JP4887477B2 - Member connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リベットによる部材の結合構造に関するものであり、詳しくは、大径の結合孔を穿設した部材と、この結合孔より小径の結合孔を穿設した部材とをリベットにより結合する部材の結合構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for connecting members by rivets, and more specifically, a member for connecting a member having a large-diameter coupling hole and a member having a smaller-diameter coupling hole by a rivet. This relates to the bonding structure.
一般に、2個の部材を結合させる手段としては様々な結合方法が提案されているが、中でもリベットによる結合方法は、比較的強固な結合力が得られると共に、通常は一方の側からのみの作業で部材どうしを結合できることから広く用いられている。通常は、2個の部材にそれぞれ結合孔を穿設すると共に、一方の結合孔から他方の結合孔にリベットを挿入して、2個の部材を結合するものである。 In general, various joining methods have been proposed as means for joining two members. Among them, the joining method using a rivet can provide a relatively strong joining force, and usually requires work only from one side. It is widely used because the members can be connected with each other. Usually, the two members are each provided with a coupling hole, and a rivet is inserted from one coupling hole into the other coupling hole to couple the two members.
このリベットには、様々なものが提案されており、例えば、円筒状のリベット本体の先端がパネル材の内部で拡開可能となされたリベットが提案されている。例えば、円筒状の胴部の一端にフランジ状の頭部を有するリベット本体と、マンドレル本体の一端に拡大した頭部を有し前記胴部に挿通して組み付けられるマンドレルとからなり、前記マンドレル頭部の下面部分に放射状に延びる複数の切り刃部が設けられていて、前記マンドレル本体を引張ることにより前記切り刃部で前記胴部の他端開口部を切断して径方向に花弁状に開く複数の分割脚片が形成されるリベットが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Various rivets have been proposed. For example, a rivet in which the tip of a cylindrical rivet body can be expanded inside the panel material has been proposed. For example, the mandrel head includes a rivet body having a flange-shaped head at one end of a cylindrical body, and a mandrel having an enlarged head at one end of the mandrel body and inserted and assembled into the body. A plurality of cutting blade portions extending radially are provided on the lower surface portion of the portion, and the other end opening portion of the trunk portion is cut by the cutting blade portion by pulling the mandrel body to open in a petal shape in the radial direction. A rivet in which a plurality of divided leg pieces are formed has been proposed (for example, see Patent Document 1).
このリベットは、マンドレル頭部の下面部分に設けた切り刃部により、リベット本体の胴部における他端開口部の切断と径方向への拡開が容易になされるので、リベット本体の胴部の内壁面に切断を円滑にするための複数の溝を設けることなく、部材の結合作業が確実かつ均一に行なわれ、安定した結合力が得られるものである。
しかしながら、前記のリベットには次のような問題点があった。すなわち、リベットが挿入される部材の結合孔は位置合わせがなされているのが前提であるが、一般には、結合させる2個の部材は、それぞれ複数個の結合孔を穿設し複数箇所でリベットにより結合されるため、結合孔を穿設した後の結合孔の位置合わせに狂いが生じるとリベットによる結合ができなくなるため、高い加工精度が必要であり容易ではなかった。そこで、2個の部材を予め接着剤や粘着剤等で固着させ、その後に結合孔を穿設する方法や、それぞれの結合孔を穿設する際に一方の結合孔の外径をリベットの外径より大きくし、もって結合孔の加工誤差や施工誤差等の位置の誤差を吸収する方法が提案されている。前者は、部材に応じて接着剤を選択する必要があり、又、接着強度を発現させるために一定の養生期間が必要となり、その点に不足があるものであった。後者は、結合孔の位置の誤差を吸収しやすいが、結合孔がリベットの外径より大きくなされているので、リベットの挿入位置が中心軸からずれると、その偏りのために結合位置により結合強度が異なり、リベットの結合状態に緩みが生じやすくなったり、結合孔においてリベットにより塞がれない箇所が生じ、不必要な隙間が形成されたりする恐れがあり、その点が不足のあるものであった。 However, the rivet has the following problems. That is, it is assumed that the coupling holes of the members into which the rivets are inserted are aligned, but in general, the two members to be coupled are each formed with a plurality of coupling holes and rivets at a plurality of locations. Therefore, if a misalignment occurs in the alignment of the coupling hole after the coupling hole is formed, the rivet cannot be coupled, so that high processing accuracy is required and it is not easy. Therefore, the two members are fixed in advance with an adhesive or an adhesive, and then a coupling hole is drilled, or when each coupling hole is drilled, the outer diameter of one coupling hole is set outside the rivet. There has been proposed a method of absorbing a position error such as a processing error or a construction error of the coupling hole by increasing the diameter. In the former, it is necessary to select an adhesive according to the member, and a certain curing period is required to develop adhesive strength, which is insufficient. The latter easily absorbs errors in the position of the coupling hole, but the coupling hole is made larger than the outer diameter of the rivet, so if the insertion position of the rivet deviates from the central axis, the coupling strength depends on the coupling position due to the deviation. However, there is a risk of looseness in the rivet connection state, or there may be a portion that is not blocked by the rivet in the connection hole, and an unnecessary gap may be formed, which is insufficient. It was.
本発明は、前記の如き問題点を解消し、2個の部材をリベットにより結合させる際に、それぞれの部材に穿設された結合孔の位置合わせが容易であり、リベットによる結合に緩みが生じにくい部材の結合構造を提供せんとするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and when two members are coupled by rivets, the alignment of the coupling holes formed in the respective members is easy, and loosening occurs in the coupling by the rivets. It is intended to provide a connection structure for difficult members.
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。すなわちこの発明に係る部材の結合構造は、大径の結合孔を穿設した第1の部材と前記結合孔より小径の結合孔を穿設した第2の部材とをリベットにより結合する部材の結合構造であって、表面に相対向する2個の凸条が長手方向に向かって設けられると共に前記2個の凸条の間に予め大径の結合孔が穿設された第1の部材の裏面に第2の部材を重ね合わせ、次いで、孔開け治具のガイド部の下面を第1の部材の前記2個の凸条の上面に当接させると共に、前記ガイド部の下面から下方に垂下した円筒形状の突起を大径の結合孔に挿入させ、しかる後、前記ガイド部から突起に貫通するドリル挿入孔に挿入したドリルにより、第2の部材に第1の部材の結合孔より小径の結合孔を穿設し、もって前記大径の結合孔から小径の結合孔に挿入しかつ頭部のリング状部の下面を第1の部材の前記2個の凸条の上面に当接させたリベットにより、両部材を結合するようにしたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the member coupling structure according to the present invention is a coupling of a member in which a first member having a large-diameter coupling hole and a second member having a smaller-diameter coupling hole are coupled by a rivet. A back surface of a first member having a structure in which two ridges opposed to the surface are provided in the longitudinal direction and a large-diameter coupling hole is previously formed between the two ridges. The second member is overlaid on the surface, and then the lower surface of the guide portion of the drilling jig is brought into contact with the upper surfaces of the two ridges of the first member and is suspended downward from the lower surface of the guide portion. A cylindrical projection is inserted into a large-diameter coupling hole, and then the second member is coupled with a smaller diameter than the coupling hole of the first member by a drill inserted into the drill insertion hole penetrating the projection from the guide portion. drilled holes, or inserted into the small diameter of the coupling hole from the coupling hole of the large diameter with The lower surface of the ring-shaped portion of the head first of said two rivets were brought into contact with the upper surface of the ridges of the member, it is characterized in that so as to couple the both members.
本発明によれば、予め大径の結合孔が穿設された第1の部材の裏面に第2の部材を重ね合わせ、次いで、孔開け治具のガイド部を第1の部材の表面に当接させると共に、前記ガイド部から下方に垂下した円筒形状の突起を大径の結合孔に挿入させるので、孔開け治具は部材の結合孔の中心軸とは垂直方向には不用意に位置ずれすることがない。又、ガイド部から円筒形状の突起に貫通するドリル挿入孔に挿入したドリルにより、第2の部材に第1の部材の結合孔より小径の結合孔を穿設するようになされているので、第2の部材に形成される結合孔は、ドリル挿入孔の中心軸方向に沿って形成することができる。従って、2個の部材において位置合わせがなされた結合孔の作成が容易になされると共に、リベットの挿入位置に偏りが生じにくくなり、従ってリベットの結合強度に偏りが生じにくく、緩みや部分的な変形等の不具合が生じにくくなる。 According to the present invention, the second member is overlaid on the back surface of the first member in which the large-diameter coupling hole is previously drilled, and then the guide portion of the drilling jig is applied to the surface of the first member. In addition, the cylindrical protrusions that hang downward from the guide portion are inserted into the large-diameter coupling hole, so that the drilling jig is inadvertently displaced in the direction perpendicular to the central axis of the coupling hole of the member. There is nothing to do. Further, since the drill inserted into the drill insertion hole that penetrates the cylindrical projection from the guide portion, the second member is formed with a coupling hole having a smaller diameter than the coupling hole of the first member. The coupling hole formed in the two members can be formed along the central axis direction of the drill insertion hole. Therefore, it is easy to create a coupling hole in which the two members are aligned, and it is difficult for the rivet insertion position to be biased. Therefore, the coupling strength of the rivet is not easily biased. Problems such as deformation are less likely to occur.
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照し、具体的に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
すなわち、図1は本発明に係るパネル材の実施の一形態を断面図であり、図3は穴開け治具の使用状態を示す説明図であり、図4は本発明に係る部材の結合方法の一例を示す説明図である。 That is, FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a panel material according to the present invention, FIG. 3 is an explanatory view showing a usage state of a drilling jig, and FIG. 4 is a method for joining members according to the present invention. It is explanatory drawing which shows an example.
図面において、1は第1の部材、2は第2の部材であり、本発明に係る部材の結合構造は、第1の部材1と第2の部材2から主に構成され、リベット4により両部材1、2を結合させると共に、ビス等によって天井面等の壁面Wに取付けられるものである。
In the drawings, 1 is a first member, 2 is a second member, and the connecting structure of members according to the present invention is mainly composed of a
まず、第1の部材1は、平板状に形成され、その裏面側に第2の部材2と重ね合わせられる重合面11が形成されたものであり、重合面11と対向する当接面12に向けて貫通された結合孔13が設けられ、リベット4が挿入されるようになされている。本形態では、図1及び図2に示すように、天井面等の壁面Wに固定するための2個の固定部14を備え、固定部14は当接面12の両側端部から2個の固定部14に向けてそれぞれ延設された連結部15を介して連結されたものである。尚、第1の部材1は、固定部14を有しない形態でもよく、固定部14を1個あるいは3個以上の複数個備えた形態でもよい。又、連結部15において当接面12からの延接位置は、当接面12の側端部に限定されるものではなく、第2の部材2との結合の妨げにならない箇所に適宜設けることができる。
First, the
第1の部材1は、一般にはアルミニウムや合成樹脂を押出成型して得られる長尺の型材を適宜長さに切断した部材からなるものであるが、アルミニウム以外の金属、または金属や無機材料と合成樹脂との複合材料等、第1の部材1の長さや必要な強度に応じて、適宜使用できる。
The
続いて、第2の部材2は、図1に示すように、略矩形に形成され芯材21の表裏両面に金属シート22が貼付されたものである。芯材21は、一般には、厚さが1〜5mmとなされ、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂から押出成型により作製されるものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン単独のもの、或いはこれらを適宜混練されたものを用いてもよく、これらに水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機材料を適宜混練し、難燃性を向上させたものを用いてもよい。又、本形態では、第2の部材2の表面の周端部に沿って第1の部材1が重ね合わされると共に、リベット4によって結合されたものであるが、この結合位置は、使用状態によって適宜設定することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 1, the
次に金属シート22は、一般にはアルミニウム合金、ステンレス鋼、銅等の金属箔からなり、その厚さは0.1〜5mmである。その表面には、装飾性を高めるために塗装が施されてもよく、装飾用のシートやフィルムを貼着されてもよいが、そのまま用いてもよい。
Next, the
第2の部材2の形態は、本形態に限られるものではなく、芯材21の片面のみに金属シートが貼着されたものでもよく、芯材21のみから形成されたものでもよく、金属製のシート状物や板状物のみから形成されたものでもよい。
The form of the
図5は孔開け治具3の説明図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(C)は側面図である。孔開け治具3は、平板状に形成されたガイド部31と、その裏面側に設けられた突起32とを備えたものである。突起32は円筒形状であり、第1の部材1の結合孔13に挿入可能であり、又、孔開け治具3の表面側から突起32に向けて貫通されたドリル挿入孔33が形成されている。尚、図6に示すように、穴開け治具3においてドリル挿入孔33の周縁部34にドリル5よりもより硬質な材質を使用してドリル挿入孔33の周縁部の耐磨耗性を向上させてもよい。
5A and 5B are explanatory views of the
リベット4は、図4に示すように、筒状に形成されると共にその頭部の円周方向に亘って突出したリング状部42を有するリベット本体41と、リベット本体41に挿通されると共にその一端がリベット本体41の内径より大きくなされた膨出部43を有する棒状体のマンドレル44とからなる。
As shown in FIG. 4, the rivet 4 is formed in a cylindrical shape and has a
次に、第2の部材2に結合孔23を作成する方法について詳しく説明する。本形態では、図2に示すように、第1の部材1の重合面11の当接面12には長手方向に向けて相対向する2個の凸条16が設けられると共に、2個の凸条16の間に結合孔13が形成されている。これにより、結合孔13の作成においては、第1の部材1の長手方向に対して位置決めすれば、この長手方向と直交方向には位置ずれせず、所定の位置に作成することができる。
Next, a method for creating the
続いて、図3の(a)に示すように、第1の部材1の重合面11側に第2の部材2を配置すると共に、万力等を用いて第1の部材1が第2の部材2に対して位置ずれしないように固定する。次に、孔開け治具3を第1の部材1の当接面12側に載置し、ガイド部31の下面を第1の部材1の表面に当接させる。本形態では、相対向する凸条16の上面に孔開け治具3のガイド部31の下面が当接されるようになされている。そして、結合孔13に孔開け治具3の突起32を挿入し、(b)に示すように、孔開け治具3のドリル挿入孔33にドリル5を挿入し、第2の部材2に結合孔23を作成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3A, the
第1の部材1の結合孔13において、第2の部材2側の出入口端部を円周方向に沿って切り欠いて座繰り(図示せず)を設けていてもよい。これにより、孔開け時に第2の部材2の表面側に生じたばりを座繰りの切り欠き箇所に収めることができるので、前記ばりにより第1の部材1と第2の部材2との間に不必要な隙間が生じたり、それに伴う各部材の変形や歪み等が生じたりしにくくなる。
In the
孔開け治具3に突起32がない場合、あるいは、第1の部材1の重合面11に凸条16が形成されていない場合に比べると、本形態は、ドリル挿入孔33がより長くなっているので、ドリル5をドリル挿入孔33に挿入した際に、ドリル5は傾きにくくなり、ドリル挿入孔33の中心軸方向に沿って案内されやすくなる。又、結合孔13と結合孔23との位置合わせが容易になり、リベット4を結合孔13、23に挿入した際に、挿入位置の偏りが生じにくくなる。本形態では、相対向する凸条16の上面に孔開け治具3のガイド部31の下面が当接されるようになされているので、凸条16の長さに応じて、ドリル挿入孔33の長さが長くなり、前記の効果をより奏しやすくなり、凸条16を形成することにより、前記の如く孔開け作業がより精度よく、より容易となる。
Compared with the case where the
次に、リベット4による第1の部材1と第2の部材2との結合方法について説明する。まず、図4の(a)に示すように、リベット4を第1の部材1の結合孔13を通して、第2の部材2の結合孔23に挿入し、リベット本体41のリング状部42の下面が第1の部材1の当接面12側に当接させる。次に、エアリベッター6を用いて、マンドレル44をリベット本体41のリング状部42側に向けて引き抜くと、リベット本体41の脚部45は、図1に示すように、マンドレル44の膨出部43によって側方に向けて花弁状に拡開される。これにより、リベット4により第2の部材2と第1の部材1とが結合される。尚、リベット本体41の脚部45を拡開させさすいように、脚部45において、その先端から長手方向に向かって切れ目や溝を設けていてもよい。
Next, a method of connecting the
次に図7に示された形態について説明する。
図1に示された部材の結合構造においては、第2の部材2の結合孔23が貫通されているのに対して、図7に示された部材の結合構造においては、結合孔23が底部24が設けられた有底孔となされ、リベット4の端部が第2の部材2の内部に埋設された点において相違するのみで、その他の点については図1に示された形態と同様である。
Next, the form shown in FIG. 7 will be described.
In the member coupling structure shown in FIG. 1, the
すなわち、この形態に係る第2の部材2も、前記と同様な方法によって結合孔23が作成させるものであるが、図8に示すように、結合孔23を作成するドリル5の頭部には、孔開け治具3のドリル挿入孔33の外径より大きくなされた頭部51が形成されている。これにより、ドリル5で第2の部材2に結合孔23を形成する際に、ドリル5が第2の部材2の方向に移動し、頭部51の下面が孔開け治具3のガイド部31の上面に当接すると、ドリル5は第2の部材2の方向への移動が規制される。従って、結合孔23は底部24が残存した有底孔となすことが可能となると共に、その深さを一定にすることができる。尚、結合孔23の深さを調整する手段としては、ドリル5の頭部51の形成位置をドリル5の長手方向に適宜設定してもよく、孔開け治具3のガイド部31の厚さを適宜設定してもよく、第1の部材1の凸条16の高さを適宜設定してもよい。
That is, in the
次に、この形態に係るリベット4による第1の部材1と第2の部材2との結合方法について説明する。まず、図9の(a)に示すように、リベット4を第1の部材1の結合孔13を通して、第2の部材2の結合孔23に挿入する。この際、リベット本体41のリング状部42の下面と、第1の部材1の当接面12との間には隙間が形成されるように挿入する。次に、(b)に示すように、エアリベッター6を用いて、リベット本体41を第2の部材2の内部に向けて押し込む。これにより、リベット本体41の脚部45は、マンドレル44の膨出部43によって側方に向けて花弁状に拡開される。そして、図7に示すように、リベット本体41をリング状部42が第1の部材1の当接面12に当接するまで移動させると、リベット本体41の脚部45が所定の長さ拡開され、リベット4により第1の部材1と第2の部材2とが結合される。
Next, a method of connecting the
結合孔23は、所定の深さとなされているので、結合孔23が浅いためにリベット本体41の拡開が不十分になってリベット4による接合強度が不足したり、結合孔23が深いためにリベット本体41の拡開が大きくなって、芯材21が押されて第2の部材2の前面側に膨らみや歪み等が生じたりする恐れは少なくなる。又、作成された結合孔23は、いずれもほぼ同じ深さに容易になされるので、局所的にも前記のような不具合は生じ難くなる。
Since the
又、リベット本体41が第2の部材2の芯材21の内部で拡開される際、それに応じて、芯材21に応力が発生するが、この応力はリベット本体41と第1の部材1の結合孔13との隙間の方向に逃げやすくなるため、芯材21の内部の応力が解消されやすく、第2の部材2の裏面側に膨らみや歪み等が生じたりする恐れは少なくなる。
Further, when the
本発明によれば、2個の部材をリベットにより結合させる際に、それぞれの部材に穿設された結合孔の位置合わせが容易であり、リベットによる結合に緩みが生じにくくなるようになされるので、比較的大きな面積を有する面材に枠材やフレーム材を取付ける場合のようなリベットによる結合箇所が比較的多い、例えば既設建築物の屋内壁面や天井面の表面装飾に用いられる面材に対して好適に利用できる。 According to the present invention, when two members are coupled by rivets, it is easy to align the coupling holes formed in the respective members, and the coupling by the rivets is less likely to be loosened. , There are relatively many joints by rivets, such as when attaching frame material or frame material to a surface material having a relatively large area, for example, for surface materials used for surface decoration of indoor walls and ceiling surfaces of existing buildings Can be suitably used.
1 第1の部材
11 重合面
12 当接面
13 結合孔
16 凸条
2 第2の部材
21 芯材
22 金属シート
23 結合孔
3 孔開け治具
31 ガイド部
32 突起
33 ドリル挿入孔
4 リベット
41 リベット本体
42 リング状部
43 膨出部
44 マンドレル
45 脚部
5 ドリル
51 頭部
6 エアリベッター
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