JPH07507363A - プラスチック構造体およびその構成部材並びにこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック構造体およびその構成部材並びにこれらの製造方法 発明の分野 本発明は、新規な構造体およびその構成部材の提供、これらの製造方法およびこ の方法によって形成された構造体に関する。本発明は、特に、維持管理が最少で すみ、白蟻、腐食、錆び又は腐敗と無縁であり、天候の影響を受け難い広範な構 造体を構築するため迅速かつ簡単に組立て可能な廉価で大量生産できる新規な組 立て式のプラス千ツク製構造体構成部祠の提供に関する。

さらに、本発明は、地震、竜巻およびその他の自然現象に耐え得る永久構造であ って、実質的に破壊不能な構造体に変換すべくコンクリートその他の材料を受入 れて基礎に固定して立ち上げるのを可能とする中空構成部材を含む上述のような 新規な構造体部材に関する。本発明は、また、これらの構造部材の製造方法に関 する。

本発明の構造部材は、広範な構造体の建立に使用可能であると共に、世界中で気 候条件に関係なく低価格の耐久性のある永久住宅の建設に供することかできる。

従来技術の１」 建物の建築にプラスチック製の壁ノくネルなどが用いられてきたが、これらのパ ネルは、耐久性の高い構造物、特に低価格の住宅の建築に際し組立てが迅速かつ 簡単であると共に、低価格で大量生産される実際的な構造物の建築に要求される 負荷強度その他の条件を満たすものではなかった。

例えば米国特許第３，９９２，８３９号は、スナップ式に合体して薄い壁パネル を形成する、好ましくはポリ塩化ビニール製の独立パネル部材で組立てられたプ ラスチックパネルを開示する。これらのパネルは同様にスナップ式に合体して壁 構造を形成する。この組立てパネルは、元来弱く、実際に耐久性のある建物の例 えば壁および屋根を形成するための構造部材として十分な強度および荷重耐性を 有していない。

米国特許第３，３６２，５０７号は、接着され、特に地階の壁として用いられる 、好ましくはプラスチック製と言われる、個々に事前組立てされる溝付きパネル および舌部材の使用を開示している。これらのパネルは、高速生産かできず、住 宅その他の構造物の構築の際に迅速かつ簡単な組立てかできない。

米国特許第４．４５７，０９１号は、１】約１．５インチで、長いガラスのスト ランドおよびプラスチック製バインダを熱をかけなからダイに引き通し、てその プラスチック材で互いに固められたコンパクトなガラスマントを形成する製造法 である引出し成型（ｐｕｌｔｒｕｓｉｏｎ）によって形成された複雑な内部を有 する中空パネル部材を開示している。この製造法は、制限があるためスローでコ ストがかかり、パネル自体が本発明における住宅システムの壁および屋根の形成 に適する構成になっていない。

良肌葛鷹１ 本発明の１つの特徴によれば、住宅或はビルなどの広範な建築物を完成させるた め、迅速かつ簡単に組立てできる壁、フェンスおよび内側部材などの新規なプラ スチック製の構造部材が提供された。これらのプラスチ・ンク部材は、これに構 造強度および膨張制御能を与えると共に、プラスチック材とともに押出しグイ中 を流動可能な補強成分を含む。前記構造部材は、実質的に硬質の一体構造体に押 出し成型され、そのプラスチック材中には該補強成分が全域にわたって分布する ようになっている。

また、前記構造部材は、隣接構造部材と連結するための手段を備える形状とされ 、もってこれらは所望の構造物の建築の際に相互に迅速かつ簡単に嵌合、係止さ れるようになっている。

本発明による構造部材は、押出し成型中空パネル、押出し成型中空パネルボック スコネクタ或は柱、押出し成型中空ビームおよびアダプタならびに押出し成型パ ネルコネクタを含み、これらの全てが、建築しようとする構造体に迅速かつ簡単 に組立てられるよう隣接構造部材と嵌合するための一体形成された手段を備えて いる。

また、本発明によれば、中空壁パネルおよび柱は、実質的に破壊不可能な永久壁 構造を提供するため変形することなく内部にコンクリートなどの注入を許容する 構造強度を有している。

住宅又はビルの建築の場合、その住宅などの壁をコンクリートの基礎上に配置し て本発明による壁パネル及び／又は壁パネル連結柱をその基礎に固定すれば、竜 巻、地震その他の自然現象に耐えられる永久屋根支持壁構造が提供される。

本発明は、その好ましい形態において、強化グラスファイバが散在して引張り強 さ及び膨張制御性か高められたプラスチックコア若しくは基層を偏えるように押 出し成型することによって上述のプラスチック構造部材を形成する。この時、そ のコアの外側の露出面は滑らかなプラスチック表皮を呈し、前記強化コアと前記 表皮との間の接続部に露出するグラスファイバ部を埋設している。

本発明の好ましい形態によれば、プラスチック表皮は、管理不要の平滑面を呈し 構造部材の見栄えを良くしてその取扱いおよび組立作業を簡単にすると共に、グ ラスファイバ強化コアおよび埋設されたグラスファイバを外方の衝撃から護る耐 衝撃面を提供する。プラスチック表皮は、その上、希望の色にすることかでき、 その色を保護し、天候の影響を受けないようにする紫外線防止材を備えるように することもできる。

本発明の構造システムは、住宅分野で特別な価値を発揮し、住宅若しくはビルを 、コンクリート台上に建て、グラスファイバを散在させて強化されると共に、平 滑な衝撃耐久プラスチック面で被覆されたプラスチック基層を有する連結柱若し くはコラムならびに壁および屋根パネルを含む相互嵌合可能に押出し成型された 構造部材で形成すればよい。この壁パネルは、希望によって前記中空壁パネル及 び／又は連結柱の内側にコンクリートを注入することによって該コンクリート台 に固定される。また、必要により、壁および屋根を含むその住宅構造を、希望す る装飾外装材で被覆するようにしてもよい。

本発明は、さらに、押出しを促進し、接着を効果的にするため平滑プラスチック および強化プラスチック基層を同時押出しすることによって該構造部材を形成す る方法を提供する。

本発明の上記およびその他の特徴は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明 を読めば明白となる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明による押出し成型プラスチック構造部材で建築された住宅の斜視 図である。

図２は、住宅の壁パネルがどのようにコンクリート台上に配置されるかを示す概 略側面図である。

図３は、コンクリート台上の壁パネルの設置状態を示し、矢印が固定および強化 コンクリートなどの導入場所を表わす拡大斜視図である。

図４は、一対のパネル部材およびその連結部材を組立て準備完了状態で示す拡大 斜視図である。

図５は、連結部材か近傍のパネル部材に連結される様子を示す拡大端面図である 。

図６は、強化グラスファイバを包含するプラスチックコア若しくは基層を有する 典型的押出し成型構造部材の断面図であって、基層面をシールし、基層に固定さ れたグラスファイバを埋設する滑らかなプラスチック表皮によって包囲された外 側露出面を示す図である。

図７は、図６の７−７線に沿う断面図である。

図８は、外側壁パネルおよび内側壁パネルならびに住宅のむね部の屋根パネルの 組立て状態を示す分解斜視図である。

図９は、壁の内側に電気配線を保持するためのインサートを形成するチャネルを 収容するため係止手段を備えるボックスコネクタ若しくは柱を接合する壁を示す 分解斜視図である。

図１０および１１は、他の形態のパネルボックスコネクタの概略図である。

図１２は、壁構造に対する屋根パネルの下端部の取り付けおよびこの下端屋根パ ネルのためのキャップを示す分解斜視図である。

図１３は、壁のコーナ一部の分解斜視図であって、中空“壁パネルおよびコーナ ーボックスコネクタ若しくは柱か、とのようにして壁構造をコンクリートのパッ ドに係止して、地震、竜巻、その他の自然現象に耐えられ、同時に熱および寒さ を有効に遮断する不連続コンクリート充満セルの孕みのない堅固な壁構造を形成 するためコンクリートなどを収容するコンクリート枠を構成するかを示す図であ る。

図１４は、壁柱と係合する形状とされたアダプタを用いると共に標準窓を支持す る窓設備を示す断面図である。

図１５は、各種の構造体の壁および本発明を包含する住宅の壁となり得る壁の平 面図であって、ボックスコネクタ若しくは柱にのみコンクリートを使用している のを示す図である。

図１６は、パネル自体の個々のセルおよびボックスコネクタ若しくは柱ジョイナ が壁の最大強度までコンクリートで満たされている壁構造を示す分解平面図であ る。

図１６ａは、コンクリート注入ガイドの平面図である。

図１６ｂは、図１６のコンクリート充填壁構造を提供するのに用いられた壁パネ ルが上に被せられた図１５ａのコンクリートガイドの平面図である。

図１７は、住宅の壁に対する屋根パネルの連結法の１形態を示す分解断面図であ る。

図１８は、本発明を包含するパネル構成部材の実際例の一部の拡大分解端面図で あって、強化コアの外側壁および内側連結ウェブ若しくは壁の相対厚ならびにパ ネルの露出外側壁をシールする接着表皮層を示す図である。

図１９は、外側面に装飾用クラツディングが施された本発明を包含する押出し強 化壁パネルの分解図である。

図２０は、表皮かペンキなとのコーティングとされた負荷のかからない内側壁パ ネルを示す図である。

図２１は、本発明を包含し、本発明のコネクタおよび構造パネルで建てられたフ ェンス、壁、防音材その他の類似構造の斜視図である。

図２２は、本発明に従って本発明のコネクタおよび構造パネルで建てられた囲い の概略図である。

好適実施例の詳細な税目 本発明による構造体の構成部材は、広範囲の構造物の建築に大いに利用されるか 、現在までのところ努力か未た実を結んでいない世界中の低価格で耐久性にすぐ れた或は永久的な住宅の建設に特に重要である。このような住宅の条件は、非熟 練作業員により、長保ちする或は永久的な構造体を形成すべく迅速かつ簡単に組 立てでき、低価格で大量生産できる構成部材で構成されねばならないことである 。さらに、出来上かる構造体は、多様の気候条件に耐えられ、錆びたり、腐朽し たり、破れたすせずに地震、竜巻、風、ひょう、雨および吹雪、高湿度、広範な 温度変化に耐えられるものでなければならない。

また、このような住宅は白蟻その他の昆虫類にも強くなければならない。その上 、本当にかつ広く受入れられるため、この住宅は十分な美感を備えていなければ ならない。

本発明は、その他の全ての構造体を初めて建築するのに有益であることに加え、 以下に示されるごとく上述の全ての条件に合致する住宅の提供を可能とする。

図１を参照するに、本発明か提供する典型的な住宅は、図８に示されるように、 パネル２で組立てた壁１と屋根パネル４で組立てた屋根３とを有する。

壁および屋根パネルは、隣接部材と嵌合することによて連結されて住宅を構成す るような形状となっており、もってこれらは以下に詳しく述べるように工具を使 用せずに組立てできる。

図２に示されるように、住宅の建築場所を準備するに当たって先ずやるべきこと は、特に図３に示されるように、壁パネル２を収容する横桟を形成する肉薄の境 界フランジ６を有するコンクリートのパッド若しくは台５を建設することである 。

壁パネル２は、希望により極めて強い永久壁構造を提供すべく矢印へからコンク リートか注入される内側セル１０を形成する横ウェブ９によって連結された離間 する外側および内側壁７および８を有する。また、コンクリート台は、希望によ りセルに注入されたコンクリートを、延いては壁パネルを台に固定するためセル １０内まで上方に延びる固定ロッド１１を備えている。ランナ１２は壁パネルの 下から滴下するのを防ぐため設けられている。

図２に見られるように、住宅の壁およびコンクリート台の寸法は、台の肉厚部の 壁の内側に極めて小さいギャップＧができるような大きさとされている。これに より、図２にも、図３にも示されるように、壁が確実に台の肉厚部の周囲に取り 付けられ、肉薄境界フランジ６に載置されるようにするための許容スペースが提 供される。

コンクリートか壁に注ぎ込まれた際、従来のコンクリート注入法にも見られるよ うに、コンクリートは一定量の水を含んでいる。添付図面の図３に見られるよう に、壁形成パネルは、コンクリート台のフランジ６の上に載置される下側端か開 放になっている。これにより、コクリート内の水は壁パネルの底から効果的に排 出され、ランナ１２は、壁パネルの下からのコンクリートの流出を防止するが、 水は妨げないので、壁パネル内の水か台から滴下するのを許容する。ランナ１２ は、さらに、コンクリート台の外側縁部に沿って壁パネルを並べるのを補助する ガイドとしても働く。

図４および５に示されるように、隣接するパネルは、ジョイナ１３によって連結 できるようになっており、また図１５に示されるようにパネルの自由端部は、垂 直コラム、即ち垂直柱１４と嵌合している。柱１４は、柱１５か角部で交わる隣 接壁を嵌合するためのコーナー柱であるのに対し、壁の長さの中間の嵌合した隣 接パネル対と嵌合するための典型的な柱である。図１５に示されるように、柱１ ４および１５は、コンクリートが詰められており、固定ロッド１１を介してコン クリート台に固定されている。図１５は、柱１４および壁パネル２の内側セルの 両方にコンクリートを示している。

住宅構造を後で移動する予定がある場合、コンクリートに代えて砂を柱および／ または内側壁パネルセルに詰めて所望の構造強度および固定力を与えるようにし てもよい。また、当然に、内側壁セル１０およびまたは係止壁柱１４および１５ は、絶縁材を含むコンクリート以外の材料を充填してもよい。これに代えて、柱 はコンクリートを詰め、パネルには絶縁材その他の材料を詰めるようにしてもよ い。

簡便さのためモジュール式の住宅を得るため、壁パネル２、ジョイナ１３および 柱１４．１５は、柱の中心線から柱の中心線まで１メートルの横距離を提供する 寸法とされている。外側壁７から内側壁８までの壁パネル２の厚さは、コストと 強度との均衡から４インチに選択されている。これらの壁は、当然、より大きな 厚みを有していてもよいが、これによってコストが高くなるのに対し、壁厚を相 当に薄くすると壁強度および耐えられるコンクリートの量が減少する。

図１２に示されるように、壁１の上側端部は、壁パネルの外側および内側壁を支 持してこれらの上に固定されるフランジ１８を有する中空壁キャップ１７が被せ られている。この壁キャップ又はビームは、中空形状になっており、屋根パネル ４の下側端部を支持するため傾斜する上側面１９を有する。

図１７に示されるように、屋根パネル４を傾斜壁キャップ面１９に固定する手段 は、壁柱１４の１つ若しくは内側壁パネルセル１０のコクリートに埋設され、壁 キャップ１７およびロット２０の上側端部に螺着したナツト２２およびワッシャ ２３を介して固定されたウェッジクランプ２１を通って上方に延びるねじ付きロ ッド２０を含んでいてもよい。屋根パネルの上側および下側面を・抱き締めるフ ランジ２５を備える中空のエンドキャップビーム２４は、これらのパネルの下端 部を閉塞するが、中空屋根パネル４を通る空気循環を許容する適当な排出可能開 口２６を提供する。

図８に示されるように、住宅の深さ方向中央には、柱１・４に保持されたヨーク 、即ち、かすがい２８に支持された壁パネル２に似た構造の中空うねパネル或は ビーム２７か設けられている。うねビーム２７の頂部に係止されているのは、屋 根パネルうねコネクタビーム２９である。このコネクタビームは、屋根パネル４ のセル３２に突入してそのセルの下面３３に載ってこれを保持し、もって屋根パ ネルの上側端部をうねビーム２７に係止する上後方に延びるフラッジ若しくは指 ３１で終結する傾斜屋根パネル支持面３０を有している。うね通気孔３４は、屋 根パネル４の上側端部間のスペースをカバーしてこれと係合する一方、空気かう ね通気孔、屋根セル２７を通って循環してエンドキャップ２４の通気開口２６か ら出る。屋根パネルうねビーム２７は、支持面３０の下に位置してこれに強度を 与える閉鎖中空部３５を備えている。

屋根パネル４は、壁パネル２の寸法に似た寸法を有していでもよいが、屋根のス パンを増大する必要がある或は予想される場合、上側屋根面３３と上側屋根面３ ６との間の離隔距離である屋根パネルの厚み若しくは深さは、例えば６インチに 増大され、中味のグラスファイバも増量される。同様に、大きい荷重が予想され る場合はうねパネルビームの深さ若しくは厚さおよびグラスファイバ内容量も増 やされる。

柱１４に加え、図１１に示されるように真直壁部およびコーナー柱１５を連結す るため、内側壁パネル３８を外側壁１の１つを形成するパネルに連結すべく柱３ ８が設けられている。

住宅内に用いる電気配線か壁に隠れるようにすることが強く望まれる。そこで、 柱１４と対応する符号１４′で表される柱が図９に示されている。この柱は、一 対の離間する指３９を含んでおり、これらの指は、柱の内方に突出して反対方向 外方に曲り、配線４３又は他の供給線を収容する別個の隔室４２を提供すべく指 ３９の背後にスライド式に係止される内向フランジ４１を有するチャネル、即ち 満４０を収容する摺動ガイドを提供する。

柱１４°内の溝４０の組立体に設けられたこの別個の隔室４２は、配線４３の配 置を許容すべく溝を開放しておくため柱１４゛　にコンクリートを流し込む際に 閉鎖することかできる。

図１６ａおよび１６ｂは、隔室４２をコンクリートに露出することなく壁にコン クリートを注入することを許容する特徴を示している。特に図１６ａは、一連の 開口４５を有する符号４４で全体を示されたコンクリートガイド若しくはジグを 示す。図１６ｂに示されるように、ジグ４４は、壁構造の頂部に配置されており 、ジグの開口は壁構造のセル若しくは隔室１０の各々と概ね整列している。特に 注目すべきは、柱１４°を通しジグを貫通する開口は、ジグの本体によって保護 されたガイド３９と係合する溝４０によって形成された隔室４２と並んでいない 。溝４０およびガイド２９はジグの底部に当接しており、従ってコンクリートか ジグから注入された際、隔室４２はコンクリート流から効果的に隔離される。ジ グは、コンクリートが充填される最高水準を提供するという追加のメリットも有 しており、ジグの開口の寸法が隔室サイズと比較して小さくなっているため、壁 構造からコンクリートが流れ出すのを防止する働きもなす。

上述のような住宅構造なとの安定した、堅固で永久的な構造体を構築するには、 壁パネル、壁連結柱およびンヨイナ、屋根パネル、壁キャップなどの壁ビームお よびうねビームなどの各種の構成部材を用いて構造強度および荷重耐久性を付与 する必要かある。同時に、実際的であるため、これらの構成部材は低価格で大量 に生産できなければならない。

塩化ビニール、例えばポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）などの通常のプラスチックが 所望の形状に簡単に押出し成型できる一方、得られる製品は、実質的負荷に耐え られる永久構造の建物に十分な耐負荷構造部材を構成するのに十分な強度をもっ ていない。また、これらの部材は、温度によって許容できない寸法変化が出現す る。他方、プラスチック材を非経済的な方法で強化して生産することも受容でき ない。

本発明の構造体構成部材は、次のような方法で強化されたプラスチック材を使用 することにより達成される。

即ち、この強化プラスチックに、必要強度および膨張制御能を保持させなから押 出しダイを通過できる流動性をもたせることである。こうしてこの構成部材は連 続的に押出されると共に、強化物質がプラスチック材の全域に分散し、構成部材 の壁が組立て時に連続的かつ一体になる。

鉱物その他の繊維なとのプラスチック強化物質および炭酸カルシウムなどの膨張 制御剤が知られているが、本発明に特許に有益な強化剤若しくは成分は、細かい グラスファイバである。このグラスファイバは、塩化ビニル、例えばポリ塩化ビ ニル（ｐｖｃ）などのプラスチック剤に固定された際、本発明の各種の構造体構 成部材にに適する必要な強化および膨張制御特性を提供する。

本発明の構造体構成部材生産に使用される小グラスファイバを包含する適当な材 料は、オハイオ州アクロンのビー・エフ・グツドリッチ・カンパニーがＦ　Ｉ　 Ｂ　Ｅ　ＲＬＯＣの商標の下で販売しており、この材料はビー・エフ・グツドリ ッチ・カンパニーの米国特許第４，５３６゜３６０号に詳しく記載されている。

この特許にお（１て、極めて細かく短いグラスファイバか塩化ビニール樹脂の中 に散在している。

材料に引張強さおよび膨張制御能を与えるグラスファイバかＰＶＣ若しくはたの プラスチック材に存在する場合において、もしこれらが太き過ぎたり集まり過ぎ て０ると押出しの問題が生じ、材料の押出しに適しな（１゜好ましくはこのファ イバは直径が数ミクロンのオーダてあり、長さか数ミリメーターで、グラスコア イノくと塩化ビニール樹脂の合計重量に対して３５重量〕く一セント以下の濃度 とするのか望ましい。

また、グラスファイバの存在は、グラスファイバ強化プラスチックのみから生産 された構造体に衝撃破壊ポテンシャルを与えるもろさか創出される。このポテン シャルはグラスファイバの密度が高くなるにつれた増大する。

本発明の好ましい形態によれば、グラスファイア＜の有益な強化能を利用する一 方でその強化材としての使用により遭遇する問題は、各種の構造体構成部材の外 側露出面を被覆する平滑なプラスチ・ツク表皮をグラス強化プラスチックと同時 に押出し成型することによって解決された。

平滑なプラスチック表皮は、ｐｖｃ、硬質Ｐ　Ｖ　Ｃ、準硬質ＰＶＣ，ＡＢＳ又 はポリカルボナートとすればよ℃１゜適当なプラスチックは、ＧＥＬＯＹおよび Ｎ　ＯＲＹ　Ｌの商標を付してＧ、Ｅ　か販売するものである。

従って、本発明の好ましい形態によれば、図６および７の拡大図に特に示される ように、所望の特性を有する構造体構成部材は、コア若しくは基層４６からなり 、この基層は、ＰＶＣなとのグラスファイバ強化プラスチ・ツクと、構造体構成 部材の露出外側面を被覆する同時押出しされた平滑外側表皮４７とを含む。

表皮４７は、いくつもの目的を達成する。コア若しくは基層４６にグラスファイ バ４８が存在するので、基層はいささかもろく、その表面は粗く、基層の表面を 貫通して突出するグラスコアイノ）の一部を研磨して、基層を多孔としてグラス コアイノ１とプラスチック材の接着に逆効果を与える湿気か入りやすくする。

プラスチック表皮の同時押出しにより、構造体構成部材の外側露出面は被覆され 、湿気の進入からンールされ、基層プラスチックに対するグラスファイバの完全 接着が保たれる。さらに、外側表皮４７か露出グラスファイバ４８を被覆するだ けでなく、これらの露出グラスファイバかプラスチック材に埋設されるので、構 成部材の外側面か完全に平滑になる。グラスファイバか外側表皮に埋設される際 にその表皮を基層に固定するので、外側表皮の膨張および収縮はプラスチックよ りずっと小さい膨張係数を有するグラスファイバの包含によって制御若しくは制 限される基層の膨張および収縮に固定される。

外側表皮４７の別の重要な機能は、表皮のために選択されたプラスチック材が、 当業者に理解されるように、衝撃抵抗を与える材料を含むように形成できること である。従って、表皮は、構造体構成部材の露出面を包囲する衝撃吸収又は耐久 性カバーを提供し、もって構造体構成部材に衝撃耐久性を備える。

外側表皮４７は、いがなる所望の色材を包含してもよく、当業者に理解されるよ うに耐水材の包含によってあせることのないように紫外線に耐えられるようにし てもよい。

同時押出し基層４６と平滑表皮４７の組み合わせは、かくして実質的に維持管理 不要で衝撃耐久性のある、錆びたり腐朽したりしない、湿気や白蟻その他の昆虫 に強い構造体構成部材の提供を可能とする。

図５に特に示されるように、壁パネル２であるが屋根パネル４であるかに関係な く、パネルの壁は、パネルエツジ若しくは側壁５ｏの内側に対向スライドチャネ ル若しくは溝４９が形成されるように押出し成型されて住宅構造に組立て可能と なる。

／＃４９からパネル縁部若しくは側壁５ｏまで延びる符号５１および５２の位置 におけるパネルの外側面と内側面との間の間隔は、図５に示されるジョイナ１３ の端部若しくはフランジ５３又は図９．１ｏおよび１１に示される各種の柱１４ ．１５および３１の張り出し壁５４の厚さを収容できるよう小さくなっている。

この構成により、パネルの露出面は平滑な連続露出面を提供すべくンヨイナ又は 柱の露出面と面一になっている。

ジョイナ１３は、壁および屋根パネルの溝４９にスライド式に嵌って係止される よう設計された内向フランジ５５を有する。箱コネクタ若しくは柱１４．１５お よび３７は、同様に、上記溝４９にスライド式に嵌って、工具を使用せずに迅速 かつ簡単にスライド嵌合組立てを可能とするようなされた内向フランジ５６を有 する。

このスライド嵌合を促進するため、パネルの端部若しくは側壁５０は、図５に示 されるように少し湾曲している。これにより、パネル端部５０は、組立て時に壁 の内側になるジョイナのウェブ５８から離れている。ジョイナのこのウェブ５８ は、表皮４７の被覆されておらず、従ってパネル端部に対して滑らない。また、 この構成により、パネル壁５０およびジョイナウェブ５８の許容誤差を越えたと きスライド係合に関する干渉を避けることができる。ジョイナの平滑表皮４７は 、内向フランジ５５の端部の周囲に延びており、もってこれらのフランジはパネ ル端部の溝４９内で簡単にスライドする。

組立てられたパネルおよびジョイナ部材について述べたように、表皮が設けられ ていないジョイナウェブ５８は、壁又は屋根構造内に包含されてこれらによって 保護されている。同じ様に、柱又は箱コネクタ１４．１５および３９の横壁５９ は表皮がなく、組立て時に壁構造内に包含されて保護される。

外側平滑プラスチック表皮４７が図１９に示されるように希望の色とされて極め て魅惑的となる一方、符号６０で示される装飾仕上げを壁パネル２などのパネル に適用してもよい。この装飾仕上げは、疑似煉瓦、石、羽目板などのいかなる形 態であってもよい。屋根パネルも疑似の屋根タイル、板ぶき屋根なとで仕上げて もよく、この仕」二げ材は図２０に符号６１で概略的に示される適当な手段で取 着される。

壁パネルが、住宅の外壁の好適実施例に関して前述したような壁パネルと同じ荷 重耐久度を有する必要がない場合、つまり例えば壁か内側壁を形成する場合、図 １７のパネル６２なとのパネルのプラスチック材は、グラスファイバ以外の強化 材を包含していてもよい。符号６３で示される上記の他の強化材は、鉱物繊維又 は押出しダイを容易に通過する炭酸カルシウムなとの非繊維材からなる。さらに 、プラスチック製外皮は削除してもよい。

このような場合には、パネルの露出面は、図２０に示されるようにペンキ６４又 は壁紙又は飾りパネルなどの層で被覆および装飾すればよい。

本発明による、パネル２および４、コラム即ち柱１４．１５および３１、ジョイ ナ１３および壁キャップ若しくはビームおよび屋根パネル端部キャップからなる 負荷耐久構造構成部材の形成方法は、平滑プラスチック材表皮層４７およびグラ スファイバ強化基層材４６を同時に押出し成型し、この表皮層を形成ダイを通過 する基層材の流動を促進する潤滑剤としで利用する工程を含む。このように表皮 層を同時押出しすることにより、これが接する形成ダイの表面が守られ、これを 露出したグラスファイバ端又は基層剤の一部との摩耗から無縁にする。　、壁形 成部分間に跨がるウェブ９などの内側横ウェブを有するパネル２および４などの 構造体構成部材において、押出しは、これらのウェブの厚さ若しくは巾を壁部７ および８の厚さより少し小さくすることによって促進される。実際の例として、 ウェブ９の厚さを０．０６５インチに選択すれば、壁部は０．０８０インチの厚 さを有し、一方表皮４７の厚さは０．０１５インチのオーダであり、もってパネ ル壁７および８が内側ウェブより０．０３０インチ厚くなる。

構造的に、パネルの壁８および９は１字ビームのフランジとして見られ、横ウェ ブ９は負荷能力を考慮するとビームのウェブとして見ることができる。同様に、 ジョイナ１３の端部が１字ビームのフランジとして見られる一方、横ウェブ又は 壁５８はビームのウェブである。柱１４．１５および３７は、構造目的のための 箱ビームと考えることができる。

実施例は純粋に例として挙げられたものであり、具体的寸法および比率は当業者 に容易に理解できるように容易に変更できる。

本発明の個々の構造体構成部材は、長い連続長さに押出し成型され、必要な所望 長さに切断される。これに関し、これらの構成部材は、図１に示される窓６５お よびドア６６を収容するドアおよび窓開口などを形成するため破損することなく 鋸びきおよび切込みできる。

例えば図１４に示されるように、窓６５は、ガラス６９を保持する窓サツシ６８ を固定する標準プラスチック窓枠６７を有する従来型窓でよい。窓を取り付ける ため、押出し成型中空プラスチック製アダプタ７０が設けられており、これは、 図示されたコーナー筒柱１５、窓の位置により、例えば箱柱の１つの内向フラン ジ５６と係合するチャネル、即ち溝７１を備えている。アダプタ７０は、住宅の 選択された１メ一トルモジユール様式を維持するため窓とともに２つの柱の間に 延びるような寸法とされている。従って、図１４に示されるアダプタ７０を備え る窓ユニットはこ−な一柱１５と中間柱１５との係合部間を延びている。

アダプタ７０は、窓枠６７と係合し、これを保持する脚７２を備えている。アダ プタ７０を含む窓ユニットは、パネルおよびコネクタか工具その他の手段を必要 とせすに組立てられるのと同じ要領で簡単にスライド式に所定位置に填められ、 組立てられる。

ドア６６を収容するため、容易に分るように同様の設備をプラスチックで形成し 、設けてもよい。

住宅又は建物を形成するための本発明の構造体構成部材の使用が詳細に示される 一方、図２１は、ハイウェイ騒音バリヤ、フェンス或は分離体なとの簡単な壁７ ３を生産するための本発明による構造体構成部材の使用を示す。この関連で、パ ネル２の対応するポネルか設けられ、ジョイナ１３又は希望により箱コネクタと 係合しており、注入されたコンクリートによって固定ロッド７５とともに固定さ れている。この壁は、低価格材料であり、永続性、強度および気候耐久性に極め て優れており、迅速かつ簡単にスライド式に嵌合することによって建てることが できる。図２２は、コーナー箱コネクタ若しくは柱１５を用いて簡単な被覆体７ ６に形成された、パネル２の使用を概略的に示している。

上記から理解できるように、本発明は建物を完成するため簡単な構成部材から構 造体を構築するための構造システムおよび構成部材をを提供し、必要とされる負 荷耐久性および構造要件を備えるこの構成部材は低価格で大量生産でき、所定位 置にスライド式に填め込むことにより簡単に建てることができ、従って建築が２ 人の作業員により迅速かつ簡単に実現できる。

上述の利点に加え、構造体構成部材は、熱保持力が低く、つまり熱降下が少なく 、熱および冷気を通しにくい。

従って、被覆体を建築するため構造体を使用する際、被覆体の壁構造は、特にコ ンクリートが充填された際、熱および冷気の伝導に対して優れた絶縁性を提供す る。

また、住宅その他の建物の建設のため、屋根パネルが中空て、空気循環を許容す ると共に、熱伝導率が低いことにより、建物の外との熱および冷気の伝導に対す る優れた絶縁効果をもたらす。

さらに、各種の構造体構成部材間の嵌合連結は、構成部材自体が湿気の進入を阻 止する一方で、その連結部への湿気の進入を効果的に防止する曲折通路を提供す る。

本発明の各種の好ましい実施例について詳細に説明してきたか、本発明の精神或 は添付クレームの範囲から逸脱することなく各種の変更の付加が可能であること は当業者の容易に理解するところである。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成６年１１月２８日、

Claims (51)

【特許請求の範囲】
1. １．プラスチック構造体であって、 所望の構造に組立てるための事前形成された構造体構成部材から成り、前記構成 部材は、押出しダイを通って流動可能な強化および膨張制御成分を含有するプラ スチック材から押出し成型されたものであり、前記構造体構成部材は、相互に嵌 合して係止される形状とされており、前記構成部材の前記強化プラスチック材は 、連続的に一体になっていることを特徴とするプラスチック構造体。
2. ２．前記構造体構成部材は、側壁によって連結されて離隔する外側および内側壁 および前記側壁の中間の前記内側および外側壁の間を延びる離間内側ウェブを有 する長尺中空直線壁形成パネルを含んでおり、前記壁パネルは、前記外側および 内側壁を孕ませることなくコンクリートを収容する枠を構成することを特徴とす る請求項１に記載のプラスチック構造体。
3. ３．前記構造体構成部材は、側壁によって連結された離隔外側および内側壁およ び前記側壁の中間の前記外側および内側壁の間を延びる離間内側ウェブを有する 長尺中空直線屋根形成パネルを含んでおり、前記屋根パネルは、実質的に変形す ることなく屋根荷重を支える能力を有することを特徴とする請求項１に記載のプ ラスチック構造体。
4. ４．前記強化成分は、鉱物繊維から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいず れか１項に記載のプラスチック構造体。
5. ５．前記強化成分は、炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１乃至３の いずれか１項に記載のプラスチック構造体。
6. ６．前記強化成分は、グラスファイバから成ることを特徴とする請求項１乃至３ のいずれか１項に記載のプラスチック構造体。
7. ７．前記構造体構成部材の前記露出外側面は、同時押出し成型されたプラスチッ ク表皮であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラスチ ック構造体。
8. ８．前記強化成分は、グラスファイバから成り、前記構造体構成部材の前記露出 外側面は、平滑プラスチック表皮であることを特徴とする請求項１乃至３のいず れか１項に記載のプラスチック構成部材。
9. ９．構造体のためのプラスチック押出し成型構造体構成部材であって、 押出しダイを通って流動可能な強化成分と、前記基層の露出面上に位置する同時 押出し成型された表皮とから成り、前記構成部材は、隣接構成部材と嵌合連結す る形状とされていることを特徴とするプラスチック構造体構成部材。
10. １０．前記構造体構成部材は、中空であることを特徴とする請求項９に記載のプ ラスチック構造体構成部材。
11. １１．前記強化成分は、繊維材料であることを特徴とする請求項９又は１０に記 載のプラスチック構造体構成部材。
12. １２．前記強化成分は、グラスファイバであることを特徴とする請求項９又は１ ０に記載のプラスチック構造体構成部材。
13. １３．前記同時押出し成型表皮は、平滑な耐衝撃プラスチックであることを特徴 とする請求項９又は１０に記載のプラスチック構造体構成部材。
14. １４．前記強化成分は、グラスファイバであり、前記同時押出し成型表皮は、平 滑な耐衝撃プラスチックであることを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラ スチック構造体構成部材。
15. １５．構造体のための中空押出し成型プラスチック構造体構成部材であって、 押出しダイを通って流動可能な繊維強化成分と、前記基層の露出面上に位置する 同時押出し成型平滑表皮とから成ることを特徴とするプラスチック構造体構成部 材。
16. １６．前記繊維成分は、グラスファイバから成ることを特徴とする請求項１５に 記載のプラスチック構造体構成部材。
17. １７．前記基層の表面に露出するグラスファイバ部分は前記表皮に埋設されてい ることを特徴とする請求項１６に記載のプラスチック構造体構成部材。
18. １８．雄又は雌嵌合形状の一方から選択された２つの嵌合形状を提供するように 形成されたことを特徴とする請求項１７に記載のプラスチック構造体構成部材。
19. １９．対応する構成部材凹部と連結されため設けられる壁を有することを特徴と する請求項１８に記載のプラスチック構造体構成部材。
20. ２０．前記嵌合形状は前記平滑プラスチック表皮によって被覆されていることを 特徴とする請求項１８に記載のプラスチック構造体構成部材。
21. ２１．前記平滑プラスチック表皮は着色剤を含有していることを特徴とする請求 項２０に記載のプラスチック構造体構成部材。
22. ２２．前記表皮は前記表皮を紫外線に耐えられるようにする物質を含んでいるこ とを特徴とする請求項２１に記載のプラスチック構造体構成部材。
23. ２３．構造体に使用するためのプラスチック構造体構成部材であって、 前記構成部材は、押出しダイを通過して流動可能なグラスファイバで強化された プラスチック材の押出し成型基層と、同時押出し成型された平滑なプラスチック 表皮とを有しており、前記表皮は、前記表皮に埋設され、前記表皮を前記基層に 固定する露出グラスファイバ部分を備える前記基層の露出外側を被覆すると共に シーリングしており、前記構成部材は、対応する構成部材と嵌合する形状とされ ていることを特徴とするプラスチック構造体構成部材。
24. ２４．前記パネルの前記離間壁が、スライド嵌合路を形成するため前記側壁に隣 接する対向面に符合する長手溝を備えている中空パネルから成ることを特徴とす る請求項２３に記載のプラスチック構造体構成部材。
25. ２５．前記符合溝から前記パネル側壁まで延びる前記離間パネル壁間の間隔が縮 小されていることを特徴とする請求項２４に記載のプラスチック構造体構成部材 。
26. ２６．前記離間側壁は前記ウェブより大きい厚さを有していることを特徴とする 請求項２４又は２５に記載のプラスチック構造体構成部材。
27. ２７．前記パネル側壁は凹んでいることを特徴とする請求項２４又は２５に記載 のプラスチック構造体構成部材。
28. ２８．前記平滑同時押出し成型表皮は耐衝撃プラスチックから成ることを特徴と する請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載のプラスチック構造体構成部材。
29. ２９．前記平滑同時押出し成型プラスチック表皮は耐衝撃プラスチックから成り 、前記パネル側壁は前記パネルの内側に凹んでいることを特徴とする請求項２３ 乃至２５のいずれか１項に記載のプラスチック構造体構成部材。
30. ３０．前記パネル壁およびウェブは一体であり、その接続部で射出していること を特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載のプラスチック構造体構 成部材。
31. ３１．中空であり、配請求項を収容するための別個の内側隔室を提供するため溝 挿入部材を収容してこれと係合する内側案内路を備えていることを特徴とする請 求項２３に記載のプラスチック構造体構成部材。
32. ３２．押出しダイを通って流動可能な強化成分によって強化された押出し成型中 空嵌合プラスチック部材で形成された壁構造体であって、前記中空部材の少なく ともいくつかは前記壁を固定して強化する材料を含有していることを特徴とする 壁構造体。
33. ３３．前記材料は、コンクリートであることを特徴とする請求項３２に記載の壁 構造体。
34. ３４．前記壁構造体は、コンクリートの基礎上に建設され、前記含有コンクリー トは強化ロッドを介して前記ベースに固定されていることを特徴とする請求項３ ３に記載の壁構造体。
35. ３５．前記材料は砂であることを特徴とする請求項３２に記載の壁構造体。
36. ３６．前記中空部材は、強化成分を含有するプラスチック材の基層と、前記基層 の露出面上に位置する押出し成型平滑プラスチック表皮とから成ることを特徴と する請求項３３に記載の壁構造体。
37. ３７．前記強化成分は、押出しダイをとおって流動可能なグラスファイバから成 ることを特徴とする請求項３３に記載の壁構造体。
38. ３８．前記平滑同時押出し成型表皮は、前記基層の表面に露出したグラスファイ バ部分を被覆しており、前記グラスファイバは、前記表皮に埋設されて前記表皮 を前記基層に固定していることを特徴とする請求項３７に記載の壁構造体。
39. ３９．プラスチック製モジュール式住宅システムであって、 住宅の壁およびやねに組立てられる事前形成された構造体構成部材から成り、前 記構成部材は、押出しダイを通って流動可能なグラスファイバで強化された押出 し成型プラスチック材基層と、平滑同時押出し成型プラスチック表皮とを有し、 前記表皮は、前記表皮に埋設されて前記表皮を前記基層に固定する露出グラスフ ァイバ部分を備える前記基層の露出外側面をコーティングすると共にシーリング しており、前記構成部材は荷重耐久性のある壁および屋根構造体に組立てるべく 嵌合できる形状とされていることを特徴とするモジュール式住宅システム。
40. ４０．前記構成部材は、端部が開放されており、かつ離間する壁を有する壁パネ ルおよび屋根パネルを備える長尺直線中空部材を含んでおり、前記離間壁の一方 は住宅外側面として使用され、前記離間壁の他方は住宅内側面として用いられ、 前記壁は前記側壁によってその全長にわたって一体に連結されており、前記壁お よび屋根パネルは前記離間壁に一体に連結されてこれらの間を延びる離間内側ウ ェブを有していることを特徴とする請求項３９に記載のモジュール式住宅システ ム。
41. ４１．前記パネルの前記離間壁は、スライド嵌合路を形成するため前記側壁に隣 接する対向面に符合する長手溝を備えていることを特徴とする請求項４０に記載 のモジュール式住宅システム。
42. ４２．前記離間パネル壁の間の間隔は、前記符合溝から前記隣接パネル側壁まで 減少していることを特徴とする請求項４１に記載のモジュール式住宅システム。
43. ４３．窓およびドアから選択された挿入部材を収容し支持するためのアダプタを 含んでおり、前記アダプタは、前記システムの構成部材と嵌合する形状とされて いることを特徴とする請求項３９に記載のモジュール式住宅システム。
44. ４４．構造体のためのプラスチック構造体構成部材を製造する方法であって、 引張り強さを与え、熱膨張を制限するための強化グラスファイバを含有する基層 を所望の構造に押出し成型すると同時に、前記基層の露出面上に平滑なプラスチ ック表皮を成型する工程から成り、前記平滑表皮は前記基層の押出しを援助する 潤滑剤として働くと共に、前記基層の外側面をシールし、前記外側基層面に露出 するグラスファイバを埋設し、もって前記表皮を前記基層に固定することを特徴 とするプラスチック構造体構成部材の製造方法。
45. ４５．前記構造体形状は、中空部材として押出し成型されていることを特徴とす る請求項４４に記載の製造方法。
46. ４６．前記構造部材は、中空柱として押出し成型されていることを特徴とする請 求項４５に記載の製造方法。
47. ４７．前記構造体形状は、端部が開放され、かつ外側および内側壁面を構成する ため離間する平坦壁を有する中空パネルとして押出し成型されたものであり、前 記壁は前記離間平坦壁を連結しており、前記内側ウェブは前記側壁の中間の前記 離間平坦壁を連結していることを特徴とする請求項４４に記載の製造方法。
48. ４８．前記中空部材の前記壁は、均一の壁厚を提供するように押出し成型されて おり、前記基層の厚さは前記表皮の厚さより実質的に大きくなっている請求項４ ５に記載の製造方法。
49. ４９．前記表皮は、耐衝撃材から成るプラスチック材で同時押出し成型されてい ることを特徴とする請求項４８に記載の製造方法。
50. ５０．前記表皮は、着色剤および紫外線防止材料を含む耐衝撃プラスチック材で 同時押出し成型されていることを特徴とする請求項４９に記載の製造方法。
51. ５１．前記構造体構成部材は、雄および雌嵌合形状の中の１つから選択された２ つの嵌合形状を有するように押出し成型され、もって前記構成部材は対応する構 成部材と嵌合するようなされていることを特徴とする請求項４４又は４５に記載 の製造方法。