(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の長尺材が平行に間隔を置いて配置され、これらの長尺材は対向面側に、両側において相手方に向かって突出する突出片の先端に内向きの係止片をそれぞれ形成することにより抱き込み凹溝がそれぞれ形成され、かつ各凹溝の溝底から突出する部分は形成されておらず、
前記各長尺片の各凹溝の溝底に長手方向に沿って凹凸面が形成され、
前記断熱材が両側部対応する長尺材の抱き込み凹溝に入り込み、かつ前記凹凸面に食い込んだ状態で硬化しており、
前記長尺材相互が前記断熱材により繋がっていることを特徴とする建具用断熱形材。
【請求項２】
対向面側に抱き込み凹溝をそれぞれ有する離間する基体部と、両基体部を繋ぎ前記各凹溝を含めたホロー部を形成する剥離片部とを有する形材素材と；加工治具とを用い；
前記加工治具は、本体と、外面に凸凹面を有し前記本体の両側部に自由回転自在に支持された加工車とを備え、前記加工車の少なくとも一部は前記本体の側面より外方に臨むものであり；
前記加工治具を、前記両加工車が前記凹溝の溝底に対応する関係で前記ホロー部内に圧入し、前記両加工車を前記凹溝の溝底に食い込ませ、前記凹溝の溝底に加工車の外面による凹凸面を形成し、原形材を得る工程：及び、
前記原形材のホロー部内に硬化性断熱材を注入し、その硬化後に前記剥離片部を除去し、両基体部を切り離し、かつ前記断熱材で繋ぐ工程：
を有することを特徴とする断熱形材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サッシの枠や框、あるいはドア枠などに使用される断熱形材及びその製造方法に関する。より詳しくは、平行に間隔を置いて配置された金属製の長尺片と、これら長尺片を繋ぐ断熱材とを有する断熱形材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サッシの枠や框、あるいはドア枠などには、室内外空間の熱の出入りを減少させるために、断熱形材が使用されている。現在使用されている断熱形材は、たとえば、アルミニウム合金などの金属を押出成形することにより形成された図１に示すような形材素材１００から製造されている。この形材素材１００は、対向面側に抱き込み凹溝１０３を有する室外側基体部１０１と、対向面側に抱き込み凹溝１０５を有する室内側基体部１０２と、両基体部１０１及び１０２を繋ぎ凹溝１０３及び１０５を含めたホロー部１１０を形成する剥離片部１０７及び１０８とを有する。剥離片部１０７及び１０８は、その両端が薄肉部１０７Ａ，１０７Ａ又は１０８Ａ，１０８Ａとなっており、両基体部１０１及び１０２から剥ぎ取ることができるようになっている。この形材素材１１０から断熱形材を製造するにあたっては、ホロー部１１０内にウレタン樹脂などの硬化性断熱材を注入し、この断熱材の硬化後に剥離片部１０７及び１０８を薄肉部１０７Ａ，１０７Ａ又は１０８Ａ，１０８Ａを境に除去し、これにより図２に示すような、室外側長尺材１０１（剥離片部１０７及び１０８を除去する前においては室外側基体部１０１と称した部材）及び室内側長尺材１０２（剥離片部１０７及び１０８を除去する前においては室内側基体部１０２と称した部材）が平行に間隔を置いて配置され、断熱材１２０の両側部が凹溝１０３及び１０５に入り込んで両長尺材１０１及び１０２を繋いだ長手方向に延びる断熱形材１３０となる。
【０００３】
しかしながら、この断熱形材１３０を構成するウレタン樹脂などからなる断熱材１２０は、金属製の長尺材１０１及び１０２とは熱収縮率が異なるため、気温の変化にともない、長尺材１０１及び１０２に比して長手方向に大きく収縮してしまうことがある。
【０００４】
そこで、本出願人は、断熱材の長尺材に対する収縮が防止された断熱形材として、特開２００１−９８８４７号公報で開示するものを提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
同公報で開示した断熱形材は、長尺材に断熱材と噛み合う異形形状部が設けられたものであり、この異形形状部により断熱材の長手方向への収縮が防止されるため、大変有用なものとなっている。
【０００６】
しかしながら、同公報による断熱形材は、異形形状部の製造が複雑であるため、従来の断熱形材と比して製造コストがかかる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、長尺片に対する断熱材の長手方向への収縮が防止されながら、製造コストの抑えられた断熱形材及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
金属製の長尺材が平行に間隔を置いて配置され、これらの長尺材は対向面側に、両側において相手方に向かって突出する突出片の先端に内向きの係止片をそれぞれ形成することにより抱き込み凹溝がそれぞれ形成され、かつ各凹溝の溝底から突出する部分は形成されておらず、
前記各長尺片の各凹溝の溝底に長手方向に沿って凹凸面が形成され、
前記断熱材が両側部対応する長尺材の抱き込み凹溝に入り込み、かつ前記凹凸面に食い込んだ状態で硬化しており、
前記長尺材相互が前記断熱材により繋がっていることを特徴とする建具用断熱形材。
【０００９】
＜請求項２記載の発明＞
対向面側に抱き込み凹溝をそれぞれ有する離間する基体部と、両基体部を繋ぎ前記各凹溝を含めたホロー部を形成する剥離片部とを有する形材素材と；加工治具とを用い；
前記加工治具は、本体と、外面に凸凹面を有し前記本体の両側部に自由回転自在に支持された加工車とを備え、前記加工車の少なくとも一部は前記本体の側面より外方に臨むものであり；
前記加工治具を、前記両加工車が前記凹溝の溝底に対応する関係で前記ホロー部内に圧入し、前記両加工車を前記凹溝の溝底に食い込ませ、前記凹溝の溝底に加工車の外面による凹凸面を形成し、原形材を得る工程：及び、
前記原形材のホロー部内に硬化性断熱材を注入し、その硬化後に前記剥離片部を除去し、両基体部を切り離し、かつ前記断熱材で繋ぐ工程：
を有することを特徴とする断熱形材の製造方法。
【００１０】
本発明の断熱形材は、断熱材が溝（凹部）に食い込んだ状態で接着硬化するので、断熱材と凹溝の溝底及び凹溝の溝底の長手方向へのせん断強度が向上し、もって断熱材の長手方向への収縮も防止される。これとともに長尺材間方向の強度は係止部によって保たれ、長手方向及び長尺間方向に直交する方向（紙面上下方向）への強度は突出片で保たれるので、長尺材と断熱材との一体性が極めて向上した断熱形材になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係る断熱形材は、図１に従来の断熱形材１３０を製造するための形材素材１００として示したのと同様の構成を有する形材から製造した。
すなわち、図３に示すように、本実施の形態の断熱形材を製造するための形材（形材素材と称す。）１は、断面略方形のホロー部１０を有する形状となっており、たとえば、アルミニウム合金などの金属を押出成形することによって形成さる。形材素材１は、別のホロー部２０が備わる室外側基体部２とホロー部を有しない室内側長尺片３とを有する。別のホロー部２０は室内側側面が仕切片２１で構成され、この仕切片２１の上端及び下端に室内側へ向かって突出する一組の突出片４及び５が形成されている。仕切片２１と突出片４及び５とで抱き込み凹溝１１が形成されている。突出片４及び５の先端部には他の突出片５又は４に向かって突出する係止部Ｒ，Ｒが設けられている。同様に、室内側基体部３には、突出片４又は５と同じ高さ位置から室外側へ向かって突出する一組の突出片６及び７が形成され、室内側基体部３と突出片６及び７とで抱き込み凹溝１２が形成されている。また突出片６及び７の先端部には他の突出片７又は６に向かって突出する係止部Ｒ，Ｒが設けられている。室外側の突出片４又は５と室内側の突出片６又は７との間には、これら突出片４及び６又は突出片５及び７と一体成形された剥離片部８及び９が設けられており、この剥離片部８及び９により両基体部２及び３が繋がれ、凹溝１１及び１２を含めたホロー部１０が形成されている。剥離片部８及び９は、その両端部が薄肉部８Ａ，８Ａ又は９Ａ，９Ａとなっており、この薄肉部８Ａ，８Ａ又は９Ａ，９Ａを境にして両基体部２及び３（突出片４及び６又は突出片５及び７）から剥ぎ取ることができる。
【００１２】
このような構成を有する形材素材１から断熱形材を製造するにあたっては、まず、凹溝の形成面に、本実施の形態ではホロー部１０の両側面を形成する仕切片２１の内面部２１Ａ（凹溝１１の溝底）及び室内側基体部３の内面部３Ａ（凹溝１２の溝底）に凹凸を形成する（この凹凸を形成する前の形材を形材素材と称したのに対して、この凹凸を形成した状態の形材を原形材と称す。）。この凹凸は、凹凸を形成する前の状態を基準に凹凸状態となることを要するものではなく単に形成後の状態において凹凸であれば足り、したがって凹部のみを複数形成することで凹凸状態にすることもできる。ようするに、後に接触することになる断熱材の長手方向への引っ掛かりとなる凹凸であれば足り、また複雑な構成であることを要しない。この凹凸としては、たとえば、図４の（Ａ）に示すような長手方向と斜めに交差する方向に沿う溝（凹部）ＭＡ，ＭＡ…や、図４の（Ｂ）に示すような複数の略方形の凹部ＭＢ，ＭＢ…などが考えられる。凹凸の形成は、断熱材のそりを防止するという観点から、凹溝１１の溝底２１Ａ及び凹溝１２の溝底３Ａの両方に行う。本実施の形態では、凹溝１１の溝底２１Ａ及び凹溝１２の溝底３Ａの両面に、図４の（Ｃ）に示すように、長手方向と直交する方向に複数の直線状の溝（凹部）ＭＣ，ＭＣ…を形成した。この複数の溝ＭＣ，ＭＣ…は、その形成方法が特に限定されるものではないが、図５〜図９に示す加工治具４０又は図１８〜図２０に示す加工治具７０を使用して形成する方法を推奨する。
【００１３】
加工治具４０は、図５〜図７に示すように、平面略方形の治具本体４１と、溝ＭＣ，ＭＣ…を形成するための加工車４２及び４３と、ガイドローラー４４とを主に有する。治具本体４１は、先端面に後方へ向かう雌ねじ部４１Ａが形成され、また後端の側部、同側部の先端部より若干後方部及び反対側側部の後端部より若干前方部にくり抜き孔４１Ｂ，４１Ｄ及び４１Ｃが形成されている。くり抜き孔４１Ｂ，４１Ｃ又は４１Ｄ内には、加工車４２，４３又はガイドローラー４４が、その一部が本体４１の側部より外方に臨んだ状態で、かつ移動方向及び幅方向に直交する方向を軸心とした軸材４２Ａ，４３Ａ又は４４Ａによって回転自在に支持された状態で保持されている。加工車４２及び４３は、その外面が長手方向（移動方向）と直交する方向（軸材４２Ａ，４３Ａ又は４４Ａの軸方向）に沿う刃Ｈ，Ｈ…（拡大図参照）によって凸凹面になっており、刃Ｈ，Ｈ…が凹溝１１の溝底２１Ａ又は凹溝１２の溝底３Ａに食い込むことにより、溝ＭＣ，ＭＣ…が形成される構成となっている。本実施の形態においては、ガイドローラー４４の存在により、加工治具４０がホロー部１０の長手方向に関して、加工車４２の刃Ｈ、加工車４３の刃Ｈ及びガイドローラー４４の３点で支持を受けることになり、したがって一定の溝深さを得ることができる。
【００１４】
この加工成治具４０を使用して溝を形成するにあたっては、図１０に示すように、加工治具４０を、その長手方向がホロー部１０の長手方向と同一方向に向いた状態でホロー部１０内に圧入し、ホロー部１０内を移動させる。この移動には、図８及び図９に示す、ワイヤーなどを掛けるためのリング部４５Ａとこのリング部４５Ａから突出する雄ねじ部４５Ｂとを有するアイボルト４５を使用した。移動にあたっては、雄ねじ部４５Ｂを治具本体４１の先端面に形成された雌ねじ部４１Ａにねじ込むことによりアイボルト４５を治具本体４１に対して固定するとともに、リング部４５Ａにホロー部１０内を通された図示しないワイヤーを引っ掛け、このワイヤーをホロー部１０の反対側から引く。加工車４２又は４３が対応する凹溝１１の溝底２１Ａ又は凹溝１２の溝底３Ａと接触するにあたっては、対向する室内側基体部３又は仕切片２１から他方の加工車４３又は４２を介して対応する凹溝１１の溝底２１Ａ又は凹溝１２の溝底３Ａへ向かう応力を受け、この応力により凹溝１１の溝底２１Ａ又は凹溝１２の溝底３Ａに刃Ｈ，Ｈ…が食い込み溝ＭＣ，ＭＣ…が形成される。したがって、溝ＭＣ，ＭＣ…の深さを調整する場合、たとえば０．１ｍｍ以上に調整する場合は、加工車４２及び４３の幅方向の離間距離を調整する。この離間距離を調整するための構成は、特に限定されるものではないが、図１１〜図１４に示す調整機構、又は図１５〜図１７に示す調整機構を推奨する。
【００１５】
図１１〜図１４に示す調整機構においては、治具本体４１の後端面から加工歯車４２及び４３の間にかけて、幅方向と直交する方向（軸材４２Ａ及び４３Ａの軸心方向と同方向）にスリット５０が切り込まれている。このスリット５０は、加工歯車４２及び４３の間を貫く先端部が先端に向かって幅方向に狭まるテーパー部５０Ａとなっており、後端部には幅方向両周面のみからなる雌ねじ部５１が形成されている。したがって、ピン５２をスリット５０内に挿入するとともに、その後方から雌ねじ部５１にボルト５３の雄ねじ部５３Ｂをねじ込むと、ピン５２の先端部がスリット５０のテーパー部５０Ａを幅方向へ開き、もって加工車４２及び４３の幅方向の離間距離が広げられる。
【００１６】
また、図１５〜図１７に示す調整機構においては、治具本体４１の後端面から加工歯車４２及び４３の間にかけて、幅方向と直交する方向（軸材４２Ａ及び４３Ａの軸心方向と同方向）にスリット６０が切り込まれている。このスリット６０は、加工歯車４２及び４３の間を貫く先端部が先端に向かって幅方向に狭まるテーパー部６０Ａとなっており、後端部には治具本体４１の側部に貫通されたねじ孔６１が形成されている。したがって、周面にねじ部６２Ａが形成され軸心部に六角孔６２Ｂが形成されたスクリューボルト６２をねじ孔６１内にねじ込むと、スクリューボルト６２の先端部がスリット６０のねじ孔６１と対向する面を押すため、スリット６０が幅方向へ開き、もって加工車４２及び４３の幅方向の離間距離が広げられる。
【００１７】
次に、図１８〜図２０に示す加工治具７０について説明する。
加工治具７０は、治具本体７１と加工治具４０の場合と同様の形状及び機能を有する加工車４２，４３及びガイドローラー４４とを主に有する。治具本体７１は、先端部を起点として幅方向に二つに分岐された形状となっており後端部が幅方向に所定の弾発性を有する構成となっている。また、治具本体７１は、先端面に後方へ向かう雌ねじ部７１Ａが形成され、分岐した各部位（以下、分岐した部位を枝部とも称す。）７１ｂ，７１ｃの中間部及び一方の枝部７１ｂの分岐部７１ａより若干後方部に、それぞれ貫通孔７１Ｂ、７１Ｃ及び７１Ｄが形成されている。さらに、各枝部７１ｂ，７１ｃの後端部には、それぞれ後方へ向かって突出する凸部７７又は７８が形成されており、この凸部７７及び７８には、幅方向に貫通するボルト孔７５又は７６が形成されている。
【００１８】
枝部７１ｂ，７１ｃに形成された貫通孔７１Ｂ、７１Ｃ及び７１Ｄ内には、それぞれ加工車４２，４３又はガイドローラー４４が、その両側部が枝部７１ｂ，７１ｃの側部より外方に臨んだ状態で、かつ移動方向及び幅方向に直交する方向を軸心とした軸材４２Ａ，４３Ａ又は４４Ａによって回転自在に支持された状態で保持されている。加工車４２及び加工車４３は、加工車４２の方が若干後方に位置する関係で治具本体７１に保持されており、また対向する枝部７１ｂ又は７１ｃにそれぞれ円弧状の凹部７２又は７３が形成されている。したがって、治具本体７１の後端部に幅方向中心に向かうに圧がかかっても対向する加工車どうしあるいは加工車と対向する枝部との接触のおそれがない。
【００１９】
この加工治具７０を使用して溝を形成する方法は、加工治具４０の場合と同様であり、雌ねじ部７１Ａにワイヤーの掛かったアイボルトをねじ込み、ホロー部内に圧入した後、反対側からワイヤーを引くことによる。加工治具７０はホロー部の形状や大きさに適合させて予め複数容易しておくことができるが、ホロー部が若干小さく加工治具７０の圧入が手間取る程度に非適合な場合であれば、治具本体７１の後端部が幅方向に弾発性を有するという加工治具７０の特徴を利用することができる。すなわち、枝部７１ｂ，７１ｃの後端部に形成した凸部７７，７８のボルト孔７５，７６内にボルト８０を通し、これをナット８１で締め後端部の幅方向への長さを狭めることにより、圧入作業を容易にすることができる。ナット８１の締付けを調整すれば、溝ＭＣ，ＭＣ…の深さを調整することもできる。
【００２０】
このようにして、凹溝１１の溝底２１Ａ及び凹溝１２の溝底３Ａに溝ＭＣ，ＭＣ…を形成したら（なお、この状態の形材を原形材と称す。）、次に、ホロー部１０に硬化性断熱材を注入し、この断熱材の硬化後、剥離片部８及び９を剥ぎ取る。これにより、室外側長尺材２（剥離片部８及び９を除去する前においては室外側基体部２と称した部材）及び室内側長尺材３（剥離片部８及び９を除去する前においては室外側基体部３と称した部材）が平行に間隔を置いて配置され、断熱材の両側部が凹溝１１及び１２に入り込んで両長尺材２及び３を繋いだ長手方向に延びる断熱形材となる。この断熱形材は、外形的には図２に従来の断熱形材として示したものと同様の構造を有するが、断熱材が溝（凹部）ＭＣ，ＭＣ…に食い込んだ状態で接着硬化するので、断熱材と凹溝１１の溝底２１Ａ及び凹溝１２の溝底３Ａとの長手方向へのせん断強度が向上し、もって断熱材の長手方向への収縮も防止される。これとともに本実施の形態の断熱形材は、長尺材間方向の強度は係止部Ｒ，Ｒ…によって保たれ、長手方向及び長尺間方向に直交する方向（紙面上下方向）への強度は突出片４〜７で保たれるので、長尺材２，３と断熱材との一体性が極めて向上した断熱形材になる。
【００２１】
以上本実施の形態においては、長尺材（基体部）がホロー部を有する室外側長尺材及びホロー部を有しない室内側長尺材である場合について説明したが、長尺材の形状をこの形状のものに限定する趣旨ではなく、断熱形材を使用する場所に合わせて適宜修正することができる。また、ホロー部を形成する部材についても、本実施の形態で示した凹溝及び剥離片のみに限定する趣旨ではなく、他の部材をも構成要素とすることができる。
【００２２】
さらに、本実施の形態では凹凸面を規則的な形成としたが、これに限定する趣旨ではなく、不規則的に形成することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明による断熱形材及びその製造方法によれば、長尺材に対する断熱材の長手方向への収縮が防止されながら、製造コストの抑えられたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の断熱形材用形材である。
【図２】  従来の断熱形材である。
【図３】  本実施の形態の断熱形材用形材である。
【図４】  溝の形状の説明図である。
【図５】  加工治具の平面図である。
【図６】  加工治具の側面図である。
【図７】  加工治具の側面図である。
【図８】  アイボルトの平面図である。
【図９】  アイボルトの側面図である。
【図１０】  加工治具の使用方法を示した説明図である。
【図１１】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した平面図である（組立前）。
【図１２】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した側面図である（組立前）。
【図１３】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した平面図である（組立後）。
【図１４】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した側面図である（組立後）。
【図１５】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した平面図である（組立前）。
【図１６】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した平面図である（組立後）。
【図１７】  加工車の離間距離調整機構の一形態を示した側面図である（組立後）。
【図１８】  別形態の加工治具の平面図である。
【図１９】  別形態の加工治具の側面図である。
【図２０】  別形態の加工治具の側面図である。
【符号の説明】
１…形材素材、２…室外側基体部（室外側長尺材）、３…室内側基体部（室内側長尺材）、４〜７…突出片、８，９…剥離片部、１０…ホロー部、１１，１２…凹溝、２１…仕切片、４０，７０…加工治具、４１，７１…治具本体、４２，４３…加工車、４４…ガイドローラー、４５…アイボルト、５０，６０…スリット、５２…ピン、５３…ボルト、６２…スクリューボルト、７２，７３…凹部、７５，７６…ボルト孔、７７，７８…凸部、８０…ボルト、８１…ナット、１００…形材素材、１０１…室外側基体部（室外側長尺材）、１０２…室内側基体部（室内側長尺材）、１０３，１０５…凹溝、１０７，１０８…剥離片部、１１０…ホロー部、１２０…断熱材、１３０…断熱形材、Ｈ…刃、ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ…凹部（溝）、Ｒ…係止部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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