JP7488205B2

JP7488205B2 - 構造体

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Publication number: JP7488205B2
Application number: JP2021016597A
Authority: JP
Inventors: 智小山
Original assignee: Sankyo Tateyama Inc
Current assignee: Sankyo Tateyama Inc
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2024-05-21
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: JP2022119460A

Description

本発明は、構造体に関する。

一方の材と他方の材とを簡単で強固に接合できるものが求められていた。

そこで、本発明は、一方の材と他方の材とを簡単で強固に接合できる構造体の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、一方の材と他方の材と１組のブラケットとを備え、一方の材の側面に他方の材の端面を突き当ててあり、１組のブラケットは、夫々、一方の材の長手方向にスライド自在に係合しており、他方の材を挟んで配置してあり、各ブラケットと他方の材との間に夫々、一方の材と他方の材を引き寄せる引き寄せ空間を形成してあり、引き寄せ空間は、一方の材から離れるほど他方の材との間の隙間を広くした空間であり、２つのブラケットを他方の材を挟んだ状態でボルトとナットで締め付けて一方の材に他方の材を固定してあることを特徴とする構造体である。

請求項１に記載の発明によれば、一方の材の側面に端面を突き当てた他方の材を、一方の材にスライド係合した一組のブラケットで挟んで、ボルトとナットで一組のブラケットを締め付けて各ブラケットと他方の材との間の各引き寄せ空間を狭めると、ブラケットは一方の材にスライド係合している部分の摩擦力が高まって一方の材に固定されと共に、一方の材と他方の材が引き寄せられる。これにより、一方の材と他方の材が簡単で強固に接合することができる。

第１実施形態に係る構造体において、一方の材と他方の材の固定手順を示す図であり、（Ａ－１）～（Ａ－３）は斜視図、それぞれ対応する（Ｂ－１）～（Ｂ－３）は正面図である。第１実施形態に係る構造体の斜視図である。図２に示す構造体の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。第２実施形態に係る構造体において、一方の材と他方の材の固定手順を示す図であり、（Ａ－１）～（Ａ－３）は斜視図、それぞれ対応する（Ｂ－１）～（Ｂ－３）正面図である。第２実施形態に係る構造体の斜視図である。図５に示す構造体の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、まず、図１～図３を参照して第１実施形態について説明する。
図２及び図３に示すように、本実施形態に係る構造体１は、物をいれるための箱状のラックである。構造体１は、一方の材３と、他方の材５と、１組のブラケット７ａ、７ｂとを備えている。
一方の材３は、縦材であり、他方の材５は横材であり、一方の材３と他方の材５との各締結部８では、一方の材３の側面３ａに他方の材５の端面５ｂを突き当ててあり、一方の材３と他方の材５とは一組のブラケット７ａ、７ｂをボルト９とナット１１で固定して、全体として略直方体形状に組み立ててある。

一方の材３と他方の材５とは、同種の形状のアルミ形材であり、本実施形態では長さも同じ寸法にしている。
図１（Ａ－２）に示すように、一方の材３の端面３ｂと他方の材５の端面５ｂは、略正方形状を成しており、それぞれ４つの側面が形成されている。一方の材３の各側面３ａ及び他方の材５の各側面５ａには、ボルト９の頭９ａ（後述する）やブラケット７ａ、７ｂの係合部（後述する）がスライド係合する係合溝１３が形成されている。

一組のブラケット７ａ、７ｂは、同種の形状のアルミ形材であり且つ同じ寸法に形成している。
図３（ｂ）（ｃ）に示すように、各ブラケット７ａ、７ｂは、係合部１５と固定部１７とを有し、係合部１５は一方の材３の係合溝１３にスライド係合している。
図３（ｃ）に示すように、固定部１７は端面が平面視略半円形を成し、左右の巾Ｗが他方の材５の側面の巾と略一致した寸法としてある。

図１（Ａ－１）（Ｂ－１）に示すように、固定部１７には、ボルト９の軸９ｂを挿通するボルト軸挿通孔１９と、他方の材５の側面５ａに対向する他方材対向面１７ａと、ボルト軸挿通孔１９に挿通したボルト９の軸９ｂにナット１１を締め付ける締付面１７ｂとが形成されている。

図１（Ｂ―１）に示すように、固定部１７は、側面視略平行四辺形に形成されており、他方材対向面１７ａと締付面１７ｂとは、共に他方の材５に沿って一方の材３から離れる方向に角度Ｒで傾斜している。角度Ｒは任意であるが、例えば約３度の角度である。
図１（Ｂ－２）に示すように、一組のブラケット７ａ、７ｂは、夫々、係合部１５を一方の材３の側面３ａの係合溝１３に長手方向にスライド自在に係合しており、他方の材５を挟んで配置している。
これにより、ボルト９とナット１１とによる締付前の状態において、他方の材５の側面５ａと、各ブラケット７ａ、７ｂの他方材対向面１７ａとの間に引き寄せ空間Ｓ０が形成される。尚、図１には、他方のブラケット７ｂと他方の材５との間の引き寄せ空間Ｓ０のみを示し、一方のブラケット７ａと他方の材５との間の引き寄せ空間Ｓ０及び一方のブラケット７ａの他方材対向面１７ａの傾斜角度Ｒの図は省略している。

図１（Ａ－１）（Ｂ－１）に示すように、ボルト９は、他方の材５の上下に合計２つ設けてあり、各ブラケット７ａ、７ｂを配置する側の他方の材５の２つの側面５ａにそれぞれ頭９ａをスライド係合してある。
ナット１１は、ボルト９の軸９ｂを挿通した各ブラケット７ａ、７ｂの締付面１７ｂ側に設けて、軸９ｂに螺合するものであり、一組のブラケット７ａ、７ｂで他方の材５を挟んだ状態でボルト９とナット１１で締め付けて、引き寄せ空間Ｓ０を空間Ｓ１（図１（Ｂ－３）参照）に狭めることで、一方の材３に他方の材５を固定してある。

次に、構造体１の組み立てについて説明する。構造体１は一方の材３と他方の材５とを各締結部８（図２参照）で締結して組み立ててあるが、各締結部８は同じ構成であるから、一つの締結部８について説明する。
図１（Ａ－１）（Ｂ－１）に示すように、他方の材５には、一組のブラケット７ａ、７ｂを配置する側（上側と下側）の各側面５ａの係合溝１３に、ボルト９の頭９ａをスライド係合しておく。
一方の材３の側面３ａには、他方の材５の端面５ｂを突き当てる位置よりも下側で、他方の材５の端面５ｂを突き当てる側の側面３ａの係合溝１３に一方のブラケット７ａの係合部１５をスライド係合しておく。一方のブラケット７ａは、固定部１７の自重により係合部１５が係合溝１３の開口部１３ａ（図１（Ａ－１）参照）に圧接して摩擦力により手を放しても係合した状態に保持される。ここで、一方のブラケット７ａの係合による保持について説明する。図３に示すように、一方の材３の係合溝１３には、ブラケット７ａの係合部１５がわずかな隙間をもってスライド係合しているので、任意の位置で手を放すと、図１（Ｂ－１）に符号Ｅで縦断面を抜き出して示すように、ブラケット７ａは固定部１７の自重Ｇにより傾斜し、これにより係合部１５が傾斜して係合溝１３の底部１３ｂに点ｄで圧接により摩擦力係合すると共に、開口部１３ａに点ｆで圧接により摩擦係合する。この摩擦係合により、一方のブラケット７ａは手を放しても係合した状態が保持される。
その後、図１（Ａ－２）（Ｂ－２）に示すように、他方の材５の端面５ｂを一方の材３の側面３ａに突き当てた状態で、一方のブラケット７ａを上方にスライドして、一方のブラケット７ａのボルト軸挿通孔１９に一方のボルト９の軸９ｂを挿通し、ナット１１をボルトの軸９ｂに軽く螺合して仮止めする。
次に、他方のブラケット７ｂの係合部１５を一方の材３の係合溝１３に上端から挿入して係合し、ボルト軸挿通孔１９に他方のボルト９の軸９ｂを挿通する。そして、他方のブラケット７ｂについて、他方のボルト９の軸９ｂの上端からナット１１を螺合して仮止めする。

ナット１１を仮止めした状態では、他方の材５の側面５ａと各ブラケット７ａ、７ｂとの間には、他方材対向面１７ａの傾斜角度Ｒ（図１（Ｂ－１）参照）により、それぞれ引き寄せ空間Ｓ０が形成される。この引き寄せ空間Ｓ０は、一方の材３から離れるほど他方の材５との間の隙間を広くした空間である。
そして、仮止め状態から各ボルト９、９に係合した各ナット１１を夫々締め付ける。

図１（Ａ－３）（Ｂ－３）に示すように、ナット１１を締め付けることで、各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の各引き寄せ空間Ｓ０（図１（Ｂ－２）参照）を狭めると、各ブラケット７ａ、７ｂは一方の材３の係合溝１３にスライド係合している係合部１５に符号Ｃ（図１（Ｂ－３）参照）を支点とする回転モーメントＦが作用し、係合部１５は係合溝１３の開口部１３ａに強く押し付けられて、その摩擦力により固定されると共に、図１（Ｂ－３）に示すように、回転モーメントＦの分力Ｆ１により、一方の材３と他方の材５が引き寄せられて、固定される。
尚、一方の材３と他方の材５が固定された状態では、各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の空間Ｓ１（図１（Ｂ－３）参照）を残したまま、ナット１１はそれ以上螺進できなくなる。空間Ｓ１は例えば、他方材対向面１７ａの傾斜角度が約２度に傾斜した空間である。
構造体１の各締結部８（図２参照）では、同様にして一方の材３と他方の材５を固定する。

第１実施形態の作用効果について説明する。
図１（Ｂ－３）に示すように、第１実施形態に係る構造体１によれば、一方の材３の側面３ａに端面５ｂを突き当てた他方の材５を、一方の材３にスライド係合した一組のブラケット７ａ、７ｂで挟んで、ボルト９とナット１１で一組のブラケット７ａ、７ｂを互いに締め付けて各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の各引き寄せ空間Ｓ０を狭めることで、回転モーメントＦにより各ブラケット７ａ、７ｂは一方の材３にスライド係合している係合部１５の摩擦力が高まって一方の材３と他方の材５とが固定されると共に、一方の材３と他方の材５は分力Ｆ１で引き寄せられるので、一方の材３に他方の材５が簡単で強固に接合することができる。

図１（Ｂ－１）に示すように、各ブラケット７ａ、７ｂは、他方材対向面１７ａが他方の材５に沿って一方の材３から離れる方向に角度Ｒで傾斜しているから、ブラケット７ａ、７ｂの他方材対向面１７ａに傾斜面を形成するだけで、引き寄せ空間Ｓ０（図１（Ｂ－２）参照）を簡単に形成できる。
他方の材５の側面５ａに形成した係合溝１３に各ボルト９の頭９ａをスライド係合して、ボルト９をスライドにより、ブラケット７ａ、７ｂの位置に配置し、その位置でブラケット７ａ、７ｂにボルト９の軸９ｂを挿通してナット１１で締め付けできるので、作業性が良い。
他方の材５の側面５ａにボルト９の頭９ａがスライド係合する係合溝１３を予め形成しているので、組み立て時に部材への加工が不要である。
一組のブラケット７ａ、７ｂは、一方の材３の側面３ａに予め形成した係合溝１３にスライド係合してあるから、一組のブラケット７ａ、７ｂをそれぞれスライドにより他方の材を挟む位置に配置できるので、作業性が良い。

一組のブラケット７ａ、７ｂは、係合部１５と固定部１７を有し、係合部１５を一方の材の側面３ａの係合溝１３に係合し、固定部１７は一方の材３の側面から突き出してあるので、固定部１７の自重により係合部１５が係合溝１３の開口部１３ａに摩擦係合して保持できるから（図１（Ｂ－１）参照）、一方のブラケット７ａを一方の材３に係合した状態で手を放して作業することができる。

一組のブラケット７ａ、７ｂは、共に、側面視平行四辺形を成し、他方材対向面１７ａと締付面１７ｂとに同じ角度Ｒの傾斜面にしているので、いずれの面も他方材対向面１７ａにすることができるから、使い勝手が良い。

一方の材３と他方の材５は、それぞれ同種で同じ寸法の形材を用いているので、それぞれいずれを一方の材３と他方の材５とすることができる。また、一方の材３のいずれの側面３ａも他方の材５の端面５ｂを突き当てる側面として用いることができる。

次に、図４～図６を参照して、第２実施形態に係る構造体１について説明するが、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付してその部分の詳細な設営を省略し、第１実施形態と異なる点を主に説明する。
図５及び図６に示すように、一方の材３と他方の材５は、端面が略正方形状を成す角パイプであり、実施例１と同様に略同じ長さのアルミニウム形材でできている。この第２実施形態では、一方の材３及び他方の材５の側面には、夫々係合溝１３が形成されていない。
尚、図５に示すように、締結部８では一方の材３の側面３ａに他方の材５の端面５ｂを突き当てて締結しているが、締結部８Ａでは他方の材５の側面５ａに一方の材３の端面３ｂを突き当てて、締結部８と同様に固定してある。

図４（Ａ－１）に示すように、他方の材５の端面５ｂの近傍には、ボルト９の軸を通すボルト軸挿通孔２３が形成されている。
各ブラケット７ａ、７ｂの係合部１５には、一方の材３を挿通する略正方形状の一方材挿通孔２１が形成されている。
図４（Ａ－３）（Ｂ－３）に示すように、ボルト９は１本であり、ボルト９の軸９ｂをブラケット７ａ、７ｂの各ボルト軸挿通孔１９と他方の材５のボルト軸挿通孔２３に挿通して、一つのナット１１をボルト９の軸９ｂに締め付けて固定している。即ち、係合部１５に一方の材３を挿通した一組のブラケット７ａ、７ｂの間に、他方の材５を挟んだ状態で、ボルト９にナット１１を締め付けて固定していることが第１実施形態と異なっている。

第２実施形態に係る構造体１の組み立てについて説明する。
図４（Ａ－１）（Ｂ－１）に示すように、一方の材３には、一方のブラケット７ａの係合部１５を挿通して、他方の材５の端面５ｂを突き当てる位置よりも下方に、一方のブラケット７ａを係合しておく。一方のブラケット７ａは、固定部１７の自重により下方に下がり、係合部１５が斜めになって（図４（Ｂ－１）参照）一方の材３に摩擦係合するので、手を放しても係合した状態が保持される。ここで、一方のブラケット７ａの係合による保持について説明する。図６に示すように、ブラケット７ａの係合部１５には、一方の材３をスライド自在に挿通する一方材挿通孔２１が形成されており、一方材挿通孔２１によりブラケット７ａの係合部１５がわずかな隙間をもってスライド係合しているので、任意の位置で手を放すと、図４（Ｂ－１）に符号Ｅで縦断面を抜き出して示すように、ブラケット７ａは固定部１７の自重Ｇにより傾斜し、これにより係合部１５が傾斜して一方の材３に点ｄと点ｆとで圧接により摩擦力係合する。この摩擦係合により、一方のブラケット７ａは手を放しても一方の材３に係合した状態が保持される。
一方のブラケット７ａが摩擦係合した状態で一方の材３の側面３ａに他方の材５の他面５ｂを突き当てる。

その後、図４（Ａ－２）（Ｂ―２）に示すように、他方の材５の端面５ｂを一方の材３の側面３ａに突き当てた状態で、一方のブラケット７ａを他方の材５の側面に当たる位置まで移動して一方のブラケット７ａで他方の材５を受けた状態にする。その後、他方のブラケット７ｂの係合部１５に形成された一方材挿通孔２１に一方の材３を挿通して、他方のブラケット７ｂを他方の材５の側面５ａに載せる。
次に、ボルト９の軸９ｂを他方のブラケット７ｂのボルト軸挿通孔１９と他方の材５のボルト軸挿通孔２３と一方のブラケット７ａのボルト軸挿通孔１９に挿通して、ボルト９の軸９ｂにナット１１を仮止めする。
ナット１１を仮止めした状態では、他方の材５の側面５ａと各ブラケット７ａ、７ｂとの間には、他方材対向面１７ａの角度Ｒの傾斜（図４（Ｂ－１）参照）により、それぞれ引き寄せ空間Ｓ０が形成される。第１実施形態と同様に、この引き寄せ空間Ｓ０は、一方の材３から離れるほど他方の材５との間の隙間を広くした空間である。
次に、図４（Ａ－３）（Ｂ－３）に示すように、ボルト９に係合したナット１１を締め付けることで、各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の各引き寄せ空間Ｓ０（図４（Ｂ－２）参照）を狭めると、ブラケット７ａ、７ｂは一方の材３を挿通してスライド係合している係合部１５に支点Ｃを中心にした回転モーメントＦが作用し、他方のブラケット７ｂでは係合部１５の上端１５ｃが一方の材３に強く押し付けられて、一方のブラケット７ａでは係合部１５の下端１５ｄが一方の材３に強く押し付けられて、それぞれ摩擦力により固定されると共に、各ブラケット７ａ、７ｂの回転モーメントＦの分力Ｆ１により、一方の材３と他方の材５が引き寄せられる。これにより、一方の材３は他方の材５に引き寄せられた状態で固定される。
尚、一方の材３と他方の材５が固定された状態では、各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の空間Ｓ１（図４（Ｂ－３）参照）は、引き寄せ空間Ｓ０はよりも狭まった空間であり、ナット１１はそれ以上螺進できなくなる。
構造体１の各締結部８では、同様にして一方の材３と他方の材５を固定する。
尚、図５に示す締結部８Ａでは、他方の材５が上述した一方の材３であり、この他方の材５に一方の材３が、締結部８と同様に一組のブラケット７ａ、７ｂで挟んで固定されている。

第２実施形態の作用効果について説明する。
第２実施形態に係る構造体１によれば、図４（Ｂ－３）に示すように、一方の材３に突き当てた他方の材５を、一方の材３にスライド係合した一組のブラケット７ａ、７ｂで挟んで、ボルト９とナット１１で一組のブラケット７ａ、７ｂを締め付けて、各ブラケット７ａ、７ｂと他方の材５との間の各引き寄せ空間Ｓ０を狭めることで、回転モーメントＦにより各ブラケット７ａ、７ｂは一方の材３にスライド係合している係合部１５の摩擦力により一方の材３に固定されると共に、一方の材３と他方の材５は分力Ｆ１で引き寄せられるので、一方の材３に他方の材５が簡単で強固に接合することができる。

図４（Ｂ－１）に示すように、各ブラケット７ａ、７ｂは、他方材対向面１７ａが他方の材５に沿って一方の材３から離れる方向に角度Ｒで傾斜しているから、ブラケット７ａ、７ｂの他方材対向面１７ａに傾斜面を形成するだけで、引き寄せ空間Ｓ０（図４（Ｂ－２）参照）を簡単に形成できる。
一本のボルト９の軸９ｂを、他方のブラケット７ｂのボルト軸挿通孔１９と他方の材５のボルト軸挿通孔２３と一方のブラケット７ａのボルト軸挿通孔１９に挿通して、ボルト９の軸９ｂにナット１１を螺合することで、一方の材３と他方の材５を接合できるので、ボルト９が一本で済み、部品点数を少なくできる。
ブラケット７ａ、７ｂは、一方の材３に挿通してスライド係合してあるから、一方の材３に第１実施形態のような係合溝１３を形成しなくて済むので、一方の材３の断面形状が単純な汎用品を用いることができる。

一組のブラケット７ａ、７ｂは、係合部１５と固定部１７を有し、係合部１５は一方材挿通孔２１に一方の材３を挿通して係合し、固定部１７は一方の材３の側面から突き出してあるので、固定部１７の自重により係合部１５が傾斜して一方の材３に摩擦係合した状態で保持することができるから、一方のブラケット７ａ及び他方のブラケット７ｂから手を放してナット１１の締付作業をすることができる。
一組のブラケット７ａ、７ｂは、共に、側面視平行四辺形を成し、他方材対向面１７ａと締付面１７ｂとに同じ角度Ｒの傾斜面にしているので、いずれの面も他方材対向面１７ａにすることができるから、使い勝手が良い。
一方の材３と他方の材５は、それぞれ同種で同じ寸法の形材を用いているので、それぞれいずれを一方の材３と他方の材５とすることができる。また、一方の材３のいずれの側面３ａも他方の材５の端面５ｂを突き当てる側面として用いることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、構造体１は、物をいれるための箱状のラックに限らず、棚、キャビネット等であっても良い。

１構造体
３一方の材
５他方の材
７ａ一方のブラケット
７ｂ他方のブラケット
９ボルト
１１ナット

Claims

一方の材と他方の材と１組のブラケットとを備え、
一方の材の側面に他方の材の端面を突き当ててあり、
１組のブラケットは、夫々、一方の材の長手方向にスライド自在に係合しており、他方の材を挟んで配置してあり、
各ブラケットと他方の材との間に夫々、一方の材と他方の材を引き寄せる引き寄せ空間を形成してあり、引き寄せ空間は、一方の材から離れるほど他方の材との間の隙間を広くした空間であり、
２つのブラケットを他方の材を挟んだ状態でボルトとナットで締め付けて一方の材に他方の材を固定してあることを特徴とする構造体。