JP3865069B2 - 組立式構造物用コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、組立式構造物用コネクタに関し、より詳しくは、組立式構造物の構築に際し、組立式構造物を構成する各種の部材を多様な角度をもって連続して連結し結合できるようにした組立式構造物用コネクタに関する。
一般に、組立式構造物とは、多数の部材(以下、「トラス部材」と通称する)を相互結合して公演場、展示場、広告塔、及び造形物等といった分解組立式に構築した構造物を意味する。
かかる組立式構造物は、大概は軽くて堅固なアルミニウム素材からなる。
このような組立式構造物にあっては、多数のトラス部材が連結される矩形乃至は球形のコネクタが具備される(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
韓国において本出願人が実用新案登録出願し登録維持決定を受けた(韓国実用新案)登録番号第234930号(出願番号:20-2001-0007933号、出願日付:2001.03.22.)の明細書 韓国において本出願人が実用新案登録出願し登録維持決定を受けた(韓国実用新案)登録番号第234977号(出願番号:20-2001-0009461号、出願日付:2001.04.04.)の明細書
しかし、このようなコネクタは、六面、即ち、6方向(X、-X、Y、-Y、Z、-Z)に対してのみ結合面が形成され、これに連結される所定の部材が直角方向にしか結合されないことから、組立式構造物を構成するに当たって多くの制約が伴うという不具合があった。
そこで、本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、3面の結合面を有する単位部材を相互結合してなる第1のコネクタを構成し、この第1のコネクタに結合される第2のコネクタを備えて、各種のトラス部材を第2のコネクタを介して第1のコネクタ上に多様な角度をもって組み付けることができると共に、連続して連結し結合できるようにした組立式構造物用コネクタを提供することである。
前記した目的を達成するための本発明の組立式構造物用コネクタは、
(a)6つの単位部材が互いに垂直して結合され、18面の結合面を有するように構成された第1のコネクタであって、
結合孔を有するボス部がその一面に突設され、その両端部には、ネジ穴を有するヒンジ部が一体に形成された中央連結部;及び
前記中央連結部のヒンジ部と隔てられた中央連結部の他の両端部に所定の角度をもって傾斜して一体に形成され、その中央部には結合孔を有するボス部が中央連結部のボス部と同一の方向に突設され、その一端部には、ボルトが挿入される挿入孔を有する複数のヒンジ部が中央連結部のヒンジ部の両端部に同軸に位置するように隔てられている斜面連結部と;からなる前記第1のコネクタと;
(b)第2のコネクタであって、
その一面の中央部に突設され、その中心部には第1のコネクタの結合孔に対応する結合孔が貫通している結合部と、この結合部の外周面に等間隔で隔てられて延在している多数の延在部と、この延在部の一側に結合部及び延在部より高めに円周方向に突設された突出部と、この突出部上に等間隔で形成された多数の凹み溝とを含むベースと;
前記ベースの他面上に等間隔で外向きにして傾斜して形成された支持脚と;
前記支持脚の一端部の外周面に一体に形成され、ジョイント部材が挿入されて係合する係止突部を有する接続部;及び
前記各支持脚の一端部の内周面にその外周面が接するように一体に形成され、照明手段を支持する照明支持部と;を備える前記第2のコネクタと;
を含んでなることを特徴とする。
すなわち、前記した目的を達成するための本発明の組立式構造物用コネクタは、1つの中央連結部と、2つの斜面連結部からなる6つの単位部材が相互結合されてなる第1のコネクタと;この第1のコネクタの中央連結部または斜面連結部に結合されるベースと、ベース上に一体に形成された支持脚、この支持脚上に一体に形成された接続部及び照明支持部からなる第2のコネクタと;から構成され、各種の多数のトラス部材を多様な角度をもって連続して連結し所望する構造物を自由自在に構築できるようにしたことを特徴とする。
以下で説明するように、6つの中央連結部と、12つの斜面連結部とからなる第1のコネクタと、これに連結される第2のコネクタを介して、各種の多数のトラス部材を多様な角度をもって連続して連結し、所望する構造物を自由自在に構築できるという長所がある。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
添付した図1乃至図11は、本発明にかかる組立式構造物用コネクタを示す図である。
同図に示すように、本発明にかかる組立式構造物用コネクタは、第1のコネクタAと第2のコネクタBに大別されてなる。
まず、図1乃至図5及び図9乃至図11を参照して前記第1のコネクタAを説明すると、この第1のコネクタAは、3つの結合面を有する6つの単位部材10が互いに垂直して結合されてなる。
前記単位部材10は、更に、1つの中央連結部20と、2つの斜面連結部40とからなり、この斜面連結部40は、中央連結部20の両側端部において互いに向かい合う方向に約45°に傾斜して一体に形成される。
前記のように形成された中央連結部20と斜面連結部40は、その一面が第2のコネクタBに結合されるように段差付けられて陥没し、その中央部には、貫通した結合孔24、44を有するボス部22、42が中央連結部20と斜面連結部40の他面に突設される。
また、前記中央連結部20のまた他の両側端、即ち、中央連結部20に形成された斜面連結部40と直交する方向に両側端部には、ネジ穴32が穿孔されているヒンジ部30が一体に形成され、このヒンジ部30に対応する斜面連結部40の一端部上には、ボルト60が挿入される挿入孔52が穿孔されている複数のヒンジ部50が一体に形成される。
前記ヒンジ部50は、中央連結部20のヒンジ部30に対応する幅をもって隔てられ、中央連結部20のヒンジ部30の両端部に位置して備えられる。
前記中央連結部20と斜面連結部40に形成されたボス部22、42の結合孔24、44の一端、即ち、第1のコネクタAの中心寄りの一端部と、斜面連結部40に形成されたヒンジ部50の挿入孔52の一端、即ち、外側端部には、結合孔24、44と挿入孔52より大径を有する拡径孔24a、44a、54が形成され、その内部にボルト200、60を頭部を完全に収容して、第1のコネクタAの内部空間を最大限に確保する。
なお、前記ボルト200、60は、その頭部が円柱状を有する締付けボルトであることが好ましい。
そして、前記中央連結部20の拡径孔24aは、ボルト200の丸状頭部は回転自在に挿入され、ナット210は回転不能に挿入されるようになった多角形状で形成され、なお、ナット210は通常、六角断面形状で形成されるため、前記拡径孔24aも六角形状で形成されることが好ましく、斜面連結部40の拡径孔44aは、円形断面で形成されることが好ましい。
これは、前記第1のコネクタA間の結合の際、一方の第1のコネクタの拡径孔24aにはボルト200が挿入され、他方の第1のコネクタの拡径孔24aにはナット210が回転不能に挿入固定されて結合され、この時、前記ボルト200を拡径孔24a内に回転不能に挿入されたナット210に容易に締付けるためである。
そして、前記中央連結部20と斜面連結部40のボス部22、42の外周面と、このボス部22、42と反対側の連結部20、40上には、単位部材10の剛性を補強すべく垂直した多数のビード部26、46が形成される。
前記ビード部26、46は、90°の間隔で放射状に形成され、略“+”字形をなし、単位部材10の剛性の補強以外にも、第2のコネクタBの結合の際、この第2のコネクタBの位置を仮止めして結合を容易にする。
また、ビード部26、46の外側端には、多数のビード部26、46を連結する円形突条28と、円弧突条48がそれぞれ中央連結部20と斜面連結部40の一面、即ち、ボス部22、42の反対面上に形成される。
このように形成された円形突条28と、円弧突条48は、前記ビード部26、46と同じ機能を有する。即ち、ビード部26、46と共に単位部材10の剛性を補強し、第2のコネクタBの結合の際、結合前の第2のコネクタBを単位部材10上に仮止めして結合を容易にする。
特に、前記ビード部26、46は、第2のコネクタBの単位部材10上への位位置固定が主な役割であり、円形突条28及び円弧突条48は、位置固定された第2のコネクタBの遊びを防止することが主な役割である。
これは、後述する第2のコネクタBの突出部120が前記第1のコネクタAの円形突条28及び円弧突部48の内周面に内接することで、第2のコネクタBが第1のコネクタA上において遊びが防止された状態で組み付けられる。
因みに、図10の下部に拡大して示す図面のうちの点線で示す部分は、第2のコネクタBの突出部120上に形成された凹み溝122を示し、この凹み溝122の位置から、前記突出部120が円形突条28及び円弧突条48上でこれに内接していることが分かる。
一方、前記中央連結部20の角部には、組立式構造物の仕上げ材、即ち、ガラスやアクリル板等からなる仕切りが設置できるように仕上げタップ穴34が形成される。
そして、前記斜面連結部40の両側端は、その中央部のボス部42に向けて湾曲して陥没された湾曲部40aで形成され、作業者の手や作業工具等が第1のコネクタAの内部に容易に進入できるようになる。
従って、前記のように構成された第1のコネクタAは、6つの単位部材10が相互垂直して結合され、18面の結合面を有するように形成される。
一方、前記のように構成される第1のコネクタに結合される第2のコネクタを図6乃至図11を参照して説明すると、ベース110と、支持脚130と、接続部134と、照明支持部132、及び支持部材140とからなる。
前記第2のコネクタBのベース110は、円版状で形成される。このようなベース110の一面の中央部には、第1のコネクタAの結合孔24、44に対応する結合孔114を有する円柱状の結合部112が突設される。
また、前記結合部112の結合孔114には、強いネジ締付け力を有するようにヘリコイル116が組み込まれる。これは、組立式構造物の重量を軽量化するために構造物を形成する第1のコネクタAと第2のコネクタBなどの部品がアルミニウム材質で形成されるところ、構造物の頻繁な組立と解体による第2のコネクタBのネジ部の破損を防止すると共に、堅固な締付け力を有するようにするために備えられたものである。
そして、前記結合部112の外周面とベース110の内周面との間には、これらを連結する多数の延在部118が等間隔で隔てられて肉厚に形成され、この延在部118には、第1のコネクタAの円形突条28及び円弧突条48が当接する。
一方、本実施の形態では、前記延在部118が90°の等間隔で隔てられて4つ設けられていることを一例として示したが、この個数と間隔は当業者であれば適宜変更可能である。
前記延在部118の一側には、その外周面が第1のコネクタAの円形突条28及び円弧突条48に内接するようにして円周方向に突出部120が形成され、この突出部120は、結合部112及び延在部118より高めに突設される。
そして、前記突出部120上には、第1のコネクタAのビード部26、46が挿入されて係止される多数の凹み溝122が等間隔で隔てられて形成される。
一方、本実施の形態では、前記凹み溝122が45°の等間隔で隔てられて8つ形成されたことをその一例に挙げて説明しているが、本発明は、これに限定或いは局限されるものではない。
前記のように形成されたベース110の反対面には、90°の等間隔で隔てられ、その端部が外側に向けて傾斜した支持脚130が形成される。
前記支持脚130の一端部の外周面上には、中空の管からなる接続部134が一体に形成され、その内周面には、接続部134に挿入されたジョイント部材300が係止するするように係合突部136が突設される。
因みに、図9乃至図10を参照してジョイント部材300を簡略に説明すると、前記ジョイント部材300は、分離自在な両キャップ300a、300bが相互接合されてなる。
前記ジョイント部材300の一方のキャップ300aの中央部には、調整ボルト304が設けられ、この調整ボルト304の端部が他方のキャップ300bの内面に接し、調整ボルト304を締めたり緩めたりすることにより両キャップ300a、300bの直径を縮めたり広げたりする。
そして、前記ジョイント部材300をなす両キャップ300a、300bの外周面の両端部には、接続部134の係止突部136に対応する係合溝302が形成される。
ここで、前記ジョイント部材300は、両キャップ300a、300bの直径が完全に縮小された時の外径が接続部134の内径より小さく設計される。
一方、前記各支持脚130の一端部の内周面には、その外周面が接するように一体に形成され、照明手段(図示せず)を支持するようになった環状の照明支持部132が形成される。
前記照明支持部132の外周面上には、90°の間隔で隔てられたネジ穴132aが形成され、このネジ穴132aには、ボルト138がネジ止めされる。
また、前記照明支持部132には、その一面が開口した支持部材140が内挿する。
前記支持部材140は、その開口部がベース110に向かうように照明支持部132に内挿し、照明支持部132に設けられたボルト138に押し付けられて照明支持部132の内周面と離れた状態で固定される。
前記のように組み込まれた支持部材140の一面、即ち、開口部の反対面上には、照明手段からの熱を放熱すべく多数の放熱口142が円周方向に等間隔で貫通形成される。
そして、前記一方の放熱口142から支持部材140の開口部までは、照明手段のプラグ及び電線等を容易に引き出して配線できるようにするための切欠き部144が形成される。
前記のように構成される本発明の組立式構造物用コネクタは、第1のコネクタAを組み立てた後、この第1のコネクタAに第2のコネクタBを含む残りのトラス部材400を組み付けて一つの構造物として構築する。
まず、前記第1のコネクタAの組立は、1つの中央連結部20と、この中央連結部20の両端に一体に形成された2つの斜面連結部40からなる6つの単位部材10を互いに垂直して結合する。
より詳しく説明すると、単位部材10の中央連結部20に形成された一方のヒンジ部30に他の単位部材10の斜面連結部40に形成されたヒンジ部50を同軸にして一致させる。
そして、斜面連結部40のヒンジ部50に穿孔された拡径孔54と挿入孔52にボルト60を順次に挿通し、このボルト60を中央連結部20のヒンジ部30に穿孔されたネジ穴32にネジ止めし、中央連結部20と斜面連結部40とを結合する。
この時、前記ボルト60は締付けボルトであって、その頭部が斜面連結部40の拡径孔54内に完全に挿入されて外部に突出しないため、周辺部品との干渉を回避でき、また第1のコネクタAの内部空間を極大化することができるようになる。
そして、基準となった単位部材10の中央連結部20の他方のヒンジ部30にまた他の単位部材10の斜面連結部40に形成されたヒンジ部50を前記と同様な方法で連結して結合する。
したがって、残りの単位部材10も前記と同様な方法で継続して結合すると、6つの中央連結部20と、12つの斜面連結部40を有する1つの第1のコネクタAが完成する。
一方、前記のようにして組み立てられた第1のコネクタAに図9及び図10に示したように、第2のコネクタBを結合して連結する。
これをより詳しく説明すると、前記第2のコネクタBをなすベース110の突出部120上に形成された凹み溝122に第1のコネクタAの中央及び斜面連結部20、40のビード部26、46を挿入する。
そうすると、前記ベース110の延在部118上に円形突条28、及び円弧突条48が当接すると共に、ベース110の突出部120が円形突条28及び円弧突条48の内周面に内接することで、第2のコネクタBが第1のコネクタA上での遊びが防止された状態となり、安定して仮止めされる。
以降、前記第1のコネクタAの内側からボルト200を第1のコネクタAの結合孔24、44と、第2のコネクタBの結合孔114に順次に挿通させてネジ止めする。
そうすると、前記ボルト200は、第1のコネクタAの拡径孔24a、44aにより容易に回転しながら、第2のコネクタBの結合孔114内に組み込まれたヘリコイル116にネジ止めされて強い締付け力を保持するようになる。
そして、前記のように第1のコネクタAと第2のコネクタBとを結合した後は、第2のコネクタBの照明支持部132に支持部材140の開口部がベース110に向かうようにして挿入した後、照明支持部132のネジ穴132aにボルト138をそれぞれネジ止めすると、このボルト138の端部が支持部材140の外周面上に当接して押し付けることで、支持部材140を照明支持部132の内周面と隔てられた状態で固定させるようになる。
次いで、前記のように結合された第2のコネクタBの接続部134に多様なトラス部材をジョイント部材300で連結して結合し、本実施の形態では、前記トラス部材をその内部に照明手段が配されるアクリル筒402を有するトラス部材400にして示しており、このトラス部材400のアクリル筒402は、照明支持部132に固定された支持部材140上で支持される。
また、前記トラス部材400のアクリル筒402内に配される照明手段のプラグと電線は、支持部材140の切欠き部114を通って配線され、照明手段から発生する熱は、多数の放熱口142から全て外部に放熱されることにより、アクリル筒402内の温度上昇を未然に防止できるようになる。
一方、前記第2のコネクタBとトラス部材400とを連結するジョイント部材300は、その一端が第2のコネクタBの接続部134に挿入されて固定され、他端は、トラス部材400の接続ロッド404に挿入されて固定される。
即ち、その両端部がそれぞれ第2のコネクタBの接続部134と、トラス部材400の接続ロッド404に挿入されたジョイント部材300は、その一方のキャップ300aの中央部に設けられた調整ボルト304を締めることによりジョイント部材300をなす両キャップ300a、300bが拡径し、この両キャップ300a、300bの外周面に形成された係合溝302に接続部134内の係止突部136と接続ロッド404内の係止突部406がそれぞれ係合して固定される。
また、前記のようにして固定されたジョイント部材300の分離時は、調整ボルト304を逆回転して緩めると、ジョイント部材300をなす両キャップ300a、300bの直径が縮小し、両キャップ300a、300bの係合溝302と接続部134の係止突部136及び接続ロッド404の係止突部406との結合が解除して分離可能になる。
従って、前記のような方法で結合される第1のコネクタAと第2のコネクタBにより多種のトラス部材を連続的に連結して結合可能になるため、多様な形態の組立式構造物を具現することができるようになる。
そして、このようにして設けられた第1のコネクタBの照明支持部132上には、支持部材140を備えていない状態で、照明手段を直接配設することもできる。
また、前記第1のコネクタAは、図11に示すように、第1のコネクタA同士でも連結可能にしているところ、一方の第1のコネクタの拡径孔24aにはボルト200を挿通し、反対側の第1のコネクタAの拡径孔24aにはナット210を回転不能に収めることで、第1のコネクタA同士を簡便に結合固定できる。
一方、前記のように構築される組立式構造物は、第1のコネクタAの6つの中央連結部20と、45°をなして傾斜した12つの斜面連結部40をもって多様な形態の構造物を構築することができるようになる。
また、前記のようにして構造物を構築するに当たって、斜面連結部40の湾曲部40aにより第1のコネクタA内への作業者の手や作業工具及び電球類等といったその他の部品の挿入が容易になり、多様な構造物が構築できると共にこれに係る作業性が向上する。
一方、前記のような作業を通じて構造物の骨組を完成した後、構造物上にガラスやアクリル板等のような仕切りの仕上げ材を設ける時は、第1のコネクタAの中央連結部20上に形成された仕上げタップ穴34に仕上げ材をネジ止めして構造物を完成する。
図1は本発明にかかる組立式構造物用コネクタのうちの第1のコネクタを示す斜視図である。 図2(a)は本発明にかかる第1のコネクタをなす単位部材の正面斜視図であり、図2(b)は本発明にかかる第1のコネクタをなす単位部材の正面図である。 図3(a)は本発明にかかる第1のコネクタをなす単位部材の背面斜視図であり、図3(b)は本発明にかかる第1のコネクタをなす単位部材の背面図である。 図4は本発明にかかる第1のコネクタの単位部材を示す側断面図である。 図5は本発明にかかる第1のコネクタをなす単位部材間の結合状態を示す分離図である。 図6は本発明にかかる組立式構造物用コネクタのうちの第2のコネクタを示す平面斜視図である。 図7は本発明にかかる第2のコネクタをなす単位部材の底面斜視図である。 図8は本発明にかかる第2のコネクタをなす単位部材の一部切欠き断面図である。 図9は本発明にかかる第1のコネクタと第2のコネクタとが結合される状態を示す分離斜視図である。 図10は本発明にかかる第1のコネクタと第2のコネクタとが結合される状態を示す結合断面図である。 図11は本発明にかかる第1のコネクタ間の結合状態を示す分離図である。
符号の説明
10…単位部材
20…中央連結部
22、42…ボス部
24、44…第一のコネクタの結合孔
24a、44a、54…拡径孔
26、46…ビード部
28…円形突条
30、50…ヒンジ部
32…ネジ穴
34…仕上げタップ穴
40…斜面連結部
40a…湾曲部
48…円弧突条
52…挿入孔
200、60…ボルト
110…ベース
112…結合部
114…第2のコネクタの結合孔
116…ヘリコイル
118…延在部
120…突出部
122…凹み溝
130…支持脚
132…照明支持部
134…接続部
136…係止突部
138…ボルト
140…支持部材
142…放熱口
144…切り欠部
210…ナット
300…ジョイント部材
A…第1のコネクタ
B…第2のコネクタ

Claims (11)

  1. (a)6つの単位部材が互いに垂直して結合され、18面の結合面を有するように構成された第1のコネクタであって、
    結合孔を有するボス部がその一面に突設され、その両端部には、ネジ穴を有するヒンジ部が一体に形成された中央連結部;及び
    前記中央連結部のヒンジ部と隔てられた中央連結部の他の両端部に所定の角度をもって傾斜して一体に形成され、その中央部には結合孔を有するボス部が中央連結部のボス部と同一の方向に突設され、その一端部には、ボルトが挿入される挿入孔を有する複数のヒンジ部が中央連結部のヒンジ部の両端部に同軸に位置するように隔てられている斜面連結部と;からなる前記第1のコネクタと;
    (b)第2のコネクタであって、
    その一面の中央部に突設され、その中心部には第1のコネクタの結合孔に対応する結合孔が貫通している結合部と、この結合部の外周面に等間隔で隔てられて延在している多数の延在部と、この延在部の一側に結合部及び延在部より高めに円周方向に突設された突出部と、この突出部上に等間隔で形成された多数の凹み溝とを含むベースと;
    前記ベースの他面上に等間隔で外向きにして傾斜して形成された支持脚と;
    前記支持脚の一端部の外周面に一体に形成され、ジョイント部材が挿入されて係合する係止突部を有する接続部;及び
    前記各支持脚の一端部の内周面にその外周面が接するように一体に形成され、照明手段を支持する照明支持部と;を備える前記第2のコネクタと;
    を含んでなることを特徴とする組立式構造物用コネクタ。
  2. 前記第1のコネクタの中央連結部と斜面連結部に形成されたボス部の外周面とボス部の反対側の連結部上には、単位部材の剛性を補強すると共に第2のコネクタの凹み溝に挿入され、前記第2のコネクタを第1のコネクタ上に位置固定させる垂直した多数のビード部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  3. 前記第1のコネクタのボス部の反対側の中央連結部と斜面連結部に形成されたビード部の外側端部には、ビード部と共に単位部材の剛性を補強すると共に第2のコネクタの延在部が当接し、その内周面に突出部が内接して第2のコネクタの遊びを防止する円形突条と円弧突条がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項2に記載の組立式構造物用コネクタ。
  4. 前記第1のコネクタの中央連結部の角部には、仕上げ材をネジ止めで張り付けるための仕上げタップ穴が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  5. 前記第1のコネクタの中心に近接したボス部の結合孔の一端部と、斜面連結部に形成されたヒンジ部の挿入孔の外側端部には、ボルトの環状頭部をその内部に収容することで第1のコネクタの内部空間を最大限に確保できるようにする拡径孔が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  6. 前記中央連結部に形成された拡径孔は、ボルトの環状頭部は回転自在にナットは回転不能に挿入されるようにすべく多角形状で形成されたことを特徴とする請求項5に記載の組立式構造物用コネクタ。
  7. 前記斜面連結部の両側端は、その中央のボス部側に向けて緩やかに湾曲し陥没され、作業者の手や作業工具が第1のコネクタの内部に容易に進入できるようにした湾曲部で形成されることを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  8. 前記第2のコネクタの結合孔には、ネジ止めの際、強力なネジ締付け力を有するようにすべくヘリコイルが組み込まれることを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  9. 前記第2のコネクタの照明支持部には、この照明支持部の内周面と隔てられて挿入されて照明支持部上にネジ止めされる支持部材を備え、この支持部材は、ボルトにて押し付けられて固定されると共にその一面が開口していることを特徴とする請求項1に記載の組立式構造物用コネクタ。
  10. 前記支持部材の一面上には、照明手段の熱を放熱すべく多数の放熱口が貫通して形成されたことを特徴とする請求項9に記載の組立式構造物用コネクタ。
  11. 前記支持部材の一側には、前記放熱口から支持部材の一端部まで延びる切欠き部が形成されたことを特徴とする請求項10に記載の組立式構造物用コネクタ。
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