JPH024171Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、二つの金属製中空パネルを、それら
の端部において互いに突き合わせるように嵌合せ
しめて連結するパネル連結構造に関するものであ
る。 従来から、トラツクのあおり、建築用パネルな
どにおいては、アルミニウムやその合金の押出形
材等からなる金属製中空パネルを、相互に連結し
て継ぎ合わせた構造が採用される場合がある。そ
の場合、各金属製中空パネルをそれらの突き合わ
される端部において嵌合するようにした連結構造
を採ることが多いが、そのような構造にあつて
は、リベツト止めやボルト結合を併用することな
く容易に連結が行われることが望ましい。 この要請に答えたのが、本出願人が実願昭51−
139467号として出願し、実公昭56−4889号として
公告された考案に係る連結構造であつた。 それは、二つの金属製中空パネル（以下、第一
パネル及び第二パネルという）を上記のようにそ
れらの突き合わさせる端部で連結するために、先
ず第一に、第一パネルの端部に第二パネル側に延
びるようにそれぞれ対向する端壁を設け、その端
壁の先端部に第一の差込嵌合部を形成する一方、
第二パネルの端部には第一の差込嵌合部に対応す
る第二の差込嵌合部を設け、それら第一及び第二
の差込嵌合部を嵌合させて両パネルの連結構造の
一方の柱とするものである。 そして第二に、第一パネルに設けられた上記端
壁の内壁面に係止突起を設ける一方、第二パネル
の端部には第一パネル側に延びるように接続脚を
設け、且つその接続脚の先端部に上記係止突起に
係合する係止爪を形成し、そして両パネルを突き
合わせるように連結せしめる降に、上記第一及び
第二の差込嵌合部同士が嵌合されると共に、上記
第二パネルの係止爪が接続脚の弾性変形を伴つて
第一パネルの係止突起の先端を乗り越えた後、第
一パネルの側から係止突起に結合することにより
双方の差込嵌合部の抜け止めが為され、それら係
止突起と係止爪との係合を第二の柱をして両パネ
ルが連結され、継ぎ合わされた板部材が形成され
るのである。 ところで、上記係止爪における係止突起との係
止面を、仮に両パネルの連結方向（突き合わせ方
向）に直角に形成するとすれば、上記接続脚や係
止突起等の製作寸法誤差などに起因して、係止爪
が係止突起を乗り越えて両者が係合した状態にお
いて、それら係止面と突起面との間にガタが生じ
易く、そのために両パネルの継ぎ目に隙間が現れ
る等の問題を生じることとなる。 そこで、上述の連結構造においては係止爪の上
記係止面を、係止突起に向かつて拡がる開口部を
与えるように、換言すれば係止突起の基端部から
先端部に向かうに従つて第一パネル側に近づくよ
うに傾斜させて形成し、またその面と接触すべき
係止突起の突起面も同様に傾斜させ、そしてそれ
らの面を係合させることによつて、上述の寸法誤
差があつても、傾斜係合の効果によりかかる誤差
を吸収してガタの発生を防止したのである。 以上のような本出願人の先の出願に係る連結構
造を採用すれば、リベツトやボルト等を併用する
ことなく、コスト安く、簡単にパネルの連結がで
き、しかもガタを生じさせないという優れた特長
が発揮されるのであるが、本出願人が更に研究を
重ねた結果、また改良の余地が残されていること
が明らかとなつた。 というのは、係止爪と係止突起との互いに係合
する面を上記のように傾斜させることは、上述の
ガタ防止のためには確かに有効なのであるが、そ
の一方で、二つのパネルを引き離す方向等の力に
対して、係止爪と係止突起とがその傾斜させられ
た面に沿つて滑り易くなり、従つて両パネルの連
結部に大きな引張荷重や曲げ曲重が加えられた場
合に、係止爪と係止突起との間に滑りが生じて両
者の結合がはずれるおそれがあり、そのために双
方のパネルの離脱を招く危惧があつたからであ
る。 本考案は、そのようなおそれを解消して、二つ
のパネルの連結強度を高めると同時に、係止爪と
係止突起とのガタ防止を図り、上述のような差込
嵌合方式と係止方式とを併用したものの長所を充
分に生かして、一層優れたパネル連結構造を提供
することを目的として為されたものである。 かかる目的を達成するために、本考案にあつて
は、前述のように、第一の差込嵌合部及び係止突
起等を有する第一の金属製中空パネルと、第二の
差込嵌合部及び係止爪等を有する第二の金属製中
空パネルとを互いに突き合わせるように嵌合して
連結する連結構造において、その係止爪における
上記係止突起との係止面を、係止突起に向かつて
拡がる開口部を与えるように、且つその係止面の
パネル連結方向に直交する仮想面との為す角度；
αがtan^-1μ（但し、μは金属製中空パネルの動摩
擦係数である）よりも小さくなるような傾斜面と
して形成すると共に、その係止爪の係止面に対向
する上記係止突起の傾斜面を、それの上記仮想面
との為す角度；βがtan^-1μよりも小さくなるよう
に（但し、α及びβは同時に０とはなり得ない）、
形成したのである。 このように、上記角度α及びβが特殊な条件を
満足するように係止爪の係止面及び係止突起の傾
斜面を規定することにより、両パネルの連結部に
大きな引張荷重や曲げ荷重が生じても、係止爪と
係止突起とを離脱させようとする成分方向の力よ
り、その離脱を妨げようとする摩擦力の方が大き
くなるため、係止爪と係止突起との係合が外れる
おそれなく確実に維持され得、強固な緊結状態が
保証されるのであり、しかも、かかる係合部分に
ガタを生じさせるような製作寸法誤差があつて
も、その誤差が上記角度；α及びβに基づいて吸
収され、係止爪と係止突起とがガタなく安定な状
態に保たれるのであり、その結果、上記連結強度
とガタ取りとの要求を共に満足させ得ることとな
つたのである。 以下、トラツクのあおりに本考案の連結構造を
適用した場合の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。 第１図には、そのあおりの一部が示されてお
り、金属製の中空パネル２（以下、第一パネルと
いう）と、同じく金属製の中空パネル４（以下、
第二パネルという）とが、それらの突き合わせ端
部において互いに嵌合されるようにして連結され
ている。それらパネル２，４としては、例えば連
続押出成形等によつて得られたアルミニウム合金
材料製のもの等を採用することが、軽量な利点が
あつて好適であり、なかでも、防錆上の点などか
ら陽極酸化皮膜が施されたものが望ましい。 両パネル２，４の連結部分の構造を厚さ方向の
断面図として第２図に示す。第一パネル２の端部
には、表裏の側壁６をつなぐ連結壁８が形成さ
れ、更にそれら側壁６が延長された形態で、一対
の端壁１０が第二パネル４側に延びるように、厚
さ方向でそれぞれ対向して設けられている。各端
壁１０の先端部には、第一の差込嵌合部としての
嵌合突起１２並びに嵌合溝１４が設けられ、また
各端壁１０の内壁面には、互いに内向きに突出す
る係止突起１６がそれぞれ設けられている。 一方、第二パネル４の端部には表裏の側壁１８
をつなぐ連結壁２０が形成されるとともに、第二
の差込嵌合部としての嵌合溝２２並びに嵌合突起
２４が、上記嵌合突起１２並びに嵌合溝１４に対
応して形成されており、更に、連結壁２０から第
一パネル２の側に延びるように、一対の接続脚２
６が互いに対向して設けられていて、各接続脚２
６は各々の先端に、第一パネル２の上記係止突起
１６に係合する係止爪２８をそれぞれ有してい
る。 そして、第一パネル２の嵌合突起１２及び嵌合
溝１４と、第二パネル４の嵌合溝２２及び嵌合突
起２４とが嵌合されるとともに、それらの嵌合の
際に各接続脚２６の係止爪２８が係止突起１６の
先端を乗り越え、第一パネル２の側から係止突起
１６に係合することによつて、両パネル２，４の
連結が行われている。 なお、その係合の過程で係止爪２８は、接続脚
２６の内側への弾性変形をともなつて、係止突起
１６の第二パネル４側の案内面３０を相対的に滑
動せしめられるため、そこに当たる係止爪２８の
先端には丸味が付けられていることが望ましい。
また、両パネル２，４が、アルミニウム合金材料
等を押出成形して得られた板材である場合、上記
係止突起１６、係止爪２８を含む接続脚２６等
は、第２図において紙面に直角な方向に連続して
長く形成されるのが普通である。 さて、第３図に拡大して示されるように、上記
係止爪２８は、その係止面３２において係止突起
１６の傾斜面３４と係合させられている。なお、
傾斜面３４も機能的には係止面と言えるが、混乱
を避けるために便宜上区別することとする。 係止爪２８の係止面３２は、係止突起１６の基
端部側から先端部側に向うにしたがつて第二パネ
ル４の側に近づくように、つまり係止突起１６に
向つて拡がる開口部を与えるように傾斜させられ
ている。しかも、第一及び第二パネル２，４の連
結方向に直交する平面Ａを仮想したとき、その仮
想面Ａと係止面３２との為す角度；αが、係止面
３２及び傾斜面３４間の動摩擦係数をμとして、
tan^-1μよりも小さくなるような傾斜面として形成
されている。すなわち、 α≦tan^-1μ −(1)換言すれば、 tanα≦μ −(2)の条件を満足する ように、上記角度；αが規定されているのであ
る。 第一パネル２及び第二パネル４が、前述のよう
に陽極酸化皮膜が施されたアルミニウム合金材料
にて構成されている場合、その動摩擦係数；μの
測定値は0.177であることから、上記条件に従つ
て、角度；αは、ほぼ10度以下に決定されること
となる。なお、後述するガタ取りの効果を出すた
めに、かかる条件下において角度；αをできるだ
け大きく選ぶこと、つまり10度程度に選ぶことが
望ましい。 一方、その係止爪２８の係止面３２に対向する
係止突起１６の傾斜面３４も、上記仮想面Ａとの
為す角度；βが、tan^-1μより小さくなるように形
成されている。すなわち、上記同様に動摩擦係数
をμとして、 β≦tan^-1μ −(3)つまり tanβ≦μ −(4)の条件を満足するように形成
されているのである、上記のようにμ＝0.177を
前提とすれば、角度；βはほぼ10度以下に設定さ
れることとなる。 なお、本実施例においては、α及びβが上記の
ような条件を満足した上で、α＞βとされて、係
止突起１６の頂縁が係止爪２８の係止面３２に接
触するようにされている。この理由は主に、係止
爪２８と係止突起１６との間に作用する摩擦力
が、それらの接触面積の如何には殆ど影響されな
いと考えることができるため、両者を形成するに
際して、係止面３２の傾斜角度（α）を精度良く
規定・管理する一方、傾斜面３４の傾斜角度
（β）についてはそれよりある程度小さくなるよ
うに設定しておけば、その角度（β）の精度管理
にそれほど厳しさが要求されず、製作が容易にな
るからである。その場合、傾斜面３４の傾斜角
度、つまり仮想面Ａとの為す角度；βを０度とし
ても差支えなく、更に第３図において、仮想面Ａ
に対して反時計方向の角度を負とすれば、係止突
起１６の強度に問題が生じない範囲で、βを負に
設定することも可能である。 次に、以上のようなパネル連結構造の作用・効
果について説明する。 まず、かかる連結構造を採用すれば、第３図に
おいて前記接続脚２６の長さ寸法等にある程度の
製作誤差が生じて、例えば接続脚２６が所期の寸
法より長過ぎたり短か過ぎたりしても、係止爪２
８の係止面３２が上記のように傾斜させられてい
るため、その係止面３２の係止突起１６に対する
係合巾；ｌが接続脚２６の長短に応じて適宜に変
わり得ることにより、そのような寸法誤差が吸収
され得、係止突起１６と係止爪２８とが係合し得
なかつたり、それらの間にガタが生じることを効
果的に防ぐことができる。そのガタが防止される
ことは、ひいてはパネル２，４の継ぎ目に隙間が
生じることを回避して連結部の外観を良好に保つ
ことに寄与するのである。 一方、第３図に示されるように、係止突起１６
と係止爪２８との係合部に、両パネル２，４を引
き離す方向に引張荷重Ｆが加えられた場合を想定
してみる。その場合、係止突起１６の頂縁と係止
爪２８の係止面３２との接触部Ｐに作用する力を
第４図に示されるように分解し、その力Ｆの、係
止面３２に沿う方向の分力をF₁、それとは反対
方向に作用する摩擦力をF₂、更に係止面３２に
垂直な方向の分力（垂直荷重）をＮとすれば、 F₁＝Fsinα −(5) F₂＝μ・Ｎ＝μFcosα −(6) となる（但し、αは０〜90度であり、μは前記動
摩擦係数である）。 ここで係止突起１６と係止爪２８との滑りの如
何を論じるために、F₁とF₂との差を考えて見る
と、 F₂−F₁＝μFcosα−Fsinα ＝Ｆ（μ cosα−sinα） Fcosα（μ−tanα） −(7) となり、またその角度；αは前述のように、 α≦tan^-1μひいてはμ≧tanα の条件を満足しており、且つcosα＞０であると
ころから、 cosα（μ−tanα）≧０ −(8) の関係があり、それ故、 F₂−F₁≧０，F₂≧F₁ −(9) となる。 従つて、上記のような引張荷重Ｆがパネル連結
部に加わつても、その大小に拘らず、係止突起１
６と係止爪２８の間に相対的な滑りが生じること
なく、それらの係合状態が安定に維持され得るの
である。このことは、ただ上記のような引張荷重
Ｆに対してのみならず、そのような方向の成分を
生じさせる曲げ荷重がパネル連結部に加えられた
場合でも、同様に言えることである。 ところで、このようなパネル連結構造がトラツ
クのあおりに採用されているとき、係止突起１６
と係止爪２８との係合状態は、実際上、走行時の
振動や、あおりを倒す際などの衝撃が問題となり
易い。例えば、両者の係合部に上記振動に基づく
微小移動が生じること、更には、係止突起１６及
び係止爪２８が長い長さ範囲で係合させられてい
るとき、その長さ全体において接触関係にあるこ
とは少なく、接触していない部分もあり、その部
分があおりを倒す際などに動的状態下で互いに接
触することが多いと考えられる。従つて、係止突
起１６と係止爪２８との滑り・離脱防止を図る上
では、動摩擦を前提として、前述のような動摩擦
係数μをもとにして上記α及びβを規定すること
が有効となるのである。 また、係止突起１６と係止爪２８との滑り防止
のために、静摩擦係数より厳しい条件となる動摩
擦係数を前提とすることで、一層安全サイドに立
つて両者の滑り防止を図ることとなり、そのため
かかる滑り防止が信頼性のある確実なものとなる
のである。事実、そのような効果は実験により証
明されている。 その実際は、陽極酸化皮膜が施されたアルミニ
ウム合金材料（μ＝0.177）にて構成されたパネ
ル２，４の連結部に、両者を引き抜く方向に引張
荷重を加え、その強度を従来のパネル連結構造と
比較したものである。表１に、かかる実験の結果
を示す。なお、本考案例において前記αは10度、
βは０度の場合である。

【表】 表１において、まず、α＝34度の従来のもので
は、第４図における摩擦力F₂に対して反対方向
の分力F₁の方が大きくなるため、係止突起１６
と係止爪２８との間にF₂−F₁の力が働くことと
なり、そのとき両者間の滑りを妨げようとするの
は接続脚２６の曲げ抵抗であるが、F₂−F₁の力
が、両者の係合巾ｌに等しいたわみ量を接続脚２
６に与え得る大きさに至れば上記滑りが生じてし
まう。その結果、表１から明らかなように、155
Kg程度の引張荷重で離脱・分離を招く。 これに対して、本考案の例では、前述のよう
に、滑り方向の分力F₁よりその滑りを妨げる摩
擦力F₂の方が大きくなるため、力学的には滑り
が発生せず、ただ、係止突起１６及び係止爪２８
の強度上の問題に帰すこととなり、それらに曲げ
変形等が起こつて、α＞10.04度またはβ＞10.04
度（これはF₁＞F₂となる境界角に基づく）とな
らない限り滑りが生じない。そのため、表１に示
されるように、非常に高い引き抜き強度が発揮さ
れ、従来の構造に比べて12.6倍もの実測結果が達
成されているのである。 従来においても、上記のような差込嵌合方式の
パネル連結構造をトラツクのあおりに採用するこ
とは、ボルト締結方式に比べ、ボルト・ナツトが
不要のみならず、組立作業性も優れているため、
トラツク荷台の軽量化とコスト低減のメリツトが
あり、需要・関心がかなり高かつたのであるが、
上述のようにパネル連結部の引き抜き強度に難点
があつた。その難点が克服されたことは極めて有
意義なことである。 以上説明した実施例においては、係止爪２８及
び係止突起１６に関し、α＞βとされていたが、
第５図に示されるように、その関係を逆転させて
α＜βとすることも可能である。むろん、α≦
tan^-1μ，β≦tan^-1μを前提とした上でのことであ
る。その場合、係止突起１６の傾斜面３４に係止
爪２８の先端縁が接触することとなるが、引張荷
重Ｆが加えられても傾斜面３４を係止爪２８が滑
り得ないこと、つまり傾斜面３４に沿つて係止爪
２８を滑らせようとする成分方向の分力F₁に対
して、反対方向に作用する摩擦力F₂の方が大き
くなることは、前式(5)〜(8)において、αをβに置
き換えることができるところから、容易に理解さ
れる。 このようにα＜βに設定しても、前記実施例と
実質的に同様の効果が得られ、従つてガタ防止に
も有効となり、材質的に同じ条件であれば、βは
０度程度に規定されることとなる。それより小さ
いαは、前記実施例におけるβの場合と同様に、
０度に設定しても差支えなく、場合によつては負
に設定することもできる。 更に別の実施例として、α及びβが同時に０度
とならないこと、また前記μとの関係を満たすこ
とを条件に、α＝βとすることもでき、その場合
には、係止爪２８の係止面３２と係止突起１６の
傾斜面３４とが、実質的に面接触状態で係合せし
められることとなる。そのようにしても先述と同
様の効果が奏される。 なお付言すれば、本考案は、互いに連結される
べき二つのパネルが陽極酸化皮膜を施したアルミ
ニウム合金材料にて構成されるものに限らず、そ
のような皮膜が施されていないもの、更に鋼材
料、その他適宜の材料にて構成されるものについ
て適用することができる。そして、材料の動摩擦
係数μに応じて上記α及びβが規定されることと
なる。 また、本考案はトラツクのあおりのために好ま
しく適用されるものではあるが、それ以外の、例
えば建築用パネル等の連結構造にも適用可能であ
り、利用範囲は広い。 その他、具体的な説明は割愛するが、本考案の
趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更・改
良を加えた態様で本考案を実施し得ることは言う
までもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例であるパネル連結
構造の外観を示す斜視図であり、第２図は第１図
における−断面図である。第３図は第２図に
おける要部を拡大して示す拡大図であり、第４図
は上記連結構造の作用・効果を説明するための説
明図である。第５図は本考案の別の実施例の要部
を示す拡大図であつて、第３図に対応する図であ
る。 ２：第一の金属製中空パネル（第一パネル）、
４：第二の金属製中空パネル（第二パネル）、１
０：端壁、｛１２：嵌合突起、１４：嵌合溝｝（第
一の差込嵌合部）、１６：係止突起、｛２２：嵌合
溝、２４：嵌合突起｝（第二の差込嵌合部）、２
６：接続脚、２８：係止爪、３２：係止面、３
４：傾斜面、Ａ：仮想面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 第一の金属製中空パネルと第二の金属製中空
   パネルとをそれらの突き合わされる端部におい
   て嵌合せしめて連結する構造にして、該第一の
   パネルの端部に該第二のパネル側に延びるよう
   にそれぞれ対向して設けられた端壁の先端部に
   第一の差込嵌合部を形成し、且つ該端壁の内壁
   面に係止突起を設ける一方、該第二のパネルの
   端部には、該第一の差込嵌合部に対応する第二
   の差込嵌合部を設け、更に前記係止突起に係合
   する係止爪を先端に有する接続脚を該第一のパ
   ネル側に延びるように対向して設けて、それら
   第一及び第二の差込嵌合部の嵌合並びに該係止
   突起と係止爪との係合によつて前記二つのパネ
   ルの連結が行われるようにしたものにおいて、 該係止爪における前記係止突起との係止面
   を、該係止突起に向かつて拡がる開口部を与え
   るように、且つそれのパネル連結方向に直交す
   る仮想面との為す角度；αがtan^-1μ（但し、μ
   は金属製中空パネルの動摩擦係数である）より
   も小さくなるような傾斜面として形成すると共
   に、該係止爪の係止面に対向する前記係止突起
   の傾斜面を、それの前記仮想面との為す角度；
   βがtan^-1μよりも小さくなるように（但し、α
   及びβは同時に０とはなり得ない）、形成した
   ことを特徴とするパネルの連結構造。 (2) 前記金属製中空パネルが陽極酸化皮膜を施し
   たアルミニウム合金材料にて構成されており、
   且つ前記αおよびβが何れも10度以下である実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のパネルの連
   結構造。