JP4229809B2 - 取付具 - Google Patents

Description

本発明は、支柱状の部材である支柱状部材と他の部材である他部材とを相互に取り付けるための取付具に関するものである。

支柱状の部材である支柱状部材と、この支柱状部材とは別異の他の部材である他部材とを相互に取り付けるための取付具として、本願出願人は、図７に示すような取付具１００を既に案出している。なお、図７に示す例においては、プレス加工機等の産業機械にセンサ等の各種機器５００を取り付けるために用いられる取付具１００を示し、この例では、産業機械に固設された支柱状の部材が支柱状部材２００となっており、センサ等の各種機器５００を保持する保持具が他部材３００となっている。そして、他部材３００は、取付具１００によって、支柱状部材２００に取り付けられている。具体的に、取付具１００には、支柱状部材２００が挿通される支柱状部材挿通部１１０が設けられており、また、その側面には、他部材３００を固定するための他部材固定面１２０が設けられている。さらに、この他部材固定面１２０には、他部材３００に一体化された締付ボルト４００が挿通される挿通孔１３０が設けられている。そして、この取付具１００では、締付ボルト３００によって取付具１００全体を締め付けることで、支柱状部材２００に対して取付具１００を固定すると共に、取付具１００に対して他部材４００を固定し、もって、支柱状部材２００に対して他部材３００を取り付ける。

特開平９−２５３７６６号公報 特開平１０−３７９１６号公報

しかしながら、上記従来の取付具は、支柱状部材と他部材とを相互に簡単に取り付けることができるものではあるが、他部材固定面の状態によっては、振動等によって締付ボルトが緩む虞のあるものであり、支柱状部材と他部材とを相互に堅固に取り付けることができない点で、改良の余地があるものであった。

特に、他部材固定面の状態は、取付具を成形する際の成形方法に大きく影響する。例えば、取付具を、金属等でプレス加工や鋳造成形等により所望の形状に成形する場合、成形収縮に伴う内部応力によって歪みが生じ、平面に仕上るつもりの他部材固定面が、窪んでしまうことがある。また、取付具を、樹脂等で射出成形や熱変形加工等により所望の形状に成形する場合も、硬化に伴う成形歪みが生じ、他部材固定面が、窪んでしまうことがある。具体的には、図８（ａ）に示すように、取付具１００は、所望の形状に成形され、他部材固定面１２０が平坦面に形成されたかのように見えるが、実際には、図８（ｂ）に示すように、他部材固定面１２０において、歪みが集中し易い中央部近傍が窪んだ状態となることがある。このように他部材固定面１２０が窪んでいると、他部材固定面１２０に接触する他部材３００等の部材が、他部材固定面１２０の挿通孔１３０から離間した部位に部分的に当接する所謂「片当たり」の状態となり、締付ボルト４００が緩み易くなってしまう。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、支柱状部材と他部材とを相互に堅固に取り付けることのできる取付具の提供を課題とする。

上記課題を解決するための主要な手段は、
「支柱状の部材である支柱状部材と他の部材である他部材とを相互に取り付けるための取付具であって、
第１側辺部と、
前記第１側辺部と離間して対向配置された第２側辺部と、
前記第１側辺部と前記第２側辺部とを夫々の基端で連結する連結部と、
前記第１側辺部及び前記第２側辺部の内側に設けられ、前記支柱状部材が挿通される支柱状部材挿通部と、
前記第１側辺部に設けられ、前記他部材が固定される他部材固定面と、
前記第１側辺部と前記第２側辺部とに貫設され、前記他部材固定面に前記他部材を固定するとともに、前記支柱状部材挿通部に挿通された前記支柱状部材を締め付ける締付ボルトが挿通される挿通孔と、
前記他部材固定面に貫設された前記挿通孔周りにて膨出する膨出部と
を具備することを特徴とする取付具」
である。

このように構成された取付具では、第１側辺部と第２側辺部とに貫設された挿通孔に締付ボルトを挿通し、この締付ボルトを締め付けると、第１側辺部と第２側辺部とが近接する。よって、支柱状部材挿通部に挿通された支柱状部材は、第１側辺部と第２側辺部とに挟み込まれる状態で固定される。また、締付ボルトは、第１側辺部の他部材固定面に他部材を固定するためのものでもあり、この締付ボルトの締め付けによって、他部材が固定される。従って、この取付具によれば、一つの締付ボルトを締め付けるだけで、取付具に対して、支柱状部材と他部材とを同時に固定することができ、支柱状部材と他部材とを相互に、簡単に取り付けることができる。

ところで、上記のように構成された取付具では、第１側辺部の他部材固定面における挿入孔周りに膨出部を有している。この膨出部によって、他部材固定面の挿入孔周りを積極的に膨出させていることから、他部材固定面に窪みが生じることがなくなる。よって、他部材固定面に接触する部材が所謂「片当たり」した状態とならず、挿通孔の周縁部分に確実に当接することになり、締付ボルトは緩み難くなる。しかも、締付ボルトを締め付けると、膨出部が押圧されて変形する一方で、この膨出部には、元の状態に戻ろうとする復元力が生じ、膨出部が、所謂「スプリングワッシャ」のような緩み止めとして機能し、振動等によって締付ボルトに緩みが生じることを抑制する。このため、締付ボルトがより一層、緩み難くなる。従って、この取付具によれば、他部材固定面に他部材を堅固に固定することができ、もって、支柱状部材と他部材とを相互に堅固に固定することができる。

上述の手段において、
「前記第１側辺部は、断面が略コ字状に形成されていることを特徴とするとする取付具」
としてもよい。

断面が略コ字状に形成された部材では、略コ字状の屈曲部分の残留応力等によって、コの字の背にあたる中央部近傍に窪みが生じ易い。そして、窪んだ部位に挿通された締付ボルトは、前述の通り、緩み易いものである。そこで、このような窪み易い形状に形成された第１側辺部において、膨出部を設けることとすると、窪みの発生を良好に防止でき、締付ボルトが緩み易くなることを確実に防止することができる。

また、断面が略コ字状に形成された部材では、無垢のものに比して、変形し易いことから、変形した状態から元に戻ろうとする復元力が確実に得られる。従って、膨出部を、締付ボルトの緩み止めとして確実に機能させることができる。

上述の通り、本発明によれば、支柱状部材と他部材とを相互に堅固に取り付けることのできる取付具を提供することができる。

本発明に係る取付具の実施形態としての一例を、以下に、図面に基いて詳述する。

図１に、本発明に係る取付具１０の使用例を示す。なお、本例では、プレス加工機、工作機械、コンベア等の搬送機械等、種々の産業機械に、センサ等の各種の機器を取り付けるために用いられる取付具１０を示し、産業機械に固設された支柱状の部材が支柱状部材７０となっており、センサ、スイッチ、治工具等の各種機器８０を保持する保持具が他部材４０となっている。

取付具１０は、互いに離間して対向配置された第１側辺部１１と第２側辺部１２とが、その離間状態を保つように基端で連結部１３によって連結された構造となっている。この取付具１０は、打抜き加工で所望の形状に打抜かれた一片の金属板からプレス加工等の曲げ加工を経て成形されたものである。よって、例えば、金属塊を切削して加工するような成形方法と比較した場合において、削り出して所望の形状に加工するような煩雑な作業工程を要さないため簡便に形成でき、しかも、無用に切削屑を生じることがないので、無駄に材料が消費されることもなく、経済的に形成できるものである。なお、取付具１０を形成する材質としては、金属に限らず、樹脂等を採用することもでき、また、成形方法としても、特に限定されるものではなく、金属による鋳造成形や樹脂等による射出成形を採用することもできる。

第１側辺部１１及び第２側辺部１２は、夫々、断面が略コ字状に形成されており、略コ字状の内側が互いに向き合うように離間して対向配置されている。また、連結部材１３は、略円弧状に湾曲しており、第１側辺部１１と第２側辺部１２との各基端を連続的に連結している。よって、取付具１０は、全体形状が略Ｕ字状となっている。また、連結部１３の内側は、第１側辺部１１及び第２側辺部１２の内側でもあり、この部位には、支柱状部材７０が挿通される支柱状部材挿通部１４が設けられている。なお、第１側辺部１１及び第２側辺部１２は、断面が略コ字状に限らず、略四角形状や無垢のブロック状に形成されたものであってもよく、また、充分な剛性を確保できれば、板状に形成されたものであってもよい。さらに、第１側辺部１１や第２側辺部１２の一部を膨出させて、縦方向や横方向の直線状のリブや、後述する挿通孔１６を包囲する円環状のリブ等、適宜形状のリブを設けて、このリブにより、剛性をさらに向上させることも好適である。

第１側辺部１１には、他部材４０が固定される他部材固定面１５が設けられている。なお、他部材４０の構成については、後述する。また、締付ボルト５０が挿通される挿通孔１６が、第１側辺部１１と第２側辺部１２とに貫設されている。よって、支柱状部材挿通部１４に支柱状部材７０を挿通した状態で、挿通孔１６に挿通された締付ボルト５０を締め付けていくと、第１側辺部１１と第２側辺部１２とが互いに近接し、これにより、支柱状部材７０は、第１側辺部１１と第２側辺部１２とによって挟み込まれて、取付具１０に対して固定される。

他部材４０は、略コ字状の背面である第１側辺部１１の表面により構成された他部材取付面１５に固定されるのであるが、本例では、他部材４０と他部材固定面１５との間に、歯付座金６０が介在されており、この歯付座金６０によって、他部材４０の適確な回り止めが実現されている。また、他部材固定面１５には、締付ボルト５０が挿通される挿通孔１６が貫設されており、締付ボルト５０を締め付けることによって、他部材固定面１５に配設された他部材４０が固定される構造となっている。ここで、他部材固定面１５を、第２側辺部１２にも設けてもよく、このような態様では、第１側辺部１１と第２側辺部１２との夫々に、二つの他部材４０を同時に取り付けることができる。このような態様は、支柱状部材７０に対し、他部材４０を二つ同時に取り付けたい場合などに適確に対応できることから、好適である。

次に、他部材４０について詳述する。なお、本例では、他部材４０が、第１部材２０と第２部材３０とによって構成されている。第１部材２０は、略四角状の箱型に形成されており、一側に底面２１が設けられ、他側が開放された形状となっている。また、第２部材３０は、第１部材２０に内嵌する大きさの略四角状の箱型に形成されており、第１部材２０側に底面３１が設けられ、他側が開放された形状となっている。そして、他部材４０は、第１部材２０に第２部材３０が挿入された構造となっている。

第２部材３０の底面３１中央には、締付ボルト５０を挿通する挿通孔（図示省略）が貫設されており、この挿通孔に締付ボルト５０が、第２部材３０の底面３１中央から外方に向かって突設された状態で固着されている。このように、本例では、締付ボルト５０が、他部材４０の一部、より具体的には、第２部材３０の一部として構成されている。なお、締付ボルト５０は、頭部が第２部材３０の底面３１に、スポット溶接によって固着されている。このようにスポット溶接を採用すると、アーク溶接等の他の溶接のように、スラグ等が第２部材３０の内側に大きく付着することがなく、後述する各種機器８０の装着を邪魔する虞がないので好適である。

第１部材２０の底面２１の中央には、挿通孔２２が設けられている。この挿通孔２２に第２部材３０の締付ボルト５０を挿通し、さらに、締付ボルト５０を取付具１０の挿通孔１６に、第１側辺部１１側から第２側辺部１２側へと挿通すると、他部材４０の第１部材２０は、第１側辺部１１の他部材固定面１５と第２部材３０との間に配設された状態となる。そして、締付ボルト５０を、蝶ナット等の締付ナット５１で締め付けると、第１部材２０が他部材固定面１５と第２部材３０とで挟持され、もって、他部材固定面１５に、第１部材２０及び第２部材３０、すなわち他部材４０全体が固定される。また、同時に、取付具１０の支柱状部材挿通部１４に挿通された支柱状部材７０も、取付具１０に対して固定される。

ところで、第１部材２０の対向する一対の側面には、端部が開放された所定の幅の切込２３が設けられている。また、第２部材３０の対向する一対の側面には、第１部材２０に設けられた切込２３と同等の幅の開口部３３が設けられており、第２部材３０は、第１部材２０の切込２３に開口部３３が重なるようにして、第１部材２０に内嵌される。このように構成された他部材４０では、第１部材２０の切込２３と第２部材３０の開口部３３とによって、各種機器８０を挿通する挿通空間が形成される。そして、この挿通空間は、締付ボルト５０を締め付ける程、狭くなる。よって、挿通空間に挿通された各種機器８０を、第１部材２０の切込２３と第２部材３０の開口部３３とによって挟持し、保持することができる。このように、本例の他部材４０では、取付具１０への固定と同時に、すなわち、支柱状部材７０への取り付けと同時に、各種機器８０の保持も完了する。

なお、本例では、第１部材２０の切込２３の奥端部が略Ｖ字状に形成されており、挿通空間に挿通された各種機器８０が、切込２３側では２点によって支持される。よって、各種機器８０は、位置ズレし難く、安定して保持される。また、第２部材３０の開口部３３の奥端部も略Ｖ字状に形成されており、挿通空間に挿通された各種機器８０は、開口部３３側でも２点によって支持されるため、より安定して保持される。ここで、第１部材２０の切込２３の奥端部や、第２部材３０の開口部３３の奥端部を、略Ｖ字状とするに限らず、略円弧状等としても、各種機器８０を安定して保持することができる。さらに、第２部材３０の開口部３３の略Ｖ字状に形成された奥端部には、外方に向けてフランジ３４が突設されており、各種機器８０を、より一層、安定して保持できるように構成されている。

図２に示すように、取付具１０の第１側辺部１１の他部材固定面１５には、挿通孔１６周りにて膨出する膨出部１７が設けられている。ここで、この膨出部１７は、第１側辺部１１の一部であり、予め他部材固定面１５を外側に向かって湾曲させた部分である。

締付ボルト５０を締め付けて、第１側辺部１１と第２側辺部１２とを近接させると、第１側辺部１１の内側と第２側辺部１２の内側とが当接する状態となる。そして、この状態から、締付ボルト５０をさらに締め付けると、他部材固定面１５に設けられた膨出部１７が押圧されて変形する。一方で、この膨出部１７には、復元力が生じ、この復元力によって、締付ボルト５０が緩み難くなる。よって、膨出部１７を設けることで、取付具１０に対する支柱状部材７０及び他部材４０の堅固な固定を実現することができる。

また、本例では、膨出部１７が、断面略コ字状の第１側辺部１１の高さ方向（「コ」の字体の高さ方向）に沿って、外方に膨出するように湾曲形成されており、第１側辺部１１において、一方向に膨出する形態となっている。よって、膨出部１７の形成に際しては、複雑な加工を要しない。また、膨出部１７は、第１側辺部１１の連結部１３側よりも先端側が大きく膨出する形態となっており、第１側辺部１１を膨出させる加工も容易である。なお、これに限らず、第１側辺部１１の連結部１３側から先端側に渡って、同程度に膨出する膨出部１７としてもよく、或は、挿通孔１６周りにて略円錐状に膨出する膨出部１７としてもよい。

さらに、本例では、他部材４０を構成する第１部材２０の底面２１も、外方に膨出されており、この第１部材２０の底面２１によっても、締付ボルト５０が緩み難くなっている。よって、本例では、取付具１０の膨出部１７及び他部材４０を構成する第１部材２０の底面２１の双方が、締付ボルト５０の緩み止めとして効果的に機能する。しかも、取付具１０と他部材４０との間には、歯付座金６０が介在されているため、取付具１０と他部材４０との相互間の回転が適確に規制されている。また、本例では、第２側辺部１２側にも膨出部が設けられており、締付ナット５１の緩みも抑制されている。

次に、取付具１０の別の使用例を、図３に基いて詳述する。本例は、２つの取付具１０を用いて、２つの支柱状部材７０を相互に取り付ける使用態様を示すものであり、２つの取付具１０が相互に固定されており、一方の取付具１０とは別途の他方の取付具１０が、一方の取付具１０に対応する他部材４０となっている。

本例では、一方の取付具１０の挿通孔１６と他部材４０である他方の取付具１０の挿通孔１６とに締付ボルト５０が挿通されており、この締付ボルト５０の先端に締付ナット５１が螺着されることで、締付ボルト５０が締め付けられる。ここで、締付ナット５１は、取付具１０と別体のものに限らず、スポット溶接等により取付具１０に固着されたものであってもよい。そして、この締付ボルト５０の締め付けによって、各取付具１０が相互に固定されると共に、各取付具１０の支柱状部材挿通部１４に挿通された各支柱状部材７０が対応する取付具１０に夫々固定される。また、各取付具１０の相互の対向面を構成する第１側辺部１１には、より具体的に、各第１側辺部１１の他部材固定面１５には、膨出部１７が夫々設けられており、締付ボルト５０の緩みが抑制されている。

なお、本例においては、締付ボルト５０の頭部及び締付ナット５１が当接する各取付具１０の第２側辺部１２にも膨出部が設けられており、締付ボルト５０の緩みが、より効果的に抑制されている。また、各取付具１０間には、歯付座金６０が介在されており、各取付具１０相互の回転が適確に規制されている。

次に、取付具１０の別の使用例を、図４に基いて詳述する。本例は、取付具１０を用いて、種々の産業機械に支柱状部材７０を取り付ける使用態様を示すものであり、フレーム等の産業機械の構成部材が他部材４０となっている。

本例では、取付具１０の挿通孔１６と他部材４０の挿通孔２２とに締付ボルト５０が挿通されており、この締付ボルト５０の先端に締付ナット５１が螺着されることで、締付ボルト５０が締め付けられる。ここで、締付ナット５１を、取付具１０や他部材４０に、スポット溶接等により固着してもよい。そして、この締付ボルト５０の締め付けによって、取付具１０が他部材４０に固定されると共に、取付具１０の支柱状部材挿通部１４に挿通された支柱状部材７０が取付具１０に固定される。また、取付具１０における他部材４０との対向面を構成する第１側辺部１１には、より具体的に、第１側辺部１１の他部材固定面１５には、膨出部１７が設けられており、締付ボルト５０の緩みが抑制されている。なお、本例においても、取付具１０の第２側辺部１２に膨出部が設けられており、第２側辺部１２の表面に当接する締付ナット５１の緩みが抑制されている。また、取付具１０と他部材４０との間には、歯付座金６０が介在されており、取付具１０及び他部材４０の相互の回転が適確に規制されている。

次に、取付具１０の別の使用例を、図５に基いて詳述する。本例は、複数の取付具１０を用いて、複数の支柱状部材７０を相互に取り付ける使用態様を示すものであり、適宜の支柱状部材７０が、適宜の取付具１０に対応する他部材４０となっている。

本例では、適宜の取付具１０の第１側辺部１１、より具体的には、第１側辺部１１の他部材固定面１５に、他部材４０となる適宜の支柱状部材７０が固定される。ここで、他部材４０となる支柱状部材７０の端部には、雌ネジ５２が設けられており、取付具１０の挿通孔１６に挿通された締付ボルト５０は、支柱状部材７０の雌ネジ５２に螺合して締め付けられる。そして、この締付ボルト５０の締め付けによって、取付具１０が他部材４０となる支柱状部材７０に固定されると共に、取付具１０の支柱状部材挿通部１４に挿通された支柱状部材７０が取付具１０に固定される。また、取付具１０における他部材４０となる支柱状部材７０との対向面を構成する第１側辺部１１には、より具体的に、第１側辺部１１の他部材固定面１５には、膨出部１７が設けられており、締付ボルト５０の緩みが抑制されている。なお、本例では、取付具１０の第２側辺部１２に締付ボルト５０の頭部が当接するのであるが、この第２側辺部１２にも膨出部が設けられており、締付ボルト５０の緩みが、より効果的に抑制されている。

ところで、本発明に係る取付具の形態としては、上述の例に限らず、種々の変更が可能であり、例えば図６に示すような形態の取付具１０であってもよい。この取付具１０でも、支柱状部材挿通部１４が第１側辺部１１及び第２側辺部１２の内側に設けられているのであるが、第１側辺部１１と第２側辺部１２とを連結する連結部１３の内側ではなく、第１側辺部１１及び第２側辺部１２の先端部分の内側に設けられている。また、連結部１３は、第１側辺部１１と第２側辺部１２とで略コ字状の形態を呈している。そして、連結部１３の一部には、円形状に膨出する形状や直線状に膨出する形状等、適宜の形状のリブ（図示省略）が設けられており、このリブにより、連結部１３の剛性が確保されている。なお、その他の構成については、上述の例と同様であり、同一の符号を付すことで、詳細な説明は省略する。

本発明に係る取付具の使用例を示す分解斜視図である。 図１に示した使用例の断面側面図である。 取付具の別の使用例を示す分解斜視図である。 取付具の別の使用例を示す分解斜視図である。 取付具の別の使用例を示す分解斜視図である。 本発明に係る取付具の別例を示す分解斜視図である。 従来の取付具の使用例を示す分解斜視図である。 （ａ）は図６に示した使用例の断面側面図であり、（ｂ）は要部拡大断面側面図である。

符号の説明

１０ 取付具
１１ 第１側辺部
１２ 第２側辺部
１３ 連結部
１４ 支柱状部材挿通部
１５ 他部材固定面
１６ 挿通孔
１７ 膨出部
２０ 第１部材
２１ 底面
２２ 挿通孔
２３ 切込
３０ 第２部材
３１ 底面
３２ 挿通孔
３３ 開口部
３４ フランジ
４０ 他部材
５０ 締付ボルト
５１ 締付ナット
５２ 雌ネジ
６０ 歯付座金
７０ 支柱状部材
８０ 各種機器

Claims (2)

1. 支柱状の部材である支柱状部材と他の部材である他部材とを相互に取り付けるための取付具であって、
   第１側辺部と、
   前記第１側辺部と離間して対向配置された第２側辺部と、
   前記第１側辺部と前記第２側辺部とを夫々の基端で連結する連結部と、
   前記第１側辺部及び前記第２側辺部の内側に設けられ、前記支柱状部材が挿通される支柱状部材挿通部と、
   前記第１側辺部に設けられ、前記他部材が固定される他部材固定面と、
   前記第１側辺部と前記第２側辺部とに貫設され、前記他部材固定面に前記他部材を固定するとともに、前記支柱状部材挿通部に挿通された前記支柱状部材を締め付ける締付ボルトが挿通される挿通孔と、
   前記他部材固定面に貫設された前記挿通孔周りに設けられ、前記挿通孔の周縁を頂部として膨出する表面が平滑な膨出部と
   を具備することを特徴とする取付具。
2. 前記第１側辺部は、断面が略コ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の取付具。

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