JP6465864B2 - 組立構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、アクリル樹脂などの硬質材料で構成されたパーツをそれぞれ嵌め合わせることで組み立てられる組立構造体に関するものである。
硬質板として、例えば、アクリル樹脂で構成されたアクリル板などが存在する。このようなアクリル板は、透明性が非常に高く、安価なため、例えば、商品陳列ケースを組み立てる際に利用されることが多い。
ところで、アクリル板などのような硬質板には接着剤が着きにくいため、このような硬質板で商品陳列ケースなどの組立構造体を組み立てる際には、それぞれのアクリル板を嵌合させることが多い。このような組立構造体として、例えば、下記の特許文献１に記載されるような組立式ケースなどが提案されている。
この組立式ケースは、アクリル板の嵌合パネルＢの嵌入孔Ｅに、アクリル板の係合パネルＡの係合突起Ｃを嵌め、スライドさせて係合パネルＡのＬ形の係合突起Ｃの垂直部に嵌合パネルＢの嵌入孔Ｅの端縁を当接させ、ストッパーＳで固定することで、係合パネルＡ及び嵌合パネルＢが分離しないようにしたものである。
特開２００４−１６８３３０号公報
しかしながら、この組立式ケースでは、係合突起ＣやストッパーＳが嵌合パネルＢから突出するため、ケースの外観が悪くなるという問題を有する。また、この組立式ケースによれば、ストッパーＳを準備する必要があるので、部品点数が多くなり、生産コストが高くなると共に、組み立てに手間がかかるという問題がある。一方、このような硬質板で構成されたパーツに凹凸を形成してそれぞれを嵌め合わせようとしても、弾性がないために係合しにくいという問題もある。
そこで、本発明は上記課題に着目して、接着剤を使わずに堅牢に組み立てることができると共に、外観が良く、生産コストが安く、さらに、組み立てが容易な組立構造体を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、アクリル材料などの硬質材料で構成され、突起部を有する第一パーツと、アクリル材料などの硬質材料で構成され、当該突起部の幅よりも内幅の狭い窪み部を有する第二パーツとを備え、当該第一パーツの突起部を第二パーツの窪み部に挿入させることによって第一パーツと第二パーツを嵌め合わせるようにした組立構造体において、前記突起部の左右側面の内側もしくは窪み部の内側側面近傍に、当該側面に沿った方向に延び、かつ、表裏に貫通するスリット部を設けるようにしたものである。
このように構成すれば、第一パーツや第二パーツが硬質材料で構成されている場合であっても、側面に近い部分のスリット部で突起部や窪み部などを弾性変形させることができ、それぞれのパーツをぴったりと嵌め合わせることができるようになる。
このような発明において、前記スリット部を、突起部もしくは窪み部の端縁に達しないように設ける。
このように構成すれば、突起部もしくは窪み部の端縁に切り込みが存在しないようになるため、そのスリット部と側面との間の薄い部分に亀裂が生じるのを防ぐことができる。
また、前記スリット部を、湾曲もしくは屈曲させるようにする。
このように構成すれば、湾曲もしくは屈曲している部分に応力を分散させることができるため、応力が一カ所に集中して亀裂を生じることを防ぐことができる。
さらに、前記スリット部を、突起部もしくは窪み部の側面の両側に設けるようにする。
このように構成すれば、左右両側をしっかりと弾性変形させて嵌合させることができるようになる。
また、前記スリット部を構成する際、突起部の突出方向の端縁に近い端部を、突起部の幅方向に延びる別のスリット部に接続させるようにする。
このように構成すれば、幅方向に延びる別のスリット部によって、突起部を幅方向に撓み易くすることができ、弾性力を高めることができるようになる。
また、前記別のスリット部を設ける場合、突起部の幅方向の中央部で、突起部の突出方向の端縁から離れるように湾曲もしくは屈曲させるようにする。
このように構成すれば、突起部の先端部分を幅方向に撓ませることができ、先端部分でも窪み部を内側から押圧させることができるようになる。
本発明によれば、アクリル材料などの硬質材料で構成され、突起部を有する第一パーツと、アクリル材料などの硬質材料で構成され、当該突起部の幅よりも内幅の狭い窪み部を有する第二パーツとを備え、当該第一パーツの突起部を第二パーツの窪み部に挿入させることによって第一パーツと第二パーツを嵌め合わせるようにした組立構造体において、前記突起部の左右側面の内側もしくは窪み部の内側側面近傍に、当該側面に沿った方向に延び、かつ、表裏に貫通するスリット部を設けるようにしたので、第一パーツや第二パーツが硬質材料で構成されている場合であっても、側面に近い部分のスリット部で突起部や窪み部などを弾性変形させることができ、それぞれのパーツをぴったりと嵌め合わせることができるようになる。
複数の硬質板が分解した状態の組立構造体を示す斜視図 第１実施形態の突起部及び窪み部を示す正面図 他の実施形態の突起部を示す正面図 他の実施形態の突起部を示す正面図 窪み部にスリット部を設けた図 硬質板１を嵌合させる状態を示す図
以下、図面に基づいて、本発明に係る組立構造体について説明する。
[第１実施形態]
先ず、組立構造体の第１実施形態について説明する。
図１や図６の通り、組立構造体は、同種もしくは異種の硬質板１を組み立てることで形成される。この硬質板１としては、例えば、アクリル板、ポリカーボネート板、ＡＢＳ板、ＰＥＴ板、金属、カーボン、木などのような硬質素材を用いることができるが、ここでは、透明なアクリル板を例に挙げて説明する。
この硬質板１は、突起部２や窪み部４を備えており、突起部２を窪み部４に嵌合させることで組立構造体を形成できるようになっている。
［突起部］
このうち突起部２は、図２下図に示すように、硬質板１の端縁１０から突出するように設けられており、その側面近傍に硬質板１の厚さ方向１ａ（図１参照）に貫通するスリット部３を設けている。
まず、この突起部２の側面形状について説明する。
この突起部２の先端側の側面コーナー部分は、丸みを帯びた状態となっており、先端側の湾曲し始める部分の左右両幅寸法を、窪み部４の内側寸法よりも小さくすることで、先端部分を窪み部４に挿入しやすくしている。一方、この突起部２の中段部分については、外側に膨らむようになっており、その左右両幅寸法２ｗ（最大寸法）を、窪み部４の幅４ｗよりも僅かながら大きくしている。ここでは、窪み部４の幅４ｗをＡとした場合、突起部２の幅２ｗをＡの１％〜３％の範囲内で大きくしている。また、硬質板１の端縁１０に近い突起部２の基端部２４については、窪み部４の開口端部の内幅とほぼ同じ幅寸法にしている。これは、突起部２にスリット部３が設けられている場合であっても、基端部２４を弾性変形させることが難しくなり、窪み部４に完全に挿入させることができなくなるからである。このようにして、突起部２の側面形状については、先端側から基端部２４側にかけて外側に膨らませるようにしている。
次に、この突起部２の側面近傍に設けられるスリット部３について、図２などを用いて説明する。
このスリット部３は、レーザー加工によって厚み方向に貫通するように設けられる。このスリット部３が設けられる位置としては、突起部２の幅方向２ａの端縁２１（側面）に近すぎれば、そのスリット部３と側面との間（以下、「撓み部」と称する）が薄くなりすぎて亀裂を生じやすくなり、また、逆に側面から遠すぎれば、その部分を弾性変形させることが難しくなる。そのため、好ましくは、側面から０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の位置にスリット部３を設けるようにする。また、そのスリット部３の内側の短手方向寸法（隙間幅）としては、あまりその隙間幅が大きすぎれば、短手方向に大きな圧力がかかった場合に撓み部が大きく変形してしまい、亀裂を生じやすくなる。このため、スリット部３の隙間幅をすべて均一に０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ（好ましくは、０．４〜０．６ｍｍ）程度の範囲内としておくのが好ましい。このスリット部３は、突起部２の左右両側面近傍に対をなすように設けられる。
このスリット部３の形状としては次のような形状が考えられる。
まず、第一のスリット部３は、図２に示すように、突起部２の突出方向２ｂの２箇所２２，２３で、突起部２の幅方向２ａの端縁２１に近づくように、波形状に湾曲させて構成される。本実施形態では、２箇所２２，２３におけるスリット部３と突起部２の端縁２１との間の距離は、１ｍｍ程度としている。
上記の通り、突起部２は、その両側に一対のスリット部３を有しているので、突起部２の両側が、スリット部３の隙間幅だけ撓ませることができる。そのため、突起部２の幅２ｗが、窪み部４の幅４ｗより若干大きくても、スリット部３によって突起部２の両側を撓ませることで、突起部２を窪み部４に嵌合させることができるようになる。さらに、突起部２が窪み部４に嵌合した後、突起部２の弾性によって突起部２が広がり、かつ、突起部２の幅２ｗが窪み部４の幅４ｗより大きくなっているので、突起部２が窪み部４にぴったり当接して、突起部２を窪み部４から抜け難くすることができる。
また、上記の通り、スリット部３は、突起部２の突出方向２ｂの２箇所２２，２３で、突起部２の幅方向２ａの端縁２１に近づくように、波形状に湾曲している。従って、複数箇所２２，２３で、スリット部３と突起部２の端縁２１との間の距離が小さくなり、その部分で、突起部２の両側が撓み易くなる。そのため、突起部２の撓む箇所が、１箇所に集中しないので、突起部２が撓み易く、かつ、割れ難くなる。このように、スリット部３は、２箇所以上で、突起部２の幅方向２ａの端縁２１に近づくように、湾曲又は屈曲していれば、突起部２が撓み易く、かつ、割れ難くなる。
さらに、上記の通り、スリット部３は、突起部２の突出方向２ｂの端縁２０に達しないように設けられている。即ち、スリット部３は、突起部２の端縁２０から離れており、突起部の端縁２０に接続されない。これにより、スリット部３によって、突起部２の両側が割れることがない。
また、図３や図４に示すような形状のスリット部３を設けることもできる。
まず、図３Ａの実施形態では、スリット部３は、突起部２の突出方向の２箇所２２，２３で、突起部２の幅方向の端縁２１に近づくように、屈曲している。さらに、スリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に達しないように構成されている。
図３Ｂの実施形態では、スリット部３は、突起部２の突出方向の１箇所２２で、突起部２の幅方向の端縁２１に近づくように、湾曲している。さらに、スリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に達しないように構成されている。
図３Ｃの実施形態では、スリット部３は、湾曲せずに、突起部２の突出方向２ｂに直線形状に延びている。さらに、スリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に達しないように構成されている。
図３Ｄの実施形態では、突起部２の幅方向の両側に設けられた一対のスリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に近い端部３０が、突起部２の幅方向に延びる別のスリット部５で接続されている。この別のスリット部５は、突起部２の幅方向の中央部で、突起部の端縁２０から離れるように湾曲している。この別のスリット部５が湾曲することによって、突起部２は、その幅方向に撓み易くなり、かつ、弾力性が高くなる。このため、突起部２を窪み部４に嵌合し易くなり、かつ、抜け難くなる。
図４Ｅの実施形態では、突起部２は、突起部２の幅方向の両側のそれぞれに、２つのスリット部３を備える。各スリット部３は、円弧状に湾曲しており、突起部２の突出方向の１箇所２２で、突起部２の幅方向の端縁２１に近づくようになっている。
図４Ｆの実施形態では、突起部２の幅方向の両側に設けられた一対のスリット部３は、そのスリット幅が大きく、三日月形状になっている。また、図４Ｇの実施形態では、一対のスリット部３は、そのスリット幅が大きく、楕円形状になっている。従って、スリット部３の内側は、比較的大きな空洞になっている。そのため、突起部２は、その幅方向に撓み易くなり、かつ、弾力性が高くなる。このため、突起部２を窪み部４に嵌合し易くなり、かつ、抜け難くなる。
図４Ｈの実施形態では、突起部２の幅方向の両側に設けられた一対のスリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に達しており、直線形状になっている。また、図４Ｉの実施形態では、一対のスリット部３は、突起部２の突出方向の端縁２０に達しており、円弧形状になっている。
さらに、図示しないが、別の実施形態では、突起部２は、突起部２の幅方向２ａの一方側に一つのスリット部３を備えてもよい。この場合でも、突起部２は、一つのスリット部３の幅だけ撓むことができる。
［窪み部］
一方、このような突起部２に対応して、窪み部４は、硬質板１の端縁１０から窪むように構成されている。なお、ここで、窪み部４としては、硬質板１の端縁１０から窪ませるように構成されているが、硬質板１の表面部分の端縁１０から厚み方向に窪ませるようにしてもよい。そして、この窪み部４に前述の突起部２を嵌合させるようにしている。
この窪み部４としては、直線状の内側壁面を構成するように形成され、この内側壁面に突起部２の中腹部分を内側から押圧してしっかりと固定できるようにしている。
また、この窪み部４の別の形態として、図５Ａに示すように、内側壁面をそれぞれ内側に膨らませるように湾曲させ、その側面近傍に同様のスリット部を設けるようにしてもよい。この場合についても、同様に、側面から０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の位置内でスリット部４０を設け、また、その短手方向の隙間幅を０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ（好ましくは、０．４〜０．６ｍｍ）程度の範囲内としておく。また、そのスリット部４０の形状としても、端縁に達しないような波形（図５Ｂ）、直線状（同Ｃ）、湾曲形（同Ｄ）をなすように構成し、これによってそのスリット部４０と側面との間の撓み部を変形させて突起部２の側面を押圧させるようにすることもできる。
[組立構造体]
このように構成された硬質板１を組み合わせて組立構造体を作る場合、図６に示すように、同種もしくは異種の硬質板１を複数用意し、それぞれの突起部２と窪み部４を嵌合させる。このとき、突起部２と窪み部４を有する硬質板１を嵌合させる場合、それぞれの硬質板１を直角方向に嵌合させたり（図６Ａ〜Ｃ）、あるいは、同一平面状（図６Ｄ）もしくは傾斜させた状態（図６Ｅ）で差し込むようにしていく。また、硬質板１の平面内に窪み部４が設けられている場合は（図６Ａ、Ｂ）、その平面の法線方向から突起部２を挿入させていく。
そして、このように突起部２を窪み部４に挿入させると、スリット部３の存在によって撓み部が内側に撓み、これによって窪み部４を内側壁面から強く押圧してぴったりと嵌合させることができる。
このように上記実施の形態によれば、アクリル材料などの硬質材料で構成され、突起部２を有する硬質板１（第一パーツ）と、アクリル材料などの硬質材料で構成され、当該突起部２の幅よりも内幅の狭い窪み部４を有する硬質板１（第二パーツ）とを備え、当該突起部２を窪み部４に挿入させることによって硬質板１を嵌め合わせるようにした組立構造体において、前記突起部２の左右側面の内側もしくは窪み部４の内側側面近傍に、当該側面に沿った方向に延び、かつ、表裏に貫通するスリット部３、４０を設けるようにしたので、硬質板１が硬質材料で構成されている場合であっても、側面に近い部分のスリット部３、４０によって突起部２や窪み部４などを弾性変形させて、それぞれの硬質板１をぴったりと嵌め合わせることができるようになる。
また、スリット部３、４０を、突起部２もしくは窪み部４の端縁１０に達しないように設けるようにしたので、そのスリット部３、４０と側面との間の薄い部分に亀裂が生じることを防止することができる。
また、前記スリット部３、４０を、湾曲もしくは屈曲させるようにした場合は、撓む部分を湾曲もしくは屈曲している部分に分散させることができ、応力が掛かる部分を分散させて亀裂などを防止することができる。
さらに、前記スリット部３、４０を、突起部２もしくは窪み部４の側面の両側に設けるようにしたので、左右両側をしっかりと弾性変形させて嵌合させることができるようになる。
また、前記スリット部３を構成する際、突起部２の突出方向の端縁２０に近い端部を、突起部２の幅方向に延びる別のスリット部５に接続させるようにした場合は、幅方向に延びる別のスリット部５によって、突起部２を幅方向に撓み易くすることができ、弾性力を高めることができるようになる。
また、前記別のスリット部５を設ける場合、突起部２の幅方向の中央部で、突起部２の突出方向の端縁２０から離れるように湾曲もしくは屈曲させるようにした場合は、突起部２の先端部分を幅方向に撓ませることができ、先端部分でも窪み部４を内側から押圧させることができるようになる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
例えば、上記実施の形態では、突起部２と窪み部４を同じ硬質板１に設けるようにしたが、それぞれ異なる硬質板１に突起部２と窪み部４を設けるようにしてもよい。この場合、本発明との関係において、突起部２を有する硬質板１が第一パーツとなり、窪み部４を有する硬質板１が第二パーツとなる。また、それぞれ同じ硬質板１に突起部２と窪み部４を設けている場合は、第一パーツと第二パーツとが同じパーツとなる。
また、上記実施の形態では、突起部２と窪み部４を有する硬質板１をそれぞれアクリル板で構成している場合を例に挙げて説明したが、他の硬質素材で構成するようにしてもよい。この場合において、スリット部３、４０の位置や隙間幅については、その硬質素材の固さに応じて適宜変更することができる。
さらに、上記実施の形態では、隙間幅の同じスリット部３、４０を設けるようにしているが、先端側や基端側で隙間幅を異ならせるようにしてもよい。
本発明の組立構造体は、組立ブロックや、パズルなどの知育玩具、適正検査器具、
試作分野、立体マネキン、建築模型、家具、図１の立方体を壁面状に積み上げたパーティションなどの壁面、ケースをパーツ単位で供給する流通システム、継手、介護用品など多種多様の分野で利用することができる。
１ 硬質板
１ａ 硬質板の厚さ方向
１０ 硬質板の端縁
２ 突起部
２ａ 突起部の幅方向
２ｂ 突起部の突出方向
２ｗ 突起部の幅
２０ 突起部の突出方向の端縁
２１ 突起部の幅方向の端縁
３ スリット部
３０ 別のスリット部
４ 窪み部
４０ スリット部
４ｗ 窪み部の幅
５ 別のスリット部

Claims (6)

  1. アクリル材料などの硬質材料で構成され、突起部を有する第一パーツと、
    アクリル材料などの硬質材料で構成され、当該突起部の左右幅よりも狭い内幅を有する窪み部を設けた第二パーツとを備え、
    当該第一パーツの突起部または／および第二パーツの窪み部を弾性変形させることによって第一パーツと第二パーツを嵌め合わせるようにした組立構造体において、
    前記突起部の側面もしくは窪み部の側面近傍に、当該側面に沿った方向に延び、かつ、表裏に貫通するスリット部を設けるようにしたことを特徴とする組立構造体。
  2. 前記スリット部が、突起部もしくは窪み部の端縁に達しないように設けられるものである請求項１に記載の組立構造体。
  3. 前記スリット部が、湾曲もしくは屈曲するように構成された請求項１に記載の組立構造体。
  4. 前記スリット部が、突起部もしくは窪み部の側面の両側に設けられるものである請求項１に記載の組立構造体。
  5. 前記スリット部が、突起部の突出方向の端縁に近い端部を、突起部の幅方向に延びる別のスリット部に接続させたものである請求項１に記載の組立構造体。
  6. 前記別のスリット部が、突起部の幅方向の中央部で、突起部の突出方向の端縁から離れるように湾曲したものである請求項５に記載の組立構造体。
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