JP6444656B2 - 建具 - Google Patents

Description

本発明は、建具に関し、特に、サッシ下枠の強度に関する。

一般家庭において、室内から室外に逃げる熱の半分以上は窓から逃げるといわれる。ガラス自体の改良だけでなく、ガラスの複層化により、ガラスの断熱性能は大きく向上しつつある。このため、ガラスよりもむしろサッシ枠の方が熱を逃がしやすい。

樹脂のサッシ枠は、アルミニウムのサッシ枠よりもコストが高くなるものの、断熱性能や質感にすぐれるという長所がある。樹脂のサッシ枠は、特に、北海道などの寒冷地で好まれている。

特開２００７−３１９９２号公報

樹脂サッシは、下枠に金属製の芯材を入れることで強度を補強することも多い。ガラスの複層化により障子（ガラス窓）が重量化しつつあるため、下枠の更なる強化が求められている。また、下枠は雨水をスムーズに排出できなければならない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、排水性を考慮しつつ、サッシの下枠を強化するための技術を提供することにある。

本発明のある態様の建具は、内部に芯材を収容する筒状空間を有し、その下面において躯体に固定される下枠を有する枠体であって、内側レールにおいて走行可能となるように内障子を収め、外側レールにおいて走行可能となるように外障子を収める枠体と、筒状空間に挿入され、内側レールの下側から外側レールの下側の領域にかけて延在する上面を有する芯材と、を備える。
下枠には、筒状空間と底面レベルを揃えた少なくとも一つの他の筒状空間が下枠の短軸方向に沿って配列される。芯材は、内側レールの下方において縦方向に延びる内側壁と、外側レールの下方において縦方向に延びる外側壁と、内側壁と外側壁との間で縦方向に延びる中央壁とを更に有し、内側壁、外側壁、及び中央壁が芯材の上面にかかる負荷を支えており、下枠において躯体上に設けられる部分より外側の部分において、下枠の上面及び側壁に設けられた複数の排水用の孔又は切り欠きを有する。

この態様によると、内障子と外障子の荷重は、内側レールと外側レールを介して第１の筒状空間に集中しやすくなる。そして、この第１の筒状空間に挿入される芯材の上面は内側レールの下から外側レールの下までの範囲をカバーするだけの大きさがあるため、剛性の高い芯材により、内障子と外障子の荷重を効果的に受け止めやすくなる。「内側レールから外側レールに至る範囲をカバーする」とは、少なくとも、芯材の上面の一端が内側レール直下まで至り、上面の他端が外側レール直下まで至ることを意味する。

第１の筒状空間の上面には取水口が形成され、第１の筒状空間の室外側の側面には取水口から取り入れた水を室外に排水するための排水口が形成されてもよい。
このような態様によれば、第１の筒状空間は取水口から雨水などを積極的に取り込み、排水口から室外に排出することができるので、サッシ窓の排水性を高めやすくなる。

芯材は、内側レールの下方に位置する内側壁と、外側レールの下方に位置する外側壁と、内側壁と外側壁の間に位置する中央壁によって上面を支えてもよい。
内側レール（内障子）の荷重を内側壁で支え、外側レール（外障子）の荷重を外側壁で支え、更に、中央壁でも上面を支えることにより、芯材の上面にかかる荷重を３つの壁で受け止めやすくなる。なお、中央壁などの「壁」は、柱状の壁として形成されてもよい。

下枠においては、第１の筒状空間よりも室内側に第２の筒状空間が形成され、第２の筒状空間には、室外側の上辺と室内側の下辺を結ぶ対角面が形成されてもよい。
下枠の下部が躯体に固定された状態で下枠の上部に荷重がかかると、上部が室外側に引っ張られる変形力が発生する。室外側の上辺と室内側の下辺を結ぶ対角面により、このような変形力に対抗し、下枠の変形を抑制しやすくなる。

下枠における第１の筒状空間の下面には躯体に固定するための貫通孔が形成されないとしてもよい。
第１の筒状空間の下面に壁などの躯体に固定するための貫通孔を形成しないようにしているため、第１の筒状空間に入り込んだ水がそのような貫通孔から躯体にしみ出しにくくなる。

本発明の別の態様もまた、建具である。この建具は、内側レールにおいて走行可能となるように内障子を収め、外側レールにおいて走行可能となるように外障子を収める枠体を備える。枠体の長軸方向に延伸する筒状空間が形成される。筒状空間には、室外側の上辺と室内側の下辺を結ぶ対角面が形成される。

本発明によれば、排水性を考慮しつつ、サッシ下枠の強度を高めやすくなる。

障子の形成方法を説明するための模式図である。 サッシ窓の形成方法を説明するための模式図である。 サッシ窓の中央部における側断面図である。 サッシ窓の中央部における上断面図である。 図３における下枠の周辺拡大図である。 下枠が負荷によって変形する様子を説明するための模式図である。 内空間の模式図である。 下枠の３面図である。 下枠芯材の３面図である。

図１は、障子１１０の形成方法を説明するための模式図である。
障子１１０は、パネル１０２（ガラス）を樹脂製の框（かまち）１０１で囲ったものである。本実施形態におけるパネル１０２は、３層ガラスであり層間にはアルゴンガスやクリプトンガスなどの不活性ガスが封入されている。不活性ガスが輻射熱を遮断する効果によりパネル１０２の断熱性能を高めている。

框１０１の形成に際しては、まず、樹脂の押し出し成型品である框部材から２つの横框１０６ａ，１０６ｂと２つの縦框１０８ａ，１０８ｂを斜め４５度にて切り出す。そして、横框１０６ａ，１０６ｂ，縦框１０８ａ，１０８ｂの継ぎ目を溶かして接着することにより額縁形状の框１０１を作る。すなわち、横框１０６ａ，１０６ｂ，縦框１０８ａ，１０８ｂの内部構造は同一であり、横框１０６と縦框１０８は長さだけが異なる。次に、框１０１（横框１０６ａ，１０６ｂ，縦框１０８ａ，１０８ｂ）にパネル１０２を嵌め、図示しない結合部材等によりパネル１０２を框１０１に固定する。こうして、障子１１０が形成される。

図２は、サッシ窓１００の形成方法を説明するための模式図である。
サッシ窓１００（建具）の枠体１１２も樹脂成型品である。框１０１と同様、樹脂の押し出し成型品である枠部材から左枠１１４、右枠１１８（合わせて、あるいは、特に特定しないときには「縦枠」ともよぶ）と上枠１１６、下枠１２０（合わせて、あるいは、特に特定しないときには「横枠」ともよぶ）を斜め４５度にて切り出す。縦枠と横枠のそれぞれの継ぎ目を溶かして接着することにより額縁形状の枠体１１２が形成される。枠体１１２においても、左枠１１４、右枠１１８、上枠１１６、下枠１２０の内部構造は同一であり、縦枠と横枠は長さだけが異なる。

ここで、図１に関連して説明した障子１１０を枠体１１２に嵌める。具体的には、室外側の障子１１０（以下、「外障子１２４」とよぶ）と室内側の障子１１０（以下、「内障子１２６」とよぶ）を上枠１１６側に嵌めて、下枠１２０のレールに障子１１０の車輪を載せることにより、引き違い窓としてのサッシ窓１００が形成される。

図３は、サッシ窓１００の中央部における側断面図である。図４は、サッシ窓１００の中央部における上断面図である。
サッシ窓１００の本体は、室外側に半分だけ突き出した状態で壁１２８に固定される（半外付け窓）。サッシ窓１００の枠体１１２は、ネジにより壁１２８に固定される。半外付け窓は、サッシ窓１００の室内側にカーテンを設置する空間を確保できるので、室内をすっきりさせることができる。また、サッシ窓１００を壁１２８に取り付ける作業が比較的容易になるというメリットもある。

外障子１２４と内障子１２６は、いずれも３層ガラスとして形成されるパネル１０２を框１０１で囲むことにより形成される。図３に示すように障子１１０（外障子１２４および内障子１２６）の横框１０６ｂ（下側）には車輪１３０が取り付けられる。内障子１２６の車輪１３０は、下枠１２０の室内側に形成される内側レール１３２を走行する。外障子１２４の車輪１３０は、下枠１２０の室外側に形成される外側レール１３４を走行する。

なお、左枠１１４、上枠１１６、右枠１１８、下枠１２０は、同一の枠部材から形成されるため、下枠１２０だけでなく、左枠１１４、上枠１１６および右枠１１８にも内側レール１３２と外側レール１３４と同様の構造が形成されているが、レールとして機能するのは下枠１２０だけである。框１０１のうち、車輪１３０が取り付けられるのも横框１０６ｂだけである。

左枠１１４の下方においては、内側レール１３２の一部を覆うようにストッパー１３６が設置される（図４）。ストッパー１３６は、内障子１２６が左枠１１４に接触・衝突するのを抑止する。

縦框１０８には、ｙ軸方向（縦方向）に沿って延伸する金属製のパネル芯材１３８が挿入される（図４）。パネル芯材１３８は、樹脂製の縦框１０８が熱などのストレスにより変形するのを抑止するための骨組みとして機能する。

図４に示すように、サッシ窓１００の閉鎖時においては、外障子１２４は左枠１１４側に位置し、内障子１２６は右枠１１８側に位置する。なお、外障子１２４の外側には更に網戸１４０が設置されてもよい。

下枠１２０には、ｘ軸方向（横方向）に沿って延伸する金属製の下枠芯材１４２が挿入される（図３）。下枠芯材１４２は、下枠１２０において内側レール１３２と外側レール１３４の間の最下層空間に挿入され、外障子１２４と内障子１２６の重量を支える骨組みとして機能する。

サッシ窓１００の断熱性を特に高めたいのは窓を閉鎖したときである（図４に示す状態）。図４を参照すると、右枠１１８側においては、内障子１２６によってほぼ熱の流れを遮断できるが、左枠１１４には横経路Ａとして示す熱の抜け道がある。すなわち、右枠１１８側から抜けようとする熱は断熱性能が高い内障子１２６を通り抜ける必要があるが、左枠１１４側から抜けようとする熱は、外障子１２４や内障子１２６を通り抜けなくても左枠１１４だけを通り抜ければよい。そこで、本実施形態においては、左枠１１４の延伸方向（ｙ方向）に沿って延伸する縦枠カバー部材１４４（第１の断熱強化部材）を追加することにより、横経路Ａにおける熱の通過を抑制し、左枠１１４の断熱性能を強化している。

同様に、図３を参照すると、下枠１２０にも下経路Ｂとして示される熱の抜け道が開いている。そこで、下枠１２０の延伸方向に沿って延伸する下枠カバー部材１４６（第２の断熱強化部材）を更に追加し、下経路Ｂにおける熱の通過を抑制し、下枠１２０の断熱性能も強化している。

縦枠カバー部材１４４は、左枠１１４の延伸方向の全域にわたって取り付けられることが好ましいが、少なくとも縦框１０８の長さと同程度以上の長さを有することが好ましい。同様に、下枠カバー部材１４６は、下枠１２０の延伸方向の全域にわたって取り付けられることが好ましいが、少なくとも横框１０６の長さと同程度以上の長さを有することが好ましい。

本実施形態においては、下枠１２０と左枠１１４に断熱強化部材を取り付け、上枠１１６と右枠１１８には取り付けていない。上述の理由により右枠１１８に断熱強化部材を取り付けたときの断熱効果が、左枠１１４（窓閉鎖時における内障子１２６の反対側の縦枠）に取り付けた場合に比べて低いためであるが、必要であれば右枠１１８にも取り付けてもよい。また、上枠１１６に断熱強化部材を取り付ける場合、障子１１０を枠体１１２に嵌め込むときの施工作業性が若干低下する可能性があるが、必要であれば上枠１１６にも断熱強化部材を取り付けてもよい。左枠１１４、上枠１１６、右枠１１８、下枠１２０のうち、左枠１１４に縦枠カバー部材１４４を取り付けたときの断熱効果が最も大きい。

図５は、図３における下枠１２０の周辺拡大図である。
図５は、下断熱強化部材１４６を取り付ける前の状態を示している。下枠１２０は、ｘ方向を長軸方向、ｚ方向を短軸方向とする筒状部材である（図２も参照）。下枠１２０は、短軸方向に沿って３つの筒状空間が配列されている。図５では、室外側に外空間１４８、中央部分の中央空間１５０（第１の筒状空間）、室内側に内空間１５２（第２の筒状空間）が形成されている。下枠１２０は、押し出し成形品であるため、いずれの空間も下枠１２０の長軸方向（ｘ方向）に延伸する筒状空間となる。

内側レール１３２と外側レール１３４の間の中央領域１５４の下に、中央空間１５０が形成される。中央空間１５０は、図５に示すように、内側レール１３２と外側レール１３４の双方をその上部で支える空間であることが望ましく、少なくとも、短軸方向においてその上面１９０が中央領域１５４を包含する大きさを有する。ただし、排水のため、中央空間１５０の上面１９０の一部には取水口が設けられるがこれについては後述する。

外障子１２４および内障子１２６の荷重は、外側レール１３４および内側レール１３２を介して中央空間１５０に集中的しやすい構造となっている。本実施形態のように３層ガラスによりパネル１０２を形成する場合、中央空間１５０には大きな負荷がかかる。

そこで、本実施形態においては、中央空間１５０の支持力を補強するために金属製の下枠芯材１４２（芯材）を挿入している。下枠１２０の短軸方向（ｚ方向）においては、下枠芯材１４２も内側レール１３２と外側レール１３４の双方をその上面１９２で支える構造となっている。少なくとも、短軸方向において、下枠芯材１４２の上面１９２は中央領域１５４を包含する大きさを有する。ただし、排水のため、中央空間１５０の上面の一部にも取水口が設けられるがこれについては後述する。

まとめると、外障子１２４および内障子１２６の荷重は、外側レール１３４および内側レール１３２を介して下枠１２０の中央空間１５０の上面１９０に集中し、このときの荷重を下枠芯材１４２の上面１９２全体で受け止めている。内側レール１３２および外側レール１３４それぞれの直下領域１９４，１９６のすべてを下枠芯材１４２の上面１９２でカバーすることが望ましいが、少なくとも直下領域１９４，１９６の一部、好ましくは直下領域１９４，１９６の５０％以上をカバーできることが望ましい。

また、内側レール１３２の下方において縦方向に延びる内側壁１５８と、外側レール１３４の下方において縦方向に延びる外側壁１５６と、中央部において縦方向に延びる外側壁１５６の３枚の壁により下枠芯材１４２の上面１９２にかかる負荷を支える構造となっている。いいかえれば、内障子１２６の荷重は実質的には内側壁１５８によって支えられ、外障子１２４の重量は実質的には外側壁１５６により支えられ、更に、中央壁１６０により支持力が補強されている。外側壁１５６は、外側レール１３４の直下領域１９４の下にあり、内側壁１５８は直下領域１９６の下にあればよい。

もし、下枠芯材１４２が外障子１２４の下に外側壁１５６を有しなければ、外障子１２４の荷重の多くを中央空間１５０を形成する樹脂で受け止めることになるため、下枠１２０に大きな負荷がかかってしまう。内側壁１５８についても同様である。本実施形態においては、内側レール１３２と外側レール１３４の下にある大きな中央空間１５０に、ほぼ同サイズまたはそれ以上の大きさの下枠芯材１４２を挿入することで、外障子１２４や内障子１２６の荷重の多くを下枠芯材１４２に集中させやすくなっている。なお、下枠芯材１４２の上面１９２と下枠１２０の上面１９０はネジにより固定されてもよいが、これは必須要件ではない。

外障子１２４と内障子１２６の間の中央領域１５４に流れ込んだ雨水は、流水路Ｃに沿って室外に排出される。詳細は後述するが中央空間１５０の１９０と、下枠芯材１４２の上面１９２には取水口が形成される。また、下枠芯材１４２の外側壁１５６と中央空間１５０と外空間１４８の間の区画壁１６２には排水口が形成される。雨水は、中央空間１５０の中に入り込み、外側壁１５６と区画壁１６２の排水口を通過して、外空間１４８に流れ込み、更に、外空間１４８の外側壁１６４に形成される排水口（図示せず）を介して室外に排出される。一方、内空間１５２は、取水口も排水口ももたず、雨水が入り込まない設計になっている。

更に、中央空間１５０の下面１６６そのものではなく、下面１６６から突き出している突出面１６８において、下枠１２０と壁１２８がネジ固定されている。いいかえれば、下面１６６には、ネジなどの固定具を挿通させるための貫通孔は一切形成されてない。このため、中央空間１５０に侵入した水が下面１６６の貫通孔などから水漏れしてネジや壁を傷めることがない。より厳密には、下面１６６のうち、壁１２８の直上に位置する内側領域１９８には一切貫通孔を形成しないが、壁１２８の直上に該当しない外側領域２００に排水口などを設けることまで制限する趣旨ではない。もちろん、外空間１４８の下面に排水口などを設けることはかまわない。

以上のような構造により、中央空間１５０の排水性を確保しつつ水漏れを防止し、下枠芯材１４２により中央空間１５０の支持力を強化している。なお、下断熱強化部材１４６を取り付ける場合には、下断熱強化部材１４６の上面に取水口を形成すればよい。

図６は、下枠１２０が荷重によって変形する様子を説明するための模式図である。図７は、内空間１５２の模式図である。
上述のように、外障子１２４および内障子１２６の重量は中央空間１５０に集中しやすい。一方、中央空間１５０の下面１６６は壁１２８に固定されている。このため、下枠１２０の上面１９０には縦方向（ｙ軸負方向）の力に加えて横方向（ｚ軸負方向：室外に向かう方向）にも力がかかる。この結果、図６に示すように下枠１２０の側面を平行四辺形とするような変形力が生じる。

下枠芯材１４２は、このような変形を抑止する上でも有効であるが、下枠芯材１４２だけに頼らずとも下枠１２０の構造的工夫によってもこのような変形力を抑制することができる。具体的には、図７に示すように、内空間１５２の外上辺１７２（室外側の上辺）と内下辺１７４（室内側の下辺）を結ぶ対角面１７０を内空間１５２に形成している。下枠１２０の上面１９０が負荷をうけると、外上辺１７２が室外側に引っ張られるが、対角面１７０の張力がこのような変形を引き戻すように作用する。

図８は、下枠１２０の３面図である。
図２に関連して説明したように、下枠１２０は押し出し成形品である枠部材を４５度でカットすることにより形成される。外側レール１３４と内側レール１３２の間の中央領域１５４には、取水口１７６ａ，１７６ｂが開口している。中央領域１５４に流れ込んだ雨水は、取水口１７６から中央空間１５０に流れ込む。外側レール１３４にも、取水口１７８ａ〜１７８ｃが開口しているため、外側レール１３４に流れ込んだ雨水も中央空間１５０に流れ込む。

外空間１４８と中央空間１５０を仕切る区画壁１６２には、排水口１８２が形成される。中央空間１５０に流れ込んだ水は、排水口１８２を介して外空間１４８に流れ込む。また、外空間１４８の上にも取水口１８０ａ〜１８０ｃが開口している。外空間１４８の外側壁１６４には排水口１８４ａ〜１８４ｃが開口している。取水口１８０と排水口１８２から外空間１４８に流れ込んだ水は、排水口１８４ａ〜１８４ｃにより室外に排出される。

図９は、下枠芯材１４２の３面図である。
下枠芯材１４２は、下枠１２０の成形後、左枠１１４や右枠１１８と溶着する前に中央空間１５０に挿入される。下枠芯材１４２の上面には取水口１８６ａ，１８６ｂが形成され、外側壁１５６には排水口１８８ａ〜１８８ｃ（切り欠き）が形成される。下枠１２０の取水口１７６から入った水は、下枠芯材１４２の取水口１８を通り、更に、外側壁１５６の排水口１８８と下枠１２０の排水口１８４を経由して、外空間１４８に流れる。取水口１８６の大きさと数は、排水性と強度のバランスを考慮して決めればよい。

以上、実施形態に基づいてサッシ窓１００、特に、下枠１２０と下枠芯材１４２の構造を中心として説明した。
本実施形態においては、下枠１２０において、外側レール１３４と内側レール１３２の双方を支えるだけの大きさを有する下枠芯材１４２の上面１９２により、外障子１２４と内障子１２６の荷重を一手に受け止める。外側レール１３４および内側レール１３２の下に外側壁１５６と内側壁１５８を形成し、更に、上面の中央を中央壁１６０で支えることで、上面１９２にかかる荷重を３つの縦壁で支えている。また、中央空間１５０の下面１６６には貫通孔を形成せず、中央領域１５４に流れ込んだ水がすべて区画壁１６２を経由して室外に流れ出すような構造となっているため、水漏れを防ぎ、強度と排水性を両立させることができる。

更に、内空間１５２に形成される対角面１７０は、下枠１２０が荷重によって平行四辺形に変形しようとする力に対抗することができる。このように、下枠芯材１４２が本来有する剛性だけに頼るのではなく、下枠１２０の構造上の工夫によっても下枠１２０の構造を安定させることができる。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

１００ サッシ窓、 １０１ 框、 １０２ パネル、 １１０ 障子、 １１２ 枠体、 １２０ 下枠、 １２４ 外障子、 １２６ 内障子、 １２８ 壁、 １３２ 内側レール、 １３４ 外側レール、 １４２ 下枠芯材、 １４８ 外空間、 １５０ 中央空間、 １５２ 内空間、 １５４ 中央領域、 １５６ 外側壁、 １５８ 内側壁、 １６０ 中央壁、 １６２ 区画壁、 １６４ 外側壁、 １６６ 下面、 １７０ 対角面、 １７２ 外上辺、 １７４ 内下辺、 １７６，１７８，１８０，１８６ 取水口、 １８２，１８４，１８８ 排水口。

Claims (4)

1. 内部に芯材を収容する筒状空間を有し、その下面において躯体に固定される下枠を有する枠体であって、内側レールにおいて走行可能となるように内障子を収め、外側レールにおいて走行可能となるように外障子を収める枠体と、
   前記筒状空間に挿入され、前記内側レールの下側から前記外側レールの下側の領域にかけて延在する上面を有する芯材と、を備え、
   前記下枠には、前記筒状空間と底面レベルを揃えた少なくとも一つの他の筒状空間が前記下枠の短軸方向に沿って配列されており、
   前記芯材は、前記内側レールの下方において縦方向に延びる内側壁と、前記外側レールの下方において縦方向に延びる外側壁と、前記内側壁と前記外側壁との間で縦方向に延びる中央壁とを更に有し、前記内側壁、前記外側壁、及び前記中央壁が前記芯材の前記上面にかかる負荷を支えており、
   前記下枠において躯体上に設けられる部分より外側の部分において、前記下枠の上面及び側壁に設けられた複数の排水用の孔又は切り欠きを有することを特徴とする建具。
2. 前記複数の排水用の孔又は切り欠きは、
   雨水を前記筒状空間に取り込む取水口と、
   前記取水口から取り込んだ雨水を室外へ排水する排水口とを含む請求項１に記載の建具。
3. 前記下枠は、前記芯材を収容する前記筒状空間よりも更に室内よりにもう一つの筒状空間を有し、
   前記室内よりのもう一つの筒状空間には、室外よりの上辺と室内よりの下辺を結ぶ対角面が形成された請求項１または２のいずれか一つに記載の建具。
4. 前記下枠は、その下面から突出する突出面を有し、前記突出面において前記躯体に前記下枠が固定される請求項１から３のいずれか一つに記載の建具。

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