JP2014073701A - 乳母車の車体フレーム、乳母車の車体フレーム用パイプ、およびパイプ接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】パイプの先端を容易かつ迅速に相手部材に接続固定することができるパイプ接続構造を提供する。
【解決手段】乳母車の車体フレーム(11)は、乳母車の幅方向に延在して先端部に内向きフランジ部(15f)を有し内向きフランジ部の内周縁が先端部開口(15h)を形成するパイプ状のフレーム部材(15)と、乳母車の幅方向に延びる貫通孔(13h)を有する相手部材(13)と、貫通孔を貫通してフレーム部材の先端部開口に挿入され、拡径するよう変形する変形部分(42e)によってフレーム部材の先端部および相手部材を互いに接続固定する接続具(41)とを備える。
【選択図】図8
【解決手段】乳母車の車体フレーム(11)は、乳母車の幅方向に延在して先端部に内向きフランジ部(15f)を有し内向きフランジ部の内周縁が先端部開口(15h)を形成するパイプ状のフレーム部材(15)と、乳母車の幅方向に延びる貫通孔(13h)を有する相手部材(13)と、貫通孔を貫通してフレーム部材の先端部開口に挿入され、拡径するよう変形する変形部分(42e)によってフレーム部材の先端部および相手部材を互いに接続固定する接続具(41)とを備える。
【選択図】図8
Description
本発明は、フレーム等に利用され、パイプの先端を相手部材に接続固定する構造に関する。
乳母車や、幼児の乗車が可能な荷物用カートは、少なくとも一部に構造材としてのパイプを含む。そして育児器具の製造において、工場内で1本のパイプの端部を他のパイプ等の相手部材に接続固定して組み立てることが常套である。例えば、実開平7−27976号公報(特許文献1)には、ベビーカーの製造組立に際し、パイプを略逆U字状に折り曲げ形成して把手部とし、把手部の下端部をクランク状に折り曲げ、その下端部寄りを、パイプからなる本体フレームの後端に溶接等で固定することが記載されている。
しかし、上記従来のようなパイプ接続構造にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり溶接によるパイプの接続は、大型設備を要し、所定の技量を有する作業者が不可欠である。さらに溶接の開始から完了まで所定の作業時間を要する。
このため、溶接に代替する接続方法として、例えばパイプの先端部に肉厚の雌ねじを形成し、かかるパイプの先端部を相手のパイプの中間部に突き当て、相手パイプの中間部にねじをねじ込み、ねじの先端をパイプ先端部の雌ねじに螺合させて、パイプの先端部と相手パイプの中間部とを互いに接続固定することが考えられる。あるいは、パイプの先端部をL字状に折り曲げ、当該先端部を相手のパイプに沿わせるように配置し、複数本のリベットないしねじを両者に貫通させて互いに接続固定することが考えられる。あるいはL字状のブラケットを介してパイプ先端と相手のパイプとを接続することが考えられる。
ねじを用いる場合、製造工程においてねじのトルク管理が煩雑であり、専用のねじ回しを準備しなければならない。また雌ねじ部分を肉厚に形成しなければならず重量がかさむ。さらに長年の使用によってねじが緩むという問題がある。またパイプの先端部を折り曲げる場合、加工工数が増えてしまう。またブラケットを用いる場合、部品点数および重量がかさんでしまう。
本発明は、上述の実情に鑑み、重量がかさむことなく、しかもパイプの先端を容易かつ迅速に相手部材に接続固定することができるパイプ接続構造を提供することを目的とする。
この目的のため第1発明による乳母車の車体フレームは、乳母車の幅方向に延在し、先端部に内向きフランジ部を有し、内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成するパイプ状のフレーム部材と、乳母車の幅方向に延びる貫通孔を有する相手部材と、貫通孔を貫通してフレーム部材の先端部開口に挿入され、拡径するよう変形することによってフレーム部材の先端部および相手部材を互いに接続固定する接続具とを備える。なおフレーム部材はパイプ状であればよく、その断面形状は円形であってもよいし、あるいは角パイプや他の断面形状であってもよい。また相手部材は特に形状を限定されず、パイプ状であってもよいし、ブロック状のものであってもよいし、板材であってもよい。
また第2発明による乳母車の車体フレーム用パイプは、乳母車の車体フレームの一部品を構成するパイプであって、先端部に内向きフランジ部を有し、内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成する。そして先端部は、相手部材に形成された貫通孔を貫通して先端部開口に挿入される接続具が拡径するよう変形することによって、相手部材に接続固定されるためのものである。
また第3発明によるパイプ接続構造は、先端部に内向きフランジ部を有し、内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成するパイプと、先端部開口と一致して延びる貫通孔を有する相手部材と、貫通孔を貫通してパイプの先端部開口に挿入され、拡径するよう変形することによってパイプの先端部および相手部材を互いに接続固定する接続具とを備える。
かかる第1および第2発明によれば、相手部材の貫通孔を貫通してフレーム部材の先端部開口に挿入された接続具が拡径するよう変形することによって相手部材とフレーム部材を接続固定することから、接続固定の作業が容易になる。したがって、溶接のような大型設備を要せず、所定の技量を有する作業者も不要となる。さらに接続具を使用することから、接続固定の作業時間を短縮することができる。またねじ止めを用いないことからトルク管理が不要となり、ねじの緩みといった問題が生じない。しかも接続具はフレーム部材の先端部開口に挿入される程度の細さであるから一般的なねじと同程度の重量であり、肉厚の雌ねじ部分を設ける必要がなくなって、パイプ接続構造の重量がかさむことはない。
また第3発明によれば、相手部材の貫通孔を貫通してパイプの先端部開口に挿入され、拡径するよう変形することによってパイプの先端部および相手部材を互いに接続固定する接続具を備えることから、接続固定の作業が容易になる。したがって、溶接のような大型設備を要せず、所定の技量を有する作業者も不要となる。さらに接続具を使用することから、接続固定の作業時間を短縮することができる。またねじ止めを用いないことからトルク管理が不要となり、ねじの緩みといった問題が生じない。しかも接続具はフレーム部材の先端部開口に挿入される程度の細さであるから一般的なねじと同程度の重量であり、肉厚の雌ねじ部分を設ける必要がなくなって、パイプ接続構造の重量がかさむことはない。
なお拡径するよう変形する構成は、特に限定されない。例えば接続具は、塑性変形する金属製筒状部であってよい。
このように本発明は、パイプ先端と相手部材とを接続固定するに際し、溶接もしくはねじ止めによる従来のパイプ接続構造と比較して、接続固定の作業が容易であり、作業時間が短く、経時変化による緩みを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態になる乳母車の車体フレームを示す斜視図である。図2および図3は、図1の一部を示す図であって、図2はパイプ接続構造の拡大図であり、図3は図2に対応する断面図である。乳母車の車体フレーム11は、一対の前脚12、一対の後脚13、複数の幅方向フレーム部材14,15,16、および一対のアームレスト17を備える。
各前脚12は上下方向に延び、その下端で前輪22と連結し、その上端でアームレスト17の前端と連結する。各前脚12の下端部には幅方向に延びる幅方向フレーム部材14が架設される。さらに各前脚12の中央部にはブロック24が取付固定される。これら一対のブロック24には幅方向に延びる幅方向フレーム部材16が架設される。各後脚13も上下方向に延び、その下端で後輪23と連結し、その上端でアームレスト17の前端と連結する。各後脚13の下端部には幅方向に延びる幅方向フレーム部材15が架設される。アームレスト17は前後方向に延びる。
乳母車の車体フレーム11は、一対の上下方向フレーム部材18、一対の前後方向フレーム部材19、幅方向フレーム部材25、および押し棒26をさらに備える。各後脚13の中央部には反転ブラケット27が回動可能に取り付けられる。各アームレスト17の後端と各反転ブラケット27には上下方向に延びる上下方向フレーム部材18が架設される。上下方向フレーム部材18は後脚13よりも後方に位置する。
また各反転ブラケット27と各ブロック24とには前後方向に延びる一対の前後方向フレーム部材19が架設される。前後方向フレーム部材19はアームレスト17よりも下方に位置する。さらに一対の反転ブラケット27には幅方向に延びる幅方向フレーム部材25が架設される。上下方向フレーム部材18の下端は幅方向に延びる枢軸26aを介して押し棒26の下端と連結する。押し棒26は上下方向に延び、上端同士が互いに連結する逆U字形状であって、枢軸26aを支点として前方位置および後方位置に選択的に切り替わる。図1では後方位置にされた押し棒26を示す。
上述した前脚12、後脚13、アームレスト17、上下方向フレーム部材18、および反転ブラケット27は、互いに回動可能に連結されている。そして乳母車の車体フレーム11は、図1に示すように使用のための展開状態にされる一方、不使用時には図示しない折り畳み状態に変形可能である。車体フレーム11の折り畳み動作は、車体フレーム11の展開状態を維持する図示しない車体フレームロック機構を解除し、反転ブラケット27を上下逆になるよう回動させ、前脚12と後脚13の間、および後脚13と上下方向フレーム部材18の間を閉じることにより実現する。
幅方向フレーム部材16,25および一対の前後方向フレーム部材19は、図示しない乳幼児用座席の座部を支持する。また一対の反転ブラケット27には逆U字形状の背もたれ部フレーム部材32が架設される。背もたれ部フレーム部材32は図示しない乳幼児用座席の背もたれ部を支持する。さらに幅方向フレーム部材14には、一対のステップ部材33が付設される。ステップ部材33は、図示しない乳幼児用座席に着座する乳幼児の両足をそれぞれ支持するためのものである。
次に、幅方向フレーム部材15と後脚13との接続構造について説明する。幅方向フレーム部材15は断面円形の金属製パイプであり、後脚13は断面略楕円形の金属製パイプであり、図2および図3に示すように、幅方向フレーム部材15の先端部が接続具41によって後脚13に接続固定される。図3に示すように後脚13には乳母車の幅方向に延在する貫通孔13hが予め形成される。
図4〜図6は幅方向フレーム部材と後脚とを接続する前の状態を示す。図4は接続具の斜視図であり、理解を容易にするため一部破断して示す。図5は幅方向フレーム部材を示す斜視図であり、図6は幅方向フレーム部材を示す斜視断面図である。幅方向フレーム部材15の先端は絞り加工によって、環状の内向きフランジ部15fが形成される。この絞り加工は、軸線方向に延びる金属製パイプの先端部を内径側に曲げてフランジ状に形成するものであり、内向きフランジ部15fと金属製パイプの円筒部分が一体結合する。内向きフランジ部15fは十分な厚み寸法および径方向寸法を有している。したがって内向きフランジ部15fの両端面を後述するように挟圧して幅方向フレーム部材15の中央部を支持する場合において、内向きフランジ部15fは十分な強度を確保する。内向きフランジ部15fは幅方向フレーム部材15の両端において端面を構成する。内向きフランジ部15fの内周縁は先端部開口15hを形成する。
図4に示す接続具41は、周知のブラインドリベットであり、ポップリベットとも称する。接続具41はアルミ合金等の軽金属製であり、貫通孔13h、すなわち後脚13の断面寸法、よりも長い直線状の筒状部42と、筒状部42の内径よりも大きく筒状部の先端42sと対向する頭部43とを含み、筒状部42の他端に形成されたフランジ部42tと頭部43とによって筒状部42が軸方向に圧縮されて拡径するように塑性変形する。
具体的には、頭部43は軸部44の先端と結合し、直線状の軸部44は筒状部42の中央孔42hを貫通し、フランジ部42tを越えて後端側へ突出して延びる。また軸部44の先端部外周面には、頭部43が軸部44から分離するよう、軸部44を破断させるための周溝45が形成される。本実施形態の接続具41において、軸部44の後端部が筒状部42から引き抜くように操作されることにより、筒状部42の頭部側部分が拡径するよう塑性変形する。そして当該塑性変形後、軸部44は頭部43から分離して筒状部42から引き抜かれ、頭部43は筒状部42の先端側に残存する。
図7は図3の左側における接続固定前の状態を示す断面図であり、図8は図3の左側における接続固定後の状態を示す断面図である。後脚13と幅方向フレーム部材15との接続方法は、図7に示すように貫通孔13hと幅方向フレーム部材15の先端部開口15hを一致させる。このとき後脚13と幅方向フレーム部材15との角度αは90度となり、両者は互いに直角に延びる。幅方向フレーム部材15の先端部は直線である。なお中空のパイプである幅方向フレーム部材15は、図5および図6に示すように直線であってもよいし、他にも図示はしなかったが、幅方向フレーム部材15のうちパイプ先端部を除いた中央領域が曲げ加工されてもよいし、あるいは中実であってもよい。
次に図4に示す接続具41を車体フレーム11の幅方向外側から貫通孔13hに挿入して接続具41の先端領域を幅方向フレーム部材15の内部まで挿入する。これにより筒状部42のうち先端42sを含む頭部側部分と、頭部43は、貫通孔13hおよび内向きフランジ部15fを越えて幅方向フレーム15内に挿入される。なお使用前の接続具41において筒状部42は、先端部開口15hの内径および貫通孔13hの内径よりも小さい外径を有するため、貫通孔13hを貫通して先端部開口15hに挿通可能である。ただしフランジ部42tの外径は貫通孔13hの内径よりも大きいため、フランジ部42tが後脚13に当接したまま接続具41は貫通孔13hに係止される。
次にフランジ部42tを後脚13に押し当てた状態で、図7に矢印で示すように軸部44を車幅方向外側へ強く引っ張ると、頭部43がフランジ部42tに近づくよう変位して、筒状部42が軸線方向に圧縮される。これにより筒状部42のうちの頭部側部分が図8に示すように幅方向フレーム15内で拡径するよう塑性変形する。
引き続き軸部44を引っ張ると、軸部44には大きな引張力が作用し、軸部は小径にされた周溝45で破断する。この結果図8に示すように、頭部43は幅方向フレーム15内に残存し、筒状部42のうちの頭部側部分は幅方向フレーム15内で拡径するよう塑性変形したままにされる(以下、塑性変形部分42eという)。これにより、塑性変形部分42eの外径が先端部開口15hよりも大きくされ、塑性変形部分42eおよびフランジ部42tが後脚13および内向きフランジ部15fを挟圧する。そして内向きフランジ部15fの外側端面が後脚13の外周面に密着するとともに内向きフランジ部15fの内側面が塑性変形部分42eに密着するため、幅方向フレーム部材15と後脚13は分離不能に確りと接続固定される。
なお、図7に示す状態において、十分な長さの筒状部42を選定し、幅方向フレーム15内の筒状部42の軸線方向寸法を長くすることにより、塑性変形部分42eの外周を幅方向フレーム部材15の内周面15nに接触させて、幅方向フレーム部材15と後脚13との接続強度を一層高めることができる。
あるいは幅方向フレーム15内の筒状部42の軸線方向寸法を短くすることにより、塑性変形した筒状部44の外周を幅方向フレーム部材15の内周面15nから離すものであってよい。この場合であっても、幅方向フレーム部材15と後脚13が互いに確りと接続固定される。塑性変形部分42eおよびフランジ部42tが後脚13および内向きフランジ部15fを確りと挟圧するからである。
次に他の幅方向フレーム部材におけるパイプ接続構造を説明する。図9は図1の他の一部を示す拡大図であり、図10は図1の他の一部を示す断面図であって図9に対応する。また図11は図10の右側における接続固定前の状態を示す断面図であり、図12は図10の右側における接続固定後の状態を示す断面図である。図9〜図12に示すパイプ接続構造も、パイプ先端部と相手部材とを接続具で連結する点で、図2〜図8に示すパイプ接続構造と共通する基本構成を有する。つまり接続具41によって幅方向フレーム部材16の先端部が各ブロック24にそれぞれ接続固定される。各ブロック24は樹脂製であり、乳母車の幅方向に延在する貫通孔24hと、乳母車の前後方向に延在する有底の穴24jが形成される。そして貫通孔24hと穴24jは互いに直角方向に交差している。
穴24jは前後方向フレーム部材19の前端部を受け入れる。前後方向フレーム部材19の前端部には、貫通孔24hと一致する貫通孔19hが形成されている。
幅方向フレーム部材16は前述した幅方向フレーム部材15と同一形状の金属製パイプであり、内向きフランジ部16fおよび先端部開口16hを両端に有する。幅方向フレーム部材16と貫通孔24hとが一致して延びるよう整列した状態で、貫通孔24hに図4に示す接続具41が車体フレーム11の幅方向外側から挿入される。接続具41は貫通孔24hおよび貫通孔19hを貫通して延び、その先端領域が幅方向フレーム部材16内に挿入される。
次にフランジ部42tをブロック24に押し付けたまま図11に矢印で示すように軸部44を引っ張ると、筒状部42が圧縮力を受け、筒状部42の頭部側部分が拡径するよう塑性変形する。そして軸部44が周溝45で破断して筒状部42から抜け去り、図12に示すように幅方向フレーム部材16のブロック24への接続固定が完了する。
ところで本実施形態によれば、パイプと相手部材とを接続して車体フレーム11を作製する際、パイプである幅方向フレーム部材15,16の先端部開口15h,16hを相手部材である後脚13またはブロック24の貫通孔13h,24hに一致させ、接続具41は貫通孔13h,24hを貫通してパイプの先端部開口15h,16hに挿入され、拡径するよう塑性変形する。これにより幅方向フレーム部材15,16の先端部は後脚13またはブロック24に接続固定される。
このように接続具41は、相手部材からみてパイプとは反対側から貫通孔13h,24hに挿入される。そして接続具41は貫通孔13h,24hを貫通してパイプの先端部開口に挿入されて拡径するよう塑性変形することによって相手部材とパイプ先端部とを接続固定することから、接続固定の作業が容易になる。したがって、溶接のような大型設備を要せず、所定の技量を有する作業者も不要となる。さらに接続具を使用することから、接続固定の作業時間を短縮することができる。またねじ止めを用いないことからトルク管理が不要となり、ねじの緩みといった問題が生じない。なお接続具41は一般的なねじと同程度の重量であり、本実施形態のパイプ接続構造によって重量がかさむことはない。
なお拡径するよう変形する接続具として、本実施例では周知のブラインドリベット(ポップリベット)を採用したが、接続具はブラインドリベット(ポップリベット)に限られるものではない。
本実施形態のパイプ接続構造は乳母車の車体フレームや、幼児の乗車が可能な荷物用カートの他、ベビーベッドあるいはチャイルドシートといった育児器具にも適用可能である。また、育児器具以外のフレーム構造にも摘要可能である。
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
この発明は、パイプの先端を相手部材に接続固定するフレーム構造において有利に利用される。
11 車体フレーム、 12 前脚、 13 後脚、 14,15,16 幅方向フレーム部材、 15f,16f 内向きフランジ部、 15h,16h 先端部開口、 17 アームレスト、 19 前後方向フレーム部材、 24 ブロック、 24h 貫通孔、 41 接続具、 42 筒状部、 42t フランジ部、 42e 塑性変形部分、 43 頭部、 44 軸部、 45 周溝。
Claims (3)
- 乳母車の幅方向に延在し、先端部に内向きフランジ部を有し、前記内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成するパイプ状のフレーム部材と、
乳母車の幅方向に延びる貫通孔を有する相手部材と、
前記貫通孔を貫通して前記フレーム部材の先端部開口に挿入され、拡径するよう変形することによって前記フレーム部材の先端部および前記相手部材を互いに接続固定する接続具とを備える、乳母車の車体フレーム。 - 乳母車の車体フレームの一部品を構成するパイプであって、
先端部に内向きフランジ部を有し、前記内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成し、
前記先端部は、相手部材に形成された貫通孔を貫通して前記先端部開口に挿入される接続具が拡径するよう変形することによって、前記相手部材に接続固定されるためのものである、乳母車の車体フレーム用パイプ。 - 先端部に内向きフランジ部を有し、前記内向きフランジ部の内周縁が先端部開口を形成するパイプと、
前記先端部開口と一致して延びる貫通孔を有する相手部材と、
前記貫通孔を貫通して前記パイプの先端部開口に挿入され、拡径するよう変形することによって前記パイプの先端部および前記相手部材を互いに接続固定する接続具とを備える、パイプ接続構造。
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