JPWO2011001511A1

JPWO2011001511A1 - 締結具、これを用いた筐体および締結方法

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Publication number: JPWO2011001511A1
Application number: JP2011520703A
Authority: JP
Inventors: 史宣岩崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: KR20120024880A; CN102459925B; CN102459925A; EP2450579A1; US20120090157A1; US9078369B2; WO2011001511A1; JP5310854B2; KR101358603B1

Abstract

複数の部材を締結する作業をできるだけ単独で行うことができるようにすることを課題とする。締結具５０は、取付穴に挿通されるネジ部材１と、締結部材保持部７とを備えている。締結部材保持部７は、重ね合わされた複数の部材（１０２，１０３）の第１面１０２ｂ側に位置し、この第１面１０２ｂに係合される第１面係合部２ａを備える。また、第１面係合部２ａから第１面１０２ｂの裏側となる第２面１０３ｃ側に向かって延設された延設部２ｃを備える。さらに、第２面１０３ｃ側に位置し、第２面１０３ｃに係合される第２面係合部３ｃを備える。そして、第２面係合部３ｃをネジ部材１の回転に伴って第１面係合部２ａ側へ移動させるネジ部３ｂとを備えている。締結具５０は、締結部材保持部７で部材（１０２，１０３）の仮締結状態を経て、最終的な締結状態とする。

Description

本発明は、締結具、これを用いた筐体および締結方法に関する。

電子機器を搭載するキャビネットやラック装置等を組み立てる場合、立設された柱部材の間に水平方向に配置されるレール部材が締結されることがある。従来、このような柱部材とレール部材との締結を改良する提案がされている（特許文献１参照）。また、このような柱部材とレール部材との締結に利用することができると考えられるボードアンカーが提案されている（特許文献２参照）。

特表２００７−５０７８６２号公報実開平１−１２４４１１号公報

ところで、柱部材とレール部材とを締結する場合、締結に用いられるネジの頭部は、柱部材の外側に位置するのが一般的である。例えば、レール部材を柱部材のある壁面に押し付けるように突き当て、レール部材が突き当てられた壁面の裏側、すなわち、柱部材の外側（前側）から雄ネジを差し込んで頭部を回転させ、両者を締結する。このように、ネジの頭部が柱部材の外側に位置する場合、柱部材とレール部材との締結作業を単独で行うことが困難となることがある。単独で両者の締結作業を行おうとする場合、レール部材を柱部材に押し付けるように保持しつつ、柱部材の外側からネジを差し込み、頭部を回転させて締めつけなければならない。このような作業は非常に困難である。このため、柱部材とレール部材との締結は、二人一組になって行われることが多い。このような問題は、柱部材とレール部材との締結作業のみならず、複数の部材を締結する際に生じ得る。

そこで、本発明は、単独での締結作業が可能となるように、複数の部材の締結作業を容易なものとすることを課題とする。

上記課題を解決するための本明細書開示の締結具は、それぞれ取付穴が設けられた複数の部材を重ね合わせた状態で締結する締結具である。締結具は、前記取付穴に挿通されるネジ部材と、締結部材保持部とを備えている。そして、当該締結部材保持部は、前記重ね合わされた複数の部材の第１面側に位置し、当該第１面に係合される第１面係合部と、当該第１面係合部から前記第１面の裏側となる第２面側に向かって延設された延設部と、前記第２面側に位置し、当該第２面に係合される第２面係合部と、当該第２面係合部を前記ネジ部材の回転に伴って前記第１面係合部側へ移動させるネジ部とを備えている。

これにより、分離した状態の部材の締結作業が容易となる。すなわち、重ね合わせた複数の部材の第２面側から締結具を差し込んで部材を仮締結状態とすることができる。そして、第１面側からネジ部材を回転させて、最終的な締結状態とすることができる。本明細書に開示された締結具を用いることにより、単独で、このような締結作業を行うことが可能となる。

本明細書開示の締結具によれば、複数の部材の締結作業が容易となる。

図１は、実施例のラック装置の斜視図である。図２は、組み立て前の柱部材とレール部材とを示す斜視図である。図３は、仮締結前の締結具の状態を示す説明図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第１部材の説明図であり、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は断面図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、第２部材の説明図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は側面図、図５（Ｃ）断面図である。図６は、仮締結時の締結具の状態を示す断面図である。図７は、仮締結時の締結部材保持部の状態を示す説明図である。図８は、締結時の締結具の状態を示す断面図である。図９は、締結時の締結部材保持部の状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されている場合もある。

図１は、筐体の一例であるラック装置１００の斜視図である。ラック装置１００は、台座部１０１上に立設された複数の柱部材１０２を備えている。この柱部材１０２には、水平方向に延びるレール部材１０３が締結されている。柱部材１０２とレール部材１０３とは、重ね合わせた状態で締結される。柱部材１０２に締結されたレール部材１０３上には、サーバ等の電子機器が設置される。なお、以下の説明では、説明を容易にするため、ラック装置１００の前、後、左、右を図１に示すように定めることとする。

図２は、締結前の柱部材１０２とレール部材１０３とを示す斜視図である。柱部材１０２とレール部材１０３との締結には、図２、図３に示すように締結具５０が用いられる。図３は、仮締結前の締結具５０の状態を示す説明図である。

柱部材１０２は、図１〜図３に示すようにレール部材１０３を締結するための取付穴１０２ａを有している。取付穴１０２ａは、上下方向に配列されて複数設けられている。柱部材１０２に設けられた取付穴１０２ａの直径は図３に示すようにＲ１に設定されている。また、レール部材１０３は、図２、図３に示すように柱部材１０２に突き合わされるフランジ部１０３ａを有している。このフランジ部１０３ａには、柱部材１０２を締結するための取付穴１０３ｂが上下方向に配列されて設けられている。フランジ部１０３ａに設けられた取付穴１０３ｂの直径はＲ３に設定されている。直径Ｒ３は、直径Ｒ１よりも大きい。

ここで、締結具５０によって締結される柱部材１０２において、前側に位置する面を図３に示すように第１面１０２ｂとする。また、締結具５０によって締結されるレール部材１０３のフランジ部１０３ａにおいて、後側に位置する面を図３に示すように第２面１０３ｃとする。すなわち、第２面１０３ｃは、第１面１０２ｂの裏側となる。

図２、図３に示すように、締結具５０は、取付穴１０２ａ、１０３ｂに挿通されるネジ部材１と、締結部材保持部７を備えている。締結部材保持部７は、締結の対象となる柱部材１０２とレール部材１０３とを保持する。締結部材保持部７は、分離可能な第１部材２と第２部材３を含んでいる。ネジ部材１は、頭部１ａと雄ネジ部１ｂを備えている。頭部１ａの直径は、Ｒ２に設定されている。直径Ｒ２は、直径Ｒ１よりも小さい。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第１部材２の説明図であり、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は断面図である。また、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、第２部材３の説明図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は側面図、図５（Ｃ）断面図である。

締結部材保持部７は、重ね合わされた複数の部材の第１面１０２ｂ側に第１面係合部２ａを備えている。より具体的には、締結部材保持部７は、締結が完了した状態の柱部材１０２とレール部材１０３の第１面１０２ｂ側に位置し、この第１面１０２ｂに係合される第１面係合部２ａを備えている。第１面係合部２ａは、図３、図４（Ｂ）に示すように、第１部材２に設けられている。第１部材２は、この第１面係合部２ａから第１面１０２ｂの裏側となる第２面１０３ｃ側に向かって延設された延設部２ｃを備えている。第１面係合部２ａの直径は、Ｒ４に設定されている。直径Ｒ４は、直径Ｒ１よりも僅かに大きく、直径Ｒ３よりは小さい。第１部材２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により成形されている。第１部材２は、後述するように弾性変形することが求められるため、このような条件を満たす材料を適宜選択することができる。

締結部材保持部７は、重ね合わされた複数の部材の第２面１０３ｃ側に第２面係合部３ａを備えている。より具体的には、締結部材保持部７は、締結が完了した状態の柱部材１０２とレール部材１０３の第２面１０３ｃ側に位置し、この第２面１０３ｃに係合される第２面係合部３ａを備えている。また、締結部材保持部７は、この第２面係合部３ａをネジ部材１の回転に伴って第１面係合部２ｂ側へ移動させるネジ部３ｂを備えている。このネジ部３ｂは、ネジ部材１が締め込まれることにより、延設部２ｃを圧縮することができる。ネジ部３ｂ、第２面係合部３ａは、図３、図５（Ｂ）に示すように第２部材３に設けられている。第２部材３は、第１部材２と同様にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により成形されているが、必要に応じて適宜他の材料を用いることができる。

ここで、図４を参照しつつ、締結部材保持部７に含まれる第１部材２について、さらに詳細に説明する。

第１部材２は、上述のように、第１面係合部２ａと延設部２ｃを備えている。この第１面係合部２ａは、第２面１０３ｃ側（後側）から第１面１０２ｂ側（前側）に向かって小径となるテーパ形状を有している。この第１面係合部２ａの最大径が直径Ｒ４である。第１面係合部２ａは、その頂部に、第１面係合部２ａが縮径するように第１面係合部２ａを変形させる溝２ｅを備えている。溝２ｅは、図４（Ａ）に示すように十字状に設けられている。第１面係合部２ａは、図４（Ｂ）に示す矢示４のような力を受けることにより、最大径であるＲ４が縮小するように弾性変形することができる。

第１部材２は、第１面係合部２ａから延設された延設部２ｃを備えている。延設部２ｃは、第１面係合部２ａに近い側の肉薄部２ｃ１と第１面係合部２ａから遠い側の肉厚部２ｃ２を備えている。肉薄部２ｃ１は、肉薄となることで、その周囲に溝を形成している。そして、第１面係合部２ａとの連続部に段部２ｂが形成されている。柱部材１０２とレール部材１０３とが締結されたとき、この段部２ｂが第１面１０２ｂに密着する状態となる。

このような延設部２ｃは、第１面１０２ｂ側（前側）から第２面１０３ｃ側（後側）に向かって小径となるテーパ形状を有している。このため、第１部材２を側面から見たときの形状は、図４（Ｂ）に示すように六角形となっている。

このような第１部材２は、図４（Ｃ）中、矢示５で示すような圧縮力を受けると、矢示６で示すように最大径であるＲ４が拡大するように弾性変形することができる。これにより、第１部材２の段部２ｂが側方に広がって、締結部材（１０２，１０３）のより強固な締結が実現される。

図５を参照しつつ、締結部材保持部７に含まれる第２部材３について、さらに詳細に説明する。

第２部材３は、上述のように第２面係合部３ａとネジ部３ｂを備えている。さらに、第２部材３は、第１部材２が備える延設部２ｃを受け入れる受入部３ｃを備えている。この受入部３ｃは、延設部２ｃのテーパ形状に対応した形状を有している。

第２面係合部３ａは、第２部材３の周囲に鍔状に設けられている。第２面係合部３ａの直径はＲ５であり、レール部材１０３のフランジ部１０３ａに設けられた取付穴１０３ｂの直径Ｒ３よりも大きい。このため、柱部材１０２とレール部材１０３とが締結されたとき、この第２面係合部３ａが第２面１０３ｃに密着する状態となる。

ネジ部３ｂは、ネジ部材１の雄ネジ部１ｂと螺合する。そして、ネジ部材１の回転に伴って第２部材３を移動させる。このようにネジ部材１の回転によって移動する第２部材３は、受入部３ｃ内に受け入れられた延設部２ｃを圧縮することができる。すなわち、延設部２ｃは、上述のように図４（Ｃ）における矢示５で示すような圧縮力を受ける。この結果、第１面係合部２ａは、最大径であるＲ４が拡大するように変形する。

次に、以上のような締結具５０を用いた柱部材１０２とレール部材１０３との締結作業につき、図６〜図９を参照しつつ説明する。

締結具５０を用いて柱部材１０２とレール部材１０３とを締結する場合、柱部材１０２とレール部材１０３とを仮締結の状態とする。図６は、仮締結時の締結具５０の状態を示す断面図である。また、図７は、仮締結時の締結部材保持部７の状態を示す説明図である。
作業者は、仮締結状態とするとき、ネジ部材１の雄ネジ部１ｂに第１部材２と第２部材３をこの順で装着し、雄ネジ部１ｂとネジ部３ｂとを螺合しておく。そして、延設部２ｃが受入部３ｃ内に受け入れられる状態とする。このような状態とすることにより、図７に示すように段部２ｂと第２面係合部３ａとの間に間隔８が形成される。この間隔８に締結部材である柱部材１０２とレール部材１０３とが纏められて配置される。ただし、この段階では、第１部材２と第２部材３とは密着していない。

柱部材１０２とレール部材１０３とは、取付穴１０２ａと取付穴１０３ｂの位置を合わせた状態で重ね合わせておく。そして、ネジ部材１、第１部材２、第２部材３が組み合わされた状態の締結具５０を、取付穴１０３ｂ、取付穴１０２ａの順に挿通させる。すなわち、ネジ部材１を第２部材３のネジ部３ｂに螺合した状態の締結具５０を、第２面１０３ｃ側から第１面１０２ｂ側に向かって取付穴１０３ｂ、１０２ａに挿通させる。このとき、最初に取付穴１０３ｂを通過するのは、ネジ部材１の頭部１ａである。このようにして締結部材保持部７に形成された間隔８に柱部材１０２およびレール部材１０３を保持する。これにより、柱部材１０２とレール部材１０３とを仮締結状態とすることができる。

ここで、第１面係合部２ａの取付穴１０２ａの通過について説明する。取付穴１０２ａの直径Ｒ１は、ネジ部材１の頭部１の直径Ｒ２よりも大きい。また、取付穴１０３ｂの直径Ｒ３も頭部１の直径Ｒ２よりも大きい。このため、頭部１は取付穴１０３ｂ、取付穴１０２ａを通過することができる。

ところが、第１面係合部２ａの直径Ｒ４は、直径Ｒ３よりは小さいものの、直径Ｒ１よりも僅かに大きく設定されている。このため、第１面係合部２ａは、レール部材１０３に設けられた取付穴１０３ｂを通過することはできるが、そのままの状態では、柱部材１０２に設けられた取付穴１０２ａを通過することはできない。そこで、作業者がテーパ状に成形された第１面係合部２ａを取付穴１０２ａへ押し付けると、第１面係合部２ａは、図４（Ｂ）における矢示４に示すような力を受ける。これにより、第１面係合部２ａは、直径Ｒ４が縮小するように変形し、取付穴１０２ａを通過することができる。第１面係合部２ａは、テーパ形状を有し、さらに、溝２ｅを有することにより、直径Ｒ４が縮径し易くなっている。

一旦取付穴１０２ａを通過した第１面係合部２ａは、再び直径が直径Ｒ１よりも僅かに大きい直径Ｒ４の状態に復帰する。このため、締結具５０が取付穴１０２ａおよび取付穴１０３ｂから脱落することはない。

このようにして、柱部材１０２およびレール部材１０３は、締結具５０の締結部材保持部７に保持され、仮締結の状態とされる。このような仮締結状態となる以前の柱部材１０２とレール部材１０３とは、分離された状態であるが、仮締結状態後は、柱部材１０２とレール部材１０３との位置関係が維持される。このため、作業者は、レール部材１０３の保持から開放される。

作業者は、以上の一連の作業、すなわち、レール部材１０３の柱部材１０２への押し付け、締結具５０の挿通をレール部材１０３側から行うことができる。

これに対し、一般的なボルトとナットを用いて柱部材１０２とレール部材１０３とを締結しようとした場合、ボルトは柱部材１０２側から取付穴１０２ａ、取付穴１０３ｂに挿通させなければならない。すなわち、ボルトは前側から取付穴１０２ａ、取付穴１０３ｂに挿通させなければならない。一方、レール部材１０３は、後側から柱部材１０２に押し付けるようになる。このように後側からレール部材１０３を柱部材１０２に押し付けつつ、前側からボルトを取付穴１０２ａ、取付穴１０３ｂに挿通させることは困難である。本実施例の締結具５０を用いれば、容易に締結具５０を取付穴１０２ａ、取付穴１０３ｂに挿通させることができる。

図６に示すような仮締結状態とした後は、ネジ部材１を回転させて最終的な締結作業が行われる。最終的な締結作業を行う際、作業者は、レール部材１０３を保持しなくても良い。このため、ネジ部材１を本締めする作業を容易に行うことができる。また、ネジ部材１を本締めする作業者は、柱部材１０２の前側に移動して作業を行うことができるので、この点でも、作業者は、容易に締結作業を行うことができる。

図８は、ネジ部材１の本締めが行われた締結時の締結具５０の状態を示す断面図である。図９は、締結時の締結部材保持部７の状態を示す説明図である。

作業者がネジ部材１を本締めすると、ネジ部材１の雄ネジ部１ｂが螺合した第２部材３は、レール部材１０３側に移動する。すなわち、第２面係合部３ａを第１面係合部２ａ側へ移動させ、両者を接近させる。そして、第１部材２と第２部材３は受入部３ｃにおいて徐々に密着状態となり、図９に示すように間隔８が狭くなる。間隔８が狭くなることにより、第１面係合部２ａと第２面係合部３ａとによって柱部材１０２とレール部材１０３とが挟持されるようになる。

また、このとき、第１部材２の第１面係合部２ａは、第１面１０２ｂに係合された状態となっている。この状態で延設部２ｃは圧縮される。これにより、第１部材２は、図４（Ｃ）中、矢示５で示すような圧縮力を受けることになる。そして、第１面係合部２ａは、その直径Ｒ４が拡大するように変形する。これにより、第１部材２の段部２ｂが側方に広がって、締結部材（１０２，１０３）のより強固な締結が実現される。

以上で、柱部材１０２とレール部材１０３との締結が完了する。このように、本明細書開示の締結具５０を用いれば、単独で柱部材１０２とレール部材１０３との締結を行うことができる。このような作業を繰り返すことによりラック装置１００を単独で組み立てることができる。

なお、柱部材１０２とレール部材１０３とを分解するときは、ネジ部材１を回転させ、第２部材３のネジ部３ｂとの螺合を解除する。これにより、ネジ部材１および第１部材２を柱部材１０２の前側に引き抜くことができる。第１部材２を柱部材１０２の前側に引き抜くことにより、第１部材２の第１面係合部２ａの直径Ｒ４が取付穴１０２ａの直径Ｒ１よりも大きいことが問題となることはない。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上記実施例では、ラック装置１００を形成する柱部材１０２とレール部材１０３との締結について説明したが、本明細書開示の締結具５０の締結対象となる部材は、これらに限定されない。また、締結される部材も二部材に限定されず、締結具は、さらに多くの部材を締結することができる。

１…ネジ部材
１ａ…頭部
１ｂ…雄ネジ部
２…第１部材
２ａ…第１面係合部
２ｂ…段部
２ｃ…延設部
３…第２部材
３ａ…第２面係合部
３ｂ…ネジ部
３ｃ…受入部
７…締結部材保持部
５０…締結具
１００…ラック装置
１０１…台座部
１０２…柱部材
１０２ａ…取付穴
１０２ｂ…第１面
１０３…レール部材
１０３ａ…フランジ部
１０３ｂ…取付穴
１０３ｃ…第２面

締結部材保持部７は、重ね合わされた複数の部材の第２面１０３ｃ側に第２面係合部３ａを備えている。より具体的には、締結部材保持部７は、締結が完了した状態の柱部材１０２とレール部材１０３の第２面１０３ｃ側に位置し、この第２面１０３ｃに係合される第２面係合部３ａを備えている。また、締結部材保持部７は、この第２面係合部３ａをネジ部材１の回転に伴って第１面係合部２ａ側へ移動させるネジ部３ｂを備えている。このネジ部３ｂは、ネジ部材１が締め込まれることにより、延設部２ｃを圧縮することができる。ネジ部３ｂ、第２面係合部３ａは、図３、図５（Ｂ）に示すように第２部材３に設けられている。第２部材３は、第１部材２と同様にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）により成形されているが、必要に応じて適宜他の材料を用いることができる。

Claims

それぞれ取付穴が設けられた複数の部材を重ね合わせた状態で締結する締結具であって、
前記取付穴に挿通されるネジ部材と、締結部材保持部とを備え、
当該締結部材保持部は、前記重ね合わされた複数の部材の第１面側に位置し、当該第１面に係合される第１面係合部と、当該第１面係合部から前記第１面の裏側となる第２面側に向かって延設された延設部と、前記第２面側に位置し、当該第２面に係合される第２面係合部と、当該第２面係合部を前記ネジ部材の回転に伴って前記第１面係合部側へ移動させるネジ部とを備えたことを特徴とする締結具。
前記延設部は、前記第２面係合部の前記第１面係合部側への移動に伴って圧縮されることを特徴とした請求項１記載の締結具。
前記第１面係合部は、当該第１面係合部が縮径するように当該第１面係合部を変形させる溝を備えたことを特徴とした請求項１又は２記載の締結具。
前記第１係合部は、前記第２面側から前記第１面側に向かって小径となるテーパ形状を有することを特徴とした請求項１乃至３のいずれか一項記載の締結具。
それぞれ取付穴が設けられた複数の部材を重ね合わせた状態で締結する締結具を用いて柱部材とレール部材とを締結した筐体であって、
前記締結具は、前記取付穴に挿通されるネジ部材と、締結部材保持部とを備え、
当該締結部材保持部は、前記重ね合わされた複数の部材の第１面側に位置し、当該第１面に係合される第１面係合部と、当該第１面係合部から前記第１面の裏側となる第２面側に向かって延設された延設部と、前記第２面側に位置し、当該第２面に係合される第２面係合部と、当該第２面係合部を前記ネジ部材の回転に伴って前記第１面係合部側へ移動させるネジ部とを備えたことを特徴とする筐体。
締結具を用い、それぞれ取付穴が設けられた複数の部材を重ね合わせた状態で締結する締結方法であって、
前記締結具は、前記取付穴に挿通されるネジ部材と、締結部材保持部とを備え、
当該締結部材保持部は、前記重ね合わされた複数の部材の第１面側に位置し、当該第１面に係合される第１面係合部と、当該第１面係合部から前記第１面の裏側となる第２面側に向かって延設された延設部と、前記第２面側に位置し、当該第２面に係合される第２面係合部と、当該第２面係合部を前記ネジ部材の回転に伴って前記第１面係合部側へ移動させるネジ部とを備え、
前記ネジ部材を前記ネジ部に螺合した状態の前記締結具を、前記第２面側から前記第１面側に向かって前記取付穴に挿通させて前記締結部材保持部によって前記複数の部材を保持し、
その後、前記ネジ部材の頭部を回転させ、前記第１面係合部と前記第２面係合部とを接近させて前記複数の部材を締結することを特徴とした締結方法。