(57)【要約】【課題】基材と、基材とは異なる種類の熱可塑性樹脂とを積層した枠材をより高強度に溶着することが可能な枠体の製造方法等を提供する。【解決手段】室内外の境界に設けられ、熱可塑性樹脂でなる複数の枠材を、互いに異なる前記枠材の端部同士を突き合わせて溶着して矩形状に枠組みした枠体の製造方法であって、前記枠材は、基材と、前記基材の外側に設けられ当該基材より溶着強度が低い表材と、を有し、前記枠材の端部同士が溶着された接合部の断面において、前記表材が接合されている領域より前記基材が接合されている領域の方が広い。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内外の境界に設けられ、熱可塑性樹脂でなる複数の枠材を、互いに異なる前記枠材の端部同士を突き合わせて溶着して矩形状に枠組みした枠体の製造方法であって、
前記枠材は、基材と、前記基材の外側に設けられ当該基材より溶着強度が低い表材と、を有し、
前記枠材の端部同士が溶着された接合部の断面において、前記表材が接合されている領域より前記基材が接合されている領域の方が広いことを特徴とする枠体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の枠体の製造方法であって、
前記表材は、前記枠体において室内側または室外側に露出する部位に設けられる化粧材であることを特徴とする枠体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の枠体の製造方法であって、
前記表材が設けられている部位は、前記表材に金型を当接させた状態にて前記枠材の端部同士を突き合わせて溶着されることを特徴とする枠体の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の枠体の製造方法を用いて製造された框体を備えたことを特徴とする障子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の枠体の製造方法を用いて製造された窓枠及び前記窓枠に取り付けられる障子を有することを特徴とする建具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂でなる複数の枠材を、互いに異なる前記枠材の端部同士を突き合わせて接合して矩形状に枠組みした枠体の製造方法、障子、および、建具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂でなる複数の枠材の端部同士を突き合わせて接合し矩形状に枠組みした枠体の製造方法としては、例えば、枠材を長手方向に対して４５度に切断した端部に熱板を当てて加熱溶融し、加熱溶融状態の端部を互いに直角になるように溶着する枠体の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、枠材として基材と、基材とは異なる種類の熱可塑性樹脂（以下、異種樹脂という）とを積層した枠材、例えば枠材の表面に化粧材などを一体成形した枠材を用いる場合がある。
【特許文献１】特開平５−７９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基材と異種樹脂とが積層された枠材同士の端部を溶着した場合には、異種樹脂同士が溶着された部位が発生する。異種樹脂同士が溶着された部位は、基材同士が溶着された部位より溶着強度が低い場合がある。このため、枠材の断面において基材を囲むように全周に基材と異種樹脂とが積層された部位が設けられていたり、枠材の全ての部位が基材と異種樹脂とが積層されている場合には、枠組みされた枠体に十分な強度が得られない虞があるという課題がある。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材と、基材とは異なる種類の熱可塑性樹脂とを積層した枠材をより高強度に溶着することが可能な枠体の製造方法、障子、および、建具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために本発明の枠体の製造方法は、室内外の境界に設けられ、熱可塑性樹脂でなる複数の枠材を、互いに異なる前記枠材の端部同士を突き合わせて溶着して矩形状に枠組みした枠体の製造方法であって、前記枠材は、基材と、前記基材の外側に設けられ当該基材より溶着強度が低い表材と、を有し、前記枠材の端部同士が溶着された接合部の断面において、前記表材が接合されている領域より前記基材が接合されている領域の方が広いことを特徴とする枠体の製造方法である。
【０００６】
このような枠体の製造方法によれば、枠材の端部同士が溶着された接合部の断面において、接合強度が基材より低い表材が接合されている領域より基材が接合されている領域の方が広いので、基材と、基材とは異なる表材を積層した枠材をより高強度に溶着して、より高強度な枠体を製造することが可能である。すなわち、接合強度が低い表材同士が溶着されている領域を狭くすることにより、基材と、基材とは異なる表材を積層した枠材をより高強度に溶着することが可能である。
【０００７】
かかる枠体の製造方法であって、前記表材は、前記枠体において室内側または室外側に露出する部位に設けられる化粧材であることが望ましい。  
このような枠体の製造方法によれば、枠材が接合された枠体の室内側または室外側に露出する部位に化粧材を備え、より高強度に接合された枠体を容易に製造することが可能である。
【０００８】
かかる枠体の製造方法であって、前記表材が設けられている部位は、前記表材に金型を当接させた状態にて前記枠材の端部同士を突き合わせて溶着されることが望ましい。  
このような枠体の製造方法によれば、表材に金型を当接させた状態にて枠材の端部同士を突き合わせて溶着するので、表材側にはバリが発生しない。このため、表材が設けられている側が意匠性に優れた枠体を製造することが可能である。  
一方、表材が設けられておらず金型が当接されていない部位には、バリが発生するが、バリは、溶融して接合された部位の面積を広げることになるので、表材が設けられていない部位に発生したバリによって、接合部の強度を高めることが可能である。
【０００９】
また、上記枠体の製造方法を用いて製造された框体を備えたことを特徴とする障子である。このような障子によれば、框体が基材と、基材とは異なる表材を積層した枠材がより高強度に溶着されているので、表材により意匠性に優れるとともに、溶着強度の高い基材の接合力により高い強度を備えた框体を有する障子を提供することが可能である。
【００１０】
また、上記枠体の製造方法を用いて製造された窓枠及び前記窓枠に取り付けられる障子を有することを特徴とする建具である。このような建具によれば、窓枠が、基材と、基材とは異なる表材を積層した枠材がより高強度に溶着されているので、表材により意匠性に優れるとともに、溶着強度の高い基材の接合力により高い強度を備えた窓枠を有する建具を提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基材と、基材とは異なる種類の熱可塑性樹脂とを積層した枠材をより高強度に溶着することが可能な枠体の製造方法、障子、および、建具を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る建具について図面を参照して説明する。  
本実施形態では、図１、図２に示すように、室内外の境界に設けられた矩形状の窓枠１０に固定され窓枠内の空間の一部を閉塞し、ガラス３が嵌め付けられて見付け方向に移動不能に固定された固定障子２０と、固定障子２０にて閉塞されない領域を閉塞可能であり、窓枠１０に沿って移動可能な可動障子１６と、を備えた建具１を例に挙げて説明する。以下の説明においては、建具１を室外側から見たときに上下となる方向を上下方向、左右となる方向を左右方向または見付け方向、室内外方向である奥行き方向を見込み方向として示す。
【００１３】
本実施形態の建具１は、枠体として、窓枠１０、可動障子１６の框体１７及び固定障子２０の框体２１を備えている。図２に示すように、矩形状に接合された窓枠１０の内周には、見込み方向におけるほぼ中央から窓枠１０の中央側に向かって突出された中央壁部１１が全周に繋がって設けられている。中央壁部１１の室外側には固定障子２０が取り付けられており、中央壁部１１の室内側には可動障子１６が見付け方向に沿って移動可能な移動領域が設けられている。
【００１４】
窓枠１０の中央壁部１１より室外側には、固定障子２０が装着される平坦な装着面１２と、装着面１２における見込み方向のほぼ中央には、全周に渡って外周側に窪む溝状凹部１２ａが窓枠１０の周方向に沿って形成されている。また、窓枠１０の内周における室内側の縁には、中央壁部１１と見込み方向において対向する室内側壁部１３が突出しており、窓枠１０における中央壁部１１より室内側には、可動障子１６の框体１７の周端部が収容される収容部２１ｅが全周に渡って形成されている。そして、窓枠１０を構成する下枠１０ａの収容部２１ｅには、可動障子１６が案内されるレール１８ａを備えたレール部材１８が嵌合されている。
【００１５】
窓枠１０、可動障子１６及び固定障子２０の框体１７、２１は、いずれも４本の窓枠材または框材の両端部が、長手方向に対し４５度に切断され、互いに異なる窓枠材または框材の端部同士が突き合わされて接合され矩形状に形成されている。また、窓枠材及び框材は、いずれも熱可塑性樹脂製の部材であり、突き合わされる窓枠材同士及び框材同士は、断面において接合される部位が同一の形状をなしている。そして、窓枠材または框材の突き合わされた端部同士は、溶着により接合されている。
【００１６】
枠体としての窓枠１０、枠体としての框体１７、２１を有する可動障子１６及び固定障子２０の製造方法における窓枠材及び框材の接合方法は同じなので、ここでは固定障子２０の框体２１を例に挙げて説明する。
【００１７】
固定障子２０は、図２、図３に示すように、矩形状に形成された框体２１と、框体２１にて形成された開口２０ａを覆うガラス３と、ガラス３を框体２１とともに挟持するための押縁２８とを有している。
【００１８】
框体２１は、上框２２、下框２３、戸先框２４、召合せ框２５で構成され、各々、長手方向に連通する中空部でなる框本体部２１ａと、框本体部２１ａの室内側の縁から開口２０ａ側に突出された突出部２１ｂと、を有している。框本体部２１ａにおける框体２１の内周側には、室外側の縁に框体２１の外周側に向かって窪み、押縁２８が取り付けられる押縁取付溝２１ｃが全長に渡って形成されている。また、框体２１が窓枠１０に取り付けられた際に室内側及び室外側に露出する面には外装材や内装材などの化粧材である表材１９ａが設けられている。この表材１９ａは上框２２、下框２３、戸先框２４、召合せ框２５を構成する基材１９ｂの外側に一体に成形されて設けられている。ここで、表材１９ａとしては、例えばＡＳＡ（アクリロニトリル・アクリル酸メチル・スチレン）樹脂、アクリル樹脂など、基材１９ｂとしては塩化ビニル樹脂などが挙げられる。
【００１９】
なお、基材１９ｂは未使用（バージン材）の塩化ビニル樹脂などの材料を使用しても良いし、未使用（バージン材）の塩化ビニル樹脂などの材料に一定量の廃材（リサイクル材）を混合した材料を使用しても良い。
【００２０】
また、召合せ框２５を除く框体２１は、上框２２、下框２３には、框体２１の外周側の面には、開口２ａ側に窪ませて固定障子２０を窓枠１０に取り付けるための凹部としての取付溝部２１ｄが見込み方向のほぼ中央に設けられている。
【００２１】
召合せ框２５には、室内側の面に可動障子１６と係合する係合部２５ａが室内側に突出させて設けられている。断面形状が同一の上框２２、下框２３、及び、戸先框２４は同一の框材にて形成され、召合せ框２５は、取付溝部２１ｄがない点と、係合部２５ａを有する点で上框２２、下框２３、及び、戸先框２４と相違するので、上框２２及び下框２３とは、取付溝部２１ｄと係合部２５ａ以外の部位が突き合わされて溶着される。
【００２２】
次に、框材を接合して框体２１を製造する方法について説明する。框材を接合する場合には、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すような製造装置５０を使用する。また、框材１９としては、塩化ビニル樹脂を基材１９ｂとして、窓枠１０に取り付けられた際に室内側及び室外側に露出する面にＡＳＡ（アクリロニトリル・アクリル酸メチル・スチレン）樹脂の表材１９ａが設けられた框材１９を用いる。
【００２３】
本実施形態の製造装置５０は、４本の框材１９を矩形状に接合すべく、框体２１のコーナー部、すなわち框材１９の接合部となる４カ所に溶着装置５１が設けられている。
【００２４】
各溶着装置５１は、接合すべき２本の框材１９の端部１９ｄを各々保持するための一対の端部保持部５２と、接合すべき框材１９に当接及び離隔可能に設けられた加熱板５３と、端部保持部５２及び加熱板５３をスライド移動させるための支持テーブル５４と、を有している。
【００２５】
支持テーブル５４は、ほぼ正方形状をなし、正方形が有する２本の対角線のうちの一方の対角線に沿って加熱板５３をスライドさせるための加熱板スライド機構（不図示）と、加熱板５３のスライド方向に沿う対角線にて分離される２つの領域にそれぞれ設けられ、端部保持部５２を正方形の辺に沿ってスライドさせるための保持部スライド機構（不図示）とを有している。
【００２６】
また、製造装置５０は、支持テーブル５４自身を加熱板５３と同じ方向にスライドさせるためのテーブルスライド機構（不図示）も備えている。
【００２７】
４本の框材１９が接合される四隅に配置された４つの溶着装置５１は、各々の溶着装置５１が有する、ほぼ正方形状をなす支持テーブル５４の一つの角部５４ａが、四方に配置された４つの溶着装置５１の中心に向くように配置されている。また、各々の溶着装置５１が有する加熱板スライド機構及びテーブルスライド機構は、４つの溶着装置５１の中心に向くように配置された角部５４ａを通る対角線に沿って、中心に向かう方向と中心から離れる方向とにスライド自在に設けられている。
【００２８】
また、支持テーブル５４上をスライドする二つの保持部スライド機構は、中心に向くように配置された角部５４ａを形成する二辺に沿って、当該角部５４ａに向かう方向と角部５４ａから離れる方向とにスライド自在に設けられている。
【００２９】
各溶着装置５１に設けられた端部保持部５２は、図５に示すように、框材１９を収容可能な収容空間５２ａを形成する分割可能な金型である。本実施形態の金型は、２つの型部５２ｂ、５２ｃが組み合わされて框材１９の収容空間５２ａを形成している。以下の説明では、框材１９の室内側を収容する型部を内型部５２ｂ、框材１９の室外側を収容する型部を外型部５２ｃという。収容空間５２ａは、固定障子２０として窓枠１０に取り付けられた際に、少なくとも室内側及び室外側に露出する露出面に設けられた表材１９ａにほぼ隙間なく当接される当接面５２ｄを備えている。
【００３０】
また、固定障子２０として窓枠１０に取り付けられた際に、室内側または室外側に露出しない部位と型部５２ｂ、５２ｃの内面との間には空隙５２ｅが設けられている。
【００３１】
また、框材１９が収容空間５２ａに収容された状態で、端部保持部５２と框材１９とは、長手方向に沿って相対移動可能である。ここで、当接面５２ｄが、表材１９ａにほぼ隙間なく当接されるとは、当接面５２ｄと表材１９ａとが接する場合と、当接面５２ｄと表材１９ａとが僅かに離れた場合を含むものとする。
【００３２】
製造装置５０を用いて４本の框材１９を枠組みする場合には、まず、４カ所の溶着装置５１の加熱板５３を、４つの溶着装置５１の中心から遠ざかる側の待避位置に配置し、端部保持部５２を支持テーブル５４の中心側の角部５４ａから遠ざかる方向に移動させた状態にて、支持テーブル５４自体も中心に遠い側に配置しておく。
【００３３】
次に、図４（ａ）に示すように、各端部保持部５２を構成する内型部５２ｂと外型部５２ｃとの間の収容空間５２ａに框材１９の端部１９ｄを収容させて４本の框材１９を配置する。このとき、各框材１９は、隣接する溶着装置５１の支持テーブル５４間に掛け渡されている。
【００３４】
次に、図４（ｂ）に示すように、加熱板５３を中心側に移動させるとともに、図４（ｃ）に示すように、各端部保持部５２も中心側に位置する支持テーブル５４の角部５４ａ側に移動させることにより各框材１９を中心側に平行移動させて、加熱板５３の両面にそれぞれ端部保持部５２と框材１９の端部１９ｄを当接させる。
【００３５】
この状態にて加熱板５３を加熱するとともに、支持テーブル５４を中心側に移動させる。これにより、框材１９の端部１９ｄが加熱板５３に強く押しつけられるので框材１９の端部１９ｄが溶融される。
【００３６】
次に、各端部保持部５２を元の位置まで戻すことにより、図４（ａ）に示すように、框材１９の端部１９ｄを加熱板５３から離すとともに、加熱板５３を退避位置に移動させる。
【００３７】
次に、図４（ｄ）に示すように、端部保持部５２を中心側に位置する支持テーブル５４の角部５４ａ側に移動させることにより各框材１９を平行移動させて、隣接する框材１９の端部１９ｄ同士を接触させる。その後、支持テーブル５４を中心側に移動させることにより、隣接する框材１９の端部１９ｄ同士が強く押しつけられて接合され、框体２１が形成される。このとき、框材１９の端部１９ｄとともに、框材１９の端部１９ｄを収容している端部保持部５２同士も当接されて、２つの収容空間５２ａが１つの繋がった空間となる。
【００３８】
このようにして接合された框体２１は、図６に示すように、框材１９の端部１９ｄ同士が溶着された接合部の断面において、表材１９ａが接合されている領域Ｘより基材１９ｂが接合されている領域（図６では一点鎖線にて示している領域）Ｙの方が広くなるように構成されている。具体的には、接合部に表材１９ａが含まれている部位（領域Ｘ）を繋げた長さより接合部に表材１９ａが含まれていない部位（領域Ｙ）を繋げた長さの方が長くなるように構成されている。ここで、表材１９ａが含まれていない部位（領域Ｙ）とは、表材１９ａが設けられて室内に臨む部位と表材１９ａが設けられて室外に臨む部位を見込み方向に繋ぐ部位や突出部２１ｂの室外側に臨む面２０ｃを形成する部位であって、例えば、押縁取付溝２１ｃ及び取付溝部２１ｄを形成する部位なども含まれる。
【００３９】
また、外周面である少なくとも室内側及び室外側に露出する表材１９ａ側には、溶着時に端部保持部５２を構成する金型の内面に当接されているためバリが発生せず、溶融された部位は裏側に誘導される。また、室内側及び室外側に露出しない部位であって、溶着時に端部保持部５２を構成する金型の内面に当接されていない部位には、バリ１９ｃが発生する。
【００４０】
接合されて矩形状に形成された框体２１の突出部２１ｂの室外側に臨む面２０ｃに接着剤が塗布されて、４本の框材１９の突出部２１ｂにて囲まれて形成された開口２０ａを覆うガラス３が接着され、ガラス３の室外側に押縁２８が取り付けられて固定障子２０が形成される。
【００４１】
本実施形態によれば、框材１９の端部１９ｄ同士が溶着された接合部は、当該接合部の断面において、接合強度が基材１９ｂより低い表材１９ａが接合されている領域Ｘより基材１９ｂが接合されている領域Ｙの方が広いので、接合強度が基材１９ｂより低い表材１９ａを積層した框材１９を用いても、高い強度を備えたな框体２１を製造することが可能である。
【００４２】
また、框材１９が接合された框体２１の室内側または室外側に露出する部位に表材１９ａとして外装材や内装材を用いることにより、外装材や内装材を備えた框体２１を容易に製造することが可能である。
【００４３】
また、表材１９ａに金型を当接させた状態にて框材１９の端部１９ｄ同士を突き合わせて溶着するので、表材１９ａ側にはバリ１９ｃが発生しない。このため、表材１９ａが設けられている側が意匠性に優れた框体２１を製造することが可能である。一方、表材１９ａが設けられておらず金型が当接されていない部位には、バリ１９ｃが発生するが、バリ１９ｃは、溶融して接合された部位の面積を広げることになるので、室内側または室外側に露出する部位にバリ１９ｃを発生させることによっても、接合部の強度を高めることが可能である。
【００４４】
また、本実施形態の枠体の製造方法を用いて製造された框体２１は、接合強度が基材１９ｂより低い表材１９ａを積層して外装材や内装材などを備えつつも、高い強度を備えているので、意匠性に優れ、高い強度を備えた框体２１を有する固定障子２０及び窓枠１０を有する建具１を提供することが可能である。
【００４５】
上記実施形態においては、枠体を固定障子２０の框体２１を例に挙げて説明したが、これに限らず、可動障子１６の框体１７や窓枠材を溶着する窓枠１０に適用することにより
外装材等の表材１９ａを備えて意匠性に優れ、かつ高い強度を有する可動障子１６や窓枠１０を提供することが可能であり、意匠性に優れ、かつ高い強度を有する固定障子２０、可動障子１６、及び窓枠１０を備えた建具１も実現可能である。このとき、窓枠１０を製造する場合には、例えば図７に示すように内型部５５ａと外型部５５ｂとの間に窓枠材９が収容される収容空間５５ｃを形成する端部保持部５５を有する製造装置が用いられる。また、このとき、上述した框体２１のように室内側に露出する面と室外側に露出する面とに表材を備えても良いが、枠材を形成する基材１９ｂを室内側の窓枠として適した色に調色し、室外側に露出する部位に外装材としての表材１９ａを備えることにより、基材１９ｂ同士が接合される領域Ｙをより広くして、より高い強度を備えた窓枠１０を製造することが可能である。
【００４６】
上記実施形態においては、枠材としての框材の端部を長手方向に対して４５度に切断した例について説明したが、枠材の端部がなす角度は４５度に限るものではなく、互いの端部を突き合わせて溶着にて接合できる形態であれば構わない。
【００４７】
また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係る建具を室外側から見た外観図である。
【図２】本実施形態に係る建具の縦断面図である。
【図３】固定障子の框体を示す斜視図である。
【図４】框材の製造方法を説明するための図である。図４（ａ）は、框材が製造装置に取り付けられた状態を示す図である。図４（ｂ）は、框材の端部間に加熱板が配置された状態を示す図である。図４（ｃ）は、框材の端部が加熱板に当接された状態を示す図である。図４（ｄ）は、框材の端部同士が接合された状態を示す図である。
【図５】框材が端部保持部に保持された状態を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）は、接合後のバリの発生状態を説明するための図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】窓枠材が端部保持部に保持された状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  建具、１０  窓枠、１９  框材、１９ａ  表材、１９ｂ  基材、１９ｄ  端部、
２０  固定障子、２１  框体、５２  端部保持部、５２ｂ  内型部、５２ｃ  外型部、
５５  端部保持部、５５ａ  内型部、５５ｂ  外型部
【図１】
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【図２】
2010150820.tif 000004
【図３】
2010150820.tif 000005
【図４】
2010150820.tif 000006
【図５】
2010150820.tif 000007
【図６】
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【図７】
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