JP7239240B2 - シール構造 - Google Patents

Description

本発明は、浴室用防水パンの開口部等に適用可能なシール構造に関する。

浴室において、給湯管や給水管等の配管を、浴室用防水パンと床スラブとの間に通し、浴室用防水パンの開口部から上方に導出し、その先端を給水・給湯栓に接続する構成を採用する場合がある。
特許文献１には、上記配管を浴室用防水パンの開口部から上方に導出する構造が開示されている。簡単に説明すると、浴室用防水パンの開口部には、この開口部を覆うようにしてゴムパッキンがビスにより水密に装着されている。このゴムパッキンには筒形状の挿通部が形成されており、この挿通部に配管が水密をなして挿通されている。

上記ゴムパッキンの代わりに、所定の剛性を有する射出成形品からなる支持蓋（装着部品）で開口部を覆う場合、支持蓋の周縁部に形成された環状の支持溝に環状のシール部材を収容し、支持蓋を浴室用防水パンにビス止めするシール構造が採用されている。

特開平１０－１５２８７３号公報

上記シール構造において、高いシール性能を確保するためには、シール部材の圧縮率を高めた状態で、支持蓋を浴室用防水パンにビス止めする必要があるが、そうすると、支持蓋がシール部材の高い弾性反発力を受けて歪んでしまい、逆にシール性能を損なうおそれがある。そのため、支持蓋の歪みを抑えるべく、多数箇所でビス止めすることを余儀なくされ、支持蓋の装着作業に手間がかかってしまう。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、開口部を有する対象と上記開口部周縁部に装着される装着部品との間をシールするシール構造において、
環状のシール部材を備え、上記シール部材が、主環状部と、この主環状部と径方向に隣接して連なるとともに主環状部より径方向寸法が小さい副環状部とを有し、上記シール部材が上記対象と上記装着部品の間で圧縮された状態で、上記副環状部の圧縮率が上記主環状部の圧縮率より高いことを特徴とする。
上記構成によれば、副環状部の圧縮率を高くすることにより高いシール性能を得ることができる。
副環状部は径方向寸法が小さいため、高圧縮率であっても弾性反発力を低く抑えることができ、主環状部は圧縮率が低いので弾性反発力を低く抑えることができる。その結果、装着部品の装着作業の負担を軽くすることができる。
主環状部の径方向寸法が大きいので、シール部材を対象と装着部品との間で安定して保持することができる。

好ましくは、上記対象と上記装着部品の一方に、上記開口部を囲むようにして環状の支持溝が形成されており、少なくとも上記主環状部が上記支持溝に収容されている。
上記構成によれば、シール部材をより一層安定して保持することができる。

好ましくは、上記シール部材は、上記支持溝の反対側の面が上記主環状部と上記副環状部にわたって面一をなしており、上記副環状部の厚さ方向寸法が上記主環状部より小さい。
上記構成によれば、装着部品を対象に装着する際に、シール部材の支持溝と反対側の面が面一をなしているので、歪むことなく安定して圧縮され、高いシール性能を確実に発揮することができる。

好ましくは、上記対象と上記装着部品の一方には、上記支持溝の内周と外周の一方を画成する第１リブと、他方を画成する第２リブとを有し、上記第２リブの突出量が上記第１リブより小さく、上記主環状部だけが上記支持溝に収容され、上記副環状部が上記第２リブに対向して配置されている。
上記構成によれば、シール部材の主環状部が支持溝に収容された状態で、副環状部を第２リブにより圧縮することができ、安定した圧縮状態を得ることができる。

好ましくは、上記支持溝と上記第１リブと上記第２リブが、上記装着部品に形成されており、上記第２リブが上記支持溝の内周を画成し、上記副環状部が上記主環状部の径方向内側に隣接している。
上記構成によれば、高圧縮率となる副環状部を内周側に配置したので、装着部品の周縁の歪みをより一層抑制することができる。

一態様として、上記対象が浴室用防水パンであり、上記浴室用防水パンには配管を通すための上記開口部が形成され、上記装着部品が、上記配管を水密に挿通させる支持蓋である。

上記浴室用防水パンに上記開口部が複数形成され、上記複数の開口部のうちの選択された開口部に上記配管が通るとともに上記支持蓋が装着されており、選択されない開口部には、上記装着部品として上記開口部を閉塞する閉塞蓋が装着されている。

本発明によれば、良好なシール性能を確保できるとともに、シール部材からの強い反発力を受けずに済み、開口部を有する対象への装着部品の装着作業の負担を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係るシール構造が適用された浴槽側防水パンの平面図である。 図１におけるII－II線に沿う断面図である。 図２の構成要素を分解して示す断面図である。 上記浴槽側防水パンの複数の開口部の一つを拡大して示す平面図である。 配管導出用の開口部に設置される芯出し部材の平面図である。 （Ａ）は配管導出用開口部に設置される支持蓋の平面図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 （Ａ）は配管が導出されない開口部を閉じる閉塞蓋の平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 上記支持蓋およびシール部材の要部拡大断面図であり、（Ａ）は浴槽側防水パンの開口部に装着する前の状態、（Ｂ）は装着が完了した状態をそれぞれ示す。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、浴室ユニットが納められる建物内の空間の床スラブもしくは浴室ユニット用基礎には、平面長方形をなす浴槽側防水パン１（浴室用防水パン；対象）と洗い場側防水パン２（浴室用防水パン）が設置され、両者の隣接する長辺同士が接続されている。
浴槽側防水パン１には浴槽（図示しない）が設置されている。浴槽側防水パン１は、支持脚を有する架台（図示しない）に支持されており、洗い場側防水パン２も支持脚に支持されている。

図２、図３に示すように、浴槽側防水パン１は、熱可塑性樹脂製の発泡体層１０ａとこの発泡体層１０ａの上面に積層された熱可塑性樹脂製の表皮層１０ｂにより構成されている。
洗い場側防水パン２も発泡体層を備えているが、本実施形態では浴槽側防水パン１と異なる層構造を有している。

浴槽側防水パン１は、底部１１と、その周縁の長辺に形成された立ち上がり部１２，１３と、短辺に形成された立ち上がり部１４を有している。底部１１には、洗い場側防水パン２寄りに排水口１１ａが形成され、この排水口１１ａには排水ユニット（図示しない）が装着されている。

浴槽側防水パン１の一方の長辺に対応する立ち上がり部１２が洗い場側防水パン２に接続されている。
浴槽側防水パン１の他方の長辺に対応する立ち上がり部１３に２枚の壁パネル（図示しない）が設置され、２つの短辺の立ち上がり部１４にそれぞれ１枚の壁パネルが設置されている。洗い場側防水パン２の周縁には、浴槽側防水パン１から離れた長辺に２枚の壁パネルが設置され、一方の短辺に１枚の壁パネルが設置され、他方の短辺にドアが設置されている。これら壁パネルとドアにより浴室が囲われている。

上記浴槽側防水パン１の短辺には、底部１１と立ち上がり部１４との間に、その中間高さの棚部１５が形成されており、各棚部１５には、２つの開口部１６が互いに離間して形成されている。開口部１６は、平面長円形状をなし、上記発泡体層１０ａと表皮層１０ｂを垂直に貫いている。

図２～図４に示すように、浴槽側防水パン１の棚部１５には、開口部１６の上端部周縁を囲う環状の熱可塑性樹脂製のビス受け部材１８が配置されている。
ビス受け部材１８は発泡体層１０ａの上面に埋め込まれ、表皮層１０ｂに覆われている。ビス受け部材１８は、長円形状をなし開口部１６より大きく、径方向外方向に突出する複数例えば４つのビス受け予定部１８ａを有している。

上記のような浴槽側防水パン１の成形方法について、簡単に説明する。
最初に熱可塑性樹脂としてポリスチレン（ＰＳ）、ＨＩＰＳ、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂シートを真空成形することにより、上述した浴槽側防水パン１の上面形状に対応する表皮層１０ｂを得る。

表皮層１０ｂと同様のスチレン系樹脂の射出成形品からなるビス受け部材１８を表皮層１０ｂの裏側の面に接着した状態で、発泡金型にセットし、ビーズ発泡成形により発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）製の発泡体層１０ａを得る。この発泡成形の過程で、発泡体層１０ａが表皮層１０ｂとビス受け部材１８に熱溶着され、ビス受け部材１８と表示層１０ｂも熱溶着され、これらが一体化される。

浴室施工現場では、錐により穴あけ加工して、表皮層１０ｂに挿通穴１０ｘを形成するとともに、ビス受け部材１８のビス受け予定部１８ａにタッピング穴１８ｘを形成する。

浴槽側防水パン１の下側の空間に配置された樹脂製の給水管Ｐ１（配管）と給湯管Ｐ２（配管）は、４つの開口部１６のうちの選択された１つ（本実施形態では右下の開口部１６）を通って、浴槽側防水パン１の上方に導出され、その先端が給水・給湯栓（図示しない）に接続されている。

次に、選択された開口部１６における配管導出構造５について、図２、図３を参照しながら説明する。配管導出構造５は、芯出し部材２０と、支持蓋３０（蓋体；装着部品）と、ゴムからなる弾性部材４０と、固定リング５０と、締付バンド６０とを備えている。芯出し部材２０と支持蓋３０と固定リング５０は樹脂製の射出成形品からなり、剛性を有している。

図３、図５に示すように、芯出し部材２０は、長円形状をなす底壁２１と、底壁２１の周縁から起立する周壁２２と、底壁２１の２箇所に形成された円形の穴の周縁から垂直に起立する支持筒部２３と、底壁２１と周壁２２と支持筒部２３を連ねるリブ２４とを有している。

芯出し部材２０は、上方から開口部１６に圧入することにより、図２に示すように開口部１６内に設置される。芯出し部材２０の周壁２２のテーパをなす外周が、開口部１６のテーパをなす内周に接している。

図３、図６に示すように、支持蓋３０は、平面長方形の蓋板部３１と、蓋板部３１から上方に垂直に突出する一対の取付筒部３２とを有している。蓋板部３１の周縁部は他の部位より低くなっており、その下面には環状をなす支持溝３３が形成されており、この支持溝３３には、環状のシール部材７０が嵌められている。蓋板部３１の４隅部には、支持溝３３より内側において、挿通穴３１ａが形成されている。

図２に示すように、蓋板部３１を上記浴槽側防水パン１の開口部１６に被せ、図８（Ｂ）に示すようにビス３９（固定手段）を、蓋板部３１の挿通穴３１ａおよび表皮１０ｂの挿通穴１０ｘに通し、発泡体層１０ａに埋め込まれたビス受け部材１８のタッピング穴１８ｘにタッピングしながらねじ込むことにより、支持蓋３０がビス受け部材１８に固定される。この状態で、圧縮されたシール部材７０により支持蓋３０と浴槽側防水パン１の表皮層１０ｂとの間の水密が確保される。

図２、図３に示すように、支持蓋３０の２つの取付筒部３２のそれぞれに、固定リング５０により、上方に行くに従って段階的に縮径する筒形状をなす弾性部材４０が水密をなして取り付けられている。

給水管Ｐ１と給湯管Ｐ２は、上述した配管導出構造５を通って浴槽側防水パン１の上方に導出される。詳述すると、給水管Ｐ１と給湯管Ｐ２は上方に曲げられて開口部１６内に配置された芯出し部材２０の支持筒部２３を通り、弾性部材４０を通って上方に垂直に導出される。弾性部材４０の上端部は最小径部をなしており、この上端部を締め付けバンド６０により締め付けることにより、弾性部材４０と給水管Ｐ１、給湯管Ｐ２との間の水密が確保される。

給水管Ｐ１と給湯管Ｐ２を導出するために選択されなかった他の開口部１６は、図７に示す閉塞蓋３０Ａ（蓋体；装着部品）により閉塞される。図１は、選択されなかった３つの開口部１６のうち左下の開口部１６が閉塞蓋３０Ａにより閉塞されている状態を示しているが、他の２つの開口部１６も同様にして閉塞される。

支持蓋３０と同様に、閉塞蓋３０Ａの周縁部には、支持溝３３が形成され、４隅に挿通穴３１ａが形成されている。支持溝３３にはパッキン７０が装着されている。ビス３９による閉塞蓋３０Ａのビス受け部材１８への固定は、支持蓋３０と同様である。

次に、本発明の特徴部である支持蓋３０と浴槽側防水パン１との間のシール構造について詳述する。
図８（Ａ）に示すように、支持蓋３０の支持溝３３は、開口部１６を囲むようにして形成されており、その外周は環状の第１リブ３４により画成され、その内周は環状の第２リブ３５により画成されている。

第1リブ３４は、挿通穴３１ａが形成されたボス部３６と同一突出高さにある。第１リ
ブ３４の支持溝３３の底面からの突出高さはΔＴ１である。例えばΔＴ１＝２．０ｍｍである。第２リブ３５の突出高さは、第１リブ３４よりΔＴ２だけ低い。例えばΔＴ２--＝０．５ｍｍである。

シール部材７０は、例えば発泡ＥＰＤＭからなり比較的高い弾性係数を有している。シール部材７０は、外周側の主環状部７１と、内周側の副環状部７２とを、径方向（幅方向）に連ねることにより構成されている。主環状部７１の幅をＷ１として副環状部７２の幅をＷ２とすると、Ｗ２＜Ｗ１である。例えばＷ１＝７．５ｍｍ、Ｗ２＝２．５ｍｍである。

シール部材７０の下面（浴槽側防水パン１と対向する面）は、主環状部７１と副環状部７２にわたって面一をなしている。
シール部材７０の圧縮前の状態、すなわち自然状態において、主環状部７１の厚さをＴ１とし、副環状部７２の厚さをＴ２とすると、Ｔ２＜Ｔ１である。例えばＴ１＝４．５ｍｍ、Ｔ２＝２．５ｍｍである。

シール部材７０の主環状部７１だけが支持溝３３に収容され、副環状部７２は間隙８０を介して第２リブ３５の先端面と対向している。本実施形態では間隙８０を形成したが、副環状部７２が第２リブ３５の先端面に接していてもよい。
なお、支持溝３３の平坦な底面には両面接着テープが貼り付けられており、この両面接着テープにより、主環状部７１の平坦な面が支持溝３３の底面に固定されている。主環状部７１は幅広かつ厚肉をなしているので、シール部材７０の取扱いが容易であり、シール部材７０を支持溝３３へ円滑にセットすることができるとともに、シール部材７０を安定して支持溝３３に保持することができる。

図８（Ｂ）に示すように、シール部材７０を装着した支持蓋３０を４つのビス３９で浴槽側防水パン１のビス受け部材１８に固定する。この際、前述したようにシール部材７０が支持蓋３０と浴槽側防水パン１との間で圧縮される。
シール部材７０の下面が主環状部７１と副環状部７２にわたって面一をなしており、浴槽側防水パン１に最初から全面にわたって接するので、シール部材７０は支持蓋３０の装着の際に歪むことなく、圧縮することができる。

上記支持蓋３０の装着状態において、第１リブ３４はボス部３６とともに浴槽側防水パン１の上面に当たる。
シール部材７０の主環状部７１と副環状部７２は、圧縮率が異なる。詳述すると、主環状部７１は、自然厚さＴ１＝４５ｍｍからΔＴ１＝２０ｍｍまで圧縮され、圧縮率は５５％である。これに対して副環状部７２は、自然厚さＴ２＝２．５ｍｍからΔＴ２＝０．５ｍｍまで圧縮され、圧縮率は８０％である。

上述したように、副環状部７２が高い圧縮率で圧縮されるため、高いシール性能を発揮することができる。副環状部７２は、幅Ｗ２が狭く面積が小さいので、高い圧縮率であるにも拘わらず、弾性反発力は低く抑えられている。主環状部７１は低い圧縮率であるため幅Ｗ１が広くても弾性反発力は小さい。その結果、支持蓋３０の周縁部を歪めることがなく、少ないビス固定箇所（本実施形態では４箇所）で、支持蓋３０を浴槽側防水パン１に装着することができる。
なお、副環状部７２が内周側に配置されているので、副環状部７２の弾性反発力による支持蓋３０の周縁部の歪みをより一層低く抑えることができる。

閉塞蓋３０Ａの支持溝３３も支持蓋３０と同一構成を有し、支持蓋３０と同じシール部材７０を用いるので、高いシール性能を持って閉塞蓋３０Ａを浴槽側防水パン１に装着することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態を採用することが可能である。
上記実施形態とは逆に、第１リブ３４を内側に第２リブ３５を外側に配置し、上記シール部材７０の主環状部７１を内側に、副環状部７２を外側に配置してもよい。
支持溝を装着部品ではなく開口部を有する対象に形成してもよい。
シール部材７０においてＴ１＜Ｔ２とし、支持溝３３の底面からの突出高さΔＴ１を小さくしたりマイナスにしてもよい。
上記実施形態では、開口部およびシール構造を浴槽側防水パンに設けたが、洗い場側防水パンに設けてもよい。
本願における浴室は、シャワーのみが可能な浴室（シャワー室）を含む。
本発明は、浴室用防水パンに限らず、開口部を有する対象と装着部品との間をシールするあらゆるシール構造に適用することができる。

本発明は、浴室用防水パンの開口部等のシール構造に適用可能である。

１ 浴槽側防水パン（浴室用防水パン；対象）
２ 洗い場側防水パン（浴室用防水パン；対象）
１８ 開口部
３０ 支持蓋（装着部品）
３０Ａ 閉塞蓋（装着部品）
３３ 支持溝
３４ 第１リブ
３５ 第２リブ
３９ ビス（固定手段）
７０ シール部材
７１ 主環状部
７２ 副環状部
Ｐ１ 給水管（配管）
Ｐ２ 給湯管（配管）

Claims (3)

1. 配管を通すための開口部を有する浴室用防水パンと、上記開口部周縁部に装着されるとともに上記配管を水密に挿通させる支持蓋との間をシールするシール構造において、
   環状のシール部材を備え、
   上記シール部材が、主環状部と、この主環状部と径方向に隣接して連なる副環状部とを有し、
   上記シール部材の下面が上記主環状部と上記副環状部にわたって面一をなしており、上記副環状部の径方向寸法および厚さ方向寸法が上記主環状部の径方向寸法および厚さ方向寸法より小さく、
   上記支持蓋の下面には、上記開口部を囲むようにして環状の支持溝が形成されるとともに、上記支持溝の内周と外周の一方を画成する第１リブと、他方を画成する第２リブが形成され、上記第２リブの突出量が上記第１リブより小さく、
   上記主環状部だけが上記支持溝に収容され、上記副環状部が上記第２リブに対向して配置されており、
   上記シール部材は、非圧縮状態で上記第１リブから下方に突出しており、
   上記支持蓋は垂直にねじ込まれるビスにより浴室用防水パンに固定され、上記第１リブの下端が上記浴室用防水パンの上面に当たり、上記シール部材の主環状部が上記支持溝の底面により圧縮されるとともに上記副環状部が上記第２リブの下端面により圧縮され、この圧縮状態で、上記副環状部の圧縮面積が上記主環状部の圧縮面積より小さく、上記副環状部の圧縮率が上記主環状部の圧縮率より高いことを特徴とするシール構造。
2. 上記第１リブが上記支持溝の外周を画成し、上記第２リブが上記支持溝の内周を画成し、上記副環状部が上記主環状部の径方向内側に隣接していることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
3. 上記浴室用防水パンに上記開口部が複数形成され、上記複数の開口部のうちの選択された開口部に上記配管が通るとともに上記支持蓋が装着されており、選択されない開口部には、上記開口部を閉塞する閉塞蓋が装着され、
   上記閉塞蓋は、上記支持蓋の上記支持溝と同一形状の他の支持溝を有し、当該他の支持溝に収容され上記シール部材と同形状の他のシール部材により、上記浴室用防水パンとの間をシールされることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。

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