JP7162286B1 - 構造材の接合構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合して、構造体の角部を形成することができる構造材の接合構造を提供する。【解決手段】ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具１０～１４と、直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、構造材本体の先方に設けられ、直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して形成された隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、固定具１０～１４を挿通可能な固定孔を有する接合板と、をそれぞれ備えた３つの構造材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と、を少なくとも用い、３つの構造材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造１である。【選択図】図１Ａ
Description
本発明は、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造に関する。
従来、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造としては、例えば、３本の金属製構造材の端部同士が溶接により接合されたものが知られている（図１２参照）。しかしながら、溶接は、熟練した技術が必要であり、製品の品質が作業者の技量に左右されやすく、その接合強度の検知（不良品の検知）も難しいといった問題がある。したがって、これらの問題を解決できる溶接を必要としない新たな構造材の接合構造が望まれている。
溶接を必要としない構造材の接合構造としては、例えば、第１，第２，第３の各構造材におけるそれぞれの端部を互に交差した状態に組合せた構造材端部の接合構造であって、第２構造材における第１辺の端部に備えた係合凹部又は係合凸部に、第３構造材における第２辺の端部に備えた係合凸部又は係合凹部を係合して備え、第２構造材における第２辺の端部に備えた係合凹部又は係合凸部に、第１構造材における第１辺の端部に備えた係合凸部又は係合凹部を係合して備え、第３構造材における第１辺の端部に備えた係合凹部又は係合凸部に、第１構造材における第２辺の端部に備えた係合凸部又は係合凹部を係合して備えている構造材端部の接合構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合して、構造体の角部を形成することができる構造材の接合構造を提供することにある。
本発明者は、溶接を必要としない、構造体の角部を形成する構造材の接合構造について鋭意検討した結果、新たな構造材の接合構造を見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
［１］ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具と、
直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、該構造材本体の先方に設けられ、前記直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、前記傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として前記傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、前記固定具を挿通可能な固定孔を有する接合板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、
を少なくとも用い、前記３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、
Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
前記ボルト及びナットが前記構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、前記３つの構造材が接合されることを特徴とする構造材の接合構造。
［１］ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具と、
直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、該構造材本体の先方に設けられ、前記直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、前記傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として前記傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、前記固定具を挿通可能な固定孔を有する接合板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、
を少なくとも用い、前記３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、
Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
前記ボルト及びナットが前記構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、前記３つの構造材が接合されることを特徴とする構造材の接合構造。
［２］少なくとも３つの屈曲支持板をさらに用いた構造材の接合構造であって、
前記屈曲支持板は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、前記平板部にそれぞれ形成された前記固定具を挿通する挿通孔とを備えており、
前記３つの屈曲支持板が、前記３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部が近接するように、かつ、前記３つの構造材にそれぞれ対応して周方向に配設され、
前記屈曲支持板の挿通孔及び構造材の固定孔に固定具が挿通されて固定されることを特徴とする上記［１］記載の構造材の接合構造。
前記屈曲支持板は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、前記平板部にそれぞれ形成された前記固定具を挿通する挿通孔とを備えており、
前記３つの屈曲支持板が、前記３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部が近接するように、かつ、前記３つの構造材にそれぞれ対応して周方向に配設され、
前記屈曲支持板の挿通孔及び構造材の固定孔に固定具が挿通されて固定されることを特徴とする上記［１］記載の構造材の接合構造。
［３］前記構造材に設けられた１対の接合板がそれぞれ延設されて、該延設端部が、前記３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線で、近接、当接又は接着されていることを特徴とする上記［１］記載の構造材の接合構造。
［４］前記ＸＹＺ方向の３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°であることを特徴とする上記［１］～［３］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［５］前記構造材が、傾斜平板部１つに対して２つ以上の固定孔を有し、該２つ以上の固定孔に挿通状態で固定される固定具を備えていることを特徴とする上記［１］～［４］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［６］前記構造材本体が、所定の長さを有する断面Ｌ字状の部材であることを特徴とする上記［１］～［５］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［７］前記構造材本体が、その後方にＸＹＺ方向に延在される３つの長尺部材を固定する長尺部材固定部を備えていることを特徴とする上記［１］～［６］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［８］前記構造材の接合板の固定孔の中心線と交差する構造材本体に、前記ボルト及びナットを締結する締結具を挿入するための締結具挿入孔が設けられていることを特徴とする上記［１］～［７］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［９］前記構造材が、一枚の金属板を折り曲げて形成されていることを特徴とする上記［１］～［８］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［１０］上記［１］～［９］のいずれか記載の接合構造を角部に備えていることを特徴とする構造体。
［５］前記構造材が、傾斜平板部１つに対して２つ以上の固定孔を有し、該２つ以上の固定孔に挿通状態で固定される固定具を備えていることを特徴とする上記［１］～［４］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［６］前記構造材本体が、所定の長さを有する断面Ｌ字状の部材であることを特徴とする上記［１］～［５］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［７］前記構造材本体が、その後方にＸＹＺ方向に延在される３つの長尺部材を固定する長尺部材固定部を備えていることを特徴とする上記［１］～［６］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［８］前記構造材の接合板の固定孔の中心線と交差する構造材本体に、前記ボルト及びナットを締結する締結具を挿入するための締結具挿入孔が設けられていることを特徴とする上記［１］～［７］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［９］前記構造材が、一枚の金属板を折り曲げて形成されていることを特徴とする上記［１］～［８］のいずれか記載の構造材の接合構造。
［１０］上記［１］～［９］のいずれか記載の接合構造を角部に備えていることを特徴とする構造体。
本発明の構造材の接合構造は、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合して、構造体の角部を形成することができる。
本発明の構造材の接合構造は、ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具と、直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、構造材本体の先方に設けられ、直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、固定具を挿通可能な固定孔を有する接合板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、を少なくとも用い、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、ボルト及びナットが構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、３つの構造材が接合されることを特徴とする。
本発明の構造材の接合構造は、溶接を必要とすることなく、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材が接合され、安定した高い強度の構造体の角部を形成することができる。すなわち、本発明の構造材の接合構造は、ボルト及びナットなどの固定具を用いた接合であるため、熟練した技術が必要である従来の溶接による接合と異なり、製品の品質が作業者の技量に左右されることがなく、安定して高い強度の接合構造が形成される。また、簡単な構造であることから、構造体の製造工程の簡略化や製造コストを抑えることができ、作業効率を向上させることができる。さらに、高熱処理を要しないことから、溶接に適さない耐熱性の低い構造材を用いることができる。
本発明の構造材の接合構造は、例えば、架台、フレーム、筐体、テーブル、建屋、仮設プレハブ等の構造体の角部を形成する接合構造として用いることができる。
［固定具］
まず、本発明の固定具について説明する。
本発明の構造材の接合構造は、ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具を少なくとも備えている。ボルト及びナットが構造材の接合板の固定孔に挿通状態で固定されることにより、３つの構造材が接合される。ボルト及びナットは、構造材の接合板と別体であってもよいし、ボルト及びナットのいずれか一方が構造材と一体に成形されたものであってもよい。なお、３組の固定具とは、ＸＹＺ方向に延設された３つの構造材に対応する最低数の固定具であり、ＸＹＺ方向の構造材の固定孔の数に応じて３組以上の固定具を備えていてもよい。
まず、本発明の固定具について説明する。
本発明の構造材の接合構造は、ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具を少なくとも備えている。ボルト及びナットが構造材の接合板の固定孔に挿通状態で固定されることにより、３つの構造材が接合される。ボルト及びナットは、構造材の接合板と別体であってもよいし、ボルト及びナットのいずれか一方が構造材と一体に成形されたものであってもよい。なお、３組の固定具とは、ＸＹＺ方向に延設された３つの構造材に対応する最低数の固定具であり、ＸＹＺ方向の構造材の固定孔の数に応じて３組以上の固定具を備えていてもよい。
（ボルト及びナットの形状及び材質）
ボルト及びナットの形状及び材質としては、構造材の固定孔に挿通状態で固定できるものであれば特に制限されるものではない。ボルト及びナットの材質としては、例えば、金属、プラスチック（合成樹脂）を挙げることができ、金属が好ましい。
ボルト及びナットの形状及び材質としては、構造材の固定孔に挿通状態で固定できるものであれば特に制限されるものではない。ボルト及びナットの材質としては、例えば、金属、プラスチック（合成樹脂）を挙げることができ、金属が好ましい。
［構造材］
続いて、本発明の構造材について説明する。
本発明の構造材の接合構造は、構造材本体と、傾斜板と、接合板とを備えた構造材を３つ備えている。構造材、傾斜板及び接合板は、通常一体のものである。３つの構造材は、それぞれＸＹＺ方向に延設するよう、端部が突き合わされ、構造体の角部を形成する（図１Ａ参照）。
続いて、本発明の構造材について説明する。
本発明の構造材の接合構造は、構造材本体と、傾斜板と、接合板とを備えた構造材を３つ備えている。構造材、傾斜板及び接合板は、通常一体のものである。３つの構造材は、それぞれＸＹＺ方向に延設するよう、端部が突き合わされ、構造体の角部を形成する（図１Ａ参照）。
（構造材本体）
構造材本体は、直角に屈曲された隣り合う平板部を有している（図３Ａの２２ａ及び２２ｂ参照）。すなわち、構造材本体は、屈曲角度が９０°の断面Ｌ字状に形成された隣り合う２つの平板部を少なくとも有している。隣り合う２つの平板部は、異なる形状であってもよいし、同一形状であってもよいが、同一形状であることが好ましい。すなわち、構造材本体は、中心屈曲部を中心に対称（等辺山形）に形成されていることが好ましい。また、平板部の一方の端部又は両端部に、補強のための縁返し部が設けられていてもよい。構造材本体の横断面形状としては、具体的に例えば、Ｌ字状（等辺山形状）、四角形状、直角三角形状、Ｕ字状等を挙げることができ、アングル材のような断面Ｌ字状（等辺山形状）が好ましい。なお、例えば、断面Ｌ字状（等辺山形状）の部材とは、断面Ｌ字状の部位が主体となる部材をいい、補強のための縁返し部が設けられたものなども含む（図３Ａ参照）。構造材本体は、平板部の先端側が後述の傾斜板と連続している。
構造材本体は、直角に屈曲された隣り合う平板部を有している（図３Ａの２２ａ及び２２ｂ参照）。すなわち、構造材本体は、屈曲角度が９０°の断面Ｌ字状に形成された隣り合う２つの平板部を少なくとも有している。隣り合う２つの平板部は、異なる形状であってもよいし、同一形状であってもよいが、同一形状であることが好ましい。すなわち、構造材本体は、中心屈曲部を中心に対称（等辺山形）に形成されていることが好ましい。また、平板部の一方の端部又は両端部に、補強のための縁返し部が設けられていてもよい。構造材本体の横断面形状としては、具体的に例えば、Ｌ字状（等辺山形状）、四角形状、直角三角形状、Ｕ字状等を挙げることができ、アングル材のような断面Ｌ字状（等辺山形状）が好ましい。なお、例えば、断面Ｌ字状（等辺山形状）の部材とは、断面Ｌ字状の部位が主体となる部材をいい、補強のための縁返し部が設けられたものなども含む（図３Ａ参照）。構造材本体は、平板部の先端側が後述の傾斜板と連続している。
（傾斜板）
傾斜板は、構造材本体の先方に設けられた部材であって、直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有している。すなわち、傾斜板は、中心屈曲部を中心線として両側に９０°の屈曲角度で直角三角形の傾斜平板部を有しており、直角三角形の先端角が頂角である。なお、傾斜板の先端部は欠けていてもよく、その場合、傾斜平板部の傾斜辺と、中心屈曲部との延長線上で頂角が形成される。
傾斜板は、構造材本体の先方に設けられた部材であって、直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有している。すなわち、傾斜板は、中心屈曲部を中心線として両側に９０°の屈曲角度で直角三角形の傾斜平板部を有しており、直角三角形の先端角が頂角である。なお、傾斜板の先端部は欠けていてもよく、その場合、傾斜平板部の傾斜辺と、中心屈曲部との延長線上で頂角が形成される。
（接合板）
接合板は、傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、固定具を挿通可能な固定孔を有している。この接合板は、傾斜平板部１つに対して少なくとも１つ以上設けられており、傾斜板は隣り合う２つの傾斜平板部を有することから、傾斜板１つに対して接合板は２つ以上設けられていることになる。接合板は、傾斜平板部１つに対して２つ以上設けられていてもよい。また、１つの接合板において、２つ以上の固定孔を有していてもよい。すなわち、傾斜板の傾斜平板部１つに対して固定孔が２つ以上（傾斜板１つに対して４つ以上）設けられていてもよく、これにより、より強固に接合することが可能となる。なお、後述する屈曲支持板を用いる場合は、固定孔の数に対応して、屈曲支持板に挿通孔を複数設けたり、用いる屈曲支持板の数を増やしたりして、接合構造の強度をより高めることができる。
接合板は、傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、固定具を挿通可能な固定孔を有している。この接合板は、傾斜平板部１つに対して少なくとも１つ以上設けられており、傾斜板は隣り合う２つの傾斜平板部を有することから、傾斜板１つに対して接合板は２つ以上設けられていることになる。接合板は、傾斜平板部１つに対して２つ以上設けられていてもよい。また、１つの接合板において、２つ以上の固定孔を有していてもよい。すなわち、傾斜板の傾斜平板部１つに対して固定孔が２つ以上（傾斜板１つに対して４つ以上）設けられていてもよく、これにより、より強固に接合することが可能となる。なお、後述する屈曲支持板を用いる場合は、固定孔の数に対応して、屈曲支持板に挿通孔を複数設けたり、用いる屈曲支持板の数を増やしたりして、接合構造の強度をより高めることができる。
（構造材の材質）
構造材の材質としては、例えば、金属、プラスチック（合成樹脂）を挙げることができ、金属が好ましい。金属としては、具体的に例えば、普通鋼（炭素鋼）等の鉄鋼、合金鋼・特殊用途鋼・工具鋼等の特殊鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン、マグネシウム等の非鉄などを挙げることができる。プラスチックとしては、具体的に例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ＰＥＥＫ、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ＰＡ４６、ポリアセタール、ガラス繊維強化ポリアミド、ＦＲＰ、セラミック、シリコン、ポリイミド等を挙げることができる。
構造材の材質としては、例えば、金属、プラスチック（合成樹脂）を挙げることができ、金属が好ましい。金属としては、具体的に例えば、普通鋼（炭素鋼）等の鉄鋼、合金鋼・特殊用途鋼・工具鋼等の特殊鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン、マグネシウム等の非鉄などを挙げることができる。プラスチックとしては、具体的に例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ＰＥＥＫ、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ＰＡ４６、ポリアセタール、ガラス繊維強化ポリアミド、ＦＲＰ、セラミック、シリコン、ポリイミド等を挙げることができる。
（構造材の態様）
本発明の構造材は、構造材本体の先方に傾斜板（及び接合板）が設けられているものであるが、構造材本体の後方にも傾斜板（及び接合板）が設けられているものが好ましい。これにより、構造体のすべての角部を本発明の接合構造により構成することが可能となる。また、本発明の構造材は、構造材本体が所定の長さを有する断面Ｌ字状の部材等の長尺部材から構成される態様であってもよいし、構造材本体が長尺部材を取り付け可能に構成される態様であってもよい。このような構造材本体としては、例えば、アングル材（等辺山形鋼）の他、角形鋼管等を挙げることができるが、アングル材が好ましい。また、ＸＹＺ方向の構造材は、それぞれ同一形状の部材であってもよいし、異なる形状の部材であってもよいが、同一形状の部材が好ましい。
本発明の構造材は、構造材本体の先方に傾斜板（及び接合板）が設けられているものであるが、構造材本体の後方にも傾斜板（及び接合板）が設けられているものが好ましい。これにより、構造体のすべての角部を本発明の接合構造により構成することが可能となる。また、本発明の構造材は、構造材本体が所定の長さを有する断面Ｌ字状の部材等の長尺部材から構成される態様であってもよいし、構造材本体が長尺部材を取り付け可能に構成される態様であってもよい。このような構造材本体としては、例えば、アングル材（等辺山形鋼）の他、角形鋼管等を挙げることができるが、アングル材が好ましい。また、ＸＹＺ方向の構造材は、それぞれ同一形状の部材であってもよいし、異なる形状の部材であってもよいが、同一形状の部材が好ましい。
構造材本体が長尺部材を取り付け可能に構成される態様としては、例えば、構造材本体が、その後方にＸＹＺ方向に延在される３つの長尺部材を固定する長尺部材固定部を備えている態様を挙げることができる。この態様の場合、本発明の構造材の接合構造は、ＸＹＺ方向に延在される３つの部材を固定する三方コーナー固定具として機能する。
（構造材の大きさ）
構造材の長さとしては、用途によって適宜設定することができ、構造材本体が所定の長さを有する長尺部材から構成される態様の場合には、２００～２０００ｍｍであることが好ましく、３００～１５００ｍｍであることがより好ましく、５００～１２００ｍｍであることがさらに好ましい。また、構造材本体が長尺部材を取り付け可能に構成される態様の場合（三方コーナー固定具として機能する場合）には、５０～５００ｍｍであることが好ましく、８０～３００ｍｍであることがより好ましく、１００～２００ｍｍであることがさらに好ましい。また、その幅（構造材本体の平板部の幅）としては、１０～１５０ｍｍであることが好ましく、１５～１２０ｍｍであることがより好ましく、２０～１００ｍｍであることがさらに好ましい。また、その厚さとしては、０．５～３０ｍｍであることが好ましく、１～２０ｍｍであることがより好ましく、２～１５ｍｍであることがさらに好ましい。
構造材の長さとしては、用途によって適宜設定することができ、構造材本体が所定の長さを有する長尺部材から構成される態様の場合には、２００～２０００ｍｍであることが好ましく、３００～１５００ｍｍであることがより好ましく、５００～１２００ｍｍであることがさらに好ましい。また、構造材本体が長尺部材を取り付け可能に構成される態様の場合（三方コーナー固定具として機能する場合）には、５０～５００ｍｍであることが好ましく、８０～３００ｍｍであることがより好ましく、１００～２００ｍｍであることがさらに好ましい。また、その幅（構造材本体の平板部の幅）としては、１０～１５０ｍｍであることが好ましく、１５～１２０ｍｍであることがより好ましく、２０～１００ｍｍであることがさらに好ましい。また、その厚さとしては、０．５～３０ｍｍであることが好ましく、１～２０ｍｍであることがより好ましく、２～１５ｍｍであることがさらに好ましい。
（構造材の製造）
構造材の材質が金属の場合、構造材は、一枚の金属板を折り曲げて形成されることが好ましい（図４参照）。これにより、構造材の成形が容易となり、製造工程の簡略化や製造コストを抑えることができる。
構造材の材質が金属の場合、構造材は、一枚の金属板を折り曲げて形成されることが好ましい（図４参照）。これにより、構造材の成形が容易となり、製造工程の簡略化や製造コストを抑えることができる。
（締結具挿入孔）
本発明の構造材の接合構造においては、構造材の接合板の固定孔の中心線と交差する構造材本体に、ボルト及びナットを締結する締結具を挿入するための締結具挿入孔が設けられていることが好ましい（図３Ａの４９参照）。これにより、ボルト及びナットの取り付けが容易となる。締結具としては、通常、ボルト及びナットの締結に用いられるものを挙げることができ、例えば、ドライバー、ナットドライバー、電動ドライバー、六角棒スパナ等を挙げることができる。
本発明の構造材の接合構造においては、構造材の接合板の固定孔の中心線と交差する構造材本体に、ボルト及びナットを締結する締結具を挿入するための締結具挿入孔が設けられていることが好ましい（図３Ａの４９参照）。これにより、ボルト及びナットの取り付けが容易となる。締結具としては、通常、ボルト及びナットの締結に用いられるものを挙げることができ、例えば、ドライバー、ナットドライバー、電動ドライバー、六角棒スパナ等を挙げることができる。
［接合態様］
本発明の構造材の接合構造は、上記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成する（図１Ｂ及び図６参照）。
本発明の構造材の接合構造は、上記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成する（図１Ｂ及び図６参照）。
本発明の構造材の接合構造は、ＸＹＺ方向の３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接された状態で、隣り合う傾斜平板部の先端の頂角の合計が直角（９０°）となることから、３つの構造材をＸＹＺ方向に正確に接合することできる。また、本発明の構造材の接合構造は、ＸＹＺ方向のすべての方向で直角が形成されて接合されていることから意匠的にも優れている。
頂角の組み合わせの態様としては、例えば、ＸＹＺ方向の３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端のすべての頂角が等しい角度（４５°）に形成されたものを組みわせた態様や、ＸＹＺ方向の１つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°よりも小さい角度に形成されると共に、ＸＹＺ方向の残りの２つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°よりも大きく互いに等しい角度に形成されたものを組み合わせた態様や、ＸＹＺ方向の構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角がそれぞれ異なる角度に形成されたものを組み合わせた態様等を挙げることができる。すなわち、ＸＹＺ方向の構造材の幅（構造材本体の平板部の幅）にあわせて、頂角の角度を適宜設定することが好ましい。
例えば、ＸＹＺ方向の構造材の幅が同一の場合、ＸＹＺ方向の３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角を４５°に設定することができ、この態様の場合、ＸＹＺ方向の構造材を全て同一形状の部材とすることができることから、大量生産が可能となり、製造コストを抑えることができる。
また、幅の異なる構造材を接合する場合、例えば、Ｚ方向の構造材の幅が小さい場合、Ｚ方向の１つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°よりも小さい角度に形成されると共に、ＸＹ方向の構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°よりも大きい角度に形成され、互いに当接する３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺の長さを同一にすることにより、良好な角部が形成される。具体的には、傾斜板の頂角が３０°に形成された幅の短いＺ方向の構造材と、傾斜板の頂角が６０°に形成されたＺ方向の構造材よりも幅が長いＸ方向及びＹ方向の構造材とが接合されたものを挙げることができる（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。
さらに、３つの構造材の端部が突き合わされた状態で、上記ボルト及びナットが構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、３つの構造材が接合される。構造材の固定孔は、傾斜平板部に対して１つであってもよいが、２つ以上有しているものであってもよく、具体的に例えば、ＸＹＺ方向の３つの構造材の接合板がそれぞれ２つの固定孔を有し、２つの固定孔に挿通状態で固定される６組の固定具を備えているものを挙げることができる（図８参照）。なお、固定具（ボルト及びナット）は、固定孔の数に応じて用いられる。
上記のとおり、本発明の構造材の接合構造は、３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされた状態で、ボルト及びナットが構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、３つの構造材が接合されるものであり、これにより、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合することができ、安定した高い強度で構造体の角部を形成することができる。
［構造材の接合構造の補強構造を備える態様］
本発明の構造材の接合構造は、より強固に構造材を接合するため、さらに補強構造を備えていることが好ましい。
本発明の構造材の接合構造は、より強固に構造材を接合するため、さらに補強構造を備えていることが好ましい。
具体的に、本発明の構造材の接合構造の補強構造を備える態様としては、少なくとも３つの屈曲支持板をさらに用いた構造材の接合構造であって、屈曲支持板は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、平板部にそれぞれ形成された固定具を挿通する挿通孔とを備えており、３つの屈曲支持板が、３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部が近接するように、かつ、３つの構造材にそれぞれ対応して周方向に配設され、屈曲支持板の挿通孔及び構造材の固定孔に固定具が挿通されて固定される態様を挙げることができる。
（屈曲支持板）
本態様の本発明の構造材の接合構造は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、平板部にそれぞれ形成された固定具を挿通する挿通孔とを備えた少なくとも３つの屈曲支持板を備えている。
本態様の本発明の構造材の接合構造は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、平板部にそれぞれ形成された固定具を挿通する挿通孔とを備えた少なくとも３つの屈曲支持板を備えている。
屈曲支持板の材質としては、例えば、金属、プラスチック（合成樹脂）を挙げることができ、金属が好ましい。具体的には、構造材で挙げた材料を挙げることができ、構造材と同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
屈曲支持板は、例えば、２枚の直角台形状の平板部の斜辺同士が屈曲角度１２０°で接続されて断面Ｖ字状に形成されたものである（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。平板部の形状は適宜決定することができる。
３つの屈曲支持板は、３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部が近接するように、かつ、３つの構造材にそれぞれ対応して周方向に配設されている。すなわち、３つの屈曲支持板は、３つの構造材から形成される角部の頂点を原点とするＸＹＺ直交座標系において、原点から内方に伸びるＸＹＺ方向から等距離の点の集合体である中心線（内方中心線）を中心に放射状に配置されている（図１Ｂ参照）。
本態様では、例えば、３つの屈曲支持板の挿通孔と３つの構造材の固定孔とに３組の固定具を挿通して固定することで、３つの構造材を接合する。３つの屈曲支持板を介して３つの構造材を固定することで、３つの屈曲支持板が補強部材の役割を果たし、ＸＹＺ方向に延設された３つの構造材が内方側へ閉じるように変形することを防止し、３つの構造材をより強固に接合する。また、屈曲支持板の平板部の両外縁は、３つの構造材の傾斜板にそれぞれ当接していることが好ましく、傾斜板に対して垂直に当接していることがより好ましい。これにより、振動等の衝撃によるズレなどを防止して、３つの構造材をより安定した状態で支持することができる。
屈曲支持板は、１つの屈曲支持板の各平板部において複数の挿通孔を備えていてもよく、例えば、構造材が傾斜平板部１つに対して複数の固定孔を有する場合、屈曲支持板が、構造材の固定孔に対応する複数の挿通孔を備えていることが好ましい。このような態様の本発明の構造材の接合構造としては、具体的に例えば、ＸＹＺ方向の３つの構造材の接合板がそれぞれ２つの固定孔を有し、３つの屈曲支持板の１つの平板部が構造材の２つの固定孔に対応するそれぞれ２つの挿通孔を備え、屈曲支持板の２つの挿通孔及び構造材の２つの固定孔に固定具（計６組）を挿通状態で固定する構造を挙げることができる。なお、構造材が傾斜平板部１つに対して複数の固定孔を有する場合、平板部に１つの挿通孔を有する屈曲支持板を複数用いてもよい。
その他の本発明の構造材の接合構造の補強構造を備える態様としては、構造材に設けられた１対の接合板がそれぞれ延設されて、延設端部が、３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線で、近接、当接又は接着されている態様を挙げることができる。接合板は、傾斜平板部の傾斜辺の５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上の部分から延設されているものが、強度の点から好ましい。接合板は、例えば、その両側辺が傾斜辺に対して垂直に延びており、直角台形状となっている。また、接合板の延設端部の当接部における隣り合う接合板同士の隣接角度は１２０°となっている。本態様においては、構造材に設けられた１対の接合板が、上記３つの屈曲支持板の役目を果たすことにより、より強固に構造材を接合することができる。なお、接合板は、屈曲支持板同様、複数の挿通孔を備えていてもよい。
次に、上記本発明の構造材の接合構造を用いた構造体について説明する。
本発明の構造体としては、上記接合構造を角部に備えている構造体を挙げることができる。このような構造体としては、例えば、本発明の構造材の接合構造を上下の４つの角部（計８つ）に備える直方体状架台や（図９参照）、本発明の構造材の接合構造を上部の４つの角部に備えるテーブル状架台などを挙げることができる。
本発明の構造体としては、上記接合構造を角部に備えている構造体を挙げることができる。このような構造体としては、例えば、本発明の構造材の接合構造を上下の４つの角部（計８つ）に備える直方体状架台や（図９参照）、本発明の構造材の接合構造を上部の４つの角部に備えるテーブル状架台などを挙げることができる。
以下、図面を用いて本発明の構造材の接合構造の第一～第三実施形態を具体的に説明するが、本発明は本実施形態に制限されるものではない。
ここで、図１Ａは、本発明の第一実施形態に係る構造材の接合構造の説明図であって、構造材が接合している状態の概略図である。図１Ｂは、図１Ａの構造材の接合構造の拡大図である。図２は、図１Ｂに示す構造材の接合構造のＸＹＺ方向の構造材が接合される前の概略図であり、ＹＺ方向の構造材の端部が突き合わされている状態の図である。図３Ａは、図１に示す構造材の接合構造のＸ方向の構造材Ｘ１（アングル材Ｘ１）の斜視図である。図３Ｂは、図１に示す構造材の接合構造のアングル材Ｘ１の正面図である。図３Ｃは、図１に示す構造材の接合構造のアングル材Ｘ１の右側面図である。図３Ｄは、図１に示す構造材の接合構造のアングル材Ｘ１の平面図である。図４は、図１に示す構造材の接合構造のアングル材Ｘ１の展開図である。図５Ａは、図１に示す構造材の接合構造の屈曲支持板の正面図である。図５Ｂは、図１に示す構造材の接合構造の屈曲支持板の右側面図である。図６は、本発明の第一実施形態に係る構造材の接合構造の概略図であり、構造材Ｘ１及び構造材Ｚ１（アングル材Ｘ１及びアングル材Ｚ１）を外方側から見た図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本発明の第一実施形態に係る構造材の接合構造１は、ＸＹＺ方向に延設された３つの構造材としてのＸ方向のアングル材Ｘ１，Ｙ方向のアングル材Ｙ１，Ｚ方向のアングル材Ｚ１と、３組の固定具としてのアングル材Ｘ１，Ｚ１を固定するボルト及びナット１０、アングル材Ｘ１，Ｙ１を固定するボルト及びナット１２、アングル材Ｙ１，Ｚ１を固定するボルト及びナット１４とを備えている。アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１は、それぞれ同様の構成の部材である。また、ボルト及びナット１０～１４は、それぞれ同様の構成の部材である。
さらに、構造材の接合構造１は、補強材として３つの屈曲支持板を備えており、アングル材Ｘ１を支持する屈曲支持板１６と、アングル材Ｙ１を支持する屈曲支持板１８と、アングル材Ｚ１を支持する屈曲支持板２０とを備えている。屈曲支持板１６～２０は、それぞれ同様の構成の部材である。
図２に示すように、構造材の接合構造１は、Ｘ方向のアングル材Ｘ１、Ｙ方向のアングル材Ｙ１、及びＺ方向のアングル材Ｚ１のそれぞれの端部が互いに突き合わされた状態で接合されることにより構造体の角部を形成している。
図３Ａ～３Ｄに示すように、アングル材Ｘ１は、長さ１０００ｍｍ程度の一般構造用圧延鋼材製であり、直角に屈曲された隣り合う平板部２２ａ，２２ｂを有する断面Ｌ字状の構造材本体２４を備えている。各平板部の幅は４０ｍｍ程度である。
また、アングル材Ｘ１は、構造材本体２４の先方に設けられ、直角に屈曲された隣り合う平板部２２ａ，２２ｂの両外縁から中心屈曲部２６に向かって傾斜して形成された隣り合う傾斜平板部２８ａ，２８ｂを有する傾斜板３０を備えている。傾斜平板部２８ａ，２８ｂは、先端にそれぞれ４５°の頂角αを形成する。
さらに、アングル材Ｘ１は、傾斜板３０のそれぞれの傾斜平板部２８ａ，２８ｂの傾斜辺を折り曲げ線として傾斜平板部２８ａ，２８ｂに対して内側に垂直に折り曲げられた接合板３４ａ、３４ｂを備えている。接合板３４ａ、３４ｂは、それぞれ、ボルト及びナット１０を挿通可能な直径１０ｍｍ程度の固定孔３２ａ、並びに固定孔３２ｂを有する。
また、構造材本体２４の平板部２８ａ，２８ｂの両縁には、平板部２８ａ，２８ｂに対して垂直に立設する縁返し部３６ａ，３６ｂが設けられている。また、構造材本体２４の後方には、傾斜板３８、接合板４０ａ，４０ｂが形成されている。この傾斜板３８、接合板４０ａ，４０ｂは、傾斜板３０、接合板３４ａ，３４ｂと同様の構成であるため詳細を省略する。
また、アングル材Ｙ１，Ｚ１は、アングル材Ｘ１とそれぞれ同様の構成の部材であることから、アングル材Ｘ１と同様の符号を付して説明を省略する。
上記説明したアングル材Ｘ１は、図４に示すように、一般構造用圧延鋼材製の金属板４８を、切り抜き加工し、折り曲げて形成されている。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、屈曲支持板１６は、１２０°に屈曲された隣り合う屈曲支持板平板部４２ａ，４２ｂを備えている。屈曲支持板平板部４２ａ，４２ｂには、ボルト及びナット１０を挿通する直径１０ｍｍ程度の挿通孔４４ａと、ボルト及びナット１２を挿通する直径１０ｍｍ程度の挿通孔４４ｂとが設けられている。屈曲支持板１６は、２枚の直角台形状の屈曲支持板平板部４２ａ，４２ｂの斜辺同士が、屈曲部４６で屈曲角度１２０°に屈曲されて接続されて断面Ｖ字状に形成されている。
また、構造材の接合構造１は、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の接合板３４の固定孔３２の中心線と交差する構造材本体２４に、ボルト及びナット１０～１４を締結する締結具としてのドライバーを挿入するための締結具挿入孔４９が設けられている。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、構造材の接合構造１は、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の傾斜板３０の傾斜平板部２８の傾斜辺が互いに当接され、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の端部が突き合わされ、構造体の角部を形成する。この際、図６に示すように、アングル材Ｘ１のＺ方向に立設した傾斜板３０の傾斜平板部２８ａの先端の頂角α（４５°）と、アングル材Ｚ１のＸ方向に立設した傾斜板５０（３０）の傾斜平板部５２（２８）の先端の頂角β（４５°）とで直角を形成する。また、図示しないが同様に、アングル材Ｘ１のＹ方向に立設した傾斜板３０の傾斜平板部２８の先端の頂角と、アングル材Ｙ１のＸ方向に立設した傾斜板３０の傾斜平板部２８の先端の頂角とで直角を形成し、アングル材Ｙ１のＺ方向に立設した傾斜板３０の傾斜平板部２８の先端の頂角と、アングル材Ｚ１のＹ方向に立設した傾斜板３０の傾斜平板部２８の先端の頂角とで直角を形成する。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、構造材の接合構造１は、屈曲支持板１６～２０が、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部４６が近接するように、かつ、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１にそれぞれ対応して周方向に配設されており、屈曲支持板１６～２０の挿通孔４４及びアングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の固定孔３２にボルト及びナット１０～１４が挿通されて固定されることにより、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が接合されている。
上記説明した構造材の接合構造１は、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の傾斜板３０の傾斜平板部２８の傾斜辺が互いに当接され、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成するよう、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の端部が突き合わされると共に、３組のボルト及びナット１０～１４により固定されることから、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設されたアングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１を接合することができる。また、構造材の接合構造１は、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の傾斜板３０の傾斜平板部２８の傾斜辺が互いに当接された状態で隣り合う傾斜板３０の傾斜平板部２８の傾斜辺の先端の頂角の合計が直角（９０°）となることから、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１をＸＹＺ方向に正確に接合することでき、意匠的にも優れたものとなる。さらに、補強構造としての３つの屈曲支持板１６～２０がアングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１を支持することから、アングル材Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１をより強固に接合することができる。
続いて、本発明の第二実施形態に係る構造材の接合構造について詳細に説明する。本実施形態においては、Ｚ方向のアングル材の幅がＸ方向及びＹ方向のアングル材の幅よりも短く形成されている点で第一実施形態と異なる。また、第一実施形態の構造材の接合構造１と同様の構成の部材については、同一符号を付して説明を省略する。
ここで、図７Ａは、本発明の第二実施形態に係る構造材の接合構造の概略図であり、内方側から見た斜視図である。図７Ｂは、本発明の第二実施形態に係る構造材の接合構造の概略図であり、外方側から見た斜視図である。なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいては、屈曲支持板１６～２０及びボルト及びナット１０～１４を省略して、より容易に理解できるように記載している。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本発明の第二実施形態に係る構造材の接合構造２においては、Ｚ方向のアングル材Ｚ２は、その傾斜板５４の頂角γが３０°に形成されると共に、その平板部５６の幅が２３ｍｍ程度に形成されている。一方、Ｘ方向のアングル材Ｘ２及びＹ方向のアングル材Ｙ２は、それぞれの傾斜板５８の頂角δが６０°に形成されると共に、その平板部６０の幅が４０ｍｍ程度に形成されている。また、Ｚ方向のアングル材Ｚ２の傾斜板５４の傾斜平板部６２の傾斜辺の長さと、アングル材Ｘ２及びアングル材Ｙ２の傾斜板５８の傾斜平板部６４の傾斜辺の長さは同一の長さに形成されている。
上記説明した本発明の第二実施形態に係る構造材の接合構造２は、傾斜平板部６２，６４の傾斜辺が互いに当接された状態で傾斜板５４及び傾斜板５８の先端の頂角γ，δの合計が直角となることから、幅の異なるアングル材Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２をＸＹＺ方向に正確に接合することできる。
続いて、本発明の第三実施形態に係る構造材の接合構造について詳細に説明する。本実施形態においては、構造材の固定孔をそれぞれ２つ有する点で第一実施形態と異なる。また、第一実施形態の構造材の接合構造１と同様の構成の部材については、同一符号を付して説明を省略する。
ここで、図８は、本発明の第三実施形態に係る構造材の接合構造の概略図である。
図８に示すように、本発明の第三実施形態に係る構造材の接合構造３は、アングル材Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３の接合板６６が、それぞれ２つの固定孔３２，３２’を備えている。２つの固定孔３２，３２’を備える場合、接合板６６は、傾斜平板部２８の傾斜辺の７０～８０％に接続されている。また、固定孔３２，３２’に合わせて、６組のボルト及びナット１０～１４、１０’～１４’により固定されている。
なお、本実施形態においては、屈曲支持板を備えていない態様を説明したが、屈曲支持板を備えていることが好ましく、この場合、屈曲支持板はアングル材Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３の２つの固定孔３２，３２’に対応する２つの挿通孔（屈曲支持板に計４つ）を備えるものを採用することができ、また、屈曲支持板を計６枚用いてもよい。
上記説明した本発明の第三実施形態に係る構造材の接合構造３は、アングル材Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３の接合板が２つの固定孔３２，３２’を備えると共に、かかる固定孔３２，３２’に挿通状態で、６組のボルト及びナット１０～１４、１０’～１４’により固定することから、より安定した高い強度でアングル材Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３を接合することができる。
本発明の構造材の接合構造を角部に備える構造体を製造した。
構造材には、両端に傾斜板及び接合板を備えた長さ１００ｍｍの断面Ｌ字状の一般構造用圧延鋼材製のアングル材と、両端に傾斜板及び接合板を備えた長さ８０ｍｍの断面等辺山形状の一般構造用圧延鋼材製のアングル材と、２４本のボルト及びナット用いた。なお、アングル材の幅はすべて同じものを用いた。
構造材には、両端に傾斜板及び接合板を備えた長さ１００ｍｍの断面Ｌ字状の一般構造用圧延鋼材製のアングル材と、両端に傾斜板及び接合板を備えた長さ８０ｍｍの断面等辺山形状の一般構造用圧延鋼材製のアングル材と、２４本のボルト及びナット用いた。なお、アングル材の幅はすべて同じものを用いた。
構造体の外方側から見た写真を図９に示し、構造体の内方側から見た角部の写真を図１０に示す。図９及び図１０に示すように、本発明の構造材の接合構造を角部に備える構造体は、直方体に形成されており、強い振動を与えてもアングル材同士にズレが生じることがなく、すべてのアングル材が強固かつＸＹＺ方向に正確に接合されていることが確認できた。本発明の構造材の接合構造によれば、溶接を用いることなく安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合することができることがわかった。
（参考例）
続いて、本発明の構造材と一部同様の構成部材を備える構造材を用いた溶接による構造材の接合構造の参考例を説明する。
参考例に係る構造材（アングル材）の接合構造においては、
直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、該構造材本体の先方に設けられ、前記直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、
を少なくとも用い、前記３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、
Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が溶接されることにより、前記３つの構造材が接合されることを特徴とする。
続いて、本発明の構造材と一部同様の構成部材を備える構造材を用いた溶接による構造材の接合構造の参考例を説明する。
参考例に係る構造材（アングル材）の接合構造においては、
直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、該構造材本体の先方に設けられ、前記直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、
を少なくとも用い、前記３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、
Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が溶接されることにより、前記３つの構造材が接合されることを特徴とする。
ここで、図１１は、参考例に係る溶接による構造材の接合構造の概略図である。図１２は、従来の溶接による構造材の接合構造の概略図である。なお、参考例に係る構造材の接合構造の構造材本体及び傾斜板の傾斜平板部は、本発明の構造材の接合構造の構造材の構造材本体及び傾斜板の傾斜平板部と同様の構成部材である。
図１１に示すとおり、参考例に係る溶接による構造材の接合構造は、３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされた状態で、３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が溶接されることにより、３つの構造材が接合されるものであり、これにより、安定した高い強度でＸＹＺ方向に延設された３つの構造材を接合することができ、安定した高い強度で構造体の角部を形成することができる。特に、構造材同士の当接部が長いため、組み立て精度が良くなる。また、図１２に示す従来の構造材（アングル材）の接合構造に比べて、全体溶接長さが２０％少なくなることから、作業効率を向上させることができる。また、全ての部材の加工が同一の加工で製造できることから、製造工程の簡略化や製造コストを抑えることができる。
本発明の構造材の接合構造は、構造体の角部を形成することができることから、産業上の有用である。
１ 構造材の接合構造（第一実施形態）
２ 構造材の接合構造（第二実施形態）
３ 構造材の接合構造（第三実施形態）
１０，１０’ Ｘ方向及びＺ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１２，１２’ Ｘ方向及びＹ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１４，１４’ Ｙ方向及びＺ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１６ アングル材Ｘを支持する屈曲支持板
１８ アングル材Ｙを支持する屈曲支持板
２０ アングル材Ｚを支持する屈曲支持板
２２ 平板部
２４ 構造材本体
２６ 中心屈曲部
２８ 傾斜平板部
３０ 傾斜板
３２，３２’ 固定孔
３４ 接合板
３６ 縁返し部
３８ 傾斜板
４０ 接合板
４２ 屈曲支持板平板部
４４ 挿通孔
４６ 屈曲部
４８ 金属板
４９ 締結具挿入孔
５０ 傾斜板
５２ 傾斜平板部
５４ 傾斜板
５６ 平板部
５８ 傾斜板
６０ 平板部
６２ 傾斜平板部
６４ 傾斜平板部
６６ 接合板
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３ Ｘ方向のアングル材
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３ Ｙ方向のアングル材
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３ Ｚ方向のアングル材
２ 構造材の接合構造（第二実施形態）
３ 構造材の接合構造（第三実施形態）
１０，１０’ Ｘ方向及びＺ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１２，１２’ Ｘ方向及びＹ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１４，１４’ Ｙ方向及びＺ方向のアングル材を固定するボルト及びナット
１６ アングル材Ｘを支持する屈曲支持板
１８ アングル材Ｙを支持する屈曲支持板
２０ アングル材Ｚを支持する屈曲支持板
２２ 平板部
２４ 構造材本体
２６ 中心屈曲部
２８ 傾斜平板部
３０ 傾斜板
３２，３２’ 固定孔
３４ 接合板
３６ 縁返し部
３８ 傾斜板
４０ 接合板
４２ 屈曲支持板平板部
４４ 挿通孔
４６ 屈曲部
４８ 金属板
４９ 締結具挿入孔
５０ 傾斜板
５２ 傾斜平板部
５４ 傾斜板
５６ 平板部
５８ 傾斜板
６０ 平板部
６２ 傾斜平板部
６４ 傾斜平板部
６６ 接合板
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３ Ｘ方向のアングル材
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３ Ｙ方向のアングル材
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３ Ｚ方向のアングル材
Claims (10)
- ボルト及びナットをそれぞれ備えた３組の固定具と、
直角に屈曲された隣り合う平板部を有する構造材本体と、該構造材本体の先方に設けられ、前記直角に屈曲された隣り合う平板部の両外縁から中心屈曲部に向かって傾斜して先端にそれぞれ頂角を形成する隣り合う傾斜平板部を有する傾斜板と、前記傾斜板のそれぞれの傾斜平板部の傾斜辺を折り曲げ線として前記傾斜平板部に対して内側に垂直に折り曲げられると共に、前記固定具を挿通可能な固定孔を有する接合板と、をそれぞれ備えた３つの構造材と、
を少なくとも用い、前記３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設されて構造体の角部を形成する構造材の接合構造であって、
前記３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の傾斜辺が互いに当接され、３つの構造材がそれぞれＸＹＺ方向に延設するよう、３つの構造材の端部が突き合わされることにより、
Ｘ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｘ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｙ方向の構造材のＸ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
Ｙ方向の構造材のＺ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角と、Ｚ方向の構造材のＹ方向に立設した傾斜平板部の先端の頂角とで直角を形成し、
前記ボルト及びナットが前記構造材の固定孔に挿通状態で固定されることにより、前記３つの構造材が接合されることを特徴とする構造材の接合構造。 - 少なくとも３つの屈曲支持板をさらに用いた構造材の接合構造であって、
前記屈曲支持板は、１２０°に屈曲された隣り合う平板部と、前記平板部にそれぞれ形成された前記固定具を挿通する挿通孔とを備えており、
前記３つの屈曲支持板が、前記３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線にそれぞれの屈曲部が近接するように、かつ、前記３つの構造材にそれぞれ対応して周方向に配設され、
前記屈曲支持板の挿通孔及び構造材の固定孔に固定具が挿通されて固定されることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。 - 前記構造材に設けられた１対の接合板がそれぞれ延設されて、該延設端部が、前記３つの構造材から形成される角部の頂点を通る内方中心線で、近接、当接又は接着されていることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記ＸＹＺ方向の３つの構造材の傾斜板の傾斜平板部の先端の頂角が４５°であることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記構造材が、傾斜平板部１つに対して２つ以上の固定孔を有し、該２つ以上の固定孔に挿通状態で固定される固定具を備えていることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記構造材本体が、所定の長さを有する断面Ｌ字状の部材であることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記構造材本体が、その後方にＸＹＺ方向に延在される３つの長尺部材を固定する長尺部材固定部を備えていることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記構造材の接合板の固定孔の中心線と交差する構造材本体に、前記ボルト及びナットを締結する締結具を挿入するための締結具挿入孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記構造材が、一枚の金属板を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１記載の構造材の接合構造。
- 前記請求項１～９のいずれか記載の接合構造を角部に備えていることを特徴とする構造体。
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2022
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