JP6136144B2 - 鋼板製枠体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、窓、ドア等のサッシや、その他、支柱や柵などに用いられる鋼板製の枠体に関するもので、特に、その枠体と直行して取り付けられる他の部材（直行部材）との接続構造を有する枠体に関するものである。

サッシ枠や障子枠用の枠材としては、従来、アルミ押出し型材を用いた枠材が多用されている。このアルミ製の枠材では、強度を確保する点から枠体断面を大きくせざるを得ないことのほか、耐火性能や製造コストの点などでも問題を有している。このため、強度が高く、耐火性能や製造コストの点でも有利な鋼板製の枠材も利用されている。

ところで、２つの直行する枠体をサッシなどに組み立てる場合、アルミ押出し型材を用いた枠体では、枠体長手方向に断面Ｃ型のビスホールが枠体と一体に形成されており、これを利用してビス止めにより簡単に組み立てを行うことができるが、鋼板製の枠体では、鋼板の合わせ部にビス止め用の穴をあけて、そこのビスをねじ込んで両者を接合したり、溶接により接合したりしている。

しかし、鋼板の合わせ部をビス止めする場合、板厚が２．３ｍｍ未満の薄鋼板では、ビスとの係合長さを十分に取れないという問題がある。また、溶接では設備や専門の作業者が必要になるなどの問題がある。そこで、鋼板製の枠体においても、枠体長手方向のビスホールを有することが望ましい。

このような問題に対して、特許文献１には、枠材の端縁から長手方向に、所定の間隔をおいて横方向の切込み線を複数形成するとともに、前記端縁と前記切込み線とに挟まれた連架部、および切込み線と切込み線とに挟まれた連架部を順に、枠材の板面を境に一方側と他方側とに交互に半円弧状に曲げ加工してビスホールを形成することが提案されている。

特開２００２−２４２３６３号公報

特許文献１で提案されている技術では、押出し型材製の枠体と同様、ビスホールを枠体と一体に形成することができるが、枠体に切り込み線を入れるなどビスホールの成形加工自体が複雑であるという問題がある。
そこで、本発明は、枠体と一体に設けられるビスホールであって、簡単な手段によって形成できるビスホールを有する枠体を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。その結果、鋼板を曲げ加工して形成した枠体において、鋼板に折り返し曲げ加工などを施して、枠体の側面に、内部に溝状の空間を有する突部を鋼板長手方向に沿って形成し、その突部の内側の溝部をビスホールとして用いるようにすれば、上記課題を解決できることを着想した。
そのようになされた本発明の要旨は以下のとおりである。

（１） 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状に形成された枠体であって、該枠体の長手方向に沿って、枠体の全長にわたって枠体から一方側に一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部を有することを特徴とする鋼板製枠体。
（２） 前記鋼板がめっき鋼板であることを特徴とする（１）に記載の鋼板製枠体。
（３） 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状の枠体に形成する際、前記鋼板として、鋼板から一方側に、折り返し曲げ加工によって一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部が予め形成された鋼板を用い、該鋼板を前記突部が枠体の長手方向に沿うように曲げ加工することを特徴とする（１）または（２）に記載の鋼板製枠体の製造方法。
（４） 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状の枠体に形成する途中に、折り返し曲げ加工を組み入れて、枠体の長手方向に沿って枠体から一方側に一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部を形成することを特徴とする（１）または（２）に記載の枠体の製造方法。

本発明によれば、薄鋼板を用いた、省エネ性能や耐火性能などに優れ、窓、ドア等のサッシや支柱などとして利用することができる枠体であって、ビスにより組み立てが容易な枠体を低いコストで提供することが可能となる。

ビスホール用のＵ字状断面形状の突部が形成された鋼板の一例を示す図である。 鋼板付け根部分が閉じた形状の突起の例を示す図であり、（ａ）はＣ字状断面形状のものを、（ｂ）はＯ字状断面形状のものをそれぞれ示す。 畝状の突部を内側に向くように設けた中空柱状の枠体を示す図である。 畝状の突部を外側に向くように設けた中空柱状の枠体を示す図である。 溝型形状の枠体に設けられたビスホール用突部を説明するための図であり、（ａ）は枠体の断面形状を示し、（ｂ）は枠体にガラス障子をはめ込んだ状態を示す。 枠体の組立方法を説明するための図であり、（ａ）は組立前の態様を示し、（ｂ）は組立後のビス止め前の態様を示し、（ｃ）は一方の枠体のＤ−Ｄ線の断面を示す。 ビスホール用突部の他の例を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を、枠体が中空柱状の場合と溝形状の場合を例に用いて詳細に説明する。
本発明では、鋼板１に折り返し曲げ加工（ヘミング加工）などを施して、鋼板の途中に図１に示すような畝状の突部２を一体に形成し、その内側の溝部３をビスホールとして用いるようにする。
突部２の形状としては、図１のような断面Ｕ字形であれば製造が簡単であるが、図２のように突部の鋼板付け根部分が閉じた形状としてもよい。

突部２は、断面Ｕ字形のものでも少なくともビスの半分の領域で係合することができ、一般的には十分な接合強度が確保できるが、図２（ａ）の断面Ｃ字形や、図２（ｂ）の断面Ｏ字形のものでは、より接合強度を増すことができる。また、断面Ｏ字形の突部では、外部からビスが見えない利点もある。

図３に、鋼板１を曲げ加工して角形に形成した中空柱状の枠体１０の側面に、該枠体１０の長手方向に沿って形成され、端部がビスホールとなる突部２を４カ所に設けた例を示す。この枠体１０は、サッシ枠や支柱用の枠体として適している。突部２の向きは、図３（ａ）のように内向きに形成するのが通常であるが、（ｂ）のように外向きに形成してもよいし、両者を混在させてもよい。

中空柱状の枠体は、所定の形状に曲げ加工し、端部を一部重ね合わせ、重ね合わせ部を溶接や接着などにより接合して形成するが、重ね合わせずに端部を突合せ、溶接して形成することもできる。枠体の形状は、鋼板から曲げ加工などにより成形できる形状であればよく、角形断面に限らず、図４のように円形断面のものでもよい。また、畝状の突部２を設ける箇所も図３、４の例に限定されるものではない。

このビスホール用突部２を有する枠体の端部に他の枠体を直交して取り付ける場合には、アルミ押出し型材の場合と同様に、両者の枠体を直行して配置し、他の枠体側からタッピングビスを突部２の内部のビスホールにねじ込むことにより、両者を結合することができる。なお、その詳細は後述する。

ビスホールとなるような内部空間を有する突部の形成は、
（ｉ）突部が形成されていない鋼板を用いて枠体に成形する途中に、折り返し曲げ加工を組み入れて突部を形成する方法や、
（ii）予め折り返し曲げ加工によって突部を所定の位置に形成した鋼板を用い、そのような鋼板を曲げ加工して、所定の形状の枠体に形成する方法、
によって行うことができる。
鋼板に突部を予め形成する場合には、断面Ｕ字形の突部を形成した後、突部の鋼板付け根部分を閉じる加工を前者の場合に比べて容易に行うことができる。

次に、図５に、鋼板を同様に曲げ加工して形成された一面が開口する溝形状の枠体２０にビスホールとなる突部２を、枠体の長手方向に沿って設けた例を示す。
この枠体２０は、障子枠の枠体としての利用に適するもので、底壁部２１とその両側の側壁部２２よりなり、一面が開口する溝形状の枠体として構成される。図５（ａ）にその断面構造を、図５（ｂ）に側壁部２２間の開口部にガラス障子３０を収納した例を示す。なお、この例では、側壁部２２の開口端部２３を折り返し曲げ加工によって二重にして、側壁の厚みを確保するとともに端部のＲを確保している。

図５の溝形状の枠体２０でも、対向する側壁部２２にそれぞれ、枠体１０の畝状の突部２と同様、内部に空間を有するビスホール用の突部２が形成されている。
また、突部２の他の例として、図７（ａ）には、底壁部２１の中央部に１個の突部２を内側に突出するように形成した例を、図７（ｂ）には、底壁部２１の両端部に突部２を外側に突出するように形成した例をそれぞれ示すが、これらの突部２は、側壁部２２と底壁部２１の両方に設けることもできる。

溝形状の枠体として例えば図５のような突部２を形成された枠体を縦枠２０ａとして用い、上枠として、縦枠２０ａと同様に鋼板を曲げ成形して形成され、側壁部２２の開口端部２３が、図６（ｃ）に示すように、折り返し曲げ加工によって二重にされた上枠２０ｂを組み合わせることにより、障子枠を形成することができる。
このような縦枠２０ａと上枠２０ｂの接合は、図６に示すように行われる。
上枠２０ｂの端部は、図６（ａ）に示すように側壁部２２が切欠かれて、中央張り出し部２４と切欠き部２５が形成されている。図６（ｂ）に示すように、その空間に縦枠体２０ａの端部を嵌め合わせて障子枠が組み立てられる。ついで、上枠２０ｂ側からタッピングビス２７を突部内のビスホール２６にねじ込んで両者が結合される。

本発明は、一般的に薄鋼板に含まれる板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を用いて成形された鋼板製枠体を対象とする。特に亜鉛めっき鋼板やアルミめっき鋼板などのめっき鋼板を用いれば、サッシなどの外気にさらされる部材では、耐食性を高めることができる。
そのような鋼板やめっき鋼板は、各種の自動車製品、スチール家具、大型家電品などの用途に使用され大量生産されており、素材コストを低減するのに効果的である。

１ 枠体を構成する鋼板
２ 枠体の長手方向に沿って形成されたビスホール用の突部
３ 突部２内に形成された溝
１０ 中空柱状の枠体
２０ 溝形状の枠体
２０ａ 溝形状の障子枠の縦枠
２０ｂ 溝形状の障子枠の上枠
２１ 溝形状の枠体の底壁部
２２ 溝形状の枠体の側壁部
２３ 側壁部の開口端部
２４ 上枠の中央張り出し部
２５ 上枠の切欠き部
２６ 縦枠のビスホール
２７ タッピングビス
３０ ガラス障子

Claims (4)

1. 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状に形成された枠体であって、該枠体の長手方向に沿って、枠体の全長にわたって枠体から一方側に一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部を有することを特徴とする鋼板製枠体。
2. 前記鋼板がめっき鋼板であることを特徴とする請求項１に記載の鋼板製枠体。
3. 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状の枠体に形成する際、前記鋼板として、鋼板から一方側に、折り返し曲げ加工によって一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部が予め形成された鋼板を用い、該鋼板を前記突部が枠体の長手方向に沿うように曲げ加工することを特徴とする請求項1または２に記載の鋼板製枠体の製造方法。
4. 板厚２．３ｍｍ未満の鋼板を曲げ加工して中空柱状あるいは溝形状の枠体に形成する途中に、折り返し曲げ加工を組み入れて、枠体の長手方向に沿って枠体から一方側に一体に突出して形成され、内部に空間を有するビスホール用の突部を形成することを特徴とする請求項1または２に記載の枠体の製造方法。

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