(57)【要約】【課題】面積が大きい、すなわち重量が大きい窓用板状体であっても、縦材及び横材の見付け寸法を小さくしても縦材及び横材の撓み量を抑えることができる窓用板状体の支持構造体を提供する。【解決手段】窓ガラスユニット１０において、複層ガラスＧを支持する自重受け部材１８を、縦材１２と横材１４との連結部２０に配置し、縦材１２と横材１４とを自重受け部材１８を介して連結し、複層ガラスＧの自重を、縦材１２と横材１４との連結部２０に配置した自重受け部材１８によって支持する。これにより、面積が大きい、すなわち重量が大きい窓用板状体であっても、縦材１２と横材１４の見付け寸法を小さくしても、複層ガラスＧの自重による縦材１２と横材１４の撓み量を抑えることができる。また、窓ガラスユニット１０は、横材１４が軸方向力を負担するので、縦材１２の変形を抑止できる。よって、縦材１２が必要とする断面剛性を低めに設定できるので、縦材１２の見付け寸法を小さくできる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の縦材と複数本の横材とが矩形状に連結されてなる窓枠に窓用板状体が組み付けられてなる窓用板状体の支持構造体において、
前記窓用板状体を支持する自重受け部材が、前記縦材と前記横材との連結部に配置され、前記縦材と前記横材とが前記自重受け部材を介して連結されることを特徴とする窓用板状体の支持構造体。
【請求項２】
前記自重受け部材は、前記横材よりも剛性が高い請求項１に記載の窓用板状体の支持構造体。
【請求項３】
前記縦材は第１の嵌合部を備え、
前記横材は第２の嵌合部を備え、
前記自重受け部材は、前記縦材の前記第１の嵌合部に嵌合される第３の嵌合部と前記横材の前記第２の嵌合部に嵌合される第４の嵌合部とを備え、
前記縦材と前記横材とを連結する連結部材によって、前記縦材と前記横材とが前記自重受け部材を介して嵌合連結される請求項１又は２に記載の窓用板状体の支持構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓用板状体の支持構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの外壁構法の一つであるカーテンウォール構法には、ユニット式とノックダウン式と称される構法がある。前者の構法は、縦材（縦枠、方立ともいう。）と横材（横枠、無目ともいう。）とからなる矩形状の窓枠に窓用板状体を工場にて予めに組み付けてユニット化し、このユニット（窓用板状体の支持構造体）を建築現場に搬入してカーテンウォールを構築する構法である。一方、後者は、縦材及び横材を建築現場に搬入し、建築現場にて縦材と横材と接合して窓枠を組み立て、この窓枠に窓用板状体を組み付けてカーテンウォールを構築する構法である。前者の例としては、特許文献１〜３等が知られており、後者の例としては特許文献４等が知られている。また、窓用板状体としてガラス板を使用した前記ユニットが窓ガラスユニットであり、複数の窓ガラスユニットを連設してなるカーテンウォールがガラスカーテンウォールである。
【０００３】
今日の窓ガラスユニットは、開放感や意匠性の観点から縦材と横材の見付け寸法を小さくして窓枠をスリム化する傾向にある。
【０００４】
ところで、窓枠の横材にかかるガラス板の荷重点は、ガラス板の下辺の長さＬに対して、下辺の両端エッジからＬ／４寸法離れた二つの点であることが一般的に知られている。この二つの荷重点に所定の支持面積をもつセッティングブロックを配置し、セッティングブロックを介してガラス板の自重（重量）を横材によって支持することが一般的に行われている。
【０００５】
一方で特許文献５には、縦材に片持ち支持された自重受け部材の水平支持部にガラス板の下辺縁部の両端部を載置し、自重受け部材によってガラス板を支持することにより、横材を無くした窓用板状体の支持構造体が開示されている。前記自重受け部材の水平支持部には、水平支持部の面積よりも小さい支持面積のセッティングブロックが一般的に配置され、このセッティングブロックを介してガラス板が自重受け部材に支持される。
【０００６】
なお、ユニット式及びノックダウン式の単体の窓ガラスユニットは、本発明の窓用板状体の支持構造体のカテゴリに含まれるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１８０２４６号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２５６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１５５１７８号公報
【特許文献４】特開２００１−１４０３９０号公報
【特許文献５】特開２００５−２６４４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜４等のように縦材と横材を備えた従来の窓用板状体の支持構造体は、縦材及び横材の見付け寸法を小さくすればするほど、また窓用板状体の寸法（面積）が大きくなるほど、窓用板状体の自重（モーメント荷重）による縦材及び横材の撓み量が大きくなるので、窓枠のスリム化は難しい。特に、防火・耐火性能が求められる窓用板状体の支持構造体では、窓用板状体の自重による高温時の横材の変形が顕著になるので望ましくない。
【０００９】
また、特許文献５に開示された窓用板状体の支持構造体は、横材が無く、自重受け部材が縦材に片持ち支持されているので、この片持ち支持する距離が大きくなると、縦材にかかるモーメント荷重は、横材を備えた縦材と比較して大きくなる。よって、特許文献５の支持構造体において左右の荷重が不等である場合には、縦材の剛性を高めるために、縦材の見付け寸法を、横材を備えた支持構造体よりも大きくせざるを得ず、窓枠のスリム化を図ることができない。
【００１０】
一方で特許文献５の支持構造体は、自重受け部材の水平支持部の長さを短くすれば、窓用板状体の自重による部材の曲げモーメントが低減され、縦材の撓み量を抑えることができる。しかしながら、自重受け部材の水平支持部の長さを短くすればするほど、当該水平支持部に配置されるセッティングブロックの寸法も小さくなり、窓用板状体との接触面積が小さくなるので、自重受け部材と窓用板状体に発生する応力（荷重点支圧応力）が大きくなる。よって、地震時等、支持構造体が動的挙動を伴う場合、前記応力が増大し、その応力は局部に集中するため自重受け部材やガラス板が破損する場合があった。つまり、自重受け部材の水平支持部の長さを短くするには限界があるため、縦材の撓み量を抑えるには限界があった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、面積が大きい、すなわち重量が大きい窓用板状体であっても、縦材及び横材の見付け寸法を小さくしても縦材及び横材の撓み量を抑えることができる窓用板状体の支持構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、前記目的を達成するために、複数本の縦材と複数本の横材とが矩形状に連結されてなる窓枠に窓用板状体が組み付けられてなる窓用板状体の支持構造体において、前記窓用板状体を支持する自重受け部材が、前記縦材と前記横材との連結部に配置され、前記縦材と前記横材とが前記自重受け部材を介して連結されることを特徴とする窓用板状体の支持構造体を提供する。
【００１３】
本発明の一態様は、前記自重受け部材は、前記横材よりも剛性が高いことが好ましい。剛性が高いとは、ヤング率等の弾性率が大きいことを意味する。
【００１４】
本発明の一態様は、前記縦材は第１の嵌合部を備え、前記横材は第２の嵌合部を備え、前記自重受け部材は、前記縦材の前記第１の嵌合部に嵌合される第３の嵌合部と前記横材の前記第２の嵌合部に嵌合される第４の嵌合部とを備え、前記縦材と前記横材とを連結する連結部材によって、前記縦材と前記横材とが前記自重受け部材を介して嵌合連結されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の窓用板状体の支持構造体によれば、面積が大きい、すなわち重量が大きい窓用板状体であっても、縦材及び横材の見付け寸法を小さくしても縦材及び横材の撓み量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の窓用板状体の支持構造体が適用された窓ガラスユニットの正面図
【図２】図１の右側に位置する連結部を拡大して示した斜視図
【図３】図２に示した連結部の組み立て斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に係る窓用板状体の支持構造体の好ましい実施の形態について説明する。なお、実施の形態では、窓用板状体として複層ガラスＧを例示するが、複層ガラスＧに限定されるものではなく、単板のガラス板でもよく、アクリル等の樹脂製の窓用板状体であってもよい。
【００１８】
図１は、本発明の窓用板状体の支持構造体が適用された窓ガラスユニット１０を室外側から見た正面図である。
【００１９】
図１の窓ガラスユニット１０は、２本の縦材１２、１２と２本の横材１４、１４とを矩形状に連結してなる窓枠１６に、正面視矩形状の複層ガラスＧを組み付けることによって構成される。また、窓ガラスユニット１０は、図１の破線で示すように、複層ガラスＧの自重を支持する、正面視略Ｌ字形状の自重受け部材１８、１８が、縦材１２、１２と下方に位置する横材１４との連結部２０、２０に配置される。また、縦材１２、１２と下方に位置する横材１４とが自重受け部材１８、１８を介して連結されている。この連結構造については後述する。
【００２０】
なお、図１に示した窓ガラスユニット１０を、上下方向及び／又は水平方向に連設して構築したものがガラスカーテンウォールである。また、窓ガラスユニット１０は、ユニット式に限らず、ノックダウン式で組み立てられたものも含む。
【００２１】
図２は、図１の右側に位置する連結部２０を拡大して示した斜視図である。図３は、図２に示した連結部２０の組み立て斜視図である。つまり、図２、図３には縦材１２、横材１４、及び自重受け部材１８の連結構造と、連結部２０における複層ガラスＧの支持構造が示されている。なお、図１の左側に位置する連結部２０の構成は、図１の右側に位置する連結部２０の構成と同一なので、説明は省略する。
【００２２】
〔複層ガラスＧについて〕
複層ガラスＧは中空層２２を確保するために、２枚のガラス板２４、２４の対向する縁部の間にアルミニウム製のスペーサ２６が配置される。このスペーサ２６によって中空層２２の間隔が確保される。スペーサ２６の側面とガラス板２４、２４との間は、ブチルシール等の低透湿性のシーリング材２８で封止される。また、隔置されたガラス板２４、２４の相互の周縁部とスペーサ２６とで画成される空間部が接着材３０によって閉塞される。これにより、スペーサ２６とガラス板２４、２４とが接着一体化された複層ガラスＧが構成される。なお、スペーサ２６は、中空のパイプ材であり、中空部に乾燥剤３２が充填され、また、中空層２２側の壁面に前記中空部に連通する開口部３４が設けられている。これにより、開口部３４を介して中空層２２の空気が、乾燥剤３２によって乾燥状態に保持される。
【００２３】
〔縦材１２及び横材１４について〕
縦材１２及び横材１４は、押し出し成形法によって製造されたアルミニウム合金製の板状体である。
【００２４】
縦材１２は、複層ガラスＧの右辺部３６を全長に亙って収容する断面コ字形状の溝３８と、両端が開放された中空部４０とを備える。溝３８及び中空部４０は、縦材１２の全長に亙って備えられている。
【００２５】
溝３８に収容された複層ガラスＧの右辺部３６は、ガラス面端部と溝３８の両壁面で構成されるスペースに取り付けられる不図示のガスケット部材の弾性力によって溝３８に水密状態で組み付けられる。また、縦材１２の連結部２０の近傍の側面には、連結部材である複数本（図２、図３では４本）のタッピングねじ４４、４６、４８、５０が挿入される孔５２、５４、５６、５８（図３参照）が所定の位置に備えられている。また、縦材１２の中空部４０が、自重受け部材１８との間で嵌合連結部を構成する第１の嵌合部の機能を備えている。
【００２６】
横材１４は、複層ガラスＧの下辺部（不図示）を全長に亙って収容する断面コ字形状の溝６０と、両端が開放されるとともに上下に分割された二つの中空部６２、６４を有する背面材６６と、化粧板６８とを備える。溝６０及び中空部６２、６４は、横材１４の全長に亙って備えられている。
【００２７】
溝６０に収容された複層ガラスＧの下辺部は、溝６０の所定の厚さを有する底板７０に収容されるとともに、ガラス面端部と溝６０の両壁面で構成されるスペースに取り付けられる不図示のガスケット部材の弾性力によって溝６０に水密状態で組み付けられる。
【００２８】
また、背面材６６には、タッピングねじ４４、４６、４８、５０が締結される、ねじ孔７２、７４、７６、７８が備えられている。すなわち、タッピングねじ４４がねじ孔７２に、タッピングねじ４６がねじ孔７４に、タッピングねじ４８がねじ孔７６に、タッピングねじ５０がねじ孔７８にそれぞれ締結される。
【００２９】
ねじ孔７２、７４、７６、７８の位置は、つまり、タッピングねじ４４、４６、４８、５０による縦材１２と横材１４との連結位置は、構造的にバランスの取れた位置に設定されている。すなわち、縦材１２と横材１４とは、タッピングねじ４４、４６、４８、５０によって連結されるが、タッピングねじ４４、４６、４８、５０に発生する応力が略均等となるように、ねじ孔７２、７４、７６、７８の位置が設定されている。これらの連結位置を使用して縦材１２と横材１４とを、後述する自重受け部材１８を介して連結すれば、構造的にバランスのよい窓用板状体の支持構造体を提供できる。また、ねじ孔７２、７４、７６は背面材６６の中空部６２に向けて突出配置されており、ねじ孔７８は背面材６６の中空部６４に向けて突出配置されている。すなわち、ねじ孔７２、７４、７６、７８は、横材１４の外表面から外側に配置されておらず、横材１４に内包された形態となっている。
【００３０】
更に、背面材６６の下面には溝８０が備えられ、この溝８０が自重受け部材１８との間で嵌合連結部を構成する第２の嵌合部の機能を備えている。
【００３１】
〔自重受け部材１８について〕
自重受け部材１８は、鋳造によって製造された鉄製の鋳物であり、縦材１２及び横材１４よりも剛性が高い部材である。
【００３２】
自重受け部材１８は、平板状の水平支持部８２、嵌合部（第３の嵌合部）８４、嵌合部（第４の嵌合部）８６、爪部８８、及び目隠し用の側板９０を備えている。
【００３３】
水平支持部８２の上面は、自重受け部材１８が横材１４に連結された際に、横材１４の底板７０の上面と同一面上に配置される。
【００３４】
また、横材１４の長手方向に沿った水平支持部８２の長さａは、水平支持部８２が複層ガラスＧの自重を支持するように、この水平支持部８２の上面に、荷重点支圧応力を小さく抑えるために必要な長さのセッティングブロックが配置可能な長さを有する。また、水平支持部８２は、横材１４の底板７０に対して更に剛性を高めるために、底板７０の厚さよりも厚く構成することがより好ましい。なお、水平支持部８２の長さａと厚さは一例であり、他の設計事項を踏まえて設定されるものである。
【００３５】
嵌合部８４は、側面視クランク形状に構成される。この嵌合部８４は、縦材１２と自重受け部材１８との連結時に、縦材１２の第１の嵌合部である中空部４０に嵌合され、中空部４０内に収容される。これにより、縦材１２の軸と嵌合部８４の軸とが略一致された状態で、自重受け部材１８が縦材１２に嵌合連結される。
【００３６】
また、嵌合部８４の側面には、タッピングねじ４４、４６、４８、５０が挿入される、孔９２、９４、９６、９８が備えられている。すなわち、タッピングねじ４４が孔９２に、タッピングねじ４６が孔９４に、タッピングねじ４８が孔９６に、タッピングねじ５０が孔９８にそれぞれ挿入される。孔９２〜９８に挿入されたタッピングねじ４４〜５０は、前述の如く横材１４のねじ孔７２〜７８に締結される。これにより、縦材１２と横材１４とが自重受け部材１８を介して連結される。
【００３７】
嵌合部８６は、側面視砲台形状に構成されている。この嵌合部８６は、横材１４と自重受け部材１８との連結時に、横材１４の第２の嵌合部である溝８０に嵌合され、溝８０に収容される。これにより、横材１４の軸と嵌合部８６の軸とが略一致された状態で、自重受け部材１８が横材１４に嵌合連結される。
【００３８】
また、嵌合部８６と溝８０との嵌合時に、自重受け部材１８の水平支持部８２が、横材１４の背面材６６と化粧板６８との間の隙間１００に入り込み底板７０の端面１０２に水平支持部８２の端面１０４が当接される。更に、前記嵌合時に、爪部８８が化粧板６８の端面に備えられた凹状溝１０６に嵌合される。この後、縦材１２の孔１０８を介してビス１１０が自重受け部材１８の孔１１２に嵌入される。これによって、縦材１２と横材１４とが自重受け部材１８を介して図２の如く連結される。
【００３９】
〔窓ガラスユニット１０の特徴について〕
実施の形態の窓ガラスユニット１０は、複層ガラスＧを支持する自重受け部材１８を、図１の如く縦材１２と横材１４との連結部２０に配置し、縦材１２と横材１４とを自重受け部材１８を介して連結している。
【００４０】
すなわち、実施の形態の窓ガラスユニット１０は、複層ガラスＧの自重を、縦材１２と横材１４との連結部２０に配置した自重受け部材１８によって支持したものである。これにより、縦材１２と横材１４の見付け寸法を小さくしても、複層ガラスＧの自重による縦材１２と横材１４に生じる曲げモーメントが小さく抑えられるため、縦材１２と横材１４の撓み量を抑えることができる。つまり、窓ガラスユニット１０は、縦材１２と横材１４を備えるものの、横材１４の中立軸と縦材１２との交点又はその近傍位置で、複層ガラスＧの自重を自重受け部材１８によって支持するからである。
【００４１】
また、窓ガラスユニット１０は、横材１４が軸方向力を負担するので、縦材１２の変形を抑止できる。よって、窓用板状体の自重を縦材の軸力のみで支持する特許文献５の支持構造体と比較して、縦材が必要とする断面剛性を低めに設定できるので、縦材１２の見付け寸法を小さくできる。
【００４２】
以上の如く、実施の形態の窓ガラスユニット１０によれば、面積が大きい、すなわち重量が大きい複層ガラスＧであっても、縦材１２及び横材１４の見付け寸法を小さくしても縦材１２及び横材１４の撓み量を抑えることができる。
【００４３】
また、防火・耐火性能が求められる用途において、実施の形態の窓ガラスユニット１０は、自重受け部材１８の存在によって複層ガラスＧの自重による高温時の横材１４の変形を抑えることができるので、防火性能が向上する。
【００４４】
更に、窓ガラスユニット１０は、必要な長さのセッティングブロックを配置しうる自重受け部材１８を備えているので、特許文献５の支持構造体で危惧する、荷重点支圧応力が増大するという問題を解消できる。
【００４５】
更にまた、自重受け部材１８は、横材１４よりも剛性が高い材料で構成されているので、複層ガラスＧの支持力を向上させることができる。
【００４６】
そしてまた、実施の形態の窓ガラスユニット１０は、縦材１２と自重受け部材１８との連結構造、及び横材１４と自重受け部材１８との連結構造が嵌合構造なので、縦材１２と自重受け部材１８の嵌合部８４の各々の軸を合わせること、又は近づけることが可能になり、また、横材１４と自重受け部材１８の嵌合部８６の各々の軸を合わせること、又は近づけることが可能になる。
【００４７】
よって、縦材１２、横材１４、及び自重受け部材１８が受けるモーメント荷重を最小限に抑えることができる。つまり、縦材１２及び横材１４に対して自重受け部材１８を外付けしたり、内付けしたりする場合には、前記各々の軸を合わせること、又は近づけることができず、各々の部材が受けるモーメント荷重を効果的に低減できない。また、外付けや内付けの場合には、縦材及び横材の見付けに自重受け部材の厚みが加わり、総見付けを増加させる、あるいは、スリム化を図る設計を困難にする。
【００４８】
以上、実施の形態として窓ガラスユニット１０を、図面を用いて詳述したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｇ…複層ガラス、１０…窓用板状体の支持構造体、１２…縦材、１４…横材、１６…窓枠、１８…自重受け部材、２０…連結部、２２…中空層、２４…ガラス板、２６…スペーサ、２８…シーリング材、３０…接着材、３２…乾燥剤、３４…開口部、３６…右辺部、３８…溝、４０…中空部、４２…凹部、４４、４６、４８、５０…タッピングねじ、５２、５４、５６、５８…孔、６０…溝、６２、６４…中空部、６６…背面材、６８…化粧板、７０…底板、７２、７４、７６、７８…ねじ孔、８０…溝、８２…水平支持部、８４、８６…嵌合部、８８…爪部、９０…側板、９２、９４、９６、９８…孔、１００…隙間、１０２、１０４…端面、１０６…凹状溝、１０８…孔、１１０…ビス、１１２…孔
【図１】
2014133982.tif 000003
【図２】
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【図３】
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