特許 7621026 解除可能なモジュラーセルフロックジョイント及び組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-16

(45)【発行日】2025-01-24

(54)【発明の名称】解除可能なモジュラーセルフロックジョイント及び組立方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 7/04 20060101AFI20250117BHJP

   F16B 1/02 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

F16B7/04 301E

F16B1/02 L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024131668

(22)【出願日】2024-08-08

【審査請求日】2024-08-08

(31)【優先権主張番号】202410225848.8

(32)【優先日】2024-02-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520154254

【氏名又は名称】江蘇科技大学

【氏名又は名称原語表記】ＪＩＡＮＧＳＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２ Ｍｅｎｇｘｉ Ｒｏａｄ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】司 ▲啓▼

(72)【発明者】

【氏名】李 航

(72)【発明者】

【氏名】潘 志宏

(72)【発明者】

【氏名】倉 玉▲潔▼

(72)【発明者】

【氏名】王 文真

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／００６１２０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－０３０６１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ７／０４

Ｆ１６Ｂ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いにフィットするジョイントセルフロックボックスとセルフロック連結ロッド（１０）とを備え、
前記ジョイントセルフロックボックスは、ジョイントボックス（１）と、前記ジョイントボックス（１）の内部に位置する第２固定板（２）と、第１固定板（３）と、連結軸（３０１）と、規制軸（３０２）と、セルフロックフック（４）と、復帰ばね（６）と、Ｔ字形スライダ（５）と、引張ばね（７）とを備え、
ジョイントボックス（１）は上端開口構造であり、かつ底部にＴ字形シュート（１０２）が設けられ、Ｔ字形スライダ（５）は前記Ｔ字形シュート（１０２）に装着され、ジョイントボックス（１）の側壁におけるＴ字形スライダ（５）の端部に対応する位置に雌ねじを有する取外孔が開設され、第２固定板（２）及び第１固定板（３）は対向して設けられ、ボルトを介してジョイントボックス（１）の内壁に固定され、２つのセルフロックフック（４）は対向して配置され、連結軸（３０１）を介して第２固定板（２）と第１固定板（３）との間に装着され、両前記セルフロックフック（４）の挟持端の外側とジョイントボックス（１）の側壁との間に圧縮状態の復帰ばね（６）が固定され、前記第２固定板（２）および／または第１固定板（３）には、両前記セルフロックフック（４）の挟持端の内側への過回転を規制する規制軸（３０２）が設けられ、前記セルフロックフック（４）の自由端の内側及びＴ字形スライダ（５）のそれぞれに、位置が対応する逆鉤が設けられ、２つの引張ばね（７）の両端はそれぞれセルフロックフック（４）の自由端、Ｔ字形スライダ（５）の逆鉤に固定され、
前記セルフロック連結ロッド（１０）は、テーパ状挿入部（１００１）と、セルフロックフックを収容する係止溝（１００２）とを有し、
前記セルフロックフック（４）の挟持端は鉤状構造を有する端部が斜面であり、前記斜面はテーパ状挿入部（１００１）のテーパ面にフィットし、
前記連結軸（３０１）と規制軸（３０２）はいずれも第１固定板（３）に設けられ、第２固定板（２）に、連結軸が貫通可能な連結孔（２０１）と規制軸が貫通可能な規制孔（２０２）が設けられ、
復帰ばね（６）の両端のそれぞれは、セルフロックフックの外側及びジョイントボックス（１）の側壁の内側に溶接されていることを特徴とする、解除可能なモジュラーセルフロックジョイント。

【請求項2】

前記ボルトはねじ栓であることを特徴とする、請求項１に記載の解除可能なモジュラーセルフロックジョイント。

【請求項3】

前記取外孔にはねじ栓が装着されていることを特徴とする、請求項１に記載の解除可能なモジュラーセルフロックジョイント。

【請求項4】

前記ねじ栓の端部の中心は、六角孔を有することを特徴とする、請求項２に記載の解除可能なモジュラーセルフロックジョイント。

【請求項5】

前記ねじ栓の端部の中心は、六角孔を有することを特徴とする、請求項３に記載の解除可能なモジュラーセルフロックジョイント。

【請求項6】

２つのセルフロックフック（４）の貫通孔（４０２）を第１固定板（３）の連結軸（３０１）に嵌設し、第１固定板（３）の連結軸（３０１）と規制軸（３０２）をそれぞれ第２固定板（２）の連結孔（２０１）と規制孔（２０２）に貫通させ、第２固定板（２）と第１固定板（３）の組立を完了するステップと、２つの引張ばね（７）の一端をＴ字形スライダの第２逆鉤（５０１）に接続し、他端をセルフロックフックの第１逆鉤（４０３）に接続し、両セルフロックフックをそれぞれＴ字形スライダに接続するステップと、 さらに組み立てられた第１固定板（３）、第２固定板（２）、セルフロックフック（４）、Ｔ字形スライダ（５）をジョイントボックス（１）に収容し、Ｔ字形スライダ（５）をジョイントボックスのＴ字形シュート（１０２）に入れ、次に、第１固定板（３）、第２固定板（２）とジョイントボックス（１）をねじ栓で固定するステップと、
さらに２つの復帰ばね（６）の一端をセルフロックフック（４）の上部外側に溶接し、他端をジョイントボックス（１）の内壁にそれぞれ溶接し、最後にねじ栓で予め設けられた取外孔を封塞し、ジョイントセルフロックボックスの組立を完了するステップとを含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は建築工学技術分野に関し、特に解除可能なモジュラーセルフロックジョイント及び組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼構造のモジュール建築はモジュール設計及びその製造プロセスを採用し、建築物がいくつかの規格化されたモジュールに分けられ、これらのモジュールは工場で生産や組立を行ってから、現場に搬送して取り付けることができるものである。鋼構造のモジュール建築は建築速度が速く、品質が制御可能であり、環境保護や省エネが図れるなどの利点があるため、現代建築分野で幅広く応用されている。鋼構造のモジュール建築の製造過程は、建築の構造安定性と安全性を確保するために、詳細な設計や計算を行う必要がある。鋼構造のモジュール建築の構造体系は建築の安定性と安全性を保証する鍵である。既存のモジュラーセルフロックでかつ取り外し可能なジョイントには、内部からしか取り外すことができず、取り外しが難しいという課題があり、ジョイントの取り外しや修理が必要な場合には、余計の作業や特殊な道具が必要となり、メンテナンスコストが増加するだけでなく、構造の取り外しにも挑戦をもたらす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従来技術に存在する課題を鑑みて、本発明は解除可能なモジュラーセルフロックジョイント及び組立方法を提供することを目的とし、この装置はセルフロックにより迅速な取り付けが図れ、構造の外部からジョイントを着脱することができ、既存の挿入式セルフロックジョイントの取り外しや修理が困難である課題を解決している。

【課題を解決するための手段】

【0004】

以上の目的を達成するために、本発明の技術案は以下の通りである。

【0005】

解除可能なモジュラーセルフロックジョイントは、互いにフィットするジョイントセルフロックボックスとセルフロック連結ロッドとを備え、
前記ジョイントセルフロックボックスは、ジョイントボックスと、前記ジョイントボックスの内部に位置する第２固定板と、第１固定板と、連結軸と、規制軸と、セルフロックフックと、復帰ばねと、Ｔ字形スライダと、引張ばねとを備え、
ジョイントボックスは上端が開口され、かつ底部にＴ字形シュートが設けられ、前記Ｔ字形シュートにＴ字形スライドが装着され、ジョイントボックスの側壁におけるＴ字形スライドの端部に対応する位置に雌ねじを有する取外孔が開設され、第２固定板及び第１固定板は対向して設けられ、ボルトを介してジョイントボックスの内壁に固定され、２つのセルフロックフックは対向して配置され、連結軸を介して第２固定板と第１固定板との間に装着され、両前記セルフロックフックの挟持端の外側とジョイントボックスの側壁との間に圧縮状態の復帰ばねが固定され、前記第２固定板および／または第１固定板には、両前記セルフロックフックの挟持端の内側への過回転を規制する規制軸が設けられ、前記セルフロックフックの自由端の内側及びＴ字形スライダのそれぞれに、位置が対応する逆鉤が設けられ、２つの引張ばねの両端はそれぞれセルフロックフックの自由端、Ｔ字形スライダの逆鉤に固定され、
セルフロック連結ロッドは、テーパ状挿入部と、セルフロックフックを収容する係止溝とを有する。

【0006】

さらに、前記セルフロックフックの挟持端は鉤状構造を有する端部が斜面であり、前記斜面はテーパ状挿入部のテーパ面にフィットする。

【0007】

さらに、前記ボルトはねじ栓である。

【0008】

さらに、前記取外孔にはねじ栓が装着されている。

【0009】

さらに、前記ねじ栓の端部の中心は、六角孔を有する。

【0010】

さらに、前記連結軸と規制軸はいずれも第１固定板に設けられ、第２固定板に連結軸が貫通可能な連結孔と規制軸が貫通可能な規制孔とが設けられている。

【0011】

さらに、復帰ばねの両端のそれぞれは、セルフロックフックの外側及びジョイントボックスの側壁の内側に溶接されている。

【0012】

前記解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの組立方法は、２つのセルフロックフックの貫通孔を第１固定板の連結軸に嵌設し、第１固定板の連結軸と規制軸をそれぞれ第２固定板の連結孔と規制孔に貫通させ、第２固定板と第１固定板の組立を完了するステップと、２つの引張ばねの一端をＴ字形スライダの逆鉤に接続し、他端をセルフロックフックの逆鉤に接続し、両セルフロックフックをそれぞれＴ字形スライダに接続するステップと、
さらに組み立てられた第１固定板、第２固定板、セルフロックフック、Ｔ字形スライダをジョイントボックスに収容し、Ｔ字形スライダをジョイントボックスのＴ字形シュートに入れ、次に、第１固定板、第２固定板とジョイントボックスをねじ栓で固定するステップと、
さらに２つの復帰ばねの一端をセルフロックフックの上部外側に溶接し、他端をジョイントボックスの内壁にそれぞれ溶接し、最後にねじ栓で予め設けられた取外孔を封塞し、ジョイントセルフロックボックスの組立を完了するステップとを含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、従来技術と比較すると、以下の顕著な利点を有する。

【0014】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントは、モジュラージョイントの内挿式セルフロック接続が実現でき、現場では接続道具が必要なく、モジュールユニットは迅速に組み立てることができ、鋼構造のモジュール建築の組立効率は大幅に向上される。

【0015】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントは、その構造設計と加工とも簡単であり、プロジェクトの前期準備のコストや時間が低減される。

【0016】

本発明におけるすべての部材はいずれも工場で製作、完成することができ、現場組合せ方式を採用して組み立てることができ、組立過程は非常に簡単で、効果的な施工プロセスの簡単化、現場の施工効率の向上、施工時間の節約は図れる。

【0017】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントは、便利に取り外し可能な性質によりモジュール建築に、より高い柔軟性と持続可能性を与え、外部から建築を取り外すことができ、施工に対する要求が低くなっている。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの構成概略図である。

【図2】本発明に係るジョイントボックスの構成概略図である。

【図3】本発明に係る第２固定板の構造概略図である。

【図4】本発明に係る第１固定板の構造概略図である。

【図5】本発明に係るセルフロックフックの構造概略図である。

【図6】本発明に係るＴ字形スライダの構造概略図である。

【図7】本発明に係る復帰ばねの構成概略図である。

【図8】本発明に係る引張ばねの構造概略図である。

【図9】本発明に係るねじ栓の構造概略図である。

【図10】本発明に係るセルフロック連結ロッドの構造概略図である。

【図11】本発明に係る取り外しロッドの構成概略図である。

【図12】本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの解除取外しプロセスの概略図である。

【図13】本発明に係る組合せ板の構造概略図である。

【図14】本発明に係る組立式建築の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本発明の技術案をさらに説明する。

【0020】

図１に示すように、本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントは、モジュール建築の組立接続が実現されるように互いにフィットするジョイントセルフロックボックスとセルフロック連結ロッド１０とを備える。

【0021】

前記ジョイントセルフロックボックスは、ジョイントボックス１と、第１固定板３と、第２固定板２と、セルフロックフック４と、Ｔ字形スライダ５と、復帰ばね６と、引張ばね７とを備える。ジョイントボックスは、図２に示すように、上開きの構造であり、かつ底部にＴ字形シュート１０２が設けられ、ジョイントボックス１の側壁の下におけるＴ字形シュート１０２の位置に対応する位置に取外孔１０１が開設されている。取外孔１０１が開設された側壁に隣接する２つの側壁には、第１固定板３と第２固定板２とを連結固定する２つの第１ねじ栓孔１０３が開設されている。

【0022】

図４に示すように、第１固定板３はジョイントボックスの横断面における形状が一致した固定板であり、第１固定板３に、セルフロックフック４を貫通する２つの連結軸３０１と、セルフロックフックの回転方向を規制する２つの規制軸３０２と、第１固定板３とジョイントボックス１を連結する第２ねじ栓孔３０３とが設けられている。図３に示すように、第２固定板２もジョイントボックスの横断面における形状が一致する固定板であり、第２固定板２に、連結軸３０１が貫通される２つの連結孔２０１と、規制軸３０２が貫通される２つの規制孔２０２と、第２固定板２とジョイントボックス１を連結する第３ねじ栓孔２０３が開設されている。

【0023】

図５に示すように、セルフロックフック４は、挟持端に位置するフック構造体４０１と、貫通孔４０２と、自由端に位置する第１逆鉤４０３とを備え、そのうち２つのセルフロックフック４は、ジョイントボックス１内に左右対称に設けられ、セルフロックフック４は、第１固定板３と第２固定板２との間に固定されるとともに連結軸３０１周りに回転できるように貫通孔４０２が連結軸３０１に装着されている。復帰ばね６は、図７に示すように、一端がセルフロックフック４の外側上部に溶接され、他端がジョイントボックスの内壁に溶接されている。前記規制軸３０２は、２つの前記セルフロックフック４の挟持端の内側への過回転を規制するように、セルフロックフック４の挟持端より内側に位置する。

【0024】

図６に示すように、Ｔ字形スライダ５には、左右にそれぞれ第２逆鉤５０１が設けられ、Ｔ字形スライダ５はジョイントボックスにおけるＴ字形シュート１０２に収容され、Ｔ字形スライダ５の第２逆鉤５０１は引張ばね７に接続されている。引張ばね７は、図８に示すように、一端がセルフロックフック４の第１逆鉤４０３に接続され、他端がＴ字形スライダ５の第２逆鉤５０１に接続されている。

【0025】

ジョイントボックス１の一側に第１固定板３が連続され、ねじ栓が第１ねじ栓孔１０３と第２ねじ栓孔３０３を貫通することで、第１固定板３とジョイントボックス１とが連結固定されている。ジョイントボックス１の反対側の内壁には第２固定板２が連結され、ねじ栓が第１ねじ栓孔１０３と第３ねじ栓孔２０３を貫通することで、第２固定板２とジョイントボックス１とが連結固定されている。前記ねじ栓に、図９に示すように、着脱が容易な六角孔８０１が設けられている。取外孔１０１に、ジョイントボックスを封止するねじ栓も装着されている。

【0026】

図１０に示すように、セルフロック連結ロッド１０は、天板と、天板の下面に位置するテーパ状挿入部１００１と、セルフロックフックを収容する係止溝１００２とを備え、テーパ状挿入部１００１は左右対称構造であり、２つの斜面を有し、テーパ状挿入部はフック構造体４０１にフィットしている。

【0027】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの組立方法は、２つのセルフロックフック４の貫通孔４０２を第１固定板３の連結軸３０１に嵌設し、第１固定板３の連結軸３０１と規制軸３０２をそれぞれ第２固定板２の連結孔２０１と規制孔２０２に貫通させ、第２固定板２と第１固定板３の組立を完了し、２つの引張ばね７の一端をＴ字形スライダの第２逆鉤５０１に接続し、他端をセルフロックフックの第１逆鉤４０３に接続し、両セルフロックフックをそれぞれＴ字形スライダに接続し、さらに組み立てられた第１固定板３、第２固定板２、セルフロックフック４、Ｔ字形スライダ５をジョイントボックス１に収容し、Ｔ字形スライダ５をジョイントボックスのＴ字形シュート１０２に入れ、次に、第１固定板３、第２固定板２をジョイントボックス１にねじ栓で固定し、さらに２つの復帰ばね６の一端をセルフロックフック４の上部外側に溶接し、他端をジョイントボックス１の内壁にそれぞれ溶接し、最後にねじ栓で予め設けられた取外孔を封塞し、ジョイントセルフロックボックスの組立を完了する。

【0028】

前記解除可能なモジュラーセルフロックジョイントのセルフロックプロセス及び解除・取り外し方法は以下の通りである。

【0029】

セルフロック連結ロッド１０をジョイントセルフロックボックスに挿入し、テーパ状挿入部１００１の斜面をフック構造体４０１の斜面に接触させ、セルフロック連結ロッド１０は両側のセルフロックフック４を押して連結軸３０１周りに回転させはじめ、規制軸３０２の作用でセルフロックフック４が外側にしか回転できず、復帰ばね６が圧縮され、テーパ状挿入部１００１が完全に挿入されると、復帰ばね６がスプリングバックし、セルフロックフック４を押して連結軸３０１周りに内側へ回転させることで、フック構造体４０１が係止溝１００２内に挿入され、フック構造体４０１と係止溝１００２が接面し、セルフロック接続が実現される。

【0030】

ロックを解除して取り外す必要がある場合は、まずジョイントボックスの取外孔に位置するねじ栓をヘックスドライバで緩めて外し、図１１に示すように一端に雄ねじが付いた取り外しロッド１１を用いて、取り外しロッド１１を取外孔１０１に合わせて回転させてジョイントボックス１にねじ込み、Ｔ字形スライダ５を元の位置から押し離し、同時に引張ばね７を引っ張り、セルフロックフック４の自由端を内側に回転させ、セルフロックフック４の挟持端を外側に回転させ、すなわちセルフロックフックが開いた状態になり、図１２に示すように、セルフロック装置の解除が実現され、接続された２つのモジュールが取り外された。

【0031】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントを用いた組立式建築は、前記解除可能なモジュラーセルフロックジョイントと、モジュラー上鋼柱１３と、モジュラー下鋼柱１４とを備え、前記解除可能なモジュラーセルフロックジョイントのセルフロック連結ロッド１０はモジュラー上鋼柱１３の下端に固定され、上ジョイント鋼構造モジュールを構成し、ジョイントセルフロックボックスはモジュラー下鋼柱１４内に装着され、下ジョイント鋼構造モジュールを構成し、上ジョイント鋼構造モジュールはセルフロック連結ロッド１０が下ジョイント鋼構造モジュールのジョイントセルフロックボックスに挿入され、下ジョイント鋼構造モジュールとのセルフロック接続が実現される。

【0032】

組立が必要なモジュラー上鋼柱１３、モジュラー下鋼柱１４の数が複数である場合、組合せ板１２も併用する必要がある。前記組合せ板１２に、Ｎ個の挿入孔１２０１があり、図１３に示すように、Ｎはモジュラー上鋼柱１３、モジュラー下鋼柱１４の数と等しい。前記上ジョイント鋼構造モジュールの複数のセルフロック連結ロッド１０が組合せ板１２の挿入孔１２０１に挿入された後、さらに下ジョイント鋼構造モジュールのジョイントセルフロックボックスに挿入されることで、セルフロック接続が実現され、図１４に示すように、上ジョイント鋼構造モジュールと下ジョイント鋼構造モジュールのセルフロック接続が実現される。

【0033】

本発明に係る解除可能なモジュラーセルフロックジョイントの鋼構造モジュールにより接続される場合、セルフロックが実現でき、現場の作業量が減少され、効率が向上できる。構造物を取り外す必要がある場合は、ジョイントボックス１の両側のねじ栓をヘックスドライバで緩めて外し、取り外しロッド１１をジョイントボックスの取外孔１０１に挿し込み、Ｔ字形スライダ５を力強く押すだけで、このセルフロック装置が開くことができ、元の構造を破壊することなく取り外しや修理を行うことができ、取り外されたモジュールは繰り返し使用することができる。

【0034】

以上、本発明の好適な実施形態について詳述したが、本発明の設計構想はこれに限定されるものではなく、本発明の技術構想の範囲内で、本発明の技術構想についていろいろな同等変換を行うことができ、これらの同等変換はすべて本発明の保護範囲に属する。

【符号の説明】

【0035】

１ ジョイントボックス
２ 第２固定板
３ 第１固定板
４ セルフロックフック
５ Ｔ字形スライダ
６ 復帰ばね
７ 引張ばね
８ ねじ栓
１０ セルフロック連結ロッド
１１ 取り外しロッド
１２ 組合せ板
１３ モジュラー上鋼柱
１４ モジュラー下鋼柱
１０１ 取外孔
１０２ Ｔ字形シュート
１０３ 第１ねじ栓孔
２０１ 連結孔
２０２ 規制孔
２０３ 第３ねじ栓孔
３０１ 連結軸
３０２ 規制軸
３０３ 第２ねじ栓孔
４０１ フック構造体
４０２ 貫通孔
４０３ 第１逆鉤
５０１ 第２逆鉤
１００１ テーパ状挿入部
１００２ 係止溝
１１０１ 雄ねじ
１２０１ 挿入孔
８０１ 六角孔

【要約】      （修正有）

【課題】モジュールのセルフロック接続と解除を簡単に実現でき、組立、解体効率を高めることができるセルフロックジョイント及び組立方法を提供する。
【解決手段】セルフロックジョイントは相互フィットするボックスとセルフロック連結ロッドとを備え、ボックスは上端が開口され、かつ底部にＴ字形シュートが設けられ、Ｔ字形シュートにＴ字形スライダが装着され、ジョイントボックスの側壁のＴ字形スライダ端部に位置する雌ねじの取外孔が開設され、２つのセルフロックフックは対向して配置され、連結軸によりボックスに装着され、両セルフロックフックの挟持端の外側とボックスの側壁との間に圧縮状態の復帰ばねが固定され、規制軸により両セルフロックフックの挟持端の内側への過回転が規制され、セルフロックフックの自由端の内側とＴ字形スライダ間に取り外すため引張ばねが設けられている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】