JP7033012B2 - 樹脂枠、建具、樹脂枠の製造方法 - Google Patents
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Description
そして枠部材2を移動させる力によって、図6(b)に示すように溶融した樹脂が接合する。この接合するときに、溶融した樹脂(溶着代)は、その一部が枠部材の元の端面の位置に対し外周側にはみ出し、それ以外の一部が前後方向から視て樹脂枠の外側に押し出されるようにして移動し、それによって接合部10が形成される。
また接合部が形成されるときには、溶融した樹脂が樹脂枠の外側に押し出される影響(以下、「溶融樹脂の影響」という。)によって、一対の枠部材の端部のうち外面部が開こうとする(離れようとする)。
ちなみに、はみ出した部分、言い換えれば肉が盛り上がった部分(肉盛部17)は、切削加工によって除去することもでき、除去すれば樹脂枠の外観が向上する。なお除去の有無に関係なく、隣り合う一対の枠部材2は、互いの端面同士を互いの全面において接合しているので、接合強度は十分に確保されている。
そうすると、隣り合う一対の枠部材2の端部のうち外面部2dは、その剛性が弱いほど、一対の枠部材2を接合するときに離れやすくなり(開いた形になり)、接合強度が弱くなると言える。
たとえば図7(a)に示すように前後方向から視たときに、枠部材2の端面における外面部2dが切削された構造を考える。図7(a)に示す構造に限らず、端面の一部が切削された一対の枠部材2を溶着すると、接合部10は部分溶着部12となる。またこの構造の場合、一対の枠部材2のうち端面における外面部2dは接合部10の未溶着部12aとなり、切削されていない構造に比べて剛性が弱くなっている。
そうすると図7(b)に示すように一対の枠部材2を接合するときに一対の枠部材2の端面同士を突き合せれば、溶融樹脂の影響によって、剛性の弱い外面部2d同士が離れ、接合強度が弱くなる。
また枠部材2の端部のうち内面部2cは前後方向から視て鈍角α2なものであり、直角のものよりも剛性が強い。このような場合、一対の枠部材を接合するときに一対の枠部材2の端面同士を突き合せれば、隣り合う一対の枠部材2の内面部2c同士は溶融樹脂の影響を殆ど受けないことになる。そうすると、隣り合う一対の枠部材2はその内面部2c同士が単に接近し、内面部2c同士の間に僅かな隙間が生ずるだけで、外観の良いものである。ちなみに接合部10に関して、隣り合う一対の枠部材2の四面のうち内面部2cは、他の三つの面部に比べれば、切削加工しにくい部位である。
このような場合、一対の枠部材2の端面同士を突き合せれば、隣り合う一対の枠部材2の前面部2bは溶融樹脂の影響を殆ど受けないことになる。そうすると、隣り合う一対の枠部材2はその前面部2b同士が単に接近し、前面部2b同士の間に僅かな隙間が生ずるだけで、外観の良いものである。
るものとする。また接合部は、隣り合う一対の枠部材のうち内面部以外の部位である前面
部と後面部と外面部との三面の部位のうち少なくとも一面の部位に全面溶着部を備えるも
のとする。そして隣り合う一対の枠部材の内面部における部分溶着部は、その内面側に未
溶着部を備えるものとする。
本発明の第二の態様は本発明の第一の態様を前提とするものである。そして枠部材は、本体としての中空部と、前後方向に間隔をあけて中空部の表面のうち内面から突出する複数の内突出部とを備えると共に、前後方向において隣り合う一対の内突出部と中空部とによって樹脂枠の内側へ向かって開口する凹部が形成されたものである。そのうえで接合部は凹部に部分溶着部を備えるものとする。
本発明の第三の態様では、第二の態様を前提とする。そして中空部は、その外面部において、後側と前側との少なくとも一方側に配置された第1の段部と、第1の段部よりも前後方向の中間部側に配置されると共に第1の段部よりも樹脂枠の外側に配置された第2の段部と、第1の段部と第2の段部とを段差状に繋ぐ段差部とを備えるものとする。そのうえで接合部は第1の段部と第2の段部とに全面溶着部を備えるものとする。
本発明の第四の態様は、本発明の第一~第三の態様のいずれかを前提とする。
また本発明の第五の態様は、本発明の前提(第一の態様ではなく、第一の態様の基礎とする本発明の前提)を前提とする。
そして本発明の第四、第五の態様は、隣り合う一対の枠部材は、樹脂枠の周方向に沿って形成される平面部と、樹脂枠の周方向に沿って屈曲する屈曲面部と、接合部において平面部または屈曲面部に対する肉盛部とを備えるものとする。そのうえで肉盛部は全面溶着部と部分溶着部との境界位置に存在するものである。
切削工程とは、複数の枠部材のうち角部において隣り合わせる一対の枠部材をその端面外周における第1の部位とは異なる第2の部位において、板部の厚み方向の一方側に対し他方側を切削して段差状に凹ませる工程である。
溶融工程とは、一対の枠部材の端面を加熱して第1の部位においてその端面全面を溶着代として溶融すると共に、第2の部位においてその端面のうち一方側を溶着代として溶融する工程である。
溶着工程とは、一対の枠部材の端面における溶着代を突き合わせて溶着するものであり、第1の部位において枠部材の元の端面の位置に対し溶着代の一部が外周側にはみ出す工程である。
より詳しく言えば本実施形態の樹脂枠1は、窓枠の主要部であり、その内面側には別の部材が固定される。そして樹脂枠1と別の部材とが一体化されることによって、矩形の窓枠が形成される。また本実施形態では、樹脂枠1と、樹脂枠1に保持される仕切部材とによって、建具が形成される。
「樹脂枠1の内側」とは、前後方向から視て矩形(角部を含む枠状)に形成された樹脂枠1に対して、その矩形(角部を含む枠状)の内側である。
「樹脂枠1の外側」とは、前後方向から視て矩形(角部を含む枠状)に形成された樹脂枠1に対して、その矩形(角部を含む枠状)の外側である。
「内外方向」とは、樹脂枠1の内側を向かう方向と樹脂枠1の外側を向かう方向を合わせた方向である。
なお樹脂枠1を室内と室外との境界に配置した場合には、室内外方向は前後方向に一致する。
中空部4は内部空間部3を備えている。また中空部4は角筒である。そして中空部4は、樹脂枠1の内外方向に間隔をあけて対向する内板41・外板42と、前後の両端部において内板41と外板42とをそれぞれ連結する後板43・前板44とを備える。後板43と前板44はいずれも前後方向に延びると共に、内外方向に屈曲したものである。また中空部4は、内部空間部3を前後方向に区画する区画板45を備えている。したがって内部空間部3は、区画板45によって前後方向に区画された複数の空間部3aを備える。区画板45は、後板43と前板44との間の範囲において内板41と外板42とを樹脂枠1の内外方向に連結する。
また枠部材2は、熱可塑性樹脂を成形したものである。熱可塑性樹脂は一例として塩化ビニル・アクリル樹脂・ポリプロピレン等が挙げられる。枠部材2の成形方法は、押出成形・射出成形等の熱可塑性樹脂を成形する方法である。
また枠部材2は、その端面を板部が組み合わさって形成されたものとする。言い換えれば枠部材2は、その長手方向に延びる板部が組み合わさって形成されたものである。板部には前述した内板41・外板42・後板43・前板44・区画板45が含まれる。板部であるので、枠部材2は厚み方向を備えるものである。そして中空部4においての厚み方向とは、中空部4を構成する内板41・外板42・後板43・前板44の厚み方向のことである。
したがって中空部4の表面のうち外面は、第1の段部42aにおいて前後方向から視て中空部4の長手方向に直交する方向であって樹脂枠1に対しその外側を向く第1の外面と、第2の段部42bにおいて第1の段部42aと同じ方向を向く第2の外面と、第1の外面と第2の外面とを段差状に繋ぐと共に前側を向く段差面とを備える。
枠部材2の後面部2aは、前後方向から視た樹脂枠1の後面部に相当する。そして枠部材2の後面部2aは、中空部4の後面部である後板43と、最も後側の内突出部5と、後突出部7とから構成される。
枠部材2の前面部2bは、前後方向から視た樹脂枠1の前面部に相当する。そして枠部材2の前面部2bは、中空部4の前面部である前板44と、最も前側の内突出部5とから構成される。
枠部材2の内面部2cは、前後方向から視た樹脂枠1の内面部に相当する。そして枠部材2の内面部2cは、中空部4の内面部である内板41と、全ての内突出部5とから構成される。
枠部材2の外面部2dは、前後方向から視た樹脂枠1の外面部に相当する。そして枠部材2の外面部2dは、中空部4の外面部である外板42と、外突出部8とから構成される。
なお最も前側の内突出部5は、中空部4の内面部(内板41)と中空部4の前面部(前板44)との境界部に配置されているので、枠部材2の内面部2cの一部であると共に、枠部材2の前面部2bの一部でもある。また最も後側の内突出部5は、中空部4の内面部(内板41)と中空部4の後面部(後板43)との境界部に配置されているので、枠部材2の内面部2cの一部であると共に、枠部材2の後面部2aの一部でもある。
枠部材2の内面部2cは前述したように中空部4の内面部と、全ての内突出部5とから構成される。そして枠部材2の内面部2cは、3つの凹部6から構成される。
前側の凹部6は、最も前側(一番目)の内突出部5と、前側から二番目の内突出部5と、中空部4とで形成される。そして前側の凹部6は、一番目の内突出部5と二番目の内突出部5に部分溶着部12を備え、中空部4の内面部(内板41)に全面溶着部11を備える。ただし一番目の内突出部5は中空部4側の部分に全面溶着部11を備える。
真ん中の凹部6は、二番目の内突出部5と三番目の内突出部5と中空部4とで形成される。そして真ん中の凹部6は、二番目の内突出部5と三番目の内突出部5と中空部4の内面部とに部分溶着部12を備える。ただし真ん中の凹部6は、二番目の内突出部5と中空部4の内面部とが屈曲する形で連続する角部、ならびに三番目の内突出部5と中空部4の外周面部とが屈曲する形で連続する角部に全面溶着部11を備える。
後側の凹部6は、三番目の内突出部5と、最も後側(四番目)の内突出部5と、中空部4とで形成される。そして後側の凹部6は、三番目の内突出部5と四番目の内突出部5と中空部4の内面部とに部分溶着部12を備える。ただし後側の凹部6は、三番目の内突出部5と中空部4の内面部とが屈曲する形で連続する角部に全面溶着部11を備える。
一番目の内突出部5は前述したように板であり、二番目の内突出部5に対向する面に未溶着部12aを備える。
二番目の内突出部5は前述したように板であり、三番目の内突出部5に対向する面に未溶着部12aを備える。
三番目の内突出部5は前述したように樹脂枠1の外側に向かって開口するコ字状であり、二番目の内突出部5に対向する面と、四番目の内突出部5に対向する面と、樹脂枠1の内面側に未溶着部12aを備える。
中空部4の内面部(内板41)はその内面側に未溶着部12aを備える。
中空部4の外面部(外板42)は、第1の段部42aと第2の段部42bと段差部42cとで形成される。そして中空部4の外面部は第1の段部42aと第2の段部42bと段差部42cとに全面溶着部11が形成されている。
外突出部8には部分溶着部12が形成されている。そして外突出部8はその前面側に未溶着部12aを備える。また外突出部8は中空部4の外面部(外板42)に対して連続する部分に全面溶着部11を備える。
中空部4の前面部(前板44)は全面溶着部11を備える。また最も前側の内突出部5は、中空部4側(中空部4と連続する部分)に全面溶着部11を備え、前述したように内側(突出する先部側)に部分溶着部12を備える。
中空部4の後面部2a(後板43)と最も後側の内突出部5と後突出部7とは部分溶着部12を備える。そして中空部4の後面部(後板43)は後面側に、後突出部7はその内面側には未溶着部12aを備える。
したがって本実施形態では、部分溶着部12は、接合部10において隣り合う一対の枠部材2の内面部2cに存在し、全面溶着部11は隣り合う一対の枠部材2のうち内面部2c以外の部位である前面部2bと後面部2aと外面部2dとの三面の部位のうち少なくとも一面の部位に存在すると言える。
1)図4(a)に示すようにヒータ30に対し一対の板材20の端面を接近させる。図では板材20の表面のうち上面と下面とはいずれも平面となっている。
2)図4(b)に示すように加熱したヒータ30に対し一対の板材20の端面全面を押し付けて加熱する。
3)一対の板材20の端面全面を十分に加熱すると、端面全面を含む一対の板材20の端部が溶融して溶着代21となり、図4(c)に示すように各板材20の溶着代21の一部が元の端面の位置に対し外周側にはみ出す状態になる。その後、ヒータ30から一対の板材20を離す。
4)図4(d)に示すように一対の溶着代21を突き合わせて溶着する。そうすると、板材20の表面側に溶着代21の一部がはみ出した状態(盛り上がった状態)になる。図では、板材20の平面としての上面と下面に対し上下に溶着代21の一部がはみ出した状態になっている。
5)図4(e)に示すように一対の刃31で一対の板材20の表面に対しはみ出した溶着代21のうち一部(図では板材20の上面に対しはみ出した溶着代21の一部(肉盛部17))を挟む。
6)溶着代21の一部を一対の刃31で挟んだまま一対の刃31を一対の板材20から離し、それによって溶着代21の一部(肉盛部17)を一対の板材20から除去して、図4(f)に示すように一対の板材20の表面の一部(上面)を平面部15にする。なお一対の板材20の端面が突き合わさって接合された部分が接合部10である。ちなみに接合部10においても被覆層20bは本体層20aを被覆している。なお平面部15は、接合部10がその両隣りに対して肉眼では判別できない程度に盛り上がっていることもある。したがって平面部15とは、肉眼で平面と判断できる程度の表面粗さである。
1)図5(a)に示すように一対の板材20のうち互いに突き合わせる方の端部を厚み方向の他方側(被覆層20b側)から切削具32で切削して一方側(本体層20a側)を残して溶着代21とする。図では切削前の板材20の表面のうち上面と下面とはいずれも平面となっている。そして上面側(被覆層20b側)から本体層20aの一部をも切削するものとする。
2)図5(b)に示すようにヒータ30に対し一対の板材20の溶着代21側の端面を接近させる。
3)図5(c)に示すように加熱したヒータ30に対し一対の板材20の端面全面を押し付けて加熱する。
4)一対の板材20の端面全面を十分に加熱すると、端面全面を含む一対の板材20の端部が溶融して溶着代21となり、図5(d)に示すように各板材20の溶着代21の一部が元の端面の位置に対し外周側にはみ出す状態になる。その後、ヒータ30から一対の板材20を離す。
5)図5(e)に示すように一対の溶着代21を突き合わせて溶着する。そうすると、板材20の上面側に溶着代21がはみ出すことなく、一対の板材20が溶着される。そして板材20の上面側は僅かな隙間を挟んで対向する状態になり、未溶着部12aになる。また一対の板材20の下面に対し下側に溶着代21の一部がはみ出した状態になる。このはみ出した部分を除去するか否かは任意である。
第1の工程は4本の枠部材2を準備する準備工程である。
第2の工程は、4本の枠部材2のうち矩形の角部において隣り合わせる予定の一対の枠部材2の端面における外周方向の第1の部位とは異なる第2の部位において板部の厚み方向の一方側に対し他方側を切削して段差状に凹ませる切削工程である。第1の部位は接合部10の全面溶着部11に相当し、第2の部位は接合部10の部分溶着部12に相当する。なお枠部材2の長手方向に関して枠部材2を切削する部位は、端面を含む端部である。そして隣り合わせる予定の一対の枠部材2の端部をまとめて切削しても良いし、別々に切削しても良い。この切削工程は、第1の工程の前に行っても良いし、第1の工程の後に行っても良い。
第3の工程は、一対の枠部材2の端面を加熱して第1の部位においてその端面全面を溶着代21として溶融すると共に第2の部位においてその端面のうち一方側を溶着代21として溶融する溶融工程である。前述した部分溶着部12を形成する方法や全面溶着部11を形成する方法で説明したように、枠部材2の端面をヒータ30で加熱することによって、未溶着部12aになる部分以外において枠部材2の端面を含む端部が溶融する。
第4の工程は、一対の枠部材2の端面における溶着代21を突き合わせて溶着する溶着工程である。そうすると第1の部位において枠部材2の元の端面の位置に対し溶着代21の一部が外周側にはみ出すと共に、第2の部位においても未溶着部12aとは反対側の部分では枠部材2の元の端面の位置に対し溶着代21の一部が外周側にはみ出し、肉盛部17となる。
第5の工程は、溶着工程ではみ出した溶着代21の一部(肉盛部17)を除去する除去工程である。任意の肉盛部17を除去すれば良い。
枠部材の本数が5本の場合の樹脂枠の一例は、矩形の上辺・下辺・右辺・左辺に対応する部分にそれぞれ1本の枠部材を用いるほかに、矩形の上辺に対応する枠部材(上枠部材)と下辺に対応する枠部材(下枠部材)との間に架設するための架設用の1本の枠部材を用いるものがある。架設用の枠部材は、上下方向に平行なもの、俗に方立と称されるものである。
枠部材の本数が7本の場合の樹脂枠の一例は、矩形の左辺と右辺に対応する部分にそれぞれ1本の枠部材(左枠部材と右枠部材)を用い、左枠部材と右枠部材との間に上下方向に平行な枠部材(方立枠部材)を用い、矩形の上辺に対応する部分に方立枠部材を中心にしてその左右に別々の枠部材(上左枠部材と上右枠部材)を用い、矩形の下枠に対応する部分に方立枠部材を中心にしてその左右に別々の枠部材(下左枠部材と下右枠部材)を用いるものがある。つまり、方立枠部材の上端部を上左枠部材と上右枠部材とで挟むようにし、方立枠部材の下端部を下左枠部材と下右枠部材とで挟むようにして、矩形の上辺と下辺を形成する。
また樹脂枠1の外形が2つの角部を含む枠状の別の例としては、図10(B)に示すように、枠部材2の本数を5本にしたものも存在する。この場合の樹脂枠1は、図10(A)と同様に上下左右の各辺に対応する枠部材2の他に、左辺に対応する枠部材2の上端と右辺に対応する枠部材2の上端に架設するための枠部材2を備えるものである。この架設用の枠部材2の左端部は、上辺に対応する枠部材2の左端部と左辺に対応する枠部材2の上端部との間に挟まれ、架設用の枠部材2の右端部は、上辺に対応する枠部材2の右端部と右辺に対応する枠部材2の上端部との間に挟まれる。
一方、角部において存在する枠部材の本数が3本の場合は、本発明でいう角部において隣り合う一対の枠部材に該当しない。たとえば角部において存在する枠部材の本数が3本の場合とは、多角形の角部の近傍から離れる方向に延びる2本の枠部材であって当該角部の近傍から隣り合う二辺に沿って延びる2本の枠部材と、当該角部から当該隣り合う二辺の間を仕切るように延びる1本の枠部材とを備える場合である。
2 枠部材
2a 後面部
2b 前面部
2c 内面部
2d 外面部
3 内部空間部
3a 空間部
4 中空部
41 内板
42 外板
42a 第1の段部
42b 第2の段部
42c 段差部
43 後板
44 前板
45 区画板
5 内突出部
51 板
52 板
53 板
6 凹部
7 後突出部
8 外突出部
10 接合部
11 全面溶着部
12 部分溶着部
12a 未溶着部
15 平面部
16 屈曲面部
17 肉盛部
20 板材
20a 本体層
20b 被覆層
21 溶着代
30 ヒータ
31 刃
32 切削具
Claims (7)
- 角部を含む枠状に枠部材を組み合わせると共に枠状の内側には前後を仕切る仕切部材が配置される樹脂枠において、
前記枠部材は板部を備え、
前記角部において隣り合う一対の前記枠部材は互いの端面が突き合わされて接合された接合部を備え、
前記接合部は、一対の前記枠部材の端面同士が互いの板部の厚み方向の全面に亘って溶着された全面溶着部と、一対の前記枠部材の端面同士が互いの板部の厚み方向の全面のうち一方側において溶着されると共に当該厚み方向の全面のうち他方側において未溶着の状態となる部分溶着部とを備え、
前記全面溶着部と前記部分溶着部とは前記接合部の外周における異なる部位に存在し、
前記接合部は、隣り合う一対の前記枠部材の内面部に前記部分溶着部を備え、隣り合う一対の前記枠部材のうち前記内面部以外の部位である前面部と後面部と外面部との三面の部位のうち少なくとも一面の部位に前記全面溶着部を備え、
隣り合う一対の前記枠部材の前記内面部における前記部分溶着部は、その内面側に未溶着部を備えることを特徴とする樹脂枠。 - 前記枠部材は、本体としての中空部と、前後方向に間隔をあけて前記中空部の表面のうち内面から突出する複数の内突出部とを備えると共に、前後方向において隣り合う一対の前記内突出部と前記中空部とによって前記樹脂枠の内側へ向かって開口する凹部が形成されたものであり、
前記接合部は前記凹部に前記部分溶着部を備えることを特徴とする請求項1に記載の樹脂枠。 - 前記中空部は、その外面部において、後側と前側との少なくとも一方側に配置された第1の段部と、前記第1の段部よりも前後方向の中間部側に配置されると共に前記第1の段部よりも前記樹脂枠の外側に配置された第2の段部と、前記第1の段部と前記第2の段部とを段差状に繋ぐ段差部とを備え、
前記接合部は前記第1の段部と前記第2の段部とに前記全面溶着部を備えることを特徴とする請求項2に記載の樹脂枠。 - 隣り合う一対の前記枠部材は、前記樹脂枠の周方向に沿って形成される平面部と、前記樹脂枠の周方向に沿って屈曲する屈曲面部と、前記接合部において前記平面部または前記屈曲面部に対する肉盛部とを備え、
前記肉盛部は前記全面溶着部と前記部分溶着部との境界位置に存在することを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の樹脂枠。 - 角部を含む枠状に枠部材を組み合わせると共に枠状の内側には前後を仕切る仕切部材が配置される樹脂枠において、
前記枠部材は板部を備え、
前記角部において隣り合う一対の前記枠部材は互いの端面が突き合わされて接合された接合部を備え、
前記接合部は、一対の前記枠部材の端面同士が互いの板部の厚み方向の全面に亘って溶着された全面溶着部と、一対の前記枠部材の端面同士が互いの板部の厚み方向の全面のうち一方側において溶着されると共に当該厚み方向の全面のうち他方側において未溶着の状態となる部分溶着部とを備え、
前記全面溶着部と前記部分溶着部とは前記接合部の外周における異なる部位に存在し、
隣り合う一対の前記枠部材は、前記樹脂枠の周方向に沿って形成される平面部と、前記樹脂枠の周方向に沿って屈曲する屈曲面部と、前記接合部において前記平面部または前記屈曲面部に対する肉盛部とを備え、
前記肉盛部は前記全面溶着部と前記部分溶着部との境界位置に存在することを特徴とする樹脂枠。 - 請求項1~請求項5の何れかに記載の樹脂枠と、前記樹脂枠により保持された仕切部材とを備えることを特徴とする建具。
- 板部を備える複数の枠部材を互いの端面において突き合わせて溶着して、角部を含む枠状に組み合わせられた樹脂枠の製造方法であって、
複数の前記枠部材のうち角部において隣り合わせる一対の前記枠部材をその端面外周における第1の部位とは異なる第2の部位において板部の厚み方向の一方側に対し他方側を切削して段差状に凹ませる切削工程と、
一対の前記枠部材の端面を加熱して前記第1の部位においてその端面全面を溶着代として溶融すると共に前記第2の部位においてその端面のうち一方側を溶着代として溶融する溶融工程と、
一対の前記枠部材の端面における溶着代を突き合わせて溶着する溶着工程であって前記第1の部位において前記枠部材の元の端面の位置に対し前記溶着代の一部が外周側にはみ出す溶着工程と、
溶着工程ではみ出した前記溶着代の一部を除去する除去工程とを備えることを特徴とする樹脂枠の製造方法。
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