WO2017195708A1 - フレーム及びフレームの組み立て方法 - Google Patents

フレーム及びフレームの組み立て方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017195708A1
WO2017195708A1 PCT/JP2017/017270 JP2017017270W WO2017195708A1 WO 2017195708 A1 WO2017195708 A1 WO 2017195708A1 JP 2017017270 W JP2017017270 W JP 2017017270W WO 2017195708 A1 WO2017195708 A1 WO 2017195708A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
side wall
slit
hole
plate
frame
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/017270
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健一 橋詰
将貴 谷本
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to EP17796069.7A priority Critical patent/EP3456987A4/en
Priority to US16/081,982 priority patent/US20190092353A1/en
Priority to CN201780027989.7A priority patent/CN109154318B/zh
Priority to JP2018516988A priority patent/JP6576550B2/ja
Publication of WO2017195708A1 publication Critical patent/WO2017195708A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/22Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using hooks or like elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/043Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
    • B61D17/045The sub-units being construction modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/07Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of multiple interengaging protrusions on the surfaces, e.g. hooks, coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/20Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using bayonet connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • B21D39/032Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing by fitting a projecting part integral with one plate in a hole of the other plate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/01Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the present invention relates to a frame and a method for assembling the frame.
  • Patent Document 1 a first member having a U-shaped cross section and having two side plates and a bottom plate is combined with a second member having a L-shaped cross section and having a side plate and a bottom plate.
  • a frame is disclosed.
  • locking portions are respectively formed on the bottom and the tip of the side plate of the first member, and locking holes are respectively formed on the side plate and the bottom plate of the second member.
  • the frame is assembled by inserting the locking portion of the first member into the locking hole of the second member.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a frame in which the first member is unlikely to come off from the second member.
  • a frame according to the present invention includes a first member having a first plate-like portion and a second member having a second plate-like portion.
  • a first through hole is formed in the first plate-like portion.
  • the first plate-like portion is inserted, a slit in which the first through hole is opened inside, a locking portion that protrudes into the first through hole and locks to the first through hole, Is formed.
  • the locking portion protrudes into the first through hole of the first plate-like portion inserted into the slit and is locked to the first through hole. For this reason, according to the present invention, it is possible to provide a frame in which the first member is unlikely to come off from the second member.
  • frame which concerns on Embodiment 1 of this invention The top view which shows the positional relationship of the 1st and 2nd through-hole of the 1st member of the frame which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a 2nd member.
  • VIII-VIII sectional view in FIG. The front view which expands and shows the slit part of the frame 2nd member which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • the front view which expands and shows the slit part of the 2nd member of the frame which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • the perspective view which shows the process of combining the 2nd member with the 1st member of a flame
  • Embodiment 1 The frame according to Embodiment 1 is a T-shaped frame used for a railway vehicle. The frame configuration will be described below with reference to FIGS.
  • the frame 1 includes a first member 10 that extends in the X direction, and a second member 20 that has a tip, that is, a + Y end assembled to an intermediate portion in the X direction of the first member 10. It is configured.
  • the first member 10 is made of angle steel whose YZ cross section is formed in an L shape.
  • the 1st member 10 has the bottom part 15 which comprises the bottom of angle iron, and the side wall part 11 which comprises the side wall of angle steel.
  • the bottom 15 has a plate shape and is arranged in parallel to the XY plane.
  • the side wall part 11 is also plate-shaped, and the side wall part 11 is arranged in parallel to the XZ plane.
  • first through holes 12A and 12B and second through holes 14A and 14B separated by the partition parts 13A and 13B are formed. .
  • the first through holes 12A and 12B and the second through holes 14A and 14B are holes for hooking the later-described hook-shaped portions 29A and 29B at the + Y end of the second member 20.
  • the + Y end of the second member 20 is assembled by the hook-shaped portions 29A and 29B being engaged with the first through holes 12A and 12B and the second through holes 14A and 14B.
  • the first through hole 12A and the second through hole 14A are arranged in the Z direction so that a side wall portion 21A (described later) of the second member 20 is parallel to the Z direction when the hook-shaped portions 29A and 29B are hooked. Has been.
  • the first through hole 12B and the second through hole 14B are also arranged in the Z direction.
  • the second member 20 is made of channel steel whose XZ cross section is formed in a U shape.
  • the 2nd member 20 has two side wall parts 21A and 21B which constitute the side wall of channel steel, and bottom 22 which constitutes the bottom of channel steel.
  • the two side wall portions 21A and the bottom portion 22 are plate-shaped, the side wall portion 21A is parallel to the YZ plane, and the bottom portion 22 is parallel to the XY plane.
  • the + Y end portion of the side wall portion 21 ⁇ / b> A extends by a length L ⁇ b> 1 on the + Y side from the bottom portion 22 in order to prevent the bottom portion 22 from interfering with the bottom portion 15 of the first member 10. Yes.
  • the length L1 is larger than the width of the bottom portion 15 of the first member 10 in the Y direction.
  • the + Y end portion of the side wall portion 21 ⁇ / b> B also extends by a length L ⁇ b> 1 on the + Y side from the bottom portion 22.
  • a slit 25A through which the partition portion 13A of the first member 10 is inserted is formed at the + Y end portion of the side wall portion 21A and the side end portion on the + Z side of the side wall portion 21A in order to assemble the second member 20 to the first member 10.
  • the + Y end portion of the side wall portion 21A is formed in a shape having a hook-shaped portion 29A by separating a part of the + Y end portion of the side wall portion 21A by the slit 25A.
  • the hook-shaped portion 29 ⁇ / b> A is hooked to the first through hole 12 ⁇ / b> A and the second through hole 14 ⁇ / b> A of the side wall portion 11 in order to assemble the side wall portion 21 ⁇ / b> A to the side wall portion 11 of the first member 10.
  • the flange portion 29 ⁇ / b> A has a flange base portion 26 ⁇ / b> A extending to the + Y side, and the flange base portion 26 ⁇ / b> A passes through the second through hole 14 ⁇ / b> A of the first member 10.
  • the flange-shaped portion 29A has a flange tip portion 23 that extends from the flange base portion 26A to the ⁇ Y side and the + Z side, and the flange tip portion 23 is passed through the first through hole 12A from the + Y side.
  • the first through hole 12A is locked to the + Z side inner surface.
  • the heel tip portion 23 functions as the locking portion 23A.
  • the ⁇ Y end portion of the locking portion 23A is chamfered for easy assembly.
  • a chamfered portion 24A is formed by obliquely cutting a corner portion between the ⁇ Z end portion and the + Y end portion of the flange base portion 26A.
  • the slit 25A is a groove extending obliquely from the + Z side end of the side wall 21A to the ⁇ Z side and toward the + Y end of the side wall 21A in order to make the + Y end of the side wall 21A into a bowl shape. It is formed into a shape.
  • the slit 25A is opened at a position away from the + Y end of the bowl-shaped portion 29A by a distance D1.
  • the distance D ⁇ b> 1 is larger than the thickness T ⁇ b> 1 of the first member 10 because the heel tip 23 is stably locked to the + Z side inner surface of the first through hole 12 ⁇ / b> A.
  • the width W1 of the slit 25A is larger than the thickness T1 of the first member 10.
  • the inclination of the inner surface extending to the + Y side is gently formed and further extends to the ⁇ Y side.
  • a convex portion 28A that protrudes toward the + Z side is formed at the ⁇ Z end of the slit 25A.
  • the partition portion 13A of the first member 10 is inserted into the slit 25A.
  • the partition portion 13A is inserted into the slit 25A in a state where the second member 20 is inclined with respect to the first member 10 and the locking portions 23A and 23B are inserted into the second through holes 14A and 14B. Is done.
  • the partition member 13A is disposed in the slit 25A by making the second member 20 parallel to the first member 10. Therefore, the slit 25A extends obliquely with respect to the + Y plane and the ⁇ Y plane of the partition portion 13A.
  • the inner surface portion 27A on the + Y side of the slit 25A is in contact with a corner portion between the + Y surface and the + Z surface of the partition portion 13A. Further, the inner surface portion 27A presses the partition portion 13A toward the ⁇ Y side and the ⁇ Z side.
  • the convex portion 28A is in contact with the ⁇ Y surface of the partition portion 13A. Further, the convex portion 28A presses the partition portion 13A toward the + Y side.
  • the inner surface portion 27A and the convex portion 28A are fixed by sandwiching the partition portion 13A. Further, as described above, the locking portion 23A is locked to the + Z side inner surface of the first through hole 12A. For this reason, the partition part 13A is firmly fixed. As a result, the second member 20 is firmly assembled to the first member 10.
  • the side wall 21B has the same configuration as the side wall 21A. Also in the side wall portion 21B, the inner surface portion 27B and the convex portion 28B sandwich and fix the partition portion 13B. Moreover, the latching
  • the + X side wall of the side wall 21A and the ⁇ X side of the side wall 21B The distance D2 between the wall surfaces is the distance between the + X side inner surface of the first through hole 12A and the second through hole 14A, and the -X side inner surface of the first through hole 12B and the second through hole 14B. Same as D3.
  • one angle iron and one groove steel are prepared. And the 1st through-holes 12A and 12B and the 2nd through-holes 14A and 14B are formed in the side wall part of angle iron by the dimension shown in FIGS. 1-3, and the 1st member 10 is produced.
  • the front end side of the bottom 22 of the channel steel is removed by the length L1 described above, so that the end of the side wall 21A, 21B protrudes from the bottom 22 of the channel steel.
  • chamfered portions 24A and 24B are formed at the corners on the front end side and the bottom side of the side wall portions 21A and 21B of the channel steel.
  • the chamfered portions 24A and 24B are provided on the bottom 22 side of the side wall portions 21A and 21B when the locking portions 23A and 23B of the hook-shaped portions 29A and 29B described later are inserted into the second through holes 14A and 14B of the first member 10, respectively.
  • These side end portions are formed in such a size that they do not interfere with the bottom portion 15 of the first member 10.
  • slits 25A and 25B and convex portions 28A and 28B are formed on the front end side of the side walls 21A and 21B of the grooved steel with the dimensions shown in FIGS. Thereby, hook-shaped part 29A, 29B is formed in channel steel, and the 2nd member 20 is produced.
  • the second member 20 is assembled to the first member 10. Specifically, first, the upper end surfaces of the side wall portions 21 ⁇ / b> A and 21 ⁇ / b> B of the second member 20 are inclined with respect to the bottom portion 15 of the first member 10. Then, the hook-shaped portion 29 ⁇ / b> A is inserted into the second through holes 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B of the first member 10. Further, as shown in FIG. 4, the hook-shaped portion 29A is moved upward, that is, to the + Z side, and the partition portion 13A of the first member 10 is inserted into the slit 25A on the rear surface side of the hook-shaped portion 29A. Although not shown, the partition portion 13B is also inserted into the slit 25B of the second member 20.
  • the second member 20 is moved to the + Z side, and the partition portion 13A is positioned on the ⁇ Z side of the slit 25A, that is, at the back of the slit 25A. Then, the + Z side end surface of the side wall portion 21 ⁇ / b> A of the second member 20 is made parallel to the bottom portion 15 of the first member 10, and the locking portion 23 ⁇ / b> A of the hook-shaped portion 29 ⁇ / b> A is pushed into the first through hole 12 ⁇ / b> A of the first member 10. . Thereby, the locking portion 23A is locked to the first through hole 12A. Further, the convex portion 28A of the slit 25A is brought into contact with the partition portion 13A.
  • the partition part 13B is also located in the back of the slit 25B by said assembly
  • the partition portions 13A and 13B formed on the side wall portion 11 of the first member 10 have the slits 25A formed on the side wall portions 21A and 21B of the second member 20. , 25B.
  • the first through-holes 12A and 12B formed in the side wall portion 11 of the first member 10 are provided with slits 25A and 25B in the side wall portions 21A and 21B of the second member 20, so that a bowl-shaped portion 29A is formed. , 29B are locked by the locking portions 23A, 23B. For this reason, the first member 10 and the second member 20 can be assembled with high bonding strength.
  • the partition parts 13A and 13B are inserted into the slits 25A and 25B, and the locking parts 23A and 23B are only locked to the first through holes 12A and 12B, the first member 10 and the second member 20 are assembled. Is easy.
  • first through holes 12A and 12B are formed only in the side wall portion 11 of the first member 10 and are not formed in the bottom portion 15. In other words, the first through holes 12A and 12B are not formed across the bent portion of the first member 10 whose cross section is formed in an L shape. For this reason, the first through holes 12A and 12B are not distorted by the bent portion. As a result, in the frame 1, the positional accuracy of the second member 20 with respect to the first member 10 can be increased.
  • second through holes 14A and 14B are formed in the side wall part 11. Similarly to the first through-holes 12A and 12B, the second through-holes 14A and 14B are not distorted by the bent portions described above. As a result, in the frame 1, the positional accuracy of the second member 20 with respect to the first member 10 is improved. Can be high.
  • Projections 28A and 28B formed in the slits 25A and 25B are in contact with the partition portions 13A and 13B formed on the side wall 11 of the first member 10. Thereby, the 1st member 10 and the 2nd member 20 are assembled
  • the locking portions 23A and 23B are constituted by + Z end portions of the flange portions 29A of the side wall portions 21A and 21B, and are locked to the inner surface of the first through hole 12A on the + Z side.
  • the side walls 21A and 21B are about to move downward from their own weight or from the + Z side, that is, from above, the locking portions 23A and 23B are locked to the first through hole 12A more strongly. For this reason, in the frame 1, the second member 20 is unlikely to come off from the first member 10.
  • Embodiment 2 The frame 2 according to Embodiment 2 is a cross-shaped frame.
  • the configuration of the frame 2 according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. In the second embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be described.
  • the frame 2 is assembled to the first member 30 extending in the X direction and the first member 30 at an intermediate portion in the X direction, and extends in the Y direction. And a second member 40 that intersects.
  • the first member 30 is made of a hat-shaped steel having a YZ cross section formed into a hat shape. As shown in FIG. 6, the first member 30 includes a top surface 39 parallel to the XY plane called a hat-shaped steel web, a side wall 31 parallel to the XZ plane called a hat-shaped steel flange, and a hat. It has a bottom part 35 called a section steel arm parallel to the XY plane.
  • the first member 30 has a notch 350 cut out from the bottom 35 to the middle of the side wall 31 in the Z direction, and the first member 30 is formed in the side wall 31 and is located on the + Z side from the notch 350. Through holes 32A and 32B are formed.
  • the first member 30 has another side wall portion parallel to the XZ plane disposed at the + Y end of the upper surface portion 39 and an XY plane extending from the other side wall portion in the + Y direction. And another bottom portion parallel to the bottom. A notch having the same shape is also formed on another side wall and bottom which are not shown. Two first through holes are also formed in another side wall portion (not shown).
  • the notch 350 is formed for fitting the second member 40 when the first member 30 is assembled to the second member 40.
  • the width W2 in the X direction of the notch 350 is the same as the width W3 in the X direction shown in FIG.
  • the height H1 in the Z direction of the notch portion 350 shown in FIG. 6 is such that a part of the side wall portion 31 on the + Z side of the notch portion 350 is fitted into slits 45A and 45B described later of the second member 40.
  • the first through holes 32A and 32B are not shown, but are slit when the second member 40 is fitted into the notch 350 and the side wall 31 is fitted into the slits 45A and 45B of the second member 40.
  • 45A and 45B are formed at positions overlapping with later-described locking portions 43A and 43B in the Y direction.
  • the first through holes 32A and 32B are formed in a rectangular shape smaller than the locking portions 43A and 43B as viewed in the Y direction.
  • the first through holes 32 ⁇ / b> A and 32 ⁇ / b> B penetrate the side wall portion 31.
  • the 2nd member 40 is comprised by the hat-shaped steel by which XZ cross section was formed in the hat shape. As shown in FIG. 7, the second member 40 has an upper surface portion 49 parallel to the XY plane called a web, side wall portions 41A and 41B parallel to the YZ plane called flanges, and an XY plane called an arm. A parallel bottom 42. In the second member 40, slits 45A and 45B that cross the upper surface portion 49 in the X direction and penetrate the upper surface portion 49 in the Z direction and further extend from the upper surface portion 49 to the middle of the side wall portions 41A and 41B in the Z direction, Two notches 420 are formed by notching the bottom 42. Although not shown, the second member 40 has another bottom portion extending in the + X direction from the side wall portion 41B. Two other notches having the same shape as the notch 420 are also formed on the other bottom.
  • the slits 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B are structures in which the side wall portion 31 of the first member 30 is fitted when the first member 30 is assembled to the second member 40 as described above.
  • the width W4 in the Y direction of the slits 45A and 45B is slightly larger than the thickness T2 of the side wall portion 31 in order to facilitate the fitting of the side wall portion 31.
  • the distance D4 from the inner surface portion 47A on the ⁇ Y side of the slit 45A to the inner surface portion 47B on the + Y side of the slit 45B is set so that the fitted side wall portion 31 does not rattle.
  • a locking portion 43A is formed on the inner surface portion 47A of the slit 45A. Further, a locking portion 43B is formed on the inner surface portion 47B of the slit 45B.
  • the locking portion 43A is formed in a convex shape protruding from the inner surface portion 47A on the ⁇ Y side of the slit 45A to the + Y side.
  • the locking portion 43 ⁇ / b> A is formed in a rectangular shape in the XZ plan view, and the size thereof is smaller than the XZ plan view rectangle of the first through hole 32 ⁇ / b> A of the side wall portion 31. Then, as shown in FIG. 8, the locking portion 43 ⁇ / b> A protrudes into the first through hole 32 ⁇ / b> A of the side wall portion 31 in a state where the first member 30 is assembled to the second member 40, and the locking portion 43 ⁇ / b> A.
  • the ⁇ Z surface is in contact with the ⁇ Z side inner surface portion of the first through hole 32A.
  • the engaging portion 43B is formed in a convex shape protruding from the inner surface portion on the + Y side of the slit 45B to the ⁇ Y side.
  • the shape of the locking portion 43B in the XZ plan view is the same as the shape of the locking portion 43A in the XZ plan view, and the size thereof is also the same.
  • the locking portion 43B protrudes into the first through hole 32B of the side wall portion 31 in a state where the first member 30 is assembled to the second member 40, and the ⁇ Z surface of the locking portion 43B is the first.
  • recesses 430A and 430B adjacent to the locking portions 43A and 43B in the Z direction are formed on the ⁇ Z side of the locking portions 43A and 43B.
  • the recess 430A is recessed on the ⁇ Y side
  • the recess 430B is recessed on the + Y side. Accordingly, the recesses 430A and 430B facilitate the elastic deformation of the locking portions 43A and 43B when a force in the Z direction is applied to the locking portions 43A and 43B.
  • the side wall portion 31 of the first member 30 is pushed into the slits 45A and 45B.
  • a force in the ⁇ Z direction is applied from the side wall portion 31 to the locking portions 43A and 43B.
  • the recesses 430A and 430B facilitate the elastic deformation of the locking portions 43A and 43B.
  • the locking portions 43A and 43B are elastically deformed, so that the locking portions 43A and 43B are easily locked to the first through holes 32A and 32B, and the locking portions 43A and 43B are further locked to the first through holes 32A, Lock firmly to 32B.
  • the notch 420 prevents the bottom 35 of the first member 30 from interfering with the bottom 42 of the second member 40 when the first member 30 is assembled to the second member 40. Is formed for. For this reason, the width W5 in the Y direction of the notch 420 is the same as the width W6 in the Y direction of the bottom 35 of the first member 30 shown in FIG. Note that the notch 420 has a shape in which the ⁇ Z end of the side wall 41A continuous to the bottom 42 is cut out in addition to the bottom 42 of the second member 40 in order to prevent interference of the bottom 35 more reliably. Is formed.
  • first through holes 32A and 32B described above are formed in a part of the side wall portion 31 on the + Z side of the notch portion 350.
  • a hole is formed from one side wall portion 31 to the other side wall portion 31 in order to maintain positional accuracy.
  • the first through holes 32A and 32B can be formed in the two side wall portions 31 respectively by a single drilling process. Thereby, the first member 30 is produced.
  • the second member 40 is produced by forming notches 420, slits 45A and 45B, and locking portions 43A and 43B having the shapes and dimensions shown in FIGS.
  • the slits 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B are formed by cutting a linear groove extending in the ⁇ Z direction from the upper surface portion 49 of the second member 40.
  • the first member 30 crosses the + Z side of the manufactured second member 40 in a cross shape.
  • the bottom 35 of the first member 30 is positioned on the + Z side of the notch 420 of the second member 40.
  • the notch portion 350 of the first member 30 is positioned on the upper surface portion 49 of the second member 40 and the side walls 41A and 41B on the + Z side. Then, a part of the side wall portion 31 located on the + Z side of the notch portion 350 is pushed into the slits 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B of the second member 40.
  • the locking parts 43A and 43B formed in the slits 45A and 45B are pushed by the side wall part 31 and elastically deformed.
  • the first through holes 32A and 32B of the side wall portion 31 move in the ⁇ Z direction.
  • the first through holes 32A and 32B are moved.
  • the locking portions 43A and 43B are located inside.
  • the locking portions 43A and 43B return to their original shapes and lock the first through holes 32A and 32B.
  • the side wall part 31 of the first member 30 is fixed to the side wall parts 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B of the second member 40.
  • the frame 2 is completed through the above steps.
  • the side wall portion 31 of the first member 30 is inserted into the slits 45A and 45B of the second member 40, and the locking portion 43A within the slits 45A and 45B. , 43B are engaged with the first through holes 32A, 32B of the first member 30. For this reason, in the frame 2, the first member 30 and the second member 40 can be assembled with high bonding strength.
  • the locking portions 43A and 43B protrude from the inner surface portions 47A and 47B of the slits 45A and 45B in the Y direction. For this reason, even when a force for moving the first member 30 in the Z direction is applied, the first member 30 is unlikely to be detached from the second member 40 by the locking portions 43A and 43B. The first member 30 is not detached from the second member 40 unless a force that elastically deforms the locking portions 43A and 43B is applied.
  • the first through holes 32 ⁇ / b> A and 32 ⁇ / b> B are formed only in the side wall portion 31 of the first member 30 and are not formed in the bottom portion 35. For this reason, the position accuracy of the second member 40 relative to the first member 30 can be increased as in the first embodiment.
  • the slits 45A and 45B are parallel to the XZ direction and extend in the ⁇ Z direction from the upper surface portion 49 of the second member 40. For this reason, the side wall 31 of the first member 30 can be easily pushed into the slits 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B of the second member 40. According to the second embodiment, the assembly of the frame 2 is easy.
  • the slits 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B are formed on the upper surface portion 49 in addition to the side wall portions 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B of the second member 40. And the 1st member 30 and the 2nd member 40 are joined by inserting the side wall part 31 of the 1st member 30 in slit 45A, 45B. For this reason, the area which the 1st member 30 and the 2nd member 40 join is wide. As a result, the strength of the frame 2 is increased.
  • the first member 30 is assembled from the + Z side of the second member 40, that is, from above.
  • the second member 40 may be assembled from above the first member 30.
  • the second member 40 is assembled from above the first member 30, and the second member 40 and the first member 30 are assembled in a cross shape.
  • the configuration of the frame 3 according to Embodiment 3 will be described below with reference to FIGS.
  • a configuration different from the first and second embodiments will be described.
  • the frame 3 according to the third embodiment is assembled in the middle of the first member 30 in the Y direction and the first member 30 in the Y direction.
  • the second member 40 intersects with the member 30.
  • the first member 30 and the second member 40 are made of hat-shaped steel as in the second embodiment.
  • the first member 30 has an upper surface portion 36, a side wall portion 31, and a bottom portion 35, as in the second embodiment.
  • the second member 40 includes an upper surface portion 49, side wall portions 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B, and a bottom portion 42.
  • the notch 350 and the first through hole 32A are formed in the side wall 31 of the first member 30 as shown in FIG.
  • An upper surface slit 37 is formed in the upper surface portion 36.
  • the first member 30 is provided with another side wall portion at the + X end of the upper surface portion 36.
  • the other side wall portion also has a notch portion and a first through hole. Is formed. Since the notch part and the first through hole of the other side wall part have the same configuration as the notch part 350 and the first through hole 32A described below, description thereof will be omitted.
  • the notch 350 is formed to fit the bottom 42 of the second member 40 into the bottom 35 of the first member 30 when the second member 40 is assembled to the first member 30. For this reason, the notch 350 cuts out the ⁇ Z end of the side wall 31 of the first member 30 and the bottom 35 continuous from the ⁇ Z end.
  • the width W5 in the Y direction of the notch 350 is the same as the width W6 in the Y direction of the bottom 42 of the second member 40.
  • the first through hole 32A is formed on the + Z direction extension line of the inner surface portion on the + Y side of the notch portion 350.
  • the first through hole 32A is formed on the + Z side with respect to the notch 350.
  • the position of the first through hole 32 ⁇ / b> A corresponds to the position of a locking part 43 ⁇ / b> A (described later) of the second member 40 when the bottom part 42 of the second member 40 is fitted into the notch part 350.
  • the shape and size of the first through hole 32A are the same as those in the second embodiment.
  • the upper surface slit 37 is a structure into which a later-described reinforcing portion 451 of the second member 40 is fitted when the second member 40 is assembled to the first member 30. For this reason, the upper surface slit 37 is formed in the same shape and direction as the rectangular shape of the reinforcing portion 451 when viewed in the Z direction. Further, the upper surface slit 37 is formed at a position overlapping in the Z direction when the second member 40 is assembled to the first member 30.
  • the side wall 41A of the second member 40 is formed with a notch 48 for fitting the first member 30 when the second member 40 is assembled to the first member 30.
  • the width W7 in the X direction of the cutout portion 48 is formed to be the same as the width in the X direction of the upper surface portion 36 of the first member 30.
  • the cutout portion 48 extends in the ⁇ Z direction from the + Z end side of the side wall portion 41A while maintaining this width. Further, the notch 48 cuts from the + Z end side of the side wall 41A to the ⁇ Z end and the bottom 42 of the side wall 41A.
  • a plate-shaped reinforcing portion 451 extending in the ⁇ Z direction from the ⁇ Y end of the upper surface portion 49 is provided at the center in the X direction of the cutout portion 48.
  • a slit 45A is formed between the ⁇ X side inner surface portion of the cutout portion 48 and the ⁇ X end surface of the reinforcing portion 451.
  • a slit 45 ⁇ / b> B is formed between the inner surface portion on the + X side of the notch portion 48 and the + X end surface of the reinforcing portion 451.
  • the reinforcing portion 451 is a portion that reinforces the joining of the first member 30 and the second member 40 by being fitted into the above-described upper surface slit 37.
  • the reinforced section 451 has an XY cross section formed in a rectangular shape.
  • the reinforcing portion 451 has a cross-sectional shape and extends in the Z direction. Further, the ⁇ Z end of the reinforcing portion 451 is chamfered at the corner portion so as to be easily fitted into the upper surface slit 37.
  • the length L2 in the Z direction of the reinforcing portion 451 is formed larger than the thickness of the plate of the upper surface portion 36 of the first member 30 in order to stabilize the fitting into the upper surface slit 37.
  • the width W8 in the X direction of the reinforcing portion 451 is smaller than the width W7 in the X direction of the cutout portion 48, whereby the aforementioned slits 45A and 45B are formed between the reinforcing portion 451 and the cutout portion 48. ing.
  • the slits 45A and 45B extend from the upper surface portion 49 of the second member 40 in the ⁇ Z direction. Then, as shown in FIG. 13, the locking portion 43A and the concave portion 430A described in the second embodiment are formed on the inner surface portion 47A of the slit 45A.
  • the first member 30 is assembled from the + Z side of the second member 40.
  • the second member 40 is the first member, contrary to the second embodiment.
  • the member 30 is assembled from the + Z side.
  • the shape of the locking portion 43A of the third embodiment is a shape opposite to the locking portion 43A of the second embodiment in the Z direction, that is, a shape symmetric with respect to the XY plane.
  • the recess 430A is adjacent to the + Z side of the locking portion 43A.
  • the locking portion 43 ⁇ / b> A can be locked to the first through hole 32 ⁇ / b> A of the first member 30 by elastically deforming the locking portion 43 ⁇ / b> A. Thereby, the second member 40 is firmly assembled to the first member 30.
  • a locking portion and a recess having the same shape and size as the locking portion 43A and the recess 430A are also formed on the inner surface of the slit 45B.
  • the side wall portion 41B of the second member 40 is also formed with a cutout portion and a reinforcing portion similarly to the side wall portion 41A.
  • the side wall portion 41B is formed with slits 45C and 45D, and the slits 45C and 45D also have the same shape and size as the locking portions 43A and the concave portions 430A. A portion and a recess are formed.
  • the first member 30 is produced by forming the notch 350, the first through hole 32A, and the upper surface slit 37 having the shape and dimensions shown in FIG. .
  • the other hat-shaped steel is formed with a locking portion 43A, a concave portion 430A, and slits 45A, 45B, 45C, and 45D having the shapes and dimensions shown in FIGS.
  • a reinforcing portion 451 is formed by cutting out between the slits 45A and 45B and between the slits 45C and 45D. Thereby, the 2nd member 40 is produced.
  • the second member 40 is disposed on the + Z side of the first member 30, and the second member 40 is crossed with the first member 30 in a cross shape.
  • the first member 30 is located between the slits 45A and 45B of the second member 40 and between the slits 45C and 45D, and the reinforcing portion 451 of the second member 40 is the upper surface of the first member 30.
  • the second member 40 is disposed so as to be positioned on the slit 37.
  • the reinforcing portion 451 of the second member 40 is pushed into the upper surface slit 37 of the first member 30.
  • the locking portion 43A of the slit 45A is pushed by the side wall portion 31 of the first member 30 and elastically deforms. Locking portions of slits 45B, 45C, and 45D (not shown) are similarly elastically deformed. Further, when the reinforcing portion 451 is pushed into the upper surface slit 37, the locking portion 43A reaches the first through hole 32A of the side wall portion 31, and the locking portion 43A is locked to the first through hole 32A.
  • the locking portions of the slits 45 ⁇ / b> B, 45 ⁇ / b> C, 45 ⁇ / b> D are also locked in the first through hole of the side wall portion 31.
  • the second member 40 is assembled to the first member 30, and the second member 40 is further fixed to the first member 30.
  • the frame 3 is completed through the above steps.
  • the locking portions 43A of the side wall portions 41A and 41B of the second member 40 are locked to the first through holes 32A of the side wall portion 31 of the first member 30. Therefore, the side wall portions 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B of the second member 40 are firmly assembled to the side wall portion 31 of the first member 30. For this reason, in the frame 3, as in the second embodiment, the first member 30 and the second member 40 are assembled with high bonding strength.
  • the locking portions 43A and 43B protrude from the inner surface portions 47A and 47B of the slits 45A and 45B in the Y direction. For this reason, as in the second embodiment, in the frame 3, the first member 30 and the second member 40 are unlikely to come off.
  • first through holes 32 ⁇ / b> A and 32 ⁇ / b> B are formed only on the side wall portion 31 of the first member 30 and are not formed on the bottom portion 35, in the frame 3, the positional accuracy of the second member 40 with respect to the first member 30 is increased. can do.
  • the reinforcing portion 451 is fitted in the upper surface slit 37 of the first member 30, the area of the portion where the first member 30 and the second member 40 are joined is large. As a result, the strength of the frame 3 is high.
  • the upper surface slit 37 is formed in the first member 30, and the reinforcing portion 451 is formed in the second member 40.
  • the second member 40 is assembled from above the first member 30, and the reinforcing portion 451 is fitted in the upper surface slit 37.
  • the upper surface slit 37 is formed in the first member 30 and the reinforcing portion 451 is formed in the second member 40, the first member 30 is assembled from above the second member 40, and the upper surface slit is formed. 37 may be fitted to the reinforcing portion 451.
  • the upper surface slit 37 is formed in the first member 30 provided in the frame 2 in the second embodiment, and the reinforcing portion 451 is formed in the second member 40 provided in the frame 2 in the second embodiment.
  • Frame the configuration of the frame 4 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In the fourth embodiment, a configuration different from the first to third embodiments will be described.
  • the first member 30 is assembled to the second member 40 by fitting the upper surface slit 37 into the reinforcing portion 451 from the + Z side, as shown in FIG. 14.
  • two upper surface slits 37 are formed on the upper surface portion 39 of the first member 30.
  • Each of the upper surface slits 37 is formed in a rectangular shape in which the longitudinal direction is oriented in the Y direction and the lateral direction is oriented in the X direction.
  • the length of the upper surface slit 37 in the longitudinal direction is the same as the length of the reinforcing portion 451 in the longitudinal direction as viewed in the Z direction, and the length of the upper surface slit 37 in the lateral direction is shorter than that of the reinforcing portion 451 in the Z direction. Slightly larger than the direction length.
  • the upper surface slit 37 has penetrated the upper surface part 39 with the shape.
  • the reinforcing portion 451 is formed on each of the side wall portions 41A and 41B. Specifically, the reinforcing portion 451 is formed by cutting and removing the upper surface portion 49 between the slits 45A and 45B described in the second embodiment. For this reason, the reinforcement part 451 is plate shape similarly to the side wall parts 41A and 41B. Moreover, the thickness of the reinforcement part 451 is the same as the thickness of side wall part 41A, 41B. The + Z end of the reinforcing portion 451 is chamfered to facilitate fitting into the upper surface slit 37. And the reinforcement part 451 is engage
  • the notch 350 and the first through holes 32A and 32B are formed in the hat-shaped steel. Furthermore, the upper surface slit 37 is formed by cutting and the 1st member 30 is produced.
  • the notch 420 and the slits 45A and 45B are formed in another hat-shaped steel.
  • an opening is provided by removing a region surrounded by the slit 45A of the side wall 41A, the slit 45A of the side wall 41B, and the slit 45B of the side wall 41A and the slit 45B of the side wall 41B. .
  • the 2nd member 40 in which the reinforcement part 451 was formed is produced.
  • the first member 30 crosses the produced second member 40 in a cross shape. And the side wall part 31 on the notch part 350 of the 1st member 30 is pushed in into slit 45A, 45B of the 2nd member 40, and the latching
  • the frame 4 is completed through the above steps.
  • the reinforcing portion 451 of the second member 40 may be brought into contact with the inner surface portions of the two upper surface slits 37 of the first member 30. In that case, the joining strength of the frame 4 can be increased.
  • the upper surface slit 37 is formed in the first member 30 and the reinforcing portion 451 is formed in the second member 40.
  • a reinforcing portion 451 is inserted into the upper surface slit 37.
  • the first members 10 and 30 and the second members 20 and 40 are formed of angle steel, groove steel, and hat steel.
  • the present invention is not limited to this.
  • the 1st members 10 and 30 should just have a 1st plate-shaped part
  • the 2nd members 20 and 40 should just have a 2nd plate-shaped part. Therefore, the first members 10 and 30 and the second members 20 and 40 may be formed of flat plates.
  • the board bent by I shape or Z shape may be sufficient.
  • the side wall parts 11 and 31 of Embodiment 1-4 are equivalent to the 1st plate-shaped part of this invention. Further, the side wall portions 21A, 21B, 41A, 41B correspond to the second plate-shaped portion of the present invention.
  • the 1st members 10 and 30 and the 2nd members 20 and 40 were formed with the steel material, in this invention, the 1st members 10 and 30 and the 2nd members 20 and 40 are used.
  • the material of is arbitrary. Therefore, at least one of the first members 10 and 30 and the second members 20 and 40 may be formed of a metal material other than steel, a resin material, or the like. For example, you may form with an aluminum alloy and a synthetic resin.
  • the first through holes 12A, 12B, 32A, and 32B are formed in the side wall portions 11 and 31 of the first members 10 and 30, respectively.
  • slits 25A, 25B, 45A, 45B, 45C, and 45D are formed in the side walls 21A, 21B, 41A, and 41B of the second members 20 and 40.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first through holes 12A, 12B, 32A, and 32B may be formed in the first plate-like portion of the first members 10 and 30, and the slits 25A, 25B, 45A, 45B, 45C, and 45D are What is necessary is just to be formed in the 2nd plate-shaped part of the 2nd members 20 and 40.
  • the first through holes 12 ⁇ / b> A, 12 ⁇ / b> B, 32 ⁇ / b> A, 32 ⁇ / b> B may be formed in plate-like parts other than the side wall parts 11, 31, for example, the bottom part 15.
  • the side walls 21 ⁇ / b> A, 21 ⁇ / b> B, 41 ⁇ / b> A, 41 ⁇ / b> B of the second members 20, 40 are assembled to the bottom 15.
  • slits 25A, 25B, 45A, 45B, 45C, and 45D may be formed in plate-like portions other than the side wall portions 21A, 21B, 41A, and 41B.
  • the frames 1 to 4 are T-shaped or cross-shaped.
  • the present invention is not limited to this.
  • the frames 1 to 4 include the first members 10 and 30 and the second members 20 and 40, and the shape of the entire frames 1 to 4 is arbitrary.
  • the frames 1 to 4 may be, for example, L-shaped or I-shaped.
  • the frames 1 to 4 are for railway vehicles.
  • the present invention is applicable to frames for machines in general.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

フレーム(1)は、側壁部(11)を有する第一部材(10)と、側壁部(21A、21B)を有する第二部材(20)と、を備える。第一部材(10)には、第一貫通孔(12A、12B)が形成されている。側壁部(21A、21B)には、側壁部(11)が差し込まれ、内部で第一貫通孔(12A、12B)が開口するスリット(25A、25B)と、第一貫通孔(12A、12B)内に突出して第一貫通孔(12A、12B)を係止する係止部と、が設けられている。

Description

フレーム及びフレームの組み立て方法
 本発明はフレーム及びフレームの組み立て方法に関する。
 フレームには、H型、U字形状、又はL字状に形成された複数の金属部材が組み合わされたものがある。
 例えば、特許文献1には、断面U字形状に形成され、2つの側板及び底板を有する第一部材と、断面L字状に形成され、側板及び底板を有する第二部材と、が組み合わされたフレームが開示されている。特許文献1に記載のフレームでは、第一部材の側板の底と先端とに係止部がそれぞれ形成され、第二部材の側板と底板とに係止孔がそれぞれ形成されている。そして、第一部材の係止部が、第二部材の係止孔に挿入されることで、フレームが組み立てられている。
国際公開第2012/173087号
 特許文献1に記載されたフレームでは、第一部材の係止部が第二部材の係止孔に差し込まれているだけである。このため、第一部材と第二部材の接合強度が低く、第一部材が第二部材から外れやすい。
 本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、第一部材が第二部材から外れにくいフレームを提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するため、本発明に係るフレームは、第一板状部を有する第一部材と、第二板状部を有する第二部材と、を備える。第一板状部には、第一貫通孔が形成されている。第二板状部には、第一板状部が差し込まれ、内部で第一貫通孔が開口するスリットと、第一貫通孔内に突出して第一貫通孔に係止する係止部と、が形成されている。
 本発明では、係止部が、スリットに差し込まれた第一板状部の第一貫通孔内に突出して第一貫通孔に係止している。このため、本発明によれば、第一部材が第二部材から外れにくいフレームを提供することができる。
本発明の実施の形態1に係るフレームの部品構成を示す斜視図 本発明の実施の形態1に係るフレームを示す断面図 本発明の実施の形態1に係るフレームの第一部材の第一及び第二貫通孔と、第二部材との位置関係を示す平面図 本発明の実施の形態1に係るフレームの製造方法で、第一部材に第二部材を組み合わせる工程を示す断面図 本発明の実施の形態2に係るフレームを示す斜視図 本発明の実施の形態2に係るフレームの第一部材を示す斜視図 本発明の実施の形態2に係るフレームの第二部材を示す斜視図 図5におけるVIII-VIII断面図 本発明の実施の形態2に係るフレーム第二部材のスリット部分を拡大して示す正面図 本発明の実施の形態2に係るフレームの製造方法で、第一部材に第二部材を組み合わせる工程を示す斜視図 本発明の実施の形態3に係るフレームを示す斜視図 本発明の実施の形態3に係るフレームの製造方法で、フレームの第一部材に第二部材を組み合わせる工程を示す斜視図 本発明の実施の形態3に係るフレームの第二部材のスリット部分を拡大して示す正面図 本発明の実施の形態4に係るフレームを示す斜視図 本発明の実施の形態4に係るフレームの製造方法で、フレームの第一部材に第二部材を組み合わせる工程を示す斜視図
 以下、本発明の実施形態に係るフレーム及びフレームの組み立て方法について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。
 なお、図に示す直交座標系XYZにおいて、第一部材が延在する方向がX軸方向、上下方向がZ軸方向、X軸とZ軸とに直交する方向がY軸方向である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
(実施の形態1)
 実施の形態1に係るフレームは、鉄道車両に使用されるT字状のフレームである。以下に図1~図4を参照してフレームの構成を説明する。
 フレーム1は、図1に示すように、X方向に延在する第一部材10と、第一部材10のX方向中間部に、先端、すなわち+Y端が組み付けられた第二部材20と、で構成されている。
 第一部材10は、YZ断面がL字状に形成された山形鋼で構成されている。第一部材10は、山形鋼の底を構成する底部15と、山形鋼の側壁を構成する側壁部11と、を有している。底部15は板状であり、XY平面に平行に配置されている。側壁部11も板状であり、側壁部11は、XZ平面に平行に配置されている。側壁部11には、第二部材20の+Y端を組み付けるために、第一貫通孔12A、12Bと、仕切り部13A、13Bによって隔てられた第二貫通孔14A、14Bと、が形成されている。
 第一貫通孔12A、12Bと第二貫通孔14A、14Bは、第二部材20の+Y端の、後述する鈎状部29A、29Bが掛止するための孔である。第一貫通孔12A、12Bと第二貫通孔14A、14Bに、鈎状部29A、29Bが掛止することによって、第二部材20の+Y端が組み付けられる。第一貫通孔12A及び第二貫通孔14Aは、鈎状部29A、29Bが掛止された場合に、第二部材20の後述する側壁部21AをZ方向に平行にするため、Z方向へ配列されている。また、第一貫通孔12B及び第二貫通孔14Bも、Z方向へ配列されている。
 一方、第二部材20は、XZ断面がU字形状に形成された溝形鋼で構成されている。第二部材20は、溝形鋼の側壁を構成する2つの側壁部21A、21Bと、溝形鋼の底を構成する底部22と、を有している。2つの側壁部21Aと底部22は板状であり、側壁部21Aは、YZ平面に平行、底部22はXY平面に平行である。
 側壁部21Aの+Y端部は、図2に示すように、底部22が第一部材10の底部15と干渉することを防止するため、底部22よりも+Y側に長さL1だけ延在している。長さL1は、第一部材10の底部15のY方向の幅よりも大きい。
 なお、図2に示されていないが、側壁部21Bの+Y端部も、底部22よりも+Y側に長さL1だけ延在している。
 側壁部21Aの+Y端部かつ側壁部21Aの+Z側の側端部には、第二部材20を第一部材10に組み付けるため、第一部材10の仕切り部13Aが挿通されるスリット25Aが形成されている。そして、側壁部21Aの+Y端部は、スリット25Aによって側壁部21Aの+Y端部の一部が分離されることで鈎状部29Aを有する形状に形成されている。
 鈎状部29Aは、側壁部21Aを第一部材10の側壁部11に組み付けるため、側壁部11の第一貫通孔12Aと第二貫通孔14Aとに掛止されている。詳細には、鈎状部29Aは、+Y側に延在する鈎基部26Aを有し、鈎基部26Aは第一部材10の第二貫通孔14Aを貫通している。また、鈎状部29Aは、鈎基部26Aから-Y側かつ+Z側に延在する鈎先端部23を有し、鈎先端部23は+Y側から第一貫通孔12Aに通されている。第一貫通孔12Aの+Z側内面に係止している。これにより、鈎先端部23は、係止部23Aとして機能する。
 なお、鈎状部29Aでは、組み立てを容易にするため、係止部23Aの-Y端部が面取りされている。鈎基部26Aの、-Z端部と+Y端部との間のコーナー部分が、斜めに切削されることによって、面取り部24Aが形成されている。
 スリット25Aは、側壁部21Aの+Y端を鈎状にするため、側壁部21Aの+Z側の側端部から-Z側、かつ側壁部21Aの+Y端に向かって、斜めに延在する溝の形状に形成されている。そして、スリット25Aは、鈎状部29Aの+Y端から距離D1だけ離れた位置に開口している。ここで、距離D1は、鈎先端部23が第一貫通孔12Aの+Z側内面に安定して係止するため、第一部材10の厚みT1よりも大きい。そして、スリット25Aの幅W1は、第一部材10の厚みT1よりも大きい。
 スリット25Aの奥側、すなわち、-Z端側では、+Y側に延在する内面の傾斜が緩く形成され、さらに、-Y側に延在している。これにより、スリット25Aの-Z端には+Z側に突出する凸部28Aが形成されている。
 スリット25Aには、上述したように、第一部材10の仕切り部13Aが挿通されている。後述するように、スリット25Aには、第二部材20を第一部材10に対して傾け、かつ係止部23A、23Bを第二貫通孔14A、14Bに差し込んだ状態で、仕切り部13Aが挿入される。その後、第二部材20を第一部材10に平行にすることで、スリット25A内に仕切り部13Aが配置されている。このため、スリット25Aは、仕切り部13Aの+Y面及び-Y面に対して斜めに延在している。そして、スリット25Aの+Y側の内面部27Aは、仕切り部13Aの+Y面と+Z面との間にあるコーナー部に当接している。また、内面部27Aは、仕切り部13Aを-Y側かつ-Z側に押圧している。一方、凸部28Aは、仕切り部13Aの-Y面に当接している。また、凸部28Aは、仕切り部13Aを+Y側に押圧している。これにより、内面部27Aと凸部28Aは仕切り部13Aを挟みこんで固定している。また、上述したように、係止部23Aが第一貫通孔12Aの+Z側内面に係止している。このため、仕切り部13Aは、強固に固定されている。その結果、第二部材20が第一部材10に強固に組み付けられている。
 なお、図示しないが、側壁部21Bも側壁部21Aと同様の構成である。側壁部21Bにおいても、内面部27Bと凸部28Bとが仕切り部13Bを挟みこんで固定している。また、係止部23Bが第一貫通孔12Bの+Z側内面に係止している。これにより、仕切り部13Bがより強固に固定されている。
 一方、第二部材20を第一部材10に強固に組み付けるため、側壁部21Aと21Bの先端では、図3に示すように、側壁部21Aの+X側の壁面と側壁部21Bの-X側の壁面との間の距離D2が、第一貫通孔12A及び、第二貫通孔14Aの+X側の内面と第一貫通孔12B及び、第二貫通孔14Bの-X側の内面との間の距離D3と同じである。これにより、側壁部21A、21Bの鈎状部29A、29Bが第二貫通孔14Aを貫通し、さらに先端側から第一貫通孔12Aに通された場合に、鈎状部29A、29Bが、がたつきにくい。
 次に、フレーム1の製造方法について説明する。まず、山形鋼と溝形鋼とをそれぞれ1つずつ用意する。そして、山形鋼の側壁部に、図1から図3に示す寸法で第一貫通孔12A、12B及び第二貫通孔14A、14Bを形成して第一部材10を作製する。
 一方で、溝形鋼の底部22の先端側を上述した長さL1だけ除去して、溝形鋼を、側壁部21A、21Bの先端部が底部22よりも出っ張った形状にする。また、溝形鋼の側壁部21A、21Bの先端側かつ底部側のコーナー部に面取り部24A、24Bを形成する。面取り部24A、24Bは、後述する、鈎状部29A、29Bの係止部23A、23Bを第一部材10の第二貫通孔14A、14Bに差し込むときに、側壁部21A、21Bの底部22側の側端部が、第一部材10の底部15に干渉しない大きさに形成する。
 さらに、溝形鋼の側壁部21A、21Bの先端側に、図1から図3に示す寸法でスリット25A、25B及び凸部28A、28Bを形成する。これにより、溝形鋼に鈎状部29A、29Bが形成され、第二部材20が作製される。
 続いて第一部材10に第二部材20を組み付ける。詳細には、まず、第二部材20の側壁部21A、21Bの上端面を第一部材10の底部15に対して傾ける。そして、鈎状部29Aを、第一部材10の第二貫通孔14A、14Bに差し込む。さらに、図4に示すように、鈎状部29Aを、上、すなわち+Z側へ移動させて、第一部材10の仕切り部13Aを鈎状部29Aの後面側のスリット25Aに挿入する。なお、図示しないが、仕切り部13Bも第二部材20のスリット25Bに挿入する。
 さらに、第二部材20を+Z側へ移動させて、仕切り部13Aをスリット25Aの-Z側、すなわちスリット25Aの奥に位置させる。そして、第二部材20の側壁部21Aの+Z側端面を、第一部材10の底部15と平行にして、鈎状部29Aの係止部23Aを第一部材10の第一貫通孔12Aに押し込む。これにより、係止部23Aを第一貫通孔12Aに係止させる。また、スリット25Aの凸部28Aを、仕切り部13Aに当接させる。なお、図示しないが、上記の組み付けで、仕切り部13Bもスリット25Bの奥に位置させる。そして、側壁部21Aの上端面を底部15と平行にして、係止部23Bを、第一貫通孔12Bに押し込む。
 このとき、係止部23A、23Bが第一貫通孔12A、12Bに押し込まれるため、係止部23A、23Bと第一貫通孔12A、12Bの+Z側内面に圧縮力が加えられる。これにより、係止部23A、23Bと第一貫通孔12A、12Bの+Z側内面が弾性変形する。また、スリット25Aの凸部28Aが、仕切り部13Aに当接することで、凸部28Aの+Y面と仕切り部13Aの-Y面に圧縮力が加えられる。これにより、凸部28Aの+Y面と仕切り部13Aの-Y面が弾性変形する。その結果、第一部材10と第二部材20とが強固に組み付けられる。そして、第一部材10と第二部材20とが高い接合強度で組み立てられる。以上の工程により、フレーム1が完成する。
 以上のように、実施の形態1に係るフレーム1では、第一部材10の側壁部11に形成された仕切り部13A、13Bが、第二部材20の側壁部21A、21Bに形成されたスリット25A、25Bに差し込まれている。また、第一部材10の側壁部11に形成された第一貫通孔12A、12Bに、第二部材20の側壁部21A、21Bにスリット25A、25Bが設けられることによって形成された鈎状部29A、29Bの係止部23A、23Bが係止している。このため、第一部材10と第二部材20とを高い接合強度で組み付けることができる。また、スリット25A、25Bに仕切り部13A、13Bを差し込み、係止部23A、23Bを第一貫通孔12A、12Bに係止するだけであるため、第一部材10と第二部材20との組み立てが容易である。
 また、第一貫通孔12A、12Bは、第一部材10の側壁部11だけに形成され、底部15には形成されていない。換言すると、第一貫通孔12A、12Bは、断面がL字状に形成された第一部材10の屈曲部を跨いで形成されていない。このため、屈曲部によって第一貫通孔12A、12Bが歪むことがない。その結果、フレーム1では、第一部材10に対する第二部材20の位置精度を高くすることができる。
 側壁部11には、第一貫通孔12A、12Bに加えて、第二貫通孔14A、14Bが形成されている。第二貫通孔14A、14Bも、第一貫通孔12A、12Bと同様に、上述した屈曲部によって歪むことがなく、その結果、フレーム1では、第一部材10に対する第二部材20の位置精度を高くすることができる。
 第一部材10の側壁部11に形成された仕切り部13A、13Bにスリット25A、25B内に形成された凸部28A、28Bが当接している。これにより、第一部材10と第二部材20とが強固に組み付けられる。このため、フレーム1では、第一部材10と第二部材20との接合強度が高い。その結果第一部材10から第二部材20が外れることを防止することができる。
 係止部23A、23Bは、側壁部21A、21Bの鈎状部29Aの+Z端部で構成され、第一貫通孔12Aの+Z側の内面に係止している。側壁部21A、21Bが自重や+Z側から、すなわち上からの力で、下に移動しようとする場合、係止部23A、23Bが第一貫通孔12Aに、より強く係止する。このため、フレーム1では、第一部材10から第二部材20が外れにくい。
(実施の形態2)
 実施の形態2に係るフレーム2は、十字状のフレームである。以下に、図5から図10を参照して実施の形態2に係るフレーム2の構成を説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明する。
 フレーム2は、図5に示すように、X方向に延在する第一部材30と、X方向の中間部で第一部材30に組み付けられ、Y方向に延在すると共に、第一部材30と交差する第二部材40と、で構成されている。
 第一部材30は、YZ断面がハット形状に形成されたハット形鋼で構成されている。第一部材30は、図6に示すように、ハット形鋼のウエブと呼ばれる、XY平面に平行な上面部39と、ハット形鋼のフランジと呼ばれる、XZ平面に平行な側壁部31と、ハット形鋼のアームと呼ばれる、XY平面に平行な底部35と、を有している。そして、第一部材30には、底部35から側壁部31のZ方向中間までを切り欠いた切り欠き部350と、側壁部31に形成され、切り欠き部350よりも+Z側に位置する第一貫通孔32A、32Bと、が形成されている。
 なお、図示しないが、第一部材30は、上面部39の+Y端に配置されたXZ平面に平行な、もう一つの側壁部と、もう一つの側壁部から+Y方向に延在する、XY平面に平行な、もう一つの底部と、を有している。そして、図示しないもう一つの側壁部と底部にも、同様の形状の切り欠き部が形成されている。また、図示しないもう一つの側壁部にも、2つの第一貫通孔が形成されている。
 切り欠き部350は、第一部材30を第二部材40に組み付けるときに、第二部材40を嵌め込むために形成されている。このため、切り欠き部350のX方向の幅W2は、第二部材40の後述する上面部49の、図7に示すX方向の幅W3と同じである。図6に示す切り欠き部350のZ方向の高さH1は、切り欠き部350の+Z側にある側壁部31の一部分を第二部材40の後述するスリット45A、45Bに嵌め込むため、図7に示す第二部材40のZ方向の高さH2よりも小さい。
 一方、第一貫通孔32A、32Bは、図示しないが、切り欠き部350に第二部材40が嵌め込まれ、かつ第二部材40のスリット45A、45Bに側壁部31が嵌め込まれた場合に、スリット45A、45B内の、後述する係止部43A、43BとY方向視で重なる位置に形成されている。また、第一貫通孔32A、32BはY方向視で係止部43A、43Bよりも小さい矩形の形状に形成されている。そして、第一貫通孔32A、32Bは、側壁部31を貫通している。これにより、第一貫通孔32A、32Bには、第二部材40のスリット45A、45Bに側壁部31が嵌め込まれた場合に、スリット45A、45B内の係止部43A、43Bが係止可能である。
 第二部材40は、XZ断面がハット形状に形成されたハット形鋼で構成されている。第二部材40は、図7に示すように、ウエブと呼ばれる、XY平面に平行な上面部49と、フランジと呼ばれる、YZ平面に平行な側壁部41A、41Bと、アームと呼ばれる、XY平面に平行な底部42と、を有している。そして、第二部材40では、上面部49をX方向に横断すると共に上面部49をZ方向に貫通し、さらに上面部49から側壁部41A、41BのZ方向中間まで延びるスリット45A、45Bと、底部42を切り欠いた2つの切り欠き部420と、が形成されている。
 なお、図示しないが、第二部材40は、側壁部41Bから+X方向へ延在するもう一つの底部を有している。このもう一つの底部にも切り欠き部420と同形状の切り欠き部が2つ形成されている。
 スリット45A、45Bは、上述したように、第一部材30を第二部材40に組み付けるときに、第一部材30の側壁部31が嵌め込まれる構造物である。図8に示すように、スリット45A、45BのY方向の幅W4は、側壁部31の嵌め込みを容易にするため、側壁部31の厚みT2よりもやや大きい。一方、スリット45Aと45Bでは、嵌め込まれた側壁部31が、がたつかない状態にするため、スリット45Aの-Y側の内面部47Aから、スリット45Bの+Y側の内面部47Bまでの距離D4が、第一部材30の2つの側壁部31の外壁面の間の距離D5と同じである。そして、側壁部31のがたつきを防止すると共に、側壁部31がスリット45A、45Bから外れることを防止するため、スリット45Aの内面部47Aに係止部43Aが形成されている。また、スリット45Bの内面部47Bに係止部43Bが形成されている。
 係止部43Aは、図8及び図9に示すように、スリット45Aの-Y側の内面部47Aから+Y側に突出する凸状に形成されている。係止部43AのXZ平面視で矩形状に形成され、その大きさは、側壁部31の第一貫通孔32AのXZ平面視矩形よりも小さい。そして、係止部43Aは、図8に示すように、第一部材30が第二部材40に組み付けられた状態で、側壁部31の第一貫通孔32A内に突出すると共に、係止部43Aの-Z面が第一貫通孔32Aの-Z側の内面部に当接している。一方、係止部43Bは、スリット45Bの+Y側の内面部から-Y側に突出する凸状に形成されている。係止部43BのXZ平面視の形状は、係止部43AのXZ平面視の形状と同じであり、その大きさも同じである。そして、係止部43Bは、第一部材30が第二部材40に組み付けられた状態で、側壁部31の第一貫通孔32B内に突出すると共に、係止部43Bの-Z面が第一貫通孔32Bの-Z側の内面部47Bに当接している。これにより、係止部43Aと43Bは、第一貫通孔32A、32Bの-Z側の内面部に係止すると共に、第一部材30の2つの側壁部31を挟み込んで、第一部材30を第二部材40に強固に組み付けている。
 また、係止部43A、43Bよりも-Z側には、係止部43A、43BとZ方向に隣接する凹部430A、430Bが形成されている。凹部430Aは、-Y側に凹み、凹部430Bは、+Y側に凹んでいる。これにより、凹部430Aと430Bは、係止部43A、43BにZ方向の力が加えられる場合に、係止部43A、43Bの弾性変形を容易にしている。後述するように、第一部材30を第二部材40に組み付けるときに、スリット45A、45Bに第一部材30の側壁部31が押し込まれる。このときに、係止部43A、43Bには、側壁部31から-Z方向の力が加えられる。このとき、凹部430Aと430Bは、係止部43A、43Bの弾性変形を容易にする。そして、係止部43A、43Bが弾性変形することで、係止部43A、43Bを第一貫通孔32A、32Bに容易に係止させ、さらに係止部43A、43Bを第一貫通孔32A、32Bに強固に係止させる。
 図7に戻って、切り欠き部420は、第一部材30を第二部材40に組み付けた場合に、第一部材30の底部35が、第二部材40の底部42と干渉することを防止するために形成されている。このため、切り欠き部420のY方向の幅W5は、図6に示す、第一部材30の底部35のY方向の幅W6と同じである。
 なお、切り欠き部420は、底部35の干渉をより確実に防止するため、第二部材40の底部42に加えて、底部42に連続する側壁部41Aの-Z端部も切り欠いた形状に形成されている。
 次に、実施の形態2に係るフレーム2の製造方法について説明する。まず、ハット形鋼を2つ用意する。一方のハット形鋼の底部の一部を除去して、図6に示す形状、寸法の切り欠き部350を形成する。また、切り欠き部350の+Z側の側壁部31の一部に、上述した第一貫通孔32A、32Bを形成する。第一貫通孔32A、32Bの形成では、位置精度を維持するため、一方の側壁部31から他方の側壁部31へ穴あけ加工する。これにより、一度の穴あけ加工で2つの側壁部31それぞれに第一貫通孔32A、32Bを形成することができる。これにより、第一部材30を作製する。
 一方、もう一方のハット形鋼に、図7から図9に示す形状、寸法の切り欠き部420、スリット45A、45B及び係止部43A、43Bを形成して、第二部材40を作製する。ここで、スリット45A、45Bは、第二部材40の上面部49から―Z方向へ延在する直線状の溝を切削することで形成する。
 図10に示すように、作製された第二部材40の+Z側に第一部材30が十字状に交差させる。このとき、第一部材30の底部35を第二部材40の切り欠き部420の+Z側に位置させる。また、第二部材40の上面部49及び側壁部41A、41Bの+Z側に第一部材30の切り欠き部350を位置させる。そして、切り欠き部350の+Z側に位置する側壁部31の一部を、第二部材40のスリット45A、45Bに押し込む。
 図示しないが、側壁部31の一部がスリット45A、45Bに押し込まれると、スリット45A、45Bに形成された係止部43A、43Bが側壁部31に押されて弾性変形する。続いて、さらに、側壁部31の一部がスリット45A、45Bに押し込まれると、側壁部31の第一貫通孔32A、32Bが-Z方向へ移動し、その結果、第一貫通孔32A、32B内に係止部43A、43Bが位置する状態になる。このとき、係止部43A、43Bが元の形状に戻って第一貫通孔32A、32Bを係止する。これにより、第一部材30の側壁部31が第二部材40の側壁部41A、41Bに固定される。以上の工程により、フレーム2が完成する。
 以上のように、実施の形態2に係るフレーム2では、第一部材30の側壁部31が、第二部材40のスリット45A、45Bに挿入されると共に、スリット45A、45B内で係止部43A、43Bが第一部材30の第一貫通孔32A、32Bに係止している。このため、フレーム2では、第一部材30と第二部材40とを高い接合強度で組み付けることができる。
 実施の形態2では、係止部43A、43Bが、スリット45A、45Bの内面部47A、47BからY方向に突出している。このため、第一部材30をZ方向へ移動させる力が加わった場合でも、係止部43A、43Bによって第一部材30が第二部材40から外れにくい。第一部材30は、係止部43A、43Bが弾性変形するような力が加わらない限り、第二部材40から外れることがない。
 第一貫通孔32A、32Bは、第一部材30の側壁部31だけに形成され、底部35には形成されていない。このため、実施の形態1と同様に、第一部材30に対する第二部材40の位置精度を高くすることができる。
 スリット45A、45Bは、XZ方向に平行かつ第二部材40の上面部49から-Z方向へ延びている。このため、第一部材30の側壁部31を第二部材40のスリット45A、45Bに容易に押し込むことができる。実施の形態2によれば、フレーム2の組み立てが容易である。
 スリット45A、45Bは、第二部材40の側壁部41A、41Bのほか、上面部49にも形成されている。そして、スリット45A、45Bに、第一部材30の側壁部31が挿入されることで、第一部材30と第二部材40が接合されている。このため、第一部材30と第二部材40とが接合する面積が広い。その結果、フレーム2の強度が高められる。
(実施の形態3)
 実施の形態2に係るフレーム2では、第一部材30を、第二部材40の+Z側から、すなわち、上から組み付けている。しかし、本発明では、その逆に、第二部材40を、第一部材30の上から組み付けてもよい。
 実施の形態3に係るフレーム3は、第二部材40が第一部材30の上から組み付けられて、第二部材40と第一部材30とが十字状に組み立てられている。以下に、図11から図13を参照して実施の形態3に係るフレーム3の構成を説明する。実施の形態3では、実施の形態1及び2と異なる構成について説明する。
 実施の形態3に係るフレーム3は、図11に示すように、Y方向に延在する第一部材30と、第一部材30のY方向中間で組み付けられ、X方向に延在すると共に第一部材30と交差する第二部材40と、で構成されている。第一部材30と第二部材40は、実施の形態2と同様にハット形鋼で構成されている。このため、第一部材30は、実施の形態2と同様に、上面部36、側壁部31及び、底部35を有している。また、第二部材40は、実施の形態2と同様に、上面部49、側壁部41A、41B及び、底部42を有している。
 第一部材30の側壁部31には、図12に示すように、切り欠き部350と、第一貫通孔32Aと、が形成されている。また、上面部36には上面スリット37が形成されている。なお、図示しないが、第一部材30には、上面部36の+X端に、もう一つの側壁部が設けられており、このもう一つの側壁部にも、切り欠き部と第一貫通孔とが形成されている。もう一つの側壁部の切り欠き部と第一貫通孔は、以下に説明する切り欠き部350と第一貫通孔32Aと同じ構成であるため、説明を省略する。
 切り欠き部350は、第二部材40を第一部材30に組み付ける場合に、第二部材40の底部42を第一部材30の底部35に嵌め込むために形成されている。このため、切り欠き部350は、第一部材30の側壁部31の-Z端と、その-Z端から連続する底部35と、を切り欠いている。そして、切り欠き部350のY方向の幅W5は、第二部材40の底部42のY方向の幅W6と同じである。
 第一貫通孔32Aは、切り欠き部350の+Y側の内面部の+Z方向延長線上に形成されている。また、第一貫通孔32Aは、切り欠き部350よりも+Z側に形成されている。この第一貫通孔32Aの位置は、切り欠き部350に第二部材40の底部42が嵌め込まれるときの、第二部材40の後述する係止部43Aの位置に相当している。なお、第一貫通孔32Aの形状、大きさは、実施の形態2と同様である。
 一方、上面スリット37は、第二部材40を第一部材30に組み付けるときに、第二部材40の、後述する補強部451が嵌め込まれる構造物である。このため、上面スリット37は、補強部451のZ方向視矩形状と同じ形状、向きに形成されている。また、上面スリット37は、第二部材40を第一部材30に組み付けるときに、Z方向に重なる位置に形成されている。
 これに対して、第二部材40の側壁部41Aには、第二部材40を第一部材30に組み付けるときに、第一部材30を嵌め込むため、切り欠き部48が形成されている。
 切り欠き部48のX方向の幅W7は、第一部材30の上面部36のX方向の幅と同じに形成されている。そして、切り欠き部48は、この幅のまま、側壁部41Aの+Z端側から-Z方向へ延在している。さらに、切り欠き部48は、側壁部41Aの+Z端側から側壁部41Aの-Z端と底部42までを切り欠いている。
 切り欠き部48のX方向中央には、上面部49の-Y端から-Z方向に延在する板状の補強部451が設けられている。また、切り欠き部48の-X側の内面部と補強部451の-X端面との間には、スリット45Aが形成されている。切り欠き部48の+X側の内面部と補強部451の+X端面との間には、スリット45Bが形成されている。
 補強部451は、上述した上面スリット37に嵌め込まれることで、第一部材30と第二部材40との接合を補強する部分である。補強部451は、XY断面が矩形状に形成されている。補強部451は、その断面形状で、Z方向に延在している。そして、補強部451の-Z端は、上面スリット37に嵌め込みやすくするため、コーナー部が面取りされている。補強部451のZ方向の長さL2は、上面スリット37への嵌め込みを安定させるため、第一部材30の上面部36の板の厚みよりも大きく形成されている。補強部451のX方向の幅W8は、切り欠き部48のX方向の幅W7よりも小さく、これにより、補強部451と切り欠き部48との間に、上述したスリット45Aと45Bが形成されている。
 スリット45A、45Bは、第二部材40の上面部49から-Z方向へ延在している。そして、スリット45Aの内面部47Aには、図13に示すように、実施の形態2で説明した、係止部43Aと、凹部430Aとが形成されている。実施の形態2のフレーム2では、第一部材30を第二部材40の+Z側から組み付けるが、実施の形態3のフレーム3では、実施の形態2とは反対に、第二部材40を第一部材30の+Z側から組み付ける。このため、実施の形態3の係止部43Aの形状は、実施の形態2の係止部43AとZ方向に反対の形状、すなわち、XY平面に対して対称な形状である。また、凹部430Aは、実施の形態2とは反対に、係止部43Aの+Z側に隣接している。これにより、第二部材40を第一部材30の+Z側から組み付ける場合に、係止部43Aが第一部材30の側壁部31に押圧されると、係止部43Aは、容易に弾性変形する。第二部材40では、係止部43Aが弾性変形することで、係止部43Aを、第一部材30の第一貫通孔32Aに係止させることができる。これにより、第二部材40は第一部材30に強固に組み付けられる。
 なお、図示しないが、スリット45Bの内面部にも、係止部43Aと凹部430Aと同じ形状、大きさの係止部と凹部が形成されている。また、図示していないが、第二部材40の側壁部41Bにも、側壁部41Aと同様に、切り欠き部、補強部が形成されている。図12に一部しか図示されていないが、側壁部41Bには、スリット45C、45Dが形成され、そのスリット45C、45Dにも、係止部43Aと凹部430Aと同じ形状、大きさの係止部と凹部が形成されている。
 次に、実施の形態3に係るフレーム3の製造方法について説明する。ハット形鋼を2つ用意し、一方のハット形鋼に、図12に示す形状、寸法の切り欠き部350、第一貫通孔32A及び上面スリット37を形成して、第一部材30を作製する。また、もう一方のハット形鋼に、図12及び図13に示す形状、寸法の係止部43A、凹部430A、スリット45A、45B、45C及び45Dを形成する。続いて、スリット45Aと45Bとの間、及びスリット45Cと45Dとの間を切り欠いて、補強部451を形成する。これにより、第二部材40を作製する。
 次に、図12に示すように、第二部材40を第一部材30の+Z側に配置し、さらに、第二部材40を第一部材30に対して十字状に交差させる。このとき、第二部材40のスリット45Aと45Bとの間と、スリット45Cと45Dとの間に、第一部材30が位置すると共に、第二部材40の補強部451が第一部材30の上面スリット37の上に位置する状態に、第二部材40を配置する。
 続いて、この状態で、第二部材40の補強部451を第一部材30の上面スリット37に押し込む。補強部451を上面スリット37に押し込んでいくと、スリット45Aの係止部43Aが、第一部材30の側壁部31に押されて弾性変形する。図示しないスリット45B、45C、45Dの係止部も同様に弾性変形する。さらに、補強部451を上面スリット37に押し込むと、係止部43Aが側壁部31の第一貫通孔32Aに達し、係止部43Aは第一貫通孔32Aに係止する。また、スリット45B、45C、45Dの係止部も側壁部31の第一貫通孔に係止する。これにより、第二部材40が第一部材30に組み付けられ、さらに第二部材40が第一部材30に固定される。以上の工程により、フレーム3が完成する。
 以上のように、実施の形態3に係るフレーム3では、第二部材40の側壁部41A、41Bの係止部43Aが、第一部材30の側壁部31の第一貫通孔32Aに係止するので、第二部材40の側壁部41A、41Bが第一部材30の側壁部31に強固に組み付けられる。このため、フレーム3では、実施の形態2と同様に、第一部材30と第二部材40とが高い接合強度で組み付けられる。
 係止部43A、43Bは、スリット45A、45Bの内面部47A、47BからY方向に突出している。このため、実施の形態2と同様に、フレーム3では、第一部材30と第二部材40とが外れにくい。
 第一貫通孔32A、32Bは、第一部材30の側壁部31だけに形成され、底部35には形成されていないので、フレーム3では、第一部材30に対する第二部材40の位置精度を高くすることができる。
 フレーム3では、補強部451が第一部材30の上面スリット37に嵌め込まれているので、第一部材30と第二部材40とが接合する部分の面積が広い。その結果、フレーム3の強度が高い。
(実施の形態4)
 実施の形態3に係るフレーム3では、第一部材30に上面スリット37が形成され、第二部材40に補強部451が形成されている。そして、第二部材40を第一部材30の上から組み付け、補強部451を上面スリット37に嵌めている。しかし、本発明では、第一部材30に上面スリット37が形成され、第二部材40に補強部451が形成されている場合に、第一部材30を第二部材40の上から組み付け、上面スリット37を補強部451に嵌めてもよい。
 実施の形態4に係るフレーム4は、実施の形態2のフレーム2が備える第一部材30に上面スリット37が形成され、実施の形態2のフレーム2が備える第二部材40に補強部451が形成されたフレームである。以下に、図14及び図15を参照して実施の形態4に係るフレーム4の構成を説明する。実施の形態4では、実施の形態1から3と異なる構成について説明する。
 フレーム4は、図14に示すように、+Z側から上面スリット37を補強部451に嵌めることで、第一部材30が第二部材40に組み付けられている。
 上面スリット37は、図15に示すように、第一部材30の上面部39に2つ形成されている。上面スリット37それぞれは、長手方向がY方向、短手方向がX方向に向けられた矩形の形状に形成されている。上面スリット37の長手方向の長さは、補強部451のZ方向視の長手方向の長さと同じであり、上面スリット37の短手方向の長さは、補強部451のZ方向視の短手方向の長さよりもわずかに大きい。そして、上面スリット37は、その形状のまま、上面部39を貫通している。
 一方、補強部451は、側壁部41A、41Bそれぞれに形成されている。詳細には、補強部451は、実施の形態2で説明したスリット45A、45Bの間の、上面部49が切削されて除去されることによって形成されている。このため、補強部451は、側壁部41A、41Bと同様に板状である。また、補強部451の厚みは、側壁部41A、41Bの厚みと同じである。補強部451の+Z端は、上面スリット37に嵌め込みやすくするため、面取りが施されている。そして、補強部451は、図14に示すように、上面スリット37に嵌め込まれている。これにより、上述したように、第一部材30が第二部材40に組み付けられている。
 次に、実施の形態4に係るフレーム4の製造方法について説明する。実施の形態2と同様にして、ハット形鋼に切り欠き部350及び第一貫通孔32A、32Bを形成する。さらに、切削加工によって上面スリット37を形成して、第一部材30を作製する。
 また、実施の形態2と同様にして、別のハット形鋼に、切り欠き部420、スリット45A、45Bを形成する。そのハット形鋼の上面部のうち、側壁部41Aのスリット45Aと側壁部41Bのスリット45A、及び側壁部41Aのスリット45Bと側壁部41Bのスリット45Bで囲まれる領域を除去して開口部を設ける。これにより、補強部451が形成された第二部材40を作製する。
 次に、作製した第二部材40の上に、第一部材30が十字状に交差させる。そして、第一部材30の切り欠き部350の上の側壁部31を、第二部材40のスリット45A、45Bに押し込んで、第一貫通孔32A、32Bに係止部43A、43Bを係止させる。このとき、第一部材30の上面スリット37が、第二部材40の補強部451に嵌められる。以上の工程により、フレーム4が完成する。
 なお、第一部材30の2つの上面スリット37の内面部に、第二部材40の補強部451を当接させるとよい。その場合、フレーム4の接合強度を高めることができる。
 以上のように、実施の形態4に係るフレーム4は、第一部材30に上面スリット37が形成され、第二部材40に補強部451が形成されている。そして、上面スリット37には補強部451が挿入されている。このため、実施の形態3と同様に、第一部材30と第二部材40とが接合する部分の面積が広い。その結果、フレーム4の強度が高い。
 以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。実施の形態1から4では、第一部材10、30及び第二部材20、40が、山形鋼、溝形鋼、ハット形鋼で形成されている。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、第一部材10、30が第一板状部を有し、第二部材20、40が第二板状部を有していればよい。従って、第一部材10、30及び第二部材20、40が、平板で形成されていてもよい。また、I字形状やZ字形状に折り曲げられた板であってもよい。なお、実施の形態1から4の側壁部11、31が本発明の第一板状部に相当する。また、側壁部21A、21B、41A、41Bが本発明の第二板状部に相当する。
 また、実施の形態1から4では、第一部材10、30及び第二部材20、40が、鋼材で形成されていたが、本発明では、第一部材10、30及び第二部材20、40の材質は任意である。従って、第一部材10、30、第二部材20、40の少なくとも1つが鋼材以外の金属材料、樹脂材料等で形成されてもよい。例えば、アルミニウム合金、合成樹脂で形成されもよい。
 実施の形態1から4では、第一部材10、30の側壁部11、31に第一貫通孔12A、12B、32A、32Bが形成されている。また、第二部材20、40の側壁部21A、21B、41A、41Bに、スリット25A、25B、45A、45B、45C、45Dが形成されている。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、第一貫通孔12A、12B、32A、32Bが第一部材10、30の第一板状部に形成されていればよく、スリット25A、25B、45A、45B、45C、45Dが、第二部材20、40の第二板状部に形成されていればよい。このため、側壁部11、31以外の板状部、例えば、底部15に、第一貫通孔12A、12B、32A、32Bが形成されてもよい。この場合、底部15に、第二部材20、40の側壁部21A、21B、41A、41Bが組み付けられる。同様に、側壁部21A、21B、41A、41B以外の板状部に、スリット25A、25B、45A、45B、45C、45Dが形成されてもよい。
 実施の形態1から4では、フレーム1から4がT字状または十字状である。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、フレーム1から4が第一部材10、30と第二部材20、40とで構成されていればよく、フレーム1から4全体の形状は任意である。フレーム1から4は、例えば、L字状、I字状の形状であってもよい。
 また、実施の形態1から4では、フレーム1から4が鉄道車両用であったが、本発明は、機械全般のフレームに適用可能である。
 本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
 本出願は、2016年5月11日に出願された、日本国特許出願特願2016-095602号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2016-095602号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
 1、2、3、4 フレーム、10 第一部材、11 側壁部、12A、12B 第一貫通孔、13A、13B 仕切り部、14A、14B 第二貫通孔、15 底部、16 上面部、20 第二部材、21A、21B 側壁部、22 底部、23 鈎先端部、23A、23B 係止部、24A、24B 面取り部、25A、25B スリット、26A、26B 鈎基部、27A、27B 内面部、28A、28B 凸部、29A、29B 鈎状部、30 第一部材、31 側壁部、32A、32B 第一貫通孔、35 底部、36 上面部、37 上面スリット、39 上面部、40 第二部材、41A、41B 側壁部、42 底部、43A、43B 係止部、45A、45B、45C、45D スリット、47A、47B 内面部、48 切り欠き部、49 上面部、350 切り欠き部、420 切り欠き部、430A、430B 凹部、451 補強部、L1、L2 長さ、D1、D2、D3、D4、D5 距離、L3 深さ、L4、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7 幅、T1、T2 厚み、H1、H2 高さ

Claims (8)

  1.  第一貫通孔が形成された第一板状部を有する第一部材と、
     前記第一板状部が差し込まれ、内部で前記第一貫通孔が開口するスリットと、前記第一貫通孔内に突出して前記第一貫通孔に係止する係止部と、が形成された第二板状部を有する第二部材と、
     を備える、フレーム。
  2.  前記スリットは、前記第二板状部の側端部から前記第二板状部の先端部に向かって斜めに延びる溝の形状に形成され、
     前記第二板状部は、前記スリットによって前記第二板状部の一部が分離されることで、鈎状の形状に形成され、
     前記係止部は、前記鈎状の形状に形成された前記第二板状部の、鈎先端部である、
     請求項1に記載のフレーム。
  3.  前記第一部材には、第二貫通孔と、該第二貫通孔と前記第一貫通孔とを隔てる仕切り部と、が形成され、
     前記仕切り部は、前記スリット内に配置され、
     前記第一貫通孔には、前記鈎先端部が挿通され、
     前記第二貫通孔には、前記鈎状の形状に形成された前記第二板状部の、鈎基部が挿通されている、
     請求項2に記載のフレーム。
  4.  前記第一板状部が前記スリットの内面部に当接することで、前記第一板状部が前記第二板状部に固定された、
     請求項1から3のいずれか1項に記載のフレーム。
  5.  前記第二部材は、断面がU字形状に折り曲げられた形状を有し、
     前記第二板状部は、前記断面のU字形状の2つの側壁部で構成され、
     前記スリット及び前記係止部は、前記2つの側壁部の先端部それぞれに形成され、
     前記第一板状部には、前記係止部それぞれが係止する前記第一貫通孔が2つ形成されている、
     請求項1から4のいずれか1項に記載のフレーム。
  6.  前記第二部材は、断面がハット形状に折り曲げられた形状を有し、
     前記第二板状部は、前記断面のハット形状の、2つの側壁部で構成され、
     前記スリットは、前記断面のハット形状の上面部から前記2つの側壁部まで延びる、
     請求項1から4のいずれか1項に記載のフレーム。
  7.  前記係止部は、前記スリットの内面部から突出する凸部で構成された、
     請求項1に記載のフレーム。
  8.  第一貫通孔が形成された第一板状部を有する第一部材と、スリットと係止部とが形成された第二板状部を有する第二部材と、を備えるフレームの組み立て方法であって、
     前記第一板状部を前記スリットに差し込む工程と、
     前記第一板状部を前記スリットに対して移動させて、前記第一貫通孔が前記スリットの内部で開口し、かつ前記係止部が前記第一貫通孔内に突出する状態にし、前記係止部を前記第一貫通孔に係止させる工程と、
     を備える、フレームの組み立て方法。
PCT/JP2017/017270 2016-05-11 2017-05-02 フレーム及びフレームの組み立て方法 WO2017195708A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17796069.7A EP3456987A4 (en) 2016-05-11 2017-05-02 FRAME AND FRAME ASSEMBLY PROCEDURE
US16/081,982 US20190092353A1 (en) 2016-05-11 2017-05-02 Frame and frame assembling method
CN201780027989.7A CN109154318B (zh) 2016-05-11 2017-05-02 框架及框架的组装方法
JP2018516988A JP6576550B2 (ja) 2016-05-11 2017-05-02 フレーム及びフレームの組み立て方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095602 2016-05-11
JP2016-095602 2016-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017195708A1 true WO2017195708A1 (ja) 2017-11-16

Family

ID=60266598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/017270 WO2017195708A1 (ja) 2016-05-11 2017-05-02 フレーム及びフレームの組み立て方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190092353A1 (ja)
EP (1) EP3456987A4 (ja)
JP (1) JP6576550B2 (ja)
CN (1) CN109154318B (ja)
WO (1) WO2017195708A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019116922A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 双福鋼器株式会社 横向き交差部材の連結構造

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000023071A1 (it) * 2020-09-30 2022-03-30 Biesse Spa Telaio metallico
ES2951679A1 (es) * 2022-03-17 2023-10-24 Pladur Gypsum S A U Sistema de perfileria para una estructura de construccion y procedimiento de instalacion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916246Y1 (ja) * 1970-02-07 1974-04-24
JPS5942489Y2 (ja) * 1980-03-25 1984-12-12 株式会社岡村製作所 パネル取付装置
JP4722235B2 (ja) * 2009-03-18 2011-07-13 三菱電機株式会社 樹脂部品固定構造
WO2012173087A1 (ja) 2011-06-13 2012-12-20 三菱電機株式会社 嵌め込みフレーム構造及びそれを用いた筐体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3287874A (en) * 1963-08-05 1966-11-29 K S H Plastics Inc Channel grid members with t-rail and hanger bracket
US3321882A (en) * 1964-05-13 1967-05-30 K S H Plastics Inc Ceiling and elements thereof
DE2131027A1 (de) * 1971-06-23 1972-12-28 Froh Roehren Geruestgestell
US4063835A (en) * 1977-01-27 1977-12-20 E-Z Rect-Metal Products Ltd. Frame construction
GB1519429A (en) * 1977-02-21 1978-07-26 E-Z-Rect Metal Products Ltd Frame construction frame construction
NL7806980A (nl) * 1978-06-28 1980-01-03 Gouda Holland Holdings Sa Losneembare verbinding van twee elkaar snijdende kanaalvormige elementen.
GB2144822A (en) * 1983-07-18 1985-03-13 Mecol Limited Elongate construction elements
GB8415294D0 (en) * 1984-06-15 1984-07-18 Stockrail Services Ltd Racking system
GB2173836B (en) * 1985-04-26 1988-06-02 Hunter Douglas Ind Bv Panel for a grid ceiling
US4757663A (en) * 1987-05-11 1988-07-19 Usg Interiors, Inc. Drywall furring strip system
FR2678688B1 (fr) * 1991-07-01 1993-09-24 Ultralu Sa Systeme d'accrochage rapide par coincement de deux pieces; construction comportant un tel systeme d'accrochage; et procede d'accrochage des deux pieces du systeme d'accrochage.
US6223916B1 (en) * 1998-07-03 2001-05-01 Barry M. Enos Shelving crossbar retainer and assembly and method for fixing a crossbar to a post
FR2847010B1 (fr) * 2002-11-08 2005-01-14 Claude Goudron Systeme d'accrochage pour barreaux et montants
DE202004018815U1 (de) * 2004-12-03 2005-03-03 Wanzl Metallwarenfabrik Gmbh Lösbare Rohrverbindung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916246Y1 (ja) * 1970-02-07 1974-04-24
JPS5942489Y2 (ja) * 1980-03-25 1984-12-12 株式会社岡村製作所 パネル取付装置
JP4722235B2 (ja) * 2009-03-18 2011-07-13 三菱電機株式会社 樹脂部品固定構造
WO2012173087A1 (ja) 2011-06-13 2012-12-20 三菱電機株式会社 嵌め込みフレーム構造及びそれを用いた筐体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3456987A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019116922A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 双福鋼器株式会社 横向き交差部材の連結構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017195708A1 (ja) 2018-10-18
CN109154318B (zh) 2021-04-09
EP3456987A1 (en) 2019-03-20
CN109154318A (zh) 2019-01-04
EP3456987A4 (en) 2019-05-15
US20190092353A1 (en) 2019-03-28
JP6576550B2 (ja) 2019-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5962448B2 (ja) 収納ボックス
JP6576550B2 (ja) フレーム及びフレームの組み立て方法
US7635165B2 (en) Vehicle seat structure and seat comprising such a structure
JP2019064586A (ja) 車両用ドアライニングの取付構造
EP2374697A1 (en) Framework structure of vehicle
JP4345981B2 (ja) 一方の面を製品表面とした合成樹脂製品の連結構造
JP2007168636A (ja) バンパ取付用ブラケット
JP2018009325A (ja) 外装材の取付具及び建物の外装構造
EP2647550A1 (en) Side structure for vehicle body
JP5050949B2 (ja) ターミナルカバー
JP2009035078A (ja) フロアコンソール
JP4927801B2 (ja) ステー付き連結具
JP4593305B2 (ja) ブラケット
JP7120986B2 (ja) 外装部材の接続構造
JP5187510B2 (ja) テールエンドトリムの端部係止構造
CN109969262B (zh) 单侧无中柱车辆的车身侧部构造
WO2017022075A1 (ja) エレベーターの乗りかごパネル
JP7439569B2 (ja) ピラートリムの取り付け構造
JP3349493B2 (ja) グレーチング
JP5872087B1 (ja) 板状体
CN220053969U (zh) 连接结构及车辆
JP2005162046A (ja) 車載用電子制御部品の取付けブラケット
JP2010052446A (ja) 装飾部品の組み付け構造
JP2017166557A (ja) 固定構造
JPH03220038A (ja) 車両のルーフモール取付部構造

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018516988

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17796069

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017796069

Country of ref document: EP

Effective date: 20181211