JP4113265B2 - 継手形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、継手形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
組立式家具の一アイテムの二つの部材、すなわちパネル間に継手（joint）を形成するための公知の継手形成装置は、一方のパネルに螺入される細長いピンの形をした締結部品と、自身のアーチ形カム面が上記ピンの頭部と係合しうるように他方のパネルの凹部に嵌め込まれる回転可能ドラム状カム部品の形をした締付部品と、を備えている。このカム部品用の凹部は、パネルの主要面に形成されており、通常、パネルの縁からわずかな距離だけ離れている。ピンは、上記パネルの一つの縁から上記の凹部へ延びる内腔を通じて接近するようになっている。この他には、カム部品を収容するパネルの加工工数を削減するため、カム部品用の凹部を上記パネルの縁で開口するように形成する方法が知られている。
【０００３】
二つのパネル間の継手は、上記頭部がカム部品に収容されるようにこれらのパネルを引き合わせるとともに、カム部品を回転させることによって形成される。カム面は上記頭部を掴持し、カム部品が自身の回転軸を中心として一方向に回転するにつれて上記ピンがこの回転軸に向かって軸方向に移動するようになり、これによって二つのパネルが互いに引き寄せられる。このような継手形成装置は、例えば、英国特許公報第２２４１２９９Ｂ号に開示されている。
【０００４】
通常、公知のカム部品のカム面は二段階の締付動作を実行できるような縦方向の輪郭（profile）を有している。第一段階では、ピンの比較的「大まかな移動」が、カム面のうち比較的急な、或いはきつい湾曲を有する部分、すなわち比較的少ないカム部品の回転量で比較的大きな量の軸方向移動を得ることができるような曲率を有する部分によって得られる。この「大まかな移動」は、二つのパネルの隙間を閉じ、これらのパネルが互いに強く押し合うようにする。なお、この移動は、しばしばプルアップと呼ばれている。ピン移動の第二段階は、カム面のうち比較的平坦な湾曲を有する部分によってもたらされる。この第二段階の移動は、継手に加わる圧縮力を大きくする。また、カム面の曲率が小さくなっていることにより、継手形成装置に対する戻り止め度が高まる。なお、この戻り止めは、しばしばロックアップと呼ばれる。ピンの頭部と係合する箇所でのカム面の湾曲が急であればあるほど、使用時においてパネルに負荷がかかったときに、カム部品がバックオフ、すなわち継手を締め付けるために回転させられる向きと逆向きに回転しやすくなる。従って、上述の二段階ピン移動をもたらすように設計されたカム部品は、継手の締付中に十分に回転するようになっており、カム面の比較的な平坦な部分とピンの頭部とを確実に係合させて、いわゆるロックアップを得るようになっている。
【０００５】
このような構成には、二つの欠点がある。第一の欠点は、継手を組立てる人間が、継手を形成し、かつ、ロックアップを得るために、カム部品を極めて大きな量だけ回転させる必要があることである。なお、通常は、１８０゜を超えて回転させる必要がある。これには時間が掛かり、多数の継手を形成しなければならない組立者を疲労させることになる。第二の欠点は、締付部品用の凹部がパネルの縁に余りに近く形成されていると、ピンの頭部がカム面の比較的平坦な部分と係合する前に継手が形成される（そして、組立者が締付部品を回転することが極めて困難となる）場合があり、これによって、パネルに負荷がかかったときに締付部品のバックオフのために接合がゆるむ可能性が高くなることである。
【０００６】
組立式家具の製造業者の多くは、いわゆるロックアップがカム面上の任意の箇所で得られるような継手形成装置を組立者に提供できることを望んでいる。これは、パネル、及び特に継手形成装置用の凹部が、継手が最初に組み立てられるとき、すなわち両パネルが引き合わされ、ピンの頭部がカム部品に挿入されるときに、上記を確保するのに十分な耐久性を持つように製造されていると、パネル間に隙間がなくなり、これによりカム部品を最小限回転させることでプルアップを殆ど又は全く必要とせずに継手を締め付ることができるようになる可能性をもたらしている。この構成が十分に機能を発揮するためには、カム面と係合する係合面のほぼいかなる箇所においてもロックアップが得られるようになっている必要がある。カム面上の任意の箇所でロックアップをもたらすためには、直線状カム面（linear camming surfaces）、すなわち締付部品の回転量とこの回転により生じるピンの軸方向移動量との関係が前記軸方向移動のほぼ全範囲を通じてほぼ一定となるような面を有していることが望ましい。
【０００７】
上記のカム部品用の直線状カム面のデザインは、二つの要因によって制限されている。第一の要因は、ピンを十分に軸方向移動させて、きつく形成されるべき継手に十分な圧縮力が加わるようにし、プルアップを生じさせてカム部品用の凹部形成時における誤差を補償することが必要なことである。また、第二の要因は、カム部品の全体のサイズである。
【０００８】
二段階締付動作をもたらす典型的な公知のカム部品は、１２から１８ｍｍの直径を有している。出願人の知見によれば、有用な量のプルアップ及びロックアップをもたらすことのできる直線状カム面を前記カム部品に形成するためには、このカム面の曲率は、公知のカム部品のカム面の第一段の曲率ほど急ではないにせよ、公知のカム部品の第二段の曲率まで小さくすることはできない。前記直線状カム面が設けられたカム部品は、多数の状況下で好適に機能し、ロックアップしたときに「具合」の良い継手形成装置を提供する。しかしながら、テストによれば、不利な状況下ではカム部品がバックオフしうることも示されている。
【０００９】
直線状アーチ形カム面に高度のロックアップをもたらすためには、比較的大きなカム部品が必要となる。すなわち、高度のロックアップ及び適正範囲のピンの軸方向移動をもたらす程度に平坦な縦方向輪郭を有するアーチ形カム面を形成するためには、カム部品の大きさは、二段階締付動作を実現する公知のカム部品よりも大きくなければならない。しかしながら、この目的のためにカム部品を大型化することは望ましくない。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点の少なくとも一部を解決することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、二つの部材間に継手を形成するための継手形成装置であって、前記部材の一方に嵌め込まれるべき締付部品と、縦軸を有し前記部材の他方に嵌め込まれるべき締結部品とを備え、この締結部品は、前記締付部品の対応するアーチ形カム面と係合して協働しうる少なくとも一つの係合面を有しており、これによって締付部品がその回転軸を中心として一つの向きに回転することにより、前記締結部品が前記回転軸に向かって軸方向移動し、前記二つの部材間に形成された継手が締め付けられるようになっており、前記又は前記各アーチ形カム面は、締付部品の前記回転の量とこれにより生じる前記軸方向移動の量との関係が前記軸方向移動のほぼ全範囲でほぼ一定となるようになっており、前記回転軸を中心とした少なくとも前記一つの向きと逆向きの締付部品の回転に抵抗するための手段をさらに備える継手形成装置を提供する。
【００１２】
前記抵抗手段は、前記締付部品の複数の回転位置で動作しうるようになっていると好適である。
【００１３】
この装置は、締付部品用のハウジングを備えていても良く、ここで、前記抵抗手段は、各々が前記締付部品又は前記ハウジングと係合するように、前記ハウジング及び／又は前記締付部品に設けられたフォーメーション（成形部）を備えていても良い。
【００１４】
一つの実施形態では、締付部品に、その外周面上に配置された突起を備えるフォーメーションが設けられており、ハウジングには、この突起と係合して協働しうるように配置された窪みを備えるフォーメーションが設けられている。
【００１５】
前記抵抗手段は、締付部品と係合するように締結部品に設けられたフォーメーションを備えていても良い。
【００１６】
これらのフォーメーションは、締結部品の頭部に設けられた突起を備えていても良い。
【００１７】
前記抵抗手段は、締結部品と係合するように締付部品に設けられたフォーメーションを備えていても良い。
【００１８】
この締付部品のフォーメーションは、前記突起と係合して協働しうるように前記又は前記各カム面に設けられた窪みを備えていても良い。
【００１９】
前記抵抗手段は、前記又は前記各係合面及びこれに係合して協働しうるようになっている対応アーチ形カム面間の当該アーチ形カム面の長手方向を横断する方向における重なり（overlap）が使用時における前記締付中に増加の傾向を持つように形成された前記又は前記各係合面及びこれに対応するアーチ形カム面を備えていても良い。
前記重なりの方向に沿って、前記締結部品の前記又は前記各係合面は、この締結部品の前記縦軸に対して径方向外向き及び軸方向内向きに延びていても良い。
【００２０】
前記横断方向に沿って、前記又は前記各カム面は、締付部品の前記回転軸に対して軸方向内向き及び径方向内向きに延びていても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明を良く理解できるように、以下では、添付図面を参照しながら幾つかの実施形態を説明する。なお、この実施形態は、単に例として挙げたものに過ぎない。
【００２２】
図１から図４に示されるように、継手形成装置１０は、締付部品１２及び締結部品１４を備えている。
【００２３】
締付部品１２は、開口１６を有する略ドラム状の部材を備えており、この開口を通して締結部品１４の係合部、即ち頭部１８を締付部品の中空内部に挿入できるようになっている。スロット２０は、上記開口から締付部品の周方向に沿って部分的に延びており、図２に示されるように締結部品の首部２２を収容できるようになっている。
【００２４】
締付部品１２は、さらに、二つのアーチ形カム面２４を備えており、これらのカム面は頭部１８の二つの分離した係合面２６と摺接して協働しうるようになっていて、これにより、締付部品を（図１で見て）時計回りに回転させることで締結部品が締付部品の回転軸２８へ向かって軸方向に移動するようになっている。アーチ形の長手方向を横断する方向において、カム面２４は軸方向に延びている。これは、回転軸２８と平行である。
【００２５】
このカム面２４は、回転軸２８を中心とする締付部品の回転とこれにより生じる軸方向移動の量との関係が前記軸方向移動のほぼ全範囲を通じて一定となるように調節されている。これにより、直線状（線形）のカム運動が得られる。
【００２６】
締結部品１４は、方形の横断面を有する前端部を備えた細長いピン部材であり、この前端部は、ほぼ円形の横断面を有する多段テーパ状膨張部３２から延びている。この前端部は、締結部品の頭部１８及び首部２２から構成されている。この首部２２は、締結部品の縦軸３４を横切って延びる、向かい合った複数のスロットによって画定されている。係合面２６の各々は、首部２２を画定し縦軸３４を横切る方向に長い上記複数のスロットのうち対応する一つの壁によって画定されている。
【００２７】
図２に示されるように、係合面２６は、縦軸３４を横断する方向において、縦軸３４に対して径方向外向き及び軸方向内向きに延びている。実際には、これらの係合面は、自身の横方向に沿ってアンダーカットされている。
【００２８】
さらに、この継手形成装置は、締結部品及び締付部品を収容するための手段を備えている。このハウジング手段は、締付部品用の第一のハウジング４０、締結部品用の第二のハウジング４２、及びハウジング４０、４２を連結する手段を備えている。この連結手段は、二つの対向する軟質隔膜４６から構成されている。
【００２９】
各ハウジング４０、４２は、締付部品の回転中、ほぼ径方向外向きに膨張し、使用時にこれらのハウジングが嵌め込まれる各凹部の壁と係合して押圧するようになっている。第一ハウジング４０は、締付部品上の外部カム、及び可動部４８上のカム５４を用いてハウジングの可動部４８、５０をほぼ矢印５２の方向に撓ませることにより膨張させることができる。また、第二ハウジング４２は、継手締付工程中に、膨張部３２を第二ハウジング内へ回転軸２８の方向に引っ張ることにより膨張させることができる。
【００３０】
ハウジング４０、４２及び軟質隔膜４６は一体であり、図３に示されるように、一体の割りプラスチック成形品として製造することができる。さらに詳しく述べると、これらのハウジング手段は、第一の本体部６０及び第二の本体部６２を備えている。各本体部６０、６２は、これらのハウジング手段の半分ずつを画定している。特に、これらの本体部は、それぞれ、第一及び第二ハウジング４０、４２の半分、並びにこれらの間に延びる一つの軟質隔膜４６を画定している。第二ハウジング４２の半分ずつを画定する本体部６０、６２の各端は、ヒンジ部６４によって連結されている。これらの本体部は、図１に示される閉じた使用状態になるまで、ヒンジ部６４を中心として互いに折り曲げることができるようになっている。
【００３１】
本体部６０、６２は、相互にスナップ嵌合できるようになっており、第一本体部に突起６８が設けられ、この突起が第二本体部６２上に形成されたスピゴット７２内に設けられた内腔７０内にスナップ嵌め込みされるようになっているものが図示されている。図２に示されるように、締結部品は貫通孔７４を有しており、膨張部３２が第二ハウジング４２内に嵌め込まれたときに突起６８及びスピゴット７２がこの貫通孔７４に収容されるようになっている。第一ハウジングの第二ハウジングから遠い方の端において、本体部６２にはキャッチ部品７６が設けられている。このキャッチ部品７６は、スリーブ部のほぼ周方向に延びており、第一本体部中の符号７８で示される凹部にスナップ嵌め込みされるようになっている。
【００３２】
この継手形成装置は、回転軸２８を中心とした締付部品の回転に抵抗するための複数の手段を更に備えている。これらの抵抗手段は、締付部品の外周面８２上に設けられた複数のフォーメーション（成形部）であって、複数のくさび状突起８４を備えたフォーメーションを含んでいる。これらの突起８４は、周方向に間隔をあけた複数の突起からなる二つのグループを成すように配置されている。複数の突起からなるこれらのグループは１８０°離れており、図４には、このグループの一つが図示されている。
【００３３】
上記の抵抗手段は、さらに、第一ハウジング４０上に設けられたフォーメーションであって第一ハウジング４０の内面８８中に形成された窪み８６を備えたフォーメーションを含んでいる。突起８４及び窪み８６は、使用時に締付部品がハウジング４０内に収容されたときに嵌合するように配置されている。
【００３４】
二つの部材１００、１０２間に継手を形成するため、継手形成装置１０は、第二ハウジング４２が部材１００の縁１０６から突出した状態で部材１００中の凹部１０４内に設置される。こうして第一ハウジングが凹部１０４内に設置された状態で、第二ハウジング４２が部材１０２の主要面１１０内に形成された凹部１０８に入るように、継手部材１０２を縁１０６に向けて移動させることによって、継手の組立が完了する。主要面１１０が縁１０６に接触すれば、組立は完了である。凹部１０８は、二つの継手部材を集成するために殆ど力を要しないで済むように、第二ハウジングがわずかに遊びをおいて嵌まるような大きさであるのが好ましい。
【００３５】
こうして組立てられた継手は、締付部品１２のドライバースロット１１２にドライバー（ねじ廻し）を挿入して時計回りに締付部品を回転させることにより締め付けられる。締付部品の回転により、可動部４８、５０が矢印５２の方向に移動し、凹部１０４の壁１１４と係合して押圧し、これによって第一ハウジング４０が凹部内にしっかりと固定される。同時に、締結部品は回転軸２８に向かって軸方向に移動し、これによって膨張部３２は、第二ハウジングをほぼ径方向外向きに膨張させ、凹部１０８の壁１１６と押圧係合するようにする。ハウジング４０、４２が対応する凹部にしっかりと固定された状態で、締付部品をさらに回転させると、上記のようにきつく形成された継手内に圧縮力が生じる。
【００３６】
締付プロセス中、締付部品が回転するにつれて、突起８４及び窪み８６の嵌め合いによりラチェット機構のような効果が発揮される。各ラチェットステップは、継手形成装置のロック位置を定めている。従って、カム面２４の輪郭（profile）によって与えられるロックアップ（戻り止め）が十分な効力を有しないような激しい負荷がかかった状況下であっても、バックオフを妨げることができる。バックオフを起こすためには、突起及び／又は窪みが変形してこれらの間の戻り止め係合が壊れる程の力が生じなければならない。
【００３７】
本実施形態は、さらに、係合面２６がアンダーカットされているという特徴を有している。継手が締められるにつれて、生じた力は複数のカム面２４を締結部品のほぼ縦軸３４の方向に同時に引き寄せ、これによってスロット２０を閉じるようになる。この動作は、カム面及び係合面間の横の重なり（overlap）を増やす傾向を持っており、締結部品にクランプ力を加え、これによってバックオフを起こすために必要な力の大きさを更に増大させている。
【００３８】
継手形成装置１０によって形成された継手には、締付部品のバックオフに抵抗する継手形成装置の三つの特徴がある。すなわち、カム面２４の縦方向の輪郭、共同する突起及び窪み８４、８６という形態の抵抗手段、並びに係合面２６のアンダーカットにより生み出されたクランプ力である。
【００３９】
クランプ力の生成に関しては、係合面のアンダーカットに加えて、或いはこのアンダーカットとは別に、カム面をアンダーカットしても良い。図２に示されるように、カム面をアンダーカットすることにより、自身のアーチ形長手方向を横断する方向において、前記締付部品の回転軸に対して軸方向内向き及び径方向内向きに延びる面が形成される。これらの特徴は、本出願人による同時係属中の英国特許出願（代理人整理番号Ｊ．２２８６３ ＧＢ）に開示されている。なお、この特許出願の開示内容は、参照文献として本明細書中に組み入れられる。
【００４０】
抵抗手段は、様々な形態をとることができる。例えば、上記突起は、相補的な窪みを締付部品上に形成するのに合わせて、第一ハウジング上に設けても良い。この他に又はこれに加えて、締付部品との係合のために締結部品上に複数のフォーメーションを設けても良い。締結部品上のこれらのフォーメーションは、締結部品の頭部に設けられた複数の突起から構成されていても良い。これらの突起は、前記複数の係合面上に形成されていても良い。締付部品には、締結部品と係合するための複数のフォーメーションが設けられていても良い。これらは、締結部品の頭部に設けられた複数の突起と嵌合しうるようにカム面内に設けられた窪みという形態をとることができる。
【００４１】
継手を締め付けるために締付部品を回転させる向きと逆向きの締付部品の回転に抵抗する手段を備えた継手形成装置を提供することにより、締付部品が、実用上有用な量のプルアップをもたらすことのできる略直線状カム面を備えることが可能になり、同時に、実用上の目的のため、二段階締付動作を行う公知のカム部品と比較して締付部品が大型化するという問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】継手形成装置の部分断面平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図であり、継手の二つの部材に嵌め込まれた継手形成装置を示している。
【図３】締結部品及び締付部品が設置される前の開放状態における継手形成装置のハウジングの側面図である。
【図４】締付部品の側面図である。
【符号の説明】
１０…継手形成装置、１２…締付部品、１４…締結部品、１６…開口、１８…頭部、２０…スロット、２４…カム面、２６…係合面、２８…回転軸、３２…膨張部、３４…縦軸、４０…第一のハウジング、４２…第二のハウジング、４６…軟質隔膜、４８、５０…可動部。

Claims (8)

1. 二つの部材間に継手を形成するための継手形成装置であって、前記部材の一方に嵌め込まれるべき締付部品と、縦軸を有し前記部材の他方に嵌め込まれるべき締結部品と、を備え、前記締結部品は、前記締付部品の対応するアーチ形カム面と係合して協働しうる少なくとも一つの係合面を有しており、これによって締付部品がその回転軸を中心として一方向に回転することにより前記締結部品が前記回転軸に向かって軸方向移動し、前記二つの部材間に形成された継手が締め付けられるように形成されており、前記少なくとも一つのアーチ形カム面は、締付部品の前記回転の量とこれにより生じる前記軸方向移動の量との関係が前記軸方向移動のほぼ全範囲でほぼ一定となるようになっており、前記回転軸を中心とした少なくとも前記方向と逆方向の締付部品の回転に抵抗するための手段をさらに備える継手形成装置。
2. 前記抵抗手段が、前記締付部品の複数の回転位置で動作しうるようになっている請求項１記載の装置。
3. 前記締付部品用のハウジングをさらに備える請求項１又は２記載の装置であって、前記抵抗手段は、各々が前記締付部品又は前記ハウジングと係合するように、前記ハウジング及び／又は前記締付部品に設けられたフォーメーションを備えている装置。
4. 前記締付部品には、その外周面上に配置された突起を備える前記フォーメーションが設けられており、前記ハウジングには、前記突起と係合して協働しうるように配置された窪みを備える前記フォーメーションが設けられている請求項３記載の装置。
5. 前記抵抗手段は、前記締付部品と係合するように前記締結部品に設けられたフォーメーションを備えている請求項１〜４のいずれか記載の装置。
6. 前記フォーメーションは、前記締結部品の頭部に設けられた突起を備えている請求項５記載の装置。
7. 前記抵抗手段は、前記締結部品と係合するように前記締付部品に設けられたフォーメーションを備えている請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
8. 前記締付部品の前記フォーメーションは、前記突起と係合して協働しうるように前記少なくとも一つのカム面に設けられた窪みを備えている請求項７記載の装置。

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