(57)【要約】【課題】溶接を用いずとも、締結部分に十分な強度を持たせることができるフレームの締結構造を提供する。【解決手段】車椅子１０のフレーム４０は、車椅子１０の両側部に位置する本体５０を中心に、パイプ部材が締結されている。このフレーム４０の締結構造は、パイプ部材（背凭れ用パイプ部材６１，座席足掛け用パイプ部材６２）が、本体５０と、締結用部材５１，５２の固定用部材５１ｂ，５２ｂとによる中間部材を介して接続されているため、２本以上のパイプ部材を中間部材に締結させることができ、パイプ部材のそれぞれを連結させることができる。また、パイプ部材に外側からスリーブ部材５１ａ，５２ａを圧入しても、筒部５１１ａ，５２１ａの内側に、補助部材５１２，５２２を圧入して、スリーブ部材５１ａ，５２ａの締め付け対する十分な強度を筒部５１１ａ，５２１ａに持たせているため、パイプ部材が内側に変形しない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上のパイプ部材の間に中間部材を介在させて、前記２本以上のパイプ部材同士を連結するものであり、
前記２本以上のパイプ部材のそれぞれの端部の外側にスリーブ部材が圧入され、前記２本以上のパイプ部材の内側に中間部材が圧入されていることを特徴とするフレームの締結構造。
【請求項２】
前記中間部材には、前記パイプ部材に圧入される筒部が形成され、
前記筒部の内側に圧入される補助部材が設けられている請求項１記載のフレームの締結構造。
【請求項３】
前記パイプ部材の端部に切り欠き部が形成されている請求項１または２記載のフレームの締結構造。
【請求項４】
前記スリーブ部材、前記パイプ部材および前記中間部材に貫通するピン部材が設けられている請求項１から３のいずれかの項に記載のフレームの締結構造。
【請求項５】
前記中間部材には、前記パイプ部材の角度を変更する角度調整機構が形成されている請求項１から４のいずれかの項に記載のフレームの締結構造。
【請求項６】
前記パイプ部材を挿通させる環状部材を有する圧入用部材が他のパイプ部材に圧入されていると共に、前記圧入用部材が圧入された前記他のパイプ部材の外側に、スリーブ部材が圧入されている請求項１から５のいずれかの項に記載のフレームの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームを構成するパイプ同士を締結するフレームの締結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレームは、高い強度が確保でき、重量を軽減できることから、部材としてパイプ部材が使用されることが多い。パイプ部材同士の接続は、締結強度が十分に確保できることから、溶接により行われる。
しかし、溶接による接続は一方のパイプ部材が損傷したときに、他方のパイプ部材をそのままに、一方のパイプ部材だけを交換するということができない。そのため、結局、フレーム全体を交換せざるを得ない。パイプ部材同士を接続する締結構造に関し、溶接を用いない構造のものとして、配管同士であるが、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の配管用継手では、パイプ挿入部が形成された継手本体と、パイプ挿入部に挿入されるパイプ部材と、パイプ挿入部の端部外周に嵌入可能で、そのパイプ挿入部内方の外径より小さな内径を有するスリーブとにより、継手本体とパイプ部材とが締結されている。この配管用継手は、パイプ部材が挿入されたパイプ挿入部の端部からスリーブを外嵌圧入すると共に、継手本体の内方に向かって加圧移動させることによって、パイプ挿入部を内径方向に変形させて縮径して、パイプ挿入部とパイプ部材とが互いに一体的に緊密に圧着される。また、継手本体の内方に向かって加圧移動したスリーブがパイプ挿入部上に、圧着固持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の配管用継手では、溶接を用いずにパイプ部材同士が締結できるものの、スリーブの絞り込み力によるパイプ挿入部の内径の縮径に伴って、パイプ挿入部におけるパイプ部材の外径を縮径して、継手本体とパイプ部材とを緊密、かつ強力に一体的に接合保持しているため、パイプ部材の外形変形が伴う。パイプ挿入部に挿入されるパイプ部材の厚みを厚くすることが考えられるが、パイプ部材の厚みを端部のみ変更することは特殊なパイプ形状となってしまい、パイプ部材全体の厚みを厚くすることになるため、パイプ部材の厚みを厚くするという方法は適さない。
【０００６】
一方、フレームは、外形変形すると、応力が変形した箇所に集中するなどして、強度に偏りが生じ、総合的な強度が低下する。従って、この特許文献１に記載の配管用継手の構造を、フレームの締結構造に適用することは、フレームの強度を確保する上では、困難である。
【０００７】
そこで本発明は、溶接を用いずとも、締結部分に十分な強度を持たせることができるフレームの締結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフレームの締結構造は、２本以上のパイプ部材の間に中間部材を介在させて、前記２本以上のパイプ部材同士を連結するものであり、前記２本以上のパイプ部材のそれぞれの端部の外側にスリーブ部材が圧入され、前記２本以上のパイプ部材の内側に中間部材が圧入されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のフレームの締結構造によれば、２本以上のパイプ部材のそれぞれの間に、中間部材を介在させ、パイプ部材に中間部材を圧入しているので、パイプ部材に外側からスリーブ部材を圧入しても、外形変形が生じないような中間部材であれば、スリーブ部材の押圧力を、しっかりと中間部材が受けるため、パイプ部材が内側に変形しない。また、２本以上のパイプ部材があっても、中間部材が２本以上のパイプ部材に介在することで、２本以上のパイプ部材を中間部材に締結させることができ、パイプ部材のそれぞれを連結させることができる。
【００１０】
前記パイプ部材の端部に切り欠き部が形成されていると、スリーブ部材をパイプ部材に圧入するときには、切り欠き部の間隔が小さくなって、管径が小さくなり、中間部材をパイプ部材に圧入するときに、切り欠き部が開いて、管径が拡がるため、圧入を容易とすることができる。
【００１１】
前記スリーブ部材、前記パイプ部材および前記中間部材に貫通するピン部材が設けられていると、パイプ部材の軸線を中心とした軸回転を防止することができる。
【００１２】
前記中間部材には、前記パイプ部材に圧入される筒部が形成され、前記筒部の内側に圧入される補助部材が設けられていると、パイプ部材に圧入され、中空に形成された筒部の強度を補助部材に補わせることができる。
【００１３】
前記中間部材には、前記パイプ部材の角度を変更する角度調整機構が形成されていると、フレームとして角度調整が必要な場合でも、本発明のフレームの締結構造であれば、角度調整機構によりパイプ部材の角度を変更することで対応することができる。
【００１４】
前記パイプ部材を挿通させる環状部材を有する締結用部材が他のパイプ部材に圧入されていると共に、前記締結用部材が圧入された前記他のパイプ部材の外側に、スリーブ部材が圧入されていることが望ましい。中間部材に締結されたパイプ部材に、締結用部材の環状部材を挿通させ、締結用部材を、他のパイプ部材に圧入して、他のパイプ部材の外側にスリーブ部材を圧入させる。そうすることで、中間部材に締結されたパイプ部材に、他のパイプ部材を、締結用部材により更に連結させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、２本以上のパイプ部材、中間部材およびスリーブ部材を圧入により締結するため溶接が不要である。また、スリーブ部材の押圧力を、しっかりと中間部材が受けるため、パイプ部材が内側に変形しないため、締結部分に十分な強度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る締結構造により形成されたフレームを有する自走式車椅子の概略側面図である。
【図２】図１に示す自走式車椅子の背面図である。
【図３】図１に示す自走式車椅子のフレームの構成部材であるパイプ部材の端部の図である。
【図４】図１に示す自走式車椅子のフレーム本体と、背凭れ用パイプ部材および座席足掛け用パイプ部材との締結を説明するための図である。
【図５】図１に示す自走式車椅子のフレーム本体と、中央部間隔用パイプ部材との締結を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態に係るフレームの締結構造について、使用者自身が操作して移動する自走式車椅子（以下、単に「車椅子」と称する。）を例に、図面に基づいて説明する。なお、本明細書では、車椅子に座ったときの使用者の前後を、車椅子の前後として説明する。
図１に示す車椅子１０は、大車輪２０と、前輪３０と、フレーム４０とを備えている。なお、図１においては背凭れや座席は図示していない。
【００１８】
図２に示す大車輪２０は、タイヤ２１が換装されたリム２２と、使用者が把持して回転させるハンドリム２３とを備え、ハブ軸２４を介してフレーム４０の詳細には後述する本体５０に取り付けられている。図１に示す前輪３０は、フレーム４０の先端に軸回転自在に取り付けられている。
【００１９】
フレーム４０は、車椅子１０の両側部に位置する本体５０を中心に、パイプ部材が締結された構成である。
パイプ部材は、背凭れ用パイプ部材６１と、座席足掛け用パイプ部材６２と、肘掛け用パイプ部材６３と、後部間隔用パイプ部材６４と、中央部間隔用パイプ部材６５とを備えている。
【００２０】
背凭れ用パイプ部材６１は、本体５０の後端部に締結用部材５１を介して立設された直線状のパイプである。背凭れ用パイプ部材６１の先端には、開口部を封鎖するキャップ７１が被せられる。また、一対の背凭れ用パイプ部材６１の間に、図示しない背凭れが張られる。
【００２１】
座席足掛け用パイプ部材６２は、使用者の臀部から本体５０の先端位置まで前方に平行に延びる座席部６２１と、本体５０の先端位置で下方に曲がり、本体５０の先端部を挿通して、フレーム４０の前側を横切る足掛け部６２２とから形成されている。使用者の左右に位置する座席部６２１同士の間には、図示しない座席が張られている。
座席足掛け用パイプ部材６２の座席部６２１は、締結用部材５２を介して本体５０に締結されている。
【００２２】
肘掛け用パイプ部材６３は、一方の端部が背凭れ用パイプ部材６１に、他方の端部が座席足掛け用パイプ部材６２に、それぞれ接続用部材５３により接続された「く」の字状部材である。
接続用部材５３は、背凭れ用パイプ部材６１または座席足掛け用パイプ部材６２の座席部６２１に、緊密状態で挿通する環状部材５３ａと、肘掛け用パイプ部材６３の端部が圧入される挿入穴が形成されていると共に、環状部材５３ａのタブ部に調整された角度でねじ止めされる突起部が形成されたキャップ部５３ｂとを備えている。
【００２３】
後部間隔用パイプ部材６４は、一対の本体５０の後部の間隔を維持するためのものである。後部間隔用パイプ部材６４は、締結用部材５４により本体５０に締結されている。
中央部間隔用パイプ部材６５は、一対の本体５０の中央部の間隔を維持するためのものである。中央部間隔用パイプ部材６５は、締結用部材５４により本体５０に締結されている。
【００２４】
背凭れ用パイプ部材６１、座席足掛け用パイプ部材６２、肘掛け用パイプ部材６３、後部間隔用パイプ部材６４、および中央部間隔用パイプ部材６５のそれぞれの端部には、図３に示すように、パイプ部材の軸線に沿って切り欠き部６０１が形成されている。
【００２５】
本体５０は、前輪３０の支持軸を保持する先端部から使用者の腰の位置まで延びる長板状の金属部材である。本体５０には、軽量化のための孔が形成されている。本実施の形態では、更なる軽量化を図るために、本体５０をマグネシウム合金により形成している。
【００２６】
ここで、本体５０と締結用部材５１，５２，５４とによる各パイプ部材への締結構造について、図面に基づいて詳細に説明する。
図４に示すように、締結用部材５１は、背凭れ用パイプ部材６１を外側から押圧するスリーブ部材５１ａと、本体５０に接続される固定用部材５１ｂとから構成されている。
スリーブ部材５１ａは、その内径が背凭れ用パイプ部材６１の外径より大きい筒状部材である。スリーブ部材５１ａは、背凭れ用パイプ部材６１に圧入することで、緊密な状態で接触する。
【００２７】
固定用部材５１ｂは、中継部材５１１と、補助部材５１２とを備えている。
中継部材５１１は、背凭れ用パイプ部材６１に圧入される筒部５１１ａと、本体５０の後端部の上面に形成された挿入穴５０１に差し込まれる挿入部５１１ｂと、背凭れ用パイプ部材６１が突き当たるフランジ部５１１ｃとから形成されている。
固定用部材５１ｂの挿入部５１１ｂは、挿入穴５０１に連通する後方からのスリットを、ねじ５１ｃによる本体５０の側面からのねじ止めにより狭めて、本体５０に挟持されることで固定される。
補助部材５１２は、筒部５１１ａに圧入される筒形状の部材である。
【００２８】
締結用部材５２は、座席足掛け用パイプ部材６２を外側から押圧するスリーブ部材５２ａと、本体５０に接続される固定用部材５２ｂとから構成されている。
スリーブ部材５２ａは、座席足掛け用パイプ部材６２の外径が、背凭れ用パイプ部材６１と同じであれば、スリーブ部材５１ａと同じものが使用できる。
固定用部材５２ｂは、中継部材５２１と、補助部材５２２と備えている。
中継部材５２１は、座席足掛け用パイプ部材６２に圧入される筒部５２１ａと、本体５０に調整された角度でねじ止めされる突起部５２１ｂと、座席足掛け用パイプ部材６２が突き当たるフランジ部５２１ｃとから形成されている。
【００２９】
次に、締結用部材５４について、図５に基づいて説明する。図５に示す締結用部材５４は、中央部間隔用パイプ部材６５を本体５０に締結するものである。
締結用部材５４は、中央部間隔用パイプ部材６５を外側から押圧するスリーブ部材５４ａと、本体５０に接続される固定用部材５４ｂとから構成されている。
スリーブ部材５４ａは、中央部間隔用パイプ部材６５の外径が、背凭れ用パイプ部材６１と同じであれば、スリーブ部材５１ａと同じものが使用できる。
【００３０】
固定用部材５４ｂは、中継部材５４１と、補助部材５４２と備えている。
中継部材５４１は、中央部間隔用パイプ部材６５に圧入される筒部５４１ａと、本体５０の内側面に形成された挿入穴５０２に差し込まれ、本体５０の外側面からねじ止めされる挿入部５４１ｂと、中央部間隔用パイプ部材６５が突き当たるフランジ部５４１ｃとから形成されている。
補助部材５４２は、筒部５４１ａに圧入される筒形状の部材である。
【００３１】
このように、中央部間隔用パイプ部材６５を本体５０に締結する締結用部材５４が形成されており、詳細には図示していないが、後部間隔用パイプ部材６４を本体５０に連結する締結用部材５４も同様の構成である。
【００３２】
本実施の形態では、背凭れ用パイプ部材６１、座席足掛け用パイプ部材６２、後部間隔用パイプ部材６４、および中央部間隔用パイプ部材６５と、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａと、筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａと、補助部材５１２，５２２，５２４をそれぞれ貫通するピン部材７２が設けられている。
【００３３】
このように構成される本実施の形態に係るフレーム４０では、本体５０と、締結用部材５１，５２，５３の固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂとにより、本発明の中間部材が構成されている。
【００３４】
次に、それぞれのパイプ部材をフレーム本体に締結する締結方法について説明する。
まず、背凭れ用パイプ部材６１、座席足掛け用パイプ部材６２、後部間隔用パイプ部材６４、および中央部間隔用パイプ部材６５の外側に、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａを圧入して、それぞれのパイプ部材の端部に位置させる。
それぞれのパイプ部材の端部には、切り欠き部６０１（図３参照）が形成されているため、多少、パイプ部材の外径がスリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａの内径と同じであっても、切り欠き部６０１の幅が狭くなることで、パイプ部材の外径が小さくなるため、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａを圧入することができる。また、切り欠き部６０１の拡がろうとする復元力により、パイプ部材とスリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａとの緊密度は維持される。
【００３５】
次に、固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂの筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａの内側に、補助部材５１２，５２２，５２４を圧入する。
次に、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａによって端部が拡がらない状態となった背凭れ用パイプ部材６１、座席足掛け用パイプ部材６２、後部間隔用パイプ部材６４、および中央部間隔用パイプ部材６５に、固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂの筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａを圧入する。
【００３６】
そして、背凭れ用パイプ部材６１であれば、固定用部材５１ｂの挿入部５１１ｂを、本体５０の挿入穴５０１に挿入して、ねじ止めする。また、座席足掛け用パイプ部材６２であれば、固定用部材５２ｂの突起部５２１ｂを本体５０にねじ止めする。更に、後部間隔用パイプ部材６４および中央部間隔用パイプ部材６５であれば、固定用部材５４ｂの挿入部５４１ｂを、本体５０の挿入穴５０２に挿入して、ねじ止めする。
【００３７】
以上のように、本実施の形態に係るフレーム４０の締結構造によれば、背凭れ用パイプ部材６１と、座席足掛け用パイプ部材６２と、肘掛け用パイプ部材６３と、後部間隔用パイプ部材６４と、中央部間隔用パイプ部材６５とが、本体５０と、締結用部材５１，５２，５３の固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂとによる中間部材を介して接続されているため、２本以上のパイプ部材を中間部材に締結させることができ、パイプ部材のそれぞれを連結させることができる。
【００３８】
また、本実施の形態に係るフレーム４０の締結構造によれば、パイプ部材に外側からスリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａを圧入しても、筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａの内側に、補助部材５１２，５２２，５４２を圧入して、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａの締め付け対する十分な強度を筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａに持たせているため、パイプ部材が内側に変形しない。
従って、パイプ部材の外側からスリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａが締め付け、パイプ部材の内側から筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａが締め付けるため、パイプ部材をしっかりと本体５０に締結させることができる。
【００３９】
また、それぞれのパイプ部材は、本体５０と、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａと、締結用部材５１，５２，５３の固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂとによる中間部材を介して圧入により締結されるため、溶接が不要である。従って、パイプ部材が衝撃などにより損傷を受け、凹んでしまっても、損傷を受けたパイプ部材の両端部の圧入を解除して、新規のパイプ部材を準備すれば、容易に交換できる。
【００４０】
このように、フレーム４０の締結構造は、溶接せずとも、締結部分に十分な強度を持たせることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａの内側に、補助部材５１２，５２２，５２４を圧入しているが、筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａの厚みを厚くしたり、筒部５１１ａ，５２１ａ，５４１ａを中空とせず、中実としたりすることで、それぞれのパイプ部材の厚みを厚くすることなく、スリーブ部材５１ａ，５２ａ，５４ａの締め付けに対応させることができる。
また、本体５０と、締結用部材５１，５２，５３の固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂとにより、本発明の中間部材が構成されているが、本体５０と固定用部材５１ｂ，５２ｂ，５４ｂとを一体にして構成して中間部材として、各箇所のねじ止めを省略してもよい。
【００４２】
締結用部材５１，５２，５４にパイプ部材も一緒に貫通するピン部材７２が設けられているため、各パイプ部材の軸回転を防止することができると共に、各パイプ部材の抜けについても抑止することができる。
【００４３】
本実施の形態では、肘掛け用パイプ部材６３の一方の端部が背凭れ用パイプ部材６１に、他方の端部が座席足掛け用パイプ部材６２に、それぞれ接続用部材５３を介して接続されているため、背凭れ用パイプ部材６１への取り付け位置、または座席足掛け用パイプ部材６２への取り付け位置が変更になると、キャップ部５３ｂの突起部と環状部材５３ａとのなす角度が変わる。
この接続用部材５３のキャップ部５３ｂを、座席足掛け用パイプ部材６２を本体５０に締結する締結用部材５２に置き替えることで、背凭れ用パイプ部材６１、または座席足掛け用パイプ部材６２に、肘掛け用パイプ部材６３を調整された角度でねじ止めすることができる本発明の角度調整機構とすることができる。
【００４４】
更に、接続用部材５３のキャップ部５３ｂを、締結用部材５２に置き替えることで、本体５０に締結された背凭れ用パイプ部材６１、または座席足掛け用パイプ部材６２に、肘掛け用パイプ部材６３を、更に、連結させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、パイプ部材を締結してフレームを構成する場合に好適である。特に、本発明は、使用者による移動が頻繁に行われ、移動中にパイプ部材に物が当たりやすい自走式車椅子に最適である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  車椅子
２０  大車輪
２１  タイヤ
２２  リム
２３  ハンドリム
２４  ハブ軸
３０  前輪
４０  フレーム
５０  本体
５０１，５０２  挿入穴
５１  締結用部材
５１ａ  スリーブ部材
５１ｂ  固定用部材
５１ｃ  ねじ
５１１  中継部材
５１１ａ  筒部
５１１ｂ  挿入部
５１１ｃ  フランジ部
５１２  補助部材
５２  締結用部材
５２ａ  スリーブ部材
５２ｂ  固定用部材
５２１  中継部材
５２１ａ  筒部
５２１ｂ  突起部
５２１ｃ  フランジ部
５２２  補助部材
５３  接続用部材
５３ａ  環状部材
５３ｂ  キャップ部
５４  締結用部材
５４ａ  スリーブ部材
５４ｂ  固定用部材
５４１  中継部材
５４１ａ  筒部
５４１ｂ  挿入部
５４１ｃ  フランジ部
５４２  補助部材
６１  背凭れ用パイプ部材
６２  座席足掛け用パイプ部材
６２１  座席部
６２２  足掛け部
６３  肘掛け用パイプ部材
６４  後部間隔用パイプ部材
６５  中央部間隔用パイプ部材
６０１  切り欠き部
７１  キャップ
７２  ピン部材
【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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