JP2004238860A - Frame member for mounting panel, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパネル取り付け用のフレーム部材およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、太陽電池パネルなどの板状のパネルに外嵌する枠状フレーム部材とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開2001−230440
従来の太陽電池パネルを設置するためのフレームには、耐候性の高さや軽重量で強度が高いなどの理由からアルミニウムの押し出し成形品が用いられている。
【0003】
図8および図9を参照してそのフレームを構成する部材の一例を説明する。このフレーム部材は各々2本の第1フレーム部材102と、第2フレーム部材103とを矩形枠状に連結したものである。第1フレーム部材102は図8aに示すように、ベース板111と、そのベース板111の一端から垂直上方に立ち上がる外側の立ち壁110aと、前記ベース板111から外側の立ち壁110aと平行に上方に立ち上がる内側の立ち壁110bと、その内側の立ち壁110bの両端で外側の立ち壁110aと向かい合う面に設けたネジ受け突条104と、前記両立ち壁の上部同士を連結して形成する天井板112と、立ち壁110aをさらに上方に延長した基部113と、その基部113の上部から天井板112と同じ方向に延びた押え部114とを有する。他方、図8bに示すように第2フレーム部材103では、ネジ受け突条104の代わりに外側の立ち壁110aに貫通孔105が形成されている。特許文献1には、これらのフレーム部材と同様のものが開示されている。
【0004】
図9aと図9bに図8に示したフレーム部材を用いたフレーム組み立て体の全体図とその分解図を示す。前記基部113と、その基部113の両端から直角方向へ互いに平行に延びる上板114および天井板112とで形成する断面コ字形の嵌合凹部101は、太陽電池パネルPの外周の4辺を嵌合するためのものである。前記第1と第2フレーム部材102、103の連結部には、各々が重ならないように切り欠き部106、107が設けられている。そして第2フレーム部材の貫通孔105から挿入したネジを第1フレーム部材のネジ受け突条104の端部にねじ込むことにより、両フレーム部材102、103を連結する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記アルミニウム押し出し成形品のフレームは、耐久性が高く、美観もすぐれているが、押し出し成形用の金型の製作が煩雑であり、押し出し成形およびその後の追加工など、製造工程が複雑である。また一部の変更にも大幅な改造を要する。また強度および剛性を維持するため、使用する材料が多くなる。本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、パネル取り付け用のフレームの強度および耐久性を維持したまま容易に製造できるようにすることを技術課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のパネル取り付け用のフレーム部材の基本形態は、矩形状のパネル取り付け用フレームの一辺を構成するフレーム部材であって、底板と、その底板から上向きに延びる立ち壁と、その立ち壁の上端から横向きに延びる上板と、その上板との間にパネルの周縁と嵌合する嵌合凹部を形成する断面L字状の保持部とを備えた断面形状を有すると共に、前記底板、立ち壁、上板および保持部が1枚の金属板を折り曲げ形成することにより形成されていることを特徴とする(請求項1)。
【0007】
このようなフレーム部材においては、両端に、前記立ち壁の端部から内向きに立ち上がる連結片が設けられ、その連結片に締結部材を通すための連結孔が形成されている第1形態(請求項2)と、両端における立ち壁に、締結部材を通すための連結孔が形成されている第2形態(請求項3)とがある。いずれの場合も、前記底板の端部から底板の下面に折り重ねられた折り重ね部が設けられており、その折り重ね部の他端が立ち壁の下端に連続している(請求項4)ものが好ましい。また前記上板と保持部との間に、二重に折り曲げ形成した係止部が介在されている(請求項5)ものが好ましい。さらに前記嵌合凹部の内部に緩衝材が収容されている(請求項6)ものが好ましい。
【0008】
本発明のパネル取り付け用フレーム組み立て体は、一対の第1形態のフレーム部材と、それらのフレーム部材の端部同士を連結する一対の第2形態のフレーム部材と、それらのフレーム部材の重ねられた連結孔を貫通してフレーム部材の端部同士を締結する締結部材とからなることを特徴としている(請求項7)。
【0009】
本発明のフレーム部材の製造方法は前述の基本形態のフレーム部材の製造方法であって、金属板を所定の輪郭形状にブランキングするブランク工程と、得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程とを含むことを特徴としている(請求項8)。
【0010】
本発明のフレーム部材の製造方法の第2の態様は、前記第1の形態のフレーム部材の製造方法であって、金属板を、両端に連結片を有する所定の輪郭形状にブランキングすると共に、連結片に連結孔を穿設するブランク・ピアス工程と、得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程と、両端を折り曲げて連結片を形成する第3折り曲げ工程とを含むことを特徴としている(請求項9)。
【0011】
本発明のパネル取り付け用のフレーム部材の製造方法の第3の態様は前記第2の形態のフレーム部材の製造方法であって、金属板を所定の輪郭形状にブランキングするブランク工程と、得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程と、両端の立ち壁に連結孔を穿設するピアス工程とを含むことを特徴としている(請求項10)。
【0012】
【作用および発明の効果】
本発明の矩形状のパネル取り付け用フレーム部材の基本形態(請求項1)は、1枚の金属板から所定の断面形状に曲げ加工したものであるので、プレス加工により容易に製造することができる。すなわち金属板からブランキングや穴抜きなどの加工をプレス機で行い、その後、曲げ加工を行うことにより製造する。その場合は従来にあったような切り欠き部の追加工を必要としないため、製造の手間を省くことができ、簡単な設計変更や現場の要望などにも柔軟に対応することができる。さらに曲げ加工のため、鉄、ガルバ(溶融亜鉛メッキ鋼板)、ステンレスなどの板状鋼材を使用することができ、アルミに比べて材料コストを低減することができる。また、あらかじめ鋼板などの金属板に亜鉛メッキや粉体塗装を施すことにより耐候性を向上させることができ、その場合は亜鉛メッキ、樹脂皮膜などがあらかじめ施された既製品を用いることができる。また粉体塗装を施した場合は外観も好ましいものとなる。
【0013】
このようなフレーム部材において、その両端に、前記立ち壁の端部から内向きに立ち上がる連結片が設けられ、その連結片に締結部材を通すための連結孔が形成されている(請求項2)第1の形態の場合は、フレーム部材同士を連結するためのジョイント部を別個に設ける必要がなく部品点数を少なくすることができる。またその両端の立ち壁に、締結部材を通すための連結孔が形成されている(請求項3)場合は、前記第1形態のフレーム部材と連結することができる。
【0014】
また前記底板の他端をその下に折り重ねて形成した折り重ね部を有するもの(請求項4)は、より強度を向上することができ、その分だけ板厚を減少することができる。そのため前述した軽量化、プレス加工、曲げ加工、ロールフォーミング法にとって有利となる。また折り重ね部は一連の折り曲げ加工の中で設けることができるため容易に成形することができる。同時に折り重ね部は、そのフレーム構造の中に一体設けることができるため部品点数も増えず、強度の向上が図れ、板厚を薄くでき軽量化となる。
【0015】
さらに前記上板と保持部との間に、二重に折り曲げ形成した係止部が介在されている(請求項5)場合は、2つ以上のフレーム部材を同時に屋根などに固定するのに便利である。また前記嵌合凹部の開口内部の、前記基部が、前記上板と形成するコーナー部に、緩衝材を設けた(請求項6)場合は、嵌合凹部は、そのコーナー部分で、嵌入された太陽電池などの板状のパネルの角部を傷つけることなく固定することができる。また、挿入する緩衝材は可撓性のある樹脂やプラスチックの発泡体などの材料を用いることができる。そのため緩衝材はその可撓性の反発力で前記太陽電池や板状のパネルを押さえることができ、確実に枠に固定することができる。そして、緩衝材が縮む量の分だけ、パネル寸法とフレーム寸法に余裕をもたすことができるため、組み立てが容易となる。
【0016】
本発明の矩形状のパネル取り付け用フレームは、一対の前記第1形態のフレーム部材と、それらのフレーム部材の端部同士を連結する一対の第2形態のフレーム部材とを用いるので、前述のフレーム部材の作用効果を奏する。さらに締結具としてブラインドリベットなどを用いると、フレームの外側から容易に取り付けができるため高所作業も素早く安全に行なうことができる。
【0017】
本発明のフレーム部材の製造方法(請求項1)は折り曲げ工程が二段に分かれているため製造が容易であり、完成品の寸法精度が向上する。また、本発明の製造方法の第2の態様(請求項9)は、前述の作用効果に加えて、ブランクとピアス工程が同時に行なわれるため製造が容易となる。なお、両端から突出する連結片には折り曲げ加工の影響が及ばないので、あらかじめ連結片にピアス加工を施しておくことができる。本発明のフレーム部材の製造方法の第3の態様では、折り曲げが終わった後の立ち壁にピアス工程を行なうため、ピアスの寸法が折り曲げ時の引けの影響を受けない。
【0018】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のフレーム部材およびその製造方法の実施形態を説明する。図1は本発明のフレーム部材の一実施形態を示す断面図である。図2aと図2bは本発明のフレーム部材の一実施形態の斜面図である。図3は本発明のフレーム部材の一実施形態の部分断面図である。図4aと図4bは図2に示したフレーム部材を用いたフレーム組み立て体の全体図とその分解図である。図5は図4aの連結部の拡大図である。図6a、図6bは本発明の製造方法の実施形態のブランキング工程を示す概略平面図である。図7a〜cは本発明の製造方法の一実施形態の折り曲げ工程を示す部分断面図である。
【0019】
本発明のフレーム部材の一実施形態の断面図を図1に示す。このフレーム部材10は、図4に示すそれぞれ2本の長尺な第1フレーム部材10と第2のフレーム部材11とからなる枠状のフレーム組み立て体Fを形成するための第1フレーム部材10である。なお、その長手方向に垂直な面で切った断面形状は両フレーム部材10、11に共通であるので、以下、第1のフレーム部材10について説明する。第1フレーム部材10は底板12と、その底板12の一端内側の端部から垂直に立ち上がる立ち壁13と、底板12の他端から底板12の下に重なるように180度折り返した折り返し部20と、前記立ち壁13の上部から底板12と同じ向きに延びた上板16と、その上板16の端部から垂直上方に立ち上がる垂直片19と、その垂直片19の上端から下向きに折り返された内側垂直片19aと、その内側垂直片19aの下端から前記上板16に重なるように内向き180度折り返した上面部16aと、その上面部16aの内側の端部から垂直上方に立ち上がる基部17と、その基部17の上端から内側に延びた押え板18とを有する。
【0020】
前記上板16と、基部17および押え板18からなる断面L字状の保持部38とで構成される断面コ字状の部分は、パネルの端部を収容するための嵌合凹部14を形成している。前記上板16の端部、垂直片19、内側垂直片19a、および上面部16aは、図3のように隣接するフレーム部材同士を結合するための係止部15を構成している。
【0021】
次に図2aを参照して第1フレーム部材10の端部の形状を説明する。第1フレーム部材10の端部には第2フレーム部材12と突き合わした時に当接するように(図4参照)、長手方向に対して45度の角度で切り欠いた切り欠き部21が形成されている。さらに第1フレーム部材10では、立ち壁13の端部から内向きに直角に立ち上がる連結片23が設けられており、その連結片23には、第2フレーム部材11との締結手段である上下2個の連結孔24が形成されている。他方、図2bに示すように、第2フレーム部材11は連結片を設けておらず、その長手方向の両端部の立ち壁13に第1フレーム部材10との締結手段である上下2個の連結孔25を有する。他の点については、図2aの第1フレーム部材10と同じである。
【0022】
上述の第1、第2フレーム部材を形成する、底部12、折り返し部19、立ち壁13、嵌合凹部14、係止部15はすべて一枚の板状部材を折り曲げることにより形成することができる。そのため部品点数を少なくすることができる。また切り欠き部21、22や、第1フレーム部材10の連結片23、あるいは、第2フレーム部材11に設けられた連結孔25は、曲げ加工する前のプレス加工で前記板状部材に設けることができるため容易に製造することができる。さらに折り返した底部12の先端や第1フレームの連結片23などの角部も取り付け作業などの安全のための上記プレス加工で同時に面取り加工することができる。第1フレーム部材10、第2フレーム部材11は鋼板で形成する場合は板厚は0.6〜1.6mmであり、好ましくは0.8〜1.3mm、さらに好ましくは1.0mm前後である。そのため従来のアルミの一体成形と違い、曲げ加工をパネル重量や組み立てた後の全体重量と、パネルの受ける風や、パネルの傾きなどの取り付け環境を考慮し、その用途に応じてより容易に厳密な設計を可能とする。
【0023】
前記フレーム部材に使用できる板状部材は、鋼、ガルバ(溶融亜鉛メッキ鋼材)、ステンレスなどの鋼材やアルミ、チタンなどの非鉄金属やプラスチックなどを使用することができ、パネルが設置される環境により強度や外観などを考慮して選択することができる。また、曲げ加工の前に溶融亜鉛メッキや粉体塗装、樹脂コーティングすることにより耐候性を向上させることができる。もちろんすべての加工が終了した後に、それらを行なうこともできる。さらに、あらかじめ溶融亜鉛メッキ、粉体塗装、樹脂のコーティングなどが施された板状部材を用いることもできる。上記の理由から従来のアルミニウムの押し出し成型と比べて、簡単な設計の変更や消費者のニーズに合わせて柔軟に対応することができるため多品種、少量生産が可能である。
【0024】
図2に戻って、両フレーム部材10、11にはその長手方向に間隔をあけて複数のでビード26が設けられている。これらのビード26は連結孔25の近辺と立ち壁13から上板16にかけて配置している。また、前記嵌合凹部14の内部には緩衝材27と前記基部17と前記上板18とが形成するコーナー部28がある。図3に嵌合凹部14の断面図を示す。前記緩衝材27は前記コーナー部28のアール部分を覆って配置してある。
【0025】
連結孔25の近辺に設けたビード26は前記第2フレーム部材11の連結面の強度向上のために設け、立ち壁13と下板16の延設部に一定の間隔で数箇所に設けたビード26はパネル装着時の撓み防止のためと、立ち壁13と上板16の間にリブの代わりとして設ける。さらに、これらビード26は通常、その断面形状は半円状であるが、三角形や台形状でもよい。また、パネルが設置される環境を考慮して、荷重が大きくかかる箇所に設けることができる。
【0026】
この実施の形態では緩衝材27は可撓性のある樹脂やプラスチックの発泡製品を用いることができ、前記嵌合凹部14の開口内部の、前記基部17が、前記押え板18とで形成するコーナー部28にアールがあるので、そのアールを覆うように数箇所または、長尺なフレームの長手方向に前記嵌合凹部14の開口内部に連続して設けることができる。緩衝材27は嵌合凹部14のコーナー部28だけでなく、その凹部の形状に沿うように断面をコの字に形成され配置することもできる。その場合も数箇所に不連続に、あるいは長尺なフレームの長手方向に連続して用いることができ、この時の嵌合凹部14の内部での固定の手段は接着剤で接着したり、嵌合凹部14の開口部寸法より大きめに製作してその可撓性で固定したりすることができる。
【0027】
図4aに本発明のパネル取り付け用フレーム組み立て体Fの一実施形態全体の平面図を、図4bにその分解図を示す。この実施の形態は、太陽電池パネルPなどのパネルを屋根に取り付けるものであって、その外周にパネルPと嵌合する嵌合凹部14をもつ第1フレーム部材10と、第2フレーム部材11と、それを固定するための締結具29とからなる。
【0028】
これらのフレーム部材をパネルに組み付けるには、まず最初にパネルPの外周の1辺に第1フレーム部材10の嵌合凹部14を嵌入する。次に、他方の対向する辺に第1フレーム部材10の嵌合凹部14を嵌入した後、2本の第2フレーム部材11の嵌合凹部14を嵌入する。この実施例では第1フレーム部材10を嵌入した後、第2フレーム部材を取り付けたがどちらが先でもよい。
【0029】
図5に図4aの連結部の拡大図を示す。前記第1フレーム10と第2フレーム11の連結面には図2a、図2bのように切り欠き部21、22が設けてある。この切り欠き部21、22は第1、第2の両フレームに共通で、各々を突き合わせて連結する時に二本のフレームのなす角度が直角となるように各々の両端にフレームの長手方向に対して45度と135度の角度となるよう設けてある。
【0030】
この時、第1フレーム10の連結片23と、それに設けた連結孔24と、第2フレーム11の立ち壁13に設けた連結孔25とはネジ、ボルト、ブラインドリベットなどの締結具29によって固定することができる。特に、ブラインドリベットを用いる場合は取り付けが容易で、高所作業も素早く安全に行なうことができる。また、第2フレーム部材11の連結孔25の穴径は加工精度を考慮して第1フレーム部材10の連結孔24より大きい。また第2フレーム部材の連結孔25の周縁はリベット打ち込み方向に向けてくぼんでいる。このくぼみは連結孔25との位置決めのために設けてある。
【0031】
前述のように枠状にフレームを組み上げた後は、枠を取り付けるための手段としては折り返し部20に設けた取り付け穴31(図2参照)と、係止部15(図3参照)がある。取り付け穴31はフレーム部材10、11の長手方向に間隔をあけて複数個設けられており、パネル取り付け用フレーム組み立て体Fを設置する場所により、必要に応じて用いることができ、パネル取り付け用フレーム組み立て体Fを固定することができる。また、係止部15は二つ以上のパネル取り付け用フレーム組み立て体Fを連結するための取り付け部であり、たとえば図3の二点鎖線で示すように、ボルト35、連結具36、連結具ベース37を用いて、屋根などに固定した連結具ベース37に左右のフレーム部材10を乗せて、連結具36で左右の係止部15を押え、ボルト35で連結具36を連結具ベース37に締め付けることにより、パネル取り付け用フレーム組み立て体Fの数個を互いに連結して大きく一つにまとめて組み立てることができる。
【0032】
次に図6a、図6bおよび図7a〜cを参照して前記の第1フレーム部材10および第2フレーム部材11の製造方法について説明する。図6aに示す第1フレーム部材10のブランク材32は、例えばコイル材あるいは長尺材をブランキング型で打ち抜く(ブランキング加工)ことにより得られる。図6aのブランク材32は、左から順に連結する折り返し部20、底板12、立ち壁13、上板16、垂直片19、内側垂直片19a、上面部16a、基部17および押さえ板18を有し、さらに立ち壁13の両端に連結する連結片23を有する輪郭形状を備えている。なお、この実施形態では、ブランク加工の時に同時に、連結片23に連結孔24を形成している(ブランク・ピアス加工)。
【0033】
図2aの切り欠き部21は前記ブランク加工のときに同時に形成している。そのため折り返し部20および底板12の端縁は45度に切り欠かれ、上板16および押え板18の端縁の一部も45度に切り欠かれている。立ち壁13、垂直片19および内側垂直片19aの端部は長手方向の軸に対して直角であり、上板16の残りの部分も長手方向に対して直角である。
【0034】
上記のようにして得られたブランク材32は、曲げ型によって図7aのように最終の曲げ角度に達しない角度で、略W字状に折り曲げる(第1曲げ加工)。なお図7aの曲げ加工では、上板16と上面部16aの端部には垂直片19および内側垂直片19aを形成しない。加工の方向は矢印B1で示すように、折り返し部20と底板12の間および上板16と上面板16aの間を通る方向である。ついで図7bに示すように、各部分同士の角度が最終の折り曲げ形状となるように曲げると共に、折り返し部20と底板12の間および上板16と上面板16aの間は、それぞれ互いに密着するように決め押しをする(第2曲げ工程)。この第2曲げ加工の加工方向はたとえば矢印B2方向であり、決め押しの加工方向は、矢印B3で示すように第2曲げ加工とほぼ直角の方向である。そのため決め押しは通常は、カム型を用いて第2加工と同時に行なう。ついで上板16と上面部16aの端部同士が折り重ねられている部分の先端側を90度上向きに折り曲げる第3折り曲げ加工が一気に行われる(第3曲げ加工)。図2aのビード26は、第2折り曲げ加工または第3折り曲げ加工のときに同時に行なう。それにより図7cに示すように、垂直片19および内側垂直片19aが形成される。
【0035】
上記のようにして得られる断面略C字状の第1フレーム部材10の半製品32は、第4の曲げ加工により、連結片(図6の符号23)を立ち壁13に対して直角に折り曲げる。連結片23は両側を同時に折り曲げてもよく、1個ずつ折り曲げてもよい。この折り曲げ加工では、連結片23の周囲3箇所がフリーであり、1箇所のみが立ち壁13に対して直線の折り曲げ線を介して連結されているので、折り曲げのときに連結孔24の位置や形状が変形しない。そのため、前述のようにブランキング加工と同時にあらかじめピアス加工しても問題がない。
【0036】
他方、図6bに示す第2フレーム部材11のためのブランク材34は、連結片23を有しないほかは第1フレーム部材10のためのブランク材32と同じ形状をしている。なおこのとき、立ち壁13の両端に連結孔25はまだ形成しない。前記ブランク材34は、前述の第1フレーム部材10の製造工程と同時に、図7aの第1折曲げ加工、図7bの第2折曲げ加工、図7cの第3折曲げ加工の順に加工される。そして第4折り曲げ加工に代えて、立ち壁13の両端に連結孔25をピアス加工する。すなわち第2フレーム部材11では、連結孔25は立ち壁13の内部に形成するので、最初に形成しておくと後の曲げ加工の時に位置がずれたり、形状が変形する。そのため、連結孔25は曲げ加工が終了した後に行なうようにしている。図2aに示すビード26や図2bに示すビード26は、第2曲げ加工のときに同時に行なう。第1折り曲げ加工から第3折曲げ加工は、第1フレーム部材10と第2フレーム部材11の両方に同じ金型を共通して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレーム部材の一実施形態を示す断面図である。
【図2】図2aおよび図2bは本発明の一実施形態の斜面図である。
【図3】本発明の実施形態の部分断面図である。
【図4】図4aおよび図4bは図2に示したフレーム部材を用いたフレーム組み立て体の全体図とその分解図である。
【図5】図4aの連結部の拡大図である。
【図6】図6a、図6b本発明の製造方法の実施形態のブランキング工程を示す概略平面図である。
【図7】図7a〜cは本発明の製造方法の折り曲げ工程を示す部分断面図である。
【図8】図8aおよび図8bは従来の技術を示す斜面図である。
【図9】図9aおよび図9bは従来の技術を示す平面図である。
【符号の説明】
10 第1フレーム部材
11 第2フレーム部材
12 底部
13 立ち壁
14 嵌合凹部
15 係止部
16 下板
16a 下板
17 基部
18 上板
19 垂直辺
20 折り返し部
21 切り欠き部
22 切り欠き部
23 連結片
24 連結孔
25 連結孔
26 ビード
27 緩衝材
28 曲線部
29 締結具
30 パネル角部
31 取り付け穴
32 ブランク材(第1フレーム部材10)
33 半製品
34 ブランク材(第2フレーム部材11)
35 ボルト
36 連結具
37 連結具ベース
38 保持部
B1 加工方向
B2 加工方向
P パネル
F フレーム組み立て体F
101 嵌合凹部
102 枠状フレーム
103 枠状フレーム
104 メス穴
105 穴
106 切り欠き部
107 切り欠き部
110a 立ち壁
110b 立ち壁
111 ベース板
112 天井板
113 基部
114 上板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a frame member for mounting a panel and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a frame-shaped frame member which is fitted to a plate-shaped panel such as a solar cell panel, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-2001-230440
For a frame for installing a conventional solar cell panel, an extruded aluminum product is used because of its high weather resistance, light weight and high strength.
[0003]
An example of a member constituting the frame will be described with reference to FIGS. 8 and 9. This frame member is formed by connecting two
[0004]
9a and 9b show an overall view and an exploded view of a frame assembly using the frame member shown in FIG. A fitting
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The frame of the aluminum extruded product has high durability and good appearance, but the production of a mold for extrusion is complicated, and the manufacturing process such as extrusion and subsequent additional processing is complicated. Some changes also require significant remodeling. Further, in order to maintain strength and rigidity, more materials are used. The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to make it possible to easily manufacture a panel mounting frame while maintaining strength and durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The basic form of the panel mounting frame member of the present invention is a frame member constituting one side of a rectangular panel mounting frame, and includes a bottom plate, a standing wall extending upward from the bottom plate, and an upper end of the standing wall. And an upper plate extending laterally from the upper plate, and a holding portion having an L-shaped cross section that forms a fitting concave portion that fits with the peripheral edge of the panel between the upper plate and the bottom plate, the standing wall. , The upper plate and the holding portion are formed by bending a single metal plate.
[0007]
In such a frame member, a connecting piece that rises inward from an end of the standing wall is provided at both ends, and a connecting hole through which a fastening member is passed is formed in the connecting piece. Item 2) and a second mode (Claim 3) in which a connecting hole for passing a fastening member is formed in a standing wall at both ends. In any case, a folded portion is provided which is folded from the end of the bottom plate to the lower surface of the bottom plate, and the other end of the folded portion is continuous with the lower end of the standing wall. Are preferred. Further, it is preferable that a locking portion that is double-folded and formed is interposed between the upper plate and the holding portion (claim 5). Further, it is preferable that a cushioning material is accommodated inside the fitting recess (claim 6).
[0008]
The frame assembly for panel mounting according to the present invention includes a pair of frame members of the first embodiment, a pair of frame members of the second embodiment connecting end portions of the frame members, and the frame members of the pair. It is characterized by comprising a fastening member that penetrates the connection hole and fastens the ends of the frame member to each other (claim 7).
[0009]
The method for manufacturing a frame member according to the present invention is a method for manufacturing a frame member having the above-described basic form, in which a blanking step of blanking a metal plate into a predetermined contour shape and a step of bringing the obtained blank material to a final bending angle are performed. The method is characterized by including a first bending step of bending the section into a substantially W-shaped section to an angle not to be performed and a second bending step of bending the section to a final bending angle in order to obtain a predetermined sectional shape (claim 8).
[0010]
A second aspect of the method for manufacturing a frame member of the present invention is the method for manufacturing a frame member according to the first aspect, wherein the metal plate is blanked into a predetermined contour shape having connecting pieces at both ends, A blank piercing step of forming a connecting hole in the connecting piece, a first bending step of bending the obtained blank material into a substantially W-shaped cross section to an angle not reaching the final bending angle, and obtaining a predetermined cross-sectional shape The method includes a second bending step of bending to a final bending angle and a third bending step of bending both ends to form a connecting piece (claim 9).
[0011]
A third aspect of the method for manufacturing a frame member for mounting a panel according to the present invention is the method for manufacturing a frame member according to the second aspect, wherein a blanking step of blanking a metal plate into a predetermined contour shape is provided. A first bending step of bending the blank material into a substantially W-shaped section to an angle not reaching the final bending angle, a second bending step of bending the final blank angle to obtain a predetermined cross-sectional shape, A piercing step of forming a connecting hole (claim 10).
[0012]
[Action and effect of the invention]
The basic form (claim 1) of the rectangular panel mounting frame member of the present invention is formed by bending a single metal plate into a predetermined sectional shape, and thus can be easily manufactured by press working. . That is, the metal plate is manufactured by performing processing such as blanking and punching with a press machine, and then performing bending. In such a case, no additional processing of the notch portion as in the related art is required, so that the labor of manufacturing can be omitted, and it is possible to flexibly respond to a simple design change, a request of a site, and the like. Further, for bending, plate-like steel materials such as iron, galva (hot-dip galvanized steel plate), and stainless steel can be used, and material costs can be reduced as compared with aluminum. In addition, weather resistance can be improved by applying zinc plating or powder coating to a metal plate such as a steel plate in advance, and in that case, an off-the-shelf product pre-coated with zinc plating or a resin film can be used. When powder coating is applied, the appearance is also favorable.
[0013]
In such a frame member, a connection piece that rises inward from an end of the standing wall is provided at both ends thereof, and a connection hole for passing a fastening member is formed in the connection piece (claim 2). In the case of the first embodiment, it is not necessary to separately provide a joint portion for connecting the frame members, and the number of parts can be reduced. In the case where connection holes for passing the fastening members are formed in the standing walls at both ends thereof (claim 3), the connection members can be connected to the frame member of the first embodiment.
[0014]
Further, the bottom plate having a folded portion formed by folding the other end of the bottom plate thereunder (Claim 4) can further improve the strength and reduce the plate thickness accordingly. Therefore, it is advantageous for the above-mentioned weight reduction, press working, bending working, and roll forming method. Further, since the folded portion can be provided in a series of bending processes, it can be easily formed. At the same time, the folded portion can be integrally provided in the frame structure, so that the number of components does not increase, the strength can be improved, the plate thickness can be reduced, and the weight can be reduced.
[0015]
In the case where a double-folded locking portion is interposed between the upper plate and the holding portion (claim 5), it is convenient to simultaneously fix two or more frame members to a roof or the like. It is. In the case where a cushioning material is provided at a corner formed by the base and the upper plate inside the opening of the fitting recess (claim 6), the fitting recess is fitted at the corner. It can be fixed without damaging the corners of a plate-like panel such as a solar cell. In addition, a material such as a flexible resin or plastic foam can be used for the cushioning material to be inserted. Therefore, the cushioning material can hold down the solar cell or the plate-like panel by its flexible repulsion, and can be securely fixed to the frame. Then, the panel dimensions and the frame dimensions can be given a margin by the amount of contraction of the cushioning material, so that the assembling becomes easy.
[0016]
Since the rectangular panel mounting frame of the present invention uses a pair of frame members of the first embodiment and a pair of frame members of the second embodiment connecting ends of the frame members, the above-described frame is used. The function and effect of the member are exhibited. Further, when a blind rivet or the like is used as a fastener, it can be easily mounted from the outside of the frame, so that work at high places can be performed quickly and safely.
[0017]
In the method for manufacturing a frame member according to the present invention (claim 1), since the bending step is divided into two steps, the manufacturing is easy, and the dimensional accuracy of the finished product is improved. In the second aspect of the manufacturing method of the present invention (claim 9), in addition to the above-described functions and effects, the blank and the piercing step are performed simultaneously, thereby facilitating the manufacturing. In addition, since the bending of the connecting pieces projecting from both ends is not affected, the connecting pieces can be pierced in advance. In the third aspect of the method for manufacturing a frame member according to the present invention, since the piercing step is performed on the standing wall after the bending, the dimensions of the piercing are not affected by shrinkage at the time of bending.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of a frame member and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the frame member of the present invention. 2a and 2b are perspective views of one embodiment of the frame member of the present invention. FIG. 3 is a partial sectional view of one embodiment of the frame member of the present invention. FIGS. 4A and 4B are an overall view and an exploded view of a frame assembly using the frame member shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the connecting portion of FIG. 4A. 6a and 6b are schematic plan views showing a blanking step of the embodiment of the manufacturing method of the present invention. 7A to 7C are partial cross-sectional views illustrating a bending step of an embodiment of the manufacturing method of the present invention.
[0019]
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the frame member of the present invention. This
[0020]
The U-shaped section formed by the
[0021]
Next, the shape of the end of the
[0022]
The
[0023]
The plate member that can be used for the frame member may be steel, galvanized steel (hot-dip galvanized steel), steel such as stainless steel, non-ferrous metal such as aluminum or titanium, or plastic, depending on the environment in which the panel is installed. The selection can be made in consideration of strength, appearance, and the like. Further, weather resistance can be improved by hot-dip galvanizing, powder coating, or resin coating before bending. Of course, they can be performed after all processing is completed. Further, a plate-like member which has been previously subjected to hot-dip galvanizing, powder coating, resin coating, or the like can also be used. For the above reasons, compared with the conventional extrusion molding of aluminum, it is possible to easily design changes and flexibly respond to the needs of consumers, so that it is possible to produce many kinds and small quantities.
[0024]
Returning to FIG. 2, the
[0025]
[0026]
In this embodiment, the cushioning
[0027]
FIG. 4A is a plan view of the entire panel mounting frame assembly F of the present invention, and FIG. 4B is an exploded view thereof. In this embodiment, a panel such as a solar cell panel P is mounted on a roof, and a
[0028]
In order to assemble these frame members to the panel, first, the fitting
[0029]
FIG. 5 shows an enlarged view of the connecting portion of FIG. 4a. As shown in FIGS. 2A and 2B,
[0030]
At this time, the connecting
[0031]
After assembling the frame into a frame as described above, as means for attaching the frame, there are a mounting hole 31 (see FIG. 2) provided in the folded
[0032]
Next, a method of manufacturing the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
On the other hand, the blank 34 for the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a frame member of the present invention.
2a and 2b are perspective views of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the embodiment of the present invention.
4A and 4B are an overall view and an exploded view of a frame assembly using the frame member shown in FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged view of the connecting portion of FIG. 4a.
6a and 6b are schematic plan views showing a blanking step of the embodiment of the manufacturing method of the present invention.
7a to 7c are partial cross-sectional views showing a bending step of the manufacturing method of the present invention.
8A and 8B are perspective views showing a conventional technique.
FIGS. 9a and 9b are plan views showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
10 First frame member
11 Second frame member
12 bottom
13 Standing Wall
14 Fitting recess
15 Locking part
16 Lower plate
16a lower plate
17 Base
18 Upper plate
19 Vertical side
20 Folding part
21 Notch
22 Notch
23 Connecting piece
24 Connecting hole
25 Connecting hole
26 Beads
27 cushioning material
28 Curve
29 Fastener
30 Panel corner
31 Mounting hole
32 blank material (first frame member 10)
33 semi-finished products
34 blank material (second frame member 11)
35 volts
36 Connector
37 Connector Base
38 Holder
B1 Processing direction
B2 Processing direction
P panel
F Frame assembly F
101 Fitting recess
102 Frame
103 Frame
104 female hole
105 holes
106 Notch
107 Notch
110a Standing wall
110b Standing wall
111 base plate
112 ceiling panel
113 Base
114 Upper plate
Claims (10)
底板と、その底板から上向きに延びる立ち壁と、その立ち壁の上端から横向きに延びる上板と、その上板との間にパネルの周縁と嵌合する嵌合凹部を形成する断面L字状の保持部とを備えた断面形状を有すると共に、
前記底板、立ち壁、上板および保持部が1枚の金属板を折り曲げ形成することにより形成されている
パネル取り付け用のフレーム部材。A frame member constituting one side of a rectangular panel mounting frame,
A bottom plate, a standing wall extending upward from the bottom plate, an upper plate extending laterally from the upper end of the standing wall, and an L-shaped cross section forming a fitting concave portion between the upper plate and the peripheral edge of the panel. And having a cross-sectional shape with a holding portion of
A frame member for panel attachment, wherein the bottom plate, the standing wall, the upper plate, and the holding portion are formed by bending a single metal plate.
金属板を所定の輪郭形状にブランキングするブランク工程と、
得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、
所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程
とを含むフレーム部材の製造方法。It is a manufacturing method of the frame member of Claim 1, Comprising:
A blanking process of blanking a metal plate into a predetermined contour shape,
A first bending step of bending the obtained blank material into a substantially W-shaped cross section to an angle not reaching the final bending angle;
A second bending step of bending to a final bending angle to obtain a predetermined cross-sectional shape.
金属板を、両端に連結片を有する所定の輪郭形状にブランキングすると共に、連結片に連結孔を穿設するブランク・ピアス工程と、
得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、
所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程と、
両端を折り曲げて連結片を形成する第3折り曲げ工程
とを含むフレーム部材の製造方法。It is a manufacturing method of the frame member of Claim 2, Comprising:
Blanking and piercing step of blanking a metal plate with a predetermined contour shape having connection pieces at both ends and forming a connection hole in the connection piece,
A first bending step of bending the obtained blank material into a substantially W-shaped cross section to an angle not reaching the final bending angle;
A second bending step of bending to a final bending angle to obtain a predetermined cross-sectional shape;
And a third bending step of bending both ends to form a connection piece.
金属板を所定の輪郭形状にブランキングするブランク工程と、
得られたブランク材を最終の曲げ角度に達しない角度まで断面略W字状に折り曲げる第1曲げ工程と、
所定の断面形状を得るべく最終の曲げ角度まで折り曲げる第2曲げ工程と、
両端の立ち壁に連結孔を穿設するピアス工程
とを含むフレーム部材の製造方法。It is a manufacturing method of the frame member of Claim 3, Comprising:
A blanking process of blanking a metal plate into a predetermined contour shape,
A first bending step of bending the obtained blank material into a substantially W-shaped cross section to an angle not reaching the final bending angle;
A second bending step of bending to a final bending angle to obtain a predetermined cross-sectional shape;
A piercing step of forming connection holes in the standing walls at both ends.
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