JP2007507675A - 箱形要素の相互結合及び組み立てのためのデバイス及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的堅固なやり方で箱形要素を相互結合するための、比較的単純な構造のデバイスを提供する。
【解決手段】本発明は、次のものからなる、箱形要素の相互結合のためのデバイス（１９）に関する。複数の箱形要素の部分に対する複数の第一のレセプタを備えた少なくとも実質的に堅固な第一の結合要素（２１）。この第一の結合要素と共調するように適応した少なくとも実質的に堅固な第二の結合要素（２０）。なお、第二の結合要素は、第一のレセプタに対応し、複数の箱形要素の部分に対する複数の第二のレセプタを備える。そして第一の結合要素及び第二の結合要素の相互結合を固定するための、第一の結合要素と第二の結合要素とに結合した固定手段（２５）。本発明は、また、そのようなデバイスと複数の箱形要素とのアセンブリに関する。本発明は、さらに、箱形要素の相互結合のための方法に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、箱形要素を相互結合するための、次のものからなるデバイスに関する。複数の箱形要素の部品に対する複数の第一のレセプタを備えた少なくとも実質的に堅固な第一の結合要素。第一の結合要素と共調するように適応した少なくとも実質的に堅固な第二の結合要素。なお、前記第二の結合要素には、複数の箱形要素の部品に対する、第一のレセプタに対応する複数の第二のレセプタが設けられている。そして、第一の結合要素と第二の結合要素との相互結合を固定するための、第一の結合要素と第二の結合要素とに結合した固定手段。本発明は、また、複数の箱形要素の組み立て、そしてそのようなデバイスに関する。本発明は、さらに、箱形要素を相互に連結するための方法に関する。

序文で言及したデバイスは、先行技術から既知である。ドイツ特許公報第ＤＥ２９０３１１９号は、相互に横切るパイプを解放可能に相互結合するためのジョイント結合を開示する。現在使用されるジョイント結合は、パイプ切断材に対する複数のレセプタを持つ下側結合要素、そして前記下側結合要素と共調するように適応した上側結合要素からなり、前記上側結合要素は、パイプ切断材に対する複数のレセプタを備える。ジョイントは、また、上側結合要素上に配置したヨーク板からなり、これは、ジョイント結合内へパイプを締着させたときに、下側結合要素上の突出クローと共作用する。このため、ヨーク板には、ジョイント結合によるパイプの締着を強化するよう、上側結合要素の方へヨークに対して変位する中央スタッドが設けられている。スタッドは、止めナットによって保持される。既知のデバイスは、いくつかの欠点を持つ。デバイスの一つの欠点は、その構造が比較的複雑であることである。さらに、デバイスの達成可能な、パイプに対する締着作用は、デバイス内における力の伝達が比較的劣っているため、比較的に弱い。具体的には、特にパイプに大きな曲げモーメントが加わる場合、スタッドを介した上側結合要素へのヨーク板を通る伝達力は、典型的に、デバイスによってパイプの確実な締着作用を達成するにはあまりにも小さい。この理由から、既知のデバイスは、その適用範囲が非常に限定され、特に垂直方向に対してのみ適切である。

本発明の目的は、比較的堅固なやり方で箱形要素を相互結合するための、比較的単純な構造のデバイスを提供することである。

そのため、本発明は、序文に記載の、次の特徴を持つデバイスを提供する。固定手段が、両結合要素によって少なくとも部分的に囲まれる、少なくとも一つの錠ピンからなり、この錠ピンが、第二の結合要素とは反対側の第一の結合要素の側面に、そして第一の結合要素とは反対側の第二の結合要素の側面に係合するように適応している。錠ピンは、両結合要素が、相互に対して初期応力を加える把握に影響を及ぼすように適応しているため、特に初期応力を持つボルトとして機能する。錠ピンが、比較的高い初期応力を結合要素に加えるように適応しているため、箱形要素に加わる動的な力は、吸収され、比較的堅固な締着作用を生じる。加えて、デバイスの構造は比較的単純である。デバイス内に箱形要素を比較的長期に渡って堅実に締着させるのに必要なものは、三つの要素のみである。デバイスは、さらに、広範囲な環境及び状況下で、所望の方位で適用することができる。本発明によるデバイスは、永久不変な家屋または仮設家屋あるいは商業ビルの構造に対して使用することを想像することができる。錠ピンは、両結合要素への力の伝達を最適化するために、両結合要素に対して中央に配置することが好ましい。さらに、錠ピンは両結合要素の中心線に配置する。これは、錠ピンが実際に、各結合要素の中央を通って延びることを意味する。しかし、特定の状況下では、単一のデバイス内に、両結合要素を固定するために複数の錠ピンを適用してもよい。これによれば、別のやり方でジョイント内の力を伝達するために、例えば、結合要素の各コーナを通過するように錠ピンを配置できる。結合要素は、通常、直角に設計されるため、両結合要素の相互結合のために四本の錠ピンを適用し、結合要素のコーナに、あるいは少なくともコーナの近くに錠ピンを配置することは有利である。

好適実施例においては、錠ピンの有効長は調節可能である。これによって、結合要素が箱形要素に加える初期応力を調節することが可能である。また、結合要素を、制限はあるが相互から離して配置することが可能なように、錠ピンの長さを増加させることも想像できる。明らかであるが、このアレンジメントでは、箱形要素は、もはやデバイスによって締着されてはいないため、比較的小さな力で、デバイスから取り除くことができる。このアレンジメントは、複数の箱形要素を解放可能に結合するのに適当なデバイスを提供する。さらに、二つの結合要素間に、ある程度の遊びを確立することによって、プリアセンブリ・モードを達成することができる。これは、箱形要素が、デバイス内に比較的不安定な状態で取り付けられることを可能にする。このプリアセンブリの後で、錠ピンの有効長を短くして、箱形要素を、デバイス内で比較的堅固に、安定的に、そして耐久的に締着させることができる。錠ピンの有効長の調節は、例えば、止めナットと組み合わせて達成することができる。錠ピンは、結合要素に係合する少なくとも一つの、偏心回転可能な要素を備えることが好ましい。偏心回転可能な要素の回転によって、錠ピンの有効長を、同様に調整することができる。そのような錠ピンの格別な利点は、確実性を特定な度合いで保証し、錠ピン適用中の安全性を保証する初期応力を予め決定することができるということである。特定な好適実施例においては、偏心回転可能な要素はハンドルを備える。これによって、ユーザは、偏心回転可能な要素の回転が容易になる。ハンドルは、偏心回転可能な要素に解放可能に結合されることが好ましい。これは、デバイスが占める空間量を最小にするために、偏心回転可能な要素の回転後（そして結合要素への初期応力の適用後）、ハンドルを取り除くことを可能にする。デバイスのこの好適実施例は、特にモジュール式の家屋、そして（他のタイプの）分離可能な構造の建設に適当である。

もう一つの好適実施例においては、錠ピンは、結合要素を保持するように設計した少なくとも一つのカムを備える。このカムは、錠ピンに堅固に取り付けられるため、錠ピンの長さを調節するのには役立たない。また、このカムを、錠ピンの周りに同軸で回転させることが可能なナットとして実行することができる。これは、錠ピンの有効長の調節を可能にする。概して、錠ピンの一端には、恒久的に取付けたカムを設け、そして錠ピンの反対端には、錠ピンの有効長の調節のための要素を設ける。

さらにもう一つの好適実施例においては、錠ピンは、結合要素の少なくとも一つに解放可能に結合される。したがって、第二の結合要素から第一の結合要素を完全に分離することが可能である。このため、デバイスへの箱形要素の（先行）取り付けをさらに容易にすることができる。さらに、このデザインは、比較的単純な方法で、分離した結合要素を置換する、そして／あるいは維持することを可能にする。錠ピンは、結合要素から取り除くことができる。特定な結合要素に対して錠ピンを平行移動または回転させた後、結合要素内のスロットを通して錠ピンを取り除くことができる。

第一のレセプタ及び第二のレセプタの少なくともいくつかは、少なくとも部分的に輪郭を持つことが好ましい。この種の輪郭を設けることによって、通常、デバイス内の箱形要素への締着作用を増強させることができる。

好適実施例においては、少なくとも一つの結合要素には、外部の物体にデバイスを取り付けるための結合手段が設けられる。結合手段のタイプ、寸法及び形状は、デバイスを取り付けるべき外部の物体に特に依存する。外部の物体は、もちろん、性質が広く多様であり、例えば、壁、床、織物製品等を含んでもよい。特定な好適実施例においては、アタッチメント要素を、関連結合要素に解放可能に結合することができる。解放可能な結合は、本発明によるジョイントの柔軟性及び潜在的適用性をさらに向上させる。

本発明は、また、デバイスのレセプタ内へ箱形要素を締着させる、そのようなデバイスと複数の箱形要素とのアセンブリに関する。箱形要素は、少なくとも基本的に単一の平面内に配置されることが好ましい。箱形要素に加わる初期応力が十分に大きいため、デバイスは、どの方位にでも配置できる。もう一つの好適実施例においては、箱形要素またはそれらの少なくともいくつかは、同一平面には存在しない。この場合、アセンブリは、例えば、ドーム型アレンジメントに具現できる。

本発明は、さらに、そのようなデバイスを使用して箱形要素を相互結合するための、次のステップからなる方法に関する。ａ）第一の、そして対応する第二のレセプタ内に、複数の箱形要素の部分を配置するステップ。そしてｂ）錠ピンの有効長を短くすることによって、第一の結合要素と第二の結合要素との間に初期応力を加え、デバイス内へ箱形要素を締着するステップ。ステップａ）は、ステップｂ）の締着作用によって箱形要素を実際に相互結合させる前の、（プレ）アセンブリ・ステップと考えることができる。錠ピンの有効長の短縮は、先に説明の方法によって達成することができる。箱形要素の分解は、逆の手順で達成することができる。第一のステップとして、錠ピンの有効長を増加させ、その後、箱形要素をデバイスから除去する。

図１ａは、本発明によるジョイント内に使用するシュー１の斜視図である。また、互換ジョイントを図２に示す。シュー１は、ビーム形要素（図示せず）の末端に対する４つのレセプタ３を持つ基本的構造２を備える。レセプタ３の各々は、輪郭面４を備える。輪郭面４は、基本的構造に統合することも可能である。また、望ましくは弾性材から、別個のレイヤとして形成してもよい。ビーム形要素には、基本的構造２の輪郭４と共調するように適応した対応輪郭を提供してもよい。輪郭４と対応輪郭との両方は、ビーム形要素上への基本的構造２の締着作用を最適化するために、輪郭間の接触面積が最大になるように設計することが好ましい。さらに、輪郭要素の形状は、基本的構造２の締着作用に影響する。比較的大きな歯角度、また、比較的鋭利な、非傾斜の歯を適用することも、基本的構築物２内のビーム形要素に対する締着作用を向上することに貢献する。基本的構造２には、中央錠ピン（図示せず）に対する中央通路５が設けられている。レセプタ３は、（対角の）補強リプ６と４つのコーナ・ガセット７とによって相互接続されている。シュー１は、金属および／あるいはプラスチック等の、種々の材料から構成してもよいが、基本的に堅固な構造であることが好ましい。

図１ｂは、本発明によるジョイント内に使用するクランプ８の斜視図である。クランプ８は、図１に示すシュー１と共調するように適応している。クランプ８も、ビーム形要素の末端に対する４つのレセプタ１０を備える基本的構造９からなる。このため、レセプタ１０は、各々、輪郭面１１を含み、補強リプ１２で相互接続されている。基本的構造は、さらに、中央錠ピン（図示せず）に対する中央通路１３を備える。

図２は、本発明によるジョイント１４の好適実施例の斜視図である。ジョイント１４には、図１ａに示すシュー１、図１ｂで示す、シュー１と共に作用するクランプ８、そしてシュー１及びクランプ８内の開口５、１３（図示せず）を通って延びる錠ピン１５が設けられている。図２には、錠ピン１５の末端だけを示している。その末端には、偏心回転ヘッド１６が設けられており、ヘッド１６の回転軸は、錠ピン１５に対して実質的に直角である。ヘッド１６は、ハンドル（図示せず）のソケット・ヘッド部分に対するソケット１７を備える。図示の構成では、ヘッド１６は、ヘッド１６がシュー１に初期応力を加えると、錠ピン１５の反対側端部が、同等の、そして逆方向の初期応力をクランプ８に加えるように方位が定められている。したがって、レセプタ３、１０内に配置した要素の堅実な締着を行うために、シュー１とクランプ８との間に十分な初期応力を発生させることができる。締着作用の効果は、また、ビーム形要素の寸法に依存することは明らかである。これらの要素と、シュー１及びクランプ８のレセプタとが、共に良く適合することが好ましい。この堅実な締着は、錠ピン１５のヘッド１６を回転させることによって、減じることができる。この回転は、錠ピン１５の有効長を増加させるため、適用初期応力は（かなり）減少する。

図３ａは、閉位置にある、図２に対応するジョイント１４の断面図である。この閉位置は、また、図２にも示している。これは、ヘッド１６の回転軸１８が、ヘッド１６に関して偏心位置にあることを明らかに示している。ヘッドは、さらに、シュー１内の凹部１９内に配置されている。これは、ジョイント１４の露出部分を最小にすることを意図している。錠ピン１５は、クランプ８を保持するヘッド１６の反対側末端に配置したカム２０を備える。このカム２０は、錠ピン１５に堅固に取り付けられている。錠ピン１５は、主に、ビーム形要素の、信頼性のある比較的強固な結合を保証するように設計された初期応力・ボルトとして機能する。

図３ｂは、開位置にある、図２に対応するジョイント１４の断面図である。開位置において、ヘッド１６は、図３ａに示すヘッド１６の位置とは対照的に、軸１８の周りに回転している。偏心回転を介して、錠ピン１５の（有効な）長さは増加し、シュー１とクランプ８との間の初期応力は減少する。したがって、図示の開位置では、シュー１及びクランプ８の中央に位置する部分は、相互から少し離れて配置される。この位置で、ジョイント１４から（締着させていた）ビーム形要素を取り除く、そして／あるいはシュー１及びクランプ８のレセプタ３、１０内へビーム形要素を挿入することが可能である。このように、錠ピン１５によってシュー１とクランプとの間に確立する距離制限を加えた、ビーム形要素の確実なプリアセンブリを達成することができる。種々のレセプタ３、１０内にビーム形要素の末端を配置した後、錠ピン１５のヘッド１６をもう一度回転させて、錠ピン１５の有効長を減少させることができる。その結果、ビーム形要素の比較的堅固な、そして安定な相互結合が生じる。

図４は、操作上のアレンジメントにある、本発明によるジョイント１９のもう一つの好適実施例の斜視図である。ジョイント１９は、図２に示すジョイント１４と実質的に同一の構造を持つ。しかしなから、ジョイント１９で、図４に示される、シュー２０とクランプ２１とは、保持ピン（図示せず）に対するソケットを持つ偏心回転ヘッド２３を備えた錠ピン２２によって、相互に結合されている。保持キャップ２２は、また、錠ピンの一部を受け入れるために、ヘッド２３の近くに（図示しない）ソケットを備える。この備えは、ジョイント１９を、錠ピンによって 図示の（閉）位置にロックすることを可能にし、ジョイント１９の、意図しない開放を防止する。ヘッド２３は、さらに、ヘッド２３の回転を容易にするハンドル２５に解放可能に結合する。

図５は、使用準備が整った、図４に示すジョイント２９の斜視図である。図示の位置では、ハンドル２５がヘッド２３から分離され、ソケット２４内に錠ピン２６が配置されている。これによって、ジョイント１９内におけるビーム（図示せず）の締着位置を固定することが可能であり、ジョイント１９の位置の（意図しない）変化を防止、あるいは少なくとも抑止できる。錠ピン２６は、さらに、例えば、壁、床、隣接ジョイント、織物製品等の、外部の物体にジョイント１９を連結するためのアタッチメント要素２７に結合されている。

図６は、本発明によるデバイス内に使用する、もう一つのクランプ２８の斜視図である。クランプ２８は、図１ｂに示すクランプ８と実質的に同一である。しかし、クランプ２８には、初期応力・ボルト３０のための通路２９が設けられている。この通路２９は、初期応力・ボルト３０の一部であるフランジ３１を挿入可能な形状を持つ。図示の位置では、フランジ３１は、クランプ２８内の凹部３２上に位置し、初期応力・ボルト３０（及びフランジ３１）を直角に回転させた後にのみ、クランプ２８から取り除くことができる。フランジ３１は、デバイスを外部の物体へ取り付けるように設計したアタッチメント要素（図示せず）のためのソケット３３を備える。

本発明は、ここに図示及び説明した実施例に限定されることはなく、請求項の骨子内で、この分野における同業者には明らかな、無数の変更が可能であることは明らかである。

以下の図に示す非限定的な実施例に基づいて、本発明を説明する。
本発明によるジョイント内に使用するシューの斜視図である。 本発明によるジョイント内に使用するクランプの斜視図である。 本発明による好適実施例の斜視図である。 閉位置にあるジョイントの、図２に対応する断面図である。 開位置にあるジョイントの、図２に対応する断面図である。 操作可能なアレンジメントを施した、本発明によるジョイントのもう一つの好適実施例の斜視図である。 図４に対応する、使用準備が整ったジョイントの斜視図である。 本発明によるデバイス内に使用する、もう一つのクランプの斜視図である。

Claims (13)

1. 箱形要素の相互結合のためのデバイスであって、
   ・複数の箱形要素の部分に対する複数の第一のレセプタを持つ少なくとも実質的に堅固な第一の結合要素、
   ・前記第一の結合要素と共調するように適応した少なくとも実質的に堅固な第二の結合要素、なお、前記第二の結合要素は、複数の箱形要素の部分に対する、前記第一のレセプタに対応する複数の第二のレセプタを備える、そして、
   ・前記第一の結合要素と前記第二の結合要素との相互結合を固定するための、前記第一の結合要素と前記第二の結合要素とに結合した固定手段からなり、
   前記固定手段が、前記両結合要素によって少なくとも部分的に囲まれた少なくとも一つの錠ピンからなり、前記錠ピンが、前記第二の結合要素とは反対側の前記第一の結合要素の側面と、前記第一の結合要素とは反対側の前記第二の結合要素の側面とに係合するように適応していることを特徴とする、デバイス。
2. 前記錠ピンの有効長が調節可能であることを特徴とする、請求項１によるデバイス。
3. 前記錠ピンが少なくとも一つの偏心回転可能な要素を備えることを特徴とする、請求項２によるデバイス。
4. 前記偏心回転可能な要素がハンドルを備えることを特徴とする、請求項３によるデバイス。
5. 前記ハンドルが、前記偏心回転可能な要素に解放可能に結合されていることを特徴とする、請求項４によるデバイス。
6. 前記錠ピンが少なくとも一つのカムを備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つによるデバイス。
7. 前記錠ピンが、少なくとも一つの結合要素に解放可能に結合されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つによるデバイス。
8. 前記第一のレセプタ及び前記第二のレセプタの少なくとも一部が、少なくとも部分的に輪郭を持つことを特徴とする、前記請求項のいずれか一つによるデバイス。
9. 少なくとも一つの結合要素が、外部の物体に前記デバイスを結合するための結合手段を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つによるデバイス。
10. 前記結合手段が、前記関連結合要素に解放可能に結合されることを特徴とする、請求項９によるデバイス。
11. そのようなデバイスと複数の箱形要素とのアセンブリであって、前記箱形要素が前記デバイスのレセプタに締着されている、アセンブリ。
12. 前記箱形要素が、少なくとも実質的に単一平面に位置することを特徴とする、請求項１１によるアセンブリ。
13. 請求項１から１０によるデバイスを使用して箱形要素を相互結合するための方法であって、
    ａ）前記第一の、そして対応する第二のレセプタ内に、複数の箱形要素の末端を位置決めするステップ、そして
    ｂ）前記錠ピンの有効長を短くすることによって、前記第一の結合要素と前記第二の結合要素との間に初期応力を加え、前記デバイス内に前記箱形要素を締着させるステップからなる、方法。

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