JP5034813B2 - パネル固定用具およびそれを使用したフレーム補強パネル - Google Patents

Description

本発明は、パネル、代表的にはポリプレピレン製の気泡ボードのようなプラスチック軽量パネルを、パイプで製作したフレームに固定するためのパネル固定用具に関する。本発明は、このパネル固定用具を使用して製作した、フレーム補強パネルとその応用製品にも関する。

軽量で剛性の高いプラスチック製の板状材料、たとえばプラスチック気泡ボード、プラスチック段ボール、あるいはプラスチック低発泡ボードなどを材料としてコンテナ類を製作する技術に関しては、種々の提案がある。一例を挙げれば、プラスチック製のモール部材で箱の稜となるフレーム材を構成し、壁材料にはプラスチック段ボールを使用した「蓋付き箱」が知られている（特許文献１）。

このような箱は、定尺に切り出したフレーム材と板材とを、コーナー部材を用いて同時に組み立てて行くことにより作るので、製作可能な大きさには限度がある。一辺が１ｍを超えるような大型の箱を製作しようとすれば、組み立て用の治具を用意するか、または複数の作業者が同時に協力して組み立てを行なわなければならない。箱に至らない平面状のパネルを組み立てる場合も、事情は同じである。

一方、大型のパネルや容器のフレームを構成するには、鋼製のパイプを利用することが好都合である。鋼製のパイプは、種々の径をもつ、任意の長さのものが容易に入手できるし、それを適宜の長さに切断して、エルボウその他の連結具で連結して平面的な、あるいは立体的なフレームを構成することが容易である。

発明者は、大型のパネルや箱を、特別な治具を用意する必要なく、また作業者１名で組み立てが可能なものを実現すべく努力し、かつ、その際に鋼製のパイプをフレーム材料として利用することを企てて研究し、その成果として「カンタッチ」と呼ばれる板材固定具を開発し、すでに開示した（特許文献２）。この「カンタッチ」を用いたパネルは、鋼製のパイプを連結具で連結して外枠を構成し、外枠の対抗する辺をつなぐ形で綱製の棒を溶接などにより掛け渡したフレームを用意し、それに、板状の材料の端に取り付けたカギ型の断面をもつ固定用具を外側から引っかけるとともに、面を構成する鋼製の棒に、別の固定用具で板状の材料を固定して、面方向のズレが生じないようにした構造のものである。
特開平１０−１１９９６５ 特願２００７−５８９４５

上述の「カンタッチ」は、フレームの構造に関して、外枠の対抗する辺を連結する綱製の棒を掛け渡しておかなければならない、という制約がある。それとともに、フレームに板状材料を固定するに当たって、板状の材料に取り付けたカギ型の断面をもつ固定用具を、面方向に移動させて引っかけることにより、取り付ける必要がある。面方向ではなく、面に直角の方向から取り付けることが可能であれば、組み立ての方法の自由度が増す。そうなれば、治具なしで、１人で組み立てることができる、という前提条件を満たす上でも有利である。

したがって本発明の目的は、鋼製のパイプで製作した四辺形のフレームに対し、プラスチック気泡ボードのような板状材料を取り付けて、平面的なパネルなり、立体的な箱なりを製作する場合に、前掲の条件、すなわち、治具なしで、１人で組み立て作業が可能であるような技術を提供すること、具体的にいえば、フレームの面に向かって平行でない方向、つまり垂直の方向または傾いた方向から固定用具を取り付け、それに対して、フレームの寸法に対応する寸法に裁断した板状の料を固定する、という手順で使用でき、簡易かつ確実に板状の材料を、四辺形のフレームに固定できるようなパネル固定用具と、それを使用して製作した、平面的なパネルおよび立体的な棚や箱などを提供することにある。

本発明のパネルをパイプで製作した四辺形のフレームに固定するためのパネル固定用具の第一の態様は、図１のＡおよびＢ、ならびに図２のＡおよびＢに代表例を示すように、いずれもプラスチックの成型品であって、円筒の軸に平行に円筒の一部を切り欠いた形状のパイプ把持部分（１）と、ともに円筒の軸に平行に配置される２枚の板からなるパネル把持部分（２）とから構成され、
パイプ把持部分（１）は、把持すべきパイプの外径に対応する内径をもち、その切り欠きは、円周の半ばを少し超える長さの周を残し、パイプが、プラスチックの弾性によりこの切り欠きを通過することができ、かつ、通過した後は円筒に把持される程度の幅を有し、
パネル把持部分（２）は、その一方の板（２１）が、一端をパイプ把持部分の外側に固着された固定部材であり、他方の板（２２）が、固定部材に向かって開閉可能である可動部材であって、一方の板または他方の板に、パネルにあけた孔を通過する太さの円筒状の突出部（２５）を設けるとともに、他方の板または一方の板に、この円筒状の突出部と嵌合する突起（２６）を設け、両者の嵌合により２枚の板が向かい合ってパネルを把持した状態を保つことができるようにしたパネル固定用具である。

本発明のパネルをパイプで製作した四辺形のフレームに固定するためのパネル固定用具の第二の態様は、図４のＡおよびＢに代表例を示すように、いずれもプラスチックの成型品であって、円筒の軸に平行に円筒の一部を切り欠いた形状のパイプ把持部分（１）と、ともに円筒の軸に平行に配置される２枚の板からなるパネル把持部分（２）とから構成され、
パイプ把持部分（１）は、把持すべきパイプの外径に対応する内径をもち、その切り欠きは、円周の半ばを少し超える長さの周を残し、パイプが、プラスチックの弾性によりこの切り欠きを通過することができ、かつ、通過した後は円筒に把持される程度の幅を有し、
パネル把持部分（２）は、一方の板（２７Ａ）および他方の板（２７Ｂ）を、中央部材（２８）の両縁においてヒンジにより結合してコの字型を形成できるようにした構造であって、
その一方の板（２７Ａ）に、パネルにあけた孔を通過する太さの円筒状の突出部（２５）を設けるとともに、他方の板（２７Ｂ）に、この円筒状の突出部と嵌合する突起（２６）を設け、２枚の板を対向させ、突出部と突起とを嵌合させることにより、２枚の板が向かい合ってパネルを把持した状態を保つことができ、
パイプ把持部分（１）はその円筒の外側に、パネル把持部分と結合するための嵌合部分（１２）を有し、パネル把持部分（２）は前記中央部材の外側に、パイプ把持部分と結合するための嵌合部分（２９）を有し、パイプ把持部分とパネル把持部分とは、それぞれ別体に成形されたのち、嵌合部分（１２および２９）の嵌合により一体化することができるように構成したパネル固定用具である。

本発明のパネル固定用具の使用法は、つぎのとおりである。まず、第一の態様にせよ、第二の態様にせよ、図６に見るような、鋼製のパイプ（５１）をパイプ連結具（５２）で連結して構成した平面的なフレーム（５）や、立体的なフレーム（図示してない）に対して、本発明のパネル固定用具を、フレームの面に対して垂直な方向から、または傾いた方向から、切り欠き部分にパイプを通過させて、把持させることにより取り付ける。

一方、気泡ボードなどの板状の材料を、工場であらかじめ定尺に裁断しておくか、または現場でフレームの寸法・形状に合わせて切断し、さらに、固定部材に設けた円筒状の突出部が通過するような孔をあける。この孔あけ作業は、丸孔でよいから、現場で適切な径のドリルを用いて行なうことができる。孔を開けた板状の材料をパネル把持部分の、前記の突出部を有する一方の板または他方の板の上にのせて突出部をこの孔に通し、その上から前記の突起を有する他方の板または一方の板をかぶせ、突出部に突起を嵌合させて、パネルを把持する。図３は、パネル把持部分（２）でパネル（４）を把持したところを示す側面図である。

上の説明は、パネル固定用具と板材とを一体にした上で鋼製のパイプの把持をする手順を示しているが、パネル固定用具を先にパイプに取り付けてもよく、順序は任意である。第二の態様のパネル固定用具においては、パイプ把持部分とパネル把持部分とをまず嵌合させて一体化したのちにパイプを把持する、という順序に従うこともできるし、先にパイプ把持部分でパイプを把持してから、それにパネル把持部分を嵌合一体化する、という順序に従うこともでき、作業の自由度が高い。

上述のような組み立て手順によるときは、特別な治具や工具を用意する必要がなく、かつ、組み立てを単独の作業者で行なうことができる。製作するフレーム補強パネルや、それを使用して構成する棚や箱の形状・寸法は、広い範囲から任意に選ぶことができ、いわゆる「現場合わせ」の手法で進めることができる。パネル固定用具の使用のあり方は、鋼製のパイプで製作したフレームと板材との関係において任意であって、図８に示すような、板材の対向する位置に置いてもよいし、図９に示すような置き方もできる。使用する数は、もちろん、大きさや要求される強度などに応じて選択すればよい。

上記のパネル固定用具を使用した本発明の平面的なパネルは、上の説明から理解されるとおり、図８および図９に示したような、鋼製のパイプをパイプ連結具で連結して構成した平面的なフレーム（５）に、上記したパネル固定用具を用いて、ポリプレピレン製の剛性気泡ボードを裁断して得たパネル（４）を固定して得た、フレーム補強パネルである。

上記のパネル固定用具を使用したそのほかの応用製品は、図示してないが、鋼製のパイプをパイプ連結具で連結して構成した立体的なフレームに、上記したパネル固定用具を用いて、ポリプレピレン製気泡ボードを裁断して得た板を固定して得た、フレーム補強パネルを使用した、物品を載せる棚であるとか、物品を収容する箱など、さまざまある。

本発明のパネル固定用具には、以下に説明するように、さまざまな態様が可能である。まず、第一の態様において、パネル把持部分（２）の可動部材（２２）は、図１のＢに示したように、その一端を、固定部材の固着部分の付近にヒンジ結合（２３）によって、一体的に設けることができる。この態様は、よく知られているポリプロピレンのヒンジ特性を利用するものであり、射出成型によって一挙にパネル固定用具を製造することを可能にする、好ましい態様である。ポリプロピレンは、ヒンジ特性を利用しない場合でも、本発明のパネル固定用具の材料として適切なものである。

しかし別の態様においては、パネル把持部分（２）の可動部材（２２）に対して、図２のＢに示したように、その一端が、固定部材の固着部分の付近に、回転軸（２４）により回転可能に結合されている構造を採用する。この態様は、パイプ把持部分（１）とパネル把持部分（２）のうちの固定部材とを１個の成型品として得、パネル把持部分（２）のうちの可動部材（２２）だけを別の成型品として得ることになり、射出成型の金型が２個必要であるが、金型の構造は単純で済むという利益がある。

第二の態様においては、前記したパイプ把持部分（１）とパネル把持部分（２）との嵌合一体化を、種々の変更態様をもって実現することができる。そのひとつは、図４のＡに示したように、パイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）とが、一方は凸条であり、他方は溝であるインロー形状の関係にあるものである。この構造は、凸条を溝内に横方向からスライドさせて入れることにより、図４のＢに示すように嵌合が行なわれる。図４の例は、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）が凸条であり、パイプ把持部分（１）のそれが溝であるが、その逆の組み合わせをもつ形状も、もちろん可能である。

いまひとつは、図示してないが、上記したパイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２に対応する）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９に対応する）とが、一方は返りつきの凸条であり、他方は内部で拡大する断面をもった溝であるものである。この構造の場合、凸条をスライドさせるのではなく、溝内に押し込むことにより、嵌合が行なわれる。図４と同様な形状をもった態様は、パネル把持部分（２）の嵌合部分が返りつきの凸条であり、パイプ把持部分（１）のそれが内部で拡大する断面をもった溝であるが、その逆の配置もまた可能であることは、上述のインロー形状をした嵌合部分と同様である。

本発明の第二の態様、すなわち、パイプ把持部分（１）とパネル把持部分（２）とを別体に成型し、のちに嵌合して一体化する態様には、さらなる変更態様が可能である。それは、図５のＡ，ＢおよびＣに示すように、パイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）とが、一方は円形の断面をもった凸条であり、他方はこの凸条を収容して、内部において、一定範囲の角度で凸条が回転することを許容する断面円形の溝の形状としたものである。このようにすれば、回転によりパイプ把持部分とパネル把持部分とが結合した角度を、上記一定範囲内で変更することができる。この場合も、容易に理解されるように、上記した凸条とそれを収容する溝とを、前者がパイプ把持部分（１）にあり、後者がパネル把持部分（２）にある態様を選ぶことができる。

そのほか、細部における実施態様を説明すれば、パイプ把持部分（１）の把持機能を確実にするためには、図６に示したように、円筒の切り欠きの対抗する端部に返り（１１）を設けた構造とすることが好ましい。

パネル把持部分（２）の２枚の板によるパネル把持機能を確実にすること、換言すれば、前記した、一方（または他方）の板に設けた円筒状の突出部（２５）と、他方（または一方）の板に設けた突起（２６）との嵌合を確実にするには、図７に示すように、円筒状の突出部（２５）の形状を、入り口より奥が広い有底円筒状とし、これに対応して、突起（２６）が、返りをもつ先端を、いくつかに割った形状としたものがある。

本発明に従って平面状のフレーム補強パネルを、または立体的な箱を形成する場合、使用するパネルの材料としては、前掲のように、プラスチック気泡ボード、プラスチック段ボール、プラスチック低発泡ボード、さらにはベニヤ板などさまざまなものが利用できるが、それらの多くは、規格品として一定の厚さを持っている。たとえば、コンクリート型枠用のベニヤ板は、厚さが９ｍｍのものと、１２ｍｍのものとがある。このような、異なる厚さのパネル材料に対し、本発明のパネル固定用具は、スペーサーを設けることにより、１種類の製品で対応することができる。

どのようなスペーサーかといえば、本発明の第一の態様において、パネル把持部分（２）の固定部材（２１）に対する可動部材（２２）が、パイプ把持部分（１）に対してヒンジ結合されている場合を例にとって説明すれば、図１０のＡおよびＢに示すように、パネル把持部分（２）の固定部材（２１）および可動部材（２２）の一方または両方、好ましくは両方の、相対する面のパイプ把持部分（１）の近くにパネルのためのスペーサー（３）を有し、そのスペーサーの厚さを、２種の規格品のパネルの厚さに応じて選択したものである。厚いパネル（４Ａ）に対しては、図１０のＡにみるように、スペーサー（３）をかませずにパネルを把持し、薄いパネル（４Ｂ）に対しては、図１０のＢにみるように、スペーサー（３）をかませてパネルを把持するわけである。容易に理解されるように、図示したような、固定部材（２１）および可動部材（２２）の両方にスペーサーを設ける場合、それぞれのスペーサーの厚さは、厚いパネルと薄いパネルの厚さの差、この場合は３ｍｍ、の半分である１．５ｍｍとすべきである。

前述の「カンタッチ」は、パネル固定用具としてパイプに係合する部分とその係合の態様が、パネル把持部分の先にカギ型のパイプ係合部分があって、それにパイプを引っかけることに限定されていたが、本発明のパネル固定用具は、より高い自由度をもって、パイプを把持することが可能である。第一の態様、すなわちパイプ把持部分（１）にパネル把持部分（２）が固着されているパネル固定用具においては、設計に当たり、パイプ把持部分（１）のパイプを把持するための開口の方向と、パネル把持部分（２）に把持されるパネルの面の方向とがなす角度を、ほぼ９０度にしたものが代表的であるが、この角度は、０度より大きいが９０度未満の、任意の値に選ぶことができるからである。一方、第二の態様のさらに変更を加えた態様、すなわちパイプ把持部分（１）とパネル把持部分（２）とを別体に成型し、嵌合して一体化する態様であって、勘合部分を回転可能に設けたものは、一種類のパネル固定用具をもって、ある範囲内で広がりをもった方向をカバーすることができる。

本発明のパネル固定用具の、第一の態様における一例を示す図であって、Ａは平面図、Ｂは側面図。 本発明のパネル固定用具の、第一の態様における他の例を示す図であって、Ａは平面図、Ｂは側面図。 本発明のパネル固定用具の、第一の態様における一例を使用して、パネルの把持を行なったところを示す側面図。 本発明のパネル固定用具の、第二の態様における一例を示す側面図であって、Ａは、パイプ把持部分とパネル把持部分とを一体化する前の段階を示し、Ｂは、パイプ把持部分とパネル把持部分とを一体化し、かつ、パネルを把持した段階を示す。 本発明のパネル固定用具の、第二の態様における他の例を示す側面図であって、Ａは、パイプ把持部分とパネル把持部分とを嵌合する前の段階を示し、ＢおよびＣは、パイプ把持部分とパネル把持部分とを一体化し、かつ、パネルを把持した段階であって、パイプ把持部分とパネル把持部分との取り付け角度を変更したところを示す。 本発明のパネル固定用具を用いて、板材を鋼管のフレームに固定するところを示す主要部の断面図。 本発明のパネル固定用具のパネル把持部分に設けた、突出部と突起の嵌合関係を示す主要部の拡大断面図。 本発明のパネル固定用具を用いて組み立てた、平面的なフレーム補強パネルの一例を示す平面図。 本発明のパネル固定用具を用いて組み立てた、平面的なフレーム補強パネルの他の例を示す平面図。 本発明のパネル固定用具においてスペーサーを有するものをパネルに取り付けたところを示す、図３に対応する主要部の断面図であって、Ａは板材が厚い場合、Ｂは板材が薄い場合を示す。

符号の説明

１ パイプ把持部分
１１ 返り
１２ 嵌合部分
２ パネル把持部分
２１ 一方の板（固定部材）
２２ 他方の板（可動部材）
２３ ヒンジ構造
２４ 回転軸
２５ 突出部
２６ 突起
２７Ａ 一方の板
２７Ｂ 他方の板
２８ 中央部材
２９ 嵌合部分
３ スペーサー
４ パネル
４Ａ 厚いパネル
４Ｂ 薄いパネル
５ 平面的なフレーム
５１ 鋼製のパイプ
５２ パイプ連結具

Claims (14)

1. パネルをパイプで製作した四辺形のフレームに固定するためのパネル固定用具であって、
   いずれもプラスチックの成型品からなり、円筒の軸に平行に円筒の一部を切り欠いた形状のパイプ把持部分（１）と、ともに円筒の軸に平行に配置される２枚の板からなるパネル把持部分（２）とから構成され、
   パイプ把持部分（１）は、把持すべきパイプの外径に対応する内径をもち、その切り欠きは、円周の半ばを少し超える長さの周を残し、パイプが、プラスチックの弾性によりこの切り欠きを通過することができ、かつ、通過した後は円筒に把持される程度の幅を有し、
   パネル把持部分（２）は、その一方の板（２１）が、一端をパイプ把持部分の外側に固着された固定部材であり、他方の板（２２）が、固定部材に向かって開閉可能である可動部材であって、一方の板または他方の板に、パネルにあけた孔を通過する太さの円筒状の突出部（２５）を設けるとともに、他方の板または一方の板に、この円筒状の突出部と嵌合する突起（２６）を設け、両者の嵌合により２枚の板が向かい合ってパネルを把持した状態を保つことができるようにした、
   パネル固定用具。
2. パネル把持部分（２）の可動部材（２２）が、一端をパイプ把持部分にヒンジ（２３）により結合されている請求項１のパネル固定用具。
3. パネル把持部分（２）の可動部材（２２）が、一端をパイプ把持部分に回転軸（２４）により回転可能に結合されている請求項１のパネル固定用具。
4. パネルをパイプで製作した四辺形のフレームに固定するためのパネル固定用具であって、
   いずれもプラスチックの成型品からなり、円筒の軸に平行に円筒の一部を切り欠いた形状のパイプ把持部分（１）と、ともに円筒の軸に平行に配置される２枚の板からなるパネル把持部分（２）とから構成され、
   パイプ把持部分（１）は、把持すべきパイプの外径に対応する内径をもち、その切り欠きは、円周の半ばを少し超える長さの周を残し、パイプが、プラスチックの弾性によりこの切り欠きを通過することができ、かつ、通過した後は円筒に把持される程度の幅を有し、
   パネル把持部分（２）は、一方の板（２７Ａ）および他方の板（２７Ｂ）を、中央部材（２８）の両縁においてヒンジにより結合してコの字型を形成できるようにした構造であって、
   その一方の板（２７Ａ）に、パネルにあけた孔を通過する太さの円筒状の突出部（２５）を設けるとともに、他方の板（２７Ｂ）に、この円筒状の突出部と嵌合する突起（２６）を設け、２枚の板を対向させ、突出部と突起とを嵌合させることにより、２枚の板が向かい合ってパネルを把持した状態を保つことができ、
   パイプ把持部分（１）はその円筒の外側に、パネル把持部分と結合するための嵌合部分（１２）を有し、パネル把持部分（２）は前記中央部材の外側に、パイプ把持部分と結合するための嵌合部分（２８）を有し、パイプ把持部分とパネル把持部分とは、別体に成形されたのち、嵌合部分の嵌合により一体化することができるように構成した、
   パネルをパイプで製作したフレームに固定するためのパネル固定用具。
5. パイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）とが、一方は凸条であり、他方は溝であるインロー形状の関係にあり、凸条を溝内にスライドさせることにより前記嵌合が行なわれるように構成した請求項４のパネル固定用具。
6. パイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）とが、一方は返りつきの凸条であり、他方は内部で拡大する断面をもった溝であり、凸条を溝内に押し込むことにより前記嵌合が行なわれるように構成した請求項４のパネル固定用具。
7. パイプ把持部分（１）の嵌合部分（１２）と、パネル把持部分（２）の嵌合部分（２９）とが、一方は円形の断面をもった凸条であり、他方はこの凸条を収容して内部において一定範囲の角度で凸条が回転することを許容する形状であって、回転によりパイプ把持部分とパネル把持部分とが結合した角度を、上記一定範囲内で変更できるように構成した請求項４のパネル固定用具。
8. パイプ把持部分（１）の円筒の切り欠きの対抗する端部に返り（１１）を設けてパイプの把持を確実にした請求項１または４のパネル固定用具。
9. パネル把持部分（２）の固定部材（２１）に設けた円筒状の突出部（２５）が、入り口より奥が広い有底円筒状であり、可動部材（２２）に設けた突起（２６）が、返りをもつ先端が割れた形状である請求項１または４のパネル固定用具。
10. パネル把持部分（２）の固定部材（２１）および可動部材（２２）の一方または両方の、相対する面のパイプ把持部分（１）の近くに、パネルのためのスペーサー（３）を有し、そのスペーサーの厚さを、厚薄２種のパネルの厚さに応じて選択し、薄いパネルに対してはスペーサーをかませてパネルを把持し、厚いパネルに対してはスペーサーをかませずにパネルを把持するようにした請求項１または４のパネル固定用具。
11. パイプ把持部分（１）のパイプを把持するための開口の方向と、パネル把持部分（２）に把持されるパネルの面の方向とがなす角度が、ほぼ９０度であるか、または０度より大きいが９０度未満である請求項１または４のパネル固定用具。
12. 各部分を、ポリプロピレンの射出成型により製造した請求項１〜１１のいずれかのパネル固定用具。
13. 鋼製のパイプ（５１）をパイプ連結具（５２）で連結して構成した平面的なフレーム（５）に、請求項１または４のパネル固定用具を用いて、ポリプレピレン製の剛性気泡ボードを裁断して得た板（４）を固定して得た、フレーム補強パネル。
14. 請求項１３のフレーム補強パネルを組み合わせて構成した、物品を載せる棚または箱。

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