(57)【要約】【課題】部材同士を容易にかつ外れ難く接続することができる部材結合具及びこの部材結合具を用いた結合体を提供すること。【解決手段】部材結合具１３は、第一部材と、第二部材と、を連結する部材結合具であって、第一部材と接続される第一連結部１６と、第二部材と接続される第二連結部１７と、第一連結部１６と第二連結部１７とを接続する中継部１８と、を備え、第一連結部１６が、中心軸線Ｃ１を有する第一軸部２０と、第一軸部２０の軸径よりも大径に形成されて第一軸部２０の一端２０ａに配された第一フランジ部２１と、を備える。【選択図】図２
2016200273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一部材と、第二部材と、を連結する部材結合具であって、
前記第一部材と接続される第一連結部と、
前記第二部材と接続される第二連結部と、
前記第一連結部と前記第二連結部とを接続する中継部と、
を備え、
前記第一連結部が、
中心軸線を有する第一軸部と、
該第一軸部の軸径よりも大径に形成されて前記第一軸部の一端に配された第一フランジ部と、
を備える部材結合具。
【請求項２】
前記第二連結部が、螺子部を備え、
前記中継部が、前記第一フランジ部よりも大径に形成された主フランジ部を備える請求項１に記載の部材結合具。
【請求項３】
前記第二連結部が、
前記中心軸線に沿って配される第二軸部と、
該第二軸部の軸径よりも大径に形成されて前記第二軸部の一端に配された第二フランジ部と、
を備え、
前記中継部が、前記第一フランジ部よりも大径に形成された主フランジ部を備える請求項１に記載の部材結合具。
【請求項４】
前記中継部が、前記第一軸部よりも大径に形成されて前記中心軸線に沿って配される主軸部を備え、
前記主フランジ部が、前記中心軸線方向に分割されてなる第一主フランジ部及び第二主フランジ部を備え、
前記主軸部が、前記第一主フランジ部と前記第二主フランジ部との間に配される請求項３に記載の部材結合具。
【請求項５】
前記中継部が、前記第一軸部よりも大径に形成されて前記中心軸線に沿って配される主軸部を備え、
前記第二連結部が、前記主軸部より径方向に突出して前記主軸部の一端側に配される請求項１に記載の部材結合具。
【請求項６】
第一部材と、
第二部材と、
前記第一部材と前記第二部材とを連結する請求項１から５の何れか一つに記載の部材結合具と、
を備え、
前記部材結合具が互いに離間して複数配される結合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材結合具及びこの部材結合具を用いた結合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部材同士を接続する方法として、従来から溶接や接着等が知られている。
【０００３】
しかし、溶接に適さない材質の部材には溶接による接続ができない。また、部材の材質によっては接着剤の接着力では不十分な場合もある。さらに、互いに異なる材質の部材の場合、部材間で溶接条件や接着剤の種類を変える必要がある。
【０００４】
一方、部材同士をボルトとナットとによって機械的に締結する方法が知られている。ただし、通常、この方法ではボルトを貫通させるための貫通孔を部材にあける必要がある。
【０００５】
そこで、部材に貫通孔をあけたくない場合には、例えば、部材側にそれぞれ雌ねじ溝を設け、これらの雌ねじ溝に対応する雄ねじ溝が両端に配された両側ボルト（例えば、特許文献１参照。）を使用する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３３５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような両側ボルトを使用する場合には、各部材のうち少なくとも一方が回転可能な状態とされるか、両側ボルトの雄ねじ溝が互いに反対方向に配されたものを使用するかしないと締結することができない。また、振動環境下では、ボルトが緩むことがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、部材同士を容易にかつ外れ難く接続することができる部材結合具及びこの部材結合具を用いた結合体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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る部材結合具は、第一部材と、第二部材と、を連結する部材結合具であって、前記第一部材と接続される第一連結部と、前記第二部材と接続される第二連結部と、前記第一連結部と前記第二連結部とを接続する中継部と、を備え、前記第一連結部が、中心軸線を有する第一軸部と、該第一軸部の軸径よりも大径に形成されて前記第一軸部の一端に配された第一フランジ部と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係る部材結合具は、前記第二連結部が、螺子部を備え、前記中継部が、前記第一フランジ部よりも大径に形成された主フランジ部を備える。
【００１１】
また、本発明に係る部材結合具は、前記第二連結部が、前記中心軸線に沿って配される第二軸部と、該第二軸部の軸径よりも大径に形成されて前記第二軸部の一端に配された第二フランジ部と、を備え、前記中継部が、前記第一フランジ部よりも大径に形成された主フランジ部を備える。
【００１２】
また、本発明に係る部材結合具は、前記中継部が、前記第一軸部よりも大径に形成されて前記中心軸線に沿って配される主軸部を備え、前記主フランジ部が、前記中心軸線方向に分割されてなる第一主フランジ部及び第二主フランジ部を備え、前記主軸部が、前記第一主フランジ部と前記第二主フランジ部との間に配される。
【００１３】
また、本発明に係る部材結合具は、前記中継部が、前記第一軸部よりも大径に形成されて前記中心軸線に沿って配される主軸部を備え、前記第二連結部が、前記主軸部より径方向に突出して前記主軸部の一端側に配される。
【００１４】
また、本発明に係る結合体は、第一部材と、第二部材と、前記第一部材と前記第二部材とを連結する本発明に係る部材結合具と、を備え、前記部材結合具が互いに離間して複数配される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部材同士を容易にかつ外れ難く接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る巻取ローラーを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る部材結合具を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る巻取ローラーの製造工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る巻取ローラーの製造工程を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る巻取ローラーを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る部材結合具を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る巻取ローラーの製造工程を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る巻取ローラーの製造工程を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る部材結合具を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る結合体を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る結合体を示す平面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る結合体の製造工程を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る結合体の製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る巻取ローラー（結合体）１０は、図１に示すように、第一部材１１と、第二部材１２と、第一部材１１と第二部材１２とを連結する複数の部材結合具１３と、を備えている。
【００１８】
第一部材１１は、例えばアルミダイカストなどの塑性変形可能な材質からなり、円板状に形成されている。第一部材１１には、回転力を付与するための入力部１５が設けられている。
【００１９】
第二部材１２は、例えば、第一部材１１とは異なる鋳鉄などの塑性変形しない材質からなり、第一部材１１と同様に円板状に形成されている。
【００２０】
部材結合具１３は、図２に示すように、第一部材１１と接続される第一連結部１６と、第二部材１２と接続される第二連結部１７と、第一連結部１６と第二連結部１７とを接続する中継部１８と、を備えている。
【００２１】
第一連結部１６は、中心軸線Ｃ１を有する第一軸部２０と、第一軸部２０の軸径よりも大径に形成されて第一軸部２０の一端２０ａに配された第一フランジ部２１と、を備えている。第二連結部１７は、螺子部２２を備えている。なお、螺子部２２の緩みをさらに好適に止めるために、複数の部材結合具１３間で、螺子溝の向きが互いに反対方向に形成されたものをそれぞれ備えていてもよい。
【００２２】
中継部１８は、第一軸部２０よりも大径に形成されて中心軸線Ｃ１に沿って配される主軸部２３と、第一フランジ部２１よりも大径の主フランジ部２５を備えている。主軸部２３は、第二連結部１７と接続されている。主フランジ部２５は、第一軸部２０の他端２０ｂに接続されている。
【００２３】
部材結合具１３は、巻取ローラー１０の回転中心軸線Ｃ２から互いに離間して、かつ、同一周上に互いに離間して配されている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る巻取ローラー１０の製造方法について、図３及び図４を参照しながら作用とともに説明する。
【００２５】
まず、第二部材１２と対向する第一部材１１の表面に、第一連結部１６が没入可能かつ主フランジ部２５は没入しない大きさの非貫通係止穴１１ａを形成する。一方、第一部材１１と対向する第二部材１２の表面に、螺子部２２が螺合可能な雌ねじ溝１２ａを非貫通係止穴１１ａにそれぞれ対向して形成する。ここで、部材結合具１３の螺子部２２の向きが互いに反対方向に形成されている場合、部材結合具１３を第一部材１１に接続する際、隣接する部材結合具１３の螺子の向きが異なるようにする。
【００２６】
そして、図３に示すように、各部材結合具１３の螺子部２２を第二部材１２の雌ねじ溝１２ａにそれぞれ螺合する。次に、第一部材１１の非貫通係止穴１１ａに各部材結合具１３の第一フランジ部２１を挿入する。
【００２７】
この状態で第二部材１２の全体を部材結合具１３の中心軸線Ｃ１方向に押圧する。このとき、主フランジ部２５の端面が塑性変更可能な第一部材１１の表面に当接して、当接した部材部分に塑性変形が生じる。
【００２８】
この塑性変形により、主フランジ部２５によって押しのけられた部分が第一軸部２０に向かって塑性流動し、その結果、図４に示すように、第一フランジ部２１が非貫通係止穴１１ａの底面に密着するとともに、主フランジ部２５も第一部材１１内に埋没して巻取ローラー１０が形成される。
【００２９】
この部材結合具１３によれば、溶接や接着剤によらなくても、第一部材１１と第二部材１２とに貫通孔を設けることなく強固に結合することができる。特に、巻取ローラー１０には部材結合具１３が複数配されているので、螺子部２２による接続であっても巻取ローラー１０の回転途中で部材結合具１３が第二部材１２に対して緩むのを抑えることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、第２の実施形態について図５から図８を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
【００３１】
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る巻取ローラー３０の第二部材３１も第一部材１１と同様に、例えば、アルミダイカストなどの塑性変形可能な材質からなる点である。そして、部材結合具３２の第二連結部３３が、図６に示すように、中心軸線Ｃ１に沿って配される第二軸部３５と、第二軸部３５の軸径よりも大径に形成されて第二軸部３５の一端に配された第二フランジ部３６と、を備えているとした点である。
【００３２】
中継部３７の主フランジ部３８は、中心軸線Ｃ１方向に分割されてなる第一主フランジ部３８Ａ及び第二主フランジ部３８Ｂを備えている。そして、主軸部４０は、第一主フランジ部３８Ａと第二主フランジ部３８Ｂとの間に配される。第一軸部２０は、第一主フランジ部３８Ａと接続されている。また、第二軸部３５は、第二主フランジ部３８Ｂと接続されている。
【００３３】
次に、本実施形態に係る巻取ローラー３０の製造方法について、図７及び図８を参照しながら作用とともに説明する。
【００３４】
図７に示すように、第二部材３１と対向する第一部材１１の表面に、第一連結部１６が没入可能な大きさの非貫通係止穴１１ａを形成する。同様に、第一部材１１と対向する第二部材３１の表面に、第二連結部３３が没入可能な大きさの非貫通係止穴３１ａを形成する。
【００３５】
そして、固定された第一部材１１の非貫通係止穴１１ａに各部材結合具３２の第一フランジ部２１を挿入する。次に、第二部材３１の非貫通係止穴３１ａに各部材結合具３２の第二フランジ部３６を挿入する。
【００３６】
この状態で第二部材３１の全体を部材結合具３２の中心軸線Ｃ１方向に押圧する。このとき、第一主フランジ部３８Ａの端面が塑性変更可能な第一部材１１の表面に当接して、当接した部材部分に塑性変形が生じる。
【００３７】
この塑性変形により、第一主フランジ部３８Ａによって押しのけられた部分が第一軸部２０に向かって塑性流動し、その結果、図８に示すように、第一フランジ部２１が非貫通係止穴１１ａの底面に密着するとともに、第一主フランジ部３８Ａも第一部材１１内に埋没する。
【００３８】
同時に、第二主フランジ部３８Ｂの端面が塑性変更可能な第二部材３１の表面に当接して、当接した部材部分に塑性変形が生じる。
【００３９】
この塑性変形により、第二主フランジ部３８Ｂによって押しのけられた部分が第二軸部３５に向かって塑性流動し、その結果、第二フランジ部３６が非貫通係止穴３１ａの底面に密着するとともに、第二主フランジ部３８Ｂも第二部材３１内に埋没する。こうして巻取ローラー３０が形成される。
【００４０】
この部材結合具３２によれば、第１の実施形態と同様に、溶接や接着剤によらなくても、第一部材１１と第二部材３１とを強固に結合することができる。一方、第１の実施形態の場合と異なり、螺子部２２の向きを気にすることなく部材結合具３２により巻取ローラー３０として結合することができる。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、第３の実施形態について図１０から図１３を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
【００４２】
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る結合体５０が、巻取ローラー１０，３０とは異なり、図１０に示すように、第一部材１１と第二部材５１との間に隙間がない状態で結合されてなり、図１１に示すように、両者を結合する部材結合具５２の中継部５３が主軸部５４のみを備えるとした点である。
【００４３】
主軸部５４は、第一軸部２０の軸径よりも大径に形成されて中心軸線Ｃ１に沿って配される。第二連結部５５は、主軸部５４の軸径よりも大径に形成されて主軸部５４の一端５４ａに配された係止用フランジ部５６を備えている。
【００４４】
次に、本実施形態に係る結合体５０の製造方法について、図１２及び図１３を参照しながら作用とともに説明する。
【００４５】
図１２に示すように、主軸部５４の軸径よりも小さく、かつ第一連結部１６が没入可能な大きさの非貫通係止穴１１ａを第二部材５１と対向する第一部材１１の表面に形成する。同様に、第一部材１１と対向する第二部材５１に、主軸部５４の軸径よりも大きく、かつ係止用フランジ部５６の外径よりも小さい貫通孔５１ａを形成する。ここで、必要とされる第一部材１１及び第二部材５１の厚さや中継部５３の長さ、使用環境に応じて、係止用フランジ部５６が収容される座ぐり用の凹みが第二部材５１の表面に形成されていてもよい。
【００４６】
第一部材１１と第二部材５１とを結合する際には、まず部材結合具５２の第一連結部１６側を第二部材５１の貫通孔５１ａに挿入し、固定された第一部材１１の非貫通係止穴１１ａに第一フランジ部２１を挿入する。そして、主軸部５４の他端５４ｂを非貫通係止穴１１ａの周囲の塑性変更可能な第一部材１１の表面に当接させる。
【００４７】
この状態で第二部材５１の全体を部材結合具５２の中心軸線Ｃ１方向に押圧する。このとき、主軸部５４の他端５４ｂが当接した第一部材１１の部分に塑性変形が生じる。
【００４８】
この塑性変形により、主軸部５４によって押しのけられた部分が第一軸部２０に向かって塑性流動し、その結果、図１３に示すように、第一フランジ部２１が非貫通係止穴１１ａの底面に密着するとともに、主軸部５４の他端５４ｂ側の一部も第一部材１１内に埋没し、第一部材１１と第二部材５１とが密着する。
【００４９】
この部材結合具５２によれば、第１の実施形態と同様に、溶接や接着剤によらなくても、第一部材１１と第二部材５１とを強固に結合することができる。  
【００５０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、部材結合具１３，３２による結合体を巻取ローラー１０，３０とするために、部材結合具１３，３２の中継部１８，３７が主軸部２３，４０を備えたものとなっている。しかし、結合体は巻取ローラー１０，３０のようなものに限らず、第一部材及び第二部材の形状も円板状に限らない。また、第３の実施形態のように、第一部材１１と第二部材５１との間の隙間が不要な結合体の場合には、図９に示すように、主軸部を備えない主フランジ部２５のみからなる中継部４１を備える部材結合具４２でも構わない。
【００５１】
また、巻取ローラー１０の第二部材１２に配される雌ねじ溝１２ａは、第二部材１２を貫通しても貫通していなくても、何れの場合でも第一部材１１と第二部材１２との相対回転を規制するとともに、使用中に螺子部２２が緩まないようにすることができる。さらに、第１の実施形態のように第二連結部１７が螺子部２２を備える場合において、中継部の主フランジ部が第２の実施形態のように２つに分かれて主軸部がこれらの間に配されたものでも構わない。
【００５２】
さらに、第一部材は塑性変形可能な材質からなるものであればよく、第二部材は鋳鉄などの金属に限らず、カーボンやセラミックス等の非金属からなるものであっても構わない。
【００５３】
また、第二連結部５５は、係止用フランジ部５６を備えているとしているが、係止用フランジ部５６に限らず主軸部５４の軸径よりも大きく径方向に突出するものであればフランジ状のものでなくても構わない。そして、必ずしも主軸部５４の一端５４ａに配される必要もなく、一端５４ａ側であれば構わない。
【符号の説明】
【００５４】
１０，３０  巻取ローラー（結合体）
１１  第一部材
１２，３１，５１  第二部材
１３，３２，４２，５２  部材結合具
１６  第一連結部
１７，３３，５５  第二連結部
１８，３７，４１，５３  中継部
２０  第一軸部
２０ａ  一端
２０ｂ  他端
２１  第一フランジ部
２２  螺子部
２３，４０，５４  主軸部
２５，３８  主フランジ部
３５  第二軸部
３６  第二フランジ部
３８Ａ  第一主フランジ部
３８Ｂ  第二主フランジ部
５０  結合体
Ｃ１  中心軸線
【図１】
2016200273.tif 000003
【図２】
2016200273.tif 000004
【図３】
2016200273.tif 000005
【図４】
2016200273.tif 000006
【図５】
2016200273.tif 000007
【図６】
2016200273.tif 000008
【図７】
2016200273.tif 000009
【図８】
2016200273.tif 000010
【図９】
2016200273.tif 000011
【図１０】
2016200273.tif 000012
【図１１】
2016200273.tif 000013
【図１２】
2016200273.tif 000014
【図１３】
2016200273.tif 000015