KR101969964B1 - 구조체에 두 개의 병치 패널을 열 팽창 및 수축을 허용가능하게 고정하기 위한 어셈블리 - Google Patents

Abstract

어셈블리(10)는 구조체(80)에 패널 또는 두개의 병치된 패널(11,12)을 고정하고, 각 패널은 패널의 길이방향 축을 한정하는 가장자리에 연합된 연결 플랜지(15)를 갖는다. 연결플랜지는 각각의 리테이닝 부재(30)를 포함하거나 또는 연합될 수 있는 적어도 하나의 고정 소자(16)에 의해 고정된다. 각 고정부재에 대하여, 각각의 지지 소자(20)는 구조체에 고정 장착되고, 길이방향축에 평행한 방향으로 채널(24)을 형성하는 대향하는 측벽들(22,23)을 지지한다. 각 지지소자(20)는 각각의 고정소자(16) 또는 연합된 리테이닝 부재의 내부에서 자유슬라이딩을 위한 치수로 된 채널(24)를 형성하고, 각 패널은 각 지지 소자(20)의 측벽들(22,23)에 측방향 압력을 인가함이 없이 적어도 하나의 고정 소자에 의해 지지된다.

Description

구조체에 두 개의 병치 패널을 열 팽창 및 수축을 허용가능하게 고정하기 위한 어셈블리{Assembly for securing two juxtaposed panels to a structure so as to allow thermal expansion and contraction}

본 발명은 벽, 천정, 지붕, 캐너피 및 창의 건축을 위한, 특히 광투과 벽 섹션의 건축을 위한 압출형 모듈식 패널 유닛에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이러한 벽, 천정, 지붕, 캐너피 및 창을 패널의 열팽창을 허용하는 복수의 유닛으로 구축하기 위한 어셈블리에 관한 것이다.

EP 949 390에는 중간 빔(intermediate beam)에 의해 거의 가장자리 투 가장자리(edge-to-edge)로 지지되는 두 개의 전체적으로 공평면상인 패널이 제시되어 있다. 여기서 커플링 부재는 상호 결합하는 길이방향 포메이션에 의해 빔에 억류되어 패널의 가장자리에 대한 인터로킹 결합을 제공한다. 대향하는 커플링 부재에서 빔은 상기 패널의 자랑이며, 패널에 대해 실링하는 캡을 수납하여 보유한다. 상기 캡에서 하향으로 지향된 윙들은 그 베이스에서 상향으로 지향된 채널에 결합하여 캡의 측벽이 벌어지는 것을 방지한다.

본 출원인 명의의 WO 2008/149344는 두개의 병치된 패널을 하나의구조에 고정하기 위한 어셈블리가 제시되는, 각 패널은 제1표면, 대향하는 제2표면, 각각의 병치된 가장자리들에 또는 이에 인접하여 배치된 결합 플랜지를 구비한다. 구체적으로 상기 어셈블리는 하중 하에 병치된 패널의 벌어짐을 방지하도록 구성되고, 지지구조에 고정 장착되는 리테이닝 부재를 사용하며, 여기에서 웨브에 종속하는 두 개의 이격된 레그를 가지는 클램핑 부재가 부착되고, 각 레그는 인접하는 결합 플랜지의 각각의 노출면을 결합하도록 구성된다. 고정수단은 힘이 제1 및 제2 표명에 인가되면 패널의 환형 변위를 억제하는 건축 소자에 리테이닝 부재를 고정하는데 제공된다.

미국특허 제6,164,024호는 프레임웍에 글래이징 패널이 지지되는 오버헤드 지붕 건축용 광투과 글래이징 패널 시스템을 기술하고 있으며, 상기 시스템은 결합 커넥터와 함께 인접하는 패널을 연결하기 위한 직립 시임 플렌지를 구비한다. 도 4 및 13은 결합 가장자리 상의 직립 상향 돌출 플랜지를 가지는 패널이 지붕 구조에 볼트체결되는 알루미늄 지지브라켓의 대향단에 병치되고, 클램핑 부재가 상기 구조를 고정하여 밀봉하도록 상기 보호 플랜지 상에 배치되는 배치구조를 나타내고 있다.

상기한 공보들은 건축 소자에 압출 패널의 장착을 기술하는 전형적인 선행기술이다. 23℃에서 폴리카보네이트의 선형 열팽창계수(a)는 65~70 x 10^-6/℃이며, 20℃에서 23 x 10^-6/℃인 알루미늄의 약 3배이다. 몇몇 종류의 리테이닝 부재가 건축 소자에 고정 장착되는 한, 무브먼트가 불가능하다는 것을 이해하여야 한다. 그러나 거기에 장착된 폴리카보네이트 패널은 팽창 및 수축하므로, 인장력 및 압축력을 받게 된다, 특히, 팽창하는 인접패널은 서로 간에 측방향으로 밀어내므로, 그 각각의 장착부는 압축력을 받게 된다. 그 결과 패널과 장착부 사이에 높은 마찰력을 일어나서, 길이방향으로 패널의 열팽창에 대하여 영향을 미치며, 패널의 버클링 또는 다른 왜곡을 일으킨다.

보통 클램핑 부재는 패널과 같거나 유사한 재료(예를 들어 폴리카보네이트)로 형성되어서, 클램핑 부재는 패널과 같은 비율로 팽창하는 경향이 있다. 그러므로 WO 2008/149344의 도 7, 8 및 11에 도시된 구조에서 클램핑 부재는 지지 구조체에 고정 장착되어, 팽창으로부터 억제되고, 클램핑 부재에 의해 견고하게 클램프되는 패널은 비슷하게 팽창할 수 없다.

미국특허 제6,536,175호는 패널 어셈블리와 안쪽으로 대면하는 상호 결합된 경사면을 가지는 연결 소자를 제시하고 있다. 이 특허의 도 7은 로드 베이링 구조에 연결을 위한 트랙의 형태로 금속판에 고정되는 폴리카보네이트 연결 소자를 설명하고 있다. 그러나, 이러한 장치구조는 길이방향 열팽창을 허용하기 위한 필요에 관한 것이 아니다. 게다가, 방수 시일을 보장하기 위하여 선단에 원뿔형상을 가지는 가압 소자가 제공되며, 이는 인접하는 패널들의 두 개의 하향 돌출 연결 플랜지들 사이에 삽입되어서 플랜지를 분리시키는 힘을 받게 되고 폴리카보네이트 연결 소자의 대향하는 내부벽들에 대하여 견고하게 가압한다.

이 특허의 도 7에서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 금속 트랙에 대하여 연결 소자의 벽에 또한 힘을 가하여, 트랙과 연결 소자 사이의 마찰이 증가하고 금속 트랙내에서 연결소자의 슬라이딩에 영향을 미친다.
유럽특허공보 1 111 153호는 다른 패널의 가장자리 영역과 병치된 적어도 하나의 가장자리 영역을 가지는 복수의 플라스틱 글래이징 패널을 포함하여 구성되는 글래이징 시스템을 제시하고 있다. 상기 병치된 가장자리들은 각 글래이징 패널의 평면을 가로질러 연장하는 접면부를 갖는다. 지지 구조체는 적어도 하나가 상기 접면부를 부분적으로 에워싸서 상기 지지 구조체로부터 글래이징 패널들의 분리를 방지한다.
미국특허출원공개 2010/132293호는 스탠딩 시임 패널 시스템용 내부 구조적 중간기둥을 제시하고 있다. 투피스 어셈블리는 하나의 후크부를 가지는 주 돌출부와 대향하는 후크부를 가지는 제2 돌출부를 포함하고 있다. 공동부가 주 돌출부에 한정되고, 제2 돌출부는 풋부를 가지며, 상기 풋부는 공동부에 삽입시에 받침점을 형성하며, 받침점 둘레에서 제2 돌출부는 주 돌출부에서 외부로 절곡되어 나사의 조임과 품에 의해 조여지거나 느슨하게 되며, 이에 의해 패널 시스템의 페널들을 가변 압력으로 결합하는 클램프를 형성한다.
미국특허출원 공개 2003/188500호는 스카이라이트 또는 루프 패널 시스템으로 사용하기 위한 패널 클립을 제시하며, 이 클립은 연결된 패널들에 의해 형성된 시임에 수평 및 수직으로 패널의 이동을 감소시킨다.
미국특허출원 공개 2005/102943호는 스탠딩 시임 스카이라이트 또는 지붕 패멀을 기판에 공정하기 위한 클립 어셈블리를 제시하며, 이 어셈블리는 제1클립부와 제2클립부를 가지며, 그 각각은 수직 부재와 여기서 연장하는 상하 플랜지 부재를 갖는다. 갭이 제1클립 부재의 직립 부재와 제2클립부재의 직립부재 사이에 형성되고, 베이스부는 이 어셈블리의 슬라이딩을 허용한다.
독일특허공보 203 09516호는 챔버를 형성하는 적어도 2개의 폴리카보네이트 판과 대응하는 고정 체결부를 가지는 다수의 크로스 피스를 포함하는 리테이너를 제시하고 있다.

본 발명의 광의의 목적은 압출형 모듈식 패널 유닛과; 벽, 지붕 등을 구축하기 위한 정합 연결 부재로 이루어진 어셈블리로서, 패널의 열 팽창 및 수축을 허용하기 위하여 기존에 제안된 장치 구조에 비해 개선된 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 구조체에 대한 패널 또는 패널들의 방해 받지 않는 상호 슬라이딩을 허용가능하게 상기 구조체에 패널 또는 두 개의 병치 패널을 고정하기 위한 청구항 1의 구성 특징을 가지는 어셈블리가 제공된다.

이하, 본 발명을 더 잘 이해할 수 있고 어떻게 구현되는지를 알 수 있도록 하기 위하여, 다음의 첨부 도면을 참조하여 비한정적인 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1 내지 4는 제1 실시예에 따라 구성된 패널 어셈블리를 보여주는 단면도들이다.
도 5 내지 9는 제2 실시예에 따라 구성된 패널 어셈블리를 보여주는 단면도들이다.
도 10 및 11은 제3 실시예에 따라 구성된 패널 어셈블리를 보여주는 단면도들이다.
도 12a는 도 1 내지 9의 실시예들 중 임의의 것에 사용하기 위한 대체 플랜지 구조를 보여주는 단면도이다.
도 12b는 도 12a의 실시예에 사용된 일체화된 고정 소자 및 리테이닝 부재의 구체적인 구성을 나타낸 것이다.
도 13 및 14는 제4 실시예에 따라 구성된 패널 어셈블리를 보여주는 단면도들이다.

후술하는 실시예들의 설명에서, 하나 이상 나타나는 또는 유사한 기능을 공유하는 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호가 매겨진다. 본 발명은 수많은 다양한 구성요소를 사용하여 구현할 수 있는 것이므로, 우선 본 발명의 기능을 도1을 참조하여 설명한 후에 다른 실시예의 기타 특징들에 대하여 설명하기로 한다.

도1은 구조체에 대하여 패널들의 상호 슬라이딩을 허용가능하게 상기 구조체를 구성하는 구성 요소(도시안됨)에 두 개의 병치된 패널(11 및 12)을 고정하기 위한 어셈블리를 나타낸 것이다. 각각의 패널(11,12)은 제1면, 대향하는 제2면, 및 각각의 병치된 가장자리들과 연계되어 장착되는 연결 플랜지(15)를 구비한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결플랜지(15)는 각 패널의 가장자리에 배치되어 동일평면상에 위치한다. 그러나 상기 플랜지들이 반드시 동일 평면에 위치할 필요는 없으며, 일부 실시예에서는 패널 가장자리로부터 내향으로 돌출할 수도 있다.

플랜지(15)는 플랜지의 측방향 분리를 제한하는 고정 소자(16)에 의해 클램프되고, 패널과 유사한 팽창 계수를 가지는 재료로 형성된다. 전형적으로, 패널(11, 12)과 고정소자(16)은 압출 플라스틱(예를 들어 폴리카보네이트) 소재로 형성되고, 본 발명의 특정 용도에서 패널은 적어도 광투과성이다.

전형적으로, 연결 플랜지(15)는 패널(11, 12)과 함께 압출되어, 각 플랜지는 패널의 가장자리를 따라 일체로 형성되며, 동일한 소재로 형성된다. 가장자리(17)는 압출 축에 대응하고, 병치된 패널의 길이방향축(18)을 한정한다.

패널(11 , 12)과 고정소자(16)는 동일하지는 않더라도 유사한 열팽창 계수를 가지는 소재로 형성되기 때문에, 연결 플랜지(15)와 고정 소자(16)는 유사한 비율로 팽창 및 수축하게 된다. 그 결과, 연결 플랜지(15)와 고정 소자(16) 사이의 마찰 접촉은 유지되며, 압출의 축을 따른 상호 슬라이딩은 완전히 방지되지는 않을 지라도 억제는 된다. 지금까지 제안된 구조에서, 지지 구조체에 패널을 직접 고정하기 때문에 위에서 설명한 바와 같은 문제가 발생하며, 패널(11, 12)과 고정소자(16)가 패널의 길이방향 및 횡단방향 왜곡을 유발함이 없이 함께 움직이지 못하게 한다.

연결된 패널들의 지지구조체에 대한 길이방향 변위를 허용하기 위하여, 패널은 지지구조체에 직접 고정되지 않고 하나 이상의 지지 소자(20)를 개재하여 고정되며, 각 지지소자는 패널의 길이방향 축(18)에 평행한 방향으로 지지 소자에 대하여 패널을 슬라이딩가능하게 지지하는 구조로 되어 있다. 이러한 필요조건은 다른 방법으로 충족될 수도 있으며, 이러한 예들의 몇몇은 후술하기로 한다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 지지 소자(20)는 구조체에 고정부착되고 채널(24)을 형성하는 대향 측벽들(22,23)을 지지하는 장착 브라켓의 형태이다, 지지 소자(20)가 지지구조체에 부착되는 방식은 본 발명의 특징이 아니다. 어셈블리를 단순화하기 위해 보통 탭핑나사(self-tapping screw: 20)를 사용한다. 그러나 임의의 기타 적절한 형태의 부착수단이 사용될 수 있으며, 그 예로는 일반나사, 볼트, 리벳, 용접 등이 있다. 지지 소자는 지지구조체와 일체로 할 수도 있고 구조체 자체에 구성될 수도 있음을 이해하여야 한다.

한 쌍의 병치된 패널의 각각 플랜지(15)는 일반적으로 I-형상 리테이닝 부재(30)에 의해 보유되고, 상기 리테이닝 부재는 중앙 수직 컬럼(32)을 지지하는 베이스부(31)와 상기 베이스부에 평행하게 연장하는 평면형 촤상부(33)를 갖는다. 상기 베이스부(31)는 지지 소자(20)의 채널 내에 슬라이딩 수용하는 치수를 가지며, 상기 지지소자는 대향하는 지지면들(35,36) 상에서 패널(11,12)을 지지한다. 베이스부(31)와 최상부(33) 사이의 높이(d)는 패널, 연결 플랜지 및 수용된 지지소자(20)의 재료 두께가 결합된 높이 보다 약간 높다. 이에 의해 지지 소자(20)를 방해함이 없이 베이스부(31)의 열팽창을 허용하는 에어갭(20)이 남겨지므로, 기후변화에 관계없이 지지소자(20) 내에서 리테이닝 부재(30)가 슬리이딩하는 가능성을 유지할 수 있게 된다.

조립될 때, 연결플랜지들(15)은 리테이닝 부재(30)의 수직 컬럼(32)의 대향 면들과 접면하고, 서로간에 고정되고 고정소자(16)에 의해 리테이닝 부재(30)에 고정된다. 상기 고정소자는 축방향 보어(41)를 한정하는 일반적으로 역 C자형 또는 U자형 클램핑 부재로서 도시되어 있다.

고정 소자(16)의 대향하는 측벽들(42)은 플랜지의 외표면에 대해 탄성적으로 강제되어서, 축방향 보어(41) 내에서 리테이닝 부재(30)와 플랜지(15)를 고정한다. 연결 플랜지(15)의 외표면은 테이퍼질 수도 있고, 고정 소자(16)의 대향하는 측벽들(42)을 따라 형성된 상보적 노치(44)(도5 참조)와 맞물리는, 예를 들어 톱니형 또는 미늘형 노치와 같은 노치가 마련될 수도 있다. 또는 그 대신에, 플랜지는 베이스에서 보다 선단에서 더 넓게 되도록 역방향으로 테이퍼지게 하여, 상보적 형상의 축방향 보어를 가지는 고정소자와 더브테일 죠인트(dovetail joint)를 형성시킬 수도 있다. 아래에 도 5를 참조하는 설명에서 패널이 접면 관계에 있는 것을 설명하고 있지만, 용어 “병치된”이 반드시 패널이 접면 관계에 있는 것을 의미하는 것은 아님을 이해하여야 한다.

리테이닝 부재(30)의 치수는 조립될 때 패널들(11,12)이 지지 소자(20)에 지지되고, 플랜지들(15)의 선단들이 최상부(33)의 내면과 접면하는 것을 보장한다. 리테이닝 부재(30)의 상부 바(upper bar)는 예를 들어 바람에 의해 패널의 하부면에 상향력이 적용되는 경우 지지 구조체와 패널의 접촉상태를 유지시킨다. 따라서, 이 실시예에서 리테이닝 부재(30)는 고정 소자(16)와 협력하여 패널을 보유 지지하고, 구성부품들이 실질적으로 상호 체결되고 상호간에 열 팽창 또는 수축을 할 수 없는 페널 서브-어셈블리를 형성하며, 지지 소자(20) 내에서 리테이닝 부재(30)의 슬라이딩 수용으로 인하여 지지 구조체에 대한 상기 패널 서브-어셈블리의 열 팽창 또는 수축을 허용한다.

또한, 이러한 장치구조에서, 패널들(11,12)의 무게는 지지소자(20)의 지지면(35 및 36)에 의해 지탱된다. 잘 알려진 바와 같이, 표면에 작용하는 바디에 의해 발생되는 마찰력(F)은 다음과 같은 수식으로 나타내어 진다:

F=μN

여기서, μ는 물체와 표면사이의 마찰계수이고, N은 물체의 수직성분 힘이다.

WO 2008/149344에 제시된 바와 같은 공지 구조에서, 구성 소자 상에서 지탱되는 패널의 무게에 더하여, 리테이닝 부재는 지지 구조체에 대하여 패널상에 적용되는 힘을 증가시키는 작용을 하므로, 마찰력이 상당히 증가하여. 지지구조체에 대한 패널의 슬라이딩을 방해한다.

이와는 달리, 본 발명에서는 지지구조체 상에서 패널에 의해 적용되는 수직력은 그 무게뿐이므로, 추가적인 클램핑력을 필요로 하지 않는다. 금속에 대한 플라스틱의 마찰계수는 상당히 낮아서, 그 마찰력은 지지면들(35) 상에서 패널의 상대 슬라이딩을 방해할 정도로 높지 않다, 도 1에 도시된 실시예에서, 지지 소자(20)는 압출 알루미늄으로 형성되고

지지소자(20)를 지지하는 베이스 유닛(45)을 가지며, 나사(25)를 수용하기 위한 대향하는 가장자리 홀들을 가지는 단위구조이다. 도2는 변형예를 나타낸 것으로서, 여기서 베이스 유닛(45)은 한 쌍의 대향하는 지지 소자(20a, 20b)를 형성하도록 분리되어 있고, 상기 베이스 유닛은 연속적인 평면형 지지면을 형성하도록 상호협력하는 대향 오목부들(46)을 선택적으로 가질 수도 있다. 도3은 다른 변형예를 나타낸 것으로, 여기서 지지면(35 및 36)은 리테이닝 부재(30)의 베이스부(31)의 상부면에 형성된 상보적 채널과 슬라이딩가능하게 결합하는 하향적으로 종속하는 가장자리들(50)을 갖는다. 도4는 도1에 나타낸 원리와 유사한 또 하나의 변형예를 나타낸 것으로, 저측면(low-profile) 지지 소자(20)에 슬라이딩 결합하도록 설계된 T자형 리테이닝 부재(30)를 갖는 것이다.

도5는 약간 다른 원리로 작동하는 다른 실시예를 나타낸 것으로, 여기서는 T자형 리테이닝 부재가 필요하지 않다. 대신에, 패널들(11,12)은 플랜지들(15)이 하향 대면하고 또한 지지 부재(20)내에 슬라이딩 수용을 위해 설계된 클램핑 부재 형태의 고정 소자(16)에 의해 보유 지지되도록 뒤집어져 있다. 이러한 목적으로, 고정 소자(16)는 평면형 베이스부(56)와 일체로 형성된 바디부(55)를 구비한다. 상기 바디부(55)는 한쌍의 병치된 패널의 각 연결 플랜지를 탄성적으로 수용하는 구조로 된 길이방향 보어(57)를 갖는다. 상기 베이스부(56)는 지지 소자(20)의 채널내에 슬라이딩가능한 수용을 위한 대향하는 사이드들 상에서 외부로 돌출한 이어들(ears: 58)을 지지한다. 이 실시예에서, 고정 소자(16)는 앞선 실시예의 리테이닝 부재(30)와 같은 기능을 하는데, 이는 이들 양자가 연결 플랜지들(15)을 보유 지지하고 지지요소(20)와 슬라이딩가능하게 결합하기 때문이다.

이 실시예에서 지지 소자는 고정소자를 보유지지하나 패널을 직접 지지하지 않기 때문에, 지지 소자(20)는 지지 구조체에 고정되어 고정 소자(16)의 베이스부(56)을 슬라이딩가능하게 수용하기 위한 채널을 제공하는 간단한 U자형 브라켓일 수도 있다. 지지 소자(20)는 나사 또는 위에서 설명한 바와 같은 임의의 기타 적절한 고정수단을 사용하여 고정할 수도 있다. 도 5에 도시된 실시예에서, 지지 소자(20)는 제1부위(60)와 상기 제1부위를 상호 체결하는 제2 부위(61)로 형성된다. 상기 제1부위(60)는 구조체에 고정 부착을 위하여 설계된 대체로 U자형 브라켓이도, 상기 제2부위는 대체로 U자형 채널이다. 따라서, 이 실시예에서 고정소자는 중간 소자를 개재하여 구조체에 고정 장착하도록 설계된 것이다. 이는 구조체에 직접 고정 장착하도록 설계된 다른 실시예들과는 명백히 구별된다. 나사 머리가 채널의 내면 위로 돌출하기 때문에, 직접 접촉이 요구되는 경우 고정소자의 베이스부(56)의 슬라이딩을 어렵게 한다. 두 파트 구조는 이러한 직접 접촉을 피해야 하는데, 그 이유는 베이스부(56)가 제2부위(56)의 채널 내에 수용되기 때문이다. 상부 및 하부(60,61) 양자는 함께 스냅 결합하는 상보 후크들(63)을 개재하여 인터로크하는 압출 알루미늄으로 형성될 수도 있다. 또한, 이 실시예에서 지지 구조체 상에 패널에 의해 적용되는 수직력은 그 무게뿐이므로, 추가적인 클램핑력이 없어도 지지 소자(20) 내에 부착된 패널과 고정 소자의 상대 슬라이딩을 허용한다.

도 6은 오목부(65)가 지지 소자(20) 내의 상보적 오목 채널(66)과 슬라이딩가능하게 맞물리는 고정 소자의 하부면에 형성된 단위구조를 나타낸 것으로, 나사를 수용하고 있어서, 나사 머리와 리테이닝 부재(30) 사이의 직접 접촉을 피하고 있다.

도 7은 도5에 나타낸 실시예와 유사한 두 파트 구조를 나타낸 것으로, 여기서는 고정 소자(16)의 대향하는 측벽들에 형성된 상보 채널(68)과 슬라이딩가능하게 맞물리는 내향돌출 레일(67)을 갖는다.

도 8도 유사한 구조이며, 후크(63)의 배치를 다르게 한 점에서만 차이가 있다.

도 9는 다른 구조의 실시예를 나타낸 것으로, 여기서 지지소자(20)의 하부(60)는 도8에 도시된 것에 비해 감소된 측면을 가지며, 고정소자(16)의 하부면에 형성된 상보 채널(70)을 슬라이딩가능하게 결합하는 하부 내측면 상에 상향돌출 T자형 레일(69)를 갖는다.

위에서 설명한 모든 장치구조에서, 연결 플랜지는 패널의 대향하는 주표면에 대해 수직이다. 도 10 및 11은 대체할 수 있는 장치구조를 나타낸 것으로, 여기서 각 패널은 패널의 측면에서 돌출하며, 인접하는 병치된 패널의 측면에 형성된 상보 오목부(75)와 인터로킹 결합하도록 설계된 단일 연결 플랜지(15)를 갖는다. 도 10에서, 인접하는 패널들은 패널과 유사한 열팽창계수를 가지는 소재로 형성된 리테이닝 부재(30)를 개재하여 인터로크되고, 대향하는 측벽, 각각의 상보 플랜지(15)를 결합하기 위한 오목부76) 및 돌출부(77), 인접하는 패널의 측벽 상의 오목부(75)를 갖는다. 상기 리테이닝부재(30)는 구조체에 고정되는 지지 소자(20) 내에 슬라이딩가능하게 지지되어서, 두 개의 병치된 패널(11,12)과 리테이닝 부재(30)을 구비하는 서브-어셈블리를 형성하는 인접 패널들을 체결할 뿐만 아니라, 상기 지지 소자 내에서 상기 서브-어셈블리의 슬라이딩 결합을 허용한다.

도 11의 장치구조에서, 리테이닝 부재(30)는 지지 소자(20) 내에서 두 개의 인접하는 패널(11,12)의 슬라이딩 결합만을 허용할 뿐, 두 패널을 함께 체결하지 않는다. 이는 두 패널의 스냅 피팅을 위하여 설계될 수도 있는 상보적인 모티스(mortise)와 태논형 죠인트(tenon-type joints)에 의해 달성되며, 모티스와 태논형 죠인트는 한 패널의 수돌기를 다른 패널의 암홈으로 슬라이딩하는 것에 의해 연결되는 것을 필요로 할 수도 있다.

주지할 것은 플랜지들(15)아 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 패널들(11,12)의 사이드에 장착될 때 시임(seam: 78)이 형성되어 구조체내로 물의 누출되기 쉽다는 것이다. 또한, 도 5 내지 9의 장치구조에서 두 개의 병치된 패널들 사이에 시임이 노출된다. 그러나, 이러한 경우에도 누수는 구조체내로 들어오지 않고 고정소자(16)의 길이방향 보어(57)에 수집된다. 이와는 반대로, 도 1 내지 4에 도시된 장치 구조에서는고정 소자(16)가 두 개의 병치된 패널들 사이에서 시임을 덮어씌우기 때문에 노출된 시임이 없으며, 이에 의해 구조체 내로 물이 들어오는 것이 방지된다.

패널(11, 12)은 가장 보편적인 지붕 구조체로 사용되며, 특히 누수에 취약하여, 누수를 방지하는 것이 필요하다. 이러한 이유로, 패널(11,12)과 구조체 사이에서 수침투 저지용 방벽을 형성하는 타입의 고정 소자(16)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 고정 소자(16)는 플랜지들(15)이 패널의 주표면들(13,14) 중의 하나에서 돌출하게 한 것 보다는 도 10 및 11에 나타낸 바와 같이 짝결합면에서 돌출하게 한 것이 바람직하다.

도 12a는 베이스에서 보다 선단에서 더 넓은 테이퍼진 플랜지(15)를 가지는 한쌍의 병치된 패널(11,12)을 슬라이딩가능하게 고정되는 구조체(80)를 나타낸 것이다. 테이퍼진 플랜지(15)는 연결 플랜지(15)와 유사한 팽창계수를 가지는 소재로 형성되며 도브테일 죠인트를 형성하도록 연결 플랜지(15)에 상보 형상의 길이방향 보어(57)를 가지는 고정수단(16) 내에 고정된다. 고정수단(16)에는 도 12b에서 잘 알아 볼수 있는 바와 같이 나사(25)에 의해 구조체(80)에 고정된 지지 소자(20)의 각 레일(82)을 슬라이딩가능하게 수용하는 측면 슬로트(81)가 마련되어 있다. 이러한 플랜지(15)는 도 1 내지 9를 참조하여 설명한 실시예들 중 어떠한 실시에에도 이용될 수 있는 것임을 이해하여야 한다. 또한, 이 실시예에서 고정 소자(16)는 한 쌍의 병치된 패널들의 서로 접한 플랜지들을 고정하는 기능을 할 뿐만 아니라 지지 소자(20) 내에 패널을 슬라이딩가능하게 보유 지지하는 기능도 한다.

도 13 및 14는 베이스에서 보다 선단에서 더 넓어지게 테이퍼질 수도 있는 플랜지(15)를 가지는 한 쌍의 병치된 패널(11,12)이 슬라이딩가능하게 고정되는 구조체(80)를 도시한 것이다. 모든 실시예들에 대하여 보다 일반적이며, 동등한 사실은 플랜지가 고정 소자(16)의 중공에 대한 상보 형상을 가질 수 있다는 것이다. 고정 소자(16)에 만입부(indents)가 마련된 경우에, 플랜지에도 마찬가지로 만입부가 마련될 수 있다. 그러나 도 10, 11 및 12를 참조하여 볼 수 있는 바와 같은 만입부는 필수적인 것은 아니며, 만입부가 아니더라도 고정 소자(16)의 중공에 상보적인 형상으로 할 수도 있다.

위에서 설명한 실시예들과 다르게 한 쌍의 병치된 패널의 서로 접한 패널들은 단일 고정 소자 내에 공통으로 지지되며, 이러한 실시예에서 별도의 고정 소자가 각 플랜지에 제공된다. 즉, 각각의 플랜지(15)는 접하는 패널과 유사한 팽창 계수를 가지는 소재로 형성될 수도 있는 각각 고정소자(16) 내에 고정되고, 상기 고정소자는 접하는 플랜지에 상보적인 형상의 길이방향 보어(57)를 갖는다. 각각의 고정 소자(16)는 나사(25)에 의해 구조체(80)에 고정된 지지 소자(20)의 대응하는 채널(24) 내에 슬라이딩가능하게 장착되는 대향하는 이어들(58)을 지지하는 베이스를 갖는다. 즉 그 상부에서 고정 소자(16)는 각각의 패널을 고정하는 기능을 하는 한편 그 베이스에서 지지 소자(20) 내에 패널을 보유 지지하는 기능도 한다.

각각의 지지 소자(20)는 대응하는 나사(25)에 의해 구조체(80)에 고정되는 각각의 장착 브라켓에 의해 지지된다. 병치된 패널의 접하는 가장자리들의 적절한 접면을 보장하기 위하여, 접하는 패널들(15)은 두 개의 지지 소자들 사이에 충분한 틈새를 허용하는 충분한 오우버행(overhang: 93)을 남겨두기 위하여 접하는 가장자리들의 안쪽에 장착된다. 도 13에서, 인접하는 지지소자들(20)의 각각의 장착 브라켓들(91)은 이격되어 있고, 각각은 구조체(80)에 개별적으로 고정된다. 즉, 조립중에, 각 브라켓은 탭핑 나사에 의해 구조체(80)에 나사고정되고, 고정소자(16)는 지지소자들(20)의 채널 내에 슬라이딩가능하게 장착된 다음, 페널(11,12)이 각각의 고정 소자(16)에 장착된다.

도 14에서, 한쌍의 접하는 지지소자들(20)의 각각의 장착 브라켓들(91)은 중첩하여 나사(25)에 의해 구조체(80)에 공통으로 고정된다. 이러한 경우에, 충분한 갭이 접하는 패널들의 각 지지소자들 사이에 충분하게 남겨져 나사의 진입이 가능하도록 되어야 한다. 모든 특징들은 개략적이며, 스케일은 고려하지 않은 것임을 이해하여야 한다.

반복하지만 모든 실시예들에서 어셈블리를 단순화하기 위해 탭핑 나사(25)가 사용될 수도 있는 것이다. 그러나 기타 적절한 형태의 접합도 사용될 수 있으며, 그 수단의 예로는 규정나사, 볼트, 리벳, 용접 등이 있다. 마찬가지로, 모든 실시예들에서 지지 부재는 구조체와 일체로 될 수도 있고, 구조체 자체에 구성될 수도 있다.

첨부도면들은 패널의 높이를 한정하는 두 개의 주 표면을 가지며 내부에 형성된 서브-공간을 커버하는 구성의 패널을 도시하고 있지만, 본 발명은 다른 형태의 패널, 예를 들어 내부 서브-공간이 없는 패널 또는 연결 플랜지가 패널의 높이 내에 있는 패널 등에도 적용할 수 있는 것임을 이해하여야 한다.

또한, 죠인트 및 지지 소자들의 여러가지 변형 예들이 제시되어 있지만, 각 변형 예는 예시되고 설명된 것과 연관지어 특정 실시예로 제한하려고 의도한 것이 아님을 이해하여야 한다. 따라서, 다른 변형 예들도 원할 경우 조합될 수도 있으며, 이러한 치환 구성도 별도로 제시되어 기술된 첨부하는 청구범위에 속하는 것이다.

위에 설명한 실시예들에서, 패널들, 접하는 플랜지들 및 고정 소자는 유사한 온도 팽창계수를 가지는 폴리카보네이트 또는 다른 플라스틱으로 형성되어 있지만, 고정 소자(16)는 연결 플랜지들 보다 상당히 적은 팽창계수를 가지는 알루미늄과 같은 금속으로 형성될 수도 있다. 이러한 것은 길이방향 팽창으로 인한 패널들의 버클링이 지지 구조체에 대한 패널들의 자유 슬라이딩에 의해 방지되기 때문에 문제가 되지 않는다.

이와 유사하게, 플랜지들이 테이퍼진것으로 도시되어 있지만, 필수적인 것은 아님을 이해하여야 한다. 중요한 것은 플랜지들이 유사한 열팽창율에서 함께 팽창하고 수축하는 것을 보장하는 방식으로 고정 소자에 의해 고정된다는 것이다. 마찬가지로, 리테이닝 부재를 가지는 실시예들에서도, 패널과 고정소자가 유사한 열팽창 계수를 가지는 소재로 형성되어야 리테이닝 부재가 지지소자의 채널 내에서 움직일 때 패널과 고정 소자는 리테이닝 부재와 함께 움직인다. 이러한 것은 패널이 지지 구조체에 대하여 자유롭게 슬라이딩할 수 있는 것을 보장하고, 패널의 버클릴 또는 다른 왜곡을 방지하기 때문에 바람직하다.

본 발명이 상술한 실시예들로 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 청구범위에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구현될 수도 있고 등가물로 구현될 수도 있는 것임은 당 분야의 기술자에게 자명한 것이다.

Claims (20)

1. 구조체(80);
   길이방향 팽창 또는 수축에 따라 상기 구조체에 대한 방해받지 않는 슬라이딩을 허용하도록 상기 구조체(80)에 의해 지지되는 두 개의 병치된 패널들(11,12)로서, 그 각각이 제1면(13), 대향하는 제2면(14), 가장자리에 연계되어 배치되는 연결 플랜지(15)를 포함하는 두 개의 병치된 패널들(11,12);
   한 쌍의 병치 패널들(11,12)의 각 플랜지를 결합하도록 된 리테이닝 부재(30);
   상기 두 패널의 각각의 연결 플랜지들을 함께 클램프하기 위한 고정 소자(16); 및
   상기 패널들의 길이방향 팽창 또는 수축을 허용하는 방향으로 각 지지 소자에 대해 상기 패널들과 함께 상기 리테이닝 부재를 슬라이딩가능하게 지지하는 구조로 된 지지 소자(20);를 포함하여 구성되는 어셈블리(10)로서,
   상기 지지소자(20)는 상기 구조체에 직접 또는 중간 소자를 개재하여 고정 부착되어 상기 리테이닝 부재(30)의 내부에서 자유 슬라이딩을 허용하는 치수로 된 채널(24)을 형성하는 대향하는 측벽들(22,23)을 지지하고;
   상기 리테이닝 부재(30) 및 상기 고정 소자(16) 양자는 패널들(11,12)과 대등한 열팽창계수를 갖는 소재로 형성되어 상기 리테이닝 부재가 상기 지지 소자(20)의 상기 채널 내에서 움직일 때, 상기 패널들, 상기 고정 소자 및 상기 리테이닝 부재는 함께 움직이고;
   각 패널은 상기 지지 소자(20)의 측벽들(22,23)에 측면압력을 가함이 없이 상기 고정소자 또는 각 고정 소자에 고정되는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
2. 제1항에 있어서, 상기 지지 소자의 열팽창계수와 상기 리테이닝 부재의 열팽창계수는 적어도 2 배의 차이가 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 지지 소자는 상기 리테이닝 부재의 열팽창계수 보다 낮은 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
4. 제3항에 있어서, 상기 지지 소자는 금속으로 형성되고, 상기 리테이닝 부재는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
5. 제4항에 있어서, 상기 지지 소자(20)는 알루미늄으로 형성되고, 상기 리테이닝 부재는 폴리카보네이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
6. 제5항에 있어서, 상기 지지 소자(20)는 상기 구조체에 고정부착하도록 되고 대향하는 측벽들(22,23)을 고정하는 베이스 유닛(45)을 포함하여 구성되고, 상기 베이스 유닛은 상기 측벽들과 함께 상기 리테이닝 부재(30)를 내부에 슬라이딩가능하게 수용하도록 리테이닝 부재 보다 넓은 채널(24)을 형성하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
7. 제6항에 있어서, 상기 지지 소자(20)는 제1부위(20a)와 상기 제1부위와 인터로크하는 제2부위(20b)로 형성된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1부위는 상기 구조체에 고정부착하도록 된 대체로 U자형인 브라켓이고, 상기 제2부위는 대체로 U자형인 채널인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2부위 (20b)에 그 외표면에 상기 제1부위에서 상보 후크(63)을 결합하기 위한 외부 돌출 후크(63)가 제공된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
10. 제6항에 있어서,
    상기 리테이닝 부재(30)는 대체로 I자 형상이고, 중앙 컬럼(32)에 의해 상호연결된 평면형 최상부(33)와 평면형 베이스부(31)를 가지며,
    상기 베이스부는 상기 지지소자(20)의 채널(24) 내에 슬라이딩가능하게 수용하기 위한 치수로 되고.
    상기 지지 소자(20)는 상기 병치 패널들 중의 하나를 각각 지지하기 위한 대향하는 지지면(35,36)을 가지며,
    상기 컬럼(32)은 상기 패널들(11,12), 연결플랜지 및 지지 소자(20)의 재료두께를 합친 높이 보다 약간 큰 높이를 가져서 상기 페널들의 각각의 제1면(13)이 장착의 지지면(35,36) 상에 지지되고, 상기 연결 플랜지들의 각 선단은 상기 리테이닝 부재의 베이스부(31)와 최상부(33) 사이에서 보유 지지되고,
    상기 고정 소자(16)는 상기 리테이닝 부재에 대한 상기 연결 플랜지들의 측방향 변위를 방지하도록 상기 연결플랜지들을 탄성적으로 결합하는 구조로 되고, 이에 의해 상기 리테이닝 부재(30)의 상기 최상부(33)는 상기 플랜지의 선단부(31)를 보유지지하여 그 회전을 저지하고, 패널의 열팽창 또는 수축시에 장착의 채널내에서 슬라이딩할 수 있는 복합 어셈블리를 형성하도록 상기 리테이닝 부재를 상기 패널들에 앵커링하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
11. 제1항에 있어서, 상기 고정소자(16)는 상기 패널들과 상기 구조체(80) 사이에 비투수성 배리어를 형성하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
12. 제1항에 있어서, 상기 고정 소자(16)는 상기 구조체(80)와 일체로 되거나 상기 구조체의 일부분인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
13. 구조체(80);
    길이방향 팽창 또는 수축에 따라 상기 구조체에 대한 방해받지 않는 슬라이딩을 허용하도록 상기 구조체(80)에 의해 지지되는 두 개의 병치된 패널들(11,12)로서, 그 각각이 제1면(13), 대향하는 제2면(14), 가장자리에 연계되어 배치되는 연결 플랜지(15)를 포함하는 두 개의 병치된 패널들(11,12);
    상기 두 패널의 각각의 연결 플랜지들을 함께 클램프하기 위한 고정 소자(16); 및
    상기 패널들의 길이방향 팽창 또는 수축을 허용하는 방향으로 상기 패널들과 함께 상기 고정 소자(16)를 상대 슬라이딩가능하게 지지하는 구조로 된 지지 소자(20);를 포함하여 구성되는 어셈블리(10)로서,
    상기 지지소자(20)는 상기 구조체에 직접 또는 중간 소자를 개재하여 고정 부착되어 상기 고정 소자(16)의 내부에서 자유 슬라이딩을 허용하는 치수로 된 채널(24)을 형성하는 대향하는 측벽들(22,23)을 지지하고;
    상기 고정 소자(16)는 패널들(11,12)과 대등한 열팽창계수를 갖는 소재로 형성되어 상기 고정 소자가 상기 지지 소자(20)의 상기 채널 내에서 움직일 때, 상기 패널들과 상기 고정 소자는 함께 움직이고;
    각 패널은 상기 지지 소자(20)의 측벽들(22,23)에 측면압력을 가함이 없이 상기 고정 소자에 고정되는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
14. 제13항에 있어서,
    상기 고정 소자(30)는 평면형 베이스부(56)와 일체로 형성된 바디부(55)를 포함하여 구성되고,
    상기 바디부는 한 쌍의 병치 패널의 각 연결 플랜지를 내부에 탄성적으로 수용하기 위한 구조로 된 길이방향 보어(41)를 가지며,
    상기 베이스부(56)는 장착의 채널 내에 슬라이딩가능하게 수용하기 위하여 그 대향 측부들 상에 외부 돌출 이어들(58)을 지지하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
15. 구조체(80);
    길이방향 팽창 또는 수축에 따라 상기 구조체에 대한 방해받지 않는 슬라이딩을 허용하도록 상기 구조체(80)에 의해 지지되는 두 개의 병치된 패널들(11,12)로서, 그 각각이 제1면(13) 및 대향하는 제2면(14)을 가지고, 상기 패널들 중의 제1 패널(12)은 그 말단면에서 돌출하는 연결 플랜지(15)를 가지며, 상기 패널들 중의 제2 패널(13)은 그 말단면에서 오목부(75)를 가지는 두 개의 병치된 패널들(11,12);
    상기 한 쌍의 패널들(12,13)을 슬라이딩 결합하는 리테이닝 부재(30); 및
    상기 패널들의 길이방향 팽창 또는 수축을 허용하는 방향으로 상기 패널들과 함께 상기 리테이닝 부재를 상대 슬라이딩가능하게 지지하는 구조로 된 지지 소자(20);를 포함하여 구성되는 어셈블리(10)로서,
    상기 지지 소자(20)는 상기 구조체에 직접 또는 중간 소자를 개재하여 고정 부착되어 상기 고정 소자(16)의 내부에서 자유 슬라이딩을 허용하는 치수로 된 채널(24)을 형성하는 대향하는 측벽들(22,23)을 지지하고;
    상기 리테이닝 부재(30)는 패널들(11,12)과 대등한 열팽창계수를 갖는 소재로 형성되어 상기 리테이닝 부재가 상기 지지 소자(20)의 상기 채널 내에서 움직일 때, 상기 패널들과 상기 리테이닝 부재는 함께 움직이고;
    각 패널은 상기 지지 소자(20)의 측벽들(22,23)에 측면압력을 가함이 없이 상기 리테이닝 부재에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
16. 구조체(80);
    길이방향 팽창 또는 수축에 따라 상기 구조체에 대한 방해받지 않는 슬라이딩을 허용하도록 상기 구조체(80)에 의해 지지되는 두 개의 병치된 패널들(11,12)로서, 그 각각이 제1면(13), 대향하는 제2면(14), 및 가장자리에 연계되어 배치되는 연결 플랜지(15)를 가지는 두 개의 병치된 패널들(11,12);
    상기 두 패널들(12,13)의 각 연결 플랜지들을 각각 클램프하기 위한 한쌍의 고정 소자(16); 및
    각 고정 소자(16)에 대하여,
    상기 패널들의 길이방향 팽창 또는 수축을 허용하는 방향으로 상기 패널들과 함께 상기 고정 소자를 상대 슬라이딩가능하게 지지하는 구조로 된 각각의 지지 소자(20);를 포함하여 구성되는 어셈블리(10)로서,
    각 지지 소자(20)는 상기 구조체에 고정 부착되어 상기 고정 소자(16)의 내부에서 자유 슬라이딩을 허용하는 치수로 된 채널(24)을 형성하는 대향하는 측벽들(22,23)을 지지하고;
    상기 고정 소자(16)는 패널들(11,12)과 대등한 열팽창계수를 갖는 소재로 형성되어 각 고정 소자가 각 지지 소자(20)의 채널 내에서 움직일 때, 상기 패널들과 상기 고정소자들은 함께 움직이고;
    각 패널은 각 지지 소자(20)의 측벽들(22,23)에 측면압력을 가함이 없이가함이 없이 고정되는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
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