(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂よりなる中空構造部材の両端部を斜めに切断し、これら中空構造部材の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して枠体を組み立てる合成樹脂製窓枠接合構造において、上記中空構造部材の突き合わせ両端面を斜めに切断した後に突き合わせ端面の対向する中空部に加熱により溶着可能な合成樹脂よりなる連結片を圧入固定して突き合わせ端面から僅かに突出した溶着代を形成し、該両端面を加熱して上記中空構造部材の肉厚断面と連結片の溶着代とを一体化し突き合わせ熱溶着してなることを特徴とする合成樹脂製窓枠接合構造。
【請求項２】
上記中空構造部材の突き合わせ両端部を４５度の斜めに切断し、中空部の形状が相似形としてなると共に、突き合わせ対峙する中空部に対し、各々対向して連結片を圧入固定して突き合わせ端面から僅かに突出した溶着代を形成することを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製窓枠接合構造。
【請求項３】
上記中空構造部材の突き合わせ両端部に加熱板を当接して加熱し、その後両端面を突き合わせて熱溶着してなることを特徴とする請求項１又は２記載の合成樹脂製窓枠接合構造。
【請求項４】
上記中空構造部材の両端面を加熱して突き合わせ熱溶着し、この熱溶着により接合部に生じた溶着ビードを切除修正すると共に、このビード除去部に生じた白化現象を加温して解消してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の合成樹脂製窓枠接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂よりなる中空構造部材の両端部を斜めに切断し、これら中空構造部材の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して枠体を組み立て、この枠体を用いてサッシ窓枠等を構成する合成樹脂製窓枠接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、先行技術として、特開平３−１７６５８４号や特公平７−１１２２９号に見られるように、合成樹脂製の中空構造部材からなる枠体の両端部を斜め適度角度に切断し、これら中空枠体の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して枠体を組み立て、このようにして組立てられたサッシ枠体を用いて窓枠体を構成するものが知られている。
【０００３】
かかる合成樹脂製の窓枠体は、合成樹脂の押出成形にて形成されると共に、この押出成形技術の進歩から、押出成形品の肉厚がより薄く形成されるようになった。そのため、上記のように中空構造部材からなる枠体の両端部を斜めに切断し、これら中空枠体の端面同士を突き合わせて熱溶着・接合する場合に、接合面の肉厚が全体的に薄肉となって、接合面積が全体的に減少して接合強度が低下するという新たな問題が発生していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、上記したように合成樹脂の押出成形の進歩から、合成樹脂の押出成形の肉厚がより薄く形成されても、中空構造部材からなる枠体の両端部に任意の補助材を設けることによって、これら端部を斜めに切断し、これら中空枠体の端面同士を突き合わせて熱溶着・接合する場合にあっても、接合面の肉厚が十分に確保されて、接合面積を実質的に増大させて接合強度を向上させることができるサッシ窓枠等を構成する合成樹脂製窓枠接合構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１の発明に係る本発明の合成樹脂製窓枠接合構造は、合成樹脂よりなる中空構造部材の両端部を斜めに切断し、これら中空構造部材の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して枠体を組み立てる合成樹脂製窓枠接合構造において、上記中空構造部材の突き合わせ両端面を斜めに切断した後に突き合わせ端面の対向する中空部に加熱により溶着可能な合成樹脂よりなる連結片を圧入固定して突き合わせ端面から僅かに突出した溶着代を形成し、該両端面を加熱して上記中空構造部材の肉厚断面と連結片の溶着代とを一体化し突き合わせ熱溶着してなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る本発明の合成樹脂製窓枠接合構造は、請求項１記載の発明において、上記中空構造部材の突き合わせ両端部を４５度の斜めに切断し、中空部の形状が相似形としてなると共に、突き合わせ対峙する中空部に対し、各々対向して連結片を圧入固定して突き合わせ端面から僅かに突出した溶着代を形成することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る本発明の合成樹脂製窓枠接合構造は、請求項１又は２に記載の発明において、上記中空構造部材の突き合わせ両端部に加熱板を当接して加熱し、その後両端面を突き合わせて熱溶着してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る本発明の合成樹脂製窓枠接合構造は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、上記中空構造部材の両端面を加熱して突き合わせ熱溶着し、この熱溶着により接合部に生じた溶着ビードを切除修正すると共に、このビード除去部に生じた白化現象を加温して解消してなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に従って本発明を詳細に説明する。図１は本発明の合成樹脂製窓枠構造体を用いた窓サッシの縦断面図、図２は図１の横断面図、図３は図１、２に用いた中空構造部材の一例を示す拡大斜視図、図４は概略的に描いた枠体の溶着前の平面図、図５は溶着後の枠体の斜視図で、（ａ）は溶着直後の斜視図、（ｂ）は溶着部の表面を切削した斜視図、（ｃ）は切削部を加温加工する状態を示す斜視図である。
【００１１】
上記図１、図２において、本発明に係る合成樹脂製窓枠構造体を用いた窓サッシ（辷り出し窓）は、合成樹脂よりなる中空構造部材の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して方形状の枠体５０を組み立て、該枠体５０内に窓体６０を開閉自在に納めてある。また、この窓体６０の框である枠体７０も、合成樹脂よりなる中空構造部材の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して方形状に組み立ててなり、この枠体７０内にガラス体８０を取り付けて窓体６０を構成してなる。上記した本発明の構成を採用する枠体は、窓やドアや障子等、あらゆるサッシ枠体として利用できるものである。
【００１２】
そして、上記各枠体５０，７０は、各々以下のようにして形成される。
まず、合成樹脂よりなる中空構造部材１０，１０の両端部を斜めに切断し、これら中空構造部材１０の端面同士を突き合わせた状態で熱溶着により接合して、Ｌ字状や方形状の枠体５０，７０を組み立てる。
そこで、上記中空構造部材１０，１０の突き合わせ端面の対向するホーロー状に形成された各中空部１１，１１には合成樹脂よりなる連結片２０，２０を各々挿入した後に両端部を斜めに切断し、該両端面１２，１２を加熱して突き合わせ熱溶着してなる。
【００１３】
図３において示すように、上記中空構造部材１０には複数の中空部１１が形成されており、その主要部となる表面積の大きな中空部１１，１１に上記連結片２０が挿入されるもので、本実施例では２個の連結片２０，２０がそれぞれの中空部１１，１１に取り付けられている。なお、この連結片２０の個数や挿入位置は、任意に選定できるものである。
図１、図２に示す窓サッシの実施例によれば、枠体５０を構成する枠部材の適所に、また窓体６０の枠体７０を構成する枠部材の適所に、それぞれ複数の連結片２０，２０が取り付けられている。
【００１４】
上記連結片２０は、図３に示すように中空構造部材１０の中空部１１の断面形状と略同形状で適宜長さの板状合成樹脂材からなり、この板状合成樹脂材を上記中空部１１に圧入して、その取り付けを行っている。
この中空部１１へ連結片２０を挿入した後に、中空構造部材１０の端部を斜めに切断する。この斜め切断は４５度とすることが望ましく、この４５度切断によって、中空構造部材１０の突き合わせる両端部の形状が相似形となり、この相似形に切断した端面同士を突き合わせ溶着することにより、一体感のある適正な接合がなされる。
そして更に、突き合わせ対峙する中空部１１，１１に対し、各々対向して連結片２０，２０が挿入されていれば、上記部材端部の相似形状と相俟って、各連結片２０同士も相互に溶着接合されることとなり、枠体としての一体的接合が一層図られることになる。図１、図２には、上記したように、各々対向する中空部１１，１１に連結片２０を挿入した例を示してある。
【００１５】
上記連結片２０を構成する板状合成樹脂材は、必ずしも上記中空部１１の断面形状に合致させて圧入方式を採らなくても良く、断面形状がやや小さな合成樹脂材を用いて一般的な挿入を行って、中空構造部材１０にビス固定や接着固定させて一体的にすれば良い。
【００１６】
そこで、図４に示すように、４５度切断した中空構造部材１０，１０の各端面１２，１２とその連結片２０の端面を、加熱板３０（ヒートプレート）に密着させて加熱し、該部が全体的に溶融し始めた後に突き合わせて熱溶着により圧着・接合するものである。上記加熱温度は、約２３０度前後が適当である。なお、上記した連結片２０の端面は、実質的に溶着代を構成することとなる。
【００１７】
上記した中空構造部材１０と連結片２０を構成する合成樹脂は、ポリ塩化ビニル樹脂や、アクリル樹脂や、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が採用される。もっとも、この樹脂素材としては、上記樹脂に限らず、これらと同等の性質を有する他の樹脂素材を用いて良いこと勿論である。
【００１８】
次ぎに、図５（ａ）に示すように、熱溶着により接合された中空構造部材１０の端部１２，１２の継ぎ目には、溶融した樹脂が相互に溶着してできた溶着ビード１３（溶着部に生じる盛り上がり部）が発生する場合がある。このような溶着ビード１３の発生は合成樹脂サッシとしての商品価値を著しく低下させるので、図５（ｂ）に示すように、切削機等による機械的方法により、又はノミ等による手作業により、この溶着ビード１３を削り取り除去して、表面修正をする。
【００１９】
そして次ぎに、上記のようにして溶着ビード１３を削り取り除去した中空構造部材１０の端部１２の継ぎ目部であるビード除去部１４には、上記切削加工によって樹脂素材に塑性変形がもたらされ、該部が白色状に色相の変化、すなわちブラッシングという白化現象が生じることがある。そこで、色相の変化がもたらせたこのビード除去部１４を、図５（ｃ）に示すように、温風器４０によって、温風放射を１０秒前後行う。この温風放射により、塑性変化によって一時的に白色変化していたものが、元の合成樹脂の色に戻ることとなる。なお、温風機４０に代えてレーザー光線照射や赤外線照射、あるいはヒートプレート接触加温によっても、同様な効果が得られる。
【００２０】
なお、上記中空構造部材１０からなる枠体５０，７０の表面が木目模様表皮層にて構成される場合には、上記溶着ビード１３の切削修正と、ビード除去部に生じる白化現象を加温修正することは、サッシ枠体としての外観表面の質向上を図るために大変有益である。
【００２１】
次ぎに、図６は第２の実施形態における窓サッシを構成する中空構造部材を概略的に描いた枠体の溶着前の平面図、図７はその枠体を接合する状態の平面図である。
第２の実施形態による本発明は、まず、合成樹脂よりなる中空構造部材１０，１０の両端部を予め斜めに切断し、これら中空構造部材１０の切断端面の対向する各中空部１１，１１に合成樹脂よりなる連結片２０，２０を各々挿入し、該両端面１２，１２を加熱して突き合わせ熱溶着するようにしてなる。
【００２２】
そこで図６，７に示すように、中空構造部材１０の中空部１１の断面形状と略同形状で適宜長さの板状合成樹脂材からなる連結片２０を上記中空部１１に圧入するもので、この連結片２０の端部も予め中空構造部材１０と同様に斜め切断しておき、そして、この切断端部を中空構造部材１０の中空部１１の端部から僅かに外部に突出させて、溶着接合するための溶着代２１とする。
その突出量は、０〜１０ｍｍ程度であって、すなわち中空構造部材１０の端面と面一か、該端面から１０ｍｍ程度突出させるもので、好ましくは５ｍｍ前後の突出量が好適である。もっとも、連結片２０の溶着代２１の突出量がゼロの場合においても、この連結片２０の端面自体が実質的に溶着代面を構成することとなる。
部材端部の斜め切断も、４５度とすることが望ましく、この４５度切断によって、中空構造部材１０の突き合わせる両端部の形状が相似形となることにより、一体感のある接合をなさしめる。
【００２３】
そこで、図７に示すように、４５度切断した中空構造部材１０，１０の各端面１２，１２を、加熱板３０を密着させて加熱し、該部が全体的に溶融し始めた後に突き合わせて熱溶着により圧着・接合する。
これら中空端面同士を突き合わせて熱溶着・接合することから、中空構造部材１０の肉厚断面と連結片２０の溶着代２１とが溶融により一体化するため、一体的に接合面積が増大して、接合強度が向上する。
【００２４】
上記した中空構造部材１０と連結片２０を構成する合成樹脂は、第１の実施形態と同様に、ポリ塩化ビニル樹脂や、アクリル樹脂や、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が採用される。
また、第１及び第２の実施形態において、中空構造部材１０と連結片２０を構成する合成樹脂素材を相互に異なる素材を用いることも当然にできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、中空構造部材の突き合わせ端面の対向する各中空部に加熱により溶着可能な合成樹脂よりなる連結片を各々圧入固定して突き合わせ端面から僅かに突出した溶着代を形成し、該両端面を加熱して中空構造部材の肉厚断面と連結片の断面とを一体化し突き合わせ熱溶着してなることから、中空構造部材の端面の接合肉厚が薄肉であっても、中空構造部材の肉厚断面と連結片の溶着代とが溶融により一体化するため、一体的に接合面積が増大して、接合強度を著しく向上させることができる。
【００２６】
しかも請求項２の本発明にあっては、中空構造部材の端部を斜め４５度切断とし、この４５度切断によって中空構造部材の突き合わせる両端部の形状が相似形となり、この相似形に切断した端面同士を突き合わせ溶着することにより、連結片同士も溶着されて、中空部材の一体感ある強固な接合をなすことができる。
更に、中空構造部材の両端面を加熱して突き合わせ熱溶着し、この熱溶着により接合部に生じた溶着ビードを切除修正すると共に、このビード除去部に生じた白化現象を加温して解消することから、サッシ枠体としての外観表面の質向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合成樹脂製窓枠構造体を用いた窓サッシの縦断面図
【図２】図１の横断面図
【図３】図１、２に用いた中空構造部材の一例を示す拡大斜視図
【図４】概略的に描いた枠体の溶着前の平面図
【図５】溶着後の枠体の斜視図で、（ａ）は溶着直後の斜視図、（ｂ）は溶着部の表面を切削した斜視図、（ｃ）は切削部を加温加工する状態を示す斜視図
【図６】第２の実施形態における窓サッシを構成する中空構造部材を概略的に描いた枠体の溶着前の平面図
【図７】図６の枠体を接合する状態の平面図である。
【符号の説明】
１０  中空構造部材
１１  中空部
１２  端部
１３  溶着ビード
１４  ビード除去部
２０  連結片
２１  溶着代
３０  加熱板
４０  温風機
５０  枠体
６０  窓体
７０  枠体
８０  ガラス体
【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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