JP2012122490A - パネル材の自立型固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】隣り合うパネル材を所定の間隔に容易に配置でき、ねじ棒を共回りさせずに、電動工具を使用して固定用のナットを円滑に締め付けることができるパネル材の固定金具を提供する。
【解決手段】固定金具１は、ねじ棒２、アンカーヘッド３、ばね受け座金４，コイルばね５，押さえ部材６、ナット７を具備する。アンカーヘッド３は、ねじ棒２に対して挿入位置と、ロック位置との間で回転自在であり、ばね力で挿入位置にプリセットされるが、解放されるとロック位置に自動回転する。ねじ棒２は、外周に切欠平面２ａを具備する。押さえ部材６は、ねじ棒２を相対回転不可能に挿通させる挿通孔を具備する。ねじ棒２は、その下部をアンカーヘッド３と共に貫通孔Ｂ１に挿通させた状態で、ばね力により起立保持される。この状態で、ばね受け座金４の外周にパネル材Ｐの端部を当接させて位置決めし、ナット７を締め付ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、２つのパネル材を所定の相互間隔を保持して隣り合う状態で、架台上に固定するための金具に関する。

従来、太陽電池モジュールの固定金具として、特許文献１に記載されたものが知られている。この固定金具は、太陽電池モジュールの枠体の下面に固着されて枠体の外方へ延出するブラケットを具備する。上方に軸部が突出するように、架台に下方からボルトが挿通される。この架台上にベース金具を架設して上記ボルトを貫通させ、ベース金具上に上記ブラケットを載せる。ボルトを貫通させた押さえ金具でブラケットを押さえ、ナットを螺合して、太陽電池モジュールを架台上に固定するものである。
また、貫通孔の裏側に手を差し込んでボルトを貫通させたり、ナットを螺合させたりすることができない、閉鎖された内部空間を有する壁面等に被締結部材を固定するための締結具として、ブラインドボルトなどと称されるブラインドファスナーが広く普及している。その一例を図７に示す。ブラインドファスナー３１は、ねじ棒３２と、その一端側にピン３３で回転自在に取り付けられたアンカーヘッド３４とを具備する。ねじ棒３２には他端側からナット３５が螺着される。アンカーヘッド３４は、軸方向の中心から僅かに一方向に偏った位置でピン３３にて枢支される。
このブラインドファスナー３１を用いて架台３６上に被締結部材３７を固定するには、先ずアンカーヘッド３４を回転操作して、図７Ｂに示すように、その軸線とねじ棒３２の軸線とを一致させる。次いで、アンカーヘッド３４と共に、ねじ棒３２の一端側を架台３６の貫通孔３６aに表側から挿入し、図７Ｃに示すように、ねじ棒３２を軸線の周りに１８０°回転すると、アンカーヘッド３４がアンバランスによりピン３３周りに回転し、ねじ棒３２の軸線直交方向に向く。その状態でねじ棒３２を貫通孔３６aの表側に引っ張ると、図７Ｄに示すように、アンカーヘッド３４が貫通孔３６aの裏側に接触した状態になる。次いで、架台３６上に被締結部材３７を添えて、ねじ棒３２を被締結部材３７の挿通孔３７ａに挿通させ、ナット３５で締結する。

特開２０１０−２４８７６３号公報（図１，２） 特開２００４−１５０６０４号公報（図１〜５）

特許文献１に記載された太陽電池モジュールの固定金具は、部品点数が多く、取り付け作業に比較的多くの手数を要する。また、多数の太陽電池モジュールを等間隔で手早く固定していく作業に適しない。
特許文献２に記載されたブラインドファスナー３１においては、ナット３５を螺合する際に、一方の手でねじ棒３２を保持していないと、ねじ棒３２が共回りしてしまうので、電動工具を使用してナット３５を締め付けることができない。手動工具を使用してナットの締め付け作業を行うのは非効率的である。
したがって、この出願に係る発明は、多数の太陽電池モジュールのようなパネル材を等間隔で手早く固定していく作業を効率的に行うことができ、またブラインドファスナーにより、手を差し込めない作業部位に対応でき、ねじ棒を共回りさせることなく、電動工具を使用して容易にナットを締め付けることができるパネル材の自立型固定金具を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。固定金具１は、例えば、フレーム付き太陽電池パネルのような２つのパネル材Pを所定の相互間隔を保持して隣り合う状態で、架台B上に固定するための金具であり、ねじ棒２、アンカーヘッド３、ばね受け座金４、コイルばね５、押さえ部材６、ナット７を具備する。ねじ棒２は、外周の少なくとも一部に切欠平面２aを具備し、下端側が架台Bの貫通孔B１を貫通し、上端側が２つのパネル材Pの相互間隔内を延びる。アンカーヘッド３は、ねじ棒２の下端側に、それの軸線直交方向に貫通する枢ピン１０により枢支され、ねじ棒２とほぼ平行に配置される挿入位置（図１A）と、ねじ棒２と直交方向に配置されるロック位置（図１B）との間で回転自在であり、自由状態でロック位置に配置される。アンカーヘッド３は、挿入位置においてねじ棒２と共に架台Bの貫通孔B1を通過可能であるが、ロック位置においては当該貫通孔B1を通過不可能な形状に構成される。押さえ部材６は、ねじ棒２を相対回転不可能に挿通させる形状の挿通孔６ｃと、２つのパネル材Pの押さえ部P１上面に当接する押圧片６ａを具備する。コイルばね５は、ばね受け座金４を介して、アンカーヘッド３と押さえ部材６との間に位置するようにねじ棒２に嵌め込まれ、プリセット状態において、アンカーヘッド３を挿入位置に弾性的に保持する。ばね受け座金４は、架台の貫通孔Ｂ１より大径で、ねじ棒２を当該貫通孔Ｂ１に挿通するとき架台Ｂ上にあって、コイルばね５を圧縮し、アンカーヘッド３を解放し、当該アンカーヘッド３のロック位置への回転を許容する。コイルばね５は、パネル材Ｐの位置決め作業の間、ねじ棒２を起立状態に保持する。
ばね受け座金４の直径を所定の寸法に設定することにより、ばね受け座金４の外周に２つのパネル材Ｐの隣り合う端部を当接させて位置決め可能とすることができる。

この出願に係る発明の固定金具１によれば、装着前のプリセット状態において、ばね５により、アンカーヘッド３が挿入位置に保持されるので、架台の貫通孔Ｂ１への挿入時に、指でアンカーヘッド３を挿入位置に保持する必要がなく、ねじ棒２の挿入作業を容易に行える。ねじ棒２を挿入するとき、ばね５を圧縮すれば、アンカーヘッド３が解放されて、自動的にロック位置に回転する。この状態で固定金具１から手を離しても、ばね力でねじ棒２が起立状態に保持されるので、２つのパネル材Pを位置決めする作業を両手を使って効率的に行うことができる。
受け座金４の直径を所定の寸法に設定すれば、これをスペーサとして用い、ばね受け座金４の外周に２つのパネル材Ｐの隣り合う端部を当接させて容易に位置決め作業を行うことができる。

本発明に係る固定金具の使用状態を示すもので、（A）は取り付け過程の正面図、（B）は設置状態の正面図である。 図１の固定金具の分解斜視図である。 図１の固定金具の正面図である。 図１の固定金具の側面図である。 図１の固定金具の平面図である。 図１の固定金具の取り付け過程を順を追って示す正面図である。 従来の固定金具の説明図である。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。固定金具１は、例えば、フレーム付き太陽電池パネルのような２つのパネル材Pを所定の相互間隔を保持して隣り合う状態で、架台B上に固定するための金具である。固定金具１は、ねじ棒２と、アンカーヘッド３と、位置決め用を兼ねたばね受け座金４と、コイルばね５と、押さえ部材６と、ねじ棒２に螺合されるナット７とを具備する。８は平座金、９はばね座金で、必要に応じて、ナット７と押さえ部材６との間に介設される。

アンカーヘッド３は、ねじ棒２の下端側に、それの軸線直交方向に貫通する枢ピン１０により枢支され、ねじ棒２とほぼ平行に配置される挿入位置（図１A）と、ねじ棒２と直交方向に配置されるロック位置（図１B）との間で回転自在で、ねじ棒２の軸線を鉛直に配置したとき挿入位置にあるようにバランスがとられる。アンカーヘッド３は、挿入位置においてねじ棒２と共に架台Ｂの貫通孔Ｂ１を通過可能であるが、ロック位置において貫通孔Ｂ１を通過できず、したがってロック位置においてねじ棒２を貫通孔Ｂ１から抜け止めする。

ねじ棒２には、順次ばね受け座金４、コイルばね５、押さえ部材６、平座金８、ばね座金９が嵌め込まれ、ねじ棒２の上端側にナット７が螺合される。

ねじ棒２は、その外周に、全長にわたって延びる切欠平面２ａを具備する。したがって、ねじ棒２は、横断面切欠円形状（D字形）に形成される。なお、切欠平面２ａは、ねじ棒２の一部にのみ設けてもよいし、単一に限定されない。

押さえ部材６は、矩形の金属板材を屈曲形成してなり、矩形の主体部６aと、それの対向する２辺から直角に屈曲して下方へ延びる押圧片６ｂとを具備する。主体部６aの中央には、ねじ棒２を相対回転不可能に挿通させるための挿通孔６ｃが形成される。挿通孔６ｃは、ねじ棒２の断面と相似形の切欠円形状である。なお、挿通孔６ｃは、ねじ棒２を相対回転不可能に挿通させるために、ねじ棒２の断面形状に応じた種々の異なる形状をとり得る。押圧片６ｂは、隣り合うパネル材Ｐの押さえ部Ｐ１の上面に当接してパネル材Ｐを固定する。

ばね受け座金４は、それの外周にパネル材Ｐの隣り合う端部を当接させる（図１Ｂ，図6Ｂ）ことにより、パネル材Ｐ間の適正な相互間隔が確保できる所定の直径に設定される。

コイルばね５は、ばね受け座金４と押さえ部材６との間にあって、図１Ａに示すプリセット位置において圧縮され、アンカーヘッド３をばね受け座金４を介して弾圧し、挿入位置に保持する。図６Ａに示すように、ねじ棒２をアンカーヘッド３と共に、架台Ｂの貫通孔Ｂ１に挿通するとき、コイルばね５は、ばね受け座金４により、さらに圧縮され、架台Ｂ下にあるアンカーヘッド３を解放する。解放されたアンカーヘッド３は、ロック位置へ自然回転する。図６Ａに示すように、その後、コイルばね５は、ばね受け座金４を架台Ｂ上に押しつけて、ばね力で、ねじ棒２を架台Ｂ上に起立状態に保持する。

この固定金具１を用いて、架台B上に、隣り合うように、２つのパネル材Pを固定する作業手順を説明する。図１Ａに示す固定金具１のプリセット状態において、アンカーヘッド３は、ねじ棒２とほぼ平行に配置される挿入位置にある。例えば、架台B上に、貫通孔B1を挟むように、２つのパネル材Pを配置する。図６Ａに示すように、ねじ棒２の下端側を、アンカーヘッド３と共に、架台Bの貫通孔B１に挿入する。この間、ばね座金４は架台Ｂ上にあって、ばね５を圧縮する。アンカーヘッド３は、貫通孔B１を通過すると解放され、アンバランスにより、自動的にねじ棒２の軸線直交方向に向き、ねじ棒２が貫通孔B１から抜け止めされる。この状態で固定金具１から手を離すと、図６Ｂに示すように、ねじ棒２は転倒することなく、ばね力で起立状態に保持される。この状態で、２つのパネルPをばね受け座金４に当接する位置まで移動させる。これで、隣り合うパネルP間の間隔が適正に調整される。押さえ部材６を適正位置に配置し、ナット７に電動工具を掛けて締め込む。押さえ部材６の押圧片６ｂがパネルPの押さえ部Ｐ１に当接すると、押さえ部材６は回り止めされ、ねじ棒２は、押さえ部材６と共に回転が規制されるので、ナット７と共回りすることがなく、締め付け作業は円滑に行われる。なお、押さえ部材６がパネルPに当接するまでは、ねじ棒２とナット７との相対回転抵抗が小さいので、ねじ棒２がナット７と共回りすることはない。

１ 固定金具
２ ねじ棒
２ａ 切欠平面
３ アンカーヘッド
４ ばね受け座金
５ コイルばね
６ 押さえ部材
６ａ 主体部
６ｂ 押圧片
６ｃ 挿通孔
７ ナット
１０ 枢ピン
B 架台
Ｂ１ 貫通孔
P パネル材
Ｐ１ 押さえ部

Claims (2)

1. ２つのパネル材を所定の相互間隔を保持して隣り合う状態で、架台上に固定するための金具であって；下端側が前記架台の貫通孔を貫通し、上端側が前記２つのパネル材の相互間隔内を延びるねじ棒と；このねじ棒の下端側に、当該ねじ棒を軸線直交方向に貫通する枢ピンにより枢支され、ねじ棒とほぼ平行に配置される挿入位置とねじ棒と直交方向に配置されるロック位置との間で回転自在で、挿入位置にプリセットされるアンカーヘッドと；このアンカーヘッドの上に位置して前記ねじ棒に嵌め込まれるばね受け座金と；このばね受け座金の上に位置して前記ねじ棒に嵌め込まれるコイルばねと；このコイルばねの上に位置して、前記２つのパネル材に係合するように、前記ねじ棒に嵌め込まれる押さえ部材と；この押さえ部材の上に位置して前記ねじ棒に螺合され、前記押さえ部材を前記パネル材に締め付けるナットとを具備し；前記ねじ棒は、外周の少なくとも一部に切欠平面を具備し；前記アンカーヘッドは、挿入位置において前記ねじ棒と共に前記架台の貫通孔を通過可能であるが、ロック位置においては当該貫通孔を通過不可能な形状で、解放状態においてロック位置に自動配置されるように構成され、；前記ばね受け座金は、前記架台の貫通孔を通過不可能な直径を有し；前記コイルばねは、プリセット位置において圧縮されて前記アンカーヘッドを挿入位置に保持し、前記ねじ棒を前記架台の貫通孔に挿通するとき、さらに圧縮されてアンカーヘッドを解放し、当該アンカーヘッドのロック位置への回転を許容した後、ねじ棒を架台上に起立状態に保持するように構成され；前記押さえ部材は、前記ねじ棒を相対回転不可能に挿通させる形状の挿通孔を具備することを特徴とするパネル材の自立型固定金具。
2. 前記ばね受け座金は、それの外周に前記２つのパネル材の隣り合う端部を当接させて位置決めすることができる所要の直径を有することを特徴とする請求項１に記載のパネル材の自立型固定金具。

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