JP5137067B2 - 中空パネルの連結構造 - Google Patents

Description

この発明は、複数の中空パネルを継ぎ足して貨物車両の荷台の壁部などを構成する際に中空パネル同士を連結するための中空パネルの連結構造に関するものである。

トラックやダンプのアオリ、保冷車の扉パネルなどでは、複数の中空のアルミ製パネルを継ぎ足して連結固定したものが使用されており、パネルの継ぎ足し方法としては幾つかの方法が採用、提案されている。その例を以下に示す。

第１の方法は、中空パネルのそれぞれに、継ぎ足したときに同一軸上に揃うように貫通孔を開けておき、組み付け時に複数の中空パネルを所要数継ぎ足し前記貫通孔に通しボルトを貫通させて、ナットなどによって締結することで連結固定をする。

第２の方法の一つは、一方の中空パネルの先端に内側係止板を設け、他方の中空パネルの先端に外側係止板を設ける。中空パネルは、係止板同士を対向させて、内側係止板を外側係止板の内側に挿入して、内側係止板の先端に外側に向けて形成した係止片を、外側係止板の基端内側に設けた係止溝に水平スプリング嵌合させることで連結固定される（特許文献１参照）。

また、第２の方法の他の一つは、一方の中空パネルの一端部の一側壁側に斜め外側に向けた係止片を設け、その後方側に内側に向けて押圧壁を設ける。他方の中空パネルの一端部一側壁側に前記係止片が嵌合する係止溝を設け、さらに先端側の他側壁側には、前記押圧壁を後方側に抑える押圧壁を設ける。中空パネルと中空パネルとは、前記係止片を係止溝に係止した状態で中空パネルと中空パネルとを相対的に回転させ、前記押圧壁と前記押圧壁とを押し込んで重ね合わせることで回転スプリング嵌合させる（特許文献２参照）。
特開平７−１３７６６５号公報 特開平１１−２２９７２４号公報

中空パネルの連結方法としてよく使われるのは、上記したように、その内部に通しボルトを貫通させてナットなどにより締結する方法であるが、この方法では連結ボルトを通す為の穴明け加工が必要であり、切粉によって中空パネルにキズが発生する原因となる。また、連結ボルトはアオリなどの高さに合わせた長さが必要となり過剰在庫の原因になり、さらに質量が増大するという問題がある。さらには、断面形状は穴が明けられる形状、連結ボルトの廻り留めに適した形状、締結ナットを締める工具が使用できる空間確保など、形状を決定するときの制約が大きく、部品数の増大、ボルト適正トルク管理など作業工数、管理が多くなり作業時間が掛かるなどして生産効率が低下する。

また、前記スプリング嵌合では、外れやすく、強固な嵌合にすると、嵌合が困難になる。さらに、型材の寸法精度よって面体にした時のガタつきやカン合不良が発生する為、高い寸法精度が必要になり、製造コストが嵩むという問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、連結作業が容易で、かつ連結強度に優れた中空パネルの連結構造を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の中空パネルの結合構造のうち、第１の本発明は、複数の中空パネルが継ぎ足されて互いに連結されるパネル連結構造であって、前記中空パネルの連結端同士の一方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張する保持片と、該保持片の内側にあって該保持片と間隙を有しつつ該保持片のさらに前方に伸張し、先端側に外側または内側に向けた係合凹部を有する係合片とを有し、前記中空パネルの連結端同士の他方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張して前記保持片の先端側に至る伸張片と、該伸張片の先端側で該伸張片の内側に連結され前方に伸張して前記保持片と前記係合片と間の間隙に挿入、係止される挿入係止片と、前記係合片の係合凹部と係合する内側または外側に向けた係合凸部とを有しており、該係合凸部は、後方係合外壁面と前方係合外壁面とを有しており、前記係合凹部は、前記係合凸部の後方係合外壁面と係合する前方係合内壁面と、前記係合凸部の前方係合外壁面と係合する後方係合内壁面とを有し、前記係合凸部は、中空パネル外壁内側に連結した横壁を介して設けられ、該横壁は、前記伸張片側において前方に伸張しつつ前記中空パネル外壁内側に連結されていることを特徴とする。

第１の本発明によれば、挿入係止片が前記間隙に挿入係止されることで、外壁側が係止されて保持片と伸張片で外壁面が連結構造部分において中空パネルに沿った形状となり、さらにその内部で係合凹部と係合凸部がスプリング作用が得られる状態で係合する。この係合部は、中空パネルの内部側に位置し、しかも係合凹部と係合凸部の内外壁が前方側と後方側とで係合することで中空パネルの外壁に加わる負荷が直接伝達されず、係合状態が安定して維持される。
また、第１の本発明によれば、中空パネルの外壁側に加わる負荷は、横壁を介して係合部に伝わるため、負荷の伝達制御を行うことが容易になり、係合状態の安定を図ることができる。

第２の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第１の本発明において、連結される中空パネルは、それぞれ連結端の一側に前記保持片と前記係合片および係合凹部とが設けられ、他側に前記伸張片および前記挿入係止片と前記係合凸部が設けられていることを特徴とする。

第２の本発明は、中空パネルの各連結端の両側に対となる係合構造を有することで、同様の係合状態で複数の中空パネルを継ぎ足すことが可能になる。

第３の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第１の本発明において、前記中空パネルの連結端同士の一方端側の両側に、前記保持片と前記係合片および係合凹部とがそれぞれ設けられ、前記中空パネルの連結端同士の他方端側の両側に、前記伸張片および前記挿入係止片と前記係合凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

第３の本発明は、中空パネルの各連結端の両側に同一の係合構造を有しており、該係合構造と対になる係合構造を連結端の両側に有する中空パネルとの連結に用いられる。

第４の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第１〜第３の本発明のいずれかにおいて、前記係合凹部が外側に向けて設けられ、前記係合凸部が内側に向けて設けられていることを特徴とする。

第４の本発明によれば、係合凹部と係合凸部との係合によるスプリング効果を外側に向けて作用させることができ、中空パネルの外側から加わる負荷に対し、安定した係合状態を得ることができる。

第５の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第４の本発明において、前記係合凹部は、前方側ほど内側に位置するように傾斜して設けられ、前記係合凸部が前方側ほど外側に位置するように傾斜して設けられていることを特徴とする。

第５の本発明によれば、係合部に対し外側に向けた変形力が作用する際に、係合凹部と係合凸部との係合が外れにくくなり、係合状態をより安定させることができる。

第６の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第４または第５の本発明において、前記係合凸部の前方係合外壁面と前記係合凹部の後方係合内壁面とは、壁面が外側ほど前記係合凸部が設けられた中空パネルの後方側に位置するように傾斜していることを特徴とする。

第６の本発明によれば、係合部に対し外側に向けた変形力が作用する際に、上記係合面が抵抗になって係合が外れにくくなり、係合状態を安定させることができる。

第７の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第１〜第６の本発明のいずれかにおいて、前記係合凸部は、前記前方係合内壁面側よりも後方で前記後方係合外壁面側に位置している前記横壁に設けられていることを特徴とする。

第７の本発明によれば、中空パネルの外壁側に加わる負荷が横壁を介して後方係合外壁側に伝わることになり、前方係合外壁側と後方係合内壁側との係合面に対しては、モーメントが生じて係合が外れにくく、係合状態をより安定させることができる。

第８の本発明の中空パネルの連結構造は、前記第１〜第７の本発明のいずれかにおいて、前記係合凹部の前方側係合壁は、前記係合凸部の後方側係合壁と前記横壁との間の間隙に挿入・係止されていることを特徴とする。

第８の本発明によれば、係合凹部の前方側係合壁が上記間隙に挿入、係止されることで係合強度が高まり、係合状態の安定性が向上する。

以上説明したように、本発明の中空パネルの結合構造によれば、複数の中空パネルが継ぎ足されて互いに連結されるパネル連結構造であって、前記中空パネルの連結端同士の一方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張する保持片と、該保持片の内側にあって該保持片と間隙を有しつつ該保持片のさらに前方に伸張し、先端側に外側または内側に向けた係合凹部を有する係合片とを有し、前記中空パネルの連結端同士の他方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張して前記保持片の先端側に至る伸張片と、該伸張片の先端側で該伸張片の内側に連結され前方に伸張して前記保持片と前記係合片と間の間隙に挿入、係止される挿入係止片と、前記係合片の係合凹部と係合する内側または外側に向けた係合凸部とを有しており、該係合凸部は、後方係合外壁面と前方係合外壁面とを有しており、前記係合凹部は、前記係合凸部の後方係合外壁面と係合する前方係合内壁面と、前記係合凸部の前方係合外壁面と係合する後方係合内壁面とを有しているので、連結作業が容易であるとともに、連結された中空パネル同士の係合が安定して維持される効果がある。

以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
トラックのアオリを構成する中空パネル１０は、図５に示すように、複数が継ぎ足されてトラック１の荷台２上に配置される。該中空パネル１０は、押出加工によって得られ、この実施形態では、アルミニウム合金製からなる。なお、本発明としては、中空パネルの材質が特定のものに限定されるものではないが、軽量のアルミニウム合金が好適である。

上記中空パネル１０は、図１に示すように、連結端において、一側壁側に、外壁面に沿って前方に伸びる短尺な保持片１１が幅方向に沿って形成されており、該保持片１１の内側に、保持片１１の厚さと同程度の間隙を有して保持片１１よりも長尺な係合片１２が前方に伸びて幅方向に沿って形成されている。係合片１２は、保持片１１の基端側において中空パネルの外壁間に亘って設けられてた横壁１３に連結されている。係合片１２は、先端側に、外側に向け、かつ先端側ほど内側に位置するように傾斜した係合凹部１４が中空パネルの幅方向に沿って形成されている。該係合凹部１４の前方側および後方側には、前方係合内壁面１４ａと後方係合内壁面１４ｂを有しており、前方係合内壁面１４ａ、後方係合内壁面１４ｂは、外側ほど前方に位置するように傾斜している。

また、中空パネルの連結端の他側壁側には、外壁面に沿った長尺な伸張片１５が前記係合片１２とほぼ同程度の長さで前方に伸張するように幅方向にそって形成されており、該伸張片１５の先端側には、内側に位置して前方に伸びる短尺な挿入係止片１６が幅方向に沿って形成されている。該挿入係止片１６の先端は、前記係合凹部１４の先端とほぼ同じに位置にあり、前記保持片１１とほぼ同じ長さ（前後方向）に形成されている。

前記横壁１３は、伸張片１５側において前方に伸張しつつ外壁内側に連結されている。この横壁１３には、伸張片１５に近接した側で内側に向けた係合凸部１７が形成されており、該係合凸部１７は、前方側ほど外側に位置するように傾斜して形成されており、該係合凸部凸部１７の前方側および後方側は、前方係合外壁面１７ａと後方係合外壁面１７ｂとなっている。後方係合外壁面１７ａ、前方係合外壁面１７ｂは、内側ほど前方に位置するように傾斜している。

上記中空パネル１０は、同じ連結構造を有する中空パネル同士を対象位置に対向させて連結を行う。すなわち、保持片１１、係合片１２がある側を雄側とし、伸張片１５がある側を雌側として、雄雌が対向するように位置させる。なお、同じ連結構造を有していればよく、中空パネル同士が同じ形状を有していることが必要とされるものではない。

図２に示すように対象位置にある連結構造を対向させ、両者を接近させることで、それぞれの中空パネル１０、１０の係合片１２を伸張片１５の内側で前進させる。すると、相手方の伸張片１５先端の挿入係止片１６が、保持片１１と係合片１２の間の間隙に挿入される。この挿入に際し、係合片１２先端の係合凹部１４が相手方の係合凸部１７に接近し、該係合凸部１７を乗り越えて係合凹部１４が係合凸部１７に係合され、該係合によって係合凹部１４の前方係合内壁面１４ａと、相手方の係合凸部１７の後方係合外壁面１７ｂとが係合し、係合凹部１４の後方係合内壁面１４ｂと、相手方の係合凸部１７の前方係合外壁面１７ａとが係合する。該係合においては、係合片１２の弾性力が作用してスプリング嵌合される。なお、係合凹部１４の前方係合壁は、係合凸部１７の後方係合外壁面１７ｂと横壁１３との間隙に挿入・係止される。これら係合は、連結構造の両側壁側で対象な位置関係で同様になされる。

次に、上記連結構造における作用を図３を参照しつつ説明する。
上記連結構造によって、図３（ａ）に示されるように連結された中空パネル１０、１０に、図３（ｂ）に示すように、一側壁側で、係合凹部１４と係合凸部１７との係合部に近い側に荷重負荷が生じると、荷重負荷側では荷重は横壁１３を通して係合凸部１７に伝わる。この荷重は、係合凸部１７を係合凹部１４に押しつけるように作用するため、該係合面での係合は容易に外れることがない。一方、荷重負荷の反対側でも、荷重は横壁１３、係合片１２を介して係合凹部１４に伝わる。この荷重は、係合凹部１４を係合凸部１７に押しつけるように作用するため、該係合面での係合は容易に外れることがない。図に示すように連結構造部に約１°の傾斜変形が生じても係合状態は安定している。

また、図３（ｃ）に示すように、一側壁側で、係合凹部と係合凸部との係合部に遠い側に荷重負荷が生じると、荷重負荷側では、荷重は横壁１３、係合片１２を介して通して係合凹部１４に伝わる。この荷重は、荷重負荷側では、係合凹部１４と係合凸部１７とを引き離す方向に作用するが、係合片１２を介することで係合面に加わる荷重は緩和される。さらに、係合凹部１４の後方係合内壁面１４ｂと係合凸部１７の前方係合外壁面１７ａとの係合面では、係合面が外側ほど荷重負荷側から遠くなるように傾斜しているので、上記負荷の作用によって係合面の面圧が増大し、係合力を高めて係合が容易に外れるのを防止する。また、係合凹部１４の前方係合壁は、係合凸部１７と横壁との間に挿入係止されており、上記荷重は回転力として作用し、係止が容易に外れるのを防止する。

一方、荷重負荷の反対側では、係合凹部１４の後方係合内壁面１４ｂと係合凸部１７の前方係合外壁面１７ａとの係合面では、係合面が外側ほど荷重負荷側に近くなるように傾斜しているので、上記負荷の作用によって係合面の面圧が増大し、係合力を高めて係合が容易に外れるのを防止する。また、負荷の作用は、該係合面から遠い横壁１３を介して該係合面に作用するので係合面に回転力として作用することで係合安定性を高める。図に示すようにこの荷重負荷の場合にも、連結構造部に約１°の傾斜変形が生じても係合状態は安定している。

なお、上記実施形態では、中空パネルの連結構造は、連結端の両側が雄雌の関係を有することで、複数の中空パネルの継ぎ足しを可能にしているが、連結端の両側をいずれも雄形状とした中空パネルと、連結端の両側をいずれも雌形状とした中空パネルを連結した連結構造とすることもできる。以下に、その連結構造を図４に基づいて説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。

中空パネル２０は、両側の連結端のうち一方側では雄側として、両側にそれぞれ保持片１１、１１と係合片１２、１２を有しており、係合片１２の先端側には、外向きに配置した係合凹部１４、１４を有している。また、保持片１１、１１間には上記保持片１１、１１が連結された横壁１３ａが形成されている。また、連結端のうち他方側では雌側として、両側にそれぞれ伸張片１５、１５を有しており、伸張片１５、１５の先端側には挿入係止片１６、１６が形成されている。伸張片１５、１５間には、横壁１３ｂが形成されており、伸張片１５、１５に近接して係合凸部１７、１７が形成されており、該係合凸部１７、１７の内側近くで、横壁１３ｂの一部が後方側に屈曲することで、係合凸部１７、１７間では横壁１３ｂが後方側に位置している。

上記中空パネル２０、他の中空パネル２０を継ぎ足すために雄側と雌側とが対向するように配置し、雄側と雌側とを結合する。この結合では、上記実施形態と同様に、保持片１１、係合片１２側と、伸張片１５、挿入係止片１６側とが係合され、さらに係合凹部１４と係合凸部１７とが係合される。

上記連結構造によって、図４（ａ）に示されるように連結された中空パネル１０、１０に、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、荷重負荷による変形が生じると、荷重負荷側では、荷重は横壁１３ａを通して係合凸部１７を係合凹部１４に押しつけるように係合を深める方向に作用し、該係合面での係合は容易に外れることがない。

一方、荷重負荷の反対側では、荷重は横壁１３ａ、係合片１２を介して通して係合凸部１７に伝わり、係合凹部１４の後方係合内壁面１４ｂと係合凸部１７の前方係合外壁面１７ａとの係合面で、係合面が外側ほど荷重負荷側に近くなるように傾斜しているので、上記負荷の作用によって係合面の面圧が増大し、係合力を高めて係合が容易に外れるのを防止する。また、負荷の作用は、該係合面から遠い横壁１３ａを介して該係合面に作用するので係合面に回転力として作用することで係合安定性を高める。図に示すように、連結構造部に約１°の傾斜変形が生じても係合状態は安定している。

以上、上記実施形態に基づいて本発明の説明を行ったが、本発明は、上記実施形態の説明の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において当然に適宜の変更が可能である。

本発明の一実施形態における連結構造を有する中空パネルを示す側面図である。 同じく連結動作を示す中空パネルの一部を示す側面図である。 同じく連結構造の作用を説明する中空パネルの側面図である。 他の実施形態の連結構造の作用を説明する中空パネルの側面図である。 本発明の使用状態を示す概略図である。

符号の説明

１０ 中空パネル
１１ 保持片
１２ 係合片
１３ 横壁
１３ａ 横壁
１３ｂ 横壁
１４ 係合凹部
１４ａ 前方係合内壁
１４ｂ 後方係合内壁
１５ 伸張片
１６ 挿入係止片
１７ 係合凸部
１７ａ 前方係合外壁
１７ｂ 後方係合外壁
２０ 中空パネル

Claims (8)

1. 複数の中空パネルが継ぎ足されて互いに連結されるパネル連結構造であって、前記中空パネルの連結端同士の一方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張する保持片と、該保持片の内側にあって該保持片と間隙を有しつつ該保持片のさらに前方に伸張し、先端側に外側または内側に向けた係合凹部を有する係合片とを有し、前記中空パネルの連結端同士の他方端側に、該中空パネルの外面壁に沿って前方に伸張して前記保持片の先端側に至る伸張片と、該伸張片の先端側で該伸張片の内側に連結され前方に伸張して前記保持片と前記係合片と間の間隙に挿入、係止される挿入係止片と、前記係合片の係合凹部と係合する内側または外側に向けた係合凸部とを有しており、該係合凸部は、後方係合外壁面と前方係合外壁面とを有しており、前記係合凹部は、前記係合凸部の後方係合外壁面と係合する前方係合内壁面と、前記係合凸部の前方係合外壁面と係合する後方係合内壁面とを有し、前記係合凸部は、中空パネル外壁内側に連結した横壁を介して設けられ、該横壁は、前記伸張片側において前方に伸張しつつ前記中空パネル外壁内側に連結されていることを特徴とする中空パネルの連結構造。
2. 連結される中空パネルは、それぞれ連結端の一側に前記保持片と前記係合片および係合凹部とが設けられ、他側に前記伸張片および前記挿入係止片と前記係合凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の中空パネルの連結構造。
3. 前記中空パネルの連結端同士の一方端側の両側に、前記保持片と前記係合片および係合凹部とがそれぞれ設けられ、前記中空パネルの連結端同士の他方端側の両側に、前記伸張片および前記挿入係止片と前記係合凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載の中空パネルの連結構造。
4. 前記係合凹部が外側に向けて設けられ、前記係合凸部が内側に向けて設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中空パネルの連結構造。
5. 前記係合凹部は、前方側ほど内側に位置するように傾斜して設けられ、前記係合凸部が前方側ほど外側に位置するように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項４記載の中空パネルの連結構造。
6. 前記係合凸部の前方係合外壁面と前記係合凹部の後方係合内壁面とは、壁面が外側ほど前記係合凸部が設けられた中空パネルの後方側に位置するように傾斜していることを特徴とする請求項４または５に記載の中空パネルの連結構造。
7. 前記係合凸部は、前記前方係合内壁面側よりも後方で前記後方係合外壁面側に位置している前記横壁に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の中空パネル構造。
8. 前記係合凹部の前方側係合壁は、前記係合凸部の後方側係合壁と前記横壁との間の間隙に挿入・係止されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の中空パネル構造。

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