JP3517434B2 - 構造部材用連結機構 - Google Patents

構造部材用連結機構

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JP3517434B2 JP16823393A JP16823393A JP3517434B2 JP 3517434 B2 JP3517434 B2 JP 3517434B2 JP 16823393 A JP16823393 A JP 16823393A JP 16823393 A JP16823393 A JP 16823393A JP 3517434 B2 JP3517434 B2 JP 3517434B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、略同一構成からなる構
造部材を組み立てて構造体を構築する際、前記構造部材
同士を所望の取り付け角度に連結することが可能な構造
部材用連結機構に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、略長尺状の柱状体からなる
構造部材の凹部内にモータ等の駆動手段、並びに前記駆
動手段の作用下に変位する移動部材が収納されたアクチ
ュエータおよびその構造体を提案している(特願平3−
229185号、特願平3−360632号、特願平3
−360633号、並びに特願平3−360634
号)。なお、前記提案では、アクチュエータの外枠を構
成するものと、単に柱状の長尺な部材との両者を含む概
念として「構造部材」を使用しており、以下においても
同様な概念で使用するものとする。
【0003】前記提案では、略同一形状に形成された複
数の構造部材を連結機構を介して組み立てることによ
り、所望の機能を有する構造体を構成することができ
る。
【0004】この場合、前記連結機構の一例として、図
10に示すようなボルト部材2を用いて連結する技術的
思想を開示している。すなわち、前記ボルト部材2の一
端側を構造部材4の長手方向に画成された孔部6に挿入
し、前記ボルト部材2の他端側に設けられた頭部8を他
の構造部材4aの溝部10に遊嵌する。このような状態
において、プレート12を介してねじ部材14の先端部
16がボルト部材2の略中央部の切欠部の傾斜面18に
当接するように該ねじ部材14をねじ込む。前記先端部
16はテーパ状に形成され、ねじ部材14がねじ込まれ
ることにより傾斜面18を押圧してボルト部材2を矢印
A方向に変位させる。従って、前記ボルト部材2が矢印
A方向に変位することにより、該ボルト部材2の頭部8
が他方の構造部材4aの内壁面を矢印A方向に引張する
力が作用し、この結果、構造部材4、4a同士を略直角
方向に連結固定することができる(図11参照)。な
お、参照符号19は、ばね部材を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案に
関連してなされたものであって、構造部材を回動自在に
連結するとともに、前記構造部材の連結角度を自在に設
定することが可能な構造部材用連結機構を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、略同一に形成された長尺状の構造部
互いに連結する構造部材用連結機構であって、前記連
結機構は、夫々の構造部材の端部に固定されるブロック
体と、一方の構造部材の端部に固定される前記ブロック
体に第1のボルト部材により装着される第1の連結部材
と、他方の構造部材の端部に固定される前記ブロック体
第2のボルト部材により装着される第2の連結部材と
を備え、前記第1、第2連結部材は軸部材を支点として
相互に回動自在に連結され、且つ、前記第1、第2連結
部材は夫々が前記第1、第2ボルト部材を支点として前
記各ブロック体に回動可能に連結されることを特徴とす
る。
【0007】また、本発明は、略同一に形成された長尺
状の構造部材の少なくとも一側面にその長手方向に沿っ
て溝部が画成され、前記溝部を介して構造部材を互いに
連結する構造部材用連結機構であって、前記連結機構
は、前記溝部に保持される保持部材と、前記保持部材を
介して夫々の構造部材の側面部に固定されるブロック体
と、一方の構造部材の側面部に固定される前記ブロック
体に第1のボルト部材により装着される第1の連結部材
と、他方の構造部材の側面部に固定される前記ブロック
体に第2のボルト部材により装着される第2の連結部材
とを備え、前記第1、第2連結部材は軸部材を支点とし
て相互に回動自在に連結され、且つ、前記第1、第2連
結部材は夫々が前記第1、第2ボルト部材を支点として
前記各ブロック体に回動可能に連結されることを特徴と
する。
【0008】
【0009】さらに、本発明は、第1、第2連結部材と
ブロック体との取り付け角度を設定する角度設定手段
を設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】上記の本発明に係る構造部材用連結機構では、
一対のブロック体を連結される夫々の構造部材の端面に
固定し、あるいは、溝部に保持される保持部材を介して
夫々の構造部材の側面部に一対のブロック体を固定す
る。このようにして、一方の構造部材と他方の構造部材
の夫々にブロック体を固定する。
【0011】前記ブロック体には夫々第1、第2連結
部材が装着され、前記第1、第2連結部材は軸部材を支
点として相互に回動自在に連結されている。従って、前
記軸部材を支点として前記各ブロック体に固定された夫
々の構造部材は相互に回動可能に連結される。
【0012】また、第1、第2連結部材とブロック体
とは、ボルト部材を支点として回動可能に装着されてい
ることから、前記第1、第2連結部材とブロック体と
所定の取り付け角度で固定することができる。この結
果、構造部材相互捩じられた状態で連結することが
可能となる。
【0013】
【実施例】次に、本発明に係る構造部材用連結機構につ
いて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明の第1の実施例に係る構造
部材用連結機構を適用して構造部材同士を連結した状態
を示す斜視図、図2は、図1に示す構造部材用連結機構
を示す斜視図、図3は、図2の要部分解斜視図、図4
は、図1のIV−IV線に沿った横断面図である。
【0015】図1に示すように、構造部材20、20a
は夫々略同一且つ長尺な柱状体に形成され、前記構造部
材20の夫々の外側面には略同一且つ断面略T字状の溝
部22が長手方向に沿って画成されている(以下、構造
部材20に基づいて説明する)。前記溝部22の入口部
位には該溝部22に沿ってv字状の溝24が画成されて
いる。前記v字状の溝24に図示しない断面略コの字状
のカバー部材に形成された突起部が係合して、該カバー
部材が溝部22に装着される。前記溝部22は、入口部
位から軸心と直交する方向に拡開する拡幅部26と、前
記拡幅部26から内側に縮閉して平坦な底面に至る孔部
28とを有している。
【0016】さらに、前記構造部材20には、軸心に沿
って貫通する大径の第1通路30と、四隅角部に近接し
長手方向に向かって貫通する小径の第2通路32a〜3
2dと、前記第1通路30と第2通路32a〜32dと
の間に位置し、長手方向に向かって貫通する第3通路3
6a〜36dとが画成されている。
【0017】構造部材用連結機構は、図3に示すよう
に、略同一に構成され、略矩形状の一対のアダプタブロ
ック38a、38b(ブロック体)と、前記一方のアダ
プタブロック38aに連結される第1ナックル部材40
(第1連結部材)と、他方のアダプタブロック38bに
連結される第2ナックル部材42(第2連結部材)と、
前記第1、第2ナックル部材40、42に画成された孔
部44、46に軸部材48を介して連結される一対のワ
ッシャ部材50a、50bとから構成される。前記アダ
プタブロック38aの両側面部には、一対のカバー部材
52a、52bが取着される。なお、矩形状のアダプタ
ブロック38a、38bの側面部は、構造部材20、2
0aの端部と略同一の形状に形成され、面一に連結され
る。
【0018】前記アダプタブロック38a、38bの四
隅角部近傍には、長ねじ54を挿入するための取付用孔
部56a〜56dが穿設され、さらに、略中央部にはボ
ルト部材58を挿入するための貫通孔60が画成されて
いる。前記長ねじ54を構造部材20、20aの四隅角
部近傍に画成された第2通路32a〜32dに螺入する
ことにより、夫々のアダプタブロック38a、38bを
構造部材20、20aの端部に固定することができる。
【0019】前記アダプタブロック38a、38bが構
造部材20、20aの端部と当接する側面部には直線状
の突出部62が相互に対向して形成され、前記突出部6
2は構造部材20、20aの端部に連結する際に溝部2
2の孔部28に嵌挿される。前記アダプタブロック38
a、38bの反対側の側面部には、第1ナックル部材4
0または第2ナックル部材42の底面部が装着される略
円形状の凹部64が画成されている。前記凹部64の底
面部は、第1ナックル部材40または第2ナックル部材
42がボルト部材58を中心として回動可能な直径に画
成されている。前記凹部64の内壁面には、側面部に貫
通するねじ穴66が画成されている。前記ねじ穴66に
螺入された止めねじ68(角度設定手段)の先端部が第
1、第2ナックル部材40、42の外壁面に当接して該
第1、第2ナックル部材40、42を保持することによ
り、アダプタブロック38a、38bと第1、第2ナッ
クル部材40、42の取り付け角度を設定することがで
きる。
【0020】第1ナックル部材40は断面コの字状に略
平行に形成された挟持部70が設けられ、底面部には前
記ボルト部材58を螺入するためのねじ穴72が画成さ
れている。一方、第2ナックル部材42は、前記挟持部
70間に挿入される取着部74が設けられている。前記
把持部70および取着部74の側面部には貫通する孔部
44、46が画成され、前記孔部44、46に一対のワ
ッシャ部材50a、50bを介して軸部材48が嵌入さ
れる。
【0021】従って、前記第1ナックル部材40と第2
ナックル部材42は夫々軸部材48を中心として互いに
回動自在に設けられている。さらに、第1ナックル部材
40および第2ナックル部材42は、ボルト部材58を
中心として夫々アダプタブロック38a、38bに回動
自在に設けられ、止めねじ68を介して所望の角度に固
定することができる。
【0022】なお、前記構造部材20、20a、アダプ
タブロック38a、38b、並びに第1、第2ナックル
部材40、42は、軽量化並びに剛性の観点から、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金の材料で製造すると好
適である。
【0023】第1実施例に係る構造部材用連結機構は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次にそ
の作用効果について説明する。
【0024】先ず、一方の構造部材20(20a)の端
部にアダプタブロック38b(38a)の側面部を位置
決めして当接させる。この場合、アダプタブロック38
bの突出部62は溝部22の平坦な底面部に沿って案内
され、前記突出部62は溝部22の孔部28に装着され
る。
【0025】そこで、構造部材20とアダプタブロック
38bとを当接させた状態で、アダプタブロック38b
の取付用孔部56a〜56dに長ねじ54を螺入して両
者を固定する。前記構造部材20とアダプタブロック3
8bの連結部位は、面一に形成される(図1参照)。前
記長ねじ54は、アダプタブロック38bの取付用孔部
56a〜56dを貫通して突出し、構造部材20の第2
通路32a〜32d内まで嵌入される。
【0026】同様にして、他方の構造部材20aの端部
にアダプタブロック38aの側面部を当接させ、四隅角
部近傍に画成された取付用孔部56a〜56dに長ねじ
54を螺入して両者を固定する。なお、構造部材20、
20aへのアダプタブロック38a、38bの装着は順
不同であり、どちらを先に固定してもよい。
【0027】このようにして連結された構造部材20、
20aは、図1に示すように、第1ナックル部材40と
第2ナックル部材42を結合する軸部材48を支点とし
て、相互に矢印XまたはY方向に回動させることが可能
である。また、アダプタブロック38a、38bの側面
部に設けられた止めねじ68を介して、第1、第2ナッ
クル部材40、42とアダプタブロック38a、38b
との取り付け角度を変更することができる。従って、構
造部材20、20a同士を矢印Z方向に所定角度捩じら
れた状態で連結することも可能である。
【0028】次に、本発明に係る構造部材用連結機構の
第2実施例を図5〜図8に示す。なお、前記第1実施例
と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細
な説明を省略する。
【0029】図5は、本実施例に係る構造部材用連結機
構を構造部材に適用して連結した状態を示す斜視図、図
6は、図5に示す構造部材用連結機構の要部分解斜視
図、図7は、図5のVII−VII線に沿った横断面
図、図8は、図5に示す構造部材用連結機構の一部縦断
面図である。
【0030】本実施例に係る構造部材用連結機構は、図
5に示すように、構造部材同士の対向する側面部間を連
結する点で第1実施例と異なる。
【0031】具体的には、一対のアダプタブロック80
a、80bの形状が前記第1実施例と異なり、前記アダ
プタブロック80a、80bの上面部および底面部には
一対のフック部材82a、82b(保持部材)が装着さ
れる凹部84が画成されている(図6参照)。前記フッ
ク部材82a、82bの先端部は略T字状に形成され、
溝部22に挿入されて保持される。前記フック部材82
a、82bは、ねじ部材86によってアダプタブロック
80a、80bの上面部並びに底面部に固定されてい
る。図8に示すように、前記フック部材82a(82
b)を凹部84に固定する際、フック部材82a(82
b)のテーパ部85と凹部84のテーパ部87とが当接
し、ねじ部材89を緊締することにより下方側に押圧さ
れる。この結果、フック部材82a(82b)はテーパ
部87の傾斜面に沿って矢印C方向に引き込まれて凹部
84内に固定される。
【0032】前記アダプタブロック80a、80bに
は、第1、第2ナックル部材40、42を装着する略円
形状の凹部88が画成されている。前記第1、第2ナッ
クル部材40、42は、ボルト部材58を介してアダプ
タブロック80a、80bに固定される。この場合、前
記第1、第2ナックル部材40、42が凹部88内にお
いてボルト部材58を中心として矢印Z方向に回動自在
に設けられ、止めねじ90によって所定の角度に保持さ
れる点、さらに、第1ナックル部材40と第2ナックル
部材42とを連結する軸部材48を支点として相互に矢
印XまたはY方向に回動自在に形成される点は、第1実
施例と同様である(図5参照)。
【0033】アダプタブロック80a、80bを構造部
材20、20aに装着するに際しては、アダプタブロッ
ク80a、80bの上面部並びに底面部に設けられた一
対のフック部材82a、82bの先端部を構造部材2
0、20aの端面から溝部22に沿って挿入する。次
に、ねじ部材86を緊締することにより、フック部材8
2a、82bがアダプタブロック80a、80bに固定
されるとともに、溝部22内に保持されたフック部材8
2a、82bを介して構造部材20、20aにアダプタ
ブロック80a、80bを保持固定することができる。
【0034】あるいは、予めフック部材82a、82b
をアダプタブロック80a、80bから取り外し、溝部
22の長手方向に沿ってフック部材82a、82bの先
端を挿入した後、フック部材82a、82bを約90°
回転させて、フック部材82a、82bの先端を溝部2
2の長手方向に直交するように装着し、前記溝部22内
に保持されたフック部材82a、82bをねじ部材86
を介してアダプタブロック80a、80bに連結するこ
とも可能である。
【0035】このように、第1、第2実施例に係る構造
部材用連結機構を用いることにより、構造部材20、2
0a相互を自在の取り付け角度で保持固定することがで
きる。さらに、例えば、ドアのヒンジ部材のように、回
動する部位に連結して使用することも可能である。
【0036】次に、前記第1、第2実施例に係る構造部
材用連結機構を適用して構造部材の組立例を構築した状
態を図9に示す。
【0037】この組立例200は、基本的には、骨組を
形成する複数の構造部材202と、複数のアクチュエー
タ204、206、208、210、212、214、
216、218、220と、前記アクチュエータ20
6、212、216に並設されたバランサ222、22
4、226と、第1、第2作業テーブル228、230
と、ワーク232と、ワーク収納プレート234と、移
動体236、238、240、242、244、24
6、248と、ワーク把持手段として機能する吸着用パ
ッド250並びにメカニカルハンド252と、シリンダ
ロッド254が突出した状態のシリンダ256とから構
成される。さらに、構造部材202の上面部には、アク
チュエータ用コントローラとして機能するプログラミン
グボード付シーケンサ258、260が着脱自在に取り
付けられている。なお、略矩形状に組み立てられた構造
部材202の対角線状に配設された構造部材202の両
端部には、各連結部位を補強するために第1、第2実施
例に係る構造部材用連結機構262、264が適用され
ている。さらに、構造部材202同士を直線状に連結す
る構造部材用連結機構265、並びに構造部材202同
士を略直交する状態に連結する構造部材用連結機構26
7が設けられている。
【0038】以下、第1作業テーブル228を中心にし
て詳細に説明する。
【0039】略水平方向に配設されたアクチュエータ2
04に対して略直交する方向にアクチュエータ206が
立設した状態で連結されている。前記アクチュエータ2
06にはバランサ222が並設されている。前記アクチ
ュエータ206は、その移動体238に固定されたアク
チュエータ208を略鉛直上下方向に移動するためのも
のであり、前記アクチュエータ206に直交して接続さ
れるアクチュエータ208の移動体240には、吸着用
パッド250が連結されたシリンダ266が連設されて
いる。また、アクチュエータ210の移動体242には
シリンダ256が連設され、シリンダロッド254によ
ってワーク232の位置決めが行われる。なお、夫々の
アクチュエータ204、206、208、210、21
2、214、216、218、220には、モータボッ
クス268が上面部から突出することなく面一の状態で
配設されている。
【0040】動作については、先ず、アクチュエータ2
08に連結されたシリンダ266に構造部材202内の
流体通路(第1〜第3通路30、32a〜32d、36
a〜36d)を介して圧縮空気を供給する。前記圧縮空
気の供給により、シリンダ266のシリンダロッドが下
方に変位してワーク収納プレート234に配置されたワ
ーク232が吸着用パッド250により吸着される。再
び、圧縮空気を供給することによりシリンダロッドを上
方に変位させ、アクチュエータ204の移動体236を
移動させる。前記アクチュエータ204は、吸着用パッ
ド250に吸着されたワーク232が所望の位置の上方
に近接した時に移動を停止し、アクチュエータ206の
移動体238を略鉛直下方向に移動させてワーク232
をワーク収納プレート234の所望の穴部に挿入する。
この時、確実にワーク232が前記穴部に挿入されるよ
うに、アクチュエータ210のシリンダロッド254を
変位させて位置決めすることができる。
【0041】なお、前述したように、本実施例に係る構
造部材用連結機構は、前記組立例200に対する適用に
限定されるものではなく、種々の構造部材の組立例に適
用することができることは勿論である。
【0042】
【発明の効果】本発明に係る構造部材用連結機構によれ
ば、以下の効果が得られる。
【0043】すなわち、軸部材およびボルト部材を支点
として構造部材が相互に回動可能に連結される
【0044】また、角度設定手段を介して第1、第2
部材とブロック体とを所定の取り付け角度に設定す
ることができることから、構造部材相互捩じられた
状態で連結固定することが可能となる。
【0045】さらに、例えば、ドアのヒンジ部材のよう
に回動する部位に連結し、前記軸部材を支点として変位
させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る構造部材用連結機
構を適用して構造部材同士を連結した状態を示す斜視図
である。
【図2】図1に示す構造部材用連結機構を示す斜視図で
ある。
【図3】図2の要部分解斜視図である。
【図4】図1のIV−IV線に沿った横断面図である。
【図5】本発明の第2の実施例に係る構造部材用連結機
構を適用して構造部材同士を連結した状態を示す斜視図
である。
【図6】図5に示す構造部材用連結機構の要部分解斜視
図である。
【図7】図5のVII−VII線に沿った横断面図であ
る。
【図8】図5に示す構造部材用連結機構の部分縦断面図
である。
【図9】本発明の第1、第2実施例に係る構造部材用連
結機構を適用して複数の構造部材を連結した組立例を示
す斜視図である。
【図10】従来例に係る構造部材用連結機構を示す分解
斜視図である。
【図11】図11Aは、図10に示す構造部材用連結機
構を適用して複数の構造部材を連結した状態を示す側面
図、図11Bは、図11Aの部分断面図である。
【符号の説明】
20、20a、202…構造部材 22…溝部 28…孔部 30…第1通路 32a〜32d…第2通路 38a、38b、80a、80b…アダプタブロック 40…第1ナックル部材 42…第2ナッ
クル部材 48…軸部材 50a、50b
…ワッシャ部材 52a、52b…カバー部材 58…ボルト部
材 62…突出部 68、90…止
めねじ 82a、82b…フック部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 裕幸 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (72)発明者 永井 武志 東京都中野区本町6−20−9 平和生命 新中野ビル2階 株式会社プラナ内 (56)参考文献 特開 平5−69352(JP,A) 実開 昭62−187056(JP,U) 実開 昭56−176343(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/58 F16B 7/00 - 7/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】略同一に形成された長尺状の構造部材を
    いに連結する構造部材用連結機構であって、 前記連結機構は、夫々の構造部材の端部に固定されるブ
    ロック体と、一方の構造部材の端部に固定される前記
    ロック体に第1のボルト部材により装着される第1の連
    結部材と、他方の構造部材の端部に固定される前記ブロ
    ック体に第2のボルト部材により装着される第2の連結
    部材とを備え、 前記第1、第2連結部材は軸部材を支点として相互に回
    動自在に連結され、且つ、前記第1、第2連結部材は夫
    々が前記第1、第2ボルト部材を支点として前記各ブロ
    ック体に回動可能に連結されることを特徴とする構造部
    材用連結機構。
  2. 【請求項2】略同一に形成された長尺状の構造部材の少
    なくとも一側面にその長手方向に沿って溝部が画成さ
    れ、前記溝部を介して構造部材を互いに連結する構造部
    材用連結機構であって、前記連結機構は、前記溝部に保
    持される保持部材と、 前記保持部材を介して夫々の構造部材の側面部に固定さ
    るブロック体と、一方の構造部材の側面部に固定され
    る前記ブロック体に第1のボルト部材により装着される
    第1の連結部材と、他方の構造部材の側面部に固定され
    る前記ブロック体に第2のボルト部材により装着される
    第2の連結部材とを備え、 前記第1、第2連結部材は軸部材を支点として相互に回
    動自在に連結され、且つ、前記第1、第2連結部材は夫
    々が前記第1、第2ボルト部材を支点として前記各ブロ
    ック体に回動可能に連結されることを特徴とする構造部
    材用連結機構。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の連結機構におい
    て、前記第1、第2連結部材と前記各ブロック体との取
    り付け角度を設定する角度設定手段を設けたことを特徴
    とする構造部材用連結機構。
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