JP6836463B2 - 部品固定構造および建具 - Google Patents
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たとえば、屋外側の金属部と、屋内側の合成樹脂部とを結合した框材において、ガラスの嵌合溝の溝底に断面L字形の補強材をビスで固定し、合成樹脂で形成された屋内側の溝壁を補強するものがある(特許文献1の図2参照)。
このような補強材は、框材の長手方向に沿って連続する長尺部材であり、固定強度を確保するために、框材の長手方向に沿って一列に配置された複数のビスで固定している。
枠材や框材等のフレーム材のように一定断面形状の長尺材をFRPで成形する場合、長尺の繊維強化材を引張機で引っ張りながら、樹脂等を纏わせて、型の中で樹脂を硬化させて引抜材として成形する引張成形法が用いられる。このため、繊維強化材は、引抜材の長手方向に沿って連続する連続材(長尺材)が用いられる。
また、フレーム材の屋内側で火災が発生した場合は、非加熱面である第1領域に設けられる第1締結部材によって、部品およびフレーム材の締結状態を維持できる。
したがって、本発明の部品固定構造によれば、火災時であっても締結部材による部品保持力の低下を抑制できる。そして、フレーム材から部品が外れることを防止できるため、部品が外れることによる防火性能の低下も防止できる。
本発明では、長尺部材である部品を、複数本の第1締結部材と、複数本の第2締結部材とを用いてフレーム材に締結しているので、部品の固定強度を確保できる。また、第1締結部材と第2締結部材とは、フレーム材の長手方向に沿った位置が異なる位置となるように設けられており、例えば、見込面部において千鳥状に配置できる。このため、第1締結部材や第2締結部材の締結位置において、見込み方向に微少クラックが発生した場合に見込み方向には別の締結部材は配置されていないので、見込み方向に発生した微少クラックが繋がって大きなクラックになることを防止できる。
本実施形態の建具である引違い窓1は、図1に示すように、建物躯体の開口部に設けられる窓枠2と、窓枠2で囲まれた内部に左右方向に引き違い可能に配置された外障子3Aおよび内障子3Bとを備えている。
窓枠2は、上枠21、下枠22および左右の縦枠23、24を枠組みして構成されている。
外障子3Aおよび内障子3Bは、上框31、下框32および左右の縦框33、34を枠組みした障子枠30と、障子枠30内に組み込まれる面材である複層ガラス50とを備えて構成されている。
各障子3A,3Bの縦框33は、外障子3A、内障子3Bを閉めた際に、縦枠23、24に当接する戸先框であり、縦框34は、外障子3A、内障子3Bを閉めた際に、屋内外方向に重なって配置される召合せ框である。
また、図2,3において、上枠21、下枠22、縦枠23、24や、上框31、下框32、縦框33、34は、断面を示すが、図を見やすくするためにハッチングを省略している。
上枠21の屋外突出部220および屋内突出部230は、外障子3Aおよび内障子3Bを案内する上レールとして機能する。
下枠22の屋外突出部220および屋内突出部230は、上面の溝部にレール部材240が取り付けられ、外障子3Aおよび内障子3Bの戸車91を案内する下レールとして機能する。
上枠21および下枠22の屋外突出部220、屋内突出部230間には、風止版260が取り付けられている。
さらに、第1取付金具271および第2取付金具272は、本体部210の見込み面に沿って重ねて配置され、第1取付金具271から第2取付金具272を介して本体部210にねじ込まれたネジで固定されている。
また、上枠21の本体部210の下面における屋外突出部220の屋内側には、加熱発泡材80が接着されている。加熱発泡材80は、熱膨張性黒鉛などを含んで構成された長尺のテープ材であり、火災時などに温度が所定温度(例えば150〜200度程度)以上になると、発泡して約10〜40倍程度に膨張し、遮炎材として機能するものである。
障子3A,3Bのフレーム材35の材質は、窓枠2のフレーム材と同様に、繊維強化材はグラスファイバーであり、熱硬化性樹脂はポリウレタンであるが、窓枠2のフレーム材と異なる材質としてもよく、障子3A,3Bのフレーム材35として求められる強度や断熱性能、耐火性能などを満たすものであればよい。
内周側見込面部330の屋外側端部から見付け方向に延出された屋外見付片部310と、屋内側端部から見付け方向に延出された屋内見付片部320と、内周側見込面部330とによって、上框31、下框32、縦框33、34を矩形枠状に組んで構成される障子枠30の内周側に開口する溝部350が構成される。同様に、屋外見付片部310、屋内見付片部320、外周側見込面部340によって、障子枠の外周側に開口する溝部360が構成される。溝部350、360間はホロー部370が構成されている。
召合せ框である縦框34の溝部360には、補強材362が配置され、下框32、縦框33、34のホロー部370には、補強材371が配置されている。補強材362、371は、例えばスチール製のチャンネル材で構成され、各框31〜34の略全長に渡って配置された長尺材である。なお、補強材362、371は、障子3A,3Bのサイズが小さい場合には不要にできる場合もあり、上框31、下框32、縦框33、34に求められる強度などによって適宜設ければ良い。
下框32の溝部360は、下枠22の下レールである屋外突出部220、屋内突出部230が配置され、レール案内溝として機能する。また、下框32の溝部360およびホロー部370には戸車装置90が取り付けられ、戸車装置90の戸車91はレール部材240上を転動可能に設けられている。
フレーム材35(上框31、下框32、縦框33、34)の溝部360を区画する屋外見付片部310、屋内見付片部320には気密材361が装着されている。気密材361は、上枠21、下枠22、縦枠23、24の屋外突出部220、屋内突出部230の屋外面、屋内面に当接し、2重の気密ラインを形成している。
また、溝部360には、加熱発泡材80が接着されている。この加熱発泡材80は、火災時に溝部360内で発泡し、窓枠2および障子枠30間を塞いで煙やガスなどの流入を防止する。
ガラス開口部補強材60は、図4にも示すように、内周側見込面部330に沿って配置される取付面部61と、屋外見付片部310に沿って配置される屋外片部62と、屋内見付片部320に沿って配置される屋内片部63とを備え、フレーム材35の長手方向に沿って延長された長尺部材である。本実施形態では、ガラス開口部補強材60はスチール製のチャンネル材である。
ガラス開口部補強材60は、取付面部61と、フレーム材35の内周側見込面部330とを締結部材で締結することで、フレーム材35に固定されている。締結部材は、内周側見込面部330を、屋外側の第1領域330Aと、屋内側の第2領域330Bとに2等分した際に、第1領域330Aに設けられる第1締結部材としての第1ビス65と、第2領域330Bに設けられる第2締結部材としての第2ビス66とを備えている。
ここで、引違い窓1の見込み方向(Z方向)の位置が内周側見込面部330の中心となる仮想線Cを設定した場合に、内周側見込面部330において仮想線Cよりも屋外側の領域が第1領域330Aであり、屋内側の領域が第2領域330Bである。
また、フレーム材35の長手方向に沿って配置される第1ビス65同士および第2ビス66同士は、第1寸法L1の間隔で配置されている。第1寸法L1は、予め設定された第1離間寸法以上に設定されている。第1離間寸法は、FRP製のフレーム材35において、強化繊維材の長手方向に複数のビスを取り付けた際に、ビス留め時に発生するクラック同士が繋がることが無い最小限の寸法であり、フレーム材35の材質や肉厚、ビスのサイズ、ビス孔の加工方法等によって変化する。ただし、通常は、部品の取付強度を確保するために必要な本数のビスを等間隔で配置した場合の寸法(第1寸法L1)に比べて第1離間寸法は十分に小さいため、部品の取付強度によって必要な本数のビスを等間隔で配置すれば第1離間寸法以上で配置できる。このように、第1ビス65同士や第2ビス66同士の間隔を第1寸法L1の間隔で配置すれば、ビス留め時にクラックが生じても、クラック同士が繋がってフレーム材35が割れてしまうことを防止できる。
さらに、第1ビス65および第2ビス66は、フレーム材35の長手方向の位置が異なるように交互に配置され、いわゆる千鳥配置とされている。具体的には、第2ビス66のフレーム材35の長手方向の位置は、第1ビス65間の中心位置とされている。
第1ビス65および第2ビス66の本数は、ガラス開口部補強材60が複層ガラス50を保持するために必要な固定強度を確保できる本数とされている。
なお、第1ビス65および第2ビス66は、下框32、縦框33、34においては、フレーム材35のホロー部370に配置された補強材371にもねじ込まれており、補強材371も第1ビス65、第2ビス66によってフレーム材35に取り付けられている。したがって、補強材371もガラス開口部補強材60と同様に、第1ビス65、第2ビス66でフレーム材35に取り付けられる部品である。補強材371においては、内周側見込面部330に沿って配置された部分が取付面部であり、屋外見付片部310に沿って配置された部分が屋外片部であり、屋内見付片部320に沿って配置された部分が屋内片部である。
縦框34の溝部360に配置される補強材362も、複数本の第1ビス65および第2ビス66で外周側見込面部340に取り付けられている。したがって、補強材362も、第1ビス65、第2ビス66でフレーム材35に取り付けられる部品である。補強材362においては、外周側見込面部340に沿って配置された部分が取付面部であり、屋外見付片部310に沿って配置された部分が屋外片部であり、屋内見付片部320に沿って配置された部分が屋内片部である。補強材362を外周側見込面部340に取り付ける複数の第1ビス65は、外周側見込面部340の第1領域340A(図5参照)側に配置され、複数の第2ビス66は第2領域340B側に配置され、外周側見込面部340において千鳥状に配置されている。
接合部品70は、第1接合部品71と、固定プレート72と、第2接合部品73と、補強プレート74と、第3接合部品75とを備えている。
第1接合部品71は、溝部360に配置され、上框31または下框32に固定される横固定片部711と、縦框33または縦框34に固定される縦固定片部712と、横固定片部711および縦固定片部712を連結する連結片部713と、連結片部713から屋外見付片部310、屋内見付片部320に沿って延長された当接片714とを備えている。
固定プレート72は、第1接合部品71の横固定片部711および縦固定片部712にそれぞれ重なる2枚のプレートである。固定プレート72は、外周側見込面部340の溝部360に露出する面に当接されている。
補強プレート74は、第2接合部品73の横固定片部731および縦固定片部732にそれぞれ重なる2枚のプレートである。補強プレート74は、外周側見込面部340を挟んで、固定プレート72に対向して設けられている。
第3接合部品75は、フレーム材35の端面からホロー部370内に挿入され、上框31または下框32の内周側見込面部330に当接される横当接部751と、縦框33または縦框34の内周側見込面部330に当接される縦当接部752と、横当接部751および縦当接部752を連結する連結片部753とを備えている。連結片部753には、前記ネジ734の先端が当接される。
固定ネジは、外周側見込面部340において第1領域340A側に配置される第1締結部材である第1固定ネジ76、77と、第2領域340B側に配置される第2締結部材である第2固定ネジ78、79とを備えている。
第1固定ネジ76および第2固定ネジ78は、固定プレート72および外周側見込面部340に挿通されて、補強プレート74にねじ込まれた短尺のネジである。第1固定ネジ77および第2固定ネジ79は、第1接合部品71、固定プレート72および外周側見込面部340に挿通されて、補強プレート74にねじ込まれた長尺のネジである。
第1固定ネジ76、77間は、第1離間寸法以上である第2寸法L2に設定されている。第2固定ネジ78、79間も第2寸法L2に設定されている。外周側見込面部340において、各ネジ76、77、78、79が挿通される孔は予めドリル等で孔あけ加工されているが、その際に微少なクラックが生じても、各孔の間隔が第2寸法L2であるため、クラックが繋がって割れることがない。
また、第1固定ネジ76、第2固定ネジ78間および第1固定ネジ77、第2固定ネジ79間の隙間は第2寸法L2よりも短いが、フレーム材における繊維強化材の長手方向に直交する方向であるため、孔あけ時にクラックが発生したり、繋がり難いため、クラックが繋がって割れることを防止できる。
また、ネジ734をねじ込むことで、第3接合部品75を内周側見込面部330側に押し付けることができ、45度に切断した端面同士の密着状態を維持できる。
複層ガラス50は、網入りガラス等の防火ガラスで構成された屋外ガラス51と、LOW−Eガラス等で構成された屋内ガラス52とを備える。
また、ガラス開口部補強材60、接合部品70、補強材362、371等の部品を固定する締結部材として、第1領域330A、340Aに設けられる第1締結部材(第1ビス65、第1固定ネジ76、77)と、第2領域330B、340Bに設けられる第2締結部材(第2ビス66、第2固定ネジ78、79)とを設けたので、第1締結部材および第2締結部材の一方は、ダメージが少ない非加熱面側に設けられており、部品の固定状態を維持できる。したがって、火災時にフレーム材35から部品が脱落することも防止できる。よって、防火ガラスで構成された屋外ガラス51が障子枠30から脱落することも防止でき、引違い窓1の耐火性能を向上できる。
また、各ビス65、66を千鳥配置にしたので、フレーム材35の見込み方向に沿ってビスが並ぶことがない。このため、ビス65、66のねじ込み時に見込み方向に沿ったクラックが発生しても、他のビスによって発生するクラックと繋がることを防止できる。
本発明の部品固定構造は、前記ガラス開口部補強材60、接合部品70、補強材362、371の固定構造に限定されず、窓枠2や障子枠30を構成するフレーム材35の見込面部に各種部品を取り付ける場合に利用できる。
また、本発明の建具は、引違い窓1に限定されず、片引き窓、縦すべり出し窓、横すべり出し窓、内倒し窓、外倒し窓、上げ下げ窓、内開き窓、外開き窓、FIX窓等の各種サッシ窓として用いることができる。したがって、フレーム材の見込面部に取り付けられる部品も、建具の種類に応じたものを選択すればよい。
さらに、第1締結部材および第2締結部材は、前記第1ビス65、第2ビス66のように千鳥配置(フレーム材35の長手方向の位置が交互となるように配置)に限定されず、第1ビス65および第2ビス66を、それぞれフレーム材35の長手方向の位置が一致するように、つまり第1締結部材および第2締結部材が見込み方向に並ぶように配置してもよい。
さらに、第1ビス65、第1固定ネジ76、77は、第1領域330A、340Aに配置されていればよく、仮想線Cに近い位置に設けてもよい。同様に、第2ビス66、第2固定ネジ78、79も、第2領域330B、340Bに配置されていれば良い。なお、図5に示す接合部品70の締結部材のように、第1固定ネジ76、77と、第2固定ネジ78、79とが見込み方向に並んでいる場合は、見込み方向に発生するクラックが繋がらない最小限の寸法は離して配置すれば良い。
また、締結部材としては、ビスやネジに限定されず、リベット等でもよく、FRP製のフレーム材と部品とを締結できるものであればよい。
Claims (4)
- 建具を構成する繊維強化プラスチック製のフレーム材に部品を固定する部品固定構造であって、
前記フレーム材は、前記部品が取り付けられる見込面部を備え、
前記部品は、前記見込面部に締結部材を用いて取り付けられ、
前記締結部材は、
前記見込面部を屋外側である第1領域および屋内側である第2領域に2等分した際に、前記第1領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第1締結部材と、前記第2領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第2締結部材と、を備え、
前記部品は、前記フレーム材の長手方向に沿って延長された長尺部材であり、
前記第1締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿って設けられた複数の第1締結部材を備え、
前記第2締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿って設けられた複数の第2締結部材を備え、
前記複数の第1締結部材および前記複数の第2締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿った位置が異なる位置となるように設けられている
ことを特徴とする部品固定構造。 - 建具を構成する繊維強化プラスチック製のフレーム材に部品を固定する部品固定構造であって、
前記フレーム材は、前記部品が取り付けられる見込面部を備え、
前記部品は、前記見込面部に締結部材を用いて取り付けられ、
前記締結部材は、
前記見込面部を屋外側である第1領域および屋内側である第2領域に2等分した際に、前記第1領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第1締結部材と、前記第2領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第2締結部材と、を備え、
前記フレーム材は、前記見込面部と、前記見込面部の屋外側端部から見付け方向に延出された屋外見付片部と、前記見込面部の屋内側端部から見付け方向に延出された屋内見付片部とを備え、
前記部品は、前記見込面部と、前記屋外見付片部と、前記屋内見付片部とで区画された溝部に配置され、
前記第1締結部材は、前記見込面部の前記第1領域において前記屋外見付片部に近接する位置に設けられ、
前記第2締結部材は、前記見込面部の前記第2領域において前記屋内見付片部に近接する位置に設けられている
ことを特徴とする部品固定構造。 - 矩形枠状に組まれた繊維強化プラスチック製のフレーム材と、前記フレーム材に取り付けられた部品と、前記フレーム材で保持された面材とを備える建具であって、
前記フレーム材は、前記部品が取り付けられる見込面部を備え、
前記部品は、前記見込面部に沿って配置される取付面部を備え、前記見込面部に締結部材を用いて取り付けられ、
前記締結部材は、前記見込面部を屋外側である第1領域および屋内側である第2領域に2等分した際に、前記第1領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第1締結部材と、前記第2領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第2締結部材と、を備え、
前記部品は、前記フレーム材の長手方向に沿って延長された長尺部材であり、
前記第1締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿って設けられた複数の第1締結部材を備え、
前記第2締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿って設けられた複数の第2締結部材を備え、
前記複数の第1締結部材および前記複数の第2締結部材は、前記フレーム材の長手方向に沿った位置が異なる位置となるように設けられている
ことを特徴とする建具。 - 矩形枠状に組まれた繊維強化プラスチック製のフレーム材と、前記フレーム材に取り付けられた部品と、前記フレーム材で保持された面材とを備える建具であって、
前記フレーム材は、前記部品が取り付けられる見込面部を備え、
前記部品は、前記見込面部に沿って配置される取付面部を備え、前記見込面部に締結部材を用いて取り付けられ、
前記締結部材は、前記見込面部を屋外側である第1領域および屋内側である第2領域に2等分した際に、前記第1領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第1締結部材と、前記第2領域に設けられて前記部品を前記見込面部に取り付ける第2締結部材と、を備え、
前記フレーム材は、前記見込面部と、前記見込面部の屋外側端部から見付け方向に延出された屋外見付片部と、前記見込面部の屋内側端部から見付け方向に延出された屋内見付片部とを備え、
前記部品は、前記見込面部と、前記屋外見付片部と、前記屋内見付片部とで区画された溝部に配置され、
前記第1締結部材は、前記見込面部の前記第1領域において前記屋外見付片部に近接する位置に設けられ、
前記第2締結部材は、前記見込面部の前記第2領域において前記屋内見付片部に近接する位置に設けられている
ことを特徴とする建具。
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