JP4846472B2 - 枠材の撓み防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、室内構造物を構築する場合等において使用されている一様断面の組立用枠材の撓みを防止する枠材の撓み防止装置に係り、特に既存の枠材を利用して取り付けることができる撓み防止効果の高い枠材の撓み防止装置に関するものである。

従来の枠材の撓み防止装置としては、例えば、下記の特許文献１に示すようなワーク保持枠体の撓み防止装置がある。このワーク保持枠体の撓み防止装置はブラケットによって支持されたワーク保持枠体が高速移動することによって生ずるワーク保持枠体の両端部での撓みを防止するために設けられている装置である。
そしてこのワーク保持枠体の撓み防止装置はワーク保持枠体自体ではなく、ワーク保持枠体を支持しているブラケットを利用して隣接するブラケット間に架け渡されるようにして設けられている。又、ワーク保持枠体の撓み防止装置の構造は右ネジの雄ネジ部が形成された一方のテンションロッドと、左ネジの雄ネジ部が形成された他方のテンションロッドと、上記２本のテンションロッドと螺合する右ネジと左ネジの雌ネジ部がそれぞれ形成されている両ネジナットとを備えることによって構成されている。

一方、工場のコンベヤラインには工具や照明器具等を吊り下げたり、棚等を設けるために例えば門型をした室内構造物が構築される場合がある。該室内構造物は押出し成形等によって形成される一様断面の長寸の枠材を適宜柱材や梁材として使用し、これらを門型に組み立てることによって構築されている。
そして梁材として使用される枠材には工具や照明器具等が吊り下げられるため、枠材自体の荷重に加えて上記工具や照明器具等の荷重が作用するため撓み易いという問題を有していた。この場合、下記の特許文献１に示すような撓み防止装置を上記梁材に適用することも考えられるが、該撓み防止装置を取り付けるために別途ブラケット等、他の部材が必要であったり、上記撓み防止装置やブラケット等が邪魔になって作業がしづらくなることが予想される。

特開平６−２３８５３５号公報

上記背景技術及び背景技術が抱えていた問題点を踏まえて本発明が解決しようとする課題を整理すると、枠材の周りの空間を広く利用できるように枠材の外部に張り出さず、既存の枠材の構造を利用して取り付けることができ、しかも所望の撓み防止効果を発揮し得る枠材の撓み防止装置を開発することである。

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、既存の枠材の構造を利用して取り付けることができ、コンパクトで枠材の外部に張り出さず、枠材の周りの空間を広く利用することのできる機能性と美観を兼ね備えた撓み防止効果の高い枠材の撓み防止装置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による枠材の撓み防止装置は、 外表面に長手方向に沿った溝部が形成されている一様断面の長寸の枠材と、上記溝部に対して上記枠材の端面側から挿入されて係合する長寸の係合補強部材と、 上記溝部の両端部の一部を溝幅方向に拡開することによって形成される一対の窓部と、上記一対の窓部に対して上記枠材の外表面側から挿入されて嵌まり、中心部に上記溝部の長手方向に沿った穴部が貫通状態で形成されている一対のストッパ部材と、上記各ストッパ部材を挟んで上記係合補強部材の両端と螺合接続される一対の締結手段と、を具備していることを特徴とするものである。
又、請求項２による枠材の撓み防止装置は、請求項１に記載の枠材の撓み防止装置において、上記係合補強部材の両端面の中心には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雌ネジ部が形成されており、上記締結手段は上記雌ネジ部と螺合する雄ネジ部が形成されたボルトによって構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項３による枠材の撓み防止装置は、請求項１記載の枠材の撓み防止装置において、上記係合補強部材の両端部には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雄ネジ部が形成されており、上記締結手段は上記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されたナットによって構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項４による枠材の撓み防止装置は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、上記枠材は横断面形状が略矩形状をしており、枠材の外表面を構成する４つの面には１本又は複数本の溝部が形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項５による枠材の撓み防止装置は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは、上記枠材に作用する外力によって引張力を受ける枠材の外表面に形成されている溝部と窓部に対して設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項６による枠材の撓み防止装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは複数組設けられており、上記枠材の複数の溝の全て又は任意の溝に設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項７による枠材の撓み防止装置は、請求項６記載の枠材の撓み防止装置において、上記複数の撓み防止ユニットの夫々の引張程度を適宜調整することにより全体として所望の撓み防止状態を得るようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項８による枠材の撓み防止装置は、請求項１〜請求項７の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、上記枠材は室内構造物用の梁材であり、上記溝部は梁材に各種の工具や照明器具等を取り付ける場合に使用される溝部であることを特徴とするものである。

したがって、外表面に長手方向に沿った溝部が形成されている一様断面の長寸の枠材と、上記溝部に対して上記枠材の端面側から挿入されて係合する長寸の係合補強部材と、 上記溝部の両端部の一部を溝幅方向に拡開することによって形成される一対の窓部と、上記一対の窓部に対して上記枠材の外表面側から挿入されて嵌まり、中心部に上記溝部の長手方向に沿った穴部が貫通状態で形成されている一対のストッパ部材と、上記各ストッパ部材を挟んで上記係合補強部材の両端と螺合接続される一対の締結手段と、を具備した構造になっているので、既存の枠材に対して窓部を形成するだけで、当該枠材自体を枠材の撓み防止装置の一部として利用することができる。又、該枠材に対して設けられる係合補強部材、ストッパ部材及び締結手段は枠材の溝部又は形成された窓部内に完全に収容されることになるから、枠材の外部に張り出さず、美観を害さない。又、同時に枠材の周りの空間を広く利用することができるから、作業性も向上する。
又、上記係合補強部材の両端面の中心には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雌ネジ部が形成されており、上記締結手段は上記雌ネジ部と螺合する雄ネジ部が形成されたボルトによって構成されている場合には、締結手段の構成を簡単にでき、締結手段として市販の汎用ボルトが使用できるようになる。
又、上記係合補強部材の両端部には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雄ネジ部が形成されており、上記締結手段は上記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されたナットによって構成されている場合も同様である。
又、上記枠材は横断面形状が略矩形状をしており、枠材の外表面を構成する４つの面には１本又は複数本の溝部が形成されている場合には、使用していない溝部や邪魔にならない溝部を適宜選択して窓部を形成し、係合補強部材、ストッパ部材及び締結手段を取り付けることが可能になる。
又、上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは、上記枠材に作用する外力によって引張力を受ける枠材の外表面に形成されている溝部と窓部に対して設けられている場合には、枠材の撓み防止を図る上で最も効果的な位置に係合補強部材、ストッパ部材及び締結手段を配置することになり、撓み防止効果の向上が図れ、使用する係合補強部材、ストッパ部材及び締結手段の数を必要最小限の数に抑えることが可能になる。
又、上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは複数組設けられており、上記枠材の複数の溝の全て又は任意の溝に設置されている場合には、それらの組合せによって様々な状態を得ることができるとともに枠材の撓み防止効果の一層の向上に加えて、撓み防止以外の他の機械的強度の向上にも寄与するから枠材単体だけでなく室内構造物全体の機械的強度の向上が期待できる。
又、上記複数の撓み防止ユニットの夫々の引張程度を適宜調整することにより全体として所望の撓み防止状態を得るようにした場合には、夫々の引張程度を調整することにより最適な撓み防止状態を得ることができる。
又、上記枠材は室内構造物用の梁材であり、上記溝部が梁材に各種の工具や照明器具等を取り付ける場合に使用される溝部である場合には、室内構造物を構成する枠材の中で最も撓み変形し易い梁材の撓み防止が図れ、工具や照明器具等を取り付ける場合に使用されていた溝部の用途の拡大を図ることができる。

以下、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と、図６に示す第２の実施の形態を例にとって本発明の枠材の撓み防止装置１の構成と、枠材に対する取付手順及び取付後の枠材の撓み防止効果について具体的に説明する。
（１）第１の実施の形態（図１〜図５参照）
第１の実施の形態に係る枠材の撓み防止装置１は外表面３に長手方向５に沿った溝部７が形成されている一様断面の長寸の枠材９を適用対象にしており、尚且つ当該枠材９の一部を枠材の撓み防止装置１の構成要素としても使用している。

枠材９は押出成形等によって形成される一様断面の長寸の部材で、一例としてアルミニウム等の成形が比較的容易な材料によって形成されている。枠材９の横断面形状は略矩形状をしており、枠材９の外表面３を構成する３つの面には２本ずつ計６本の溝部７が形成されていて、残りの１つの面（図示の実施の形態では下面）には中央に１本の溝部７が形成されている。
又、枠材９の中心には中空部１１が設けられており、枠材９の軽量化が図られている。又、上記中空部１１の外周側には図２、３に示すように枠材９、９同士を接続する場合に使用される雌ネジが刻設された連結穴１２が一例として４個設けられている。

溝部７は図４、図５に示すように入口部１３が狭く、内部１５が広い、横断面形状が茸状をした枠材９の長手方向５に延びている空間である。
尚、この溝部７は通常は工具や照明器具を取り付けたり、各種の操作ボックスや引っ掛け用のフックあるいは電気配線等を沿わせる目的で使用されている。
又、このうち枠材９の下面（外表面３でもある）に形成されている溝部７には該溝部７の両端部の一部を溝幅方向１７に拡開することによってコーナー部が丸く加工された矩形穴状の窓部１９が形成されている。

又、上記下面の溝部７には、図４に示すように枠材９の端面２１側から挿入され、当該溝部７と係合する長寸の係合補強部材２３が設けられている。
該係合補強部材２３は溝部７より一回り小さな溝部７と同様、茸状の横断面形状を有する棒状の部材である。そして係合補強部材２３の両端面２５、２５の中心には後述するストッパ部材２７の穴部２９と軸心を一致させた雌ネジ部３１が所定の深さに亘って形成されている。
又、係合補強部材２３は枠材９の撓み防止やその他の機械的強度の向上を図る上で主要な働きを担っている部材であることから比較的剛性の高い金属製材料等によって形成されている。

又、上記窓部１９には、枠材９の外表面３側からストッパ部材２７が挿入され、該窓部１９に嵌まるようになっている。ストッパ部材２７の長手方向５の寸法は図３に示すように窓部１９の長手方向５の寸法とほぼ同じであり、ストッパ部材２７の溝幅方向１７の寸法は図５に示すように窓部１９の溝幅方向１７の寸法より短めに設定されている。
又、ストッパ部材２７の横断面形状は図５に示すように略矩形状をしており、その上部中央には台形状をした凸部３３が形成されている。
尚、この凸部３３は溝部７の内部１５の底面部３５と一致するような形状になっている。

又、ストッパ部材２７の中心部には長手方向５に沿った穴部２９が貫通状態で形成されており、この穴部２９は上述したように溝部７に挿嵌された状態の係合補強部材２３の雌ネジ部３１と軸心が一致するように形成されている。
又、この穴部２９には枠材９の端面２１側から締結手段の一例であるボルト３７が挿嵌される。ボルト３７には係合補強部材２３の端面２５に形成された雌ネジ部３１と螺合する雄ネジ部３９が形成されており、この雄ネジ部３９の外径よりストッパ部材２７の上記穴部２９の内径は幾分大きめに形成されている。
そして本実施の形態に係る枠材の撓み防止装置１は上記枠材９と、係合補強部材２３と、窓部１９と、ストッパ部材２７と、締結手段としてのボルト３７とを具備することによって構成されている。

次に第１の実施の形態に係る枠材の撓み防止装置１の枠材９に対する取付けの手順と取付け後の枠材の撓み防止効果について説明する。
最初に枠材９の一方の端面２１から枠材９の下面の溝部７に係合補強部材２３を挿し込んで枠材９の中間付近に位置させる。次に一方の窓部１９にストッパ部材２７を嵌め込み、当該窓部１９が形成されている枠材９の端面２１側からボルト３７を当該窓部１９の穴部２９に挿し込む。そしてボルト３７を締付け方向に回してボルト３７の雄ネジ部３９の一部を上記係合補強部材２３の対向する端面２５に刻設されている雌ネジ部３１に螺合させておく。

同様に他方の窓部１９にもストッパ部材２７を嵌め込み、当該窓部１９が形成されている枠材９の端面２１側からボルト３７を当該窓部１９の穴部２９に挿し込む。そしてボルト３７を締付け方向に回してボルト３７の雄ネジ部３９の一部を上記係合補強部材２３の対向する端面２５に刻設されている雌ネジ部３１に螺合させる。
そして係合補強部材２３の左右に位置する２つのボルト３７、３７を締め付けて行き、係合補強部材２３を緊張状態にする。
尚、この状態では緊張状態になった係合補強部材２３の反作用によって枠材９の下面には収縮方向の力が作用するようになる。

したがって、当該枠材９自体の荷重と枠材９に吊り下げる工具や照明器具等の荷重によって当該枠材９が下方に撓もうとしても、枠材９の下面に作用している上記収縮力によって枠材９の撓み変形は防止されている。又、発生する応力についてもこれを抑制することができる。
又、上述のように枠材９の外部には係合補強部材２３、ストッパ部材２７及びボルト３７は一切張り出さない構造になっているので、枠材９の周りの空間を広く利用でき、枠材９周辺の美観を害することもない。
又、枠材９としては既存の枠材９の溝部７に窓部１９を形成するだけで使用できるため、枠材９の用途を拡大して枠材９の有効利用を図ることもできる。
又、この実施の形態の場合には、枠材９、係合補強部材２３、一対のストッパ部材２７、２７及び一対のボルト３７、３７は全てアルミニウム製であり、よって、熱膨張、熱変形に起因した影響を軽減させることができる。

（２）第２の実施の形態（図６参照）
第２の実施の形態に係る枠材の撓み防止装置４１は、基本的には第１の実施の形態と同様の構成を有しており、枠材９の外表面３に形成されている溝部７の数のみが相違している。
即ち、図６に示すように、枠材９の外表面３を構成する４つの面には夫々中央部に１個ずつ計４個の溝部７が形成されており、これらの溝部７の少なくとも１つを選択して窓部１９を設け、係合補強部材２３、ストッパ部材２７、２７及びボルト３７、３７を上記溝部７又は窓部１９に取り付けるようにするのである。
そしてこのような構成の枠材の撓み防止装置４１を使用しても上記第１の実施の形態と同様の枠材９の撓み防止効果が発揮され、枠材９周辺の空間の利用と美観の向上とを図ることができる。

次に、図７を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。前記第１及び第２の実施の形態の場合には、係合補強部材２３の両端に雌ネジ部３１、３１を形成し、そこにボルト３７、３７を螺合させるようにしたが、その逆の構成でもよい。
すなわち、図７に示すように、係合補強部材２３の両端部に雄ネジ部３９、３９を形成し、夫々の雄ネジ部３９、３９に締結手段としてのナット４３、４３を螺合させるようにしてもよい。
又、その際、上記係合補強部材２３を高強度のアルミニウム製の中実棒より構成することも考えられる。

尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。
例えば、枠材９の横断面形状は矩形状に限らず、円形状、楕円形状、長円形状、台形状あるいは四角形以外の多角形状等、種々の形状を採用することが可能である。
又、溝部７の数も少なくとも１本あればよく、外表面３が複数ある枠材９であれば溝部７が形成されていない外表面３を有する枠材９であってもよい。

又、前記各実施の形態の場合には、枠材９の下面側の溝７に係合補強部材２３、一対のストッパ部材２７、２７及び一対のボルト３７、３７からなる撓み防止ユニットを設置したが、枠材９に作用する外力の作用の状況に応じて、枠材９のその他の外表面３に形成されている溝部７に対して撓み防止ユニットを設けることも考えられる。
又、上記係合補強部材２３、一対のストッパ部材２７、２７及び一対のボルト３７、３７からなる撓み防止ユニットを複数組設け、各外表面３に形成されている１本又は複数本の溝部７を適宜利用して１本の枠材９に対して複数組の撓み防止ユニットを設けるようにすることも可能である。
又、その際、複数組の撓み防止ユニットの引張程度を適宜調整して全体として最適な状態を得るように構成することも考えられる。
又、前記各実施の形態の場合には、図２及び図３に示すように、枠材９を両端支持の状態で設置した場合を例に挙げて説明しているが、方持ち支持の状態で設置された場合についても同様に適用可能である。

本発明は、室内構造物を構築する場合等において使用されている一様断面の組立用枠材の撓み防止装置の製造、使用分野等において利用でき、特に既存の枠材の構造を利用して枠材の撓み防止装置を取り付けたい場合や枠材周辺の空間利用と美観の向上とを図りたい場合に利用可能性を有する。

本発明の第１の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置の分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置の使用状態を一部切り欠いて示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置の使用状態を示す底面図である。 本発明の第１の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置の図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 本発明の第１の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置の図２のＶ−Ｖ断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置を示す端面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す図で、枠材の撓み防止装置を一部切り欠いて示す側面図である。

符号の説明

１ 枠材の撓み防止装置
３ 外表面
５ 長手方向
７ 溝部
９ 枠材
１１ 中空部
１２ 連結穴
１３ 入口部
１５ 内部
１７ 溝幅方向
１９ 窓部
２１ 端面
２３ 係合補強部材
２５ 端面
２７ ストッパ部材
２９ 穴部
３１ 雌ネジ部
３３ 凸部
３５ 底面部
３７ ボルト（締結手段）
３９ 雄ネジ部
４１ 枠材の撓み防止装置
４３ ナット（締結手段）
５１ 枠材の撓み防止装置

Claims (8)

1. 外表面に長手方向に沿った溝部が形成されている一様断面の長寸の枠材と、
   上記溝部に対して上記枠材の端面側から挿入されて係合する長寸の係合補強部材と、
   上記溝部の両端部の一部を溝幅方向に拡開することによって形成される一対の窓部と、
   上記一対の窓部に対して上記枠材の外表面側から挿入されて嵌まり、中心部に上記溝部の長手方向に沿った穴部が貫通状態で形成されている一対のストッパ部材と、
   上記各ストッパ部材を挟んで上記係合補強部材の両端と螺合接続される一対の締結手段と、
   を具備していることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
2. 請求項１に記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記係合補強部材の両端面の中心には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雌ネジ部が形成されており、
   上記締結手段は上記雌ネジ部と螺合する雄ネジ部が形成されたボルトによって構成されていることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
3. 請求項１記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記係合補強部材の両端部には上記ストッパ部材の穴部と軸心を一致させた雄ネジ部が形成されており、
   上記締結手段は上記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されたナットによって構成されていることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記枠材は横断面形状が略矩形状をしており、枠材の外表面を構成する４つの面には１本又は複数本の溝部が形成されていることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは、上記枠材に作用する外力によって引張力を受ける枠材の外表面に形成されている溝部と窓部に対して設けられていることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記係合補強部材、一対のストッパ部材及び一対の締結手段からなる撓み防止ユニットは複数組設けられており、上記枠材の複数の溝の全て又は任意の溝に設置されていることを特徴とする枠材の撓み防止装置。
7. 請求項６記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記複数の撓み防止ユニットの夫々の引張程度を適宜調整することにより全体として所望の撓み防止状態を得るようにしたことを特徴とする枠材の撓み防止装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れかに記載の枠材の撓み防止装置において、
   上記枠材は室内構造物用の梁材であり、上記溝部は梁材に各種の工具や照明器具等を取り付ける場合に使用される溝部であることを特徴とする枠材の撓み防止装置。

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