(57)【要約】【課題】  金属製角パイプの端部に段差部が設けられた下地材であって、段差部の形成によっても他の部分と比べた曲げ強度の低下がなく、むしろ形成段差部の強度を高めた下地材を安価に提供する。【解決手段】  角パイプ４１の一面の端部から所定位置に長手方向と直行する方向に前記一面からこれに接する相対向する側面にかけて所定深さの切り込みを入れた後、形成されるべき前記段差部の段差寸法に基づき定められた高さと角パイプの内寸法よりも僅かに狭い幅、及び前記段差部長さよりも長い長さを有する補強材４３を角パイプ端面からパイプ内に挿入し、角パイプの補強材挿入側端部を、角パイプの外寸法よりも僅かに広くしかも深い凹溝を有するプレス金型内に切り込みを入れた方向を上方向にして載置し、上面から均一に押圧して前記切り込みが入れられた相対向する側面４７の上方部を角パイプの内方向に座屈させて蛇腹状に折り込まれたつば部４８を形成し、当該つば部と上面４６を有する段差部４９から構成される段差部４９を形作る。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製角パイプの端部に所定長さの段差部が設けられた下地材であって、前記段差部は、当該段差部長さよりも長い補強材が内部に挿通されており、しかも段差部を構成する上面とその両側の相対向する側面との間にそれぞれ蛇腹状に折り込まれたつば部を有することを特徴とする金属製下地材。
【請求項２】
金属製角パイプの端部に所定長さの段差部を持つ金属製下地材の製造方法であって、前記角パイプの一面の端部から所定位置に長手方向と直行する方向に前記一面からこれに接する相対向する側面にかけて所定深さの切り込みを入れた後、形成されるべき前記段差部の段差寸法に基づき定められた高さと角パイプの内寸法よりも僅かに狭い幅、及び前記段差部長さよりも長い長さを有する補強材を前記切り込みを設けた側の角パイプ端面からパイプ内に挿入し、その後に、前記補強材が挿入された角パイプの補強材挿入側端部を、角パイプの外寸法よりも僅かに広くしかも深い凹溝を有するプレス金型内に切り込みを入れた方向を上方向にして載置し、上面から均一に押圧して前記切り込みが入れられた相対向する側面を角パイプの内方向に座屈させて蛇腹状に折り込まれたつば部を形成することを特徴とする金属製下地材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の床根太，天井根太，壁スタッド等に用いる金属製下地材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の床組においては、例えば図１に示すように、根太１の端部の大引き取付け側を切除して段差部２を設け、当該段差部２を大引き３に固定している。従来、このような根太等の下地材として木材が用いられているために、端部に段差部を設けることも比較的簡易に行えた。
しかしながら、近年、森林伐採等の環境破壊，経年変化や品質不良等、木材の持つ諸問題を考慮し、住宅メーカー等では、強度が高くしかも品質が安定しているという理由で、当該下地材として、鋼管等の金属製のものを用いようとしている。
【０００３】
例えば図２に示すように、鋼鉄製の骨組み５，６に床根太７や天井根太８、或いは壁スタッド９等の金属製下地材を取付ける際には、極力居住空間が広くなるように金属製下地材端部に段差部７１，８１，９１を設けて接合している。なお、図中、１０，１１，１２，１３はそれぞれ床仕上げ材，天井仕上げ材，内壁仕上げ材，外壁仕上げ材である。しかし、下地材が金属製であるために、木材のように容易に段差部を設けることはできない。例えば図３に示すように、２段階の切断作業を実施せざるを得ず、生産性が低く、コスト高になってしまう。しかも、切断除去に伴う断面積の減少で、強度も低下することになる。
【０００４】
さらに、金属製の下地材には一般的に中空の角パイプが用いられているので、切除により形成された段差部と鋼鉄製の骨組みとの接合部は線接触となり、不安定な固定状態となる。
このような強度低下と接触状態の不安定さを解消するために、図４に示すように切除された段差部２０に補強部材２１を挿入することも行われている。しかし、この補強部材も下地材に対して何らかの態様で固定する必要がある。ビス２２や溶接による固定が一般的であるが、いずれにしても手間が増えるためにコスト高となってしまう。
段差部を補強するために、切除するのではなく、下地材を構成する角パイプ両側の対向板材を蛇腹状に折り込むことが特許文献１で提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１４７９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１には、図５に示すように、金属製角パイプ３１の一端側に切欠部３２が形成された金属製根太３０の製造方法であって、前記角パイプ３１の一面３３の一側端から所定位置に長手方向と直行する方向に前記一面３３からこれに接する相対向する側面３４にかけて所定深さの切り込み３５を設け、形成されるべき前記切欠部３２の切り欠き深さに基づき定められた厚さのプレス成型パッド３６を、前記一端側の内部の前記一面３３の対面側に前記切り込み３５から前記一端側の端に渡って配置し、前記側面３４のうち、前記切り込み３５から前記一端側の端までの前記プレス成型パッド３６が内部に配置されていない部分を、テーパ形状等の側面押圧具３７により外部から内方に屈曲しつつ、前記一端側の前記一面３３を前記プレス成型パッド３６の型に沿ってプレス機３８等により押圧成型することにより、大引きへの取付け面３９と、当該取付け面３９と前記側面３４との間にそれぞれ蛇腹状に折り込まれたつば部４０を形作った前記切欠部３２を形成する方法が記載されている。
【０００６】
上記発明では、切欠部３２を形成した後、金属製角パイプ３１からプレス成型パッド３６を取り除いて金属製根太３０を完成させている。
このため、最も強度低下が大きいと思われる、一般部（切欠いていない部分）Ｎと切欠部３２の境界面には実質的な補強がなされていない。このため、構造物に用いると、当該部分に応力が集中しやすい。また、側面の曲げ加工に特殊な側面押圧具３７を必要とするばかりでなく、成型加工後にプレス成型パッド３６を抜き取る必要がある。この際、金属製角パイプの両側の対向板材は蛇腹状の折り曲げ変形時にプレス成型パッドを強い力で押圧した態様となるため、抜き取り時にかなりの牽引力が必要となる。このような要因により、強度的に不安があるばかりでなく、生産性の低下とコストの上昇が懸念される。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、金属製角パイプの端部に段差部が設けられた下地材であって、段差部の形成によっても他の部分と比べた曲げ強度の低下がなく、むしろ形成段差部の強度を高めた下地材を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金属製下地材は、その目的を達成するため、金属製角パイプの端部に所定長さの段差部が設けられた下地材であって、前記段差部は、当該段差部長さよりも長い補強材が内部に挿通されており、しかも段差部を構成する上面とその両側の相対向する側面との間にそれぞれ蛇腹状に折り込まれたつば部を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の金属製下地材の製造方法は、金属製角パイプの端部に所定長さの段差部を持つ金属製下地材の製造方法であって、前記角パイプの一面の端部から所定位置に長手方向と直行する方向に前記一面からこれに接する相対向する側面にかけて所定深さの切り込みを入れた後、形成されるべき前記段差部の段差寸法に基づき定められた高さと角パイプの内寸法よりも僅かに狭い幅、及び前記段差部長さよりも長い長さを有する補強材を前記切り込みを設けた側の角パイプ端面からパイプ内に挿入し、その後に、前記補強材が挿入された角パイプの補強材挿入側端部を、角パイプの外寸法よりも僅かに広くしかも深い凹溝を有するプレス金型内に切り込みを入れた方向を上方向にして載置し、上面から均一に押圧して前記切り込みが入れられた相対向する側面を角パイプの内方向に座屈させて蛇腹状に折り込まれたつば部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により得られた段差部を有する金属製下地材は、内部に当該段差部の領域を超えて奥まで延びる補強材を挿通させているために、段差部と通常部との境界部での強度低下を防ぐ、むしろ強度を高くしたものとなっている。
またその製造時にあっても、一回の切り込みと、一回の押圧で所定形状の段差部が形成され、また補強材の抜き取り工程もないために、全体として簡易な手段で製造できる。さらに、挿通した補強材は押圧成形時に補助金具的な作用も果たす。
このため、結果として、寸法精度と強度に優れた金属製下地材が低コストで供給でき、基本骨格を金属構造製とした住宅の普及に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい態様を図面に基づいて説明する。
本発明の金属製下地材の製造方法は、まず、図６に示すように薄板で形作られた角パイプ４１を準備する。パイプの寸法に特に制限はない。断面正方形でも断面長方形でも構わない。肉厚を含め、用途（適用箇所）に応じて適宜決められる。
次に、角パイプ４１の上面に端部から所定位置に長手方向と直行する方向に前記上面からこれに接する相対向する側面にかけて所定深さの切り込み４２を入れる。
【００１１】
角パイプ４１とは別に補強材４３用として、溝型鋼を準備する。この溝型鋼のサイズは、前記角パイプ４１の内寸法よりも僅かに狭い幅を有するものを用いる。高さは得ようとする下地材の段差部高さに基づいて、角パイプの肉厚及び溝型鋼の肉厚等から決められる。補強効果を高める意味からは、使用する溝型鋼の肉厚は厚いほど好ましい。
【００１２】
前記切り込み４２が入れられた角パイプ４１の開口端から、前記補強材４３用の溝型鋼裁断物を挿入する。
溝形鋼が挿入された角パイプを、この角パイプの幅よりも僅かに広く、高さよりも高い深さの凹溝を有するプレス金型４４の凹溝内に載置し、上面からプレス成形する。
【００１３】
プレス加工により端部に段差部が形成された下地材の端部構造は、図７に示される通りとなる。
すなわち、金属製角パイプ４１の端部に、内部に形成される段差部の長さよりも長い補強材４３が挿通されており、しかも構成する上面４６とその両側の相対向する側面４７との間にそれぞれ蛇腹状に折り込まれたつば部４８を有する段差部４９が形成されている。
上面からプレスされる際、前記切り込みが入れられた相対向する側面４７は、プレス金型４４の内壁により外方向の変形が拘束される。また内部に挿入された補強材４３の上面が治具の役割を有しているので、補強材４３の上面より上の相対向する側面がそれぞれ内方向に規則的に座屈されて蛇腹状に折り曲げられたつば部４８が形成されることになる。
【００１４】
蛇腹状のつば部が４８形成される際、このつば部は強い押圧力で補強材４３をかしめる態様となるため、補強材４３は段差部４９内で固定されることになる。
さらに、両側面，及び上下面が拘束された態様でプレス成型されるため、段差部４９の上面４６は平らで、結果として寸法精度に優れた下地材が得られる。
しかも、本発明の下地材にあっては、補強材４３は段差部４９の長さよりも長く、奥深くまで挿通されている。このため、従来の下地材のように、段差部と一般部との境界面において強度低下がないので、安心して実際の構造物に使用できる。
【００１５】
なお、上記のような手段で両端に段差部を設けた下地材を支持部材間に橋渡し、その中央部を上から押圧して湾曲させた。押圧力を次第に大きくしていったところ、中央部で屈曲が始まるまで段差部近傍が変形することはなかった。
段差部と平行部との境界部において、十分な強度が確保できていることがわかった。
【００１６】
ところで、上記態様では、中空角パイプの内側に補強材を挿入したままで上面からプレス成形している。このため、補強材表面と中空角パイプ内面及び蛇腹状つばの下面が直接接触した状態となっており、振動等を受けたとき、音鳴りを発生することがある。
そこで、中空角パイプ４１の内側に挿入する補強材４３として、図８（ａ）に示すように、その中空角パイプ内面及び蛇腹状つばの下面と接触する全面に予めゴムシートや樹脂フィルム等の緩衝材５０を貼り付けたものを用いることもできる。緩衝材５０が貼り付けられた補強材４３を中空角パイプ４１に挿入し、挿入した補強材の上方からプレス成形すると、補強材４３の下端部、側面部と中空角パイプ内面との間、及び補強材の上面と蛇腹状つば４８との間の全てに緩衝材５０が介在されて、振動等による接触音の発生を抑制した下地材となる（図８（ｂ）参照）。
すなわち、音鳴り防止機能を有する下地材が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】根太と大引きの一般的な接合状態を説明する図
【図２】鋼鉄製骨組への根太や壁スタッドの組付け構造を説明する図
【図３】金属製下地材端部に段差部を設ける一般的手法を説明する図
【図４】金属製下地材の端部段差部に補強材を配置する態様を説明する図
【図５】先行発明による金属製根太の製造方法を概略的に説明する図
【図６】本発明による金属製下地材の製造手順を説明する図
【図７】本発明による金属製下地材の構造を説明する図
【図８】本発明による金属製下地材の他の構造を説明する図
【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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