嵌挿作業は、主補強材３とパネル裏面層１ｂとの間の隙間が断熱緩衝材５によって多少増減し得ること、及び、支持凸条４ｂの先端の凸曲面がパネル裏面層１ｂと線接触して摩擦抵抗が小さいことから、容易に行うことができる。

上記のように主補強材３と副補強材４を中空部２に嵌挿して合体させる作業が終わると、最後に、副補強材４の開環筒状の凸条部４ａにネジ又は棒体６をねじ込むか、又は、圧入することにより、開環筒状の凸条部４ａを拡径させて主補強材３の凹条部３ｃの内面に圧接させ、主補強材３と副補強材４を強固に結合、合体させる。このようにすると、既述したように、主補強材３と副補強材４が最初から一体に形成された場合と略同等の抗折強度や耐撓み強度を発揮するため、中空パネルＰの補強効果を大幅に向上させることができる。尚、ネジ又は棒体６は、開環筒状の凸条部４ａの全長に亘ってねじ込んだり圧入してもよく、あるいは長さ方向両端部にねじ込んだり圧入してもよい。

上記の要領で作業性良く組立てられた補強材入りの中空パネルＰは、合体された主補強材３と副補強材４の抗折強度や耐撓み強度が大きく、優れた補強作用を発揮するため、中空パネルＰの強度が大幅に向上し、しかも、パネル表面層１ａとパネル裏面層１ｂが内側から断熱緩衝材５と副補強材４の支持凸条４ｂによって押圧支持されているため、中空部２内で主補強材３と副補強材４がガタツキを生じることがなく、また、上記の断熱緩衝材５によって、パネル表面層１ａとパネル裏面層１ｂとの間で主補強材３及び副補強材４を介する熱伝導が遮断され、中空パネルＰ本来の断熱性が確保されるため、外気温が下がった場合でも、中空パネルＰの裏面（屋内側表面）の結露を防止することもできるといった顕著な効果が得られる。

以上、代表的な実施形態を挙げて本発明の合成樹脂製中空パネルを説明したが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、主補強材３に凸条部、副補強材４に凹条部を形成してもよい。また、凸条部や凹条部は、必ずしも主補強材又は副補強材の全長に亘って形成する必要がなく、長さ方向の一部に形成するようにしてもよい。更に、表面層１ａ側に副補強材４が位置し、裏面層１ｂ側に主補強材３が位置するように、双方の補強材３，４を中空部２に嵌挿して合体させたり、中空パネルＰの両側縁の中空部２に主補強材３と副補強材４を嵌挿して合体させたり、主補強材３や副補強材４を複数の部材で構成するなど、種々の変更態様を許容し得るものである。

本発明の一実施形態に係る合成樹脂製中空パネルの部分斜視図である。 同中空パネルの横断面図である。 （ａ）は同中空パネルの主補強材の部分斜視図、（ｂ）は同中空パネルの副補強材の部分斜視図である。

符号の説明

Ｐ 中空パネル
１ａ パネル表面層
１ｂ パネル裏面層
２ 中空部
３ 主補強材
３ａ 主補強材の空芯部
３ｃ 主補強材の凹条部
３ｄ 主補強材の凸リブ
４ 副補強材
４ａ 副補強材の開環筒状の凸条部
４ｂ 副補強材の支持凸条
４ｃ 副補強材の屈曲防止突起
５ 断熱緩衝材
６ ネジ又は棒体

Claims (7)

1. パネル表面層とパネル裏面層との間に、パネル長さ方向に貫通する複数の中空部を備えた中空パネルであって、その少なくとも一つの中空部に金属製の主補強材と金属製の副補強材を嵌挿し、主補強材と副補強材を合体させたことを特徴とする合成樹脂製中空パネル。
2. 主補強材が長さ方向に貫通する空芯部を備えた中空補強材であることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製中空パネル。
3. 主補強材の外面の一部に主補強材の全長に亘って取付けた緩衝材を、パネル表面層及びパネル裏面層のいずれか一方に密接させたことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製中空パネル。
4. 緩衝材が断熱性を有する断熱緩衝材であって、この断熱緩衝材をパネル表面層に密接させたことを特徴とする請求項３に記載の合成樹脂製中空パネル。
5. 主補強材と副補強材のいずれか一方の補強材に凹条部を形成すると共に、この凹条部に嵌合可能な凸条部を他方の補強材に形成し、凹条部に凸条部を嵌合させて主補強材と副補強材を合体させたことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製中空パネル。
6. 凸条部を拡径可能な開環筒形状に形成し、この開環筒形状の凸条部にネジをねじ込むか、又は、棒体を圧入して、凸条部の外面を凹条部の内面に圧接させたことを特徴とする請求項５に記載の合成樹脂製中空パネル。
7. 主補強材と副補強材の少なくとも一方の補強材の外面に、凸リブを形成したことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製中空パネル。

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