JP2015004180A - 格子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来は多数の格子を手作業ですべてネジ止め固定して美しい格子を築いていた。昨今好まれるより多数の格子からなる緻密なデザインの格子構築において、簡易な作業でかつ安価な格子部材を用いて作業性良く構築し、また外観上ネジ山等の美感を損なう部分を無くした格子構造を提供すること。【解決手段】 格子枠の一側面に開口部を有する嵌合用爪部を平行して形成し、格子底板には嵌合用突条を平行して形成し、前記格子枠と前記格子底板とを前記嵌合用爪部と前記嵌合用突条を介して嵌合接合させることにより格子を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、フェンス、門扉、扉、外塀などのような構造物を構成する格子構造体に係り、特に格子構造体を簡単に形成することができる格子枠と格子底板との接合構造に関するものである。

従来のフェンス、門扉、扉、外塀などの格子の組立構造及び接合構造としては、たとえば、図２に示すようなものがある。材料は木材から金属まで様々である。本発明においては、アルミニウム材料などの金属押し出し成形体をもって構成される格子の構造に着目するものである。

縦型デザイン格子の基本的な設置構造は、まずサイド支柱を格子設定範囲の両端に設置し、次に格子横板を前記サイド支柱に固定設置する。そして格子横板に格子を定められた間隔でタッピングネジ等を用いて等間隔に接合していき完成される。

格子は外観全体としての美しさが重要であるが、特にフェンス、扉等の表側から見た外観で評価されるため、裏側から見える横板に比べて表側を主に構成する格子（格子枠）そのものの美感に重要性がある。格子の大きさ、長さ、幅、間隔、色あい等のデザインと全体構造により、外観及び美しさが決まる。特に、細く長い格子であって幅を狭めて多数配置した格子は緻密でありデザイン上も非常に美しく近年では人気が高い。なお横板は美感を必要としていないわけではなく、フェンス等の裏側から見た場合は横板やサイド支柱も全体の美しさを要求されることは言うまでもない。

縦型デザイン格子に対して横型デザイン格子の場合においても基本構造は同様で、横格子の場合はサイド支柱が設置され、そのサイド支柱に格子を直接等間隔にネジ等で接合して設置される。以降の図面及び説明においては、縦型デザイン格子を前提に記載するが、横型デザイン格子についても本発明に係る接合構造の内容・技術思想を適用することができる。

また、フェンス、門扉、扉、外塀などを構成する格子は、防犯上も非常に重要であり、簡単に外せて外部者の侵入を許すような構造であってはならないため、構造上の強度（接合強度を含む）の必要性は美感にも増して重要な要素のひとつである。

このような格子と横板又は立て板との接合構造は、図２に示すように格子横板４に予め貫通されたタッピングホール２０に対して、タッピングネジ２１を用いて格子１をネジ止めして接合固定しているのが一般的である。格子は外観上、表側からも裏側からも見栄えのよいように、格子１（四角柱の筒体）の形状のままで外側からは見えないようなかたちで格子横板４のタッピングホール２０の位置にあわせてタッピングホールを開け、あらかじめ固定された横板に位置を合わせてひとつずつネジ止め固定される。

特開平１０−１５９３９７号公報

図２に示す格子構造にあっては、ネジ止めする際には、強固な接合構造が得られるものではあるが、ネジ止め作業そのものが非常に煩雑である。各格子の小さなタッピングホールに格子横板の小さなタッピングホールの位置を正確に合わせて一本一本ネジ止め接合固定する作業は、非常に時間及び手間がかかり、特に美しさにおいて人気の高い細く長い格子を多数配置した緻密なデザインの格子設置においては格子幅が狭くなり、かつ格子の数が膨大となるため、組み立て位置決め及びネジ止め作業工程にかかる時間及びコストは予想以上に大きなものとなる。

外観においては、表側に配置される格子の接合固定に用いられるタッピングネジの先端は格子の四角柱内部で止まる長さであるため、表側になる格子には一切ネジは見えず表側外観の美感については問題がない。しかし裏側になる格子横板にはタッピングネジのネジ山が多数見える状態で残る。幅の狭い格子でかつ格子間隔を狭くした緻密デザインの場合はそのネジ山の数もおびただしい数となり、全体を彩る格子構造体の色彩とタッピングネジの色彩が異なる場合は特に美感上好ましいとは言えないものとなる。

このように外観上不必要なネジ山が残らず、細く多数の緻密なデザインの格子構造を簡易な方法でかつ強固な接合構造でいかに成しうるかが大きな課題であった。本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものである。

本発明は上記課題を解決するための格子構造であり、施工が容易であるとともに、接合強度が十分に高く、かつ外観上もネジ山等のデザイン上の不要物を排除できる格子構造を提供するものである。特にその格子構造は、格子枠と格子底板との嵌合接合によって構成されることに特徴がある。

上記課題を解決するために本発明は、格子枠の一側面に開口部を有する嵌合用爪部を略平行して形成し、格子底板には嵌合用突条を略平行して形成し、前記格子枠と前記格子底板とを前記嵌合用爪部及び前記嵌合用突条を介して嵌合接合させることにより格子を構成することに特徴を有する。

本発明に係る格子は、従来の筒状直方体の格子を格子枠と格子底板とに分割した形状をとる。格子枠は裏面側となる側面が開口された状態であり、格子底板と嵌合するための嵌合用爪部を開口面の両側に略平行に格子枠の長さに略等しく有することを特徴とする。構造の具体的一態様としては、嵌合用爪部は二段に折れた段差を有し、その段差面と爪部上面と爪部先端部とで格子底板と接触して嵌合する構造をとり、二本の嵌合用爪部は左右対称形を成す（図１参照）。

格子底板は上記格子枠の開口部を埋めるための長板状体であり、格子枠と嵌合するための屈曲部を備えた突条構造を片面に２列平行に格子底板の長さに等しく有することを特徴とする。構造の具体的一態様としては、突条構造は底板面から垂直に突出する基部とそこから外側に張り出して略円弧状に屈曲する屈曲部より成り、屈曲部の円弧形状は円弧半径が基部側で小さく先端側で大きくなる形状を有し、二本の突条構造は格子底板面中心線に対して左右対称形を成す（図１参照）。

嵌合する際は、格子底板の略円弧状に突き出した屈曲部が、格子枠の嵌合用爪部と共に開口部を両側に若干押し広げて滑らせるように機能し、嵌合後は格子底板と格子枠とが密着して接合される。つまり格子底板及び格子枠は上記嵌合構造を介して所謂ワンタッチ嵌合される構造をとる。

また本発明に係る格子は、格子底板の突条を含めた板厚が格子枠の板厚と比較して寸法が大きいことに特徴を有し、格子枠と格子底板との嵌合の際、格子底板の突条の破損や折れ曲がりを防止し、格子全体としての強度を維持する。具体的一実施例としてアルミニウム材料の格子を対象とした場合は、格子枠の板厚は好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍであって更に好ましくは１．０ｍｍであり、格子底板の板厚は好ましくは１．０ｍｍから２．０ｍｍであって更に好ましくは１．５ｍｍである。

本発明に係る格子は、その格子枠構造において開口部反対側の二つの角の折り曲げ角度が通常の直方体とは異なり９０度より若干小さい角度で折り曲げられていることに特徴を有する。よって格子枠の横面の断面形状は二つの角をつなげた面を下底とした若干の略台形を有することになる。

格子枠及び格子底板の材質が例えばアルミニウムである場合、格子枠は格子底板と嵌合した際、バネ弾力として格子底板を強く挟み込む力を有し、より嵌合強度が増すことになる。このことは、嵌合のゆるみやガタツキを防止すると共に安易に外れることがないような力となって機能するため防犯上も重要である。安易に格子が外れるようなことがあれば防犯上大きな問題となるからである。

本発明に係る格子の格子設置工事においては、サイド支柱に固定された格子横板に、まず格子底板のみをデザイン間隔通りにネジ止め固定し、その後格子枠を嵌合させて出来上がる。従来は往々にして狭いスペースであることが多い格子裏側より格子を一本ずつネジ止め固定していたため作業が煩雑で多くの時間を費やしていたが、本発明に係る格子の設置工事においては、格子底板は格子枠に比べて軽い上、ネジ止め作業は全て表側からの作業となるため非常に作業性がよい。

格子枠は、ネジ止め作業などなく格子底板に一本ずつ押し付け嵌合させるワンタッチ作業で接合固定することができるため簡易であり、作業性が非常に向上する。同時に外観及びデザイン美感を損なう、ネジ山などの見苦しい部分が表に出ない格子全体構造を提供することができる。

本発明に係る格子の格子枠及び格子底板の形状はすべて長手方向に沿って同形状であるため比較的安価な押し出し成形で製造するのに適している。同様にアルミニウム材料の押し出し成形にも適しているためコスト削減効果を有する。

以上のように本発明に係る格子構造によれば、緻密でより美しいデザインの格子をより簡易な作業で安価に設置することができる。

本発明の一実施形態に係る格子の概略構造を示す図である。 従来の格子構造に係る格子の設置方法概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係る格子の格子底板の設置方法概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係る格子の格子底板と格子枠の嵌合部概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係る格子の格子最端部の嵌合用蓋部を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１は本発明の一実施形態に係る格子の概略構造を示す図である。格子１は構造上、格子底板３と格子枠２とに分かれた二つの構造体であり、両者が格子底板の突状１２を介して嵌合接合する構造であることを特徴とする。

図２は、従来の格子構造に係る格子の設置方法概略を示す図である。格子構造全体の両端に設置される格子支柱の図は省略されている。その格子支柱を柱として設置固定されているのが格子横板４である。格子横板４は通常では上側下側の２本で構成される。その格子横板４に対して格子１が一つずつネジ止め接合固定されるのが、図示される従来の格子構造である。

図３は、本発明の一実施形態に係る格子の設置方法概略を示す図である。図３は格子底板３が格子横板４にネジ止め固定される構造を示している。また格子枠は、ネジ止め固定された格子底板３に対して嵌合接合される構造であることを示している。

図４は、本発明の一実施形態に係る格子の格子底板と格子枠との嵌合部の詳細断面を示す図である。格子枠２の嵌合用爪部１１と嵌合する格子底板３の突条１２の相対する各部分の寸法をａ、ｂ、ｃ、ｄ、eの記号によって示している。

図５は、本発明の一実施形態に係る格子の格子最端部の嵌合用蓋部を示す図である。蓋部２２は格子１の端部開口部の内側にビス２３によって嵌合接合されて格子１の筒状開口部の蓋構造を形成する。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１に示されるように、格子１は格子枠２と格子底板３とが格子底板３の内側に形成された突条１２を介して嵌合接合することにより構成される。

格子枠２は、開口部を有する断面略鉤付きコの字形状の細長い略筒体形状（以下、「長筒体」と称する。）を有する。断面開口部側は段差のある嵌合用爪部１１が両サイドに形成されており、長手方向において嵌合用爪部１１は格子枠２と略同じ長さで一体化形成されている。

格子底板３は、屈曲形状を有する２本の突条１２が内側に形成されておりこの２本の突条１２は格子底板３と同じ長さで平行して一体化形成されている。図４において、突条１２の内側面から屈曲部１３までの基部１４の長さｂは、格子枠２の板厚ｂと同寸法もしくは略同寸法である。格子底板３の幅方向端部から基部１４までの寸法ｄは、格子枠２の嵌合用爪部１１の段差面１５の幅寸法ｄと同寸法もしくは略同寸法である。

格子枠２の嵌合用爪部１１の段差面１５を除いた部分の寸法ｃの左右２箇所分（２×ｃ）に格子底板３の幅寸法ｅを加えると格子１の略幅寸法となる。以上の構造を有することにより格子底板３と格子枠２が嵌合接合された際、格子底板３側の側面端部と突条１２の基部１４とが、格子枠２側の嵌合用爪部１１の段差と爪部先端１６とにそれぞれ接触接合することになり強固に固定される。

本発明に係る格子構造は、互いに嵌合する格子底板３と格子枠２の板厚が相違しており、格子底板３の板厚ａが格子枠２の板厚ｂよりも大きいことに特徴を有する。格子底板３は、格子横板４に強固にネジ止め固定されるため強度を必要とすることから板厚ａを格子枠２の板厚より大きい１．０ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍに設定する。

またこの板厚強度は、突条１２の屈曲部１３の強度を保持することにもつながっており、格子枠２との嵌合の際、格子枠の嵌合用爪部１１の爪部先端１６に強く圧接されても変形破損等が起こらないことにつながる。つまり格子底板３に格子枠２を嵌合させる際、嵌合用爪部１１のはさみ込む力（押圧力等）によって格子底板３の突条１２が安易に変形してしまっては嵌合接合上問題であるため、格子底板３の板厚が格子枠２の板厚より大きくなっていることが重要である。

格子枠２の板厚ｂは、格子底板３の板厚ａよりも薄い１．５ｍｍ未満、好ましくは１．０ｍｍに設定する。アルミニウム材料であることによって格子枠２は、嵌合用爪部１１と反対側の二つの角１７において角度９０度より若干大きく開くことができ、開口部をバネ弾力性を有した状態で広げることができる。この格子枠２の開口部のバネ性によって開く機能が嵌合の際、格子底板３の突条屈曲部１３の表面を格子枠２の爪部先端１６が滑らかにすべりながら嵌合されることに大きく貢献する。

本発明に係る格子構造は、格子枠２の二つの角１７において、角度を直角９０度より若干小さい角度で形成されていることに特徴を有する。上述したように、角１７の角度が９０度より若干小さく形成されていることにより、開口部のバネ性で戻った状態の定位置での寸法が格子枠２の幅寸法（２ｃ＋ｅ）より若干小さくなる。このことによって格子枠２は格子底板３を両側から押しつける力をもって嵌合することになり、嵌合後の接合固定強度が大きくなる。嵌合接合部のがたつき防止になるばかりか、嵌合が非常に外しにくくなるため防犯上も大いに必要となる。

本発明に係る格子構造は、突条１２の屈曲部１３の略円弧形状が、突条１２の先端側で曲率半径の大きい円弧を形成し、突条１２の基部１４側では曲率半径の小さい円弧を形成していることに特徴を有する。このことによって格子枠２と格子底板３の嵌合の際、格子開口部を突条１２の屈曲部１３表面をスムースに滑らせて嵌合できるようになり、嵌合後は逆に非常に外しにくくなる。

また格子枠２の嵌合用爪部１６の段差の寸法ａは格子底板３の板厚ａに等しい（もしくは略等しい）。本発明に係る格子構造は、以上の構造上の設定によって、格子枠２と格子底板３とは接触面のすべてにおいて密着接合し、強度においても角１７によるバネ性によって強固に嵌合接合され、接合後は非常に外し難くなる機能を有することになる。

本発明に係る格子構造を有する格子枠及び格子底板の材質は、アルミニウムを対象として上記説明してきたが、両者共に押し出し成形で生産できる形状であるため、押し出し成形が可能な他の金属材料またはプラスチック・樹脂材料であっても適応できるものである。また工業生産性を考慮しなければ木材等の押し出し成形できない材料においても対応できることは言うまでもない。

次に、本発明に係る格子構造の組立について図３を参照して説明する。図３は本発明の一実施形態に係る格子の設置方法概略を示す図である。例えば住宅外周の格子塀を設置する場合を想定して本発明に係るアルミニウム格子を設置する場合について説明する。

まずサイド支柱（図示を省略する。）を倒れないように頑丈な方法で地面に対して垂直に２本設置する。サイド支柱の数は２本に限定する必要はなく、設置する格子全体の幅、長さによって安定した設置強度を確保するために十分なサイド支柱の数があればよい。次に、サイド支柱に対して連結するように格子横板４を２本以上設置する。ネジ止め接合でもよいし圧接であっても溶接であってもよい。横板も上側と下側との２本であってもよいが、それ以上の数であってもよい。

格子横板４に対して格子底板３を接合する。格子底板３と格子横板４とは接合のために予め設定された位置にタッピングホール２０を成形しているとタッピングネジ２１止め接合作業がし易くなる。タッピングネジ止めされる格子底板３同士の幅間隔は最終的に設置される格子１の幅間隔と同じになる。格子底板３のネジ止めは格子枠２を嵌合する突条１２のある面を表側にして２本の突条１２の間の位置に成される。つまり格子１の表側から作業することができるため従来のように狭い裏側から作業する必要はなく作業性が良い。また格子底板３は一枚板であるため軽く非常に作業性がよい。

格子横板４は略直方体筒状をなしており、その幅寸法がタッピングネジ長さより大きいためネジが格子横板を突き出ることはなく、外観上格子裏側から従来のようにネジがたくさん見られることはない。裏側からも美感が向上することになる。

最後に格子枠２をひとつずつ格子底板３に嵌合接合する。格子枠２のバネ性を有する開口部側を若干開きながら、格子底板３の突条１２に押し当てて、強固な屈曲部１３の表面に沿って滑らせながら接触面が互いにきちんと重なり合うように嵌合接合していく。従来のタッピングネジ止め作業に比較して格段に簡易な作業となる。ネジ止め等の煩雑な作業をせずに、既に固定された格子底板３に一本ずつ押し付けて嵌合させるいわゆるワンタッチ作業で接合固定することができる。作業自体が簡易であり作業性が非常に向上するため設置時間も短縮できる。

タッピングネジのネジ山は嵌合された格子枠３によって全て隠されるため、外観上は格子外側から一切ネジ山が見えることはない。でき上がった格子の構造全体で、表側からも裏側からもネジ山等の見苦しいものはなく、外観上非常に美しい格子全体構造を構築できる。

格子枠、格子底板などに同じ色柄で塗装やアルマイト処理などが施されていれば、美感のよいアルミ格子玄関、フェンス、格子窓、格子塀、格子手すりやバルコニーが設置できる。また格子の幅や設置間隔などを変更することにより様々なデザインの緻密な格子が設置できる。設置工事が全て格子表側からの作業になるため、設置作業が格段にやり易くなる。

図５に示す蓋部２２は格子１の端部開口部を塞ぎ、格子内部への雨水等の侵入による腐食などを防止するために有効である。蓋部の材質は格子と同様であるが、プラスチック樹脂などの異材質であってもよい。ビスによって蓋部２２は格子の筒状体の内側に嵌合さる構造を有する。

ここで、上記の実施の形態は一実施例にすぎず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形あるいは改良が可能であることは言うまでもない。また、本発明が二次的製造物に組み込まれた場合でも、本発明の価値は何ら減ずるものではない。

本発明に係る格子構造によれば、美感の良い緻密なデザインの格子であって十分な強度をもつ格子を、簡易な作業で設置することができる。また、押し出し一体成形による材料費や製造費の節減を含めて本発明に係る格子構造の技術的、経済的意義は極めて大きく、今後建設産業、建築設計産業、建築資材産業等での利用可能性が大きい。

１・・・格子
２・・・格子枠
３・・・格子底板
４・・・格子横板
１１・・嵌合用爪部
１２・・突条
１３・・屈曲部
１４・・基部
１５・・段差面
１６・・爪部先端
１７・・角
２０・・タッピングホール
２１・・タッピングネジ
２２・・蓋部
２３・・ビス

Claims (4)

1. 基部及び屈曲部を有する２本の嵌合用の突条を中央部長板方向に略平行に垂設した板状の格子底板と、
   前記２本の突条と嵌合するための段差のある嵌合用爪部を長板方向に平行に配設した断面略コの字状の長筒状格子枠と
   を嵌合可能に具備することを特徴とする格子構造。
2. 前記格子底板の突条の基部の長さが前記格子枠の板厚に略等しく、
   前記格子底板の突条の屈曲部の基部側円弧形状の曲率半径が先端側円弧形状の曲率半径より小さく、
   前記格子底板の厚さが前記格子枠の厚さより大きく、
   前記格子枠の嵌合用爪部の段差が前記格子底板の厚さに略等しく、
   前記格子枠の段差部から嵌合爪部先端までの長さが前記格子底板の端部から基部までの長さに略等しく、
   前記格子枠の断面略コの字状の２つの角が９０度未満の角度であることを特徴とする請求項１に記載の格子構造。
3. 前記格子底板の厚さが１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であって、
   前記格子枠の厚さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であって、
   前記格子底板及び前記格子枠の材質がアルミニウムであることを特徴とする請求項２に記載の格子構造。
4. 前記格子の端部において開口部を塞ぐための略コの字状蓋部であって、
   前記格子の筒状断面内寸法に略等しい外寸法であり、
   格子枠側面にビス留め固定するビス留め穴を有する蓋部に嵌合することを特徴とする請求項２に記載の格子構造。
   

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