JP2006189150A - 枠体、支持体、支持構造等を構成する多面的な意味を持つ形材 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に、枠体、支持体、支持構造等を構成するのに有用な、棒状の革新的な形材要素、及び組合せ及び連結するのに適した連結クランプを提供する。
【解決手段】 枠体、支持構造等を構築するための形材要素に関し、該形材要素には、１又は複数の平面（１１）及び事前に設定された直径を有する円周の部分として１又は複数の円形にされた部分（１２）を備える形材本体（１０）から成る。各平面（１１）に対応して長手方向の溝（１３）を備え、該溝にはアンダーカット（１５）を画定する切込面を有する。形材本体を他の要素にクランプ（１６）により連結でき、各クランプは、少なくとも一方の円筒の直径で、形材本体の円形にされた部分により画定される円筒状表面の直径と適合させて、ハウジングの境界を定め、クランプには、少なくとも１つの追加のセンタリング部材を備え、該センタリング部材は上記平面の少なくとも１つに沿う溝に嵌合するよう設計される。
【選択図】 図４

Description

発明の詳細な説明

（技術分野）
本発明は、特に、枠体、支持体、支持構造等を構成するのに有用な、しかしそれに限らない、棒状の革新的な形材要素に関する。

（技術の状況）
枠体、支持体、支持構造等を、平面及び３次元で構成する際、現在管状要素又はさらに円形断面又は多角形断面の棒で、大抵は四角形をしたものが提供され使用されている。そうした要素には相対的な長所や短所があり、そうした長所・短所については、この分野に携わる技術者らは精通している。

通常、管状要素は、そうした用途用の管であり、押出し加工され、モジュラー構造で使用される場合には、直線、平行、斜め、Ｔ字型、又は三方、十字型等のカップリング又はクランプを用い、作成する構造の構成によって、結合される。円形断面の管は、クランプにおいて斜めに固定する場合、又は管の周りにクランプを固定する場合に制約又は制限はない。一方、多角形断面の管では、クランプの位置決めは、各管の面と関連させて行なわれる。

しかしながら、円形管には特定のクランプが必要となり、四角形又は多角形管には他の種類のクランプが必要となるため、円形管用のクランプを多角形管用に、及び多角形管用のクランプを円形管に、使用できない。せいぜい、１種類の断面形状をした管用のクランプを別の１種類の断面形状をした管に連結して使用するが、アダプタを使用又は間に設置する必要がある。その他、同じ構造に関して円形管と四角形管との組合せを可能にするには、クランプに円形及び四角形の両断面のハウジングを備え、連結を必要とする異なる管に対応させなければならない。

そのため、明らかに、既知の技術による枠体、支持体及び支持構造を構成する同じ方法において、また円形及び四角形断面を有する管状要素では、少なくとも２つの異なる連続した別々の構造を有するクランプを提供しなければならい。また管の断面が有するかも知れない様々な寸法に配慮すれば、多数の構成要素を製造及び提供することとなり、それによりマイナスの影響をツーリング、構築及び保管コストに及ぼしてしまう。

（発明の目的及び概要）
本発明の主な目的は、単独の押出し加工された形材で、その長さの任意の部分に沿って、環状断面を有する管又は棒としても、四角形、即ち多角形の、断面を有する管又は棒としても両方同様に、使用してもよい状態を創造することである。

本発明の別の目的は、アルミニウム製等形材要素を提供して枠体、支持体等を形成することであり、該形材要素において、其々の長所を有する円形管及び四角形又は多角形管又は棒の特性を、共に組み合わせ、一体化させる。

本発明のさらなる別の目的は、他の同様な形材にも、円形管にも、同種類の連結クランプにより、組合せる及び連結するのに適した、多面的意味を持つ形材要素を提供することである。

本発明の別の目的は、従来の円形及び四角形管とも、市販されている一般的で、両方に適合する寸法を有するクランプを用いて、組合せられる形材要素を提供することである。

さらに本発明の別目的は、直線、斜め、三方、十字型などのクランプで、形材要素の円形の構成要素とも、四角形、即ち多角形の構成要素とも連結するのに適し、円形の構成要素と結合する場合には角度位置に関して、四角形又は多角形の構成要素と結合する場合には事前に設定した向きに関して、其々制限されないクランプを提案することである。

これらの目的及び付随する間接的な効果は、本発明により、形材要素を用いて達成され、該形材要素は、本体が周囲に１面又は複数の平面、及びその他の部分に円周の一部として１又は複数の環形部分 を有し、及び各平面に沿って長手方向の溝を有し、該溝にはアンダーカットを形成する平行する切込面を有すること、を特徴とする。連結するクランプは上記形材要素に結合でき、該各クランプには、形材本体の環形部分により形成される円筒状表面の直径に対応する直径を有する少なくとも１つの円筒状ハウジング、及び上記平面の少なくとも１面に沿った溝に係合するよう設計された少なくとも追加のセンタリング手段、を形成する。

形材要素の平面は、効果的には、しかしそれに限定せずに、全部で４面であり；従って、４つの環形部分が、平面と交互に存在する。その結果、上記平面を正四角柱の側面部分と同数にして、四角形断面を有する管又は棒等の形材要素として使用する、それに対して、円形部分を円筒状表面の部分と同数にして、円形棒又は管のような形材として使用する。平面は結果的に円形となる部分が形成する円筒状表面の内側に存在することになる。

（発明を実施するための最良の形態）
図のように、本発明の形材要素には形材本体１０を含み、該形材本体１０は、一般的な長さ寸法で、周囲に、断面において、１又は複数の平面１１を有し、その他の表面部分１２を円形としている。

形材本体１０は、アルミニウム又はその合金を押出し加工により作成でき、好ましくは、同数の円形にされた部分１２と交互に配置される４平面１１を有する。全体として形材本体を見ると、平面１１は正四角柱Ｂの側面部分を形成しており、円形にされた部分１２は平面と接し、事前に設定した直径Ｄで円筒状表面Ａの部分に対応しており、平面１１は上記円筒状表面の円周の内側に存在する‐図１及び図２。

溝１３を、開口部を有して各平面１１に沿って切断するが、該開口部は、平行する２つの切込面１４により形成され、該切込面は内部的には、溝の反対側面の、対応する２つのアンダーカット１５から画定される。該アンダーカット１５の表面を長手方向の溝にすることも可能である。

こうして成形した形材本体１０を、様々な方法で他の同様な要素と、及び従来の円形管及び四角形管にさえ、通常の円形管又は四角形管用クランプを用いて、連結できる。

しかし、効果的には、本発明では、異なる形状、直線、角度、Ｔ字型等を備えることが可能であり、また組み立てられて、形材本体１０の平面にも円筒状部分にもの両方に接続されるクランプ１６を提案する。

クランプ１６には、第１ブロック１７及び第２ブロック１８を具備し、該ブロックは、一連のボルト１９及びナット２０を、２ブロック其々に機械加工した一致する孔１７’、１８’に係合させることにより、共に重ねて固着する。

第１ブロック１７には平坦な底面２１を有し、略半円筒状切欠き部２２を形成する。該切欠き部２２の長さはブロック自体の２つの対向する側面間に延在し、また該切欠き部２２は第２ブロック１８に向けて開口している。この第２ブロックは、今度は、略半円筒状切欠き部２３の境界を定める。該切欠き部２３は、第１ブロックの切欠き部２２に対向して、該切欠き部２２と共に、クランプ１６の組立て時に、円筒状ハウジングを形成する。該ハウジングの直径Ｄは形材本体１０の円筒状部分１２に適合する。

少なくとも第１ブロック１７において、その半円筒状切欠き部２２の対向する側面には、２つの凹部２４を備え、各凹部に対応して、ブロック自体の平面２１に垂直な孔２５が存在する。上記凹部２４に孔２５を備えてボルト２６を受容し、クランプを直接任意の形材本体１０の平面１１に固定するが、ネジ山を付けた固着要素２７を用いてこれを行なう。該固着要素２７を表面に沿って走る溝１３内に入れ、上記溝１３の壁上のアンダーカットと係合させる。固着要素２７を、ボルト２６を通すためのネジ山を付けた穴部を有する、所謂ハンマーナット又はハンマープレートと同じ形状とすることも可能である。

少なくともクランプの第１ブロック１７における半円筒状切欠き部２２の底部に、センタリング部材２８を配置する。該センタリング部材２８を突出させ、任意の溝１３の開口部に係合するよう設計する。センタリング部材２８は、クランプが、クランプと結合している本体形材上で回転しないようにする、直線移動に関するガイドの役目を果たす、上記形材本体の平面１１に沿ってクランプを位置決めするといった機能を有する。

センタリング部材２８は、例えば、図示するように鍵状にすることも可能で、半円筒状切欠きに付ける、及び取外して必要に応じて使用することができる。必要に応じて取外すために、センタリング部材２８にピン２９を備えて、該ピンを対応する、其々の半円筒状切欠き部２２の底部に設けられた穴部３０に嵌合させることができる。

同様なセンタリング部材３１を同様な方法及び同じ機能で、クランプの第２ブロック１８の半円筒状切欠き部２３に結合できる。該センタリング部材３１にはピン３２を備え、該ピン３２は上記切欠き部２３の底部に機械加工された穴部３３に係合するよう設計される。

クランプ１６は、そのまま又は他と連結して、形材本体１０が他の同様な形材と連結するのを、毎回それら形材の平面、即ち角柱部分、又は円筒状部分を使い、可能にする。

実際に、クランプ１６を形材本体１０の任意の平面１１に固定し、またクランプ１６を使い各ブロック１７、１８により形成されるハウジングで別の形材本体１０をブロック化できる。このようにして、第１ブロック１７を形材本体１０の平面１１の溝１３に固定するが、これは、上記ブロックの半円筒状切欠き部２２の壁にある凹部２４の底部にある孔２５にボルト２６を挿入し、上記溝内で提供され、溝の内部のアンダーカット１５に噛合せる固着要素２７で係合することにより行なわれる‐図４及び図５。次に、同じクランプ１６の第１ブロック１７と第２ブロック１８との間に、第２形材本体１０を配置し定位置に保持することも可能である。この別の形材本体を、クランプのブロック１７、１８を、１組のナット及びボルト２０、１９を使い、センタリング部材２８、３１を使用せずに、それらを第２形材本体の円筒状部分の周りで締め付けることで、１つに連結することによりブロック化できる。この場合、その形材を、ブロック化前に、要求される角度にその形材の長手方向軸上で回転させることができる。

センタリング部材２８、３１を、クランプブロック１７、１８の半円筒状切欠き部２２、２３の底部に用いることにより、形材要素を、一方で、クランプ内で設定角度に従い、平面１１に対応させてブロック化してもよい。それにより、実際に、センタリング部材を形材要素に各溝１３で係合させて、形材要素が回転するのを妨げられる。

クランプ１６を対にして、交差構造‐図６〜図９‐又は平行に‐図１０〜図１３‐を用いて、２つの形材１０を結合させることも可能である。各形材１０を、各クランプにより、センタリング部材２８、３１を使用して又は使用せずに、円筒状のハウジング内で保持し、ブロック化する。クランプを対にするには、一方のクランプの第１ブロック１７の底部２１を、他方のクランプの第１ブロック２１の底部１７に据えて、適切な長さのボルト１９’を使い両クランプの全てのブロックを固定して、形材１０を共に締め付けて行なう。

図１４に示すような帯形クランプであるＣ形クランプを使用して、２つの要素３５、３６を其々にブロック化することもでき、例えば、２本の管又は形材を同時に、又は図１５の例で示すように管又は形材をツール又は他の装置と共にブロック化して、一方の要素を他方の要素とは別に回転又は方向付けることも可能である。

この目的のために、帯形クランプには２つの突出タブ３７を備え、各突出タブ３７には１対の孔３８を有し、該孔では一方を他方の孔と合致させて、２つのブロック化するネジ３９、４０を交差させて受ける。各突出タブ３７の内側には２つの平面４１、４２を有し、該平面は反対方向に傾斜しており、１対の孔の間で生じ、中間支点４３の機能を果たす頂点で合わさる。外側に、各タブは溝４４を備え、該溝により、ネジ３９、４０で各タブを交差して係合する場合の可撓性を促進する。

実際的には、クランプ３４を第１ネジ３９により第１要素３５に連結し、別のネジ４０により第１要素と結合させる別の要素３６に連結する。中間支点４３により、第１ネジ３９を、他方のネジ４０ではなく、十分に締め付けることにより、クランプを第１要素３５としっかりブロック化でき、第２要素３６は緩いままであるため、第２要素３６をクランプにおける軸方向に回転及び／又は移動が可能である。それに対して、第２ネジ４０を、第１ネジ３９でなく、十分に締め付けることにより、クランプに第２要素３６をしっかりとブロック化でき、上記第１ネジによりクランプと連結される第１要素３５に関してクランプを動かせる。両ネジ３９、４０をしっかりと締め付けることにより、一方を他方に関して動かす可能性を持たせずに、第１及び第２要素を堅くブロック化できる。

本発明は、しかしながら、包含した表示及び限定されない以下の図を参照して継続される本記述において、より詳細に説明されるだろう。
本発明による棒状形材の全体図である。 本発明による棒状形材の端面図である。 棒状形材を別の棒状形材と連結するクランプの分解図である。 図３のクランプで組付けられる２本の棒状形材である。 図４の群の側面図である。 ２本の八角形の棒状形材を結合するクランプ対の分解図である。 ２本の八角形の棒状形材を結合する前の図６のクランプ対である。 ２本の八角形の棒状形材を結合した後の図６のクランプ対である。 図８の群の側面図である。 ２本の平行する棒状形材を連結するクランプ対の分解図である。 ２本の平行する棒状形材を結合する前の図１０のクランプ対である。 ２本の平行する棒状形材を結合した後の図１０のクランプ対である。 図１２の群の側面図である。 帯形のクランプである。 図１４のクランプを使用して２要素を連結している例である。

符号の説明

１０ 形材本体
１１、４１、４２ 平面
１２ 円形にされた部分
１３、４４ 溝
１４ 切込面
１５ アンダーカット
１６、３４ クランプ
１７ 第１ブロック
１８ 第２ブロック
１９、２６ ボルト
２０ ナット
２１ 底部
２２ 円筒状切欠き部２２
２３ 略半円筒状切欠き部
２４ 凹部
２５、３８ 孔
２７ 固着要素
２８ センタリング部材
２９、３２ ピン
３０、３３ 穴部
３１ センタリング部材
３５ 第１要素
３６ 第２要素
３７ 突出タブ
３９、４０ ネジ
４３ 中間支点

Claims (10)

1. 円形又は四角形断面を有する他の同様な形材及び／又は管又は棒にそれを連結することにより、枠体、支持体、支持構造等を構成する形材要素であって、形材本体（１０）は、断面に、１又は複数の平面（１１）及び事前に設定された直径を有する円周の部分として１又は複数の円形にされた部分（１２）を備え、及び各平面（１１）に対応して長手方向の溝（１３）を備え、該溝には開口部及び前記溝の反対側面にアンダーカット（１５）を形成する平行な切込面を有すること、を特徴とする形材要素。
2. 形材本体には、４平面（１１）及び前記平面と交互に存在する４つの円形にされた部分（１２）を備え、それにより前記平面は正四角柱の側面部分と同数となるため四角形断面を有する管又は棒として形材本体を使用でき、及び前記円形にされた部分は円筒状表面の部分と同数となるため円形棒又は管として形材本体を使用でき、前記平面（１１）は円形にされた部分（１２）により画定される円筒状表面内側に存在すること、を特徴とする請求項１に記載の形材要素。
3. 連結クランプ（１６）を形材本体（１０）に結合させ、各クランプは、少なくとも１つの円筒状ハウジング（２２、２３）を、形材本体の円形にされた部分（１２）により画定される円筒状表面の直径に対応する直径で画定し、少なくとも１つのセンタリング部材（２８、３１）を備え、該部材を少なくとも１つの前記平面に沿う前記溝に嵌合すること、を特徴とする請求項１に記載の形材要素。
4. 連結クランプ（１６）を、第１ブロック（１７）及び第２クランプブロック（１８）から構成し、該ブロックの一方を他方の上にして、連結及びブロック化を、ナット及びボルト（２０、１９）を前記ブロック内に形成した一致する孔（７’、１８’）に係合させて、行うこと、及び
   第１ブロック（１７）は平坦な底部（２１）を備え、第２ブロック（１８）に向けて開口する半円筒状切欠き部（２２）を画定し、前記第２ブロックは第１ブロックの切欠き部（２２）に対向する半円筒状切欠き部（２３）を画定し、それにより、切欠き部（２２）と、２つのクランプを組立てる際に、円筒状ハウジング直径を形成し、該直径は形材本体の円筒状部分（１２）の直径に対応すること、
   を特徴とする請求項３に記載の形材要素。
5. センタリング部材を取外し可能な形状で、少なくとも第１ブロック（１７）の半円筒状切欠き部（２２）の底部に嵌合して、形材本体の任意の溝（１３）の開口部に係合させ、少なくとも前記形材本体が回転するのを防ぐこと、を特徴とする請求項３及び４に記載の形材要素。
6. 第１及び第２両クランプブロックには、取外し可能なセンタリング部材を備え、該部材を形材本体の平面に沿った各溝の開口部に係合するよう設計すること、を特徴とする請求項５に記載の形材要素。
7. 少なくとも第１クランプブロック（１７）の半円筒状切欠き部（２２）の対向する壁に、２つの凹部（２４）を備え、各凹部には平坦な底部（２１）に垂直な孔（２５）を有し、前記凹部（２４）の該孔（２５）を、ボルト（２６）を受容して、クランプを直接形材本体（１０）の平面（１１）の任意の１面に固着要素（２７）を用いて固定するよう設計し、該固着要素は前記平面に沿って走る溝（１３）内に配置され、前記溝（１３）の壁におけるアンダーカットと係合すること、を特徴とする請求項４に記載の形材要素。
8. 各クランプは、直線、角度付き、三方、十字型等の形状を有し、他のクランプに、クランプの第１ブロックの平坦な底部を第２クランプの第１ブロックの平坦な底部に嵌合させることにより、連結可能であること、を特徴とする請求項４から７のいずれかに記載の形材要素。
9. 請求項１から３による形材要素を他の同様な形材又は管状要素に連結するための直線、角度付き、三方、十字型等のクランプであって、
   クランプの第１ブロック（１７）及び第２ブロック（１８）を、一方を他方の上にして、一連のナット及びボルト（２０、１９）により、結合及びブロック化すること、及び
   第１ブロック（１７）は平坦な底部（２１）を有し、第２ブロック（１８）に向けて開口する半円筒状切欠き部（２２）の境界を定め、第２ブロックは第１ブロックの切欠き部（２２）に対向する半円筒状切欠き部（２３）の境界を定めて、切欠き部（２２）と、２つのクランプを組立てるとき、円筒状ハウジングを形成して、少なくとも形材本体を受容し、少なくとも第１クランプブロック（１７）の半円筒状切欠き部（２２）には取外し可能なセンタリング部材（２８）を備え、いずれか１つの溝（１３）の開口部に嵌合するよう設計し、それにより、クランプが、それが連結している形材本体上で回転しないようにし、少なくとも第１クランプブロック（１７）の半円筒状切欠き部（２２）の対向する両側に、２つの凹部を設け、該凹部にはブロック自体の平面（２１）に垂直な孔（２５）を備え、前記凹部（２４）にある該孔（２５）はボルト（２６）を受容して、クランプを形材本体（１０）の任意の１つの平面（１１）に、ネジ山を付けた固着要素（２７）を用いて、直接固定するよう設計し、該固着要素を前記表面に沿う溝（１３）内に配置し、前記溝（１３）の壁におけるアンダーカットと係合させること、を特徴とするクランプ。
10. 第１要素を少なくとも第２要素に連結するクランプであって、
    コ字状体にはその開口部分に２つのタブ（３７）を有し、各タブには他方の孔と一致する１対の孔（３８）を備え、それにより交差させて２つのブロック化するネジ（３９、４０）を受容し、
    各タブ（３７）の内面には２つの相対して傾斜する表面（４１、４２）を有し、該表面は、前記１対の孔により生じ中間支点（４３）の機能を果たす頂点で合わさり、各タブの外表面には単独の溝（４４）を備え、該溝により、タブを前記ネジ（３９、４０）で交差させて係合する場合、タブの可撓性が促進され、連結される要素は前記ネジにより交差され、それにより、必要に応じて、どちらか一方又は両方をブロック化すること、を特徴とするクランプ。
    

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