(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとりうる。
【0018】
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係る連結器具を説明する図である。
図2は、第1の実施の形態に係る連結器具の雄型部材の側面図である。
図3は、第1の実施の形態に係る雌型部材を示す図であり、(a)は雌型部材の斜視図であり、(b)は雌型部材の軸線に沿った断面図である。
【0019】
[連結器具]
図1に示すように、連結器具100は、雄型部材1と雌型部材5とを備える。連結器具100は、例えば組立家具における複数の板材を組み合わせて連結する際に用いられるものである。雄型部材1および雌型部材5は、例えばナイロンなど合成樹脂、金属材料や木材等により形成することが可能であるが、特に素材には限定されない。
【0020】
(雄型部材)
雄型部材1は、雌型部材5に挿入されて嵌合して連結されるものである(
図6参照。)。
図2に示すように、雄型部材1は、頭部10と、当該頭部10に一体に形成された軸部11とを備えている。
【0021】
頭部10は、平面視円形の部位であり、軸部11よりも大きな直径を有している。頭部10は、軸部11と背向する側において、外方へ膨らんで球面状に形成された球面部10aを有している。この球面部10aは、作業者の指で雄型部材1を雌型部材5に向かって挿入する際に押下される接触面となる。
【0022】
軸部11は、雌型部材5に嵌挿されて係合する円柱状の部位である。軸部11は、その先端部14が湾曲状(ドーム状)に形成されている。
【0023】
軸部11は、頭部10から所定の間隔をあけた外周面の部分に、径方向の外方へ円弧状に膨らんだ複数の凸部12a〜12dを有する。凸部12a〜12dは、軸部11と一体に形成されている。
【0024】
凸部12a〜12dは、軸線X1を中心として全周にわたって形成されており、軸線X1方向において互いに所定の間隔だけ離間した位置に配置されている。軸部11の凸部12a〜12dおよび先端部14以外の部分は、所定の外径OD1を有し、凸部12a〜12dにおける最大外径OD2は、軸部11の外径OD1よりも大きい(OD1<OD2)。
【0025】
軸部11の先端部14には、当該先端部14から軸線X1に沿って頭部10へ向かって形成された溝(以下、これを「スリット」ともいう。)13が設けられている。軸部11の先端部14は、このスリット13によって2つの分離部14a、14bに二分されている。なお、スリット13の存在により、4つの凸部12a〜12dのうち、先端部14側の2つの凸部12a、12bは、周方向において分断されているが、この分断された凸部12a、12bにおいても、「軸線X1を中心として全周にわたって形成されている」ものとみなす。
【0026】
(雌型部材)
図3(a)、(b)に示すように、雌型部材5は、有底円筒形状を有し、雄型部材1の軸部11が挿入されるものである。雌型部材5は、その外周面に、軸線X2に対して所定の角度で底部52に向かって軸線X2に近づくように斜めに形成された複数の傾斜面51aと、軸線X2に対して垂直な角度で形成された複数の垂直面51bとを有する。すなわち、雌型部材5の外周面には、複数の傾斜面51aおよび複数の垂直面51bにより複数の段部が軸線X2に沿って形成されている。
【0027】
雌型部材5は、その内周面に、雄型部材1の軸部11が挿入される挿入孔53を有する。挿入孔53は、軸部11の外径OD1よりも僅かに大きな内径ID1を有する(OD1<ID1)。
【0028】
挿入孔53において、底部52とは反対側の上方開口端には、上方に向かうに連れて軸線X2から次第に離れるように傾斜した傾斜面54aが形成されている。この傾斜面54aは、雌型部材5の挿入孔53に対する雄型部材1の挿入時に、当該雄型部材1の軸部11を底部52へ向かって導く案内部位54となる。案内部位54は、軸線X2に沿った断面形状が略円錐台状に形成されている。
【0029】
また、挿入孔53が形成された雌型部材5の内側の面(以下、これを「内周面」ともいう。)には、軸線X2に沿った断面において径方向へ窪んで円弧状に形成された複数の凹部55a〜55cが形成されている。凹部55a〜55cは、軸線X2を中心として全周にわたって形成されている。凹部55a〜55cは、軸線X2方向において互いに所定の間隔だけ離間された位置に配置されている。凹部55a〜55c同士の間隔は、軸部11の凸部12a〜12d同士の間隔と同じである。
【0030】
これらの凹部55a〜55cにおける最大内径ID2は、挿入孔53の内径ID1よりも大きい(ID2>ID1)。凹部55a〜55cにおける最大内径ID2は、軸部11の凸部12a〜12dにおける最大外径OD2とほぼ同じ大きさ、またはそれ以下であることが好ましい(ID2≦OD2)。ただし、これに限るものではなく、凹部55a〜55cにおける最大内径ID2は、軸部11の凸部12a〜12dにおける最大外径OD2とほぼ同じ大きさ、またはそれ以上であってもよい(ID2≧OD2)。雄型部材1および雌型部材5の連結状態において、凹部55a〜55cは、軸部11の凸部12a〜12cと対応しており、互いに面接触する部分である。雌型部材5の凹部55a〜55cは、雄型部材1の軸部11の凸部12a〜12cと係合する係合部位55となる。
【0031】
雌型部材5の底部52の側には、凹部55aと連続して、凹部55a〜55cにおける最大内径ID2と同じ内径を有する内周面56aが形成されている。この内周面56aは、雄型部材1の軸部11の先端部14が挿入されて収容される収容部位56となる。
【0032】
雄型部材1の軸部11は、雌型部材5の案内部位54から挿入され、係合部位55、および、収容部位56に対して嵌挿される。つまり、雌型部材5の案内部位54、係合部位55、および、収容部位56が雌型部材5の軸部11を挿入して嵌合するための嵌挿部となる。
【0033】
雌型部材5の底部52には、その中心に案内部位54側へ向かって突出した円柱状の突出ピン57が当該底部52と一体に形成されている。突出部としての突出ピン57は、その直径が一定の円柱部分57aと、当該円柱部分57aの先端側から直径が次第に縮径するテーパ部分57bとを有する。
【0034】
突出ピン57は、凹部55aに到達する程度の長さを有しているが、雄型部材1の軸部11の先端部14のスリット13の深さよりも短く形成されている。ただし、これに限るものではなく、突出ピン57の長さは、スリット13の深さに応じて任意に変更可能である。突出ピン57の円柱部分57aの直径Dは、スリット13の幅Wと同じか、または、それよりも僅かに大きく形成されている(W≦D)。
【0035】
[雄型部材と雌型部材との連結]
次に、
図1、
図4乃至
図6を用いて、雄型部材1と雌型部材5とが連結する際の動作について説明する。
図1は、雄型部材1が雌型部材5に挿入される前の状態を示す。
図4は、雄型部材1の先端部14が雌型部材5に挿入された状態を示す図である。
図5は、雄型部材1が雌型部材5に部分的に係合した状態を示す図である。
図6は、雄型部材1と雌型部材5とが完全に連結した状態(連結状態)を示す図である。
【0036】
連結器具100において、雄型部材1を雌型部材5に連結する場合、
図1に示すように、雄型部材1の軸部11を雌型部材5に挿入方向Aすなわち軸線X1、X2に沿って挿入する。
【0037】
挿入方向Aに沿って雄型部材1を雌型部材5に挿入すると、
図4に示すように、まず軸部11の最先端に設けられた凸部12aが、案内部位54の傾斜面54aに接触する。雄型部材1の軸線X1と雌型部材5の軸線X2とが一致しない状態で雄型部材1が雌型部材5に挿入された場合であっても、軸部11はその凸部12aにおいて、案内部位54の傾斜面54aに接触しながら挿入される。かくして、雄型部材1は、雌型部材5の軸線X2に対するずれが吸収されながら雌型部材5に挿入され、当該雄型部材1は雌型部材5に対してセンタリングされた状態になる。
【0038】
雄型部材1は、センタリングされた状態において、2つの分離部14a、14bがその先端側においてスリット13を閉鎖するように互いに近付くように変形する。かくして、軸部11は、凸部12a、12bにおける最大外径OD2が、挿入孔53の内径ID1に近づくので、雄型部材1の雌型部材5に対する挿入が滑らかになって促進される。
【0039】
挿入方向Aにおいて、さらに雄型部材1を挿入すると、
図5に示すように、軸部11の最先端側の凸部12aが嵌挿部の凹部55cと係合する。このとき、凸部12a〜12dの最大外径OD2と、凹部55a〜55cの最大内径ID2とはほぼ同じ大きさであるので、軸部11において弾性変形された分離部14a、14bは元の状態に復元される。この状態において、軸部11のスリット13は、雌型部材5の突出ピン57と向かい合った状態にある。
【0040】
挿入方向Aにおいて、さらに雄型部材1を挿入すると、
図6に示すように、軸部11のスリット13に突出ピン57が挿入される。スリット13に突出ピン57が挿入されるに連れて、突出ピン57のテーパ部分57bに続いて円柱部分57aがスリット13に挿入される。雄型部材1の挿入がさらに進むと、軸部11の最先端側の凸部12aが凹部55aと係合し、凸部12bが凹部55bと係合し、凸部12cが凹部55cと係合し、凸部12dが案内部位54の傾斜面54aと接触される。
【0041】
ここで、スリット13の幅Wは、突出ピン57の円柱部分57aの直径Dよりも小さいため(W<D)、スリット13と円柱部分57aとの間にしまりばめが形成される。さらに、軸部11の分離部14a、14bは雌型部材5の内周面に向かって押し拡げられるため、軸部11の先端側の凸部12a、12bと凹部55a、55bとの係合状態が一段と強固になる。
【0042】
また、雄型部材1における軸部11の凸部12a〜12d、および、雌型部材5の凹部55a〜55cは、互いに円弧状に形成されているため、雌型部材5に対する雄型部材1の挿入操作が容易となる。また、連結器具100においては、雄型部材1における軸部11の凸部12a〜12dと雌型部材5の凹部55a〜55cとの係合状態を段階的に嵌合または解除しながら雌型部材5と連結したり、当該雌型部材5から引き抜くことができるので、連結時および引き抜き時のいずれにおいても、雄型部材1および雌型部材5を双方ともに損傷させずに済む。
【0043】
また、軸部11の凸部12a〜12dおよび雌型部材5の凹部55a〜55cが、軸線X1、X2に沿って複数設けられていることにより、雄型部材1および雌型部材5の連結状態を強固にするとともに、連結状態が容易に解除されることを防止することができる。
【0044】
雄型部材1と雌型部材5とが、凸部12aおよび凹部55cの1箇所で係合した場合よりも、凸部12a、12b及び凹部55c、55bの2箇所で係合した場合、また、凸部12a〜12cおよび凹部55c〜aの3箇所で係合した場合のほうが連結力は指数関数的に増大する。
【0045】
<第2の実施の形態>
次に、
図7を用いて第2の実施の形態に係る連結器具200について説明する。以下では、第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、第1の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。
図7は、第2の実施の形態に係る雄型部材3の側面図である。なお、連結器具200は、第1の実施の形態における雄型部材1に代えて
図7に示す雄型部材3と、第1の実施の形態における雌型部材5とを備えている。雌型部材5については、第1の実施の形態と同じ構成であるため説明を省略する。
【0046】
連結器具200の雄型部材3は、軸線X3に沿った軸部11と、当該軸部11よりも直径の大きな円柱部31を有する。円柱部31は、軸部11との間に円柱部31よりも直径の大きなフランジ部32を有する。円柱部31は、連結器具200を用いて互いに組み立てられる2つの板材の一方の部材(
図10に示す棚板340)に嵌め込まれている。
【0047】
円柱部31の外周面は、軸線X3に対して所定の角度で軸部11とは背向する方向に向かって軸線X3に近づくように斜めに形成された傾斜面31aと、軸線X3に対して垂直な角度で形成された垂直面31bとを有する。すなわち、円柱部31の外周面には、複数の傾斜面31aおよび複数の垂直面31bにより複数の段部が軸線X3に沿って形成されている。
【0048】
なお、雄型部材3は、第1の実施の形態における雌型部材5と同様に、軸部11と一体に形成された複数の凸部12a〜12dを有している。この凸部12a〜12dは、雌型部材5と同一の構成であるため、ここではその説明を省略する。
【0049】
<連結器具100および連結器具200の適用例>
次に
図8乃至
図10を参照して、第1および第2の実施の形態に係る連結器具100、200を組立構成物300に適用した具体例について説明する。
図8は、第1および第2の実施の形態に係る連結器具100、200を用いた組立構成物300の概略図である。
図8(a)は組立構成物300を斜め後方から見た斜視図であり、
図8(b)は、
図8(a)におけるI−I線における断面図である。
図9は、第1の実施の形態に係る連結器具100を用いた連結動作の説明に供する図である。
図9(a)は2つの組立構成部材310、320が連結される前の状態を示す断面図であり、
図9(b)は一方の組立構成部材310と他方の組立構成部材320とが連結された後の連結状態を示す断面図である。
図10は、第2の実施の形態に係る連結器具200を用いた連結動作の説明に供する図である。
図10(a)は2つの組立構成部材330、340が連結される前の状態を示す断面図であり、
図10(b)は一方の組立構成部材330と他方の組立構成部材340とが連結された後の連結状態を示す断面図である。
【0050】
例えば、組立構成物300が組立式の家具として棚であった場合、
図8(a)、(b)に示すように、複数の板材(組立構成部材)310、320、330、340を組み立てて互いに連結することにより構築されている。
【0051】
具体的には、組立構成物300は、天板310と、底板(図示せず)と、背板320と、側板330、330と、棚板340とを備える。天板310および底板の長辺側の端面に背板320が連結されており、天板310および底板の短辺側の両サイドの側端面に側板330、330が連結されており、側板330、330との間に棚板340が連結されている。なお、以下に説明する連結工程は、実際の組立構成物300の組立手順と必ずしも一致するものではない。
【0052】
まず、
図9(a)、(b)を用いて、天板310と背板320との連結工程について説明する。ここで、天板310には、雌型部材5が予め埋め込まれて固定されており、案内部位54の傾斜面54aが表面に露出している。
【0053】
背板320と天板310とを組み合わせたときの当該天板310の雌型部材5と整合する位置には、雄型部材1の軸部11が挿通される挿通孔321が形成されている。挿通孔321の直径は、軸部11の凸部12a〜12dの最大外径OD2よりも僅かに大きいが頭部10の直径よりも小さい。
【0054】
背板320の挿通孔321を天板310に嵌め込まれた雌型部材5に対応させた状態で、雄型部材1の頭部10が背板320に当接するまで当該雄型部材1を雌型部材5の嵌挿部(案内部位54、係合部位55、収容部位56)に挿入する。かくして、天板310および背板320を工具を用いることなく簡単、瞬時、かつ強固に連結することができる。
【0055】
また、挿入時に雄型部材1の軸部11の凸部12a〜12dは、雌型部材5の嵌挿部の凹部55a〜55cと段階的に係合していくので、凸部12a〜12dと凹部55a〜55cとが段階的に係合する手応えが組立作業員に感覚的に伝わる。これにより、組立作業員は、雄型部材1と雌型部材5との係合が完了したことを直感的に認識することができる。
【0056】
なお、
図8(a)に示すように、連結器具100は、背板320と側板330との連結にも用いられる。背板320と側板330とを連結する際の連結器具100を取り付ける位置は特に限定する必要はない。しかしながら、背板320の角部C近傍に角部Cを挟んで配置された2つの連結器具100と当該角部Cとを結んだ一点鎖線の仮想線により形成された三角形が、直角三角形となることが、組立構成物300の耐久性および耐振性の観点から好ましい。
【0057】
続いて、
図10(a)、(b)を用いて、側板330と棚板340との連結工程について説明する。側板330には、雌型部材5が予め埋め込まれて固定されていて、棚板340には、雄型部材3の円柱部31が予め埋め込まれて固定されている。
【0058】
棚板340に埋め込まれた雄型部材3のうち当該棚板330から露出した軸部11を、側板330と棚板340とが当接するまで雌型部材5の嵌挿部に挿入する。これだけの簡単な操作で側板330および棚板340を瞬時、かつ強固に連結することができる。なお、
図8(b)に示すように、連結器具200は、天板310と側板330との連結にも用いられる。また、雄型部材3を側板330に埋め込んで、雌型部材5を天板310または棚板340に埋め込んでもよい。
【0059】
因みに、雄型部材1については、作業者が頭部10を掴んで雌型部材5から引き抜くだけで、背板320と側板330との連結状態を容易に解除することができる。このとき、雄型部材1の軸部11の凸部12a〜12dと、雌型部材5の凹部55a〜55cとの嵌合状態が解消されるだけなので、雄型部材1および雌型部材5が破損することもない。
【0060】
雌型部材5については、側板330に固定されているため、作業者が棚板340から側板330を引き離すだけで、雄型部材3の軸部11の凸部12a〜12dと、雌型部材5の凹部55a〜55cとの嵌合状態が解消され、側板330と棚板340との連結状態を容易に解除することができる。この場合も、雄型部材3および雌型部材5が破損することはない。
【0061】
因みに、雌型部材5は、雄型部材1、3が引き抜かれる際、垂直面51bが側板330に引っ掛かっているため、雄型部材1、3の引抜きと共に引き抜かれて側板330が破壊されることが防止される。
【0062】
<他の実施の形態>
なお、第1および第2の実施の形態に係る連結器具100、200において、雄型部材1、3はスリット13を備え、雌型部材5は突出ピン57を備えていたが、これに限られない。例えば、連結器具100、200において雄型部材1、3および雌型部材5相互の強固な係合力により所望の連結状態が達成されるのであれば、スリット13を有していない雄型部材、および、突出ピン57を有していない雌型部材を備えた連結器具であってもよい。
【0063】
本発明は第1および第2の実施の形態に限定されない。例えば、第1の実施の形態に係る連結器具100を側板330と棚板340との連結に用いることもでき、また、第2の実施の形態に係る連結器具200を天板310と背板320との連結に用いることもできる。なお、各板材、特に天板310と側板330、330との組付け方は上記のものに限定されず、例えば天板310を側板330、330に載置して組み付けるようにしてもよい。
【0064】
第1および第2の実施の形態においては、雄型部材1、3は4つの凸部12a〜12dを有し、雌型部材5は3つの凹部55a〜55cを有していたが、これに限定されない。凸部および凹部の数はそれぞれ自由に変更することができ、例えば凸部および凹部を同じ数だけ設けてもよいし、凹部の数を凸部の数より多くしてもよい。
【0065】
さらに、軸部11の軸線X1に沿った凸部12a〜12dの断面形状は円弧形状に限られず、矩形状、三角形状などの他の形状であってもよく、これに応じて凹部55a〜55cの形状についても適宜設計変更することができる。また、凸部12aは、全周にわたって形成されているのではなく、周方向において独立した半球形状の凸部として複数個設けられていてもよい。
【0066】
雄型部材1、3の軸部11は、円柱状に限られず角柱状であってもよく、特に限定されない。また、突出ピン57は、円柱状に限られず円錐状、角柱状、角錐状であってもよく、特に限定されない。
【0067】
組立構成物300は、少なくとも2つの組立構成部材を連結してなるものであれば棚に限られず、引き出し、化粧台、食器棚、書棚、机、椅子、テーブル、ベッド、チェスト、テレビ台、オーディオラック、スピーカー台、パソコンラック等のその他種々の組立構成物であってもよい。
【解決手段】軸部(11)を有する雄型部材(1)と、軸部(11)が挿入されて連結される嵌挿部とを有する筒状の雌型部材(5)を互いに着脱自在に連結する連結器具(100、200)であって、軸部(11)は、その外面に、軸線(X1)方向に沿った断面において軸部(11)の軸線(X1)を中心として全周にわたって突出した凸部(12a〜12d)を外面に軸線(X1)方向に沿って複数有し、嵌挿部は、その内面に、軸線(X2)方向に沿った断面において嵌挿部の軸線(X2)を中心として全周にわたって窪んだ凹部(55a〜55c)を内面に軸線(X2)方向に沿って複数有し、軸部(11)および嵌挿部は、凸部(12a〜12d)および凹部(55a〜55c)において係合することにより連結される。