JP2015102166A - 固定具および固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】基材に対して固定具を良好に固定する。【解決手段】基材３０に形成された穴３１に固定される固定具１０であって、穴３１に収容される本体部材１１、を有し、本体部材１１は、スリーブ１３と、スリーブ１３の端部に設けられるアーム部１７と、アーム部１７の端部に設けられて外側に突出する爪部１８と、アーム部１７と爪部１８との少なくとも一方に設けられて外側に突出する板部１９と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、基材に形成された穴に固定される固定具、および固定具を備える固定構造に関する。

複数の材料を固定する際には、接着剤や両面テープ等を用いた接着方法や、ボルトやナット等を用いた締結方法が採用される。例えば、ボルトを用いて複数の材料を固定する際には、複数の材料に対してボルトの軸部を貫通させた後に、材料表面から突出する軸部にナットが締め付けられる。また、全ての材料にボルトを貫通させることが無いように、端に配置される材料に対してナットを埋め込むようにした構造も提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−７７７１号公報

ところで、特許文献１に記載される構造は、金属材料等の硬質材に適用される構造であり、例えば、発泡スチロールや発泡ウレタン等の軟質材に適した構造ではなかった。すなわち、特許文献１に記載の構造を発泡スチロール等の基材に適用した場合には、破損し易い基材に対して固定具であるナットを良好に固定することは困難であった。

本発明の目的は、基材に対して固定具を良好に固定することにある。

本発明の固定具は、基材に形成された穴に固定される固定具であって、前記穴に収容される本体部材、を有し、前記本体部材は、スリーブと、前記スリーブの端部に設けられるアーム部と、前記アーム部の端部に設けられて外側に突出する第１突出部と、前記アーム部と前記第１突出部との少なくとも一方に設けられて外側に突出する第２突出部と、を備える。

本発明の固定構造は、基材に形成された穴に固定される固定具を備える固定構造であって、前記固定具は、前記穴に収容される本体部材と、前記本体部材に挿入される挿入部材と、を有し、前記本体部材は、前記挿入部材が挿入されるスリーブと、前記スリーブの端部に設けられ、前記挿入部材によって外側に広げられるアーム部と、前記アーム部の端部に設けられて外側に突出し、前記基材に食い込む第１突出部と、前記アーム部と前記第１突出部との少なくとも一方に設けられて外側に突出し、前記基材に食い込む第２突出部と、を備える。

本発明によれば、第１突出部と第２突出部とを設けるようにしたので、基材の穴に対して本体部材を良好に固定することが可能となる。

（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態である固定具を構成する本体部材を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は固定具を構成する挿入部材を示す図である。 基材を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は基材に対する固定具の取付過程を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は基材に対する固定具の取付過程を示す説明図である。 （ａ）および（ｂ）は固定具に対する板材の取付過程を示す説明図である。 本体部材の係合アームを示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施の形態である固定具を構成する本体部材を示す正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施の形態である固定具を構成する挿入部材を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施の形態である固定具を構成する挿入部材を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施の形態である固定具を構成する本体部材を示す図である。 本体部材が固定される基材を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施の形態である固定具１０を構成する本体部材１１を示す図である。図１（ａ）は本体部材１１の正面図であり、図１（ｂ）は本体部材１１の平面図であり、図１（ｃ）は本体部材１１の底面図である。図１（ｄ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。また、図２（ａ）〜（ｄ）は、固定具１０を構成する挿入部材１２を示す図である。図２（ａ）は挿入部材１２の正面図であり、図２（ｂ）は本体部材１１の平面図であり、図２（ｃ）は挿入部材１２の底面図である。図２（ｄ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本体部材１１は、円筒状のスリーブ１３を有している。スリーブ１３の内周面には、軸方向に伸びる４つの凸部１４が形成されている。また、スリーブ１３の軸方向の一端部にはフランジ１５が設けられており、スリーブ１３の軸方向の他端部には４本の係合アーム１６が設けられている。係合アーム１６は、スリーブ１３の端部から伸びるアーム部１７を有している。また、係合アーム１６は、アーム部１７の先端部から外側に突出する爪部（第１突出部）１８を有している。さらに、係合アーム１６は、アーム部１７と爪部１８とに跨がって形成される板部（第２突出部）１９を有している。また、係合アーム１６のアーム部１７には切り欠き２０が形成されており、係合アーム１６は切り欠き２０を境に内側に傾斜した状態となっている。すなわち、スリーブ１３から伸びる４本の係合アーム１６は、その先端がスリーブ１３の中心線に向かうように内側に傾斜して伸びている。これにより、図１（ａ）に示すように、係合アーム１６の外径寸法Ｄ１は、スリーブ１３の外径寸法Ｄ２以下に設定される。なお、本体部材１１は、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂材料を用いて形成される。

図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、挿入部材１２は、円筒状のスリーブ２１を有している。スリーブ２１の内周面には、雌ネジ部２２が形成されている。また、スリーブ２１の軸方向の一端部にはフランジ２３が設けられており、スリーブ２１の軸方向の他端部には４本の係合アーム２４が設けられている。係合アーム２４は、スリーブ２１の端部から伸びるアーム部２５を有している。また、係合アーム２４は、アーム部２５の先端部から外側に突出する爪部２６を有している。さらに、挿入部材１２の表面には、軸方向に伸びる４本の溝部２７が形成されている。溝部２７は、スリーブ２１から係合アーム２４の先端に掛けて形成されている。なお、挿入部材１２は、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂材料を用いて形成される。

続いて、基材３０に対する固定具１０の取付過程について説明する。図３は基材３０を示す斜視図である。図４（ａ）および（ｂ）は基材３０に対する固定具１０の取付過程を示す説明図である。図５（ａ）〜（ｃ）は基材３０に対する固定具１０の取付過程を示す説明図である。また、図６（ａ）および（ｂ）は固定具１０に対する板材３２の取付過程を示す説明図である。

図３に示すように、固定具１０が取り付けられる基材３０には、円形の穴３１が所定深さで形成される。なお、基材３０に形成される穴３１の内径寸法は、スリーブ１３の外径寸法とほぼ同じ大きさとなっている。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、基材３０の穴３１に対して本体部材１１が収容される。前述したように、係合アーム１６はスリーブ１３よりも内側に配置されるため、基材３０に対して係合アーム１６を干渉させずに、基材３０の穴３１にスリーブ１３を挿入することが可能となる。次いで、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本体部材１１の凸部１４に挿入部材１２の溝部２７を対向させ、本体部材１１のスリーブ１３に対して挿入部材１２が挿入される。このとき、本体部材１１の凸部１４と挿入部材１２の溝部２７とが係合することから、本体部材１１と挿入部材１２との相対回転が規制される。また、図５（ｂ）に示すように、挿入部材１２が本体部材１１の係合アーム１６に到達すると、本体部材１１の係合アーム１６は挿入部材１２によって外側に広げられる。すなわち、係合アーム１６は、切り欠き２０の近傍を中心として外側に傾動することになる。

このように、本体部材１１の係合アーム１６を外側に広げることにより、爪部１８と板部１９とを基材３０に食い込ませることができ、基材３０に対して本体部材１１つまり固定具１０を固定することが可能となる。すなわち、図５（ｃ）に示した構造が、本発明の一実施の形態としての固定構造となっている。なお、図５（ｃ）に示すように、挿入部材１２が備える係合アーム２４の爪部２６は、本体部材１１が備える係合アーム１６の先端に係合するため、本体部材１１に対する挿入部材１２の挿入状態を保持することが可能となる。そして、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、貫通穴３３を備える板材３２が固定具１０に載せられ、挿入部材１２の雌ネジ部２２に対してボルト部材３４が締め付けられる。これにより、固定具１０を介して基材３０と板材３２とを固定することが可能となる。

ここで、図７は本体部材１１の係合アーム１６を示す斜視図である。図７に示すように、係合アーム１６の爪部１８は、係合アーム１６の幅方向に広がるとともに外側に突出する形状を有している。このような爪部１８を基材３０に食い込ませることにより、基材３０に対する係合アーム１６の長手方向（矢印Ａ方向）への移動が規制される。また、係合アーム１６の板部１９は、係合アーム１６の長手方向に伸びるとともに外側に突出する形状を有している。このような板部１９を基材３０に食い込ませることにより、基材３０に対する係合アーム１６の幅方向（矢印Ｂ方向）への移動が規制される。このように、固定具１０を基材３０に固定する際には、互いに直交する爪部１８と板部１９とを、基材３０に対して食い込ませている。これにより、固定具１０は、基材３０から抜けないように固定されるだけでなく、基材３０に対して回転しないように固定される。

このように、爪部１８と板部１９とを基材３０に食い込ませるようにしたので、特に、基材３０が発泡スチロールや発泡ウレタン等の軟質材を用いて形成される場合であっても、基材３０に対して固定具１０を良好に固定することが可能となる。なお、図示する場合には、爪部１８と板部１９とをほぼ直交させているが、これに限られることはない。すなわち、爪部１８と板部１９との位置関係を直接若しくは延長上で交わるように設定することにより、つまり爪部１８と板部１９との位置関係を平行以外に設定することにより、基材３０に対して固定具１０を良好に固定することが可能となる。また、係合アーム１６に対してアーム部１７から爪部１８に跨がる板部１９を形成することにより、係合アーム１６の強度を高めることが可能となる。すなわち、アーム部１７と爪部１８との折れ曲がる境界部位を、板部１９によって補強することが可能となる。

前述の説明では、アーム部１７と爪部１８とを跨ぐように板部１９を形成しているが、これに限られることはない。ここで、図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施の形態である固定具を構成する本体部材４０，４１を示す正面図である。なお、図８（ａ）および（ｂ）において、図１（ａ）に示す部位と同様の部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。図８（ａ）に示すように、係合アーム１６のアーム部１７だけに板部（第２突出部）４２を形成しても良い。また、図８（ｂ）に示すように、係合アーム１６の爪部１８だけに板部（第２突出部）４３を形成しても良い。このように、アーム部１７と爪部１８との一方だけに板部４２，４３を形成した場合であっても、基材３０に対する本体部材４０，４１の回転を防止することが可能となる。なお、係合アーム１６の強度を高める観点からは、前述したように、アーム部１７と爪部１８との双方に渡して板部１９を形成することが望ましい。しかしながら、係合アーム１６の強度が十分に確保されている場合には、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、アーム部１７と爪部１８との一方に板部４２，４３を形成しても良い。

また、前述の説明では、固定具１０を構成する挿入部材１２に対して雌ネジ部２２を形成しているが、これに限られることはない。ここで、図９（ａ）〜（ｄ）および図１０（ａ）〜（ｄ）は、本発明の他の実施の形態である固定具を構成する挿入部材４５，４６を示す図である。図９（ａ）および図１０（ａ）は挿入部材４５，４６の正面図であり、図９（ｂ）および図１０（ｂ）は挿入部材４５，４６の平面図であり、図９（ｃ）および図１０（ｃ）は挿入部材４５，４６の底面図である。また、図９（ｄ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１０（ｄ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図９および図１０において、図２に示す部位と同様の部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、挿入部材４５は、円柱状のドラム４７を有している。ドラム４７の軸方向の一端部には、フランジ１５が形成されるとともに、雄ネジ部４８が形成されている。また、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、挿入部材１２は、円柱状のドラム４９を有している。ドラム４９の軸方向の一端部には、フランジ１５が形成されるとともに、ピン部５０が形成されている。このように、挿入部材１２に対して雄ネジ部４８やピン部５０を形成することにより、ナットを用いて板材３２等を固定する場合や、板材３２等を単に位置決めする場合にも、固定具を対応させることが可能となる。

前述の説明では、外周面が円筒状に形成されるスリーブ１３を用いて本体部材１１を構成しているが、これに限られることはなく、他の形状を有するスリーブを用いて本体部材を構成しても良い。ここで、図１１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の他の実施の形態である固定具を構成する本体部材５１を示す図である。図１１（ａ）は本体部材５１の正面図であり、図１１（ｂ）は本体部材５１の平面図であり、図１１（ｃ）は本体部材５１の底面図である。図１１（ｄ）は図１１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１１において、図１に示す部位と同様の部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１２は本体部材５１が固定される基材５２を示す斜視図である。

図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本体部材５１は、角筒状のスリーブ５３を有している。スリーブ５３は、断面形状が円形となる内周面５４を有する一方、断面形状が四角形となる外周面５５を有している。このように、四角筒状のスリーブ５３を有する本体部材５１を用いる場合には、図１２に示すように、基材５２には四角形の穴５６が所定深さで形成される。このように、本体部材５１を四角筒状のスリーブ５３で形成するとともに、基材５２に四角形の穴５６を形成することにより、本体部材５１と基材５２との相対回転を規制することが可能となる。これにより、基材５２に対する本体部材５１の回転を確実に防止することが可能となる。なお、スリーブ５３の断面形状としては、四角形に限られることはなく、例えば、３つ以上の内角を有する多角形であっても良く、楕円形であっても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、本体部材１１，５１や挿入部材１２，４５，４６を形成する材料として、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂材料を挙げているが、これに限られることはない。所定の弾性変形が可能な材料であれば、金属材料等を用いて本体部材１１，５１や挿入部材１２，４５，４６を形成しても良い。また、前述の説明では、基材３０，５２を構成する材料の一例として、発泡スチロールや発泡ウレタンを挙げているが、これに限られることはない。すなわち、本体部材１１，５１よりも軟らかい材料であれば、基材３０，５２を如何なる材料によって構成しても良い。例えば、石膏を材料とする石膏ボード等の基材に対して本発明を適用しても良い。

図示する場合には、本体部材１１，５１の係合アーム１６に切り欠き２０を形成しているが、これに限られることはない。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本体部材１１，５１の係合アーム１６を変形させることが可能であれば、本体部材１１，５１の係合アーム１６から切り欠き２０を削減しても良い。また、前述の説明では、本体部材１１，５１や挿入部材１２，４５，４６に対して４本の係合アーム１６を設けているが、これに限られることはない。例えば、本体部材１１，５１や挿入部材１２，４５，４６に対して１本の係合アーム１６を設けても良く、本体部材１１，５１や挿入部材１２，４５，４６に対して２本以上の係合アーム１６を設けても良い。さらに、前述の説明では、各係合アーム１６に対して１つの板部１９，４２，４３を設けているが、これに限られることはなく、各係合アーム１６に対して２つ以上の板部を設けても良い。

１０ 固定具
１１ 本体部材
１２ 挿入部材
１３ スリーブ
１７ アーム部
１８ 爪部（第１突出部）
１９ 板部（第２突出部）
２２ 雌ネジ部
３０ 基材
３１ 穴
４０，４１ 本体部材
４２，４３ 板部（第２突出部）
４５，４６ 挿入部材
４８ 雄ネジ部
５０ ピン部
５１ 本体部材
５２ 基材
５３ スリーブ
５６ 穴

Claims (7)

1. 基材に形成された穴に固定される固定具であって、
   前記穴に収容される本体部材、を有し、
   前記本体部材は、
   スリーブと、
   前記スリーブの端部に設けられるアーム部と、
   前記アーム部の端部に設けられて外側に突出する第１突出部と、
   前記アーム部と前記第１突出部との少なくとも一方に設けられて外側に突出する第２突出部と、
   を備える、固定具。
2. 請求項１記載の固定具において、
   前記第２突出部は、前記アーム部と前記第１突出部との双方に設けられる、固定具。
3. 請求項１または２記載の固定具において、
   前記スリーブに挿入されて前記アーム部を外側に広げる挿入部材、を有する、固定具。
4. 請求項３記載の固定具において、
   前記挿入部材に、雌ネジ部、雄ネジ部またはピン部が形成される、固定具。
5. 基材に形成された穴に固定される固定具を備える固定構造であって、
   前記固定具は、前記穴に収容される本体部材と、前記本体部材に挿入される挿入部材と、を有し、
   前記本体部材は、
   前記挿入部材が挿入されるスリーブと、
   前記スリーブの端部に設けられ、前記挿入部材によって外側に広げられるアーム部と、
   前記アーム部の端部に設けられて外側に突出し、前記基材に食い込む第１突出部と、
   前記アーム部と前記第１突出部との少なくとも一方に設けられて外側に突出し、前記基材に食い込む第２突出部と、
   を備える、固定構造。
6. 請求項５記載の固定構造において、
   前記第２突出部は、前記アーム部と前記第１突出部との双方に設けられる、固定構造。
7. 請求項５または６記載の固定構造において、
   前記挿入部材に、雌ネジ部、雄ネジ部またはピン部が形成される、固定構造。

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