JP6726260B2 - フレーム材連結金具およびラックフレームシステム - Google Patents

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Description

本発明は、縦横に配置されたフレーム材を連結するフレーム材連結金具およびラックフレームシステムに関する。
従来より特許文献1に示すように、種々の機材を縦方向に並べて収容可能とするラックが用いられている。このようなラックの内側四隅には縦フレーム材(マウントアングルと呼ばれることもある)が配置されており、一対の縦フレーム材の間を渡らせるように横フレーム材(多くの場合L型アングルからなるサポート材またはレール)を連結することにより、機材を載置するためのガイドレールを形成し、この台の上に機材を乗せることが行なわれている。
縦フレーム材に対す横フレーム材の取付は強度的に十分なものとするためにナットと雄ネジによる締め付けが好ましい。ところが、狭いラック内において小さなナットを縦フレーム材の取付穴に位置合わせしながら横フレーム材の貫通孔の位置も合わせるように支持し、かつ、ネジを用いて締付けることには十分な慣れが必要で作業性が悪いという問題が発生する。そこで、従来より縦フレーム材の取付穴に係合可能な仮止め用の突部を設けたバネ材を備えて容易には落下しないように仮止め可能に構成した専用ナットを用いることが行なわれている。
専用ナットを用いる場合、縦フレーム材に横フレーム材を連結するときに、縦フレーム材に形成された取付穴に専用ナットを仮止めした状態で、横フレーム材の左右両側に設けた貫通孔と専用ナットの位置を合せながら、ネジを用いて縦横のフレーム材を挟み込むように締付けることが行なわれている。
加えて、一対の縦フレーム材と横フレーム材の連結部においては、強度を上げるために上下二箇所の取付穴にそれぞれ専用ナットとネジを用いた締め付けを行なうことにより、接合部の安定化を図ることができる。
実開昭55−173716号公報 特開2003−17875号公報 特開2003−23278号公報
しかしながら、縦フレーム材の取付穴に専用ナットを嵌合させた状態で横フレーム材を組み付ける場合には、専用ナットにネジの先がつき当たるなどして専用ナットが取付穴から外れることがないように専用ナットを縦フレーム材に抑え付けながら作業を行なうことが好ましく、この場合、横フレーム材の位置合わせを行ない、この状態を保った状態で専用ナットへのネジの締め付けを行なう必要があった。
とりわけ、一対の縦フレーム材の間を渡るように設けた横フレーム材の連結において、上下2箇所の取付穴に専用ナットを用いた締め付けを行なう場合には、横フレーム材の左右両側において上下2箇所(すなわち4箇所)を専用ナットとネジによる締め付けを行なう必要が発生するため、それだけ、手間がかかることは避けられなかった。
図14に示すように、特許文献2には、台板90が取付けられた水平支持板91の外側に連接した掛鉤部91Aを形成し、この掛鉤部91Aを縦フレーム92に形成した係合孔92Aに係合させて取付けることが記載されている。しかしながら、このように構成された掛鉤部91Aはその長手方向の両端に形成され、これらの掛鉤部91Aの間隔は縦フレーム92の係合孔92Aの間隔に完全に合っていなければならず、汎用性がないという問題がある。加えて、台板90を縦フレーム92に掛けるための水平支持板91は大きな部材であると共に重ねることができない複雑な形状をしているために、ラックフレームを組み付けるための部材が大型化し、梱包しづらく搬送時にも余分な費用がかかるという問題もあった。
図15に示すように、特許文献3には、縦フレーム92の上下方向に形成された複数の係合孔92Aの間隔に合せて、レール93の左右両端にその係合孔92Aに挿入する挿入片95を設け、挿入片95の先端上部には突起部95Aを設けることが記載されている。また、レール93は、左右の係合孔92Aに両端の挿入片95を挿入後、縦フレーム92の背面に突起部95Aを係止することが記載されている。しかしながら、このレール93に設けた挿入片95の間隔も縦フレーム92の係合孔92Aの間隔に完全に会っている必要があり汎用性が無く、また、挿入片95が形成されたレール93は重ねることができないため、梱包や搬送が困難であるという問題もある。
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、部品点数の増加を抑えながらフレームの組み付けにおいて可能な限り作業効率を上げることができると共に汎用性があるフレーム材連結金具およびラックフレームシステムを提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、第1発明は、左右一対の縦フレーム材に縦方向に並べて形成された複数の取付穴に対してそれぞれ嵌合する複数の位置決め突部を前記取付穴に対応する間隔で縦方向に並べて連結する突部連結体と、一つの位置決め突部が形成する左右一対の板状片の間から取付穴を貫通するフレームフックを有し、このフレームフックに横フレーム材を係合させた状態で横フレーム材に設けた貫通穴および縦フレーム材の取付穴を貫通するネジを用いて縦フレーム材と横フレーム材を挟み込むように螺着可能とするネジ穴を開設してなるナット板材とを備えることを特徴とするフレーム材連結金具を提供する。(請求項1)
前記位置決め突起は縦フレーム材の取付穴に対応する間隔で形成されているので、突部連結体を複数の取付穴にワンタッチ操作によって嵌合させることができる。このとき、一つの位置決め突部の間に設けたフレームフックが取付穴を貫通するので、このフレームフックに横フレーム材を掛けるように支持させることができる。また、フレームフックに横フレーム材を支持させた状態で他のネジ穴が横フレーム材に設けられた貫通孔に対応する位置に配置される。つまり、フレームフックの位置は横フレーム材に設けた貫通孔の高さに合わせた取付穴に対応させて形成してあるので、フレームフックの位置合わせやこれに掛けられる横フレーム材の位置合わせを別途行なう必要はない。
前記位置決め突部は取付穴の内側の左右両側の形状に合わせて嵌入可能な形状の左右一対の板状片を備えるものであることが考えられる。なお、少なくとも一つの取付穴に対応する位置決め突部は取付穴の内側に嵌合させて、取付穴の内側に係合して取付状態を保持できるように外側に湾曲させた左右一対の湾曲板状片を備えることが好ましい。また、取付穴は等間隔に縦方向に3個並べて形成されている場合、最適には3つの取付穴のうち中央の取付穴に嵌合する位置決め突部が、湾曲板状片であることが好ましい。
横フレーム材をフレームフックに係止させた状態では、取付穴から位置決め突部が抜け落ちることがないように保持されるので、横フレーム材の貫通孔を貫通させてネジを締付ける際にナット板材をネジによって突くことがあったとしても、ナット板材が取付穴から落下することがない。すなわち、全ての工程を片手でも行なうことができ、ビスやナットを落とす危険性が大幅に低下するため作業性が良い。
ナット板材のネジ穴にネジを螺着した状態ではネジ穴とネジとの間に介在する縦フレーム材と横フレーム材をしっかりと締付けて固定することができる。また、この時点でナット板材のフレームフックによる係止部分と、ネジおよびナット板材の螺着部分の二箇所において横フレーム材を縦フレーム材に対して離間しないように固定することができる。
加えて、本発明のナット板材と突部連結体を別部材によって形成し、これらを組合わせる構成としているので、ナット板材はネジ穴に螺着されるネジとの間において縦フレーム材と横フレーム材をしっかりと挟み込んで固着できる程度の十分な強度を得ることができると共に、フレームフックはこれに係合させた横フレームをしっかりと受け止める程度の強度を持たせることができる。他方、突部連結体は取付穴に突部を挿入するときに、比較的容易に幾らか弾性変形させて係止状態を仮止めできる程度の引っかかりを持たせることができる柔らかさを持たせることができる。つまり、組み付け作業を行ないやすい。
前記ナット板材は突部連結体によって所定の遊び分だけ移動可能に抜止め支持されたものであり、前記ネジ穴は前記取付穴に対応する位置に複数形成してなる場合(請求項2)には、ナット板材に設けたネジ穴が取付穴または貫通孔の位置とずれることがあったとしても、これを容易に移動させて穴の位置に合わせることができる。
また、ナット板材に複数のネジ穴を形成してあることにより、上下方向の複数個所においてネジによる締め付けを行なうことができるので、それだけ堅牢性が向上する。とりわけ、複数のネジ穴を一つのナット板材に形成してあることにより、従来のように個々の取付穴にそれぞれ単独の専用ナットを配置させてある場合よりもさらに強靱な力で締付け状態を保持することができる。
前記複数の取付穴は左右一対の縦フレーム材に縦方向に並べて3連形成されたものであり、前記複数の位置決め突部は前記取付穴と同じく3連形成され、前記フレームフックは最上部の位置決め突部に対応する前記ナット板材の位置に設けてあり、真ん中および最下部の取付穴に対応する前記ナット板材の位置にそれぞれ前記ネジ穴を設けてある場合(請求項3)には、フレームフックの位置は一連の取付穴の最上部に配置してあるので、横フレーム材に縦方向の長穴状の貫通孔を形成することにより、この貫通穴の最上部をフレームフックに嵌合させた状態で同じ貫通穴を用いて下方のネジ穴に対するネジの締め付けを行なうことができる。
つまり、横フレーム材の構造をシンプルにできると共に、組付け容易である。1ユニットを構成する各取付穴の間隔は定まっているので、これら取付穴の間隔にあわせて形成された複数の位置決め突部を有するフレーム材連結金具は手探りであっても簡単に取り付け可能であり、かつ、一つのフレーム材連結金具によって上下2箇所においてネジ止めすることができるので、作業性がさらに向上する。
第2発明は、前記フレーム材連結金具と、このフレーム材連結金具を嵌合可能な取付穴を有する複数の縦フレーム材と、これらの縦フレーム材の取付穴にフレーム材連結金具を嵌合させた状態で左右のフレーム材連結金具のフレームフックに係止可能であると共にこの係止状態においてネジ穴に対応する位置に開設された貫通穴を開設してある横フレーム材と、縦フレーム材の取付穴および横フレーム材の貫通穴を貫通させた状態でネジ穴に螺合させることにより縦フレーム材および横フレーム材の固定を可能とするネジとを備えることを特徴とするラックフレームシステムを提供する(請求項4)。
前記ラックフレームシステムは、縦フレーム材に対して横フレーム材を組み付ける作業をフレーム材連結金具によって極めて容易に行なうことができるので、多数のユニットをラックフレームに組み付けるときに迅速に作業を行なうことができる。
なお、縦フレーム材はラックの四隅に形成されるものであり、左右両側の縦フレーム材を構成する前後一対の縦フレーム材を渡るように横フレーム材を取付けることにより、ラックの左右両側にそれぞれ配置された横フレーム材をサポートアングルとして用いて機材を縦フレーム材上に載せる形で配置することができる。
横フレーム材の長手方向両端にはラックの奥行きに合わせて配置された前後の縦フレーム材の取付穴の間隔に合せて一対形成された、縦方向の長穴状の貫通孔を備えることが好ましい。これによって、縦フレーム材の取付穴に嵌合させたフレーム材連結金具のフレームフックに横フレーム材の長手方向両側の貫通穴を掛けることにより、これらの貫通孔を縦フレーム材の残りの取付穴に合せて配置させることができる。ゆえに、貫通孔と取付穴を貫通させるように前記ネジをネジ穴に螺着させる作業も極めて容易に行なうことができる。
上述したように、本発明によれば、ラックの縦フレーム材に横フレーム材を組み付ける作業を容易に行なうことができるので、作業効率が飛躍的に向上しラックフレームシステムの組み付けにかかる時間を大幅に短縮することができるフレーム材連結金具およびラックフレームシステムを提供することができる。
本発明のラックフレームシステムの構成を示す図である。 前記ラックフレームシステムの縦フレーム材に横フレーム材を組み付ける工程を示す斜視図である。 第1実施形態に係るラックフレームシステムの組付けに用いられるフレーム材連結金具の構成を示す平面図である。 前記フレーム材連結金具の構成を示す正面図である。 前記フレーム材連結金具の構成を示す側面図である。 フレーム材連結金具の一部である突部連結体およびナット部材の構成を分解して示す正面図である。 縦フレーム材へのフレーム材連結金具の嵌合例を示す一部断面図である。 前記フレーム材連結金具を用いたネジ留めの例を示す断面図である。 前記フレーム材連結金具による縦フレーム材と横フレーム材の締付け状態を示す断面図である。 前記フレーム材連結金具を縦フレーム材へのフレーム材連結金具の取付方法を示す斜視図である。 前記フレーム材連結金具を用いた縦フレーム材と横フレーム材の取付例を示す斜視図である。 第2実施形態に係る前記フレーム材連結金具の構成を示す正面図である。 前記フレーム材連結金具を用いた縦フレーム材と横フレーム材の取付例を示す斜視図である。 従来のラックフレームシステムの例を示す図である。 従来の別のラックフレームシステムの例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係るラックフレームシステム1の構成を示す図である。図1に示すように、本発明のラックフレームシステム1は金属ケース2内に収容され、内側四隅に縦方向に配置された4本の縦フレーム材3を備える。また、縦フレーム材3には1ユニットあたり3つの取付穴4を縦方向に並べて形成してある。
図2に示すように、縦フレーム材3に設けた3つの取付穴4は縦方向に等間隔に配置されており、左右一対の縦フレーム材3の取付穴4にそれぞれフレーム材連結金具10を嵌合させることにより、左右両側のフレーム材連結金具10を用いて横フレーム材5を一対の縦フレーム材3の間に渡らせるように配置させ、さらに、この状態で横フレーム材5の貫通孔6を介してネジ7を締付けることにより、横フレーム材5を一対の縦フレーム材3に渡らせてネジ7を用いた螺合によってしっかりと取付けられるように構成している。
また、横フレーム材5は断面略L字状のアングルからなり、縦長の貫通孔6を複数形成することにより、縦フレーム材3の取付間隔に合せられるように構成して汎用性を向上させている。なお、本例では略L字状の横フレーム材3の平面5Aを上に配置させることにより、取付穴4Aの上部に平面5Aを配置させる例を示している。基本的に断面略L字状のアングルからなる横フレーム材5は容易に重ねることができコンパクトに梱包することができ、保管時の在庫管理や搬送にかかる費用の削減を図ることができる。
図3〜図5は第1実施形態に係るフレーム材連結金具10の構成を示す図であり、図3はフレーム材連結金具1を上から見た平面図、図4は正面図、図5は側面図である。図3〜図5に示すように、本発明のフレーム材連結金具10は、前記3つの取付穴4(以下、区別が必要な場合は取付穴4A,4B,4Cという)に対してそれぞれ嵌合する位置決め突部11A,11B,11Cを前記取付穴4A,4B,4Cに対応する間隔で縦方向に並べて配置させるように連結する突部連結体12と、この突部連結体12内に遊び分の移動を可能とするように支持されたナット板材13とを備えるものである。
突部連結体12は弾力性を備える板材(板バネ材)を、その上下左右において、およそ90°に折り曲げて形成した、折り曲げ部14,15,16,17を備えるものであり、この折り曲げ部14〜17の間に前記ナット板材13を収容した状態で、左右の折り曲げ部16,17をさらに内側に折り曲げることにより、ナット板材13を脱落することなく所定の遊び分だけ移動可能に抜止め支持するように構成している。
また、前記位置決め突部11A〜11Cは折り曲げ部16,17の先端部に形成されており、各位置決め突部11A〜11Cの間には弾性変形を容易とするスリット16A,16B,17A,17Bが形成されている。本実施形態では上下の位置決め突部11A,11Cは図2に示す上下の取付穴4A,4Cの左右両側の幅に対応する間隔で配置された縦方向の板状片であり、ちょうど取付穴4A,4Cの左右の辺の形に合わせて勘合するように構成されている。他方、真ん中の位置決め突部11Bは取付穴4Bに対してその内側に引っかけられて取付状態を保持できるように外側に湾曲させた左右一対の湾曲板状片を形成してある。
図6は前記突部連結体12およびナット板材13の構成を分解して示す正面図である。図6に示すように、突部連結体12は上下左右対称に構成されており、前記各位置決め突部11A〜11Cに対応する板材の位置に開設された開口部18A〜18Cと、開口部18A〜18Cの間を切り開いて約90°折り曲げることによって形成された立設片19とを備える。
一方、図3〜図5に示すように、ナット板部材13は、厚さ約1.6mmの鋼板からなる基材20の一部を約90°折り曲げて形成した辺によって前記3つの取付穴4A〜4Cのうち最上部の取付穴4Aに嵌合する位置決め突部11Aの間から取付穴4Aを貫通するように突出すると共に前記横フレーム材5を係止可能な略L字状のフレームフック21を有し、このフレームフック21に前記横フレーム材5の貫通孔6の上端を係合させた状態で他の取付穴4B,4Cに対応する基材20の位置にネジ穴22A,22Bを形成したものである。このネジ穴22A,22Bの形成部分の基材20はその厚みを増すことにより螺合時における締め付けを十分な力で行なうことができる強度を備える。
また、前記基材20はその左右両側の前記スリット16B,17Bに対応する位置に係合突部23を備える。つまり、この係合突部23がスリット16B,17Bに係合することにより、突部連結体12に対するナット板部材13の縦方向の位置決めを行なうことができるように構成している。
上記構成のフレーム材連結金具10は、その突部連結体12が上下左右対称形状であるから、製造工程においても保管においても扱いが容易である。突部連結体12の折り曲げ部14,15,16,17の間にナット板部材13を組み付けることにより、位置決め突部11Aに対するフレームフック21の位置を定めると共に、ナット板材13は突部連結体12に対する取付穴4A〜4Cの位置決め精度の遊び分だけ移動可能に支持する。
図7〜図11は前記構成のフレーム材連結金具10を用いて縦フレーム材3に横フレーム材5を締付ける工程を説明する図であり、図7〜図9は水平方向断面図、図10,図11は斜視図である。
まず、図7に示すように、縦フレーム材3の取付穴4Bに対して一方の位置決め突部11Bの湾曲板状片を係合させ、他方の位置決め突部11Bが取付穴4B内に入るように折り曲げ部16,17を撓ませ、矢印F1に示すように押し込むことにより、両方の位置決め突部11Bを取付穴4Bの内側壁に係合させる。
このとき、図10に示すように、取付穴4A〜4Cに位置決め突部11A〜11Cを嵌合させることができ、同時に最上部の取付穴4Aを貫通させるように位置決め突部11Aの間から略L字状の屈曲部を有するフレームフック21を突出させることができる。従って、フレームフック21に前記横フレーム材5を係止することができる。
図8,図11に示すように、縦フレーム材3に横フレーム材5を重ね、貫通孔6をフレームフック21に取付穴4A〜4Cに重ね合わせることができ、貫通孔6および取付穴4B,4Cを貫通してネジ穴22A,22Bにネジ7を螺合可能である。
図11に示すように、横フレーム材5の平面5Aを下方に位置させた状態では取付穴4Cの下方に平面5Aを配置することができるので、この平面5Aの上に機材を載せるように配置することにより、機材を取付穴4A〜4Cの位置に配置することができる。
図9に示すように、ネジ7を締付けることによりナット板材13とネジ7の間で縦フレーム材3と横フレーム材5を強く挟み込み、これらを強固に取付けることができる。このとき、上下の取付穴4B,4Cに螺合されたネジ7による締付力をナット板材13によって均等に縦フレーム材3に作用させ、個々の取付穴4A〜4Cのうち2つにそれぞれナットとネジによる締め付けを行なう場合に比べて強靱な取付を可能としている。
上述のように、本発明のフレーム材連結金具10を用いることにより、複数の取付穴4A〜4Cに対してワンタッチ操作でフレーム材連結金具10を取付けることができる。また、左右の縦フレーム材3にそれぞれ取付けられたフレーム材連結金具10は左右の縦フレーム材3にそれぞれフレームフック21を設けることになるので、これらのフレームフック21に横フレーム材5を係止させることにより、横フレーム材5を別途支持する必要がなく、その左右両側において上下2箇所のネジ穴22A,22Bにネジ7を螺合させて強固に組み付けことができる。つまり、ラックフレームシステム1を組み付ける作業を効率的に行なうことができる。
図12は本発明のフレーム材連結金具の第2実施形態となるフレーム材連結金具30の構成を示す図であり、図13はこのフレーム材連結金具30を用いて一対の縦フレーム材3の間を渡すように取付けられる横フレーム材31の構成を示す図である。
図12に示すように、本実施形態のフレーム材連結金具30は、前記突部連結体12とナット板材13’とからなり、ナット板材13’は、鋼材からなる板状の基材20の前記位置決め突部11Bの間に基材20を折り曲げて形成されたフレームフック24を備え、位置決め突部11A,11Cの間にネジ穴25A,25Bを備える。なお、そのほかの構成は第1実施形態のアングル連結金具10と同一または同等であるから、その同じ符号を付すことにより、重複説明を避ける。
図13に示すように、前記構成のアングル連結金具30は縦フレーム材3の各取付穴4A〜4Cに位置決め突部11A〜11Cを嵌合させた状態で、前記フレームフック24が上下方向中心の取付穴4Bの間から突出する。前記横フレーム材31は各取付穴4A〜4Cの高さに合わせて形成された横方向の長穴形状の貫通孔32A,32B,32Cを備え、前記フレームフック24に貫通孔32Bを係合させることにより、上下の貫通孔32A,32Cの高さを取付穴4A,4Cの高さに合わせることができる。
したがって、左右の縦アングル材3の取付穴4A〜4Cにアングル連結金具30の左右両側に設けた貫通穴32Bを係止させるだけで、横フレーム材31を支える必要なく、その上下の貫通穴32A,32Cおよび取付穴4A,4Cを貫通してナット板材13’のネジ穴25A,25Bにネジ7を螺合させることができる。また、貫通穴32A〜32Cの形状が横長の孔であるから、縦フレーム材3の配置間隔の微妙な変更にも容易に対応することができる。
上述のように構成されたフレーム材連結金具30を用いることにより、左右一対の縦フレーム材3を渡すように横フレーム材31を取付ける作業が容易となると共に、その左右両側の位置に形成された上下両端の貫通穴32A,32Cにおいてネジ7による締め付けを行なうことができるので、より強力に締付け固定を行なうことができる。
1 ラックフレームシステム
3 縦フレーム材
4(4A〜4C) 取付穴
5,31 横フレーム材
6,32A〜32C 貫通穴
7 ネジ
10,30 アングル連結金具
11A〜11C 位置決め突部
12 突部連結体
13、13’ ナット板材
20 板材
21,24 フレームフック
22A,22B,25A,25B ネジ穴

Claims (4)

  1. 左右一対の縦フレーム材に縦方向に並べて形成された複数の取付穴に対してそれぞれ嵌合する複数の位置決め突部を前記取付穴に対応する間隔で縦方向に並べて連結する突部連結体と、
    一つの位置決め突部が形成する左右一対の板状片の間から取付穴を貫通するフレームフックを有し、このフレームフックに横フレーム材を係合させた状態で横フレーム材に設けた貫通穴および縦フレーム材の取付穴を貫通するネジを用いて縦フレーム材と横フレーム材を挟み込むように螺着可能とするネジ穴を開設してなるナット板材とを備えることを特徴とするフレーム材連結金具。
  2. 前記ナット板材は突部連結体によって所定の遊び分だけ移動可能に抜止め支持されたものであり、前記ネジ穴は前記取付穴に対応する位置に複数形成してなる請求項1に記載のフレーム材連結金具。
  3. 前記複数の取付穴は左右一対の縦フレーム材に縦方向に並べて3連形成されたものであり、前記複数の位置決め突部は前記取付穴と同じく3連形成され、前記フレームフックは最上部の位置決め突部に対応する前記ナット板材の位置に設けてあり、真ん中および最下部の取付穴に対応する前記ナット板材の位置にそれぞれ前記ネジ穴を設けてある請求項1または請求項2に記載のフレーム材連結金具。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のフレーム材連結金具と、このフレーム材連結金具を嵌合可能な取付穴を有する複数の縦フレーム材と、これらの縦フレーム材の取付穴にフレーム材連結金具を嵌合させた状態で左右のフレーム材連結金具のフレームフックに係止可能であると共にこの係止状態においてネジ穴に対応する位置に開設された貫通穴を開設してある横フレーム材と、縦フレーム材の取付穴および横フレーム材の貫通穴を貫通させた状態でネジ穴に螺合させることにより縦フレーム材および横フレーム材の固定を可能とするネジとを備えることを特徴とするラックフレームシステム。
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