JPH04503242A - 突片と細長孔とによる連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 突片と細長孔とによる連結構造 技術分野 本発明は連結構造に関し、さらに詳しくは突片と細長孔とからなる連結構造であ って、一方の部材に形成した突片を、他方の部材に形成した細長孔へ根元まで挿 入したのち、該他方の部材から突出している前記突片を変形、たとえば折り曲げ 又は捩じることにより、該突片が前記細長孔から離脱しないように阻止する構成 の連結構造に関する。

この種の突片と細長孔とによる連結構造には広範な用途、たとえば玩具などの種 々の物品を構成する小寸法のプレス加工した金属パーツ間の連結、あるいは、ビ ルディングの鉄骨枠材のような大型金属部材間の連結、等々の用途がある。ビル ディングの鉄骨枠材の開発にともなって本発明はなされたが、以下の記載から明 らかなように他の分野における突片・細長孔式の連結構造にも利用できるもので ある。

背景技術 鉄鋼製のビルディングの枠組みが、鋼板を圧延加工した構造材で組み立てられる 場合には、これら構造材にはそれぞれ突片と溝穴とが形成され、該構造材同士を 簡単に嵌め合わせることにより強固な梁などが組み立てられる。

この種の構造材を工場生産するための機械設備は、賦形、穴開け、及び端部切り 揃えなどの加工を行い、組み立て現場へ迅速に供給して種々異なった個別の構造 体へ即座に組み立てられるがたちにし、それによって屑の発生や部材貯蔵の必要 をなくしているのである。

このような鉄骨枠材製造のための機械設備は、オーストラリア特許第５７１８４ ５号および同国特許出願第５６９４９／９０号に開示されている。また該枠材を 用いた典型的な鉄鋼枠組みシステムはオーストラリア特許第４８４００３号に記 載されている通りである。該特許に記されているように、端部に突片を備えた枠 材を、細長孔を備えた他の枠材へあてがい、該突片を該細長孔へ挿入して横向き に折り曲げることにより離脱を阻止する、という方法で枠体が組み立てられる。

一般的に前記の枠材は、長い溝形材料として製造される。この溝形材料は、各端 それぞれに１対の突片と、溝形の底部に長さ方向に一定間隔であけられた数対の 横向き細長孔、とを有しているので、１本の枠材の突片を他の枠材の長さ方向の 任意の位置にある細長孔の対へ差し込めるものである。しかし、細長孔を有する のみで端には突片が形成されてない枠材や、細長孔つき枠材へ係合する突片を有 しているものの細長孔が形成されてない枠材も用いられることがある。

発明の開示 ビルディングの鉄骨枠材は、コンピュータ制御の機械設備により高能率に生産で きるが、該枠材の実際の組み立ては手作業で行わねばならない。それには、前記 突片を細長孔の位置に合わせ、細長孔へ挿入後に突片を折り曲げねばならず、重 量物を扱うため相当に骨が折れ、手間のかかる作業となる。

本発明は、突片を細長孔へ挿入し易くすべく、特に挿入を始める際の突片位置合 わせの困難さを軽減すべく改良された突片・細長孔式の連結構造を提供するもの である。

本発明による突片・細長孔式の連結構造は、第１部材から突出した突片と、第２ 部材にあけられた細長孔とを備え、該突片を該細長孔へ挿入したのち、離脱阻止 のために該突片を折り曲げる構成において、 （ａ）前記の突片が、基部から該基部よりも狭い先端へ向かってテーパ状をなし ていること、及び （ｂ）前記の細長孔が、対向した短い２つの端辺と、対向した長い２つの側辺と で囲まれ形成されたものであり、該側辺は、それぞれ前記突片の先端の幅量上の 長さを有した中央部分と、この中央部分から前記端辺へ向かい延長した両脇部分 とからなること、並びに、前記の２つの中央部分の間の距離が前記端辺の長さよ りも大であること、により前記突片の先端を該中央部分の間へ自由に差し込むこ とができ、さらに挿入するに伴い該突片は前記の両脇部分によってガイドされて 前記端辺に対し整合し、該突片の基部が該端辺間に「ぴったり」収められること を特徴とする。

また本発明は、長い構造材の一端に突片を設け、この同一の構造材の両端間に細 長孔をあけることにより、使用に際しては前記突片を類似の他の部材の溝穴へ挿 入して離脱阻止のために変形させることで前記構造材を他の部材へ連結する構成 において、これら突片と細長孔とが上述の通りのものであることを特徴とする構 造材を提供するものである。

さらに本発明は、上述の連結構造を備えた１対の長い構造材であって、一方の構 造材からは該構造をなす突片を突出させ、他方の構造材には該構造をなす細長孔 を形成してなる構成のものも提前記細長孔の側辺間の間隔は、該細長孔中央から 両端へ向かい漸減し、該細長孔中央部の幅が変わるものであってもよい。しかし 、該細長孔中央部の幅がほぼ一定、つまり対向した前記の側辺中央部分が実質上 互いに平行であるほうが望ましい。

前記側辺の両脇部分は、中央部分の端から対応した端辺の端へかけて直線状に延 びていてもよいが、向き合った両脇部分が側辺中央部分から非平行に互いに接近 する方向へ夫々延びた中間セグメントと、これらセグメントから細長孔の端辺へ 向かって延びた実質上互いに平行な端部セグメント、とからなるものであっても よい。前記の中間セグメントは直線状、あるいは凸面状に湾曲したもの、の何れ でもよ（１）。何れの場合も端部セグメントは、それらの間の間隔が前記端辺の 長さに等しく、前記突片を完全に挿入した状態では該突片基部の両側縁部分を「 ぴったり」収容する。

しかし望ましくは、各両脇部分がそれぞれ全体的に凸面状に湾曲していて、これ に隣接する中央部分とは鈍角で交わり、細長孔端辺とは実質上９０’で交わる形 状であり、これによって突片基部の側面が細長孔への完全挿入状態において該細 長孔端辺もしくはその近傍では両脇部分に対しその接線方向の姿勢をとるものと される。

一般に前記の両側辺は互いに鏡像の関係にあるが、実施態様によっては一方の側 辺のみが上述の形状とされ、これに対向した他の側辺は直線状とされることもあ る。

図面の簡単な説明 本発明をさらに詳しく説明すべく、例示的な実施態様を図面を参照しつつ以下に 記載する。図面において、第１図はビルディング建築用の長い鉄骨枠材の端部を 示した平面図であり、該枠材が有している長手方向にのびた１対の端部突片は本 発明における連結構造の特徴をなす性質の突片であり、第２図は、長手方向に等 間隔に配設された数対の積向きの細長孔を有している第２の鉄骨枠材の端部を示 し、該細長孔は本発明における連結構造の特徴をなす性質の細長孔であり、第３ 図は他の実施例における枠材を、第２図に対応して示す図であり、 第４図は、第１図の３−３線に沿った断面図であり、第５図は、第２図の円５内 の細長孔を拡大して示し、この細長孔へは第５図において番号１５で示した種類 の突片が根元まで挿入されているが、該突片は変形前の状態にあり、第６．７及 び８図は他の実施例を第５図に準じて示し、第９図は、第６．７及び８図に示し た突片の変形例であり、その寸法は第６〜８図における寸法と合わせである。

発明を実施するための最良の形態 第１図は、典型的な鉄骨枠材１１の端部を示し、該枠材は両側のフランジ部１２ をウェブ１３で繋いだ溝形に形成されている。

枠材１１は番号１４の部位で絞られて幅を若干減じ、その端面が、これに垂直に 配置された同様の他の溝形枠材のフランジ部間へ「ぴったり」嵌まるようにされ ていると共に、該部材の端部は縁取りして長手方向に突出した２つの突片１５が 形成されている。

端部の各突片１５は、その基部１５Ａから先端１５Ｂへ向かってテーパー状とさ れ、該先端の幅は基部１５Ａよりも狭い。

円孔１６が枠材１１のウェブ１３にあけてあってもよい。同様の孔を他の長手方 向の部位にあけ、組み立て後の鉄骨構造体にワイヤ、配管類、その他のものを通 せるようにすることができる。

第２図は、前記枠材１１の非絞り部分と同一の断面を有した他の枠材２１を示す 。これも２つのフランジ部２２とこれらを繋ぐウェブ２３とを有している。しか し前記枠材１１とは異なり、この枠材２１は幅が絞られておらず、その端部が単 純に垂直に切断され何らの突片も形成されていないが、そのかわり鋭い尖端が組 み立て後の鉄骨構造体から突出しないよう角の部分２４を斜めに落としである。

組み立て後の鉄骨構造体においては第２図の枠材が例えば頂部および底部の水平 な横板部材として、また第１図の枠材はそれらを繋ぐ鉛直の柱状部材として用い られる。このような使用が予定される横板部材の連結を可能とすべく、そのウェ 、ブ２３の長さ方向に一定間隔ごとに横向きの数対の細長孔２５が形成しである ので、柱状部材としての使用が予定される枠材の突片１５を任意の対の細長孔２ ５へ差し込み、板状部材のウェブに添わせて横向きに折曲げれば、突片の離脱を 阻止し柱状部材と横板部材とを強固に連結することができる。各柱状部材の端部 に形成した幅絞り部分１４は横板部材のフランジ部２２の間へ該端部を「きっち り」嵌め込むのに役立つ。

本発明によれば、細長孔２５は、テーバ状の突片１５と密接に連携して該突片１ ５の該細長孔への挿入を極めて容易なものとし、しかも得られる結合の強固さ乃 至は強度を何ら損うことのない形状を賦与されている。第５図に最も明瞭に示さ れているように、各細長孔は長い形であり、端辺２６の間にのびた側辺により区 画され、突片１５が完全に挿入された状態では該突片の基部１５Ａが２つの端辺 ２６の間に「きっちり」と収容される形状である。

細長孔２５の両側辺は互いに鏡像の関係にあり、それぞれ直線状の中央部分２７ と凸面湾曲状の両脇部分２８とからなっていて、細長孔２５の横幅は該細長孔の 長さ方向において変化し、中央部分２７における幅の方が端部における幅よりも 大とされている。

各中央部分２７の長さは突片の先端１５Ｂの幅よりも若干大とされ、該先端と細 長孔周縁との間に必要かつ十分なりリアランスを設けであるから、突片を差し込 み始めれば何ら特別の位置合わせを行なう必要なしに細長孔の中央部へ該先端１ ５Ｂは導かれ、そこへ挿入されることになる。

突片先端を差し込み始めた後、さらに押し込み続ければテーバ状の突片側縁が、 細長孔側辺の合流方向へ湾曲した両脇部分２８へ摺接するので、該突片１５は細 長孔と同志の姿勢をとるべくガイドされ、挿入を完了した時点では突片基部１５ Ａが細長孔の端辺２６の間へ第５図のように「きっちり」収容されることになる 。

第２図および第５図に示した細長孔の形にあっては、凸面状に湾曲した側辺両脇 部分２８は弧状をなし、その湾曲の中心は隣接した端辺２６の位置と一致し、従 って該端辺２６に９０°で交わっているから、挿入された突片１５の側面は各両 脇部分に対して接線方向の姿勢をとる。これは第５図に最もよく示されており、 １つの側辺両脇部分の湾曲中心点を番号２９で示す通りである。

この細長孔の形は突片を挿入完了位置へスムーズに誘導し、該位置において突片 を細長孔端辺の位置へ整合させ、該端辺間に「ぴったり」収容する作用をなす。

第６．７及び８図は、細長孔の変形例を示し、それぞれ基部よりも幅の狭い先端 を有した突片と協働する形状となっている。これら各図には基［９５Ａ及び先端 ９５Ｂからなる第９図の突片９５との関係において細長孔を示しであるが、該細 長孔には前述の突片１５も同様によく収容できるものである。

第６図に示した細長孔３５の対向側辺は直線状の平行な中央部分３７と、前記の 細長孔２５の凸面状両脇部分に代え収斂する方向に傾いた直線状の両脇部分３８ とを有している。

第７図に示した形の細長孔４５は、直線状で互いに平行な側辺中央部分４７によ り区画された一様な幅の中央部を有する。しかし、この例では、側辺の対向した 両脇部分がそれぞれ２つのセグメント、即ち、互いに平行な端部セグメント４８ Ａと、収斂する方向に傾斜した中間セグメント４８Ｂとからなり、前者セグメン ト間には突片基部９５Ａが「ぴったり」収容され、後者セグメントは挿入される 突片を係合完了姿勢へ向けてガイドする作用をな第８図はさらに他の形の細長孔 ５５を示し、その横幅は中央５７から各端部へ向かい連続的に小さくなっている 。この例では各側辺の中央部分５７が２つのセグメントからなり、各セグメント とこれに連なった両脇部分５８との間に不連続点はない。

第３図は他の形の枠材３１を示し、これは角部を斜め切りされていない直線状の 端部と、一方の側辺が直線であり且つ一方の端辺から他方の端辺へ直接的にのび た点で上述の細長孔２５とは異なっている細長孔３５とを有している。この直線 状の側辺は、該枠材３５の先端から、組合わせ対象枠材の材料厚さにほぼ等しい 距離だけ離れた位置にある。これにより、細長孔つき枠材の先端が突片つき枠材 から殆ど突出しない状態で、２つの枠材を角部において連結することができる。

細長孔の形状は、本発明における広範な要件、つまり突片先端を細長孔中央部へ 噛み合わせることが容易で、しかも引き続き該突片をガイドして該細長孔端に「 きっちり」係合した位置整合かつ完全挿入状態へ移行させることが可能という要 件を満たす限り、相当大幅に改変することができる。突片の形状も、これらの要 件を満たすかぎり広範に改変可能である。本発明の適用対象も、構築物用の枠材 のみには限定されず、突片・細長孔式の連結構造が採用される他の種々の分野に おいても適用できる。従って、以上に記述し図示した具体的な構成のみに本発明 が限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれる全ての具体例にまで及 ぶものであることが理解されよう。

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Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．第１部材（１１）から突出した突片（１５）と、第２部材（２１）にあけら れた細長孔（２５）とを備え、該突片を該細長孔へ挿入したのち離脱阻止のため に該突片を折り曲げる構成において、（ａ）前記突片が、基部（１５Ａ）から該 基部（１５Ａ）よりも狭い先端（１５Ｂ）へ向かってテーパ状をなしていること 、及び（ｂ）前記細長孔が、対向した短い２つの端辺（２６）と、対向した長い ２つの側辺とで囲まれ形成されたものであり、該側辺は、それぞれ前記突片の先 端の幅以上の長さを有した中央部分（２７）と、この中央部分から前記端辺へ向 かい延長した両脇部分（２８）とからなること、並びに、前記の２つの中央部分 の間の距離が前記端辺の長さよりも大であることにより、前記突片の先端を該中 央部分の間へ自由に差し込むことができ、さらに挿入するに伴い該突片は前記の 両脇部分によってガイドされて前記端辺に対し整合され、該突片の基部が該端辺 間に「ぴったり」収められることを特徴とする突片・細長孔式の連結構造。
2. ２．前記両側辺の中の少なくとも一方の両脇部分（２８）が凸面状に湾曲した形 状である請求項１に記載の連結構造。
3. ３．前記両側辺の中の少なくとも一方の両脇部分が２つのセグメントからなり、 それらが、隣接した端辺から延びた直線状の端部セグメント（４８Ａ）および該 セグメントから当該一方の側辺の中央部分（４７）へのびた中間セグメント（４ ８Ｂ）である請求項１に記載の連結構造。
4. ４．前記中間セグメント（４８Ｂ）が直線状である請求項３に記載の連結構造。
5. ５．前記中間セグメント（４８Ｂ）が凸面状に湾曲し、隣接した端部セグメント が各中間セグメントの接線方向にのびている請求項３に記載の連結構造。
6. ６．前記両側辺の形状が互いに鏡像の関係にある請求項１に記載の連結構造。
7. ７．前記両側辺の中の少なくとも一方が直線状のものである請求項１に記載の連 結構造。
8. ８．前記両側辺がいずれも隣接端辺に対し実質的に９０°の角度で交わっている 請求項１に記載の連結構造。
9. ９．一端に突片を有し、貫通した細長孔を両端間に有する構造部材であって、該 突片が同様の他の部材の細長孔へ挿入され該細長孔からの離脱を阻止すべく変形 させられて該他の部材へ連結される構成のものにおいて、これら突片と細長孔と が請求項１に記載の突片（１５）と細長孔（２５）であることを特徴とする構造 部材。
10. １０．請求項１に記載された連結構造としての突片（１５）が一方の構造部材か ら突出し、該連結構造として細長孔（２５）が他方の構造部材に形成されている 構成の１対の長い構造部材。