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本発明は、連結部材を用いることにより連結可能な細長部材に関する。 The present invention relates to an elongated member that can be connected by using a connecting member.
細長部材を複数本、各々の軸線方向に互いに連結し、長い柱や桟材等を形成する場合がある。例えば図7(a)〜(c)に示すように、所定の長さを有する2つの中空の細長部材710、730をつなぎ合わせる場合、連結部材720の一方の端部720aを細長部材710の仕口710aに挿入した後、連結部材720の他方の端部720bを、細長部材730の仕口730aに挿入し、さらに長い部材750を組み立てる。
In some cases, a plurality of elongate members are connected to each other in the axial direction to form long pillars or crosspieces. For example, as shown in FIGS. 7A to 7C, when two hollow
このような細長部材の具体例として、太陽電池モジュールを屋根に固定する固定装置で用いられる桟材が挙げられる。固定装置では、太陽電池モジュールを複数枚並べて固定するため、所定の長さを有する桟材を連結してさらに長い桟材を形成する。特許文献1には、太陽電池モジュールの取付け構造において、縦桟の長さが不足する場合に、その縦桟の中の空間に連結パイプを挿入し、もう1本の縦桟を連結パイプにはめ込んで、縦桟を連結することが示されている。
A specific example of such an elongated member is a crosspiece used in a fixing device that fixes a solar cell module to a roof. In the fixing device, in order to fix a plurality of solar cell modules side by side, a crosspiece having a predetermined length is connected to form a longer crosspiece. In
固定装置を用いて太陽電池モジュールを屋根に設置した場合、固定装置の桟材には、太陽電池モジュールによる重力方向の荷重(正荷重)だけでなく、太陽電池モジュールが風によって持ち上げられる揚力(以下、正荷重に対して負荷重とよぶ。また以下では、正荷重及び負荷重を単に荷重と呼ぶ場合がある)がかかる。太陽電池モジュールの固定に用いられる桟材には正荷重及び負荷重に対しても、規定の強度(例えば2400Pa/m2以上)が要求される。しかしながら、桟材をつなぎ合わせた部分は、桟材よりも強度が低くなり、正荷重や負荷重により、桟材をつなぎ合わせた部分が塑性変形してしまう場合があった。 When a solar cell module is installed on the roof using a fixing device, the crosspiece of the fixing device has not only a load in the direction of gravity (positive load) by the solar cell module but also a lift force that the solar cell module can lift by the wind In the following description, a positive load and a load weight may be simply referred to as a load). The crosspiece used for fixing the solar cell module is required to have a prescribed strength (for example, 2400 Pa / m 2 or more) with respect to a positive load and a load weight. However, the portion where the crosspieces are joined has a lower strength than the crosspiece, and the portion where the crosspieces are joined may be plastically deformed due to a positive load or load weight.
塑性変形の主な原因は以下の通りである。図8(a)は、図7(c)のA−A線に沿った断面図であり、細長部材710に連結部材720が挿入された状態を示す図である。連結部材720は、細長部材710の第1の壁711、第2の壁712a及び第3の壁712bに支持されていて、連結部材720の細長部材710への挿入を容易にするため、細長部材710の第4の壁713の内面と連結部材720の上面との間に隙間がある。図8(b)は、図8(a)のB−B線に沿った断面図であり、細長部材710、730に対して負荷重が図の矢印G方向にかかりつなぎ合わせた部分が曲げられた状態を示す。
The main causes of plastic deformation are as follows. FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7C and shows a state where the connecting
細長部材710、730を連結部材720でつなぎ合わせ、負荷重が図の矢印G方向にかかった場合、連結部材720の上面と、細長部材710、730との間に隙間があるので、連結部材720の端部720a、720bと細長部材710、730とは接点710c、730cで接触し、接点710c、730cに図中上向きの荷重がかかるようになる。一方、細長部材710、730の仕口が、連結部材720の中央部と接触し、接点710b、730bでは、図中下向きの荷重がかかる。通常、接点710cと接点710bとでは、互いに逆向きの方向で同じ大きさの荷重がかかり、また、接点730cと接点730bとでは、互いに逆向きの方向で同じ大きさの荷重がかかる。しかしながら、図8(b)に示すように何らかの原因で、接点710bにおいて細長部材710と連結部材720とは接触するが、接点730bにおいて細長部材730と連結部材720とが接触しない場合、接点710c、730cから受ける連結部材720への荷重を、細長部材710が接点710bにおいて集中して受ける場合がある。この場合、想定している荷重より大きい荷重が、接点710bにかかるため塑性変形がおこる。塑性変形の状態を図8(b)のC−C線に沿った断面図である図8(c)に示す。図に示すように、接点710bでは、図のE方向に荷重がかかり、接点710bが図のF方向に伸びるよう変形して破損する可能性がある。このような接点710bの破損を防止するために、単に細長部材710、730の第1の壁分の厚みを増やすと強度は高くなるが、材料の使用量が増加し、細長部材710、730の重量が増加すると共に、コストも上昇する。
When the
連結部材を用いて連結する細長部材において、つなぎ合わせた部分の破損を抑制する細長部材が求められる。 In an elongated member that is connected using a connecting member, an elongated member that suppresses breakage of the joined portions is required.
本発明は、連結部材と、前記連結部材が挿入される細長部材であって、前記細長部材の軸線方向に前記連結部材を介して別の細長部材を連結可能な細長部材と、を有し、前記細長部材は、前記軸線方向に沿って延びる第1の壁と、前記第1の壁の両側部から前記第1の壁に対して垂直方向に延びる第2の壁及び第3の壁と、を備え、前記第1の壁は、両者間に連続する溝を形成する一対の突部を有し、前記一対の突部の一方は前記第2の壁に一体化されていて、他方は前記第3の壁に一体化されていて、前記連結部材が前記細長部材に挿入されたとき、前記連結部材は前記第2の壁と前記第3の壁との少なくとも一方の内面と、前記第2の壁と前記第3の壁との内面に隣接する各突部の面とで支持され、前記溝内に位置せず、前記第1の壁に支持されない、連結構造を提供する。 The present invention includes a connecting member and an elongate member into which the connecting member is inserted, and an elongate member capable of connecting another elongate member via the connecting member in the axial direction of the elongate member , wherein the elongated member has a first wall extending along said axial direction, said first second walls from both sides of the wall extending in a direction perpendicular to the first wall and the third wall, The first wall has a pair of protrusions forming a continuous groove therebetween, and one of the pair of protrusions is integrated with the second wall, and the other is the When the connecting member is inserted into the elongated member, the connecting member is integrated with at least one inner surface of the second wall and the third wall; and is supported lifting in the surface of each protrusion walls between adjacent inner surface of said third wall, not located in the groove, the first wall Not lifting, provides a coupling structure.
本発明は、第1の壁の反対側に前記第2の壁及び前記第3の壁と連結する第4の壁を有し、前記第2の壁、前記第3の壁、前記第4の壁及び前記一対の突部とで前記連結部材が挿入される中空部が形成されている、前記連結構造を提供する。 The present invention, first have a fourth wall that connects with the second wall and the third wall opposite the wall, the second wall, the third wall, the fourth The connection structure is provided in which a hollow portion into which the connection member is inserted is formed by a wall and the pair of protrusions .
本発明は、前記第1の壁、前記第2の壁及び前記3の壁のうちの何れか1つに、前記細長部材の軸線方向に沿ったスリットが形成されている、前記連結構造を提供する。 The present invention, the first wall, to any one of the second wall and the third wall, the Ru elongated slit in the axial direction of the member is formed Tei, provides the coupling structure To do.
本発明は、前記第4の壁に、前記細長部材の軸線方向に沿ったスリットが形成されている、前記連結構造を提供する。 The present invention, in the fourth wall, the Ru elongated slit in the axial direction of the member is formed Tei, providing the connection structure.
本発明の、連結構造の細長部材によれば、第1の壁は、一方が第2の壁に一体化され他方が第3の壁に一体化された一対の突部を有し、第2の壁と第3の壁との少なくとも一方の内面と、第2の壁と第3の壁との内面に隣接する各突部の面とにより連結部分を支持する。一対の突部が形成された第1の壁は、突部が形成された部分において厚さが増し、突部は第2の壁と第3の壁と一体化しているので、連結部材からうける荷重に対して強度が高くなり、荷重に抗することができる。そのため、細長部材をつなぎ合わせた部分における破損を抑制することができる。また、一対の突部の間に、連結部材と接触しない溝が形成されるので、第1の壁の全体の厚さを増加させた場合と比較して、材料の使用量を抑え軽量化を図ることができ、コストを下げることができる。 According to the elongated member of the connection structure of the present invention, the first wall has a pair of protrusions, one of which is integrated with the second wall and the other of which is integrated with the third wall, The connecting portion is supported by the inner surface of at least one of the wall and the third wall and the surfaces of the protrusions adjacent to the inner surfaces of the second wall and the third wall. The first wall formed with the pair of protrusions is increased in thickness at the portion where the protrusions are formed, and the protrusions are integrated with the second wall and the third wall. The strength is increased with respect to the load, and the load can be resisted. Therefore, it is possible to suppress damage at the portion where the elongated members are joined together. In addition, since a groove that does not contact the connecting member is formed between the pair of protrusions, the amount of material used is reduced and the weight is reduced as compared with the case where the overall thickness of the first wall is increased. This can reduce the cost.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態において同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付して示し、理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。また、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明とその均等物におよぶ点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the same or similar components are denoted by common reference numerals, and the scale of these drawings is appropriately changed for easy understanding. In addition, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
本実施形態の細長部材について説明する。本実施形態の細長部材10は、その軸線方向(図1の矢印A方向)に複数本、各々の軸線方向に互いに連結することで、長い柱、梁、桟材等を形成することが可能な部材である。細長部材10はその両端部又は一方の端部に仕口10aを有し、仕口10aから連結部材20を挿入可能な中空部18を有する部材である。細長部材10は中空部18に連結部材20の一方の端部20aを挿入し、連結部材20の他方の端部20bを、連結する別の細長部材の中空部(図示しない)に挿入することで、細長部材同士を各々の軸線方向に連結することができる。
The elongated member of this embodiment will be described. The
細長部材10を横に向けて、細長部材10上に太陽電池モジュール等の構造物を設置した場合、重力方向(図の矢印B1方向)の荷重(正荷重)が細長部材10にかかる。一方、例えば風の影響により、構造物が浮き上がり重力とは反対の方向(図の矢印B2方向)の荷重(負荷重)がかかる場合がある。そのため、本実施形態の細長部材10は、正荷重だけではなく負荷重にも抗することを想定している。
When a structure such as a solar cell module is installed on the
細長部材10は、図1及び2に示すように、負荷重の方向(B2)に対し、軸線方向Aに沿って延びる第1の壁11と、第1の壁11の両側部から、図中上方向、第1の壁11に対して垂直方向に延びる第2の壁12aと、第3の壁12bとを備える。また、中空部18を介して第1の壁11の反対側に第4の壁13を備える。細長部材10は、第1の壁11に、一対の突部(第1の突部14a、第2の突部14b)を備え、一対の突部の間には溝が形成される。そして、第1の突部14aは第2の壁12aと一体化されていて、第2の突部14bは第3の壁12bと一体化されている。細長部材10は、第1の突部14aの、第2の壁12aの内面に隣接する面15aと挿入された連結部材20の底面の一部(第1の接触部21a)とが直接接触して、第2の突部14bの、第3の壁12bの内面に隣接する面15bと連結部材20の底面の一部(第2の接触部21b)とが、直接接触する。第1の突部14aと第2の突部14bとの間に、第1の壁11、第1の突部14a及び第2の突部14bにより、連結部材20と接触しない溝16が形成される。第1の突部14a及び第2の突部14bがある部分は、実質的に、第1の壁11の厚さが増加している。また、第1の突部14aは第2の壁12aと一体化し、第2の突部14bは第3の壁12bと一体化して強度が高くなる。また、図示する実施形態では、連結部材20は、第2の壁及び第3の壁の内面に接触して支持されている。そのため、細長部材10は連結部材20から受ける荷重に対して抗することができ、破損を防止することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
溝16は、第2の壁12a及び第3の壁12bから離れた部分であり、荷重に対して弱い部分である。図示実施形態の細長部材10では、連結部材20から直接荷重を受けない非接触部である溝16を設けることにより、溝16が連結部材20から荷重を受けることによる破損を防止している。また、溝16を設けることで、第1の壁11を全体的に厚くした場合と比較して、材料の使用量を抑制することができ、細長部材10の軽量化を図ることができる。
The
第1の突部14aが連結部材20と接触する面15a、15bの幅D3、D4の大きさは任意であるが、連結部材20を構成する壁の厚さと同等以上、2倍以下であるのが好ましい。
The sizes of the widths D3 and D4 of the
図示実施形態の中空部18に挿入される連結部材20は、細長い四角筒の形状を有する部材である。連結部材20は、細長部材10の中空部18の幅D1と略同一の大きさの幅D2を有する。連結部材20は第1の突部14a及び第2の突部14bの面から第4の壁13の内面までの高さH1より若干小さい高さH2を有し、連結部材20を細長部材10に挿入したとき、図2に示すように、連結部材20の上面と第4の壁13との間に隙間17が形成される。隙間17の大きさ(隙間量)H3は任意であり、連結部材20の高さH2を、中空部18の高さH1と略同じ大きさに形成して、隙間17の大きさH3をゼロにしてもよい。連結部材20の長さは任意であるが、重量やコストの観点から、連結部材20の幅D2の大きさの2倍以上、5倍以下で形成するのが好ましい。
The connecting
図3(a)〜図3(d)に、細長部材10の別例の断面を示す。図1及び図2に示す細長部材10は筒状の部材であるが、図3(a)の示す細長部材210aのように、第4の壁213aに、軸線方向Aに沿ったスリット217aを形成してもよい。この場合、細長部材210aはU字状の断面形状を有する。また、図3(b)に示す細長部材210bのように、第1の壁211bに、軸線方向Aに沿ったスリット217bを形成してもよい。この場合、細長部材210bは、逆U字状の断面形状を有する。図3(c)に示す細長部材210cのように、第2の壁212a及び第3の壁212bのうち何れか一方に、軸線方向Aに沿ったスリット217cを形成してもよい。この場合、細長部材210cは、C字状の断面形状を有する。各面にスリットを形成することで、材料の使用量を削減し、細長部材の軽量化を図ることができ、コストを削減することができる。
FIG. 3A to FIG. 3D show cross sections of other examples of the
図1及び図2に示す細長部材10は、細長部材10が受ける負荷重に抗するよう、第1の壁11に一対の突部(第1の突部14a、第2の突部14b)を備えていたが、正荷重にも抗することができるよう、図3(d)に示すように、第4の壁213dと、第2の壁212a及び第3の壁212bとの接続部に、さらに、連結部材220と接触する一対の突部(第3の突部214c、第4の突部214d)を備えてもよい。
The
連結部材20の別例を図4(a)〜図4(g)に示す。連結部材20は、第1の突部14aの面15aに接触する第1の接触部21aと、第2の突部14bの面15aと接触する第2の接触部21bとを備えていればよく、図4(a)に示す連結部材120aのように、U字形状の断面形状を有してもよい。図4(b)に示す連結部材120bのように、C字形の断面形状を有してもよい。図4(c)に示す連結部材120cのように、L字状の断面形状を有してもよい。図4(d)に示す連結部材120dのように、一部にスリットが形成されていてもよい。図4(e)に示す連結部材120eのように、逆T字形の断面形状を有してもよい。図4(f)に示す連結部材120fのように、断面が三角筒であってもよい。図4(g)に示す連結部材120gのように、H字形の断面形状を有してもよい。
Another example of the connecting
図5に細長部材の他の実施例を示す。図に示す細長部材310は、太陽電池モジュールを屋根の設置面に固定する固定装置に用いられる桟材である。図1及び2に示す細長部材10と同様に、連結部材320を挿入可能な中空部318を有し、連結部材320を中空部318に挿入して取付けることで、複数本、各々の軸線方向に互いに連結できるよう構成される。また、細長部材310は上端部に、互いに隣接する太陽電池モジュールの端部(図示しない)を保持する、保持部361、362を備える。細長部材310には、風により太陽電池モジュールが持ち上がり図中上方向(矢印G方向)の負荷重がかかる可能性がある。
FIG. 5 shows another embodiment of the elongated member. The
細長部材310は、その軸線方向に沿って延びる第1の壁311と、第1の壁311の両側部から垂直方向に延びる第2の壁312a及び第3の壁312bとを備える。第1の壁311は、一対の突部(第1の突部314a、第2の突部314b)を有し、一対の突部の間には溝316が形成される。また、細長部材310は、中空部318を介して第1の壁311の反対側に第4の壁313を備える。第1の突部314aは、第2の壁312aと一体化されていて、第2の突部314bは第3の壁312bと一体化されている。そして、第2の壁312aの内面と隣接する第1の突部314aの面315aと、第3の壁312bの内面と隣接する第2の突部314bの面315bと、第2の壁312aの内面とにより、連結部材320を支持する。
The
細長部材310は、構造物の設置面や別の桟材に固定できるよう、第1の壁311と第2の壁312aの接合部から外方に延びるフランジ部364a及び、第1の壁311と第3の壁312bの接合部から外方に延びるフランジ部364bを備える。フランジ部364a、364bにボルトを通すか金具を引っ掛けることにより、細長部材310を設置面や別の桟材(図示しない)に固定する。
The
図示実施形態の細長部材310は、連結部材320により、隣接する細長部材に連結される。連結部材320は、図5及び図6(b)に示すように、断面がC字形状を有し、細長部材310の第1の突部314aと第2の突部314bとに接触する底面部321と、細長部材310の第4の壁313と接触する上面部322と、底面部321の一方の側部から略垂直方向に延びて上面部322と連結する側壁部323とを備える。側壁部323には、2つのボルト穴324a、324bが形成される。図5に示すように、連結部材320を細長部材310に挿入した場合、細長部材310の第2の壁312aに形成されたボルト穴319と、ボルト穴324aとを位置合わせし、ボルト360を用いて連結部材320を細長部材310に固定する。連結部材320のボルト穴324bは、細長部材310に連結した細長部材と連結部材320とを固定するのに用いられる。
The
以上、本実施形態による細長部材について、図を参照することにより説明した。本発明による細長部材は、第1の面に、一方が第2の壁と一体化し他方が第3の壁と一体化した一対の突部を有し、第2の壁と第3の壁との少なくとも一方の内面と、第2の壁と第3の壁との内面に隣接する各突部の面とにより、連結部分を支持する。一対の突部が形成された第1の壁は、突部の厚さが増加し、さらに突部は第2の壁と第3の壁と一体化されているので、連結部材から受ける荷重に対して強度が高くなり、荷重に抗することができる。また一対の突部の間には溝が形成されるので、第1の壁の全体の厚さを増加させた場合と比較して、材料の使用量を抑え軽量化を図ることができ、コストを下げることができる。 The elongated member according to the present embodiment has been described above with reference to the drawings. The elongated member according to the present invention has a pair of protrusions, one of which is integrated with the second wall and the other of which is integrated with the third wall, on the first surface, and the second wall and the third wall. The connecting portion is supported by at least one of the inner surfaces and the surfaces of the protrusions adjacent to the inner surfaces of the second wall and the third wall. The first wall formed with the pair of protrusions has an increased thickness, and the protrusions are integrated with the second wall and the third wall. On the other hand, the strength is increased and the load can be resisted. In addition, since a groove is formed between the pair of protrusions, the amount of material used can be reduced and the weight can be reduced as compared with the case where the overall thickness of the first wall is increased. Can be lowered.
10、210a〜210d、310 細長部材
11、311 第1の壁
12a、312a 第2の壁
12b、312b 第3の壁
13、313 第4の壁
14a、314a 第1の突部
14b、314b 第2の突部
16、316 溝
18、318 中空部
20、320 連結部材
10, 210a to 210d, 310
Claims (4)
前記連結部材が挿入される細長部材であって、前記細長部材の軸線方向に前記連結部材を介して別の細長部材を連結可能な細長部材と、
を有し、
前記細長部材は、
前記軸線方向に沿って延びる第1の壁と、
前記第1の壁の両側部から前記第1の壁に対して垂直方向に延びる第2の壁及び第3の壁と、を備え、
前記第1の壁は、両者間に連続する溝を形成する一対の突部を有し、前記一対の突部の一方は前記第2の壁に一体化され、他方は前記第3の壁に一体化されていて、
前記連結部材が前記細長部材に挿入されたとき、前記連結部材は前記第2の壁と前記第3の壁との少なくとも一方の内面と、前記第2の壁と前記第3の壁との内面に隣接する各突部の面とで支持され、前記溝内に位置せず、前記第1の壁に支持されない、連結構造。 A connecting member;
A elongate member to which the connecting member is inserted, and an elongated member capable of connecting another elongated member through said connecting member in the axial direction of the elongate member,
Have
The elongated member is
A first wall extending along the axial direction;
A second wall and a third wall extending from both sides of the first wall in a direction perpendicular to the first wall;
The first wall has a pair of protrusions forming a continuous groove between the two, one of the pair of protrusions is integrated with the second wall, and the other is formed with the third wall. Integrated,
When the connecting member is inserted into the elongated member, the connecting member includes at least one inner surface of the second wall and the third wall, and an inner surface of the second wall and the third wall. is supported lifting in the surface of the projections adjacent to, not located in the groove, not supported by the first wall, connecting structure.
前記第2の壁、前記第3の壁、前記第4の壁及び前記一対の突部とで前記連結部材が挿入される中空部が形成されている、請求項1に記載の連結構造。 The fourth wall connected to the second wall and the third wall is perforated opposite the first wall,
The connection structure according to claim 1 , wherein a hollow portion into which the connection member is inserted is formed by the second wall, the third wall, the fourth wall, and the pair of protrusions .
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