JP2009030724A - 支柱と梁材との接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スチール製のチャンネル材を用いて、チャンネル材の長手方向の端に僅かな加工を施すだけで、これを支柱、ビーム、又はカンヌキとして相互に簡単に接続できて、簡単に直方体状の枠を組み立て又は分解できるようにする。
【解決手段】支柱の側面の一部に外側へ突出するトンネル状の開口を設けておき、ビーム又はカンヌキの長手方向の端に支柱の側面に外接する当接部を設け、当接部に爪を設けておき、当接部を支柱の側面に外接させるとともに、爪を支柱の開口内に嵌入させてビーム又はカンヌキを支柱に接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は、支柱と梁材との接続方法に関するものである。さらに詳しく云えば、この発明は、例えばスチール棚などを作る場合に必要とされる直方体状の枠を作るための支柱と梁材との接続方法に関するものである。

スチール棚やスチールワゴンなどは、古くは天板又は地板と側板とを一体に接続して作られた。このような棚やワゴンは大きな空間を占めるために、不使用時には邪魔なものとされる。そこで最近はスチール棚やスチールワゴンは、組み立てと分解とを容易な構造にして、不使用時には小さく分解して収納できるように改良されている。

組み立てと分解が容易なスチール棚は、基本的には縦方向に延びる支柱と、棚の開口方向に延びるビームと呼ばれる梁材と、棚の奥行方向に延びるカンヌキと呼ばれる梁材とを接続して構成される。その支柱と梁材としては、帯状のスチール板を断面コの字状に曲げて作られたチャンネル状の長尺体が用いられている。

しかし、実際にスチール棚を作る場合には、ビームとカンヌキとを区別して用いないで、ビームとカンヌキの役目を果たす部分を１つの板として用いることが多かった。すなわち、ビームとカンヌキを配設すべき部分に天板と地板とを配置して、これを支柱に接続して棚とすることが多かった。このようにすると、ビームとカンヌキとを接続する手間が省けるので便利とされた。

ところが、上述のように天板と地板とを用いると、棚を分解したとき支柱は小さな面積を占めるものにすることができるが、天板と地板とは大きな面積を占めるものとなるので収納に不便である。そこで、ビームとカンヌキとを別々に用いて、これらを支柱に接続して直方体状の枠を作る試みがなされた。ところが、これまでなされた試みは、組み立てに複雑な部材を用いる必要があったり、面倒な手間を要したりして、簡単に組み立てと分解とを行うことができない、という問題があった。

例えば、実開平３−８２０３３号公報は、支柱と横棧との連結構造を開示している。ところが、その連結構造は複雑で実施が容易でない。なぜならば、この連結構造では支柱と横棧とを連結するために、支柱と横棧のほかに複雑な形状の支持部材や連結部材が必要とされているからである。
実開平３−８２０３３号公報

この発明は、これまでスチール棚などの構成に用いられて来たスチール製のチャンネル材を用いて、チャンネル材の長手方向の端に僅かな加工を施すだけで、これを支柱、ビーム又はカンヌキとして相互に簡単に接続できるようにしようとするものである。云いかえると、この発明は支柱、ビーム及びカンヌキのほかには格別な接続部材を用いないで、簡単に直方体状の枠を組み立て、又は分解できるようにしようとするものである。

この発明は、断面がコの字状のスチール製チャンネル材を支柱、ビーム及びカンヌキとして用いることを前提とする。その上で、この発明は一方では支柱の側面の一部に外側へ突出するトンネル状の開口を設けておき、他方ではビーム又はカンヌキの長手方向の端に、支柱の上記側面に外接する当接部を設け、その当接部に爪を設けておくこととする。こうして、この発明はビーム又はカンヌキの上記当接部を支柱の上記側面に外接させるとともに、当接部に設けた爪を支柱の上記開口内に嵌入させるだけで、いわゆるワンタッチで支柱にビーム又はカンヌキを接続することを骨子とするものである。

すなわち、この発明は断面がコの字状のスチール製チャンネル材を支柱、ビーム及びカンヌキとして用い、支柱には少なくとも１つの側面の一部に外側へ突出するトンネル状の開口を設けておき、他方、ビーム又はカンヌキにはその長手方向の端に支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に爪を設けておき、ビーム又はカンヌキの当接部を支柱の上記側面に外接させ、ビーム又はカンヌキの爪を支柱の上記開口内に嵌入させてビーム又はカンヌキを支柱に接続することを特徴とする、支柱とビーム又はカンヌキとの接続方法を提供するものである。

上記トンネル状の開口は、支柱の幅方向に貫通させてもよく、また、支柱の長手方向に貫通させてもよい。前者の場合には、当接部をビーム又はカンヌキの側面と平行に延びる平面状のものとし、また爪はビーム又はカンヌキの幅方向に向かうように設けておき、ビーム又はカンヌキを降下させて爪を開口内へ嵌入させる。後者の場合には、当接部をビーム又はカンヌキの長手方向と垂直に延びる平面状のものとし、また爪はビーム又はカンヌキを構成する断面コの字の開放方向に向かうように設けておき、ビーム又はカンヌキを支柱に向かい水平に移動させて、爪を開口内へ嵌入させる。トンネル状の開口は、支柱の両側面に設けることが好ましい。その開口は丁度ビーム又はカンヌキの爪をガタなく嵌入させるだけの大きさとすることが好ましい。すなわち、開口の高さは、爪の厚みにほぼ等しくし、開口の幅は爪の幅にほぼ等しくすることが好ましい。

この発明では、前述のように、支柱とビームとカンヌキとを構成するのに何れもスチール製のチャンネル材を用いる。そのうちのビームとカンヌキとは、支柱に対して垂直に水平方向に延びる点では同じであるために、とくに区別する必要のないことが多い。そこで、ビームとカンヌキとは、これらをとくに区別する必要のない場合には、総称として梁材と呼ぶことにする。

チャンネル材は断面がコの字状に連なる３片から成るものである。この３片のうち、中央に位置する片をこの発明では中央片と呼び、その両側に位置する各片を側面片と呼ぶことにする。また、中央片の外面を正面と呼び、各側面片の外面を側面と呼び、これら３片の開いている側を開放側という。

この発明は、一面では支柱の少なくとも１つの側面に外方へ突出して支柱の長手方向に貫通しているトンネル状の開口を設けておき、他方、梁材の長手方向の端には、梁材の側面を平行に延びていて支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に梁材の幅方向に向かって突出する爪を設けておき、支柱の上方から梁材を降下させて梁材の当接部を支柱の上記側面に外接させ、梁材の爪を支柱の開口内へ嵌入させて、梁材を支柱に接続することを特徴とする、支柱と梁材との接続方法を提供するものである。

この発明は、他面では支柱の少なくとも１つの側面に外方へ突出して支柱の幅方向に貫通するトンネル状の開口を設けておき、他方、梁材の長手方向の端には梁材の長手方向に垂直に延びて支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に梁材の開放側に向けて突出する爪を設けておき、支柱の側方から梁材を水平方向に移動させて梁材の当接部を支柱の上記側面に外接させ、梁材の爪を支柱の開口内に嵌入させて梁材を支柱に固定することを特徴とする支柱と梁材との固定方法を提供するものである。

支柱と梁材とは、中央片同士の幅が等しいか、又は側面片同士の幅が等しいチャンネル材を用いることが好ましい。また、チャンネル材としては、中央片の幅が側面片の幅の３分の２ないし２倍のものを用いることができるが、中央片の幅が側面片の幅にほぼ等しいものを用いることが好ましい。

支柱の側面に設ける開口は、支柱の表面に別のスチール小片を溶接して設けてもよいが、それよりも支柱の一部を切り起こして設けることが好ましい。小片としては断面がΩ状のものを用い、両側の平坦部を支柱の外面に溶接することに設けることができる。また、切り起こしによって設けるには、支柱の側面に２本の平行な線分状の切れ目を入れて、切れ目の間にある部分を外方へ押圧して、Ω状に突出させて設けることが好ましい。開口としては、梁材の爪をガタなく、丁度挿入できるだけの断面を持つようにすることが好ましい。

支柱に設けたトンネル状の開口が、支柱の長手方向に貫通している場合には、支柱と梁材とを図１に示すような構造にする。図１では、支柱Ｐの１つの側面１にトンネル状の開口２が設けられており、開口２は支柱Ｐの長手方向に貫通している。図１の開口２は、側面片に支柱Ｐの幅方向に延びる２本の平行な線分状の切込み３を設け、切込み３の間にある部分を外方へ押圧して両端部が側面に垂直となり中央部が側面と平行となるように、突出させることによって形成されている。

図１の梁材Ｑは、その中央片が支柱Ｐの中央片に等しいチャンネル材で構成されている。梁材Ｑの一端は両側にある２つの側面片を切断するとともに、中央片の両側をも僅かに切欠して、残った中央片が丁度支柱Ｐの内部へ嵌入できる大きさとされている。また、梁材Ｑの中央片の先端は、内側へ向かって垂直に起立されて、起立片２１とされている。

梁材Ｑの１つの側面２２には外接する当接片２３が溶接されており、当接片２３は側面片が切断されている部分の長手方向のほぼ中央まで突出している。当接片２３の突出した部分には窓２４が形成されている。窓２４内には梁材Ｑの幅方向に向かう爪２５が形成されている。爪２５の向かう方向は、梁材の中央片が存在する方向と逆の方向、即ち梁材の開放方向である。当接片２３の内側面が支柱Ｐへの当接部である。

図１に示した支柱Ｐと梁材Ｑとは、梁材Ｑが支柱Ｐに向かって降下され、梁材Ｑが支柱Ｐの所定位置に到達したとき、梁材Ｑの爪２５が支柱Ｐの開口２内に丁度嵌入するように予め設計されている。すなわち、支柱Ｐの中央片の内側面から開口２の内壁面までの距離Ｘが、梁材Ｑの起立片２１の外面から爪２５の側面までの距離Ｙに等しくされるなどの設計がなされている。

そこで梁材Ｑの端を支柱Ｐの上方に位置させ、起立片２１の外面を支柱Ｐの中央片の内側に当接させるとともに、当接片２３の内側面を支柱Ｐの側面１に外接させながら、梁材Ｑを降下させると、梁材Ｑの中央片が支柱Ｐの上端と面一になったとき、爪２５が開口２内へ丁度嵌入して、梁材Ｑは支柱Ｐに接続され、この状態でガタつくことなく固定できることとなる。

支柱に設けられたトンネル状の開口が、支柱の幅方向に貫通している場合には、図２に示したような構造とする。図２では、支柱Ｐの１つの側面１にトンネル状の開口４と５とが設けられており、開口４と５とは上下に一直線上に並び、何れも支柱Ｐの幅方向に貫通している。開口４と５とは、図１の開口２と同様に、２本の平行な線分状の切込み６を入れ、切込み６で挟まれた部分を外方へ押圧し突出させることによって形成されている。また、支柱Ｐの正面には幅方向の中央に長手方向に延びるスリット７が設けられている。

図２の梁材Ｒは、側面片３１の幅が支柱Ｐの側面１の幅に等しいチャンネル材で構成されている。梁材Ｒの一端は両側にある側面片の先端部を切断するとともに、中央片３２の両側を僅かに切削して、残った部分が支柱Ｐの正面に当接できるようにされている。また残った部分の先端は垂直に起立されて挿入部３３とされている。

また、梁材Ｒは両側の側面片が切断された端に、梁材Ｒの長手方向に垂直な当接片３４が設けられている。当接片３４の外側面は支柱Ｐへの当接部を構成している。当接片３４は、切断前の側面片３１の先を折曲することによって形成されてもよいが、また別の小片を溶接して設けてもよい。当接片３４のチャンネル材の開放方向に向かう端には爪３５と３６とが付設されている。図２では、５本の爪が形成されているように見えるが、実際に開口４と５とに挿入されるのは、１つおきの爪３５と３６とである。

図２に示した支柱Ｐと梁材Ｒとは、梁材Ｒの挿入部３３が支柱Ｐのスリットに挿入され、梁材Ｒの突出した中央片が支柱Ｐの表面に当接する状態となったとき、梁材Ｒの爪３５と３６とが、それぞれ支柱Ｐの開口４と５とに丁度嵌入するように予め設計されている。

そこで、梁材Ｒの開放側を支柱に向けて一端を支柱Ｐの正面に対向させて置き、次いで梁材Ｒを水平に移動させて支柱Ｐ近づけ、梁材Ｒの挿入部３３を支柱のスリット７内に挿入し、梁材Ｒの突出した中央片を支柱Ｐの正面に当接させると、梁材Ｒの爪３５と３６とは、それぞれ支柱Ｐの開口４と５とに嵌入して、梁材Ｒは支柱Ｐに接続される。この状態では梁材Ｒは支柱Ｐから離れる方向に水平に移動することだけはできるが、その他の方向には移動できない状態となってガタつくことなく固定されている。従って、梁材Ｒは水平に移動させるだけで支柱Ｐに接続でき、また分解できるので組み立てと分解が容易である。

図１に示した接続構造と図２に示した接続構造とは、１つの支柱Ｐにおいて同時に実施できる。すなわち、図３に示したように、１つの支柱Ｐの１つの側面１には中央片寄りの部分に開口４と５とを設け、中央片から離れたあと寄りの部分に開口２を設け、正面にはスリット７を設けることにより、１つの支柱に梁材Ｑを接続するとともに、梁材Ｒを接続することができる。こうして直方体状の枠を簡単に組み立てることができる。

図３に示した直方体状の枠では梁材Ｒはビームと呼ばれるものであり、梁材Ｑはカンヌキと呼ばれるものである。図３に示した枠では梁材Ｑは下降して接続されているから、そのままで一応安定に接続されていることになるが、梁材Ｒは水平方向の移動によって接続されているので、接続の外れるおそれがある。そこで、梁材Ｒは図３に示すように、支柱に外接している中央片３２にボルトＳを付設して、抜き止めとすることが好ましい。

この発明によれば、支柱にはその少なくとも１つの側面に外側へ突出するトンネル状の開口を設けておき、梁材には長手方向の端に支柱の上記側面に外接する当接部と、その当接部に爪を設けておくことが必要とされるだけで、あとは梁材の当接部を支柱の側面に外接させながら、梁材を支柱に向かって移動させ、梁材の爪を支柱の開口内へ嵌入させるだけで、梁材を支柱に接続させることができる。従ってこの発明によれば、支柱と梁材との接続が容易であり、また分解が容易である。

また、この発明では接続のために必要とされる物が、支柱の側では外側へ突出する開口だけであり、梁材の側では長手方向の端に付設される当接部と、当接部に設けられた爪だけであり、何れも付設することの容易なものであるから、接続のための加工が容易である。さらに、接続のために格別の補助材を用いる必要がない。そのために、接続と分解が一層容易となっている。

また、この発明では、支柱と梁材として、何れも断面がコの字状のスチール製チャンネル材を用いているから、分解した状態ではすべてがチャンネル材となるので、小さな体積を占めるだけのものとなり、従って収納に便利である。
この発明は、このような効果をもたらすものである。

次にこの発明の具体的な実施の一例を述べる。
この実施例では、チャンネル材としては厚さ０．８〜１．６ｍｍのスチール製の板を断面コの字状に折曲したものを用いた。支柱としては、中央片も側面片も何れも幅が５０ｍｍのものを用いた。また、梁材としては中央片の幅が５０ｍｍで側面片の幅が７０ｍｍのものを用いた。

実施例では図３に示したような直方体状の枠を作った。支柱Ｐとしては、中央片の上端に長手方向に延びるスリット７を設けるとともに、側面の中央片に近い前方部分に幅方向に貫通するトンネル状の開口４と５とを設け、中央片から遠いあと寄り部分に長手方向に貫通する１個の開口２を設けた。

開口４と５とは何れも幅を１０ｍｍ、高さを２ｍｍ、奥行を７ｍｍとし、２０ｍｍの間隔をあけて付設した。また、開口２は開口４と５と同じように、幅を１０ｍｍ、高さを２ｍｍ、奥行を７ｍｍとした。

梁材Ｑの長手方向の端では、図１に示したように、両側に位置する側面片を切断するとともに、中央片の両側を幅２．５ｍｍ、長さ５０ｍｍにわたって切欠し幅４５ｍｍの中央片を残し、中央片の先端を折曲して起立片２１を付設した。また、梁材Ｑの切断した側面には、図１に示したように、長手方向のほぼ中央にまで突出する当接片２３を溶接した。当接片２３には側面２２から突出した部分に長さＬが２７ｍｍ、長さＭが２２ｍｍの窓２４が設けられ、窓２４内には上端から下方に向かって突出する長さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍの爪２５を付設した。

梁材Ｑの端を支柱Ｐの上方に位置させ、起立片２１の外面を支柱Ｐの中央片の壁面に接触させ、また当接片２３の内側面を支柱Ｐの側面に外接させながら、梁材Ｑを降下させる。すると、開口２を形成する突出部が当接片２３の窓２４内に嵌まり、次いで爪２５が開口２内に嵌合して、梁材Ｑは支柱Ｐに接続される。この状態で梁材Ｑはガタなく支柱Ｐに固定される。逆に、支柱Ｐに対して梁材Ｑを上昇させることにより、接続を分解することができる。従って、支柱Ｐと梁材Ｑとの接続及び分解が容易である。

梁材Ｒの長手方向の端では、図１と図２とに示したように、両側片が切断されて中央片３２が側面片３１より僅かに突出し、その先が折曲されて挿入部３３が形成されている。また、切断された側面片３１の先端には、両側面片の間を繋ぐ当接片３４が溶接され、当接片３４の開放側の先には爪３５と３６とが付設されている。挿入部３３と爪３５又は３６との間の距離は、支柱Ｐのスリット７と開口４又は５との間の距離に等しくされている。

そこで、図２に示したように梁材Ｒの挿入部３３を支柱Ｐのスリット７に向けて置き、梁材Ｒを支柱Ｐに向かって移動させると、爪３５と３６とは支柱Ｐの側面に外接して移動し、それぞれ開口４と５とに嵌まり、同時に挿入部３３がスリット７に嵌まり、梁材Ｒは支柱Ｐに接続される。逆に、梁材Ｒを支柱Ｐから離す方向に移動させることにより、接触を解除することができる。従って、梁材Ｒと支柱Ｐとは簡単に組み立て又は分解することができる。

梁材Ｒが支柱Ｐから離れることを防ぐために、図３に示したようにボルトＳを付設する。このために、図１に示したように梁材Ｒの中央片３２にはボルト孔３７が付設され、これに対応して支柱Ｐにもボルト孔８が付設されている。

なお、梁材Ｒを支柱Ｐに当接したとき、当接位置がズレるのを防ぐために、梁材Ｒの中央片３２には内側へ突出する突起３８を設け、他方、支柱Ｐには対応する位置に窪み９を設けておくことが好ましい。

支柱Ｐの下部では、図３に示したように、下端から僅かに上がった部分に、上端と同様にして梁材Ｒを固定し、直方体状の枠とする。

支柱Ｐには、図３に示したように、一定間隔をおいて係止孔１０を設け、係止孔内に棚板の係止具を挿入し、棚板を付設して棚とすることができる。さらに、この棚には下端にキャスターを付して、ワゴンとすることができる。また、この直方体状の枠では、両側面と背面とにスチール板を固定して両側面と背面とを塞ぎ、また前面には扉を取り付けて開閉可能として、保管庫とすることができる。

この発明に係る支柱と梁材との接続構造を示した一部切欠斜視図である。 この発明に係る支柱と梁材との他の接続構造を示した一部切欠斜視図である。 この発明に係る支柱と梁材との接続構造によって組み立てた直方体状枠の一部切欠斜視図である。

符号の説明

Ｐ 支柱
Ｑ 梁材（カンヌキ）
Ｒ 梁材（ビーム）
Ｓ ボルト
１ 、２２ 側面
２、４、５ 開口
３、６ 切込み
７ スリット
８、３７ ボルト孔
９ 窪み
１０ 係止孔
２１ 起立片
２３ 当接片
２４ 窓
２５、３５、３６ 爪
３１ 側面片
３２ 中央片
３３ 挿入部
３４ 当接片
３８ 突起

Claims (4)

1. 支柱と梁材として、何れも断面がコの字状のスチール製チャンネル材を用い、支柱には少なくとも１つの側面に外側へ突出するトンネル状の開口を設けておき、他方、梁材には長手方向の端に支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に爪を設けておき、梁材の当接部を支柱の上記側面に外接させ、梁材の爪を支柱の開口内へ嵌入させて梁材を支柱に接続することを特徴とする、支柱と梁材との接続方法。
2. 支柱と梁材として、何れも断面がコの字状のスチール製チャンネル材を用い、支柱には少なくとも１つの側面に外側へ突出して支柱の長手方向に貫通するトンネル状の開口を設けておき、他方、梁材には長手方向の端に梁材の側面と平行に延びていて、支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に梁材の幅方向に向かって突出する爪を設けておき、支柱の上方から梁材を降下させて梁材の当接部を支柱の上記側面に外接させ、梁材の爪を支柱の開口内へ嵌入させて梁材を支柱に接続することを特徴とする、支柱と梁材との接続方法。
3. 支柱と梁材として、何れも断面がコの字状のスチール製チャンネル材を用い、支柱には少なくとも１つの側面に外側へ突出して支柱の幅方向に貫通するトンネル状の開口を設けておき、他方、梁材には長手方向の端に梁材の長手方向に垂直に延びて支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に梁材の開放側に向けて突出する爪を設けておき、支柱の側方から梁材を水平方向に移動させて梁材の当接部を支柱の上記側面に外接させ、梁材の爪を支柱の開口内に嵌入させて梁材を支柱に接続することを特徴とする、支柱と梁材との接続方法。
4. 支柱と梁材として、何れも断面がコの字状のスチール製チャンネル材を用い、支柱には少なくとも１つの側面の中央片寄りの部分に外側へ突出して支柱の幅方向に貫通するトンネル状の開口を設けるとともに、中央片から隔った部分には外側へ突出して支柱の長手方向に貫通するトンネル状の開口を設けておき、第１の梁材には長手方向の端に梁材の側面と平行に延びて支柱の上記側面に外接する当接部を設けるとともに、当接部に梁材の幅方向に突出する爪を設けておき、支柱の上方から梁材を降下させて梁材の爪を支柱の長手方向に貫通する開口内に嵌入させ、これによって第１の梁材を支柱に固定し、第２の梁材には長手方向に垂直に延びて支柱の上記側面に外接する当接部を設け、当接部に梁材の開放側に向けて突出する爪を設けておき、支柱の側方から梁材を水平方向に向かって移動させて梁材の爪を支柱の幅方向に貫通する開口内に嵌入させ、これによって第２の梁材を支柱に固定することを特徴とする、支柱と梁材との接続方法。
   

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