JP4665441B2 - 枠体 - Google Patents

Description

本発明は、ビスを使用しないで簡単に組立、分解できる枠体に関するものである。

太陽電池モジュールや看板は、長尺の部材を枠組みした枠体の内周側にパネルを組み込んで構成してある。そのような枠体は、一般にアルミニウム合金を押出成形した２種類の枠部材を対向して配設し、一方の枠部材の端面に他方の枠部材の端部を当接し、ビスで端部同士を固定している（例えば特許文献１参照。）。また、枠部材の端部同士をＬ型の連結金具を介して連結することもあり、その場合は枠部材の端部を連結金具にビスで固定している。
特開平８−８３９２１号公報

上述のとおり、従来の枠体は枠部材の端部同士をビスで固定しているので、枠体を組立てる際、及び枠体を解体する際には、多数のビスの締め付けや取り外しに手間が掛かり、枠体の組立、解体作業が煩雑となっている。また、太陽電池モジュールなどの枠体はリサイクル可能であるが、枠体を解体し再度組立てるときには新しいビスを使用しており、たくさんのビスが無駄になっている。本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、ビスを使用せず、短時間で簡単に組立、分解することのできる枠体の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明は、互いに対向して配置した一方の中空部材と、互いに対向して配置した他方の中空部材を四方枠組みしてなるものであって、一方の中空部材は、長手方向両端部の枠内周側壁及び枠外周側壁にそれぞれ内周側係合孔と外周側係合孔を有し、他方の中空部材は、長手方向両端部に枠外周側壁と連続する小口塞ぎ片と枠内周側壁と連続する挿入片とを有し、挿入片には、中空部材の長手方向の中央側が中空部内に起立する弾性係止片を設けてあり、一方の中空部材の内周側係合孔及び外周側係合孔に他方の中空部材の挿入片をそれぞれ挿入してあり、挿入片の弾性係止片を一方の中空部材の枠内周側壁の内面側に係止することで一方の中空部材と他方の中空部材を連結してあり、一方の中空部材の各小口を他方の中空部材の小口塞ぎ片でそれぞれ隠蔽してあり、挿入片及び一方の中空部材の枠内周側壁には弾性係止片と枠内周側壁の係止を解除する治具の差込孔が設けてあることを特徴とする。

請求項２記載の発明による枠体は、中空部材を四方枠組みしてなるものであって、中空部材は、長手方向の一端部側の枠内周側壁と枠外周側壁にそれぞれ内周側係合孔と外周側係合孔を有し、他端部側には枠外周側壁と連続する小口塞ぎ片と枠内周側壁と連続する挿入片とを有し、挿入片には、中空部材の長手方向の中央側が中空部内に起立する弾性係止片を有し、相互に連結する一方の中空部材の内周側係合孔及び外周側係合孔に他方の中空部材の挿入片を挿入してあり、弾性係止片を一方の中空部材の枠内周側壁の内面側に係止することで両中空部材を連結してあり、一方の中空部材の小口を他方の中空部材の小口塞ぎ片で隠蔽してあり、挿入片及び中空部材の枠内周側壁には弾性係止片と枠内周側壁の係止を解除する治具の差込孔が設けてあることを特徴とする。

請求項１記載の発明による枠体は、一方の中空部材の係合孔に他方の中空部材の挿入片を挿入するだけで、挿入片に設けた弾性係止片が一方の中空部材の枠内周側壁の内面側に係止して両中空部材を連結でき、ビスを用いることなく短時間で簡単に枠組みすることができる。また、一方の中空形材の内周側係合孔と外周側係合孔に他方の中空形材の挿入片をそれぞれ挿入して一方と他方の中空部材を連結することにより、枠組みした枠体が菱形状に変形するのを確実に阻止できる。また、組立てた状態で、一方の中空部材と他方の中空部材の差込孔から治具を差し込み、その治具の先端で弾性係止片を挿入片と同面となるように寝かせてやれば、挿入片が係合孔から抜けて枠体を簡単に分解できる。また、中空部材の小口を小口塞ぎ片で隠蔽してあるので、枠体内への雨水の侵入を防止できると共に、孔やビスが外部に露出しないので外観も良好となる。

請求項２記載の発明による枠体も、請求項１記載の発明によるものと同様に、ビスを用いることなく短時間で簡単に組立、分解が行える。さらに本発明の構成によれば、枠体を構成する各中空部材の端部形状を、四本とも同一にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の枠体１３を使用した太陽電池モジュールを示している。この太陽電池モジュールは、左右枠１ａ，１ｂ及び前後枠２ａ，２ｂを枠組みしてなる枠体１３に太陽電池パネル１４を組み込んで構成してある。左右枠１ａ，１ｂと前後枠２ａ，２ｂは、アルミニウム合金を押出成形してなる同じ断面形状の中空部材であり、図１に示すように、角筒状の中空部１５と、枠内周側に開口したパネル嵌合凹部１６とを一体に有している。

左右枠１ａ，１ｂは、図１に示すように、枠内周側壁３と枠外周側壁４の前側と後側の端部２箇所に、縦長のスリット状の係合孔５ａ，５ｂを形成してある。さらに枠内周側壁３には、係合孔５ａの部材の長手方向先端側に連続して、治具差込孔１１を形成してある。治具差込孔１１は、上下方向寸法が係合孔５ａよりも小さく、且つ係合孔５ａの高さ方向の中央部に形成してある。前後枠２ａ，２ｂは、左右両端部を枠外周側壁７と枠内周側壁６の一部を残して切除することにより、枠外周側壁７と連続して左右方向に突出する小口塞ぎ片８，８と、枠内周側壁６と連続して小口塞ぎ片と平行に突出する挿入片９，９を形成してある。各挿入片９には、コ字状の切り込みを入れ、切り込みの内側を中空部材の中空部内側に僅かに折り曲げて、弾性係止片１０を形成してある。弾性係止片１０は、中空部材の長手方向中央側が起立する向きで設けてある。さらに挿入片９には、弾性係止片１０の部材の長手方向中央側に隣接して治具差込孔１２を形成してある。この治具差込孔１２は、図２（ａ）に示すように、弾性係止片１０の高さ方向の中央部のみに形成してもよいし、図２（ｂ）に示すように、弾性係止片１０の高さ方向の全範囲に亘って形成してもよい。また弾性係止片１０は、図２（ｃ）に示すように、上下に分割する形で形成してもよい。

本枠体１３は、前後枠２ａ，２ｂの挿入片９を、左右枠１ａ，１ｂの係合孔５ａ，５ｂに差し込むことで組立てられる。図３（ａ）に示すように、前後枠２ａ，２ｂの挿入片９を左右枠１ａ，１ｂの係合孔５ａ，５ｂに差し込むと、図３（ｂ）と図４に示すように、挿入片９の弾性係止片１０が左右枠１ａ，１ｂの枠内周側壁３の内面に係止して抜け止めされ、前後枠２ａ，２ｂと左右枠１ａ，１ｂの端部同士が連結される。前後枠２ａ，２ｂの小口塞ぎ片８は、左右枠１ａ，１ｂの小口１８に隙間無く当接して小口を隠蔽する。挿入片９と小口塞ぎ片８の先端は、左右枠１ａ，１ｂの枠外周側面にまで達している。尚、実施形態のように挿入片９を係合孔５ａ，５ｂの両方に挿通しているので、枠体が菱形状に変形するのを確実に阻止できる。

太陽電池モジュールとして組立てる際には、図６に示すように、左右枠１ａ，１ｂの何れか一方に前後枠２ａ，２ｂをそれぞれ連結してコ字型とし、コ字の開放側から各枠材のパネル嵌合凹部１６に縁部を嵌合させて太陽電池パネル１４を枠内に組み込み、最後にもう一方の左右枠１ｂを前後枠２ａ，２ｂに連結すればよい。

本枠体１３を分解する際には、図３（ｃ）に示すように、枠の内側から、前後枠１ａ，１ｂの弾性係止片後側に形成した治具差込孔１２と、左右枠１ａ，１ｂの枠内周側壁３の治具差込孔１１に貫通してドライバー等の棒状の治具１７の先端部を差し込み、治具１７をてこのように使って弾性係止片１０を挿入片９と同面となるように寝かせれば、挿入片９は係合孔５ａ，５ｂから抜ける状態となって、各枠材１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂごとに簡単に分離できる。本枠体１３は、組立と分解を繰り返し行うことができ、太陽電池パネル１４を交換する場合に枠体１３をリサイクルできる。

図７は、本発明の枠体の別の実施形態を示している。上述の実施形態では、左右枠１ａ，１ｂと前後枠２ａ，２ｂとで端部の形状が異なっていたが、この枠体１３では、すべての枠材１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの端部の形状を同一にしている。すなわち、枠材１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの長手方向一端部側では、枠内周側壁３と枠外周側壁４に係合孔５ａ，５ｂを形成すると共に、枠内周側壁３の係合孔５ａに隣接して治具差込孔１１を形成してあり、枠材の長手方向他端部側では、枠外周側壁４と連続する小口塞ぎ片８と枠内周側壁３と連続する挿入片９とを突出形成し、挿入片９には、切り起こしにより部材の長手方向中央側が中空部内に起立する弾性係止片１０を形成すると共に、弾性係止片１０の部材の長手方向中央側に隣接して治具差込孔１２を形成している。枠体１３の組立ては、相互に連結する一方の枠材の係合孔５ａ，５ｂに、他方の枠材の挿入片９を差し込んで枠材を一本ずつ順次連結してゆき、最終的には四本の枠材１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂにより矩形に枠組みされる。枠体１３の分解は、先の実施形態と同じ要領で行うことができる。

本発明の枠体は、太陽電池モジュールに用途が限定されるものではなく、枠組みが外れるような方向の荷重があまり掛からない用途であれば何にでも使用可能である。枠体を構成する中空部材の断面形状は、枠体の用途に応じて適宜変更すればよく、例えば看板用に用いる場合には、中空部材を図８（ａ）に示すように、中空部１５の上側と下側の２箇所にパネル嵌合凹部１６を有する形状とし、エアフィルター等を設置するフィルター枠とする場合には、フィルターの載置部１９を設けることができる。当然ながら本発明の枠体は、床上に寝かせた姿勢に限らず、起立した姿勢や斜めの姿勢でも設置できるものであり、前後枠は実質上下枠になることもある。

本発明の枠体の一実施形態を示す分解斜視図である。 左右枠と前後枠との連結部を分離した状態で拡大して示す斜視図である。 左右枠と前後枠との連結部の横断面図であって、（ａ）は連結前の状態、（ｂ）は連結した状態、（ｃ）は分離するときの状態を示している。 左右枠と前後枠の連結部を、外周壁を一部切除して示す斜視図である。 本発明の枠体を使用した太陽電池モジュールの正面図である。 太陽電池モジュールの分解した状態の平面図である。 本発明の枠体の別の実施形態を示す分解斜視図である。 枠体を構成する中空部材の横断面図であって、（ａ）は看板用枠に用いる場合、（ｂ）フィルター枠に用いる場合を示している。

符号の説明

１ａ，１ｂ 左右枠（一方の中空部材）
２ａ，２ｂ 前後枠（他方の中空部材）
３，６ 枠内周側壁
４，７ 枠外周側壁
５ａ 係合孔（内周側係合孔）
５ｂ 係合孔（外周側係合孔）
８ 小口塞ぎ片
９ 挿入片
１０ 弾性係止片
１１，１２ 治具差込孔（差込孔）
１３ 枠体
１７ 治具
１８ 小口

Claims (2)

1. 互いに対向して配置した一方の中空部材と、互いに対向して配置した他方の中空部材を四方枠組みしてなるものであって、一方の中空部材は、長手方向両端部の枠内周側壁及び枠外周側壁にそれぞれ内周側係合孔と外周側係合孔を有し、他方の中空部材は、長手方向両端部に枠外周側壁と連続する小口塞ぎ片と枠内周側壁と連続する挿入片とを有し、挿入片には、中空部材の長手方向の中央側が中空部内に起立する弾性係止片を設けてあり、一方の中空部材の内周側係合孔及び外周側係合孔に他方の中空部材の挿入片をそれぞれ挿入してあり、挿入片の弾性係止片を一方の中空部材の枠内周側壁の内面側に係止することで一方の中空部材と他方の中空部材を連結してあり、一方の中空部材の各小口を他方の中空部材の小口塞ぎ片でそれぞれ隠蔽してあり、挿入片及び一方の中空部材の枠内周側壁には弾性係止片と枠内周側壁の係止を解除する治具の差込孔が設けてあることを特徴とする枠体。
2. 中空部材を四方枠組みしてなるものであって、中空部材は、長手方向の一端部側の枠内周側壁と枠外周側壁にそれぞれ内周側係合孔と外周側係合孔を有し、他端部側には枠外周側壁と連続する小口塞ぎ片と枠内周側壁と連続する挿入片とを有し、挿入片には、中空部材の長手方向の中央側が中空部内に起立する弾性係止片を有し、相互に連結する一方の中空部材の内周側係合孔及び外周側係合孔に他方の中空部材の挿入片を挿入してあり、弾性係止片を一方の中空部材の枠内周側壁の内面側に係止することで両中空部材を連結してあり、一方の中空部材の小口を他方の中空部材の小口塞ぎ片で隠蔽してあり、挿入片及び中空部材の枠内周側壁には弾性係止片と枠内周側壁の係止を解除する治具の差込孔が設けてあることを特徴とする枠体。
   

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