JP2022158723A - パーツ体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、パーツ部材とジョイント部材とを容易に結合させることができ、歩留まりを向上させることができるパーツ体の提供を目的とした。【解決手段】本発明のパーツ体１０は、硬質材料により構成されるパーツ部材２０と、ジョイント部材３０と、を有し、パーツ部材２０には、ジョイント部材３０が嵌め込まれる凹部２２と、凹部２２の外周近傍に形成された切り込みであるスリット部２４と、が形成されており、凹部２２にジョイント部材３０が嵌め込まれている。【選択図】図３

Description

本発明は、所定の部材に取り付けられるパーツ体、あるいは複数のパーツ体を組み立てて構造体を形成するためのパーツ体に関する。

従来、所定の部材に取り付けられる部材（パーツ体）や、複数のパーツ体を組み立てて構造体を形成するための様々な種類のパーツ体が提供されている。また、複数のパーツ体を組み立てるため、あるいはパーツ体を他の部材に取り付けるために、ジョイント部材が嵌め込まれたパーツ体が提供されている。例えば、下記特許文献１には、アクリルの板材にマグネットが嵌め込まれた媒体表示用ボードが開示されている。

実用新案登録第３１０６５５４号公報

特許文献１に記載された媒体表示用ボードのように、板材等にマグネット部材等のジョイント部材を埋め込む構成のパーツ体では、パーツ体の見栄えを向上させることができる一方、板材にジョイント部材を埋め込む際に板材が割れるおそれがあった。そのため、このようなジョイント部材が埋め込まれたパーツ体では、製造に際して凹部の寸法やジョイント部材の寸法がシビアとなり作業効率が悪く、さらに板材が割れて歩留まりが低下するといった問題があった。

そこで本発明は、パーツ部材とジョイント部材とを容易に結合させることができ、歩留まりを向上させることができるパーツ体の提供を目的とした。

（１）上述の課題を解決すべく提供される本発明のパーツ体は、硬質材料により構成される板状のパーツ部材と、ジョイント部材と、を有し、前記パーツ部材には、前記ジョイント部材が嵌め込まれる、板状の前記パーツ部材の面から凹む凹部と、前記凹部の外周近傍に形成された切り込みであるスリット部と、が形成されており、前記凹部に前記ジョイント部材が嵌め込まれている。

本発明のパーツ体によれば、パーツ部材の凹部にジョイント部材を埋め込む際に、スリット部により凹部が僅かに変形する。そのため、本発明のパーツ体は、容易にジョイント部材とパーツ部材とを結合させることができ、歩留まりを向上させることができる。

（２）本発明のパーツ体は、前記パーツ部材の表裏をなす面のうち、一方の面から他方の面に向けて凹部が縮小するようにテーパー状となっているとよい。

上述の構成によれば、凹部の寸法が大きい面からジョイント部材を挿入しやすく、かつ他方の面からジョイント部材が抜けにくくなる。そのため、凹部の開口径が小さい面を他部材との接合面として二つの部材（二つのパーツ体、あるいはパーツ体及び他の部材）を接合した場合、ジョイント部材が抜けにくく二つの部材をしっかりと接合することができる。

本発明のパーツ体は、前記スリット部が、波状に形成されているものであるとよい。

上述の構成によれば、スリット部の端部に作用する応力を分散することができる。その結果、スリット部の端部が割れることを抑制することができる。

（３）本発明のパーツ体は、前記凹部が貫通孔とされているものであるとよい。

上述の構成によれば、凹部の形成が容易となり、製造効率を向上させることができる。

本発明によれば、パーツ部材とジョイント部材とを容易に結合させることができ、歩留まりを向上させることができるパーツ体を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るパーツ体を示す平面図である。 図１のパーツ体のジョイント部材、凹部、及びスリット部を示す斜視図である。 図１のパーツ体の要部を示している。（ａ）は平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＬ－Ｌ’線断面図である。 図１のパーツ体の第一の変形例を示している。 図１のパーツ体の第二の変形例を示している。 図１のパーツ体を適用した構造物を示している。 本発明の第２の実施形態に係るパーツ体を示す平面図である。 図７のパーツ体のジョイント部材、凹部、及びスリット部を示す斜視図である。 図１のパーツ体を適用した構造物を示している。

先ず、本発明の第１の実施形態に係るパーツ体１０について図面を参照しつつ説明する。

本実施形態で一例をして示すパーツ体１０は、構造物１００（箱）の底面を構成する部材である（図６参照）。なお、本発明のパーツ体は図６に示す例に限定されず、他の部材に着脱するためのパーツ、あるいは複数のパーツを組み立てて構造物を構成するものとして好適に採用することができる。

図１に示すとおり、パーツ体１０は、硬質材料により構成されるパーツ部材２０と、ジョイント部材３０とを有している。また、図２及び図３（ａ）に示すとおり、パーツ部材２０には、板状の前記パーツ部材の面から凹む凹部２２と、凹部２２の外周近傍に（凹部２２を取り囲むように）形成された切り込みであるスリット部２４とが形成されており、凹部２２にジョイント部材３０が嵌め込まれている。

パーツ部材２０は、所定の厚みＤ１（本実施形態では５ｍｍ）を備え、透光性を有するアクリル（硬質材料）の板材により構成されている。

なお、本実施形態のパーツ体１０では、パーツ部材２０を無色のアクリル板により構成した例を示したが、本発明のパーツ体は本実施形態に限定されない。例えば、本発明のパーツ体のパーツ部材は、透明アクリル板やＭＤＦに加え、ポリカーボネート板、ＡＢＳ板、ＰＥＴ板、金属、カーボン、木などのような硬質材料を用いてもよい。また、本実施形態では、パーツ部材を無色の（透明な）アクリル板を用いた例を示したが、本発明のパーツ体は本実施形態に限定されず、パーツ部材は有色のアクリル板であってもよい。

また、パーツ部材の厚みは５ｍｍに限定されず、パーツ部材の大きさや形状により、自重で曲がるなどを抑制可能な厚みが選択されることが望ましい。例えば、本発明のパーツ体では、パーツ体の厚みを２ｍｍ～５ｍｍとすれば、加工が容易で適切な強度を得られ、コスト抑制の観点からも好ましい。

凹部２２は、所定の大きさを備える貫通孔として形成されている。より具体的には、図３（ａ）に示すとおり、凹部２２は、パーツ部材２０の厚み方向に貫通する（パーツ部材２０の表裏を貫通する）貫通孔とされている。

より詳細に説明すると、図３（ａ）に一例として示す凹部２２は、概ね八角形となるような開口形状とされており、辺となる部分が曲線状となるような輪郭を有している。より詳細に説明すると、図３（ａ）に示すとおり、凹部２２を平面視した場合に辺に相当する部分は、湾曲を描くようにカットされている。そのため、凹部２２の内壁面は湾曲面となっており、ジョイント部材３０はパーツ部材２０に対して接触部分が線状となるように嵌め込まれる（線接触するように嵌め込まれる）。

また、図３（ｂ）に示すとおり、凹部２２は、パーツ部材２０の表裏をなす面のうち一方の面（第一面Ｆ１）から他方の面（第二面Ｆ２）に向けて縮小するようにテーパー状となっている。すなわち、凹部２２は、第一面Ｆ１の径方向の寸法（開口寸法Ｄ２）よりも第二面Ｆ２の径方向の寸法（開口寸法Ｄ３）のほうが小さくなっている。本実施形態では、凹部２２の第一面Ｆ１の開口寸法Ｄ２は約１５ｍｍとなっており、凹部２２の第二面Ｆ２の開口寸法Ｄ３はＤ２よりも０．１ｍｍ小さい大きさ（約１４．９ｍｍ）となっている。

さらに、図３（ａ）に示すとおり、凹部２２は、ジョイント部材３０を嵌め込み可能な大きさとなっている。より詳細に説明すると、凹部２２は、第一面Ｆ１の開口寸法Ｄ２がジョイント部材３０の直径Ｄ４よりも僅かに大きく、かつ第二面Ｆ２の開口寸法Ｄ３がジョイント部材３０の直径Ｄ４よりも僅かに小さい（開口寸法Ｄ２＞直径Ｄ４＞開口寸法Ｄ３）。

スリット部２４は、凹部２２の周囲を弾性変形させて、ジョイント部材３０を凹部２２に嵌め込み可能とするために設けられている。スリット部２４は、レーザー加工によってパーツ体１０の厚み方向に貫通するように（パーツ体１０の表裏を貫通するように）形成された切り込みとして設けられている。

図３（ａ）に示すとおり、スリット部２４は、波状に形成されている。すなわち、スリット部２４は、平面視において波状をなすような（切り込み線が湾曲線を描くような）切り込みとして形成されている。

また、図３（ａ）に示すとおり、スリット部２４は、凹部２２取り囲むように複数形成されている。より具体的には、スリット部２４は、凹部２２の近傍に形成されており、かつ複数のスリット部２４が凹部２２を取り囲むように形成されている。

ジョイント部材３０は、パーツ部材２０を他の部材と接合するための部材である。図２等に一例として示すジョイント部材３０は、略円柱形状のネオジム磁石とされている。

なお、本発明の結合体では、ジョイント部材として、ネオジム磁石等のマグネット部材のほか、マグネット部材に対応する鉄部材や、後で後述するボルトやナットを採用することができる。また、本発明のパーツ体では、ジョイント部材の形状は略円柱状に限定されず、角柱状、六角形など種々選択可能である（図４等参照）。

上述のとおり、パーツ体１０は、凹部２２にジョイント部材３０が嵌め込まれた構成となっている。すなわち、パーツ体１０では、ジョイント部材３０の側方面がパーツ部材２０に取り囲まれるように埋め込まれている。ここで、パーツ体１０を構成する過程においてパーツ部材２０の凹部２２にジョイント部材３０を埋め込む（嵌め込む）際に、スリット部２４により凹部２２が僅かに変形する。

より具体的に説明すると、パーツ部材２０は、スリット部２４が設けられた凹部２２の周囲がスリット部２４の隙間により、凹部２２が僅かに拡大するように撓む。これにより、ジョイント部材３０の側方面と凹部２２の厚み面（壁面）とが互いに押圧され、ジョイント部材３０を凹部２２にぴったりと嵌め込むことができる。そのため、パーツ体１０は、容易にジョイント部材３０とパーツ部材２０とを結合させることができる。

また、パーツ部材２０にジョイント部材３０を嵌め込む際に凹部２２が弾性変形するため、パーツ部材２０が割れる、あるいは亀裂が生じることを抑制することができる。これにより、パーツ体１０の製造において、歩留まりを向上させることができる。

また、上述のとおり、本実施形態のパーツ体１０では、スリット部２４が波形状に湾曲した形状とされている。そのため、パーツ部材２０を撓ませる部分（撓み部）において、応力が１箇所に集中することを回避して応力を分散し、割れ難くすることができる。

さらに、上述のとおり、凹部２２は、第一面Ｆ１から第二面Ｆ２に向けて縮小するようにテーパー状に形成されている。そのため、凹部２２の開口径が大きい面（第一面Ｆ１）からジョイント部材３０を挿入しやすく、かつ他方の面（第二面Ｆ２）からジョイント部材３０が抜けにくくなる。そのため、凹部２２の開口径が小さい面（第二面Ｆ２）を他部材との接合面として二つの部材（二つのパーツ体、あるいはパーツ体及び他の部材）を接合した場合、ジョイント部材３０が抜けにくく二つの部材をしっかりと接合することができる。

さらに、パーツ体１０では、凹部２２を取り囲むように複数のスリット部２４が設けられている。そのため、凹部２２の弾性変形の偏りを抑制しつつ、凹部２２にジョイント部材３０を埋め込むことができる。

さらに、上述のとおり、パーツ体１０ではパーツ部材２０が板状の部材とされ、かつ凹部２２が貫通孔とされている。これにより、凹部を窪み（非貫通穴）として形成する場合と比較して凹部２２の形成が容易となり、製造効率を向上させることができる。
＜変形例について＞
次いで、パーツ体１０の変形例について図４及び図５を参照しつつ説明する。

上述の実施形態では、概ね八角形となる凹部２２を例に挙げて説明したが、本発明のパーツ体は、凹部の形状を種々選択可能である。例えば、図４（ａ）に示す凹部４０のように、パーツ体の凹部は平面視において略矩形としてもよく、略矩形の凹部４０に円柱状のジョイント部材３０を嵌め込んでもよい。

また、ジョイント部材は、図４（ｃ）に示すジョイント部材５０のように、角柱状のものであってもよい。

さらに、本発明のパーツ体は、図５に示すような概ね六角形の凹部４２を備えるものであってもよい。また、凹部４２に嵌め込まれるジョイント部材は、ナット５２であってもよいし、ボルト５３であってもよい（図５（ａ）及び（ｂ）参照）。
＜組み立て構造物について＞
次に、本発明のパーツ体１０を適用した構造物１００の一例について説明する。

図６（ｂ）に一例として示す第一パーツ体１０Ａ、及び第二パーツ体１０Ｂは、構造物１００（箱）として用いられるものである。構造物１００は、底面を構成する第一パーツ体１０Ａと、側面を構成する第二パーツ体１０Ｂと組み合わせて箱として構成される。第一パーツ体１０Ａのパーツ部材２０Ａ、及び第二パーツ体１０Ｂのパーツ部材２０Ｂは、板状の硬質材料により構成されている。

図６（ａ）に示すとおり、第一パーツ体１０Ａには、四方の角部近傍にネオジム磁石により構成されるジョイント部材３０Ａが設けられている。また、第二パーツ体１０Ｂには、ジョイント部材３０Ｂとして、ネオジム磁石に対応する（着脱可能となっている）鉄部材が設けられている。

第一パーツ体１０Ａ及び第二パーツ体１０Ｂを組み立てる際、第一パーツ体１０Ａを第二パーツ体１０Ｂに近接させてネオジム磁石の磁力により接合させることができる。そのため、容易に第一パーツ体１０Ａと第二パーツ体１０Ｂとを着脱させることができる。

以上、本発明のパーツ体の第１の実施形態、及びパーツ体の適用例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。

具体的には、上述のパーツ体の適用例では、二つのパーツ体を組み立てて構成される構造物として箱を一例として示したが、本発明のパーツ体は上述の適用例に限定されない。例えば、本発明のパーツ体は、組立ブロックや、パズルなどの知育玩具、適正検査器具、試作分野、立体マネキン、建築模型、家具、物の仕切りとして用いられるパーティション、継手、介護用品など多種多様の分野で利用することができる。

また、上述の第１の実施形態では、パーツ体１０に四つのジョイント部材３０を設けた例を示したが、ジョイント部材は三つ以下であってもよいし、五つ以上設けてもよい。

さらに、上述の第１の実施形態では、パーツ体１０を一枚の板材により構成した例を示したが、本発明のパーツ体は本実施形態に限定されず、図６に示す第二パーツ体１０Ｂのように複数の板材を組み立てたものであってもよい。

さらに、上述の適用例では、ジョイント部材を備えるパーツ体を組み立てて構成される構造物を一例として示したが、本発明のパーツ体は、取り付け対象となる部材を鉄素材など単一素材により構成されるパーツ体としてもよい。

次いで、本発明の第２の実施形態に係るパーツ体６０について図面を参照しつつ説明する。

本実施形態で一例をして示すパーツ体６０は、構造物２００（重ね板）の１枚の板部材を構成する部材である（図９（Ｂ）参照）。なお、本発明のパーツ体は図９に示す例に限定されず、他の部材に着脱するためのパーツ、あるいは複数のパーツを組み立てて構造物を構成するものとして好適に採用することができる。

図９（Ｂ）に示すとおり、パーツ体６０は、硬質材料により構成されるパーツ部材７０と、ジョイント部材８０とを有している。また、図７に示すとおり、パーツ部材２０には、板状の前記パーツ部材の面から凹む凹部７２と、凹部７２の外周近傍に（凹部７２を取り囲むように）形成された切り込みであるスリット部７４とが形成されており、凹部７２にジョイント部材８０が嵌め込まれている。

パーツ部材７０は、パーツ部材２０と同様に、所定の厚みＤ１（本実施形態では５ｍｍ）を備え、透光性を有するアクリル（硬質材料）の板材により構成されている。パーツ部材７０は、パーツ部材２０と同様に、材質や形状において適宜選択できる。

凹部７２は、所定の大きさを備える貫通孔として形成されている。より具体的には、図７に示すとおり、凹部７２は、パーツ部材７０の厚み方向に貫通する（パーツ部材７０の表裏を貫通する）貫通孔とされている。より詳細に説明すると、図７に一例として示す凹部７２は、四角形となるような開口形状とされており、辺となる部分が直線状となるような輪郭を有している。また、凹部７２の外周近傍に（凹部７２を取り囲むように）形成された切り込みである２つのスリット部７４が設けられている。

ジョイント部材８０は、パーツ部材７０を他の部材、例えば、他のパーツ部材９０と接合するための部材である。ジョイント部材８０には、その外周近傍に形成された切り込みであるスリット部８４が形成されており、凹部７２にジョイント部材８０が嵌め込まれる。

図８に一例として示すジョイント部材８０は、略四角柱状の柱状とされている。さらに、ジョイント部８０は、スリット部８４が形成されている。ジョイント部材８０は、所定の厚みＤ１（本実施形態では５ｍｍ）を備え、透光性を有するアクリル（硬質材料）の板材により構成されている。ジョイント部材８０は、パーツ部材７０と同様に、材質や形状において適宜選択できる。

図９に示すように、構造物２００は、（Ａ）～（Ｄ）の順で、２つのパーツ部材７０と１つのジョイント部材８０とが組み立てられて構成される。２つのパーツ部材８０を凹部７２が重なるように重ね合わせ、ジョイント部材８０を凹部に嵌め込む。この時、パーツ部材７０のスリット部７４とジョイント部８０のスリット部８４が作用して、容易に嵌め込むことができる。また、嵌め込んだ状態で結合する。

以上、本発明のパーツ体の第２の実施形態、及びパーツ体の適用例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。

具体的には、上述のパーツ体の適用例では、二つのパーツ体を組み立てて構成される構造物として重ね板を一例として示したが、本発明のパーツ体は上述の適用例に限定されない。例えば、本発明のパーツ体は、組立ブロックや、パズルなどの知育玩具、適正検査器具、試作分野、立体マネキン、建築模型、家具、物の仕切りとして用いられるパーティション、継手、介護用品など多種多様の分野で利用することができる。

また、上述の第２の実施形態では、パーツ体６０に１つのジョイント部材８０を設けた例を示したが、ジョイント部材８０は複数設けてもよい。

さらに、上述の第２の実施形態では、パーツ体６０を一枚の板材により構成した例を示したが、本発明のパーツ体は本実施形態に限定されず、図６に示す第１の実施形態の第二パーツ体１０Ｂのように複数の板材を組み立てたものであってもよい。

さらに、上述の適用例では、ジョイント部材を備えるパーツ体を組み立てて構成される構造物を一例として示したが、本発明のパーツ体は、取り付け対象となる部材を鉄素材など単一素材により構成されるパーツ体としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

本発明は、他の部材に取り付けるためのパーツ体として、好適に採用することができる。

１０ パーツ体
１０Ａ 第一パーツ体（パーツ体）
１０Ｂ 第二パーツ体（パーツ体）
２０ パーツ部材
２２ 凹部
２４ スリット部
３０ ジョイント部材
３０Ａ ジョイント部材
３０Ｂ ジョイント部材
６０ パーツ体
７０ パーツ部材
７２ 凹部
７４ スリット部
８０ ジョイント部材
８４ スリット部

Claims (3)

1. 硬質材料により構成される板状のパーツ部材と、
   ジョイント部材と、を有し、
   前記パーツ部材には、
   前記ジョイント部材が嵌め込まれる、板状の前記パーツ部材の面から凹む凹部と、
   前記凹部の外周近傍に形成された切り込みであるスリット部と、が形成されており、
   前記凹部に前記ジョイント部材が嵌め込まれている、パーツ体。
   
2. 前記凹部が、前記パーツ部材の表裏をなす面のうち一方の面から他方の面に向けて縮小するようにテーパー状となっている、請求項１に記載のパーツ体。
   
3. 前記凹部が貫通孔とされている、請求項１又は２に記載のパーツ体。

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