JP2015074884A

JP2015074884A - 組み付け部材

Info

Publication number: JP2015074884A
Application number: JP2013210032A
Authority: JP
Inventors: 實縣; Minoru Agata
Original assignee: AGATA DENSHI KK
Current assignee: AGATA DENSHI KK
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-20

Abstract

【課題】構造が簡単で取り付け操作が容易な、梁と柱、あるいは、梁同士を面一な十字状に接合するための組み付け部材を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】第一の長尺部材の平行な第一及び第二の側面に、第二の長尺部材の端部および第三の長尺部材の端部をそれぞれ突き合わせて、第一の長尺部材と第二の長尺部材及び第三の長尺部材とが十字を成すように相互に組み付けるための組み付け部材であって、長方形状をした底板部と前記底板部の両長辺から立ち上がった第一側板部及び第二側板部とを有する、横断面がコの字状をした溝形アングル材の長さ方向における中央部に、前記第一側板部から前記底板部に渡って、前記第一の長尺部材が、前記溝形アングル材の長さ方向と交差し、かつ、当該第一の長尺部材の第三の側面の一部が前記第二側板部と対向する姿勢での進入を許容する幅のスリットが開設されてなる構成を有することを特徴とする組付け部材である。
【選択図】図１

Description

本発明は、梁や柱のような長尺部材同士を十字状に接合するための組み付け部材に関する。

梁と柱、あるいは、梁同士を十字状に接合する方法としては、Ａ．十字形の組み付け部材を用いて、その組み付け部材の断面をコの字形状にすることにより十字形に交差する溝を形成し、その溝に４本の梁をそれぞれ嵌入して突き合わせる方法（例えば、特許文献１参照）、Ｂ．内向きのＬ型折曲げ端つきの溝型断面の梁を交差させて、片方の梁にコの字型金属板を外嵌しコの字型金属板の前後先端に当板を一体に成形し、当板の先端に他方の梁の溝の内側の内向きのＬ型折曲げ端にナット体を介して係合させ、片方の梁の溝の内側の内向きのＬ型折曲げ端にも他のナット体を介して係合させ、コの字型金属板をそれぞれの位置でボルト締めする方法、（例えば、特許文献２参照）などが開示されている。

Ａ．は、組み付け部材の構造が複雑であり、また梁を挿入するスペースが梁を完全に包囲しておらず梁の固定にはさらなる部材の追加が必要となる場合がある。また、一方の梁を組み付け部材に嵌め込んだ後、その梁と交差させる他の梁をこの組み付け部材に嵌め込むには、他の梁を、一方の梁の長手方向の直交する方向に移動させて嵌め込まなければならず、嵌め込みの操作に制約がある。
Ｂ．は、特殊構造の梁や柱にしか適用されない。また、梁と柱が重なる構造となり、梁と柱が面一にならない。

［特許文献１］特公昭４１−９２２８号公報
［特許文献２］実公昭３９−１６０５８号公報

本発明は、構造が簡単で取り付け操作が容易な、梁や柱のような長尺部材同士を重なることなく面一な十字状に接合するための組み付け部材を提供することを目的とする。

本発明は、第一の長尺部材の平行な第一及び第二の側面に、第二の長尺部材の端部および第三の長尺部材の端部をそれぞれ突き合わせて、第一の長尺部材と第二の長尺部材及び第三の長尺部材とが十字を成すように相互に組み付けるための組み付け部材であって、
長方形状をした底板部と前記底板部の両長辺から立ち上がった第一側板部及び第二側板部とを有する、横断面がコの字状をした溝形アングル材の長さ方向における中央部に、前記第一側板部から前記底板部に渡って、前記第一の長尺部材の、前記溝形アングル材の長さ方向と交差しかつ当該第一の長尺部材の第三の側面の一部が前記第二側板部と対向する姿勢での、進入を許容する幅のスリットが開設されてなる構成を有することを特徴とする組付け部材である。

本発明の組み付け部材は、スリット入りの板状物を溝形に折り曲げた形状をなしており構造が簡単である。また、本発明の組み付け部材は、第一の長尺部材の平行な第一及び第二の側面に、第二の長尺部材の端部および第三の長尺部材の端部をそれぞれ突き合わせて、第一の長尺部材と第二の長尺部材及び第三の長尺部材とが面一で十字を成すように相互に組み付けることができ、第一の長尺部材に取り付ける過程で第一の長尺部材の長手方向に沿ってスライドさせることができるので位置決めなどの取り付け操作が容易である。
従って、本発明によると、既設の骨組み構造について、その骨組み構造を構成する梁や柱にあらたな梁を追加してあらたな面一で十字状あるいはＴ字状に骨組みを行うことのできる、取り付け操作が容易な組み付け部材が提供される。

組み付け部材の構造を図１に示す斜視図。第一の組み付け部材に第一の長尺部材を嵌める態様を示す斜視説明図。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ１方向の拡大断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ１−Ｂ１方向の拡大断面図。第二の長尺部材及び第三の長尺部材を第一の組み付け部材に嵌める態様を示す説明図。第二の組み付け部材に第一の長尺部材を嵌める態様を示す説明図。本発明の組み付け部材を用いた組み付け構造の態様を示す斜視図。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ２−Ａ２方向の拡大断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ２−Ｂ２方向の拡大断面図。図５（ａ）に示す組み付け構造における組み付け位置の変更の態様を示す斜視図。図５（ａ）に示す組み付け構造における組み付け部材の固定の態様の一例を示す斜視図。本発明の組み付け部材を用いた組み付け構造によるパネルの設置の態様の一例を示す正面図（図６（ａ））、及び図６（ａ）のＣ−Ｃ方向の断面図（図６（ｂ））。本発明の組み付け部材を用いて組み立てられた太陽電池パネル設置用の架台の態様の一例を示す側面図。図７（ａ）のＤ−Ｄ方向にみた要部配置図。図７（ａ）のＥ−Ｅ方向にみた要部配置図。

本発明の組み付け部材は、第一の長尺部材の平行な第一及び第二の側面に、第二の長尺部材の端部および第三の長尺部材の端部をそれぞれ突き合わせて、第一の長尺部材と第二の長尺部材及び第三の長尺部材とが面一な十字を成すように相互に組み付けるための組み付け部材である。

本発明において用いられる長尺部材としては、角材、溝形鋼材、Ｈ型鋼材、角形鋼管、リップみぞ鋼管が挙げられる。長尺部材の側面は長尺部材に外接する四角筒体の側面をいう。

本発明の組み付け部材の構造を図１に示す。図１において、組み付け部材１は、長方形状をした底板部２と底板部２の両長辺から立ち上がった第一側板部４及び第二側板部６とを有し、横断面がコの字状をした溝形アングル材の長さ方向における中央部に、第一側板部４から底板部２に渡って、スリット９が開設されてなる構成を有する。

スリット９を間にして、底板部２が一の部分底板部２ａと他の部分底板部２ｂとに分画される。また、スリット９を間にして第一側板部４が一の部分底板部２ａに連接する一の部分側板部４ａと他の部分底板部２ｂに連接する他の部分側板部４ｂとに分画される。スリット９の幅ｋｔは、第一の長尺部材の進入を許容する幅であるがこれについては後に詳述する。

スリット９は底板部２と第二側板部６との境界１１に達するところまで、すなわち、他の辺５まで延出されていることが好ましい。また、スリット９により生じた一の部分側板部４ａの辺１３と、スリット９により生じた他の部分側板部４ｂの辺１５とは平行であることが好ましい。スリット９により生じた一の部分底板部２ａの辺１７と、スリット９により生じた他の部分底板部２ｂの辺１９とは平行であることが好ましい。辺１７、辺１９はいずれも側板部６に対して垂直であることが好ましい。辺１３、辺１５はいずれも底板部２に対して垂直であることが好ましい。

図１に示す組み付け部材１において、
第二側板部６の筒軸７方向（以下Ｃ方向ともいう）の長さ：ｔｔ
一の部分底板部２ａのＣ方向の長さ：ｓａ
他の部分底板部２ｂのＣ方向の長さ：ｓｂ
一の部分側板部４ａのＣ方向の長さ：ｔａ
他の部分側板部４ｂのＣ方向の長さ：ｔｂ
スリット９のＣ方向の幅：ｋｔ
第二側板部６の筒軸７方向と直交方向（以下Ｄ方向という）の板幅：ｔｈ
底板部２のＤ方向の長さ：ｓｔ
第一側板部４のＤ方向の長さ：ｇ
とすると、
ｋｔは長尺部材の幅と略等しくされる。ｔｂ、ｔａはｋｔより大であってもよいが一般にはｋｔと同じであれば強度上問題ない。従って、ｔｔ≒３×ｔａであることが一般的である。長尺部材の断面形状が正方形であれば、ｔｈ＝ｓｔ＝ｇであることが好ましい。さらに、ｔｔは第一側板部４（スリット９形成前）のＣ方向の長さ及び底板部２（スリット９形成前）のＣ方向の長さと同じであることが好ましい。ただし、これらの諸寸法は組み付け部材１の肉厚を考慮して調整されることがある。

また、これらの寸法は、対象となる長尺部材のサイズに合わせて適宜最適化することが好ましい。スリット９の深さも対象となる長尺部材のサイズに合わせて適宜最適化することが好ましい。例えばスリットは、底板部２の一部が残された状態のスリットであってもよい。

本発明の組み付け部材１は方形の金属板を上面視コの字形に切り取ったのち、溝形に折り曲げることにより製作することができるので、製造方法が極めて容易である。

本発明の組み付け部材１を用いた梁と柱、あるいは、梁同士を十字状に接合する方法を説明する。本発明において用いられる梁や柱は前述の長尺部材であるが図２〜図６においては、長尺部材として角材が用いられている。

本発明においては、２個の組み付け部材１が一組として用いられる。以下の説明において、これを第一の組み付け部材１ａと第二の組み付け部材１ｂとする。なお、本明細書においては、各図にわたって記される同じ符号は同一又は同様の部材やものを示す。

工程１（図２）：第一の組み付け部材１ａのスリット９ａを第一の長尺部材２０ａの一の部分２１に嵌め込む。第一の長尺部材２０ａは互いに平行な第一の側面３１、第二の側面３１ｃと、第一の側面３１及び第二の側面３１ｃに隣接の第三の側面２３を有する。一の部分２１は他の長尺部材が接合されることとなる位置であり、第一の長尺部材２０ａの長手方向中間部に位置する場合が多い。一の部分２１が長手方向端部に近いところに位置する場合もある。第一の組み付け部材１ａを矢印Ｈの方向に第一の長尺部材２０ａの第三の側面２３側から進めて、第三の側面２３が第一の組み付け部材１ａの第二側板部６ａの内側面３５と対面する状態で、第一の組み付け部材１ａのスリット９ａに第一の長尺部材２０ａを嵌め込む。すなわち、第一の長尺部材２０ａが、溝形アングル材の長さ方向と交差し、かつ、第一の長尺部材２０ａの第三の側面２３の一部が第二側板部６ａと対向する姿勢で進入する。従って、スリット９ａの幅はこの進入を許容する幅である。嵌め込むことにより、第三の側面２３を内側面３５に面接させる。符号４ｂａは第一の組み付け部材１ａの他の部分側板部、符号４ａａは第一の組み付け部材１ａの一の部分側板部、符号２ｂａは第一の組み付け部材１ａの他の部分底板部である。符号２ａａは第一の組み付け部材１ａの一の部分底板部である

工程２（図３）：第一の組み付け部材１ａの一の部分側板部４ａａと、一の部分底板部２ａａと、第二側板部６ａとに囲まれた長方体形状（または立方体形状）の空間２５に第二の長尺部材２０ｂの端部２７ｂを挿入する。この挿入は第二の長尺部材２０ｂの端面２９ｂが第一の長尺部材２０ａの第一の側面３１と対面して面接する状態になるように行う。第一の側面３１は第三の側面２３と隣り合う図３における空間２５側の面である。

また、第一の組み付け部材１ａの他の部分側板部４ｂａと、他の部分底板部２ｂａと、第二側板部６ａとに囲まれた長方体形状（または立方体形状）の空間２５ａに第三の長尺部材２０ｃの端部２７ｃを挿入する。この挿入は第三の長尺部材２０ｃの端面２９ｃが第一の長尺部材２０ａの第二の側面３１ｃと対面して面接する状態になるように行う。第二の側面３１ｃは第一の側面３１と平行な、第一の側面３１の反対側の面である。

工程３（図４）：第一の長尺部材２０ａの他の部分２１ａに、第二の組み付け部材１ｂのスリット９ｂを嵌めこむ。第一の長尺部材２０ａの他の部分２１ａは一の部分２１とは若干離れた位置にある。この嵌め込みは、第一の長尺部材２０ａの第四の側面２３ａが第二の組み付け部材１ｂの第二側板部６ｂの内側面３５ｂと対面する状態で行う。すなわち、第二の組み付け部材１ｂを第一の長尺部材２０ａの第三の側面２３と反対側の第四の側面２３ａ側から第一の長尺部材２０ａに近づけて（矢印Ｔ方向）嵌め込みを行う。嵌め込むことにより、第四の側面２３ａを内側面３５ｂに面接させる。この嵌め込みが可能な組み付け部材１ｂの向きは２通りであるが、この嵌め込みは、嵌め込み後に第一の組み付け部材１ａの底板部２ａ（一の部分底板部２ａａと他の部分底板部２ｂａ）の内側面３０ａと第二の組み付け部材１ｂの底板部２ｂ（一の部分底板部２ａｂと他の部分底板部２ｂｂ）の内側面３０ｂとが対面するように組み付け部材１ｂの向きを選択してなされる。

工程４：第二の組み付け部材１ｂを、第一の長尺部材２０ａの長手方向に第一の組み付け部材１ａに向けて（矢印Ｓ方向）スライドさせて、第二の組み付け部材１ｂの一の部分側板部４ａｂと、一の部分底板部２ａｂと、第二側板部６ｂとに囲まれた長方体形状（または立方体形状）の空間２５ｂに、すでに空間２５に挿入されている他の長尺部材２０ｂの端部２７ｂを挿入する。この挿入により、空間２５と空間２５ｂとが同じ空間を共有することになる。同時に、空間２５ａと空間２５ｃとが同じ空間を共有することになる。空間２５ｃは第二の組み付け部材１ｂの他の部分側板部４ｂｂと、第二の組み付け部材１ｂの他の部分底板部２ｂｂと、第二の組み付け部材１ｂの第二側板部６ｂとに囲まれた長方体形状（または立方体形状）の空間である。

第二の長尺部材２０ｂの嵌め込みや第三の長尺部材２０ｃの嵌め込みは、第一の長尺部材２０ａの長手方向に平行する方向に第二の長尺部材２０ｂや第三の長尺部材２０ｃを移動させて行なってもよい。第一の長尺部材２０ａの長手方向に直交する方向に第二の長尺部材２０ｂや第三の長尺部材２０ｃを移動させて行なってもよい。
第二の長尺部材２０ｂの端部２７ｂの空間２５への挿入は、空間２５と空間２５ｂとが同じ空間を共有した後に行われてもよい。第三の長尺部材２０ｃの端部２７ｃの空間２５ａへの挿入も、空間２５ａと空間２５ｃとが同じ空間を共有した後に行われてもよい。

工程４が行われた段階で、図５（ａ）に示すように、第一の長尺部材２０ａから、第二の長尺部材２０ｂが第一の長尺部材２０ａと直角に突設し、さらに、第一の長尺部材２０ａから第三の長尺部材２０ｃが、第二の長尺部材２０ｂと反対側に突設した組み付け構造３３が得られる。第一の長尺部材２０ａは第一の組み付け部材１ａ、第二の組み付け部材１ｂのそれぞれのスリットを貫通している。

このとき、第一の組み付け部材１ａと第二の組み付け部材１ｂとが互いに入り組んで複合組み付け部材３２となる。複合組み付け部材３２は自身の長手方向に貫通する貫通孔３７と、自身の長手方向中央部において自身の長手方向と直交する方向に貫通する貫通孔４１を有することになる。貫通孔４１には第一の長尺部材２０ａが挿通し、貫通孔３７には第二の長尺部材２０ｂと第三の長尺部材２０ｃがそれぞれ互いに反対側の開口から挿入されている。

空間２５ａと空間２５ｃとが同じ空間を共有する態様として、図５（ｃ）には、第二側板部６ａの外側に他の部分側板部４ｂｂ、４ａｂが位置し、第二側板部６ｂの外側に他の部分側板部４ａａ、４ｂａが位置している態様が示されているが、第二側板部６ａの内側に他の部分側板部４ｂｂ、４ａｂが位置し、第二側板部６ｂの内側に他の部分側板部４ａａ、４ｂａが位置する態様であってもよい。

このようにして得られた組み付け構造３３は、第一の長尺部材２０ａの第三の側面２３ａａと、第二の長尺部材２０ｂの第三の側面２３ｂａとが面一であり、第一の長尺部材２０ａの第三の面２３ａａと、第三の長尺部材２０ｃの第三の側面２３ｃａとが面一であり、それぞれの面と反対側の面同士も面一である。

なお、図５（ｄ）に示すように、組み付け構造３３が得られたあと、長尺部材と組み付け部材とを固定する前に、組み上げられた複合組み付け部材３２を第二の長尺部材２０ｂや第三の長尺部材２０ｃごと第一の長尺部材２０ａの長手方向に沿って矢印Ｍの方向に移動させて接合位置の微調整を行うことができる。

複合組み付け部材３２の位置が定まったのちに、図５ｅに示すように、複合組み付け部材３２と、第一の長尺部材２０ａ、第二の長尺部材２０ｂ、第三の長尺部材２０ｃが、それぞれ締結用ネジ４６ａ、締結用ネジ４６ｂ、締結用ネジ４６ｃにより複合組み付け部材３２に固定される。締結用ネジに代えて締結用ボルトが用いられてもよい。締結用ネジや締結用ボルトを固定するためのネジ孔、挿通孔などは複合組み付け部材３２の位置が定まったのちに、ドリル等により形成することができる。あるいは組み付け部材に予め形成されていてもよい。締結用ネジや締結用ボルトによる締結は複合組み付け部材３２の図５ｅに示す個所のほかの１または複数個所になされてもよい。

組み付け構造３３においては、第一の長尺部材２０ａ、第二の長尺部材２０ｂ、第三の長尺部材２０ｃを同一平面内の配置とすることができ、長尺部材の平面的な十字交差構造が得られる。この構造は、方形のパネルと組み合わせる場合、組み付け構造３３により、与えられたパネル４２に合わせて簡単な操作で枠体を作ることができる。すなわち、例えば、図６に示すように、柱５０の間に長尺部材２０ｐ。２０ｑを架け渡して、与えられたパネル５４の寸法に合わせて方形の枠体５２を作り、枠体５２に、パネル５４を嵌め込んで、パネル５２が、そのパネルの寸法にあわせて枠体５２に枠体５２と面一に嵌めこまれた構造を得ることができる。

このように、本発明の組み付け部材を用いることにより、既設の柱間に任意の高さで面一な横梁を架け渡すことができる。

本発明においては、長尺部材と組み付け部材とを用いて組み付け構造３３が得られたあと、長尺部材と組み付け部材とを溶接、ねじ止め、ボルトによる締結など公知の手法により固定することができる。ねじ止めやボルトによる締結などのためには、長尺部材や組み付け部材の所定の位置に予め穿孔が形成されていてもよい。組み付け構造３３が得られたあとに、所定の位置に穿孔などの加工を施してもよい。

さらに、本発明の組み付け部材は長尺部材を面一なＴ字状に接合する部材としても使用可能である。長尺部材を面一なＴ字状に接合する場合には、図１において、例えば、他の部分底板部２ｂの筒軸７方向の長さｓｂを一の部分底板部２ａの筒軸７方向の長さｓａより短くし、他の部分側板部４ｂの筒軸７方向の長さｔｂを、一の部分側板部４ａの筒軸７方向の長さｔａより短くすることが好ましい。

本発明の組み付け部材は各種の架台の組み立てに好適に使用できる。図７に本発明の組み付け部材を用いて組み立てられた太陽電池パネル設置用の架台の態様を示す。図７（ａ）は複数の太陽電池パネル６０を格子状に搭載した架台６２であり、架台６２はアンカーパイプ４４に支えられ、設置面４５に平行に配設された縦桟６６を備える。縦桟６６は図面の奥行方向を横方向とする架台６２の縦方向（図面視左右方向）に延出する桟である。縦桟６６からは支柱６８、支柱７０が立設され、支柱６８、支柱７０の上端に縦桟７２が架け渡されている。支柱７０は架台６２の前端側（図面視右側）に設けられ、支柱６８は、支柱７０よりも架台６２の奥側に設けられている。支柱６８と支柱７０は長さが異なり、これにより縦桟７２は水平面に対して傾斜している。支柱６８及び支柱７０は、横方向に等間隔で複数個配設されている。従って、縦桟７２も横方向に等間隔で複数個配設されている。縦桟７２は長手方向中間部で支柱７４により支えられる。支柱７４は縦桟７２との角度が略直角になるように縦桟６６の長手方向中間部から斜めに立ちあげられている。

図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ方向にみた要部上面配置図であり、縦桟７２と横桟３６（３６−１〜３６−６、３６−１１〜３６−１６）が複合組み付け部材３２（３２−１〜３２−６）を介してそれぞれ面一に十字形に連結されている。図７（ｃ）は図７（ａ）の縦桟６６に連結された横桟３６（３６−７〜３６−９、３６−１７〜３６−１９）がそれぞれ複合組み付け部材３２（３２−７〜３２−９）を介して縦桟６６に面一に十字形に連結されている様子を示すＥ−Ｅ方向にみた要部上面配置図である。

太陽電池パネル６０は横桟３６（３６−１〜３６−６、３６−１１〜３６−１６）に載置されている。縦桟７２が水平方向に対して傾斜していることにより、太陽電池パネル６０の受光面が水平方向に対して傾斜している。

架台６２においては、予め所定の間隔をおいて配置固定された縦桟６６及び縦桟７２について、隣り合う縦桟の間に横桟３６を所定間隔で複合組み付け部材３２を介して組み付けて面一な格子状の桟配置を形成する。複合組み付け部材３２を用いることにより、横桟３６の組み付け時に、複合組み付け部材３２を縦桟６６あるいは縦桟７２の長手方向にスライドさせて横桟３６の間隔を調節できるので、横桟３６の組み付け操作が容易である。

本発明の組み付け部材は、長尺部材の枠組に広く適用できる。

１：組み付け部材
１ａ：第一の組み付け部材
１ｂ：第二の組み付け部材
２、２ａ、２ｂ：底板部
４：第一側板部
６、６ａ、６ｂ：第二側板部
７：筒軸
９、９ａ、９ｂ：スリット
２０ａ：第一の長尺部材
２０ｂ：第二の長尺部材
２０ｃ：第三の長尺部材
２３：第一の側面
３１：第二の側面
３１ｃ：第三の側面

Claims

第一の長尺部材の平行な第一及び第二の側面に、第二の長尺部材の端部および第三の長尺部材の端部をそれぞれ突き合わせて、第一の長尺部材と第二の長尺部材及び第三の長尺部材とが十字を成すように相互に組み付けるための組み付け部材であって、
長方形状をした底板部と前記底板部の両長辺から立ち上がった第一側板部及び第二側板部とを有する、横断面がコの字状をした溝形アングル材の長さ方向における中央部に、前記第一側板部から前記底板部に渡って、前記第一の長尺部材の、前記溝形アングル材の長さ方向と交差しかつ当該第一の長尺部材の第三の側面の一部が前記第二側板部と対向する姿勢での、進入を許容する幅のスリットが開設されてなる構成を有することを特徴とする組付け部材。