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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】二部材の結合構造
(51)【国際特許分類】
   F16B 7/04 20060101AFI20241001BHJP
   F16B 9/02 20060101ALI20241001BHJP
【FI】
F16B7/04 A
F16B9/02 E
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2022043059
(22)【出願日】2022-03-17
(65)【公開番号】P2023137060
(43)【公開日】2023-09-29
【審査請求日】2023-11-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000138521
【氏名又は名称】株式会社ユタカ技研
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
(74)【代理人】
【識別番号】110002192
【氏名又は名称】弁理士法人落合特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】村上 雄紀
(72)【発明者】
【氏名】関山 晃司
【審査官】山田 康孝
(56)【参考文献】
【文献】実開平06-001815(JP,U)
【文献】実開平05-040608(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16B 7/00-7/22
F16B 9/00-11/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
相互に平行な第1および第2平板部(11a,11b)が第1連結部(11c)で連結されて成る第1被結合部材(11)と、第1および第2平板部(11a,11b)に内側から当接して重なる第3および第4平板部(12a,12b)が第2連結部(12c)で連結されて成る第2被結合部材(12)とが、結合部材(13)で相互に結合される二部材の結合構造において、
第1および第3平板部(11a,12a)が重なった第1の重なり部(14)ならびに第2および第4平板部(11b,12b)が重なった第2の重なり部(15)の少なくとも一方に挿通孔(16)が設けられ、前記結合部材(13)は、前記挿通孔(16)に挿通可能であって横断面形状を非円形とした棒状部(13a)を有し、当該棒状部(13a)の前記挿通孔(16)への挿通後の回動に応じて第3平板部(12a)に内側から当接する第1接合面(18)ならびに第4平板部(12b)に内側から当接する第2接合面(19)が前記棒状部(13a)の両端に形成され、当該棒状部(13a)の周方向に沿う少なくとも一部での第1および第2接合面(18,19)間の寸法が、前記挿通孔(16)に挿通された状態のままの位置で第1および第2の重なり部(14,15)間に前記棒状部(13a)が配置される初期位置からの当該棒状部(13a)の所定角度の回動に応じて第1および第2の重なり部(14,15)に前記棒状部(13a)からの軸力を及ぼすことを可能として、自然な状態にある第1および第2の重なり部(14,15)間の寸法よりも大きく設定され
前記棒状部(13a)の一端に、前記第1接合面(18)から突出する横断面円形の第1軸部(13b)が、前記棒状部(13a)の軸方向から見て当該棒状部(13a)から両側にはみ出すはみ出し部(13ba)を有するようにして一体に連設され、その第1軸部(13b)が、第1の重なり部(14)および第2の重なり部(15)の一方に設けられる前記挿通孔(16)に挿通され、
前記第1の重なり部(14)および第2の重なり部(15)の一方に設けられる前記挿通孔(16)は、前記棒状部(13a)の横断面形状に対応した形状の棒状部挿通許容部(16a)と、その棒状部挿通許容部(16a)の両側から前記はみ出し部(13ba)の横断面形状に対応した形状に張り出して前記はみ出し部(13ba)を収容するはみ出し部収容部(16b)とを有しており、前記はみ出し部収容部(16b)は、円弧状の周縁部を前記第1軸部(13b)の外周面に接触させつつ、前記第1軸部(13b)を回動可能に支持することを特徴とする二部材の結合構造。
【請求項2】
第1および第2接合面(18,19)のうち前記棒状部(13a)が初期位置にある状態で前記挿通孔(16)に臨む位置にある接合面(18)に、前記棒状部(13a)の前記初期位置からの回動に応じて前記軸力を順次増大させる勾配が設定されることを特徴とする請求項1に記載の二部材の結合構造。
【請求項3】
前記棒状部(13a)の他端には、第1軸部(13b)と同軸にして第2接合面(19)から突出する横断面円形の第2軸部(13c)が一体に連設され、第1の重なり部(14)および第2の重なり部(15)の他方に、第2軸部(13c)を収容し得る軸部収容孔(17)が設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の二部材の結合構造。
【請求項4】
前記軸部収容孔(17)が、その内面を第2軸部(13c)の外面に接触させて当該第2軸部(13c)を回動可能に支持する形状に形成されることを特徴とする請求項に記載の二部材の結合構造。
【請求項5】
第1軸部(13b)が、前記棒状部(13a)と同軸にして当該棒状部(13a)の一端に一体に連設されることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の二部材の結合構造。
【請求項6】
第1および第2被結合部材(11,12)が、それらの被結合部材(11,12)の前記結合部材(13)による結合状態で第1および第2連結部(11c,12c)が相互に当接もしくは近接対向する形状に形成されることを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載の二部材の結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、相互に平行な第1および第2平板部が第1連結部で連結されて成る第1被結合部材と、第1および第2平板部に内側から当接して重なる第3および第4平板部が第2連結部で連結されて成る第2被結合部材とが、結合部材で相互に結合される二部材の結合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
2つの被結合部材を相互に結合するにあたっては、たとえば特許文献1で開示されるように、ボルトおよびナットを用いたり、溶接したりするのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2005-120966号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のようにボルトおよびナットを用いるのでは、部品点数の増大を招くとともに作業工数の増大を招く可能性がある。また溶接による結合でも作業工数の増大を招く可能性がある。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を低減した単純な構造の実現および作業工数の縮減を可能とした二部材の結合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】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は、相互に平行な第1および第2平板部が第1連結部で連結されて成る第1被結合部材と、第1および第2平板部に内側から当接して重なる第3および第4平板部が第2連結部で連結されて成る第2被結合部材とが、結合部材で相互に結合される二部材の結合構造において、第1および第3平板部が重なった第1の重なり部ならびに第2および第4平板部が重なった第2の重なり部の少なくとも一方に挿通孔が設けられ、前記結合部材は、前記挿通孔に挿通可能であって横断面形状を非円形とした棒状部を有し、当該棒状部の前記挿通孔への挿通後の回動に応じて第3平板部に内側から当接する第1接合面ならびに第4平板部に内側から当接する第2接合面が前記棒状部の両端に形成され、当該棒状部の周方向に沿う少なくとも一部での第1および第2接合面間の寸法が、前記挿通孔に挿通された状態のままの位置で第1および第2の重なり部間に前記棒状部が配置される初期位置からの当該前記棒状部の所定角度の回動に応じて第1および第2の重なり部に前記棒状部からの軸力を及ぼすことを可能として、自然な状態にある第1および第2の重なり部間の寸法よりも大きく設定され、前記棒状部の一端に、前記第1接合面から突出する横断面円形の第1軸部が、前記棒状部の軸方向から見て当該棒状部から両側にはみ出すはみ出し部を有するようにして一体に連設され、その第1軸部が、第1の重なり部および第2の重なり部の一方に設けられる前記挿通孔に挿通され、前記第1の重なり部および第2の重なり部の一方に設けられる前記挿通孔は、前記棒状部の横断面形状に対応した形状の棒状部挿通許容部と、その棒状部挿通許容部の両側から前記はみ出し部の横断面形状に対応した形状に張り出して前記はみ出し部を収容するはみ出し部収容部とを有しており、前記はみ出し部収容部は、円弧状の周縁部を前記第1軸部の外周面に接触させつつ、前記第1軸部を回動可能に支持することを第1の特徴とする。
【0007】
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、第1および第2接合面のうち前記棒状部が初期位置にある状態で前記挿通孔に臨む位置にある接合面に、前記棒状部の前記初期位置からの回動に応じて前記軸力を順次増大させる勾配が設定されることを第2の特徴とする。
【0008】
本発明は、第1または第2の特徴の構成に加えて、前記棒状部の他端には、第1軸部と同軸にして第2接合面から突出する横断面円形の第2軸部が一体に連設され、第1の重なり部および第2の重なり部の他方に、第2軸部を収容し得る軸部収容孔が設けられることを第5の特徴とする。
【0009】
本発明は、第の特徴の構成に加えて、前記軸部収容孔が、その内面を第2軸部の外面に接触させて当該第2軸部を回動可能に支持する形状に形成されることを第の特徴とする。
【0010】
本発明は、第~第の特徴の構成のいずれかに加えて、第1軸部が、前記棒状部と同軸にして当該棒状部の一端に一体に連設されることを第の特徴とする。
【0011】
さらに本発明は、第1~第の特徴の構成のいずれかに加えて、第1および第2被結合部材が、それらの被結合部材の前記結合部材による結合状態で第1および第2連結部が相互に当接もしくは近接対向する形状に形成されることを第の特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の第1の特徴によれば、挿通孔に挿通された後に第3および第4平板部間に配置される棒状部の両端の第1および第2接合面を第3および第4平板部に摺接させながら棒状部を初期位置から所定角度回動操作すると、第1および第3平板部の重なり部ならびに第2および第4平板部の重なり部に棒状部から軸力が作用し、第1および第3平板部と、第2および第4平板部とがそれぞれ摩擦接合されることになる。したがって結合部材だけを使用した少ない部品点数による単純な結合作業で第1および第2被結合部材を結合することができ、作業効率の向上を図ることができる。またトルク管理などの必要がないので作業者によって差異が生じることはなく、また第1および第3平板部の重なり部と、第2および第4平板部の重なり部との間に棒状部があることで、2つの重なり部間に作用する圧縮力に耐える強い構造とすることができる。しかも、挿通孔に第1接合面から突出する横断面円形の第1軸部が挿通されるので、第1および第2の重なり部間に棒状部が配置された状態で棒状部の長手方向とは直角な方向に棒状部が引き抜かれることを防止することができる。また更に、第1軸部が棒状部から両側にはみ出すはみ出し部を有して横断面円形に形成されており、この第1軸部が挿入される挿通孔が、棒状部の横断面形状に対応した形状の棒状部挿通許容部と、その棒状部挿通許容部の両側から前記はみ出し部の横断面形状に対応した形状に張り出して前記はみ出し部を収容するはみ出し部収容部とを有しており、はみ出し部収容部は、円弧状の周縁部を第1軸部の外周面に接触させつつ、第1軸部を回動可能に支持するので、挿通孔が、棒状部の挿通を可能としつつ第1軸部を回動可能に支持することができ、第1軸部の挿通孔内でのがたつきを防止して第1軸部の安定した軸出しが可能となる。
【0013】
本発明の第2の特徴によれば、第1および第2接合面のうち前記棒状部が初期位置にある状態で前記挿通孔に臨む位置にある接合面に、前記棒状部の前記初期位置からの回転に応じて前記軸力を順次増大させる勾配が設定されるので、勾配が設定されている接合面が初期位置からの棒状部の回動によって挿通孔の周縁に噛み込むことを防止しつつ円滑に棒状部を回動操作することができる。
【0014】
本発明の第の特徴によれば、第1軸部と同軸にして第2接合面から突出する横断面円形の第2軸部が棒状部の他端に一体に連設され、第1および第2の重なり部の他方に設けられる軸部収容孔に第2軸部が収容されるので、第1および第2の重なり部間に棒状部13が配置された状態で棒状部13の長手方向とは直角な方向に棒状部が引き抜かれることをより確実に防止することができる。
【0015】
本発明の第の特徴によれば、第2軸部がその外面を前記軸部収容孔の内面に接触させて当該軸部収容孔で回動可能に支持されるので、第2軸部の軸部収容孔内でのがたつきを防止して第2軸部の安定した軸出しが可能となる。
【0016】
本発明の第の特徴によれば、第1軸部が棒状部と同軸であるので、棒状部の偏心を防止して棒状部からの軸力を第1および第2の重なり部に均等に及ぼすことができる。
【0017】
さらに本発明の第の特徴によれば、第1および第2被結合部材の結合部材による結合状態で第1および第2連結部が相互に当接もしくは近接対向するので、棒状部を中心とした回動方向に第1および第2被結合部材のがたつきが生じることを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】結合部材が初期位置にある状態での第1被結合部材、第2被結合部材および結合部材の斜視図である。
図2】第1被結合部材、第2被結合部材および結合部材の分解斜視図である。
図3】(A)は結合部材を挿通する前の第1および第2被結合部材、(B)は第1および第2被結合部材に結合部材を挿通した状態、(C)は第1および第2被結合部材の結合部材による結合完了状態をそれぞれ示す平面図である。
図4】(A)は図3の4A-4A線断面図、(B)は図3の4B-4B線断面図である。
図5図2の5矢視拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の実施の形態について、添付の図1図5を参照しながら説明すると、先ず図1および図2において、第1および第2被結合部材11,12が結合部材13によって結合される。第1被結合部材11は、相互に平行な第1および第2平板部11a,11bが第1連結部11cで連結されて成り、略U字状の横断面形状を有するように形成される。また第2被結合部材12は、第1および第2平板部11a,11bに内側から当接して重なる第3および第4平板部12a,12bが第2連結部12cで連結されて成り、略U字状の横断面形状を有するように形成される。しかも第1および第2被結合部材11,12は、それらの被結合部材11,12の前記結合部材13による結合状態で第1および第2連結部11c,12cが相互に当接もしくは近接対向する形状に形成される。
【0020】
第1および第3平板部11a,12aが重なった第1の重なり部14ならびに第2および第4平板部11b,12bが重なった第2の重なり部15の少なくとも一方、この実施の形態では第1の重なり部14に挿通孔16が設けられる。すなわち第1および第3平板部11a,12aには相互に協働して挿通孔16を構成するようにして同一形状の透孔が穿設される。また第1の重なり部14および第2の重なり部15の他方、この実施の形態では第2の重なり部15に軸部収容孔17が設けられる。すなわち第2および第4平板部11b,12bには相互に協働して軸部収容孔17を構成するようにして同一形状の透孔が穿設される。
【0021】
図3および図4を併せて参照して、前記結合部材13は、前記挿通孔16に挿通可能であって横断面形状を非円形とした棒状部13aを有し、実施の形態で前記棒状部13aは楕円形の横断面形状を有するように形成される。しかも前記棒状部13aの前記挿通孔16への挿通後の回動に応じて第3平板部12aの内面に当接する第1接合面18ならびに第4平板部12bの内面に当接する第2接合面19が前記棒状部13aの両端に形成される。
【0022】
前記棒状部13aの一端には、第1接合面18から突出する横断面円形の第1軸部13bが、前記棒状部13aと同軸にして当該棒状部13aの一端に一体に連設され、この第1軸部13bが前記挿通孔16に挿通される。しかも第1軸部13bは、前記棒状部13aの軸方向から見て当該棒状部13aから両側にはみ出すはみ出し部13baを有して横断面円形に形成されるものであり、前記挿通孔16は、前記棒状部13aの横断面形状に対応した形状の棒状部挿通許容部16aと、その棒状部挿通許容部16aの両側からはみ出し部13baの横断面形状に対応した形状に張り出してはみ出し部13baを収容するはみ出し部収容部16bとを有していて、はみ出し部収容部16bは、円弧状の周縁部を第1軸部13bの外周面に接触させつつ、該第1軸部13bを回動可能に支持する。
【0023】
また前記棒状部13aの他端には第2接合面19から突出する横断面円形の第2軸部13cが第1軸部13bと同軸にして一体に連設されており、この第2軸部13cは、第2の重なり部15に設けられた前記軸部収容孔17に収容される。しかも前記軸部収容孔17は、内面を第2軸部13cの外面に接触させて当該第2軸部13cを回動可能に支持するようにして円形に形成される。
【0024】
前記結合部材は、図3(B)および図4(A)で示すように、棒状部13aが前記挿通孔16に挿通された状態のままの位置で第1および第2の重なり部14,15間に配置される初期位置と、図3(C)および図4(B)で示すように、前記初期位置から所定角度(この実施の形態では90度)回動した回動終わり位置との間で姿勢を変化させることができ、第1接合面18は前記初期位置からの回動に応じて接触面積を順次増大させるようにして第3平板部12aに当接し、第2接合面19は前記初期位置から前記回動終わり位置まで接触面積を変化させることがないようにして第4平板部12bに当接する。
【0025】
前記棒状部13aの周方向に沿う少なくとも一部での第1および第2接合面18,19間の寸法は、前記挿通孔16に挿通された状態のままで第1および第2の重なり部14,15間に棒状部13aが配置される前記初期位置からの前記棒状部13aの所定角度の回動に応じて第1および第2の重なり部14,15に前記棒状部13aからの軸力を及ぼすことを可能として、自然な状態にある第1および第2の重なり部14,15間の寸法よりも大きく設定される。
【0026】
第1および第2接合面18,19間の寸法は周方向で変化するものであり、第1および第2接合面18,19のうち前記棒状部13aが初期位置にある状態で前記挿通孔16に臨む位置にある接合面、この実施の形態では図3(B)および図4(A)で示すように第1接合面18に、前記初期位置からの前記棒状部13の回動に応じて第1および第2の重なり部に軸力を及ぼすことを可能として、図5で示すように、前記棒状部13の前記初期位置からの回動に応じて前記軸力を順次増大させる勾配が設定される。すなわち第1接合面18は、前記棒状部13aが前記初期位置から回動終わり位置側に回動する際の回動方向20とは逆方向に向かうにつれて第2接合面19との間の寸法が順次増大するように、前記棒状部13aに直交する仮想平面VPに対して角度αをなす斜面として形成される。
【0027】
次にこの実施の形態の作用について説明すると、第1および第3平板部11a,12aが重なった第1の重なり部14ならびに第2および第4平板部11b,12bが重なった第2の重なり部15の少なくとも一方(この実施の形態では第1の重なり部14)に挿通孔16が設けられ、結合部材13は、前記挿通孔16に挿通可能であって横断面形状を非円形とした棒状部13aを有し、当該棒状部13aの前記挿通孔16への挿通後の回動に応じて第3平板部12aの内面に当接する第1接合面18ならびに第4平板部12bの内面に当接する第2接合面19が前記棒状部13aの両端に形成され、当該棒状部13aの周方向に沿う少なくとも一部での第1および第2接合面18,19間の寸法が、前記挿通孔16に挿通された状態のままの位置で第1および第2の重なり部14,15間に棒状部13aが配置される初期位置からの前記棒状部13aの所定角度の回動に応じて第1および第2の重なり部14,15に前記棒状部13aからの軸力を及ぼすことを可能として、自然な状態にある第1および第2の重なり部14,15間の寸法よりも大きく設定される。
【0028】
したがって挿通孔16に挿通された後に第3および第4平板部12a,12b間に配置される棒状部13aの両端の第1および第2接合面18,19を第3および第4平板部12a,12bに摺接させながら棒状部13aを初期位置から所定角度回動操作すると、第1の重なり部14および第2の重なり部15に棒状部13aから軸力が作用し、第1および第3平板部11a,12aと、第2および第4平板部11b,12bとがそれぞれ摩擦接合されることになり、結合部材13だけを使用した少ない部品点数による単純な結合作業で第1および第2被結合部材11,12を結合することができ、作業効率の向上を図ることができる。またトルク管理などの必要がないので作業者によって差異が生じることはなく、また第1および第3平板部11a,12aが当接して重なった第1の重なり部14と、第2および第4平板部11b,12bが当接して重なった第2の重なり部15との間に棒状部13aがあることで、2つの重なり部14,15間に作用する圧縮力に耐える強い構造とすることができる。
【0029】
また第1および第2接合面18,19のうち前記棒状部13aが初期位置にある状態で挿通孔16に臨む位置にある第1接合面18に、前記棒状部13aの前記初期位置からの回動に応じて前記軸力を順次増大させる勾配が設定されるので、勾配が設定されている第1接合面18が初期位置からの棒状部13aの回動によって挿通孔16の周縁に噛み込むことを防止しつつ円滑に棒状部13aを回動操作することができる。
【0030】
また前記棒状部13aの一端に、第1接合面18から突出する横断面円形の第1軸部13bが一体に連設され、前記挿通孔16に第1軸部13bが挿通されるので、第1および第2の重なり部14,15間に棒状部13aが配置された状態で棒状部13aの長手方向とは直角な方向に棒状部13aが引き抜かれることを防止することができる。
【0031】
しかも前記第1軸部13bが、前記棒状部13aの軸方向から見て当該棒状部13aから両側にはみ出すはみ出し部13baを有して横断面円形に形成されつつ前記挿通孔16に挿入され、前記挿通孔16は、前記棒状部13aの横断面形状に対応した形状の棒状部挿通許容部16aと、その棒状部挿通許容部16aの両側からはみ出し部13baの横断面形状に対応した形状に張り出してはみ出し部13baを収容するはみ出し部収容部16bとを有する形状に形成されて、はみ出し部収容部16bは、円弧状の周縁部を第1軸部13bの外周面に接触させつつ、該第1軸部13bを回動可能に支持するので、挿通孔16が、棒状部13aの挿通を可能としつつ第1軸部13bを回動可能に支持することができ、第1軸部13bの挿通孔16内でのがたつきを防止して第1軸部16bの安定した軸出しが可能となる。
【0032】
また前記棒状部13aの他端には、第1軸部13bと同軸にして第2接合面19から突出する横断面円形の第2軸部13cが一体に連設され、第1の重なり部14および第2の重なり部15の他方である第2の重なり部15に、第2軸部13cを収容し得る軸部収容孔17が設けられるので、第1および第2の重なり部14,15間に棒状部13aが配置された状態で棒状部13aの長手方向とは直角な方向に棒状部13aが引き抜かれることをより確実に防止することができる。
【0033】
また前記軸部収容孔17が、その内面を第2軸部13cの外面に接触させて当該第2軸部13cを回動可能に支持する形状に形成されるので、第2軸部13cの軸部収容孔17内でのがたつきを防止して第2軸部13cの安定した軸出しが可能となる。
【0034】
しかも第2軸と同軸である第1軸部が、前記棒状部13と同軸にして当該棒状部13の一端に一体に連設されるので、棒状部13の偏心を防止して棒状部13からの軸力を第1および第2の重なり部に均等に及ぼすことができる。
【0035】
さらに第1および第2被結合部材11,12が、それらの被結合部材11,12の前記結合部材13による結合状態で第1および第2連結部11c,12cが相互に当接もしくは近接対向する形状に形成されるので、棒状部13aを中心とした回動方向に第1および第2被結合部材11,12のがたつきが生じることを抑制することが可能となる。
【0036】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【0037】
11・・・第1被結合部材
11a・・・第1平板部
11b・・・第2平板部
11c・・・第1連結部
12・・・第2被結合部材
12a・・・第3平板部
12b・・・第4平板部
12c・・・第2連結部
13・・・結合部材
13a・・・棒状部
13b・・・第1軸部
13ba・・・はみ出し部
13c・・・第2軸部
14・・・第1の重なり部
15・・・第2の重なり部
16・・・挿通孔
16a・・・棒状部挿通許容部
16b・・・はみ出し部収容部
17・・・軸部収容孔
18・・・第1接合面
19・・・第2接合面
図1
図2
図3
図4
図5