(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位形材を組立て、その組立方向に締結部材を貫通させて締付け固定するようにした組立て形材において、この組立て形材の組立方向の端部に位置する単位形材内にその両側壁間を連結するリブを設け、前記組立方向端部に位置する単位形材の端板の内面とこの内面に対向する前記リブの対向面間の距離を前記リブに対して前記単位形材の端板側の両側壁の各内面間の距離よりも短く設定し、前記単位形材の少なくとも一方の側壁のうち、前記リブに対して前記単位形材の端板側の側壁の肉厚を前記リブに対して反対側に位置する側壁の肉厚よりも大きく設定したことを特徴とする組立て形材。
【請求項２】
前記組立て形材は、アオリ用押出形材であり、このアオリ用押出形材は少なくとも２個のアオリ用単位形材の組合せからなることを特徴とする請求項１記載の組立て形材。
【請求項３】
前記少なくとも一方の側壁は、人の目に付く側に位置する側壁であり、この側壁の肉厚が、組立て形材の反対側に位置する側壁の肉厚と等しいか、それ以上であることを特徴とする請求項１記載の組立て形材。
【請求項４】
前記リブに対して前記単位形材の端板側の少なくもと一方の側壁の肉厚を、前記組立方向端部に位置する単位形材の端板の肉厚よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の組立て形材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の内装材あるいはトラックのアオリ用側枠等に使用される組立て形材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トラックの荷台の周囲には、アオリ用側枠が設けられ、このアオリ用側枠は複数の単位アルミニウム押出し形材を組合せて通しボルトで締結するようにしており、かかる組合せ形材は、大型の通い箱、あるいは建造物の内装材等にも応用可能である。
【０００３】
前記アオリ用側枠は、図４、５、６に示すように、アルミニウムを押出し成形することによって作られた細長い上部形材５０、中間部形材５１および下部形材５２を、通しボルト５３によって形材の組立方向に締付け固定するようにしている。前記上部形材５０および下部形材５２には、その長手方向にリブ５４、５５がそれぞれ設けられ、前記上部形材５０の下端嵌合部５６および前記下部形材５２の上端嵌合部５７を前記中間部形材５１の上、下部にそれぞれ嵌合せしめ、前記通しボルト５３を所定の複数箇所において、各形材の厚み方向中心部を貫通せしめるようにしている。前記通しボルト５３のボルトヘッド５３ａは上部形材５０の上端部に当接され、通しボルト５３の下端部は前記単位形材５２の下面に形成されたナット受け凹部内に収納されたナット５９にそれぞれ螺合されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、通しボルト５３によって各形材を締付け固定した場合に、前記アオリ用側枠を通しボルト５３で締付けた部分の近傍は、図７、８に示すように、上下部形材５０、５２のリブ５４、５５の形材の組立方向外側（アオリ用側枠の端部側）に位置する側壁は外方にやや膨らみ、前記リブ５４、５５の形材の組立方向内側に位置する側壁は内側にやや凹み、そして前記中間部形材５１の側壁はやや膨らむように変形する。すなわち、図７に示すように、通しボルト５３を設けた付近は形材を側面から見た場合（図６のＡ方向）および図８に示すように形材を上面から見た場合（図６のＢ方向）においても曲面状に膨らみ、これにより水平方向および垂直方向のすじが生じる。アオリ用側枠を斜めから見た場合に、図７の側面方向における膨らみは、写し出される像にゆがみが生じるが、美観上大きな問題とならない。しかしながら、図８の上面方向における膨らみは垂直方向のすじを生ぜしめ、これによってアオリ用側枠の側壁に写る風景が不連続になる現象が（「シワ」）発生し、美観上問題となる（図９）。
【０００５】
この「シワ」はアオリ用側枠の強度上は問題がないが、その外観を損ねるので近年対応が迫られている。この「シワ」は図８の上面方向における変形量を２０μｍ以下に押さえれば解消することが確認され、そのため最近では通しボルトの数を減らすことによって「シワ」発生部の数を減らすようにしている。しかしながら、依然として完全に「シワ」をなくすことはできない。更に「シワ」をなくすために、各単位形材の内部空間内にリブを設けて強度を増し、形材の側壁の変形を押さえるようにしている。しかしながら、この場合においても通しボルトの締付けトルクが大きな場合に十分な効果が得られない。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる点に鑑み、前記「シワ」が生じないような組立形材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の単位形材を組合わせ、その組立方向に締結部材を貫通させて締付け固定するようにした組立て形材において、この組立て形材の組立方向の端部に位置する単位形材内にその両側壁間を連結するリブを設け、前記組立方向端部に位置する単位形材の端板の内面とこの内面に対向する前記リブの対向面間の距離を前記リブに対して前記単位形材の端板側の両側壁の各内面間の距離よりも短く設定し、前記単位形材の少なくとも一方の側壁のうち、前記リブに対して前記単位形材の端板側の側壁の肉厚を前記リブに対して反対側に位置する側壁の肉厚よりも大きく設定した。
【０００８】
これにより、組立て形材の通しボルト近傍の側壁の外方への膨らみを有効に押さえて「シワ」の発生が防止される。また、本発明の組立て形材はアオリ用側枠に好適に適用され得るが、必ずしも組立て形材の両側壁に本発明を適用する必要がなく、人の目に付きやすい側の側壁のみに適用してもよい。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１，２において、本発明の組立て形材Ｍは、例えば３つの単位形材、すなわち上部形材１、中間部形材２および下部形材３からなっており、これら形材を上下方向に（組立方向）に積層せしめて組立てられる。これらの形材１，２，３はアルミニウムの押出成形によって細長く製造され、構造物の壁面（内装材）あるいは、トラックのアオリ用側枠等として使用され得る。
【００１１】
前記上部形材１と下部形材３は、組立て形材Ｍの組立方向の上端部および下端部に位置している。前記上部形材１は、上端板１ａを有し、この上端板１ａの両側から側壁１ｂ，１ｃが下方に伸び、その側壁１ｂ，１ｃの下端に嵌合部１ｄ，１ｅがそれぞれ形成され、前記上部形材の内部であって、前記両側壁１ｂ，１ｃ間に前記上端板１ａと平行にリブ１ｆが設けられている。前記下部形材３は、前記上部形材１と略同一形状をなし、凹んだ下端板３ａを有し、この下端板３ａの両側から上方に２つの側壁３ｂ，３ｃが伸び、その側壁３ｂ，３ｃの上端に嵌合部３ｄ，３ｅがそれぞれ形成されている。また、前記下部形材３の内部であって、前記両側壁３ｂ，３ｃ間にリブ３ｆが設けられている。前記中間部形材２は、両側壁２ａ，２ｂとこれら両側壁２ａ，２ｂの上、下端よりやや内側に入った位置に水平方向に伸びる上板２ｃおよび下板２ｄが設けられ、前記両側壁２ａ，２ｂの上、下端が前記上下部形材１，３の嵌合部１ｄ，１ｅ，３ｄ，３ｅにそれぞれ嵌合している。前記通しボルト４は、組立て形材Ｍの上端から下端まで伸び、そのボルトヘッド４ａが前記上部形材１の上端板１ａ上に当接し、その軸部４ｄは、組立て形材Ｍの幅方向（厚み方向）のほぼ中心を形材の組立方向に貫通して伸びており、軸部４ｄの下端は前記下部形材３の凹んだ下端板３ａ上でナット５と螺合し、ボルトヘッド４ａを回転させることによって３つの単位形材１，２，３が締付け固定されている。
【００１２】
次に、本発明の要旨について説明する。
【００１３】
今、前記組立て形材Ｍの人の目に付く側面を図１の右側の側面と仮定して説明する。すなわち、本発明の組立て形材をトラックのアオリ用側枠として使用した場合には、トラックの荷台の外側が図１の右側の側面であり、内装材として使用した場合には、右側から人が内装材を見ることとなる。
【００１４】
前記組立て形材Ｍの側面の「シワ」の発生を防ぐためには、通しボルト４の締付けによる組立て形材Ｍの側面の変形すなわち膨らみと凹みを押さえればよいので、特に変形量の多い上、下部形材１，３の側壁の変形を押さえる工夫が必要である。また、組立て形材はアルミニウムの押出成形によって作られることが多く、全体として軽量に形成することが要求される。このために、本発明においては、通しボルト４の上下端近傍の側面の変形量が大きいことに着目している。
【００１５】
今、前記上部形材１について検討すると、前記リブ１ｆより上方（上端板１ａ側）に位置する右側の側壁１ｂの第１側壁ｂ1の変形量（膨らみ）が大きいので、この第１側壁ｂ1の変形量を押さえるには、リブ１ｆを前記上端板１ａに近づければよい。すなわち、前記上端板１ａの内面ａ1とリブ１ｆの前記端板１ａに対向する対向面ｆ1の距離Ｘを、前記側壁１ｂの第１側壁ｂ1に対向する反対側の側壁１ｃの第１側壁ｃ1の内面間の距離Ｗよりも小さく設定する。
【００１６】
前記距離Ｘは、前記側壁１ｂの第１側壁ｂ1の肉厚ｔ1との関係で定まってくるものであり、リブ１ｆが上端板１ａに近づいて距離Ｘが小さくなると、前記第１側壁ｂ1の肉厚が小さくてよくなり、逆にリブ１ｆが上端板１ａからＸ＜Ｗの範囲内で離れるにつれて前記第１側壁ｂ1の肉厚ｔ1は大きくする必要がある。なお、前記上端板１ａの肉厚をｔ3とすると、前記上端板１ａの断面積と第１側壁ｂ1の断面積とを加えた断面積を一定とした範囲内では、上端板の肉厚ｔ3を大きくするよりも第１側壁ｂ1の肉厚ｔ1を厚くした方が第１側壁１ｂの膨らみ量は小さくなる。したがって、本発明においては、第１側壁ｂ1の肉厚ｔ1を上端板１ａの肉厚ｔ3よりも大とした。
【００１７】
また、組立て部材Ｍは全体としてできるだけ軽量に形成する必要があるので、右側壁１ｂのリブ１ｆの下側の第２側壁ｂ２の肉厚ｔ2は前記第１側壁ｂ１の肉厚ｔ1よりも小さく設定されている。しかしながら、第１側壁ｂ1の肉厚ｔ1が第２側壁ｂ2の肉厚ｔ2とに比較して著しく大きいと第２側壁ｂ2に「シワ」が発生しやすくなるので、肉厚ｔ1とｔ2との関係は１＜ｔ1／ｔ2＜１．５の範囲にあることが望ましい。
【００１８】
なお、本実施形態では、上部形材１の左側壁１ｃは全体として肉厚ｔ４に形成され、上端板１ａの肉厚ｔ3よりも前記左側壁１ｃの肉厚ｔ4は小さく設定されている。しかしながら、組立て形材Ｍの右側壁１ｂの変形量を極力押さえるためには、前記第２側壁ｂ2の肉厚ｔ2は左側壁１ｃの肉厚ｔ4より等しいか大きく設定する必要がある。
【００１９】
また、本実施形態では組立て形材の右側面が人の目に付きやすいので、右側の側壁のみ考慮しているが、形材の両側面が人の目に付く場合には、左側の側壁についても、その肉厚を同じように厚くすることは可能である。また、上述した実施形態では、上部形材１のみについて説明したが、組立て形材Ｍの組立方向端部に位置する下部形材３についても、上部形材１と同様に形成されている。すなわち、下部形材３の下端板３ａの内面ｈ1とリブ３ｆの下壁ｉ1との距離Ｘは、両側壁３ｂ，３ｃの内面間の距離Ｗよりも小さく設定されるとともに、右側壁３ｂのうち、リブ３ｆの下方に位置する第１側壁ｊ1の肉厚ｔ1とリブ３ｆの上方に位置する第２側壁ｊ2の肉厚ｔ2の関係は前記上部形材１と同様に１＜ｔ1／ｔ2＜１．５の範囲に設定される。
【００２０】
【実験例】
次に実験例について説明する。
【００２１】
本発明者は図３に示すような試験用の形材を準備して、通しボルトＰをその中央部に貫通せしめてそれをトルク１５０ｋｇｆ・ｃｍで締付けたときの「シワ」の発生状態を試験した。すなわち、形材の縦断面長さが２００ｍｍでその幅が４０ｍｍで、その中央部に仕切板Ｓを設け、その上部枠体内にリブｒを設けた形材を準備した。前記上部枠体のリブｒの上側の側壁をＡ部とし、その下側の側壁をＢ部とし、上部枠体の上端板の肉厚をｔuとし、Ａ部の側壁の肉厚をｔsとし、リブｒの肉厚をｔrとし、上部枠体の両側壁の内面間の距離をＷとし、上端板の内面とリブｒの上面との距離をＸとした場合について、上端板、Ａ部側壁、リブのそれぞれの肉厚ｔu、ｔs、ｔrを変化させた（１．５〜６．５ｍｍ）ときの「シワ」の発生状態を表１〜５に示している。
【００２２】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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すなわち、表１〜３においては、距離Ｘが２０ｍｍの場合（Ｘ＜Ｗ）における肉厚ｔu、ｔs、ｔrのうち、２つの肉厚を一定（１．５ｍｍ）にし、他の１つの肉厚を可変とした場合のシワの発生状況を示し、表４〜５においては、距離Ｘが４０ｍｍの場合（Ｘ＞Ｗ）における肉厚ｔu、ｔs、ｔrのうち、２つの肉厚を一定にし、他の１つの肉厚を可変とした場合のシワの発生状況を示している。これら表において、「シワ」が明確に現れた場合をＸ、ぼんやりと現れた場合は△、そして全く現れなかった場合を○でそれぞれ示している。
【００２３】
また、リブｒを設けていない全ての部分肉厚を１．５ｍｍをした場合における全体の断面積から、リブｒを設けそれぞれの肉厚を変化したときの断面積の増加が各表には示されている。
【００２４】
前記上部枠体を締付けた場合において、Ａ部は膨らみ、Ｂ部には凹みが表れた。各表によれば、単にリブｒを設けた場合（すべての肉厚ｔu、ｔs、ｔr＝１．５ｍｍの場合）には、Ａ部、Ｂ部においても「シワ」が表れているので、リブｒを加えるだけでは、「シワ」の解消には効果のないことが判る。また、距離Ｘが距離Ｗよりも小さい場合（Ｘ＝２０ｍｍ，Ｗ＝３４〜３７ｍｍ）には、表１〜３によれば、肉厚ｔsを１．５ｍｍから２．５ｍｍに増加したときに「シワ」がＡ部，Ｂ部ともぼんやりと表れるようになるが（表１）、肉厚ｔuを１．５ｍｍから２．５ｍｍに増加してもＢ部においては、ぼんやりとしているが、Ａ部においては、はっきりと「シワ」が現れているし、（表３）肉厚ｔrを１．５ｍｍから２．５ｍｍに増加しても「シワ」が明確に表れている。これにより、肉厚ｔｓを増加させることが、形材全体の断面積の増加を少なくしても、「シワ」の発生を抑制する効果が大であることが判る。
【００２５】
更に、表１と表４の比較によれば距離Ｘが距離Ｗよりも大きい場合には（Ｘ＝４０ｍｍ，Ｗ＝３３〜３７ｍｍ）、肉厚ｔsの増加におけるシワの発生状況は距離Ｘが距離Ｗよりも小さい場合に比較してその優位性に劣ることが判る（Ｘ＝２０ｍｍの場合、例えばＡ部において、肉厚ｔsが４．５ｍｍの場合に「シワ」が完全に消えるが、Ｘ＝４０ｍｍの場合は、肉厚ｔsを５．５ｍｍにしなければ完全に消えない）。これらの実験例に基づいて、図１，２に示すような実施形態が考えられたものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は複数の単位形材を締結部材で締結固定して形作る組立て形材において、この組立て形材の端部に位置する単位形材のリブをその側壁間の距離よりも端板の近づけて設置するとともに（側壁間の距離Ｗ＞端板とリブとの距離Ｘ）、少なくとも人の目には付く側の、前記リブに対して端板側の側壁の肉厚ｔ1を前記リブに対する反対側の側壁の肉厚ｔ2よりも大きく設定するようにしたので、形材の重量をあまり増大することなく、側壁上に発生する「シワ」を有効に押さえることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る組立て形材の側面図である。
【図２】本発明に係る組立て形材の正面図である。
【図３】本発明に係る組立て形材の力学的特徴を判定するための実験試験用の押出形材の側面図である。
【図４】従来の３つの単位形材からなる組立て形材の構成を示す分解図である。
【図５】図４に示す従来の組立て形材を組立てたときの組立て状態説明図である。
【図６】従来の組立て形材の正面図である。
【図７】従来の組立て形材を通しボルトで締付固定したときの図６における横方向Ａから見たときの各単位形材の側壁の変形状態説明図である。
【図８】従来の組立て形材を通しボルトで締付け固定したときの図６における上方向Ｂから見たときの側壁の変形状態説明図である。
【図９】従来の組立て形材を通しボルトで締付固定したときのシワ発生状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ…立て形材
１…上部形材
１ａ…上端板
１ｂ，１ｃ…側壁
２…中間部形材
３…下部形材
３ａ…下端板
３ｂ，３ｃ…側壁
４…通しボルト
【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】
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【図８】
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【図９】
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