管材の連結装置
【課題】 軸体に管材の端部を垂直に連結することができる管材の連結装置を提供する。
【解決手段】 第１の管材１に保持枠体１１が装着され、連結部材３０が着脱機構２０を介して保持枠体１１に固定される。連結部材３０に、機構支持部３１とテーパ部３５ｂを有する弾性体支持部３５が設けられている。弾性体支持部３５に弾性保持体３６が装着されている。機構支持部３１と弾性体支持部３５および弾性保持体３６を貫通する圧縮部材４１が設けられている。圧縮部材４１が、機構支持部３１に設けられたくさび部材４３によって左側へ引き込まれると、弾性保持体３６が圧縮し、第２の管材２が内側から保持される。
【解決手段】 第１の管材１に保持枠体１１が装着され、連結部材３０が着脱機構２０を介して保持枠体１１に固定される。連結部材３０に、機構支持部３１とテーパ部３５ｂを有する弾性体支持部３５が設けられている。弾性体支持部３５に弾性保持体３６が装着されている。機構支持部３１と弾性体支持部３５および弾性保持体３６を貫通する圧縮部材４１が設けられている。圧縮部材４１が、機構支持部３１に設けられたくさび部材４３によって左側へ引き込まれると、弾性保持体３６が圧縮し、第２の管材２が内側から保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管材どうしを連結し、または管材以外の軸体と管材とを連結する連結装置に係り、特に溶接やねじ止めを行わずに管材を強固に連結できる連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
管材どうしが連結されている構造物は、自動車部品などを搬送するコンテナ、その他の運送用製品、梱包用部材、建築用基材、組み立て家具など各種分野で使用されている。
【０００３】
一般に管材どうしを連結する構造は、以下の特許文献１に記載されているようなねじ止め構造か、あるいは金属製の管材どうしを溶接する構造が一般的である。しかし、ねじ止めによる連結構造は、管材どうしを同じ箇所でしか連結できず、連結箇所を自由に移動させることができない。一方、溶接による連結構造は、連結箇所を比較的自由に設定できるが、容易に分解することができず、運送分野などにおいて分解して再利用するのが困難であった。
【０００４】
以下の特許文献２に記載された構造材連結装置は、表面にＴ溝を有する構造材どうしが連結片によって連結されている。連結片には、係合片が一体に設けられ、それぞれの係合片を前記Ｔ溝に嵌合することで構造材どうしが連結される。しかし、この連結装置は、Ｔ溝を有する特殊な構造材にしか適用できず、断面が角状や丸状の通常の管材の連結構造に適合できない。
【０００５】
以下の特許文献３と特許文献４には、管材の内部に入り込む弾性体で形成された締付部材または係止部材が使用されている。締付部材または係止部材を貫通するボルトを締め付けると、締付部材または係止部材の長さ寸法が収縮し、外周側へ膨らんで、管材が内部から保持される。しかし、この連結装置は、管材に締付部材または係止部材を挿入し、管材の端部側からボルトを締め付ける作業が必要である。そのため、特許文献３や特許文献４に記載されているように、管材の端部どうしを接合するコネクタとして使用することができるが、管材どうしをＴ字型に連結する連結部には採用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３６８４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９１９号公報
【特許文献３】特開平５−２８０５１４号公報
【特許文献４】特表２００５−５１７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、管材を軸体との連結場所を自由に選ぶことができ、しかも管材と軸体とを強固に連結できる管材の連結装置を提供することを目的としている。
【０００８】
また、軸体の中間部分に１個の管材または複数の管材の端部を垂直に連結することができる管材の連結装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軸体の外周に取り付けられる保持枠部と、前記保持枠部に固定される機構支持部と、前記機構支持部から延び出る弾性体支持部と、前記弾性体支持部に支持される弾性保持体と、前記機構支持部から前記弾性支持部の内部を通過して前記弾性保持体の端部まで延びる圧縮部材とを有し、
前記機構支持部に、前記圧縮部材を引き込んで前記弾性保持体を圧縮する圧縮機構が設けられ、前記圧縮機構を前記機構支持部の外部から動作させることが可能であり、前記弾性保持体の外周部に装着される管材が、圧縮された前記弾性保持体によって内側から保持されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の管材の連結装置は、軸体に保持枠部を装着し、この保持枠部に機構支持部を固定し、機構支持部に設けられた圧縮機構を操作して弾性保持体を収縮させている。そのため、軸体の中間に管材の端部を垂直に連結するいわゆるＴ字連結が可能になる。前記軸体は、管材であってもよいし中実軸であってもよい。また前記軸体が管材であるときに、この管材と異なる断面形状や異なる寸法の管材とを連結することも可能である。
【００１１】
本発明は、前記圧縮機構は、前記圧縮部材を引き込むくさび部材と、前記圧縮部材が引き込まれた状態で、前記くさび部材を固定する固定部材とを有しているものとして構成できる。
【００１２】
前記発明では、保持枠部を軸体に装着し、この保持枠部に機構支持部を固定した後に、ボルトなどで構成される前記固定部材を機構支持部の外部から動かすことで、弾性保持体を圧縮させて管材を保持することが可能になる。
【００１３】
本発明は、前記保持枠部と前記機構支持部とが、着脱機構を介して着脱自在であるものとして構成できる。
【００１４】
前記発明では、保持枠部を軸体の自由な箇所に装着することができるため、軸体と管材との連結箇所を自由に選択できるようになる。
【００１５】
例えば、本発明は、前記着脱機構は、前記保持枠部に、複数の円筒部を有する掛止突部と、前記掛止突部から前記円筒部の半径方向へ延びる掛止フランジ部とが設けられ、前記機構支持部に、前記掛止突部の前記円筒部に嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴よりも開口寸法が広げられた切り欠き部とが形成されているものである。
【００１６】
あるいは、前記着脱機構は、前記保持枠部に雄ねじ部が設けられ、前記機構支持部に、前記雄ねじ部に螺着される雌ねじ部が設けられているものである。
【００１７】
本発明は、前記保持枠部の一部に分離部が形成され、前記分離部を挟んで前記着脱機構が設けられており、前記着脱機構を介して前記機構支持部が取り付けられたときに、その取付け力によって前記保持枠部が前記軸体に締め付けられる。
【００１８】
着脱機構を介して機構支持部を取り付けるときの取付け力で、保持枠部を軸体に締め付けると、保持枠を軸体に固定するために特別な機構が不要になる。
【００１９】
また、本発明は、前記機構支持部には、前記保持枠部の穴に嵌合する回転止め部材が設けられているものが好ましい。
【００２０】
本発明は、前記弾性体支持部は、前記機構支持部から離れるにしたがって断面積が小さくなるテーパ部を有しており、前記弾性保持体に、圧縮されたときに管材に圧接する金属部材が設けられているものとして構成できる。
【００２１】
さらに本発明は、前記保持枠部の内側に弾性材と前記軸体の外面に圧接する金属部材とが設けられているものとして構成できる。
【００２２】
上記のように、弾性材と金属部材とを組み合わせて使用すると、弾性保持体で管材を内側から強固に保持でき、また保持枠体を軸体に位置ずれしにくい状態で強固に固定できるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の管材の連結装置は、管材や中実軸の中腹部に、管材の端部を垂直な向きで強固に固定することができる。また、管材の連結位置を自由に選択できるようになる。
【００２４】
そのため、種々の形状の構造物を短時間で組み立てることができる。また分解も容易であるため、運送用製品や梱包用部材として使用するときに、再利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の連結装置を使用して２つの管材を連結する構造を示す斜視図、
【図２】保持枠部とこれに設けられた着脱機構を示す斜視図、
【図３】連結部材とその機構支持部に設けられた着脱機構を示す斜視図、
【図４】（Ａ）は連結装置の分解斜視図、（Ｂ）は、弾性保持体の内部に装着される金属部材を示す拡大斜視図、
【図５】連結装置の縦断面図、
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、回転止め部材を有する回転止め機構の構造を動作別に示す斜視図、
【図７】（Ａ）は第２の実施の形態の着脱機構を備えた保持枠部の斜視図、（Ｂ）は保持枠部が軸体に取り付けられた状態を示す正面図、
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施の形態の着脱装置を動作別に示す側面図、
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、軸体である第１の管材１の中腹部に、本発明の実施の形態の連結装置１０が装着されており、この連結装置１０によって、第２の管材２の端部２ａと、第３の管材３の端部３ａが連結されている。第１の管材１と第２の管材２および第３の管材３は、断面形状が正方形の角管材であり、互いに同じ寸法である。第１の管材１と第２の管材２および第３の管材３は、互いに直角に連結されている。
【００２７】
それぞれの管材１，２，３は金属製であり、例えば、比較的大きな部品を梱包する際のコンテナの骨組みとして使用され、またはコンテナの内部で部品の間に位置するスペーサとして使用される。また、工場内などに設置される棚などの骨格としても使用できる。あるいは、管材１，２，３のいずれかまたは全てに合成樹脂製の管材を使用し、比較的軽量な物品を載置する棚などとして使用することも可能であり、また簡易的な家具として使用することもできる。
【００２８】
連結装置１０には、軸体である第１の管材１の外周に取り付けられる保持枠部１１が設けられている。保持枠部１１は金属板で形成され、または合成樹脂材料で形成されている。
【００２９】
図２に示すように、保持枠部１１は、背板部１２と側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂを有している。前板部１５ａと前板部１５ｂは、分離部１６によって互いに分離されている。背板部１２と側板部１３は直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられ、背板部１２と側板部１４も直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられている。側板部１３と前板部１５ａは、直角または直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられ、側板部１４と前板部１５ｂも、直角または直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられている。そして、前記鈍角が直角になるように弾性変形可能である。
【００３０】
側板部１３の内面から前板部１５ａの内面にわたって弾性材１７が取り付けられており、側板部１４の内面から前板部１５ｂの内面にわたって弾性材１７が取り付けられている。弾性材１７，１７はウレタン樹脂などの弾性収縮が可能な合成樹脂材料で形成されている。側板部１３の内側の弾性材１７の内部に金属部材１８が埋設されている。金属部材１８は、金属板をコの字状に曲げたものであり、そのエッジ部１８ａ，１８ａが、弾性材１７の内表面１７ａに露出している。同様に、側板部１４の内側の弾性材１７にも金属部材１８が埋設され、そのエッジ部１８ａ，１８ａが、弾性材１７の内表面１７ａに露出している。
【００３１】
保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ａの外面と、側板部１３の外面に、連結部材３０が着脱機構２０によって着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
着脱機構２０は、保持枠部１１の前板部１５ａと前板部１５ｂのそれぞれから一体に突出する掛止突部２１，２１を有している。それぞれの掛止突部２１は円筒部２２を有し、さらに、円筒部２２の半径方向の外側に張り出す掛止フランジ部２３を有している。一方の掛止突部２１は、前板部１５ａと一体に形成され、他方の掛止突部２１は、前板部１５ｂと一体に形成されている。図２に示すように、前板部１５ａと前板部１５ｂは、分離部１６で分離されているため、一対の掛止突部２１，２１は互いに離れている。
【００３３】
図３に示す連結部材３０は、金属材料で板金加工と溶接によって組み立てられている。あるいは全体が合成樹脂材料で形成されている。合成樹脂材料としては、強度の高いポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂などが使用される。機構支持部３１の背板部３２の表面は平面である。前記背板部３２に、着脱機構２０を構成する嵌合穴２４と、前記嵌合穴２４の外周の２箇所において嵌合穴２４よりも開口寸法が広げられた切り欠き部２５，２５が形成されている。嵌合穴２４の内縁の曲率は、保持枠部１１に設けられた掛止突部２１の円筒部２２の外周面の曲率とほぼ一致している。また切り欠き部２５は、前記掛止フランジ部２３が通過できる大きさに開口している。
【００３４】
図２に示す保持枠部１１を、第１の管材１の外周面に挿通させて、保持枠部１１を、第１の管材１の任意の位置に配置する。連結部材３０を図３に示す姿勢から機構支持部３１の上面３３が横を向くように９０度回転させた姿勢とし、機構支持部３１の背板部３２を、保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ａに設置する。このとき、着脱機構２０の一方を構成している掛止フランジ部２３，２３を、他方を構成している切り欠き部２５，２５の内部に介入させ、連結部材３０を９０度回動させて上面３３が上に向く姿勢に戻す。この回動により、図５に示すように、連結部材３０の背板部３２が、前板部１５ａ，１５ａと掛止フランジ部２３，２３との隙間内に介入し、嵌合穴２４が、掛止突部２１の円筒部２２の外周面に嵌合する。
【００３５】
着脱機構２０によって、連結部材３０を取り付ける力によって、保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ｂが互いに接近し且つ側板部１３，１４が互いに接近し、背板部１２と側板部１３，１４とがほぼ直角になり、側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂがほぼ直角になる。そして、保持枠部１１が弾性材１７，１７を介して第１の管材１の外周部に締め付けられるようにして装着される。
【００３６】
このとき、それぞれの弾性材１７，１７が収縮変形して、第１の管材１の表面に押し付けられ、第１の管材１の表面と弾性材１７，１７との摩擦抵抗により、保持枠部１１が、第１の管材１に対して軸方向へ容易に動かないように強固に固定される。さらに、弾性材１７，１７に埋設されている金属部材１８，１８のエッジ部１８ａ，１８ａが第１の管材１の表面に噛み込むように押し付けられ、保持枠部１１と第１の管材１との固定強度が増強される。
【００３７】
図２に示すように、保持枠部１１の側板部１３の外面にも、着脱機構２０を構成する一対の掛止突部２１が設けられている。そして、側板部１３の外面に、図３に示した連結部材３０が着脱自在に取り付けられる。
【００３８】
なお、保持枠部１１の他方の側板部１４の外面と背板部１２の外面にも着脱機構２０を設けて、連結部材３０を着脱自在に取り付けることが可能である。
【００３９】
図３および図６に示すように、連結部材３０の機構支持部３１に、回転止め機構２６が設けられている。機構支持部３１の上面３３に、切換え穴３４が貫通して形成されている。切換え穴３４は、前進部３４ａと規制部３４ｂが鉤状に連続して形成されている。機構支持部３１の背板部３２に、穴３２ａが開口している。回転止め機構２６は、機構支持部３１の内部に、前記穴３２ａから突出する回転止め部材２７が設けられている。回転止め部材２７は金属ピンであり、機構支持部３１の内部に設けられたスラスト支持部に軸方向へ進退自在に支持されている。回転止め部材２７の外周に圧縮コイルばね２８が装着されており、回転止め部材２７は、圧縮コイルばね２８の弾性力によって、穴３２ａから突出する向きに付勢されている。
【００４０】
回転止め部材２７に、操作部２９が固定されており、操作部２９が前記切換え穴３４の内部に位置している。連結部材３０が保持枠部１１から分離されているときは、図６に示すように、回転止め部材２７を穴３２ａの内部に後退させ、操作部２９を規制部３４ｂに掛止させておく。図１と図５に示すように、機構支持部３１が保持枠部１１に装着された後に、操作部２９を規制部３４ｂから外して前進部３４ａに移動させると、回転止め部材２７が圧縮コイルばね２８の弾性力によって穴３２ａから突出する。図２に示すように、保持枠部１１に位置決め穴１９が開口しており、回転止め部材２７が位置決め穴１９に嵌合する。その結果、図１と図５に示すように、連結部材３０は、機構支持部３１の上面３３が上向きの姿勢で回転が規制されて、連結部材３０が保持枠部１１から不用意に外れるのを防止できるようになる。
【００４１】
図３と図４（Ａ）および図５に示すように、連結部材３０には、機構支持部３１から前方に延びる弾性体支持部３５が設けられている。弾性体支持部３５は金属製であり、同じく金属製の機構支持部３１に溶接やねじ止め手段で固定されている。あるいは弾性体支持部３５と機構支持部３１とが合成樹脂材料で一体に形成されてもよい。
【００４２】
弾性体支持部３５の機構支持部３１側の基端部は嵌合部３５ａである。嵌合部３５ａの外面は、第２の管材２の内面の形状とほぼ同じであり、図５に示すように、嵌合部３５ａの外面に、第２の管材２の端部２ａが大きな隙間を空けることなく装着される。
【００４３】
弾性体支持部３５は、前記嵌合部３５ａに連続するテーパ部３５ｂを有している。テーパ部３５ｂは、その断面が四角形であり、機構支持部３１から離れるにしたがって断面積が徐々に小さくなる形状である。
【００４４】
図１と図４（Ａ）および図５に示すように、弾性体支持部３５の外周に弾性保持体３６が取り付けられている。弾性保持体３６は、ウレタン樹脂などの合成ゴム材で形成されて立方体形状である。弾性保持体３６には、機構支持部３１に向けて開口する装着穴３６ａが形成されている。装着穴３６ａは、内面が前記弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂの外面に倣うテーパ穴である。装着穴３６ａが前記テーパ部３５ｂの外周に装着されている。
【００４５】
図４および図５に示すように、弾性保持体３６の内部に、一対の金属部材３７が埋設されている。図４（Ｂ）に示すように、金属部材３７は金属板を折り曲げて形成されている。金属部材３７は、摺動板部３７ａと、摺動板部３７ａの前後縁部から折り曲げられた折曲げ板部３７ｂ，３７ｃを有している。摺動板部３７ａは、弾性保持体３６の装着穴３６ａに露出している。折曲げ板部３７ｂ，３７ｃの先端エッジ部３７ｄ，３７ｅは、弾性保持体３６の外面に露出している。図４（Ｂ）に示すように、先端エッジ部の形状は、先端エッジ部３７ｄのように先端を鋭利な刃にしたり、先端エッジ部３７ｅのように先端をジグザグ歯にするなど、第２の管材２の内面に噛み込みやすくすることが好ましい。
【００４６】
図４（Ａ）と図５に示すように、弾性保持体３６の先部に、押圧板３８が設置されている。押圧板３８は金属板で形成され、中央部に矩形状の穴３８ａが開口している。
【００４７】
図５に示すように、連結部材３０の機構支持部３１の内部に、圧縮機構４０が設けられている。連結部材３０には、機構支持部３１と弾性体支持部３５および弾性保持体３６を貫通する圧縮部材４１が設けられている。圧縮部材４１は金属製で断面が矩形状の軸部材である。圧縮部材４１は、機構支持部３１の前部に開口する摺動穴３１ａと、弾性体支持部３５の前後に開口する摺動穴３５ｃ，３５ｄと弾性保持体３６の中心穴３６ｂに挿通されている。さらに、圧縮部材４１が押圧板３８の穴３８ａに挿通され、圧縮部材４１の先端部４１ａが、押圧板３８の外部に設置された固定部材３９に固定されている。
【００４８】
機構支持部３１の内部では、圧縮部材４１の基部に引き込み突起４２が固定されている。圧縮機構４０はくさび部材４３を有している。くさび部材４３は、機構支持部３１の内部で、回転することなく上下動できるように支持されており、くさび部材４３は、圧縮部材４１の引き込み方向と直交する向きに進退動作可能である。
【００４９】
くさび部材４３の上端に、固定部材としてボルト４４が回転自在に連結されている。機構支持部３１の上端にナット４６が固定されており、ボルト４４は前記ナット４６に螺着されている。または、機構支持部３１の内部に雌ねじ部が刻まれ、ボルト４４が前記雌ねじ部に螺着されていてもよい。
【００５０】
図１と図５に示すように、保持枠部１１に着脱機構２０を介して連結部材３０が固定され、且つ回転止め機構２６によって、連結部材３０の回転止めがなされた状態で、第２の管材２が連結部材３０に装着可能となる。
【００５１】
図５に示すように、固定部材であるボルト４４を上昇させ、くさび部材４３を上昇させておくと、圧縮部材４１に引き込み力が作用しないため、弾性保持体３６の弾性復元力によって、圧縮部材４１が図５において右側に移動している。なお、第２の管材２が装着されていないときに、圧縮部材４１を図示右方向へ積極的に移動させるように、圧縮部材４１を、ばねの力で図示右方向へ付勢してもよい。
【００５２】
第２の管材２の端部２ａを、連結部材３０の外周に装着し、管材２の先部を弾性体支持部３５の基端の嵌合部３５ａの外周に嵌着させて、管材２の先端を機構支持部３１に密着させる。圧縮機構４０の固定部材であるボルト４４を締め込んで、くさび部材４３を下降させると、くさび傾斜部４３ａによって引き込み突起４２が、図５の左側へ引き込まれる。圧縮部材４１が引き込まれると、圧縮部材４１と共に押圧板３８が左方向へ移動し、押圧板３８によって弾性保持体３６が圧縮させられる。弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂと、弾性保持体３６のテーパ形状の装着穴３６ａとが嵌合しているため、弾性保持体３６は圧縮されるに伴って外周に向けて膨張する。そして、第２の管材２が内側から弾性保持体３６で保持される。
【００５３】
図４と図５に示すように、弾性保持体３６に金属部材３７，３７が埋設されていると、弾性保持体３６が圧縮されるときに、金属部材３７，３７の摺動板部３７ａが、弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂの外面を図示左方向へ摺動し、金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが管材２の内面に押し付けられる。金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅは、管材２の内面に噛み込みやすいように刃が形成されているため、この噛み込みによって、管材２がしっかりと固定される。
【００５４】
特に、図５に示すように、金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが、第２の管材２の挿入方向に向くように図示左向きに斜めに延びていると、先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが管材２の内面に噛み込みやすくなり、管材２の抜け止め効果をさらに高めることができる。
【００５５】
図５に示すように、ボルト４４を最大限に締め込んだときに、引き込み突起４２がくさび部材４３のくさび傾斜部４３ａに当接している。圧縮部材４１には弾性保持体３６の弾性復帰力によって図示右方向への付勢力が常に作用しているため、この付勢力でくさび部材４３が上向きに押し上げられ、ボルト４４とナット４６との弛みが防止される。
【００５６】
図１に示す第３の管材３の端部３ａも同様にして連結部材３０に連結される。第２の管材２と第３の管材３を、第１の管材１の中腹部にＴ字形状に固定でき、しかも保持枠部１１の装着位置を変えることで、第２の管材２と第３の管材３を、第１の管材１の任意の位置に固定することができる。
【００５７】
また、保持枠部１１の外面の複数箇所に着脱機構２０を構成する掛止突部２１が設けられていると、連結する管材の本数を自由に設定できる。例えば、第１の管材１と第２の管材２の双方を連結したり、さらに第３の管材３を連結することが可能であり、あるいは第１の管材１のみを連結することもでき、管材を使用した構造物を自由に組み立てることができる。
【００５８】
また、第１の管材１を中実の角柱とすることもできる。また、第２の管材２と第３の管材３を中軸の角柱とし、連結部である端部２ａ，３ａのみを筒形状とすることもできる。また断面が円形の管材を使用することも可能である。
【００５９】
管材どうしの連結強度を高くできるため、管材の構造物をコンテナなどの梱包用部材として使用することも可能である。また、使用後は、ボルト４４を弛めて管材どうしを分離できるため、管材を再利用でき、保持枠部１１と連結部材３０も再使用することができる。
【００６０】
なお、前記実施の形態において、保持枠部１１に金属部材１８を設けず、弾性材１７のみで第１の管材１を締め付けることによっても、管材１に保持枠部１１をしっかり固定することができる。同様に、弾性保持体３６の内部に金属部材３７，３７を設けない構造とすることも可能である。
【００６１】
図７（Ａ）に示す第２の実施の形態の保持枠部１１１は、図２に示す保持枠部１１と同様に、背板部１２と側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂを有しており、内側に弾性材１７が設けられている。
【００６２】
保持枠部１１１の側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂに着脱機構１２０を構成する雄ねじ部１２１が設けられている。前板部１５ａ，１５ｂに取り付けられる雄ねじ部１２１は分離されており、雄ねじ部１２１の半分がそれぞれ前板部１５ａ，１５ｂに固定されている。雄ねじ部１２１は、保持枠部１１１から離れるにしたがってピッチ円が若干小さくなるテーパねじである。この保持枠部１１１に取り付けられる連結部材３０の機構支持部３１の背板部３２には雌ねじ部が設けられている。
【００６３】
図７（Ｂ）に示すように、第１の管材１に保持枠部１１１を装着し、前板部１５ａ，１５ｂに設けられた雄ねじ部１２１に、連結部材３０の機構支持部３１に設けられた雌ねじ部を嵌合させて締め込むと、保持枠部１１１が弾性材１７を介して第１の管材１に締め付けられて、第１の管材１にしっかりと固定される。この場合も、弾性材１７に金属部材１８を埋設することで、保持枠部１１１を第１の管材１に強固に固定することができる。また、保持枠部１１１に複数の位置決め穴１９を形成しておき、連結部材３０が所望の姿勢になったときに、回転止め部材２７を位置決め穴１９に嵌合させる。
【００６４】
図８に示す第２の実施の形態の圧縮機構１４０は、機構支持部３１の内部に、くさび部材１４３が上下方向に進退自在に支持されている。くさび部材１４３は、くさび傾斜部１４３ａとその下部の規制部１４３ｂを有している。機構支持部３１の外部では、くさび部材１４３に固定凹部１４３ｃが形成されている。また、機構支持部３１の上面に固定部材１４４が、左右方向へ回動できるように固定されている。
【００６５】
図８（Ａ）に示すように、くさび部材１４３が上昇しているときは、圧縮部材４１の基部に設けられた引き込み突起４２が規制部１４３ｂに当たって規制されている。このとき、弾性保持体３６が復元しており、圧縮部材４１が図示右側へ移動している。
【００６６】
図８（Ｂ）に示すように、工具を用いてくさび部材１４３を下側へ押し込むと、くさび傾斜部１４３ａによって圧縮部材４１が左側へ引き込まれ、弾性保持体３６が圧縮されて、管材２が内側から保持される。このとき、くさび部材１４３は、弾性保持体３６の弾性復元力で上向きに押し上げられるが、くさび部材１４３の固定凹部１４３ｃに固定部材１４４を嵌合させることで、弾性保持体３６の圧縮状態を維持できる。
【００６７】
なお、本発明の圧縮機構は、くさび部材を使用するものに限られない。例えば機構支持部３１の内部に、圧縮部材４１の周囲を回転する回転カムを設け、この回転カムにより、引き込み突起４２が引き込まれるようにし、前記回転カムを回転させる操作部材が、機構支持部３１の側部から外側へ突出しているものであってもよい。
【００６８】
いずれにせよ、連結部材３０に機構支持部３１を設け、その内部に圧縮機構を設けることによって、第１の管材１の中腹部分に、他の管材の端部を垂直に連結することが可能になる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１の管材
２ 第２の管材
３ 第３の管材
１０ 連結装置
１１ 保持枠部
１５ａ，１５ｂ 前板部
１６ 分離部
１７ 弾性材
１８ 金属部材
２０ 着脱機構
２１ 掛止突部
２２ 円筒部
２３ 掛止フランジ部
２４ 嵌合穴
２５ 切り欠き部
２６ 回転止め機構
２７ 回転止め部材
３０ 連結部材
３１ 機構支持部
３５ 弾性体支持部
３５ｂ テーパ部
３６ 弾性保持体
３７ 金属部材
３８ 押圧板
４０ 圧縮機構
４１ 圧縮部材
４２ 引き込み突起
４３ くさび部材
４４ 固定部材であるボルト
１１１ 保持枠部
１２０ 着脱機構
１２１ 雄ねじ部
１４０ 圧縮機構
１４３ くさび部材
１４４ 固定部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管材どうしを連結し、または管材以外の軸体と管材とを連結する連結装置に係り、特に溶接やねじ止めを行わずに管材を強固に連結できる連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
管材どうしが連結されている構造物は、自動車部品などを搬送するコンテナ、その他の運送用製品、梱包用部材、建築用基材、組み立て家具など各種分野で使用されている。
【０００３】
一般に管材どうしを連結する構造は、以下の特許文献１に記載されているようなねじ止め構造か、あるいは金属製の管材どうしを溶接する構造が一般的である。しかし、ねじ止めによる連結構造は、管材どうしを同じ箇所でしか連結できず、連結箇所を自由に移動させることができない。一方、溶接による連結構造は、連結箇所を比較的自由に設定できるが、容易に分解することができず、運送分野などにおいて分解して再利用するのが困難であった。
【０００４】
以下の特許文献２に記載された構造材連結装置は、表面にＴ溝を有する構造材どうしが連結片によって連結されている。連結片には、係合片が一体に設けられ、それぞれの係合片を前記Ｔ溝に嵌合することで構造材どうしが連結される。しかし、この連結装置は、Ｔ溝を有する特殊な構造材にしか適用できず、断面が角状や丸状の通常の管材の連結構造に適合できない。
【０００５】
以下の特許文献３と特許文献４には、管材の内部に入り込む弾性体で形成された締付部材または係止部材が使用されている。締付部材または係止部材を貫通するボルトを締め付けると、締付部材または係止部材の長さ寸法が収縮し、外周側へ膨らんで、管材が内部から保持される。しかし、この連結装置は、管材に締付部材または係止部材を挿入し、管材の端部側からボルトを締め付ける作業が必要である。そのため、特許文献３や特許文献４に記載されているように、管材の端部どうしを接合するコネクタとして使用することができるが、管材どうしをＴ字型に連結する連結部には採用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３６８４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９１９号公報
【特許文献３】特開平５−２８０５１４号公報
【特許文献４】特表２００５−５１７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、管材を軸体との連結場所を自由に選ぶことができ、しかも管材と軸体とを強固に連結できる管材の連結装置を提供することを目的としている。
【０００８】
また、軸体の中間部分に１個の管材または複数の管材の端部を垂直に連結することができる管材の連結装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軸体の外周に取り付けられる保持枠部と、前記保持枠部に固定される機構支持部と、前記機構支持部から延び出る弾性体支持部と、前記弾性体支持部に支持される弾性保持体と、前記機構支持部から前記弾性支持部の内部を通過して前記弾性保持体の端部まで延びる圧縮部材とを有し、
前記機構支持部に、前記圧縮部材を引き込んで前記弾性保持体を圧縮する圧縮機構が設けられ、前記圧縮機構を前記機構支持部の外部から動作させることが可能であり、前記弾性保持体の外周部に装着される管材が、圧縮された前記弾性保持体によって内側から保持されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の管材の連結装置は、軸体に保持枠部を装着し、この保持枠部に機構支持部を固定し、機構支持部に設けられた圧縮機構を操作して弾性保持体を収縮させている。そのため、軸体の中間に管材の端部を垂直に連結するいわゆるＴ字連結が可能になる。前記軸体は、管材であってもよいし中実軸であってもよい。また前記軸体が管材であるときに、この管材と異なる断面形状や異なる寸法の管材とを連結することも可能である。
【００１１】
本発明は、前記圧縮機構は、前記圧縮部材を引き込むくさび部材と、前記圧縮部材が引き込まれた状態で、前記くさび部材を固定する固定部材とを有しているものとして構成できる。
【００１２】
前記発明では、保持枠部を軸体に装着し、この保持枠部に機構支持部を固定した後に、ボルトなどで構成される前記固定部材を機構支持部の外部から動かすことで、弾性保持体を圧縮させて管材を保持することが可能になる。
【００１３】
本発明は、前記保持枠部と前記機構支持部とが、着脱機構を介して着脱自在であるものとして構成できる。
【００１４】
前記発明では、保持枠部を軸体の自由な箇所に装着することができるため、軸体と管材との連結箇所を自由に選択できるようになる。
【００１５】
例えば、本発明は、前記着脱機構は、前記保持枠部に、複数の円筒部を有する掛止突部と、前記掛止突部から前記円筒部の半径方向へ延びる掛止フランジ部とが設けられ、前記機構支持部に、前記掛止突部の前記円筒部に嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴よりも開口寸法が広げられた切り欠き部とが形成されているものである。
【００１６】
あるいは、前記着脱機構は、前記保持枠部に雄ねじ部が設けられ、前記機構支持部に、前記雄ねじ部に螺着される雌ねじ部が設けられているものである。
【００１７】
本発明は、前記保持枠部の一部に分離部が形成され、前記分離部を挟んで前記着脱機構が設けられており、前記着脱機構を介して前記機構支持部が取り付けられたときに、その取付け力によって前記保持枠部が前記軸体に締め付けられる。
【００１８】
着脱機構を介して機構支持部を取り付けるときの取付け力で、保持枠部を軸体に締め付けると、保持枠を軸体に固定するために特別な機構が不要になる。
【００１９】
また、本発明は、前記機構支持部には、前記保持枠部の穴に嵌合する回転止め部材が設けられているものが好ましい。
【００２０】
本発明は、前記弾性体支持部は、前記機構支持部から離れるにしたがって断面積が小さくなるテーパ部を有しており、前記弾性保持体に、圧縮されたときに管材に圧接する金属部材が設けられているものとして構成できる。
【００２１】
さらに本発明は、前記保持枠部の内側に弾性材と前記軸体の外面に圧接する金属部材とが設けられているものとして構成できる。
【００２２】
上記のように、弾性材と金属部材とを組み合わせて使用すると、弾性保持体で管材を内側から強固に保持でき、また保持枠体を軸体に位置ずれしにくい状態で強固に固定できるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の管材の連結装置は、管材や中実軸の中腹部に、管材の端部を垂直な向きで強固に固定することができる。また、管材の連結位置を自由に選択できるようになる。
【００２４】
そのため、種々の形状の構造物を短時間で組み立てることができる。また分解も容易であるため、運送用製品や梱包用部材として使用するときに、再利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の連結装置を使用して２つの管材を連結する構造を示す斜視図、
【図２】保持枠部とこれに設けられた着脱機構を示す斜視図、
【図３】連結部材とその機構支持部に設けられた着脱機構を示す斜視図、
【図４】（Ａ）は連結装置の分解斜視図、（Ｂ）は、弾性保持体の内部に装着される金属部材を示す拡大斜視図、
【図５】連結装置の縦断面図、
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、回転止め部材を有する回転止め機構の構造を動作別に示す斜視図、
【図７】（Ａ）は第２の実施の形態の着脱機構を備えた保持枠部の斜視図、（Ｂ）は保持枠部が軸体に取り付けられた状態を示す正面図、
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施の形態の着脱装置を動作別に示す側面図、
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、軸体である第１の管材１の中腹部に、本発明の実施の形態の連結装置１０が装着されており、この連結装置１０によって、第２の管材２の端部２ａと、第３の管材３の端部３ａが連結されている。第１の管材１と第２の管材２および第３の管材３は、断面形状が正方形の角管材であり、互いに同じ寸法である。第１の管材１と第２の管材２および第３の管材３は、互いに直角に連結されている。
【００２７】
それぞれの管材１，２，３は金属製であり、例えば、比較的大きな部品を梱包する際のコンテナの骨組みとして使用され、またはコンテナの内部で部品の間に位置するスペーサとして使用される。また、工場内などに設置される棚などの骨格としても使用できる。あるいは、管材１，２，３のいずれかまたは全てに合成樹脂製の管材を使用し、比較的軽量な物品を載置する棚などとして使用することも可能であり、また簡易的な家具として使用することもできる。
【００２８】
連結装置１０には、軸体である第１の管材１の外周に取り付けられる保持枠部１１が設けられている。保持枠部１１は金属板で形成され、または合成樹脂材料で形成されている。
【００２９】
図２に示すように、保持枠部１１は、背板部１２と側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂを有している。前板部１５ａと前板部１５ｂは、分離部１６によって互いに分離されている。背板部１２と側板部１３は直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられ、背板部１２と側板部１４も直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられている。側板部１３と前板部１５ａは、直角または直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられ、側板部１４と前板部１５ｂも、直角または直角よりもやや大きい鈍角を介して曲げられている。そして、前記鈍角が直角になるように弾性変形可能である。
【００３０】
側板部１３の内面から前板部１５ａの内面にわたって弾性材１７が取り付けられており、側板部１４の内面から前板部１５ｂの内面にわたって弾性材１７が取り付けられている。弾性材１７，１７はウレタン樹脂などの弾性収縮が可能な合成樹脂材料で形成されている。側板部１３の内側の弾性材１７の内部に金属部材１８が埋設されている。金属部材１８は、金属板をコの字状に曲げたものであり、そのエッジ部１８ａ，１８ａが、弾性材１７の内表面１７ａに露出している。同様に、側板部１４の内側の弾性材１７にも金属部材１８が埋設され、そのエッジ部１８ａ，１８ａが、弾性材１７の内表面１７ａに露出している。
【００３１】
保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ａの外面と、側板部１３の外面に、連結部材３０が着脱機構２０によって着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
着脱機構２０は、保持枠部１１の前板部１５ａと前板部１５ｂのそれぞれから一体に突出する掛止突部２１，２１を有している。それぞれの掛止突部２１は円筒部２２を有し、さらに、円筒部２２の半径方向の外側に張り出す掛止フランジ部２３を有している。一方の掛止突部２１は、前板部１５ａと一体に形成され、他方の掛止突部２１は、前板部１５ｂと一体に形成されている。図２に示すように、前板部１５ａと前板部１５ｂは、分離部１６で分離されているため、一対の掛止突部２１，２１は互いに離れている。
【００３３】
図３に示す連結部材３０は、金属材料で板金加工と溶接によって組み立てられている。あるいは全体が合成樹脂材料で形成されている。合成樹脂材料としては、強度の高いポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂などが使用される。機構支持部３１の背板部３２の表面は平面である。前記背板部３２に、着脱機構２０を構成する嵌合穴２４と、前記嵌合穴２４の外周の２箇所において嵌合穴２４よりも開口寸法が広げられた切り欠き部２５，２５が形成されている。嵌合穴２４の内縁の曲率は、保持枠部１１に設けられた掛止突部２１の円筒部２２の外周面の曲率とほぼ一致している。また切り欠き部２５は、前記掛止フランジ部２３が通過できる大きさに開口している。
【００３４】
図２に示す保持枠部１１を、第１の管材１の外周面に挿通させて、保持枠部１１を、第１の管材１の任意の位置に配置する。連結部材３０を図３に示す姿勢から機構支持部３１の上面３３が横を向くように９０度回転させた姿勢とし、機構支持部３１の背板部３２を、保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ａに設置する。このとき、着脱機構２０の一方を構成している掛止フランジ部２３，２３を、他方を構成している切り欠き部２５，２５の内部に介入させ、連結部材３０を９０度回動させて上面３３が上に向く姿勢に戻す。この回動により、図５に示すように、連結部材３０の背板部３２が、前板部１５ａ，１５ａと掛止フランジ部２３，２３との隙間内に介入し、嵌合穴２４が、掛止突部２１の円筒部２２の外周面に嵌合する。
【００３５】
着脱機構２０によって、連結部材３０を取り付ける力によって、保持枠部１１の前板部１５ａ，１５ｂが互いに接近し且つ側板部１３，１４が互いに接近し、背板部１２と側板部１３，１４とがほぼ直角になり、側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂがほぼ直角になる。そして、保持枠部１１が弾性材１７，１７を介して第１の管材１の外周部に締め付けられるようにして装着される。
【００３６】
このとき、それぞれの弾性材１７，１７が収縮変形して、第１の管材１の表面に押し付けられ、第１の管材１の表面と弾性材１７，１７との摩擦抵抗により、保持枠部１１が、第１の管材１に対して軸方向へ容易に動かないように強固に固定される。さらに、弾性材１７，１７に埋設されている金属部材１８，１８のエッジ部１８ａ，１８ａが第１の管材１の表面に噛み込むように押し付けられ、保持枠部１１と第１の管材１との固定強度が増強される。
【００３７】
図２に示すように、保持枠部１１の側板部１３の外面にも、着脱機構２０を構成する一対の掛止突部２１が設けられている。そして、側板部１３の外面に、図３に示した連結部材３０が着脱自在に取り付けられる。
【００３８】
なお、保持枠部１１の他方の側板部１４の外面と背板部１２の外面にも着脱機構２０を設けて、連結部材３０を着脱自在に取り付けることが可能である。
【００３９】
図３および図６に示すように、連結部材３０の機構支持部３１に、回転止め機構２６が設けられている。機構支持部３１の上面３３に、切換え穴３４が貫通して形成されている。切換え穴３４は、前進部３４ａと規制部３４ｂが鉤状に連続して形成されている。機構支持部３１の背板部３２に、穴３２ａが開口している。回転止め機構２６は、機構支持部３１の内部に、前記穴３２ａから突出する回転止め部材２７が設けられている。回転止め部材２７は金属ピンであり、機構支持部３１の内部に設けられたスラスト支持部に軸方向へ進退自在に支持されている。回転止め部材２７の外周に圧縮コイルばね２８が装着されており、回転止め部材２７は、圧縮コイルばね２８の弾性力によって、穴３２ａから突出する向きに付勢されている。
【００４０】
回転止め部材２７に、操作部２９が固定されており、操作部２９が前記切換え穴３４の内部に位置している。連結部材３０が保持枠部１１から分離されているときは、図６に示すように、回転止め部材２７を穴３２ａの内部に後退させ、操作部２９を規制部３４ｂに掛止させておく。図１と図５に示すように、機構支持部３１が保持枠部１１に装着された後に、操作部２９を規制部３４ｂから外して前進部３４ａに移動させると、回転止め部材２７が圧縮コイルばね２８の弾性力によって穴３２ａから突出する。図２に示すように、保持枠部１１に位置決め穴１９が開口しており、回転止め部材２７が位置決め穴１９に嵌合する。その結果、図１と図５に示すように、連結部材３０は、機構支持部３１の上面３３が上向きの姿勢で回転が規制されて、連結部材３０が保持枠部１１から不用意に外れるのを防止できるようになる。
【００４１】
図３と図４（Ａ）および図５に示すように、連結部材３０には、機構支持部３１から前方に延びる弾性体支持部３５が設けられている。弾性体支持部３５は金属製であり、同じく金属製の機構支持部３１に溶接やねじ止め手段で固定されている。あるいは弾性体支持部３５と機構支持部３１とが合成樹脂材料で一体に形成されてもよい。
【００４２】
弾性体支持部３５の機構支持部３１側の基端部は嵌合部３５ａである。嵌合部３５ａの外面は、第２の管材２の内面の形状とほぼ同じであり、図５に示すように、嵌合部３５ａの外面に、第２の管材２の端部２ａが大きな隙間を空けることなく装着される。
【００４３】
弾性体支持部３５は、前記嵌合部３５ａに連続するテーパ部３５ｂを有している。テーパ部３５ｂは、その断面が四角形であり、機構支持部３１から離れるにしたがって断面積が徐々に小さくなる形状である。
【００４４】
図１と図４（Ａ）および図５に示すように、弾性体支持部３５の外周に弾性保持体３６が取り付けられている。弾性保持体３６は、ウレタン樹脂などの合成ゴム材で形成されて立方体形状である。弾性保持体３６には、機構支持部３１に向けて開口する装着穴３６ａが形成されている。装着穴３６ａは、内面が前記弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂの外面に倣うテーパ穴である。装着穴３６ａが前記テーパ部３５ｂの外周に装着されている。
【００４５】
図４および図５に示すように、弾性保持体３６の内部に、一対の金属部材３７が埋設されている。図４（Ｂ）に示すように、金属部材３７は金属板を折り曲げて形成されている。金属部材３７は、摺動板部３７ａと、摺動板部３７ａの前後縁部から折り曲げられた折曲げ板部３７ｂ，３７ｃを有している。摺動板部３７ａは、弾性保持体３６の装着穴３６ａに露出している。折曲げ板部３７ｂ，３７ｃの先端エッジ部３７ｄ，３７ｅは、弾性保持体３６の外面に露出している。図４（Ｂ）に示すように、先端エッジ部の形状は、先端エッジ部３７ｄのように先端を鋭利な刃にしたり、先端エッジ部３７ｅのように先端をジグザグ歯にするなど、第２の管材２の内面に噛み込みやすくすることが好ましい。
【００４６】
図４（Ａ）と図５に示すように、弾性保持体３６の先部に、押圧板３８が設置されている。押圧板３８は金属板で形成され、中央部に矩形状の穴３８ａが開口している。
【００４７】
図５に示すように、連結部材３０の機構支持部３１の内部に、圧縮機構４０が設けられている。連結部材３０には、機構支持部３１と弾性体支持部３５および弾性保持体３６を貫通する圧縮部材４１が設けられている。圧縮部材４１は金属製で断面が矩形状の軸部材である。圧縮部材４１は、機構支持部３１の前部に開口する摺動穴３１ａと、弾性体支持部３５の前後に開口する摺動穴３５ｃ，３５ｄと弾性保持体３６の中心穴３６ｂに挿通されている。さらに、圧縮部材４１が押圧板３８の穴３８ａに挿通され、圧縮部材４１の先端部４１ａが、押圧板３８の外部に設置された固定部材３９に固定されている。
【００４８】
機構支持部３１の内部では、圧縮部材４１の基部に引き込み突起４２が固定されている。圧縮機構４０はくさび部材４３を有している。くさび部材４３は、機構支持部３１の内部で、回転することなく上下動できるように支持されており、くさび部材４３は、圧縮部材４１の引き込み方向と直交する向きに進退動作可能である。
【００４９】
くさび部材４３の上端に、固定部材としてボルト４４が回転自在に連結されている。機構支持部３１の上端にナット４６が固定されており、ボルト４４は前記ナット４６に螺着されている。または、機構支持部３１の内部に雌ねじ部が刻まれ、ボルト４４が前記雌ねじ部に螺着されていてもよい。
【００５０】
図１と図５に示すように、保持枠部１１に着脱機構２０を介して連結部材３０が固定され、且つ回転止め機構２６によって、連結部材３０の回転止めがなされた状態で、第２の管材２が連結部材３０に装着可能となる。
【００５１】
図５に示すように、固定部材であるボルト４４を上昇させ、くさび部材４３を上昇させておくと、圧縮部材４１に引き込み力が作用しないため、弾性保持体３６の弾性復元力によって、圧縮部材４１が図５において右側に移動している。なお、第２の管材２が装着されていないときに、圧縮部材４１を図示右方向へ積極的に移動させるように、圧縮部材４１を、ばねの力で図示右方向へ付勢してもよい。
【００５２】
第２の管材２の端部２ａを、連結部材３０の外周に装着し、管材２の先部を弾性体支持部３５の基端の嵌合部３５ａの外周に嵌着させて、管材２の先端を機構支持部３１に密着させる。圧縮機構４０の固定部材であるボルト４４を締め込んで、くさび部材４３を下降させると、くさび傾斜部４３ａによって引き込み突起４２が、図５の左側へ引き込まれる。圧縮部材４１が引き込まれると、圧縮部材４１と共に押圧板３８が左方向へ移動し、押圧板３８によって弾性保持体３６が圧縮させられる。弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂと、弾性保持体３６のテーパ形状の装着穴３６ａとが嵌合しているため、弾性保持体３６は圧縮されるに伴って外周に向けて膨張する。そして、第２の管材２が内側から弾性保持体３６で保持される。
【００５３】
図４と図５に示すように、弾性保持体３６に金属部材３７，３７が埋設されていると、弾性保持体３６が圧縮されるときに、金属部材３７，３７の摺動板部３７ａが、弾性体支持部３５のテーパ部３５ｂの外面を図示左方向へ摺動し、金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが管材２の内面に押し付けられる。金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅは、管材２の内面に噛み込みやすいように刃が形成されているため、この噛み込みによって、管材２がしっかりと固定される。
【００５４】
特に、図５に示すように、金属部材３７，３７の先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが、第２の管材２の挿入方向に向くように図示左向きに斜めに延びていると、先端エッジ部３７ｄ，３７ｅが管材２の内面に噛み込みやすくなり、管材２の抜け止め効果をさらに高めることができる。
【００５５】
図５に示すように、ボルト４４を最大限に締め込んだときに、引き込み突起４２がくさび部材４３のくさび傾斜部４３ａに当接している。圧縮部材４１には弾性保持体３６の弾性復帰力によって図示右方向への付勢力が常に作用しているため、この付勢力でくさび部材４３が上向きに押し上げられ、ボルト４４とナット４６との弛みが防止される。
【００５６】
図１に示す第３の管材３の端部３ａも同様にして連結部材３０に連結される。第２の管材２と第３の管材３を、第１の管材１の中腹部にＴ字形状に固定でき、しかも保持枠部１１の装着位置を変えることで、第２の管材２と第３の管材３を、第１の管材１の任意の位置に固定することができる。
【００５７】
また、保持枠部１１の外面の複数箇所に着脱機構２０を構成する掛止突部２１が設けられていると、連結する管材の本数を自由に設定できる。例えば、第１の管材１と第２の管材２の双方を連結したり、さらに第３の管材３を連結することが可能であり、あるいは第１の管材１のみを連結することもでき、管材を使用した構造物を自由に組み立てることができる。
【００５８】
また、第１の管材１を中実の角柱とすることもできる。また、第２の管材２と第３の管材３を中軸の角柱とし、連結部である端部２ａ，３ａのみを筒形状とすることもできる。また断面が円形の管材を使用することも可能である。
【００５９】
管材どうしの連結強度を高くできるため、管材の構造物をコンテナなどの梱包用部材として使用することも可能である。また、使用後は、ボルト４４を弛めて管材どうしを分離できるため、管材を再利用でき、保持枠部１１と連結部材３０も再使用することができる。
【００６０】
なお、前記実施の形態において、保持枠部１１に金属部材１８を設けず、弾性材１７のみで第１の管材１を締め付けることによっても、管材１に保持枠部１１をしっかり固定することができる。同様に、弾性保持体３６の内部に金属部材３７，３７を設けない構造とすることも可能である。
【００６１】
図７（Ａ）に示す第２の実施の形態の保持枠部１１１は、図２に示す保持枠部１１と同様に、背板部１２と側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂを有しており、内側に弾性材１７が設けられている。
【００６２】
保持枠部１１１の側板部１３，１４と前板部１５ａ，１５ｂに着脱機構１２０を構成する雄ねじ部１２１が設けられている。前板部１５ａ，１５ｂに取り付けられる雄ねじ部１２１は分離されており、雄ねじ部１２１の半分がそれぞれ前板部１５ａ，１５ｂに固定されている。雄ねじ部１２１は、保持枠部１１１から離れるにしたがってピッチ円が若干小さくなるテーパねじである。この保持枠部１１１に取り付けられる連結部材３０の機構支持部３１の背板部３２には雌ねじ部が設けられている。
【００６３】
図７（Ｂ）に示すように、第１の管材１に保持枠部１１１を装着し、前板部１５ａ，１５ｂに設けられた雄ねじ部１２１に、連結部材３０の機構支持部３１に設けられた雌ねじ部を嵌合させて締め込むと、保持枠部１１１が弾性材１７を介して第１の管材１に締め付けられて、第１の管材１にしっかりと固定される。この場合も、弾性材１７に金属部材１８を埋設することで、保持枠部１１１を第１の管材１に強固に固定することができる。また、保持枠部１１１に複数の位置決め穴１９を形成しておき、連結部材３０が所望の姿勢になったときに、回転止め部材２７を位置決め穴１９に嵌合させる。
【００６４】
図８に示す第２の実施の形態の圧縮機構１４０は、機構支持部３１の内部に、くさび部材１４３が上下方向に進退自在に支持されている。くさび部材１４３は、くさび傾斜部１４３ａとその下部の規制部１４３ｂを有している。機構支持部３１の外部では、くさび部材１４３に固定凹部１４３ｃが形成されている。また、機構支持部３１の上面に固定部材１４４が、左右方向へ回動できるように固定されている。
【００６５】
図８（Ａ）に示すように、くさび部材１４３が上昇しているときは、圧縮部材４１の基部に設けられた引き込み突起４２が規制部１４３ｂに当たって規制されている。このとき、弾性保持体３６が復元しており、圧縮部材４１が図示右側へ移動している。
【００６６】
図８（Ｂ）に示すように、工具を用いてくさび部材１４３を下側へ押し込むと、くさび傾斜部１４３ａによって圧縮部材４１が左側へ引き込まれ、弾性保持体３６が圧縮されて、管材２が内側から保持される。このとき、くさび部材１４３は、弾性保持体３６の弾性復元力で上向きに押し上げられるが、くさび部材１４３の固定凹部１４３ｃに固定部材１４４を嵌合させることで、弾性保持体３６の圧縮状態を維持できる。
【００６７】
なお、本発明の圧縮機構は、くさび部材を使用するものに限られない。例えば機構支持部３１の内部に、圧縮部材４１の周囲を回転する回転カムを設け、この回転カムにより、引き込み突起４２が引き込まれるようにし、前記回転カムを回転させる操作部材が、機構支持部３１の側部から外側へ突出しているものであってもよい。
【００６８】
いずれにせよ、連結部材３０に機構支持部３１を設け、その内部に圧縮機構を設けることによって、第１の管材１の中腹部分に、他の管材の端部を垂直に連結することが可能になる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１の管材
２ 第２の管材
３ 第３の管材
１０ 連結装置
１１ 保持枠部
１５ａ，１５ｂ 前板部
１６ 分離部
１７ 弾性材
１８ 金属部材
２０ 着脱機構
２１ 掛止突部
２２ 円筒部
２３ 掛止フランジ部
２４ 嵌合穴
２５ 切り欠き部
２６ 回転止め機構
２７ 回転止め部材
３０ 連結部材
３１ 機構支持部
３５ 弾性体支持部
３５ｂ テーパ部
３６ 弾性保持体
３７ 金属部材
３８ 押圧板
４０ 圧縮機構
４１ 圧縮部材
４２ 引き込み突起
４３ くさび部材
４４ 固定部材であるボルト
１１１ 保持枠部
１２０ 着脱機構
１２１ 雄ねじ部
１４０ 圧縮機構
１４３ くさび部材
１４４ 固定部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周に取り付けられる保持枠部と、前記保持枠部に固定される機構支持部と、前記機構支持部から延び出る弾性体支持部と、前記弾性体支持部に支持される弾性保持体と、前記機構支持部から前記弾性支持部の内部を通過して前記弾性保持体の端部まで延びる圧縮部材とを有し、
前記機構支持部に、前記圧縮部材を引き込んで前記弾性保持体を圧縮する圧縮機構が設けられ、前記圧縮機構を前記機構支持部の外部から動作させることが可能であり、前記弾性保持体の外周部に装着される管材が、圧縮された前記弾性保持体によって内側から保持されることを特徴とする管材の連結装置。
【請求項２】
前記圧縮機構は、前記圧縮部材を引き込むくさび部材と、前記圧縮部材が引き込まれた状態で、前記くさび部材を固定する固定部材とを有している請求項１記載の管材の連結装置。
【請求項３】
前記保持枠部と前記機構支持部とが、着脱機構を介して着脱自在である請求項１または２記載の管材の連結装置。
【請求項４】
前記着脱機構は、前記保持枠部に、複数の円筒部を有する掛止突部と、前記掛止突部から前記円筒部の半径方向へ延びる掛止フランジ部とが設けられ、前記機構支持部に、前記掛止突部の前記円筒部に嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴よりも開口寸法が広げられた切り欠き部とが形成されている請求項３記載の管材の連結装置。
【請求項５】
前記着脱機構は、前記保持枠部に雄ねじ部が設けられ、前記機構支持部に、前記雄ねじ部に螺着される雌ねじ部が設けられている請求項３記載の管材の連結装置。
【請求項６】
前記保持枠部の一部に分離部が形成され、前記分離部を挟んで前記着脱機構が設けられており、前記着脱機構を介して前記機構支持部が取り付けられたときに、その取付け力によって前記保持枠部が前記軸体に締め付けられる請求項３ないし５のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項７】
前記機構支持部には、前記保持枠部の穴に嵌合する回転止め部材が設けられている請求項３ないし６のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項８】
前記弾性体支持部は、前記機構支持部から離れるにしたがって断面積が小さくなるテーパ部を有しており、前記弾性保持体に、圧縮されたときに前記管材に圧接する金属部材が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項９】
前記保持枠部の内側に弾性材と前記軸体の外面に圧接する金属部材とが設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項１】
軸体の外周に取り付けられる保持枠部と、前記保持枠部に固定される機構支持部と、前記機構支持部から延び出る弾性体支持部と、前記弾性体支持部に支持される弾性保持体と、前記機構支持部から前記弾性支持部の内部を通過して前記弾性保持体の端部まで延びる圧縮部材とを有し、
前記機構支持部に、前記圧縮部材を引き込んで前記弾性保持体を圧縮する圧縮機構が設けられ、前記圧縮機構を前記機構支持部の外部から動作させることが可能であり、前記弾性保持体の外周部に装着される管材が、圧縮された前記弾性保持体によって内側から保持されることを特徴とする管材の連結装置。
【請求項２】
前記圧縮機構は、前記圧縮部材を引き込むくさび部材と、前記圧縮部材が引き込まれた状態で、前記くさび部材を固定する固定部材とを有している請求項１記載の管材の連結装置。
【請求項３】
前記保持枠部と前記機構支持部とが、着脱機構を介して着脱自在である請求項１または２記載の管材の連結装置。
【請求項４】
前記着脱機構は、前記保持枠部に、複数の円筒部を有する掛止突部と、前記掛止突部から前記円筒部の半径方向へ延びる掛止フランジ部とが設けられ、前記機構支持部に、前記掛止突部の前記円筒部に嵌合する嵌合穴と、前記嵌合穴よりも開口寸法が広げられた切り欠き部とが形成されている請求項３記載の管材の連結装置。
【請求項５】
前記着脱機構は、前記保持枠部に雄ねじ部が設けられ、前記機構支持部に、前記雄ねじ部に螺着される雌ねじ部が設けられている請求項３記載の管材の連結装置。
【請求項６】
前記保持枠部の一部に分離部が形成され、前記分離部を挟んで前記着脱機構が設けられており、前記着脱機構を介して前記機構支持部が取り付けられたときに、その取付け力によって前記保持枠部が前記軸体に締め付けられる請求項３ないし５のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項７】
前記機構支持部には、前記保持枠部の穴に嵌合する回転止め部材が設けられている請求項３ないし６のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項８】
前記弾性体支持部は、前記機構支持部から離れるにしたがって断面積が小さくなるテーパ部を有しており、前記弾性保持体に、圧縮されたときに前記管材に圧接する金属部材が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の管材の連結装置。
【請求項９】
前記保持枠部の内側に弾性材と前記軸体の外面に圧接する金属部材とが設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の管材の連結装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９６４９８（Ｐ２０１１−１９６４９８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５６５４（Ｐ２０１０−６５６５４）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（５０９２０７９２２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（５０９２０７９２２）
【Ｆターム（参考）】
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