JP5541710B2 - パネル状部材の取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール等のパネル状部材を、例えば、トラックの箱型荷台の屋根に取り付けるための取り付け構造に関するものである。

貨物輸送用の車両であるトラックの荷台には、上方が開放された無蓋の荷台や、屋根を備え周囲が密閉された箱型荷台等がある。近年では、風雨などによる貨物の損傷が防止可能であり、梱包を簡易化できるとともに荷くずれ防止も容易な箱型荷台が広く普及している。箱型荷台の中では、迅速な貨物の積み降ろし等荷役作業の合理化を目的として、跳ね上げ式の屋根を備え荷台の両側及び後部から貨物の積み降ろしができるウイングボディと呼ばれる荷台も多用されている。

また、最近では、貨物輸送の分野においても、二酸化炭素の排出削減やクリーンエネルギの利用が強く要請されており、車両の燃料消費量の低減に向けた研究開発が盛んに行われている。こうした中で、クリーンエネルギとして注目される太陽電池を車両の屋根等に設置し、発電した電力を車両付属機器の動力源とする技術の開発が実施されている。大型トラックに積載される箱型荷台は、その屋根の面積が相当大きく、ここに太陽電池を設置して発電し車載のバッテリに蓄電すると、日照量等の条件がよい場合には、例えば、運転者の休憩中にトラック運転室内の空調を行うクーラーに必要な動力をまかなう電力が得られる。その分、車両のエンジンの稼動を停止することが可能となり、燃料消費量の低減あるいは騒音の減少を図ることができる。

太陽電池は、多数の素子（セル）を直列・並列に接続して必要な電圧と電流が得られるようにした、長方形のパネル状の太陽電池モジュールが製品単位となっている。太陽電池による発電設備では、通常、複数枚の太陽電池モジュールを平面状に並べて住宅の屋根等に設置し、各太陽電池モジュールの発電電力を集合して需要先に供給する。複数枚の太陽電池モジュールは、その周辺部が細長いレール状の枠体に保持される形で屋根等に取り付けられることが多く、このような太陽電池モジュールの取り付け方法は、一例として特開２００７−１６５４９９号公報に開示されている。

上記公報に示される太陽電池モジュールは住宅の屋根に設置されるものであって、その取り付け方法について、図４により説明する。
図５（ａ）に示されるとおり、この発電設備は、基本的には４枚の長方形（１枚は屋根等の形状に合わせ一部カットされている）の太陽電池モジュール１０１を平面状に並べたものである。屋根の軒側、中央部及び棟側には平行に延びる細長いレール状の枠体１０２が置かれ、軒側の枠体１０２に隣接して化粧板１０３が配置されている。枠体１０２は、図５（ｂ）の断面形状に形成されたアルミニウムの形材（押し出し成形材）であって、上部には、太陽電池モジュール１０１の辺部が挿入される凹溝Ｇを備えている。この枠体１０２は、固定部材１０４を介して屋根材１０５に取り付けられるが、軒側では、化粧板１０３と組み合わされてスライド可能に固定部材１０４に嵌め合わされ（図５（ｃ）参照）、中央部では、２個の枠体１０２が背中合わせとなってスライド可能に固定部材１０４に嵌め合わされる（図５（ｄ）参照）。

つまり、上記公報の取り付け方法では、凹溝Ｇが形成された枠体１０２を平行に設置して、凹溝間（凹溝底部の端面の間）の距離を太陽電池モジュールの対応する辺の寸法に略等しく設定する。太陽電池モジュールは、上下の辺がレール状の枠体１０２の凹溝Ｇに挿入された状態で、屋根との間に一定の間隔を開けて取り付けられる。また、車両の屋根に太陽電池モジュールを取り付ける場合に、枠体の凹溝に太陽電池モジュールを挿入して固定することも公知であって、一例として特開平１１−２４０３９７号公報には、合成樹脂等の弾性材からなる枠体を接着により車両の屋根に装着し、太陽電池モジュールを枠体の凹溝に挿入して、弾性を利用して圧接固定する太陽電池設備が開示されている。

特開２００７−１６５４９９号公報 特開平１１−２４０３９７号公報

太陽電池設備は屋外に設置され、温度変化や天候異変による風雨あるいは雹等に直接晒されるものであるから、表面に置かれた太陽電池モジュールが損傷を受け易い。ことに、トラックの箱型荷台の屋根に設置される太陽電池モジュールは、トラックの走行中に立木の枝などに接触することもしばしばで、住宅用等の固定形の太陽電池設備に比べて損傷を受ける機会が多くなる。損傷を受けた太陽電池モジュールは交換する必要が生じるので、太陽電池モジュールの取り付け構造は、装着及び取り外しが容易なものとすることが望ましい。一方では、トラックの箱型荷台の屋根に置かれた太陽電池モジュールは、走行中の振動等により脱落することがないように強固に取り付ける必要がある。

図５の太陽電池モジュールの取り付け方法は、レール状の枠体を太陽電池モジュールの上側と下側に平行に固定し、枠体に形成された凹溝に太陽電池モジュールの周辺部を挿入して保持するものである。こうした取り付け方法では、平行な枠体の凹溝の間（凹溝底部の端面の間）の距離が、太陽電池モジュールの対応する辺の寸法に略等しく設定される。そのため、太陽電池モジュールは、枠体と直交する方向に移動することはなく、振動等により凹溝から外れることは防止されるものの、１枚の太陽電池モジュールの装着及び取り外しが困難となる。つまり、太陽電池モジュールの交換のためには、レール状の枠体自体を取り外す必要があり、太陽電池モジュールを単体で取り外したり取り付けたりすることができない。
ところで、太陽電池モジュールと同様なパネル状部材には種々のものがあり、例えば、トラックの箱型荷台の側面に広告宣伝用のパネルを取り付けることがある。本発明は、太陽電池モジュールに限らず一般的なパネル状部材の取り付けに際して、装着及び取り外しの容易化や、脱落の防止のための強固な固着を図ること等を課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、平行に延びる２本のレール状枠体を用いて太陽電池モジュール等のパネル状部材を取り付ける際に、レール状枠体の一方には、パネル状部材の一方の端部を挿入する凹溝を一体的に形成するとともに、レール状枠体の他方には、横断面において凹溝を形成するようカバー部材を締結具により固定し、両者の間にパネル状部材の他方の端部を挟み込んで保持するものである。すなわち、本発明は、
「複数の長方形のパネル状部材を、平面状基板に並列させて取り付けるための取り付け構造であって、
互いに平行に延びる第１レール状枠体及び第２レール状枠体が、ほぼ前記パネル状部材の辺の長さの距離を隔てて前記平面状基板に固定され、
前記第１レール状枠体には、横断面において凹溝が一体的に形成され、
前記第２レール状枠体には、前記平面状基板に固定された枠体本体と、これに締結具により固定されたカバー部材とが設けられ、前記枠体本体及び前記カバー部材には、両者が固定されたときに横断面において凹溝を形成する、直角をなす段付き部がそれぞれ設けられており、
前記パネル状部材の一方の端部を、前記第１レール状枠体の凹溝に挿入するとともに、前記パネル状部材の他方の端部を、前記第２レール状枠体の前記枠体本体と前記カバー部材との間に形成される凹溝に挟み込んで保持し、前記枠体本体と前記カバー部材との合わせ面を、前記パネル状部材の厚さの中間部に位置させる」
ことを特徴とするパネル状部材の取り付け構造となっている。

請求項２に記載のように、凹溝が一体的に形成された前記第１レール状枠体には、前記凹溝の入口部の壁部に、前記パネル状部材の一方の端部を容易に挿入するための凹所を形成することが好ましい。

また、請求項３に記載のように、前記第１レール状枠体と、前記第２レール状枠体における前記枠体本体及び前記カバー部材とを、それぞれアルミニウム押し出し成形による形材とし、かつ、前記第１レール状枠体と前記枠体本体とは、横断面において、前記平面状基板に固定される同一形状の枠体固定辺と、前記枠体固定辺と所定の間隔で平行に延びる同一形状のパネル状部材保持辺とをそれぞれ備えるものとすることが好ましい。

請求項４に記載のように、前記パネル状部材の端部にはシール材を設けることができる。また、請求項５記載のように、本発明は、太陽電池モジュールをトラックの箱型荷台の屋根板に取り付ける取り付け構造として好適なものである。

太陽電池モジュール等のパネル状部材を、平行に延びる２本のレール状枠体により屋根等の平面状基板に取り付けるにあたり、本発明では、パネル状部材の端部をそれぞれ保持する２本のレール状枠体の構造を異ならせている。つまり、本発明の第１レール状枠体には横断面において凹溝が一体的に形成されているのに対し、第２レール状枠体には、枠体本体と、これに締結具により固定されたカバー部材とを設け、両者の間にパネル状部材保持用の凹溝を形成する。
パネル状部材を取り付けるときは、第１レール状枠体の凹溝にパネル状部材の一方の端部を挿入し、パネル状部材の他方の端部を、第２レール状枠体の枠体本体上に載置する。この状態でカバー部材を締結具により枠体本体に固定すると、パネル状部材の他方の端部は両者の間に挟み込まれて保持される。逆に、パネル状部材を取り外すときは、締結具を外してカバー部材を枠体本体から分離する。こうすると、パネル状部材をレール状枠体から取り出すことが可能となり、その際に、第１レール状枠体や第２レール状枠体の枠体本体を平面状基板から取り外す必要はない。

本発明の取り付け構造では、パネル状部材の一方の端部は、第１レール状枠体と一体に形成された凹溝に差し込むだけで、簡単に装着可能であり、また、カバー部材を外すだけで、パネル状部材を容易に取り外すことが可能である。パネル状部材を保持するための凹溝は、パネル状部材との重なり部分を十分に長く設定できるので、パネル状部材が振動を受けたとしても、レール状枠体からの脱落を防ぐことができる。

さらに、本発明では、第２レール状枠体における枠体本体及びカバー部材に、両者が固定されたときに横断面において凹溝を形成する段付き部をそれぞれ設け、かつ、枠体本体とカバー部材との合わせ面を、パネル状部材の厚さの中間部に位置させる。こうすると、パネル状部材を装着するときに、パネル状部材の端面を枠体本体の段付き部に突き当て、いわば「仮止め」した形で、正確な位置にパネル状部材を取り付けることができる。そして、パネル状部材の取り出しのためカバー部材を除去すると、パネル状部材の一部が枠体本体の上面に突き出る形となり、工具等を用いた取り出しが容易となる。

請求項２の発明は、凹溝が一体的に形成された第１レール状枠体に、パネル状部材の端部を容易に挿入する目的で、凹溝の入口部の壁部に凹所を形成するものである。
凹溝の幅は、パネル状部材を確実に保持するようにその厚さと略同一に設定されているが、パネル状部材の端部を凹溝に挿入するときは、通常、少し斜め方向から凹溝に差し込まれるので、差し込み作業が困難となる。請求項３の発明のように、凹溝の入口部の壁部に凹所を形成すると、差し込み作業の際に、この凹所がパネル状部材の角部の「逃げ部」となり、円滑にパネル状部材を挿入することができる。

請求項３の発明は、第１レール状枠体と、第２レール状枠体における枠体本体及びカバー部材とを、それぞれアルミニウム押し出し成形による形材とし、かつ、第１レール状枠体と枠体本体とは、横断面において、平面状基板に固定される同一形状の枠体固定辺と、枠体固定辺と所定の間隔で平行に延びる同一形状のパネル状部材保持辺とをそれぞれ備える構成とするものである。これにより、第１レール状枠体と第２レール状枠体の枠体本体とは、横断面において共通の形状を含む形材となり、製造時の型の共通化を図ることができる。

請求項４の発明は、パネル状部材の端部にはシール材を設けるもので、これにより、パネル状部材を凹溝内に強固に保持することができる。また、請求項５の発明は、太陽電池モジュールをトラックの箱型荷台の屋根板に取り付ける、本発明の好適例である。

本発明が適用されるトラック用ウイングボディを示す概略図である。 本発明の実施例である、トラック用ウイングボディへ太陽電池モジュールを取り付ける取り付け構造を示す図である。 本発明のレール状枠体の断面を示す図である。 本発明の別実施例におけるレール状枠体の断面を示す図である。 太陽電池モジュールを住宅の屋根に取り付ける、従来の取り付け構造を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明のパネル状部材の取り付け構造について説明する。これらの図面は、パネル状部材である太陽電池モジュールを、平面状基板であるトラックのウイングボディの屋根板に取り付ける、本発明の実施例を示すものとなっている。
図１には、ウイングボディを積載するトラックを車両後方から見た概略図を示す。よく知られているように、ウイングボディは、屋根と側面とが一体となった跳ね上げ式のウイング１を一対備えており、各々のウイング１は、ウイングボディの前後方向に全長に亘って延びるセンタービーム２に、ヒンジ３（図２参照）により取り付けられる。貨物の積み降ろし時においては、ウイング１が、図示しない油圧シリンダにより２点鎖線で示すように跳ね上げられ、荷台の側面が全面的に開放されて側面からの貨物の積み降ろしが可能となり、荷役作業の作業性が向上する。

図２において、（ａ）は、本発明の取り付け構造によって、ウイング１の屋根部（図１のＡ部分）に取り付けられる太陽電池モジュール４を全体的に示すものであり、（ｂ）は、取り付け構造の要部を拡大して示すものである。
図２（ａ）（ｂ）に示されるとおり、ウイング１の屋根部は、車両の前後方向に延びるレール材５Ａとレール材５Ｂとの間に適宜の間隔で横方向のビーム材６を掛け渡し、その上に屋根板７を張った構造となっており、レール材５Ａがヒンジ３よりセンタービーム２に連結される。大型のウイングボディでは、太陽電池モジュール４を取り付ける屋根部は、車両の前後方向に約９ｍ、横方向に約１ｍ（片側のウイング）の大きさの長方形部分となり、この実施例では、各々のウイング１の屋根に、車両の横方向には２列の太陽電池モジュール４が並べて取り付けられている。図示はしないが、車両の前後方向には、１０個以上の太陽電池モジュール４が平面状に並べて配置される。

太陽電池モジュール４を取り付けるため、ウイング１の屋根板７には、横方向の中央部に第１レール状枠体８が設けられるとともに、両側の端部に第２レール状枠体９が設けられ、それぞれブラインドリベット等の固着具１０によって屋根板７に固着される。第１レール状枠体８及び第２レール状枠体９は、アルミニウム押し出し成形で製造され、同一断面形状で車両の前後方向の略全長に亘って延びる長尺の形材であるが、前後方向に適宜の数に分割して設置してもよい。

図３は、第１レール状枠体８及び第２レール状枠体９の断面を拡大して示す拡大断面図であり、以下では、この拡大断面図も参照しながら説明する。
横方向の中央部の第１レール状枠体８は、図３（ａ）に示す断面形状を備え、屋根板７に固着するための固着具１０が貫通する枠体固定辺８１、太陽電池モジュール４が載置されるパネル状部材保持辺８２を有しており、枠体固定辺８１及びパネル状部材保持辺８２は、所定の間隔で平行となるように形成される。さらに、第１レール状枠体８には、パネル状部材カバー辺８３が一体的に設けられる。このパネル状部材カバー辺８３は、略太陽電池モジュール４の厚さの寸法だけ離れてパネル状部材保持辺８２と平行に延びており、両者によって、太陽電池モジュール４挿入用の、幅Ｗが太陽電池モジュール４の厚さに略等しい凹溝８Ｇが形成されている。

図３（ａ）のＡ部拡大図に示されるとおり、第１レール状枠体８のパネル状部材保持辺８２の壁面には、凹溝８Ｇの入口部にあたる位置に、浅い凹所８４が設けられる。凹所８４は、パネル状部材カバー辺８３の先端直下の位置で最大深さとなっており、後述するように、太陽電池モジュール４の端部を容易に挿入するために設けられたものである。また、この実施例の第１レール状枠体８には、枠体固定辺８１、パネル状部材保持辺８２、パネル状部材カバー辺８３及び凹溝８Ｇが対称的に２個づつ設けられ、両側に太陽電池モジュール４を保持するよう構成されている。

ウイング１の屋根部の端部に設置される第２レール状枠体９は、図３（ｂ）に示す断面形状を備え、枠体本体９Ａとカバー部材９Ｂとにより構成され、両者は、タッピングねじ又はブラインドリベット等の締結具９Ｃにより固定されている。枠体本体９Ａは、枠体固定辺９１及びパネル状部材保持辺９２を有し、これらは第１レール状枠体８の対応する部分と同一形状に形成されている（パネル状部材保持辺９２には、第１レール状枠体８の浅い凹所８４に対応する凹所も設けてある）ので、アルミニウム押し出し成形のとき、型の一部を共通化することができる。

第２レール状枠体９においては、枠体本体９Ａにカバー部材９Ｂを固定すると、両者の間に、電池モジュール４の端部を挟み込む凹溝９Ｇが形成される。枠体本体９Ａ及びカバー部材９Ｂには、横断面において凹溝９Ｇを形成する段付き部９ＡＳ、９ＢＳがそれぞれ設けられており、また、枠体本体９Ａとカバー部材９Ｂとの合わせ面が、太陽電池モジュール４の端部を挟み込んだときに、電池モジュール４の厚さの中間部に位置するように設定されている。
このように、太陽電池モジュール４の両端部は、第１レール状枠体８及び第２レール状枠体９の凹溝に保持されるが、太陽電池モジュール４と両方の凹溝との間には、必要に応じてゴムガスケット等のシール材が介在される。

次いで、太陽電池モジュール４の取り付け及び取り外しの手順について説明する。
まず、ウイング１の屋根部の横方向中央部に第１レール状枠体８を固着具１０で固定するとともに、これと平行に、第２レール状枠体９の枠体本体９Ａを屋根部の両端に固定する。第１レール状枠体８と枠体本体９Ａとの距離は、凹溝８Ｇの底部短面と、これに対応する凹溝９Ｇの段付き部９ＡＳとの間が、長方形の太陽電池モジュール４の辺の長さに略等しい（シール材等の厚みを考慮）ように設定される。

太陽電池モジュール４を装着するときは、一方の端部を第１レール状枠体８に一体的に形成された凹溝８Ｇに差し込むが、この場合には、図２（ａ）の２点鎖線で示すように、太陽電池モジュール４を少し斜めにした状態で凹溝８Ｇに挿入することとなる。ここで、凹溝８Ｇの入口部の位置には凹所８４が設けられており、斜めの方向から差し込まれる太陽電池モジュール４は、図３（ａ）のＡ部拡大図における２点鎖線に示されるとおり、電池モジュール４の角部が凹所８４に入り込む。つまり、凹所８４が、太陽電池モジュール４の角部のいわば逃げ部となるため、斜めにした状態でも太陽電池モジュール４をスムースに凹溝８Ｇに挿入することができる。

凹溝８Ｇへの挿入が完了すると、太陽電池モジュール４が屋根板７と平行な状態となり、太陽電池モジュール４の他方の端部は、第２レール状枠体９における枠体本体９Ａのパネル状部材保持辺９２の上面に載置され、段付き部９ＡＳにより正規の位置に位置決めされる。その後、締結具９Ｃを用いてカバー部材９Ｂを枠体本体９Ａに固定することにより、太陽電池モジュール４は、第１レール状枠体８及び第２レール状枠体９の間に保持される。第２レール状枠体９では、凹溝９Ｇを形成するカバー部材９Ｂが別体となっているので、凹溝９Ｇの深さ（カバー部材９Ｂが太陽電池モジュール４を覆う長さ）を大きくしても太陽電池モジュール４の取り付けが可能となり、トラック走行中の振動等を受けても脱落しないような強固な保持を行うことができる。

太陽電池モジュール４を取り外すときは、第２レール状枠体９の締結具９Ｃを外し、カバー部材９Ｂを枠体本体９Ａから取り除くと、装着したときと逆の手順で太陽電池モジュール４を取り出すことができる。このときには、第１レール状枠体８や第２レール状枠体９の枠体本体９Ａを屋根板７から取り外す必要はなく、さらに、太陽電池モジュール４の一部は枠体本体９Ａの上方に突出するから、工具等を用いて損傷を受けた太陽電池モジュール４を交換する作業等が非常に容易となる。カバー部材９Ｂを車両前後方向で複数に分割した場合には、交換対象の太陽電池モジュール４を保持するカバー部材のみを取り除けばよいから、交換作業は一層簡単なものとなる。

図４には、本発明の取り付け構造の別実施例を示す。この別実施例では、図４（ａ）に示すとおり、図２において屋根板７の中央部に設置されるレール状枠体が、第２レール状枠体９’として構成され、枠体本体９’Ａとカバー部材９’Ｂとに分割されている。第２レール状枠体９’は、両側に凹溝９’Ｇを形成して太陽電池モジュール４を挟み込むように、枠体本体９’Ａとカバー部材９’Ｂとが左右対称の形状を備えており、両部材は中央の締結具９’Ｃにより固定される。屋根板７の両端のレール状枠体は、図４（ｂ）に示す第１レール状枠体８’であって、太陽電池モジュール４の挿入される凹溝８’Ｇが片側のみに一体的に形成される。

以上詳述したように、本発明は、平行に延びる２本のレール状枠体を用いてパネル状部材を取り付ける際に、レール状枠体の一方には、パネル状部材を挿入する凹溝を一体的に形成するとともに、レール状枠体の他方には、パネル状部材を挟み込む凹溝を形成するようカバー部材を締結具により固定し、パネル状部材の装着及び取り外しの容易化や強固な取り付けを図るものである。上述の実施例では、太陽電池モジュールをトラックのウイングの屋根に取り付ける場合について説明したが、本発明が、広告用看板等のパネル状部材一般に適用可能なことは言うまでもない。また、図４（ｂ）に示す第１レール状枠体と図３（ｂ）に示す第２レール状枠体とを組み合わせて、１列の電池モジュールを取り付けるなど、上述の実施例に対し種々の変形が可能であることは明らかである。

１ ウイング
４ 太陽電池モジュール
７ 屋根板
８ 第１レール状枠体
８Ｇ 凹溝
８１ 枠体固定辺
８２ パネル状部材保持辺
９ 第２レール状枠体
９Ａ 枠体本体
９Ｂ カバー体
９Ｇ 凹溝

Claims (5)

1. 複数の長方形のパネル状部材を、平面状基板に並列させて取り付けるための取り付け構造であって、
   互いに平行に延びる第１レール状枠体及び第２レール状枠体が、ほぼ前記パネル状部材の辺の長さの距離を隔てて前記平面状基板に固定され、
   前記第１レール状枠体には、横断面において凹溝が一体的に形成され、
   前記第２レール状枠体には、前記平面状基板に固定された枠体本体と、これに締結具により固定されたカバー部材とが設けられ、前記枠体本体及び前記カバー部材には、両者が固定されたときに横断面において凹溝を形成する、直角をなす段付き部がそれぞれ設けられており、
   前記パネル状部材の一方の端部を、前記第１レール状枠体の凹溝に挿入するとともに、前記パネル状部材の他方の端部を、前記第２レール状枠体の前記枠体本体と前記カバー部材との間に形成される凹溝に挟み込んで保持し、前記枠体本体と前記カバー部材との合わせ面を、前記パネル状部材の厚さの中間部に位置させることを特徴とするパネル状部材の取り付け構造。
2. 凹溝が一体的に形成された前記第１レール状枠体には、前記凹溝の入口部の壁部に、前記パネル状部材の一方の端部を容易に挿入するための凹所が形成されている請求項１に記載のパネル状部材の取り付け構造。
3. 前記第１レール状枠体と、前記第２レール状枠体における前記枠体本体及び前記カバー部材とは、それぞれアルミニウム押し出し成形による形材からなり、かつ、前記第１レール状枠体と前記枠体本体とは、横断面において、前記平面状基板に固定される同一形状の枠体固定辺と、前記枠体固定辺と所定の間隔で平行に延びる同一形状のパネル状部材保持辺とをそれぞれ備えている請求項１又は請求項２に記載のパネル状部材の取り付け構造。
4. 前記パネル状部材の端部にはシール材が設けられる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパネル状部材の取り付け構造。
5. 前記パネル状部材が太陽電池モジュールであり、前記平面状基板がトラックの箱型荷台の屋根板である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のパネル状部材の取り付け構造。

Images