(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空金属パイプを用いて構造体を形成する組み立て構造であって、
折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げることにより、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成されることを特徴とする中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項２】
中空金属パイプを用いて三次元構造体を形成する組み立て構造であって、
折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げることにより、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成される二次元構造体と、
前記二次元構造体を組み合わせるための合わせ位置を決めると共に仮止めする仮止め手段と、を有し、
前記二次元構造体と中空金属パイプ又は二次元構造体同士を仮止め手段で仮止めすることで三次元構造体を形成することを特徴とする中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項３】
中空金属パイプを用いて三次元構造体を形成する組み立て構造であって、
折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げることにより、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成された二次元構造体をさらに折り曲げることにより形成される三次元構造体本体と、
前記三次元構造体本体を組み合わせるための合わせ位置を決めると共に仮止めする仮止め手段と、を有し、
前記三次元構造体本体と前記中空金属パイプ又は三次元構造体本体同士を仮止め手段で仮止めすることで三次元構造体を形成することを特徴とする中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項４】
前記仮止め手段は、一方が前記二次元構造体又は三次元構造体本体に設けられ、他方が前記二次元構造体、三次元構造体本体、又は前記中空金属パイプに設けられた係合凸部と係合孔部で構成され、前記係合凸部が前記係合孔部に挿入されることで仮止めされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項５】
前記係合凸部はフック状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項６】
曲げ加工が必要な第１の部材と、この第１の部材の屈曲部に先端部が突き当てられて位置決めされる第２の部材と、を掛止して三次元構造体を形成する場合に、
前記第２の部材の突き当て面に予め形成された略Ｌ字型の掛止突起部と、
前記第１の部材の屈曲部に、前記掛止突起部に対向して設けられ、この屈曲部に前記第２の部材の突き当て面が位置決めされた状態で前記第１の部材の曲げ加工移動に伴って前記掛止突起部が入り込み、当該移動完了後には前記掛止突起部と掛止状態となって、第２の部材の引き抜き方向の移動を阻止する掛止溝と、を備えた抜け止め手段を、有することを特徴とした中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項７】
前記第１の部材が二次元構造体又は三次元構造体であり、前記第２の部材が中空金属パイプ或いは中空金属パイプによって組立てられた二次元構造体又は三次元構造体であることを特徴とする請求項６記載の中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項８】
中空金属パイプを用いて構造体を形成する中空金属パイプの組み立て方法であって、
折り曲げ位置に切欠部を形成し、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げることにより、この切欠部の一方の周縁部に形成した係合凸部を、他方の周縁部に形成した係合凹部に挿入し係合することにより構造体を形成することを特徴とする中空金属パイプの組み立て方法。
【請求項９】
前記切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部は、係合部と前記係合部より狭い幅の首部とから構成され、
前記切欠部の他方の周縁部に形成された係合凹部は、挿入凹部と前記挿入凹部より狭い幅の係止凹部とから構成され、
中空金属パイプを折り曲げることにより、前記首部が前記係止凹部に進入し、前記係合部が係止凹部へ係止されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の中空金属パイプの組み立て構造。
【請求項１０】
中空金属パイプの切欠加工、係合凸部の加工、係合凹部の加工がレーザー加工により実施されることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の中空金属パイプの組立て構造。
【請求項１１】
中空金属パイプの切欠加工、係合凸部の加工、係合凹部の加工がレーザー加工により実施されることを特徴とする請求項８に記載の中空金属パイプの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空パイプを所定の合わせ位置で仮止めし、接合によって三次元構造体を形成する中空パイプの組み立て構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から直線状の中空パイプを所定の合わせ位置で接合し、三次元構造体を形成することが行われてきた。このような三次元構造体を形成する場合には、各中空パイプを合わせ位置で正確に仮止めして接合することにより、精度良く形成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各中空パイプを合わせ位置で精度良く仮止めするためには、大掛かりな治具を必要とすると共に熟練した技量が要求される。したがって、限られた場所でないと、中空パイプの三次元構造体が精度良く形成できないという不都合があった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、精度良く簡単に形成できる中空パイプの組み立て構造を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、中空金属パイプを用いて構造体を形成する組み立て構造であって、折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げることにより、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、中空金属パイプを折り曲げることによって構造体を形成する。この折り曲げ加工時に、中空金属パイプに形成された切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部を、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入することによって折り曲げた基材同士が係合するため、折り曲げ加工部分にスプリングバックが発生することを防止する。この結果、中空金属パイプ等を位置決め固定するための治具等を使用せずに、簡単に中空金属パイプを組み立てることができる。
また、係合凸部と係合凹部は、請求項９に記載の発明のように構成されている。  すなわち、切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部は、係合部と前記係合部より狭い幅の首部とから構成されており、また、切欠部の他方の周縁部に形成された係合凹部は、挿入凹部と前記挿入凹部より狭い幅の係止凹部とから構成されている。
この構成により、中空金属パイプを折り曲げることにより、首部が挿入凹部に進入し、係合部が係止凹部へ係止されることで、折り曲げた基材同士が係合するため、折り曲げ加工部分にスプリングバックが発生することが防止できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、中空金属パイプを用いて三次元構造体を形成する組み立て構造であって、折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げる際に、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成される二次元構造体と、前記二次元構造体を組み合わせるための合わせ位置を決めると共に仮止めする仮止め手段と、を有し、前記二次元構造体と中空金属パイプ又は二次元構造体同士を仮止め手段で仮止めすることで三次元構造体を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、中空金属パイプの折り曲げ加工時に、中空金属パイプに形成された切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部を、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入することによって折り曲げた基材同士が係合するため、折り曲げ加工部分にスプリングバックが発生しない二次元構造体を形成することができる。
また、二次元構造体を仮止め手段によって中空金属パイプ等と正確な位置に仮止めすることによって三次元構造体が形成できるため、直線の中空金属パイプのみで形成するよりも組み立て工程が簡単になる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、中空金属パイプを用いて三次元構造体を形成する組み立て構造であって、折り曲げ位置に切欠部が形成され、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げる際に、この切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部が、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入され係合されることにより形成された二次元構造体をさらに折り曲げることにより形成される三次元構造体本体と、
前記三次元構造体本体を組み合わせるための合わせ位置を決めると共に仮止めする仮止め手段と、を有し、前記三次元構造体本体と前記中空金属パイプ又は三次元構造体本体同士を仮止め手段で仮止めすることで三次元構造体を形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、中空金属パイプの折り曲げ加工時に、中空金属パイプに形成された切欠部の一方の周縁部に形成された係合凸部を、他方の周縁部に形成された係合凹部に挿入することによって折り曲げた基材同士が係合するため、折り曲げ加工部分にスプリングバックが発生しない二次元構造体を形成し、さらに二次元構造体を折り曲げることで三次元構造体本体を形成することができる。
また、三次元構造体本体を仮止め手段によって中空金属パイプ等と正確な位置に仮止めすることによって三次元構造体が形成できるため、直線の中空金属パイプのみや二次元構造体で形成するよりも組み立て工程がさらに簡単になる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記仮止め手段は、一方が前記二次元構造体又は三次元構造体本体に設けられ、他方が前記二次元構造体、三次元構造体本体、又は前記中空金属パイプに設けられた係合凸部と係合孔部で構成され、前記係合凸部が前記係合孔部に挿入されることで仮止めされることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、仮止め手段が係合凸部と係合孔部で構成されており、係合凸部を係合孔部に挿入することで、例えば、二次元構造体又は三次元構造体本体と中空金属パイプを仮止めすることできる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記係合凸部はフック状に形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、係合凸部をフック状とすることで、確実に仮止めすることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、曲げ加工が必要な第１の部材と、この第１の部材の屈曲部に先端部が突き当てられて位置決めされる第２の部材と、を掛止して三次元構造体を形成する場合に、前記第２の部材の突き当て面に予め形成された略Ｌ字型の掛止突起部と、前記第１の部材の屈曲部に、前記掛止突起部に対向して設けられ、この屈曲部に前記第２の部材の突き当て面が位置決めされた状態で前記第１の部材の曲げ加工移動に伴って前記掛止突起部が入り込み、当該移動完了後には前記掛止突起部と掛止状態となって、第２の部材の引き抜き方向の移動を阻止する掛止溝と、を備えた抜け止め手段を、有することを特徴としている。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記第１の部材が二次元構造体又は三次元構造体であり、前記第２の部材が中空パイプ或いは中空パイプによって組立てられた二次元構造体又は三次元構造体であることを特徴としている。
【００２５】
請求項６及び請求項７に記載の発明によれば、例えば請求項１乃至請求項５に記載の係合手段では完全に組み付け後には係合されるものの、組み立て途中、例えば、二次元構造体に中空金属パイプの一端部を組み付けたサブアッセンブリ状態の場合、中空金属パイプの他端部がフリーであるため、二次元構造体に対して中空金属パイプが不安定であり、脱落する可能性もある。
また、請求項８に記載の発明は、中空金属パイプを用いて構造体を形成する中空金属パイプの組み立て方法であって、折り曲げ位置に切欠部を形成し、この切欠部位置で中空金属パイプを折り曲げる際に、この切欠部の一方の周縁部に形成した係合凸部を、他方の周縁部に形成した係合凹部に挿入し係合することにより構造体を形成することを特徴とする。
【００２６】
そこで、このようなサブアッセブリ状態において、抜け止め手段を設けることにより、サブアッセンブリ状態を保持することができる。
【００２７】
抜け止め手段は、略Ｌ字型の掛止突起部と、掛止溝とで構成され、例えば、中空パイプの一端部に掛止突起部を形成し、二次元構造体の屈曲部に掛止溝を形成しておく。中空パイプを二次元構造体の屈曲部に突き当てた状態で二次元構造体の曲げ加工移動すると、掛止突起部が掛止溝に入り込み、曲げ加工の完了後には、掛止突起部が掛止溝に掛止され、中空パイプは引き抜こうとしても、当該掛止突起部と掛止溝との掛止状態により、その方向に移動が阻止され、サブアッセンブリ状態を保持することができる。
請求項１０に記載の発明は、中空金属パイプの切欠加工、係合凸部の加工、係合凹部の加工がレーザー加工により実施されることを特徴としている。
また、請求項１１では、中空金属パイプの切欠加工、係合凸部の加工、係合凹部の加工がレーザー加工により実施されることを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
「第１の実施の形態」
先ず、本発明の一実施形態に係る中空パイプの組み立て構造（三次元構造体）について詳細に説明する。
【００２９】
（三次元構造体の概略説明）
三次元構造体１０は、図１、図２に示すように、コの字型に形成された二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと、直線状の中空パイプ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとを合わせ位置で仮止めし、接合することによって形成される。
【００３０】
（二次元構造体の概略説明）
二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、直線である四角形の中空パイプ１６を９０度に折り曲げ加工したものである。すなわち、図３に示すように、中空パイプ１６を構成する対向した面１６Ａ、１６Ｃ及び面１６Ｂを、例えばＮＣレーザ加工、ＮＣによる溶断加工等によって部分的に切除し、折り曲げ中心線ＣＬを境に一方の基材２０と他方の基材２２の二つに分けて設定する。さらに、一方の基材２０を他方の基材２２に近接させるように（折り曲げ中心線ＣＬを中心として）折り曲げ切除部分の周縁同士を当接することで、９０度に折り曲げて形成される。
【００３１】
一方の基材２０の切除部分の周縁と折曲げ中心線ＣＬとの成す角度θ１は４５度に設定されている（好ましくは、材料の寸法にもよるが４５．５度〜４６．５度である）。また、基材２０の切除部分における折り曲げ内方側の周縁には、接合凹部２４が設けられている。接合凹部２４は、基材２０の長手軸線に対して垂直に切欠かれた第１接合辺２６と、この基材２０の長手軸線に対して平行に（したがって、第１接合辺２６に対して直角に）切欠かれた第２接合辺２８と、から構成されている。
【００３２】
また、他方の基材２２の切除部分の周縁と折曲げ中心線ＣＬとの成す角度θ２は４５度に設定されている（好ましくは、材料の寸法にもよるが４５．５度〜４６．５度である）。また、基材２２の切除部分における折り曲げ内方側の周縁には、接合凸部３０が設けられている。接合凸部３０は、接合凹部２４の第１接合辺２６に対応する第３接合辺３２と、接合凹部２４の第２接合辺２８に対応する第４接合辺３４と、から構成されている。
【００３３】
さらに、基材２０、２２の面１６Ｂには、それぞれ係合凸部３６と係合凹部３８とが形成されている。係合凸部３６は、幅Ｗ１の係合部３６Ａと幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２の首部３６Ｂから構成される。一方、係合凹部３８は、幅Ｗ１の挿入凹部３８Ａと幅Ｗ２の係止凹部３８Ｂから構成された切欠である。
【００３４】
（二次元構造体の折り曲げ加工）
折り曲げ加工においては、図４に示すように、面１６Ｄが当接するように中空パイプ１６をブロック４０に当接させ（２点鎖線参照）、折り曲げ治具４２の先端を折り曲げ中心線ＣＬに沿って切除部分につきあてることによって折り曲げ加工を行う。これによって、接合凹部２４と接合凸部３０とを当接させることで基材２０、２２が９０度に折り曲げられる。
【００３５】
ここで、この中空パイプ１６では、基材２０の接合凹部２４と基材２２の接合凸部３０とを当接させることで９０度（所定の角度）に折り曲げられた構成（図６参照）であるため、この接合凹部２４と接合凸部３０を好適に設定すれば、中空パイプ１６の切除部分の他の周縁の加工（切除）精度が部材の折り曲げ角度の精度に影響することがない。換言すれば、接合凹部２４と接合凸部３０とが部材の折り曲げ合わせ面を構成し両者が折曲げ角度を決定する構成であるため、接合凹部２４と接合凸部３０を折曲げ角度（９０度）に対応させて形成すれば、高精度に折り曲げ加工することができる。
【００３６】
この際、折り曲げに伴って、係合凸部３６の係合部３６Ａが係合凹部３８の挿入凹部３８Ａから基材２２の内部に進入する（図５参照）。さらに、折り曲げられることによって、係合凸部３６の首部３６Ｂが係合凹部３８の係止凹部３８Ｂに進入し、係合凸部３６の係合部３６Ａが係合凹部３８の係止凹部３８Ｂに係止されることになる（図６参照）。この結果、係合凸部３６と係合凹部３８の係合によって、折り曲げ加工された基材２０、２２がスプリングバックを生ずることを防止できる。なお、二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、必要とされる強度に応じて溶接等による接合を行えばよい。
【００３７】
（三次元構造体の組み立て）
このように製造された二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと中空パイプ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを係合手段によって仮止めし、接合することによって三次元構造体１０を形成する。
【００３８】
二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと中空パイプ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃには、合わせ位置に仮止め手段である係合凸部５０および係合孔部５２が形成されている。
【００３９】
例えば、図７に示すように、二次元構造体１２Ａの端部に形成された一対の係合凸部５０Ａが、二次元構造体１２Ｂの折り曲げ部を構成する両基材側に形成された一対の係合孔部５２Ａに挿入されることによって、二次元構造体１２Ｂが二次元構造体１２Ａの合わせ位置に正確に仮止めされる。
【００４０】
また、二次元構造体１２Ａにおける中空パイプ１４Ａの合わせ位置には、一対の係合孔部５２Ｂが形成されており、中空パイプ１４Ａの端部に形成された係合凸部５０Ｂが挿入されることによって中空パイプ１４Ａが二次元構造体１２Ａに対して正確な合わせ位置に仮止めされる。
【００４１】
このように、三次元構造体１０は、二次元構造体１２Ａ、１２Ｂの係合孔部５２に中空パイプ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、二次元構造体１２Ｃの係合凸部５０を挿入することによって合わせ位置に正確に仮止めできる。したがって、中空パイプ１４等を合わせ位置に仮止めするために大掛かりな治具などを用いることなく、簡単に三次元構造体１０を精度良く形成することができる。
【００４２】
また、二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、接合凹部２４と接合凸部３０を当接して接合することによって精度良く９０度の折り曲げ加工が行われ、しかも係合凸部３６が係合凹部３８によって係止されることによってスプリングバックを防いでいる。したがって、三次元構造体１０を直線状の中空パイプ１６を切断して直接組み立てるのではなく、精度良く折り曲げ加工された二次元構造体１２Ａに他の二次元構造体１２Ｂ、１２Ｃおよび中空パイプ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを仮止めすることによって三次元構造体１０を精度良く形成することができる。
【００４３】
このように、本実施形態の三次元構造体１０は、大掛かりな治具を用いることなく、簡単な組み立て工程で精度良く形成することができる。なお、三次元構造体１０は、必要とされる強度によっては接合を不要とする、または接合部分を減らすこともできる。
【００４４】
また、二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの係合方法には、以下のようなバリエーションも考えられる。
【００４５】
すなわち、図８に示すように、二次元構造体１２Ａの合わせ位置において、面１６Ｃの端部側に係合孔部５２が形成されている。一方、中空パイプ１４Ａの端部には、一対の係合凸部５４が形成されている。係合凸部５４は、その基部に凹部５６が形成されたフック形状である。したがって、中空パイプ１４Ａの係合凸部５４を二次元構造体１２Ａの係合孔部５２に挿入すると共に、凹部５６に二次元構造体１２Ａの面１６Ｄが進入する。この結果、中空パイプ１４Ａは二次元構造体１２Ａに対して長手軸線方向にも長手軸線方向に直交する方向にも移動不可能となり、中空パイプ１４Ａが二次元構造体１２Ａの合わせ位置に精度良く仮止めされる。
【００４６】
また、図９に示すように、二次元構造体１２Ｂの合わせ位置に孔部５２が形成されると共に、中空パイプ１４Ｃの端部にＬ字型のフック状の係合凸部５８が形成されている。この係合凸部５８を孔部５２に挿入させ、矢印Ｐ方向に移動させることによって、中空パイプ１４Ｃが長手軸線方向に移動不可能となる。したがって、中空パイプ１４Ｃが二次元構造体１２Ｂの合わせ位置に精度良く仮止めされる。
【００４７】
さらに、二次元構造体１２Ａと二次元構造体１２Ｃの他の係合方法は、図１０、図１１に示すように、二次元構造体１２Ａの面１６Ｃ、１６Ｄの角に形成された孔部５２に対して、中空パイプ１６の端部に角部から長手軸線方向に突出し先端部分でＬ字型に折り曲げられて形成されたフック状の係合凸部６０を進入させることによって二次元構造体１２Ａの合わせ位置に対して中空パイプ１６を精度良く仮止めする。この結果、中空パイプ１６が長手軸線方向およびこれに直交する方向に移動しないように正確に仮止めされるため、接合によって精度良く三次元構造体１０が形成される。
【００４８】
「第２の実施の形態」
次に、本発明の第２実施形態に係る三次元構造体１０について図１２を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
第１実施形態の二次元構造体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに替えて三次元構造体本体７０を用いたものである。三次元構造体本体７０は、直線状の中空パイプ１６の折り曲げ位置に第１実施形態で説明した切欠、接合凹部２４、接合凸部３０および係合凸部３６、係合凹部３８を設けることによって精度良く折り曲げ加工したものである。
【００５０】
このように折り曲げ加工された三次元構造体本体７０の合わせ位置に中空パイプ１４を第１実施形態と同様にして仮止めすることによって、三次元構造体１０を精度良く形成することができる。しかも、第１実施形態の三次元構造体１０と比較して一本の中空パイプ１６から製造した部分が増加しているため、一層簡単かつ精度良く組み立てできる。
【００５１】
なお、第２実施形態でも、三次元構造体本体７０と中空パイプ１４との接合に、第１実施形態の接合方法を適用可能である。
【００５２】
「第３の実施の形態」
さらに、本発明の第３実施形態に係る三次元構造体１０について図１３を参照して説明する。第１、第２実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５３】
本実施形態に係る三次元構造体１０は、三次元構造体本体８０と二次元構造体１２Ｂおよび中空パイプ１４Ａ〜１４Ｄとから構成されたものである。これらを、第１実施形態あるいは第２実施形態と同様に当接させることによって、三次元構造体１０を精度良く且つ簡単に構成することができる。
【００５４】
「第４の実施の形態」
以下に本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、上記第１乃至第３の実施の形態と同一構成部材については、同一の符号を付し、その構造の説明を省略する。
【００５５】
第４の実施の形態は、中空パイプ１００、二次元構造体（又は三次元構造体）１０２の組み立て途中、すなわちサブアッセンブリ状態における各部材の組み付け状態の保持を目的としている。
【００５６】
以下、図１４乃至図１６に従い、サブアッセンブリ状態保持の構造について説明するが、この場合、中空パイプ１００と二次元構造体１０２との組み付けを例にとり説明する。
【００５７】
本発明において、この第４の実施の形態に対応する構造としては、図１０及び図１１に示す構造が該当する。図１０及び図１１では、完全に屈曲部が曲げ終わった状態の二次元構造体１２Ａに対して、この屈曲部に中空パイプ１６を組み付ける構造を示しているが、このときの係合凸部６０が、係合孔部５２に対して横方向から挿入されて係合されるのみで、所謂仮止めとしての機能は持つが、立設される中空パイプを所定の位置に保持するには、所謂片持ち状態であり不安定な構造となっている。なお、次工程において中空パイプ１６の上端部等を他の部材に組み付けるのであれば、この仮止め状態であっても問題はないが、当該工程までの間に時間がある場合には、不安定な状態が継続されることになる。
【００５８】
これに対して、第４の実施の形態では、図１４に示される如く、二次元構造体１０２の屈曲部１０２Ａに対して中空パイプ１００を組み付ける構造であり、かつこの立設した中空パイプ１００を二次元構造体１０２に対して安定して相対位置を保持することができる構造としている。
【００５９】
すなわち、二次元構造体１０２には、屈曲部１０２Ａが完全に曲げ終わっていない状態となっており、斜めにカットされた合わせ面の一方１０２Ｂに前記係合孔部５２が形成され、合わせ面の他方１０２Ｃに円弧状の掛止溝１０４が設けられている。この掛止溝１０４の円弧中心は、当該屈曲部１０２Ａの外角部の近傍となっている。
【００６０】
一方、中空パイプ１００には、その下端面に前記係合孔部５２と対抗する係合凸部６０が突出形成されると共に、この係合凸部６０が形成される辺に対向する辺には、略Ｌ字型の掛止突起部１０６が形成されている（図１５参照）。
【００６１】
ここで、中空パイプ１００を二次元構造体１０２へ組み付ける場合、二次元構造体１０２は、依然として半開きの状態とされており、この状態で係合凸部６０が係合孔部５２に横方向から挿入され、係合される。
【００６２】
このとき、前記掛止突起部１０６は、半開きとなった一対の合わせ面１０２Ｂ、１０２Ｃの間の隙間に入るため、二次元構造体１０２に対しての干渉はない。
【００６３】
係合凸部６０が係合孔部５２に挿入され、係合されている状態で、二次元構造体１０２の合わせ面を合わせるべく、屈曲作業を行うが、このとき、一対の合わせ面１０２Ｂ、１０２Ｃの間に位置する前記掛止突起部１０６は、掛止溝１０４が逃げ溝となっているため、曲げ加工時に掛止突起部１０６と合わせ面１０２Ｂ、１０２Ｃとが干渉することはない（図１６（Ａ）参照）。
【００６４】
二次元構造体１０２の曲げ加工完了時は、前記掛止突起部１０６は、掛止溝１０４に入り込んでおり、かつＬ字型の内面が掛止溝１０４の終端縁部に掛止されることになる（図１６（Ｂ）参照）。このため、中空パイプ１００は、前記係合凸部６０と係合孔部５２との係合位置と、掛止突起部１０６と掛止溝１０４との掛止位置との２点で保持されるため、安定感が増し、当該サブアッセンブリ状態を維持することができる。
【００６５】
なお、上記第４の実施の形態では、掛止突起部１０６と掛止溝１０４とで構成される抜け止め手段を、図１０及び図１１に示す係合凸部６０及び係合孔部５２の係合手段と、組み合わせて適用したが、一対の抜け止め手段を用いることも可能であり、この場合には、二次元構造体１０２に対して中空パイプ１００を突き当て方向に移動させて位置決めすることができ、二次元構造体１０２の曲げ加工後には、２点支持することができるため、中空パイプ１００を横方向からのみならず、上方からの位置合わせも可能となり、組み付け手順のバリエーションを増すことができる。
【００６６】
また、上記では、中空パイプ１００と二次元構造体１０２との組み付けを例にとり説明したが、中空パイプ、二次元構造体、三次元構造体の内、いずれの組み合わせでも可能である。また、中空パイプの単体以外は同一部材の組み合わせも可能である。
【００６７】
「第５の実施の形態」
次に、本発明の第５実施形態に係る三次元構造体１０について図１７を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
この第５の実施の形態では、図８に示す凹部５０と係合凸部５４との組合わせによる係合構造（図１７の矢印Ａ矢視円内）と、図１４に示す係合孔部５２と係合凸部５０との組み合わせによる係合構造、並びに掛止溝１０４と掛止突起部１０６との組み合わせによる係合構造（図１７の矢印Ｂ矢視円内）と、を適宜個所に適用し、三次元構造体１０を構成したものである。
【００６９】
図１７では、二次元構造体１２Ａが既に構成（略コ字状に屈曲形成された状態）されて記載されているが、当然、図１４に示すように掛止溝１０４と掛止突起部１０６の嵌め合い時は、合わせ面が離れた状態で行われる。
【００７０】
ここで、図１７に示した枠で囲んだ数字は、最適な組み付けの順番を示しているが、この順番に限定されるものではない。
【００７１】
なお、本発明の実施形態では、中空パイプ１４、１６、１００に四角形の角パイプに適用したが、これに限定されるものではなく、中空パイプであれば長方形の角パイプ、丸パイプ等にも適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明に係る中空パイプの組み立て構造では、直線の中空パイプを精度良く折り曲げ加工して形成された二次元構造体等を、係合手段によって合わせ位置で正確に仮止めして三次元構造体を形成するため、簡単且つ精度良く三次元構造体を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る三次元構造体の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る三次元構造体の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る中空パイプの折り曲げ加工部分の概略図である。
【図４】本発明の実施形態において中空パイプの折り曲げ加工状態説明図である。
【図５】本発明の実施形態において中空パイプの折り曲げ加工状態説明図である。
【図６】本発明の実施形態において中空パイプの折り曲げ加工状態説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る中空パイプの組み付け説明図である。
【図８】本発明の他の例に係る中空パイプの組み付け説明図である。
【図９】本発明の他の例に係る中空パイプの組み付け説明図である。
【図１０】本発明の他の例に係る中空パイプの組み付け説明図である。
【図１１】本発明の他の例に係る中空パイプの組み付け説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る中空パイプの組み立て構造の概略構成図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る中空パイプの組み立て構造の概略構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係り、中空パイプと二次元（三次元）構造体との組み立て及び保持構造を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係り、図１４に対して反対側から見た斜視図である。
【図１６】（Ａ）は中空パイプの位置決め状態を示し、（Ｂ）中空部パイプの係合状態を示す二次元構造体の角部近傍の斜視図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係り、（Ａ）は中空パイプ、二次元構造体との組み立て構造を示す斜視図、（Ｂ）は図１７（Ａ）の矢印Ａ矢視（二重丸）円内の拡大図、（Ｃ）は図１７（Ａ）の矢印Ｂ矢視（二重丸）円内の拡大図である。
【符号の説明】
１０    三次元構造体
１２    ニ次元構造体
１４    中空パイプ
１６    中空パイプ
２４    接合凹部（切欠部）
３０    接合凸部（切欠部）
３６    係合凸部（係合手段）
３８    係合凹部（係合手段）
５０    係合凸部（係合手段）
５２    係合孔部（係合手段）
５４    係合凸部（係合手段）
５８    係合凸部（係合手段）
６０    係合凸部（係合手段）
７０    三次元構造体本体
８０    三次元構造体本体
１００    中空パイプ
１０２    二次元構造体
１０２Ａ    屈曲部
１０２Ｂ    合わせ面
１０２Ｃ    合わせ面
１０４    掛止溝部（抜け止め手段）
１０６    掛止突起部（抜け止め手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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