JP3877868B2 - 角パイプの接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角パイプの接続部を接合する構造に関し、特に角パイプの接続部内面に中子を嵌入することにより有機的に角パイプ同士を接合する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、角パイプ同士を接続する手段としては、一般的に溶接により溶着されているが、この溶接手段では溶接設備を必要とするため大がかりになる上に、又、溶接時に角パイプの接続部を合致させて接合端に段部が表出しないようにしなければならず、更に溶接後のバリ・焼け後等の後処理のため研削や研磨を行わなければならないなどの不都合がある。
【０００３】
上記不都合を解決するために、特開平８−６８４０５号に開示されているパイプジョイントを用いる接続構造がある。
【０００４】
このパイプジョイントを用いる接合構造は、角パイプ同士の接続において、当接部材である背中合わせに対向配置した２個のパイプ内側面当接片の本体をボルトで接続し、パイプ内側面当接片の本体から拡開状に四方に延びる先端縁はそれぞれ角パイプの隣接する２面で形成され軸線方向に伸延する隅部に当接するようになっており、ボルトを回転させて２枚のパイプ内側面当接片を相対的に離隔する方向へ移動することにより角パイプの内側面を押圧して角パイプ同士を接続する構造である。
【０００５】
しかしながら、この接続構造においては、ボルトを利用するものであるから、角パイプの外側面にボルト用の孔を穿設しなければならず、該ボルト用の孔が角パイプの外側面に表出するため外観上見苦しいという不都合がある。
【０００６】
又、ボルトの回転量によりパイプ内側面当接片による押圧量を加減して、角パイプの接続部のズレを調節して、角パイプの外側面を面一状態にしなければならないという煩わしさによる不都合もある。
【０００７】
更に、接続部に角パイプを切断した時の切断面が現れるため、その切断面により手や指にケガを負ってしまうのを防ぐために、切断面の面取りを確実に実施しなければならないという不都合もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような角パイプの接続部に中子を嵌入することにより角パイプ同士を接続する構造において、機械的にかつ容易に接続でき、その接続部の外面は滑らかな面一の接続状態となると共に曲げやねじれの外力に対しても接続部が外れることなく確実に保持固定でき、かつ外観的に見苦しくない角パイプの接続構造を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板板面を長手方向にコの字状切り抜きを形成した切り抜き板を底板から外方向に立ち上がる立上部と該立上部から曲成して内方向底板側に折り返す内縁部に連設させた凹陥底部とし、この凹陥底部から再び立ち上がる外縁部に形成して切起部とし該切起部を角パイプ接続部の接合端の位置決め当接受け具としたことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１０】
請求項２の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板をコの字状に切り起こして長手方向に垂直な突出片を形成し、該突出片に当接するフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１１】
請求項３の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の側板をコの字状に切り欠き長手方向に係止溝を形成し、該係止溝に嵌合する幅のフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１２】
本発明の上記の手段は次のように作用する。
中子の側板は、底板の両端から同一方向に曲折して角パイプ隅部に向けてＳ字状に曲成して延びる左右対称の左右の側板から形成されている、即ち，左右対称に内方に傾けた第１側板とこれに続く第２側板が、左右対称に外向きに屈曲させて略Ｓ字形状に成形されているため、中子に２本の角パイプの各接続部を嵌入すると、略Ｓ字形状の側板の先端部が角パイプ内面で形成される隅部に当接することとなるから強制的に上記側板が縮小されることとなり、これが嵌入後において生じる側板の弾撥力即ち復元力により角パイプの両接続部の隅部を押圧して生じる抗力により角パイプの両接続部同士が中子で接続され、かつ、角パイプと中子との位置関係が適正に保たれ、角パイプと中子の同軸性が保たれる。
【００１３】
この場合、中子の底板にコ字状の切起部を形成したことにより、一方の角パイプに中子に嵌入した場合に、角パイプの先端を前記切起部に当接するまで押込むと、角パイプが所定の位置に自動的に位置決めされることとなる。
【００１４】
更に、中子の外周に角パイプの外側面を被覆する目隠部材を具備させることにより、角パイプの両接続部に中子を嵌入した時、上記目隠部材に内設するフランジと中子に立設した突出片を当接させることにより、２本の角パイプの両接続部が嵌入される深さのバランスがとれ、接続部の強度の均一化が図れ、又、角パイプの両接続部の切断端側周面を被覆することにより、切断端面の面取り、角度切り等を正確に仕上げなくてもよいこととなる。
【００１５】
更に、中子の側板をコの字状に切り欠き長手方向に係止溝を形成し、この係止溝の幅を目隠部材のフランジの幅としているので、目隠部材は該係止溝にフランジが嵌合することにより位置決めされ角パイプの接続部を確実に被覆することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の角パイプ接続構造は、図１に示すように、接続すべき２本の角パイプ１、１の内面２の接続部４、４相互間に中子６を嵌装した構造よりなるものである。中子６は２個の中子素子の組み合わせから構成される。これらの中子素子は、角パイプ１の内径より短小な平板からなる底板７と、底板７の左右両端から同一側に曲って続く左右両側の第１側板１２と、第１側板１２に続く第２側板１６からなっている。左右の第１側板１２はそれぞれ左右対称に外方に膨出した湾曲部１４と、この湾曲部１４から内方に傾けた傾斜部１５よりなっている。第１側板１２に続く第２側板１６は、左右対称に外向きに曲って延びる板体よりなり、第１側板１２と第２側板１６により略Ｓ字状の側板を形成し側板１１はＳ字状部１３を有している。そして側板１１は先端部１７を押すことによりこのＳ字状部１３の部分で弾性的に撓んで外方に押圧力を生じる。角パイプ１が断面矩形である場合、この略Ｓ字状の側板１１を左右両端に有している中子素子の２個を１組にして、各側板１１を拡開状に放射方向に向くように各中子素子の底板７、７を背中合わせに当接して一体化して中子６とする。そしてこの当接一体化した中子６の一方の中子素子を第１中子素子８とし、他方の中子素子を第２中子素子９とする。第１中子素子８及び第２中子素子９の底板７、７は上記のとおり背中合わせに対向させ、第１中子素子８及び第２中子素子９に穿設した透孔１９にリベット２０を挿着して当接一体としている。なお、第１中子素子８及び第２中子素子９を当接一体とする手段としては、底板７をスポット溶接により溶着してもよい。
【００１７】
ところで、中子６の第２側板１６の先端部１７の長手方向の両端近傍は底板７側に向いて両端に近づくにつれてテーパー状に形成してテーパー部１８となっている。
側板１１は第２側板１６の先端部１７が角パイプ１の軸線の長手方向２１に伸びる隅部３に当接する長さに設定している。さらに、上下に拡開している２枚の側板からなる中子の上下幅２２を対応する角パイプ内面の上下幅２３より僅かに大きく設定している。中子６を角パイプ１に嵌入する場合、嵌入当初は第２側板１６のテーパー部１８が隅部３に当接することとなるので挿入が容易に行われ、挿入が進むに連れて第２側板１６の先端部１７が角パイプ１の内面の隅部３を押圧して嵌入されることとなり、側板１１全体が角パイプ１の隅部３から反作用による抗力を受け内方に押されてＳ字状部１３で撓んで変形することとなる。このため嵌入最終時点で中子６の側板１１の先端部１７が角パイプ１の内面の隅部３に強く嵌合し、中子６と角パイプ１の接続強度も向上することとなり、かつ接続した両角パイプ１は偏心することなく同軸性が確保されることとなる。
【００１８】
次に上述のように構成した接続構造の２本の角パイプ１、１の接続方法を説明する。まず、両角パイプ１、１の接合端５、５を対向させて配置し、接合端５、５間に中子６を介在させた状態とし、一方の角パイプ１に中子６の長さの半分までを嵌入する。続いて他方の角パイプ１に、残りの長さの中子６を嵌入し、両角パイプ１、１の接合端５、５同士が当接するまで嵌入して両角パイプ１、１の接続は完了する。この場合、中子６の第２側板１６の先端部１７を角パイプ１の内面の各隅部３に当接させて嵌入することより両角パイプ１、１と中子６は、同軸的に位置することとなり偏心することがなく装着されるので、両角パイプ１、１の接合端５、５がズレて段差を生じることがない。
【００１９】
また、嵌入状態の中子６と角パイプ１の関係は、図１の（ａ）に示すように、中子６は両角パイプ１、１の接続部４、４の内面に、中子６の長さの半分づつを嵌入すると共に角パイプ１の内面の隅部３に中子６の側板１１の先端部１７を押圧することにより、角パイプ１と中子６は圧着状態で接続されることになる。
【００２０】
上記の形態について、さらに、図３に示したもので説明する。上述の中子６の底板７にコの字状に切り抜きし、切り抜き板２５を形成し、底板７に突出した切起部２６を一体に付設したものである。この切起部２６は、底板７と連続した立上部２７から斜め上方に傾斜した細長い舌片状でその上下幅３２は、中子６を角パイプ１に挿入したとき角パイプ１の上下壁の内面より僅か突出する高さに設定してある。切り抜き板２５に配設した縁部３１は立上部２７と下方に突設させた内縁部２８に連続する凹嵌底部２９を有し、該凹嵌底部２９から上方に立設した外縁部３０を有してなるものであって、該外縁部３０の先端は、側板１１の先端部１７より突出していると共に内縁部２８の上下幅３２と外縁部３０の上下幅３３は、内縁部２８の上下幅３２≧外縁部３０の上下幅３３の条件とするものである。
【００２１】
また、外縁部３０は中子６の長手方向２１に対して垂直な向きの中子の中心線上に一致するものとし、従って、角パイプ１へ中子６を嵌入した場合、角パイプ１の接合端５は外縁部３０と当接して自動的に固定位置を決定することとなる。
なお、立上部２７は長手方向２１の内外方向に弾性変形可能な素材、例えば金属から形成している。
【００２２】
上述の切起部２６を付設した中子６を使用して２本の角パイプ１、１を接続する方法を説明する。接続状態は、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に中子６を介在させた状態に有るようにする。上述しているように角パイプ１の嵌入位置を自動的に決定する位置決め用の外縁部３０を有する切起部２６を中子６に付設しているので、先ず、切起部２６の外縁部３０側の一方の角パイプ１を嵌入し、その接合端５が切起部２６の外縁部３０に当接するまで押し込むと、角パイプ１は中子６の所定の位置、即ち中子６の中心位置に自動的に位置決めされることになる。
【００２３】
次に、切起部２６の立上部２７側の他方の角パイプ１を中子６に嵌入すると、その接合端５は切起部２６を底板７方向に押下げて切起部２６の外表面を角パイプ１の内面に接触しながら嵌入が進行し、外縁部３０に当接していた一方の角パイプ１の接合端５の当接状態が解除されたと同時に該他方の角パイプ１の接合端５が、一方の角パイプ１の接合端５に当接して両角パイプ１、１の接続が完了する。この最終状態では切起部２６は角パイプ１の内面に内装された状態にある。このように本実施の形態によれば、両角パイプ１、１の接続部４、４の各嵌入長さは自動的に設定されることになる。
【００２４】
さらに、第２の実施の形態を図４及び図５により説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態における中子６に目隠部材３４を嵌装した構成のものであって、目隠部材３４の材質は金属及び硬質性合成樹脂、例えばステンレス及びポリアセタールなどとする。尚、角パイプ１の長手方向に垂直な方向を目隠部材３４の長手方向３６とするものである。
【００２５】
目隠部材３４は外周部３５の全体形状を角パイプ１の外周形状に対応する相似形状とし、この目隠部材３４の長手方向３６の内周面の各内壁４０の中心域に隔壁３７を全周にわたって垂設していると共にその四隅の隅部３８には、中子６の側板１１の先端部１７が当接しないための溝３９が円弧状に形成されている。そして、目隠部材３４の各内壁４０に設けられている隔壁３７から延出して目隠部材３４の外周部３５に平行でかつ目隠部材３４の各内壁４０の長さより短小な板状のフランジ４１が設けられている。このフランジ４１は、目隠部材３４の長手方向に平行でかつ外側方向に傾斜して突設している突設部４３と、この縁である端縁４２とを有している。そして、角パイプ１の四辺の接合端５が嵌め合うための凹溝４４が隔壁３７を挟んで両側に目隠部材３４の内壁４０とフランジ４１の間で形成されている。以上の構成であるので、フランジ４１は、中子６の左右及び上下の第２側板１６同士の間に挿嵌できる幅で目隠部材３４の内周面上に対向状態で設けられている。
【００２６】
他方、目隠部材３４のフランジ４１が当接する突出片５３が中子６の底板７の板面から切り起こされて設けられている。突出片５３が切り起こされて曲折して立ち上がる位置は中子６の長手方向２１に対して垂直でかつ中子６の長手方向の略半ばの線上に一致する位置に設けられている。また、必要に応じ、図５に見られるように、目隠部材３４の外周部３５の角パイプ１の長手方向の端部４５側の周囲は外面側を面取りして肉厚を薄くして角パイプ１上に突然に突出することのないようにしている。
【００２７】
以上のとおりに構成した目隠部材３４と中子６を用いて２本の角パイプ１、１を接続する方法を説明する。中子６の突出片５３に目隠部材３４のフランジ４１の端縁４２が当接するまで目隠部材３４に中子６を嵌挿しておき、接合する２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に、上記状態の中子６を介在させる。そして先ず、目隠部材３４のフランジ４１の端縁４２と中子６の突出片５３が当接している側と反対側に位置している一方の角パイプ１の内面に中子６を嵌入させて、角パイプ１が目隠部材３４の凹溝４４に嵌入した後、角パイプ１の接合端５が目隠部材３４の隔壁３７に当接するまで角パイプ１を押し込む。
【００２８】
次に、他方の角パイプ１に中子６の他端を嵌入させ、かつ目隠部材３４の凹溝４４に角パイプ１の接合端５を嵌入させ、その接合端５が隔壁３７に当接するまで嵌入を進める。以上により２本の角パイプ１、１の接続は完了する。
【００２９】
本実施の形態によれば、２本の角パイプ１、１の両接続部４、４に中子６が嵌入する深さは何れも略同一でバランスがとれるため、接続部４、４の強度は均一となり、さらに、接合端５、５の継目４６は目隠部材３４の外周部３５で包囲するので隠れて見えることがない。従って、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を綺麗に見せるために、切断面の正確な仕上げ或いは面取りは省略できる。
【００３０】
次に、図６に示す第３のの実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態の目隠部材３４の変形例であり、材質は軟質性合成樹脂、例えばエチレンプロピレンゴム、或いはニトリルゴム等のゴム或いはエラストマーとするのが好ましい。本実施の形態は、目隠部材３４の四内周面の隅部３８を除く部分にフランジ４１をそれぞれ設けた第２の実施の形態に示したものと異なり、隔壁３７と同様に全内周面にわたってフランジ４１を設けたものである。
【００３１】
その構成について説明すると、目隠部材３４の外周部３５の形状は接続すべき２本の角パイプ１、１に対応する相似形状とする。そして外周部３５の内周面に角パイプ１の長手方向に対して垂直な中心域に細幅の隔壁３７を全内周にわたって垂設すると共に、この隔壁３７の内面に隔壁３７の両外側に端が突出している幅広のフランジ４１を設ける。このように構成したことで角パイプ１の接合端５の４辺を嵌入する凹溝４４が外周部３５とフランジ４１間に隔壁３７を挟んだ両側に設けられている。
【００３２】
他方、中子６の第２側板１６には、中子６の長手方向に対して垂直な向きの中心線を跨いで、目隠部材３４のフランジ４１の先端が係止する係止溝４７を切欠いて設ける。この係止溝幅４９はフランジ４１のフランジ幅４８と略同幅に設けてある。
【００３３】
上記の構成の中子６と目隠部材３４を使用して２本の角パイプ１、１同士を接続する方法を説明する。先ず、中子６を目隠部材３４の４周のフランジ４１内に通して、中子６の係止溝４７に目隠部材３４のフランジ４１を係止させた状態とする。次いで、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に、上記状態の中子６を介在させて一方の角パイプ１に中子６を嵌入し、角パイプ１の接合端５を目隠部材３４の凹溝４４に嵌入させ、さらに目隠部材３４の凹溝４４の奥の隔壁３７に当接するまで角パイプ１を押し込む。次に以上と同様にして、他方の角パイプ１に中子６を嵌入させて、目隠部材３４の凹溝４４に角パイプ１の接合端５を嵌入し、さらに、隔壁３７に当接するまで押し込むことにより、２本の角パイプ１、１の接続を完了する。本実施の形態は、第２の実施の形態と同様の作用効果を有する。しかし、２本の角パイプ１、１の嵌入順序に制限はない。
【００３４】
最後に、第１〜第３の各実施の形態に記載している構成部品の寸法・材質・形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲のそれのみに限定するものではない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の拡開状の側板で角パイプの内面隅部を押圧する中子による角パイプの接続構造とすることにより、（１）ボルトを全く使用しないので、角パイプの外周面にボルトヘッドが現れたり或いは角パイプ内の中子とのボルト締めのための孔が外周面に形成されることがなく、角パイプの外観の見苦しさが解消でき、（２）角パイプの内面隅部を押圧するため同軸性が保たれるたるため、角パイプの接合端相互間にズレや段差を生じることがなく、面一状態で接続でき、（３）角パイプの接続部の中子の嵌入深さが所定の位置に自動的に位置決めでき２本の角パイプの接続部長さが均等となるので、曲げやねじれの外力に対して均等で十分な強度を有するものとなり、（４）目隠部材を具備したことにより、切断面の確実な仕上げが不要となり、かつ、角パイプの接合端の切断角度も正確な切断加工を必要としないため、汎用の角パイプをそのまま採用でき、（５）構造が簡単であるからコスト面で安価である等、従来にない優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の角パイプの接続構造を示す図で（ａ）は斜視図、（ｂ）は長手方向に垂直な断面図である。
【図２】 中子の斜視図で、（ａ）は組み立ての説明図、（ｂ）は組み立てた中子を示す図である。
【図３】 切起部を有する中子を示し、（ａ）は全体の斜視図で、（ｂ）は切起部の側面形状を示す切断図である。
【図４】 目隠部材を用いた角パイプの接続構造を説明する図で、（ａ）は組上がり図、（ｂ）は分解斜視図で、（ｃ）は目隠部材近傍の接続構造の一部断面で示す説明図である。
【図５】 図４に示す目隠し部材を示す図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は切断平面図で、（ｃ）は切断側面図である。
【図６】 さらに他の目隠部材を用いた角パイプの接続構造を説明する図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組上がり図で、（ｃ）は目隠部材近傍の接続構造の一部断面で、（ｄ）は目隠部材と角パイプの接続状態を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 角パイプ
３ 隅部
４ 接続部
５ 接合端
６ 中子
７ 底板
８ 第１中子素子
９ 第２中子素子
１１ 側板
１２ 第１側板
１３ Ｓ字状部
１６ 第２側板
２６ 切起部
３１ 縁部
３４ 目隠部材
３５ 外周部
３７ 隔壁
３８ 隅部
３９ 溝
４１ フランジ
４２ 端縁
４４ 凹溝
４５ 端部
４６ 継目
４７ 係止溝
４８ フランジ幅
４９ 係止溝幅
５３ 突出片
【発明の属する技術分野】
本発明は、角パイプの接続部を接合する構造に関し、特に角パイプの接続部内面に中子を嵌入することにより有機的に角パイプ同士を接合する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、角パイプ同士を接続する手段としては、一般的に溶接により溶着されているが、この溶接手段では溶接設備を必要とするため大がかりになる上に、又、溶接時に角パイプの接続部を合致させて接合端に段部が表出しないようにしなければならず、更に溶接後のバリ・焼け後等の後処理のため研削や研磨を行わなければならないなどの不都合がある。
【０００３】
上記不都合を解決するために、特開平８−６８４０５号に開示されているパイプジョイントを用いる接続構造がある。
【０００４】
このパイプジョイントを用いる接合構造は、角パイプ同士の接続において、当接部材である背中合わせに対向配置した２個のパイプ内側面当接片の本体をボルトで接続し、パイプ内側面当接片の本体から拡開状に四方に延びる先端縁はそれぞれ角パイプの隣接する２面で形成され軸線方向に伸延する隅部に当接するようになっており、ボルトを回転させて２枚のパイプ内側面当接片を相対的に離隔する方向へ移動することにより角パイプの内側面を押圧して角パイプ同士を接続する構造である。
【０００５】
しかしながら、この接続構造においては、ボルトを利用するものであるから、角パイプの外側面にボルト用の孔を穿設しなければならず、該ボルト用の孔が角パイプの外側面に表出するため外観上見苦しいという不都合がある。
【０００６】
又、ボルトの回転量によりパイプ内側面当接片による押圧量を加減して、角パイプの接続部のズレを調節して、角パイプの外側面を面一状態にしなければならないという煩わしさによる不都合もある。
【０００７】
更に、接続部に角パイプを切断した時の切断面が現れるため、その切断面により手や指にケガを負ってしまうのを防ぐために、切断面の面取りを確実に実施しなければならないという不都合もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような角パイプの接続部に中子を嵌入することにより角パイプ同士を接続する構造において、機械的にかつ容易に接続でき、その接続部の外面は滑らかな面一の接続状態となると共に曲げやねじれの外力に対しても接続部が外れることなく確実に保持固定でき、かつ外観的に見苦しくない角パイプの接続構造を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板板面を長手方向にコの字状切り抜きを形成した切り抜き板を底板から外方向に立ち上がる立上部と該立上部から曲成して内方向底板側に折り返す内縁部に連設させた凹陥底部とし、この凹陥底部から再び立ち上がる外縁部に形成して切起部とし該切起部を角パイプ接続部の接合端の位置決め当接受け具としたことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１０】
請求項２の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板をコの字状に切り起こして長手方向に垂直な突出片を形成し、該突出片に当接するフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１１】
請求項３の発明では、２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の側板をコの字状に切り欠き長手方向に係止溝を形成し、該係止溝に嵌合する幅のフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造である。
【００１２】
本発明の上記の手段は次のように作用する。
中子の側板は、底板の両端から同一方向に曲折して角パイプ隅部に向けてＳ字状に曲成して延びる左右対称の左右の側板から形成されている、即ち，左右対称に内方に傾けた第１側板とこれに続く第２側板が、左右対称に外向きに屈曲させて略Ｓ字形状に成形されているため、中子に２本の角パイプの各接続部を嵌入すると、略Ｓ字形状の側板の先端部が角パイプ内面で形成される隅部に当接することとなるから強制的に上記側板が縮小されることとなり、これが嵌入後において生じる側板の弾撥力即ち復元力により角パイプの両接続部の隅部を押圧して生じる抗力により角パイプの両接続部同士が中子で接続され、かつ、角パイプと中子との位置関係が適正に保たれ、角パイプと中子の同軸性が保たれる。
【００１３】
この場合、中子の底板にコ字状の切起部を形成したことにより、一方の角パイプに中子に嵌入した場合に、角パイプの先端を前記切起部に当接するまで押込むと、角パイプが所定の位置に自動的に位置決めされることとなる。
【００１４】
更に、中子の外周に角パイプの外側面を被覆する目隠部材を具備させることにより、角パイプの両接続部に中子を嵌入した時、上記目隠部材に内設するフランジと中子に立設した突出片を当接させることにより、２本の角パイプの両接続部が嵌入される深さのバランスがとれ、接続部の強度の均一化が図れ、又、角パイプの両接続部の切断端側周面を被覆することにより、切断端面の面取り、角度切り等を正確に仕上げなくてもよいこととなる。
【００１５】
更に、中子の側板をコの字状に切り欠き長手方向に係止溝を形成し、この係止溝の幅を目隠部材のフランジの幅としているので、目隠部材は該係止溝にフランジが嵌合することにより位置決めされ角パイプの接続部を確実に被覆することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の角パイプ接続構造は、図１に示すように、接続すべき２本の角パイプ１、１の内面２の接続部４、４相互間に中子６を嵌装した構造よりなるものである。中子６は２個の中子素子の組み合わせから構成される。これらの中子素子は、角パイプ１の内径より短小な平板からなる底板７と、底板７の左右両端から同一側に曲って続く左右両側の第１側板１２と、第１側板１２に続く第２側板１６からなっている。左右の第１側板１２はそれぞれ左右対称に外方に膨出した湾曲部１４と、この湾曲部１４から内方に傾けた傾斜部１５よりなっている。第１側板１２に続く第２側板１６は、左右対称に外向きに曲って延びる板体よりなり、第１側板１２と第２側板１６により略Ｓ字状の側板を形成し側板１１はＳ字状部１３を有している。そして側板１１は先端部１７を押すことによりこのＳ字状部１３の部分で弾性的に撓んで外方に押圧力を生じる。角パイプ１が断面矩形である場合、この略Ｓ字状の側板１１を左右両端に有している中子素子の２個を１組にして、各側板１１を拡開状に放射方向に向くように各中子素子の底板７、７を背中合わせに当接して一体化して中子６とする。そしてこの当接一体化した中子６の一方の中子素子を第１中子素子８とし、他方の中子素子を第２中子素子９とする。第１中子素子８及び第２中子素子９の底板７、７は上記のとおり背中合わせに対向させ、第１中子素子８及び第２中子素子９に穿設した透孔１９にリベット２０を挿着して当接一体としている。なお、第１中子素子８及び第２中子素子９を当接一体とする手段としては、底板７をスポット溶接により溶着してもよい。
【００１７】
ところで、中子６の第２側板１６の先端部１７の長手方向の両端近傍は底板７側に向いて両端に近づくにつれてテーパー状に形成してテーパー部１８となっている。
側板１１は第２側板１６の先端部１７が角パイプ１の軸線の長手方向２１に伸びる隅部３に当接する長さに設定している。さらに、上下に拡開している２枚の側板からなる中子の上下幅２２を対応する角パイプ内面の上下幅２３より僅かに大きく設定している。中子６を角パイプ１に嵌入する場合、嵌入当初は第２側板１６のテーパー部１８が隅部３に当接することとなるので挿入が容易に行われ、挿入が進むに連れて第２側板１６の先端部１７が角パイプ１の内面の隅部３を押圧して嵌入されることとなり、側板１１全体が角パイプ１の隅部３から反作用による抗力を受け内方に押されてＳ字状部１３で撓んで変形することとなる。このため嵌入最終時点で中子６の側板１１の先端部１７が角パイプ１の内面の隅部３に強く嵌合し、中子６と角パイプ１の接続強度も向上することとなり、かつ接続した両角パイプ１は偏心することなく同軸性が確保されることとなる。
【００１８】
次に上述のように構成した接続構造の２本の角パイプ１、１の接続方法を説明する。まず、両角パイプ１、１の接合端５、５を対向させて配置し、接合端５、５間に中子６を介在させた状態とし、一方の角パイプ１に中子６の長さの半分までを嵌入する。続いて他方の角パイプ１に、残りの長さの中子６を嵌入し、両角パイプ１、１の接合端５、５同士が当接するまで嵌入して両角パイプ１、１の接続は完了する。この場合、中子６の第２側板１６の先端部１７を角パイプ１の内面の各隅部３に当接させて嵌入することより両角パイプ１、１と中子６は、同軸的に位置することとなり偏心することがなく装着されるので、両角パイプ１、１の接合端５、５がズレて段差を生じることがない。
【００１９】
また、嵌入状態の中子６と角パイプ１の関係は、図１の（ａ）に示すように、中子６は両角パイプ１、１の接続部４、４の内面に、中子６の長さの半分づつを嵌入すると共に角パイプ１の内面の隅部３に中子６の側板１１の先端部１７を押圧することにより、角パイプ１と中子６は圧着状態で接続されることになる。
【００２０】
上記の形態について、さらに、図３に示したもので説明する。上述の中子６の底板７にコの字状に切り抜きし、切り抜き板２５を形成し、底板７に突出した切起部２６を一体に付設したものである。この切起部２６は、底板７と連続した立上部２７から斜め上方に傾斜した細長い舌片状でその上下幅３２は、中子６を角パイプ１に挿入したとき角パイプ１の上下壁の内面より僅か突出する高さに設定してある。切り抜き板２５に配設した縁部３１は立上部２７と下方に突設させた内縁部２８に連続する凹嵌底部２９を有し、該凹嵌底部２９から上方に立設した外縁部３０を有してなるものであって、該外縁部３０の先端は、側板１１の先端部１７より突出していると共に内縁部２８の上下幅３２と外縁部３０の上下幅３３は、内縁部２８の上下幅３２≧外縁部３０の上下幅３３の条件とするものである。
【００２１】
また、外縁部３０は中子６の長手方向２１に対して垂直な向きの中子の中心線上に一致するものとし、従って、角パイプ１へ中子６を嵌入した場合、角パイプ１の接合端５は外縁部３０と当接して自動的に固定位置を決定することとなる。
なお、立上部２７は長手方向２１の内外方向に弾性変形可能な素材、例えば金属から形成している。
【００２２】
上述の切起部２６を付設した中子６を使用して２本の角パイプ１、１を接続する方法を説明する。接続状態は、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に中子６を介在させた状態に有るようにする。上述しているように角パイプ１の嵌入位置を自動的に決定する位置決め用の外縁部３０を有する切起部２６を中子６に付設しているので、先ず、切起部２６の外縁部３０側の一方の角パイプ１を嵌入し、その接合端５が切起部２６の外縁部３０に当接するまで押し込むと、角パイプ１は中子６の所定の位置、即ち中子６の中心位置に自動的に位置決めされることになる。
【００２３】
次に、切起部２６の立上部２７側の他方の角パイプ１を中子６に嵌入すると、その接合端５は切起部２６を底板７方向に押下げて切起部２６の外表面を角パイプ１の内面に接触しながら嵌入が進行し、外縁部３０に当接していた一方の角パイプ１の接合端５の当接状態が解除されたと同時に該他方の角パイプ１の接合端５が、一方の角パイプ１の接合端５に当接して両角パイプ１、１の接続が完了する。この最終状態では切起部２６は角パイプ１の内面に内装された状態にある。このように本実施の形態によれば、両角パイプ１、１の接続部４、４の各嵌入長さは自動的に設定されることになる。
【００２４】
さらに、第２の実施の形態を図４及び図５により説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態における中子６に目隠部材３４を嵌装した構成のものであって、目隠部材３４の材質は金属及び硬質性合成樹脂、例えばステンレス及びポリアセタールなどとする。尚、角パイプ１の長手方向に垂直な方向を目隠部材３４の長手方向３６とするものである。
【００２５】
目隠部材３４は外周部３５の全体形状を角パイプ１の外周形状に対応する相似形状とし、この目隠部材３４の長手方向３６の内周面の各内壁４０の中心域に隔壁３７を全周にわたって垂設していると共にその四隅の隅部３８には、中子６の側板１１の先端部１７が当接しないための溝３９が円弧状に形成されている。そして、目隠部材３４の各内壁４０に設けられている隔壁３７から延出して目隠部材３４の外周部３５に平行でかつ目隠部材３４の各内壁４０の長さより短小な板状のフランジ４１が設けられている。このフランジ４１は、目隠部材３４の長手方向に平行でかつ外側方向に傾斜して突設している突設部４３と、この縁である端縁４２とを有している。そして、角パイプ１の四辺の接合端５が嵌め合うための凹溝４４が隔壁３７を挟んで両側に目隠部材３４の内壁４０とフランジ４１の間で形成されている。以上の構成であるので、フランジ４１は、中子６の左右及び上下の第２側板１６同士の間に挿嵌できる幅で目隠部材３４の内周面上に対向状態で設けられている。
【００２６】
他方、目隠部材３４のフランジ４１が当接する突出片５３が中子６の底板７の板面から切り起こされて設けられている。突出片５３が切り起こされて曲折して立ち上がる位置は中子６の長手方向２１に対して垂直でかつ中子６の長手方向の略半ばの線上に一致する位置に設けられている。また、必要に応じ、図５に見られるように、目隠部材３４の外周部３５の角パイプ１の長手方向の端部４５側の周囲は外面側を面取りして肉厚を薄くして角パイプ１上に突然に突出することのないようにしている。
【００２７】
以上のとおりに構成した目隠部材３４と中子６を用いて２本の角パイプ１、１を接続する方法を説明する。中子６の突出片５３に目隠部材３４のフランジ４１の端縁４２が当接するまで目隠部材３４に中子６を嵌挿しておき、接合する２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に、上記状態の中子６を介在させる。そして先ず、目隠部材３４のフランジ４１の端縁４２と中子６の突出片５３が当接している側と反対側に位置している一方の角パイプ１の内面に中子６を嵌入させて、角パイプ１が目隠部材３４の凹溝４４に嵌入した後、角パイプ１の接合端５が目隠部材３４の隔壁３７に当接するまで角パイプ１を押し込む。
【００２８】
次に、他方の角パイプ１に中子６の他端を嵌入させ、かつ目隠部材３４の凹溝４４に角パイプ１の接合端５を嵌入させ、その接合端５が隔壁３７に当接するまで嵌入を進める。以上により２本の角パイプ１、１の接続は完了する。
【００２９】
本実施の形態によれば、２本の角パイプ１、１の両接続部４、４に中子６が嵌入する深さは何れも略同一でバランスがとれるため、接続部４、４の強度は均一となり、さらに、接合端５、５の継目４６は目隠部材３４の外周部３５で包囲するので隠れて見えることがない。従って、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を綺麗に見せるために、切断面の正確な仕上げ或いは面取りは省略できる。
【００３０】
次に、図６に示す第３のの実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態の目隠部材３４の変形例であり、材質は軟質性合成樹脂、例えばエチレンプロピレンゴム、或いはニトリルゴム等のゴム或いはエラストマーとするのが好ましい。本実施の形態は、目隠部材３４の四内周面の隅部３８を除く部分にフランジ４１をそれぞれ設けた第２の実施の形態に示したものと異なり、隔壁３７と同様に全内周面にわたってフランジ４１を設けたものである。
【００３１】
その構成について説明すると、目隠部材３４の外周部３５の形状は接続すべき２本の角パイプ１、１に対応する相似形状とする。そして外周部３５の内周面に角パイプ１の長手方向に対して垂直な中心域に細幅の隔壁３７を全内周にわたって垂設すると共に、この隔壁３７の内面に隔壁３７の両外側に端が突出している幅広のフランジ４１を設ける。このように構成したことで角パイプ１の接合端５の４辺を嵌入する凹溝４４が外周部３５とフランジ４１間に隔壁３７を挟んだ両側に設けられている。
【００３２】
他方、中子６の第２側板１６には、中子６の長手方向に対して垂直な向きの中心線を跨いで、目隠部材３４のフランジ４１の先端が係止する係止溝４７を切欠いて設ける。この係止溝幅４９はフランジ４１のフランジ幅４８と略同幅に設けてある。
【００３３】
上記の構成の中子６と目隠部材３４を使用して２本の角パイプ１、１同士を接続する方法を説明する。先ず、中子６を目隠部材３４の４周のフランジ４１内に通して、中子６の係止溝４７に目隠部材３４のフランジ４１を係止させた状態とする。次いで、２本の角パイプ１、１の接合端５、５を対向させた間に、上記状態の中子６を介在させて一方の角パイプ１に中子６を嵌入し、角パイプ１の接合端５を目隠部材３４の凹溝４４に嵌入させ、さらに目隠部材３４の凹溝４４の奥の隔壁３７に当接するまで角パイプ１を押し込む。次に以上と同様にして、他方の角パイプ１に中子６を嵌入させて、目隠部材３４の凹溝４４に角パイプ１の接合端５を嵌入し、さらに、隔壁３７に当接するまで押し込むことにより、２本の角パイプ１、１の接続を完了する。本実施の形態は、第２の実施の形態と同様の作用効果を有する。しかし、２本の角パイプ１、１の嵌入順序に制限はない。
【００３４】
最後に、第１〜第３の各実施の形態に記載している構成部品の寸法・材質・形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲のそれのみに限定するものではない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の拡開状の側板で角パイプの内面隅部を押圧する中子による角パイプの接続構造とすることにより、（１）ボルトを全く使用しないので、角パイプの外周面にボルトヘッドが現れたり或いは角パイプ内の中子とのボルト締めのための孔が外周面に形成されることがなく、角パイプの外観の見苦しさが解消でき、（２）角パイプの内面隅部を押圧するため同軸性が保たれるたるため、角パイプの接合端相互間にズレや段差を生じることがなく、面一状態で接続でき、（３）角パイプの接続部の中子の嵌入深さが所定の位置に自動的に位置決めでき２本の角パイプの接続部長さが均等となるので、曲げやねじれの外力に対して均等で十分な強度を有するものとなり、（４）目隠部材を具備したことにより、切断面の確実な仕上げが不要となり、かつ、角パイプの接合端の切断角度も正確な切断加工を必要としないため、汎用の角パイプをそのまま採用でき、（５）構造が簡単であるからコスト面で安価である等、従来にない優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の角パイプの接続構造を示す図で（ａ）は斜視図、（ｂ）は長手方向に垂直な断面図である。
【図２】 中子の斜視図で、（ａ）は組み立ての説明図、（ｂ）は組み立てた中子を示す図である。
【図３】 切起部を有する中子を示し、（ａ）は全体の斜視図で、（ｂ）は切起部の側面形状を示す切断図である。
【図４】 目隠部材を用いた角パイプの接続構造を説明する図で、（ａ）は組上がり図、（ｂ）は分解斜視図で、（ｃ）は目隠部材近傍の接続構造の一部断面で示す説明図である。
【図５】 図４に示す目隠し部材を示す図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は切断平面図で、（ｃ）は切断側面図である。
【図６】 さらに他の目隠部材を用いた角パイプの接続構造を説明する図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組上がり図で、（ｃ）は目隠部材近傍の接続構造の一部断面で、（ｄ）は目隠部材と角パイプの接続状態を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 角パイプ
３ 隅部
４ 接続部
５ 接合端
６ 中子
７ 底板
８ 第１中子素子
９ 第２中子素子
１１ 側板
１２ 第１側板
１３ Ｓ字状部
１６ 第２側板
２６ 切起部
３１ 縁部
３４ 目隠部材
３５ 外周部
３７ 隔壁
３８ 隅部
３９ 溝
４１ フランジ
４２ 端縁
４４ 凹溝
４５ 端部
４６ 継目
４７ 係止溝
４８ フランジ幅
４９ 係止溝幅
５３ 突出片
Claims (3)
- ２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板板面を長手方向にコの字状切り抜きを形成した切り抜き板を底板から外方向に立ち上がる立上部と該立上部から曲成して内方向底板側に折り返す内縁部に連設させた凹陥底部とし、この凹陥底部から再び立ち上がる外縁部に形成して切起部とし該切起部を角パイプ接続部の接合端の位置決め当接受け具としたことを特徴とする角パイプの接続構造。
- ２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の底板をコの字状に切り起こして長手方向に垂直な突出片を形成し、該突出片に当接するフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造。
- ２本の角パイプ接続部のパイプ内壁に介在させた中子により相互に接続する角パイプ接続構造であり、角パイプ長手方向に垂直な断面における角パイプ中心部に位置するパイプ径より短小な平板からなる底板と該底板の両端から同一側に曲りかつ角パイプ隅部に向いてＳ字状部に曲成して延びる左右対称の左右の側板とから中子素子を形成し、該中子素子の複数個を各側板が拡開状に放射方向に向けて背中合わせに対向配置して当接一体化して中子に形成し、該中子を角パイプの接続部に嵌入して各側板の端を角パイプ隅部に当接押圧せしめた角パイプからなる接続構造において、該構造に付加して、中子の側板をコの字状に切り欠き長手方向に係止溝を形成し、該係止溝に嵌合する幅のフランジを内設しかつ角パイプ外側面を被覆する大きさの外周部を有する目隠部材を形成し、角パイプの接続部を目隠部材の外周部で被覆したことを特徴とする角パイプの接続構造。
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