JP4663576B2 - 結合構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、各種の構造材を結合するときの結合構造に係り、特に、結合に際して使用される固定用部材の位置を所定の位置に位置決めして、その後の結合作業を容易化させることができるように工夫したものに関する。

各種の構造材を結合させるための結合構造の一例を説明する。
まず、横断面形状が略四角形をなし中空形状の構造材があり、この構造材に対して同様の形状をなす別の構造材を直交する方向にて結合する場合がある。この場合は、一方の構造材の端部の開口部近傍に貫通孔を形成しておき、該貫通孔内に固定用部材を挿入・配置する。この固定用部材はその横断面形状が円形をなしていて、所定位置には固定用雌ねじ部が形成されている。

上記状態で他方の構造材を上記一方の構造材の開口部に対して直交する方向に沿わせて設置する。後は、他方の構造材の側面に形成された貫通孔を介して固定用ねじ部材を挿入・配置し、上記一方の構造材の貫通孔内に挿入・配置されている固定用ねじ部材に螺合させる。それによって、一方の構造材に対して他方の構造材を直交する状態で接合することができるものである。

なお、本願に関連するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許 文献３等がある。

特開２００３−１７２３２３号公報 特開２００３−１７２３２２号公報 特開２００２−６１３０２号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、固定用部材は予め一方の構造材の貫通孔内に挿入・配置されることになるが、その際、固定用部材はその横断面形状が円形であり、よって、その回転方向の位置や貫通孔における横方向の位置が容易に変動してしまうことがある。つまり、固定用部材に形成されている固定用雌ねじ部の位置を所定の方向に指向させた状態で固定することができず、そのため、その後の接合作業が面倒であるという問題があった。つまり、固定用ねじ部材を挿入・配置して螺合させようとしても、上記固定用雌ねじ部の位置が決まっていないために、螺合させることができないものである。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、固定用部材の所定位置への位置決めを行い、それによって、構造材同士の結合作業を容易化させることが可能な結合構造を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による結合構造は、端部に開口部を備えると共に長手方向に直交する方向に沿って形成された第１貫通孔を備えた構造材と、上記第１貫通孔内に挿入・配置され固定用ねじ部を備えるとともに位置決め用の第１係合部を備えた固定用部材と、上記構造材の開口部に挿入・配置され上記固定用部材の第１係合部に係合する第２係合部を備えるとともに第２貫通孔を備え該第２係合部を上記第１係合部に係合させることにより上記固定用部材の回転方向の位置を決めるとともに上記第１貫通孔における横ずれを防止する位置決め部材と、上記位置決め部材の第２貫通孔を貫通・配置され上記固定用部材のねじ部に螺合されることにより任意の別の構造材を上記構造材に固定する固定用ねじ部材と、を具備し、上記位置決め部材には上記固定用部材を挟持することによりその位置を決めるとともに位置決め部材自身のガタツキを防止する一対の弾性挟持片が突出・形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項２による結合構造は、請求項１記載の結合構造において、上記第１係合部は凹部であって上記第２係合部は突起であり、上記突起を上記凹部内に係合させることにより、上記固定用部材の回転方向の位置を決めるものであることを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１による結合構造は、端部に開口部を備えると共に長手方向に直交する方向に沿って形成された第１貫通孔を備えた構造材と、上記第１貫通孔内に挿入・配置され固定用ねじ部を備えるとともに位置決め用の第１係合部を備えた固定用部材と、上記構造材の開口部に挿入・配置され上記固定用部材の第１係合部に係合する第２係合部を備えるとともに第２貫通孔を備え該第２係合部を上記第１係合部に係合させることにより上記固定用部材の回転方向の位置を決める位置決め部材と、上記位置決め部材の第２貫通孔を貫通・配置され上記固定用部材のねじ部に螺合されることにより任意の別の構造材を上記構造材に固定する固定用ねじ部材と、を具備した構成になっているので、固定用部材を位置決め部材によって所定の位置に正確に且つ確実に位置決めすることができ、それによって、その後の結合作業、すなわち、固定用ねじ部材の固定用部材の固定用ねじ部に対する螺合作業が大幅に容易化されるものである。又、位置決め部材によって結合部の剛性もある程度高くなるのでより強固な結合構造を得ることができる。
又、上記第１係合部を凹部とするとともに上記第２係合部を突起とし、上記突起を上記凹部内に係合させることにより上記固定用部材の回転方向の位置を決めるように構成した場合には、比較的簡単な構成で所望の構造を得ることができるものである。
又、上記位置決め部材には上記固定用部材を挟持することによりその位置を規定する一対の弾性挟持片を突出・形成するようにした場合には、それによって、固定用部材の位置を決めるとともに位置決め部材自体のガタツキを防止することができる。

以下、図１乃至図６を参照して本発明の一実施の形態を説明する。まず、構造材１があり、この構造材１はその横断面形状が略四角形をなし、且つ、中空状に形成されている。構造材１の中空部の４個の内面３には夫々凸部５が突出・形成されている。これら凸部５は構造材１の長手方向に沿って延長された状態で形成されている。又、上記構造材１の両端には開口部７、７が形成されている（図中一方のみを示す）。又、上記構造材１の上記開口部７に近い所定位置には貫通孔９、９が形成されている。

一方、固定用部材１１があり、この固定用部材１１は略円筒形状をなしていて、長手方向中心位置には固定用雌ねじ部１３が形成されている。又、上記固定用雌ねじ部１３の横には第１係合部としての凹部１５が形成されている。このような構成をなす固定用部材１１は上記貫通孔９、９内に挿入・配置されるものである。

又、位置決め部材１７があり、この位置決め部材１７によって、上記貫通孔９、９内に挿入・配置された固定用部材１１の回転方向の位置を所定位置に位置決めするものである。上記位置決め部材１７は略四角形をなす位置決め部材本体１９を備えていて、該位置決め部材本体１９の四隅には角部２１が夫々突出・形成されている。上記四隅の角部２１が構造材１の四隅に夫々係合されることになる。

上記位置決め部材１７の位置決め部材本体１９の中心位置には貫通孔２３が形成されている。この貫通孔２３内には後述する固定用ねじ部材２５が挿入・配置されることになる。上記位置決め部材１７の位置決め部材本体１９の裏側には、図２（ａ）に示すように、第２係合部としての突起２７が突出・形成されている。この突起２７が既に説明した凹部１５内に挿入れることになり、それによって、固定用部材１１の回転方向の位置が所定の位置に規定されるものである。

又、上記位置決め部材１７の位置決め部材本体１９の裏側には、図２に示すように、一対の弾性挟持片２９、２９が突出・形成されている。これら一対の弾性挟持片２９、２９の間隔は、固定用部材１１の外径に対して僅かに小さく設定されている。よって、上記一対の弾性挟持片２９、２９の間に固定用部材１１が挿入・配置されることにより、一対の弾性挟持片２９、２９が外側に弾性変形されることになる。それによって、固定用部材１１の位置を決めるとともに位置決め部材１７自体のガタツキを防止するものである。

上記固定用ねじ部材２５は頭部３１が設けられていて、この頭部３１には六角レンチ用の凹部３３が形成されている。又、固定用ねじ部材２５の軸部３５には雄ねじ部３７が形成されている。

以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、図１に示すように、固定用部材１１を構造材１の貫通孔９、９内に挿入・配置する。その際、固定用部材１１の固定用雌ねじ部１３と凹部１５を図１中右方向に指向させた状態とする。
次に、位置決め部材１７を構造材１の開口部７に係合させる。それによって、位置決め部材１７の突起２７が凹部１５内に係合すると共に一対の弾性挟持片２９、２９によって固定用部材１１が挟持された状態となる。それによって、固定用部材１１の回転方向の位置が所定の位置に規定されることになり、且つ、位置決め部材１７自身のガタツキを防止することができる。
より具体的に説明すると、上記位置決め部材１７を
開口部７内に挿入・配置した状態では、位置決め部材１７の一部(図１中右側端)が開口部7の外側に突出した状態にある。その状態から位置決め部材１７を開口部７内にさらに押し込むことにより、上記一対の弾性挟持片２９、２９が固定用部材１１の外径部によって押し広げられ、それによって、一対の弾性挟持片２９、２９によって固定用部材１１が挟持された状態となり、固定用部材１１の回転方向の位置が所定の位置に規定されることになり、且つ、位置決め部材１７自身のガタツキが防止されるものである。
次に、固定用ねじ部材２５を位置決め部材１７の貫通孔２３内に挿入し、固定用部材１１の固定用雌ねじ部１３に螺合させる。

次に、図３に示すように、上記構造材１に対して他の構造物５１を結合する。この他の構造物は、既に説明した構造材１と同じ形状の構造材１、１を連結部材５３を介して結合したものである。上記連結部材５３は略立方体形状をなしていて、中空形状であって、一面のみを開口部５５とした形状をなすものである。上記連結部材５３の４個の壁面５６には夫々切欠部５７が形成されていて、この内の一つの切欠部５７の部分に、既に説明した構造材１側の固定用ねじ部材２５の軸部３５が座金５８を介して係合されることになる。

固定用ねじ部材２５の軸部３５を切欠部５７に係合させた状態を図４に示す。その状態で、六角レンチ５９を使用して固定用ねじ部材２５を螺合させていく。それによって、構造材１が構造物５１側に結合されることになる。
尚、図４では図３に示した構造物５１に対してさらに別の構造材１が同様の結合構造によって結合されているものである。

次に、図４に示すように、連結部材５３の一個の壁面５６に形成された切欠部５７に埋込部材６１を嵌め込んで閉塞する。この壁面５６には構造材１の結合が行われないものである。さらに、図５に示すように、開口部５５を閉塞するための蓋部材６３を取り付ける作業を行う。すなわち、４本の固定ねじ部材６５によって蓋部材６３を連結部材５３に固定するものである。その結果、図６に示すような状態となる。

以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、固定用部材１１を位置決め部材１７によって所定の位置に位置決めすることができるので、その後の結合作業の容易化を図ることができるものである。すなわち、位置決め部材１７の突起２７を固定用部材１１の凹部１５内に挿入することにより、固定用部材１１の回転方向の位置を規定することができるとともに、貫通孔９、９内における横方向の位置ずれを防止することができ、
それによって、固定用部材１１の固定用雌ねじ部１３を所定の向きに指向させた状態で位置決めすることができるからであり、後はそこに固定用ねじ部材を螺合させていけばよいからである。
又、固定用部材１１は一対の弾性挟持片２９、２９によって挟持された状態となる。それによって、固定用部材１１の位置を決めることができるとともに位置決め部材１７自体のガタツキが効果的に防止されることになる。
又、位置決め部材１７によって結合部の剛性もある程度高くなるのでより強固な結合構造を得ることができる。

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、固定用部材の固定用ねじ部と固定用ねじ部材との関係であるが、固定用部材の固定用ねじ部を雄ねじとし、固定用ねじ部材側を雌ねじ部としてもよい。
又、位置決め用の第１係合部と第２係合部の関係についても、第１係合部が凸部で第２係合部が凹部であってもよい。
その他、結合の例として示した構造はあくまで一例でありその他様々な例が想定される。

本発明は、例えば、各種の構造材を結合するときの結合構造に係り、特に、結合に際して使用される固定用部材の位置を所定の位置に位置決めして、結合作業を容易化させることができるように工夫したものに関し、例えば、各種 機器を搭載する架台を構築するような場合に好都合である。

本発明の一実施の形態を示す図で、結合構造の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図２（ａ）は位置決め部材の斜視図、図２（ｂ）は位置決め部材の側面図、図２（ｃ）は位置決め部材の平面図、図２（ｄ）は位置決め部材の上面図、図２（ｅ）は位置決め部材の底面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、結合の工程を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、結合の工程を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、結合の工程を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、結合の工程を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 構造材
７ 開口部
９ 貫通孔
１１ 固定用部材
１３ 固定用雌ねじ部
１５ 凹部(第１係合部)
１７ 位置決め部材
１９ 位置決め部材本体
２１ 角部
２３ 貫通孔
２５ 固定用ねじ部材
２７ 突起(第２係合部)
２９ 弾性挟持片
３１ 頭部
３３ 六角レンチ用凹部
３５ 軸部
３７ 雄ねじ部

Claims (2)

1. 端部に開口部を備えると共に長手方向に直交する方向に沿って形成された第１貫通孔を備えた構造材と、
   上記第１貫通孔内に挿入・配置され固定用ねじ部を備えるとともに位置決め用の第１係合部を備えた固定用部材と、
   上記構造材の開口部に挿入・配置され上記固定用部材の第１係合部に係合する第２係合部を備えるとともに第２貫通孔を備え該第２係合部を上記第１係合部に係合させることにより上記固定用部材の回転方向の位置を決めるとともに上記第１貫通孔における横ずれを防止する位置決め部材と、
   上記位置決め部材の第２貫通孔を貫通・配置され上記固定用部材のねじ部に螺合されることにより任意の別の構造材を上記構造材に固定する固定用ねじ部材と、
   を具備し、
   上記位置決め部材には上記固定用部材を挟持することによりその位置を決めるとともに位置決め部材自身のガタツキを防止する一対の弾性挟持片が突出・形成されていることを特徴とする結合構造。
2. 請求項１記載の結合構造において、
   上記第１係合部は凹部であって上記第２係合部は突起であり、上記突起を上記凹部内に係合させることにより、上記固定用部材の回転方向の位置を決めるものであることを特徴とする結合構造。

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