JP6768659B2 - 接合装置の改良 - Google Patents

Description

本発明は接合装置用の止め部材に関し、特に家具業界で用いるものに関する。

本発明によれば、２枚のパネルを接合するための接合装置において締め部材とともに用いる止め部材が次のように構成される。止め部材は細長形状で、一端部に使用時に締め部材と係合するヘッド部と、他端部に拡張部と、該ヘッド部と該拡張部との間にシャンク部とを有する。止め部材はさらにスリーブを具え、該スリーブは一端部に被拡張部を有し、該被拡張部は拡張部に被さる。拡張部は使用時に操作によりスリーブと係合することにより止め部材がスリーブに対して相対的に軸方向に変位するのに伴って被拡張部を外側へ拡げる。スリーブは被拡張部において外側に向いた尖端を少なくとも１つ有する。スリーブの被拡張部はパネルのうち第１のパネルの表面孔に挿入可能である。尖端は接合装置の使用時においてパネルの素材に食い込むのに十分な強度を有する。

以下に本発明の実施形態を例を挙げて説明する。その際参照する図面は次の通り:

図１は本発明の第１実施形態による止め部材の分解斜視図である。

図２はパネル接合部の断面図であり、図１の止め部材を具えた接合装置の固定前の状態を示す。

図３は図２のパネル接合部の固定後の状態を示す。

図４は図３の一部の詳細を示す拡大図である。

図５は本発明の第２実施形態による止め部材の分解斜視図である。

図６はパネル接合部の断面図であり、図５の止め部材を具えた接合装置の固定前の状態を示す。

図７は図５のパネル接合部の部分的に固定された状態を示す。

図８は図５のパネル接合部の完全に固定された状態を示す。

図９は図１および図５の止め部材に用いるピンの変形例を示す。

パネル（板材）同士を接合するために用いる公知の接合装置がある。それらは例えば組み立て式家具、あるいはフラット・パック家具、あるいはノック・ダウン式家具として知られる家具を工場あるいは家庭において組み立てる際に、家具の部品としてのパネル同士を接合するために用いられる。そのような接合装置の中に、締め部材としての回転可能なカムと、止め部材としての細長いスリーブ付きピン（だぼ）とからなるものがある。止め部材は一端部において一方のパネルの表面孔に固定可能である。カムは他方のパネルの孔に嵌め込まれ、ピンの他端部のヘッド部と係合すべく操作可能である。従来、ピンは金属製のピンからなり、一般にプラスチック製の拡張可能なスリーブを具える。カムを回転させると、ピンがスリーブに対して相対的に軸方向に変位して、スリーブが表面孔に固定される。

図１に、スリーブを金属で作製した本発明による止め部材の一例を示す。スリーブ１０は好ましくは例えばスチールの板金から、金型切断加工、打ち抜き加工またはプレス加工によって作製する。組立を容易にするため、スリーブ１０を２つの単体部品１０ａ、１０ｂで構成し、これらをピン１２を囲んで取り付けるとよい。本実施形態では、２つの部品１０ａ、１０ｂはそれぞれが半円筒形の殻状部材である。本実施形態では連結部としてのスナップ式のタブ２４によって２つの部品１０ａ、１０ｂをピン１２を囲む所定位置において互いに連結する。これにより、スリーブ１０とピン１２が一体の組立部品となる。

言うまでもなくスリーブの構成は前述のものに限らず、ワン・ピース構造のものでピンを包んでもよいし、３つ以上の単体部品からなるものでもよい。スリーブを形成する素材についても、亜鉛など前述と異なる金属や、炭素などの非金属、または２つ以上の異なる材料からなる混成材料を用いてもよい。作製方法も前述のものに限らず、例えばダイカスト加工によってスリーブを形成してもよい。

ピン１２は公知の形状を有する。すなわちピン１２は一端部のヘッド部１３において回転カム機構１４と係合可能とされ、他端部に拡張部１５を有し、これら両部の間がシャンク部１１を成している。ピン１２は圧延鋼材で作製するとよい。拡張部１５は公知の形状を有する。すなわち拡張部１５は裾が外側へ拡がった釣鐘形状を有する。拡張部１５のこの円錐形状がスリーブ１０を外側へ拡張させる作用面を形成する。

ピン１２はさらにそのシャンク部１１にフランジ部３０を有する。本実施形態では、フランジ部３０はスリーブ１０と、スリーブ１０の被拡張部１６の根元において係合するように構成される。その狙いは、組立部品をパネル１８に係合させ始めた段階でスリーブ１０が表面孔１７に完全に押し込まれるようにすることである。

言うまでもなくピン１２の素材および作製方法は前述のものに限らず、例えば亜鉛のダイカスト加工により、または炭素などの非金属を用い、または異なる材料や作製方法を組み合わせて用いて形成してもよい。

スリーブ１０は大きく２つの部分から成る。一端部分は被拡張部１６を成し、この部分が第１のパネル１８の表面孔１７に嵌め込まれる。被拡張部１６は軸方向に複数のスリット２５が形成されて、複数の指状部２６に分かれている。指状部２６は拡張動作が容易に行えるように構成される。本実施形態ではスリーブ１０は４つの指状部２６を有するが、指状部２６の数はこれよりも多くても少なくても構わない。

スリット２５は被拡張部１６のほぼ全長にわたって形成され、スリット２５の終端は被拡張部１６とスリーブ１０の他端部分２０との境界ちょうどまたはこれを少し越えたところに位置する。つまり指状部２６の長さはパネル１８の表面孔１７の深さとほぼ等しい。このため、実際に拡張動作を行うときに指状部２６は蝶番のような動きをして折れ曲がろうとする。このことはあとで詳細に説明する。

指状部２６はそれぞれその自由端部に、外側に向いた尖端１９を有する。尖端１９はそれぞれピン１２を囲んで弓状の輪郭を成す。尖端１９は拡張動作時にパネル１８の素材に食い込むように構成される。特にその目的のために尖端１９を先鋭にしておく必要は通常ない。金型切断加工で指状部２６を単に切り分けたときに生じる尖端を利用すれば普通は十分である。

指状部２６はクリンプ加工により自由端部において少し外側に拡げてある。これにより拡張動作において尖端１９が素材に食い込みやすくなる。また、拡張動作において指状部２６が拡張部１５に対してスライドして係合しやすくなる。この部分を除けば指状部２６は概して平坦な円筒形の外周輪郭を被拡張部１６に与えている。

被拡張部１６は表面孔１７に手作業で容易に挿入可能ながらも適度にぴったりと収まるように構成される。

スリーブ１０の他端部分２０は第２のパネル２２の端面孔２１に挿入可能に構成される。この部分２０も概して平坦な円筒形の外周輪郭を有していて、端面孔２１に手作業で容易に挿入可能ながらも適度にぴったりと収まるように構成される。

端面孔２１は第２のパネル２２の表面孔２３に通じている。表面孔２３は回転カム機構１４の保持部として機能し、これを使用時にピン１２のヘッド部１３と係合可能に保持する。スリーブ１０の他端部分２０の自由端部は小径部２７を有している。使用時に小径部２７はカム機構１４の円筒形状の外周面に当接する。

公知の方法によりカム機構１４をその軸周りに回転させると、カム機構１４の顎部２８がピン１２のヘッド部１３と係合し、ピン１２を第１のパネル１８から遠ざかる方向に軸方向に変位させる。スリーブ１０はカム機構１４の外周面に当接して係合しているので動かない。その結果、ピン１２がスリーブ１０に対して相対的に軸方向に移動する。

図３および図４は前述のピン１２のスリーブ１０に対する相対移動の結果を示す。図示のように、拡張部１５が軸方向に変位するのに伴って、指状部２６の外側へ拡がった端部に拡張部１５が作用することにより、スリーブ１０の指状部２６がその自由端部において外側へ曲がる。この時、指状部２６の尖端１９が外側へ押し出されてパネル１８の素材に食い込む。図４より、指状部２６が曲がる際にはパネル１８のほぼ表面の位置を支点として蝶番のような動きをすることが理解されよう。

ここでは、尖端１９が素材に十分な深さまで食い込んでスリーブ１０が簡単に表面孔１７から抜け落ちることがないよう配慮されている。それによりスリーブ１０は強固な固定点を得る。好ましくは、固定点は表面孔１７の底にできる限り近い位置とするのがよい。

組み立て式家具に用いられるパネルは木材チップなどからなる複合材料で作製されることが多い。通常そのような材料は原料顆粒間に空洞を含み、本来強度が低い。本実施形態のピンの構成の狙いの一つは、パネルにおけるピンと表面孔との係合位置を深くすることである。もう一つは、ピンと素材との係合を正の嵌合（締まり嵌め）とすることである。このようにして接合装置に最大限の実用引抜耐力を持たせることができる。好ましくは、スリーブの尖端を軸方向の複数の異なる位置に設けて素材に複数の異なる深さにおいて食い込むようにするとよい。

引抜耐力とはパネルからピンを引き抜くのに要する引っ張り力であり、接合の強度の尺度となる。従来の拡張スリーブピンの構成においては、スリーブの長さ方向に沿ってリブや逆棘（バーブ）を設けることで、素材との複数個所における局所嵌合を表面孔の内周面に沿って実現している。しかし、このような従来構成で得られる引抜耐力には限りがある。素材が脆いために、リブや逆棘に抗した強引な引き抜きに耐える引抜耐力が得られないからである。

前述の止め部材であれば、指状部２６の尖端１９が素材に適度に深く、かつ表面孔１７の底またはその付近の位置で食い込むように構成されているので、止め部材の固定点からパネル１８の表面に至る深さの全長にわたって素材が存在することになる。このため、実際上、パネル１８に相当な崩壊をもたらさずに止め部材を表面孔１７から引き抜くことはできない。仮に止め部材を引き抜けばパネル１８からかなりの量の素材が砕け落ちることになる。その際、尖端が亀裂を伝播する働きをし、典型的には図４に破断線ＡＡで示したような破断を起こす。つまり、本実施形態の止め部材の引抜耐力は従来の止め部材の引抜耐力と比べて相当高い。

言うまでもなく、前述の止め部材が効果的に機能するためには、パネルに食い込む尖端がパネルの素材よりも高い強度を有し、応力下でも形状を維持できる必要がある。これは従来の止め部材では通常実現できない。そこで一般に用いられるプラスチック製のスリーブが十分な強度または剛性を有しないからである。スリーブをスチールなどの金属で作製することにより、十分な強度と剛性が得られる。ただしそれ以外の材料を用いてもよく、プラスチックであっても十分な強度と剛性を有する品種であれば用いることができる。

図５に示す実施形態の止め部材は図１に示したものと本質的には同様に構成される。ただし本実施形態ではスリーブ５０の被拡張部５１が平坦ではなく逆棘５２をさらに具える。ここでもスリーブ５０は可撓性を有する指状部５３から成り、これの自由端部に尖端５４を有する。尖端５４は拡張動作時に前述のように振舞う。この動作に逆棘５２は関わらない。逆棘５２を設けた狙いは、パネル１８の表面孔１７の深さのほぼ全長にわたって内周面と係合することによって止め部材のパネルへの固定をさらに安定させることである。

図６、図７および図８に示すように、前述の接合装置とのもう一つの相違点がカム機構６０の構成にある。本実施形態ではカム機構６０が外周面にテーパー溝６１を有する。テーパー溝６１は接合作業時にスリーブ５０に軸方向の変位をある程度許すためのものである。公知の方法でカム機構６０を回転させるとまず拡張動作により図７に示すようにスリーブ５０がパネル１８の表面孔１７に固定される。カム機構６０をさらに回転させるとピン７０とスリーブ５０の両方が引っ張られ、これによりパネル１８も引っ張られて強固な接合が得られる。

組み立て式家具は通常、分解および再組み立て可能であることが求められる。そのため前述の接合装置のカムやピンはパネルから引き抜けるよう構成するのが望ましい。ピンがパネルの表面孔から引き抜けるためには、尖端が表面孔の内周面から離れる程度にスリーブの指状部が収縮できる必要がある。用いる素材にもよるが、実際にはそのようなことは普通自然に起こらないので、何らかの手段を設けておく必要となる。具体的には、引き抜きを容易にするために、好ましくは指状部を直角ではなく若干の角度を付けて切り分け、また軸方向に若干の間隔を空けて配置するとよい。そうすることで尖端が螺旋を描くように整列する。これによりピンとスリーブを表面孔から「ネジを緩めるように」して抜くことができ、その際、尖端が表面孔の内周面に螺旋状の溝を形成し、ネジ溝様のものが残る。

上に述べた構成に代えて、またはそれに加えて、スリーブの指状部の収縮を促す機構を設けて分解時のピンの表面孔からの除去を容易にしてもよい。例えばスリーブの固定点において、ピンのシャンク部にフランジを設ける構成が考えられる。

今述べたようなピンの好ましい変形例を図９に示す。本変形例ではピン８２がシャンク部８１にフランジ８０を具える。図示のようにフランジ８０はシャンク部８１の下側部分に設けられる。具体的に、フランジ８０は、止め部材が取り付けられる表面孔８４の深さ未満の距離だけピン８２の拡張部８３から離れた位置に設けられる。フランジ８０は、止め部材が（図９に示すよう）に固定位置にある時に表面孔８４の入口の近くでスリーブ８６の指状部８５と係合するように構成される。この構成の狙いは、スリーブ８６の指状部８５を表面孔８４の内周面にぴったりと沿わせることである。これにより横方向の「遊び」、すなわち２枚のパネル８７、８８が擦れあう動き（図９において矢印Ａで示す）、を無くすかまたは少なくとも大幅に減らすことができる。

Claims (13)

1. ２枚のパネルを接合するための接合装置において締め部材とともに用いる止め部材において、
   前記止め部材は細長形状で、一端部に使用時に前記締め部材と係合するヘッド部（１３）を備えるピン（１２）と、他端部に拡張部（１５）と、該ヘッド部と該拡張部との間にシャンク部（１１）とを有し、
   前記止め部材はさらにスリーブ（１０）を具え、該スリーブは一端部に被拡張部（１６）を有し、該被拡張部は前記拡張部に被さり、
   前記拡張部は使用時に操作により前記スリーブと係合することにより前記ピンが前記スリーブに対して相対的に軸方向に変位するのに伴って前記被拡張部を外側へ拡げ、
   前記スリーブは前記被拡張部において外側に向いた尖端（１９）を少なくとも１つ有し
   、
   前記スリーブの前記被拡張部は前記パネルのうち第１のパネル（１８）の表面孔（１７）に挿入可能で、
   前記尖端（１９）は、前記ピン（１２）を囲んで弓状の輪郭を成し、前記接合装置の使用時において前記パネルの素材に食い込むのに十分な強度を有し、
   前記尖端（１９）は前記スリーブ（１０）の前記被拡張部（１６）の端部または端部付近に設けられ、
   前記スリーブ（１０）の前記被拡張部（１６）は２つ以上のそれぞれが単独で可動の指状部（２６）からなり、
   前記指状部（２６）はそれぞれが前記尖端（１９）を有し、
   前記指状部（２６）はそれぞれ前記第１のパネル（１８）のほぼ表面の位置を支点として蝶番のように可動であり、
   前記ピン（１２）は第１のフランジ（３０）と第２のフランジ（８０）とを有し、
   前記第１のフランジ（３０）は、前記スリーブ（１０）が前記表面孔（１７）に完全に押し込まれるように、前記スリーブ（１０）と、前記スリーブ（１０）の前記被拡張部の根元において係合し、
   前記第２のフランジ（８０）は、前記表面孔（１７）の深さ未満の距離だけ前記拡張部（１５）から離れた位置に設けられ、
   前記第２のフランジ（８０）は、前記表面孔（１７）の入口の近くで前記指状部（２６）と係合する
   ことを特徴とする止め部材。
2. 請求項１に記載の止め部材において、
   前記スリーブ（１０）の前記被拡張部（１６）の端部は裾が外側へ拡がっている
   ことを特徴とする止め部材。
3. 請求項１または請求項２に記載の止め部材において、
   前記指状部（２６）それぞれの前記尖端（１９）はそれぞれ前記スリーブ（１０）沿いの異なる軸方向位置に設けられる
   ことを特徴とする止め部材。
4. 請求項３に記載の止め部材において、
   前記尖端（１９）はそれぞれ傾斜角を付けて設けられ、１本以上の螺旋を描くように整列する
   ことを特徴とする止め部材。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の止め部材において、
   前記尖端（１９）を除いて、前記スリーブ（１０）の前記被拡張部（１６）は概して平坦な外周輪郭を有する
   ことを特徴とする止め部材。
6. 請求項５に記載の止め部材において、
   前記スリーブ（１０）の前記被拡張部（１６）の概して平坦な前記外周輪郭は円筒形である
   ことを特徴とする止め部材。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の止め部材において、
   前記スリーブ（１０）は他端部において前記パネルのうちの第２のパネル（２２）の端面孔に挿入可能であり、挿入により前記ピン（１２）の前記ヘッド部（１３）が前記締め部材と使用時に係合可能となる
   ことを特徴とする止め部材。
8. 請求項７に記載の止め部材において、さらに
   前記締め部材を締めたときの前記第２のパネル（２２）に対する前記スリーブ（１０）の軸方向位置を決めする作用面を有する
   ことを特徴とする止め部材。
9. 請求項８に記載の止め部材において、
   前記作用面は前記締め部材のカム機構（６０）の外周面からなり、該外周面と前記スリーブ（１０）が当接して係合する
   ことを特徴とする止め部材。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の止め部材において、
    前記スリーブ（１０）は２つ以上の単体部品からなる
    ことを特徴とする止め部材。
11. 請求項１０に記載の止め部材において、
    前記スリーブ（１０）の前記単体部品は互いを連結する連結手段を有し、連結されることで前記止め部材を一体の組立部品とする
    ことを特徴とする止め部材。
12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の止め部材において、
    前記スリーブ（１０）は金属製である
    ことを特徴とする止め部材。
13. 請求項１２に記載の止め部材において、
    前記スリーブ（１０）は金型切断加工、打ち抜き加工、またはプレス加工によって作製される
    ことを特徴とする止め部材。

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