<第1の実施形態>
本発明の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態におけるパネル装置の特徴となる一部分の構成を示す外観斜視図である。又、図2は、図1のように構成されるパネル装置において着脱されるパネル材と固定部材の関係を示す図である。尚、本発明のパネル装置は、天井面、壁面、及び床面それぞれに設置することが可能であるが、本実施形態を含む以下の各実施形態では、天井面に設置されるパネル装置を例に挙げて説明する。
図1に示すパネル装置は、天井面に敷設された下地部材4(図2参照)の下地面上に設置される固定部材1と、固定部材1に係合させることで固定位置が決定されるパネル材2と、固定部材1を下地部材4に固定する取付金具3とによって構成される。即ち、まず、断面がL字形状となる取付金具3によって、下地部材4に固定部材1を設置し、その後、下地部材4に固定された固定部材1の後述の係合溝12に対して、パネル材1に設けた後述の係合突起部21を嵌合させることで、パネル材1を天井に敷設する。
このとき、取付金具3は、下地部材4の下地面及び固定部材1の側面10それぞれに面接触するように取り付けられる。そして、下地部材4及び固定部材1のそれぞれに対して、例えば、釘や木ネジなどによって、取付金具3を固定することで、固定部材1が下地部材4の下地面上に固定設置される。尚、この固定部材1の下地部材4への固定については、図1に示す取付金具3以外に、接着剤などの他の部材を利用してもよい。
このように構成されるパネル装置における固定部材1は、図1のX方向を長手方向とする棒状体にするとともに、下地部材4に接触する接触面11の反対側の面に対して開口した係合溝12が設けられる。このとき、係合溝12は、その開口部13が固定部材1における図1のY方向に対する中心位置となるように設けられる。更に、図2(a)に示す固定部材1の長手方向に対して垂直な面と平行な断面図に示すように、係合溝12の断面を、接触面11に向かう深さ方向(図1のZ方向に平行)に沿って、その幅が連続的に広くなった後に更に連続的に狭くなるような形状とする。
この固定部材1の係合溝12の断面形状は、例えば、図1及び図2のように、略八角形状とすることで実現できる。尚、係合溝12の断面形状については、開口部13側と接触面11側それぞれに向かって連続的に狭くなるようなテーパーを備えた形状とすることが望ましい。例えば、図3(a)に示すように、略六角形状としてもよいし、図3(b)に示すように、略楕円形状としてもよい。
又、パネル材2は、図1に示すように、下地部材4を覆うパネル部20と、パネル部20の裏面20A(下地部材4の下地面と対抗する面)中央に設置された係合突起部21とを備える。又、係合突起部21は、パネル部20の裏面20Aから下地部材4に向かう方向に突起させたもので、固定部材1と同様、図1のX方向を長手方向とする棒状体とする。更に、この係合突起部21は、下地部材4側に固定部材1の係合溝12内に嵌合させて固定部材1に係合させる係合部22を備える。
このような構成のパネル材2において、図2(a)の断面図(図1のYZ平面と平行となる)に示すように、係合突起部21の係合部22における断面を、固定部材1の係合溝12の断面と同一形状とする。即ち、係合突起部21の断面において、パネル部20側から離れる方向(図1のZ方向に平行)に沿って、まず、パネル部20側から係合部22までの間の幅を等しいものとする。そして、係合部22については、係合突起部21のZ方向における先端となる先端面23側に向かって、その幅がパネル部20側から連続的に広くした後に更に連続的に狭くなるような断面形状とする。
よって、この係合突起部21における係合部22の断面形状は、固定部材1の係合溝12と同様、例えば、図1及び図2のように、略八角形状とすることで実現できる。又、この係合部22は、係合溝12と同一の形状で、且つ、パネル部20側と先端面23側それぞれに向かって連続的に狭くなるようなテーパーを備えた形状とするものであれば、例えば、図3(a)に示すように、略六角形状としてもよいし、図3(b)に示すように、略楕円形状としてもよい。
以下では、固定部材1に対してパネル材2を着脱する際における、固定部材1及びパネル材2それぞれの状態について、図2を参照して説明する。このとき、固定部材1が弾性変形することによって、パネル材2の係合突起部21が、固定部材1の係合溝12に対して、着脱自在となる。
まず、下地部材4に固定された固定部材1に対してパネル材2を取り付ける際の各部の状態について、図2における(a)、(b)、(c)、(d)の順に説明する。このとき、まず、図2(a)に示すように、係合突起部21が固定部材1の真下となる位置に、パネル材2の位置決めを行うと、図2(b)に示すように、パネル材2を固定部材1に向かって持ち上げ、固定部材1の係合溝12の開口部13に係合突起部21を先端面23より挿入する。
このとき、係合突起部21の先端面23の幅が、係合溝12の開口部13の幅以下の大きさとすることによって、係合突起部21の先端面23側が係合溝12に挿入される。そして、係合突起部21の係合部22の幅が、先端面23側からパネル部20側に向かって広がるため、固定部材1を弾性材料(例えば、樹脂材料など)によって構成することで、図2(b)に示すように、係合溝12の開口部13を押し広げて係合突起部21が挿入されていく。
更に、パネル材2を固定部材1に押し込むと、図2(c)に示すように、係合突起部21の係合部22における最も幅の広い部分が係合溝12内に入り込む。そして、係合突起部21における、係合溝12内に挿入されていない部分の幅が、パネル部20側に向かって狭くなるため、係合突起部21が挿入される毎に、係合溝12の開口部13が閉じていく。
その後、図2(d)に示すように、係合突起部21における係合部22の幅が最も狭い部分が、係合溝12の開口部13に到達すると、係合溝21の開口部13が完全に元の状態に閉じる。このとき、係合溝12の開口部13側の内壁と、係合突起部21のパネル部20側の外壁とが接触することで、係合溝12に係合突起部21が係合し、パネル材2が固定部材1によって固定される。
尚、図2(d)において、係合溝12の底面と係合突起部21の先端面23が接触するものとしたが、係合溝12の開口部13側の内壁と、係合突起部21のパネル部20側の外壁とが接触する構成であれば、係合溝12の底面と係合突起部21の先端面23が接触しないものとしてもよい。又、図2(d)において、固定部材1における開口部13側の面と、パネル材2におけるパネル部20の裏面20Aとが接触しないものとしたが、固定部材1における開口部13側の面と、パネル材2におけるパネル部20の裏面20Aとを接触するように、係合突起部21を構成してもよい。
次に、下地部材4に固定された固定部材1に対してパネル材2を取り外す際の各部の状態について、図2における(d)、(c)、(b)、(a)の順に説明する。図2(d)に示すように、係合突起部21が係合溝12に係合されることで固定部材1にパネル材2が固定されているとき、この図2(d)に示す状態からパネル材2を挿入時と逆方向に引き抜くことによって、パネル材2を取り外すことができる。即ち、パネル材2のパネル部20が固定部材1から離れる方向に、パネル材2を引き抜くことによって、パネル材2が固定部材1より取り外される。
このとき、係合部22におけるパネル20側のテーパー部分の幅が下地部材4に向かって広くなっているため、図2(c)のように、係合溝12における開口部13に当接する係合突起部21の幅が、開口部13の幅よりも広くなる。そのため、図2(c)のように、弾性部材で構成される固定部材1の開口部13が広がって、係合溝12の底面から係合突起部21の先端面23が離れるように、下地部材4からパネル材2が引き下ろされる。
そして、パネル材2を更に固定部材1から引き抜くと、図2(b)に示すように、係合突起部21の係合部22における最も幅の広い部分を係合溝12の外側に取り出すことができる。その後、係合突起部21における、係合溝12内に残っている部分の幅が、先端面23側に向かって狭くなるため、係合突起部21が引き出される毎に、係合溝12の開口部13が閉じていく。このとき、係合突起部21の先端面23が係合溝12の開口部13位置となると、係合溝12の開口部が弾性変形する以前の状態に戻る。よって、図2(a)に示すように、係合溝12から係合突起部21が引き抜かれて、パネル材2を固定部材1より取り外されることとなる。
尚、本実施形態において、固定部材1を弾性材料により構成することで、固定部材1の係合溝12に対して、パネル材2の係合突起部21の着脱を容易なものとしたが、係合突起部21を弾性材料により構成するものとしてもよい。このとき、パネル材2を固定部材1に対して着脱する際、係合突起部21が係合溝12の開口部の幅に応じて弾性変形することで、その着脱が可能となる。更に、固定部材1及び係合突起部21の両方を弾性材料により構成するものとしてもよい。
上述のように構成される固定部材1とパネル材の設置例1〜3について、図4(a)〜(c)のそれぞれを参照して説明する。尚、図4(a)〜(c)のそれぞれでは、パネル材2の設置状態を明確にするために、パネル装置の一部にパネル材2が敷設された構成を図示している。又、パネル材2のパネル部20の形状が正方形であるときの例を挙げて、以下の各設置例を説明する。
(設置例1)
本設置例では、図4(a)に示すように、複数枚となるパネル材2それぞれに対して、固定部材1が設置される構成となる。即ち、固定部材1とパネル材2とがそれぞれ、1対1の関係となる。そして、本設置例では、下地部材4に対して、複数の固定部材1を、その長手方向(図4のX方向)に1列に並べて設置するとともに、長手方向と垂直な方向(図4のY方向)にも、それぞれ固定部材1が平行となるように並べて設置する。即ち、固定部材1を、下地部材4に対して、その長手方向を同一方向として、行列配置させる。
そして、下地部材4に固定された各固定部材1それぞれの係合溝12に対して、係合突起部2を係合させることによって、天井面に対して縦横に、複数枚のパネル材2を固定設置する。これにより、複数枚のパネル材2を鱗状に並べることができる。尚、本設置例1では、正方形となるパネル部20を備えたパネル材2を、パネル部20の各辺同士が接するようにして並ぶものとしたが、下地部材4を覆うように設置可能であれば、固定部材1の位置を変えて、例えば、千鳥状などのように、パネル材2の配置状態を変更してもよい。
(設置例2)
本設置例では、設置例1(図4(a)参照)と異なり、図4(b)に示すように、固定部材1が、複数枚のパネル材2を係合するレール形状とされる。このようなレール形状とされる固定部材1が、下地部材4に対して、その長手方向(図4のX方向)が平行となるように、複数の固定部材1が、その長手方向に対して垂直な方向(図4のY方向)に複数列となるように、並べて設置される。即ち、設置例1と異なり、複数本となるレール形状の固定部材1が、図4のY方向に等間隔に並べられた配置となる。このとき、隣り合う2本の固定部材1の中心位置の間隔を、パネル材2のパネル部20の辺の長さと等しい値とする。
そして、下地部材4に固定された各固定部材1それぞれの係合溝12に対して、係合突起部2を係合させることによって、天井面に対して縦横に、複数枚のパネル材2を固定設置する。このとき、1本の固定部材1に対して、複数枚のパネル材2が隣接して1列となるように固定設置される。即ち、1本の固定部材1に設置される複数枚のパネル材2が、隣接するパネル材2同士において、そのパネル部20における図4のY方向に平行な辺が接するように、設置される。このように、各固定部材1に対して、複数枚のパネル材2が1列に配置されることで、設置例1(図4(a)参照)と同様、パネル材2が鱗状に配置される。
(設置例3)
本設置例は、設置例2(図4(b)参照)と同様、固定部材1をレール形状とするが、固定部材1の設置間隔を、設置例2よりも短くすることで、パネル材2の配置を変更させたものである。即ち、本設置例では、隣り合う2本の固定部材1の中心位置の間隔を、パネル材2のパネル部20の辺の長さよりも短い値とする。又、1本の固定部材1を隔てて隣り合う2本の個体部材1の中心位置の間隔を、パネル材2のパネル部20の辺の長さと等しい値とする。
そして、設置例2と同様、下地部材4に設置された複数本の固定部材1それぞれの係合溝12に対して、係合突起部2を係合させることによって、天井面に対して縦横に、複数枚のパネル材2を固定設置する。このとき、1本の固定部材1に対して、複数枚のパネル材2が1列となるように固定設置されるが、設置例2と異なり、隣り合う2枚のパネル材2の間には、1枚のパネル材2と同等の間隔が設けられる。そして、隣り合う2本の固定部材1に設置されるパネル材2を、X方向に交互に配置することで、パネル材2を千鳥状に配置する。
上述した各設置例では、パネル材2のパネル部20が正方形となるものを使用するものとしたが、パネル部20が他の正多角形や長方形などの別形状としてもよい。これらを組み合わせることによって、パネル装置におけるパネル材2の敷設面を多様な意匠構造とすることができる。又、設置例2のように固定部材1を設置した場合において、隣り合う固定部材1に設置されて隣接するパネル材2について、図4のX方向の位置が異なるようにずらすことで、設置例3と異なる方向で、パネル材2を千鳥状に配置することができる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施の形態について、図面を参照して説明する。図5は、本実施形態におけるパネル装置の特徴となる一部分の構成を示す外観斜視図である。又、図6は、図5のように構成されるパネル装置における固定部材の開口部の形状を示す図である。又、図7は、図5のように構成されるパネル装置において着脱されるパネル材と固定部材の関係を示す図である。尚、本実施形態のパネル装置において、第1の実施形態のパネル装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態におけるパネル装置は、図5及び図6に示すように、係合溝12a及び係合突起部21aの形状が、第1の実施形態のパネル装置における係合溝12(図1参照)及び係合突起部21(図1参照)と異なる形状とされる。即ち、本実施形態のパネル装置によると、第1の実施形態のように、パネル材2を固定部材1に対して弾性係合させる構成(図2参照)ではなく、後述するように、係合突起部21aを係合溝12aにスライドして係合させることで、パネル材2aを固定部材1aに固定する。以下では、第1の実施形態と異なる構造となる、スライド係合に関する構成について、詳細に説明することとする。
本実施形態における固定部材1aに形成される係合溝12aは、図5に示すように、第1の実施形態における固定部材1に形成される係合溝12と同様、接触面11の反対側の面に開口部13aが設けられた構成となる。尚、この開口部13aを設けた面を、開口面14とする。又、図6に示すように、開口部13aには、開口面14の一部を切り欠いて、切欠開口部15を設けている。即ち、切欠開口部15は、開口部13aの他の部分に対して、固定部材1aの中心位置から側面10に向かって更に広げた形状となる。
更に、固定部材1aの長手方向に対して垂直な面(YZ平面)による係合溝12aの断面形状は、図5に示すように、開口面14より内側が矩形形状となる。よって、係合溝12aの断面形状は、切欠開口部15が設けられてない位置では、開口部13aの開口幅が狭く、係合溝12aの内側の幅が広くなるT字形状となる。又、切欠開口部15が設けられている位置では、開口部13aの開口幅が広くなるため、当該位置における係合溝12aの断面形状は、ほぼ矩形形状に近いT字形状又は矩形形状となる。
尚、この切欠開口部15については、図6に示すように、矩形形状としたが、切欠開口部15の設けられていない位置の開口部13aの開口幅より広くなるものであれば、別の形状としてもよい。又、図6では、切欠開口部15が、固定部材1aの中心軸に対して対称となるように設けられているが、切欠開口部15の設けられていない位置の開口部13aの開口幅より広くなるものであれば、固定部材1aの中心軸に対して切欠開口部15を対称に設けなくても構わない。
一方、パネル材2aに設けられる係合突起部21aは、図5に示すように、第1の実施形態における係合突起部21と異なり、先端面23側の一部に係合部22aを設けた構成となる。よって、係合部突起部21aにおけるYZ平面に対して平行な断面が、係合部22aが設けられていない部分については、幅の等しい矩形状となり、係合部22aが設けられる部分については、係合部22aの幅が広くなる略T字状となる。又、係合突起部21aにおける係合部22aを省いた部分の幅(Y方向の長さ)は、固定部材1aの開口部13aの幅以下となる。
更に、この係合突起部21aにおける係合部22aの形状について、詳細に説明する。まず、係合部22aは、X方向(固定部材1aの長手方向)の長さ及びY方向の幅を、固定部材1aに設けられた切欠開口部15のX方向の長さ及びY方向の幅よりも短い値とする。即ち、係合部22aにおけるXY平面と平行な面の形状を、切欠開口部15の面形状よりも小さくなる形状とする。又、この係合部22aにおけるZ方向の高さを、切欠開口部15が設けられていない位置における係合溝12aの深さ以下の値として、係合部22aの先端面23における係合溝12aの底面への接触面積を低減させる。
図5の例では、先端面23側の一部の幅を広くして構成された係合部22aには、中央位置において、先端面23よりパネル部20に向かって削られた切欠部24を設けた構成として、パネル材2の軽量化と材料軽減化を図っている。又、この構成によって、係合部22aを係合溝12aに挿入したとき、係合部22aの先端面23における係合溝12aの底面への接触面積を低減することができるので、係合溝12aにおける係合部22aの摩擦を抑制して、容易にスライドさせることができる。
又、係合部22aにおけるXY平面と平行な面の形状を、図5に示すように、切欠開口部15を形成する矩形形状と同様の形状(相似形状)としたが、切欠開口部15を形成する面形状よりも小さく、且つ、切欠開口部15の設けられていない位置の開口部13aの開口幅より広い幅を備える形状であればよい。即ち、係合部22aの形状として、X方向の長さが切欠開口部15の長さよりも短く、Y方向の幅が、切欠開口部15における幅より狭いとともに、切欠開口部15の設けられていない位置の開口部13aの開口幅より広くなるものであれば、別の形状としてもよい。
以下では、固定部材1aに対してパネル材2aを着脱する際における、固定部材1a及びパネル材2aそれぞれの状態について、図7を参照して説明する。図7(a)〜図7(d)において、上側を、図5のXY平面と平行な面における、固定部材1aとパネル材2aの位置関係を示す図とし、下側を、図5のZX平面と平行な面における、固定部材1aとパネル材2aの位置関係を示す図とする。
まず、下地部材4に固定された固定部材1に対してパネル材2を取り付ける際の各部の状態について、図7における(a)、(b)、(c)、(d)の順に説明する。このとき、まず、図7(a)に示すように、係合突起部21aの係合部22aが固定部材1aの開口面14における切欠開口部15の真下となる位置に、パネル材2aの位置決めを行うと、パネル材2aを固定部材1a側に持ち上げる。
これにより、図7(b)に示すように、係合突起部21aの係合部22aの先端面23が、切欠開口部15より係合溝12a内に挿入されると同時に、係合突起部21aの係合部22a以外となる部分の先端面23が、切欠開口部15の設けられていない位置の開口部13a(幅の狭い開口部)より係合溝12a内に挿入される。係合突起部21aの先端面23が係合溝12aの底面に当接すると、係合突起部21aにおける係合部22aのパネル部20側(先端面23と反対側)の面の位置が、固定部材1aの開口面14側の内壁位置よりも等しい又は高い位置となる。
このように、係合突起部21aの係合部22aが係合溝12a内に完全に嵌合された状態となると、図7(c)に示すように、固定部材1aの長手方向(X方向)に、パネル材2aをスライドさせる。このとき、係合突起部21aの係合部22aよりパネル部20側の部分が、切欠開口部15の設置されていない位置での開口部13aによって、Y方向への移動が制限される。即ち、開口部12aによって、パネル材2aをスライドさせる方向に誘導することができる。
更に、スライド方向(X方向)に向かって、係合突起部21aの係合部22aを、切欠開口部15の設置されていない位置の係合溝12aに挿入して、係合部22aを係合溝12aに嵌合させる。これにより、係合部22aのパネル部20側の面が、係合溝12aの開口部13a側の内壁に当接し、パネル材2aを固定部材1aにスライド係合させる際に、パネル材2aの落下を防ぐことができる。
そして、図7(c)の状態より、パネル材2aをX方向に向かって更にスライドさせることで、図7(d)に示すように、係合突起部21aの係合部22aを、切欠開口部15の設置されていない位置まで移動させて、係合溝12aの開口面13a側の内壁で支持するように係合させることができる。尚、図7(d)に示すように、係合部22aの先端面23が係合溝12aの底面に当接させるように、係合突起部21a及び係合溝12aそれぞれが構成されている場合、パネル材2aをZ方向に安定して設置することができる。
次に、下地部材4に固定された固定部材1に対してパネル材2を取り外す際の各部の状態について、図7における(d)、(c)、(b)、(a)の順に説明する。図7(d)に示すように、係合突起部21aの係合部22aが係合溝12に挿入されて係合されることで、パネル材2aが固定部材1に固定されている。このとき、図7(c)のように、固定部材1aの切欠開口部15の位置に向かって、係合突起部21aの係合部22aが移動するように、パネル材2aをスライド方向(X方向)にスライドさせる。
そして、図7(c)の状態より、パネル材2aをX方向に向かって更にスライドさせることで、図7(b)に示すように、係合突起部21aの係合部22aを、切欠開口部15の設置位置まで移動させる。これにより、係合溝12aの開口面13a側の内壁からの係合部22aへの支持がない状態とし、係合突起部21aの係合溝12aに対する係合を外すことができる。その後、パネル材2aを引き下ろすことによって、係合突起部21aに係合溝12の開口部13を通過させて、図7(a)のように、パネル材2aを固定部材1aから取り外すことができる。
本実施形態において、構成の固定部材1a及びパネル材2aそれぞれを、図5のような構成とすることで、スライド係合可能な構成としたが、この図5の構成以外の構成でスライド係合可能とするとともに、より安定した設置が行えるものとしてもよい。以下では、本実施形態におけるパネル装置の別構成例について、図8を参照して説明する。尚、図8において、係合溝12aと係合突起部21aとの関係を明確にするために、固定部材1aを実線で図示するとともに、パネル材2aを破線で図示する。
図8に示すように、本構成例では、図5の構成と異なり、固定部材1aついて、開口部13aにおいて二箇所の切欠開口部15a,15bを設けた構成とするとともに、パネル材2aについて、係合突起部21aに二箇所の係合部22b,22cを設けた構成とする。このとき、係合部22b,22cそれぞれの形状を、切欠開口部15a,15bそれぞれの設置位置で挿入な形状とする。そして、係合部22b,22cそれぞれの中心位置の距離と、切欠開口部15a,15bそれぞれの中心位置の距離とが、等しくなるように、係合溝12a及び係合突起部21aを形成する。
このように構成したとき、係合部22a,22bの位置が切欠開口部15,15bの真下となるようにして、固定部材1aの開口部13aに係合突起部21aの先端面23を挿入した後、スライド係合させることで、パネル材2aを固定部材1aに取り付けることができる。一方、取り付けられたパネル材2aをスライドさせて、係合部22a,22bそれぞれの位置を切欠開口部15,15bそれぞれの位置と一致させることで、パネル材2aを固定部材1aから取り外すことができる。
この図8のような構成とすることで、パネル材2aを固定部材1aに取り付けたとき、係合突起部21aと係合溝12aとは、係合部22b,22cを、係合溝12aの長手方向に離れた二箇所に係合させる。これにより、パネル材2aは、固定部材1aに対して、その長手方向に離れた二箇所で支持することができ、図5の構成の場合と比べて、一方の係合箇所で他方の係合箇所のモーメントを打ち消すことができるため、より安定した設置が可能となる。又、図8の構成例では、固定部材1aに対して二箇所の係合箇所によりパネル材2aを固定するものとしたが、係合箇所は二箇所に限らず三箇所以上設けても構わない。
尚、本実施形態における固定部材1a及びパネル材2aの設置方法は、第1の実施形態で例示した設置例1〜3(図4参照)と同様の設置方法を採用することで、パネル材2aを下地部材4に対して、鱗状又は千鳥状などの二次元に配置することができる。又、パネル材2aのパネル部20についても、多種多様な形状とすることで、パネル装置におけるパネル材2aの敷設面を多様な意匠構造とすることができる。
更に、後述の床面設置例で詳細に説明するが、上述の第1及び第2の実施形態のパネル装置において、パネル材を下地部材の下地面に対して平行に固定するために、パネル材の裏面側において、係合突起部の両脇やパネルの四隅に支持部材を設ける構成(図16〜図18参照)としてもよい。又、下地部材において、固定部材の両脇に支持部材を設置することで、パネル材を下地部材の下地面に対して平行に固定するものとしてもよい(図19参照)。更に、パネル材の裏面において、長手方向に平行となるように設置された複数の係合突起部を設けることで、固定部材及び係合突起部によって、パネル材を下地部材の下地面に対して平行に固定するものとしてもよい(図20参照)。これらの構成は、後述の第3及び第4の実施形態におけるパネル装置に対しても、適用可能である。
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施の形態について、図面を参照して説明する。図9は、本実施形態におけるパネル装置の固定部材の構成を示す断面図である。又、図10は、図9のように構成される固定部材に対して係合するパネル材の係合突起部の構成を示す断面図である。尚、本実施形態のパネル装置において、第1の実施形態のパネル装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態におけるパネル装置は、第1の実施形態のパネル装置における固定部材1(図1参照)及びパネル材2(図1参照)それぞれに対して、通電部材となる銅箔50,51それぞれを付加した構成とする。以下では、固定部材1及びパネル材2それぞれについて、通電部材となる銅箔50,51が設けられた構造部分を中心に、詳細に説明することとする。
まず、本実施形態における固定部材1の構成について、図9を参照して説明する。図9では、その上側に、開口部13側から見たときの固定部材1の外観図を示し、下側に、A−A断面における固定部材1の断面図を示す。本実施形態においても、第1の実施形態で説明したように、天井面にパネル装置が形成される場合、固定部材1の係合溝12における開口部13側の内壁に、係合突起部21を当接させることで、固定部材1にパネル材2を係合させる。
そのため、パネル部20に電気部品が備えられるパネル材2に対して電気接続するために、通電部材となる2枚の銅箔50が、固定部材1の係合溝12における開口部13側の内壁に設けられる。このとき、係合溝12の内壁に貼付されて設けられる銅箔50は、開口部13に対して線対称となるように配置されるとともに、例えば、固定部材1を絶縁材料で構成するなどして、開口部13の両側に配置された2枚の銅箔50間を電気的に絶縁する。
尚、この銅箔50は、図9に示すように、その露出面が開口部13の内壁面と同一面となるように、固定部材1内に埋め込むようにしてもよいし、開口部13の内壁面よりも突起させても構わない。尚、後述する床面設置の場合は、係合溝12の底面(開口部と反対側となる内壁)に、パネル材2の係合突起部21の先端面23が当接するため、係合溝12の底面に銅箔50を貼付することが望ましい。
又、このように係合溝12の内壁面に設けられる銅箔50は、固定部材1の長手方向に沿うような形状とすることで、パネル材2に設けられる通電部材となる後述の銅箔51と、固定部材1のいずれの位置においても接触可能となる。更に、図4(b)又は図4(c)のように、固定部材1をレール状としたとき、銅箔50を固定部材1の長手方向に貼付して設置することで、任意の位置に、通電させるパネル材2を配置させることができる。
次に、本実施形態におけるパネル材2の構成について、図10を参照して説明する。図10では、その上側に、パネル部20側から見たときのパネル材2における係合突起部21の外観図を示し、下側に、A−A断面における係合突起部21の断面図を示す。上述したように、係合突起部21については、固定部材1の係合溝12に対して、パネル部20側の面が当接することとなる。
そのため、固定部材1の係合溝12に設けた2枚の銅箔50それぞれに対して電気接続させるために、通電部材となる2枚の銅箔51が、係合突起部21におけるパネル部20側の面に設けられる。この2枚の銅箔51は、係合突起部21の長手方向に沿って延びた形状とされるとともに、係合突起部21の中心位置に対して線対称となるように配置される。このとき、係合突起部21を絶縁材料で構成するなどして、2枚の銅箔51間を電気的に絶縁する。
又、図11の上側の外観図のように、係合突起部21の長手方向(図1のX方向)に延びた形状とした2枚の銅箔51それぞれの一部を、係合突起部21の長手方向に対して垂直な方向(図1のY方向)に屈曲させて、係合突起部21のパネル部20との接続部分近傍位置まで延ばした形状とする。この係合突起部21のパネル部20との接続部分近傍位置まで延ばした銅箔51を、更に、パネル部20側に向かって(図1のZ方向)屈曲させて、パネル部20まで延ばした形状とする。
尚、この銅箔51における、図1のY方向及びZ方向に屈曲させるとともに延ばされた部分については、係合突起部21内に埋め込まれる。一方、銅箔51における、図1のX方向に延びた形状となる部分については、係合突起部21の外壁面より露出させた構成となる。そして、銅箔51における係合突起部21の外壁面からの露出面が、係合溝12の内壁からの銅箔50の露出面と接触することで、銅箔50と銅箔51とが電気的に接続し、パネル部20まで導電させることができる。
更に、この銅箔51が銅箔50との接触をより確かにするために、銅箔51をパネル20側に露出させる方向に押圧するスプリング52を、銅箔51に対して先端面23側に設けている。このようなスプリング52は、銅箔51の先端面23側の面と接触する位置に係合突起部21に埋め込まれて設置されることで、銅箔51の露出面を銅箔50に対して押圧して、銅箔50との電気的な接続の安定化を図ることができる。
尚、図10の例では、スプリング52を設ける構成としたが、このスプリング52の代わりに銅箔51の露出部分を板バネのような弾性構造とすることで、銅箔50との接触不良の発生を防ぐようにしてもよい。即ち、係合溝12の長手方向に対して延ばした銅箔51における露出部分を板バネで構成する際、この銅箔51の露出部分の一部(例えば、係合突起部21内に埋め込まれた位置から離れた位置など)をパネル部20側により突出させた形状とする。
又、後述する床面設置の場合は、係合溝12の底面(開口部と反対側となる内壁)に、パネル材2の係合突起部21の先端面23が当接するため、係合突起部21の先端面23に銅箔51の露出面を設けるとともに、パネル部20側から先端面23に向かって押圧する構成とすることが望ましい。
このようにして、固定部材1の銅箔50及び係合突起部21の銅箔51を通じて電気接続が可能とされたパネル材2は、そのパネル部20に、銅箔51と電気的に接続させた電源プラグを設けることで、パネル材2を、照明器具を電気接続するためのソケットとして機能させることができる。又、パネル部20内に、並列又は直列に接続された白色LEDと、この白色LEDに対して電力を供給する装置、例えば、インバータなどを設け、このインバータに銅箔51を電気的に接続することで、パネル材2自体を照明器具として機能させることができる。このとき、白色LEDからの光を透過させるために、パネル部20を、アクリル樹脂やガラス材などの透光性の材料で構成することが望ましい。
更に、パネル材2を照明器具として機能させる場合と同様、銅箔51と電気的に接続されたインバータと、このインバータによって電力供給される熱源抵抗などのヒーター部材とを、パネル部20内に設けることによって、パネル材2を暖房器具などの発熱装置として機能させることもできる。同様に、銅箔51と電気的に接続されたインバータと、このインバータによって電力供給されるペルチェ素材などの冷却用部材とを、パネル部20内に設けることによって、パネル材2を冷房器具などの冷却装置として機能させることもできる。
(第2の実施形態のパネル装置に適用した場合の構成例)
本実施形態で特徴とする構成は、第2の実施形態のパネル装置に対しても適用可能である。以下では、第2の実施形態のパネル装置における固定部材1a及びパネル材2aの構成に基づいて、追加された構成部分を、図11及び図12を参照して簡単に説明する。尚、上述の図9及び図10の構成に対して機能的に同一であるので、以下では、図9及び図10の構成と大きく異なる部分のみを詳細に説明する。
第2の実施形態で説明したように、固定部材1aは、切欠開口部15の設置されていない部分で、係合突起部21aの係合部22aと当接することとなる。よって、開口部13aに対して線対称となる2枚の銅箔50aが、係合溝12aの開口面14側の内壁に対して貼付されて設置されるが、切欠開口部15が設けられる部分を避けて設置される。
又、パネル材2aの係合突起部21aに設けられる2枚の銅箔51aは、図10の銅箔51と同様、係合部22aのパネル部20側の面より露出させるように形成される。そして、この銅箔51aの露出面以外の部分については、図10銅箔51と同様の形状とすることで、係合突起部21a内に埋め込まれて、パネル部20まで導出された形状とされる。
更に、銅箔51aの露出面をパネル部20側に押圧するためのスプリング52が、係合突起部21内に埋め込まれるように設置される。尚、銅箔51aについても、図10の銅箔51と同様、その露出部分を板バネのような弾性構造とすることで、スプリング52を省略するものとしてもよい。
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施の形態について、図面を参照して説明する。図13は、本実施形態におけるパネル装置の特徴となる一部分の構成を示す概略図である。尚、本実施形態のパネル装置において、第1及び第2の実施形態のパネル装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態のパネル装置は、第1の実施形態における弾性係合によるパネル装置と、第2の実施形態におけるスライド係合によるパネル装置とを組み合わせた構成とする。即ち、図13に示すように、固定部材1,1aを、その長手方向に1列に配置することで、1枚のパネル材2と複数枚のパネル材2aを1列に配置可能な構成とする。このように構成するとき、まず、第2の実施形態において説明したように(図7参照)、固定部材1aに対して、複数枚のパネル材2aをスライド係合させることで、複数枚のパネル材2aを1列に配設することができる。
スライド係合によって設置された複数枚のパネル材2aを、下地部材4に固定された固定部材1aそれぞれに配置されると、例えば、パネル材2,2aを下地部材4に対して二次元に設置するとき、固定部材1,1aの長手方向に対して垂直な方向に一列分だけ、パネル材2aを設置することが不可能となる。このパネル材2aの設置不可能な領域において、各固定部材1aと1列になるように固定部材1が設置される。尚、この固定部材1における係合溝12が、[特許請求の範囲]における「弾性係合可能な取付部」に相当する。
そして、その長手方向に対して垂直な方向に対して1列に配置された固定部材1それぞれに、パネル材2を弾性係合させることで、パネル材2aを設置することが不可能な領域にパネル材2を設置させる。これにより、パネル材2,2aにより構成されるパネル装置を下地部材4に敷設して、下地部材4全面を覆うことができる。
尚、この図13のような構成とするとき、固定部材1aを、複数枚のパネル材2aが設置されるように、図4(b)のような1本のレール状としてもよいし、図4(a)のように、1枚のパネル材2aそれぞれに対して、固定部材1aが設けられるものとしてもよい。更に、パネル材2を弾性係合する固定部材1について、その長手方向が固定部材1aの長手方向と平行となるものとしたが、その長手方向が固定部材1aの長手方向に対して垂直となるものとしてもよい。
(第4の実施形態における別構成例)
図13の構成では、パネル材2,2aそれぞれを設置するために、固定部材1,1aを下地部材4に設置する構成としたが、図14に示すように、パネル材2,2aの両方が設置可能となるレール状の固定部材1bとしてもよい。このとき、固定部材1bは、固定部材1aと同様、開口部13aの一部に切欠開口部15を設けて、パネル材2aをスライド係合させることが可能な構成とされる。更に、このパネル材2aの係合突起部21aを挿入するための切欠開口部15は、固定部材1bにおけるパネル材2の設置部分に設けられる。
又、パネル材2の設置位置における固定部材1bの長手方向の中央に、切欠開口部15を配置することで、固定部材1bの係合溝12aの切欠開口部15を挟んだ両側に取付部16を設け、取付部16によってパネル材2の係合突起部21を弾性係合する。このとき、取付部16を含む固定部材1bにおけるパネル材2aの設置部分については、パネル材2の係合突起部21を弾性係合するために、弾性材料によって構成される。そして、固定部材1bにおける取付部16は、その断面構造を、図14のB−B断面図のように、係合突起部21の係合部22の断面形状と同様の形状とすることによって、第1の実施形態の場合と同様、パネル材2の着脱が可能な構成とされる(図2参照)。
又、スライド係合させるパネル材2aについては、取付部16を備えた固定部材1bにおけるパネル材2の設置部分において嵌合される。そのため、パネル材2aの係合突起部21aの形状は、第2の実施形態(図5参照)と異なり、図14のC−C断面に示すように、係合部22aのパネル部20側が、係合突起部21aの係合部22のパネル部20側と同様のテーパーが設けられた形状となる。又、固定部材1bにおけるパネル材2aの設置部分については、図14のC−C断面に示すように、パネル部20側にテーパーが設けられた係合突起部21aの係合部22aと同様の断面形状とすることで、係合突起部21aの係合が可能な構成とされる。
よって、図14のような構成例では、複数枚のパネル材2aについて、係合部22aを切欠開口部15に嵌め合わせた後に、所望の設置位置までスライドさせることで、1本の固定部材1bに対して1列に並べて配置させる。これにより、固定部材1bには、パネル材2が設置される切欠開口部15が設けられた位置を残して、複数枚のパネル材2aが1列に配置されることとなる。そして、固定部材1bの切欠開口部15が設けられた位置に対して、取付部16でパネル材2を弾性係合することで、固定部材1b全てにパネル材2,2aを設置固定することができる。
更に、この図14のような固定部材1bに対して、第1及び第2の実施形態と同様の構成の係合突起部21,21aを備えたパネル材2,2aを設置する場合は、固定部材1bのB−B断面及びC−C断面を、図15に示すような形状とすればよい。即ち、図15に示すB−B断面のように、係合突起部21を弾性係合する位置については、固定部材1bの断面形状を、係合突起部21の係合部21の断面と、係合突起部21aの係合部21の断面とを重ね合わせた形状とする。そして、図15に示すB−B断面のように、係合突起部21aをスライド係合する部分については、固定部材1bの断面形状を、係合突起部21aの係合部21の断面と同様の形状とする。
尚、本実施形態のパネル装置における固定部材及びパネル材それぞれについて、第3の実施形態と同様、通電部材となる銅箔がそれぞれ設けられるものとしてもよい。このとき、弾性係合させる固定部材及びパネル材については、図9及び図10のように構成し、又、スライド係合させる固定部材及びパネル材については、図11及び図12のように構成することで、通電部材を設けることができる。又、第3の実施形態で説明したように、本実施形態におけるパネル装置についても、電気部材を必要とする一部分だけに通電部材が設けられるものとしてもよいし、固定部材に対しては、パネル装置全面相当部分に通電部材が設けられるものとしてもよい。
以上の各実施形態では、本発明のパネル装置を形成する場合を例に挙げて、その構成などを説明したが、上述したように、天井面以外の床面や壁面に対しても、本発明のパネル装置を形成することができる。以下では、本発明のパネル装置を床面に適用したときの設置例を、簡単に説明する。尚、以下の各設置例において、第1の実施形態における弾性係合を利用したパネル装置に基づいて説明するが、第2〜第4の実施形態におけるパネル装置を利用した場合も適用可能である。
(床面への設置例1)
本発明のパネル装置を床面に構成する際の設置例1について、図16及び図17を参照して説明する。尚、図16が、本設置例に使用するパネル材と固定部材の構成を示す外観斜視図であり、図17が、固定部材にパネル材を設置したときのパネル装置の状態を示す図である。
本設置例では、図16に示すように、床面に設置された下地部材4上に対して、固定部材1が固定された後、固定部材1の上側からパネル材2bが嵌合されると、固定部材1の係合溝12とパネル材2bの係合突起部21とが係合することで、図17のように、パネル材2bが固定設置される。このとき、パネル材2bは、第1の実施形態のパネル材2(図1参照)と異なり、図16に示すように、パネル部20の裏面20A(係合突起部21の設置面)に、係合突起部21と同一方向に長手方向を備える棒状体の支持部材25を備える。
この支持部材25は、係合突起部21の両脇に設けられるため、パネル材2bが、固定部材1aの係合溝12に係合する係合突起部21と、2本の支持部材25とによって、床面に対して支持されることとなる。これにより、係合突起部21のみで支持される場合に比べて、パネル材2bを、係合突起部21の長手方向(図1のX方向)のみならず、係合突起部21の長手方向に対して垂直な方向(図1のY方向)においても安定させて設置することができる。
(床面への設置例2)
本発明のパネル装置を床面に構成する際の設置例2について、図18を参照して説明する。本例では、図18に示すように、支持部材25aを、設置例1における支持部材25(図16及び図17参照)のような棒状体でなく、筺体となる形状で構成するとともに、パネル部20の裏面20Aの四隅それぞれに設置する。これにより、上述の設置例1と同様、パネル材2bをより安定に設置できるだけでなく、支持部材25aに利用する材料を低減することで、パネル材2bの軽量化を図ることができる。
尚、本例では、図18のように、パネル材2bの裏面20Aにおける四隅それぞれに支持部材25aが設置されるものとしたが、少なくとも係合突起部21を挟んだ二箇所に支持部材25aを設けるものであれば、本例と同等の効果を得ることができる。即ち、係合突起部21の長手方向(図1のX方向)については、係合突起部21によってパネル材2bを安定して設置される。よって、係合突起部21を挟んだ二箇所に支持部材25aを設けることで、係合突起部21の長手方向に対して垂直な方向(図1のY方向)に対しても安定化を図ることができる。
(床面への設置例3)
本発明のパネル装置を床面に構成する際の設置例3について、図19を参照して説明する。本例では、設置例1における支持部材25(図16及び図17参照)や設置例2における支持部材25a(図18参照)のように、パネル材2bに具備させるものではなく、図19に示すように、支持部材17を下地部材4に設置する。このとき、支持部材17は、その長手方向が固定部材1の長手方向(図1のX方向)と平行となるとともに、その中心位置が、固定部材1の長手方向に対して垂直な方向(図1のY方向)に隣接するパネル材2の接片位置と一致するように、下地面上に設置される。
よって、パネル材2のパネル部20の裏面20Aが、隣接するパネル材2との接片側で、固定部材1の両側に設置される支持部材17に当接することとなる。よって、固定部材1に係合した係合突起部21と、2本の支持部材17とによって、パネル材2が下地部材4に対して支持されることとなり、設置例1と同様の効果が得られる。尚、支持部材17については、設置例2における支持部材25aと同様、筺体としてもよい。
又、設置例1(図16及び図17参照)及び設置例2(図18参照)において、本設置例3と同様、1つの支持部材25,25aによって、2枚のパネル材2bが支持されるものとしてもよい。即ち、各パネル材2bの裏面において、支持部材25,25aの中心位置が、パネル材2bの端辺位置と一致するように、支持部材25,25aを設ける。これにより、隣接するパネル材2bの裏面にも支持部材25,25aを当接させることができるため、隣接するパネル材2bをも支持することができる。
(床面への設置例4)
本発明のパネル装置を床面に構成する際の設置例4について、図20を参照して説明する。本例では、上述の設置例1〜3(図16〜図19参照)のように支持部材25,25a,16を設ける構成ではなく、係合突起部21を2以上の複数備えることによって、安定設置が可能な構成とする。
即ち、図20に示すように、本例におけるパネル装置に使用されるパネル材2dは、パネル部20の裏面20Aに、その長手方向を平行とした2本の係合突起部21が設けられる。そして、下地部材4に対して、それぞれの係合突起部21に相対する位置に、その長手方向が平行となるように2本の固定部材1が設置される。よって、パネル材2dに設けられた2本の係合突起部21がそれぞれ、下地部材4に設置された固定部材1に係合されることで、パネル材2dが下地部材4に固定設置される。
このように、図20に示す構成では、固定部材1に係合した2本の係合突起部21によって、パネル材2dが支持されることとなる。これにより、上述の設置例1〜3(図16〜図19参照)と同様、パネル材2dを、係合突起部21の長手方向(図1のX方向)のみならず、係合突起部21の長手方向に対して垂直な方向(図1のY方向)においても安定させて設置することができる。