(57)【要約】【課題】  従来における接合部形状を大きく変更することなく、１つの枠材の端部と他の枠材の側面とを溶接によらない方法で接合し、構造体としての強度を維持することのできるフレームを提供する。【解決手段】  複数の枠材を組み合わせて構成するフレーム（１１０）であって、少なくとも１組の接合する枠材である接合枠材（１４０）と、接合される枠材である被接合枠材（１２０）とを備えるとともに、接合枠材の端部が、当該端部の少なくとも２箇所から延設された一組の取付部（１４２、１４３）を備え、一組の取付部が、被接合枠材を当該被接合枠材の長手方向に直交する向きから抱え込むように接合枠材の端部と取付部との間に挟みこみ、さらに一組の取付部の少なくとも一方と、被接合枠材とを接合することにより、接合枠材と被接合枠材とが接合されることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の枠材を組み合わせて構成するフレームであって、
少なくとも１組の接合する前記枠材である接合枠材と、接合される前記枠材である被接合枠材とを備えるとともに、
前記接合枠材の端部が、当該端部の少なくとも２箇所から延設された一組の取付部を備え、
前記一組の取付部が、前記被接合枠材を当該被接合枠材の長手方向に直交する向きから抱え込むように前記接合枠材の端部と前記取付部との間に挟みこみ、さらに前記一組の取付部の少なくとも一方と、前記被接合枠材とを接合することにより、前記接合枠材と前記被接合枠材とが接合されることを特徴とするフレーム。
【請求項２】
前記被接合枠材が、
少なくとも１つのスリット及び／又は切欠きを備え、
前記接合枠材の一組の前記取付部の少なくとも１つが、前記スリット及び／又は切欠きの内側を通って前記被接合枠材を抱え込むように前記接合枠材の端部と前記取付部との間に挟みこみ、さらに前記一組の取付部の少なくとも一方と、前記被接合枠材とを接合することにより、前記接合枠材と前記被接合枠材とが接合されることを特徴とする請求項１に記載のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接によらない接合部構造を有するフレームに関する。特に開口部装置を取付けた開口パネルに用いられるフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物の窓等の開口部装置が、図７に示したように、開口部装置７８０を備えたスチールフレーム７１０である開口パネル７００により建物の主要な構造要素である鉄骨に取り付けられるという建築技術がある。
【０００３】
このように、開口パネルにより建物に開口部装置を取り付けることで、当該開口パネルを外壁材と組み合わせ、建物の耐風圧性能を向上させることができる。さらには、開口パネルを事前に他の場所で一括に生産しておき、建築場所では当該開口パネルを備え付けるのみとすることができ、作業効率を向上させることも可能である。
【０００４】
これまでに開口パネルの特にスチールフレームにおいて、当該スチールフレームを構成する各枠材の接合は、以前の溶接によるものから、溶接によらない非溶接化が進められてきた。これは、溶接部には防錆処理が必要であったり、品質のばらつき、熱によるひずみや曲がり、優れた溶接技術者の育成等に関して問題を有していたことによる。従って、従来、スチールフレームの枠材が、溶接によって接合されている部位と、溶接以外の方法によって接合されている部位とが混在している状況にあった。これについては開示されている文献は特にないが、当業者によって行われている事項である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スチールフレームの非溶接化が進められてはきたものの、未だ溶接によらなければ有効な接合ができない部位があった。これは、例えば図８に接合部位を拡大して示したように、１つの枠材８４０の端面が線状であり、当該端面を他の枠材８２０の側面に突き当てるようにして接合する場合が挙げられる。この場合、線と面との接合なので、溶接によらなければ有効な接合が困難であった。また、これを解消するために、いずれかの方法で枠材の端部に面を作り出して接合しようとすると、開口パネルが開口部装置や外壁を支える荷重を受けることを考慮した強度を得ることが困難であるという問題もあった。また、建築現場における開口パネルと鉄骨又は金物との納まりの関係から、接合部形状等を大きく変更することができないという問題もあった。また、これにより当該接合部形状に適用することのできる生産設備や工具も限られてしまうため、溶接以外での接合が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、従来の接合部形状を大きく変更することなく、１つの枠材の端部と他の枠材の側面とを溶接によらない方法で接合し、構造体としての強度を維持することのできるフレームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、鋭意検討した結果、フレームの接合部位を溶接によらずに接合する構造でかつ、強度も維持することのできるフレームを開発した。以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
請求項１の発明は、複数の枠材を組み合わせて構成するフレーム（１１０）であって、少なくとも１組の接合する枠材である接合枠材（１４０）と、接合される枠材である被接合枠材（１２０）とを備えるとともに、接合枠材の端部が、当該端部の少なくとも２箇所から延設された一組の取付部（１４２、１４３）を備え、一組の取付部が、被接合枠材を当該被接合枠材の長手方向に直交する向きから抱え込むように接合枠材の端部と取付部との間に挟みこみ、さらに一組の取付部の少なくとも一方と、被接合枠材とを接合することにより、接合枠材と被接合枠材とが接合されることを特徴とするフレームを提供することにより前記課題を解決する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフレームは、被接合枠材（１２０）が、少なくとも１つのスリット（１２１）及び／又は切欠き（１２２）を備え、接合枠材（１４０）の一組の取付部（１４２、１４３）の少なくとも１つが、スリット及び／又は切欠きの内側を通って被接合枠材を抱え込むように接合枠材の端部と取付部との間に挟みこみ、さらに一組の取付部の少なくとも一方と、被接合枠材とを接合することにより、接合枠材と被接合枠材とが接合されることを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、接合枠材の端部に設けられた取付部が被接合枠材を抱え込むように配置されることで、接合枠材と被接合枠材とが面同士で接触し、リベット等の溶接によらない接合が可能となる。加えて、抱え込むように配置することにより、接合枠材と被接合枠材とを離そうとする力に対しては、被接合枠材と取付部が互いに引っ掛かるように作用し、接合部の強度及び信頼性を向上させることができる。さらに、取付部が少なくとも２方向から被接合枠材を抱え込むので、接合枠材のいずれの方向からの力に対しても強度を維持することができる。さらには、従来の接合部形状を大きく変更することのないフレームとすることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、被接合枠材の断面形状に影響されることなく、確実に被接合枠材を取付部により抱え込み、接合することができる。また、取付部とスリット及び／又は切欠きとを接して配置することにより、当該取付部とスリット及び／又は切欠きとの接触した部位にも荷重を分散させることが可能となり、耐久性及び信頼性を向上させることができる。さらには、取付部とスリット及び／又は切欠きとの位置関係により、接合枠材と被接合枠材との位置決めをすることも可能となる。
【００１３】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１５】
図１は、１つの実施形態にかかる本発明のフレーム１１０を示した斜視図である。図１においては、紙面左が室外側、紙面右が室内側である。フレーム１１０は、鉛直で略平行に所定間隔を有して配置された一対の縦枠１２０、１３０と、略水平に配置され、一対の縦枠１２０、１３０の下部にその両端を取り付けられた横枠１４０とを備えている。さらに一対の縦枠１２０、１３０の鉛直方向略中央には、略水平に開口部装置用下枠１６０が取り付けられている。そして開口部装置１８０（図４参照）の高さに対応した位置に略水平に開口部装置用上枠１５０が、一対の縦枠１２０、１３０の室外側に取り付けられている。
【００１６】
図２は、図１のＡで示した部位を同じく図１に示した直線矢印の方向から見た斜視図である。図１のＡで示した部位は、接合枠材である縦枠１２０と被接合枠材である横枠１４０との接合部分である。当該部位を図２で拡大して示している。図２では、縦枠１２０及び横枠１４０の紙面左上が室外側、紙面右下が室内側を示している。図２にＢで示した部分に縦枠１２０の断面を、Ｃで示した部分に横枠１４０の断面を示している。このように、縦枠１２０は概ねＬ字型の部材、横枠１４０は、下側に開口を有するコの字型で、室内側の一辺が長く延設された断面を有している。当該縦枠１２０と横材１４０とが図２にＤで示した部位で接合されている。ここでは、縦枠１２０の横枠１４０に面した一面に、横枠１４０の端部が接して接合する形態を有している。
【００１７】
さらに接合部における構造を説明するために、図３に、縦枠１２０及び横枠１４０を分解して示した斜視図を示す。縦枠１２０は、当該縦枠１２０の横枠１４０に面する側の部位１２０ａの下部に、スリット１２１を有している。スリット１２１の横幅は横枠１４０の肉厚よりも若干大きな幅とされている。また、スリット１２１の高さは、後述する第二取付部１４３の鉛直方向高さと略同じ大きさとされている。さらに部位１２０ａの下部で室内側端部には、切欠き１２２が設けられている。切欠き１２２は、室内外方向に横枠１４０の肉厚分と同じ大きさで、鉛直方向に後述する第一取付部１４２の鉛直方向高さと同じ大きさで切り欠かれている。
【００１８】
横枠１４０は、基部１４１と、当該基部１４１の端部に配置された第一取付部１４２と、第二取付部１４３とを備えている。前述したように、基部１４１は、室内側で鉛直な部位１４１ａと、上部で水平な部位１４１ｂと、室外側で鉛直な部位１４１ｃとが一体に形成されている。第一取付部１４２は、部位１４１ａの上端部から室外方向に延設されている。従って、第一取付部１４２は、部位１４１ａの上端部から直角に室外方向に配置された姿勢となる。第一取付部１４２の鉛直方向の大きさは、部位１４１ｃの鉛直方向高さと略同じである。また室内外方向の大きさは、部位１４１ａと部位１４１ｃとの間隔の概ね２／３とされている。また、第一取付部１４２と基部１４１の端部との間隔は、縦枠１２０の肉厚より若干大きく設けられている。一方、第二取付部１４３は、部位１４１ｃの下端部から室内方向に延設されている。従って、第二取付部１４３は、部位１４１ｃの下端部から直角に室内方向に配置された姿勢となる。第二取付部１４３の鉛直方向の大きさは、部位１４１ｃの鉛直方向高さの略半分である。また室内外方向の大きさは、部位１４１ａと部位１４１ｃとの間隔の概ね１／３とされている。また、第二取付部１４３は、第一取付部１４２と室内外方向同一面上に配置されている。よって、第一取付部１４２と第二取付部１４３とにより、基体１４１の端部開口の一部を塞ぐような形態を有している。
【００１９】
さらに、接合部位にはリベット１７５、１７５を有している。
【００２０】
次に、図２に戻り、縦枠１２０と横枠１４０との接合状態について説明する。前述の通り、図２のＤで示した部分で縦枠１２０と横枠１４０とを接合している。図２からわかるように、第一取付部１４２は、縦枠１２０の下端部を室内側から抱え込むように配置される。従って、縦枠１２０の室内側下端部は、基部１４１の端部と第一取付部１４２とに挟まれるとともに、縦枠１２０の室内側下端部と第一取付部１４２とは面で接触することができる。これにより、当該面で接触する部分をリベット１７５、１７５で接合し、縦枠１２０と横枠１４０とが接合される。このとき、第一取付部１４２は図３で示した縦枠１２０の切欠き１２２内を通して配置されているので、切欠き１２２の上面と、第一取付部１４２の上面とが引っ掛かるように接する。従って、当該引っ掛かり部分で縦枠１２０からの荷重を受けることができる。これにより、リベット１７５、１７５にかかる荷重を軽減することができ、耐久性及び信頼性向上をはかることが可能となる。
【００２１】
さらに第二取付部１４３は、縦枠１２０を図３に示したスリット１２１内を通って室外側から抱え込むように配置される。従って、縦枠１２０は、基体１４０の端部と第二取付部１４３とに挟まれる。このとき、第二取付部１４３はスリット１２１内を通されているので、スリット１２１の上面と、第二取付部１４３の上面とは接して配置される。従って、当該接した部分で縦枠１２０からの荷重を受けることができる。これにより、リベット１７５、１７５にかかる荷重をさらに軽減することができ、耐久性及び信頼性向上をはかることができる。さらには、スリット１２１と第二取付部１４３との位置関係により、接合時に縦枠１２０と横枠１４０との位置決めを容易とすることが可能となる。
【００２２】
以上のように第一取付部１４２及び第二取付部１４３を使用して接合することにより、接合部位をリベット１７５、１７５で接合することができ、これまで困難であった非溶接化をすることができる。それに加えて、従来の接合部形状を大きく変更することのないフレーム１１０とすることができる。ここで、縦枠１２０と第一取付部１４２との接合は、リベットによる接合に限定される必要はない。例えばボルト、ナットにより接合することも可能である。面と面とを接合して十分な強度を得られる溶接以外の接合方法であれば適用可能である。
【００２３】
また、第一取付部１４２及び第二取付部１４３を使用して、２つの方向から縦枠１２０を抱えるようにして接合することにより、図２にＥ、Ｆで示した方向、及びその合成にかかる方向からの横材１４０に対する力にも十分な接合強度を得ることができる。加えて、縦枠１２０の下部は、横枠１４０の基部１４１の端面と第一及び第二取付部１４２、１４３とに挟まれて配置されているので、縦枠１２０と横枠１４０とを室内外方向と直交する方向に離す力に対しても縦枠１２０が第一及び第二取付部１４２、１４３に引っ掛かるように作用する。これにより、リベット１７５、１７５にかかる負荷を軽減させることができ、十分な強度及び接合の信頼性を得ることができる。
【００２４】
さらには、スリット１２１と第二取付部１４３と、及び切欠き１２２と第一取付部１４２とを接して配置することにより、当該接した部分に縦枠１２０等からの荷重を分散させることができる。その結果、リベット１７５、１７５にかかる荷重を減少させ、フレーム１１０の特に接合部位における耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【００２５】
ここでは、図１のＡで示した部位についての接合を説明したが、特に横枠１４０の他端側等、又、他のあらゆる部位においても同様に接合することができる。
【００２６】
図４は、本発明のフレーム１１０を使用した１例である開口パネル１００を示した斜視図である。図４に示した開口パネル１００では、紙面左が室外側、紙面右が室内側である。開口パネル１００には、本発明のフレーム１１０に、当該フレーム１１０の上端部に取り付けられた一対の金具１７０、１７１と、開口部装置１８０とを備えている。開口部装置１８０は引戸式の開口部装置で、４辺の枠体１８１、１８１、１８１、１８１と、当該４辺の枠体１８１、１８１、１８１、１８１の内側に備えられた２枚の引戸１８２、１８２と、シャッター装置１８３とを備えている。そして、開口部装置１８０は、４辺の枠体１８１、１８１、１８１、１８１をフレーム１１０の室外側にフレーム１１０に接して取り付けられている。従って、開口部装置１８０は、その４辺の枠体１８１、１８１、１８１、１８１のそれぞれを一対の縦枠１２０、１３０、開口部装置用下枠１６０及び開口部装置用上枠１５０に取り付けられることにより固定される（図１参照）。開口部装置１８０のフレーム１１０への取付方法は、通常の当業者による方法が考えられ、特に限定されるものではない。例えばリベットによる締結を挙げることができる。また、フレーム１１０に取付けられる開口部装置も開口部装置１８０のように引戸式であることに限定されず、あらゆる形式の開口部装置を取り付けることができる。
【００２７】
取付金具１７０、１７１は、鉛直である部位と水平である部位を有する一体に形成された部材で、当該鉛直及び水平である部位のそれぞれに孔が設けられている。このうち一方の孔をフレーム１１０に、他方の孔を鉄骨４（図５、図６参照）にそれぞれ接して配置し、通しボルト等によりフレーム１１０及び鉄骨４に固定している。一方、フレーム１１０の下部は、鉄骨４（図５、図６参照）に取付けられた不図示の金具と、フレーム１１０の下部に設けられた不図示の突起部とにより位置決めされる。そして、フレーム１１０の下部は、鉄骨４（図５、図６参照）と不図示の床材との間に設置され、モルタル等により固定される。また、フレーム１１０の下部には、孔１２５、１３５が設けられている。当該孔１２５、１３５は、建築現場において開口パネル１００をトラック荷台からクレーンで吊り上げる際の玉掛けに利用される。
【００２８】
図５は、開口パネル１００が取り付けられた建物１０００の斜視図である。図５では、開口パネル１００の取り付け状態がわかるように、開口パネル１００の周辺を切り欠いて示している。建物１０００は、２階建ての住宅であり、１階部分に玄関１、勝手口３及び開口部装置１０、２０等を備えている。２階部分には、バルコニー２が設けられており、開口部装置３０、４０、５０、６０を備えている。開口パネル１００は、建物１０００の１階及び２階に取り付けられている。
【００２９】
図５では、切り欠いて見えるようにして示した開口パネル１００は２箇所であるが、他の開口部装置１０、２０、３０、４０、５０、６０にも開口パネル１００が適用されても良い。本発明のフレームはあらゆる開口部装置を備えた開口パネルに適用することができる。
【００３０】
また、図５には、紙面右にトラック９０の荷台に積載された開口パネル１００、１００、１００、１００が示されている。このように開口パネル１００、１００、１００、１００は、予め製造所等で生産し、それをトラック等により輸送し、建築現場で取り付けるという効率の良い方法で建物１０００に取り付けることができる。
【００３１】
図６は、図５に示した建物１０００のうち、切り欠いて開口パネル１００が見えるように示した部分を拡大した斜視図である。図６に示したように本発明のフレーム１１０を備えた開口パネル１００は、建物１０００の主要構造部材である鉄骨４、４、４、４に上下左右を囲まれ、前述したような方法で、水平である上下の鉄骨４、４に取り付けられて配置されている。また、切り欠いて示したことにより切り欠かれた部分については、切り欠かれていない部位と同様に外壁材等が配置される。
【００３２】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うフレームもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１つの実施形態にかかるフレーム１１０の斜視図である。
【図２】図１のＡで示した接合部分を、図１の矢印方向からみて拡大して示した斜視図である。
【図３】図２の分解斜視図である。
【図４】フレームに開口部装置をとりつけ、開口パネルとした斜視図である。
【図５】図４の開口パネルが使用される建物の一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図６】図５の開口パネルを示した部分を拡大して示した斜視図である。
【図７】開口パネルを説明するための模式図である。
【図８】従来の接合方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  玄関
２  バルコニー
３  勝手口
４  鉄骨
１０  開口部装置
２０  開口部装置
３０  開口部装置
４０  開口部装置
５０  開口部装置
６０  開口部装置
１００  開口パネル
１１０  フレーム
１２０  縦枠（被接合枠材）
１２１  スリット
１２２  切欠き
１３０  縦枠
１４０  横枠（接合枠材）
１４１  基部
１４２  第一取付部
１４３  第二取付部
１５０  開口部装置用枠
１６０  開口部装置用枠
１７０  金具
１７１  金具
１７５  リベット
１８０  開口部装置
１８１  枠体
１８２  引戸
１８３  シャッター装置
【図１】
2006336333.tif 000003
【図２】
2006336333.tif 000004
【図３】
2006336333.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006336333.tif 000009
【図８】
2006336333.tif 000010