(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組し、これらフレーム材を、前記の交わり部に施して発泡させた発泡樹脂で互いに止め付けた軽量形鋼使用フレーム。
【請求項２】
前記フレーム材の一部または全部を溝形の軽量形鋼とし、この溝形のフレーム材の内側に、これに交わるフレーム材の端部を嵌合させた請求項１記載の軽量形鋼使用フレーム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の軽量形鋼使用フレームに面材を重ね、この面材を前記フレーム材にビス状の固着具で接合したパネル。
【請求項４】
間仕切壁パネルとした請求項３記載のパネル。
【請求項５】
垂壁パネルまたは腰壁パネル等の建物壁局部パネルとなる請求項３記載のパネル。
【請求項６】
請求項１または請求項２記載の軽量形鋼使用フレームに面材を重ねて接合したパネルからなる衝立。
【請求項７】
軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組みする過程と、これらフレーム材を、前記の交わり部に溶融状態の発泡樹脂を施して発泡させることによりこの発泡樹脂で互いに止め付けて軽量形鋼使用フレームとする過程と、この軽量形鋼使用フレームを建物の建築現場へ運搬し、前記建築現場で前記軽量形鋼使用フレームに面材を固着具で接合する過程とを含む建築用パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、間仕切壁、床、天井、あるいは衝立等の建築用パネルに応用可能な軽量形鋼使用フレーム，パネル，およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
間仕切壁や天井等に使用するパネルは、木製のフレームを用いたものが多い。しかし、環境保護のため、木材の使用を節減することが望まれており、木桟に代わる部材として、薄肉の鋼板をロール成形した軽量形鋼が使用されてきている。この軽量形鋼製のフレームを用いた各種パネルでは、軽量形鋼をタッピンビスまたは溶接等で接合して枠組みし、これに石膏ボード等の内装下地となる面材をタッピンビス等で取付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、薄肉の軽量形鋼の溶接は難しく、またはこの種の軽量形鋼は一般に亜鉛メッキされていて、溶接時に亜鉛を含む雰囲気を発生するため、作業環境の面でも溶接は好ましくない。また、タッピンビスでフレームを接合した場合は、ビス頭がフレームの表面に突出するため、フレームに面材を取付けるときに、ビス頭が邪魔になって面材の取付けが良好に行えないという問題点がある。また、ビス止めに時間がかかるという問題点もある。
【０００４】
この発明は、このような課題を解消し、組立が容易で、面材の取付も綺麗に行える軽量形鋼使用フレーム，パネル，およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の軽量形鋼使用フレームは、軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組し、これらフレーム材を、前記の交わり部に発泡樹脂を施して発泡させることにより互いに止め付けたものである。
この構成の軽量形鋼使用フレームは、面材をビス止め等により取付けて使用され、フレーム付きのパネルに構成される。このように面材をフレームに取付けた状態では、面材自体にある程度の強度があるため、フレーム材同志の接合部の強度は一般にそれほど必要とされない。そのため、フレーム材同志の接合は、前記の発泡樹脂による止め付けだけで十分となる。したがって、フレーム材同志の接合は、フレームを工場で枠組した後に現場へ運搬したり、現場で取り扱うときに変形しない程度の強度があれば良い。発泡樹脂による鋼材の接合強度は、特に発泡ウレタン等の樹脂の場合、優れた接合強度が得られる。そのため、前記のような運搬時等の形状保持のためには十分な強度が得られる。また、発泡樹脂によるフレーム材の接合は、ノズル等から溶融樹脂を吹きつけるだけで良く、非常に簡単に、かつ能率良く接合することができる。しかも、ビス類を用いる場合と異なり、フレーム材表面にビス頭等が突出することがなく、面材をフレーム材表面に密接するように綺麗に取付けることができる。また、発泡樹脂による接合の場合、溶接のような作業環境上の問題も生じない。
【０００６】
上記構成において、前記フレーム材の一部または全部を溝形の軽量形鋼とし、この溝形のフレーム材の内側に、これに交わるフレーム材の端部を嵌合させてもよい。溝形の軽量形鋼に嵌合させた場合、その溝形断面内での傾きは生じず、嵌合させるだけで角度精度が得られるため、フレーム材長手方向への傾きだけを規制すれば良く、位置決めが容易で、かつ枠組精度の良いフレームとなる。
【０００７】
この発明のパネルは、上記構成の軽量形鋼使用フレームに面材を重ね、この面材を前記フレーム材にビス状の固着具で接合したものである。このように面材をビス状の固着具で取付けることで、前記のようにフレーム材同志の接合部が堅固なものでなくても、パネルとして十分な強度が得られる。そのため、無駄なフレーム材間の接合のない効率的なパネルとできる。また、ビス頭等に干渉することなく、面材をフレームに密接させて綺麗に取付けることができる。
【０００８】
上記パネルは、間仕切壁パネルや、あるいは垂壁パネルや腰壁パネル等のように壁の部分的な部位となる建物壁局部パネルとして使用してもよい。このような間仕切壁パネル、垂壁パネル、腰壁パネル等に応用した場合、これらに要求される強度的な面等から、このフレーム材同志の接合を発泡樹脂だけで行った簡易な構成が効果的となる。
【０００９】
この発明の衝立は、上記構成の軽量形鋼使用フレームに面材を重ねて接合したパネルからなるものである。ここで言う衝立は、１枚だけ単独で使用されるものに限らず、複数枚連結されて上部の開放された間仕切となるものも含む。
この構成によれば、建物内の空間を仕切る衝立として、軽量で強度の十分なものを容易に製造できる。
【００１０】
この発明のパネルの製造方法は以下の各過程によるものである。先ず、軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組みする。これらフレーム材を、前記の交わり部に溶融状態の発泡樹脂を施して発泡させることによりこの発泡樹脂で互いに止め付けて軽量形鋼使用フレームとする。この軽量形鋼使用フレームを建物の建築現場へ運搬し、前記建築現場で前記軽量形鋼使用フレームに面材を固着具で接合する。
この方法によれば、組立が容易で、運搬時にも軽量で、取扱性が良い。例えば、面材に石膏ボード等を用いる場合、面材だけを重ねて運搬し、また軽量形鋼使用フレームだけを重ねて運搬することにより、運搬の効率も良く、運搬時に損傷することも少ない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図１ないし図８と共に説明する。図１は、この実施形態の軽量形鋼使用フレームの組立手順を示す。この軽量形鋼使用フレーム１は、図１（Ａ）のように軽量形鋼製の複数のフレーム材２ａ〜２ｄを、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組し、この後、これらフレーム材２ａ〜２ｄを、図１（Ｂ）のように互いの交わり部に溶融状態の発泡樹脂３を施して発泡させることにより、この発泡樹脂３で互いに止め付けたものである。各フレーム材２ａ〜２ｄは、いずれも溝形の軽量形鋼からなり、例えば０．４〜０．９mm程度の板厚の鋼板を冷間圧延によりロール成形した亜鉛メッキ付きのものが使用される。発泡樹脂３としては、鉄との接着力が強いことからウレタン樹脂が好ましい。
【００１２】
同図の軽量形鋼使用フレーム１は、例えば間仕切壁のパネルフレームとして使用されるものであり、上下辺のフレーム材２ａ，２ａの内側に両側辺の縦フレーム材２ｂおよび縦方向の中桟となるフレーム材２ｃの上下端部を嵌合させ、両側辺および中桟用の縦フレーム材２ｂ，２ｃの内側に横方向の中桟用のフレーム材２ｄの両端部を嵌合させてある。中桟用のフレーム材２ｃ，２ｄは、補強用と、壁面に後に各種部材を取付ける下地桟等として使用される。これらフレーム材２ａ〜２ｄにおける内側へ嵌合させる端部は、図２（Ｂ）に示すように幅寸法を若干絞り、互いに嵌合し合うフレーム材２ａ〜２ｄの幅面が略同一平面となるようにすることが好ましい。なお、端部の絞りは必ずしも設けなくても良い。
【００１３】
同図のフレーム材２ａ〜２ｄの配置は一例であり、この軽量形鋼使用フレーム１は、外周のフレーム材２ａ，２ｂだけで枠組しても良く、また中桟用のフレーム材を設ける場合に、縦方向のみ、または横方向のみのフレーム材を設けても良い。また、縦横のフレーム材を格子状に設けたり、ブレースとなるフレーム材を設けても良い。図２（Ｃ）のパネル６の例では、上下辺のフレーム材２ａと、両側辺のフレーム材２ｂと、縦方向の中桟となる複数本のフレーム材２ｃとで軽量形鋼使用フレーム１を構成している。また、この軽量形鋼使用フレーム１における各フレーム材は、溝形のものに限らず、相互に嵌合状態にできる形状であれば良く、リップ溝形や、角パイプ状、ハット形等、種々の断面形状のものが使用できる。
【００１４】
このように工場内で枠組みして発泡樹脂３で止め付けた軽量形鋼使用フレーム１は、住宅等の建物の建築現場へこの状態で運搬され、建築現場で図２のようにフレーム１に面材４を接合して、間仕切壁パネル等のフレーム付きパネル６とされる。すなわち、フレーム１に面材４を重ね、ドリル付きタッピンビス等の固着具５で面材４をフレーム１に接合することによりパネル６とされる。面材４の接合作業は、この軽量形鋼使用フレーム１を建物の躯体に建込んだ後に行っても良く、また面材４をフレーム１に接合してパネル６とした後に、建物の躯体に建込んでも良い。面材４は、このパネル６を使用する部位等に応じて適宜の材質のものが使用され、間仕切壁等に使用する場合は、石膏ボード等のボード類または合板類等が使用される。この他に面材４として、構造用合板、木板、樹脂板、金属板、あるいは無機系の外壁材等を用いても良い。床パネル、屋根パネル、外壁パネル等とする場合は、構造用合板を用いることが、耐水性や強度の面から好ましい。パネル６を衝立に使用する場合は、面材４として薄手の合板や、樹脂板、金属板等が使用される。また、面材４は、フレーム１の両面に接合しても、片面のみに接合しても良く、天井パネル等とする場合は片面のみに面材４を接合する。面材４のフレーム１への接合は、接着剤により行ってもよく、また後にフレーム１内に現場発泡でウレタン樹脂等の発泡樹脂を施す場合に、その発泡樹脂の接着力で接着させるようにしても良い。面材４の表面は、後にビニルクロス等の表面化粧材を貼って化粧を施しても良く、露出状態のままとしても良い。
【００１５】
この構成の軽量形鋼使用フレーム１によると、フレーム材２ａ〜２ｄを単に嵌合状態に枠組し、発泡樹脂３で止め付けるだけであって、ビス類や溶接による接合を行わないので、容易に製造することができる。軽量形鋼からなる溝形のフレーム材２ａ〜２ｄを単に嵌合状態に枠組みするに際しては、自由な形状，大きさやフレーム材配置の枠組作業を数値制御で能率良く行える装置が開発されかつ使用されており、このような装置の使用で簡単に行える。また、発泡樹脂３による止め付け作業も、加熱溶融させた樹脂をノズルから吹き付けること等で簡単に行えるため、前記のような枠組装置の後工程に、あるいは枠組装置自体にノズルによる発泡樹脂３の施し装置を組み込み、簡単に軽量形鋼使用フレーム１の製造が行える。フレーム材２ａ〜２ｄが溝形である場合、互いに嵌合することで、その溝形断面内での傾きは生じず、嵌合させるだけで角度精度が得られるため、フレーム材長手方向への傾きだけを規制すれば良く、位置決めが容易で、かつ枠組精度の良いフレームとなる。例えば、図１（Ａ）のフレーム材２ｄのフレーム材２ｃへの嵌合部分を考えると、矢印ａ方向の傾きだけを規制すれば良く、溝形断面内での傾き方向となるパネル両面への傾きは特に規制しなくて済む。
【００１６】
このように枠組みした軽量形鋼使用フレーム１は、単独状態では十分な強度は得られないが、建物完成時では面材４が接合された状態にあり、このように面材４が接合された状態では、面材４自体にある程度の強度があるため、フレーム付きパネル６の全体として十分な強度が確保できる。また、面材４を接合する場合に、フレーム１の枠組みにビス等の固着具を使用していないので、フレーム１の表面にビス頭等が突出することがなく、面材４がフレーム１の全体に隙間なく接するように、容易に、かつ綺麗な仕上がり状態に取付けることができる。
また、間仕切壁のように、面材４として石膏ボードを使用する場合、重い面材４を接合したパネルの状態で軽量形鋼使用フレーム１を運搬する必要がなく、建材業者によって建築現場に直接に運搬されてくる面材４を、上記のように建築現場でフレーム１に接合すれば良いため、建築資材の流通の実際に適合し、面材４の運搬費用が削減できてコストが低減できる。また、運搬中の振動で面材４のビス接合部が緩む問題もなくなる。
【００１７】
図３は上記パネル６を鉄筋コンクリート造の集合住宅または事務所ビルにおける間仕切壁パネル６Ａ，天井パネル６Ｂ，床パネル６Ｃとして使用した例を示す。戸建住宅の場合にも、前記パネル６を図３の例と同様に間仕切壁パネル６Ａ，天井パネル６Ｂ，床パネル６Ｃとして使用できる。
図４は上記パネル６を前記集合住宅や戸建住宅における対面キッチンの垂壁パネル６Ｄとして使用した例を、図５は床の間の上の垂壁パネル６Ｅとして使用した例を各々示す。また、図６は上記パネル６を階段手摺の腰壁パネル６Ｆとして使用した例を、図７はドアの横の幅狭パネル６Ｇとして使用した例を示す。これらのパネル６Ｄ〜６Ｇのように建物壁局部パネルとする場合、この発明の軽量で簡単な構成の軽量形鋼使用フレーム１が効果的となる。
図８は、上記パネル６を室内の区画に用いられる衝立６Ｈとして使用した例を示す。衝立となる各パネル６は、適宜のパネル間接合部材や脚部材と組み合わせて複数枚が連続した状態に、あるいは単独で使用される。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の軽量形鋼使用フレームは、軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組し、これらフレーム材を、前記の交わり部に付着させた発泡樹脂で互いに止め付けたため、ビス等の固着具や溶接によらずフレームを簡単に組み立てることができる。また、薄肉板の溶接のような難しい技術を必要とせず、かつ溶接時に発生する亜鉛により作業環境が悪化するといった心配がなくなる。
請求項２の発明は、フレーム材の一部または全部を溝形の軽量形鋼とし、この溝形のフレーム材の内側に、これに交わるフレーム材の端部を嵌合させたため、簡単な枠組作業でフレームの枠組精度を確保することができる。
この発明のパネルは、前記構成の軽量形鋼使用フレームに面材を重ね、この面材を前記フレーム材にビス状の固着具で接合したため、フレームの表面に突出するビス頭等がなく、フレームへの面材の取付けを綺麗に安定して行うことができる。また、面材を取付けることにより、出来上がるパネルは十分な強度を確保でき、フレーム材同志の接合はフレームの状態での運搬や取扱に支障がない程度の強度が得られるものであれば足りる。そのため、フレーム材間の無駄な接合を行わず、工場で能率良く枠組みしておいて、これに現場で面材を接合することにより強度確保することが可能となる。
請求項４ないし請求項５の発明は、前記構成のパネルを間仕切壁パネル，垂壁パネル，腰壁パネルなどとして使用したため、これらの建物壁局部パネルを容易に製造できる。これらの部位では、建物の耐力を負担する必要がない場合が多く、そのためこの発明の軽量形鋼使用フレームを使用した構成が効果的となる。
この発明の衝立は、前記軽量形鋼使用フレームに面材を重ねて接合したパネルからなるため、軽量で強度上にも十分なものを容易に製造できる。
この発明のパネルの製造方法は、軽量形鋼製の複数のフレーム材を、互いの交わり部が嵌合し合うようにかつ非接合状態に枠組みする過程と、これらフレーム材を、前記の交わり部に溶融状態の発泡樹脂を施して発泡させることによりこの発泡樹脂で互いに止め付けて軽量形鋼使用フレームとする過程と、この軽量形鋼使用フレームを建物の建築現場へ運搬し、前記建築現場で前記軽量形鋼使用フレームに面材を固着具で接合する過程とを含む方法であるため、組立が容易で、面材の取付も綺麗に行え、必要強度も確保できる建築用のパネルを、容易に能率良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る軽量形鋼使用フレームの組立手順を示す説明図である。
【図２】（Ａ）はこの発明の一実施形態に係るパネルの一部破断斜視図、（Ｂ）は同パネルの要部縦断面図、（Ｃ）はパネルの変形例の正面図である。
【図３】同パネルを間仕切壁パネル，床パネル，天井パネルとして使用した建物の内装構造を示す斜視図である。
【図４】同パネルを垂壁パネルとして使用した対面キッチンの斜視図である。
【図５】同パネルを垂壁パネルとして使用した床の間の斜視図である。
【図６】同パネルを腰壁パネルとして使用した階段の斜視図である。
【図７】同パネルを横狭パネルとして使用したトイレの斜視図である。
【図８】同パネルを衝立として使用した建物内部の斜視図である。
【符号の説明】
１…軽量形鋼使用フレーム        ６…パネル
２ａ〜２ｄ…フレーム材          ６Ａ…間仕切壁パネル
３…発泡樹脂                  ６Ｄ，６Ｅ…垂壁パネル
４…面材                      ６Ｆ…腰壁パネル
５…固着具                    ６Ｈ…衝立
【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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