(57)【要約】【課題】板面に沿って複数個の中空孔が並べて形成された板状の陶磁板において、板面に曲げ荷重を受けたとき中空孔同士の境界部に集中する応力を中空孔の構造により分散させることにある。それにより、中空孔が延びる方向と交差する方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度を高める。【解決手段】板面に沿って複数個の中空孔２３が並べて形成された板状の陶磁板１０であって、板面上で、中空孔２３の延びる方向と交差する方向に延びて形成された複数条の溝（２５）と、各溝（２５）の形状に沿って各中空孔２３の内壁面が中空孔２３内に突出して形成されたリブ２６とを備える。リブ２６は、各中空孔２３の内壁面に跨って連続して形成されており、リブ２６による各中空孔２３の内壁面の突出量は、各中空孔２３の開口を維持する程度に留められている。【選択図】図９
2020007874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板面に沿って複数個の中空孔が並べて形成された陶磁板であって、
前記板面上で、前記中空孔の延びる方向と交差する方向に延びて形成された複数条の溝と、
前記各溝の形状に沿って前記各中空孔の内壁面が前記中空孔内に突出して形成されたリブとを備え、
該リブは、前記各中空孔の内壁面に跨って連続して形成されており、
前記リブによる前記各中空孔の内壁面の突出量は、前記各中空孔の開口を維持する程度に留められている陶磁板。
【請求項２】
請求項１において、
前記中空孔の両端に対応して一般部に比べて板厚を薄くされた端末部がそれぞれ形成されている陶磁板。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記溝の溝内及び前記リブの突出面が曲面によって形成されている陶磁板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記リブの前記中空孔内での突出量は、前記中空孔の開口径の３０％以内とされている陶磁板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材、壁材等として使用可能な陶磁板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、屋根材、壁材等として使用可能な押出成形により形成された陶磁板が開示されている。この陶磁板は、粘土の押出成形の押出方向に沿って中空孔を複数個形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２００１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の陶磁板では、中空孔が形成されることにより、中空孔が延びる方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度が高められている。それに対して、中空孔が延びる方向と直交する方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度は低い。これは、中空孔同士の境界部に応力集中が生ずるためと考えられる。
【０００５】
このような問題に鑑み本発明の課題は、板面に沿って複数個の中空孔が並べて形成された陶磁板において、板面に曲げ荷重を受けたとき中空孔同士の境界部に集中する応力を中空孔の構造により分散させることにある。それにより、中空孔が延びる方向と交差する方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明は、板面に沿って複数個の中空孔が並べて形成された陶磁板であって、前記板面上で、前記中空孔の延びる方向と交差する方向に延びて形成された複数条の溝と、前記各溝の形状に沿って前記各中空孔の内壁面が前記中空孔内に突出して形成されたリブとを備える。該リブは、前記各中空孔の内壁面に跨って連続して形成されており、前記リブによる前記各中空孔の内壁面の突出量は、前記各中空孔の開口を維持する程度に留められている。
【０００７】
第１発明において、陶磁板を製造する粘土としては、屋根瓦用粘土、磁器用粘土等各種のものが使用できる。また、中空孔の延びる方向と交差する方向は、直交方向に限定されず、斜め方向でもよい。更に、中空孔は、複数個が一列に並べられたものに限定されず、複数個の列が複数列並べられてもよい。
【０００８】
第１発明によれば、中空孔の延びる方向と交差する方向で中空孔内にリブが形成されているため、板面に曲げ荷重を受けたとき中空孔同士の境界部に集中する応力を中空孔内のリブにより分散させることができる。その結果、中空孔が延びる方向と交差する方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度を高めることができる。一方、中空孔の内壁面にリブが形成されることにより、中空孔が延びる方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度は低下する。しかし、係る強度低下は、リブによる中空孔の内壁面の突出量が、中空孔の開口を維持する程度に留められていることにより抑制することができる。また、リブは、陶磁板となる成形板の成形時に板面を突条により押圧して溝を形成することにより容易に形成することができる。
【０００９】
第２発明は、上記第１発明において、前記中空孔の両端に対応して一般部に比べて板厚を薄くされた端末部がそれぞれ形成されている。
【００１０】
第２発明によれば、陶磁板となる成形板の成形時に板面を板厚方向から押圧して端末部が形成される場合、リブは同じ工程内で押圧して形成することができる。従って、リブを形成するための工程を増加させる必要をなくし、生産性を高めることができる。
【００１１】
第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記溝の溝内及び前記リブの突出面が曲面によって形成されている。
【００１２】
第３発明によれば、溝の溝内及びリブの突出面が曲面によって形成されているため、板面に中空孔が延びる方向の両端を支持点とする曲げ荷重を受けたとき、溝の溝内及びリブの突出面に角部を有する場合では生ずる角部での応力集中を回避することができる。
【００１３】
第４発明は、上記第１〜第３発明のいずれかにおいて、前記リブの前記中空孔内での突出量は、前記中空孔の開口径の３０％以内とされている。
【００１４】
第４発明によれば、リブの中空孔内での突出量が中空孔の開口径の３０％以内とされているため、中空孔による補強効果が維持され、中空孔が延びる方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対するリブによる強度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の陶磁板の一実施形態を示す表面側からの斜視図である。
【図２】上記実施形態の陶磁板の裏面側からの斜視図である。
【図３】上記実施形態の陶磁板の表面側正面図である。
【図４】上記実施形態の陶磁板の裏面側正面図である。
【図５】上記実施形態の陶磁板の後端部の拡大側面図である。
【図６】上記実施形態の陶磁板の前端部の拡大側面図である。
【図７】上記実施形態の陶磁板の左側端部の拡大側面図である。
【図８】上記実施形態の陶磁板の右側端部の拡大側面図である。
【図９】図３のＩＸ−ＩＸ線断面矢視拡大図である。
【図１０】図４のＸ−Ｘ線断面矢視拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜８は、本発明の陶磁板の一実施形態を示す。この実施形態は、押出成形装置（図示略）の口金（図示略）から粘土を押し出す押出成形によって粘土成形板を形成し、その粘土成形板に更に加工を加え、その後、焼成して得られる陶磁板１０である。なお、図３、４の左右方向が粘土の押出方向であり、この押出方向を、以下の説明では、図１で示すようにＸ方向と言い、Ｘ方向に対して直交する方向をＹ方向と言う。また、図１に矢印で示すように、図１における陶磁板１０の右端を前端部１０Ｄ、左端を後端部１０Ｃと言い、前端部１０Ｄに向かって右側の端部を右側端部１０Ｆ、前端部１０Ｄに向かって左側の端部を左側端部１０Ｅと言う。更に、陶磁板１０の表裏面に直交する方向を上下方向とする。
【００１７】
図３の紙面表側は陶磁板１０の表面１０Ａであり、図４の紙面表側は陶磁板１０の裏面１０Ｂである。図３、４に破線で示すように、粘土の押出成形にて板状に形成され焼成された陶磁板１０には、押出方向に沿って複数個の中空孔２３（図３、４において、２３の符号は３つの中空孔に対してのみ付し、他の中空孔に付すことを省略した。）が形成されている。
【００１８】
陶磁板１０の左側端部１０Ｅには、表面１０Ａ側に突出し、Ｘ方向に沿って延びる凸部１１が一体に設けられ、陶磁板１０の右側端部１０Ｆには、裏面１０Ｂ側が窪まされ、Ｘ方向に延びる凹部１２が形成されている。凹部１２のＹ方向の両側には、端部側に裏面１０Ｂ側へ突出した突片部１４を備え、基端側に右側端部１０Ｆ方向へ張り出した係合部１３を備える。
【００１９】
図３のように、左側端部１０Ｅの凸部１１より更に端部側には貫通孔２２が設けられている。貫通孔２２はＸ方向に分散して２個設けられている。各貫通孔２２にはそれぞれネジ（図示略）が挿入されて、それらのネジによりそれぞれ金具２４が陶磁板１０の左側端部１０Ｅ上に固定される。また、貫通孔２２を通してネジは陶磁板１０を貫通して屋根等のベース材（図示略）にねじ込まれ、陶磁板１０をベース材に固定可能としている。各金具２４は、その固定端の凸部１１側が断面Ｊ字形状とされている。そして、Ｙ方向に複数の陶磁板１０が隣接し、且つ部分的に重ね合わされたとき、右側端部１０Ｆの凹部１２に形成された係合部１３に金具２４のＪ字形状部が係合する。この係合により、Ｙ方向に隣接された陶磁板１０が板面に沿ってＹ方向に重なり量が増大するのを阻止すると共に、陶磁板１０同士が上下方向に離間するのを阻止するようにされている。
【００２０】
陶磁板１０の後端部１０Ｃには、表面１０Ａ側から粘土を押し潰されて形成された端末部１６を備え、陶磁板１０の前端部１０Ｄには、裏面１０Ｂ側から粘土を押し潰されて形成された端末部１７を備えている。従って、端末部１６及び端末部１７は、上下方向の粘土量が少なくされて、それ以外の一般部に比べて板厚を薄くされている。また、端末部１６の上面側には、上面側に向けて突出し、Ｙ方向に延びる第１の突条１８を一体に備え、端末部１７の下面側には、下面側に向けて突出し、Ｙ方向に延びる第２の突条１９を備える。なお、端末部１６及び端末部１７の形成時に粘土が押し潰されると、そこから押出される粘土は中空孔２３側に流れ、その粘土により中空孔２３の両端が閉塞される。
【００２１】
粘土を押し潰して端末部１６を形成するとき、押し潰す位置をＹ方向の右側端部１０Ｆ側に僅かにシフトして、左側端部１０Ｅ側（第１角部１０Ｇ）に押し潰されないままの部位を残している。この部位は堤部１５となる。また、端末部１６の右側端部１０Ｆ側の角部である第３角部１０Ｊには、切欠が形成され、第２切欠部２１が設けられている。一方、端末部１７の左側端部１０Ｅ側の角部である第２角部１０Ｈには、切欠が形成され、第１切欠部２０が設けられている。第１切欠部２０の陶磁板１０の表面１０Ａ上における大きさは、堤部１５を受け入れる大きさとされている。
【００２２】
図４のように、陶磁板１０の裏面１０Ｂには、中空孔２３の延びる方向に対して直交する方向に延びる複数条の溝２５が形成されている。溝２５は、端末部１６、１７を形成する際に同時に溝２５に対応して突条（図示略）を裏面１０Ｂの表面上に押し付けることにより形成される。溝２５は、断面形状が円弧の面により形成されている。なお、溝２５は、端末部１６、１７の形成とは独立した工程で形成してもよいが、同じ工程で形成することにより成形工程数を減らすことができ、生産性を高めることができる。また、溝２５の断面形状は円弧以外でもよい。但し、溝２５の断面形状を円弧以外の形状とした場合でも、陶磁板１０の曲げ荷重に対する強度を高めるためには、溝２５の断面形状における角（エッジ）部にも丸み（Ｒ）を付けることが望ましい。
【００２３】
裏面１０Ｂに溝２５が裏面１０Ｂの表面を棒状部材で押し付けることにより形成されると、その影響が各中空孔２３の内壁面にも現れて、各溝２５の形状に沿って各中空孔２３の内壁面が中空孔２３内に突出してリブ２６が形成される（図９、１０参照）。溝２５が円弧面により形成されていると、中空孔２３の内壁面も同形状に押し出されて、リブ２６の突出面も断面形状が円弧となる面により形成されている。また、リブ２６は、各中空孔２３の内壁面に跨って連続して形成されている。
【００２４】
溝２５の溝内及びリブ２６の突出面が曲面によって形成されているため、陶磁板１０の板面に中空孔２３が延びる方向の両端を支持点とする曲げ荷重を受けたとき、溝２５の溝内及びリブ２６の突出面に角部を有する場合に生ずる角部での応力集中を回避することができる。
【００２５】
リブ２６による各中空孔２３の内壁面の突出量は、各中空孔２３の開口を維持する程度に留められている。例えば、図１０のように、リブ２６による各中空孔２３の内壁面の突出量ａは、各中空孔２３の開口径ｂに対して３０％以内とされている。こうすることにより、中空孔２３の内壁面にリブ２６が形成されることに伴う陶磁板１０の強度低下を抑制することができる。即ち、中空孔２３を備えることにより、中空孔２３が延びる方向の両端を支持点とする陶磁板１０の曲げ荷重に対する強度は高められている。しかし、中空孔２３の内壁面にリブ２６が形成されると、リブ２６の部位に応力集中が生じて、中空孔２３により強度が高められる効果は小さくされる。それに対し、リブ２６による中空孔２３の内壁面の突出量を、中空孔２３の開口を維持する程度に留めることにより、リブ２６の部位での応力集中を抑制して、中空孔２３により強度が高められる効果を維持することができる。
【００２６】
屋根、壁等に複数の陶磁板１０を敷設するとき、複数の陶磁板１０がＸ、Ｙ両方向に並べられて互いに結合される。このとき、各陶磁板１０の左側端部１０Ｅが貫通孔２２を貫通したネジ（図示略）によりベース材（図示略）に固定される。各陶磁板１０は、Ｘ方向では端末部１７が隣接する陶磁板１０の端末部１６に被せられた状態で組み合わされる。また、Ｙ方向では右側端部１０Ｆのカバー部位１０ａが隣接する陶磁板１０の左側端部１０Ｅの被カバー部位１０ｂに被せられた状態で組み合わされる。
【００２７】
Ｘ方向に複数の陶磁板１０が隣接する部分では、端末部１７の下面側と、端末部１６の上面側との間に、Ｙ方向に連通する通路が形成される。この通路は、陶磁板１０の表面１０Ａ上に付着して端末部１６の上面に落ちた雨水を通す水路の機能を果たすものとなる。ここで、端末部１６の上面側及び端末部１７の下面側の各突条１８、１９は、通路を流れる雨水がＸ方向に隣接する陶磁板１０同士間の隙間に漏れないように堤の機能を果たしている。一方、端末部１７と端末部１６とが重ね合わされるとき、堤部１５は、第１切欠部２０に受け入れられている。堤部１５は、各突条１８、１９間の通路の雨水が左側端部１０Ｅ側に隣接する陶磁板１０との間の隙間に漏れないように堤の機能を果たしている。
【００２８】
Ｙ方向に複数の陶磁板１０が隣接する部分では、左側端部１０Ｅの凸部１１が、右側端部１０Ｆの凹部１２に挿入され、その重なり部分で隣接する陶磁板１０同士が互いに機械的に連結されて、板面に沿ってＹ方向に引き離されるのを阻止するようにされている。また、陶磁板１０の第３角部１０Ｊには、第２切欠部２１が設けられている。そのため、隣接する陶磁板１０同士がＸ方向で互いに重ね合わされている状態で、上側の陶磁板１０をＹ方向で重ね合わせるとき、下側の陶磁板１０の凸部１１に対して上側の陶磁板１０の端末部１６の右側端部１０Ｆ先端が干渉してしまうことを回避している。なお、第２切欠部２１における切欠のＸ方向の大きさは、端末部１６の下面において、端末部１６のＸ方向の寸法と実質同じされている。また、第２切欠部２１における切欠のＹ方向の大きさは、端末部１６が凸部１１と干渉しない寸法で、且つ被カバー部位１０ｂの堤部１５の上面に重なることが可能な寸法とされている。
【００２９】
以上の陶磁板１０によれば、中空孔２３の延びる方向と直交する方向にリブ２６が形成されているため、陶磁板１０の板面に曲げ荷重を受けたとき中空孔２３同士の境界部に集中する応力をリブ２６により分散させることができる。その結果、中空孔２３が延びる方向と直交する方向の両端を支持点とする曲げ荷重に対する強度を高めることができる。
【００３０】
上記陶磁板１０に対し、粘土瓦に適用される「ＪＩＳ  Ａ  ５２０８」による曲げ試験を行った結果、次表のとおりとなった。この結果は、溝２５及びリブ２６を有する上記陶磁板１０が、瓦として必要な強度を備えることを示している。
【表１】
2020007874.tif 000003
【００３１】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、陶磁板１０は屋根材、外壁材の他、建物等の内壁材等として使用することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１０      陶磁板
１０Ａ    表面
１０Ｂ    裏面
１０Ｃ    後端部
１０Ｄ    前端部
１０Ｅ    左側端部
１０Ｆ    右側端部
１０Ｇ    第１角部
１０Ｈ    第２角部
１０Ｊ    第３角部
１０ａ    カバー部位
１０ｂ    被カバー部位
１１      凸部
１２      凹部
１３      係合部
１４      突片部
１５      堤部
１６、１７  端末部
１８      第１の突条
１９      第２の突条
２０      第１切欠部
２１      第２切欠部
２２      貫通孔
２３      中空孔
２４      金具
２５      溝
２６      リブ
【図１】
2020007874.tif 000004
【図２】
2020007874.tif 000005
【図３】
2020007874.tif 000006
【図４】
2020007874.tif 000007
【図５】
2020007874.tif 000008
【図６】
2020007874.tif 000009
【図７】
2020007874.tif 000010
【図８】
2020007874.tif 000011
【図９】
2020007874.tif 000012
【図１０】
2020007874.tif 000013