(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形ボルトを嵌合式複合材部材に取付けた締付構造であって、
前記異形ボルト（5）は、両ヘッドを有する本体（52）と、当該本体（52）の前記両ヘッド（521）に設置された二つのスクリューロッド（51）とを備え、そのうち、
前記本体（52）における前記両ヘッド（521）の横断面は非円形であり、
当該本体（52）の中部横断面の軸方向における投影は、前記本体（52）の前記両ヘッド（521）の軸方向における非円形投影内に位置する、
前記本体（52）の中部横断面は、前記両ヘッド（521）の横断面と同じ形状であり、且つ前記本体の横断面は角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は梯形又は四辺より多い多辺形であり、
前記スクリューロッド（51）の端部には、軸方向に沿って設置されたマーク溝（511）をさらに有し、当該マーク溝（511）の溝口方向は前記異形ボルト（5）における本体（52）横断面の長手方向に一致し、
前記嵌合式複合材部材は、第一部材（1）と第二部材（2）とを含み、そのうち、
前記第一部材（1）と第二部材（2）とは、形状、サイズは同様で、且つ互いに交錯して折り重ねて中空の内腔を有する柱体になり、そのうち、
前記第一部材（1）は、互いに平行に設置された第一側辺（11）と第二側辺（12）とを有し、
前記第二部材（2）は、互いに平行に設置された第三側辺（21）と第四側辺（22）とを有し、
前記第一部材（1）の第一側辺（11）と前記第二部材（2）の第三側辺（21）とは対応部分が係合して第一2層側壁組（3）を形成し、
前記第一部材（1）の第二側辺（12）と前記第二部材（2）の第四側辺（22）は対応部分が係合して第二2層側壁組（4）を形成し、そのうち、
前記締付装置は、前記異形ボルト（5）と当該異形ボルト（5）の両端に連結されている二つのナット（6）を備え、
前記第一2層側壁組（3）には第一通孔（31）が開設され、
前記第二2層側壁組（4）には前記第一通孔（31）に位置合わせた第二通孔（41）が開設され、
前記第一通孔（31）と第二通孔（41）の形状、大きさはそれぞれ前記異形ボルト（5）における本体両ヘッド（521）の横断面の形状、大きさにマッチし、
前記異形ボルト（5）は前記第一通孔（31）、第二通孔内（41）に挿設され、且つ、
前記異形ボルト（5）における本体両ヘッド（521）の端面は回転転位してそれぞれ前記第一通孔（31）、第二通孔（41）の内端面に当接し、
前記嵌合式複合材部材の外部に露出した前記スクリューロッド（51）は前記ナット（6）とネジ連結され、
前記ナット（6）の内端面は前記第一通孔（31）、第二通孔（41）の外端面に係合し、
前記スクリューロッド（51）にマッチするヘッダ部（71）及び当該ヘッダ部（71）から軸方向に沿って延伸するプラグピン（72）とを有する二つのストップスリーブ（7）をさらに備え、そのうち、
前記プラグピン（72）は、前記本体両ヘッド（521）の端面が前記第一通孔（31）、第二通孔（41）の内端面に対し回転転位した後の隙間（9）に挿設され、
前記嵌合式複合材部材の外部に露出された前記スクリューロッド（51）は、前記ストップスリーブ（7）のヘッダ部（71）に挿設され、
前記ナット（6）のスクリューは、前記スクリューロッド（51）に連結され、且つ当該ナット（6）の内端面は前記ストップスリーブ（7）の外端面に当接される、
ことを特徴とする締付構造。
【請求項２】
前記ナット（6）の内端面と前記第一通孔（31）、第二通孔（41）の外端面との間には、係合面積を増大させるための円形シム（61）がさらに設置され、
前記シム（61）と前記ナット（6）は一体品である、ことを特徴とする請求項1に記載の締付構造。
【請求項３】
前記ナット（6）と前記ストップスリーブ（7）との間にはさらにワッシャ（8）が設置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の締付構造。
【請求項４】
前記本体（52）の中部横断面は両ヘッドの横断面と同じであり、且つ前記本体の横断面は角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は梯形又は四辺より多い多辺形である、ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の締付構造。
【請求項５】
前記異形ボルト（5）におけるスクリューロッド（51）の端部には、さらに軸方向に沿って設置されたマーク溝（511）が設けられ、当該マーク溝（511）の溝口方向は前記異形ボルト（5）における本体（52）横断面の長手方向に一致している、ことを特徴とする請求項4に記載の締付構造。                                                                         
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異形ボルト、及び当該異形ボルトを採用した嵌合式複合材部材の締付装置に関る。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、立体駐車場のボトムフレーム、保管棚とフレームボディ構造等の設備で用いる耐荷ビーム、連結柱等のはり柱の大多数は形材構造である。マーケットから直接購入した標準形材は、横断面の形状が簡単で、構造が単一であり、且つ外観の品質が悪いため、製品に使用する場合、美観が欠如している。それに、マーケットから購入した標準形材の長さは、通常実際に使用される横ビーム又は柱の長さより長いため、余分の長さを切り取る必要があり、これにより全ての加工過程で、標準形材から多くの原材料が切り捨てられ、原材料の浪費が多く、材料の利用率が低い。
【０００３】
原材料を節約し、生産コストを削減するため、現在、標準形材の代わりに嵌合式複合形材を採用して保管棚と車庫ボトムフレームのはり柱として使用することが多い。通常の嵌合式複合形材は、比較的に薄い巻板を原材料とし、且つ冷間ロールにより同じ断面の二つの第一部材と第二部材を製造して、第一部材と第二部材とを嵌合組合せる。第二部材を180度回転した後第一部材1と交錯して折り重ねて柱になることで、第一部材の横辺（又は縦辺）がそれぞれ対応する第二部材の横辺（又は縦辺）に係合するようにする。
【０００４】
しかし、第一部材と第二部材とが係合した後の横辺（又は縦辺）は二層構造であって、第一部材と第二部材との離脱を防止し、折り重ねたビームの強度を保証するため、伝統的なやり方ではアーク溶接法を採用して係合した後の二層横辺（又は二層縦辺）を固定した。しかし、溶接法を採用すると溶接跡が残り易いため美観に影響を及ぼす。他方、はり柱は長条形構造であるため、溶接ヘッドをはり柱の中間位置にまで伸入させて中間位置の二層構造を溶接連結することができない。このほか、溶接は二層構造を増強する作用を発揮することはできるが、嵌合式複合材部材の内腔を支持する作用を発揮することができないことから、嵌合式複合材部材が内腔の中空に構造の変形が発生し易い。また、現在、スリーブ構造を嵌合式複合材部材のキャビテに挿入する方法も採用されている。スリーブの両端を、それぞれ対応する二層構造の内壁に当接することにより、支持と増強といった二重作用を発揮することができるが、スリーブによる増強方式は溶接法と同じ問題が存在している。即ち、嵌合式複合材部材において、スリーブは開口に近接する両端に設置することはできるが、嵌合式複合構造を有する長条形はり柱にとって、スリーブをはり柱キャビテの中部位置にまで伸入しにくく、はり柱中間位置の二層構造を増強できず、ひいては嵌合式複合材部材の強度に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする第一の技術課題は上述した従来技術の現状に対し、取付易く、操作が簡単で、且つ複合材部材の剛度と強度を効果的に向上できる異形ボルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術課題を解決するために、本発明は下記の技術方案を採用している。当該異形ボルトは本体と当該本体の両端に設置されたスクリューロッドを備え、且つスクリューロッドに近接する前記本体両ヘッドの横断面は非円形で、当該本体中部の横断面の軸方向投影は前記本体両ヘッドの非円形軸方向投影内に位置する。
【０００７】
上述した方案において、非円形横断面、例えば、角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は梯形又は四辺より多い多辺形であれば、何れも本出願に関る異形ボルト本体両側の横断面にすることができるが、異形ボルト全体の強度と加工の利便さを考慮し、好ましくは本体中部の横断面が両側の横断面に等しい。この時、異形ボルト本体は等断面で、即ち本体の横断面全体は角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は梯形又は四辺より多い多辺形であってもよく、上述した非円形横断面において好適には角丸長方形又は長方形で、この二種類の断面形状は異形ボルトを取付けた後、比較的に大きな接触面積を確保することができる。
【０００８】
さらに好ましくは、前記スクリューロッドの端部には軸方向に沿って設置されたマーク溝を有し、当該マーク溝の溝口方向は前記異形ボルトにおける本体横断面の長手方向に一致する。
【０００９】
本発明が解決しようとする第二の技術課題は上述した異形ボルトを採用した締付装置において、当該締付装置の取付が簡単で、容易に操作することができ、嵌合式複合材部材の強度と剛度を効果的に増強させることである。
【００１０】
上述した第二の技術課題を解決するために、本発明は下記の技術方案を採用している。当該締付装置は第一部材と第二部材を備えた嵌合式複合材部材に取付けられ、前記第一部材と第二部材の形状とサイズは同様で、且つ互いに交錯して折り重ねて中空の内腔を有する柱になり、その内、前記第一部材は互いに平行に設置された第一側辺と第二側辺を有し、前記第二部材は互いに平行に設置された第三側辺と第四側辺を有し、前記第一部材の第一側辺と第二部材の第三側辺が対応部分が係合して第一2層側壁組を形成し、前記第一部材の第二側辺と第二部材の第四側辺が対応部分が係合して第二2層側壁組を形成する締付装置において、前記締付装置は前記異形ボルトと当該異形ボルトの両端に連結されたナットを備え、前記第一2層側壁組に第一通孔が開設され、前記第二2層側壁組に前記第一通孔に位置合わせた第二通孔が開設され、前記第一通孔と第二通孔の形状、大きさはそれぞれ前記異形ボルトにおける本体両ヘッドの横断面形状、大きさにマッチし、前記異形ボルトは前記第一通孔、第二通孔内を貫通し、前記異形ボルトにおける本体両ヘッドの端面は回転転位してそれぞれ前記第一通孔、第二通孔の内端面に当接し、前記嵌合式複合材部材の外部に露出した前記スクリューロッドは前記ナットスクリューに連結され、前記ナットの内端面は前記第一通孔、第二通孔の外端面に係合する、ことを特徴としている。
【００１１】
ナットの端面と嵌合式複合材部材の外壁との間の接触面積を増大することで、締付力を保証し、且つ連結の強度を増強させるために、前記ナットは六角ナット又は四角ナットであることが好ましく、前記ナットの内端面と前記第一通孔、第二通孔の外端面の間にはさらに係合面積を増大するための円形シムが設置され、前記シムと前記ナットは一体品である。
【００１２】
異形ボルトを第一通孔と第二通孔に挿入した後回転されるのを防止するために、上述した締付装置はさらにストップスリーブを備え、前記ストップスリーブは前記スクリューロッドにマッチするヘッダ部、及び当該ヘッダ部の軸方向に沿って延伸するプラグピンを有し、前記プラグピンは前記本体両ヘッドの端面が前記第一通孔、第二通孔の内端面に対し回転転位した後の隙間に挿設され、前記嵌合式複合材部材の外部に露出した前記スクリューロッドは前記ストップスリーブのヘッダ部に挿設され、前記ナットスクリューは前記スクリューロッドに連結され、且つ前記ナットの内端面は前記ストップスリーブの外端面に当接される。異形ボルト本体の内端面が第一通孔、第二通孔の内端面に対し回転転位した後隙間が存在するため、ストップスリーブのプラグピンがちょうど隙間に挿入してマッチすることにより、異形ボルトが回転できないようにし、ナットによりストップスリーブを締付けることができ、連結の確実性を保証することができる。
【００１３】
連結の確実性を向上し、ナットとストップスリーブ間の緩みを避けるために、前記ナットと前記ストップスリーブの間にはさらに滑り止めワッシャを設けることができる。
【００１４】
本体両ヘッドの横断面は如何なる非円形の横断面であってもよく、このような非円形横断面は、例えば、角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は梯形又は四辺より多い多辺形等数多いが、異形ボルト全体の強度と加工の利便さを考慮し、好ましくは本体中部の横断面が両ヘッドの横断面に等しい。この時、異形ボルト本体は等断面で、好適には角丸長方形又は長方形を本体の横断面にし、この二種類の断面形状は異形ボルトを取付けた後、異形ボルト本体の両ヘッド断面と第一通孔、第二通孔の内端面との間で比較的に大きな接触面積があることを確保することができ、嵌合式複合材部材全体の強度と剛度をさらに保証することができる。
【００１５】
異形ボルトにおけるスクリューロッドに近接する本体両ヘッドの横断面の形状は、本体全体の横断面が非円形であれば、回転転位した後第一通孔及び第二通孔の内端面に当接することを満たすことができ、好ましくは異形ボルト本体の両ヘッド又は全体の横断面を角丸長方形又は長方形又は楕円形又は正方形又は三角形又は菱形又は多辺形に設計することができる。
【００１６】
異形ボルトの現在位置を識別し易くし、取付易くするため、前記スクリューロッドの端部には軸方向に沿って設置されたマーク溝を有し、当該マーク溝の溝口方向は前記異形ボルトにおける本体横断面の長手方向に一致する。従って、異形ボルトを第一通孔と第二通孔内に挿設し、且つ移動状態にある時、マーク溝は垂直（又は水平）方向にあり、異形ボルトを90度回転した後位置決め状態にある時、マーク溝は水平（又は垂直）方向にあり、マーク溝の溝口方向を通じて異形ボルトの現在状態を判断することができる。
【発明の効果】
【００１７】
従来技術に比べ、本発明は下記の利点がある。先ず、異形ボルトの構造が簡単で、取付易く、連結した後の嵌合式複合材部材の強度と剛度を向上させることができる。次に、異形ボルトの締付装置を採用すると、支持作用を果たすだけではなく、増強作用も果たすことができ、嵌合式複合材部材の変形を効果的に防止することができる。さらに、嵌合式複合材部材における互いに係合した両側辺は異形ボルト本体の内端面とナットの二重作用を受けてしっかりと締付けられ、互いに係合した両側辺が一体化され、嵌合式複合材部材の強度と剛度を著しく向上させた。このほか、締付装置を取付けるための通孔は嵌合式複合材部材の高さ方向に沿って如何なる位置に開設することができ、異形ボルトを通孔に貫通した後回転転位すれば固定を実現することができ、操作が簡単、便利で、取外し易く、締付装置の取付が嵌合式複合材部材のサイズ、構造の制限を受けないようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態による締付装置の使用状態構造概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態による締付装置の平面連結構造概略図である。
【図３】図2に示されるA-A断面図である。
【図４】図2に示されるB-B断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態による一つ目の締付装置の使用状態概略図である。
【図６】本発明の第二実施形態による二つ目の締付装置の使用状態概略図である。
【図７】本発明の第二実施形態による締付装置の立体分解図である。
【図８】本発明の第二実施形態による締付装置の組立て断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
図1〜図4に示されているように、本実施例１の締付装置は嵌合式複合材部材に用い、当該嵌合式複合材部材は立体駐車場のボトムフレーム又は保管棚の柱と横ビームであってもよく、他の装備のはり柱構造であっても良い。
【００２１】
本実施例の嵌合式複合材部材は、横断面が矩形の中空薄壁柱体である。当該嵌合式複合材部材は、冷間ロールにより製造された同じ形状とサイズを有する第一部材1と第二部材2が互いに交錯して折り重ねてなる。
【００２２】
その内、嵌合式複合材部材Pは、互いに嵌合組み合わせられた第一部材1と第二部材2とを含み、第一部材1は互いに平行に設置された第一側辺11と第二側辺12を有し、第一側辺11と第二側辺12の間には第一縦辺13が連結されている。第二部材2は互いに平行に設置された第三側辺21と第四側辺22を有し、第三側辺21と第四側辺22の間には第二縦辺23が連結されている。第一側辺11と第三側辺21が係合して第一2層側壁組3になり、第二側辺12と第四側辺22が係合して第二2層側壁組4になり、嵌合式複合材部材Pには第一2層側壁組3の両側辺と第二2層側壁組4の両側辺との間の係合を保証するための締付装置が取付けられている。
【００２３】
締付装置は異形ボルト5と、異形ボルト5の両端に設けられた二つのナット6とを含む。異形ボルト5は、横断面が角丸長方形又は長方形の本体52と当該本体52の両端に設置されたスクリューロッド51とを有する。スクリューロッド51の端部には軸方向に沿って設置されたマーク溝511を有し、当該マーク溝511の溝口方向は異形ボルト5における本体52横断面の長手方向に一致し、スクリューロッド51はナット6とマッチすることができる。当該ナット6の本体は六角ナット又は四角ナットで、ナットの内端面には一体成形された円形シム61が設けられている。第一2層側壁組3には第一通孔31が開設され、相応に、第二2層側壁組4には第一通孔31と対応する位置で第二通孔41が開設され、第一通孔31と第二通孔41の形状、大きさはそれぞれ異形ボルト5における本体横断面の形状、大きさにマッチしている。
【００２４】
取付ける時、異形ボルト5の長さが限られていることを考慮し、操作し易くするため、異形ボルト5両端のスクリューロッド51に、スクリューロッド51とマッチするネジスリーブを套設することができ、当該ネジスリーブが第一通孔31と第二通孔41を貫通できるため、異形ボルト5はネジスリーブのガイドにより水平に嵌合式複合材部材の中に入り、且つ異形ボルト5の本体52がちょうど第一2層側壁組3と第二2層側壁組4の内側壁の間に位置し、異形ボルト5両端のスクリューロッド51がちょうど第一通孔31、第二通孔41を挿設し、嵌合式複合材部材の外部に露出されている。
【００２５】
異形ボルト5を90度回転した後、本体両端の角丸長方形又は長方形の横断面はそれぞれ対向して設けられた第一通孔31、第二通孔41の内端面と90度転位して当接する。この時、スクリューロッド51に連結されたネジスリーブを取り外し、嵌合式複合材部材の外部に露出されたスクリューロッド51のねじ山にそれぞれナット6をネジ入れし、ナット6を締付ける。これにより、第一2層側壁組3の第一側辺11と第三側辺21の間は本体52における一つの内端面とナット6シム61の作用で係合し、第二2層側壁組4の第二側辺12と第四側辺22の間は本体52におけるもう一つの内端面とナット6の共同作用で緊密に押付けられ、且つ継ぎ目のない連結を実現する。また、嵌合式複合材部材の内部に位置する異形ボルト5本体52は有効な支持作用を果たすことができ、複合部材の変形をさらに防止し、よって複合部材の強度と剛度を最大限に増強させることができる。
【００２６】
本実施例の締付装置を採用すれば、第一2層側壁組3と第二2層側壁組4の高さ方向に沿った如何なる位置で通孔を開設することができ、嵌合式複合材部材における2層側壁両端の締付を実現できるだけではなく、中間と他の位置で2層側壁を締付けることができ、操作が便利で、取外し易く、取付効率を有効に向上させることができる。
【実施例２】
【００２７】
図5〜図8に示されているように、実施例２の締付装置は同じく嵌合式複合材部材に取付られており、嵌合式複合材部材の構造は実施例１と同じであるため、ここで説明を省略する。
【００２８】
本実施例２と実施例１との違いは、本実施例２に関る異形ボルトにおいて、スクリューロッドに近接する本体52両ヘッド521の横断面は角丸長方形又は長方形であるが、異形ボルト本体52の中部横断面は円形であり、締付装置は異形ボルト5及び当該異形ボルトのスクリューロッド51に連結されているナット6のほか、さらに異形ボルトのスクリューロッド51に連結されているストップスリーブ7を備え、ストップスリーブ7はスクリューロッドにマッチするヘッダ部71及び当該ヘッダ部71の軸方向に沿って延伸するプラグピン72を有する。
【００２９】
取付ける際、異形ボルト5は第一通孔、第二通孔を貫通して、異形ボルト5の本体52はちょうど第一2層側壁組3と第二2層側壁組4の内側壁の間に位置し、異形ボルト5両端のスクリューロッド51はちょうど第一通孔31、第二通孔41に挿設され、且つ嵌合式複合材部材の外部に露出されている。
【００３０】
異形ボルトを90度回転した後、本体両ヘッド521の角丸長方形又は長方形端面はそれぞれ対向して設けられた第一通孔31、第二通孔41の内端面と90度転位して当接し、この時、本体両ヘッド521の端面は第一通孔31、第二通孔41の内端面に対し回転転位した後隙間9が形成され、ストップスリーブ7のヘッダ部71をスクリューロッド51に套設すると、ストップスリーブ7のプラグピン72はちょうど隙間9に挿入される。このため、異形ボルト5は回転することができず、嵌合式複合材部材の外部に露出されたスクリューロッド51のねじ山にナット6をかけ、ナット6とストップスリーブ7の外端面が緊密に係合するまでナット6を締付け、ナット6とストップスリーブ7の間にはさらに滑り止めワッシャ8が設けられ、ストップスリーブ7の外端面には環状溝711が開設され、ワッシャ8は環状溝711内に嵌設されている。その結果、嵌合式複合材部材の第一2層側壁組3と第二2層側壁組4とは、異形ボルト5、ストップスリーブ7とナッド6の共同作用で、緊密に締付られ、且つ継ぎ目のない連結を実現することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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