(57)【要約】【課題】  容易に組み立てられると共に、強度面および精度面で優れ、かつコストを低減できるパイプ部材のジョイント構造およびキャスター構造を提供すること。【解決手段】  パイプ部材４０ｂとパイプ部材４０ａとを接合するジョイント構造１０であり、中空部４１に挿入され、パイプ部材４０ｂに位置決め固定される第１のジョイント部材２０と、パイプ部材４０ａの孔部４２と中空部４１に配置される第２のジョイント部材３０と、第１のジョイント部材２０と第２のジョイント部材３０との間の相対距離を変化させながら両者を連結可能な連結部材５０とを具備し、第２のジョイント部材３０には、孔部４２における回転方向の位置決めを行う回り止め部３２が設けられ、孔部４２には回り止め部３２に係合する係合部４２ａが設けられ、連結部材５０は、第１のジョイント部材２０と第２のジョイント部材３０との間で外壁４５ａを締結可能としている。【選択図】  図１
2007016803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁により囲まれている中空部を具備する金属製の一方のパイプ部材と他方のパイプ部材とを接合するためのジョイント構造であって、
上記一方のパイプ部材の上記中空部に挿入されると共に、この一方のパイプ部材に位置決め固定される第１のジョイント部材と、
上記他方のパイプ部材の外壁に形成されている孔部に差し込まれることにより、該孔部と連通している上記他方のパイプ部材の上記中空部に配置される第２のジョイント部材と、
上記第１のジョイント部材と上記第２のジョイント部材との間の相対距離を変化させながら両者を連結可能な連結部材と、
を具備し、
上記第２のジョイント部材には、上記孔部における回転方向の位置決めを行う回り止め部が設けられていて、上記孔部には、該回り止め部に対して係合する係合部が設けられていると共に、
上記連結部材は、上記第１のジョイント部材と上記第２のジョイント部材との間で、上記他方のパイプ部材の上記外壁を締結可能としている、
ことを特徴とするジョイント構造。
【請求項２】
前記連結部材は、ボルト部材であると共に、前記第２のジョイント部材は、このボルト部材を捻じ込み可能なネジ穴が形成されているナット部材であることを特徴とする請求項１記載のジョイント構造。
【請求項３】
前記第２のジョイント部材は、その外観が六角柱状に設けられていると共に、前記孔部は、その孔部形状が六角形状を為していて、前記第２のジョイント部材の六角柱状の隅角部が、前記係合部に係合する前記回り止め部として機能すると共に、前記孔部のうち六角形状を為す内壁面の隅角部が前記係合部として機能することを特徴とする請求項２記載のジョイント構造。
【請求項４】
前記前記第１のジョイント部材には、長手方向に沿う非貫通の穴部が設けられていて、
この穴部の底部は、前記ボルト部材の頭部を受け止めると共に、
さらに上記底部には、前記ボルト部材のネジ部分を挿通させるための貫通孔が設けられていて、
この貫通孔を通過するネジ部分が他方のパイプ部材の外壁を貫く連通孔に挿通される、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のジョイント構造。
【請求項５】
前記第２のジョイント部材は、前記他方のパイプ部材の前記孔部から非突出状態で設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のジョイント構造。
【請求項６】
パイプ部材に取り付けられるキャスター構造であって、
上記パイプ部材の開口部分を塞ぐ蓋体部と、
上記パイプ部材の中空部の内壁面に当接すると共に、上記蓋体部が上記開口部分を塞ぐ状態となったときに上記パイプ部材の外壁を貫通する連通孔と位置合わせが為される内壁当接部と、
上記内壁当接部に固定的に取り付けられると共に上記貫通孔に連通するネジ孔を有する固定ナット部と、
車輪を有すると共に、上記連通孔および上記貫通孔に挿通されて上記ネジ孔に捻じ込まれるボルト部を有するキャスター部材と、
を具備することを特徴とするキャスター構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ部材を接合するためのジョイント構造およびパイプ部材に取り付けられるキャスター構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばクリーンルーム等に設置される構造体を組み立てる際の骨格材料として、ステンレス等の金属を材質とする中空角パイプが一般的に用いられている。中空角パイプを用いて上述の構造体を組み立てる場合、現状では中空角パイプ同士を互いに溶接することにより、接合している。
【０００３】
また、中空角パイプ同士を接合するための手法が、種々考案されている。このうち、特許文献１には、中空角パイプの切り欠き角度を左右で異なる状態で裁断して切欠部を形成し、その後屈曲接合部が形成される状態に屈曲部を折り曲げた後に、レーザ光線を介して該屈曲接合部を接合する手法が開示されている。また、特許文献２には、中空角パイプに切欠部を形成し、２本の中空角パイプの切欠部同士が嵌合する状態で溶接すると共に、上述の特許文献１記載のような屈曲／溶接による中空角パイプの接合方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−３０９４３０号公報（要約、段落番号００１１、図４参照）
【特許文献２】特開平０９−２５３７５７号公報（段落番号００１８、００２２、図４〜図８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶接により２つの中空角パイプを接合した場合、その表面には溶加材等が盛り上がり、隆起部分が形成される場合が多い。そのため、該隆起部分をグラインダー等で除去した後、作業者が仕上げ加工を行う場合が多い。かかる仕上げ加工においては、通常、バフを用いたバフ磨きが行われる。ところが、バフ磨きを行うと、コンパウンドおよび磨き時の金属微粒子を成分とする、バフ粉が構造体に付着してしまう。
【０００６】
ここで、構造体を上述のクリーンルームに設置する場合、該構造体には、バフ粉がほとんど完全に除去されていることが望まれている。特に、近年は、超微細パターンの形成等のため、構造体に要求されるクリーン度が一段と高まっており、バフ粉の完全除去が望まれている。しかしながら、バフ磨きにより生じるバフ粉は、エタノール等の薬液を用いて拭き取りする等によっても、完全に除去することが困難である。すなわち、溶接後の大きな構造体に対して、バフ粉等が付着している構造体の各部分（タッピング等によるネジ孔部分も含む）に対して拭き取り作業を行い、バフ粉を除去することは、非常に困難である。そのため、バフ粉が発生する、溶接を行わないようにするのが望ましい。
【０００７】
また、溶接は、溶接箇所の全周に亘って均等に行われる必要があり、しかも、溶接箇所には、温度変化（冷却）に伴なって変形が生じる場合がある。ここで、均等な溶接を行ったり、溶接時の温度変化に対処するためには、溶接作業に熟練を要し、さもないと２つのパイプ部材の間で曲がりやねじれが生じる等の問題がある。また、溶接に熟練した作業者が溶接作業を行えば、かかる問題発生を低減できるが、熟練した作業者は、年々減少しており、確保し難くなっているという問題もある。
【０００８】
さらに、上述の溶接を行う場合、接合精度を出すために、製作される構造体の形状等に合わせた専用冶具が必要となるが、かかる専用冶具は、他のタイプの構造体に対して再利用することが難しい。また、溶接を行うと、仕上げ加工、および溶接ムラ等によって、溶接箇所の肉厚にバラツキが生じることが多い。その場合、溶接箇所の肉厚寸法が小さい（薄い）箇所が形成される場合もあり、当該箇所に対する外部衝撃の負荷によって、溶接箇所に割れが生じる、という問題もある。
【０００９】
また、構造体を設置する場所（環境）の中には、溶接を行えない場所も多く、現状では構造体を組み立てた後に、搬送するケースも多い。しかしながら、構造体は、大きなサイズを有しているのが通常であり、該構造体の搬送にコストがかかる、という問題も生じている。ここで、上述の特許文献１および２では、中空角パイプを所定の長さに切断し、または切欠部を形成し、その後に溶接により中空角パイプ同士を接合している。そのため、上述した各課題は、解決されていない。
【００１０】
なお、かかる溶接の問題は、構造体に対してキャスター部分を取り付けようとする場合にも同様に生じる。すなわち、構造体のうち、キャスター部分に作用する荷重は大きく、そのため、パイプ部材との間で、強固な締結状態を実現しなければならない。しかしながら、かかる強固な締結状態を実現するべく、パイプ部材にキャスター部分を溶接する場合には、上述のパイプ部材同士を接合する場合と同様の問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、容易に組み立てられると共に、強度面および精度面で優れ、かつコストを低減できるパイプ部材のジョイント構造およびキャスター構造を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、外壁により囲まれている中空部を具備する金属製の一方のパイプ部材と他方のパイプ部材とを接合するためのジョイント構造であって、一方のパイプ部材の中空部に挿入されると共に、この一方のパイプ部材に位置決め固定される第１のジョイント部材と、他方のパイプ部材の外壁に形成されている孔部に差し込まれることにより、該孔部と連通している他方のパイプ部材の中空部に配置される第２のジョイント部材と、第１のジョイント部材と第２のジョイント部材との間の相対距離を変化させながら両者を連結可能な連結部材と、を具備し、第２のジョイント部材には、孔部における回転方向の位置決めを行う回り止め部が設けられていて、孔部には、該回り止め部に対して係合する係合部が設けられていると共に、連結部材は、第１のジョイント部材と第２のジョイント部材との間で、他方のパイプ部材の外壁を締結可能とするものである。
【００１３】
このように構成した場合には、一方のパイプ部材の中空部には、第１のジョイント部材が入り込む。また、他方のパイプ部材の孔部には、第２のジョイント部材が差し込まれ、この差し込みによって、第２のジョイント部材は、他方のパイプ部材の中空部に存在する状態となる。ここで、第２のジョイント部材には、回り止め部が設けられていて、この回り止め部が、孔部の係合部と係合する。この係合により、第２のジョイント部材は、他方のパイプ部材に対する回転位置が定められる。
【００１４】
また、第１のジョイント部材と第２のジョイント部材とは、連結部材により、両者の間の相対距離を変化させながら連結される。この場合、相対距離を締結方向に変化させると、他方のパイプ部材の外壁が、第１のジョイント部材および第２のジョイント部材との間で締結される。このように、他方のパイプ部材の外壁を、一方のパイプ部材が取り付けられている第１のジョイント部材と、第２のジョイント部材とで挟み込むことにより、一方のパイプ部材と他方のパイプ部材とが強固に連結される。
【００１５】
このようにすれば、２つのパイプ部材は、これらの間で溶接を行わずに、接合される状態となる。そのため、２つのパイプ部材は、連結部材の締結具合を調整するだけで、簡便に接合させることが可能となる。また、２つのパイプ部材の間で溶接を行わないため、バフ磨き等を行わずに済み、バフ粉の発生を防止することが可能となる。それによって、パイプ部材を連結することにより構成される構造体を、クリーンルーム等の塵埃の管理が厳しい場所に設置することが可能となる。また、溶接を行わないため、それに伴なう職人技術が不要となり、しかも職人技術によらずとも接合精度を出すことができる。また専用冶具も必要とせずに済む。さらに、構造体を現地で組み立てることができるため、搬送コストも安価となる。また、強度面でのバラツキが生じるのを抑えることができる。
【００１６】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、連結部材は、ボルト部材であると共に、第２のジョイント部材は、このボルト部材を捻じ込み可能なネジ穴が形成されているナット部材としたものである。
【００１７】
このように構成した場合には、連結部材がボルト部材であり、第２のジョイント部材がナット部材であるため、該ボルト部材をナット部材のネジ穴に捻じ込むだけで、第１のジョイント部材に対してナット部材が簡単に連結される。また、ボルト部材の捻じ込み具合の調整により、一方のパイプ部材と他方のパイプ部材の間の締結具合を調整可能となり、強固な締結状態も実現可能となる。
【００１８】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第２のジョイント部材は、その外観が六角柱状に設けられていると共に、孔部は、その孔部形状が六角形状を為していて、第２のジョイント部材の六角柱状の隅角部が、係合部に係合する回り止め部として機能すると共に、孔部のうち六角形状を為す内壁面の隅角部が係合部として機能するものである。
【００１９】
このように構成した場合には、第２のジョイント部材を孔部に差し込むと、第２のジョイント部材の六角柱状の隅角部が、孔部の内壁面の隅角部に係合する。それによって、第２のジョイント部材は、他方のパイプ部材に対する回転方向の位置決めが為される。すなわち、第２のジョイント部材の六角柱状の隅角部は、回り止め部として機能すると共に、孔部の内壁面の隅角部は、係合部として機能する。
【００２０】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、第１のジョイント部材には、長手方向に沿う非貫通の穴部が設けられていて、この穴部の底部は、ボルト部材の頭部を受け止めると共に、さらに底部には、ボルト部材のネジ部分を挿通させるための貫通孔が設けられていて、この貫通孔を通過するネジ部分が他方のパイプ部材の外壁を貫く連通孔に挿通されるものである。
【００２１】
このように構成した場合、第１のジョイント部材に存在する穴部に対して、ボルト部材が挿入可能となる。そして、この穴部にボルト部材が挿入されると、該ボルト部材のネジ部分は、穴部の底部に存在する貫通孔を通過して外部に突出する。そして、突出するネジ部分が連通孔に挿通可能となる。このネジ部分が、第２のジョイント部材としてのナット部材のネジ穴に捻じ込まれることにより、第１のジョイント部材と第２のジョイント部材（ナット部材）とが、連結される。ここで、ボルト部材の捻じ込みを十分に行うと、ボルト部材の頭部が穴部の底部に当接し、該底部によってボルト部材の頭部が受け止められる。このとき、他方のパイプ部材の外壁は、第１のジョイント部材と第２のジョイント部材（ナット部材）との間で挟持される状態となる。
【００２２】
このようにすれば、２つのパイプ部材は、これらの間で溶接を行わずに、接合される状態となる。そのため、２つのパイプ部材は、連結部材の締結具合を調整するだけで、簡便に接合させることが可能となる。
【００２３】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第２のジョイント部材は、他方のパイプ部材の孔部から非突出状態で設けられるものである。このように構成した場合には、第２のジョイント部材は、他方のパイプ部材の孔部から非突出の状態となる。それにより、第２のジョイント部材の頂部が突出して、該突出部分と孔部との境界部分に塵埃が溜まったり、他の部材の移動中に突出部分がぶつかったりする等するのを防止可能となる。
【００２４】
また、他の発明は、パイプ部材に取り付けられるキャスター構造であって、パイプ部材の開口部分を塞ぐ蓋体部と、パイプ部材の中空部の内壁面に当接すると共に、蓋体部が開口部分を塞ぐ状態となったときにパイプ部材の外壁を貫通する連通孔と位置合わせが為される内壁当接部と、内壁当接部に固定的に取り付けられると共に貫通孔に連通するネジ孔を有する固定ナット部と、車輪を有すると共に、連通孔および上記貫通孔に挿通されてネジ孔に捻じ込まれるボルト部を有するキャスター部材と、を具備するものである。
【００２５】
このように構成した場合には、蓋体部がパイプ部材の開口部分を塞ぎ、かつ内壁当接部が中空部の内壁面に当接すると、パイプ部材に設けられている連通孔と内壁当接部の貫通孔とが連通する状態となる。この状態で、ボルト部を連通孔および貫通孔に向けて移動させ、ネジ孔に捻じ込んでいくと、キャスター部材と内壁当接部との間で、パイプ部材の外壁を挟持することができる。このため、キャスター構造とパイプ部材とは、溶接を行わずに接合することが可能となり、ボルト部の締結具合を調整するだけで、簡便に接合させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、ジョイント構造を用いることで、パイプ部材を容易に接合することができる。また、ジョイント構造およびキャスター構造を用いる場合、強度面および精度面で優れた接合を実現でき、かつコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係るジョイント構造について、図１から図３に基づいて説明する。図１は、ジョイント構造１０を用いてパイプ部材４０を接合するイメージを示す分解斜視図である。また、図２は、ジョイント構造１０を用いてパイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂとを接合した状態を示す側断面図である。
【００２８】
なお、以下の説明においては、図１他のうち、ジョイント部材２０から見てナット部材３０が存在する側を上方側、ナット部材３０から見てジョイント部材２０が存在する側を下方側とする。
【００２９】
ジョイント構造１０とは、２つ以上のパイプ部材４０を接合するためのものであり、このジョイント構造１０は、ジョイント部材２０、ナット部材３０、固定用ボルト５０およびネジ部材６０を有している。
【００３０】
これらのうち、図１および図２に示すジョイント部材２０は、第１のジョイント部材に対応するものであり、その外観が略直方体形状を為している。ジョイント部材２０は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属部材を材質として形成されている。なお、ジョイント部材２０は、その材質がステンレスに限られるものではなく、アルミニウムまたはアルミニウム合金等、種々の金属を材質とすることができる。また、ジョイント部材２０の材質は、金属に限られるものではなく、樹脂部材等、種々の材質を用いることが可能とである。
【００３１】
ジョイント部材２０は、例えば角柱部材を切削する等により、形成されるものである。このジョイント部材２０は、図１に示す中空角パイプ（以下、パイプ部材４０とする。）の中空部４１に挿入される。ここで、ジョイント部材２０の縦方向および横方向の幅寸法は、中空部４１の寸法に対応している。このため、ジョイント部材２０を中空部４１に挿入しても、該ジョイント部材２０が中空部４１において、ガタ付かない状態となる。なお、以下の説明においては、ジョイント部材２０を中空部４１に挿入した場合に、該中空部４１を構成するパイプ部材４０の内壁面４１ａに当接するジョイント部材２０の外壁面を、外壁面２５とする（本実施の形態では、合計４つの外壁面２５が存在する）。
【００３２】
ここで、ジョイント部材２０のうち、周方向における四隅部分には、溝部２１が設けられている。溝部２１は、ジョイント部材２０の長手に沿うように設けられていると共に、側面を突っ切り、開放した状態となっている。溝部２１は、本実施の形態では、ジョイント部材２０の周方向における四隅部分にそれぞれ設けられていて、合計４つ設けられている。
【００３３】
この溝部２１は、パイプ部材４０の中空部４１に存在する、溶接による肉盛り部分を逃がすための部分である。すなわち、パイプ部材４０は、金属の板状部材の折り曲げ、溶接等により形成されるが、通常、中空部４１には隆起している肉盛り部分（不図示）が残存した状態となっている。そのため、溝部２１の存在により、ジョイント部材２０は肉盛り部分を逃がすことが可能となっている。
【００３４】
また、ジョイント部材２０には、その長手方向に沿う中心軸線Ｌ（図２参照）を中心とする、穴部に対応する丸穴２２が形成されている。この丸穴２２は、後述する固定用ボルト５０の頭部５０ａに対応する直径を有している。しかしながら、図２に示すように、丸穴２２は、ジョイント部材２０を貫通しておらず、所定の肉厚を残した位置で、穴深さが停止している。また、丸穴２２の奥行き側に位置する底部２３には、貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４は、底部２３を貫く孔部分であり、固定用ボルト５０のボルト部分５０ｂが挿通される部分である。このため、貫通孔２４の直径は、ボルト部分５０ｂを良好に挿通させることが可能な大きさとなっている。
【００３５】
また、ジョイント部材２０を構成する外壁面２５を、丸穴２２に向かって貫くように、固定用ネジ孔２６が形成されている。固定用ネジ孔２６には、ネジ山が形成されている。そのため、後述するネジ部材６０が捻じ込まれると、パイプ部材４０ｂとジョイント部材２０との間の取付固定が為される。なお、固定用ネジ孔２６の挿入部位は、ネジ部材６０の抜出方向に向かうにつれて大径となるテーパ形状に設けられている。また、この固定用ネジ孔２６は、丸穴２２に連通している。
【００３６】
ここで、固定用ネジ孔２６の挿入部位が、上述のようにテーパ形状に形成されていることにより、ネジ部材６０の挿入の先端側は、固定用ネジ孔２６に良好に挿入される。また、ネジ部材６０を捻じ込んだ場合、該ネジ部材６０の頭部６０ａは、パイプ部材４０の外周面に係止される。しかしながら、ネジ部材として、例えば皿ネジを用いる場合には、ネジ挿通孔４４を皿ネジに合わせたテーパ形状とし、かかる皿ネジの捻じ込みに際して、その頭部６０ａがネジ挿通孔４４のテーパ部分に入り込むように構成すれば、頭部６０ａがパイプ部材４０の表面から飛び出ないように固定できる。
【００３７】
また、ナット部材３０は、第２のジョイント部材に対応するものである。図１に示すように、本実施の形態では、ナット部材３０の外観形状は、六角柱状に設けられている。すなわち、このナット部材３０は、その平面形状が六角形を為すように設けられている。なお、ナット部材３０の外周面の隅角部３２は、後述するナット挿通孔４２の隅角部４２ａに係合する。このため、隅角部３２は、ナット部材３０の回り止め部として機能する。
【００３８】
このナット部材３０には、その中心軸線Ｌに沿って、ネジ穴３１が形成されている。ネジ穴３１には、固定用ボルト５０のネジ部分５０ｂが捻じ込まれる。なお、ネジ穴３１は、ナット部材３０を貫通しておらず、所定の肉厚を残した位置で、穴深さが停止している。
【００３９】
また、ナット部材３０は、その中心軸線Ｌに沿う長手方向の長さ寸法が、パイプ部材４０の外壁４５の肉厚寸法ｔを差し引いた寸法と、等しくなるように設けられている。それにより、ナット部材３０が後述するナット挿通孔４２を通過する状態で位置させた場合、ナット部材３０の上端面３０ａが、パイプ部材４０ａと面一の状態となる。
【００４０】
次に、パイプ部材４０の構造について説明する。図１および図２に示すパイプ部材４０は、中空角パイプであり、冷間圧延ステンレス鋼帯を素材とし、該鋼帯を折り曲げると共に、例えばＴＩＧ（イナートガスタングステンアーク）溶接または高周波誘導溶接により、断面が中空角形状となるように造管した管部材である。なお、かかる鋼帯の折り曲げにより、パイプ部材４０は、４つの外壁４５を有する状態となる。
【００４１】
また、パイプ部材４０は、例えばレーザ加工装置を用いて切断されることにより、その切断部位に縁部４０ｃが形成される。なお、この縁部４０ｃが為す平面は、パイプ部材４０の長手方向に対して、略垂直を為している。
【００４２】
なお、以下の説明においては、パイプ部材４０のうち、上述のナット部材３０が配置される側のパイプ部材４０をパイプ部材４０ａ、上述のジョイント部材２０が配置される側のパイプ部材４０をパイプ部材４０ｂとする。これらのうち、パイプ部材４０ａは、他方のパイプ部材に対応すると共に、パイプ部材４０ｂは、一方のパイプ部材に対応する。
【００４３】
また、パイプ部材４０ａには、孔部としてのナット挿通孔４２が形成されている。ナット挿通孔４２は、上述のナット部材３０を挿通させるための孔部分である。そのため、ナット挿通孔４２は、上述のナット部材３０に対応した形状（本実施の形態では、上方から見た平面形状が六角形）および大きさに形成されている。それにより、ナット部材３０がナット挿通孔４２に嵌め込まれると、該ナット部材３０の隅角部３２とナット挿通孔４２を構成する内壁面の隅角部４２ａとの間の係合によって、ナット部材３０およびこのナット部材３０と連結されるジョイント部材２０、パイプ部材４０ｂの回転方向に向かう移動が規制される。なお、隅角部３２と係合する、内壁面の隅角部４２ａは、係合部として機能する。
【００４４】
さらに、パイプ部材４０ａには、連通孔４３が設けられている（図２参照）。連通孔４３は、固定用ボルト５０のネジ部分５０ｂを挿通させるための孔部分である。また、連通孔４３は、その中心軸線がナット挿通孔４２の中心軸線と一致するように設けられている（図２においては、共に中心軸線Ｌとなっている。）。そのため、ナット挿通孔４２にナット部材３０が嵌め込まれ、ナット部材３０の下端面３０ｂがパイプ部材４０の内壁面４１ａに当接する状態で配置した場合、ネジ穴３１と連通孔４３とが連通する状態となる。
【００４５】
また、パイプ部材４０ｂには、ネジ挿通孔４４が設けられている。ネジ挿通孔４４は、固定用ネジ孔２６に捻じ込まれるネジ部材６０を位置させる部分であると共に、該ネジ部材６０を挿通させる部分である。このネジ挿通孔４４は、その直径がネジ部材６０の頭部６０ａよりも小さく設けられていて、該頭部６０ａをパイプ部材４０の外周面に係止させることを可能としている。しかしながら、ネジ部材が皿ネジの場合には、ネジ挿通孔４４は、皿ネジの頭部６０ａの内側（ネジ挿通孔４４に入り込む側）のテーパ形状に対応する形状とすると良い。
【００４６】
また、図１および図２に示すように、ジョイント構造１０は、固定用ボルト５０およびネジ部材６０を有している。固定用ボルト５０は、連結部材およびボルト部材に対応するものであり、例えば、六角レンチを用いて捻じ込み可能なボルト部材である。なお、固定用ボルト５０の頭部５０ａの直径は、上述した丸穴２２を挿通可能な大きさに設けられている。また、ネジ部材６０は、固定用ネジ孔２６に捻じ込み可能であり、その頭部６０ａの直径は、ネジ挿通孔４４の大きさに対応している。
【００４７】
以上のような構成のジョイント構造１０を用いて、パイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂとを連結する場合の様子について、以下に説明する。
【００４８】
まず、ナット挿通孔４２にナット部材３０を挿通させる。このとき、ネジ穴３１の開口部側から、ナット挿通孔４２に挿通させていき、ナット部材３０の挿入方向に位置する下端面３０ｂが、ナット挿通孔４２と対向する内壁面４１ａに当接する状態とする。このとき、ネジ穴３１と連通孔４３とが、中心軸線を一致させた状態（図２においては、共に中心軸線Ｌに一致する状態）で連通する。
【００４９】
かかる状態とした後に、連通孔４３を目標地点として、ジョイント部材２０をパイプ部材４０ａに当接させる。このとき、ジョイント部材２０のうち、貫通孔２４側の上端面２０ａを、パイプ部材４０ａに当接させる。そして、貫通孔２４と連通孔４３との中心軸線が中心軸線Ｌと略一致するように位置合わせを行い、その後に、固定用ボルト５０を、そのネジ部分５０ｂの側から丸穴２２に差し込む。
【００５０】
そして、貫通孔２４にネジ部分５０ｂを挿通させる。そして、ネジ部分５０ｂがネジ穴３１の開口部分に到達すると、六角レンチを用いて、ネジ部分５０ｂをネジ穴３１に対して捻じ込んでいく。ネジ部分５０ｂが所定だけネジ穴３１に捻じ込まれると、頭部５０ａのネジ部分５０ｂ側の端面が、底部２３に当接する。この後に、さらに所定の締め付けトルクにて増し締めする。すると、ジョイント部材２０の上端面２０ａと、ナット部材３０の下端面３０ｂとで、パイプ部材４０ａの４つの外壁４５のうち、連通孔４３が形成されている外壁４５ａを挟み込む状態となる。このとき、ジョイント部材２０に外力が加わっても、ジョイント部材２０は、容易にはぐらつかない状態となる。
【００５１】
この後に、パイプ部材４０ｂの開口部を、ジョイント部材２０に向けて進行させる。そして、縁部４０ｃが外壁４５ａに衝突するまで、ジョイント部材２０を、パイプ部材４０ｂの開口部側から中空部４１に差し込んでいく。なお、ジョイント部材２０が中空部４１に差し込まれると、ジョイント部材２０が中空部４１の内壁面４１ａに当接する状態となる。
【００５２】
かかる差し込みが終了した後に、ネジ挿通孔４４にネジ部材６０のネジ部分６０ｂを挿通していく。そして、ネジ部分６０ｂが固定用ネジ孔２６に到達した後に、ドライバ等を用いて、ネジ部分６０ｂを固定用ネジ孔２６に対して捻じ込んでいく。それにより、ネジ部材６０の頭部６０ａがパイプ部材４０の外周面に係止され、ジョイント部材２０に対するパイプ部材４０ｂの移動が規制される状態となる。以上のようにして、パイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂとの間の連結が為される。
【００５３】
なお、上述の各工程において、固定用ボルト５０を丸穴２２に差し込んだ後に、ジョイント部材２０をパイプ部材４０ａに向けて移動させようにしても良い。この場合、貫通孔２４から固定用ボルト５０のネジ部分５０ｂを露出させておき、連通孔４３にネジ部分５０ｂが入り込み易くしておく。すると、ジョイント部材２０のパイプ部材４０ａに対する位置決めを容易に行うことが可能となり、固定用ボルト５０を即座にネジ穴３１に捻じ込むことが可能となる。
【００５４】
以上のようなジョイント構造１０を用いて組み立てられる構造体８０の構成を、図３に示す。この図３においては、それぞれ符号１０が付されている部位に、ジョイント構造１０が使用されている。
【００５５】
このような構成のジョイント構造１０を用いれば、ナット部材３０をナット挿通孔４２に入り込ませ、さらにパイプ部材４０ｂに取り付けられるジョイント部材２０の丸穴２２に固定用ボルト５０を挿通し、ネジ部分５０ｂをネジ穴３１に対して捻じ込むと、パイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂとが連結される。このため、２つのパイプ部材４０ａ，４０ｂを、溶接を行わずに接合させることが可能となる。
【００５６】
すなわち、２つのパイプ部材４０ａ，４０ｂは、固定用ボルト５０の締め付けトルクを調整するだけで、簡便に接合させることが可能となる。しかも、パイプ部材４０ａの外壁４５ａを、溶接のスポット的な接合部分よりも広い面積で挟持する状態となるため、パイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂの間の接合状態を強固にすることが可能となる。
【００５７】
また、パイプ部材４０ａには、ジョイント部材２０と縁部４０ｃとを合計した接触面積が、比較的広く設けられるため、外力が負荷された場合でも、局所的な応力集中が生じるのを防ぐことが可能となる。それにより、パイプ部材４０ａに塑性変形が生じ難くなり、これらパイプ部材４０ａ，４０ｂが用いられている構造体８０に、比較的大きな耐荷重を備えさせることが可能となる。
【００５８】
また、強固な接合状態を実現しながら、溶接を行わずに済むため、バフ磨き等を行わずに済み、バフ粉の発生を防止することが可能となる。それによって、パイプ部材４０ａ，４０ｂを連結することにより構成される構造体８０を、クリーンルーム等の塵埃の管理が厳しい場所に設置することが可能となる。また、溶接を行わないため、それに伴なう職人技術が不要となり、しかも職人技術によらずとも接合精度を出すことができる。また専用冶具も必要とせずに済む。さらに、構造体８０を現地で組み立てることができるため、搬送コストも安価となる。また、強度面でのバラツキが生じるのを抑えることができる。
【００５９】
また、パイプ部材４０ａ，４０ｂの間の接合を簡単に行うことが可能となるため、構造体８０を組み立てる際の工数および時間を短縮することが可能となる。そのため、構造体８０を組み立てる際の、組立てコストを軽減することも可能となる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ジョイント構造１０は、固定用ボルト５０とナット部材３０とを具備している。このため、これらの間を適切な締め付けトルクで締め付けるだけで、強固な締結状態を実現可能となる。また、ナット部材３０は、その外観が六角柱状に設けられていると共に、ナット挿通孔４２は、その孔部形状が六角形状に設けられている。このため、ナット部材３０をナット挿通孔４２に差し込むと、該ナット部材３０の六角柱状の隅角部３２が、ナット挿通孔４２の内壁面の隅角部４２ａに係合する。それによって、ナット部材３０は、パイプ部材４０ａに対する回転方向の位置決めが為され、パイプ部材４０ａとパイプ部材４０ｂとの間で、回転方向における位置ずれが生じるのを防ぐことができる。
【００６１】
また、ジョイント部材２０には、丸穴２２が設けられていて、この丸穴２２は、ジョイント部材２０を非貫通の状態で設けられている。加えて、丸穴２２の底部２３には、貫通孔２４が設けられていて、この貫通孔２４を、固定用ボルト５０のネジ部分５０ｂが挿通される。このため、固定用ボルト５０は、底部２３によって、頭部５０ａが受け止められると共に、ネジ部分５０ｂがネジ穴３１に捻じ込まれる。このようにすることで、ジョイント部材２０とナット部材３０との間で、外壁４５ａを強固に挟持することが可能となる。このため、２つのパイプ部材４０ａ，４０ｂの間で溶接を行わずに、強固な接合状態を簡便に実現可能となる。
【００６２】
さらに、ナット部材３０は、パイプ部材４０ａのナット挿通孔４２からの非突出状態（本実施の形態では、外壁４５の外面と面一な状態）で取り付けられる。このため、ナット部材３０の先端部分がナット挿通孔４２から突出し、他の部材等の移動中に、ナット部材３０の突出している部分がぶつかったりする等の不具合が生じるのを防ぐことが可能となる。また、ナット部材３０と外壁４５の外面が面一な状態となるため、ナット部材３０の突出部分とナット挿通孔４２との境界部分に塵埃が溜まる等の不具合が生じるのを防ぐことができる。それにより、パイプ部材４０ａ，４０ｂの接合により組み立てられる構造体８０は、クリーンルーム等の塵埃の管理が厳しい場所に設置することが可能となる。また、境界部分の隙間に対する要求がより厳しい状態の場合には、例えば透明な充填材を境界部分に塗布するようにしても良い。
【００６３】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図４および図５に基づいて説明する。図４は、キャスター構造１００の構成を示す部分的な側断面図であり、図５は、キャスター構造をパイプ部材に取り付けるイメージを示す分解斜視図である。
【００６４】
図４および図５に示すように、本実施の形態では、上述したような、パイプ部材４０を互いに接続するためのジョイント構造１０ではなく、該パイプ部材４０を多数連結することにより構成される構造体８０を移動させる場合に用いられる、キャスター構造１００について、説明する。
【００６５】
本実施の形態のキャスター構造１００は、基体１１０と、固定ナット部１２０と、キャスター部材１３０と、を具備している。これらのうち、基体１１０には、内壁当接部１１１と、蓋体部１１２とが設けられている。内壁当接部１１１は、パイプ部材４０の内部に挿入されて、後述するボルト部１３５の締結後にパイプ部４０の内壁面４１ａに当接する部分である。また、蓋体部１１２は、パイプ部材４０の開口部分を塞ぐための部分である。かかる開口部の閉塞を良好に行うために、蓋体部１１２は、その正面形状がパイプ部材４０の縁部４０ｃを良好に塞ぐことが可能な形状を有している。かかる形状の蓋体部１１２とするためには、板状部材を折り曲げる等により、内壁当接部１１１と蓋体部１１２とを形成する手法がある。しかしながら、内壁当接部１１１に相当する板状部材に、蓋体部１１２に相当する板状部材を溶接等によって接合するようにしても良い。
【００６６】
また、内壁当接部１１１には、固定ナット部１２０が固定的に取り付けられている。この固定ナット部１２０の内壁当接部１１１に対する取り付けも、孔部を形成してこの孔部に対して圧入するようにしても良いし、溶接等の手法を用いるようにしても良い。なお、固定ナット部１２０の取り付けに対応させて、内壁当接部１１１には、ナット連通孔１１３が設けられている。ナット連通孔１１３は、後述するボルト部１３５の挿通に対応する直径を有する孔部である。
【００６７】
また、キャスター部材１３０には、支持部１３１と、車輪部１３２と、ボルト部１３５とが設けられている。このうち、支持部１３１は、回転台座１３１ａ、支持フレーム１３１ｂ等を有している。支持部１３１は、パイプ部材４０に取り付けられたり、車輪部１３２を支持したりする部分である。また、車輪部１３２は、軸受１３３と、車輪１３４とを有している。軸受１３３は、支持部１３１に取り付けられていて、この軸受１３３を介して車輪１３４が取り付けられている。また、ボルト部１３５は、支持部１３１に取り付けられていると共に、車輪部１３２から離間する向きに向かって延伸している。このボルト部１３５は、上述の固定ナット部１２０に捻じ込まれる。
【００６８】
また、パイプ部材４０には、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様の、連通孔４３が設けられている。連通孔４３には、ボルト部１３５が挿通される。そのため、連通孔４３は、パイプ部材４０のうち、縁部４０ｃに蓋体部１１２が当接した状態で、ネジ部１２１にボルト部１３５が捻じ込むことが可能な位置に設けられている。
【００６９】
このような構成のキャスター構造１００を取り付ける場合、最初に、中空部４１に、内壁当接部１１１を挿入し、パイプ部材４０のうち、連通孔４３が存在する側の内壁面４１ａに内壁当接部１１１を当接させる。この接触状態において、縁部４０ｃに対して蓋体部１１２が概ね接触していれば、連通孔４３とナット連通孔１１３との間の、大まかな位置合わせが為される状態となる。
【００７０】
その状態で、連通孔４３に対し、ボルト部１３５を挿通させ、ナット連通孔１１３にも挿通させる状態とする。そして、ボルト部１３５を、その先端からネジ部１２１に捻じ込んでいき、所定の締め付けトルクにて、ボルト部１３５を増し締めする。それにより、キャスター構造１００の取り付けが終了する。
【００７１】
このような構成のキャスター構造１００をパイプ部材４０に取り付け、このパイプ部材４０を用いて図３に示す構造体８０を組み立てると、該構造体８０の移動が簡便に行える。しかも、キャスター構造１００は、蓋体部１１２を有するため、パイプ部材４０の開口部分を良好に塞ぐことが可能となる。それにより、開口部分から中空部４１に、塵埃が侵入するのを防ぐことが可能となる。このため、クリーンルーム等のような、塵埃の管理の厳しい場所にも、キャスター構造１００を取り付けた構造体８０を設置可能となる。
【００７２】
また、キャスター構造１００は、固定ナット部１２０に対してボルト部１３５を捻じ込むことにより、パイプ部材４０の外壁４５ａを、内壁当接部１１１と支持部１３１とで挟持することが可能となる。そのため、キャスター構造１００の取り付けに際しても、溶接を用いずとも、強度面および精度面で優れた接合を実現でき、かつコストを低減することができる。特に、構造体８０のうち、キャスター構造１００には、大きな荷重が作用する。かかる大きな荷重が作用する部分に対し、本実施の形態のキャスター構造１００を取り付ければ、溶接を行わずとも、強固な接合状態を実現可能となる。
【００７３】
以上、本発明の第１および第２の実施の形態について説明したが、本発明は、これら以外にも、種々変形可能となっている。以下、それについて説明する。
【００７４】
上述の第１の実施の形態においては、パイプ部材４０ｂの縁部４０ｃが、直接パイプ部材４０ａの外壁４５ａに突き当てられる構成について説明している。しかしながら、パイプ部材４０ｂの縁部４０ｃと外壁４５ａの間に、例えば縁部４０ｃの形状に対応した四角枠状の緩衝部材を介在させるようにしても良い。この場合、緩衝部材は、例えばシリコンゴム等のような、容易に弾性変形可能な材質から形成されるのが好ましい。このようにすれば、縁部４０ｃとパイプ部材４０ａの外面の間が、隙間なく密封され、これらの間に塵埃が入り込むのが防止可能となる。
【００７５】
また、上述の各実施の形態では、パイプ部材４０として中空角パイプを用いた場合について説明している。しかしながら、パイプ部材４０は、中空角パイプには限られず、例えば平面形状が円形である中空状のパイプ部材を接合する場合にも、本発明を適用することができる。
【００７６】
さらに、上述の第１の実施の形態では、２つのパイプ部材４０を接合するための、ジョイント構造１０について説明している。しかしながら、ジョイント構造は、２つのパイプ部材４０を連結する構成には限られず、３つ以上のパイプ部材４０を接合するように、構成を変更しても良い。ここで、３つのパイプ部材４０を接合する場合の構成例について、図６に示す。
【００７７】
図６に示すジョイント構造１１においては、上述の第１の実施の形態における各構成要素に加えて、さらに筒状部材７０を用いている。この筒状部材７０は、孔部７１を有している。孔部７１は、上述のナット部材３０を挿通させる部分である。また、筒状部材７０には、上述のネジ穴３１と同様のネジ孔７２が形成されていて、このネジ孔７２に、ネジ部分５０ｂを捻じ込むことが可能となっている。また、この構成では、パイプ部材４０ａに、筒状部材７０を挿通させるための、矩形孔４６が形成されている。
【００７８】
なお、矩形孔４６を通過させて、中空部４１に筒状部材７０を配置した状態で、孔部７１にナット部材３０を挿通させると、上述のナット挿通孔４２と同様の、係合状態を実現可能となる。
【００７９】
また、この他の連結手法としては、固定用ネジ孔２６に上述の固定用ボルト５０と同様のボルト部材を捻じ込み、パイプ部材４０を連結するようにしても良い。この場合には、パイプ部材４０ａに対して、新たに接合されるパイプ部材４０は、互い違いの状態となる。しかしながら、かかる固定用ネジ孔２６とボルト部材を利用することにより、最大で合計６本のパイプ部材４０を接合することが可能となる。
【００８０】
また、上述の各実施の形態において、パイプ部材４０ａの外面のうち、縁部４０ｃが突き当てられる部分に、極所的に大きな応力が作用する場合には、この部分に、より大面積の板部材を取り付けるようにしても良い。
【００８１】
また、上述の第２の実施の形態においては、固定ナット部１２０は、内壁当接部１１１に固定的に取り付けられた状態となっている。しかしながら、固定ナット部１２０は、内壁当接部１１１に対して固定的に設けられる必要はなく、取り付け自在に設けられていても良い。なお、ナット部材としては、上述の第１の実施の形態で述べたような軸線方向に長いナット部材３０を用いると共に、パイプ部材４０に、上述の第１の実施の形態で述べたのと同様のナット挿通孔４２を形成するようにしても良い。
【００８２】
さらに、上述の第１の実施の形態では、回り止め部として、六角柱状のナット部材３０の隅角部３２を用いると共に、係合部として、平面形状が六角形のナット挿通孔４２の隅角部４２ａを用いている。しかしながら、回り止め部および係合部は、これらには限られない。他の回り止め部および係合部の例としては、例えばナット部材およびナット挿通孔の平面形状を、矩形状、三角形状、楕円形状、星型形状等、回転を規制する種々の形状に形成することが挙げられる。また、ナット部材の中心から離間する突起を設け、この突起を周り止め部として用いると共に、該突起が係合する係合孔を係合部として用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明のジョイント構造は、パイプ部材を接合する加工／組み立ての分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１のジョイント構造を用いてパイプ部材を接合するイメージを示す分解斜視図である。
【図２】図１のジョイント構造を用いてパイプ部材を接合した状態を示す側断面図である。
【図３】図１のジョイント構造を用いて組み立てられる構造体を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るキャスター構造の構成を示す部分的な側断面図である。
【図５】図４のキャスター構造をパイプ部材に取り付けるイメージを示す分解斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例に係り、３つのパイプ部材を接合するためのジョイント構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…ジョイント構造
２０…ジョイント部材（第１のジョイント部材に対応）
２２…丸穴（穴部に対応）
２３…底部
２４…貫通孔
２６…固定用ネジ孔
３０…ナット部材（第２のジョイント部材に対応）
３１…ネジ穴
３２…隅角部（回り止め部に対応）
４０…パイプ部材
４０ａ…パイプ部材（他方のパイプ部材に対応）
４０ｂ…パイプ部材（一方のパイプ部材に対応）
４１…中空部
４２…ナット挿通孔（孔部に対応）
４２ａ…隅角部（係合部に対応）
４３…連通孔
４４…ネジ挿通孔
５０…固定用ボルト（連結部材およびボルト部材に対応）
６０…ネジ部材
７０…筒状部材
８０…構造体
１００…キャスター構造
１１０…基体
１１１…内壁当接部
１１２…蓋体部
１２０…固定ナット部
１３０…キャスター部材
【図１】
2007016803.tif 000003
【図２】
2007016803.tif 000004
【図３】
2007016803.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007016803.tif 000007
【図６】
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