固定構造および固定方法
【課題】少なくとも２つの部材を固定するときに互いの位置決めを容易にして作業効率を向上させる固定構造および固定方法を提供する。
【解決手段】第１部材は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成される。第２部材は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成される。ねじは、一方側に貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有する。筒状部材は、第１係合穴および第２係合穴と係合可能な外径を有し、ねじのねじ部外径より大きい内径を有する。筒状部材が第１係合穴と第２係合穴とに係合した状態で第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置し、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって第１部材と第２部材とが固定される。
【解決手段】第１部材は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成される。第２部材は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成される。ねじは、一方側に貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有する。筒状部材は、第１係合穴および第２係合穴と係合可能な外径を有し、ねじのねじ部外径より大きい内径を有する。筒状部材が第１係合穴と第２係合穴とに係合した状態で第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置し、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって第１部材と第２部材とが固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定構造および固定方法に関し、より特定的には、複数の部材の接合面を接面して固定する固定構造および固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に複数の部材の接合面を接面して固定するとき、一方の部材の接合面に複数のねじ穴を形成し、他方の部材に当該ねじ穴と対応する位置に複数の貫通穴を形成する。そして、それぞれの部材の接合面を互いに当接させた状態で、ボルトやねじを上記貫通穴に貫装させて上記ねじ穴と螺合させることによって、部材を固定している。このような固定作業の際、一方の部材のねじ穴に他方の部材の貫通穴が合うように互いの部材位置を調整した後、何れか１つの貫通穴にねじやボルトを貫装して対応するねじ穴に仮締め状態で螺合する。また、他の貫通穴およびねじ穴の組に対しても、同様に互いの位置関係を調整しながらねじやボルトを仮締め状態で螺合していく。そして、全ての貫通穴とねじ穴との組に対するねじやボルトの仮締めが終わった後、当該仮締め状態のねじやボルトを全て本締めして部材の固定が行われる。
【０００３】
一方、複数の部材を固定する構造において、ノックピンをピン孔に嵌入した後、ボルトを螺合する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示された位置決め構造では、上述した貫通孔およびねじ穴以外の部位において、一方の部材の接合面にノックピンを設け、他方の部材の接合面に当該ノックピンに対応するピン孔が形成されている。そして、ノックピンをピン孔に嵌入しながら部材の接合面を互いに当接させて位置決めした後、各貫通孔とねじ穴の組に対してボルトを螺合していく。
【０００４】
また、複数の部材を固定する構造において、突出片をスロット（開口穴）に嵌合させてプレートを接合する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。上記特許文献２で開示されたプレート構造体では、一方のプレートの端部に突出片が設けられており、他方のプレートに当該突出片と嵌合するためのスロット状の開口穴が形成されている。そして、上記突出片と開口穴とを嵌合させることによって、プレート同士を接合していく。
【特許文献１】特開２００６−１７１７５号公報
【特許文献２】特開平７−４３９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的に用いられている上述した固定構造は、貫通穴およびねじ穴の何れかの組に対してねじやボルトを仮締めするとき、他の貫通穴およびねじ穴の組における位置関係にずれが発生することがあり、再度位置調整しながら仮締め作業を繰り返さなければならないため、作業効率が非常に悪い。また、接合面が縦方向に立設された一方の部材に対して、重量のある他方の部材を固定する場合、互いの位置関係を調整しながらねじやボルトを仮締めしていく作業がさらに困難となる。また、重量による作業性の悪化を軽減するために、部材を台上等に載置して互いの接合面を接面させた場合、部材が平板等の接合面の面積が非常に大きな部材であると広大な作業スペースが必要となる。
【０００６】
また、上記特許文献１で開示された位置決め構造では、貫通孔およびねじ穴以外の部位にノックピンおよび対応するピン孔が形成されるため、貫通孔およびねじ穴に対するノックピンおよびピン孔の位置精度が重要となる。例えば、ノックピンおよびピン孔の位置精度が悪い場合、ノックピンをピン孔に嵌合させても貫通孔とねじ穴とが合わないこともある。したがって、ノックピンおよびピン孔の位置精度を確保するために、加工コストが高くなる。
【０００７】
さらに、ねじやボルトで螺合して非常に重量を有する部材同士を接合させる場合、長期間の負荷や振動が加わることによって、ねじやボルトの締め付けトルクが緩んで固定力が低下したり、ねじやボルトが破断したりすることも考えられる。したがって、非常に重量を有する部材を固定する場合には、大型のボルトやねじを使用しなければならないため、接合部分の美観を損ねることがある。また、高価なボルトやねじを使用して部材固定時の締め付けトルクを上げた場合、ねじ穴を構成する部材がその締め付けトルクに耐えられる素材でなければならず、それぞれの材料面でのコストが上がることもある。
【０００８】
また、上記特許文献２で開示されたプレート構造体は、プレート面とプレート端部とを接合する構造に適しており、プレート面同士の接合には適していない。例えば、当該プレート構造体をプレート面同士の接合に適用した場合、接合面間に突出片が配置される空間が必要となり、構造が複雑となる。また、非常に重量を有する部材同士を接合させる場合、突出片に大きな負荷が加わるため、強固な突出片が必要となったり、初期的な固定は満足できても長期間の負荷や振動によって固定力が弱まったりしまう。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、少なくとも２つの部材を固定するときに互いの位置決めを容易にして作業効率を向上させる固定構造および固定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定構造である。固定構造は、第１部材、第２部材、ねじ、および筒状部材を備える。第１部材は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成される。第２部材は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成される。ねじは、一方側に貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有する。筒状部材は、第１係合穴および第２係合穴と係合可能な外径を有し、ねじのねじ部外径より大きい内径を有する。筒状部材が第１係合穴と第２係合穴とに係合した状態で第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置し、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって第１部材と第２部材とが固定される。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、第１係合穴に締まりばめで係合する。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、その隙間が縮む方向に弾性変形可能である。筒状部材の自由外径は、第１係合穴の内径より大きい。筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させたその筒状部材の外径は、第１係合穴および第２係合穴の内径より小さい。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、円筒側面両端部にテーパ面を有する。
【００１４】
第５の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、第１係合穴と係合する長さが第２係合穴と係合する長さより長い。
【００１５】
第６の発明は、上記第１の発明において、第３部材を、さらに備える。第３部材は、筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成され、第１部材と第２部材との間に挟装される。筒状部材が第１係合穴と第３係合穴と第２係合穴とに係合した状態で、第１部材の接合面と第３部材の一方主面とを接面し、かつ、第２部材の接合面と第３部材の他方主面とを接面することによって、第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置する。そして、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって、第１部材と第２部材とが第３部材を挟装した状態で固定される。
【００１６】
第７の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定方法である。固定方法は、一方端部を係合する工程、接合面とを接面させる工程、および固定する工程を含む。一方端部を係合する工程は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、その第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する。接合面とを接面させる工程は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、筒状部材の他方端部とその第２係合穴とを係合させて第１部材の接合面とその第２部材の接合面とを対向させて配置する。固定する工程は、貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて第１部材と第２部材とを固定する。
【００１７】
第８の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程では、筒状部材と第１係合穴とが締まりばめで係合される。
【００１８】
第９の発明は、上記第７の発明において、筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、その隙間が縮む方向に弾性変形可能である。筒状部材の自由外径は、第１係合穴の内径より大きい。筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させたその筒状部材の外径は、第１係合穴および第２係合穴の内径より小さい。一方端部を係合する工程では、筒状部材の隙間が縮む方向に縮めてその筒状部材が第１係合穴に挿入して係合される。
【００１９】
第１０の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程では、筒状部材の円筒側面両端部に形成されたテーパ面に沿って第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合させる。接面させる工程では、筒状部材のテーパ面に沿って第２係合穴に筒状部材の他方端部を係合させる。
【００２０】
第１１の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程において筒状部材と第１係合穴とを係合させる長さは、第１部材の接合面と第２部材の接合面とを接面させる工程においてその筒状部材と第２係合穴とを係合させる長さより長い。
【００２１】
第１２の発明は、上記第７の発明において、対向させて配置する工程では、筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成されて第１部材と第２部材との間に挟装される第３部材に対して、筒状部材の中間部と当該第３係合穴とを係合させた状態で、第１部材の接合面と当該第３部材の一方主面とを接面し、かつ、第２部材の接合面と当該第３部材の他方主面とを接面することによって、第１部材の接合面と第２部材の接合面とが対向して配置される。固定する工程では、ねじを貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて、第１部材と第２部材とが第３部材を挟装した状態で固定される。
【００２２】
第１３の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定方法である。固定方法は、一方端部を係合する工程、接合面とを接面させる工程、および固定する工程を含む。一方端部を係合する工程は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、その第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する。接合面とを接面させる工程は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、筒状部材の他方端部とその第２係合穴とを係合させて第１部材の接合面とその第２部材の接合面とを対向させて配置する。固定する工程は、貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて第１部材と第２部材とを固定する。
【発明の効果】
【００２３】
上記第１の発明によれば、筒状部材を第１係合穴および第２係合穴と係合させて第１部材および第２部材を直接的に接面または他の部材を介して接面することによって、第１部材に設けられたねじ穴と第２部材に設けられた貫通穴とが、ねじを螺合することに適した位置関係に配置されて固定される。したがって、筒状部材を第１係合穴および第２係合穴と係合させた状態でねじ穴にねじを螺合することによって、第１部材および第２部材を位置決めして固定する作業が容易となる。
【００２４】
上記第２の発明によれば、筒状部材は、第１係合穴に対して締まりばめの状態で係合するため、振動等によって作業途中で容易に脱落することがない。
【００２５】
上記第３の発明によれば、筒状部材を第１係合穴へ挿着する作業では、隙間が縮む方向に筒状部材を縮めて第１係合穴に挿着することができ、当該作業が容易となり、筒状部材と第１係合穴との間のかじりも防止できる。また、筒状部材自身が自由外径に戻ろうとする弾性力（復元力）によって筒状部材が第１係合穴内に支持されるため、第１係合穴の加工コストを低減できる。
【００２６】
上記第４の発明によれば、筒状部材のテーパ面に沿って筒状部材を第１係合穴へ挿着することが可能となるため、作業が容易となり、筒状部材と第１係合穴との間のかじりも防止できる。また、第１部材と第２部材との間の位置調整をしながら筒状部材の他方端部を第２係合穴に嵌合させて挿着する作業は、テーパ面に沿った挿着による効果に加えて、筒状部材と第２係合穴との位置合わせ自体も容易となる。
【００２７】
上記第５の発明によれば、第１部材と筒状部材との間の保持力が安定するため、筒状部材が安定して固定された状態で第２部材を位置決めする作業を行うことができる。また、筒状部材と第１係合穴および第２係合穴との間に生じる摩擦力が第１係合穴の方が大きくなるため、第２部材を第１部材から取り外す場合、筒状部材が第１部材側に残ることになる。したがって、再度第２部材を取り付けるときに、筒状部材を第１係合穴に挿着する作業が不要となる。
【００２８】
上記第６の発明によれば、３つの部材を重ねて固定するときであっても、筒状部材を第１係合穴、第２係合穴、および第３係合穴と係合させて第１部材、第２部材、および第３部材を互いに接面することによって、第１部材に設けられたねじ穴と第２部材および第３部材に設けられた貫通穴とが、ねじを螺合することに適した位置関係に配置されて固定される。したがって、筒状部材を第１係合穴、第２係合穴、および第３係合穴と係合させた状態でねじ穴にねじを螺合することによって、第１部材、第２部材、および第３部材を位置決めして固定する作業が容易となる。
【００２９】
本発明の固定方法によれば、上述した固定構造と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面を参照して、本発明の一実施形態に係る固定構造について説明する。第１部材３と第２部材４とを固定する場合、第１部材３の接合面に複数のねじ穴を形成し、第２部材４に当該ねじ穴と対応する位置に複数の貫通穴を形成する。そして、第１部材３および第２部材４の接合面を互いに当接させた状態で、ボルトやねじを上記貫通穴に貫装させて上記ねじ穴と螺合させることによって固定する。そして、これらの貫通穴とねじ穴との組の少なくとも一部（例えば、２組以上）が、ねじ１および円筒固定部材２を用いて第１部材３および第２部材４が固定される。以下、図１〜図５を用いて、ねじ１および円筒固定部材２を用いて第１部材３および第２部材４を固定する構造について説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を示す側断面図である。図２は、図１に示した接合部付近を拡大した図である。図３（ａ）は、図１の第１部材３の概略構造を示す側断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部詳細を示す図である。図４（ａ）は、図１の第２部材４の概略構造を示す側断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ部詳細を示す図である。図５（ａ）は、図１の円筒固定部材２の一例を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）円筒固定部材２の一部の断面ＤＤをＥ方向から見た図である。
【００３１】
図１および図２に示すように、第１部材３の接合面（図１〜図３に示す第１部材３の上面）と、第２部材４の接合面（図１、図２、および図４に示す第２部材４の下面）とが接面されてねじ１および円筒固定部材２によって固定される。
【００３２】
図１および図３に示すように、第１部材３の接合面には、円筒固定部材２を係合させるための第１係合穴３ａと、ねじ１を螺合させるためのねじ穴３ｂとが形成される。第１係合穴３ａは、ねじ穴３ｂと同軸で接合面から所定の加工深さで形成され、図３（ｂ）に示すように接合面と第１係合穴３ａとの角にはＣ面取り（例えば、Ｃ１）が形成される。ねじ穴３ｂは、ねじ１のねじ部と螺合可能であり、第１部材３および第２部材４の重量、大きさ、締め付けトルク等によってその呼び径が設定される。第１係合穴３ａの軸径Ｄ１は、ねじ穴３ｂのねじ大径より大きく、後述する円筒固定部材２の外径と締まりばめまたは中間ばめとなる内径である。なお、第１係合穴３ａが形成される上記加工深さは、円筒固定部材２の全長の半分以上（例えば、２／３以上）確保されていることが好ましい。また、第１係合穴３ａを第１部材３の接合面に形成する際、ねじ穴３ｂの座ぐりとして加工形成することも可能である。つまり、接合面に沿った方向の第１係合穴３ａとねじ穴３ｂとの位置が一致しているため当該位置の精度も不要となり、簡単な加工で第１係合穴３ａを形成することができる。
【００３３】
図１、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示すように、第２部材４は、その上面から接合面まで貫通する貫通穴４ｂが形成されている。貫通穴４ｂは、ねじ１のいわゆるボルト穴として機能し、その軸径Ｄ３は、ねじ１に形成されているねじ部のねじ大径より大きく、ねじ１の頭部より小さい直径である。また、第２部材４の接合面には、貫通穴４ｂと同軸で接合面から所定の加工深さで形成される第２係合穴４ａが形成され、図４（ｂ）に示すように接合面と第２係合穴４ａとの角にはＣ面取り（例えば、Ｃ１）が形成される。第２係合穴４ａの軸径Ｄ２は、貫通穴４ｂの軸径Ｄ３より大きく、上記軸径Ｄ１と同じ直径である。なお、第２係合穴４ａが形成される上記加工深さは、上記第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２の全長の１／３より長く確保されていることが好ましい。また、第２係合穴４ａを第２部材４の接合面に形成する際、貫通穴４ｂの座ぐりとして加工形成することも可能である。つまり、接合面に沿った方向の第２係合穴４ａと貫通穴４ｂとの位置が一致しているため当該位置の精度も不要となり、簡単な加工で第２係合穴４ａを形成することができる。
【００３４】
図１、図２、図５（ａ）、および図５（ｂ）に示すように、円筒固定部材２は、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合可能な外径を有し、ねじ１のねじ大径より大きい内径（例えば、軸径Ｄ３と同等）を有する筒状部材である。具体的には、円筒固定部材２の外径は、上記軸径Ｄ１や軸径Ｄ２に対して締まりばめまたは中間ばめとなる内径である。なお、図５（ａ）に示すように、円筒固定部材２の端面と側面との角にＲ面取りを形成してもかまわない。
【００３５】
図１に示すように、ねじ１は、その一方側に貫通穴４ｂの軸径Ｄ３より大きな軸径の頭部を有し、その他方側にねじ穴３ｂと螺合するねじ部を有する。
【００３６】
次に、第１部材３および第２部材４を固定する固定手順について説明する。ここでは、説明を具体的にするために、接合面が立設されて固定された第１部材３に対して、第２部材４を位置決めして固定する手順を用いる。例えば、第１部材３が筐体の一部であって当該筐体の内部に機械本体等の重量物が収納されており、その第１部材３に第２部材４（カバー）を位置決めして固定する場合等が想定される。
【００３７】
作業者は、第１部材３の接合面に形成されている全ての第１係合穴３ａ（図３参照）に、円筒固定部材２を挿着する。具体的には、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３の場合、円筒固定部材２の一方端部が第１係合穴３ａの底面と当接するように円筒固定部材２と第１係合穴３ａとを係合させる。ここで、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１は、円筒固定部材２の外径と締まりばめまたは中間ばめとなる内径で形成されている。したがって、作業者は、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ内部へ押圧する、または打ち込んで、円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着する。これによって、円筒固定部材２は、第１係合穴３ａに対して締まりばめまたは中間ばめの状態で係合するため、振動等によって容易に脱落することはない。また、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２は、他方端部が第１部材３の接合面から全長の１／３だけ突出した状態で第１係合穴３ａと係合する。なお、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３より深い場合、他方端部が第１部材３の接合面から全長の１／３だけ突出した状態まで円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿入するのが好ましい。
【００３８】
次に、作業者は、第１部材３の接合面から一部突出した状態で第１係合穴３ａに係合している全ての円筒固定部材２と、第２部材４の接合面に形成されている第２係合穴４ａ（図４参照）とが係合するように、第１部材３と第２部材４との位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する。これによって、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面する。このとき、第２係合穴４ａの軸径Ｄ２が軸径Ｄ１と同じ直径であるため、若干第１部材３側へ押圧することによって、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面する。また、第２係合穴４ａの加工深さは、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２の全長の１／３より長く確保されている。したがって、円筒固定部材２の他方端部と第２係合穴４ａの底面とは当接することなく、隙間Ｓ（図２参照）が形成される。
【００３９】
ここで、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面した状態では、円筒固定部材２が用いられている２組以上のねじ穴３ｂと貫通穴４ｂとが同軸となった位置関係であることは、図１等を参照すれば明らかである。つまり、円筒固定部材２が用いられている２箇所以上のねじ穴３ｂと貫通穴４ｂとは、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。一方、第１部材３の接合面に形成された全てのねじ穴と、第２部材４に形成された全ての貫通穴とが正確な位置に設けられているのであれば、少なくとも２箇所のねじ穴と貫通穴との位置合わせによって円筒固定部材２が用いられていない他のねじ穴と貫通穴の組についても、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置されることは明らかである。したがって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと少なくとも２箇所係合させることによって、第１部材３に設けられた全てのねじ穴と第２部材４に設けられた全ての貫通穴とが、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。
【００４０】
次に、作業者は、第１部材３および第２部材４に設けられた全てのねじ穴と貫通穴との組に対して、ねじ１にてそれぞれ螺合固定していく。このとき、円筒固定部材２によって第１部材３に対する第２部材４の位置が固定されているため、螺合作業等によって両者の位置関係がずれることは生じない。なお、円筒固定部材２が係合している組については、ねじ１を貫通穴４ｂおよび円筒固定部材２の筒内に貫装してねじ穴３ｂと螺合させる。
【００４１】
このように、円筒固定部材２を第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合させた状態でねじ穴３ｂとねじ１とを螺合させることによって、第１部材３および第２部材４を位置決めして固定する作業が容易となる。また、第１部材３および第２部材４の接合面に円筒固定部材２を介入させることによって、当該接合面に沿った方向に加わる重力や振動等の負荷に対する強度を上げることも可能であり、従来のねじより小型のねじや安価なねじを使用しても固定強度を満たすことが期待できる。
【００４２】
なお、上述したように、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ内部へ押圧する、または打ち込んで第１係合穴３ａに挿着している。このような作業の効率化や円筒固定部材２と第１係合穴３ａや第２係合穴４ａとの間のかじりが生じることを防止するために、円筒固定部材２の両端部にテーパ面を形成してもかまわない。例えば、図６（ａ）は、円筒固定部材２にテーパ面Ｔを形成した例を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）円筒固定部材２の一部の断面ＦＦをＨ方向から見た図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、円筒固定部材２の両端部に外径が漸減的に細くなる適当なテーパ面Ｔ（例えば、円筒側面に対して角度１５°）を側面全周に形成することによって、当該テーパ面Ｔに沿って円筒固定部材２を第１係合穴３ａへ挿着することが可能となるため、作業が容易となり、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間のかじりも防止できる。また、第１部材３と第２部材４との間の位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する作業は、テーパ面Ｔに沿った挿着による効果に加えて、円筒固定部材２と第２係合穴４ａとの位置合わせ自体も容易となる。なお、図６（ｂ）に示すように、円筒固定部材２の端面とテーパ面Ｔとの角および円筒固定部材２の側面とテーパ面Ｔとの角にそれぞれＲ面取りを形成してもかまわない。
【００４３】
また、図７および図８に示すように、円筒固定部材２の側面を円筒軸方向に分割して１つの隙間Ｇを形成して、当該隙間Ｇが縮む方向に弾性変形可能に円筒固定部材２を構成してもかまわない。図７は、円筒形状の円筒固定部材２に隙間Ｇを形成した一例である。また、図８は、上述したテーパ面Ｔを有する円筒固定部材２に隙間Ｇを形成した一例である。これらの場合、円筒固定部材２に外部から応力を加えない状態の外径（以下、自由外径と記載する）は、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１より大きく形成される。また、円筒固定部材２の隙間Ｇと対向する端部同士を当接させた状態（つまり、円筒固定部材２を変形させて隙間Ｇが０となる状態まで縮めた状態）の外径は、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１および第２係合穴４ａの軸径Ｄ２より小さく形成される。これによって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａへ挿着する作業では、隙間Ｇが縮む方向に円筒固定部材２を縮めて円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着することができ、当該作業が容易となり、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間のかじりも防止できる。また、円筒固定部材２自身が自由外径に戻ろうとする弾性力（復元力）によって円筒固定部材２が第１係合穴３ａ内に支持されるため、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間を締まりばめまたは中間ばめとするための寸法公差も不要となり、第１係合穴３ａの加工コストを低減できる。なお、これら隙間Ｇを形成した円筒固定部材２についても、円筒固定部材２の端面と側面との角、円筒固定部材２の端面とテーパ面Ｔとの角、および円筒固定部材２の側面とテーパ面Ｔとの角等にＲ面取りを形成してもかまわない（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）。
【００４４】
なお、上述した円筒固定部材２の全長および外径の比は、所定の範囲内であることが好ましい。具体的には、図５（ａ）に示すように、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａとの係合状態における円筒固定部材２の全長をｈおよび外径をｄとすると、
０．５＜ｈ／ｄ＜１．０
の数値範囲となるように、円筒固定部材２の全長ｈおよび外径ｄを設定することが好ましい。
【００４５】
例えば、ｈ／ｄ＜０．５の場合、円筒固定部材２が外径ｄに対して相対的に短い全長ｈとなるため、第１部材３の第１係合穴３ａに係合する際に、円筒固定部材２が傾きやすい。そして、第１係合穴３ａに対して傾いた状態で円筒固定部材２が挿着されていると、位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて第２部材４を挿着することが難しくなる。
【００４６】
また、ｈ／ｄ＞１．０の場合、円筒固定部材２が外径ｄに対して相対的に長い全長ｈとなる。一方、第２部材４の厚み方向の長さにも制限があるため、このような円筒固定部材２を装着可能にするためには、ねじ１とねじ穴３ｂとが螺合する部分が短くなることが考えられ、固定強度が低下する恐れがある。
【００４７】
また、ねじ１の座面にワッシャを挿入して第１部材３と第２部材４とを固定してもかまわない。また、図１および図２では、ねじ１のを頭部が六角形状となったボルトで例示したが、他のねじやボルトでもかまわない。例えば、一般的なプラスドライバやマイナスドライバで締め付けるねじでもいいし、手回しねじでもかまわない。
【００４８】
また、上述した説明では、第１係合穴３ａに円筒固定部材２の全長の２／３を埋没させる例をしたが、これは第１部材３から突出する長さをある程度（全長の１／３）確保しながら第１部材３側に円筒固定部材２が係合する長さを長くするためである。これによって、第１部材３と円筒固定部材２との間の保持力が安定するため、円筒固定部材２が安定して固定された状態で第２部材４を位置決めする作業を行うことができる。また、円筒固定部材２と第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａとの間に生じる摩擦力が第１係合穴３ａの方が大きくなるため、第２部材４を第１部材３から取り外す場合、円筒固定部材２が第１部材３側に残ることになる。したがって、再度第２部材４を取り付けるときに、円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着する作業が不要となる。
【００４９】
また、上述した説明では、ねじ穴３ｂが形成された第１部材３側に円筒固定部材２を挿着した後、第２部材４との位置決めを行ったが、他の態様で取付け作業を行ってもかまわない。例えば、貫通穴４ｂが形成された第２部材４側に円筒固定部材２を挿着した後、第１部材３との位置決めを行ってもかまわない。この場合、第１係合穴３ａと円筒固定部材２との寸法関係を第２係合穴４ａに適用すれば、第２部材４側に円筒固定部材２を挿着して位置決めする態様を容易に実現することができる。
【００５０】
また、上述した説明では、第１部材３の一例として筐体を用いたが、第１部材３は、他の構造物でもかまわない。例えば、図９は、第１部材３を軸等の柱状物とした一例を示す固定構造の概略構成を示す側断面図である。例えば、図９に示したような柱状物の第１部材３が複数本並設された各接合面に第２部材４を固定するような態様に対しても、同様に本発明を適用することができる。
【００５１】
また、上述した説明では、２つの部材（第１部材３および第２部材４）を固定する態様を説明したが、他の固定構造でも本発明を適用することができる。例えば、本発明は、３つ以上の部材を固定する構造に適用してもかまわない。以下、図１０を参照して、３つの部材を固定する構造に適用した例について説明する。なお、図１０は、本発明を３つの部材を固定する構造に適用した固定構造の概略構成を示す側断面図である。
【００５２】
図１０に示すように、３つの部材を固定する場合、図１等を用いて説明した固定構造に対して、第３部材５がさらに挟装されて固定される。なお、図１０において、図１を用いて説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
図１０において、第１部材３の接合面（図１０に示す第１部材３の上面）と、第２部材４の接合面（図１０に示す第２部材４の下面）との間に、第３部材５の両主面がそれぞれ接面される。そして、ねじ１および円筒固定部材２によって、第１部材３、第２部材４、および第３部材５が固定される。例えば、第３部材５は、第１部材３および第２部材４の間に挟持されて固定される板状部材（例えば、スペーサ等の中間部材）である。第３部材５は、その一方主面から他方主面まで貫通し、上述した第２部材４の第２係合穴４ａと同じ内径または第２係合穴４ａより大きい内径を有する係合穴が形成される。そして、円筒固定部材２は、第１部材３の第１係合穴３ａと第２部材４の第２係合穴４ａと共に、第３部材５の係合穴とも係合する。
【００５４】
第１部材３、第２部材４、および第３部材５を固定する固定手順について説明する。作業者は、第１部材３の接合面に形成されている全ての第１係合穴３ａ（図３参照）に、円筒固定部材２を挿着する。このとき、円筒固定部材２の端部が第１部材３の接合面から突出した状態となる。
【００５５】
次に、作業者は、第１部材３の接合面から一部突出した状態で第１係合穴３ａに係合している全ての円筒固定部材２が、第３部材５に形成されている上記係合穴に貫装されるように、第１部材３と第３部材５との位置調整をしながら円筒固定部材２を第３部材５の係合穴に貫装させる。これによって、円筒固定部材２が第３部材５の係合穴に貫装された状態で、第１部材３の接合面と第３部材５の一方主面とが接面して配置される。このとき、円筒固定部材２の端部が第３部材５の他方主面から突出した状態となる。
【００５６】
次に、作業者は、第３部材５の他方主面から一部突出した状態の全ての円筒固定部材２と、第２部材４の接合面に形成されている第２係合穴４ａ（図４参照）とが係合するように、第１部材３および第３部材５と第２部材４との位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する。これによって、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第３部材５の他方主面と第２部材４の接合面とが接面する。結果的に、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが対向した位置関係で、それら部材の間に第３部材５が挟まれて配置される。
【００５７】
ここで、円筒固定部材２が第１係合穴３ａ、第３部材５の係合穴、および第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３、第３部材５、および第２部材４とが互いに接面した状態では、円筒固定部材２が用いられている２組以上の第１部材３のねじ穴と第２部材４の貫通穴とが同軸となった位置関係であることは、図１０を参照すれば明らかである。つまり、円筒固定部材２が用いられている２箇所以上のねじ穴と貫通穴とは、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。一方、第１部材３の接合面に形成された全てのねじ穴と、第２部材４および第３部材５に形成された全ての貫通穴とが正確な位置に設けられているのであれば、少なくとも２箇所のねじ穴と貫通穴との位置合わせによって円筒固定部材２が用いられていない他のねじ穴と貫通穴の組についても、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置されることは明らかである。したがって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ、第３部材５の係合穴、および第２係合穴４ａと少なくとも２箇所係合させることによって、第１部材３に設けられた全てのねじ穴と第２部材４および第３部材５に設けられた全ての貫通穴とが、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。
【００５８】
次に、作業者は、第１部材３、第３部材５、および第２部材４に設けられた全てのねじ穴と貫通穴との組に対して、ねじ１にてそれぞれ螺合固定していく。このとき、円筒固定部材２によって第１部材３に対する第２部材４および第３部材５の位置が固定されているため、螺合作業等によって３者の位置関係がずれることは生じない。なお、円筒固定部材２が係合している組については、ねじ１を貫通穴４ｂおよび円筒固定部材２の筒内に貫装してねじ穴３ｂと螺合させる。このように、本発明は、３つ以上の部材を固定する固定構造に適用することができる。
【００５９】
また、円筒固定部材２の円筒内径と第２部材４の貫通穴４ｂの内径とを調整することによって、円筒固定部材２を第２部材４から取り外す作業性を向上させることができる。例えば、図１１に示すように、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態における円筒固定部材２の円筒内径をＤ４とする。この場合、第２部材４の貫通穴４ｂの内径Ｄ３（図４参照）より、内径Ｄ４を小さくすることによって、円筒固定部材２を第２部材４から取り外す作業性を向上させてもかまわない。
【００６０】
具体的には、図１２に示すように、第１部材３から第２部材４を取り外す際、第２部材４側に円筒固定部材２が挿着されていることがあり得る。この場合、第２部材４の貫通穴４ｂ側から円筒固定部材２を押し出せば、容易に円筒固定部材２を取り外すことができる。例えば、内径Ｄ４より大きく、かつ、内径Ｄ３より小さい、外径Ｄ５（すなわち、Ｄ４＜Ｄ５＜Ｄ３）を有する丸棒形状のジグ（補助工具）Ｊを用いて、貫通穴４ｂ側から円筒固定部材２を押し出せば（図示白抜き矢印）、容易に円筒固定部材２を取り外すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る固定構造および固定方法は、少なくとも２つの部材を固定するときに互いの位置決めを容易にして作業効率を向上させることができ、２つまたは３つ以上の様々な部材をねじやボルト等で固定する構造や方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を示す側断面図
【図２】図１に示した接合部付近を拡大した図
【図３】図１の第１部材３の概略構造を示す側断面図
【図４】図１の第２部材４の概略構造を示す側断面図
【図５】図１の円筒固定部材２の第１の例を示す斜視図
【図６】図１の円筒固定部材２の第２の例を示す斜視図
【図７】図１の円筒固定部材２の第３の例を示す斜視図
【図８】図１の円筒固定部材２の第４の例を示す斜視図
【図９】本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成の他の例を示す側断面図
【図１０】３つの部材を固定する構造に本発明の一実施形態に係る固定構造を適用した概略構成を示す側断面図
【図１１】円筒固定部材２の円筒内径Ｄ４＜貫通穴４ｂの内径Ｄ３とした、固定構造の概略構成の一例を示す側断面図
【図１２】円筒固定部材２の円筒内径Ｄ４＜貫通穴４ｂの内径Ｄ３とした固定構造において、円筒固定部材２を取り外す一例を示す図
【符号の説明】
【００６３】
１…ねじ
２…円筒固定部材
３…第１部材
４…第２部材
５…第３部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定構造および固定方法に関し、より特定的には、複数の部材の接合面を接面して固定する固定構造および固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に複数の部材の接合面を接面して固定するとき、一方の部材の接合面に複数のねじ穴を形成し、他方の部材に当該ねじ穴と対応する位置に複数の貫通穴を形成する。そして、それぞれの部材の接合面を互いに当接させた状態で、ボルトやねじを上記貫通穴に貫装させて上記ねじ穴と螺合させることによって、部材を固定している。このような固定作業の際、一方の部材のねじ穴に他方の部材の貫通穴が合うように互いの部材位置を調整した後、何れか１つの貫通穴にねじやボルトを貫装して対応するねじ穴に仮締め状態で螺合する。また、他の貫通穴およびねじ穴の組に対しても、同様に互いの位置関係を調整しながらねじやボルトを仮締め状態で螺合していく。そして、全ての貫通穴とねじ穴との組に対するねじやボルトの仮締めが終わった後、当該仮締め状態のねじやボルトを全て本締めして部材の固定が行われる。
【０００３】
一方、複数の部材を固定する構造において、ノックピンをピン孔に嵌入した後、ボルトを螺合する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示された位置決め構造では、上述した貫通孔およびねじ穴以外の部位において、一方の部材の接合面にノックピンを設け、他方の部材の接合面に当該ノックピンに対応するピン孔が形成されている。そして、ノックピンをピン孔に嵌入しながら部材の接合面を互いに当接させて位置決めした後、各貫通孔とねじ穴の組に対してボルトを螺合していく。
【０００４】
また、複数の部材を固定する構造において、突出片をスロット（開口穴）に嵌合させてプレートを接合する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。上記特許文献２で開示されたプレート構造体では、一方のプレートの端部に突出片が設けられており、他方のプレートに当該突出片と嵌合するためのスロット状の開口穴が形成されている。そして、上記突出片と開口穴とを嵌合させることによって、プレート同士を接合していく。
【特許文献１】特開２００６−１７１７５号公報
【特許文献２】特開平７−４３９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的に用いられている上述した固定構造は、貫通穴およびねじ穴の何れかの組に対してねじやボルトを仮締めするとき、他の貫通穴およびねじ穴の組における位置関係にずれが発生することがあり、再度位置調整しながら仮締め作業を繰り返さなければならないため、作業効率が非常に悪い。また、接合面が縦方向に立設された一方の部材に対して、重量のある他方の部材を固定する場合、互いの位置関係を調整しながらねじやボルトを仮締めしていく作業がさらに困難となる。また、重量による作業性の悪化を軽減するために、部材を台上等に載置して互いの接合面を接面させた場合、部材が平板等の接合面の面積が非常に大きな部材であると広大な作業スペースが必要となる。
【０００６】
また、上記特許文献１で開示された位置決め構造では、貫通孔およびねじ穴以外の部位にノックピンおよび対応するピン孔が形成されるため、貫通孔およびねじ穴に対するノックピンおよびピン孔の位置精度が重要となる。例えば、ノックピンおよびピン孔の位置精度が悪い場合、ノックピンをピン孔に嵌合させても貫通孔とねじ穴とが合わないこともある。したがって、ノックピンおよびピン孔の位置精度を確保するために、加工コストが高くなる。
【０００７】
さらに、ねじやボルトで螺合して非常に重量を有する部材同士を接合させる場合、長期間の負荷や振動が加わることによって、ねじやボルトの締め付けトルクが緩んで固定力が低下したり、ねじやボルトが破断したりすることも考えられる。したがって、非常に重量を有する部材を固定する場合には、大型のボルトやねじを使用しなければならないため、接合部分の美観を損ねることがある。また、高価なボルトやねじを使用して部材固定時の締め付けトルクを上げた場合、ねじ穴を構成する部材がその締め付けトルクに耐えられる素材でなければならず、それぞれの材料面でのコストが上がることもある。
【０００８】
また、上記特許文献２で開示されたプレート構造体は、プレート面とプレート端部とを接合する構造に適しており、プレート面同士の接合には適していない。例えば、当該プレート構造体をプレート面同士の接合に適用した場合、接合面間に突出片が配置される空間が必要となり、構造が複雑となる。また、非常に重量を有する部材同士を接合させる場合、突出片に大きな負荷が加わるため、強固な突出片が必要となったり、初期的な固定は満足できても長期間の負荷や振動によって固定力が弱まったりしまう。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、少なくとも２つの部材を固定するときに互いの位置決めを容易にして作業効率を向上させる固定構造および固定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定構造である。固定構造は、第１部材、第２部材、ねじ、および筒状部材を備える。第１部材は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成される。第２部材は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成される。ねじは、一方側に貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有する。筒状部材は、第１係合穴および第２係合穴と係合可能な外径を有し、ねじのねじ部外径より大きい内径を有する。筒状部材が第１係合穴と第２係合穴とに係合した状態で第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置し、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって第１部材と第２部材とが固定される。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、第１係合穴に締まりばめで係合する。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、その隙間が縮む方向に弾性変形可能である。筒状部材の自由外径は、第１係合穴の内径より大きい。筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させたその筒状部材の外径は、第１係合穴および第２係合穴の内径より小さい。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、円筒側面両端部にテーパ面を有する。
【００１４】
第５の発明は、上記第１の発明において、筒状部材は、第１係合穴と係合する長さが第２係合穴と係合する長さより長い。
【００１５】
第６の発明は、上記第１の発明において、第３部材を、さらに備える。第３部材は、筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成され、第１部材と第２部材との間に挟装される。筒状部材が第１係合穴と第３係合穴と第２係合穴とに係合した状態で、第１部材の接合面と第３部材の一方主面とを接面し、かつ、第２部材の接合面と第３部材の他方主面とを接面することによって、第１部材の接合面と第２部材の接合面とを対向させて配置する。そして、ねじが貫通穴および筒状部材内に貫装されてねじ穴と螺合することによって、第１部材と第２部材とが第３部材を挟装した状態で固定される。
【００１６】
第７の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定方法である。固定方法は、一方端部を係合する工程、接合面とを接面させる工程、および固定する工程を含む。一方端部を係合する工程は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、その第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する。接合面とを接面させる工程は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、筒状部材の他方端部とその第２係合穴とを係合させて第１部材の接合面とその第２部材の接合面とを対向させて配置する。固定する工程は、貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて第１部材と第２部材とを固定する。
【００１７】
第８の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程では、筒状部材と第１係合穴とが締まりばめで係合される。
【００１８】
第９の発明は、上記第７の発明において、筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、その隙間が縮む方向に弾性変形可能である。筒状部材の自由外径は、第１係合穴の内径より大きい。筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させたその筒状部材の外径は、第１係合穴および第２係合穴の内径より小さい。一方端部を係合する工程では、筒状部材の隙間が縮む方向に縮めてその筒状部材が第１係合穴に挿入して係合される。
【００１９】
第１０の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程では、筒状部材の円筒側面両端部に形成されたテーパ面に沿って第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合させる。接面させる工程では、筒状部材のテーパ面に沿って第２係合穴に筒状部材の他方端部を係合させる。
【００２０】
第１１の発明は、上記第７の発明において、一方端部を係合する工程において筒状部材と第１係合穴とを係合させる長さは、第１部材の接合面と第２部材の接合面とを接面させる工程においてその筒状部材と第２係合穴とを係合させる長さより長い。
【００２１】
第１２の発明は、上記第７の発明において、対向させて配置する工程では、筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成されて第１部材と第２部材との間に挟装される第３部材に対して、筒状部材の中間部と当該第３係合穴とを係合させた状態で、第１部材の接合面と当該第３部材の一方主面とを接面し、かつ、第２部材の接合面と当該第３部材の他方主面とを接面することによって、第１部材の接合面と第２部材の接合面とが対向して配置される。固定する工程では、ねじを貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて、第１部材と第２部材とが第３部材を挟装した状態で固定される。
【００２２】
第１３の発明は、少なくとも２つの部材を固定する固定方法である。固定方法は、一方端部を係合する工程、接合面とを接面させる工程、および固定する工程を含む。一方端部を係合する工程は、貫通穴と、その貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、その第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する。接合面とを接面させる工程は、ねじ穴と、そのねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、筒状部材の他方端部とその第２係合穴とを係合させて第１部材の接合面とその第２部材の接合面とを対向させて配置する。固定する工程は、貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、貫通穴および筒状部材内に貫装してねじ穴と螺合させて第１部材と第２部材とを固定する。
【発明の効果】
【００２３】
上記第１の発明によれば、筒状部材を第１係合穴および第２係合穴と係合させて第１部材および第２部材を直接的に接面または他の部材を介して接面することによって、第１部材に設けられたねじ穴と第２部材に設けられた貫通穴とが、ねじを螺合することに適した位置関係に配置されて固定される。したがって、筒状部材を第１係合穴および第２係合穴と係合させた状態でねじ穴にねじを螺合することによって、第１部材および第２部材を位置決めして固定する作業が容易となる。
【００２４】
上記第２の発明によれば、筒状部材は、第１係合穴に対して締まりばめの状態で係合するため、振動等によって作業途中で容易に脱落することがない。
【００２５】
上記第３の発明によれば、筒状部材を第１係合穴へ挿着する作業では、隙間が縮む方向に筒状部材を縮めて第１係合穴に挿着することができ、当該作業が容易となり、筒状部材と第１係合穴との間のかじりも防止できる。また、筒状部材自身が自由外径に戻ろうとする弾性力（復元力）によって筒状部材が第１係合穴内に支持されるため、第１係合穴の加工コストを低減できる。
【００２６】
上記第４の発明によれば、筒状部材のテーパ面に沿って筒状部材を第１係合穴へ挿着することが可能となるため、作業が容易となり、筒状部材と第１係合穴との間のかじりも防止できる。また、第１部材と第２部材との間の位置調整をしながら筒状部材の他方端部を第２係合穴に嵌合させて挿着する作業は、テーパ面に沿った挿着による効果に加えて、筒状部材と第２係合穴との位置合わせ自体も容易となる。
【００２７】
上記第５の発明によれば、第１部材と筒状部材との間の保持力が安定するため、筒状部材が安定して固定された状態で第２部材を位置決めする作業を行うことができる。また、筒状部材と第１係合穴および第２係合穴との間に生じる摩擦力が第１係合穴の方が大きくなるため、第２部材を第１部材から取り外す場合、筒状部材が第１部材側に残ることになる。したがって、再度第２部材を取り付けるときに、筒状部材を第１係合穴に挿着する作業が不要となる。
【００２８】
上記第６の発明によれば、３つの部材を重ねて固定するときであっても、筒状部材を第１係合穴、第２係合穴、および第３係合穴と係合させて第１部材、第２部材、および第３部材を互いに接面することによって、第１部材に設けられたねじ穴と第２部材および第３部材に設けられた貫通穴とが、ねじを螺合することに適した位置関係に配置されて固定される。したがって、筒状部材を第１係合穴、第２係合穴、および第３係合穴と係合させた状態でねじ穴にねじを螺合することによって、第１部材、第２部材、および第３部材を位置決めして固定する作業が容易となる。
【００２９】
本発明の固定方法によれば、上述した固定構造と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面を参照して、本発明の一実施形態に係る固定構造について説明する。第１部材３と第２部材４とを固定する場合、第１部材３の接合面に複数のねじ穴を形成し、第２部材４に当該ねじ穴と対応する位置に複数の貫通穴を形成する。そして、第１部材３および第２部材４の接合面を互いに当接させた状態で、ボルトやねじを上記貫通穴に貫装させて上記ねじ穴と螺合させることによって固定する。そして、これらの貫通穴とねじ穴との組の少なくとも一部（例えば、２組以上）が、ねじ１および円筒固定部材２を用いて第１部材３および第２部材４が固定される。以下、図１〜図５を用いて、ねじ１および円筒固定部材２を用いて第１部材３および第２部材４を固定する構造について説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を示す側断面図である。図２は、図１に示した接合部付近を拡大した図である。図３（ａ）は、図１の第１部材３の概略構造を示す側断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部詳細を示す図である。図４（ａ）は、図１の第２部材４の概略構造を示す側断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ部詳細を示す図である。図５（ａ）は、図１の円筒固定部材２の一例を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）円筒固定部材２の一部の断面ＤＤをＥ方向から見た図である。
【００３１】
図１および図２に示すように、第１部材３の接合面（図１〜図３に示す第１部材３の上面）と、第２部材４の接合面（図１、図２、および図４に示す第２部材４の下面）とが接面されてねじ１および円筒固定部材２によって固定される。
【００３２】
図１および図３に示すように、第１部材３の接合面には、円筒固定部材２を係合させるための第１係合穴３ａと、ねじ１を螺合させるためのねじ穴３ｂとが形成される。第１係合穴３ａは、ねじ穴３ｂと同軸で接合面から所定の加工深さで形成され、図３（ｂ）に示すように接合面と第１係合穴３ａとの角にはＣ面取り（例えば、Ｃ１）が形成される。ねじ穴３ｂは、ねじ１のねじ部と螺合可能であり、第１部材３および第２部材４の重量、大きさ、締め付けトルク等によってその呼び径が設定される。第１係合穴３ａの軸径Ｄ１は、ねじ穴３ｂのねじ大径より大きく、後述する円筒固定部材２の外径と締まりばめまたは中間ばめとなる内径である。なお、第１係合穴３ａが形成される上記加工深さは、円筒固定部材２の全長の半分以上（例えば、２／３以上）確保されていることが好ましい。また、第１係合穴３ａを第１部材３の接合面に形成する際、ねじ穴３ｂの座ぐりとして加工形成することも可能である。つまり、接合面に沿った方向の第１係合穴３ａとねじ穴３ｂとの位置が一致しているため当該位置の精度も不要となり、簡単な加工で第１係合穴３ａを形成することができる。
【００３３】
図１、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示すように、第２部材４は、その上面から接合面まで貫通する貫通穴４ｂが形成されている。貫通穴４ｂは、ねじ１のいわゆるボルト穴として機能し、その軸径Ｄ３は、ねじ１に形成されているねじ部のねじ大径より大きく、ねじ１の頭部より小さい直径である。また、第２部材４の接合面には、貫通穴４ｂと同軸で接合面から所定の加工深さで形成される第２係合穴４ａが形成され、図４（ｂ）に示すように接合面と第２係合穴４ａとの角にはＣ面取り（例えば、Ｃ１）が形成される。第２係合穴４ａの軸径Ｄ２は、貫通穴４ｂの軸径Ｄ３より大きく、上記軸径Ｄ１と同じ直径である。なお、第２係合穴４ａが形成される上記加工深さは、上記第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２の全長の１／３より長く確保されていることが好ましい。また、第２係合穴４ａを第２部材４の接合面に形成する際、貫通穴４ｂの座ぐりとして加工形成することも可能である。つまり、接合面に沿った方向の第２係合穴４ａと貫通穴４ｂとの位置が一致しているため当該位置の精度も不要となり、簡単な加工で第２係合穴４ａを形成することができる。
【００３４】
図１、図２、図５（ａ）、および図５（ｂ）に示すように、円筒固定部材２は、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合可能な外径を有し、ねじ１のねじ大径より大きい内径（例えば、軸径Ｄ３と同等）を有する筒状部材である。具体的には、円筒固定部材２の外径は、上記軸径Ｄ１や軸径Ｄ２に対して締まりばめまたは中間ばめとなる内径である。なお、図５（ａ）に示すように、円筒固定部材２の端面と側面との角にＲ面取りを形成してもかまわない。
【００３５】
図１に示すように、ねじ１は、その一方側に貫通穴４ｂの軸径Ｄ３より大きな軸径の頭部を有し、その他方側にねじ穴３ｂと螺合するねじ部を有する。
【００３６】
次に、第１部材３および第２部材４を固定する固定手順について説明する。ここでは、説明を具体的にするために、接合面が立設されて固定された第１部材３に対して、第２部材４を位置決めして固定する手順を用いる。例えば、第１部材３が筐体の一部であって当該筐体の内部に機械本体等の重量物が収納されており、その第１部材３に第２部材４（カバー）を位置決めして固定する場合等が想定される。
【００３７】
作業者は、第１部材３の接合面に形成されている全ての第１係合穴３ａ（図３参照）に、円筒固定部材２を挿着する。具体的には、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３の場合、円筒固定部材２の一方端部が第１係合穴３ａの底面と当接するように円筒固定部材２と第１係合穴３ａとを係合させる。ここで、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１は、円筒固定部材２の外径と締まりばめまたは中間ばめとなる内径で形成されている。したがって、作業者は、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ内部へ押圧する、または打ち込んで、円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着する。これによって、円筒固定部材２は、第１係合穴３ａに対して締まりばめまたは中間ばめの状態で係合するため、振動等によって容易に脱落することはない。また、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２は、他方端部が第１部材３の接合面から全長の１／３だけ突出した状態で第１係合穴３ａと係合する。なお、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３より深い場合、他方端部が第１部材３の接合面から全長の１／３だけ突出した状態まで円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿入するのが好ましい。
【００３８】
次に、作業者は、第１部材３の接合面から一部突出した状態で第１係合穴３ａに係合している全ての円筒固定部材２と、第２部材４の接合面に形成されている第２係合穴４ａ（図４参照）とが係合するように、第１部材３と第２部材４との位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する。これによって、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面する。このとき、第２係合穴４ａの軸径Ｄ２が軸径Ｄ１と同じ直径であるため、若干第１部材３側へ押圧することによって、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面する。また、第２係合穴４ａの加工深さは、第１係合穴３ａの加工深さが円筒固定部材２の全長の２／３である場合、円筒固定部材２の全長の１／３より長く確保されている。したがって、円筒固定部材２の他方端部と第２係合穴４ａの底面とは当接することなく、隙間Ｓ（図２参照）が形成される。
【００３９】
ここで、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが接面した状態では、円筒固定部材２が用いられている２組以上のねじ穴３ｂと貫通穴４ｂとが同軸となった位置関係であることは、図１等を参照すれば明らかである。つまり、円筒固定部材２が用いられている２箇所以上のねじ穴３ｂと貫通穴４ｂとは、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。一方、第１部材３の接合面に形成された全てのねじ穴と、第２部材４に形成された全ての貫通穴とが正確な位置に設けられているのであれば、少なくとも２箇所のねじ穴と貫通穴との位置合わせによって円筒固定部材２が用いられていない他のねじ穴と貫通穴の組についても、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置されることは明らかである。したがって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと少なくとも２箇所係合させることによって、第１部材３に設けられた全てのねじ穴と第２部材４に設けられた全ての貫通穴とが、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。
【００４０】
次に、作業者は、第１部材３および第２部材４に設けられた全てのねじ穴と貫通穴との組に対して、ねじ１にてそれぞれ螺合固定していく。このとき、円筒固定部材２によって第１部材３に対する第２部材４の位置が固定されているため、螺合作業等によって両者の位置関係がずれることは生じない。なお、円筒固定部材２が係合している組については、ねじ１を貫通穴４ｂおよび円筒固定部材２の筒内に貫装してねじ穴３ｂと螺合させる。
【００４１】
このように、円筒固定部材２を第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合させた状態でねじ穴３ｂとねじ１とを螺合させることによって、第１部材３および第２部材４を位置決めして固定する作業が容易となる。また、第１部材３および第２部材４の接合面に円筒固定部材２を介入させることによって、当該接合面に沿った方向に加わる重力や振動等の負荷に対する強度を上げることも可能であり、従来のねじより小型のねじや安価なねじを使用しても固定強度を満たすことが期待できる。
【００４２】
なお、上述したように、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ内部へ押圧する、または打ち込んで第１係合穴３ａに挿着している。このような作業の効率化や円筒固定部材２と第１係合穴３ａや第２係合穴４ａとの間のかじりが生じることを防止するために、円筒固定部材２の両端部にテーパ面を形成してもかまわない。例えば、図６（ａ）は、円筒固定部材２にテーパ面Ｔを形成した例を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）円筒固定部材２の一部の断面ＦＦをＨ方向から見た図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、円筒固定部材２の両端部に外径が漸減的に細くなる適当なテーパ面Ｔ（例えば、円筒側面に対して角度１５°）を側面全周に形成することによって、当該テーパ面Ｔに沿って円筒固定部材２を第１係合穴３ａへ挿着することが可能となるため、作業が容易となり、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間のかじりも防止できる。また、第１部材３と第２部材４との間の位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する作業は、テーパ面Ｔに沿った挿着による効果に加えて、円筒固定部材２と第２係合穴４ａとの位置合わせ自体も容易となる。なお、図６（ｂ）に示すように、円筒固定部材２の端面とテーパ面Ｔとの角および円筒固定部材２の側面とテーパ面Ｔとの角にそれぞれＲ面取りを形成してもかまわない。
【００４３】
また、図７および図８に示すように、円筒固定部材２の側面を円筒軸方向に分割して１つの隙間Ｇを形成して、当該隙間Ｇが縮む方向に弾性変形可能に円筒固定部材２を構成してもかまわない。図７は、円筒形状の円筒固定部材２に隙間Ｇを形成した一例である。また、図８は、上述したテーパ面Ｔを有する円筒固定部材２に隙間Ｇを形成した一例である。これらの場合、円筒固定部材２に外部から応力を加えない状態の外径（以下、自由外径と記載する）は、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１より大きく形成される。また、円筒固定部材２の隙間Ｇと対向する端部同士を当接させた状態（つまり、円筒固定部材２を変形させて隙間Ｇが０となる状態まで縮めた状態）の外径は、第１係合穴３ａの軸径Ｄ１および第２係合穴４ａの軸径Ｄ２より小さく形成される。これによって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａへ挿着する作業では、隙間Ｇが縮む方向に円筒固定部材２を縮めて円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着することができ、当該作業が容易となり、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間のかじりも防止できる。また、円筒固定部材２自身が自由外径に戻ろうとする弾性力（復元力）によって円筒固定部材２が第１係合穴３ａ内に支持されるため、円筒固定部材２と第１係合穴３ａとの間を締まりばめまたは中間ばめとするための寸法公差も不要となり、第１係合穴３ａの加工コストを低減できる。なお、これら隙間Ｇを形成した円筒固定部材２についても、円筒固定部材２の端面と側面との角、円筒固定部材２の端面とテーパ面Ｔとの角、および円筒固定部材２の側面とテーパ面Ｔとの角等にＲ面取りを形成してもかまわない（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）。
【００４４】
なお、上述した円筒固定部材２の全長および外径の比は、所定の範囲内であることが好ましい。具体的には、図５（ａ）に示すように、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａとの係合状態における円筒固定部材２の全長をｈおよび外径をｄとすると、
０．５＜ｈ／ｄ＜１．０
の数値範囲となるように、円筒固定部材２の全長ｈおよび外径ｄを設定することが好ましい。
【００４５】
例えば、ｈ／ｄ＜０．５の場合、円筒固定部材２が外径ｄに対して相対的に短い全長ｈとなるため、第１部材３の第１係合穴３ａに係合する際に、円筒固定部材２が傾きやすい。そして、第１係合穴３ａに対して傾いた状態で円筒固定部材２が挿着されていると、位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて第２部材４を挿着することが難しくなる。
【００４６】
また、ｈ／ｄ＞１．０の場合、円筒固定部材２が外径ｄに対して相対的に長い全長ｈとなる。一方、第２部材４の厚み方向の長さにも制限があるため、このような円筒固定部材２を装着可能にするためには、ねじ１とねじ穴３ｂとが螺合する部分が短くなることが考えられ、固定強度が低下する恐れがある。
【００４７】
また、ねじ１の座面にワッシャを挿入して第１部材３と第２部材４とを固定してもかまわない。また、図１および図２では、ねじ１のを頭部が六角形状となったボルトで例示したが、他のねじやボルトでもかまわない。例えば、一般的なプラスドライバやマイナスドライバで締め付けるねじでもいいし、手回しねじでもかまわない。
【００４８】
また、上述した説明では、第１係合穴３ａに円筒固定部材２の全長の２／３を埋没させる例をしたが、これは第１部材３から突出する長さをある程度（全長の１／３）確保しながら第１部材３側に円筒固定部材２が係合する長さを長くするためである。これによって、第１部材３と円筒固定部材２との間の保持力が安定するため、円筒固定部材２が安定して固定された状態で第２部材４を位置決めする作業を行うことができる。また、円筒固定部材２と第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａとの間に生じる摩擦力が第１係合穴３ａの方が大きくなるため、第２部材４を第１部材３から取り外す場合、円筒固定部材２が第１部材３側に残ることになる。したがって、再度第２部材４を取り付けるときに、円筒固定部材２を第１係合穴３ａに挿着する作業が不要となる。
【００４９】
また、上述した説明では、ねじ穴３ｂが形成された第１部材３側に円筒固定部材２を挿着した後、第２部材４との位置決めを行ったが、他の態様で取付け作業を行ってもかまわない。例えば、貫通穴４ｂが形成された第２部材４側に円筒固定部材２を挿着した後、第１部材３との位置決めを行ってもかまわない。この場合、第１係合穴３ａと円筒固定部材２との寸法関係を第２係合穴４ａに適用すれば、第２部材４側に円筒固定部材２を挿着して位置決めする態様を容易に実現することができる。
【００５０】
また、上述した説明では、第１部材３の一例として筐体を用いたが、第１部材３は、他の構造物でもかまわない。例えば、図９は、第１部材３を軸等の柱状物とした一例を示す固定構造の概略構成を示す側断面図である。例えば、図９に示したような柱状物の第１部材３が複数本並設された各接合面に第２部材４を固定するような態様に対しても、同様に本発明を適用することができる。
【００５１】
また、上述した説明では、２つの部材（第１部材３および第２部材４）を固定する態様を説明したが、他の固定構造でも本発明を適用することができる。例えば、本発明は、３つ以上の部材を固定する構造に適用してもかまわない。以下、図１０を参照して、３つの部材を固定する構造に適用した例について説明する。なお、図１０は、本発明を３つの部材を固定する構造に適用した固定構造の概略構成を示す側断面図である。
【００５２】
図１０に示すように、３つの部材を固定する場合、図１等を用いて説明した固定構造に対して、第３部材５がさらに挟装されて固定される。なお、図１０において、図１を用いて説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
図１０において、第１部材３の接合面（図１０に示す第１部材３の上面）と、第２部材４の接合面（図１０に示す第２部材４の下面）との間に、第３部材５の両主面がそれぞれ接面される。そして、ねじ１および円筒固定部材２によって、第１部材３、第２部材４、および第３部材５が固定される。例えば、第３部材５は、第１部材３および第２部材４の間に挟持されて固定される板状部材（例えば、スペーサ等の中間部材）である。第３部材５は、その一方主面から他方主面まで貫通し、上述した第２部材４の第２係合穴４ａと同じ内径または第２係合穴４ａより大きい内径を有する係合穴が形成される。そして、円筒固定部材２は、第１部材３の第１係合穴３ａと第２部材４の第２係合穴４ａと共に、第３部材５の係合穴とも係合する。
【００５４】
第１部材３、第２部材４、および第３部材５を固定する固定手順について説明する。作業者は、第１部材３の接合面に形成されている全ての第１係合穴３ａ（図３参照）に、円筒固定部材２を挿着する。このとき、円筒固定部材２の端部が第１部材３の接合面から突出した状態となる。
【００５５】
次に、作業者は、第１部材３の接合面から一部突出した状態で第１係合穴３ａに係合している全ての円筒固定部材２が、第３部材５に形成されている上記係合穴に貫装されるように、第１部材３と第３部材５との位置調整をしながら円筒固定部材２を第３部材５の係合穴に貫装させる。これによって、円筒固定部材２が第３部材５の係合穴に貫装された状態で、第１部材３の接合面と第３部材５の一方主面とが接面して配置される。このとき、円筒固定部材２の端部が第３部材５の他方主面から突出した状態となる。
【００５６】
次に、作業者は、第３部材５の他方主面から一部突出した状態の全ての円筒固定部材２と、第２部材４の接合面に形成されている第２係合穴４ａ（図４参照）とが係合するように、第１部材３および第３部材５と第２部材４との位置調整をしながら円筒固定部材２の他方端部を第２係合穴４ａに嵌合させて挿着する。これによって、円筒固定部材２が第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態で、第３部材５の他方主面と第２部材４の接合面とが接面する。結果的に、第１部材３の接合面と第２部材４の接合面とが対向した位置関係で、それら部材の間に第３部材５が挟まれて配置される。
【００５７】
ここで、円筒固定部材２が第１係合穴３ａ、第３部材５の係合穴、および第２係合穴４ａと係合した状態で、第１部材３、第３部材５、および第２部材４とが互いに接面した状態では、円筒固定部材２が用いられている２組以上の第１部材３のねじ穴と第２部材４の貫通穴とが同軸となった位置関係であることは、図１０を参照すれば明らかである。つまり、円筒固定部材２が用いられている２箇所以上のねじ穴と貫通穴とは、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。一方、第１部材３の接合面に形成された全てのねじ穴と、第２部材４および第３部材５に形成された全ての貫通穴とが正確な位置に設けられているのであれば、少なくとも２箇所のねじ穴と貫通穴との位置合わせによって円筒固定部材２が用いられていない他のねじ穴と貫通穴の組についても、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置されることは明らかである。したがって、円筒固定部材２を第１係合穴３ａ、第３部材５の係合穴、および第２係合穴４ａと少なくとも２箇所係合させることによって、第１部材３に設けられた全てのねじ穴と第２部材４および第３部材５に設けられた全ての貫通穴とが、ねじ１を螺合することに適した位置関係に配置される。
【００５８】
次に、作業者は、第１部材３、第３部材５、および第２部材４に設けられた全てのねじ穴と貫通穴との組に対して、ねじ１にてそれぞれ螺合固定していく。このとき、円筒固定部材２によって第１部材３に対する第２部材４および第３部材５の位置が固定されているため、螺合作業等によって３者の位置関係がずれることは生じない。なお、円筒固定部材２が係合している組については、ねじ１を貫通穴４ｂおよび円筒固定部材２の筒内に貫装してねじ穴３ｂと螺合させる。このように、本発明は、３つ以上の部材を固定する固定構造に適用することができる。
【００５９】
また、円筒固定部材２の円筒内径と第２部材４の貫通穴４ｂの内径とを調整することによって、円筒固定部材２を第２部材４から取り外す作業性を向上させることができる。例えば、図１１に示すように、第１係合穴３ａおよび第２係合穴４ａと係合した状態における円筒固定部材２の円筒内径をＤ４とする。この場合、第２部材４の貫通穴４ｂの内径Ｄ３（図４参照）より、内径Ｄ４を小さくすることによって、円筒固定部材２を第２部材４から取り外す作業性を向上させてもかまわない。
【００６０】
具体的には、図１２に示すように、第１部材３から第２部材４を取り外す際、第２部材４側に円筒固定部材２が挿着されていることがあり得る。この場合、第２部材４の貫通穴４ｂ側から円筒固定部材２を押し出せば、容易に円筒固定部材２を取り外すことができる。例えば、内径Ｄ４より大きく、かつ、内径Ｄ３より小さい、外径Ｄ５（すなわち、Ｄ４＜Ｄ５＜Ｄ３）を有する丸棒形状のジグ（補助工具）Ｊを用いて、貫通穴４ｂ側から円筒固定部材２を押し出せば（図示白抜き矢印）、容易に円筒固定部材２を取り外すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る固定構造および固定方法は、少なくとも２つの部材を固定するときに互いの位置決めを容易にして作業効率を向上させることができ、２つまたは３つ以上の様々な部材をねじやボルト等で固定する構造や方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成を示す側断面図
【図２】図１に示した接合部付近を拡大した図
【図３】図１の第１部材３の概略構造を示す側断面図
【図４】図１の第２部材４の概略構造を示す側断面図
【図５】図１の円筒固定部材２の第１の例を示す斜視図
【図６】図１の円筒固定部材２の第２の例を示す斜視図
【図７】図１の円筒固定部材２の第３の例を示す斜視図
【図８】図１の円筒固定部材２の第４の例を示す斜視図
【図９】本発明の一実施形態に係る固定構造の概略構成の他の例を示す側断面図
【図１０】３つの部材を固定する構造に本発明の一実施形態に係る固定構造を適用した概略構成を示す側断面図
【図１１】円筒固定部材２の円筒内径Ｄ４＜貫通穴４ｂの内径Ｄ３とした、固定構造の概略構成の一例を示す側断面図
【図１２】円筒固定部材２の円筒内径Ｄ４＜貫通穴４ｂの内径Ｄ３とした固定構造において、円筒固定部材２を取り外す一例を示す図
【符号の説明】
【００６３】
１…ねじ
２…円筒固定部材
３…第１部材
４…第２部材
５…第３部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの部材を固定する固定構造であって、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材と、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材と、
一方側に前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有するねじと、
前記第１係合穴および前記第２係合穴と係合可能な外径を有し、前記ねじのねじ部外径より大きい内径を有する筒状部材とを備え、
前記筒状部材が前記第１係合穴と前記第２係合穴とに係合した状態で前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを対向させて配置し、
前記ねじが前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装されて前記ねじ穴と螺合することによって前記第１部材と前記第２部材とが固定される、固定構造。
【請求項２】
前記筒状部材は、前記第１係合穴に締まりばめで係合する、請求項１に記載の固定構造。
【請求項３】
前記筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、当該隙間が縮む方向に弾性変形可能であり、
前記筒状部材の自由外径は、前記第１係合穴の内径より大きく、
前記筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させた当該筒状部材の外径は、前記第１係合穴および前記第２係合穴の内径より小さい、請求項１に記載の固定構造。
【請求項４】
前記筒状部材は、円筒側面両端部にテーパ面を有する、請求項１に記載の固定構造。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記第１係合穴と係合する長さが前記第２係合穴と係合する長さより長い、請求項１に記載の固定構造。
【請求項６】
前記筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成され、前記第１部材と前記第２部材との間に挟装される第３部材を、さらに備え、
前記筒状部材が前記第１係合穴と前記第３係合穴と前記第２係合穴とに係合した状態で、前記第１部材の接合面と前記第３部材の一方主面とを接面し、かつ、前記第２部材の接合面と前記第３部材の他方主面とを接面することによって、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを対向させて配置し、
前記ねじが前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装されて前記ねじ穴と螺合することによって、前記第１部材と前記第２部材とが前記第３部材を挟装した状態で固定される、請求項１に記載の固定構造。
【請求項７】
少なくとも２つの部材を固定する固定方法であって、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、当該第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する工程と、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、前記筒状部材の他方端部と当該第２係合穴とを係合させて前記第１部材の接合面と当該第２部材の接合面とを対向させて配置する工程と、
前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて前記第１部材と前記第２部材とを固定する工程とを含む、固定方法。
【請求項８】
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材と前記第１係合穴とが締まりばめで係合される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項９】
前記筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、当該隙間が縮む方向に弾性変形可能であり、
前記筒状部材の自由外径は、前記第１係合穴の内径より大きく、
前記筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させた当該筒状部材の外径は、前記第１係合穴および前記第２係合穴の内径より小さく、
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材の隙間が縮む方向に縮めて当該筒状部材が前記第１係合穴に挿入して係合される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１０】
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材の円筒側面両端部に形成されたテーパ面に沿って前記第１係合穴に前記筒状部材の一方端部を係合させ、
前記接面させる工程では、前記筒状部材のテーパ面に沿って前記第２係合穴に前記筒状部材の他方端部を係合させる、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１１】
前記一方端部を係合する工程において前記筒状部材と前記第１係合穴とを係合させる長さは、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを接面させる工程において当該筒状部材と前記第２係合穴とを係合させる長さより長い、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１２】
前記対向させて配置する工程では、前記筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成されて前記第１部材と前記第２部材との間に挟装される第３部材に対して、前記筒状部材の中間部と当該第３係合穴とを係合させた状態で、前記第１部材の接合面と当該第３部材の一方主面とを接面し、かつ、前記第２部材の接合面と当該第３部材の他方主面とを接面することによって、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とが対向して配置され、
前記固定する工程では、前記ねじを前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて、前記第１部材と前記第２部材とが前記第３部材を挟装した状態で固定される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１３】
少なくとも２つの部材を固定する固定方法であって、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、当該第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する工程と、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、前記筒状部材の他方端部と当該第２係合穴とを係合させて前記第１部材の接合面と当該第２部材の接合面とを対向させて配置する工程と、
前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて前記第１部材と前記第２部材とを固定する工程とを含む、固定方法。
【請求項１】
少なくとも２つの部材を固定する固定構造であって、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材と、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材と、
一方側に前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部を有し、他方側にねじ部を有するねじと、
前記第１係合穴および前記第２係合穴と係合可能な外径を有し、前記ねじのねじ部外径より大きい内径を有する筒状部材とを備え、
前記筒状部材が前記第１係合穴と前記第２係合穴とに係合した状態で前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを対向させて配置し、
前記ねじが前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装されて前記ねじ穴と螺合することによって前記第１部材と前記第２部材とが固定される、固定構造。
【請求項２】
前記筒状部材は、前記第１係合穴に締まりばめで係合する、請求項１に記載の固定構造。
【請求項３】
前記筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、当該隙間が縮む方向に弾性変形可能であり、
前記筒状部材の自由外径は、前記第１係合穴の内径より大きく、
前記筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させた当該筒状部材の外径は、前記第１係合穴および前記第２係合穴の内径より小さい、請求項１に記載の固定構造。
【請求項４】
前記筒状部材は、円筒側面両端部にテーパ面を有する、請求項１に記載の固定構造。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記第１係合穴と係合する長さが前記第２係合穴と係合する長さより長い、請求項１に記載の固定構造。
【請求項６】
前記筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成され、前記第１部材と前記第２部材との間に挟装される第３部材を、さらに備え、
前記筒状部材が前記第１係合穴と前記第３係合穴と前記第２係合穴とに係合した状態で、前記第１部材の接合面と前記第３部材の一方主面とを接面し、かつ、前記第２部材の接合面と前記第３部材の他方主面とを接面することによって、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを対向させて配置し、
前記ねじが前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装されて前記ねじ穴と螺合することによって、前記第１部材と前記第２部材とが前記第３部材を挟装した状態で固定される、請求項１に記載の固定構造。
【請求項７】
少なくとも２つの部材を固定する固定方法であって、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、当該第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する工程と、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、前記筒状部材の他方端部と当該第２係合穴とを係合させて前記第１部材の接合面と当該第２部材の接合面とを対向させて配置する工程と、
前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて前記第１部材と前記第２部材とを固定する工程とを含む、固定方法。
【請求項８】
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材と前記第１係合穴とが締まりばめで係合される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項９】
前記筒状部材は、円筒部を円筒軸方向に分割する１つの隙間が形成され、当該隙間が縮む方向に弾性変形可能であり、
前記筒状部材の自由外径は、前記第１係合穴の内径より大きく、
前記筒状部材の隙間と対向する端部同士を当接させた当該筒状部材の外径は、前記第１係合穴および前記第２係合穴の内径より小さく、
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材の隙間が縮む方向に縮めて当該筒状部材が前記第１係合穴に挿入して係合される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１０】
前記一方端部を係合する工程では、前記筒状部材の円筒側面両端部に形成されたテーパ面に沿って前記第１係合穴に前記筒状部材の一方端部を係合させ、
前記接面させる工程では、前記筒状部材のテーパ面に沿って前記第２係合穴に前記筒状部材の他方端部を係合させる、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１１】
前記一方端部を係合する工程において前記筒状部材と前記第１係合穴とを係合させる長さは、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とを接面させる工程において当該筒状部材と前記第２係合穴とを係合させる長さより長い、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１２】
前記対向させて配置する工程では、前記筒状部材と係合可能な内径で両主面間を貫通する第３係合穴が形成されて前記第１部材と前記第２部材との間に挟装される第３部材に対して、前記筒状部材の中間部と当該第３係合穴とを係合させた状態で、前記第１部材の接合面と当該第３部材の一方主面とを接面し、かつ、前記第２部材の接合面と当該第３部材の他方主面とを接面することによって、前記第１部材の接合面と前記第２部材の接合面とが対向して配置され、
前記固定する工程では、前記ねじを前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて、前記第１部材と前記第２部材とが前記第３部材を挟装した状態で固定される、請求項７に記載の固定方法。
【請求項１３】
少なくとも２つの部材を固定する固定方法であって、
貫通穴と、当該貫通穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第１係合穴とが接合面に形成された第１部材に対して、当該第１係合穴に筒状部材の一方端部を係合する工程と、
ねじ穴と、当該ねじ穴と同軸で軸径が異なる所定深さの第２係合穴とが接合面に形成された第２部材に対して、前記筒状部材の他方端部と当該第２係合穴とを係合させて前記第１部材の接合面と当該第２部材の接合面とを対向させて配置する工程と、
前記貫通穴の軸径より大きな軸径の頭部とねじ部とを有するねじを、前記貫通穴および前記筒状部材内に貫装して前記ねじ穴と螺合させて前記第１部材と前記第２部材とを固定する工程とを含む、固定方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３０９５１３（Ｐ２００７−３０９５１３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０２０９７（Ｐ２００７−１０２０９７）
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
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