溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材
【課題】矩形の４辺から１辺を取り除いた３辺の部材によって柱状部材を構成することで軽量で強度が大きく、製造コストが安価であると共に、他部材の各種態様での接合が容易な柱状部材を提供する。
【解決手段】ウエブ４に外側方向に突出した１つの外側リブ６を有する第１溝形金属部材２を、外側リブ６が互いに外側を向くように２個対向配置し、ウエブ７に内側方向に突出した２つの内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、内側リブ９が内側を向き、第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに１個配置し、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の２つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、対向ずる第１溝形金属部材２において第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５を他の接合用面材の接合平坦部１１とした。
【解決手段】ウエブ４に外側方向に突出した１つの外側リブ６を有する第１溝形金属部材２を、外側リブ６が互いに外側を向くように２個対向配置し、ウエブ７に内側方向に突出した２つの内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、内側リブ９が内側を向き、第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに１個配置し、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の２つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、対向ずる第１溝形金属部材２において第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５を他の接合用面材の接合平坦部１１とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用の構造部材、オフィスデスク等の家具の金属製フレーム部材、ＯＡ機器等の筐体を構成する金属製フレーム部材として使用する溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用の断面矩形の構造部材、オフィスデスク等の家具の断面矩形のフレーム部材、ＯＡ機器等の筐体を構成する断面矩形のフレーム部材（本発明における柱状部材）として要求されるのは、強度、軽量化は勿論であるが、これらの部材に対して、他部材を直交する方向に接合する際、接合ボルトの頭部が部材表面から突出しないことや、接合される他部材を支えるために、他部材が接合される辺の、少なくとも両隅とほぼ中央部に他部材を受ける平坦部が必要になる。さらに、接合される部材は、フレーム部材の４辺外周に接合され、または、４辺のうち開放された１辺から矩形断面の内部に他部材を挿入することによって接合される可能性があるため、前記のフレーム部材は前記他部材を接合するに適した平坦部が必要となる。
【０００３】
この種の従来例として示す特開２００２−２６６４６７号公報（既存技術１）には、図１２に示されるような薄板鋼板をロール成形して凹凸を形成し、電縫溶接やカシメにより４辺に凹凸を形成した閉断面柱状部材２３としたものが開示されている。また、同様な断面形状の閉断面柱状部材をアルミの押し出し成形により形成することが実施されている。
【０００４】
前記以外の従来例として、特開２００１−１５２６０７号の図７（既存技術２）、特開平１１−３５０６５９の図１（既存技術３）、特開２００２−１６７８９６の図９（既存技術４）、特開２００１−２８７８１６号の図３（既存技術５）等がある。
【０００５】
既存技術２のように形鋼を組み合わせて使用する場合は、まず、ドリルねじ頭部は、部材断面を包絡する矩形断面から突出することになり、他部材と干渉する不具合が生じる。
【０００６】
既存技術３、４の場合は、コ字形断面に関するもので、薄板でコの字形を構成する場合には、できるだけ局部座屈強度を向上させることはできるものの、凹凸を設けた上でコの字形に成形するのは非常に大がかりな設備が必要になる。
【０００７】
既存技術５の場合は、枠体の開口部に他の部材を挟み込んで接合するものであるが、この場合は、他部材との接合位置が主部材の重心位置から離れるため、他部材から主部材に伝達する力による偏心曲げが発生し、局所的に大きな応力が生じることになり、構造的に好ましくない。
【特許文献１】特開２００２−２６６４６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２６０７号公報
【特許文献３】特開平１１−３５０６５９号公報
【特許文献４】特開２００２−１６７８９６号公報
【特許文献５】特開２００１−２８７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既存技術１に開示されたものは、ロール成形に極めて大がかりな設備を必要とし、そのため製品のコストが上昇するという問題を有するものであった。また、アルミの押し出し成形によるものも、コスト的に高価であるという問題を有するものであった。さらに、従来例のものは閉断面柱状部材であるために、４辺を構成する材料が必要であり材料コストが嵩むと共に、矩形断面の内部に他部材を挿入する接合態様で他部材を接合することはできなかった。
【０００９】
既存技術２〜５に開示されたものは、（１）ドリルねじの頭部が他部材と干渉する、（２）大がかりな設備が必要で製造コストが掛ると共に、断面の全体形状や部分形状の改良が困難である、（３）主材に偏心曲げが発生し、局所的に大きな応力が生じるなどの不具合ある。
【００１０】
本発明は、柱状部材を矩形の３辺に配設する３つの溝形金属部材の組合わせで構成し、４辺のうち３辺は連続した辺であるが、他の１辺には対向して配設する溝形金属部材のフランジを向かい合わせて位置させるように設けたことで、従来技術の持つ課題を解消したもので、構成が簡易でかつ軽量であるにも拘わらず、強度が大きく製造コストが安価であると共に、他部材を各種態様で容易に接合できる柱状部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
第１発明に係る溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブ４とフランジ５を有する第１溝形金属部材２を、前記フランジ５が互いに内側を向くように２個対向配置し、前記と同じ加工手段により形成されウエブ７に内側方向に突出した複数の内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、前記内側リブ９が互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに１個配置し、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の２つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジを他の接合用面材の接合平坦面としたことを特徴とする（図１〜図１１）。
【００１３】
第２発明は、第１発明において、第１溝形金属部材２のウエブ４には、外側方向または内側方向に突出した１つまたは複数の外側リブ６を有することを特徴とする（図１）。
【００１４】
第３発明は、第１発明において、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５に、接合用面材１２に形成した２つの外側リブ１４を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成したことを特徴とする（図１ｂ）。
【００１５】
第４発明は、第１発明において、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５に、鋼板等の平板、構造用合板等の面材、断熱サンドイッチパネルなど金属と他素材との合成材料からなる面材１５、１６、１７を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成したことを特徴とする（図２ａ、ｂ、ｃ）。
【００１６】
第５発明は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブ４とフランジ５を有する第１溝形金属部材２を、前記フランジ５が内側を向くように１個配置し、前記と同じ加工手段により形成され、ウエブ７に内側方向に突出した複数の内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、前記内側リブ９が互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに２個配置し、前記第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の１つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、第１溝形金属部材２と対向する第２溝形金属部材３により矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放されていて、その内側を接合用枠材２０の嵌合凹部１９としたことを特徴とする（図５）。
【００１７】
第６発明は、第５発明において、第１溝形金属部材２のウエブ４には外側リブ６が形成されていることを特徴とする（図５）。
【００１８】
第７発明は、第５または第６発明において、前記嵌合凹部１９に木材、角パイプ、溝形鋼等の接合用枠材２０の端部を嵌合して挟み込み、第１溝形金属部材２の両フランジ５と第２溝形金属部材２の１つの内側リブ９との当接部及び、他の１つの内側リブ９を貫通して接合ネジを打設して構成することを特徴とする（図５ｂ）。
【００１９】
第８発明は、第１〜第７発明において 溝形金属部材２、３のフランジ先端にリップ１３を形成したことを特徴とする（図１〜図６）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成された２種類でかつ３部材からなる溝形金属部材を組み合わせてなるもので、１つの溝形金属部材を挟んで他の２つの溝形金属部材を対向配置し、その接合部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成される柱状部材としたことにより、製造コストが安価で、強度の大きい柱状部材を提供することができる。さらに、第１及び第２溝形金属部材の接合が各辺の窪み部でドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段より接合される構成により、接合部が表面に露出することのない柱状部材を提供することができる。さらに、各溝形金属部材にリップを形成する構成により、剛性の高い柱状部材を提供することができる。
【００２１】
また本発明によると前記効果のほか、対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジを他部材接合用の平坦面とし、この平坦面に接合用面材を円滑に接合できかつ、３部材からなる柱状部材と接合用面材とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２２】
さらに本発明によると前記効果のほか、第１溝形金属部材と対向する第２溝形金属部材とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された凹部に接合用枠材を嵌合することで、この凹部を介して接合用面材を挟み込み円滑に接合でき、かつ３部材からなる柱状部材は、接合用面材が一体化されて強固な柱状部材を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の実施例１の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図である。柱状部材１は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される２つの第１溝形金属部材２と、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される１つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材の溝形金属部材を組立形成される。第１及び第２溝形金属部材２、３は、鋼、鉄と他の金属との合金、アルミ、アルミ合金等の金属部材をロール成形又はプレス加工により形成される。必要に応じて第１溝形金属部材２及び第２溝形金属部材３を、プラスチック、繊維補強プラスチック、樹脂等の非金属材料で形成してもよい。
【００２５】
第１溝形金属部材２は、そのウエブ４、フランジ５、及びウエブ４に形成した外側方向に突出した外側リブ６を有する。なお、フランジ５先端にリップを形成する場合もある。第２溝形金属部材３は、ウエブ７、フランジ８、フランジ８先端に形成したリップ１３、及びウエブ７に形成した内側方向に突出した２個の内側リブ９を有する。２つの第１溝形金属部材２を、その外側リブ６が外方向を向くように対向配置し、１つの第２溝形金属部材３を、その２個の内側リブ９が内方向を向くように、かつ第１溝形金属部材２の対向する方向と直交する向きに配置する。２つの第１溝形金属部材２の一端側のフランジ５と第２溝形金属部材３の内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）により接合して柱状部材１を形成する。２つの第１溝形金属部材２の他端側のフランジ５は、他部材である面材の接合用の平坦部１１とされ、対向フランジ間に開口部が形成されている。
【００２６】
このように２つの第１溝形金属部材２と、１つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材で構成される柱状部材１は、軽量であり強度が大きい。また、柱状部材１の側面に平坦部を有する窪みが形成されるので、他部材を柱状部材１の側面に接合するためのボルト等の頭部やナットを、柱状部材１を包絡する矩形断面から突出させることなく、前記窪みに配置することができ、強固な接合が可能となる。さらに、２つの第１溝形金属部材２の接合用の平坦部１１に面材を円滑に接合でき、このように面材を接合することで３部材からなる柱状部材１と接合用面材とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２７】
（実施例２）
図１（ｂ）と図３は、前記の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例２の断面図と側面図である。実施例２において、柱状部材１の２つの第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を配設しない側の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に鋼板からなる面材１２に形成した２つの外側リブ１４を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。この実施例２によると、外側リブ１４が外面かみて凹部となり、この凹部にドリルねじ１０ａが位置して外側に出張らないと共に、面材１２を接合することで３部材からなる柱状部材１とこの面材１２とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２８】
（実施例３）
図２（ａ）と図４は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例３の断面図と側面図である。実施例３では、フラットな鋼板からなる面材１５を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２と同じである。
【００２９】
（実施例４）
図２（ｂ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例４の断面図である。実施例４では、構造用合板等からなる面材１６を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２、３と同じである。
【００３０】
（実施例５）
図２（ｃ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例５の断面図である。実施例５では、断熱サンドイッチパネル等の金属と他素材との合成材料からなる面材１７を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２、３、４と同じである。
【００３１】
実施例１〜５によると、２種類、３部材という少ない溝形金属部材で剛性の高い柱状部材１を実現できると共に、該柱状部材１への面材１２、１５、１６、１７の円滑な接合構造を実現でき、それにより柱状部材１の強度も一層向上する。
【００３２】
図５（ａ）は、本発明の実施例６として示す溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８の断面図である。柱状部材１８は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される１つの第１溝形金属部材２と、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される２つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材の溝形金属部材を組立構成される。第１及び第２溝形金属部材２、３は、鋼、鉄と他の金属との合金、アルミ、アルミ合金等の金属部材をロール成形又はプレス加工により形成される。必要に応じて第１溝形金属部材２及び第２溝形金属部材３を、プラスチック、繊維補強プラスチック、樹脂等の非金属材料で形成してもよい。
【００３３】
第１溝形金属部材２は、そのウエブ４、フランジ５、及びウエブ４に形成した外側方向に突出した外側リブ６を有する。第２溝形金属部材３は、ウエブ７、フランジ８、フランジ８先端に形成したリップ１３、及びウエブ７に形成した内側方向に突出した２個の内側リブ９を有する。１つの第１溝形金属部材２を、その外側リブ６が外方向を向くように配置し、２つの第２溝形金属部材３を、その２個の内側リブ９が内方向を向くように、かつ第１溝形金属部材２と直交する向きにおいて対向するように配置する。１つの第１溝形金属部材２の両端側のフランジ５と２つの第２溝形金属部材３の内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）により接合して柱状部材１８を構成する。このように構成される柱状部材１８は、１つの第１溝形金属部材２と、対向する２つの第２溝形金属部材３とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された嵌合凹部１９を有し、この嵌合凹部１９に接合用の枠材の端部を嵌合することができる。
【００３４】
（実施例７）
図５（ｂ）と図７は、本発明の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例７の断面図と側面図である。実施例７において、柱状部材１８の１つの第１溝形金属部材２と、対向する２つの第２溝形金属部材３とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された嵌合凹部１９に木材からなる枠材２０の端部の嵌合して挟持させている。枠材２０を柱状部材１８に固定する手段として、枠材２０の端部では、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の内側リブ９と接合するドリルねじ１０ａを枠材２０の側面に打設しており、他の部位では、第２溝形金属部材３の内側リブ９を貫通し、かつスペーサ２４を介してドリルねじ１０ａを枠材２０の側面に打設している。この実施例７によると、柱状部材１８の嵌合凹部１９を利用して該柱状部材１８に枠材２０を容易、確実に固定できると共に、枠材２０を接合することでこの枠材２０と、３部材からなる柱状部材１８とによって強固な柱状部材を構成できる。
【００３５】
（実施例８）
図６（ａ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例８の断面図である。実施例８では、角パイプからなる枠材２１を柱状部材１８の嵌合凹部１９に嵌合して挟持し、ドリルねじ１０ａにより柱状部材１８に固定した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例７と同じである。
【００３６】
（実施例９）
図６（ｂ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例９の断面図である。実施例９では、溝形鋼からなる枠材２２を柱状部材１８の嵌合凹部１９に嵌合して挟持し、ドリルねじ１０ａにより該柱状部材１８に固定した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例７、８と同じである。
【００３７】
実施例６〜９によると、２種類、３部材という少ない溝形金属部材で剛性の高い柱状部材１８を実現できると共に、柱状部材１８に形成される嵌合凹部１９を利用して、該柱状部材１８への枠材２０、２１、２２の円滑な接合構造を実現でき、それにより柱状部材１８の強度も一層向上する効果がある。
【００３８】
図１（ａ）と図５（ａ）に示す２種類、３部材の溝形金属部材を組み立てて構成される柱状部材１、１８は、その基本構成を変えない範囲で種々の変形形態が可能である。例えば、面材１２、１５〜１７や枠材２０〜２２の接合に干渉しない範囲で、第１溝形金属部材２および第２溝形金属部材３には、フランジやリブなどを延長付加してもよく、このように構成することで柱状部材１、１８のねじれ抵抗を一層高めると共に、剛性を向上させることができる。また、図１（ａ）の柱状部材１にあっては、対向する第１溝形金属部材２において、第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５を対向側に延長して一体化した形態で構成してもよい。
【００３９】
図８〜図１１は、実施例１０〜１７を示すものである。
【００４０】
（実施例１０、１１）
図８（ａ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材２５を用いた実施例１０の断面図、図８（ｂ）は、同じく実施例１１の柱状部材２５の断面図である。図８（ａ）の実施例１０では、図１（ａ）に示す実施例１の柱状部材１における２種類３部材のうち、第１溝形金属部材２の形状が、該実施例１と相異している。ずなわち、図８（ａ）の実施例１０では、第１溝形金属部材２のウエブ４に形成した外側リブ６の高さが図１（ａ）の実施例１に比較して低く設けられており、両側フランジ５の長さは図１（ａ）より長く設けられている。第２溝形金属部材３の形状は、図１（ａ）に示す実施例１と同じである。実施例１１の柱状部材２５も、図１（ａ）に示す実施例１と同様に第１と第２溝形金属部材２、３のフランジ５と内側リブ９を接触させ、その接触面にドリルねじ１０ａなどの接合手段１０を用いて両部材を固着してい第２溝形金属部材３の配設位置と反対の側に開口部２６を有した柱状部材が構成されている。
【００４１】
図８（ｂ）の実施例１１は、第１溝形金属部材２のウエブ４がフラットであり、図８（ａ）に示す外側リブ６を有しない形状としている。その他の構成は、図８（ａ）に示す柱状部材２５と同じである。
【００４２】
図８（ａ）（ｂ）の柱状部材２５においても、対向する２つの第１溝形金属部材２と１つの第２溝形金属部材３を接合する接合手段１０は、前の各実施例と同じであり、第２溝形金属部材３の凹部に位置しているので部材断面を包絡する矩形断面から出っ張らず、かつ、４辺に形成される平坦部１１により他部材である面材を円滑に接合できる。
【００４３】
（実施例１２、１３）
図９（ａ）は、実施例１２の柱状部材２５の断面図、図９（ｂ）は、同じく実施例１３の柱状部材２５の断面図である。 図９（ａ）の実施例１２では、第１溝形金属部材２のウエブ４に外側の凸の緩やかな湾曲を形成している点が、図８（ｂ）に示す（実施例１１と相異し、他の構成は実施例１１と同じである。このように第１溝形金属部材２のウエブ４にを湾曲させておくと、他の接合面材の接合面に湾曲凹部が形成されている場合などの接続に便利である。図９（ｂ）の実施例１３では、第１溝形金属部材２のウエブ４に内側に向けた外側リブ６が形成されている。その他の構成は、図８（ａ）に示す実施例１０の柱状部材２５と同じである。
【００４４】
（実施例１４、１５）
図１０（ａ）は、実施例１４の柱状部材２５の断面図、図１０（ｂ）は、同じく実施例１５の柱状部材２５の断面図であり、第１溝形金属部材２の形状が、図１（ａ）に示す（実施例１の）第１溝形金属部材２の形状と相異している。図１０（ａ）の実施例１４の柱状部材２５では、第１溝形鋼矢板２が外側フランジ６とウエブ４と、一端側の前記ウエブ４にフランジ５を有し、このフランジ５に第２溝形金属部材３の内側リブ９を当接し接合手段１０で接合していると共に、第１溝形鋼矢板２の他端側のウエブ４に外側フランジ５ａを外向きに設けられている。その他の構成は実施例１と同じである。実施例１４の柱状部材２５によると、ウエブ４の先端につづく外側フランジ５ａが外向きに設けられているので柱状部材２５の１辺には大きな開口部２６を有した嵌合凹部１９を形成でき、図５（ａ）（ｂ）に示した実施例と同様に、この嵌合凹部１９を介して柱状部材２５内に枠材２の端部を挿入し、図５（ｂ）と同じ接合手段により柱状部材２５と枠材２０を強固、確実に接合できる。
【００４５】
図１０（ｂ）の実施例１５の柱状部材２５では、実施例１４における外側フランジ５ａと反対側にフランジ５を設けその先端にフランジ５と直角に延長リブ２７が設けられていて、平行に設けられた２つの延長リブ２７の間隔にＴ字型の枠材２８を挟みドリルねじ１０ａ等の接合手段１０で接合することで、Ｔ字型の枠材２８を強固、確実にこの柱状部材２５に接合できる。その他の構成は、図１０（ａ）の実施例１４と同じである。
【００４６】
（実施例１６、１７）
図１１（ａ）は、実施例１６に係る柱状部材２５を示す断面図、図１１（ｂ）は、同じく実施例１７の柱状部材２５の断面図である。図１１（ａ）の実施例１６では、ウエブ７と内側リブ９を有する第２溝形金属部材３のウエブ７ａが翼状に両側に伸びていてその先端にリブ２９とリップ１３が形成されている。第１溝形金属部材２の構造および第１と第２の溝形金属部材２、３の接合手段１０は、図１（ａ）に示す実施例１と同じである。実施例１６の柱状部材２５によると、両翼状のウエブ７ａを有する第２溝形金属部材３が装飾的機能を奏し、かつ第１溝形金属部材２が隠され目立たないと共に、強度も向上する。
【００４７】
図１１（ｂ）の実施例１７では、第２溝形金属部材３が、図１（ａ）に示す実施例１と異なる。すなわち、実施例１７の第２溝形金属部材３は、内側リブ９が外方に突出しておりウエブ７につづいて、外側フランジ８ａとリップ１３が設けられていいて、ウエブ７を第１溝形金属部材２の一端側のフランジ５に当てがって、接合手段１０で接合することにより第１と第２溝形金属部材２、３を接合した柱状部材２５を構成している。
【００４８】
各実施例によると、ドリルねじの頭部は矩形断面の包絡内にとどまり、他部材と干渉することがない。また、前記の実施例によると、コの字形に形成した要素をドリルねじをはじめとする接合方法で組み立てるため大がかりな設備は必要でない。そのため、製造コストを抑えられるだけでなく、断面の全体形状や部分形状の改良が容易になる。さらに前記の実施例によると、本発明によると、接合位置を主材の重心位置により近いところでの接合がなされるため、それらの不具合が解消される。
【００４９】
さらに、第１溝形金属部材２と第２溝形金属部材３のそれぞれを赤、緑、黄、青など各々異なる着色の溝形金属部材を２色、３色組み合わせてカラフルで装飾性に富む柱状部材を構成することもできる。この場合、着色とは質感が異なる塗装の組み合わせも含む。ツートンカラーなどに装色することは一体押し出し成型品であるアルミ材や従来のスチールパイプでは困難であったが、本発明では、柱状部材１、１８が３つの溝形金属部材を組み立てて構成することから、前記のツートンカラーなどの装色を施した柱状部材を容易に構成できる。
【００５０】
さらに、面材１２、１５〜１７や枠材２０〜２２の接合に干渉しない範囲で、第２溝形金属部材３の内側リブ９によってアリ溝状凹部を形成し、このアリ溝状凹部に、木質合板あるいは石膏ボード等の面材や、机のフロントパネル、ガラス板、仕切り板などの所定の厚みを有するパネルの端部を嵌合して挟み込み配置でき、このように間隔をおいて立設された柱状部材同士を相互に接合でき、これにより柱状部材の座屈強度とねじれ抵抗性をより高いものにできる。
【００５１】
さらに、第１溝形金属部材２のフランジ５と、第２溝形金属部材３の内側リブ９との接触面や、第１溝形金属部材２のフランジ５と面材１２、１５〜１７との接触面、さらに第２溝形金属部材３の内側リブ９と枠材２０〜２２との接触面などに、樹脂またはゴムその他各種の断熱材を挟み込み、接合手段１０を用いて固着してもよい。このように断熱材を介在させることで対向する第１溝形金属部材２と、第２溝形金属部材３の相互の熱伝達を遮断できて柱状部材の断熱性が向上し、該柱状部材に接合する一方の部材から他方の部材に熱が伝達されるのを効率的に遮断できる。
【００５２】
さらに、図１（ａ）の柱状部材１の内部空間には、該柱状部材１の組立て前又は組立後に発砲樹脂などの断熱材を装着または充填して断熱性を向上させてもよい。組立前の装着に際しては、部材として分離している第１、第２溝形金属部材２、３の内側凹部に発砲樹脂材を装着して発砲させておく。その後、第１、第２溝形金属部材２、３を相互に組み立て、各発砲樹脂材が互いに押し合って密着収縮するようにして接合手段１０を用いて第１、第２溝形金属部材２、３を接合一体化して発砲樹脂材充填の柱状部材１を構成することができる。
【００５３】
さらに、第１溝形金属部材２と第２溝形金属部材３の何れか１つ又は複数は、樹脂、アルミ、窯業系材料、セメント系材料、木材などの非スチール材からなる構成してもよい。このように構成すると、柱状部材１、１８の断熱性能を向上できる。また、第１溝形金属部材２や第２溝形金属部材３にアリ溝状（台形）の凹部を形成した上、この溝形状と同一の金属、合板、樹脂あるいは窯業系の仕上げ材からなる装飾材を嵌合してもよく、これにより柱状部材の外観の美観が向上し製品価値が一層向上する。
【００５４】
なお、ある請求項に示される第１溝形金属部材２と、他の請求項に示される第２溝形金属部材３をそれぞれ組み合わせて形成した柱状部材は本願発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図（ａ）は、本発明の実施例１の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図、（ｂ）は、実施例２を示し、図（ａ）の柱状部材に面材を接合した断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施例３、実施例４、実施例５を示し、図（ａ）の柱状部材に３種の面材を接合した断面図である。
【図３】図１（ｂ）の側面図である。
【図４】図２（ａ）の側面図である。
【図５】図（ａ）は、本発明の実施例６の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図、（ｂ）は実施例７を示し、図（ａ）の柱状部材に面材を接合した断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例８、実施例９を示し、図（ａ）の柱状部材に２種の面材を接合した断面図である。
【図７】図５（ｂ）の側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１０、実施例１１に係るの柱状部材の断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１２、実施例１３に係るの柱状部材の断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１４、実施例１５に係るの柱状部材の断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１６、実施例１７に係るの柱状部材の断面図である。
【図１２】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 柱状部材
２ 第１溝形金属部材
３ 第２溝形金属部材
４ ウエブ
５ フランジ
６ 外側リブ
７ ウエブ
８ フランジ
９ 内側リブ
１０ 接合手段
１０ａ ドリルねじ
１１ 平坦部
１２ 面材
１３ リップ
１４ 外側リブ
１５ 面材
１６ 面材
１７ 面材
１８ 柱状部材
１９ 嵌合凹部
２０ 枠材
２１ 枠材
２２ 枠材
２３ 閉断面柱状部材
２４ スペーサ
２５ 柱状部材
２６ 開口部
２７ 延長リブ
２８ Ｔ字型枠材
２９ リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用の構造部材、オフィスデスク等の家具の金属製フレーム部材、ＯＡ機器等の筐体を構成する金属製フレーム部材として使用する溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用の断面矩形の構造部材、オフィスデスク等の家具の断面矩形のフレーム部材、ＯＡ機器等の筐体を構成する断面矩形のフレーム部材（本発明における柱状部材）として要求されるのは、強度、軽量化は勿論であるが、これらの部材に対して、他部材を直交する方向に接合する際、接合ボルトの頭部が部材表面から突出しないことや、接合される他部材を支えるために、他部材が接合される辺の、少なくとも両隅とほぼ中央部に他部材を受ける平坦部が必要になる。さらに、接合される部材は、フレーム部材の４辺外周に接合され、または、４辺のうち開放された１辺から矩形断面の内部に他部材を挿入することによって接合される可能性があるため、前記のフレーム部材は前記他部材を接合するに適した平坦部が必要となる。
【０００３】
この種の従来例として示す特開２００２−２６６４６７号公報（既存技術１）には、図１２に示されるような薄板鋼板をロール成形して凹凸を形成し、電縫溶接やカシメにより４辺に凹凸を形成した閉断面柱状部材２３としたものが開示されている。また、同様な断面形状の閉断面柱状部材をアルミの押し出し成形により形成することが実施されている。
【０００４】
前記以外の従来例として、特開２００１−１５２６０７号の図７（既存技術２）、特開平１１−３５０６５９の図１（既存技術３）、特開２００２−１６７８９６の図９（既存技術４）、特開２００１−２８７８１６号の図３（既存技術５）等がある。
【０００５】
既存技術２のように形鋼を組み合わせて使用する場合は、まず、ドリルねじ頭部は、部材断面を包絡する矩形断面から突出することになり、他部材と干渉する不具合が生じる。
【０００６】
既存技術３、４の場合は、コ字形断面に関するもので、薄板でコの字形を構成する場合には、できるだけ局部座屈強度を向上させることはできるものの、凹凸を設けた上でコの字形に成形するのは非常に大がかりな設備が必要になる。
【０００７】
既存技術５の場合は、枠体の開口部に他の部材を挟み込んで接合するものであるが、この場合は、他部材との接合位置が主部材の重心位置から離れるため、他部材から主部材に伝達する力による偏心曲げが発生し、局所的に大きな応力が生じることになり、構造的に好ましくない。
【特許文献１】特開２００２−２６６４６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２６０７号公報
【特許文献３】特開平１１−３５０６５９号公報
【特許文献４】特開２００２−１６７８９６号公報
【特許文献５】特開２００１−２８７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既存技術１に開示されたものは、ロール成形に極めて大がかりな設備を必要とし、そのため製品のコストが上昇するという問題を有するものであった。また、アルミの押し出し成形によるものも、コスト的に高価であるという問題を有するものであった。さらに、従来例のものは閉断面柱状部材であるために、４辺を構成する材料が必要であり材料コストが嵩むと共に、矩形断面の内部に他部材を挿入する接合態様で他部材を接合することはできなかった。
【０００９】
既存技術２〜５に開示されたものは、（１）ドリルねじの頭部が他部材と干渉する、（２）大がかりな設備が必要で製造コストが掛ると共に、断面の全体形状や部分形状の改良が困難である、（３）主材に偏心曲げが発生し、局所的に大きな応力が生じるなどの不具合ある。
【００１０】
本発明は、柱状部材を矩形の３辺に配設する３つの溝形金属部材の組合わせで構成し、４辺のうち３辺は連続した辺であるが、他の１辺には対向して配設する溝形金属部材のフランジを向かい合わせて位置させるように設けたことで、従来技術の持つ課題を解消したもので、構成が簡易でかつ軽量であるにも拘わらず、強度が大きく製造コストが安価であると共に、他部材を各種態様で容易に接合できる柱状部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
第１発明に係る溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブ４とフランジ５を有する第１溝形金属部材２を、前記フランジ５が互いに内側を向くように２個対向配置し、前記と同じ加工手段により形成されウエブ７に内側方向に突出した複数の内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、前記内側リブ９が互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに１個配置し、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の２つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジを他の接合用面材の接合平坦面としたことを特徴とする（図１〜図１１）。
【００１３】
第２発明は、第１発明において、第１溝形金属部材２のウエブ４には、外側方向または内側方向に突出した１つまたは複数の外側リブ６を有することを特徴とする（図１）。
【００１４】
第３発明は、第１発明において、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５に、接合用面材１２に形成した２つの外側リブ１４を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成したことを特徴とする（図１ｂ）。
【００１５】
第４発明は、第１発明において、対向する第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５に、鋼板等の平板、構造用合板等の面材、断熱サンドイッチパネルなど金属と他素材との合成材料からなる面材１５、１６、１７を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成したことを特徴とする（図２ａ、ｂ、ｃ）。
【００１６】
第５発明は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブ４とフランジ５を有する第１溝形金属部材２を、前記フランジ５が内側を向くように１個配置し、前記と同じ加工手段により形成され、ウエブ７に内側方向に突出した複数の内側リブ９を有する第２溝形金属部材３を、前記内側リブ９が互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材２の対向する向きと直交する向きに２個配置し、前記第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の１つの内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０により接合して構成し、第１溝形金属部材２と対向する第２溝形金属部材３により矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放されていて、その内側を接合用枠材２０の嵌合凹部１９としたことを特徴とする（図５）。
【００１７】
第６発明は、第５発明において、第１溝形金属部材２のウエブ４には外側リブ６が形成されていることを特徴とする（図５）。
【００１８】
第７発明は、第５または第６発明において、前記嵌合凹部１９に木材、角パイプ、溝形鋼等の接合用枠材２０の端部を嵌合して挟み込み、第１溝形金属部材２の両フランジ５と第２溝形金属部材２の１つの内側リブ９との当接部及び、他の１つの内側リブ９を貫通して接合ネジを打設して構成することを特徴とする（図５ｂ）。
【００１９】
第８発明は、第１〜第７発明において 溝形金属部材２、３のフランジ先端にリップ１３を形成したことを特徴とする（図１〜図６）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成された２種類でかつ３部材からなる溝形金属部材を組み合わせてなるもので、１つの溝形金属部材を挟んで他の２つの溝形金属部材を対向配置し、その接合部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成される柱状部材としたことにより、製造コストが安価で、強度の大きい柱状部材を提供することができる。さらに、第１及び第２溝形金属部材の接合が各辺の窪み部でドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段より接合される構成により、接合部が表面に露出することのない柱状部材を提供することができる。さらに、各溝形金属部材にリップを形成する構成により、剛性の高い柱状部材を提供することができる。
【００２１】
また本発明によると前記効果のほか、対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジを他部材接合用の平坦面とし、この平坦面に接合用面材を円滑に接合できかつ、３部材からなる柱状部材と接合用面材とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２２】
さらに本発明によると前記効果のほか、第１溝形金属部材と対向する第２溝形金属部材とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された凹部に接合用枠材を嵌合することで、この凹部を介して接合用面材を挟み込み円滑に接合でき、かつ３部材からなる柱状部材は、接合用面材が一体化されて強固な柱状部材を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の実施例１の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図である。柱状部材１は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される２つの第１溝形金属部材２と、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される１つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材の溝形金属部材を組立形成される。第１及び第２溝形金属部材２、３は、鋼、鉄と他の金属との合金、アルミ、アルミ合金等の金属部材をロール成形又はプレス加工により形成される。必要に応じて第１溝形金属部材２及び第２溝形金属部材３を、プラスチック、繊維補強プラスチック、樹脂等の非金属材料で形成してもよい。
【００２５】
第１溝形金属部材２は、そのウエブ４、フランジ５、及びウエブ４に形成した外側方向に突出した外側リブ６を有する。なお、フランジ５先端にリップを形成する場合もある。第２溝形金属部材３は、ウエブ７、フランジ８、フランジ８先端に形成したリップ１３、及びウエブ７に形成した内側方向に突出した２個の内側リブ９を有する。２つの第１溝形金属部材２を、その外側リブ６が外方向を向くように対向配置し、１つの第２溝形金属部材３を、その２個の内側リブ９が内方向を向くように、かつ第１溝形金属部材２の対向する方向と直交する向きに配置する。２つの第１溝形金属部材２の一端側のフランジ５と第２溝形金属部材３の内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）により接合して柱状部材１を形成する。２つの第１溝形金属部材２の他端側のフランジ５は、他部材である面材の接合用の平坦部１１とされ、対向フランジ間に開口部が形成されている。
【００２６】
このように２つの第１溝形金属部材２と、１つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材で構成される柱状部材１は、軽量であり強度が大きい。また、柱状部材１の側面に平坦部を有する窪みが形成されるので、他部材を柱状部材１の側面に接合するためのボルト等の頭部やナットを、柱状部材１を包絡する矩形断面から突出させることなく、前記窪みに配置することができ、強固な接合が可能となる。さらに、２つの第１溝形金属部材２の接合用の平坦部１１に面材を円滑に接合でき、このように面材を接合することで３部材からなる柱状部材１と接合用面材とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２７】
（実施例２）
図１（ｂ）と図３は、前記の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例２の断面図と側面図である。実施例２において、柱状部材１の２つの第１溝形金属部材２における第２溝形金属部材３を配設しない側の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に鋼板からなる面材１２に形成した２つの外側リブ１４を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。この実施例２によると、外側リブ１４が外面かみて凹部となり、この凹部にドリルねじ１０ａが位置して外側に出張らないと共に、面材１２を接合することで３部材からなる柱状部材１とこの面材１２とによって４辺が一体化された閉鎖矩形断面の強固な柱状部材を構成できる。
【００２８】
（実施例３）
図２（ａ）と図４は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例３の断面図と側面図である。実施例３では、フラットな鋼板からなる面材１５を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２と同じである。
【００２９】
（実施例４）
図２（ｂ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例４の断面図である。実施例４では、構造用合板等からなる面材１６を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２、３と同じである。
【００３０】
（実施例５）
図２（ｃ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１を用いた実施例５の断面図である。実施例５では、断熱サンドイッチパネル等の金属と他素材との合成材料からなる面材１７を柱状部材１の接合用の平坦部１１（すなわちフランジ５の外面）に当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）によりに接合した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例２、３、４と同じである。
【００３１】
実施例１〜５によると、２種類、３部材という少ない溝形金属部材で剛性の高い柱状部材１を実現できると共に、該柱状部材１への面材１２、１５、１６、１７の円滑な接合構造を実現でき、それにより柱状部材１の強度も一層向上する。
【００３２】
図５（ａ）は、本発明の実施例６として示す溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８の断面図である。柱状部材１８は、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される１つの第１溝形金属部材２と、ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成される２つの第２溝形金属部材３の２種類、３部材の溝形金属部材を組立構成される。第１及び第２溝形金属部材２、３は、鋼、鉄と他の金属との合金、アルミ、アルミ合金等の金属部材をロール成形又はプレス加工により形成される。必要に応じて第１溝形金属部材２及び第２溝形金属部材３を、プラスチック、繊維補強プラスチック、樹脂等の非金属材料で形成してもよい。
【００３３】
第１溝形金属部材２は、そのウエブ４、フランジ５、及びウエブ４に形成した外側方向に突出した外側リブ６を有する。第２溝形金属部材３は、ウエブ７、フランジ８、フランジ８先端に形成したリップ１３、及びウエブ７に形成した内側方向に突出した２個の内側リブ９を有する。１つの第１溝形金属部材２を、その外側リブ６が外方向を向くように配置し、２つの第２溝形金属部材３を、その２個の内側リブ９が内方向を向くように、かつ第１溝形金属部材２と直交する向きにおいて対向するように配置する。１つの第１溝形金属部材２の両端側のフランジ５と２つの第２溝形金属部材３の内側リブ９とをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段１０（図にはドリルねじ１０ａを示す）により接合して柱状部材１８を構成する。このように構成される柱状部材１８は、１つの第１溝形金属部材２と、対向する２つの第２溝形金属部材３とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された嵌合凹部１９を有し、この嵌合凹部１９に接合用の枠材の端部を嵌合することができる。
【００３４】
（実施例７）
図５（ｂ）と図７は、本発明の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例７の断面図と側面図である。実施例７において、柱状部材１８の１つの第１溝形金属部材２と、対向する２つの第２溝形金属部材３とで矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放された嵌合凹部１９に木材からなる枠材２０の端部の嵌合して挟持させている。枠材２０を柱状部材１８に固定する手段として、枠材２０の端部では、第１溝形金属部材２のフランジ５と第２溝形金属部材３の内側リブ９と接合するドリルねじ１０ａを枠材２０の側面に打設しており、他の部位では、第２溝形金属部材３の内側リブ９を貫通し、かつスペーサ２４を介してドリルねじ１０ａを枠材２０の側面に打設している。この実施例７によると、柱状部材１８の嵌合凹部１９を利用して該柱状部材１８に枠材２０を容易、確実に固定できると共に、枠材２０を接合することでこの枠材２０と、３部材からなる柱状部材１８とによって強固な柱状部材を構成できる。
【００３５】
（実施例８）
図６（ａ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例８の断面図である。実施例８では、角パイプからなる枠材２１を柱状部材１８の嵌合凹部１９に嵌合して挟持し、ドリルねじ１０ａにより柱状部材１８に固定した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例７と同じである。
【００３６】
（実施例９）
図６（ｂ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材１８を用いた実施例９の断面図である。実施例９では、溝形鋼からなる枠材２２を柱状部材１８の嵌合凹部１９に嵌合して挟持し、ドリルねじ１０ａにより該柱状部材１８に固定した例を示す。その他の構成と作用効果は、実施例７、８と同じである。
【００３７】
実施例６〜９によると、２種類、３部材という少ない溝形金属部材で剛性の高い柱状部材１８を実現できると共に、柱状部材１８に形成される嵌合凹部１９を利用して、該柱状部材１８への枠材２０、２１、２２の円滑な接合構造を実現でき、それにより柱状部材１８の強度も一層向上する効果がある。
【００３８】
図１（ａ）と図５（ａ）に示す２種類、３部材の溝形金属部材を組み立てて構成される柱状部材１、１８は、その基本構成を変えない範囲で種々の変形形態が可能である。例えば、面材１２、１５〜１７や枠材２０〜２２の接合に干渉しない範囲で、第１溝形金属部材２および第２溝形金属部材３には、フランジやリブなどを延長付加してもよく、このように構成することで柱状部材１、１８のねじれ抵抗を一層高めると共に、剛性を向上させることができる。また、図１（ａ）の柱状部材１にあっては、対向する第１溝形金属部材２において、第２溝形金属部材３を接合しない側のフランジ５を対向側に延長して一体化した形態で構成してもよい。
【００３９】
図８〜図１１は、実施例１０〜１７を示すものである。
【００４０】
（実施例１０、１１）
図８（ａ）は、溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材２５を用いた実施例１０の断面図、図８（ｂ）は、同じく実施例１１の柱状部材２５の断面図である。図８（ａ）の実施例１０では、図１（ａ）に示す実施例１の柱状部材１における２種類３部材のうち、第１溝形金属部材２の形状が、該実施例１と相異している。ずなわち、図８（ａ）の実施例１０では、第１溝形金属部材２のウエブ４に形成した外側リブ６の高さが図１（ａ）の実施例１に比較して低く設けられており、両側フランジ５の長さは図１（ａ）より長く設けられている。第２溝形金属部材３の形状は、図１（ａ）に示す実施例１と同じである。実施例１１の柱状部材２５も、図１（ａ）に示す実施例１と同様に第１と第２溝形金属部材２、３のフランジ５と内側リブ９を接触させ、その接触面にドリルねじ１０ａなどの接合手段１０を用いて両部材を固着してい第２溝形金属部材３の配設位置と反対の側に開口部２６を有した柱状部材が構成されている。
【００４１】
図８（ｂ）の実施例１１は、第１溝形金属部材２のウエブ４がフラットであり、図８（ａ）に示す外側リブ６を有しない形状としている。その他の構成は、図８（ａ）に示す柱状部材２５と同じである。
【００４２】
図８（ａ）（ｂ）の柱状部材２５においても、対向する２つの第１溝形金属部材２と１つの第２溝形金属部材３を接合する接合手段１０は、前の各実施例と同じであり、第２溝形金属部材３の凹部に位置しているので部材断面を包絡する矩形断面から出っ張らず、かつ、４辺に形成される平坦部１１により他部材である面材を円滑に接合できる。
【００４３】
（実施例１２、１３）
図９（ａ）は、実施例１２の柱状部材２５の断面図、図９（ｂ）は、同じく実施例１３の柱状部材２５の断面図である。 図９（ａ）の実施例１２では、第１溝形金属部材２のウエブ４に外側の凸の緩やかな湾曲を形成している点が、図８（ｂ）に示す（実施例１１と相異し、他の構成は実施例１１と同じである。このように第１溝形金属部材２のウエブ４にを湾曲させておくと、他の接合面材の接合面に湾曲凹部が形成されている場合などの接続に便利である。図９（ｂ）の実施例１３では、第１溝形金属部材２のウエブ４に内側に向けた外側リブ６が形成されている。その他の構成は、図８（ａ）に示す実施例１０の柱状部材２５と同じである。
【００４４】
（実施例１４、１５）
図１０（ａ）は、実施例１４の柱状部材２５の断面図、図１０（ｂ）は、同じく実施例１５の柱状部材２５の断面図であり、第１溝形金属部材２の形状が、図１（ａ）に示す（実施例１の）第１溝形金属部材２の形状と相異している。図１０（ａ）の実施例１４の柱状部材２５では、第１溝形鋼矢板２が外側フランジ６とウエブ４と、一端側の前記ウエブ４にフランジ５を有し、このフランジ５に第２溝形金属部材３の内側リブ９を当接し接合手段１０で接合していると共に、第１溝形鋼矢板２の他端側のウエブ４に外側フランジ５ａを外向きに設けられている。その他の構成は実施例１と同じである。実施例１４の柱状部材２５によると、ウエブ４の先端につづく外側フランジ５ａが外向きに設けられているので柱状部材２５の１辺には大きな開口部２６を有した嵌合凹部１９を形成でき、図５（ａ）（ｂ）に示した実施例と同様に、この嵌合凹部１９を介して柱状部材２５内に枠材２の端部を挿入し、図５（ｂ）と同じ接合手段により柱状部材２５と枠材２０を強固、確実に接合できる。
【００４５】
図１０（ｂ）の実施例１５の柱状部材２５では、実施例１４における外側フランジ５ａと反対側にフランジ５を設けその先端にフランジ５と直角に延長リブ２７が設けられていて、平行に設けられた２つの延長リブ２７の間隔にＴ字型の枠材２８を挟みドリルねじ１０ａ等の接合手段１０で接合することで、Ｔ字型の枠材２８を強固、確実にこの柱状部材２５に接合できる。その他の構成は、図１０（ａ）の実施例１４と同じである。
【００４６】
（実施例１６、１７）
図１１（ａ）は、実施例１６に係る柱状部材２５を示す断面図、図１１（ｂ）は、同じく実施例１７の柱状部材２５の断面図である。図１１（ａ）の実施例１６では、ウエブ７と内側リブ９を有する第２溝形金属部材３のウエブ７ａが翼状に両側に伸びていてその先端にリブ２９とリップ１３が形成されている。第１溝形金属部材２の構造および第１と第２の溝形金属部材２、３の接合手段１０は、図１（ａ）に示す実施例１と同じである。実施例１６の柱状部材２５によると、両翼状のウエブ７ａを有する第２溝形金属部材３が装飾的機能を奏し、かつ第１溝形金属部材２が隠され目立たないと共に、強度も向上する。
【００４７】
図１１（ｂ）の実施例１７では、第２溝形金属部材３が、図１（ａ）に示す実施例１と異なる。すなわち、実施例１７の第２溝形金属部材３は、内側リブ９が外方に突出しておりウエブ７につづいて、外側フランジ８ａとリップ１３が設けられていいて、ウエブ７を第１溝形金属部材２の一端側のフランジ５に当てがって、接合手段１０で接合することにより第１と第２溝形金属部材２、３を接合した柱状部材２５を構成している。
【００４８】
各実施例によると、ドリルねじの頭部は矩形断面の包絡内にとどまり、他部材と干渉することがない。また、前記の実施例によると、コの字形に形成した要素をドリルねじをはじめとする接合方法で組み立てるため大がかりな設備は必要でない。そのため、製造コストを抑えられるだけでなく、断面の全体形状や部分形状の改良が容易になる。さらに前記の実施例によると、本発明によると、接合位置を主材の重心位置により近いところでの接合がなされるため、それらの不具合が解消される。
【００４９】
さらに、第１溝形金属部材２と第２溝形金属部材３のそれぞれを赤、緑、黄、青など各々異なる着色の溝形金属部材を２色、３色組み合わせてカラフルで装飾性に富む柱状部材を構成することもできる。この場合、着色とは質感が異なる塗装の組み合わせも含む。ツートンカラーなどに装色することは一体押し出し成型品であるアルミ材や従来のスチールパイプでは困難であったが、本発明では、柱状部材１、１８が３つの溝形金属部材を組み立てて構成することから、前記のツートンカラーなどの装色を施した柱状部材を容易に構成できる。
【００５０】
さらに、面材１２、１５〜１７や枠材２０〜２２の接合に干渉しない範囲で、第２溝形金属部材３の内側リブ９によってアリ溝状凹部を形成し、このアリ溝状凹部に、木質合板あるいは石膏ボード等の面材や、机のフロントパネル、ガラス板、仕切り板などの所定の厚みを有するパネルの端部を嵌合して挟み込み配置でき、このように間隔をおいて立設された柱状部材同士を相互に接合でき、これにより柱状部材の座屈強度とねじれ抵抗性をより高いものにできる。
【００５１】
さらに、第１溝形金属部材２のフランジ５と、第２溝形金属部材３の内側リブ９との接触面や、第１溝形金属部材２のフランジ５と面材１２、１５〜１７との接触面、さらに第２溝形金属部材３の内側リブ９と枠材２０〜２２との接触面などに、樹脂またはゴムその他各種の断熱材を挟み込み、接合手段１０を用いて固着してもよい。このように断熱材を介在させることで対向する第１溝形金属部材２と、第２溝形金属部材３の相互の熱伝達を遮断できて柱状部材の断熱性が向上し、該柱状部材に接合する一方の部材から他方の部材に熱が伝達されるのを効率的に遮断できる。
【００５２】
さらに、図１（ａ）の柱状部材１の内部空間には、該柱状部材１の組立て前又は組立後に発砲樹脂などの断熱材を装着または充填して断熱性を向上させてもよい。組立前の装着に際しては、部材として分離している第１、第２溝形金属部材２、３の内側凹部に発砲樹脂材を装着して発砲させておく。その後、第１、第２溝形金属部材２、３を相互に組み立て、各発砲樹脂材が互いに押し合って密着収縮するようにして接合手段１０を用いて第１、第２溝形金属部材２、３を接合一体化して発砲樹脂材充填の柱状部材１を構成することができる。
【００５３】
さらに、第１溝形金属部材２と第２溝形金属部材３の何れか１つ又は複数は、樹脂、アルミ、窯業系材料、セメント系材料、木材などの非スチール材からなる構成してもよい。このように構成すると、柱状部材１、１８の断熱性能を向上できる。また、第１溝形金属部材２や第２溝形金属部材３にアリ溝状（台形）の凹部を形成した上、この溝形状と同一の金属、合板、樹脂あるいは窯業系の仕上げ材からなる装飾材を嵌合してもよく、これにより柱状部材の外観の美観が向上し製品価値が一層向上する。
【００５４】
なお、ある請求項に示される第１溝形金属部材２と、他の請求項に示される第２溝形金属部材３をそれぞれ組み合わせて形成した柱状部材は本願発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図（ａ）は、本発明の実施例１の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図、（ｂ）は、実施例２を示し、図（ａ）の柱状部材に面材を接合した断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施例３、実施例４、実施例５を示し、図（ａ）の柱状部材に３種の面材を接合した断面図である。
【図３】図１（ｂ）の側面図である。
【図４】図２（ａ）の側面図である。
【図５】図（ａ）は、本発明の実施例６の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材の断面図、（ｂ）は実施例７を示し、図（ａ）の柱状部材に面材を接合した断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例８、実施例９を示し、図（ａ）の柱状部材に２種の面材を接合した断面図である。
【図７】図５（ｂ）の側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１０、実施例１１に係るの柱状部材の断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１２、実施例１３に係るの柱状部材の断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１４、実施例１５に係るの柱状部材の断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１６、実施例１７に係るの柱状部材の断面図である。
【図１２】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 柱状部材
２ 第１溝形金属部材
３ 第２溝形金属部材
４ ウエブ
５ フランジ
６ 外側リブ
７ ウエブ
８ フランジ
９ 内側リブ
１０ 接合手段
１０ａ ドリルねじ
１１ 平坦部
１２ 面材
１３ リップ
１４ 外側リブ
１５ 面材
１６ 面材
１７ 面材
１８ 柱状部材
１９ 嵌合凹部
２０ 枠材
２１ 枠材
２２ 枠材
２３ 閉断面柱状部材
２４ スペーサ
２５ 柱状部材
２６ 開口部
２７ 延長リブ
２８ Ｔ字型枠材
２９ リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブとフランジを有する第１溝形金属部材を、前記フランジが互いに内側を向くように２個対向配置し、前記と同じ加工手段により形成されウエブに内側方向に突出した複数の内側リブを有する第２溝形金属部材を、前記内側リブが互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材の対向する向きと直交する向きに１個配置し、前記第１溝形金属部材のフランジと第２溝形金属部材の２つの内側リブとをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成し、対向ずる第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジを他の接合用面材の接合平坦面としたことを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項２】
請求項１記載の第１溝形金属部材のウエブには、外側方向または内側方向に突出した１つまたは複数の外側リブを有することを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項３】
対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジに、接合用面材に形成した２つの外側リブを当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成したことを特徴とする請求項１に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項４】
対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジに、鋼板等の平板、構造用合板等の面材、断熱サンドイッチパネルなど金属と他素材との合成材料からなる面材を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成したことを特徴とする請求項１に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項５】
ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成されウエブとフランジを有する第１溝形金属部材を、前記フランジが内側を向くように１個配置し、前記と同じ加工手段により形成され、ウエブに内側方向に突出した複数の内側リブを有する第２溝形金属部材を、前記内側リブが互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材の対向する向きと直交する向きに２個配置し、前記第１溝形金属部材のフランジと第２溝形金属部材の１つの内側リブとをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成し、第１溝形金属部材と対向ずる第２溝形金属部材により矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放されていて、その内側を接合用枠材の嵌合凹部としたことを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項６】
請求項５において、第１溝形金属部材のウエブには外側リブが形成されていることを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項７】
請求項５または６において、前記嵌合凹部に木材、角パイプ、溝形鋼等の接合用枠材の端部を嵌合して挟み込み、第１溝形金属部材の両フランジと第２溝形金属部材の１つの内側リブとの当接部及び、他の１つの内側リブを貫通して接合ネジを打設して構成することを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項８】
溝形金属部材のフランジ先端にリップを形成したことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項１】
ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成され、ウエブとフランジを有する第１溝形金属部材を、前記フランジが互いに内側を向くように２個対向配置し、前記と同じ加工手段により形成されウエブに内側方向に突出した複数の内側リブを有する第２溝形金属部材を、前記内側リブが互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材の対向する向きと直交する向きに１個配置し、前記第１溝形金属部材のフランジと第２溝形金属部材の２つの内側リブとをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成し、対向ずる第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジを他の接合用面材の接合平坦面としたことを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項２】
請求項１記載の第１溝形金属部材のウエブには、外側方向または内側方向に突出した１つまたは複数の外側リブを有することを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項３】
対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジに、接合用面材に形成した２つの外側リブを当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成したことを特徴とする請求項１に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項４】
対向する第１溝形金属部材における第２溝形金属部材を接合しない側のフランジに、鋼板等の平板、構造用合板等の面材、断熱サンドイッチパネルなど金属と他素材との合成材料からなる面材を当接し、その当接部をドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成したことを特徴とする請求項１に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項５】
ロール成形、プレス加工等の冷間加工や熱間加工により形成されウエブとフランジを有する第１溝形金属部材を、前記フランジが内側を向くように１個配置し、前記と同じ加工手段により形成され、ウエブに内側方向に突出した複数の内側リブを有する第２溝形金属部材を、前記内側リブが互いに内側を向き、前記第１溝形金属部材の対向する向きと直交する向きに２個配置し、前記第１溝形金属部材のフランジと第２溝形金属部材の１つの内側リブとをドリルねじ、ボルト、リベット、溶接、接着等の接合手段により接合して構成し、第１溝形金属部材と対向ずる第２溝形金属部材により矩形の３辺が囲まれ他の１辺が開放されていて、その内側を接合用枠材の嵌合凹部としたことを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項６】
請求項５において、第１溝形金属部材のウエブには外側リブが形成されていることを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項７】
請求項５または６において、前記嵌合凹部に木材、角パイプ、溝形鋼等の接合用枠材の端部を嵌合して挟み込み、第１溝形金属部材の両フランジと第２溝形金属部材の１つの内側リブとの当接部及び、他の１つの内側リブを貫通して接合ネジを打設して構成することを特徴とする溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【請求項８】
溝形金属部材のフランジ先端にリップを形成したことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の溝形金属部材を組立構成される柱状開断面部材。
【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２００６−１１８３２０（Ｐ２００６−１１８３２０Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０９９０７（Ｐ２００４−３０９９０７）
【出願日】平成１６年１０月２５日（２００４．１０．２５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２５日（２００４．１０．２５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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