JPH10317511A - 梁材の連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量性に優れたアルミ押出し形材を梁材と
し、作業性よく組み立てられ、分解・再使用可能な連結
構造を提供する。 【解決手段】 梁材１０は、井桁状骨格を構成するリブ
１１，１２の端部に平面部１３及び側面部１４を一体成
形し、角部の平面部１３と側面部１４とを連結部１５で
連結した断面形状をもつアルミ押出し形材で作られてい
る。連結金具２０は、直交方向に延びる平面部２２の内
側及び外側から起立部２３及び係止部２４が立上がり、
起立部２３と係止部２４との間が梁材１０の側面部１４
の端部が嵌り込む間隙となっている。係止部２４には摺
動部２８，キー部２７が設けられ、ボルト挿通孔２６が
穿設された扇形部２５が起立部２３の端部に一体成形さ
れている。２本の梁材１０を直交して連結する箇所に形
成された切欠き部１７に連結金具２０のキー部２７が差
し込まれ、梁材１０の相対向する面側から一対の連結金
具２０が装着され、ボルト３２，ナット３３で締結され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い連結強度が要求さ
れる構造体の組立に適し、分解・再使用が可能で軽量性
に優れた梁材の連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の梁材を連結して組み立てる建築構
造体や工作機械の架台等では、連結具を使用して梁材を
直接ボルト止めする方法が採用されている。たとえば、
特開平８−１２８４２１号公報では、四角形の直交する
３側面からなる本体及びカバーを使用し、梁材の端面に
ボルト止めした本体にカバーを装着することにより、複
数の梁材を直交して取り付けることが紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、連結具を使用
して梁材を連結する方法では、構造体に加わる力がボル
トに集中し、強度的に信頼性の高い継手が得られない。
そのため、工作機械等の重量物を搭載する架台等では、
強度的に優れた鋼製のアングル部材を溶接によって連結
することにより構築している。しかし、アングル部材を
溶接しているため、溶接時の熱変形等による寸法精度の
低下が避けられず、また一旦構築すると分解・再組立て
ができない。更に、鋼製であるため重量が嵩み、運搬や
取扱が容易でない。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、梁材を軽量性に優れたアル
ミ押出し形材で製作し且つ連結に適した構造とすること
により、高い連結強度で複数の梁材を連結でき、分解や
再組立てが容易な連結構造を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の梁材連結構造
は、その目的を達成するため、井桁状骨格を構成するリ
ブの端部にそれぞれ平面部及び側面部を一体成形し、角
部の平面部と側面部とを連結部で連結し、側面部と連結
部との間に連結金具の係止部が嵌り込む溝部が形成され
た断面形状をもつアルミ押出し形材製の梁材と、直交方
向に延びる平面部の内側及び外側にそれぞれ起立部及び
係止部が設けられ、起立部と係止部との間が梁材の側面
部の端部が嵌り込む間隙となっており、係止部には摺動
部及びキー部が設けられ、ボルト挿通孔が穿設された底
部が起立部の端部に一体成形された連結金具とを備え、
梁材を連結する箇所で、双方の梁材の側面部を切り落し
た切欠き部が形成され、梁材の相対向する面側から装着
される一対の連結金具のキー部が前記切欠き部に差し込
まれ、双方の連結金具に挿通した連結ボルトがナットに
ねじ込まれることを特徴とする。

【０００５】梁材の側面部の内面及び連結金具の係止部
の内面にテーパを付けると、一対の連結金具をボルトナ
ットで締結したとき、梁材の溝部に係止部がテーパ嵌合
し、相互の梁材が強固に連結される。また、連結金具の
平面部の厚みに相当する段差を梁材の平面部と側面部と
の間に付けると、梁材を連結金具で連結した状態で梁材
の平面部と連結金具の平面部とが凹凸のない同一平面を
形成する。

【０００６】梁材の各辺を同一形状にすると、上下方向
及び左右方向に関係なく高い自由度で梁材を連結でき
る。この場合の連結構造は、リブで構成される井桁状骨
格の角部が中実部になっており、中実部の角部に４５度
の角度で傾斜した溝部が形成された断面構造をもつアル
ミ押出し形材製の梁材と、直交方向に延びる平面部の内
側及び外側にそれぞれ起立部及び該起立部に対して４５
度の角度で傾斜した係止部が設けられ、起立部と係止部
との間が梁材の溝部を形成した中実部の一方角部が嵌り
込む間隙となっており、係止部には摺動部及びキー部が
設けられ、ボルト挿通孔が穿設された底部が起立部の端
部に一体成形された連結金具とを備え、２本の梁材を直
交して連結する箇所で、梁材の相対向する面側から装着
される一対の連結金具のキー部が差し込まれるキー孔が
梁材の溝部に形成されており、双方の連結金具に挿通し
た連結ボルトがナットにねじ込まれる構造になってい
る。

【０００７】

【実施の形態】本発明で使用する梁材は、軽量性に優れ
たアルミ合金押出し形材で製作されており、図１に示す
ようにほぼ井桁状の断面をもっている。梁材１０の井桁
状骨格は、垂直方向に延びる２本のリブ１１，１１と水
平方向に延びる２本のリブ１２，１２のリブを組み合わ
せて構成される。リブ１１，１１の端部には主面となる
平面部１３，１３・・が設けられており、リブ１２，１
２の端部には側面部１４，１４・・が設けられている。
平面部１３，１３・・と側面部１４，１４・・とは断面
Ｌ型の連結部１５，１５・・で連結されている。梁材１
０は、このように内部を空洞にし、複数のリブで相互に
連結された構造であるため、軽量で且つ高強度の部材と
して使用される。Ｌ型連結部１５，１５・・は、十分な
強度をもつ梁材１０では省略することも可能であり、ま
た他形状の連結部で平面部１３，１３・・と側面部１
４，１４・・とを連結してもよい。平面部１３と１３と
の間隙は、たとえば各種機器の移動用にレールを敷設す
る空間として使用できる。側面部１４と１４との間隙や
移動リブ１１，１１とリブ１２，１２で囲まれた中央の
空間部も、たとえば各種ワイヤを挿通するための空間部
として使用できる。

【０００８】側面部１４，１４の上端は、主面となる平
面部１３，１３の表面から一段低い位置に設定される。
側面部１４，１４の上端と平面部１３，１３の表面との
工程差は、梁材１０，１０を連結する連結金具２０の上
面２１が平面部１３，１３の表面と一致するように設計
されている。側面部１４，１４の内面は、側面部１４，
１４とＬ型連結部１５，１５との間に連結金具２０，２
０の係止部２４がテーパ嵌合するように、リブ１２，１
２側に向けて肉厚となるテーパを付けることが好まし
い。連結金具２０が装着される箇所では、側面部１４が
リブ１２及びＬ型連結部１５の一部と共に切り落とされ
た切欠き部１７となっている。切欠き部１７は、梁材１
０が切削加工の容易なアルミ押出し形材でできているた
め、鋼製梁材に比較して必要とする箇所に切削加工によ
って容易に設けることができる。側面部１４とＬ型連結
部１５との間は、連結金具２０がスライドする溝部１８
となる。

【０００９】２本の梁材１０，１０を相互に連結する連
結金具２０は、梁材１０と同じアルミ材で作られてい
る。連結金具２０は、斜め前方から見下げた図２（ａ）
に示すように、直交方向に延びる平面部２２をもち、平
面部２２の表面が梁材１０の平面部１３の表面と一致す
る上面２１となる。平面部２２の内側から起立部２３が
垂下し、平面部の２２外側から係止部２４が垂下してい
る。起立部２３と係止部２４との間隙は、梁材１０の側
面部１４の端部が差し込まれる大きさに設計されてい
る。係止部２４の内面には、図２（ａ）で下側ほど薄く
なるテーパが付けられている。そのため、係止部２４を
溝部１８に嵌め込んだ状態では、側面部１４の内面と係
止部２４の内面とがテーパ接触する。起立部２３の他端
には扇形部２５が一体成形されており、ほぼ中央にボル
ト挿通孔２６が形成されている。扇形部２５の下面から
上面２１までの高さは、梁材１０の一辺にある平面部１
３，１３から相対向する辺にある平面部１３，１３まで
の距離のほぼ半分に設計されている。なお、起立部２３
の他端と一体成形され、相対向する連結金具２０と面接
触する限り、扇形部２５を種々の形状をもつ底部に替え
ることができることは勿論である。

【００１０】係止部２４は、連結金具２０を斜め後方か
ら見上げた図２（ｂ）に示すように、梁材１０の切欠き
部１７に嵌り込むキー部２７を備えている。キー部２７
は、梁材１０の側面部１４とＬ型連結部１５との間に形
成された溝部１８の深さよりも長くなっており、切欠き
部１７にキー部２７が差し込まれた状態で梁材１０の長
手方向に関して連結金具２０の位置が固定される。キー
部２７に続く摺動部２８は、梁材１０の溝部１８をスラ
イドし、連結金具２０の位置決めを容易にする。摺動部
２８は連結金具２０の角部２９まで延びておらず、角部
２９は、平面部２２と同じ厚みになっている。そのた
め、相互に連結しようとする２本の梁材１０，１０の側
面部１４，１４を乗り越えることができる。以上に説明
した連結金具２０は、図１に示すように一対として梁材
１０，１０の連結に使用される。

【００１１】梁材１０，１０の連結に際し、連結箇所の
側面部１４をリブ１２，１２，Ｌ型連結部１５，１５の
一部と共に切り落とし、切欠き部１７を双方の梁材１
０，１０に形成する。切欠き部１７，１７が形成された
一方の梁材１０に連結金具２０を当てがい、溝部１８に
沿って摺動部２８をスライドさせる。切欠き部１７にキ
ー部２７が嵌り込むと、梁材１０に対して連結金具２０
が位置決めされる。次いで、他方の梁材１０の切欠き部
１７に他方のキー部２７を嵌め込む。同様に他の連結金
具２０を他面側から梁材１０，１０の切欠き部１７，１
７にキー部２７，２７を嵌め込むことにより位置決めす
る。梁材１０，１０の相対向する面に位置決めされた一
対の連結金具２０，２０は、ボルト挿通孔２６，２６に
ワッシャ３１を介して連結ボルト３２を差し通し、ナッ
ト３３にねじ込むことによって相互に連結される。この
ようにして一方の梁材１０の端面を他方の梁材１０の側
面に接触させて梁材１０，１０を相互に連結し、且つ連
結金具２０，２０の係止部２４が溝部１８にテーパ嵌合
するため、高い連結強度をもつ連結部が得られる。しか
も、１本の連結ボルト３２で梁材１０，１０を連結でき
るため、連結作業も極めて簡略化される。

【００１２】図１に示した梁材１０は、平面部１３，側
面部１４をそれぞれ異なった形状としているため、上下
方向が特定され、側面を上下にして配置できない。この
使い勝手は、図３に示すように各辺で同じ表面形状とし
た梁材４０を使用することにより改善される。この梁材
４０は、リブ１１，１１，１２，１２で構成される井桁
状骨格の各角部に同一形状の中実部４１，４１・・を一
体成形している。中実部４１には、図４に拡大して示す
ように、４５度の角度で溝部４２が角部に形成されてお
り、若干リブ１１，１２側に突出した突起部４３，４４
が形成されている。溝部４２は、連結金具２０のキー部
２７，摺動部２８が嵌り込む。突起部４３，４４は、リ
ブ１１と１１との間又はリブ１２と１２との間をケーブ
ル挿通空間として使用するとき等のストッパとしての機
能を果たす。２本の梁材４０，４０を連結する箇所に
は、連結金具２０のキー部２７が嵌り込むキー孔４５が
穿設される。

【００１３】溝部４２が傾斜角４５度で形成されている
ので、これに対応する連結金具２０も、図３に示すよう
に起立部２３に対してキー部２７，摺動部２８を傾斜し
て設けている。連結金具２０は、キー部２７，摺動部２
８を溝部４２に嵌めてスライドさせ、キー部２７をキー
孔４５に落とし込むことにより、梁材４０に対して位置
決めされる。梁材４０は、各辺が同一形状になっている
ので、何れの面を上側に配置しても同一条件下で他の梁
材４０に連結される。したがって、作業性が改善され、
構造体を設置する現場の状況に対応的る高い自由度で梁
材４０，４０を相互に連結できる。また、連結ボルト３
２の締結力が作用する方向に対してキー部２７，摺動部
２８の内面及び溝部４２の内面が傾斜しているので、図
１，２のテーパ嵌合と同様な締付け力が働き、梁材４
０，４０に連結金具２０，２０が強固に固着される。

【００１４】本発明に従った連結構造は、軽量で強度に
優れた梁材１０，１０を高い連結強度で連結しているこ
とを活用し、各種構造体として使用される。たとえば、
複数の梁材１０を連結し（図５ａ）、工作機械の架台
（図５ｂ），建築構造物の床，壁，天井等の構造体，各
種作業用の足場，トラックの荷台，鳥居等として使用さ
れる。しかも、連結ボルト３２を緩めて連結金具２０，
２０を取り外すだけで連結構造を分解できる。分解した
梁材１０，１０は、構造部材として要求される形状を維
持している限り、他の構造体を組み立てる際に再使用さ
れる。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の連結構
造は、アルミ押出し形材で作製した梁材の平面部と側面
部との間に連結金具の係止部が嵌め込まれる溝部を設
け、側面部を切り落として連結金具の係止部が嵌め込ま
れる切欠き部としている。そのため、直交して組み合わ
せた梁材の溝部に沿って連結金具をスライドさせ、切欠
き部の係止部を落とし込ませることにより、連結金具を
容易に位置決めできる。このようにして梁材の相対向す
る面から当てられた連結金具をボルト締めすることによ
って、梁材が容易に且つ強固に連結される。また、梁材
の溝部に連結金具の係止部をテーパ嵌合させるとき、連
結強度は一層向上する。梁材は、軽量で強度に優れたア
ルミ押出し形材で作られているため、運搬や作業性に優
れ、また連結用の切欠きやキー孔を形成する加工も容易
となる。このようにして、本発明によるとき、従来の鋼
製梁材を使用した構造体の組立てに比較して、格段に優
れた作業性で構造体が構築され、しかも連結された梁材
は、ボルトを緩めて連結金具を取り外すことにより分解
でき、次の構造体の構築に再使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２本の梁材を直交して連結した連結部の斜視
図

【図２】 梁材の連結に使用される連結金具を斜め前方
から見下げた斜視図（ａ）及び斜め後方から見上げた斜
視図（ｂ）

【図３】 四辺を同一形状にした梁材を連結した連結部
の斜視図

【図４】 四辺を同一形状にした梁材の角部を示す断面
図

【図５】 本発明に従って複数の梁材を連結した構造体
（ａ）及び該構造体を架台として組み込んだ工作機械
（ｂ）

【符号の説明】

１０：梁材 １１：垂直方向のリブ １２：水平方
向のリブ １３：平面部 １４：側面部 １５：
Ｌ型連結部 １７：切欠き部 １８：溝部 ２０：連結金具 ２１：上面 ２２：平面部 ２
３：起立部 ２４：係止部 ２５：扇形部（底部）
２６：ボルト挿通孔 ２７：キー部 ２８：摺動部 ２９：角部 ３１：ワッシャ ３２：連結ボルト ３３：ナット ４０：梁材 ４１：中実部 ４２：溝部 ４３，
４４：突起部 ４５：キー孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 井桁状骨格を構成するリブの端部にそれ
   ぞれ平面部及び側面部を一体成形し、角部の平面部と側
   面部とを連結部で連結し、側面部と連結部との間に連結
   金具の係止部が嵌り込む溝部が形成された断面形状をも
   つアルミ押出し形材製の梁材と、 直交方向に延びる平面部の内側及び外側にそれぞれ起立
   部及び係止部が設けられ、起立部と係止部との間が梁材
   の側面部の端部が嵌り込む間隙となっており、係止部に
   は摺動部及びキー部が設けられ、ボルト挿通孔が穿設さ
   れた底部が起立部の端部に一体成形された連結金具とを
   備え、 梁材を連結する箇所で、双方の梁材の側面部を切り落と
   した切欠き部が形成され、梁材の相対向する面側から装
   着される一対の連結金具のキー部が前記切欠き部に差し
   込まれ、双方の連結金具に挿通した連結ボルトがナット
   にねじ込まれる梁材の連結構造。
2. 【請求項２】 梁材の側面部の内面及び連結金具の係止
   部の内面にテーパが付けられており、一対の連結金具を
   ボルトナットで締結したとき、梁材の溝部に係止部がテ
   ーパ嵌合する請求項１記載の梁材の連結構造。
3. 【請求項３】 連結金具の平面部の厚みに相当する段差
   が梁材の平面部と側面部との間に付けられており、梁材
   を連結金具で連結した状態で梁材の平面部と連結金具の
   平面部とが同一平面を形成する請求項１記載の梁材の連
   結構造。
4. 【請求項４】 リブで構成される井桁状骨格の角部が中
   実部になっており、中実部の角部に４５度の角度で傾斜
   した溝部が形成された断面構造をもつアルミ押出し形材
   製の梁材と、 直交方向に延びる平面部の内側及び外側にそれぞれ起立
   部及び該起立部に対して４５度の角度で傾斜した係止部
   が設けられ、起立部と係止部との間が梁材の溝部を形成
   した中実部の一方角部が嵌り込む間隙となっており、係
   止部には摺動部及びキー部が設けられ、ボルト挿通孔が
   穿設された底部が起立部の端部に一体成形された連結金
   具とを備え、 ２本の梁材を直交して連結する箇所で、梁材の相対向す
   る面側から装着される一対の連結金具のキー部が差し込
   まれるキー孔が梁材の溝部に形成されており、双方の連
   結金具に挿通した連結ボルトがナットにねじ込まれる梁
   材の連結構造。