JP7131888B2 - 複合サッシ - Google Patents

Description

本願発明は、複合サッシを構成する樹脂材に、ブロー成形に係る樹脂材を用いた複合サッシに関する。

従来より、金属材と樹脂材とから構成される複合サッシが知られている。
特許文献１の「サッシ障子構造」及び特許文献２の「複合サッシの窓枠」は、共に課題として「断熱性能の向上」を掲げており、特許文献１の「サッシ障子構造」では、室外側に設けられた金属框部と室内側に設けられた木質様樹脂成形框部を備え、その木質様樹脂成形框部には空隙部２１による断熱層が形成されている（同文献段落００２６）。また、許文献２の「複合サッシの窓枠」では、窓開口部に装着されるアルミ枠とそのアルミ枠の室内側露出部分を覆う樹脂枠を備えている。

特開平１１－７１９６７号公報 特開２００２－１８０７４８号公報

このような複合サッシが解決されるべき課題は、次のとおりである。
（１） 金属材と樹脂材を一体化させて複合させるためには、樹脂材も金属材と同様に、切削又はプレス等による加工が必要となる。かかる加工工程が必須であることの他に、その加工時の圧力によって樹脂枠に歪みや表面欠陥が発生する場合がある。
（２） 複合サッシの組立工程においては、樹脂材への補強材等の金具を取り付ける作業が必要となる場合がある。
（３） 樹脂材を加工して使用する場合には、隣接する樹脂材の両端を接続して使用するため、その樹脂材に断熱性向上に資する空隙部を設けても、樹脂材の両端からの空気の移動は避けられず、断熱の効果を低下させる要因となっている、等である。

そこで、本願では、上記各課題を解決するため、複合サッシを構成する樹脂材に、ブロー成形に係る樹脂材を用いた複合サッシを提供することとする。

上記課題を解決するため、室外側の金属材と室内側の樹脂材からなる複合サッシにおいて、樹脂材は、ブロー成形により形成され、前記金属材と前記樹脂材は、ブロー成形により一体に形成された複合形材であり、前記金属材によりガラス溝が形成されており、前記樹脂材は前記金属材に対し、見込み方向の一方にブロー成形されていることを特徴とする複合サッシとした（請求項１に記載の発明）。

上記発明において、前記金属材は、樹脂材が流れ込む空間部を有することを特徴とする複合サッシとした（請求項３に記載の発明）。

上記発明において、金属材である矩形状の金属枠体と、パネル体と、ブロー成形により矩形状に形成された樹脂材である樹脂枠とを一体に組み付けたことを特徴とする複合サッシとした（請求項４に記載の発明）。

本願発明の複合サッシによれば、ブロー成形により金属材の寸法に合わせて、樹脂材を一体成形することが可能であり、金属材と樹脂材を一体化するための加工や作業が不要となる。
また、ブロー成形時に、ナットや補強材等の金具を金型にセットすることにより、これらの金具と樹脂材と一体化させることができ、金具の取付作業を軽減化させることができる。
また、従来の前記押出成形による樹脂材（形材）とは異なり、本発明に係る樹脂材である樹脂枠は金型により成形されることから、窓枠の四周の範囲を同時に、即ち、矩形状に製造することができ、３次元的な成形品とすることができる。よって、樹脂材（形材）端部の接合部が無いことから、従来の樹脂材を用いる場合より、中空部での空気の移動が少なく、「断熱性能を向上」させることができる。

実施例１の複合サッシの正面図（室外側）、 同背面図（室内側）、 図１のＡ－Ａ´線矢視の断面図、 実施例２の複合サッシの正面図（室外側）、 図４のＢ－Ｂ´線矢視の断面図、 同サッシにおいて、その生産工程の一例を示す金型の断面図、 同サッシの製造及び組み付け工程図、 実施例２の変形例の複合サッシの断面図、 実施例３の複合サッシの製造及び組み付け工程図、 同サッシの断面図、 実施例４の複合サッシの断面図、 同サッシの製造及び組み付け工程図である。

実施例１の複合サッシ１は、図１乃至図３に図示したように、室外側に金属材２を配し、室内側の樹脂材３を配すると共に、前記樹脂材３をブロー成形により成形されるブロー成形品としたものである。
このブロー成形は、成形機（押出機）で作られたパリソンを金型で挟み、加圧空気を吹き込んで、金型内面に沿った中空の成形品を得る方法である。
その工程の詳細は、概ね次の通りである。
押出機に金型をセットする→パリソンを金型に押出す→金型を閉じる→パリソンに加圧空気を吹込む→金型を開く→成形品を取り出す。

前記金属材２は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成形されている（以下、金属材２をアルミ枠２０と称する場合がある）。
前記樹脂材３は、前記金属材２の寸法に合わせて、ブロー成形により、金属材２の室内側に一体に成形したものである（以下、樹脂材３を樹脂枠３０と称する場合がある）。
即ち、前記金属材２と前記樹脂材３は、ブロー成形により一体に形成された複合形材をなすもので、複合サッシ１の窓枠１０の四周を構成している。
なお、以下の本発明に係る実施形態の詳細説明において、同一の構成は、同じ符号を付することにより又は同じ用語を用いることにより、詳細な説明は省略することとする。

前記複合サッシ１は、例えば、建物の開口部１１に配置した窓枠１０にガラスを納めたＦＩＸ窓として構成されている。

前記窓枠１０は、上下枠２１，２２及び左右枠２３，２４からなり、例えば、上枠２１の両端部及び左右枠２３，２４の各上端並びに下枠２２の両端部及び左右枠２３，２４の各下端をそれぞれ約４５度に切り欠いて、端部を周知の技術で接合することで、窓枠１０の四周を構成している。
前記右枠２４は、図３に図示されているように、ブロー成形の過程において、加圧空気によりパリソンが金型に押し付けられた際に、そのパリソンが流れ込むことができる空間部２５を備えている。図示は省略するが、上下枠２１，２２及び左枠２３も同様な空間部を備えている。
この空間部２５は、後述するブロー成形された矩形状の樹脂枠３０を、別体に形成された矩形状のアルミ枠２０に一体化させる場合に、アルミ枠２０と樹脂枠３０との係合部ともなるものである。
なお、前記アルミ枠２０には、図１及び図２のようにパネル体としてのペアガラス４が組み込まれている。

前記樹脂枠３０は、図３に図示されているように、前記アルミ枠２０に当接する当接面部３１と、室内に面する室内面部３２と、建物の開口部１１の下地１２側に位置する下地面部３３と、前記各部に囲まれる中空部３４を備えている。
前記当接面部３１を介して、前記アルミ枠２０と前記樹脂枠３０とが一体的に複合される。

前記室内面部３２は、ブロー成形に用いる金型により平滑仕上げにすること、また、金型に細かい模様、例えば凹凸を設けることにより、その模様を前記室内面部３２に転写させる、所謂「シボ」を設けることも可能である。

以上の複合サッシ１の作用効果は、次のとおりである。
（１） ブロー成形により、金属材２の寸法に合わせて、樹脂材３を一体成形することが可能であり、金属材と樹脂材を一体化するための加工や作業が不要となるので、製品コストを抑えることができる。
（２） 樹脂材３の表面に、後加工を行うことなく、様様な凹凸模様を付与することができる。

次に、図４～図７に基づき、実施例２に係る複合サッシ１Ａの構成例を説明する。
この複合サッシ１Ａは、アルミ枠２０Ａと樹脂枠３０Ａとをそれぞれ別々に矩形状に形成した後、アルミ枠２０Ａと樹脂枠３０Ａとを一体化（複合）させるものであり、樹脂枠３０Ａのブロー成形時に同時に組み込まれて樹脂枠３０Ａに一体化されるアタッチ材５を設けている。このアタッチ材５を介してアルミ枠２０Ａに係合される前記樹脂枠３０Ａと、ペアガラス４が組み込まれた前記アルミ枠２０Ａを備えている。

前記アタッチ材５は、ブロー成形の過程において、加圧空気によりパリソンが金型に押し付けられた際に、そのパリソンが流れ込むことができる空間部２５とアルミ枠２０Ａと係合する係合部５０とを有する。

かかるアタッチ材５は、図６に図示されているように、金型Ｌに予めセットされるもので、金型Ｒと金型Ｌとを閉じて、金型Ｒと金型Ｌ内にパリソンを押圧してブロー成形を行う過程において、パリソンが空間部２５に入り込むことで、樹脂枠３０Ａの成形と同時にその樹脂枠３０Ａに前記アタッチ材５が一体化されることとなる。
図６に図示されているような、パリソンが金型Ｒと金型Ｌの隙間に流出して固化した部分のバリＢ（紙面の右側はペアガラス４が位置する）は、矩形状に成形された樹脂枠３０Ａから容易に剥離させることができ、その剥離された廃材としてのバリＢは、そのまま再生できる。
なお、図６に図示する前記金型Ｒと金型Ｌは、図５に対応させて左枠２３Ａに一体化させる樹脂枠３０Ａの成形部分のみが図示されているが、同様な金型が上下枠２１Ａ、２２Ａ及び右枠２４Ａの樹脂枠３０Ａの成形用に構成されている。

前記アルミ枠２０Ａを構成する左枠２３Ａは、図５に図示されているように、前記アタッチ枠５の係合部５０を係合させる係合溝２６を備えており、図示は省略するが上下枠２１Ａ，２２Ａ及び右枠２４Ａも同様である。

前記複合サッシ１Ａの具体的な製造及び組み付け工程は、図７に図示する通りである。
工程（１） 前記アルミ枠２０Ａを周知の技術（形材組み立て等）で矩形状に形成する。
工程（２） そのアルミ枠２０Ａにペアガラス４を周知の技術で組み込む。
工程（３） 樹脂枠３０Ａをブロー成形により、矩形状に成形すると同時に樹脂枠３０Ａにアタッチ材５を一体化させる。
工程（４） 前記アルミ枠２０Ａに前記係合部５０と前記係合溝２６を介して前記アタッチ枠５を係合させて、アルミ枠２０Ａと樹脂枠３０Ａとを一体化（複合）させる。
なお、上記工程の手順として、工程３を工程１及び工程２に先行させてもよい。

以上の複合サッシ１Ａの作用効果は、次のとおりである。
（３） 従来の複合サッシに用いられる押出成形に係る樹脂枠とは異なり、パリソンが前記アタッチ材５の空間部２５に「入り込む」ことにより、樹脂枠３０Ａとアタッチ材５との一体化が容易である。
（４） 従来の前記押出成形（形材）とは異なり、樹脂枠３０Ａは金型により成形されることから、窓枠１０の四周の範囲を同時に、即ち、矩形状に製造することができ、３次元的な成形品とすることができる。
（５） バリＢは、容易に樹脂枠３０Ａから剥離させることができ、その剥離された廃材としてバリＢは、そのまま再生できるので、材料費のコスト安につなげることができる。

なお、その他の構成は、上記各構成と同様である。

〔実施例２の変形例〕
次に、図８に基づき、実施例２に係る複合サッシ１Ａの変形例を説明する。
この複合サッシ１Ｂは、ブロー成形時に樹脂枠３０Ｂに一体化されたアルミ枠２０Ｂからなる複合形材と、このアルミ枠２０Ｂにセットされたペアガラス４からなる。
即ち、前記アルミ枠２０Ｂを前記複合サッシ１Ａのアタッチ材５にかえて樹脂枠３０Ｂと一体化させたもので、ブロー成形の過程において、アルミ枠２０Ｂは予め金型にセットされる。前記アルミ枠２０Ｂは、ブロー成形においてパリソンが金型に押し付けられた際に、そのパリソンが流れ込むことができる空間部２５を２か所備えている。

以上の複合サッシ１Ｂの作用効果は、次のとおりである。
（６） 前記空間部２５を２か所設けているので、アルミ枠２０Ｂと樹脂枠３０Ｂとの複合形材としての強度を向上させることができる。

なお、その他の構成は、上記複合サッシ１と同様である。

次に、図９及び図１０に基づき、実施例３に係る複合サッシ１Ｃの構成例を説明する。
この複合サッシ１Ｃは、実施例２の複合サッシ１Ａと同様に、アルミ枠２０Ｃと樹脂枠３０Ｃとをそれぞれ別々に矩形状に形成した後、アルミ枠２０Ａと樹脂枠３０Ａとを一体化（複合）させるものであるが、前記複合サッシ１Ａと異なる構成は、前記樹脂枠３０Ｃのブロー成形の際に予め金型にセットされたナット６が前記樹脂枠３０Ｃに埋め込まれることである。

この複合サッシ１Ｃの製造及び組み付け工程は、図９に図示する通りである。
工程（１） 前記アルミ枠２０Ｃを周知の技術（形材組み立て等）で矩形状に形成する。
工程（２） そのアルミ枠２０Ｃにペアガラス４をセットする。
工程（３） ブロー成形により矩形状に形成された樹脂枠３０Ｃを、前記アルミ枠２０Ｃの係合部２５に係合した後、前記ナット６にボルト固定して、樹脂枠３０Ｃとアルミ枠２０Ｃを一体化（複合）させる。

以上の複合サッシ１Ｃの作用効果は、次のとおりである。
（７） ブロー成形時に、前記ナット６や補強材等の金具を金型にセットすることにより、樹脂枠と一体化させることができ、金具の取付作業を軽減化させることができる。

なお、その他の構成は、上記複合サッシ１Ａと同様である。

次に、図１１及び図１２に基づき、実施例４に係る複合サッシ１Ｄの構成例を説明する。
複合サッシ１Ｄは、実施例３の複合サッシ１Ｃと同様に、アルミ枠２０Ｄと樹脂枠３０Ｄとをそれぞれ別々に矩形状に形成した後、アルミ枠２０Ｄと樹脂枠３０Ｄとを一体化（複合）させるものである。
即ち、矩形状のアルミ枠２０Ｄに対し、ブロー成形された矩形状の樹脂枠３０Ｄをペアガラス４を介して固定する組立て構造となっている。

前記樹脂枠３０Ｄには、そのブロー成形の際に、金型に予めセットされたナット６が一体化されており、樹脂枠３０Ｄの中空部３４が、アルミ枠２０Ｄの室外側面近くまで係合されている。

この複合サッシ１Ｄのより詳細な工程は、図１２に図示する通りである。
工程（１） 前記アルミ枠２０Ｄを周知の技術（形材組み立て等）で矩形状に形成する。
工程（２） 前記樹脂枠３０Ｄをブロー成形により矩形状に形成する。
工程（３） 前記アルミ枠２０Ｄにペアガラス４をセットすると共に、前記樹脂枠３０Ｄをセット（係合）する。
工程（４） 前記ナット６にボルトを固定して、樹脂枠３０Ｄとアルミ枠２０Ｄを一体化させる。

以上の複合サッシ１Ｄの作用効果は、次のとおりである。
（８） 前記アルミ枠２０Ｄに対して、樹脂枠３０Ｄの中空部３４を深く係合すると共にボルト固定することで、一体化の強度を向上させることができる。

なお、その他の構成は、上記複合サッシ１Ｃと同様である。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において、通常の知識を有する者により可能である。
例えば、窓種はスライディングサッシやプロジェクトサッシ等でもよく、枠と障子に適用することができる。

１ 複合サッシ １Ａ 複合サッシ
１Ｂ 複合サッシ １Ｃ 複合サッシ
１Ｄ 複合サッシ

１０ 窓枠 １１ 開口部
１２ 下地

２ 金属材 ２０ アルミ枠
２０Ａ アルミ枠 ２０Ｂ アルミ枠
２０Ｃ アルミ枠 ２０Ｄ アルミ枠

２１，２２ 上下枠 ２３，２４ 左右枠

２１Ａ，２２Ａ 上下枠 ２３Ａ，２４Ａ 左右枠
２５ 空間部（係合部） ２６ 係合溝

３ 樹脂材 ３０ 樹脂枠
３０Ａ 樹脂枠 ３０Ｂ 樹脂枠
３０Ｃ 樹脂枠 ３０Ｄ 樹脂枠

３１ 当接面部 ３２ 室内面部
３３ 下地面部 ３４ 中空部

４ ペアガラス

５ アタッチ材 ５０ 係合部

６ ナット

Ｌ 金型 Ｒ 金型
Ｂ バリ

Claims (3)

1. 室外側の金属材と室内側の樹脂材からなる複合サッシにおいて、樹脂材は、ブロー成形により形成され、
   前記金属材と前記樹脂材は、ブロー成形により一体に形成された複合形材であり、
   前記金属材によりガラス溝が形成されており、
   前記樹脂材は前記金属材に対し、見込み方向の一方にブロー成形されていることを特徴とする複合サッシ。
2. 前記金属材である矩形状の金属枠体と、パネル体と、ブロー成形により矩形状に形成された樹脂材である樹脂枠とを一体に組み付けたことを特徴とする請求項１に記載の複合サッシ。
3. ブロー成形時に、予め金型にセットされた金具が、前記樹脂材に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の複合サッシ。
   

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