隔热框架材料以及门窗框的制作方法

专利名称：隔热框架材料以及门窗框的制作方法
技术领域：
本发明涉及隔热框架材料以及门窗框，详细地说，是涉及通过隔热部件，将金属部
件彼此连结的隔热框架材料、通过具有该隔热框架材料而构成的门窗框。
背景技术：
以往，通过具有一对金属部件(铝型材)和将它们连结的树脂制的隔热部件(隔 热桥)而构成，通过对金属部件的一部分进行铆接，使之与隔热部件卡合一体化的隔热型 材(隔热框架材料)已被公知，被用于窗户等的门窗框(例如，参照文献l :日本特开平 9-177441号公报)。 文献1记载的隔热型材在金属制的一侧部件以及另一侧部件的各个两端部，成对 地形成承接片以及铆接片，在使隔热部件位于承接片和铆接片之间的状态下，使用铆接辊， 使铆接片向承接片变形(铆接)，据此，由它们夹持隔热部件，将一侧部件、另一侧部件以及 隔热部件一体化。 但是，在上述文献1记载的那样以往的隔热型材中，在铆接时，为了不使一侧部件
以及另一侧部件变形，需要在一侧部件和另一侧部件之间设置抵接承接片的背面侧，受到
反力的心轴，存在隔热型材的截面形态受到制约的问题。另外，在以往的隔热型材中是在一
侧部件、另一侧部件的主体的两端部形成铆接片，从其外侧进行铆接的构成，但是，在为超
过铆接片位置，使主体悬臂状延长的截面形态的部件的情况下，存在由于铆接，悬臂状的前
端侧变形为向内侧倾斜的可能性，这点也使得隔热型材的截面形态受到制约。 本发明的目的是提供一种能够抑制因铆接而产生的变形，并且提高截面形态的自
由度的隔热框架材料以及门窗框。

发明内容
本发明的隔热框架材料是具有第一以及第二金属部件，和将这些金属部件彼此连 结的隔热部件的隔热框架材料，其特征在于，在上述第一以及第二金属部件的相对面上，分 别形成从一个相对面向另一个相对面突出的一对铆接片以及承接片，在使上述隔热部件的 端部位于这些铆接片和承接片之间的状态下，使该铆接片向该承接片变形，据此，该隔热部 件的端部被夹持，在上述铆接片以及承接片上，分别在隔着上述隔热部件相互相对的位置 形成铆接片卡合突部以及承接片卡合突部，在上述铆接片的上述铆接片卡合突部的背面 侧，设置为了变形而被推压的推压面部，在该铆接片的前端侧，设置与上述推压面部连续， 并且向上述铆接片卡合突部的一侧延伸的前端面部，在上述隔热部件的端部侧，设置由与 上述第一以及第二金属部件的相对面抵接的抵接面部、被卡合在上述铆接片卡合突部的第 一被卡合面部、以及被卡合在上述承接片卡合突部的第二被卡合面部所形成的卡合端部， 同时，设置与上述第一被卡合面部交叉，向离开上述卡合端部的方向延伸，并且相对于上述 铆接片的铆接方向倾斜的倾斜面部，通过使上述铆接片变形，上述铆接片卡合突部以及上 述承接片卡合突部分别卡合于上述隔热部件的第一被卡合面部以及第二被卡合面部，同时，上述铆接片的前端面部抵接于上述倾斜面部，上述第一以及第二金属部件和上述隔热 部件被接合。 根据上述的本发明，通过对铆接片进行铆接，使铆接片卡合突部以及承接片卡合 突部卡合在隔热部件的第一被卡合面部以及第二被卡合面部，由铆接片和承接片夹持卡合 端部，同时，通过使铆接片的前端面部抵接隔热部件的倾斜面部，能够抑制在铆接片中的相 对面侧的端部(基端部)产生的应力。即，因为通过使前端面部抵接倾斜面部，从铆接片的 前端朝向基端的压縮力发挥作用，通过该压縮力，铆接片卡合突部被推压到第一被卡合面 部，所以，该推压力被加在铆接片卡合突部的卡合力中。据此，因为即使通过铆接装置没有 以高的推压力使铆接片很大地变形，也能够得到发挥规定的连结强度所必需的卡合力，所 以，在铆接片的基端部产生的应力得到抑制，能够抑制第一以及第二金属部件的变形，能够 不需要用于抑制变形的装置(以往的心轴等)、金属部件的形态(将铆接片设置在端部或者 成为中空状等)。因此，能够利用具有任意的截面形态的金属部件，提高隔热框架材料的自 由度，同时，还能够使铆接装置的构造、作业工序简单化，抑制制造成本。 此时，在本发明的隔热框架材料中，最好在上述铆接片的前端侧，在上述前端面部 和上述铆接片卡合突部之间，形成向该铆接片的基端侧凹陷的凹陷部。 根据这样的构成，通过在铆接片的前端侧的前端面部和铆接片卡合突部之间形成 凹陷部，能够使前端面部和隔热部件的倾斜面部的抵接位置与铆接片卡合突部和第一被卡 合面部的卡合位置仅离开凹陷部的尺寸的量，使前端面部切实地抵接在倾斜面部。因此，能 够切实地发挥上述那样的前端面部的压縮力产生的增加卡合力的作用，能够更切实地抑制 在铆接片的基端部产生的应力。 再有，在本发明的隔热框架材料中，最好构成为，在上述隔热部件上，设置与上述 第二被卡合面部交叉，向离开上述卡合端部的方向延伸，并且相对于上述铆接方向倾斜的 第二倾斜面部，该第二倾斜面部和上述承接片的前端部能够抵接。 根据这样的构成，通过使承接片的前端部抵接于在隔热部件上形成的第二倾斜面 部，在承接片中也能发挥与使铆接片的前端面部抵接在隔热部件的倾斜面部的情况相同的 作用，能够增加承接片卡合突部的卡合力。因此，能够抑制在承接片的基端部产生的应力， 抑制第一以及第二金属部件的变形。 另外，在本发明的隔热框架材料中，最好上述隔热部件具有将形成在两端侧的上 述倾斜面部彼此连结的第一中间面部以及将上述第二倾斜面部彼此连结的第二中间面部， 和设置在这些第一以及第二中间面部之间的中空部而形成，在使上述铆接片变形的状态 下，上述推压面部设置在与上述第一中间面部相比突出的位置上。 根据这样的构成，通过使用具有中空部的隔热部件，能够在确保规定的强度、刚性 的基础上，减小隔热部件的截面积，能够节约原材料的使用量。再有，通过将铆接片的推压 面部设置在与第一中间面部相比突出的位置，铆接装置不会抵接第一中间面部(隔热部 件)，能够防止在对铆接片进行铆接时的隔热部件的破损。另外，通过尽可能将从推压面部 的第一中间面部开始的突出尺寸设定得小，能够防止隔热部件的破损，并且，能够使制造出 的隔热框架材料表面的凹凸小，能够提高外观设计性。 另一方面，本发明的门窗框是具有窗框架和被支撑在该窗框架的隔扇的门窗框， 其特征在于，构成上述窗框架的框架材料和构成上述隔扇的框架材料的至少一个具有上述任意一种的隔热框架材料而构成。 根据上述的本发明，能够得到与上述的隔热框架材料同样的作用效果，能够提高 门窗框的设计自由度，同时，能够抑制制造成本。


图1是表示有关本发明的实施方式的门窗框的纵剖视图。 图2是表示在上述门窗框中使用的本发明的隔热框架材料的剖视图。 图3A是表示上述隔热框架材料的制造工序的剖视图。 图3B是表示上述隔热框架材料的制造工序的剖视图。 图4是表示有关本发明的实施例的隔热框架材料的剖视图。
具体实施例方式
下面，根据附图，说明本发明的实施方式。
图1是表示作为有关本发明的实施方式的门窗框的固定窗1的纵剖视图。
在图1中，固定窗l是设置在建筑物的外壁开口部的门窗框，具有固定在外壁开口 部的窗框架2和被支撑在该窗框架2的隔扇10而构成。窗框架2通过将上框架3、下框架 4以及左右的纵框架5四周组成框架而构成。另一方面，隔扇10通过在将上框11、下框12 以及左右的纵框13四周组成框架的内部设置玻璃板14而构成。 窗框架2的上框架3由分别为铝型材制的室内部件3A以及室外部件3B，和将它们 连结的树脂制的隔热部件(隔热桥)3C构成。在上框架3的室内部件3A上卡合着隔扇10 的上框11。下框架4由分别为铝型材制的室内部件4A以及室外部件4B，和将它们连结的 两个树脂制的隔热部件(隔热桥)4C、4D构成。下框架4的室内部件4A具有下框架延出片 4E而形成，在该下框架延出片4E上卡合着隔扇10的下框12。另外，纵框架5虽然省略了 图示，但具有与上框架3大致同样的构成，在该纵框架5上卡合着隔扇10的纵框13。
上述的上框架3、下框架4(以及纵框架5)被构成为，通过对室内部件3A、4A以及 室外部件3B、4B进行铆接，而与隔热部件3C、4C连结，作为一体的隔热框架材料发挥功能。
另一方面，隔扇10的上框11由分别为铝型材制的室内部件11A以及室外部件 11B、将它们连结的树脂制的隔热部件(隔热桥)11C以及卡合在室内部件11A并抵接于玻 璃板14的室内面的板条材料11D构成。室外部件11B具有延出片11E而形成，由该延出 片IIE和板条材料IID保持玻璃板14。另外，纵框13虽然省略了图示，但是具有与上框11 大致同样的构成而形成，能够保持玻璃板14。另外，下框12由分别为铝型材制的室内部件 12A以及室外部件12B，和将它们连结的树脂制的隔热部件(隔热桥)12C构成。在室内部 件12A上，形成向立面方向内侧延伸的延出片12D，在室外部件12B上，形成从其室外侧端部 向立面方向内侧延伸的延出片12E，由这些延出片12D、12E保持玻璃板14的下端缘。
也参照图2以及图3A、图3B，详细说明上述的上框11、下框12以及纵框13的构 造以及制造方法。另外，虽然在图2以及图3A、图3B中，说明了上框11、下框12以及纵框 13中的下框12，但是上框11以及纵框13的构造以及制造方法也与下框12相同，因此，省 略图示。 在这里，图2是放大表示作为隔热框架材料20的下框12的剖视图。图3A以及图
53B是表示隔热框架材料20的制造工序的剖视图。 在作为隔热框架材料20的下框12中，通过室内部件12A构成第一金属部件21，由 室外部件12B构成第二金属部件22，由隔热部件23(隔热部件12C)，将这些第一金属部件 21和第二金属部件22连结。第一金属部件21具有与第二金属部件22相对的相对面21A， 和从该相对面21A向第二金属部件22突出的一对铆接片21B以及承接片21C而形成。然 后，由下框12的延出片12D，构成第一金属部件21的自由端部21D。另一方面，第二金属部 件22具有与第一金属部件21相对的相对面22A，和从该相对面22A向第一金属部件22突 出的一对铆接片22B以及承接片22C而形成。 第一金属部件21以及第二金属部件22的铆接片21B、22B和承接片21C、22C分别 如图2以及图3A、图3B所示，在隔着隔热部件23相互相对的位置具有铆接片卡合突部211、 221和承接片卡合突部212、222而形成。另外，在铆接片21B、22B中的铆接片卡合突部211、 221的背面侧，形成由作为铆接装置的一部分的铆接盘D推压的推压面部213、223。再有， 在铆接片21B、22B的前端侧形成与推压面部213、223连续，并向铆接片卡合突部211、221 的一侧延伸的前端面部214、224，在该前端面部214、224和铆接片卡合突部211、221之间， 形成向铆接片21B、22B的基端侧凹陷的凹陷部215、225。上述的具有铆接片卡合突部221、 推压面部223、前端面部214、224以及凹陷部215、225并且形成有前端部的铆接片21B、22B 借助截面尺寸形成得比前端部小的基端侧连结部216、226 —体地连结于相对面22A上。另 外，在承接片21C、22C的前端侧，形成与铆接片21B、22B的前端面部214、224大致相同的第 二前端面部217、227。 另外，隔热部件23具有中空状的隔热部件主体23A，和形成在该隔热部件主体23A 的第一金属部件21侧端的第一卡合端部23B、和形成在隔热部件主体23A的第二金属部件 22侧端的第二卡合端部23C而形成。第一以及第二卡合端部23B、23C被形成为由分别抵 接于相对面21A、22A的抵接面部231、卡合在铆接片卡合突部211、221的第一被卡合面部 232、和卡合在承接片卡合突部212、222的第二被卡合面部233构成的截面大致三角形状。 另外，在隔热部件主体23A上，设置与第一被卡合面部232交叉地延伸并且相对于抵接面部 231倾斜的第一倾斜面部(倾斜面部)234，和与第二被卡合面部233交叉地延伸并且相对 于抵接面部231倾斜的第二倾斜面部235。然后，隔热部件主体23A具有将第一倾斜面部 234彼此连结的第一中间面部236、将第二倾斜面部235彼此连结的第二中间面部237、和 设置在这些第一以及第二中间面部236、237之间的中空部238而形成。第一倾斜面部234 设置成还相对于铆接片21B、22B的铆接方向倾斜，同时，能够与铆接片21B、22B的前端面部 214、224抵接。另一方面，第二倾斜面部235能够与承接片21C、22C的第二前端面部217、 227抵接。 上述那样的第一金属部件21以及第二金属部件22的铆接片21B、22B从图3A所 示的变形前的状态开始，如图2所示，通过由铆接盘D推压推压面部213、223，如图2以及 图3B所示，变形到铆接片卡合突部211、221卡合到隔热部件23的第一被卡合面部232的 位置。此时，铆接片21B、22B的前端面部214、224抵接隔热部件23的第一倾斜面部234，同 时，承接片21C、22C的承接片卡合突部212、222卡合在隔热部件23的第二被卡合面部233， 并且第二前端面部217、227抵接第二倾斜面部235。另外，变形的铆接片21B、22B的推压面 部213、223成为与隔热部件23的第一中间面部236相比向铆接盘D侧突出的状态。通过上述的铆接，隔热部件23的第一卡合端部23B被第一金属部件21的铆接片21B以及承接 片21C夹持，隔热部件23的第二卡合端部23C被第二金属部件22的铆接片22B以及承接 片22C夹持，据此，第一金属部件21以及第二金属部件22和隔热部件23被连结。
根据这样的本实施方式，具有下述那样的效果。 (1) S卩，通过铆接片21B、22B的前端面部214、224抵接隔热部件23的第一倾斜面 部234，可以抑制在铆接片21B、22B的基端侧连结部216、226上产生的应力。即，因为通过 前端面部214、224抵接的反力，铆接片卡合突部211、221被第一被卡合面部232推压，卡合 力得到提高，所以，不需要用铆接盘D过度推压推压面部213、223，能够抑制在铆接片21B、 22B的基端侧连结部216、226、第一以及第二金属部件21、22整体上产生的应力。因此，可 以不将第一以及第二金属部件21、22作成中空(空心)形状等的刚性高的形状，能够利用 具有任意的截面形态的部件，能够提高隔热框架材料20的设计自由度，同时，能够使铆接 装置的构造、作业工序简单化，还能够抑制制造成本。 (2)另外，因为在铆接片21B、22B的前端侧形成凹陷部215、225，所以，能够使前端 面部214、224和隔热部件23的第一倾斜面部234的抵接位置与铆接片卡合突部211、221 和第一被卡合面部232的卡合位置分离，切实地使前端面部214、224抵接在第一倾斜面部 234上。因此，能够切实地发挥前端面部214、224抵接的反力产生的增加铆接片卡合突部 211、221的卡合力的作用，能够更切实地抑制在铆接片21B、22B的基端侧连结部216、226上 产生的应力。 (3)另外，通过在承接片21C、22C侦U，使承接片21C、22C的第二前端面部217、227 抵接在隔热部件23的第二倾斜面部235上，即使在承接片21C、22C中，也能发挥与铆接片 21B、22B同样的作用，能够使承接片卡合突部212、222的卡合力增加。因此，能够抑制在承 接片21C、22C的基端部上产生的应力，能够抑制第一以及第二金属部件21、22的变形。
(4)另外，因为变形的铆接片21B、22B的推压面部213、223处于与隔热部件23的 第一中间面部236相比向铆接盘D侧突出的位置，所以铆接盘D没有抵接隔热部件23，能够 防止在对铆接片21B、22B进行铆接时的隔热部件23的破损。另外，通过尽可能将从推压面 部213、223的第一中间面部236开始的突出尺寸设定得小，能够防止隔热部件23的破损， 并且，能够使制造出的隔热框架材料20表面的凹凸小，能够提高外观设计性。
实施例
下面，针对上述实施方式的隔热框架材料20，根据图4，说明利用数值解析算出了 铆接时的应力的实施例。 图4是表示有关本发明的实施例的隔热框架材料20的应力以及变形的状态的图。
在这里，作为应力的数值解析，使用以有限元素法为基础的应力解析(FEM解析)， 作为解析模型，采用了将上述实施方式的隔热框架材料20模型化，铆接片22B的前端形状 不同的两个模型(第一以及第二实施例)。即，在第一实施例和第二实施例中，铆接片21B、 22B的前端面部214、224的突出尺寸不同，第一实施例的前端面部214、224是比第二实施例 的情况仅大0.2mm的突出尺寸。另外，作为各实施例中的解析条件，是使铆接片21B、22B变 形，直至第一以及第二金属部件21、22和隔热部件23成为规定的连结强度的状态，算出规 定的连结强度状态的截面应力和各部的变形。
第一实施例
在第一实施例的隔热框架材料20中，第一金属部件21的自由端部21D的变形量 S为0.3mm(图中向右)。能够确认，作为该变形量，在制品的性能上以及外观上没有问题。 另外，能够确认，铆接片21B、22B的基端侧连结部216、226中的应力减小，同时，在前端面部 214、224上产生反力。
第二实施例
在第二实施例的隔热框架材料20中，第一金属部件21的自由端部21D的变形量 S为0.8mm(图中向右)。可知作为该变形量，在制品的性能上以及外观上没有大的问题，但 是，比第一实施例的情况大。另外，能够确认，铆接片21B、22B的基端侧连结部216、226的 应力比第一实施例的情况大，在前端面部214、224上产生的反力比第一实施例的情况小。
从上述的第一实施例以及第二实施例的解析结果能够确认，通过使铆接片21B、 22B的前端面部214、224抵接在隔热部件23的第一倾斜面部234上，能够抑制第一金属部 件21以及第二金属部件22的应力以及变形。然后，能够确认，相对于应力以及变形的抑制 作用，前端面部214、224的突出尺寸的影响大，即，通过使前端面部214、224更强地抵接，能 够有效地实现对变形的抑制。 另外，本发明并不限定于上述实施方式，还包括能够实现本发明的目的的其它的 构成等，下面所示那样的变形等也包括在本发明中。 例如，在上述实施方式中，以构成固定窗1的隔扇10的上框11、下框12以及左右 的纵框13为基础进行了说明，但是，并不局限于此。即，作为本发明的门窗框，并不限于固 定窗1，也可以是任意的开闭形式的窗、出入口。另外，作为本发明的隔热框架材料，并不限 于隔扇的框材料，也可以用于窗框架的框架材料，此外，还可以应用在中横档、纵骨、直棂、 横楣等各种各样的部位。 另外，在上述实施方式中，采用了具有中空部238而形成的隔热框架材料20 ，但作 为构成本发明的隔热框架材料的隔热框架材料，只要至少具有上述那样的卡合端部23B、 23C，和设置在铆接片21B、22B侧的倾斜面部(第一倾斜面部234)即可，承接片21C、22C侧 的第二倾斜面部235、第一以及第二中间面部236、237不是必须的部件。S卩，也可以是象上 述实施方式的图2所示的下框架4的隔热部件4C那样，具有向铆接片21B、22B侧屈曲的截 面形状的隔热部件。 此外，虽然上面的记载中公开了用于实施本发明的最佳的构成、方法等，但本发明 并不限定于此。即，本发明主要针对特定的实施方式，特别进行了图示并且进行了说明，但 是，本领域的技术人员可以不脱离本发明的技术思想以及目的范围，针对以上所述的实施 方式，对形状、材质、数量以及其它的详细的构成增加各种变形。 因此，上面公开的对形状、材质等的限定的记载是为了便于理解本发明而举例表 示的记载，不是限定本发明的记载，因此，在这些形状、材质等的限定的一部分或者全部的 限定以外的部件的名称的记载也包括在本发明中。
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权利要求
一种隔热框架材料，是具有第一以及第二金属部件，和将这些金属部件彼此连结的隔热部件的隔热框架材料，其特征在于，在上述第一以及第二金属部件的相对面上，分别形成从一个相对面向另一个相对面突出的一对铆接片以及承接片，在使上述隔热部件的端部位于这些铆接片和承接片之间的状态下，使该铆接片向该承接片变形，据此，该隔热部件的端部被夹持，在上述铆接片以及承接片上，分别在隔着上述隔热部件相互相对的位置形成铆接片卡合突部以及承接片卡合突部，在上述铆接片的上述铆接片卡合突部的背面侧，设置为了变形而被推压的推压面部，在该铆接片的前端侧，设置与上述推压面部连续，并且向上述铆接片卡合突部的一侧延伸的前端面部，在上述隔热部件的端部侧，设置由与上述第一以及第二金属部件的相对面抵接的抵接面部、被卡合在上述铆接片卡合突部的第一被卡合面部、以及被卡合在上述承接片卡合突部的第二被卡合面部所形成的卡合端部，同时，设置与上述第一被卡合面部交叉，向离开上述卡合端部的方向延伸，并且相对于上述铆接片的铆接方向倾斜的倾斜面部，通过使上述铆接片变形，上述铆接片卡合突部以及上述承接片卡合突部分别卡合于上述隔热部件的第一被卡合面部以及第二被卡合面部，同时，上述铆接片的前端面部抵接于上述倾斜面部，上述第一以及第二金属部件和上述隔热部件被接合。
2. 如权利要求1所述的隔热框架材料，其特征在于，在上述铆接片的前端侧，在上述前 端面部和上述铆接片卡合突部之间，形成向该铆接片的基端侧凹陷的凹陷部。
3. 如权利要求1或2所述的隔热框架材料，其特征在于，构成为在上述隔热部件上，设 置与上述第二被卡合面部交叉，向离开上述卡合端部的方向延伸，并且相对于上述铆接方 向倾斜的第二倾斜面部，该第二倾斜面部和上述承接片的前端部能够抵接。
4. 如权利要求3所述的隔热框架材料，其特征在于，上述隔热部件具有将形成在两端 侧的上述倾斜面部彼此连结的第一中间面部以及将上述第二倾斜面部彼此连结的第二中 间面部，和设置在这些第一以及第二中间面部之间的中空部而形成，在使上述铆接片变形的状态下，上述推压面部设置在与上述第一中间面部相比突出的 位置上。
5. —种门窗框，是具有窗框架和被支撑在该窗框架的隔扇的门窗框，其特征在于， 构成上述窗框架的框架材料和构成上述隔扇的框架材料的至少一个具有权利要求l或2所述的隔热框架材料而构成。
6. —种门窗框，是具有窗框架和被支撑在该窗框架的隔扇的门窗框，其特征在于， 构成上述窗框架的框架材料和构成上述隔扇的框架材料的至少一个具有权利要求3所述的隔热框架材料而构成。
7. —种门窗框，是具有窗框架和被支撑在该窗框架的隔扇的门窗框，其特征在于， 构成上述窗框架的框架材料和构成上述隔扇的框架材料的至少一个具有权利要求4所述的隔热框架材料而构成。
全文摘要
本发明公开了一种隔热框架材料以及门窗框，通过使铆接片(21B)的前端面部(214)抵接隔热部件(23)的第一倾斜面部(234)，能够抑制在铆接片(21B)的基端侧连结部(216)上产生的应力。因此，可以不将金属部件(21)作成中空(空心)形状等的刚性高的形状，能够利用具有任意的截面形态的部件，能够提高隔热框架材料(20)的设计自由度，同时，能够使铆接装置的构造、作业工序简单化，还能够抑制制造成本。
文档编号E06B3/263GK101775944SQ20091000162
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者藤井猛, 龙泰之 申请人:Ykkap株式会社