JPS5944941B2 - ２金属部品の平担部を平行間隔で結合する方法 - Google Patents

２金属部品の平担部を平行間隔で結合する方法

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JPS5944941B2
JPS5944941B2 JP51073365A JP7336576A JPS5944941B2 JP S5944941 B2 JPS5944941 B2 JP S5944941B2 JP 51073365 A JP51073365 A JP 51073365A JP 7336576 A JP7336576 A JP 7336576A JP S5944941 B2 JPS5944941 B2 JP S5944941B2
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flange
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平行間隔で配設された、２つの平坦金属部品、
または、二つの金属部品の平坦部分の結合方法に関する
。
２つの平坦な金属部品（例えば、平行な２枚の板）を平
行な間隔を置いて結合するためには、現在の所、一般に
溶接法の助けをかりている。
即ち、２（固の部品は、種々のスペーサーを用いて溶接
されている。これは費用が嵩む方法でろるばかりでなく
、結合した部品中に応力と変形を起す不都合がある。更
に、２個の部品を、これらに設けた孔にねじまたはボル
トを通して結合すること及び結合すべき２圓の部品の間
に管状のスペーサーを設け、これにねじまたはボルトを
通してナツトで２個の部品を両側から締めつけて結合す
ることも考えられる。
しかし、これらの場合、結合に必要な部品の原価は比較
的に高価になる。また、管状スペーサーと、ねじまたは
ボルトの代りにリベツトを組合わせて使用することも考
えられるが、この場合も部品原価が高価になる。その他
に、ねじ、ボルトまたはリベツトの直径は結合すべき部
品の寸法、特に厚さに応じて選ばれる。
このことは、薄板製の部品については、ねじ、ボルトま
たはリベツトの直径が小さいことを意味している。それ
故に、ねじ、ボルトまたはリベツトが通る管状のスペー
サーの直径も小さくなる。このような結合の剛性、特に
、一方の結合部品に対する他方の結合部品の回転運動ま
たは傾斜する運動にこのような結合が耐える強度は小さ
い。２つの軸によつて規定される平面部を有している２
１１の部品をこの方法によつて強固に結合できるために
は、これらの部品に多数のねじ、ボルトまたはリベツト
を分布させなければならない。
即ち、多数の結合を行なわなければならない。従つて、
例えば、みぞ型鋼のような２つの長細の型鋼をそれらの
ウエブの位置で相互に間隔を置いて結合するためや組合
せばりを作るためには、すくなくとも縦２列のねじ．ボ
ルトまたはリベツトを用いて十分な強度を与えなければ
ならない。本発明の目的は、平らな２つの金属部品、例
えば、薄板、又は２つの金属部の平坦部を平行な間隔を
置いて結合することを少ない数の結合部材を用いて確実
にかつ安価に行なう結合方法を提供することにある。
この目的を達成するために、結合すべき２個の部品各々
に２つずつ共軸になるように円形の孔を明ける。
２個の部品の対になつた共軸孔の間に１個のスペーサー
管を置く。
結合管をスペーサー管に挿入し、その両端を両部品の孔
に通し、そこにフランジを形成して２個の部品を平行間
隔を置いてスペーサー管の両端に締めつける。望ましく
は、各結合管の一端に９０。
に外に向つて曲げた第１のフランジを設け、支持台の上
にこの第１のフランジを下にして結介管を直角に載せる
。結合すべき２個の部品は円形の複数の孔が明けてある
が、これら２個の部品の一つ（これを［第１の部品」と
いう）の対応の孔を結合管に上方からはめこみ、第１の
部品をその孔の縁部で第１のフランジ上に支持するよう
にする。次いで、他方の部品（以下、「第２の部品］と
いう。゛）の孔を上方から接続管にほめ込む。最後に，
結合管の上端を９０接折り曲げて第２のフランジを形成
する。この第２のフランジを形成するためには、まず、
結合管の上端部を頂角の半角４５めの円錐台形プレス面
を持つプレス工具でプレスして頂角の半角４５面の円錐
台形に開き、ついで平坦なプレス面を持つ他のプレス工
具で押し結合管をそれの軸からの角度４５レから９０押
に折り曲げる。
かくして、２個の部品とスペーサー管とを上記の結合管
の第１、第２フランジ間にはさんで締めつける。この方
法の好ましい一つの実施形態では上述の複数の結合管の
全体または一部分を前もつて加熱し、この第２のフラン
ジの形成の際加熱し、冷却した後、結合管の収縮によつ
て与応力をかけられて、その２部品が結合されるように
する。添付の図を参照しつつ本発明の結合方法を実施例
に基づいて説明する。
先ず、第１図乃至第３図を参照して、本発明を、躊接を
しない金属パレツトへ応用することについて説明する。
第１図に示すように、金属パレツト１は方形または長方
形の薄板製の２板の上下の平板２，３からなり、以下に
詳細に説明するように、３列で各列が３個ずつ上下板２
，３に規則正しく分布された９個の結合具４によつてこ
れらの板２，３が間隔を置いて組立てられている。
板２，３の縁５，６は内側に向つて折り曲げられており
、これらの縁５はパレツト１の強度を増すため木板７の
端部を包み込んである（第２図、第３図）。他万、板２
，３の角（隅）は４５図に切断されており．これらの２
枚の板２，３はこれらの角（又は隅）の部分で、溶接又
は半田づけされた側板８によつて結合されている。
これによつて、角の領域で平板２．３の剛性を増加させ
ると共に、パレツトケースを構成するためにパレツトに
合わせて高くできる複数の足部材を上方からこれらの角
に係合させられることができる。ペレツトの２枚の板２
，３の結合具４の一つを第２図と第３図に断面で示した
。
完成した結合具４を示した第３図によれば、これには２
枚の板２，３の同一直径の二つの共軸孔１０，１１の中
を僅かな遊びで結合管９が貫通しており、またその両端
に環状の外向のフランジ１２，１３がついていて、それ
らフランジの間に２枚の板２．３を孔１０，１１の縁の
個所で相互に締めつけて訃り、また内径が孔１０，１１
の直径に殆ど等しいかまたは僅かに大きい一本のスペー
サー管１４が結合管９により挿入されている。フランジ
１２，１３の個所では、それぞれの板２，３は孔１０，
１１と共軸でそれより大径の環状凹部孔１５，１６を有
してお・り、これらの環状凹部１５，１６の深さはフラ
ンジ１２，１３の厚さと殆ど同一であり、環状凹部１５
，１６の内径はフランジ１２，１３の外径よりも僅かに
大きい。パレツトの結合は以下に説明する方法で実施す
る。一端をフランジ１２の形に前もつて本体に対して直
角に変形させてあるが他方は第２図上に破線で示したよ
うに真直ぐな結合管９を、所望の９つの個所に来るよう
にするため、好ましくは、心出し装置１８がついている
プレスの取付台（又は支持台）１７上に設置する。
このようにして位置を決めた結合管９に、環状孔１６の
上端面がフランジ１２にのるように下板３をはめ込む。
次いで、そわぞれの結合管９を囲繞するように下板３の
上方からスペーサー管１４をはめ込み、その下端を下板
３の孔１１の縁部に載せ、上板２をスペーサー管１４の
上端部外周にはめ込み、上板２の孔１０の縁部がスペー
サー管１４の上端に載るようにする。次いで、上板２上
で上方に突出している結合管９の自由端部（上端部）を
、円錐台形のプレス面２０を有するフランジ形成用プレ
ス工具１９を使用して開かせて、この結合管９の自由端
部を円錐台形のフランジ１３ａの形に成形し、その母線
が結合管９の軸に対して約４５成の角度（すなわち頂角
の半角が約４５て）になるようにする。
プレス工具１９を使用して加えられる圧力は、フランジ
１３ａがそれと管９の残りの部分との接続部のアールに
なつている個所で板２の孔１１の縁に対して押圧されて
管９，１４に対する板２，３の位置決めをするように選
ばれる。次いで、第３図に示すように、管９の軸に直角
な環状又は平坦なプレス面２２を有する２番目のフラン
ジ形成用プレス工具２１を用いてフランジ１３ａを変形
させる。
こうすることによつてフランジ１３ａを下万のフランジ
１２と同じ形状のフランジ，すなわち、結合管９の軸に
対し９０の傾いたフランジ１３にする。そして、スペー
サー管１４の上端上万の環状凹部１５の底にフランジ１
３を平らに押しつける。このようにして、２枚の板２，
３は、結合管９の２種のフランジ１２，１３を介してス
ペーサー管１４に締めつけられる。結合管９をプレスの
取付台１７上に置く前にそれを加熱するのが好ましいが
、それには２つの理由がめる。その一つの理由は、高温
度の方がよぐ変形し、またこのような変形は破れの危険
なしに行なうことができることである。
もう一つの理由は、大部分の金属はそれらが加熱された
ときに膨張し、それらが冷却されたときに収縮すること
である。
そこで、結合管９のフランジ１３が管９が熱い間に形成
されたときには、管９がその冷却の間に受ける収縮は、
パレツトにかかる荷重によつて起る応力と反対の方向の
引張り応力を管９の中に生じさせる。結合を行なうため
の予応力を適当に選択することによつて、結合管９に与
えられた予応力がパレツトにかかる荷重によつて生ずる
応力をすくなくとも部分的に補償し、それによつて、パ
レツトは、それに荷重がかかつているときに実質的に応
力を受けない状態（静止状態）になつている。この特性
によつて６かかるパレツトの寿命は著しく増大し、上記
の静止状態時に上記の予応力を持つていないパレツトよ
りもはるかに大きな荷重に耐えることができる。
結合に際しての予応力とパレツトの荷重によつて生ずる
応力は、これに反して、スペーサー管１４にかけられ、
そして、それ故に、これらの応力の和を困難なく支えら
れるようにするために６スペーサー管１４をもつと厚く
するとよい。
例えば、鋼パレツトの製造のためには、結合管９とスペ
ーサー管１４については、焼鈍されていることだけが異
つている溶接なし鋼管を使用するのが有益であることが
明らかにされている。故に、管９は外径を４８．３Ｉ！
ｍ、肉厚を３．２５關とし、管１４は外径が６０．３ｇ
１で肉厚を３．６５ＴＥＬとすることができる。その際
、管９はプレスの取付台１７上に置かれる前に７００℃
乃至８００℃の温度に加熱するのが有利であり、また、
第１図に示す４５すのフランジ１３ａの形成はプレス工
具１９に４５乃至８０トンの圧力を与えて行ない、他方
、第２図に示す９０ンのフランジ１３の形成はプレス工
具２１に３０乃至３５トンの圧力を加えて行なう。荷役
車輛のフオークがこれらのスペーサーのパレツトの損傷
が生じ易い個所に直接にぶつかることが極く稀れに起る
。
しかし、パレツトの板のスペーサー管１４は円形で◆る
ため、大部分の場合、これらの衝撃は接線方向に生じて
、実用上は、パレツトの剛性に何等の影響を及ぼさない
。何れにしても、結合管９は、スペーサー管１４によつ
て囲繞されて保護されているので、実際上、傷つけられ
ることがない。しかしながら、例えばパレツト上へ荷重
が落下したために、パレツトの修理が必要になつた場合
、一または複数の結合管９のフランジを、例えば、ドリ
ルとかフライス盤の切削工具で削り取り、変形したパレ
ツトの板をプレスによつて矯正し、場合によつてはスペ
ーサー管を交換し、最後に、新しい結合管奪とりつける
。
この際、フランジの加工法は、上述と同様にして行なう
。本発明に基づくパレツトは、すべての鉄と例えばアル
ミニウムまたはアルミニウム合金のような非鉄金属製に
することができ、このことは、特に、石油産業と爆薬産
業に最も関係がろる。
他方、第１図乃至第３図に参照して説明したように、パ
レツトを構成する２枚の金属板のうちすくなくともその
１枚の内側に木板７が設けられているときには、本発明
の範囲を逸脱することなく、同じ方法で、例えば、金属
製の上板１枚と、木製シユ一（根太）がついている３枚
の金属製下側シユ一（根太）支えからなるパレツトを組
立てることができる。
同様に、板２，３の縁５，６をそれらが対応の板の下面
とすれすれになるように折り曲げ、かつこれらの板の材
料として十分に厚い板を選ぶならば、一切の木製の補強
物を使用しない（即ち、全金属製の）パレツトを得るこ
とができるＯ以上の説明においては、パレツトを方形ま
たは長方形として説明したが、このパレツトは、それが
支持すべき物の形状による、例えば円形のような他のす
べての形状を有することができるものである。
第４図は、本発明に基づく結合方法を組立ばり２３の製
造へ応用した例である。
この組立ばり２３は、Ｃ形材（リツプみぞ形材）製の２
本の形材２４，２５、例えば鋼板製の形鋼を有し、それ
らの垂直ウエブの個所で管状結合具４によつてそれら形
材２４，２５が相互に間隔を置いて維持されるように作
られる。結合具４は、一列に並んでいて、組立ばり２３
が垂直面中で曲げによつて動かされるときには、これら
の管状結合具４が組立ぱり２３に十分な強度を与える。
このような組立ばり２３は、同一の慣性（同一の断面二
次モーメント）の形材と比較して、断面積が著しく小さ
く、また重量も著しく小さい。他万では、管状結合具４
の形鋼２４，２５との結合個所に残つている複数の貫通
孔は例えば金属骨組、その他の組立用及び他の諸エレメ
ントの組立に使用できる。第５図は、２個のみぞ形形材
２７，２８から成るトラスト２６を示Ｌ、平行に間隔を
置いたウエブの個所で結合してあり、そのフランジは相
対するように配設されている。
このトラス２６は２６、例えば棚の一部にすることがで
き、棚のいろいろな高さに設けられている管状結合具４
にタイビーム（Ｔｉｒａｎｔ）２９が貫通し、ねじが切
つてあるその端部にナツト３０がワツシヤ３１と共に取
りつけられる。これによつて棚を管状結合具４の個所で
相互に結合できる。その他に、これは、２つの形材２７
，２８の相対しているフランジの間に設けられた、支持
板用のブラケツト型の棚つりサポート３２として使用で
きる。第６図は、２枚の垂直板３４，３５で構成されて
いる構造物（又は骨組）への本発明の応用例を示したも
のである。
これら２枚の垂直板３４，３５は、それぞれ、直角なフ
ランジ３６，３７を有している。２枚の垂直板３４，３
５は、管状結合具４によつて相互に平行に間隔を置いて
結合されている。
フランジ３６，３７自体も６管状結合具４によつて水平
板３８に結合されている。管状結合具４は、軸の通路３
９及び点線で示されているアンカーボルト（埋込ボルト
）４０用の固定孔としても使用できる。最後に、第７図
は、円板製の車輪またはプーリ一４１への応用例を図示
したものである。
この車輪（又はプーリ一）４１はプレス加工して製造さ
れた２枚の側板４２，４３から作られて訃り、ボスの個
所ではスペーサー管に挿入された管状結合具４によつて
結合されているが、ボス以外の部分はスペーサーがなく
管状結合具４４だけにより結合されている。結合管は、
プーリ一をスピンドルまたは軸に取り付けるに当つて、
最小限の削り代で削られるようになつていればよい。本
発明に基いた結合方法として示し説明したいくつかの応
用は、本発明を限定するものではなく、実施例として示
したにすぎないことは他言を要しない。
事実、その他の多数の応用では、例えばプレ・・ブ金属
床板、２枚の金属側板と絶縁材料の中間層で構成されて
いる絶縁パネル、金属はしごと金属階段の製造において
、本発明に基づく結合方法を用いると、重量を軽減し、
溶接応力をなくし、標準的な機械での加工が容易になつ
て製造に大きな柔軟性を与えて自動化を容易にする（小
量生産と中量生産にも適する）という著しい利点が得ら
れる。その他に，この結合方法は、既に処理した（例え
ば亜鉛メツキをし、ラツカ一塗装をし、又はペンキ塗装
をした）その他の部品に対しても使用できる。結合の際
に与えたい予応力の大きさに応じて、結合管のフランジ
の個所の小さな部分だけを加熱し、めるいはある程度の
長さの部分を、又は全長を加熱することができる。
そして、予応力の大きさは、加熱を加えた管の長さに直
接比例する。加熱温度は、結合管に使用する金属の第一
変態点以下にする。スペーサー管及び結合管の双方又は
一方は、特に長さが短いものについては、中央に一つの
孔を明けた円板を絞ることによつて製造できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の方法により製造された金属パレツト
の一実施例の斜視図、第２図及び第３図は第１図のパレ
ツトの２枚の板の接続工程を示す拡大縦断面図、第４図
ないし第７図は、それぞれ、この発明に基づく結合方法
の種々の実施例を示す図である。 １・・・金属パレツト、２，３・・・板、４・・・結合
具、５，５・・・縁、９・・・結合管、１０，１１・・
・孔、１２，１３・・・フランジ、１４・・・スペーサ
ー管、１５，１６・・・環状凹部、２２・・・プレス面
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ２金属部品の平坦部に孔を形成し、該２金属部品の
    平坦部間に該孔と共軸にスペーサー管を配設し、該スペ
    ーサー管及び前記孔に結合管を挿通し、該結合管の両端
    部に外向きのフランジを形成し、該フランジにより該２
    金属部品の外面を押圧して前記平坦部を前記スペーサー
    管の対応端に押接せしめることから成ることを特徴とす
    る２金属部品の平坦部を平行間隔で結合する方法。 ２ 前記結合管の一端にその軸に直角に外向きの前記フ
    ランジの一方を予め形成し、前記結合管を該一方のフラ
    ンジを下にして支持台上に垂直に設置し、前記結合管に
    前記２金属部品の一方をそれの前記孔を通してはめこみ
    その孔の縁部で該一方の金属部品を一記一方のフランジ
    上に支持せしめ、前記スペーサー管を前記結合管を囲繞
    するようにはめ込み、他方の金属部品をそれの前記孔を
    通して前記結合管の他端にはめこみ、該他方の金属部品
    をその孔の縁部で前記スペーサー管の上端に支持せしめ
    、前記他方の金属部品から突出した前記結合管の前記他
    端を外側に直角に曲げて他方のフランジを形成すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記他方のフランジは、前記他方の金属部品から突
    出した前記結合管の前記他端を、最初に円錐台形面を有
    する第１のプレス工具で円錐台形に開き、ついで、平坦
    なプレス面を持つ第２のプレス工具で直角に開いて形成
    することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方
    法。 ４ 前記結合管を全長又は一部の長さにわたつて加熱し
    て前記他方のフランジを形成し、然る後冷却させて前記
    結合管の収縮により予応力を加えて前記２金属部品の結
    合を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
    載の方法。 ５ 前記結合管は外径が約４８ｍｍづ肉厚が約３．２５
    ｍｍの、前記スペーサー管は、外径が約６０ｍｍで肉厚
    が約３．６５ｍｍで共に焼鈍した継目なし鋼管製であり
    、前記結合管を約７００℃乃至８００℃の温度に加熱し
    、前記第１のプレス工具上には４５乃至８０トンの力を
    加えて前記結合管の前記他端を４５０に開き、次いで前
    記の第２のプレス工具には、３０乃至３５トンの力を加
    えて前記結合管の前記他端を９０°に開いて前記第２の
    フランジを形成することを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項に記載の方法。
JP51073365A 1975-06-23 1976-06-23 ２金属部品の平担部を平行間隔で結合する方法 Expired JPS5944941B2 (ja)

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