(57)【要約】【課題】一方の枠部材に挿入したナット状結合具の雌ネジに、他方の枠部材の貫通孔を通した雄ネジを螺合してこれら枠部材同士を結合する枠結合構造において、雌ネジと雄ネジの軸線にずれがあっても支障なく結合させることができる技術手段を提供する。【解決手段】上枠２０の第２穴２５，２６にはナット状結合具４０が挿入されるが、前者の径Ｄは後者の外径ｄより０．５０〜０．９５ｍｍ大きく形成されている。このため、ボルト状結合具５０の雄ネジ５１を縦枠３０の貫通孔３１，３２および上枠の第１穴２２，２３に通してナット状結合具の雌ネジ４１にねじ込もうとしたときに、それらの軸線が角度的にずれていても、ナット状結合具が第２穴の中で該ずれている角度だけ回転してナット状結合具の雌ネジ軸線とボルト状結合具の雄ネジ軸線とを一致させる自動調心作用が働く。【選択図】図２
2008050797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の枠部材の端面を他方の枠部材の内側面に当接させ、これら両枠部材を結合具を用いて直交状態に結合してなる枠結合構造において、一方の枠部材は、その端面から該枠部材の長手方向に延長するように穿設された第１穴と、第１穴と略垂直に交わって該枠部材の外面側で開口する略円柱形の第２穴とを有し、他方の枠部材は、その外面から内面に貫通する貫通孔を有し、一方の枠部材の第２穴にナット状結合具が挿入され、該ナット状結合具には、上記挿入状態において第１穴の軸心と略同一となり得る軸心を有する雌ネジが貫通形成されており、一方の枠部材の第１穴と他方の枠部材の貫通孔とを整列させた状態にしてボルト状結合具が挿入され、且つ、該ボルト状結合具の雄ネジがナット状結合具の雌ネジに螺合することにより枠部材同士が結合されるものであり、第２穴の径はナット状結合具の外径より０．５０〜０．９５ｍｍ大きく形成されることを特徴とする枠結合構造。
【請求項２】
一方の枠部材の第２穴に挿入されたナット状結合具の雌ネジの軸心方向に略一致する方向に延長する長溝が、該ナット状結合具の上面に形成されることを特徴とする、請求項１記載の枠結合構造。
【請求項３】
一方の枠部材における第１穴ならびに第２穴および他方の枠部材における貫通孔がそれぞれ枠体の奥行方向に所定間隔をおいて一対形成されることを特徴とする、請求項１または２記載の枠結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠部材同士（たとえば縦枠と横枠）を直交状態で結合してなる枠結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような枠結合構造としては、たとえば、下記特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術には、一方の枠部材（たとえば上枠）の端面を他方の枠部材（たとえば縦枠）の内側面に当接させた状態で該他方の枠部材の外側面からビスなどを該一方の端面に打ち込んで連結固定するに際して、あらかじめ該一方の枠部材にネジ孔を有するナットを埋設しておくと共に、このナットのネジ孔と整列する貫通孔を両枠部材に形成しておき、該他方の枠部材の外側から貫通孔およびネジ孔にビスをねじ込んでこれら枠部材同士を結合することが記載されている。そして、この従来技術によれば、ビスの位置ずれや枠部材に割れを生じさせることのない枠結合構造が得られる。
【特許文献１】特開２００３−２４７３８０号公報（段落０００２〜０００４、図４〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この従来技術によると、上記枠部材に形成する貫通孔とナットのネジ孔とが一直線上に整列していることが必要であり、貫通孔とネジ孔とがずれていると、貫通孔にねじ込んだビスがナットのネジ孔に入り込むことができず、枠部材同士の結合ができなくなるという課題があった。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、これら貫通孔とネジ孔との間にずれが生じている場合であってもビスの螺合を可能にし、枠部材同士を支障なく結合させることができるような新規な枠結合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するため、請求項１に係る本発明は、一方の枠部材の端面を他方の枠部材の内側面に当接させ、これら両枠部材を結合具を用いて直交状態に結合してなる枠結合構造において、一方の枠部材は、その端面から該枠部材の長手方向に延長するように穿設された第１穴と、第１穴と略垂直に交わって該枠部材の外面側で開口する略円柱形の第２穴とを有し、他方の枠部材は、その外面から内面に貫通する貫通孔を有し、一方の枠部材の第２穴にナット状結合具が挿入され、該ナット状結合具には、上記挿入状態において第１穴の軸心と略同一となり得る軸心を有する雌ネジが貫通形成されており、一方の枠部材の第１穴と他方の枠部材の貫通孔とを整列させた状態にしてボルト状結合具が挿入され、且つ、該ボルト状結合具の雄ネジがナット状結合具の雌ネジに螺合することにより枠部材同士が結合されるものであり、第２穴の径はナット状結合具の外径より０．５０〜０．９５ｍｍ大きく形成されることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の枠結合構造において、一方の枠部材の第２穴に挿入されたナット状結合具の雌ネジの軸心方向に略一致する方向に延長する長溝が、該ナット状結合具の上面に形成されることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、請求項１または２記載の枠結合構造において、一方の枠部材における第１穴ならびに第２穴および他方の枠部材における貫通孔がそれぞれ枠体の奥行方向に所定間隔をおいて一対形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第２穴に挿入された状態のナット状結合具の雌ネジ軸線と、ボルト状結合具が挿入される第１穴の軸心ないしボルト状結合具の雄ネジ軸線とが角度的にずれていても、第２穴の径Ｄがナット状結合具の外径ｄより０．５０〜０．９５ｍｍ大きく形成されているので、ボルト状結合具をナット状結合具に対してねじ込んだときにナット状結合具が第２穴の中で該ずれている角度だけ回転してナット状結合具の雌ネジ軸線とボルト状結合具の雄ネジ軸線とが一致する自動調心作用が働く。したがって、この状態からさらにボルト状結合具をナット状結合具に対してねじ込んでいくことによりボルト状結合具の雄ネジがナット状結合具の雌ネジに螺合し、枠部材同士の結合が確実に行われる。すなわち、本発明によれば、ナット状結合具の雌ネジ軸線を第１穴の軸心に対して厳密に合わせる必要がなくなり、枠部材同士の結合作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な一実施形態による枠結合構造について、図１〜図３を参照して以下に詳述する。この枠結合構造１０は、上枠２０と縦枠３０とをいわゆる縦勝ちに結合するものである。
【００１０】
上枠２０には、端面２１で開口してその長手方向（枠体幅方向Ｘ）に所要長さ延長する一対の第１穴２２，２３が枠体奥行方向Ｙに所定間隔をおいてあらかじめ形成されている。第１穴２２，２３は水平な軸心を有する。また、第１穴２２，２３の径は後述するボルト状結合具５０の雄ネジ５１胴径より若干大きい。
【００１１】
さらに、上枠表面２４で開口する第２穴２５，２６が、第１穴２２，２３が形成されている長さ範囲内においてそれらの直上位置に各々形成され、これら第１穴２２，２３より深くまで下方に延長している。第２穴２５，２６は垂直な軸心を有する。すなわち、上枠２０の厚み内において、第１穴２２は第２穴２５と直交状に交差し、第１穴２３は第２穴２６と直交状に交差している。
【００１２】
ナット状結合具４０（４０ａ，４０ｂ）は、第２穴２５，２６の径Ｄより若干小さい外径ｄを有し、且つ、第２穴２５，２６の深さＨ０と略同一である長さｈ０を有する略円柱体であり、第２穴２５，２６に嵌合収容される。ナット状結合具４０の円柱側面は平滑面として、第２穴２５，２６内で回転自在であることが好ましい。さらにナット状結合具４０の側面を貫通して雌ネジ４１が形成されている。この雌ネジ４１には、後述するボルト状結合具５０の雄ネジ５１が螺合可能である。雌ネジ４１の軸心はナット状結合具４０の上面から距離ｈ１の位置にあり、第１穴２２，２３の軸心位置Ｈ１と一致している。
【００１３】
ナット状結合具４０の上面は閉塞されており、この閉塞上面に、プラスドライバの先端を係止する十字溝４２とマイナスドライバの先端を係止する長溝４３が刻設されている。長溝４３の方向は雌ネジ４１の軸心方向４４に一致するものとし、ナット状結合具４０を上枠２０の第２穴２５，２６に挿入したときに、長溝４３の方向によって雌ネジ４１の軸心方向４４が容易に確認できるようになっている。
【００１４】
ボルト状結合具５０（５０ａ，５０ｂ）は、雄ネジ部５１の基端部にその胴径より大径の頭部５２が一体に固着され、頭部５２にはドライバ（図示せず）などの先端を係止してボルト状結合具５０を回転させるため十字溝５３および長溝５４が刻設形成されている。
【００１５】
縦枠３０には、その上端近くを厚み方向（枠体幅方向Ｘ）に貫通する貫通孔３１，３２が枠体奥行方向Ｙに所定間隔をおいてあらかじめ形成されている。貫通孔３１，３２の径はボルト状結合具５０の雄ネジ部５１胴径より若干大きく、第１穴２２，２３と同径であって良い。貫通孔３１，３２の枠体奥行方向Ｙにおける位置は、上枠２０と縦枠３０とを縦勝ちに連結したときに、上枠２０における第１穴２２，２３と整列する位置関係となるように設計されている。貫通孔３１，３２の縦枠外面３５側の開口部３３，３４は、ボルト状結合具５０の頭部５２を受容するため、頭部５２の径に応じて拡径されている。
【００１６】
枠結合構造１０を得るには、上枠２０と縦枠３０とを、上枠２０の上面２４が縦枠３０の上端端面３６と面一になるように縦勝ちにした位置関係とし、この位置関係において水平方向に整列状態となっている縦枠３０の貫通孔３１，３２および上枠２０の第１穴２２，２３に対して各々ボルト状結合具５０ａ，５０ｂを挿入し、ボルト状結合具５０ａ，５０ｂの頭部５２の十字溝５３または長溝５４にドライバの先端を差し込んで回転させることにより、ボルト状結合具５０ａ，５０ｂの雄ネジ５１，５１を、上枠２０の第２穴２５，２６に収容されているナット状結合具４０ａ，４０ｂの雌ネジ４１，４１に螺着する。
【００１７】
このとき、ナット状結合具４０ａ，４０ｂの長溝４３，４３の方向が第１穴２２，２３の軸心に略一致するよう、必要に応じてナット状結合具４０ａ，４０ｂをドライバなどで回転させることにより、雄ネジ５１，５１と雌ネジ４１，４１の方向性を合わせることが好ましいが、本発明によれば、ナット状結合具４０ａ，４０ｂの径ｄと第２穴２５，２６の径Ｄとがｄ＜Ｄの関係にあって、ナット状結合具４０ａ，４０ｂが上枠２０の第２穴２５，２６内において回転自在とされているので、それ程厳密に長溝方向合わせを行う必要はなく、大雑把な方向合わせを行っておけば、自動調心作用が働いて雄ネジ５１，５１を雌ネジ４１，４１に確実に螺合させることができる。
【００１８】
この自動調心作用が働くための条件を確認するため、次の条件で試験を行った。すなわち、ナット状結合具４０としては外径ｄ＝９．８５ｍｍ、標準偏差０．０３０（ｎ＝２０）のものを用い、第２穴２５，２６として径Ｄ＝１０．７２ｍｍのもの（本発明実施例）とＤ＝１０．２０ｍｍのもの（比較例）の２通りを用意し、電動ドライバを用いて４５ｋｇｆ・ｃｍのトルクでボルト状結合具５０をナット状結合具４０にねじ込んだ。その結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
2008050797.tif 000003
【００２０】
表１に示されるように、本発明実施例の場合は、ナット状結合具４０の雌ネジ４１の軸心４４と第１穴２２，２３の軸心とがなす角度α＝４０°まではナット状結合具４０の雌ネジ４１の山が潰れることなく、自動調心作用が働いて円滑に螺合することができ、α＝４５°になって初めて雌ネジ４１の山が潰れた。これに対し、比較例では、α＝５°では雌ネジ４１の山が潰れなかったが、α＝１０°で雌ネジ４１の山が潰れてしまった。このことから、比較例ではα＝５°が許容範囲の上限であってナット状結合具４０の第２穴２５，２６への位置決めが困難であるのに対して、本発明によればα＝４０°までは自動調心作用が働くので、位置決めを厳密に行わなくても円滑な螺合が可能となることが実証された。
【００２１】
本発明者は上記のほかにも数多くの試験を行い、その結果、第２穴２２，２３の径Ｄが（ｄ＋０．５０）ｍｍ≦Ｄ≦（ｄ＋０．９５）ｍｍであるときに、自動調心作用が有効に働いて、雌ネジ４１の山を潰すことなく雄ネジ４１を螺合させることができることを見出した。第２穴２５，２６の径Ｄがナット状結合具４０の外径ｄより大きくても、その差が０．５０ｍｍ未満であると、上記比較例のように雌ネジ４１の山が潰れてしまう。その差が０．９５ｍｍを越えると、ボルト状結合具５０を挿入してその先端がナット状結合具４０に当たったときに、雌ネジ軸線４４が雄ネジ５１と一致しない方向に回転してますます両軸心がずれてしまうことがあり、所期の目的を十分に達成することができない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な一実施形態による枠結合構造を結合前の状態で示す平面図である。
【図２】この枠結合構造を同じく結合前の状態で示す正面図である。
【図３】この枠結合構造に用いるナット状結合具の平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  枠結合構造
２０  上枠
２１  上枠の端面
２２，２３  第１穴
２４  上枠の表面
２５，２６  第２穴
３０  縦枠
３１，３２  貫通孔
３３，３４  拡径開口部
３５  縦枠の外面
４０  ナット状結合具
４１  雌ネジ
４２  十字溝
４３  長溝
４４  ナット状結合具の軸心
５０  ボルト状結合具
５１  雄ネジ
５２  頭部
５３  十字溝
５４  長溝
【図１】
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【図２】
2008050797.tif 000005
【図３】
2008050797.tif 000006