(57)【要約】【課題】  アルミフレームを構造物として組立てる部品として利用されるナットに関し、後入れ方式による組み立てを可能としつつ、必要な強度が得られるようにすることを目的とする。【解決手段】ナット１０はアルミフレーム１２の保持溝１４の入口開口14-1の幅W1より大きいが斜めには装着可能な寸法WNの短辺と保持溝１４の中間拡開部14-2の幅W2に拮抗した寸法LNの長辺と、六角孔付ボルト１８の螺合用のねじ孔を備え、かつねじ締結方向において短辺から長辺へのコーナー部は面取りされている。ナット１０はアルミフレーム１２の保持溝１４に入口開口14-1を介して斜めに入れられ、六角孔付ボルト１８の螺合により最初はナット１０は同方向に連れ周りするが、最終的には長辺が保持溝１４の対抗面と当接され、締結が行われる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側に開口し中間が拡開された保持溝を長手方向全長に四面の各々に形成した矩形断面の金属フレームにおいて、上方側より保持溝の袋状部にナットを装着し、ボルトを金属フレームに対する被装着物を介してナットに螺合するねじ連結装置において、ナットはスロットの開口部の幅より大きいが斜めには装着可能な寸法の短辺と保持溝の中間拡開部の幅寸法に拮抗した寸法の長辺とを備え、かつねじ締結方向において短辺から長辺へのコーナー部は面取りされているねじ連結装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記ナットは金属板よりプレス成形され、ねじ切りすることにより構成されているねじ連結装置。
【請求項３】
外側に開口し中間が拡開された保持溝を長手方向全長に四面の各々に形成した矩形断面の金属フレーム同士をコーナー継手によれ連結してなる金属フレーム組立体において、前記コーナー継手は、幅が保持溝の開口部の幅より狭く、夫々の曲折腕部が夫々の金属フレームの保持溝に後入れされるアングル部材と、ナットと、ナットにねじ締結されることで、アングル部材を対応の金属フレームに止着するねじ式止着具とから成り、かつ前記ナットはスロットの開口部の幅より大きいが斜めには装着可能な寸法の短辺と保持溝の中間拡開部の幅寸法に拮抗した寸法の長辺とを備え、かつねじ締結方向において短辺から長辺とを結ぶコーナー部は面取りされている金属フレーム組立体。
【請求項４】
請求項４に記載の発明において、前記ナットは金属板よりプレス成形され、ねじ切りすることにより構成されている金属フレーム組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属フレーム、特に、アルミニュームやアルミニューム合金の押出材である所謂アルミフレームを構造物として組立てる部品として利用されるねじ連結装置及びそのようなねじ連結装置により組立てられた金属フレーム組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニュームやアルミニューム合金の押出材であるアルミフレームをコーナー継手によって構成された組立体はFA(Factory Automation)システム等の各種の用途のためのフレーム構造体として広く使用されている。この種のアルミフレームは横断面が正方形の輪郭形状を呈し、四面の各々には外側に開口し中間が拡開された保持溝が長手方向の全長に延設される。アルミフレームを直交連結するための継手としては、大抵はアングル継手が使用されてきた。アングル継手は９０度曲折された一対の腕部を備えており、隣接した一対のアルミフレームの直交連結のためアングル継手の一対の腕部の一方が一対のアルミフレームのうちの一方のアルミフレームの保持溝に挿入され、六角孔付ボルトにより保持溝の対抗面に締結され、腕部の他方が他方のアルミフレームの保持溝に挿入され、同様に六角孔付ボルトにより保持溝の対抗面に締結される。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２６９５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術におけるアングル継手による一対のアルミフレームの連結はアングル継手の腕部として、保持溝の袋形状にガタなく摺動可能に嵌合する実質的相補的断面形状のものを使用していた。一対のアルミフレームの組立てのために、アングル継手の一方の腕部を予め一方のアルミフレームの保持溝に装着し、六角孔付ボルトによりアルミフレームに締結した状態で、この一方のアルミフレームから突出するアングル継手の他方の腕部を他方のアルミフレームの保持溝に装着していた。従来のアングル継手はアルミフレームの保持溝の袋形状とガタ無く嵌合する形状であったため、アングル継手の保持溝への挿入は長手方向から挿入せざるを得ないため、一対のアルミフレームの組立てのため、アングル継手の一方のアーム部を先に一方のアルミフレームに挿入しボルト止めした後、アングル継手の他方のアーム部を他方のアルミフレームに挿入する、という一連の手順が必要であり、アルミフレームの組立て効率が良くなかった。
【０００４】
この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、完全後入れによる組み立てを可能としつつ、必要な強度が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、外側に開口し中間が拡開された保持溝を長手方向全長に四面の各々に形成した矩形断面の金属フレームにおいて、上方側より保持溝の袋状部にナットを装着し、ボルトを金属フレームに対する被装着物を介してナットに螺合するねじ連結装置において、ナットはスロットの開口部の幅より大きいが斜めには装着可能な寸法の短辺と保持溝の中間拡開部の幅寸法に拮抗した寸法の長辺とを備え、かつねじ締結方向において短辺から長辺へのコーナー部は面取りされているねじ連結装置が提供される。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記ナットは金属板よりプレス成形され、ねじ切りすることにより構成されているねじ連結装置が提供される。
【０００７】
請求項３に記載の発明によれば、外側に開口し中間が拡開された保持溝を長手方向全長に四面の各々に形成した矩形断面の金属フレーム同士をコーナー継手によれ連結してなる金属フレーム組立体において、前記コーナー継手は、幅が保持溝の開口部の幅より狭く、夫々の曲折腕部が夫々の金属フレームの保持溝に後入れされるアングル部材と、ナットと、ナットにねじ締結されることで、アングル部材を対応の金属フレームに止着するねじ式止着具とから成り、かつ前記ナットはスロットの開口部の幅より大きいが斜めには装着可能な寸法の短辺と保持溝の中間拡開部の幅寸法に拮抗した寸法の長辺とを備え、かつねじ締結方向において短辺から長辺とを結ぶコーナー部は面取りされている金属フレーム組立体が提供される。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明において、前記ナットは金属板よりプレス成形され、ねじ切りすることにより構成されている金属フレーム組立体が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
金属フレームに対する被装着物の装着に際し、ナットは斜めの状態で保持溝に装着され、その後ボルトの締結によりナットは連れ周りされ、コーナー部を介して長辺が保持溝の側面に当接するにいたるとそれ以上のナットの連れ周りは阻止され、ナットに対しボルトの螺合が進められ、被装着物は金属フレームに止着されるに至る。この発明では、ナットの短辺はスロットの開口部の幅より大きいが斜めには装着可能な寸法を持ち、長辺は保持溝の中間拡開部の幅寸法に拮抗した寸法を持つため、締結時における金属フレームに対するナットの最大の座圧を得ることができ、組立体の強度を高めることができる効果がある。
【００１０】
ナットを金属板のプレス成形品とすることにより最大限の低コスト化を実現することができる。
【００１１】
また、アルミフレームを直交連結するためのコーナー継手を、幅が保持溝の外部開口部の幅より狭いアングル部材と、請求項１と同様な構成のナットとから構成することにより、一対の金属フレームの連結を完全後入れ方式で実施することができ、組み立て工程上の制約を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１にはこの発明のナット１０の平面図(イ)、短辺側側面図(ロ)、長辺側側面図(ハ)であり、この実施形態ではナット１０はステンレスなどの焼結により型製造したものであり、(ロ)(ハ)に示すように比較的厚みがあり側面がテーパ状を呈した部品となっている。図２はナット１０を後付にて装着するアルミフレーム（この発明の金属フレーム）を示しており、アルミフレーム１２は、この実施形態では、アルミニューム若しくはアルミニューム合金の押出しにより形成され、横断面が実質的に正方形の輪郭形状をなしており、その４面の各々において外部に開口した保持溝１４を形成しており、保持溝１４はアルミフレーム１２の全長にわたって長手方向に延設されている。各保持溝１４は、図２及び図３に示すように袋状に形成され、幅の狭い入口部14-1（幅W1）と、入口部14-1より広幅（幅W2）の中間部14-2と、底面１４Ａに向けて先細の底部14-3とから構成される。また、アルミフレーム１２の軽量化のため中心部及び隅部に長手方向全長に延びる貫通孔16, 17を形成している。この発明におけるナット１０の後入れとはナット１０を保持溝１４の幅の狭い入口部14-1から装着することを意味するものとする。
【００１３】
図１(イ)に示すようにナットは対向した一対の長辺10-1と、対向した一対の短辺10-2と、ボルト孔10-3とを備える。このナット１０は正規ねじであり、ねじの締結は図示の時計方向（矢印）であり、ねじのこの締結方向における短辺10-2から長辺10-1を結ぶコーナー部10-4は弧状に面取りされている。図１において、ナット１０の長辺10-1は寸法（長さ）LNを持ち、ナット１０の短辺10-2は寸法（幅）WNを持つ。図３にはナット１０のこれらの寸法LN, LW対するアルミフレーム１２の入口部14-1の幅W1及び中間部14-2の幅W2の関係が示されている。即ち、ナット１０の短辺10-2の寸法WNはアルミフレーム１２の入口部14-1の幅W1より大きいが、上面より斜めには装着可能となっており、ナット１０の長辺10-1の寸法LNは、保持溝１４の中間拡開部14-2の幅寸法W2に拮抗した寸法となっている。図２の(イ)(ロ)(ハ)は本発明のナット１０を保持溝１４に装着する手順を模式的に示しており、(イ)から(ロ)のようにナットを斜めにし、(ハ)のようにこの方向に真っ直ぐ入れて行くことで袋状の保持溝１４に対する上からの（上面の狭い入口部14-1）からのナット１０の後入れ式の装着が可能である。このようにして、上から装着されたナット１０のボルト孔10-3に六角孔付ボルト１８に螺合して（ナットを時計方向に回して）ゆく最初はナット１０は同一方向（図３(イ)の矢印方向）に連れ回りするが、ねじのこの締結方向における短辺10-2から長辺10-1を結ぶコーナー部10-4は弧状に面取りされているため、ナット１０の長辺10-1が保持溝１４の対抗面に当接する図３(ロ)の状態に至り、以後は連れ周りが拘束されるため、ナット１０はボルトに対して締結される。締結後の座圧を受けるアルミフレーム１２に対するナット１０の接触部は図３(ロ)の斜線にて表す。従来は図４に示すようにアルミフレーム１２の入口部14-1の幅W1に対して保持溝１４に上から斜めに装着可能な幅W3の長方形状のナット２０を使用しており、この場合、アルミフレーム１２に対するナット１０の連れ回りは殆ど起きないため接触部は図４の破線のように狭いままなので、座圧面積は小さく、本発明による座圧面積の増大効果は明らかである。
【００１４】
図３には示されていないが、いうまでもないが、ナット１０とアルミフレーム１０の袋状溝１４の対抗面との間にはアルミフレーム１０に外付けされるべき被装着物（後述の第２の実施形態におけるブラケット４０のような後付部品若しくは部材）が介在されている。従って、ボルト１８によるナット１０の締結により、被装着物をアルミフレーム１０に固着することができる。
【００１５】
図５はこの発明のナット１０としての別実施形態を示しており、この場合、ナット１０は金属板よりプレス成形したもので、(ロ)(ハ)のように全体が一定厚みであり、打ち抜き後ねじ孔10-3を切って構成される。プレス品とすることによりナット製造における一層のコスト低減を図ることができる。
【００１６】
図６〜図９はこの発明のナット（図５の実施例のナット１０）を利用して一対のアルミフレーム１２の直交連結を行う場合を示している。後入れブラケット４０（この発明の被装着物又はアングル部材）はアングル形状をなしており、その幅はアルミフレーム１２の入口部14-1の幅W1（図３(イ)）より狭く、ブラケット４０を上方より入口部14-1を介して保持溝１４に後入れ式に導入することができる。この際、ブラケット４０の一方の腕40-1は図６で直立したアルミフレームの保持溝１４に導入され、ブラケット４０の他方の腕40-2は図６で水平なアルミフレームの保持溝１４に導入する。次に、ナット１０はそのねじ孔に六角孔付ボルト１８を螺合したまたは外した状態で、図３(ロ)のように横向きにかつ図２(ロ)のように斜めの姿勢で入口部14-1に上方より入れることで、アルミフレームの保持溝１４に装着する。ブラケット４０の腕40-1, 40-2のそれぞれの上面側にナット１０を位置させる。そして、六角孔付ボルト１８の螺合により最初はナット１０は螺合方向に連れ廻りするが、図７に示すようにナット１０はその短辺が保持溝１４の対向面に当接する状態に至ると連れ周りは解消され、ボルト１８の締結を進めて行くと、最終的には図８に示すようにブラケット４０はボルト１８により底面が保持溝１４の底面に押し付けられ、ナット１０は上面が保持溝１４の対抗面に押し付けられ、その結果、ブラケット４０の腕40-1, 40-2が夫々のアルミフレーム１２に締結され、一対のアルミフレーム１２の直交連結状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１はこの発明のナットを示しており、(イ)は平面図、(ロ)は正面図、(ハ)は側面図である。
【図２】図２はこの発明のナットをアルミフレームに後入れする手順 (イ) (ロ) (ハ)を示す斜視図である。
【図３】図３はこの発明のナットとアルミフレームとの位置関係を示す平面図で、(イ)は装着時の状態を示し、(ロ)は締結時の状態を示す。
【図４】図４は従来のナットとアルミフレームとの位置関係を示す平面図である。
【図５】図５は別実施形態のこの発明のナットを示しており、(イ)は平面図、(ロ)は正面図、(ハ)は側面図である。
【図６】図６は一対のアルミフレームを完全後入れ方式で直交連結する場合における、組立工程に入る前のこの発明のコーナー継手のパーツ構成を示す斜視図である。
【図７】図７は図６のコーナー継手により連結して構成されるアルミフレーム直交連結体を一部断面にて表した平面図である。
【図８】図８はアルミフレーム直交連結体の縦断面図であり、図７のVIII−VIII線に沿って表される矢視断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０…ナット
10-1…ナットの長辺
10-2…ナットの短辺
10-3…ナットのねじ孔
１２…アルミフレーム
１４…保持溝
14-1…保持溝の入口部
14-2…保持溝の中間部
１８…六角孔付ボルト
４０…後入れブラケット
40-1, 40-2…ブラケットの腕
【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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