【手続補正書】
【提出日】平成17年8月12日(2005.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】板ガラスの支持構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスには貫通孔が形成されており、
該貫通孔の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に形成されており、
該貫通孔の板ガラスの両表面に位置する部分は、孔径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されており、
前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラスと接触する緩衝リングが配設され、
前記緩衝リングの内径側には、貫通孔の直孔状部分では該貫通孔と接触しない形状の位置保持用リングが配設され、
前記緩衝リング、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通するボルト状部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持されていることを特徴とする板ガラスの支持構造。
【請求項２】
板ガラスには貫通孔が形成されており、
該貫通孔の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に形成されており、
該貫通孔の板ガラスの片表面に位置する部分は、孔径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されており、
前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラスと接触する緩衝リングが配設され、
前記緩衝リングの内径側には、貫通孔の直孔状部分では該貫通孔と接触しない形状の位置保持用リングが配設され、
前記緩衝リング、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通するボルト状部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持されていることを特徴とする板ガラスの支持構造。
【請求項３】
前記緩衝リングは縦弾性係数が２．０×１０4Ｎ／ｍｍ2以下の材料で形成されている請求項１に記載の板ガラスの支持構造。
【請求項４】
前記緩衝リングは縦弾性係数が２．０×１０4Ｎ／ｍｍ2以下の材料で形成されている請求項２に記載の板ガラスの支持構造。
【請求項５】
直立した複数のフェイス板ガラスの側端を突き合わせ、隣接するフェイス板ガラスの突き合わせ部の上部において、該フェイス板ガラスに対して直交するリブ板ガラスが、該突き合わせ部に沿うように配置されてガラス壁面が構築される板ガラスの支持構造であって、
前記リブ板ガラスの上縁部近傍に、ガラス板厚方向に貫通する複数の貫通孔が穿設され、該リブ板ガラスの上縁部近傍の両側に、建築物の躯体に固定される支持部材がリブ板ガラスを挟んで対向し、リブ板ガラスの貫通孔に対応するように支持部材に穿設された貫通孔に取付ボルトが貫通され、該取付ボルト、該取付ボルトに螺合されるナットおよび支持部材を介して建築物の躯体に支持されるリブ板ガラスに、請求項１〜４のいずれかに記載の板ガラスの支持構造が適用された板ガラスの支持構造。
【請求項６】
直立した複数のフェイス板ガラスの両側端および上下端を突き合わせ、フェイス板ガラスに対して直交する複数の小板ガラスの上下端を突き合わせて上下方向に連続するようにリブ板ガラスを構成し、該リブ板ガラスを、フェイス板ガラスの上下方向に連続する突き合わせ部に全長にわたって沿うように配置されてガラス壁面が構築される板ガラスの支持構造であって、
小板ガラス同士の突き合わせ部の上下縁部近傍に、ガラス板厚方向に貫通する複数の貫通孔が穿設され、小板ガラスの突き合わせ部近傍の両側に、板状の連結部材が小板ガラスを挟んで対向し、小板ガラスの貫通孔に相対するように両連結部材に穿設された貫通孔、および小板ガラスの貫通孔に、取付ボルトが貫通され、取付ボルト、該取付ボルトに螺合されるナット、および連結部材を介して、上下に隣接する小板ガラスが相互に連結されるリブ板ガラスに、請求項１〜４のいずれかに記載の板ガラスの支持構造が適用された板ガラスの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板ガラスの支持構造に関し、特に板ガラスを建築物の躯体に支持させる外壁構法等の孔あき板ガラスの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーテンウォール構法等の外壁構法において、孔あき板ガラスを建築物の躯体に支持させてガラス壁面を構築する構法が、採光、視界の良好さ等の点で増えている。
【０００３】
図３は従来の板ガラスの支持構造の一例を示す斜視図である。ここでは、直立した複数のフェイス板ガラス１、１…の側端を突き合わせて、建築物の室内（Ａ面）と室外（Ｂ面）とを仕切るガラス壁面が構築される。また、フェイス板ガラス１に対して直交するリブ板ガラス２が、フェイス板ガラス１の室内（Ａ面）側において、隣接するフェイス板ガラス１、１の突き合わせ部の上部において、該突き合わせ部に沿うように配置される。
【０００４】
隣接するフェイス板ガラス１、１の突き合わせ部、およびフェイス板ガラス１とリブ板ガラス２との間には、シーリング材３が充填され、シーリング材３によって、フェイス板ガラス１、１同士、およびフェイス板ガラス１、１とリブ板ガラス２とが接着される。
【０００５】
リブ板ガラス２の上縁部近傍には、ガラス板厚方向に貫通する複数の貫通孔４、４…が、フェイス板ガラス１に対して直交する方向へほぼ水平に並ぶように穿設されている。
【０００６】
リブ板ガラス２の上縁部近傍の両側には、建築物の躯体に固定される山型鋼（アングル材）よりなる支持部材５、５が、リブ板ガラス２を挟んで対向している。リブ板ガラス２と支持部材５との間には緩衝材６が配設される。
【０００７】
リブ板ガラス２の貫通孔４に対応するように支持部材５に穿設された貫通孔７には取付ボルト（図示せず）が貫通され、該取付ボルト、該取付ボルトに螺合されるナット（図示せず）および支持部材５を介してリブ板ガラス２が建築物の躯体に支持される。また、フェイス板ガラス１の上下縁部は、躯体に固定された固定枠８、８により支持される。
【０００８】
前記板ガラスの支持構造では、取付ボルトおよびナットの締結力でリブ板ガラス２に対する支持部材の支持力を高く保ち、また、リブ板ガラス２の上縁部近傍に複数個の貫通孔４、４…を穿設することで、フェイス板ガラス１が風圧力を受けた時に、リブ板ガラス２の各貫通孔４、４…に作用する応力の分散を図っている。
【０００９】
図４は従来の板ガラスの支持構造の他の例を示す斜視図である。この例では、直立した複数のフェイス板ガラス１、１…の両側端および上下端を突き合わせ、上下に隣接するフェイス板ガラス１、１…の四隅部分を固定部材９、９…で相互に締結して、建築物の室内（Ａ側）と室外（Ｂ側）とを仕切るガラス壁面を構成する。
【００１０】
また、フェイス板ガラス１、１…に対して直交する複数の小板ガラス１０、１０…の上下端を突き合わせて上下方向に連続するリブ板ガラス２を構成し、該リブ板ガラス２を、フェイス板ガラス１の室内側において、フェイス板ガラス１の上下方向に連続する突き合わせ部（左右に連続するフェイス板ガラス１、１の突き合わせ部）に全長にわたって沿うように配置している。
【００１１】
隣接するフェイス板ガラス１、１の間、および、フェイス板ガラス１、１と小板ガラス１０との間には、シーリング材３が充填され、シーリング材３によって、フェイス板ガラス１とリブ板ガラス２とが接着されている。
【００１２】
小板ガラス１０、１０同士の突き合わせ部の上下縁部近傍には、ガラス板厚方向に貫通する複数の貫通孔４、４…が突き合わせ部に沿って並ぶように穿設されている。小板ガラス１０、１０の突き合わせ部近傍の両側には、板状の連結部材１１、１１が小板ガラス１０、１０を挟んで対向しており、小板ガラス１０と連結部材１１との間には緩衝材６が配設されている。
【００１３】
小板ガラス１０の貫通孔４に相対するように両連結部材１１、１１に穿設された貫通孔７、７、および小板ガラス１０の貫通孔４には、取付ボルト（図示せず）が貫通され、取付ボルト、該取付ボルトに螺合されるナット（図示せず）、および連結部材１１を介して、上下に隣接する小板ガラス１０、１０が相互に連結されてリブ板ガラス２を形成している。連結部材１１には先に述べた固定部材９、９が取付けられている。
また、フェイス板ガラス１およびリブ板ガラス２の下縁部は、躯体に固定された固定枠８により支持されている。
【００１４】
前記板ガラスの支持構造では、取付ボルトおよびナットの締結力で小板ガラス１０に対する連結部材の支持力を高く保ち、また、小板ガラス１０の上下縁部近傍に複数個の貫通孔４、４…を穿設することで、フェイス板ガラス１が風圧力を受けたときに各小板ガラス１０、１０…の貫通孔４に作用する応力の分散を図っている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の板ガラスの支持構造では、風圧力等の外力を受けた場合に、フェイス板ガラス１とともにリブ板ガラス２が変形しようとして、リブ板ガラス２を構成する小板ガラス１０の貫通孔に大きな応力が作用することになる。これにより、リブ板ガラス２、またはリブ板ガラス２を構成する小板ガラス１０に損傷が生じる不具合がある。
本発明は、上述した実状を鑑みてなされたもので、板ガラスの貫通孔への応力緩和を図れる板ガラスの支持構造を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板ガラスには貫通孔が形成されており、該貫通孔の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に形成されており、該貫通孔の板ガラスの両表面または片表面に位置する部分は、孔径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されており、前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラスと接触する緩衝リングが配設され、前記緩衝リングの内径側には、貫通孔の直孔状部分では該貫通孔と接触しない形状の位置保持用リングが配設され、前記緩衝リング、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通するボルト状部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持されていることを特徴とする板ガラスの支持構造を提供する。
このように、板ガラスの各貫通孔を所定の断面形状とし、かつ、各貫通孔に緩衝リングと位置保持用リングとを配することで、板ガラスの貫通孔への応力緩和が図れる。
【００１７】
本発明において、前記緩衝リングは縦弾性係数が２．０×１０4Ｎ／ｍｍ2以下の材料で形成されていることが好ましい。
緩衝リングが、縦弾性係数が２．０×１０4Ｎ／ｍｍ2以下の材料（すなわち、縦弾性係数が板ガラスに比べ著しく小さい材料）で形成されており、位置保持用リングが、縦弾性係数が２．０×１０4〜２．０×１０5Ｎ／ｍｍ2の材料（すなわち、縦弾性係数が緩衝リングより大きく取付けボルトより小さい材料）で形成されていれば、一層板ガラスの貫通孔への応力緩和が図れる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の板ガラスの支持構造の実施例を示す要部断面図であり、図２は図１で使用される部材（緩衝リング、取付ボルト、等）の組立て方法を説明する分解斜視図である。該支持構造は、図３、図４に示される板ガラスの支持構造等に適用しうるものである。
【００１９】
図１および図２における板ガラスの支持構造では、リブ板ガラス２の貫通孔４は、貫通孔４の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に形成されており、貫通孔４の板ガラスの両表面に位置する部分は、孔径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されている。
【００２０】
貫通孔４の前記皿孔状部分１２には、皿孔状部分１２でのみリブ板ガラス２と接触する（直孔状部分１３ではリブ板ガラス２の貫通孔４に接触しない）緩衝リング１５、１５が配設される。緩衝リング１５は、リブ板ガラス２の貫通孔４の皿孔状部分１２に倣う形状、すなわち、所定厚さの無端輪状部材であり、内径、外径とも同一方向に拡開する形状である。緩衝リング１５は、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側よりそれぞれ配される。
【００２１】
緩衝リング１５と、ボルト状部材である取付ボルト１４との間には位置保持用リング１６が配設される。位置保持用リング１６は、２以上の部材で構成されることが、緩衝リング１５と取付ボルト１４との空間に漏れなく填装されるので好ましい。本実施例では、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し２個の位置保持用リング１６ａと１個の位置保持用リング１６ｂが配設される。
【００２２】
取付ボルト１４の外周に接して配設される位置保持用リング１６ｂは、単純な円筒形状であり、内径は取付ボルト１４の外径に略等しく、厚さはリブ板ガラス２の板厚に略等しい。
【００２３】
位置保持用リング１６ｂと緩衝リング１５との間に配設される位置保持用リング１６ａは無端輪状部材であり、内周は位置保持用リング１６ｂと接する形状、すなわち、位置保持用リング１６ａの内径は位置保持用リング１６ｂの外径に略等しい。位置保持用リング１６ａの外周形状は、緩衝リング１５と接する部分では緩衝リング１５の内周に倣う形状、すなわち、外径が一方向に拡開する形状であり、リブ板ガラス２の直孔状部分１３に面する部分では単純な円筒形状であり、外径はリブ板ガラス２の直孔状部分１３に接しない程度であればよい。位置保持用リング１６ａは、同一形状の一対のものが、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側よりそれぞれ配される。
【００２４】
リブ板ガラス２の両表面には、リブ板ガラス２と連結部材１１との直接の接触を避け、かつ緩衝材としての機能を奏する目的で、緩衝用ワッシャ１７が配設される。
【００２５】
緩衝リング１５は、縦弾性係数が通常のソーダライムシリケートガラスの縦弾性係数７．１６×１０4Ｎ／ｍｍ2よりも著しく小さな材料で形成されている。たとえば、１．００×１０2〜２．００×１０4Ｎ／ｍｍ2程度の縦弾性係数を持った材料から選ばれることが好ましい。このような材料としては、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の耐久性に優れたエンジニアリングプラスチックが挙げられる。
【００２６】
このような条件を満たす縦弾性係数の材料で緩衝リング１５を形成すると、緩衝リング１５が貫通孔４の皿孔状部分１２の内周面の微小な加工傷にもなじみ、リブ板ガラス２に変位が生じた場合、緩衝リング１５自体が変形して貫通孔４へ作用する応力が緩和されることが、解析結果からわかった。
【００２７】
図１の例では、緩衝リング１５の材料として、縦弾性係数が２．８２×１０3Ｎ／ｍｍ2であるポリアセタール樹脂（たとえばポリプラスチックス社製［商品名：ジュラコン］）が使用できる。緩衝リング１５の肉厚が過大であると、緩衝リング１５に経時的な変形が生じることが懸念されるので、緩衝リング１５の肉厚は０．３〜２．０ｍｍ程度が好ましい。
【００２８】
位置保持用リング１６ａ、１６ｂは、縦弾性係数が緩衝リング１５の材料と取付ボルト１４の材料の中間程度の値を呈する材料、または、縦弾性係数が取付ボルト１４の材料と同等の値を呈する材料で形成されることが好ましい。たとえば、取付ボルト１４として高耐久で高強度のステンレス鋼を用いた場合、該材料の縦弾性係数が約２．０６×１０5Ｎ／ｍｍ2程度であるので、位置保持用リングとしては６．５０×１０4〜２．００×１０5Ｎ／ｍｍ2程度の縦弾性係数を持った材料が好ましい。たとえば、約６．８７×１０4Ｎ／ｍｍ2程度の縦弾性係数を持つアルミニウムや約１．９３×１０5Ｎ／ｍｍ2程度の縦弾性係数を持つ軟鋼またはステンレス鋼が最適なものとして挙げられる。
【００２９】
このような条件を満たす縦弾性係数の材料で位置保持用リング１６ａ、１６ｂを形成すると、緩衝リング１５の経時的な変形に起因したリブ板ガラス２の変位が抑制され、また、緩衝リング１５による貫通孔４への応力緩和も低減しないことがわかった。
【００３０】
本発明を図３に示される構成に適用した例では、位置保持用リング１６ａの材料として、縦弾性係数が６．８７×１０4Ｎ／ｍｍ2であるアルミニウム合金が、位置保持用リング１６ｂの材料として、縦弾性係数が１．９３×１０5Ｎ／ｍｍ2であるステンレス鋼が使用できる。この構成では、支持部材５の貫通孔７、緩衝用ワッシャ１７および緩衝リング１５等に、取付ボルト１４が貫通され、リブ板ガラス２を緩衝用ワッシャ１７を介して一対の支持部材５、５で挟持している。
【００３１】
取付ボルト１４に螺合されたナット１８を締め付けると、緩衝リング１５と位置保持用リング１６ａとのそれぞれのテーパ面が軸線方向に相対的に摺動して、緩衝リング１５の外径拡大部分が径方向に押し広げられ、ガラスの貫通孔４の皿孔状部分１２と緩衝リング１５との間で微細な間隙が形成されることが防げる。これにより、リブ板ガラス２が変位しにくくなり、ガラスの貫通孔４に対する応力が効果的に緩和される。
【００３２】
本発明を図４に示される構成に適用した場合も、以上に説明した構成と同様の構成を採ることで同様の効果が得られる。
なお、本発明において、板ガラスの貫通孔の片表面に位置する部分のみが孔径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されているものであっても同様の効果が得られる。
【００３３】
図５は、本発明の板ガラスの支持構造の他の実施例を示す要部断面図であり、図１、図２の構成の部材に対応する部材には同一の符号を付して説明を省略する。本構成においては、図１の位置保持用リング１６ａ、１６ａの代わりに位置保持用リング１６ｃが１個、リブ板ガラスの貫通孔の拡開する皿孔側から配される。
【００３４】
位置保持用リング１６ｃは無端輪状部材であり、内周は位置保持用リング１６ｂと接する形状、すなわち、位置保持用リング１６ｃの内径は位置保持用リング１６ｂの外径に略等しい。位置保持用リング１６ｃの外周形状は、緩衝リング１５と接する部分では緩衝リング１５の内周に倣う形状、すなわち、外径が一方向に拡開する形状であり、リブ板ガラス２の直孔状部分１３に面する部分では単純な円筒形状であり、外径はリブ板ガラス２の直孔状部分１３に接しない程度であればよい。
【００３５】
また、本発明において、緩衝用ワッシャ１７、１７を使用しない構成であっても同様の効果が得られる。図６、図７は、本発明の板ガラスの支持構造のさらに他の実施例を示す要部断面図であり、図１、図２、図５の構成の部材に対応する部材には同一の符号を付して説明を省略する。図６は図１、図２の構成に対応し、図７は図５の構成に対応する。
【００３６】
図６において、位置保持用リング１６ｂの厚さはリブ板ガラス２より大きい。位置保持用リング１６ｄ、１６ｅは、図１の位置保持用リング１６ａ、１６ａと同様に、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側よりそれぞれ配される。また、位置保持用リング１６ｄ、１６ｅの、緩衝リング１５、１５と接する部分の形状は、図１の位置保持用リング１６ａ、１６ａと同様である。
【００３７】
しかし、位置保持用リング１６ｄ、１６ｅの形状は対称ではなく、位置保持用リング１６ｄは位置保持用リング１６ｂと略同一の厚さであり、内周部で位置保持用リング１６ｂの外周部と接している。また、貫通孔４の一側のみにおいて一の緩衝リング１５と接している。
位置保持用リング１６ｅは、貫通孔４の他の一側部分においてのみ位置し、内周部が位置保持用リング１６ｄの外周部と接する形状であり、外周部（テーパ部）が他の一の緩衝リング１５と接する形状となっている。
【００３８】
図６に示される以上の構成（位置保持用リング１６ｂ、１６ｄ、１６ｅ）は、組合せた状態では、図１、図２の構成（位置保持用リング１６ａ、１６ａ、１６ｂ、緩衝用ワッシャ１７、１７を組合せた状態）と略同様の断面形状となり、略同様の機能を発揮する。
【００３９】
図７において、位置保持用リング１６ｂの厚さはリブ板ガラス２より大きい。位置保持用リング１６ｄ、１６ｆは、図１の位置保持用リング１６ａ、１６ａと同様に、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側よりそれぞれ配される。また、位置保持用リング１６ｄの、緩衝リング１５と接する部分の形状は、図１の位置保持用リング１６ａと同様である。
【００４０】
しかし、位置保持用リング１６ｄ、１６ｅの形状は対称ではなく、位置保持用リング１６ｄは位置保持用リング１６ｂと略同一の厚さであり、内周部で位置保持用リング１６ｂの外周部と接している。また、貫通孔４の一側のみにおいて一の緩衝リング１５と接している。
【００４１】
位置保持用リング１６ｆは、平座金（ワッシャ）形状であり、貫通孔４の他の一側部分においてのみ位置し、内周部が位置保持用リング１６ｄの外周部と接する内径であり、一側面（座金面）が平座金（ワッシャ）形状である他の一の緩衝リング１７を介してリブ板ガラス２の表面と接する構成となっている。
【００４２】
図７に示される以上の構成（位置保持用リング１６ｂ、１６ｄ、１６ｆ）は、組合せた状態では、図５の構成（位置保持用リング１６ｂ、１６ｃ、緩衝用ワッシャ１７、１７を組合せた状態）と略同様の断面形状となり、略同様の機能を発揮する。
【００４３】
その他、本発明の板ガラスの支持構造は、上述した実施の形態のみに限定されず各種の構成が適用できる。たとえば、本発明を小板ガラス１０と連結部材１１との締結部分に適用すること、緩衝リング１５や位置保持用リング１６を前述した種類以外の方法で形成すること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の改良を加えうる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の板ガラスの支持構造では、下記のような種々の優れた効果を奏しうる。
（１）板ガラスの貫通孔と緩衝リング、緩衝リングと位置保持用リングとの相互接触面をテーパ状にすることにより、取付ボルトの締め付けによって板ガラスの貫通孔と緩衝リングとの間での微細な間隙の形成が抑制され、リブ板ガラスが変位しにくくなり、板ガラスの貫通孔の内周面に作用する応力の緩和を図れる。
（２）緩衝リングと取付ボルトの間に位置保持用リングを介在させることにより、緩衝リングの経時的な変形に起因する板ガラスの変位が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態の例を示す要部断面図。
【図２】図１で使用される部材の組立て方法を説明する分解斜視図。
【図３】従来の板ガラスの支持構造の一例を示す斜視図。
【図４】従来の板ガラスの支持構造の他の例を示す斜視図。
【図５】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態の他の例を示す要部断面図。
【図６】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態のさらに他の例を示す要部断面図。
【図７】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態のさらに他の例を示す要部断面図。
【符号の説明】
１：フェイス板ガラス
２：リブ板ガラス
３：シーリング材
４：貫通孔
５：支持部材
６：緩衝材
７：貫通孔
８：固定枠
９：固定部材
１０：小板ガラス
１１：連結部材
１２：皿孔状部分
１３：直孔状部分
１４：取付ボルト
１５：緩衝リング
１６ａ〜１６ｆ：位置保持用リング
１７：緩衝用ワッシャ
１８：ナット
１９：ワッシャ