JP5087181B1 - 部材連結構造、取付物支持部材、連結部付き構造材 - Google Patents

部材連結構造、取付物支持部材、連結部付き構造材 Download PDF

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Abstract

【課題】部材に形成するボルト孔が真っ直ぐに延在する長孔状である場合に比べて、ボルトを用いて互いに連結する部材間の相対的な位置調整範囲の拡大を容易に実現できる技術の開発。
【解決手段】第1部材20に第2部材30を連結するボルト41を通した、第1、2部材20、30のボルト孔が、それぞれ、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔23、33であり、第1部材20の第1湾曲長孔23と、第1湾曲長孔23に通されたボルト41が貫通する第2部材30のボルト孔であり、第1湾曲長孔23の向きを反転させて形成された第2湾曲長孔33との対を1又は1又は複数有する部材連結構造、取付物支持部材、連結部付き構造材を提供する。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば基礎、柱、梁といった建築要素等の部材同士をボルトを用いて連結した部材連結構造、取付物支持部材、連結部付き構造材に関する。
例えば、地盤に打ち込んだ基礎杭と柱との連結固定では、杭頭の外周及び柱下端部の外周にそれぞれ張り出したフランジ部同士をボルトを用いて締結固定することが広く行なわれている。この連結固定では、基礎杭に対する柱の位置のずれを吸収するために、杭頭及び柱下端部のフランジ部にそれぞれ長孔状のボルト孔を形成しておき、杭頭及び柱下端部のフランジ部同士を、各フランジ部の長孔状ボルト孔に通したボルトによって締結固定することも行なわれている。
長孔状ボルト孔によって基礎杭に対する柱の位置のずれを吸収する技術では、杭頭に対して柱下端部を、そのフランジ部の複数箇所に互いに平行に形成した長孔状ボルト孔が杭側のフランジ部の複数箇所に互いに平行に形成された長孔状ボルト孔に対して垂直の向きとなるように配置し、杭側及び柱側のフランジ部同士を、各フランジ部の長孔状ボルト孔に通したボルトによって締結固定することが行なわれている(以下、「XY長孔連結構造」とも言う。例えば特許文献1の図1〜図3(ハ−1)、(ハ−2)を参照)。
この他、基礎杭として、その中心軸線を中心とする半径に合致する向きで延在する長孔状ボルト孔(以下、「長孔状縦ボルト孔」)、及び該長孔状縦ボルト孔に垂直の向きで延在する長孔状ボルト孔(以下、「長孔状横ボルト孔」)が杭頭のフランジ部に形成されたもの、柱として、その中心軸線を中心とする半径に合致する向きで延在する長孔状ボルト孔(以下、「長孔状縦ボルト孔」)、及び該長孔状縦ボルト孔に垂直の向きで延在する長孔状ボルト孔(以下、「長孔状横ボルト孔」)が下端部のフランジ部に形成されたものを用い、基礎杭及び柱の一方の長孔状縦ボルト孔と他方の長孔状横ボルト孔とに通したボルトによって柱下端部を杭頭に締結固定する構造も知られている(以下、「縦横長孔連結構造」とも言う。例えば特許文献1の図1の図4〜図6(ハ−1)、(ハ−2)を参照)。
上述のXY長孔連結構造及び縦横長孔連結構造では、基礎杭に対する柱の位置調整範囲は、杭側及び柱側のフランジ部にそれぞれ真っ直ぐに延在形成されている長孔状ボルト孔の長さに依存する。
なお、フランジ部に形成する長孔状ボルト孔は、フランジ部の強度確保に鑑みて、孔間距離やフランジ部外周からの距離を確保する必要がある。
特開2005−048537号公報
ところで、杭側及び柱側のフランジ部の長孔状ボルト孔にボルトを通し、基礎杭に柱を位置調整して連結固定する構造にあっては、杭側及び柱側のフランジ部を大型化することなく、基礎杭に対する柱の位置調整範囲を出来るだけ大きく確保できることが望ましい。
しかしながら、上述のXY長孔連結構造及び縦横長孔連結構造のように、杭側及び柱側のフランジ部にそれぞれ真っ直ぐに延在する長孔状ボルト孔を基礎杭に対する柱の位置調整に利用する構造では、長孔状ボルト孔の形成に要するフランジ部のサイズの割りに基礎杭に対する柱の位置調整範囲が狭いといった不満があった。例えば、縦横長孔連結構造は、特に長孔状縦ボルト孔の長さがフランジ部のサイズに与える影響が大きい。
また、XY長孔連結構造は、ボルトに垂直の方向における基礎杭に対する柱の調整範囲が矩形の領域となる。このため、XY長孔連結構造は、実際の現場作業上、調整範囲の不足を回避するために、基礎杭として、充分な長さの長孔状ボルト孔が形成された大型のフランジ部を有するものの使用を余儀なくされる傾向がある。
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、部材に形成するボルト孔が真っ直ぐに延在する長孔状である場合に比べて、ボルトを用いて互いに連結する部材間の相対的な位置調整範囲の拡大を容易に実現できる部材連結構造、取付物支持部材、連結部付き構造材の提供を目的としている。
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第1の発明は、第1部材のボルト孔及び第2部材のボルト孔に第1部材に第2部材を連結するボルトが通され、第1部材及び第2部材のボルト孔が、それぞれ、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であり、第2部材に第1部材に形成された第1湾曲長孔の向きを反転させた構成の第2湾曲長孔が形成され、第1湾曲長孔と該第1湾曲長孔に通されたボルトが貫通する第2湾曲長孔との対である湾曲長孔対を1又は複数有することを特徴とする部材連結構造を提供する。
第2の発明は、前記湾曲長孔対を複数有し、第1部材には各湾曲長孔対の第1湾曲長孔のうちの複数が互いに異なる向きで形成され、第2部材には各湾曲長孔対の第2湾曲長孔のうちの複数が互いに異なる向きで形成され、第2部材の第1部材に固定されていない状態における第1部材に対する位置調整範囲が円形に確保されていることを特徴とする第1の発明の部材連結構造を提供する。
第3の発明は、第1湾曲長孔は、その延在方向中央の両側の円弧状長孔部の湾曲半径が互いに同じであり、各円弧状長孔部は、その延在方向の端にボルトを当接させたときの前記ボルトの中心軸線から第1湾曲長孔の延在方向中央までの直線距離が、該円弧状長孔部の湾曲半径に一致する構成とされ、第2湾曲長孔は、その延在方向中央の両側の円弧状長孔部の湾曲半径が第1湾曲長孔の円弧状長孔と同じであり、各円弧状長孔部は、その延在方向の端にボルトを当接させたときの前記ボルトの中心軸線から第2湾曲長孔の延在方向中央までの直線距離が、該円弧状長孔部の湾曲半径に一致する構成とされていることを特徴とする第1又は第2の発明の部材連結構造を提供する。
第4の発明は、第2部材に、複数の第2湾曲長孔が、前記ボルトに平行な第2長孔配列中心線を中心とする円周方向に配列させて設けられ、第1部材に、前記第2湾曲長孔の2倍以上の整数倍の数の第1湾曲長孔が前記第2長孔配列中心線に平行な第1長孔配列中心線を中心とする円周方向に配列させて形成され、これらの第1湾曲長孔が第2部材の第2湾曲長孔と同数の第1湾曲長孔を第2湾曲長孔と同じピッチで配列させた湾曲長孔組みを複数構成しており、複数の湾曲長孔組みから選択されたひとつを構成する第1湾曲長孔と第2部材の第2湾曲長孔とにボルトが通された湾曲長孔対を複数有することを特徴とする第1〜3のいずれか1つの発明の部材連結構造を提供する。
第5の発明は、取り付けベースに固定される取付用固定部が設けられた部材本体と、この部材本体に一体的に設けられ、ボルト孔が形成された連結部とを有し、前記ボルト孔が、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であることを特徴とする取付物支持部材を提供する。
第6の発明は、基礎杭、柱、梁のいずれかである細長構造の構造材本体の長手方向の端部に、ボルト孔が形成された連結部を有し、前記ボルト孔が、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であることを特徴とする連結部付き構造材を提供する。
第7の発明は、湾曲長孔が、構造材本体の中心軸線の周囲の複数箇所に形成されていることを特徴とする第6の発明の連結部付き構造材を提供する。
本発明によれば、部材(第1部材及び/又は第2部材)に形成するボルト孔として、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を有する湾曲長孔を採用することで、ボルト孔が真っ直ぐに延在する長孔である場合に比べて、ボルトを用いて互いに連結する部材間の相対的な位置調整範囲の拡大を容易に実現できる。
湾曲長孔は、その延在方向両端の直線距離に対する位置調整範囲を、真っ直ぐに延在する長孔状ボルト孔の長さに対する位置調整範囲に比べて大きく確保できる。湾曲長孔を採用した構成は、部材のサイズを有効に活用して、部材間の相対的な位置調整範囲の拡大を容易に実現できる。
また、本発明によれば、第1部材の第1湾曲長孔と該第1湾曲長孔に通されたボルトが貫通する第2部材の第2湾曲長孔との対である湾曲長孔対を複数設けることで、第1部材に対する第2部材の位置調整範囲を円形に確保できる。しかも、複数の湾曲長孔対は、第1、第2部材に対する位置及び/又は向きにばらつきがあっても、円形の位置調整範囲を容易に確保できる。
本発明の1実施形態の部材連結構造を示す図であり、第1部材と第2部材とをボルトを用いて連結したボルト連結部の付近を示す図である。 図1の部材連結構造の第2部材本体側から見た構造を説明する図である。 図1の部材連結構造の第1部材の連結部における第1湾曲長孔の配置の一例を示す図である。 図1の部材連結構造を構成する連結対象部材対の第2部材が第1部材に固定されていない位置調整時状態にあるときの、第1部材に対する第2部材の位置調整範囲を説明する図である。 連結対象部材対の湾曲長孔対がひとつのみである場合の、第1部材に対する第2部材の位置調整範囲(単対調整範囲)を説明する図である。 (a)、(b)、(d)、(e)は、図6(c)に示す第1部材に対する基準位置にある第2部材の第1部材に対する位置調整例を説明する図である。 第1対比例の連結対象部材対を説明する図であり、連結対象部材対を第2部材本体側から見た構造を示す。 図7の連結対象部材対の長ボルト孔対がひとつのみである場合の、第1部材に対する第2部材の位置調整範囲を説明する図である。 (a)は本発明に係る実施形態の連結対象部材対の第2部材本体側から見た構成を示す平面図、(b)は第2対比例の連結対象部材対の第2部材本体側から見た構成を示す平面図、(c)は図9(a)、(b)の連結対象部材対の位置調整領域を対比、説明する図である。 2つの湾曲長孔対の長手方向を概ね互いに平行に配置した場合を説明する図である。 湾曲長孔対を2つだけ有する連結対象部材対の一例を示す図である。 湾曲長孔対を6つ有する連結対象部材対の一例を示す図である。 湾曲長孔組みを複数設けた第1部材を採用した連結対象部材対の一例を示す図である。 図13の連結対象部材対の第2部材本体側から見た構造を示す平面図である。 第1部材の一例として基礎杭を示す図である。 部材本体に取付用固定部を有する第1部材の一例を示す図である。 湾曲長孔をひとつだけ形成した部材(連結部付き構造材)の一例を示す図である。
以下、本発明の1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1、図2は、本発明に係る実施形態の部材連結構造の1例を示す。
図1、図2に示す部材連結構造は、例えば地盤、建物の基礎といった取り付けベース1に固定された第1部材20に、該第1部材20上に設置した第2部材30を、ボルト41及びナット42を用いて連結、固定したものである。
第2部材30としては、例えば建物の柱であるが、これに限定されるものではない。
第2部材30としては、例えば、太陽光発電用モジュール、太陽熱温水器等の設置物を支持するための架台の脚部、看板、標識、アンテナ等の物品支持用の支柱といった、細長構造の構造材を採用できる。
図1、図2に例示した第2部材30は、細長構造の構造材本体31の長手方向の端部に、第1部材20との連結用のボルト41を通すためのボルト孔33が形成された連結部32を有する、全体として細長に構成されている連結部付き構造材である。
第2部材30の構造材本体31を、以下、「細長本体」とも言う。
図1、図2に示すように、第1部材20は、取り付けベース1に固定された部材本体21と、この部材本体21に一体的に設けられた連結部22とを有する。
図示例の第1部材20の連結部22は板状(図示例では円板状)に形成されており、取り付けベース1に固定された部材本体21の上端(図1、図2において上側の端)に一体化されている。
図示例の第1部材20の部材本体21は支柱部21dを有する。支柱部21dはその中心軸線21Pが上下方向に延在する向きで設けられている。
連結部22(以下、「第1部材連結板」とも言う)は、部材本体21上端である支柱部21d上端に、該支柱部21dの軸線に垂直の向きで一体化されている。
第1部材連結板22は、その面方向中央部が支柱部21d上端に一体化されている。第1部材連結板22は、支柱部21d上端外周から外側(支柱部21dの中心軸線21Pを中心とする径方向における支柱部21d上端外側)に張り出したフランジ部22aを有する。
図15、図16は部材連結構造10の具体例を示す。
図15において、第1部材20は基礎杭、第2部材30は柱である。
図15に例示した第1部材20の部材本体21は、棒状の軸部21aの外周に螺旋状の羽根部21bが突設されたスクリュー状の杭本体21cである。図15において、第1部材20(基礎杭)は、部材本体21(杭本体21c)を地盤T(取り付けベース1)に打ち込んで地盤Tに一体化されている。杭本体21cは、軸部21aが上下方向に延在する向きで地盤Tに打ち込んで地盤Tに一体化されている。
図15に例示した第1部材20(基礎杭)は、地盤Tに打ち込んで固定した杭本体21c自体が、地盤T(取り付けベース1)に固定される取付用固定部として機能する。また、この第1部材20は、杭本体21cの軸部21a自体が、連結部22を支持する支柱部21dとして機能する。第1部材連結板22は、その面方向中央部が杭本体21cの軸部21a(支柱部21d)上端に一体化されている。
杭本体21cの軸部21aは、その上端部が地盤T上に突出されている。
第1部材20の連結部22は、地盤T上に突出された軸部21a上端上にその軸線(杭本体21cの軸線と一致)に垂直に一体化して設けられている。
図16に示す第1部材20は、支柱部21dに、例えば建物躯体、橋梁、擁壁、コンクリート基礎等の構造物あるいは該構造物を構成するための構造材である取り付けベース部材1A(取り付けベース1)に固定される取付用固定部21eを設けた構成の部材本体21を有する。
第1部材連結板22は、その面方向中央部が支柱部21d上端に一体化されている。
図16において、取付用固定部21eは、支柱部21dの上端部よりも下側の部分を取り付けベース部材1Aに固定している。
なお、取付用固定部21eの取り付けベース部材1Aに対する固定は、取り付けベース部材1Aがコンクリート製部材である場合は、例えば、金属拡張アンカー、接着系アンカー等のあと施工アンカーを利用した固定を採用できる。また、例えば、取り付けベース部材1Aが鉄骨、鋼管等の鋼材である場合は、取付用固定部21eを取り付けベース部材1Aに固定する手法として、例えば、ボルト・ナットを用いた締結、溶接等を採用できる。
第1部材20の取付用固定部としては、取り付けベースの構成に応じて、部材本体21の取り付けベースへの固定を実現可能なものであれば特には限定は無い。
図15、図16に例示した第1部材20は、連結部付き構造材として機能する。また、第1部材20は、該第1部材に連結した第2部材30を取り付けベースに取り付けるための取付物支持部材としても機能する。このとき、第2部材30は、第1部材20を介して取り付けベースに取り付けられる取付物として機能する。
図1、図2に例示した第2部材30は、細長本体31と、その片端に該細長本体31の中心軸線31Pに垂直の向きで一体化された板状(図示例では円板状)の連結部32(以下、「第2部材連結板」とも言う)とを有する。
第2部材連結板32は、その面方向中央部が細長本体31片端に一体化されている。第2部材連結板32は、細長本体31外周から外側(中心軸線P31を中心とする径方向における細長本体31外側)に張り出したフランジ部32aを有する。
第1部材20に第2部材30を連結するためのボルト41は、第1部材連結板22のフランジ部22aにその厚みを貫通して形成されているボルト孔23と、第2部材連結板32のフランジ部32aにその厚みを貫通して形成されているボルト孔33とに通されている。
図示例の部材連結構造は、第1部材20及び第2部材30の互いに接合させた連結板22、32のフランジ部22a、32a同士を、各フランジ部22a、32aのボルト孔23、33同士の連通部分に通したボルト41と該ボルト41に螺着したナット42とによって締結固定(連結)したボルト連結部12を有する。この部材連結構造は、ボルト連結部12によって第1部材20及び第2部材30を互いに連結したものである。
第1部材20のボルト孔23は、第1部材20のフランジ部22aの、その周方向の3以上の箇所(図示例では3箇所)に形成されている。図示例の第1部材20において、そのフランジ部22aのボルト孔23は、フランジ部22aの周方向に均等の3以上の箇所に設けられている。
第2部材30のボルト孔33は、第2部材30のフランジ部32aの、その周方向の3以上の箇所(図示例では3箇所)に形成されている。図示例の第2部材30において、そのフランジ部32aのボルト孔33は、フランジ部32aの周方向に均等の3以上の箇所に設けられている。
図示例の部材連結構造は、第1部材20のボルト孔23と、このボルト孔23に連通する第2部材30のボルト孔33との対であるボルト孔対11を3以上(具体的には3つ)有する。第1部材20と第2部材30とは、部材連結構造の3以上のボルト孔対11のそれぞれに1本ずつ通したボルト41とナット42とによって連結、固定されている。
図1に例示したボルト41は、頭部41aからねじ軸部41bが突出された構造の有頭ボルトである。図示例の部材連結構造では、ボルト41のねじ軸部41bを、互いに連通させてボルト孔対11を構成する第1部材20のボルト孔23と第2部材30のボルト孔33とに通している。そして、この部材連結構造では、ボルト41のねじ軸部41bの、第1部材20のボルト孔23から下方へ突出させた部分にナット42を螺着し、第1、第2部材20、30のフランジ部22a、32aを、前記ナット42と、第2部材30のフランジ部32a上に配置したボルト頭部41aとの間にて締め付け固定して、第1部材20に第2部材30を固定、連結している。
また、ボルト頭部41aと第2部材30のフランジ部32aとの間には、ボルトねじ軸部41bに外挿されたばねワッシャ43とワッシャ44とが介装され、ナット42と第1部材20のフランジ部22aとの間にはボルトねじ軸部41bに外挿されたワッシャ45が介装されている。
なお、図13、図14に示すように、ボルト41は、その頭部41aを、第1部材20のフランジ部22aの下側に配置し、第1、第2部材20、30のボルト孔23、33にねじ軸部41bを通し、ねじ軸部41bの第2部材30のフランジ部32a上に突出させた部分にナット42を螺着するようにしても良い。
図3は、第1部材20の連結板22を、第2部材30の連結板32に対面する接合面22b側から見た構造を説明する図である。
図3に示すように、第1部材20のボルト孔23は、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部24、25の片端同士を互いに連通させて1本の長孔状とした湾曲長孔である。図2に示すように、第2部材30のボルト孔33は、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部34、35の片端同士を互いに連通させて1本の長孔状とした湾曲長孔である。以下、第1部材20の湾曲長孔を「第1湾曲長孔23」、第2部材30の湾曲長孔を「第2湾曲長孔33」とも言う。
第1湾曲長孔23の2つの円弧状長孔部24、25は、互いに同等の湾曲半径を以て湾曲する円弧状の長孔となっている。
第2湾曲長孔33の2つの円弧状長孔部34、35は、第1湾曲長孔23の2つの円弧状長孔部24、25と同等の湾曲半径を以て湾曲する円弧状の長孔となっている。
図2、図3に示すように、第1湾曲長孔23は、第1部材20の支柱部21dの中心軸線21P(及びその仮想延長。図1〜図3参照。本明細書において「中心軸線21P」はその仮想延長を含むものとする)の周囲に形成されている。図2、図3において、各第1湾曲長孔23は、その長手方向中央から中心軸線21Pまでの距離が互いに同じに揃えられている。前記中心軸線21Pを、以下、「第1長孔配列中心線」とも言う。
第2部材30の各第2湾曲長孔33は、第2部材30の細長本体31の中心軸線31P(及びその仮想延長。図1、図2参照。本明細書において「中心軸線31P」はその仮想延長を含むものとする)の周囲に形成されている。図2において、各第2湾曲長孔23は、その長手方向中央から中心軸線31Pまでの距離が互いに同じに揃えられている。中心軸線31を、以下、「第2長孔配列中心線」とも言う。
なお、第1湾曲長孔23の「長手方向中央」は、具体的には、第1湾曲長孔23の幅中央線26の延在方向中央23P(以下、「延在方向中央点」とも言う)、第2湾曲長孔23の「長手方向中央」は、具体的には、第2湾曲長孔33の幅中央線36の延在方向中央33P(以下、「延在方向中央点」とも言う)を指す。
第2部材30を第1部材20に連結するボルト41は、全て、そのねじ軸部41bの中心軸線が、第1部材20の支柱部21dの中心軸線21Pに平行に設けられる。
本明細書において、第2部材30を第1部材20に連結するボルト41のねじ軸部41bの中心軸線の延在方向(本実施形態にあっては、第1部材支柱部21dの中心軸線21Pの延在方向)を「連結方向」、あるいは「部材連結方向」とも言う。
第1、第2部材20、30の連結部22、32の接合面22b、32bは、連結方向に垂直に形成されている。
第1湾曲長孔23は、第1部材連結板22の接合面22b側から見た構造(図3に示す構造。平面視構造)において、延在方向全長が一定の幅寸法で形成された主孔部23aの延在方向両端から、先細りの半円状に形成されたボルト収容部23bが張り出された構成となっている。ボルト収容部23bは湾曲内面23cの内側に確保されている。
図3において、第1湾曲長孔23の延在方向両端の湾曲内面23c、23cは、それぞれ第1湾曲長孔23の主孔部23aの延在方向端部の幅方向中央に、第1部材連結板22の厚み方向(部材連結方向に一致)に延在する湾曲軸線を中心とする部分円筒面となっている。
湾曲内面23cは、主孔部23aの幅寸法の半分あるいはそれよりも大きい湾曲半径で湾曲する湾曲面となっている。
ボルト41は、第1、第2部材20、30のフランジ部22a、32aのボルト孔23、33に通したねじ軸部41bの中心軸線が第1部材20の支柱部21dの中心軸線21Pに平行の向きで、第1、第2部材20、30に対して設けられる。
なお、第2部材30は、細長本体31の中心軸線31Pが第1部材20の支柱部21dの中心軸線21Pに平行の向きで、ボルト41・ナット42の締結力によって第1部材20に固定される。したがって、部材連結構造のボルト41のねじ軸部41bの中心軸線は、第2部材30の中心軸線31Pにも平行の向きとなっている。
ボルト41としては、ねじ軸部41b外径が、第1湾曲長孔23の主孔部23aの幅寸法と同等(主孔部23a幅寸法と同じあるいは僅かに小さい)のものを好適に用いることができる。
図示例では、ボルト41として、ねじ軸部41b外径が、第1湾曲長孔23の主孔部23aの幅寸法と同等のものを用いている。
第1、第2部材20、30のボルト孔23、33に通したボルトねじ軸部41bは、ボルト41・ナット42による第1、第2部材20、30の締結固定を実現していない状態での第2部材30の第1部材20に対する位置調整に伴い、第1湾曲長孔23に対する挿通位置を第1湾曲長孔23延在方向に変更可能、かつ第2湾曲長孔33に対する挿通位置を第2湾曲長孔33延在方向に変更可能である。第1、第2湾曲長孔23、33延在方向へのボルトねじ軸部41bの挿通位置の変更は、ボルトねじ軸部41bの第1、第2湾曲長孔23、33内面に沿うスライド移動によって実現される。
以下、第1湾曲長孔23に通したねじ軸部41bが第1円弧状長孔部24側の湾曲内面23cに当接されているときのボルト41中心軸線(ねじ軸部41bの中心軸線)の位置を「第1調整端点23d」とも言う。また、ねじ軸部41bが第2円弧状長孔部25側の湾曲内面23cに当接されているときのボルト41中心軸線(ねじ軸部41bの中心軸線)の位置を、以下、「第2調整端点23e」とも言う。
第1調整端点23d及び第2調整端点23eは、第1湾曲長孔23の幅方向中央の幅中央線26に重なる位置にある。
第1湾曲長孔23の第1円弧状長孔部24は、第1湾曲長孔23の幅中央線26の延在方向中央23P(以下、第1湾曲長孔23の「延在方向中央点」とも言う)から第1部材20の支柱部21dの中心軸線21P側に形成されている。2つの円弧状長孔部24、25の他方である第2円弧状長孔部25は、第1湾曲長孔23の延在方向中央点23Pから第1部材20の支柱部21dの中心軸線21Pとは反対の側に形成されている。
図3に示すように、第1湾曲長孔23の幅中央線26の延在方向中央点23Pは、2つの円弧状長孔部24、25の湾曲中心24P、25P同士を結ぶ中心間仮想直線23Cと幅中央線26との交点に位置する。
第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pは、第1湾曲長孔23の幅中央線26の第1円弧状長孔部24に位置する部分の湾曲中心、第1円弧状長孔部24の湾曲半径は幅中央線26の第1円弧状長孔部24に位置する部分の湾曲半径を指す。また、第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pは、第1湾曲長孔23の幅中央線26の第2円弧状長孔部25に位置する部分の湾曲中心、第2円弧状長孔部25の湾曲半径は幅中央線26の第2円弧状長孔部25に位置する部分の湾曲半径を指す。
第1湾曲長孔23の2つの円弧状長孔部24、25の、第1湾曲長孔23の延在方向中央点23Pからの延在長は互いに同じである。
第1湾曲長孔23は、第1調整端点23dの延在方向中央点23Pからの距離が第1円弧状長孔部24の湾曲半径と一致し、第2調整端点23eの延在方向中央点23Pからの距離が第2円弧状長孔部25の湾曲半径と一致(第1円弧状長孔部24の湾曲半径とも一致)する構成となっている。
したがって、第1湾曲長孔23は、第1部材連結板22の接合面22b側から見て、延在方向中央点23Pと第1調整端点23dとを結ぶ仮想直線L241、第1調整端点23dと第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pとを結ぶ仮想直線L242、及び第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pと延在方向中央点23Pとを結ぶ仮想直線L243とが正三角形を形成する。また、第1湾曲長孔23は、第1部材連結板22の接合面22b側から見て、延在方向中央点23Pと第2調整端点23eとを結ぶ仮想直線L251、第2調整端点23eと第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pとを結ぶ仮想直線L252、及び第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pと延在方向中央点23Pとを結ぶ仮想直線L253とが正三角形を形成する。
第1湾曲長孔23の幅中央線26のうち、延在方向中央点23Pから第1調整端点23dまでの部分、及び延在方向中央点23Pから第2調整端点23eまでの部分は、第1、第2円弧状長孔部24、25の湾曲半径で湾曲する仮想円周の6分の1に相当する。
なお、第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pと延在方向中央点23Pとを結ぶ仮想直線L243、及び第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pと延在方向中央点23Pとを結ぶ仮想直線L253は、中心間仮想直線23Cの一部である。
また、延在方向中央点23Pと第1調整端点23dとを結ぶ仮想直線L241は、延在方向中央点23Pと第2調整端点23eとを結ぶ仮想直線L251の延長上に位置する。延在方向中央点23Pと第1調整端点23dとを結ぶ仮想直線L241、及び延在方向中央点23Pと第2調整端点23eとを結ぶ仮想直線L251は、第1調整端点23dと第2調整端点23eとを通る仮想直線の一部である。
ここで、第1湾曲長孔23について、第1部材連結板22の接合面22b側から見て、第1調整端点23dと第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pとの間の中央点P231と、第2調整端点23eと第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pとの間の中央点P232とを通る仮想直線を「長手方向基準線L23」とも言う。また、第1湾曲長孔23について、長手方向基準線L23に沿う方向を「長手方向」とも言う。
なお、第1湾曲長孔23の「延在方向」は、幅中央線26に沿う方向を指す。
第1湾曲長孔23の長手方向基準線L23は、延在方向中央点23Pを通り、該延在方向中央点23Pにて、幅中央線26及び中心間仮想直線23Cと交差する。
長手方向基準線L23は、延在方向中央点23Pと第1調整端点23dと第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pとを3頂点とする正三角形における延在方向中央点23Pを頂点とする角の二等分線、及び延在方向中央点23Pと第2調整端点23eと第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pとを3頂点とする正三角形における延在方向中央点23Pを頂点とする角の二等分線と一致する。
図2、図3に示すように、第1部材20の各第1湾曲長孔23は、第1長孔配列中心線21Pを中心とする半径に垂直の長手方向基準線L23に沿って延在形成されている。各第1湾曲長孔23は、延在方向中央点23Pの第1長孔配列中心線21Pからの距離が互いに同じに形成されている。
図3に示すように、第1湾曲長孔23の第1円弧状長孔部24の湾曲中心24Pと、第2円弧状長孔部25の湾曲中心25Pとは、長手方向基準線L23に沿う第1湾曲長孔23長手方向に互いに離隔している。
第1円弧状長孔部24(但しボルト収容部23b以外の部分)は、長手方向基準線L23を介して第1長孔配列中心線21Pと反対の側に位置する湾曲中心24Pを中心に円弧状に湾曲して、長手方向基準線L23に沿って延在方向中央点23Pから離隔するに従って第1長孔配列中心線21Pに接近するように形成されている。第2円弧状長孔部25(但しボルト収容部23b以外の部分)は、長手方向基準線L23から第1長孔配列中心線21P側に位置する湾曲中心25Pを中心に円弧状に湾曲して、長手方向基準線L23に沿って延在方向中央点23Pから離隔するに従って第1長孔配列中心線21Pから離隔するように形成されている。
図2は、第1部材20及び第2部材30のフランジ部22a、32a同士をボルト41を用いて互いに連結したボルト連結部12の、第2部材連結板32を介して第1部材20とは反対の側(以下、「第2部材本体側」とも言う)から見た構成を示す。
ここで、第2湾曲長孔33の、第2部材連結板32裏面側から見た構造(図2に示す構造。平面視構造)を説明する。
図2、図4に示すように、第2部材30のボルト孔33は、第1湾曲長孔23をその長手方向基準線L23を中心に180度反転した構成(形状)の湾曲長孔(以下、「第2湾曲長孔」とも言う)となっている。第2湾曲長孔33は、第1湾曲長孔23との対比で向きが異なるのみで、その円弧状長孔部の湾曲半径及び延在長といったサイズは第1湾曲長孔23と同じに揃えられている。
図2に示すように、第2湾曲長孔33は、延在方向全長が一定の幅寸法で形成された主孔部33aの延在方向両端から、先細りの半円状に形成されたボルト収容部33bが張り出された構成となっている。ボルト収容部33bは湾曲内面33cの内側に確保されている。
図2に示すように、第2湾曲長孔33の延在方向両端の湾曲内面33c、33cは、それぞれ第2湾曲長孔33の主孔部33aの延在方向端部の幅方向中央に、第2部材連結板32の厚み方向(部材連結方向に一致)に延在する湾曲軸線を中心とする部分円筒面となっている。
以下、2つの円弧状長孔部34、35のうち、符号34の円弧状長孔部を「第2長孔第1円弧部」、符号35の円弧状長孔部を「第2長孔第2円弧部」とも言う。また、ねじ軸部41bが第2長孔第1円弧部34側の湾曲内面33cに当接されているときのボルト41中心軸線(ねじ軸部41bの中心軸線)の位置を「第2長孔第1調整端点33d」とも言う。また、ねじ軸部41bが第2長孔第2円弧部35側の湾曲内面33cに当接されているときのボルト41中心軸線(ねじ軸部41bの中心軸線)の位置を、以下、「第2長孔第2調整端点33e」とも言う。
第2長孔第1調整端点33d及び第2長孔第2調整端点33eは、第2湾曲長孔33の幅方向中央の幅中央線36に重なる位置にある。
第2湾曲長孔33は、その幅中央線36の延在方向中央点33P(第2湾曲長孔33の延在方向中央点)と、第2長孔第1調整端点33dと第2長孔第1円弧部34の湾曲中心34Pとの間の中央点P331と、第2長孔第2調整端点33eと第2長孔第2円弧部35の湾曲中心35Pとの間の中央点P332とを通る仮想直線である長手方向基準線L33に沿って延在形成されている。
第2湾曲長孔33は、長手方向基準線L33に沿う方向を長手方向として扱う。
また、第2湾曲長孔33の「延在方向」は、幅中央線36に沿う方向を指す。
図示例の第2部材30において、第2湾曲長孔33は、長手方向基準線L33が、第2長孔配列中心線31Pの半径に垂直となる向きで第2部材連結板32に形成されている。
第2湾曲長孔33の第2長孔第1円弧部34は、長手方向基準線L33から第2長孔配列中心線31P側に位置する湾曲中心34Pを中心に円弧状に湾曲している。第2長孔第1円弧部34は、第2湾曲長孔33の延在方向中央点33Pから離隔するに従って第2長孔配列中心線31Pから離隔するように形成されている。
第2長孔第2円弧部35は、長手方向基準線L33を介して第2長孔配列中心線31Pとは反対の側に位置する湾曲中心35Pを中心に円弧状に湾曲している。第2長孔第2円弧部35は、長手方向基準線L33に沿って延在方向中央点33Pから離隔するに従って第2長孔配列中心線31Pに接近するように形成されている。
第2湾曲長孔33の円弧状長孔部34、35の湾曲半径は、第1湾曲長孔23の円弧状長孔部24、25の湾曲半径と同じに揃えられている。円弧状長孔部34、35の延在長は、第1湾曲長孔23の円弧状長孔部24、25の延在長と同じに揃えられている。
また、第2部材30の第2長孔配列中心線31Pを中心とする円周方向における第2湾曲長孔33の配列ピッチは、第1部材20の第1長孔配列中心線21Pを中心とする円周方向における第1湾曲長孔23の配列ピッチと同じに揃えられている。
第2部材30を第1部材20に締結するためのボルト41は、第1湾曲長孔23と第2湾曲長孔33とが部材連結方向(図1上下方向)において互いに連通した箇所にねじ軸部41bが通される。
第1部材20の第1湾曲長孔23と、この第1湾曲長孔23に連通する第2部材30の第2湾曲長孔33との対であるボルト孔対11を、以下、「湾曲長孔対」とも言う。
図2、図4に示すように、第1部材20と第2部材30との連結部に湾曲長孔対11を複数確保するには、第2部材30として、第1部材20の複数の第1湾曲長孔23の配置に応じた配置で第2湾曲長孔33が複数箇所に形成されたものを用い、複数の第2湾曲長孔33が、第1部材20の複数の第1湾曲長孔23に対して同時に連通させることができるようにする。
既述のように、第2湾曲長孔33は、第1湾曲長孔23をその長手方向基準線L23を中心に180度反転した構成となっている。
例えば、図4に示すように、湾曲長孔対11は、第2部材本体側から見て、第1湾曲長孔23の長手方向基準線L23に第2湾曲長孔33の長手方向基準線L33が一致し、延在方向中心点23P、33P同士も一致するとき、第2部材本体側から見て、長手方向基準線L23、L33を中心に対称(線対称)の構成となる。
図4に示すように、このとき、第2長孔第1調整端点33dは、第1湾曲長孔23の第1円弧状長孔部24(以下、「第1長孔第1円弧部」とも言う)の湾曲中心24Pと重なる位置にある。第1湾曲長孔23の第1調整端点23d(以下、「第1長孔第1調整端点」とも言う)は第2長孔第1円弧部34の湾曲中心34Pに重なる位置にある。第2長孔第1調整端点33dは、長手方向基準線L23、L33に垂直の方向において、長手方向基準線L23、L33を介して第1長孔第1調整端点23dとは反対の側の、長手方向基準線L23、L33からの距離が第1長孔第1調整端点23dと同じ位置にある。
図4に示すように、また、第2長孔第2調整端点33eは、第1湾曲長孔23の第2円弧状長孔部25(以下、「第1長孔第2円弧部」とも言う)の湾曲中心25Pと重なる位置にある。第1湾曲長孔23の第2調整端点23e(以下、「第1長孔第2調整端点」とも言う)は第2長孔第2円弧部35の湾曲中心35Pに重なる位置にある。第2長孔第2調整端点33eは、長手方向基準線L23、L33に垂直の方向において、長手方向基準線L23、L33を介して第1長孔第2調整端点23eとは反対の側の、長手方向基準線L23、L33からの距離が第1長孔第2調整端点23eと同じ位置にある。
第2湾曲長孔33の幅中央線36のうち、延在方向中央点33Pから第1調整端点33dまでの部分、及び延在方向中央点33Pから第2調整端点33eまでの部分は、第1湾曲長孔23の第1、第2円弧状長孔部24、25と同じ湾曲半径で湾曲する仮想円周の6分の1に相当する。
第1部材20と該第1部材20に連結する第2部材との対を、以下、「連結対象部材対10」とも言う。
連結対象部材対10の各湾曲長孔対11には、第1湾曲長孔23及び第2湾曲長孔33にねじ軸部41bを通したボルト41が1本ずつ設けられている。連結対象部材対10は、ボルト41・ナット42による第1、第2部材20、30の締結固定を実現していない状態(以下、「位置調整時状態」とも言う)にて、第2部材30の、第1部材連結板22の接合面22bに沿った移動によって、第2部材30の第1部材20に対する位置を調整できる構成となっている。第2部材30の第1部材20に対する位置調整は、ボルトねじ軸部41bを、湾曲長孔対11の第1湾曲長孔23及び第2湾曲長孔33に通した状態のまま、第2部材30を第1部材連結板22の接合面22bに沿って移動させて行う。
湾曲長孔対11の第1湾曲長孔23及び第2湾曲長孔33に通されたボルトねじ軸部41bは、第2部材30の第1部材20に対する位置及び/又は向きの調整時に、第1部材20に対する第1湾曲長孔23延在方向への移動、及び第2部材30に対する第2湾曲長孔33延在方向への移動を生じ得る。
なお、位置調整時状態にある連結対象部材対10において、湾曲長孔対11の第1湾曲長孔23及び第2湾曲長孔33に通されているボルトねじ軸部41bは、第1、第2部材連結板22、23の締結固定用のナット42が螺着されていても、螺着されていなくても良い。
図4に示すように、連結対象部材対10は、第2部材30の第1部材20に対する位置及び/又は向きの調整によって、全ての湾曲長孔対11について、第2部材本体側から見て、第1湾曲長孔23の長手方向基準線L23に第2湾曲長孔33の長手方向基準線L33を一致させ、延在方向中心点23P、33P同士も一致させた状態とすることができる。位置調整時状態の連結対象部材対10について、図4に示す状態が得られているときの、第2部材30の第1部材20に対する位置を、以下、「基準位置」とも言う。
連結対象部材対10が位置調整時状態にあるとき、第2部材30は、例えば、第1部材連結板22の接合面22bに沿った移動によって、図6(c)に示す基準位置から図6(a)、(b)、(d)、(e)に示す位置に移動させることができる。
なお、図6(a)、(b)、(d)、(e)は、第1部材20に対して第2部材30を図6(c)に示す基準位置から、第1部材連結板22の接合面22bに沿って、第1、第2湾曲長孔23、33の円弧状長孔部24、25、34、35の湾曲半径R11に相当する距離だけ移動した場合を示す。図6(a)、(b)、(d)、(e)は、第2部材30の基準位置からの移動距離が互いに同じであるが、第1部材20に対する基準位置からの移動方向が互いに異なる。
図4に示すように、位置調整時状態の連結対象部材対10の第2部材30の第1部材20に対する位置調整範囲Sは、部材連結方向に垂直の方向(第1長孔配列中心線21Pに垂直の方向)において円形(平面視円形)に確保される。
図4において、前記位置調整範囲Sは、第2長孔配列中心線31Pの第1部材20に対する部材連結方向に垂直の方向(第1長孔配列中心線21Pに垂直の方向)における可動範囲を示す。
なお、図示例の連結対象部材対10は、第2部材30が第1部材20に対する基準位置にあるときに、第2部材30の第2長孔配列中心線31Pが第1部材20の第1長孔配列中心線21Pの延長上に位置する構成となっている。
図5は、位置調整時状態の連結対象部材対10の湾曲長孔対11が一つだけの場合の第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S0を説明する図である。
図5は、換言すれば、図4に例示した位置調整時状態の連結対象部材対10について、複数の湾曲長孔対11の1つのみ、第1湾曲長孔23及び第2湾曲長孔33にボルトねじ軸部41bを通した状態を保ち、他の湾曲長孔対11からボルト41を省略した場合の、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S0を説明するものである。
図5に示すように、ひとつの湾曲長孔対11による第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S0(以下、「単対調整範囲」とも言う)は、円形の中央円形調整領域S01と、該中央円形調整領域S01の両側からそれぞれ先細りに延出するテーパ状調整領域S02とを有する構成となっている。
単対調整範囲S0の一対のテーパ状調整領域S02は、第1湾曲長孔23の長手方向基準線L23に平行な方向において、中央円形調整領域S01を介して両側に位置する。湾曲長孔対11による第1部材20に対する第2部材30の単対調整範囲S0は、その長手方向を、湾曲長孔対11の第1湾曲長孔23長手方向(長手方向基準線L23の延在方向)に一致させて確保される。
図4に示す位置調整範囲Sは、位置調整時状態の連結対象部材対10の全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲S0が重なり合った領域である。位置調整範囲Sは、全ての単対調整範囲に属する領域である。
円形の位置調整範囲Sは、位置調整時状態の連結対象部材対10の全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲S0の中央円形調整領域S01が重なり合い(重複し)、かつ全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲S0のテーパ状調整領域S02が重複した領域が存在しないことで得られる。
図4に例示した連結対象部材対10は、具体的には3つの湾曲長孔対11を有する。
図4において、3つの湾曲長孔対11について、区別のため、11A、11B、11Cの符号を付記する。また、各湾曲長孔対11A、11B、11Cの個々の単対調整範囲S0に符号SA、SB、SCを付記する。
また、図4において、第1湾曲長孔対11Aの単位調整範囲SAの中央円形調整領域に符号SA1、テーパ状調整領域に符号SA2、第2湾曲長孔対11Bの単位調整範囲SBの中央円形調整領域に符号SB1、テーパ状調整領域に符号SB2、第3湾曲長孔対11Cの単位調整範囲SCの中央円形調整領域に符号SC1、テーパ状調整領域に符号SC2を付記する。
図4に示す位置調整範囲Sは、連結対象部材対10の全ての湾曲長孔対11A、11B、11Cの単対調整範囲SA、SB、SCが互いに重なり合った領域である。
図4では、各湾曲長孔対11A、11B、11Cの単対調整範囲SA、SB、SCの中央円形調整領域SA1、SB1、SC1のみが互いに重なり合っ(重複し)て、円形の位置調整範囲Sが確保されている。
各単対調整範囲SA、SB、SCのテーパ状調整領域SA2、SB2、SC2については、単対調整範囲SA、SB、SCのテーパ状調整領域SA2、SB2、SC2が重複する領域は存在しない。
図7は、対比例の連結対象部材対110を示す。
図7に示す連結対象部材対110は、図4に例示した連結対象部材対110の湾曲長孔対11にかえて、第1部材連結板22に真っ直ぐに延在形成した長ボルト孔123と、第2部材連結板32に真っ直ぐに延在形成した長ボルト孔133との対(長ボルト孔対111)を採用したものである。
図7は、連結対象部材対110を第2部材本体側から見たときの、第1部材連結板22の長ボルト孔123(以下、「第1長ボルト孔」とも言う)と、第2部材連結板32の長ボルト孔133(以下、「第2長ボルト孔」とも言う)との関係を示す図である。
図7に示すように、第1長ボルト孔123は、第1部材連結板22の第1長孔配列中心線21Pの周囲の3箇所に形成されている。第2長ボルト孔133は、第2部材連結板32の第2長孔配列中心線31Pの周囲の3箇所に形成されている。
そして、図示例の連結対象部材対110には、第1長ボルト孔123と、第2部材本体側から見て第1長ボルト孔123との連通部分を確保して設けられた第2長ボルト133との対である長ボルト孔対111が3つ設けられている。
図7は、具体的には、第1部材連結板22と、その接合面22bに重ね合わせるようにして設けられた第2部材連結板32との対である連結板対の、第2部材本体側から見た構成を示す図(平面図)である。図7に示す連結対象部材対110は、各長ボルト孔対111の第1長ボルト孔123及び第2長ボルト孔133にボルトねじ軸部41bが通され、かつボルト41・ナット42による第1、第2部材20、30の締結固定を実現していない状態(位置調整時状態)にて、第2部材30を第1部材連結板22の接合面22bに沿って移動させて、第2部材30の第1部材20に対する位置調整を行える。
図7は、第2部材連結板32の第2長孔配列中心線31Pが、第1部材連結板22の第1長孔配列中心線21Pの延長上に位置している状態を示す。また、図7は、各長ボルト孔対111にて、第1長ボルト孔123及び第2長ボルト孔133の延在方向(長手方向)中央部同士が連通して、第2部材本体側から見て第1長ボルト孔123と第2長ボルト孔133とが互いに交差した状態となっている場合を示す。
図7において、連結対象部材対110(具体的には連結板対)の長ボルト孔対111の第1長ボルト孔123は、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pを中心とする半径方向(仮想半径R111)に対して傾斜角度θ1(但し、傾斜角度θ1は鋭角)で傾斜して延在している。また、この長ボルト孔対111の第2長ボルト孔133は、具体的には、第2部材本体側から見て、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pと、この第1長ボルト孔123の長手方向中央を第1長孔配列中心線21Pに平行に延在する中心軸線123Pとを通る仮想半径R111に対して、該仮想半径R111を介して第1長ボルト孔123とは反対の側へ角度θ1だけ傾斜して延在している。
なお、図7において、第2長ボルト孔133の長手方向中央を第2長孔配列中心線31Pに平行に延在する中心軸線133Pは、第1長ボルト孔123の中心軸線123Pと重なっている。第1、第2長ボルト孔123、133は、第2部材本体側から見た形状及びサイズ(長さ及び該長さに垂直の幅)が互いに同じに形成されている。
また、図7において、各長ボルト孔対111は、第1、第2長ボルト孔123、133の中心軸線123P、133Pの、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pからの距離が、互いに同じになっている。第1、第2長孔配列中心線21P、31Pを中心とする周方向における隣り合う長ボルト孔対111の中心軸線123P、133P間の距離は互いに同じになっている。
第2長ボルト孔133の仮想半径R111に対する第1長ボルト孔123と同じ側への傾斜角度θ2は、(180−θ1)度である。
図7に示す第2部材30の第1部材20に対する位置、すなわち、全ての長ボルト孔対111について、第2部材本体側から見て、仮想半径R111に対して互いに逆向きで傾斜する第1長ボルト孔123及び第2長ボルト孔133の中央部同士が互いに交差、連通する位置を、「対比例基準位置」とも言う。連結対象部材対110は、第2部材30が第1部材20に対する対比例基準位置にあるとき、第1、第2長ボルト孔123、133の連通箇所にボルト41が通されている。
なお、第1部材連結板22の各第1長ボルト孔123は、第2部材本体側から見たときの仮想半径R111に対する傾斜角度θ1が互いに同じであれば良く、仮想半径R111に対する傾斜向き(傾斜方向)が互いに同じである必要は無い。
各長ボルト孔対111の第2長ボルト孔133は、第1長ボルト孔12の仮想半径R111に対する傾斜方向とは逆向きに、仮想半径R111に対して、第1長ボルト孔12の仮想半径R111に対する傾斜角度θ1と同じ傾斜角度θ1で傾斜する。第2部材連結板22の各第2長ボルト孔133の仮想半径R111に対する傾斜角度θ1が互いに同じである。
図7に示す対比例の連結対象部材対110の長ボルト孔対111について、第1長ボルト孔123の第1調整端点123dと第2長ボルト孔133の第1調整端点133dとの間の距離、及び第1長ボルト孔123の第2調整端点123eと第2長ボルト孔133の第2調整端点133dとの間の距離を「幅寸法W111」とも言う。第1、第2長ボルト孔123の第1調整端点123d、133d間の距離は、第1、第2長ボルト孔123、133の第2調整端点123e、133e間の距離と同じになっている。
また、この長ボルト孔対111について、第1長ボルト孔123の第1調整端点123dと第2長ボルト孔133の第1調整端点133dとの間の中央点P111a、及び第1長ボルト孔123の第2調整端点123eと第2長ボルト孔133の第2調整端点133eとの間の中央点P111bの間の距離を「長さ寸法L111」とも言う。
また、長ボルト孔対111について、第2部材本体側から見て、中央点P111a、P111b間の間隔方向を長手方向、この長手方向に直交する方向を「幅方向」とも言う。
図8は、連結対象部材対の長ボルト孔対111がひとつだけの場合の、長ボルト孔対111による第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S111(以下、「単対調整範囲」とも言う)を説明する図である。
図8に示すように、ひとつの長ボルト孔対111による第1部材20に対する第2部材30の単対調整範囲S111は菱形となる。
図7に例示した長ボルト孔対111は、長さ寸法L111が幅寸法W111に比べて長い。単対調整範囲S111は長ボルト孔対111長手方向に沿う方向の寸法が、長ボルト孔対111幅方向に沿う方向の寸法に比べて大きい細長の菱形となる。
図7に例示した位置調整時状態の連結対象部材対110の第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S110は、連結対象部材対110の全ての長ボルト孔対111の単対調整範囲S111同士が重なり合った(重複した)領域である。
図7に例示した位置調整範囲S110は、第2部材本体側から見て、外周の一辺の長さが長ボルト孔対111の幅寸法W111と一致する六角形をなしている。
図4に示す連結対象部材対10の湾曲長孔対11について、第1湾曲長孔23の第1調整端点23dと湾曲中心24Pとの間の中央点P231と、第2調整端点23eと湾曲中心25Pとの間の中央点P232との間の距離L11(第2湾曲長孔33の第1調整端点33dと湾曲中心34Pとの間の中央点P331と、第2調整端点33eと湾曲中心35Pとの間の中央点P332との間の距離も同じ)を、以下、「長さ寸法」とも言う。また、第1、第2湾曲長孔23、33の第1調整端点23d、33d間の距離、及び第2調整端点23e、33e間の距離を、以下、「幅方向寸法W11」とも言う。第1、第2湾曲長孔23、33の第1調整端点23d、33d間の距離は、第2調整端点23e、33e間の距離と同じである。
図4に示す連結対象部材対10の第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲Sは、湾曲長孔対11の幅寸法W11を半径とする円形の領域である。
図7に、長ボルト孔対111にかえて、図4に例示した湾曲長孔対11を採用した場合の位置調整範囲Sの外周の仮想円S11Xを示す。
図7に例示した仮想円S11Xを得る湾曲長孔対11は、その長さ寸法L11が長ボルト孔対111の長さ寸法L111と一致し、幅寸法W11が長ボルト孔対111の幅寸法W111と一致するものである。そして、仮想円S11Xは、湾曲長孔対11を、その長手方向基準線L23、L33を、長ボルト孔対111の長手方向両側の中央点P111a、P111bを結ぶ直線(仮想直線)に重ね合わせて,延在方向中央点23P、33Pを長ボルト孔対111の中心軸線123P、133Pに一致させて設けた場合に得られる位置調整範囲Sの外周に相当する。
図7に示すように、仮想円S11Xは、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pを中心とし、六角形の位置調整範囲S110外周の6頂点を通る円周をなす。図7に示す連結対象部材対110の第2部材30の位置調整範囲S110(長ボルト孔対111によって確保される位置調整範囲)は、仮想円S11Xの内側に位置する。
したがって、長ボルト孔対111にかえて、長さ寸法L11が長ボルト孔対111の長さ寸法L111と一致し、幅寸法W11が長ボルト孔対111の幅寸法W111と一致する湾曲長孔対11を採用した場合は、長ボルト孔対111に比べて、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲を大きく(広く)確保できる。
また、換言すれば、図7に示す連結対象部材対110の第2部材30の位置調整範囲S110と同等の面積の位置調整範囲Sを確保する湾曲長孔対11は、長ボルト孔対111に比べて長さ寸法及び幅寸法が小さいものを採用できる。
長ボルト孔対111に比べて長さ寸法及び幅寸法が小さい湾曲長孔対11を採用できることは、第1、第2部材20、30(具体的にはそのフランジ部23a、33a)のサイズを有効に活用でき、例えば第1、第2部材20、30における湾曲長孔の形成位置の自由度を向上できるといった利点がある。
図9(b)は、他の対比例(第2対比例)の連結対象部材対210を示す。
この対比例の連結対象部材対210は、第1部材20のフランジ部23aに、第1長孔配列中心線21Pを中心とする半径方向に垂直に延在形成された第1部材長ボルト孔223と、第2部材30のフランジ部33aに、第2長孔配列中心線31Pを中心とする半径方向に垂直に延在形成された第2部材長ボルト孔233とを、第2部材本体側から見て違いに交差する向きで配置した長ボルト孔対211を採用している。
連結対象部材対210は、第1長孔配列中心線21Pに第2長孔配列中心線31Pを一致させた状態において、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pを中心とする周方向の4箇所に長ボルト孔対211を有する。連結対象部材対210は、第1長孔配列中心線21Pに第2長孔配列中心線31Pを一致させたときに、各長ボルト孔対211を、第1部材長ボルト孔223に対して、第2部材長ボルト孔233が垂直に交差し、第1、第2部材長ボルト孔223、233の長手方向(延在方向)中央部同士が連通する状態(図9(b)の状態)とすることができる。
第1、第2部材長ボルト孔223、233は、互いに同じ長さに形成されている。
また、各長ボルト孔対211には、第1、第2部材長ボルト孔223、233同士の連通部分に、ボルト41のねじ軸部41bが通されている。
図9(b)に示す状態における第1部材20に対する第2部材30の位置を、以下、「第2対比例基準位置」とも言う。
連結対象部材対210は、第2部材30が第1部材20に対する第2対比例基準位置にあるとき、各長ボルト孔対211において、第2部材長ボルト孔233の長手方向中央を第2長孔配列中心線31Pに平行に延在する中心軸線233Pが、第1部材長ボルト孔223の長手方向中央を第1長孔配列中心線21Pに平行に延在する中心軸線223Pに重なる位置に配置される。
連結対象部材対210の4箇所の長ボルト孔対211は、第2部材30が第1部材20に対する第2対比例基準位置にあるとき、第1、第2長孔配列中心線21P、31Pを中心とする周方向に隣り合う長ボルト孔対211の中心軸線223P、233P間の距離が同じになっている。
図9(b)に示す連結対象部材対210は、図9(c)に示すように、第2部材本体側から見て、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S210が外形が正方形の領域として確保される。
図9(a)は、図4と同じく、湾曲長孔対11を採用した連結対象部材対10を示す。図9(a)は、連結対象部材対10の第2部材30が第1部材20に対する第2対比例基準位置に配置された状態を示す。
また、図9(c)に、図9(a)に例示した連結対象部材対10の第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲外周の仮想円S11Xを示す。この仮想円S11Xは、図9(a)に例示した連結対象部材対10の幅寸法W11を半径とする円周となっている。
幅寸法W11は、湾曲長孔対11を構成する第1湾曲長孔23の第1、第2円弧状長孔部24、25、及び第2湾曲長孔33の第1、第2円弧状長孔部34、35の湾曲半径R11と同じ長さであり、仮想円S11Xの半径の長さとも同じ長さである。
図9(b)に示す連結対象部材対210は、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲S210の正方形の外周の4頂点が、図9(a)に例示した連結対象部材対10の位置調整範囲外周の仮想円S11Xに重なる位置となるように、各長ボルト孔対211の第1、第2部材長ボルト孔223、233の長さを設定したものである。
長ボルト孔対211の第1、第2部材長ボルト孔223、233は、その長手方向両側の調整端点212間の距離211L(調整端点間距離)が互いに同じになっている。調整端点間距離L211Lは、図9(a)に例示した連結対象部材対10の幅寸法W11と長さ寸法L11の中間の長さ、より具体的には、連結対象部材対10の幅寸法W11に2の平方根を乗じた長さとなっている。
図9(b)に示す連結対象部材対210は、図9(a)に例示した連結対象部材対10に比べて位置調整範囲が小さく、しかも、ボルト孔を形成する第1、第2部材20、30(具体的にはフランジ部22a、23a)のサイズを、図9(a)の連結対象部材対10に比べて大きくする必要がある。
換言すれば、図9(a)の連結対象部材対10は、図9(b)の連結対象部材対210に比べてボルト孔を形成する部材サイズを小さく抑え、かつ、図9(b)の連結対象部材対210よりも大きい位置調整範囲を確保できる。
図10は、湾曲長孔対11が2つだけ設けられた連結対象部材対の一例を示す図であり、第2部材30が第1部材20に対する第2対比例基準位置にある状態を示すものである。
図10において、2つの湾曲長孔対11に、区別のため、符号11a、11bを付記する。また、2つの湾曲長孔対11の一方の湾曲長孔対11aによる第1部材20に対する第2部材30の単対調整範囲に符号Sa、他方の湾曲長孔対11bによる第1部材20に対する第2部材30の単対調整範囲に符号Sbを付記する。
図10に示すように、第2部材30が第1部材20に対する基準位置にあるとき、2つの湾曲長孔対11a、11bの長手方向基準線L23、L33が互いに平行、あるいは概ね平行であり、個々の湾曲長孔対11a、11bによる単対調整範囲Sa、Sbのテーパ状領域S02同士の重なりが存在すると、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲SAは円形にならない。
図10に例示した位置調整範囲SAは、各湾曲長孔対11a、11bによる単対調整範囲Sa、Sbの中央円形調整領域S01同士が重なった部分(中央調整領域SA1)を含むが、この他に、中央調整領域SA1の両側に、単対調整範囲Sa、Sbのテーパ状領域S02同士が重なった部分である外側調整領域SA2を有する。
連結対象部材対に設けられた複数の湾曲長孔対11によって、第2部材30に第1部材20に対する円形の位置調整範囲を確保し得るのは、連結対象部材対に設けられた全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲の中央円形調整領域S01の全体同士が重なり、かつ全ての単対調整範囲のテーパ状領域S02同士が重なり合った領域が存在しない場合である。
したがって、例えば、湾曲長孔対11が2つだけ設けられた連結対象部材対の場合では、単対調整範囲Sa、Sbのテーパ状領域S02同士が重なった外側調整領域SA2が存在しないように、湾曲長孔対11の長手方向の向きを互いに異ならせることで、円形の位置調整領域を確保可能となる。
図11は、湾曲長孔対11が2つだけ設けられた連結対象部材対の一例を示す。
図11に示す連結対象部材対10Aは、図2、図4等に例示した連結対象部材対10の3つの湾曲長孔対11の一つ(具体的には図4に示す第2湾曲長孔対11)を省略した構成となっている。
図11に示す連結対象部材対10Aは、第1湾曲長孔対11Aによる単対調整範囲S0の中央円形調整領域S01の全体に、第3湾曲長孔対11Cによる単対調整範囲S0の中央円形調整領域S01の全体が重なっているが、第1、第3湾曲長孔対11A、11Cの単対調整範囲S0のテーパ状調整領域S02同士の重なりは存在しない。このため、図11に示す連結対象部材対10Aは、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲Sを円形に確保できる。
図12は、図2、図4等に例示した連結対象部材対10に湾曲長孔対11を増設した構成の連結対象部材対10Bの一例を示す。
図12の連結対象部材対10Bには、第2部材本体側から見て、第1長孔配列中心線21Pの周囲の6箇所に湾曲長孔対11が設けられている。但し、この連結対象部材対10Bは、全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲S0の中央円形調整領域S01の全体が互いに一致し(重なり)、全ての湾曲長孔対11の単対調整範囲S0のテーパ状調整領域S02が一致する(重なる)箇所が存在しない構成となっている。したがって、この連結対象部材対10Bは、第1部材20に対する第2部材30の位置調整範囲Sを円形に確保できる。
図13、図14は、第2部材30のフランジ部32aに第2長孔配列中心線31Pを中心とする円周方向に配列させて形成された複数の第2湾曲長孔33に対して、第1部材20のフランジ部22aに、第2湾曲長孔33の2倍以上の整数倍の数の第1湾曲長孔23を第1長孔配列中心線21Pを中心とする円周方向に配列させて形成し、第2湾曲長孔33と該第2湾曲長孔33に連通させた第1湾曲長孔23との対である湾曲長孔対11にボルト41を1本ずつ通した構成の部材連結構造を例示する。
図13、図14の部材連結構造の連結対象部材対310は、例えば部材連結構造の組み立て工程などにおいて、第1、第2部材20、30のボルト孔(湾曲長孔)にボルト41を通していない状態としたときに、第2部材30の軸回り回転等によって、第2湾曲長孔33とボルト挿通可能に連通させる第1湾曲長孔23を選択できる。
第1部材20のフランジ部22aの第1湾曲長孔23は、第1湾曲長孔が第2部材30の第2湾曲長孔33と同数の第1湾曲長孔23を第2湾曲長孔33と同じピッチで配列させた湾曲長孔組み23Sを複数構成している。図13、図14に例示した第1部材20のフランジ部22aには、2つの湾曲長孔組み23S(区別のため、図13、図14中、符号23S1、23S2を付記する)のそれぞれの第1湾曲長孔23が、第1長孔配列中心線21Pを中心とする円周方向に互いに位置をずらして形成されている。
図13、図14において、第2部材30には第2湾曲長孔33が3箇所に形成されている。第1部材20の2つの湾曲長孔組み23Sは、それぞれ3つの第1湾曲長孔23によって構成されている。
図13、図14において、2つの湾曲長孔組み23Sの一方である第1湾曲長孔組み23S1を構成する3つの第1湾曲長孔23に符号231a、231b、231c、2つの湾曲長孔組み23Sの他方である第2湾曲長孔組み23S2を構成する3つの第1湾曲長孔23に符号232a、232b、232cを付記する。
したがって、部材連結構造の組み立て工程においては、複数の湾曲長孔組み23Sから、湾曲長孔対11を構成するべく第2部材30の第2湾曲長孔33を位置合わせして連通させる第2部材30の第2湾曲長孔33と位置合わせする湾曲長孔組み23Sの選択、変更が可能である。例えば、第1部材20から選択した湾曲長孔組み23Sの第1湾曲長孔23と第2湾曲長孔33との連通部分にボルトねじ軸部41bを通して位置調整時状態とした連結対象部材対310について、第2部材30の第1部材20に対する軸回り方向の向き調整範囲が不足の場合、湾曲長孔対11を構成するべく第2部材30の第2湾曲長孔33を位置合わせする湾曲長孔組み23を変更して、第2部材30を第1部材20に対する向きを所望の向きとすることが可能である。
以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
連結対象部材対としては、取り付けベースに固定した第1部材と、該第1部材上に配置された第2部材との対に限定されない。連結対象部材対としては、例えば、建物の互いに連結される梁同士のように、水平方向に隣接する部材の対であっても良い。
本発明に係る実施形態の部材連結構造としては、第1部材に第2部材を固定した構成に限定されず、第1部材と第2部材とを位置調整時状態を保って互い連結した構成も採り得る。また、本発明に係る実施形態の部材連結構造としては、第1部材に直接当接させた第2部材を第1部材に連結した構成に限定されず、第2部材を第1部材との間に配置したスペーサに当接させて連結した構成も含む。
つまり、ボルトによる第1、第2部材の連結方向(部材連結方向)は、上下方向に限定されず、如何なる方向であっても良い。
湾曲長孔としては、その延在方向の端部が湾曲内面によって形成された構成に限定されず、例えば、その延在方向の端が、該湾曲長孔の延在方向に垂直の端面によって形成されている構成等も採用可能である。
湾曲長孔の端部(延在方向の端部)に通されているボルトねじ軸部の中心軸線位置である調整端点は、ボルトねじ軸部が湾曲長孔の端に位置する内面に当接するときの中心軸線位置(第1部材に対する第2部材の連結方向に垂直の方向における位置)を指す。
第1部材と第2部材とを連結するために連結対象部材対に設ける湾曲長孔対はひとつのみであっても良い。この場合、第1部材及び/又は第2部材としては、例えば、図17に示すように、湾曲長孔430が1つだけ設けられた構成の部材400を使用することが可能である。湾曲長孔430は、既述の実施形態に例示した第1、2部材20、30の湾曲長孔23、33と同様の形状のものである。
連結対象部材対の湾曲長孔対がひとつのみの場合は、図5に例示したように、第1部材に対する第2部材の位置調整範囲として、中央円形調整範囲S01の両側にテーパ状調整範囲S02を有する単対調整範囲S0を確保できる。この場合、ボルト中心軸線に垂直の方向において円形領域である中央円形調整範囲S01の範囲では、ボルト中心軸線に垂直の方向においてどの方向にも第2部材の第1部材に対する移動可能距離(移動可能範囲)を同じ大きさに確保できる。現場作業上、部材400は、第2部材に必要となる第1部材に対する位置調整範囲を確保できる構成のものを選択使用すれば良く、位置調整範囲を必要以上に大きく確保できるものなど、無用に大型のものを使用することを避けることが容易である。
なお、図17に例示した部材400は、細長構造の構造材本体410の長手方向の端部に、湾曲長孔430が形成された板状の連結部(連結板420)を有する連結部付き構造材である。湾曲長孔430は、連結板420の中央部に形成されている。
1…取り付けベース、1A…取り付けベース(取り付けベース部材)、10、10A、10B…連結対象部材対、11…湾曲長孔対、20…第1部材、取付物支持部材、連結部付き構造材、21…部材本体、21a…取付用固定部、22…連結部(連結板)、22a…フランジ部、22b…接合面、23…第1湾曲長孔、24…円弧状長孔部(第1円弧状長孔部)、24P…湾曲中心、25…円弧状長孔部(第2円弧状長孔部)、25P…湾曲中心、26…幅中央線、30…第2部材、連結部付き構造材、31…部材本体、32…連結部(連結板)、32a…フランジ部、32b…接合面、33…第2湾曲長孔、34…円弧状長孔部(第1円弧状長孔部)、34P…湾曲中心、35…円弧状長孔部(第2円弧状長孔部)、35P…湾曲中心、36…幅中央線、310…連結対象部材対、400…第1部材、第2部材、連結部付き構造材、410…構造材本体、420…連結板、430…湾曲長孔、T…取り付けベース(地盤)。

Claims (7)

  1. 第1部材のボルト孔及び第2部材のボルト孔に第1部材に第2部材を連結するボルトが通され、第1部材及び第2部材のボルト孔が、それぞれ、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であり、
    第2部材に第1部材に形成された第1湾曲長孔の向きを反転させた構成の第2湾曲長孔が形成され、第1湾曲長孔と該第1湾曲長孔に通されたボルトが貫通する第2湾曲長孔との対である湾曲長孔対を1又は複数有することを特徴とする部材連結構造。
  2. 前記湾曲長孔対を複数有し、第1部材には各湾曲長孔対の第1湾曲長孔のうちの複数が互いに異なる向きで形成され、第2部材には各湾曲長孔対の第2湾曲長孔のうちの複数が互いに異なる向きで形成され、第2部材の第1部材に固定されていない状態における第1部材に対する位置調整範囲が円形に確保されていることを特徴とする請求項1に記載の部材連結構造。
  3. 第1湾曲長孔は、その延在方向中央の両側の円弧状長孔部の湾曲半径が互いに同じであり、各円弧状長孔部は、その延在方向の端にボルトを当接させたときの前記ボルトの中心軸線から第1湾曲長孔の延在方向中央までの直線距離が、該円弧状長孔部の湾曲半径に一致する構成とされ、
    第2湾曲長孔は、その延在方向中央の両側の円弧状長孔部の湾曲半径が第1湾曲長孔の円弧状長孔と同じであり、各円弧状長孔部は、その延在方向の端にボルトを当接させたときの前記ボルトの中心軸線から第2湾曲長孔の延在方向中央までの直線距離が、該円弧状長孔部の湾曲半径に一致する構成とされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の部材連結構造。
  4. 第2部材に、複数の第2湾曲長孔が、前記ボルトに平行な第2長孔配列中心線を中心とする円周方向に配列させて設けられ、第1部材に、前記第2湾曲長孔の2倍以上の整数倍の数の第1湾曲長孔が前記第2長孔配列中心線に平行な第1長孔配列中心線を中心とする円周方向に配列させて形成され、これらの第1湾曲長孔が第2部材の第2湾曲長孔と同数の第1湾曲長孔を第2湾曲長孔と同じピッチで配列させた湾曲長孔組みを複数構成しており、複数の湾曲長孔組みから選択されたひとつを構成する第1湾曲長孔と第2部材の第2湾曲長孔とにボルトが通された湾曲長孔対を複数有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の部材連結構造。
  5. 取り付けベースに固定される取付用固定部が設けられた部材本体と、この部材本体に一体的に設けられ、ボルト孔が形成された連結部とを有し、前記ボルト孔が、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であることを特徴とする取付物支持部材。
  6. 基礎杭、柱、梁のいずれかである細長構造の構造材本体の長手方向の端部に、ボルト孔が形成された連結部を有し、前記ボルト孔が、互いに逆向きの円弧状に湾曲する2つの円弧状長孔部を互いに連通させて長孔状とした湾曲長孔であることを特徴とする連結部付き構造材。
  7. 湾曲長孔が、構造材本体の中心軸線の周囲の複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の連結部付き構造材。
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