JP2953333B2 - 部材の結合構造 - Google Patents

部材の結合構造

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JP2953333B2
JP2953333B2 JP32277594A JP32277594A JP2953333B2 JP 2953333 B2 JP2953333 B2 JP 2953333B2 JP 32277594 A JP32277594 A JP 32277594A JP 32277594 A JP32277594 A JP 32277594A JP 2953333 B2 JP2953333 B2 JP 2953333B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カーポート、テラス等
の柱と垂木との結合部分のように、2本の部材をT字形
などに交差させて結合する構造に関する。なお、本明細
書において、前後、左右および上下等方向および位置を
示す記載は、各部の相対的位置を明確にするために説明
の都合上で用いているに過ぎない。実際上では、相対的
な位置関係は変わらないものの前後、左右および上下等
の関係はずれてしまうことがある。
【0002】
【従来の技術】従来、2本の部材をT字形に結合するに
は、図6に示すように、一方の部材aの端部において、
その対向する側面の一端部に切欠b,bを形成すると共
に、他方の部材cを切欠b,bに嵌合し、部材aの切欠
bが形成されていない側面から部材a及び部材cにボル
トdを貫通し、このボルトdの先端にナットeを螺合
し、部材cを両側から締め付けるようにして固定してい
る。なお、固定手段としては、ボルトナット(d,e)
によるものの他に、一方の部材aの端部に嵌め込んで部
材cを締め付けるキャップとか、一方の部材aの端部を
カシメることによって部材cを締め付ける手段等があ
る。
【0003】このような結合構造では、一方の部材aと
他方の部材cは切欠bの側縁において線接触となってお
り、部材aの切欠bが形成されていない側面と部材cの
側面の間に幅広の間隙が形成されているので、ナットe
を締め付けると部材aの側面が点線で示すように内側に
撓み変形してしまう恐れがあり、通常、補強材fを利用
して変形を防止している。しかし、補強材fを用いる施
工では、部材aと部材cの結合作業のほかに、別体の補
強材fを部材cに装着しなければならず、製品コストが
高くなるばかりか施工効率が悪い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、2本の部材
をT字形などに、その軸線を交差させて結合する構造に
関し、結合部をボルトナットなどによる締め付け力で変
形しにくい強靭なものにすると共に、結合作業の手間を
少なく、製品コストを低く抑えることができる構造の提
供を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の部材と第2の部材
がその軸線を交差させて結合された構造とする。第1の
部材は断面において前後配置の壁と左右配置の壁を有す
るものとする。第1の部材における前後配置の壁に開口
部が形成される。開口部に第2の部材が嵌合されて左右
方向の力で挟着される。開口部は第1の部材における前
後配置の壁に形成した、第1部材の長手方向軸に平行な
縦辺でのみ接続している切曲げ部を内側に折り曲げて形
成される。切曲げ部はさらに左右方向の一方に折り曲げ
られて当り面と脚片からなる補強縁が形成される。脚片
の端縁は左右配置の壁の内面に当接される。開口部に嵌
合された第2の部材は第1の部材の当り面に接合されて
いる。
【0006】次の構成を採用することがある。前後配置
の壁は前壁と後壁であり、それぞれに開口部が形成され
ていること。前後配置の壁が前壁と後壁であり、前壁に
のみ開口部が形成されていること。第1の部材と第2の
部材の嵌合個所を左右方向に貫通するボルトナットの締
め付け力によって、第1の部材と第2の部材が挟着され
ていること。一つの開口部が1枚の切曲げ部で形成され
ること。一つの開口部が対向した2枚の切曲げ部で形成
されること。第1の部材が前後方向では一つの壁のみを
有すること。
【0007】
【作用】切曲げ部で形成された当り面と脚片は、第1の
部材と第2の部材の嵌合個所において、第2の部材を挟
着する力に対して第1の部材を補強する。切曲げ部で形
成された当り面と脚片は、第1の部材と第2の部材との
間にあって部材どうしの当接面積を大きくし、結合構造
のガタや緩みを防止する。
【0008】
【実施例】図1は第1の実施例であって、垂直に立設さ
れた柱1(第1の部材)に、水平あるいはやや勾配をも
って配設された垂木2(第2の部材)がその軸線を交差
させて結合された結合部を示す。柱1及び垂木2はこの
実施例においてアルミ合金の押出し成形材であり、いず
れも断面角形を呈している。柱1は前壁3と後壁4およ
び左右の壁5,6を有する。そして、柱1の上端部では
前壁3と後壁4に上端からコ字形の開口部7,8が形成
されている。開口部7,8の幅pは垂木2の幅寸法にほ
ぼ等しく、深さqは所定の寸法とされる。
【0009】開口部7,8は次のようにして形成される
(図2)。柱1の上端部に前壁3および後壁4の上端縁
から垂直切部9とその先端に続く水平切部10からなる
L字形の切り込み11が入れられる。この切込みによっ
て、前壁3の上端部および後壁4の上端部に、L字形の
切込み11と上端縁に囲まれ、切込み11の垂直切部9
と対向する部分を折曲線12とした切曲げ部13が形成
される。折曲線12は、柱1の長手方向軸に平行な縦辺
であり、切曲げ部13はこの縦辺でのみ前壁3および後
壁4に接続している。垂直切部9の長さはq、水平切部
10の長さはpである。なお、前壁3において垂直部9
は左側壁5側に配置され、折曲線12は右側壁6側とな
り、後壁4において垂直部9は右側壁6側に配置され、
折曲線12は左側壁5側となる。
【0010】切曲げ部13が折曲線12を中心に内側に
折り曲げられて開口部7,8が形成される。折り曲げら
れた切曲げ部13は、さらに先端部が第2の折曲線14
から左右の壁5,6側にほぼ直角に折り曲げられて脚片
15aと当り面15bが形成される。脚片15aの端縁
は左右の壁5,6の内面に当接し、最終的に当り面15
bと脚片15aとで補強縁16が構成される(図3)。
脚片15aの高さsは、当り面15bが左右の壁5,6
と平行になる高さとされている。図1〜図3に示す例で
は、柱1の幅寸法に対して垂木2の幅が比較的太いの
で、切曲げ部13のが幅が広く、このため、脚片15a
は左右の壁5,6の見込み方向で左右の壁5,6の中心
部付近にまで達する。
【0011】柱1における左右の壁5,6にはこの実施
例において、上端から寸法qより小さい位置で見込み方
向のほぼ中央部(すなわち、補強縁16の位置を避け
て)にボルト挿通孔17,17が穿設され、また、垂木
2の左右側壁にもボルト挿通孔18,18が形成され
る。そして、柱1の開口部7,8に垂木2の端部を嵌合
して、ボルト挿通孔17と同18を左右方向で整合さ
せ、一側方からボルト19を柱1と垂木2に左右方向に
貫通させる。このとき、嵌合個所において垂木2の両側
は補強縁16における当り面15bに面接触し、接合し
ている。
【0012】ついで、他側方に突出したボルト19の先
端にナット20を螺合して、締め付け、柱1における左
右の壁5,6で垂木2を挟着し結合する。締め付け力は
柱1の左右の壁5,6を内側へ変形させるように作用す
るが、これら左右の壁5,6の内側には補強縁16が存
在し、広い当り面15bで垂木2に当接すると共に、こ
の面が脚片15aで支持され、かつ、脚片15は比較的
短いので、強度が高く、潰れてしまうことはほとんどな
い。このため、ボルトナット19,20による締め付け
力を大きくして結合構造の強度を向上させることができ
る。
【0013】一方、脚片15aと当り面15bからなる
補強縁16は柱1と垂木2がボルトナット19,20に
よって締め付けられた時、わずかに変形することができ
るので、柱1と垂木2との結合個所でクッションの機能
を果たし、結合構造にガタをなくする。また、振動によ
る緩みが防止される。図4は、第1の実施例と同様の構
造を備えるが、柱1の幅寸法に対して垂木2の幅が小さ
い第2実施例の場合を示している。この例では、切曲げ
部13の幅が狭いので第1の実施例に比較して、脚片1
5aは左右の壁5,6のそれぞれ幅方向中心部まで到達
することはできない。しかし、かなりの位置まで接近し
ており、補強縁16は第1実施例の場合とほぼ同様の機
能を発揮する。
【0014】図5は、第3の実施例を示し、第1の実施
例と同様の構造を備えるが、補強縁16が開口部7,8
のそれぞれの両側に形成されている。すなわち、柱1の
前壁3と後壁4において、これら壁の中心線に沿って寸
法qの垂直切部とその下端から左右方向へ等しく全体と
して寸法pとなる水平切部からなる逆T字形の切込みを
入れて、中央の垂直切部の両側に切曲げ部13,13を
対向して形成し、ついで、これら切曲げ部13,13が
両側の内側へ折り曲げられて開口部7,8が形成され
る。それぞれの切曲げ部13は、さらに、第1実施例の
場合と同様に第2の折曲線14から左右方向の一方に折
り曲げられて脚片15aと当り面15bを備えた補強縁
16に形成される。
【0015】この実施例によれば、嵌合部における柱1
の断面形状が左右対象とされており、開口部7,8のそ
れぞれの片側のみに補強縁16を形成したものに比べ
て、ボルト19、ナット20による締め付け力を均等に
受けることができ、締め付け時に柱1に加わる捩じれ傾
向を防止することができる。以上は実施例であって、本
発明は図示された具体的構成に限定されない。この実施
例では、第1の部材、第2の部材共に断面が角形で中空
であるが、第1の部材の断面形状としては図7(イ)
(ロ)に示すような断面において多角形や断面を形成す
る辺の一部に凸部や凹部を有するものであっても良い。
【0016】第1の部材は一般には、断面において前後
配置の壁3又は4と左右配置の壁5又は6を有する部材
であれば良く、さらに、前後配置の壁として前壁3と後
壁4を備えるが、開口部(7,8)が形成されるのは前
壁3だけで、開口部7に嵌合された第2の部材はその先
端面が後壁4の内面に突き当てられた結合構造とか、
合によって、第1の部材が四面に完全な壁を備えずスリ
ット状に開口したもの(図8)や断面コ字形のように第
1の部材が断面において前後方向では一つの壁のみを有
しているものでも良い
【0017】実施例において、切曲げ部13は垂直切部
9、水平切部10によって矩形に形成されたが、水平切
部10は、図9のように山形やその他の態様とされるこ
とがある。したがって、切曲げ部13は一般には、第1
部材における前後配置の壁に、第1部材の長手方向軸に
平行な縦辺でのみ接続している部分と言うことができ
る。さらに、実施例の開口部7,8は第1の部材の端部
に溝形に形成されたものであるが、第1の部材における
前後配置の壁に窓形に形成されたものであっても良い。
第1の部材と第2の部材の結合部は、これらの部材の軸
線を交差させて結合させた構造であって、第1の部材の
一つの壁面から嵌合された第2の部材が対向した他の壁
面を貫通する場合もあればしない場合もある。また、軸
線の交差とはこの発明において、第1部材の左右方向寸
法(幅)内でのズレの範囲を包含する。
【0018】
【発明の効果】請求項1の構成によれば、第1の部材の
開口部に脚片と当り面からなる補強縁が存在するので、
この部分の剛性が高く、左右方向の力による変形を防止
することができる。このため、締め付け力を強くし、結
合部構造をより強固なものとすることができる。補強縁
を構成する脚片や当り面は部材の一部である切曲げ部に
よって部材と一体に形成されるので、別体の補強材を省
略するかあるいは削減することができる。このため、製
品コストが低減されるばかりか、結合作業に手間が掛か
らず、作業効率が向上する。補強縁に当り面を設けて部
材どうしの当接面を大きくしているので、結合部構造の
ガタや緩みを防止することができる。
【0019】請求項2の構成によれば、開口部を部材の
前壁と後壁に設けるので、第1の部材と第2の部材との
嵌合状態が確実で、請求項1に記載した構成による効果
に加え、結合状態が安定する。請求項3、請求項4の構
成によれば、第1の部材に対する第2の部材の結合状態
が片持ち梁的であっても、嵌合部の挟持力を強くして、
請求項1に記載した構成による効果に加え、安定した結
合構造とすることができる。請求項5の構成によれば、
ボルトナットは左右方向の力で挟着する手段として最も
簡単で確実であり、請求項1に記載した構成による効果
に加え、さらに安定した結合構造とすることができる。
【0020】請求項6の構成によれば、補強縁の脚片を
開口部の近くに配置することができるので、請求項1の
構成による効果に加え、左右方向の締め付け力を支持す
る機能が高い。また、一つの開口部で補強縁は一個なの
で、加工能率が良い。請求項7の構成によれば、前後配
置の壁に形成される開口部の補強縁が開口部の両側に配
置されるので、左右方向の締め付け力が開口部の両側で
偏らず、請求項1の構成による効果に加え、締め付け力
によって第1の部材が受ける捩じり力を解消することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】分解して示す結合部の斜視図(第1の実施例)
【図2】加工の状態を示す斜視図
【図3】結合部の平面図(第1の実施例)
【図4】結合部の平面図(第2の実施例)
【図5】結合部の平面図(第3の実施例)
【図6】分解して示す結合部の斜視図(従来例)
【図7】(イ)(ロ)ともに他の第1部材の端部を示す
斜視図
【図8】分解して示す結合部の斜視図(他の実施例)
【図9】他の開口部を示す斜視図
【符号の説明】
1 柱(第1の部材) 2 垂木(第2の部材) 3 前壁 4 後壁 5 左壁 6 右壁 7 前開口部 8 後開口部 9 垂直切部 10 水平切部 11 L字形の切込み 12 折曲線 13 切曲げ部 14 第2の折曲線(縦辺) 15a 脚片 15b 当り面 16 補強縁 17 ボルト挿通孔(柱) 18 ボルト挿通孔(垂木) 19 ボルト 20 ナット

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の部材と第2の部材がその軸線を交
    差させて結合された構造であって、第1の部材は断面に
    おいて前後配置の壁と左右配置の壁を有し、第1の部材
    における前後配置の壁に形成した開口部に第2の部材が
    嵌合されて左右方向の力で挟着されており、開口部は第
    1の部材における前後配置の壁に形成した、第1部材の
    長手方向軸に平行な縦辺でのみ接続している切曲げ部を
    内側に折り曲げて形成され、切曲げ部はさらに左右方向
    の一方に折り曲げられて当り面と脚片からなる補強縁に
    形成され、脚片の端縁が左右配置の壁の内面に当接さ
    れ、かつ、開口部に嵌合された第2の部材が当り面に接
    合していることを特徴とした部材の結合構造。
  2. 【請求項2】 前後配置の壁が前壁と後壁であり、それ
    ぞれに開口部が形成されていることを特徴とした請求項
    1に記載する部材の結合構造。
  3. 【請求項3】 前後配置の壁が前壁と後壁であり、前壁
    にのみ開口部が形成されていることを特徴とした請求項
    1に記載する部材の結合構造。
  4. 【請求項4】 第1の部材と第2の部材がその軸線を交
    差させて結合された構造であって、第1の部材は断面に
    おいて前後方向で一つの壁と左右配置の壁とを有し、第
    1の部材における前記一つの壁に形成した開口部に第2
    の部材が嵌合されて左右方向の力で挟着されており、開
    口部は第1の部材における前記一つの壁に形成した、第
    1部材の長手方向軸に平行な縦辺でのみ接続している切
    曲げ部を内側に折り曲げて形成され、切曲げ部はさらに
    左右方向の一方に折り曲げられて当り面と脚片からなる
    補強縁に形成され、脚片の端縁が左右配置の壁の内面に
    当接され、かつ、開口部に嵌合された第2の部材が当り
    面に接合していることを特徴とした部材の結合構造。
  5. 【請求項5】 第1の部材と第2の部材の嵌合個所を左
    右方向に貫通するボルトナットの締め付け力によって、
    第1の部材と第2の部材が挟着されていることを特徴と
    した請求項1〜請求項4のいずれか一つに記載する部材
    の結合構造。
  6. 【請求項6】 一つの開口部が1枚の切曲げ部で形成さ
    れることを特徴とした請求項1〜請求項5のいずれか一
    つに記載する部材の結合構造。
  7. 【請求項7】 一つの開口部が対向した2枚の切曲げ部
    で形成されることを特徴とした請求項1〜請求項5のい
    ずれか一つに記載する部材の結合構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101359298B1 (ko) * 2011-08-10 2014-02-10 채일수 웨브에 주름이 형성된 용접빔 기둥과 서까래의 조립장치

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