(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、中空角材を屈曲・接合・連結して得られる組立構造体において、組立部の固定作業を省力化・簡素化して、生産性・経済性の向上を図るとともに、組立強度・剛性の高い堅牢な構造体を形成することができる中空角材の組立固定構造を提供することにある。【解決手段】  中空角材からなる第１基材４と第２基材５とを組み合わせて構成する組立構造体において、第１基材４と第２基材５の組立状態を固定する係合溝１１と係合爪１２を第１基材４及び第２基材５のいずれか一方に一体形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空角材からなる第１基材と第２基材とを組み合わせて構成する組立構造体において、
第１基材と第２基材の組立状態を固定する組立固定体を前記第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成したことを特徴とする中空角材の組立固定構造。
【請求項２】
中空角材に切欠部を設けて一体的な第１基材と第２基材とを形成し、前記切欠部で角材を折り曲げることで第１基材と第２基材が所定角度に屈曲した状態で組み合わされる屈曲構造体において、
前記第１の基材の切欠周縁部に、角材を折り曲げた状態で第２基材に内包される断片を形成し、第２基材の周面部に、角材を折り曲げた状態で内側に押し込むと前記断片に係合する係合爪を形成し、前記断片と係合爪により角材の折り曲げ状態を固定するようにしたことを特徴とする中空角材の組立固定構造。
【請求項３】
中空角材に切欠部を設けて一体的な第１基材と第２基材とを形成し、前記切欠部で角材を折り曲げることで第１基材と第２基材が所定角度に屈曲した状態で組み合わされる屈曲構造体の折り曲げ位置に中空角材からなる第３基材を接合して構成する三次元構造体において、
前記第１基材と第２基材の折り曲げ状態と、前記第３基材の接合状態を固定する折曲・接合固定体を第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成したことを特徴とする中空角材の組立固定構造。
【請求項４】
第１基材の側面に第２基材の先端を接合して構成する接合構造体において、
前記第２基材の先端には、前記第１基材の側面に設けた係合溝に係合する係合突起を形成し、該係合突起が前記係合溝に係合した状態で固定する接合固定体を第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成したことを特徴とする中空角材の組立固定構造。
【請求項５】
第１基材の先端と第２基材の先端とを接続部材を介して連結した接続構造体において、
前記接続部材は、第１基材と第２基材に内嵌される挿嵌部と、第１基材と第２基材の合わせ面に挟持される支持部とを形成し、第１基材と第２基材の合わせ面には、互いに噛合する係合凹部及び係合凸部を形成し、該係合凹部と係合凸部の接合状態を固定する接続固定体を第１基材及び第２基材に一体形成した一体形成したことを特徴とする中空角材の組立固定構造。
【請求項６】
前記固定体は、角材の側面に略コ字状に切り欠いた抜き溝によって形成される係合爪と、該係合爪を押し込み変位させると係合する係合溝とで構成される上記請求項１もしくは３乃至５記載の中空角材の組立固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空角材を屈曲・接合・連結することで得られる構造体を組み立てた状態に固定する組立固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空角材の組立構造体として、１つの中空角材を所定角度に折り曲げた屈曲構造体、この屈曲構造体に中空角材を接合した三次元構造体、２つの中空角材をＴ型もしくは十字型に接合した接合構造体、２つの中空角材を直線状に接続した接続構造体等がある。
【０００３】
このような中空角材の組立構造として、特許文献１が知られており、この特許文献１には、中空金属パイプの折り曲げ位置に切欠部を形成し、この切欠部で中空金属パイプを折り曲げることで、切欠部に形成した係合凸部と係合凹部が係合して折り曲げ状態が保持される組立構造や上記屈曲構造体の屈曲部に中空角材を位置決めして仮止めする組立構造が開示されている。また、特許文献２には、第１中空形材の端部の板状突起を、第２中空形材の側面の挿入孔に挿入する組立構造が開示されている。
【０００４】
これら従来の技術は、中空角材の組立性を向上させるため、組立位置への位置決めや仮止めを行うものであり、組立により堅牢な構造体が構成されるものではない。すなわち、パイプの折り曲げ・接合を行った後、組立強度を高めるために溶接やネジ締めなどの固定作業を行うことを前提に、その固定作業を容易に行えるよう、各部材の組立状態を一時的に保持するための構成である。しかしながら、このような固定作業は、労力・時間・コストが掛かり、構造体の生産性や経済性を悪化させる大きな要因となっており、できるだけこの固定作業を省力化・簡素化することが望まれている。
【特許文献１】特開２０００−３４５６２３号
【特許文献２】特開平１０−３７９２２号
【発明の開示】
【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課題は、中空角材を屈曲・接合・連結して得られる組立構造体において、組立部の固定作業を省力化・簡素化して、生産性・経済性の向上を図るとともに、組立強度・剛性の高い堅牢な構造体を形成することができる中空角材の組立固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、中空角材からなる第１基材と第２基材とを組み合わせて構成する組立構造体において、第１基材と第２基材の組立状態を固定する組立固定体を前記第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成した中空角材の組立固定構造である。
【０００７】
また、中空角材に切欠部を設けて一体的な第１基材と第２基材とを形成し、前記切欠部で角材を折り曲げることで第１基材と第２基材が所定角度に屈曲した状態で組み合わされる屈曲構造体において、前記第１の基材の切欠周縁部に、角材を折り曲げた状態で第２基材に内包される断片を形成し、第２基材の周面部に、角材を折り曲げた状態で内側に押し込むと前記断片に係合する係合爪を形成し、前記断片と係合爪により角材の折り曲げ状態を固定するようにした中空角材の組立固定構造である。
【０００８】
また、中空角材に切欠部を設けて一体的な第１基材と第２基材とを形成し、前記切欠部で角材を折り曲げることで第１基材と第２基材が所定角度に屈曲した状態で組み合わされる屈曲構造体の折り曲げ位置に中空角材からなる第３基材を接合して構成する三次元構造体において、前記第１基材と第２基材の折り曲げ状態と、前記第３基材の接合状態を固定する折曲・接合固定体を第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成した中空角材の組立固定構造である。
【０００９】
また、第１基材の側面に第２基材の先端に接合して構成する接合構造体において、前記第２基材の先端には、前記第１基材の側面に設けた係合溝に係合する係合突起を形成し、該係合突起が前記係合溝に係合した状態で固定する接合固定体を第１基材及び第２基材の少なくともいずれか一方に一体形成した中空角材の組立固定構造である。
【００１０】
また、第１基材の先端と第２基材の先端とを接続部材を介して連結した接続構造体において、前記接続部材は、第１基材と第２基材に内嵌される挿嵌部と、第１基材と第２基材の合わせ面に挟持される支持部とを形成し、第１基材と第２基材の合わせ面には、互いに噛合する係合凹部及び係合凸部を形成し、該係合凹部と係合凸部の接合状態を固定する接続固定体を第１基材及び第２基材に一体形成した一体形成した中空角材の組立固定構造である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中空角材を屈曲・接合・接続等で組み立てた後、中空角材に一体形成された固定体により組立状態を固定するだけで堅牢に固定形態が得られるため、溶接やネジ止め等の面倒な固定作業が不要となり、生産性・経済性に優れ、組立強度・剛性の高い構造体を形成することができる。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施例１について説明する。図１は本発明の組立固定構造によって組立された構造体を示す外観図である。
構造体１は、中空角材を屈曲・接合・連結することによって立体的に組み立てられている。このうち、Ａ部は、中空角材を直角に折り曲げた屈曲構造体で構成されている。この屈曲構造体の構成について、図２・３を用いて、以下に説明する。
【００１３】
図２に示すように、中空角材１ａは、面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄで囲まれる四角柱形状をなし、折り曲げ位置に切欠部３を形成している。切欠部３は、面２Ａを除く三面２Ｂ，２Ｃ，２ＤをＮＣレーザー加工等で所定形状に切断することで形成され、中空角材１ａを面２Ａで繋がった第１基材４と第２基材５に分断する。面２Ａは、スリット６を備えた折曲線Ｌを備え、第１基材４と第２基材５の折り曲げ基準となる。
【００１４】
第１基材４及び第２基材５の面２Ｂ，２Ｄ内縁部には、折曲線Ｌから面２Ｃにかけて略４５°に切断された接合縁７が形成され、第１基材４の面２Ｃ内縁部には、 突起８が形成される一方、第２基材５の面２Ｃ内縁部には、この突起８が嵌合する長孔９を備えた断片１０が形成されている。この形状により、中空角材１ａを折曲線Ｌで折り曲げると、突起８が長孔９に位置決めされて嵌合していき、接合縁７同士が当接して９０°の構造体が形成されることになる。  
【００１５】
中空角材１ａを折り曲げた状態で、断片１０は第１基材４に内包される。この内包される断片１０の先端部両側部には、鍵状の切込溝１１が設けられている。第１基材４の面２Ｂ，２Ｄには、この内包される断片１０の切込溝１１に係合変位可能な係合爪１２を設けている。この係合爪１２は、略コ字状の切抜孔を開口することによって形成され、中空角材１ａを折り曲げた状態から内方に折り曲げることで断片１０を挟むように切込溝１１に係合し、折り曲げ状態を固定するよう機能する。
【００１６】
このように構成する中空角材１ａで屈曲構造体を形成する手順について説明する。
中空角材１ａを折曲線Ｌで折り曲げると、第１基材４の突起８が第２基材５の長孔１０に位置決めされて嵌合していき、第１基材４と第２基材５の接合縁７同士が接合することで直角の屈曲構造体が組み立てられる。しかし、このままでは折り曲げ状態が固定されずスプリングバックを起こすので、第１基材４の係合爪１２を内方に押し込み、係合爪１２を断片１０の切込溝１１に係合させる。これにより、第１基材４と第２基材５とが折り曲げ方向に固定され、堅牢に保持された屈曲構造体を構成することができる（図３）。 
【００１７】
図１におけるＢ部は、中空角材を直角に折り曲げた屈曲構造体に、中空角材を結合した三次元構造体で構成されている。この三次元構造体の構成について、図４・５を用いて説明する。
図４に示すように、中空角材１ｂは、切欠部１５より面１４Ａで繋がった第１基材１６と第２基材１７に分断されている。面１４Ａは、スリット１８を備えた折曲線Ｌを備え、第１基材１６と第２基材１７の折り曲げ基準となる。
【００１８】
第１基材１６は、面１４Ｂの内縁部に折曲線Ｌから面１４Ｃにかけて略４５°に切断された接合辺１９を形成し、面１４Ｃの内縁部に突起２０を形成し、面１４Ｄの内縁部に中空角材１ｃを係止する係合凸片２１を形成している。また、第２基材１７は、面１４Ｂの内縁部に接合辺１９と接合する略４５°の接合辺２２を形成し、面１４Ｃの内縁部に突起２０が嵌合する長孔２３を備えた断片２４を形成し、面１４Ｄの内縁部に中空角材１ｃを仮止めする取付突起２５を形成している。
【００１９】
中空角材１ｃは、先端の一辺を延設した取付片２６を形成し、この取付片２６の付け根部分に、前記第２基材１７の取付突起２５を挿入する取付孔２７を形成し、前記取付片２６が形成される一辺と対面する辺の隅部に第１基材１６の係合凸片２１が係合する係合溝２８が形成されている。この形状により、中空角材１ｃの取付孔２７を第２基材１６の取付突起２５に挿入することで中空角材１ｃを第２基材１７に取り付け、この状態から第１基材１６を折曲線Ｌで折り曲げていくと、第１基材１６係合凸片２１が中空角材１ｃの係合溝２８に係合していき、突起２０が長孔２３に位置決めされて嵌合されると、接合辺１９・２２同士が当接して中空角材１ｂに中空角材１ｃを結合した三次元構造体が形成される。
【００２０】
中空角材１ｂを折り曲げた状態で、第２基材１７の断片２４は第１基材１６に内包される。この内包される断片２４の先端部一側部には、鍵状の切込溝２９が設けられている。また、中空角材１ｃの取付片２６は第１基材１６に内包される。この内包される取付片２６の先端部一側部には、鍵状の切込溝３０が設けられている。第１基材１６の面１４Ｂには、内包される断片２４の切込溝２９に係合変位可能な係合爪３１を設けている。また、第２基材１７の面１４Ａには、内包される取付片２６の切込溝３０に係合変位可能な係合爪３２を設けている。これら係合爪３１・３２は、略コ字状の切抜孔を開口することによって形成され、内方に折り曲げることで、それぞれ断片２４及び取付片２６の切込溝２９・３０に係合し、結合状態を固定するよう機能する。
【００２１】
このように構成する中空角材１ｂと中空角材１ｃで三次元構造体を形成する手順について説明する。
中空角材１ｃを中空角材１ｂの第２基材１７に仮止めし、中空角材１ｂの第１基材１６を折曲線Ｌで折り曲げると、第１基材１６係合凸片２１が中空角材１ｃの係合溝２８に係合していく。第１基材１６の突起２０が第２基材５の長孔２３に位置決めされて嵌合すると、第１基材１６と第２基材１７の接合辺１９・２２同士が当接して三次元構造体が組み立てられる。しかし、このままでは中空角材１ｂの折り曲げ状態及び中空角材１ｃの結合状態が固定されないので、第１基材１６の係合爪３１を内方に押し込み、断片２４の切込溝２９に係合させるとともに、第２基材１７の係合爪３２を内方に押し込み、取付片２６の切込溝３０に係合させる。これにより、第１基材１６と第２基材１７とが折り曲げ方向に固定されるとともに、中空角材１ｃのがたつきが固定され、堅牢に保持された三次元構造体を構成することができる（図５）。
【００２２】
図１におけるＣ部は、中空角材１ｄの側面に中空角材１ｅの先端を接合した接合構造体で構成されている。この接合構造体の構成について、図６・７を用いて説明する。
図６に示すように、中空角材１ｄの側面には、一対の係止溝３４が設けられている。また、中空角材１ｅの先端には、中空角材１ｄ係止溝３４に係止される一対の係止突起３５が設けられている。係止溝３４は、中空角材１ｄの面３６Ａから面３６Ｂに至る端部に並行に刻まれており、一部に溝同士の間隔が狭くなる方向に幅広とした凹溝部３７を形成している。係止突起３５は、係止溝３４の端面３４ａに係合するフック状に形成され、基部に凹溝部３７に係合する係合爪３８を形成している。
【００２３】
このように構成する中空角材１ｄと中空角材１ｅで接合構造体を形成する手順について説明する。
中空角材１ｄの係止溝３４に中空角材１ｅの係止突起３５を挿入すると、フック状の係止突起３５が係止溝３４の端面３６に係止されて仮止めされる。この状態から係止爪３８を内方に押し込み、係合爪３８を凹溝部３７に係合させる。これにより、中空角材１ｅが抜け止め固定され、堅牢に保持された接合構造体を構成することができる（図７）。
【００２４】
尚、中空角材１ｄの各側面に係止溝３４を設けることで、Ｔ型接合以外にも十字型接合や三次元接合に応用できる。図１におけるＤ部は中空角材の三側面に中空角材を接合した三次元接合構造体であり、上記同様に係止溝と係止突起による係合と、係止爪による固定で構成されているため、説明を省略する。 
【００２５】
図１におけるＥ部は、中空角材１ｆと中空角材１ｇを直線的に接続した接続構造体で構成されている。この接続構造体の構成について、図８・９を用いて説明する。
図８に示すように、中空角材１ｆ及び中空角材１ｇは、それぞれ先端部に各側面を４５°ずつ連続的に切断した係合凸部４０と係合凹部４１を形成している。これら中空角材１ｆと中空角材１ｇは、接続部材４２を介して接続され、対向する係合凸部４０と係合凹部４１が噛合することで直線的な接続構造体を形成する。
【００２６】
接続部材４２は、中空角材１ｆ及び中空角材１ｇ内に挿入される挿嵌部材４３と、中空角材１ｆ及び中空角材１ｇの先端部に挟持される支持部材４４とで構成されている。挿嵌部材４３は、２枚の板材をＸ型に組み合わせて形成され、各中空角材１ｆ，１ｇの内角に摺接する大きさをなす。支持部材４４は、挿嵌部材４３の２枚の板材に十字型に組み込まれ、挿嵌部材４３を中空角材１ｆ，１ｇに内挿した状態で、中空角材１ｆ，１ｇの面４５Ａ，４５Ｃの先端部に備えた切欠部４６に挟持される凸部４７と、中空角材１ｆ，１ｇの面４５Ａ，４５Ｃに備えた係合爪４８が係合する切込溝４９を形成している。
【００２７】
このように構成する中空角材１ｆと中空角材１ｇで接続構造体を形成する手順について説明する。
中空角材１ｆに接続部材４２の挿嵌部材４３を挿入していき、支持部材４４の凸部４７を中空角材１ｆの切欠部４６に嵌める。次に、接続部材４２の他方側に中空角材１ｇを挿入し、支持部材４４の凸部４７を中空角材１ｇの切欠部４６に嵌める。こうして、中空角材１ｆ及び中空角材１ｇの係合凸部４０と係合凹部４１が噛合した接続構造体が組み立てられる。しかし、このままでは中空角材１ｆと中空角材１ｇとの接続状態は抜け止めされないので、中空角材１ｆと中空角材１ｇの係合爪４８を内方に押し込み、接続部材４２の切込溝４９に係合させる。これにより、中空角材１ｆと中空角材１ｇとの噛合方向に固定されるとともに、中空角材１ｃのがたつきが固定され、堅牢に保持された接続構造体を構成することができる（図９）。
【００２８】
尚、ここでは、中空角材１ｆと中空角材１ｇを直線的に接続するものについて開示したが、各角材の先端同士を接続するものであれば、所定角度をもって接続するものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の組立固定構造によって組み立てられるフレームを示す説明図である。
【図２】屈曲構造体の組立固定構造を示す説明図である。
【図３】屈曲構造体を示す説明図である。
【図４】三次元構造体の組立固定構造を示す説明図である。
【図５】三次元構造体を示す説明図である。
【図６】接合構造体の組立固定構造を示す説明図である。
【図７】接合構造体を示す説明図である。
【図８】接続構造体の組立固定構造を示す説明図である。
【図９】接続構造体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      フレーム構造体
１ａ    中空角材
３      切欠部
４      第１基材
５      第２基材
１１    切込溝
１２    係合爪（固定体）
１ｂ    中空角材
１ｃ    中空角材（第３基材）
１５    切欠部
１６    第１基材
１７    第２基材
２９    切込溝
３０    切込溝
３１    係合爪（固定体）
３２    係合爪（固定体）
１ｄ    中空角材（第１基材）
１ｅ    中空角材（第２基材）
３４    係止溝
３５    係止突起
３７    凹溝部
３８    係合爪 （固定体）
１ｆ    中空角材（第１基材）
１ｇ    中空角材（第２基材）
４０    係合凸部
４１    係合凹部
４２    接続部材
４３    挿嵌部
４４    支持部
４８    係合爪（固定体）
４９    切込溝
【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】
2008115934.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008115934.tif 000011