JP7055315B1 - 中空パネル接合構造、組立ハウス、および中空パネル作製方法 - Google Patents

Abstract

高い強度、剛性を具備し、着脱が簡単な中空パネルの接合構造を提供し、また、この接合構造をそなえる中空パネルを用いた組立ハウスを提供し、さらに、この接合構造に用いる中空パネルを容易に作製できる作製方法を提供する。中空パネルの接合構造は、嵌合凹部が画定された嵌合部材と、中空構造のコア材が第１板と第２板によって挟持される平板である中空構造体と、中空構造体の外縁部に固定されて、中空構造体に比べ高い剛性および強度を具備する嵌合構造体を有する中空パネルを備え、嵌合構造体は、嵌合凹部とスライド可能に嵌合し、第１板の縁端から延びる第１接続板と、第２板の縁端から延びる第２接続板と、コア材に接触する状態で、第１接続板と前記第２接続板によって挟持される補強部を含む基部を有する。嵌合構造体は、基部から延びる嵌合凸部を含む場合がある。組立ハウスは、中空パネル同士を、接合部材を介して接合して組立てることができる。

Description

特許法第３０条第２項適用 本願の請求項に記載された対象製品の販売を目的とした開示 開示の日付： ２０２０年０６月２２日（２２．０６．２０２０） 開示の名称： 株式会社タデックへの開示 開示の場所： 所在地が愛知県常滑市字椎田奥および愛知県常滑市字大流である株式会社タデック所有のブルーベリー農園 本願の請求項に記載された対象製品の販売を目的とした開示 開示の日付： ２０２０年０７月１０日（１０．０７．２０２０） 開示の名称： 鹿島建設株式会社への開示 開示の場所： 所在地が愛知県豊橋市駅前大道２丁目４８である鹿島建設株式会社のビル新築工事現場

本発明は、中空パネル同士を接合する中空パネル接合構造、中空パネル接合構造を用いた組立式の組立ハウス、および中空パネルの作製方法に関する。

中空構造のコア材を有する中空構造パネルは、軽量であるにもかかわらず比較的高い剛性を具備していることから、ケース類、内装壁など様々な用途に幅広く用いられている。しかし、端面が開口するため、中空構造パネル同士を接合するには、接合部の処理に工夫を要する。

特許文献１では、比較的スムーズな押し込みで好適な接続状態を得ることができるプラスチック中空板と構造材との接続構造が開示されている。

この接続構造は、プラスチック中空板と、このプラスチック中空板の小口端部に取り付けられる構造材との接続構造であり、プラスチック中空板が溝を備え、構造材が、他のプラスチック中空板又は機能性部材を保持するための基幹部材と、この基幹部材の先端側に設けられ溝に係合する先端部材とを備えている。先端部材が、基幹側部分と先端側部分とを備えたＶ字状のベンド部を具備し、基幹側部分の根元及び先端側部分の先端に溝の中で広がるための張出部位を設けている。

特許文献２では、中空構造板と接合対象物との接合部分にゴミが溜まり難く、しかも中空構造板と接合対象物とを強固に接合できる中空構造板の接合構造が開示されている。

この接合構造は、合成樹脂製の中空構造板の端面部と接合対象物の面部とが樹脂溶接により接合された接合構造である。前記樹脂溶接によって形成された溶接ビードの肉盛部分が、中空構造板２の端面部と前記接合対象物の面部の間を経て中空構造板の端面部から中空部の内部にまで連続する。

特開２０１６－５６８５９号公報 特開２０１４－５１０５３号公報

しかし、特許文献１に係る発明は、スムーズな押し込みで好適な接続構造を得るためのものであることから、接続部の強度、剛性を確保することは考慮されていない。また、プラスチック中空板と基幹部材は溶着により接続されているので、溶着部分が剥離しやすく、強度上の弱点となる。

特許文献２に係る発明は、中空構造板の端面部と接合対象物の面部とが樹脂溶接によって接合される接合構造であるので、接合作業が煩雑である。また、一度接合すると取り外すことは困難である。

本発明の目的は、高い強度、剛性を具備し、着脱が簡単な中空パネルの接合構造を提供することである。また、この接合構造をそなえる中空パネルを用いた組立ハウスを提供することである。さらに、この接合構造に用いる中空パネルを容易に作製できる中空パネル作製方法を提供することである。

上記課題を解決するための発明は、互いに真逆の方向に開口する２つの凹部を有する嵌合凹部が画定された断面視Ｈ形の部材である嵌合部材と、中空構造のコア材が第１板と第２板によって挟持される平板である中空構造体と、中空構造体の外縁部に固定されて、中空構造体に比べ高い剛性および強度を具備する嵌合構造体を有する中空パネルを備え、嵌合構造体は、凹部に向かって移動させることで嵌合部材とスライド可能に嵌合し、第１板の縁端から延びる第１接続板と、第２板の縁端から延びる第２接続板と、コア材に接触する状態で、第１接続板と前記第２接続板によって挟持される補強部とを含む基部を有し、２つの中空パネルが嵌合部材によって嵌合されることを特徴とする。

この構成によれば、嵌合部材に嵌合する嵌合構造体は、中空構造体に比べ高い剛度および強度を具備しているので、中空パネルの弱点となる接合部分の強度を増強できるとともに、剛性に優れた撓みにくい構造となる。これにより、耐久性を向上できるので、中空パネル同士を、嵌合部材を介して接合させ、また分離させることを繰り返しても接合構造の劣化を回避できる。

好ましくは、基部は、嵌合凹部にスライド可能に嵌合することを特徴とする。

この構成によれば、基部は、嵌合凹部にスライド可能に嵌合するので中空パネル接合構造を単純化できる。

好ましくは、嵌合構造体は、基部から延びる嵌合凸部を有し、嵌合凸部は嵌合凹部とスライド可能に嵌合することを特徴とする。

この構成によれば、嵌合構造体は、基部から延びる嵌合凸部を有し、嵌合凸部は嵌合凹部とスライド可能に嵌合するので、接合・分離を繰り返すことに起因する第１接続板、第２接続板の劣化を回避できる。

好ましくは、嵌合凸部は、コア材が延びる方向に対して屈曲して基部から延びることを特徴とする。

この構成によれば、嵌合凸部は、コア材が延びる方向に対して屈曲して基部から延びるので、連接する中空パネルの取付角度を自由に、かつ簡単に設定できる。

好ましくは、対向する面が接触した状態で配設される嵌合凸部同士が、協働して１つの嵌合凹部にスライド可能に嵌合されることを特徴とする。

例えば、この構成に係る中空パネル接合構造を、天井の接合構造に用いた場合、接合構造の継ぎ目を上面から接合部材で覆うことができるので、降雨による内部への浸水を回避できる。

他の態様の発明は、上述した中空パネル接合構造を備える組立ハウスである。

組立ハウスは、上述した中空パネル接合構造を備えるので、組立・解体が容易である。

更なる他の態様の発明は、上述した中空パネルを作製する方法であって、中空構造体と同一の積層構造である中空構造パネルの外周部に存する外周コア材を切除して、中空構造体、第１接続板および第２接続板を作製する工程と、補強部を、第１接続板と、第２接続板に挟持させた状態で固定する工程を備えることを特徴とする。

この構成によれば、中空パネルより、大きな平面形状の中空構造パネルの外周部に存する外周コア材を切除することで、簡単に中空パネルを作製できる。

組立ハウスの斜視図である。 （ａ）は、側面パネルの平面図である。（ｂ）は、同断面図である。 （ａ）は、床パネルの平面図である。（ｂ）は、同断面図である。 （ａ）は、天井パネルの平面図である。（ｂ）は、同断面図である。 側面パネル同士の接合を説明する断面図である。 床と第１側面の接合を説明する断面図である。 第１側面と、第４側面の接合を説明する断面図である。 天井パネル同士の接合を説明する断面図である。 天井パネル同士を接合するためのパネル接合部材の斜視図である。 側面パネルの作製を説明する部分断面図である。

本発明の実施形態について、図１～１０を参照して説明する。

図１に示す通り、組立ハウス１００は、第１側面１０、第２側面２０、第３側面３０、第４側面４０、床５０、および天井６０を、接合部材１０１を介して接続することで、組立・解体できる建物である。接合部材１０１は、パネル接合部材１５、２５、３５、４５、５５、コーナー接合部材１６、１７、２６、２７、３６、３７、４６、４７、７１および天井接合部材６５を有している。組立ハウス１００は、扉（図示略）、窓（図示略）が適宜設けられている。組立・解体作業は、軽量な中空パネルを、接合部材１０１を介して接合・分離することが主な作業であるので、短時間での組立・解体が可能である。また、中空パネル自体は嵩張らず、充実断面部材に比べて軽量であるため、現場への搬入・搬出が容易である。

第１側面１０はパネル接合部材１５を介して接合された側面パネル１１、１２、第２側面２０はパネル接合部材２５を介して接合された側面パネル２１、２２、第３側面３０はパネル接合部材３５を介して接合された側面パネル３１、３２、第４側面４０はパネル接合部材４５を介して接合された側面パネル４１、４２、床５０はパネル接合部材５５を介して接合された床パネル５１、５２、天井６０は天井接合部材６５を介して接合された天井パネル６１、６２を有している。

第１側面１０と床５０はコーナー接合部材１６を介して、第１側面１０と天井６０はコーナー接合部材１７を介して、第２側面２０と床５０はコーナー接合部材２６を介して、第２側面２０と天井６０はコーナー接合部材２７を介して、第３側面３０と床５０はコーナー接合部材３６を介して、第３側面３０と天井６０はコーナー接合部材３７を介して、第４側面４０と床５０はコーナー接合部材４６を介して、第４側面４０と天井６０はコーナー接合部材４７を介して接続されている。さらに、第１側面１０、第２側面２０、第３側面３０、第４側面４０の接続部分については、コーナー接合部材７１を介して接続されている。

図２（ａ）、（ｂ）に示す通り、側面パネル１１は、平面視で矩形の中空板１１０の外周端に基部１１１、１１２、１１３、１１４が設けられる平板である。中空板１１０は、六角柱状のハニカム構造のコア材１１０ａが、第１板１１０ｂ、および第２板１１０ｃで挟持されている。中空板１１０は、プラスチック製であることが好ましい。市販品の例としては、例えば、岐阜工業株式会社製のテクセル（登録商標）が挙げられる。

基部１１１は側面パネル１２と接続するための、基部１１２は床パネル５１と接続するための、基部１１３は側面パネル４２と接続するための、基部１１４は天井パネル６１と接続するための接合構造を構成する部位である。

基部１１１は、コア材１１０ａに接触して配設された補強部１１１ａが、第１板１１０ｂの端部から水平に延びる第１接続板１１１ｂと、第２板１１０ｃの端部から水平に延びる第２接続板１１１ｃで挟持された構造である。

補強部１１１ａは、第１接続板１１１ｂ、第２接続板１１１ｃ、およびコア材１１０ａに接した状態でそれぞれに固定されている。すなわち、３面で固定されていることから、単に平面接続された構造に比べ強固に固定される。

第１接続板１１１ｂ、第２接続板１１１ｃの素材は第１板１１０ｂ、第２板１１０ｃの素材と同一である。補強部１１１ａは、コア材１１０ａと比較して、高い剛性および強度を具備する素材、例えば木材であることが好ましい。より好ましくは、木材と金属板が積層された素材、樹脂材料と金属板が積層された素材である。中空板１１０の外縁を取り囲む基部１１１、１１２、１１３、１１４の強度、剛度を高めることで、側面パネル１１は、軽量化が保たれると同時に、中空板１１０単体に比べて強度、剛度が飛躍的に向上する。

側面パネル１２、２１、２２、３１、３２、４１、４２は、側面パネル１１とほぼ同じ構造であることから説明は省略する。

図３（ａ）に示す通り、床パネル５１は、平面視で矩形の中空板１５０の外周端の１辺に基部１５１が、他の３辺に嵌合構造体１５２、１５３、１５４が設けられる平面視矩形の略平板である。基部１５１は、床パネル５２と接続するため接合構造を構成する部位である。嵌合構造体１５２と１５３は載置部１５６を介して、また嵌合構造体１５３と１５４は載置部１５７を介して接続している。載置部１５６、１５７は、コーナー接合部材７１の一端を載置するためのものであり、表面は中空板１５０と同一面に設けられている。基部１５１の構造は、基部１１１とほぼ同じであることから説明は省略する。

嵌合構造体１５２は側面パネル２１を接続するための、嵌合構造体１５３は側面パネル１１、１２を接続するための、また、嵌合構造体１５４は側面パネル４２を接続するための接合構造を構成する部位である。

図３（ｂ）に示す通り、嵌合構造体１５３は、基部１５３ａと嵌合凸部１５３ｂを有している。基部１５３ａは、コア材１５０ａに接触して配設された補強部１５３ｅが、第１板１５０ｂの端部から水平に延びる第１接続板１５３ｃと、第２板１５０ｃの端部から水平に延びる第２接続板１５３ｄで挟持された構造である。嵌合凸部１５３ｂは、基部１５３ａから上方（床５０から天井６０に向かう方向）に向かって直角に屈曲して延びており、中空板１５０から突設している。補強部１５３ｅおよび嵌合凸部１５３ｂの素材は、前述した補強部１１１ａと同じ素材である。基部１５２ａと嵌合凸部１５２ｂを有する嵌合構造体１５２、および基部１５４ａと嵌合凸部１５４ｂを有する嵌合構造体１５４の構造については、嵌合構造体１５３とほぼ同じ構造であることから説明は省略する。

床パネル５２については、床パネル５１とほぼ同じ構造であることから説明は省略する。

図４（ａ）に示す通り、天井パネル６１は、平面視で矩形の中空板１６０の外周端のそれぞれの辺に嵌合構造体１６１、１６２、１６３、１６４が設けられる略平板である。また、上述した載置部１５６、１５７の直上に位置する領域に、コーナー接合部材７１の他端を載置するための載置部１６６、１６７が設けられている。

嵌合構造体１６１は、天井パネル６２を接続するための部位である。図４（ｂ）に示す通り、嵌合構造体１６１は、基部１６１ａと嵌合凸部１６１ｂを有している。基部１６１ａは、基部１５３ａ同様、コア材に接触して配設された補強部が、第１板の端部から水平に延びる第１接続板と、第２板の端部から水平に延びる第２接続板で挟持された構造である。嵌合凸部１６１ｂは、基部１６１ａから上方（床５０から天井６０に向かう方向）に向かって直角に屈曲して延びており、中空板１６０の上方に突設している。基部１６１ａの補強部および嵌合凸部１６１ｂの素材は、前述した補強部１１１ａと同じ素材である。

嵌合構造体１６２は側面パネル２１を接続するための、また嵌合構造体１６３は側面パネル１１、１２を接続するための、また、嵌合構造体１６４は側面パネル４２を接続するための接合構造を構成する部位である。

嵌合構造体１６３は、基部１６３ａと嵌合凸部１６３ｂを有している。基部１６３ａは、基部１５３ａ同様、コア材に接触して配設された補強部が、第１板の端部から水平に延びる第１接続板と、第２板の端部から水平に延びる第２接続板で挟持された構造である。嵌合凸部１６３ｂは、基部１６３ａから下方（天井６０から床５０に向かう方向）に向かって直角に屈曲して延びており、中空板１６０の下方に突設している。すなわち、嵌合構造体１６３は、嵌合構造体１６１と真逆の方向に突設している。基部１６３ａの補強部および嵌合凸部１６３ｂの素材は、前述した補強部１１１ａと同じ素材である。基部１６２ａと嵌合凸部１６２ｂを有する嵌合構造体１６２、および基部１６４ａと嵌合凸部１６４ｂを有する嵌合構造体１６４の構造については、嵌合構造体１６３とほぼ同じ構造であることから説明は省略する。

図５に示す通り、側面パネル１１、１２（中空パネル）はパネル接合部材１５（嵌合部材）を介して接続されている。パネル接合部材１５は、互いに真逆の方向に開口する凹部１５ａと、凹部１５ｂが画定される断面視Ｈ形の部材である。基部１１１が凹部１５ａに、また基部１２１が凹部１５ｂにスライド可能に嵌合されている。これにより、側面パネル１１、１２は、直列に配設された状態で接合する。側面パネル２１と２２の接合構造、側面パネル３１と３２の接合構造、側面パネル４１と４２の接合構造、および床パネル５１と５２の接合構造は、側面パネル１１と１２の接合構造とほぼ同じであることから、説明は省略する。

図６に示す通り、側面パネル１１と床パネル５１（中空パネル）はコーナー接合部材１６（嵌合部材）を介して接続されている。コーナー接合部材１６は、互いに真逆の方向に開口する凹部１６ａと、凹部１６ｂが画定される断面視Ｈ形の部材である。基部１１２が凹部１６ａに、また嵌合凸部１５３ｂが凹部１６ｂにスライド可能に嵌合されている。これにより、側面パネル１１と床パネル５１は、正面視で直角に配設された状態で接合する。側面パネル１２と床パネル５１の接合は、側面パネル１１と床パネル５１で用いられたコーナー接合部材１６が用いられており、接合構造も同様である。床パネル５１と側面パネル１１、１２を接続することで床５０と、第１側面１０は接続する。床５０と第２側面２０、第３側面３０、第４側面４０の接続、および天井６０と第１側面１０、第２側面２０、第３側面３０、第４側面４０の接合構造は、床５０と第１側面１０の接合構造とほぼ同じであることから説明は省略する。

図７に示す通り、側面パネル１１と側面パネル４２はコーナー接合部材７１を介して接続されている。コーナー接合部材７１は、開口方向が直角となる凹部７１ａ、７１ｂが画定されており、一端が床パネル５１に他端が天井パネル６１に接している。基部１１３が凹部７１ａに、基部１４３が凹部７１ｂにスライド可能に嵌合されている。これにより、側面パネル１１、４２は、平面視で直角に配設された状態で接合する。
側面パネル１２と側面パネル２１、側面パネル２２と側面パネル３１、および側面パネル３２と側面パネル４１の接合構造は、側面パネル１１と側面パネル４２の接合構造とほぼ同じであることから説明は省略する。

図８に示す通り、天井パネル６１、６２は天井接合部材６５を介して接続されている。天井接合部材６５は、一つの嵌合凹部６５ａのみが画定されたコ字形断面の部材であり、両端部は閉止部材６５ｂで塞がれている（図９参照）。

中空板１６０、１６８から突設する嵌合凸部１６１ｂ、１６９ｂが一体となって嵌合凹部６５ａにスライド可能に嵌合している。これにより天井パネル６１、６２はスライド可能に相互に固定される。天井パネル６１、６２の接合構造は、上方に突設する嵌合凸部１６１ｂ、１６９ｂの接触部分が、下方に向かって開口する嵌合凹部６５ａが画定された接合部材で接続部の上端が塞がれているため、雨水の内部への侵入を防止できる。

側面パネル１１の作製方法について、図１０を参照して説明する。テンセル等のプラスチック製の中空構造パネルを所定の大きさの矩形に切断する。なお、切断が最小になるように、可能な限り定尺寸法の中空構造パネルを使用することが好ましい。

中空構造パネルの外縁のコア材をナイフ等の切削工具で切り取り、中空板１１０、中空板１１０の第１板１１０ｂの縁端から延びる第１接続板１１１ｂ、および第２板１１０ｃから延びる第２接続板１１１ｃ、を作製する。第１接続板１１１ｂ、第２接続板１１１ｃは、中空構造パネルの外端部のコア材を切除した残りの部分であり、第１板１１０ｂ、第２板１１０ｃに連接する同一の素材である。

コア材を削除することで画定される切削凹部１１５に、補強部１１１ａを挿入し、コア材１１０ａの端面１１０ｄと、補強部１１１ａの端面１１１ｄを接触させるように配置し、補強部１１１ａを、第１接続板１１１ｂ、第２接続板１１１ｃ、コア材１１０ａに対して固定する。

補強部１１１ａを第１接続板１１１ｂ、第２接続板１１１ｃに挟持させて固定することで、基部１１１は完成する。基部１１２、１１３、１１４についても同様の方法で作成する。

本発明に係る組立ハウスは、中空パネル同士を接合することで簡単に組立てることができる、また解体も簡単である。さらに、個々のパネルは軽量で嵩張らないため、輸送効率も高い。上述した特性を具備することから、災害時の避難施設、屋外仮設診療所、「海の家」に代表される季節限定の仮設店舗、作業現場における休憩所等、幅広い分野で利用できることから、産業上の利用可能性は大である。

１１、１２、２１、２２、３１、３２、４１、４２、５１、５２、６１、６２：中空パネル
１００：組立ハウス
１０１：接合部材
１１１、１１２、１１３、１１４：基部（嵌合構造体）
１１０ｂ、１５０ｂ：第１板
１１０ｃ、１５０ｃ：第２板
１１１ｂ、１５３ｃ：第１接続板
１１１ｃ、１５３ｄ：第２接続板
１５１、１５２、１５３、１５４：嵌合構造体
１６１、１６２、１６３、１６４、１６９：嵌合構造体

Claims (4)

1. 互いに真逆の方向に開口する２つの凹部を有する嵌合凹部が画定された断面視Ｈ形の部材である嵌合部材と、
   中空構造のコア材が第１板と第２板によって挟持される平板である中空構造体と、前記中空構造体の外縁部に固定されて、前記中空構造体に比べ高い剛性および強度を具備する嵌合構造体と、を有する中空パネルと、を備え、
   前記嵌合構造体は、前記凹部に向かって移動させることで、前記嵌合部材とスライド可能に嵌合し、前記第１板の縁端から延びる第１接続板と、前記第２板の縁端から延びる第２接続板と、前記コア材に接触する状態で、前記第１接続板と前記第２接続板によって挟持される補強部とを含む基部を有し、２つの前記中空パネルが前記嵌合部材によって嵌合されることを特徴とする中空パネル接合構造。
2. 前記基部は、前記嵌合凹部にスライド可能に嵌合することを特徴とする請求項１に記載の中空パネル接合構造。
3. 前記嵌合構造体は、前記基部から延びる嵌合凸部を有し、前記嵌合凸部は前記嵌合凹部とスライド可能に嵌合することを特徴とする請求項１に記載の中空パネル接合構造。
4. 前記嵌合凸部は、前記コア材が延びる方向に対して屈曲して前記基部から延びることを特徴とする請求項３に記載の中空パネル接合構造。

Images