締結部材付き構造部材
【課題】軽量で剛性があると共に、現場での施工性が優れており、構造部材の運搬性が優れた締結部材付き構造部材を提供する。
【解決手段】構造部材１は、取付面にボルトを挿通させる取付孔３を有する中空の角筒状をなし、取付面の両端部から立ち上がる両内側面に内方に突出する突起２が形成されている。締結部材１０は、ボルト挿通孔１２が形成されたプレート１１と、ネジ部１５がボルト挿通孔１２に挿通され頭部１４がプレート１１上に残るボルト１３と、プレート１１に固定された板状の係止部材１６とを有する。係止部材１６は、プレート１１上の基部１７からその両側方に延出する係止部１８を有し、この係止部１８は構造部材１０の内側面に当接し、プレート１１が取付面に向けて移動するときに突起２を乗り越え、プレート１１が取付面から離れる方向に移動しようとすると突起２に係止される。
【解決手段】構造部材１は、取付面にボルトを挿通させる取付孔３を有する中空の角筒状をなし、取付面の両端部から立ち上がる両内側面に内方に突出する突起２が形成されている。締結部材１０は、ボルト挿通孔１２が形成されたプレート１１と、ネジ部１５がボルト挿通孔１２に挿通され頭部１４がプレート１１上に残るボルト１３と、プレート１１に固定された板状の係止部材１６とを有する。係止部材１６は、プレート１１上の基部１７からその両側方に延出する係止部１８を有し、この係止部１８は構造部材１０の内側面に当接し、プレート１１が取付面に向けて移動するときに突起２を乗り越え、プレート１１が取付面から離れる方向に移動しようとすると突起２に係止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で剛性が優れ、取り付け施工性が優れていると共に、運搬性も優れた締結部材付き構造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のバンパー及び突入防止装置、並びに建築用梁材等の構造部材（以下、構造部材という）の締結には、ボルト及びナット等の機械式締結具が一般的に使用されている。機械式締結具は、溶接による取り付けに比して、施工性がよく、熱歪みが生じない等の優れた特性を有する。機械式締結具においては、複数個のボルト及びナットを一度に取り付けるために、ナットをプレートに接合しておくナットプレートと、ボルトをプレートに接合しておくボルトプレートとがある（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
図１８はこのボルトプレート１０２を構造部材１００に取り付ける方法を示す断面図である。構造部材１００における他部材への取付面に、構造部材１００の長手方向に延びるようにボルト挿通孔１０３が形成されており、この長尺の挿通孔１０３の上部を取り囲むようにして、断面が逆Ｕ字状のガイド部１０１が形成されている。そして、プレート１０４が接合されたボルトプレート１０２が、そのボルト頭部及びプレート１０４をガイド部１０１内に収納され、ボルト部分をボルト挿通孔１０３を挿通させて外部に露出させた状態で、配置されている。このボルト部分を相手方の構造部材の孔に挿通させ、ナット（図示せず）を前記ボルト部分に螺合することにより、構造部材１００と相手方の構造部材とが相互に固定される。この従来技術においては、ガイド部１０１はボルトプレート１０２を挿通孔１０３に沿って構造部材１００の所定の取り付け位置まで案内するためのガイドとなっているが、プレート１０４の抜け落ちを防止する機能も有する。
【０００４】
一方、特許文献３には、ボルトをナットで締結するまでにボルトが抜け落ちないようにするために、構造部材に突起部を設けて、弾性突起部をもつ座金をボルトに嵌合したものが開示されている。この座金の弾性突起部が構造部材に設けた突起に係止されるので、ボルトが構造部材から離脱してしまうことが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−５４１０６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１６０３８３号公報
【特許文献３】実開昭５０−９３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の締結装置には、以下に示す問題点がある。先ず、ボルトプレートは、プレート及びボルトの頭部を通し、かつ抜け落ちを防止するために、構造部材１００の内面に断面逆Ｕ字状のガイド部１０１を設ける必要があり、ボルトプレート１０２のボルト部（ネジ部）を通すためのスリット状の孔１０３が必要である。また、同様に、ナットプレートもそれを挟持し、かつ抜け落ちを防止するために、ガイド部を設ける必要があり、ナットから突き出るボルトを通すための孔を開けておく必要がある。
【０００７】
このため、構造部材の形状は必然的に複雑なものとなり、構造部材の重量増加を招来している。更に、構造部材を例えばＪＩＳ７０００系アルミニウム合金押出形材とした場合には、強度が高すぎて構造部材の成形ができない場合がある。
【０００８】
また、特許文献３においては、弾性突起部を有する座金をボルトに取り付けることにより、突起部と弾性片との係止でボルトの抜け落ちを防止する構造をとることができるが、座金とボルトが固定されていないため、ボルト頭部を工具で締結する必要があり、閉断面の構造部材には適用できないという問題点がある。
【０００９】
更に、ナットが固定されたナットプレート又はボルトが固定されたボルトプレートが、レール方向に移動してしまうことがないようにするために、これを構造部材にリベットで固定する必要がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、軽量で剛性があると共に、現場での施工性が優れており、構造部材の運搬性が優れた締結部材付き構造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】
本発明に係る締結部材構造部材は、構造部材を他の部材に取り付けるための締結部材を備えた締結部材付き構造部材において、前記構造部材は、取付面にボルトを挿通させる取付孔を有する中空の形状を有し、前記取付面の両端部から立ち上がる両内側面又は前記取付面に立設された１対の係合壁の内側面に内方に突出する突起が形成されており、
前記締結部材は、ボルト挿通孔が形成されたプレートと、ネジ部が前記ボルト挿通孔に挿通され頭部が前記プレート上に残るボルトと、前記プレートに別体で固定され又は一体成形された板状の係止部材とを有し、前記係止部材は、前記プレートからその両側方に延出して前記構造部材の内側面に当接する係止部を有し、前記係止部は前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記突起は乗り越えることができるが、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるような形状を有し、前記係止部は前記係止部材のプレート上の部分に対して変形可能であることを特徴とする。
【００１２】
この締結部材付き構造部材において、例えば、前記係止部材は、前記プレートに重なる基部を有し、前記係止部はこの基部の両端部からその両側方に延出し、前記係止部は前記基部に対して鈍角をなして屈曲していることにより、前記係止部は、前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記係止部が前記基部に対して屈曲して前記突起を乗り越えることができ、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるものである。
【００１３】
また、前記締結部材付き構造部材は、前記係止部が前記突起を乗り越える前の状態で、前記ボルトの前記ネジ部が前記取付孔から突出していることが好ましい。
【００１４】
更に、前記ボルトの頭部は、前記プレートに溶接又はかしめにより固定されていることが好ましい。
【００１５】
更にまた、前記係止部材は、金属又はプラスチック製であり、弾性的に変形可能であることが好ましい。そして、前記構造部材は、アルミニウム合金製の形材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、プレートに固定され、又はプレートに一体成形された係止部材の係止部が、構造部材の内側面に当接しているので、プレートの位置、即ち、ボルトの位置を所定の位置に高精度で配置することができる。
【００１７】
そして、締結部材のプレートを構造部材の取付面に向けて移動させると、締結部材の係止部材の係止部が構造部材の内側面に形成された突起を乗り越えて前記プレートが前記取付面の内面に重なる。このとき、係止部は前記突起に係止されて、前記プレートが前記取付面から離隔することがなく、締結部材が前記構造部材に固定される。これにより、ボルトの抜け落ちを防止できる。
【００１８】
そして、このプレートが構造部材の取付面に重なった状態で、前記プレートの挿通孔を挿通するボルトのネジ部が前記取付孔から構造部材の外部に突出しているので、このネジ部を被取付部材に挿通してナットを緊締することにより、構造部材を被取付部材に取り付けることができる。
【００１９】
また、構造部材の運搬時には、係止部材は、係止部が突起を乗り越える前の状態、即ち、プレートが取付面から離隔している状態とする。これにより、ボルトはその大部分が構造部材内に収まり、取付孔から外部に露出する部分は僅かであるから、構造部材をコンパクトな状態で運搬することができる。
【００２０】
更に、ボルトの頭部がプレートに溶接又はかしめにより固定されていることにより、被取付部材に締結部材のネジ部を挿通して、ナットをネジ部に螺合してナットをネジ部に緊締しようとしたときに、ボルト頭部が供回りすることが確実に回避されるので、作業性が向上する。
【００２１】
前記係止部材が金属又はプラスチックで弾性的に変形可能である場合は、プレートを取付面に向けて押し込んだときに、係止部が変形してプレート上の部分（基部）に対して容易に変形するので、作業性が向上する。
【００２２】
更に、構造部材がアルミニウム合金製の形材であることにより、突起を有する筒状の形状を容易に成形することができ、構造部材の軽量化及び高強度化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る締結部材付き構造部材を示す横断面図である。
【図２】同じくその締結部材１０を示す斜視図である。
【図３】同じくその動作を示す横断面図である。
【図４】同じくその係止部材の変形例を示す斜視図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び正面図（ａ）´、（ｂ）´、（ｃ）´、（ｄ）´である。
【図５】同じくそのボルト頭部の固定方法を示す図である。
【図６】同じくそのボルト頭部の固定方法の変形例を示す図である。
【図７】同じく構造部材を示す横断面図である。
【図８】（ａ）は従来の保管及び運搬状態を示す横断面図、（ｂ）は本実施形態の保管及び運搬状態を示す横断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る締結部材付き構造部材を示す図であり、（ａ）は締結部材の正面図、（ａ´）は同じくその平面図、（ｂ）は同じくその側面図、（ｃ）は構造部材の側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は被締結部材に固定された構造部材を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の変形例に係る締結部材付き構造部材を示す図であり、（ａ）は締結部材の正面図、（ａ´）は同じくその平面図、（ｂ）は同じくその側面図、（ｃ）は構造部材の側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は被締結部材に固定された構造部材を示す側面断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図９及び図１０の問題点を示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１１の問題点を解消した本発明の実施形態を示す側面断面図である。
【図１３】本発明において、締結部材を中空構造部材内に挿入する方法を示す図であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図１４】図１３の構造部材の運搬状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】同じく、図１３の構造部材の締結準備状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１６】同じく、図１３の構造部材を被締結部材に固定した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は締結部材の設置前、（ｂ）締結部材の設置途中、（ｃ）は締結部材の設置後の状態を示す。
【図１８】従来の締結部材付き構造部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態を示す横断面図、図２は締結部材１０を示す斜視図、図３は動作を示す横断面図である。構造部材１は断面が角筒状をなし、例えば、自動車のバンパー及び突入防止装置、並びに建築用梁材等である。この構造部材１の取付面９には、その幅方向の中央に、長手方向に離隔して２個の取付孔３が設けられている。この取付面９の両端部から立ち上がる両側面の内面に、内方に突出する突起２が形成されている。この構造部材１は、アルミニウム合金の押出成形により角筒状に成形されている。しかし、構造部材１の材質はアルミニウム合金に限らず、鋼材等でもよく、また押出成形に限らず、種々の成形方法がある。
【００２５】
締結部材１０のプレート１１には、その幅方向（構造部材１の幅方向）の中央に、その長手方向（構造部材１の長手方向）に離隔して２個のボルト挿通孔１２が形成されている。このボルト挿通孔１２にはボルト１３のネジ部１５が挿通されており、ボルト１３の頭部１４はプレート１１上に残っている。このボルト１３の頭部１４は、図５に示すように、プレート１１に溶接３０により固定されている。又は、図６に示すように、ボルト頭部１４のネジ部１５との境界部に凹部３１を形成し、この凹部３１にプレート１１を打ち込むことによりプレート１１の肉でボルト頭部１４をかしめることにより、ボルト１３をプレート１１に固定してもよい。
【００２６】
プレート１１には、その長手方向の２個のボルト１３の間に、２個の係止部材１６が溶接又は接着により固定されている。この係止部材１６は、プレート１１上に重なる基部１７と、この基部１７の両端部から、その両側方に延出する係止部１８とから構成されている。係止部１８は基部１７に対して鈍角をなして屈曲している。そして、この係止部材１６は、金属又はプラスチックの弾性材料により成形されているので、係止部１８は基部１７に対する姿勢を弾性的に変更することができる。つまり、係止部１８は基部１７に対して、そのなす角度が小さくなるように変形し、その後、自己の弾性力で前記なす角度がもとの大きな状態に戻ることができる。なお、プレート１１と係止部材１６とは、金属板又はプラスチック板により一体的に成形することも可能である。
【００２７】
次に、上述のごとく構成された本実施形態の締結部材付き構造部材の動作について説明する。先ず、本実施形態の締結部材付き構造部材の組立時（ボルトプレート挿入時）及び保管運搬時には、図３の上半部に示すように、締結部材１０の係止部１８が構造部材１の内側面に当接する位置は、突起２よりも上方である。このため、締結部材１０のボルト１３のネジ部１５は、その大部分が構造部材１内に収まり、ネジ部１５のうち、構造部材１の取付孔３から外部に露出する部分は極めて短い。このため、構造部材１はコンパクトな構造を有し、保管時及び運搬時には、極めて有利である。つまり、本実施形態の構造部材１は、保管性及び運搬性が優れている。また、係止部１８は、その先端が構造部材１の内側面に当接しているので、従来のように係止部がない場合に比して、締結部材のプレート１１に固定されているボルト１３は構造部材１の取付孔３の位置に高精度で位置決めされる。また、係止部１８は弾性的に変形可能であるので、このボルト１３の位置は、係止部１８が弾性的に変形することにより、その変形可能の範囲でプレート１１の面に平行の方向に若干の位置調整が可能である。
【００２８】
そして、構造部材１を所定の被取付部材（車輌のフレームのステイ等）に取り付ける際には、構造部材１の取付孔３から若干外部に露出しているボルト１３のネジ部１５を把持して構造部材１から外部に引き出す。これにより、締結部材１０は、図３に白抜き矢印にて示すように、そのプレート１１が構造部材１の取付孔３が形成された取付面に向けて移動する。そうすると、図３の下半部に示すように、係止部１８が基部１７に対してなす角度が小さくなるように変形して係止部１８の先端が突起２を乗り越え、係止部１８が突起２を乗り越えた後、係止部１８は弾性的に元の状態に戻り、プレート１１が取付面に重なると共に、係止部１８の先端は、突起２の下部隅部に係止される。これにより、締結部材１０はそのプレート１１が取付面から上方に離隔するように移動することができなくなり、図１に示す状態に拘束され、ボルト１３の抜け落ちが防止される。このとき、締結部材１０のボルト１３のネジ部１５は取付孔３から下方に突出する。これにより、ステイ等の被取付部材に設けた孔にネジ部１５を挿通し、更に、ネジ部１５にナットを螺合して、ナットを緊締することにより、バンパー又は突入防止装置等の構造部材１がステイ等の被取付部材に取り付けられ、固定される。
【００２９】
このようにして、構造部材１を極めて容易に被取付部材に取り付けることができる。構造部材１はアルミニウム合金の押出形材により成形されているので、この構造部材１は軽量であり、成形が容易である。構造部材１を構成するアルミニウム合金は、ＪＩＳ１０００系〜８０００系まで種々の材質のものを使用することができるが、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金が強度が高いために有利である。また、係止部材１６もアルミニウム合金又はプラスチックの弾性材料により成形されているので、締結部材１０を突起２を超えて容易に押し込むことができ、作業性が優れている。更に、ボルト１３の頭部１４はプレート１１に溶接又はかしめにより固定され、かつプレート１１に固定された係止部材１６の係止部１８が構造部材の内面と突起２との隅部によって回転を阻止され、更に、図２に示すように、１枚のプレート１１に２本のボルト１３が固定されているので、ネジ部１５にナット（図示せず）を螺合する際に、ボルト１３が供回りすることが確実に防止され、作業性が向上する。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。図４（ａ）は係止部材１６の変形例を示す斜視図、図４（ａ）´は同じくその正面図である。この係止部材１６は係止部１８の先端の輪郭が半円形に湾曲している。図４（ｂ）、（ｂ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ａが基部１７から斜め上方に屈曲しているが、更に第１部の先端部から第２部１８ｂが水平方向に向いて第１部に１８ａに対して屈曲している。図４（ｃ）、（ｃ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ｃが基部１７に対して鈍角をなして屈曲し、第１部１８ｃの先端部に半円弧状に湾曲した第２部１８ｄが連なっている。この第２部１８ｄは、構造部材１の内側面に対し、湾曲面で当接する。図４（ｄ）、（ｄ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ｅが基部１７に対して鈍角をなして屈曲し、この第１部１８ｅの先端部に、上方に延びる第２部１８ｆが第１部１８ｅに対して屈曲して連なっている。この係止部は第１部１８ｅと第２部１８ｆとの境界で突起２を乗り越え、乗り越えた後は、第２部１８ｆの先端が突起２の下部隅部に係止される。
【００３１】
図７は、構造部材１の変形例を示す断面図である。図７（ａ）に示す構造部材１は、図１に示すものと同一である。図７（ｂ）に示す構造部材１は、その幅方向の中央に垂直に延びる仕切り壁４が設けられており、突起２がこの仕切り壁４の両面に形成されている。また、仕切り壁４により、中空の構造部材１が２室に仕切られており、各室の下部壁には、夫々ボルトの取付孔３ａ、３ｂが形成されている。これにより、図８（ｂ）に示すように、構造部材１の幅方向に２個の締結部材１０を並列的に設けることができる。また、仕切り壁４により、構造部材１が補強される。図７（ｃ）に示す構造部材１は、中空の構造部材１内に、垂直に延びる３個の仕切り壁４ａ，４ｂ，４ｃが設けられており、これらの仕切り壁４ａ，４ｂ，４ｃにより仕切られた室のうち、外側の２室に、突起２ａ，２ｃと取付孔３ａ、３ｂが設けられている。この構造部材１においても、仕切り壁４ａ、４ｂ、４ｃにより、構造部材１が補強される。
【００３２】
図７（ｄ）に示す構造部材１は、両内側面に、上下に２段の突起２ａ，２ｂが設けられている。これにより、内側面に当接する締結部材１０の係止部１８が、突起２ｂを乗り越えた位置と、突起２ａを乗り越えた位置とで、取付孔３から突出するボルトのネジ部の長さが異なる。この構造部材１は、２段の突起２ａ，２ｂを有するので、運搬時には係止部１８が上段の突起２ｂより上にあるようにして、締結部材１０を構造部材１内に格納し、使用時には、締結部材１０を下方に引き出して係止部１８が下段の突起２ａの下方にて突起２ａに係止されるようにして、締結部材１０を所定位置に固定するようにすることができる。
【００３３】
図７（ｅ）に示す構造部材１は、下部材１ｂと上部材１ａとを溶接５により接合して、中空の角筒状にしたものである。この下部材１ｂと上部材１ａはプレスにより成形した後、断面がコ字状になるように屈曲することにより製造することができ、押出成形により製造する場合に比して、コストが低い。
【００３４】
図８（ｂ）は図７（ｂ）に示す構造部材１に締結部材１０を設置した状態を示す。この場合は、前述のように、構造部材の長手方向に沿って２列にボルト１３を配列し、１箇所にて、４個のボルトにより構造部材を被取付部材に固定することができる。この締結部材付き構造部材においても、保管時又は運搬時は、係止部１８が突起２よりも上方にあるので、ボルト１３のネジ部１５が構造部材１から外部に突出する長さは短く、ネジ部１５の大部分は構造部材１内に収まる。このため、構造部材１はコンパクトに保管したり、運搬したりすることができる。
【００３５】
これに対し、従来の構造部材１００の場合は、図８（ａ）に示すように、ボルトのネジ部が構造部材１００から突出する長さは、構造部材１００を被取付部材に取り付けるために必要な長さであり、取付状態で必要な長さである。このため、このネジ部の突出長を短くすることには限界があり、結局、図８（ａ）に示すように、保管時又は運搬時には、その所要スペースが大きなものとなる。
【００３６】
図９（ａ）は本発明の他の実施形態の締結部材２０を示す正面図、（ａ´）は平面図、（ｂ）は側面図である。図９（ｃ）はこの実施形態の締結部材２０が取り付けられた構造部材１の側面断面図、（ｄ）は構造部材１の平面図、（ｅ）はこの構造部材１が締結部材２０を介して他の部材３０に固定された状態を示す側面断面図である。本実施形態の締結部材２０は、プレート２１に１個のボルト２３が固定されている。このボルト２３も、頭部２４及びネジ部２５を有する。そして、プレート２１には、２個の係止部材２６が固定されており、各係止部材２６の両端部には係止部２８が係止部材２６の基部に対して斜め上方に延出している。
【００３７】
構造部材１には、その取付面における締結部材２０の両側に、取付面に対して垂直に起立するようにして、１対の係合壁６が設けられている。この係合壁６の上端部には、夫々、相互に対向するようにして突起７が形成されている。
【００３８】
これにより、締結部材２０は、その係止部２８の先端部が、突起７により係止されることにより、構造部材１の取付面に固定される。そして、この構造部材１が固定される他の部材３０には、締結部材２０のネジ部２５が挿通する孔（図示せず）が形成されており、この部材３０の孔にネジ部２５を挿通させ、部材３０の裏面に露出したネジ部２５にナット３１を螺合することにより、構造部材１が他の部材３０に固定される。本実施形態においては、構造上の必要性から決まる構造部材１の大きさによらず、係合壁６間の間隔は任意に決めることができるので、締結部材２０の係止部２８の大きさを不必要に大きくする必要がない。
【００３９】
次に、図１０（ａ）乃至（ｅ）を参照した本発明の他の実施形態の変形例について説明する。本変形例は、締結部材２０のプレート２１に、２個のボルト２３が固定されており、これらのボルト２３間の中央に、１個の係止部材２６が設けられている点が図９の場合と異なる。本変形例においても、同様に、係止部２８が突起７に係止されることにより、締結部材２０が構造部材１の取付面に固定される。
【００４０】
図１１（ａ）乃至（ｃ）は図９及び図１０に示す締結部材２０の問題点を示す断面図である。締結部材２０は構造部材１内に収納されて運搬されるが、この場合に、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボルト２３が倒れてしまいやすい。従って、図１１（ｃ）に示すように、締結部材２０のボルト２３のねじ部２５を取付孔３に挿通させる作業が煩雑になりやすい。このように、締結部材２０は、構造部材１の取付面に係合壁６を立設させてこの係合壁の先端に設けた突起７に係止部１８を係止させて固定するために、締結部材２０の大きさを小型化することができるという利点があるが、逆に、締結部材２０は構造部材１の内部で規制が少なく、遊びが大きい構造となる。このため、締結部材２０は運搬時に乱雑となり、位置決めがしにくくなるという問題点がある。
【００４１】
この問題点を解消するために、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す実施形態においては、構造部材１の内部に、２枚の仕切り壁４ａ、４ｂを設け、その仕切り壁４ａ、４ｂの対向面に、上下方向に２組の突起２ａ、２ｂを設けている。そして、この仕切り壁４ａ、４ｂ間に、図１と同様の締結部材１０を格納する。そして、運搬時には、図１２（ｂ）に示すように、ネジ部１５を若干引き出す。これにより、係止部１８は上段の突起２ａを乗り越え、係止部１８の先端が上段の突起２ａと下段の突起２ｂとの間に位置し、ネジ部１５の下部が若干構造部材１から外部に露出する。このように、係止部１８の先端を上段の突起２ａと下段の突起２ｂとの間に位置させて、締結部材１０を構造部材１内に格納しておく。
【００４２】
その後、構造部材１を所定位置に設置したときに、図１２（ｃ）に示すように、締結部材１０のネジ部１５を更に引き出す。そうすると、係止部１８が下段の突起２ｂを乗り越え、係止部１８の先端が突起２ｂにより係止されて、締結部材１０が構造部材１内に戻ってしまうことが防止されると共に、締結部材１０のネジ部１５の殆どの部分が構造部材１から外部に露出する。そこで、このネジ部に被締結部材の孔を嵌合し、更に、ネジ部にナットを螺合して、このナットを緊締することにより、構造部材１と被締結部材とを固定する。
【００４３】
本実施形態においては、締結部材１０の大きさは、仕切り壁４ａ、４ｂ間の間隔を調整することにより任意の大きさにすることができると共に、係止部材１６の係止部１８は常に仕切り壁４ａ、４ｂの内面に拘束されているので、運搬時及び保管時等に、ボルト１３の姿勢が乱れてしまうことはない。従って、ボルト１３のネジ部１５を利用して、容易に締結部材１０を引き出すことができる。
【００４４】
次に、締結部材１０を構造部材１内に配置する方法について説明する。図１３（ａ）はこの挿入方法を示す側面断面図、図１３（ｂ）は同じくその正面図、図１３（ｃ）は同じくその底面図である。４角筒状をなす構造部材１の側壁の内面には、上下２段の突起２ａ、２ｂが形成されている。また、構造部材１の取付面には、構造部材１の長手方向に離隔するようにして、２個の取付孔３が形成されている。一方、締結部材１０は、１枚のプレート１１に、その長手方向に離隔するようにして、２個のボルト１３が固定されている。そして、これらのボルト１３間のプレート１１に、係止部材１６が固定されている。また、係止部材１６の１対の係止部１８は、ボルト１３の対向方向に垂直の方向に対向するように、基部１７から延出している。
【００４５】
ボルト１３の長さは、図１３（ｂ）に示すように、中空部材１の内部の高さよりも小さいので、図１３（ｂ）に示すように、締結部材１０は中空の構造部材１の長手方向に挿入することができる。そして、締結部材１のネジ部１５が取付孔３の位置まで移動してきたときに、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を取付孔３から若干引き出すと、係止部１８の先端が突起２ａを乗り越えて突起２ａと突起２ｂとの間に位置し、係止部１８の先端は突起２ａを逆方向に乗り越えることはできなくなる。これにより、締結部材１０はそのネジ部１５が若干構造部材１から露出した状態で維持される。この状態で、構造部材１０は、保管及び運搬される。
【００４６】
そして、締結作業時には、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を更に引き出し、係止部１８の先端を下段の突起２ｂより下方に位置させる。これにより、締結部材１０はその係止部１８の先端が下段の突起２ｂを逆方向に乗り越えることができなくなり、そのネジ部１５が殆ど構造部材１の外部に露出した状態で維持される。
【００４７】
その後、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を被締結部材３０の孔に挿通し、被締結部材３０から露出したネジ部１５の部分にナット３１を螺合させ、このナット３１を緊締することにより、構造部材１を被締結部材３０に固定する。
【００４８】
このようにして、図１４に示すように、保管時及び運搬時には、締結部材１０はその殆どが中空の構造部材１内に格納されている。そして、ボルト１３のネジ部１５が若干構造部材１の外部に露出しているので、図１５に示すように、ボルト１３のネジ部１５を握持してこれを最後まで引き出し、締結部材１０を所定の締結処理位置に設定する作業が容易である。また、締結作業時には、図１５に示すように、係止部１８の先端が下段突起２ｂに係止されて、これを逆方向に乗り越えることはなく、ネジ部１５の殆どの部分が構造部材１の外部に露出した状態で保持される。従って、被締結部材３０の設置、及びナット３１の螺合作業に際し、ボルト１３が構造部材１内に入り込んでしまうことが防止され、作業性が向上する。
【００４９】
次に、図１７を参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態においては、構造部材１の取付面に１対の係合壁６が立設されており、この係合壁６間の中央の取付面に、取付孔３が形成されている。本実施形態においては、締結部材２０のボルト２３には、係止部材４０が固定されており、この係止部材４０は、基部４１と、この基部４１からほぼ垂直上方に延びる係止部４２とから構成されている。従って、本実施形態においては、図１７（ｃ）に示すように、係止部材４０の係止部４２の外面間の間隔は、係合壁６の内面の間隔にほぼ一致する。
【００５０】
上述のように構成された本実施形態においては、図１７（ａ）に示すように、締結部材２０をそのネジ部２５の先端部を孔３内に挿通させて下降させると、係止部材４０の係止部４２と基部４１との折れ曲がり部分が、係合壁６の上端の突起７に当接する。そして、更に、締結部材２０を下降させると、前記折れ曲がり部分がこの突起７を広げ、図１７（ｂ）に示すように、係合壁６をその上端部が広がるように変形させる。そして、締結部材１０の基部４１が構造部材１の取付面の内面に当接すると、係止部４２の長さが突起７と構造部材１の取付面との間の距離より短いので、突起７が自由となり、係合壁６がもとの取付面に垂直の状態に戻る。これにより、係止部材４０の係止部４２の上端が突起７により係止され、締結部材３０はそのネジ部２５が殆ど露出した状態に維持される。この状態で、締結作業が行われる。本実施形態においては、構造部材の断面形状を単純化でき、プレート及び係止部材を小型化することによって、軽量化することができると共に、取付け施工性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：構造部材
２、２ａ、２ｂ、２ｃ：突起
３、３ａ、３ｂ：取付孔
４、４ａ、４ｂ、４ｃ：仕切り壁
６：係合壁
７：突起
１０、２０：締結部材
１１：プレート
１２：ボルト挿通孔
１３、２３：ボルト
１４、２４：頭部
１５、２５：ネジ部
１６、２６：係止部材
１７：基部
１８、２８：係止部
１８ａ、１８ｃ、１８ｅ：第１部
１８ｂ、１８ｄ、１８ｆ：第２部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で剛性が優れ、取り付け施工性が優れていると共に、運搬性も優れた締結部材付き構造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のバンパー及び突入防止装置、並びに建築用梁材等の構造部材（以下、構造部材という）の締結には、ボルト及びナット等の機械式締結具が一般的に使用されている。機械式締結具は、溶接による取り付けに比して、施工性がよく、熱歪みが生じない等の優れた特性を有する。機械式締結具においては、複数個のボルト及びナットを一度に取り付けるために、ナットをプレートに接合しておくナットプレートと、ボルトをプレートに接合しておくボルトプレートとがある（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
図１８はこのボルトプレート１０２を構造部材１００に取り付ける方法を示す断面図である。構造部材１００における他部材への取付面に、構造部材１００の長手方向に延びるようにボルト挿通孔１０３が形成されており、この長尺の挿通孔１０３の上部を取り囲むようにして、断面が逆Ｕ字状のガイド部１０１が形成されている。そして、プレート１０４が接合されたボルトプレート１０２が、そのボルト頭部及びプレート１０４をガイド部１０１内に収納され、ボルト部分をボルト挿通孔１０３を挿通させて外部に露出させた状態で、配置されている。このボルト部分を相手方の構造部材の孔に挿通させ、ナット（図示せず）を前記ボルト部分に螺合することにより、構造部材１００と相手方の構造部材とが相互に固定される。この従来技術においては、ガイド部１０１はボルトプレート１０２を挿通孔１０３に沿って構造部材１００の所定の取り付け位置まで案内するためのガイドとなっているが、プレート１０４の抜け落ちを防止する機能も有する。
【０００４】
一方、特許文献３には、ボルトをナットで締結するまでにボルトが抜け落ちないようにするために、構造部材に突起部を設けて、弾性突起部をもつ座金をボルトに嵌合したものが開示されている。この座金の弾性突起部が構造部材に設けた突起に係止されるので、ボルトが構造部材から離脱してしまうことが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−５４１０６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１６０３８３号公報
【特許文献３】実開昭５０−９３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の締結装置には、以下に示す問題点がある。先ず、ボルトプレートは、プレート及びボルトの頭部を通し、かつ抜け落ちを防止するために、構造部材１００の内面に断面逆Ｕ字状のガイド部１０１を設ける必要があり、ボルトプレート１０２のボルト部（ネジ部）を通すためのスリット状の孔１０３が必要である。また、同様に、ナットプレートもそれを挟持し、かつ抜け落ちを防止するために、ガイド部を設ける必要があり、ナットから突き出るボルトを通すための孔を開けておく必要がある。
【０００７】
このため、構造部材の形状は必然的に複雑なものとなり、構造部材の重量増加を招来している。更に、構造部材を例えばＪＩＳ７０００系アルミニウム合金押出形材とした場合には、強度が高すぎて構造部材の成形ができない場合がある。
【０００８】
また、特許文献３においては、弾性突起部を有する座金をボルトに取り付けることにより、突起部と弾性片との係止でボルトの抜け落ちを防止する構造をとることができるが、座金とボルトが固定されていないため、ボルト頭部を工具で締結する必要があり、閉断面の構造部材には適用できないという問題点がある。
【０００９】
更に、ナットが固定されたナットプレート又はボルトが固定されたボルトプレートが、レール方向に移動してしまうことがないようにするために、これを構造部材にリベットで固定する必要がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、軽量で剛性があると共に、現場での施工性が優れており、構造部材の運搬性が優れた締結部材付き構造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】
本発明に係る締結部材構造部材は、構造部材を他の部材に取り付けるための締結部材を備えた締結部材付き構造部材において、前記構造部材は、取付面にボルトを挿通させる取付孔を有する中空の形状を有し、前記取付面の両端部から立ち上がる両内側面又は前記取付面に立設された１対の係合壁の内側面に内方に突出する突起が形成されており、
前記締結部材は、ボルト挿通孔が形成されたプレートと、ネジ部が前記ボルト挿通孔に挿通され頭部が前記プレート上に残るボルトと、前記プレートに別体で固定され又は一体成形された板状の係止部材とを有し、前記係止部材は、前記プレートからその両側方に延出して前記構造部材の内側面に当接する係止部を有し、前記係止部は前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記突起は乗り越えることができるが、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるような形状を有し、前記係止部は前記係止部材のプレート上の部分に対して変形可能であることを特徴とする。
【００１２】
この締結部材付き構造部材において、例えば、前記係止部材は、前記プレートに重なる基部を有し、前記係止部はこの基部の両端部からその両側方に延出し、前記係止部は前記基部に対して鈍角をなして屈曲していることにより、前記係止部は、前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記係止部が前記基部に対して屈曲して前記突起を乗り越えることができ、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるものである。
【００１３】
また、前記締結部材付き構造部材は、前記係止部が前記突起を乗り越える前の状態で、前記ボルトの前記ネジ部が前記取付孔から突出していることが好ましい。
【００１４】
更に、前記ボルトの頭部は、前記プレートに溶接又はかしめにより固定されていることが好ましい。
【００１５】
更にまた、前記係止部材は、金属又はプラスチック製であり、弾性的に変形可能であることが好ましい。そして、前記構造部材は、アルミニウム合金製の形材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、プレートに固定され、又はプレートに一体成形された係止部材の係止部が、構造部材の内側面に当接しているので、プレートの位置、即ち、ボルトの位置を所定の位置に高精度で配置することができる。
【００１７】
そして、締結部材のプレートを構造部材の取付面に向けて移動させると、締結部材の係止部材の係止部が構造部材の内側面に形成された突起を乗り越えて前記プレートが前記取付面の内面に重なる。このとき、係止部は前記突起に係止されて、前記プレートが前記取付面から離隔することがなく、締結部材が前記構造部材に固定される。これにより、ボルトの抜け落ちを防止できる。
【００１８】
そして、このプレートが構造部材の取付面に重なった状態で、前記プレートの挿通孔を挿通するボルトのネジ部が前記取付孔から構造部材の外部に突出しているので、このネジ部を被取付部材に挿通してナットを緊締することにより、構造部材を被取付部材に取り付けることができる。
【００１９】
また、構造部材の運搬時には、係止部材は、係止部が突起を乗り越える前の状態、即ち、プレートが取付面から離隔している状態とする。これにより、ボルトはその大部分が構造部材内に収まり、取付孔から外部に露出する部分は僅かであるから、構造部材をコンパクトな状態で運搬することができる。
【００２０】
更に、ボルトの頭部がプレートに溶接又はかしめにより固定されていることにより、被取付部材に締結部材のネジ部を挿通して、ナットをネジ部に螺合してナットをネジ部に緊締しようとしたときに、ボルト頭部が供回りすることが確実に回避されるので、作業性が向上する。
【００２１】
前記係止部材が金属又はプラスチックで弾性的に変形可能である場合は、プレートを取付面に向けて押し込んだときに、係止部が変形してプレート上の部分（基部）に対して容易に変形するので、作業性が向上する。
【００２２】
更に、構造部材がアルミニウム合金製の形材であることにより、突起を有する筒状の形状を容易に成形することができ、構造部材の軽量化及び高強度化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る締結部材付き構造部材を示す横断面図である。
【図２】同じくその締結部材１０を示す斜視図である。
【図３】同じくその動作を示す横断面図である。
【図４】同じくその係止部材の変形例を示す斜視図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び正面図（ａ）´、（ｂ）´、（ｃ）´、（ｄ）´である。
【図５】同じくそのボルト頭部の固定方法を示す図である。
【図６】同じくそのボルト頭部の固定方法の変形例を示す図である。
【図７】同じく構造部材を示す横断面図である。
【図８】（ａ）は従来の保管及び運搬状態を示す横断面図、（ｂ）は本実施形態の保管及び運搬状態を示す横断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る締結部材付き構造部材を示す図であり、（ａ）は締結部材の正面図、（ａ´）は同じくその平面図、（ｂ）は同じくその側面図、（ｃ）は構造部材の側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は被締結部材に固定された構造部材を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の変形例に係る締結部材付き構造部材を示す図であり、（ａ）は締結部材の正面図、（ａ´）は同じくその平面図、（ｂ）は同じくその側面図、（ｃ）は構造部材の側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は被締結部材に固定された構造部材を示す側面断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図９及び図１０の問題点を示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１１の問題点を解消した本発明の実施形態を示す側面断面図である。
【図１３】本発明において、締結部材を中空構造部材内に挿入する方法を示す図であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図１４】図１３の構造部材の運搬状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】同じく、図１３の構造部材の締結準備状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１６】同じく、図１３の構造部材を被締結部材に固定した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は締結部材の設置前、（ｂ）締結部材の設置途中、（ｃ）は締結部材の設置後の状態を示す。
【図１８】従来の締結部材付き構造部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態を示す横断面図、図２は締結部材１０を示す斜視図、図３は動作を示す横断面図である。構造部材１は断面が角筒状をなし、例えば、自動車のバンパー及び突入防止装置、並びに建築用梁材等である。この構造部材１の取付面９には、その幅方向の中央に、長手方向に離隔して２個の取付孔３が設けられている。この取付面９の両端部から立ち上がる両側面の内面に、内方に突出する突起２が形成されている。この構造部材１は、アルミニウム合金の押出成形により角筒状に成形されている。しかし、構造部材１の材質はアルミニウム合金に限らず、鋼材等でもよく、また押出成形に限らず、種々の成形方法がある。
【００２５】
締結部材１０のプレート１１には、その幅方向（構造部材１の幅方向）の中央に、その長手方向（構造部材１の長手方向）に離隔して２個のボルト挿通孔１２が形成されている。このボルト挿通孔１２にはボルト１３のネジ部１５が挿通されており、ボルト１３の頭部１４はプレート１１上に残っている。このボルト１３の頭部１４は、図５に示すように、プレート１１に溶接３０により固定されている。又は、図６に示すように、ボルト頭部１４のネジ部１５との境界部に凹部３１を形成し、この凹部３１にプレート１１を打ち込むことによりプレート１１の肉でボルト頭部１４をかしめることにより、ボルト１３をプレート１１に固定してもよい。
【００２６】
プレート１１には、その長手方向の２個のボルト１３の間に、２個の係止部材１６が溶接又は接着により固定されている。この係止部材１６は、プレート１１上に重なる基部１７と、この基部１７の両端部から、その両側方に延出する係止部１８とから構成されている。係止部１８は基部１７に対して鈍角をなして屈曲している。そして、この係止部材１６は、金属又はプラスチックの弾性材料により成形されているので、係止部１８は基部１７に対する姿勢を弾性的に変更することができる。つまり、係止部１８は基部１７に対して、そのなす角度が小さくなるように変形し、その後、自己の弾性力で前記なす角度がもとの大きな状態に戻ることができる。なお、プレート１１と係止部材１６とは、金属板又はプラスチック板により一体的に成形することも可能である。
【００２７】
次に、上述のごとく構成された本実施形態の締結部材付き構造部材の動作について説明する。先ず、本実施形態の締結部材付き構造部材の組立時（ボルトプレート挿入時）及び保管運搬時には、図３の上半部に示すように、締結部材１０の係止部１８が構造部材１の内側面に当接する位置は、突起２よりも上方である。このため、締結部材１０のボルト１３のネジ部１５は、その大部分が構造部材１内に収まり、ネジ部１５のうち、構造部材１の取付孔３から外部に露出する部分は極めて短い。このため、構造部材１はコンパクトな構造を有し、保管時及び運搬時には、極めて有利である。つまり、本実施形態の構造部材１は、保管性及び運搬性が優れている。また、係止部１８は、その先端が構造部材１の内側面に当接しているので、従来のように係止部がない場合に比して、締結部材のプレート１１に固定されているボルト１３は構造部材１の取付孔３の位置に高精度で位置決めされる。また、係止部１８は弾性的に変形可能であるので、このボルト１３の位置は、係止部１８が弾性的に変形することにより、その変形可能の範囲でプレート１１の面に平行の方向に若干の位置調整が可能である。
【００２８】
そして、構造部材１を所定の被取付部材（車輌のフレームのステイ等）に取り付ける際には、構造部材１の取付孔３から若干外部に露出しているボルト１３のネジ部１５を把持して構造部材１から外部に引き出す。これにより、締結部材１０は、図３に白抜き矢印にて示すように、そのプレート１１が構造部材１の取付孔３が形成された取付面に向けて移動する。そうすると、図３の下半部に示すように、係止部１８が基部１７に対してなす角度が小さくなるように変形して係止部１８の先端が突起２を乗り越え、係止部１８が突起２を乗り越えた後、係止部１８は弾性的に元の状態に戻り、プレート１１が取付面に重なると共に、係止部１８の先端は、突起２の下部隅部に係止される。これにより、締結部材１０はそのプレート１１が取付面から上方に離隔するように移動することができなくなり、図１に示す状態に拘束され、ボルト１３の抜け落ちが防止される。このとき、締結部材１０のボルト１３のネジ部１５は取付孔３から下方に突出する。これにより、ステイ等の被取付部材に設けた孔にネジ部１５を挿通し、更に、ネジ部１５にナットを螺合して、ナットを緊締することにより、バンパー又は突入防止装置等の構造部材１がステイ等の被取付部材に取り付けられ、固定される。
【００２９】
このようにして、構造部材１を極めて容易に被取付部材に取り付けることができる。構造部材１はアルミニウム合金の押出形材により成形されているので、この構造部材１は軽量であり、成形が容易である。構造部材１を構成するアルミニウム合金は、ＪＩＳ１０００系〜８０００系まで種々の材質のものを使用することができるが、６０００系又は７０００系のアルミニウム合金が強度が高いために有利である。また、係止部材１６もアルミニウム合金又はプラスチックの弾性材料により成形されているので、締結部材１０を突起２を超えて容易に押し込むことができ、作業性が優れている。更に、ボルト１３の頭部１４はプレート１１に溶接又はかしめにより固定され、かつプレート１１に固定された係止部材１６の係止部１８が構造部材の内面と突起２との隅部によって回転を阻止され、更に、図２に示すように、１枚のプレート１１に２本のボルト１３が固定されているので、ネジ部１５にナット（図示せず）を螺合する際に、ボルト１３が供回りすることが確実に防止され、作業性が向上する。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。図４（ａ）は係止部材１６の変形例を示す斜視図、図４（ａ）´は同じくその正面図である。この係止部材１６は係止部１８の先端の輪郭が半円形に湾曲している。図４（ｂ）、（ｂ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ａが基部１７から斜め上方に屈曲しているが、更に第１部の先端部から第２部１８ｂが水平方向に向いて第１部に１８ａに対して屈曲している。図４（ｃ）、（ｃ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ｃが基部１７に対して鈍角をなして屈曲し、第１部１８ｃの先端部に半円弧状に湾曲した第２部１８ｄが連なっている。この第２部１８ｄは、構造部材１の内側面に対し、湾曲面で当接する。図４（ｄ）、（ｄ）´に示す係止部材は、係止部の第１部１８ｅが基部１７に対して鈍角をなして屈曲し、この第１部１８ｅの先端部に、上方に延びる第２部１８ｆが第１部１８ｅに対して屈曲して連なっている。この係止部は第１部１８ｅと第２部１８ｆとの境界で突起２を乗り越え、乗り越えた後は、第２部１８ｆの先端が突起２の下部隅部に係止される。
【００３１】
図７は、構造部材１の変形例を示す断面図である。図７（ａ）に示す構造部材１は、図１に示すものと同一である。図７（ｂ）に示す構造部材１は、その幅方向の中央に垂直に延びる仕切り壁４が設けられており、突起２がこの仕切り壁４の両面に形成されている。また、仕切り壁４により、中空の構造部材１が２室に仕切られており、各室の下部壁には、夫々ボルトの取付孔３ａ、３ｂが形成されている。これにより、図８（ｂ）に示すように、構造部材１の幅方向に２個の締結部材１０を並列的に設けることができる。また、仕切り壁４により、構造部材１が補強される。図７（ｃ）に示す構造部材１は、中空の構造部材１内に、垂直に延びる３個の仕切り壁４ａ，４ｂ，４ｃが設けられており、これらの仕切り壁４ａ，４ｂ，４ｃにより仕切られた室のうち、外側の２室に、突起２ａ，２ｃと取付孔３ａ、３ｂが設けられている。この構造部材１においても、仕切り壁４ａ、４ｂ、４ｃにより、構造部材１が補強される。
【００３２】
図７（ｄ）に示す構造部材１は、両内側面に、上下に２段の突起２ａ，２ｂが設けられている。これにより、内側面に当接する締結部材１０の係止部１８が、突起２ｂを乗り越えた位置と、突起２ａを乗り越えた位置とで、取付孔３から突出するボルトのネジ部の長さが異なる。この構造部材１は、２段の突起２ａ，２ｂを有するので、運搬時には係止部１８が上段の突起２ｂより上にあるようにして、締結部材１０を構造部材１内に格納し、使用時には、締結部材１０を下方に引き出して係止部１８が下段の突起２ａの下方にて突起２ａに係止されるようにして、締結部材１０を所定位置に固定するようにすることができる。
【００３３】
図７（ｅ）に示す構造部材１は、下部材１ｂと上部材１ａとを溶接５により接合して、中空の角筒状にしたものである。この下部材１ｂと上部材１ａはプレスにより成形した後、断面がコ字状になるように屈曲することにより製造することができ、押出成形により製造する場合に比して、コストが低い。
【００３４】
図８（ｂ）は図７（ｂ）に示す構造部材１に締結部材１０を設置した状態を示す。この場合は、前述のように、構造部材の長手方向に沿って２列にボルト１３を配列し、１箇所にて、４個のボルトにより構造部材を被取付部材に固定することができる。この締結部材付き構造部材においても、保管時又は運搬時は、係止部１８が突起２よりも上方にあるので、ボルト１３のネジ部１５が構造部材１から外部に突出する長さは短く、ネジ部１５の大部分は構造部材１内に収まる。このため、構造部材１はコンパクトに保管したり、運搬したりすることができる。
【００３５】
これに対し、従来の構造部材１００の場合は、図８（ａ）に示すように、ボルトのネジ部が構造部材１００から突出する長さは、構造部材１００を被取付部材に取り付けるために必要な長さであり、取付状態で必要な長さである。このため、このネジ部の突出長を短くすることには限界があり、結局、図８（ａ）に示すように、保管時又は運搬時には、その所要スペースが大きなものとなる。
【００３６】
図９（ａ）は本発明の他の実施形態の締結部材２０を示す正面図、（ａ´）は平面図、（ｂ）は側面図である。図９（ｃ）はこの実施形態の締結部材２０が取り付けられた構造部材１の側面断面図、（ｄ）は構造部材１の平面図、（ｅ）はこの構造部材１が締結部材２０を介して他の部材３０に固定された状態を示す側面断面図である。本実施形態の締結部材２０は、プレート２１に１個のボルト２３が固定されている。このボルト２３も、頭部２４及びネジ部２５を有する。そして、プレート２１には、２個の係止部材２６が固定されており、各係止部材２６の両端部には係止部２８が係止部材２６の基部に対して斜め上方に延出している。
【００３７】
構造部材１には、その取付面における締結部材２０の両側に、取付面に対して垂直に起立するようにして、１対の係合壁６が設けられている。この係合壁６の上端部には、夫々、相互に対向するようにして突起７が形成されている。
【００３８】
これにより、締結部材２０は、その係止部２８の先端部が、突起７により係止されることにより、構造部材１の取付面に固定される。そして、この構造部材１が固定される他の部材３０には、締結部材２０のネジ部２５が挿通する孔（図示せず）が形成されており、この部材３０の孔にネジ部２５を挿通させ、部材３０の裏面に露出したネジ部２５にナット３１を螺合することにより、構造部材１が他の部材３０に固定される。本実施形態においては、構造上の必要性から決まる構造部材１の大きさによらず、係合壁６間の間隔は任意に決めることができるので、締結部材２０の係止部２８の大きさを不必要に大きくする必要がない。
【００３９】
次に、図１０（ａ）乃至（ｅ）を参照した本発明の他の実施形態の変形例について説明する。本変形例は、締結部材２０のプレート２１に、２個のボルト２３が固定されており、これらのボルト２３間の中央に、１個の係止部材２６が設けられている点が図９の場合と異なる。本変形例においても、同様に、係止部２８が突起７に係止されることにより、締結部材２０が構造部材１の取付面に固定される。
【００４０】
図１１（ａ）乃至（ｃ）は図９及び図１０に示す締結部材２０の問題点を示す断面図である。締結部材２０は構造部材１内に収納されて運搬されるが、この場合に、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボルト２３が倒れてしまいやすい。従って、図１１（ｃ）に示すように、締結部材２０のボルト２３のねじ部２５を取付孔３に挿通させる作業が煩雑になりやすい。このように、締結部材２０は、構造部材１の取付面に係合壁６を立設させてこの係合壁の先端に設けた突起７に係止部１８を係止させて固定するために、締結部材２０の大きさを小型化することができるという利点があるが、逆に、締結部材２０は構造部材１の内部で規制が少なく、遊びが大きい構造となる。このため、締結部材２０は運搬時に乱雑となり、位置決めがしにくくなるという問題点がある。
【００４１】
この問題点を解消するために、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す実施形態においては、構造部材１の内部に、２枚の仕切り壁４ａ、４ｂを設け、その仕切り壁４ａ、４ｂの対向面に、上下方向に２組の突起２ａ、２ｂを設けている。そして、この仕切り壁４ａ、４ｂ間に、図１と同様の締結部材１０を格納する。そして、運搬時には、図１２（ｂ）に示すように、ネジ部１５を若干引き出す。これにより、係止部１８は上段の突起２ａを乗り越え、係止部１８の先端が上段の突起２ａと下段の突起２ｂとの間に位置し、ネジ部１５の下部が若干構造部材１から外部に露出する。このように、係止部１８の先端を上段の突起２ａと下段の突起２ｂとの間に位置させて、締結部材１０を構造部材１内に格納しておく。
【００４２】
その後、構造部材１を所定位置に設置したときに、図１２（ｃ）に示すように、締結部材１０のネジ部１５を更に引き出す。そうすると、係止部１８が下段の突起２ｂを乗り越え、係止部１８の先端が突起２ｂにより係止されて、締結部材１０が構造部材１内に戻ってしまうことが防止されると共に、締結部材１０のネジ部１５の殆どの部分が構造部材１から外部に露出する。そこで、このネジ部に被締結部材の孔を嵌合し、更に、ネジ部にナットを螺合して、このナットを緊締することにより、構造部材１と被締結部材とを固定する。
【００４３】
本実施形態においては、締結部材１０の大きさは、仕切り壁４ａ、４ｂ間の間隔を調整することにより任意の大きさにすることができると共に、係止部材１６の係止部１８は常に仕切り壁４ａ、４ｂの内面に拘束されているので、運搬時及び保管時等に、ボルト１３の姿勢が乱れてしまうことはない。従って、ボルト１３のネジ部１５を利用して、容易に締結部材１０を引き出すことができる。
【００４４】
次に、締結部材１０を構造部材１内に配置する方法について説明する。図１３（ａ）はこの挿入方法を示す側面断面図、図１３（ｂ）は同じくその正面図、図１３（ｃ）は同じくその底面図である。４角筒状をなす構造部材１の側壁の内面には、上下２段の突起２ａ、２ｂが形成されている。また、構造部材１の取付面には、構造部材１の長手方向に離隔するようにして、２個の取付孔３が形成されている。一方、締結部材１０は、１枚のプレート１１に、その長手方向に離隔するようにして、２個のボルト１３が固定されている。そして、これらのボルト１３間のプレート１１に、係止部材１６が固定されている。また、係止部材１６の１対の係止部１８は、ボルト１３の対向方向に垂直の方向に対向するように、基部１７から延出している。
【００４５】
ボルト１３の長さは、図１３（ｂ）に示すように、中空部材１の内部の高さよりも小さいので、図１３（ｂ）に示すように、締結部材１０は中空の構造部材１の長手方向に挿入することができる。そして、締結部材１のネジ部１５が取付孔３の位置まで移動してきたときに、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を取付孔３から若干引き出すと、係止部１８の先端が突起２ａを乗り越えて突起２ａと突起２ｂとの間に位置し、係止部１８の先端は突起２ａを逆方向に乗り越えることはできなくなる。これにより、締結部材１０はそのネジ部１５が若干構造部材１から露出した状態で維持される。この状態で、構造部材１０は、保管及び運搬される。
【００４６】
そして、締結作業時には、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を更に引き出し、係止部１８の先端を下段の突起２ｂより下方に位置させる。これにより、締結部材１０はその係止部１８の先端が下段の突起２ｂを逆方向に乗り越えることができなくなり、そのネジ部１５が殆ど構造部材１の外部に露出した状態で維持される。
【００４７】
その後、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、ネジ部１５を被締結部材３０の孔に挿通し、被締結部材３０から露出したネジ部１５の部分にナット３１を螺合させ、このナット３１を緊締することにより、構造部材１を被締結部材３０に固定する。
【００４８】
このようにして、図１４に示すように、保管時及び運搬時には、締結部材１０はその殆どが中空の構造部材１内に格納されている。そして、ボルト１３のネジ部１５が若干構造部材１の外部に露出しているので、図１５に示すように、ボルト１３のネジ部１５を握持してこれを最後まで引き出し、締結部材１０を所定の締結処理位置に設定する作業が容易である。また、締結作業時には、図１５に示すように、係止部１８の先端が下段突起２ｂに係止されて、これを逆方向に乗り越えることはなく、ネジ部１５の殆どの部分が構造部材１の外部に露出した状態で保持される。従って、被締結部材３０の設置、及びナット３１の螺合作業に際し、ボルト１３が構造部材１内に入り込んでしまうことが防止され、作業性が向上する。
【００４９】
次に、図１７を参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態においては、構造部材１の取付面に１対の係合壁６が立設されており、この係合壁６間の中央の取付面に、取付孔３が形成されている。本実施形態においては、締結部材２０のボルト２３には、係止部材４０が固定されており、この係止部材４０は、基部４１と、この基部４１からほぼ垂直上方に延びる係止部４２とから構成されている。従って、本実施形態においては、図１７（ｃ）に示すように、係止部材４０の係止部４２の外面間の間隔は、係合壁６の内面の間隔にほぼ一致する。
【００５０】
上述のように構成された本実施形態においては、図１７（ａ）に示すように、締結部材２０をそのネジ部２５の先端部を孔３内に挿通させて下降させると、係止部材４０の係止部４２と基部４１との折れ曲がり部分が、係合壁６の上端の突起７に当接する。そして、更に、締結部材２０を下降させると、前記折れ曲がり部分がこの突起７を広げ、図１７（ｂ）に示すように、係合壁６をその上端部が広がるように変形させる。そして、締結部材１０の基部４１が構造部材１の取付面の内面に当接すると、係止部４２の長さが突起７と構造部材１の取付面との間の距離より短いので、突起７が自由となり、係合壁６がもとの取付面に垂直の状態に戻る。これにより、係止部材４０の係止部４２の上端が突起７により係止され、締結部材３０はそのネジ部２５が殆ど露出した状態に維持される。この状態で、締結作業が行われる。本実施形態においては、構造部材の断面形状を単純化でき、プレート及び係止部材を小型化することによって、軽量化することができると共に、取付け施工性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：構造部材
２、２ａ、２ｂ、２ｃ：突起
３、３ａ、３ｂ：取付孔
４、４ａ、４ｂ、４ｃ：仕切り壁
６：係合壁
７：突起
１０、２０：締結部材
１１：プレート
１２：ボルト挿通孔
１３、２３：ボルト
１４、２４：頭部
１５、２５：ネジ部
１６、２６：係止部材
１７：基部
１８、２８：係止部
１８ａ、１８ｃ、１８ｅ：第１部
１８ｂ、１８ｄ、１８ｆ：第２部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材を他の部材に取り付けるための締結部材を備えた締結部材付き構造部材において、前記構造部材は、取付面にボルトを挿通させる取付孔を有する中空の形状を有し、前記取付面の両端部から立ち上がる両内側面又は前記取付面に立設された１対の係合壁の内側面に内方に突出する突起が形成されており、
前記締結部材は、ボルト挿通孔が形成されたプレートと、ネジ部が前記ボルト挿通孔に挿通され頭部が前記プレート上に残るボルトと、前記プレートに別体で固定され又は一体成形された板状の係止部材とを有し、前記係止部材は、前記プレートからその両側方に延出して前記構造部材の内側面に当接する係止部を有し、前記係止部は前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記突起は乗り越えることができるが、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるような形状を有し、前記係止部は前記係止部材のプレート上の部分に対して変形可能であることを特徴とする締結部材付き構造部材。
【請求項２】
前記係止部材は、前記プレートに重なる基部を有し、前記係止部はこの基部の両端部からその両側方に延出し、前記係止部は前記基部に対して鈍角をなして屈曲していることにより、前記係止部は、前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記係止部が前記基部に対して屈曲して前記突起を乗り越えることができ、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されることを特徴とする請求項１に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項３】
前記係止部が前記突起を乗り越える前の状態で、前記ボルトの前記ネジ部が前記取付孔から突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項４】
前記ボルトの頭部は、前記プレートに溶接又はかしめにより固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項５】
前記係止部材は、金属又はプラスチック製であり、弾性的に変形可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項６】
前記構造部材は、アルミニウム合金製の形材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項１】
構造部材を他の部材に取り付けるための締結部材を備えた締結部材付き構造部材において、前記構造部材は、取付面にボルトを挿通させる取付孔を有する中空の形状を有し、前記取付面の両端部から立ち上がる両内側面又は前記取付面に立設された１対の係合壁の内側面に内方に突出する突起が形成されており、
前記締結部材は、ボルト挿通孔が形成されたプレートと、ネジ部が前記ボルト挿通孔に挿通され頭部が前記プレート上に残るボルトと、前記プレートに別体で固定され又は一体成形された板状の係止部材とを有し、前記係止部材は、前記プレートからその両側方に延出して前記構造部材の内側面に当接する係止部を有し、前記係止部は前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記突起は乗り越えることができるが、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されるような形状を有し、前記係止部は前記係止部材のプレート上の部分に対して変形可能であることを特徴とする締結部材付き構造部材。
【請求項２】
前記係止部材は、前記プレートに重なる基部を有し、前記係止部はこの基部の両端部からその両側方に延出し、前記係止部は前記基部に対して鈍角をなして屈曲していることにより、前記係止部は、前記プレートが前記取付面に向けて移動するときに前記係止部が前記基部に対して屈曲して前記突起を乗り越えることができ、前記プレートが前記取付面から離れる方向に移動しようとすると前記突起に係止されることを特徴とする請求項１に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項３】
前記係止部が前記突起を乗り越える前の状態で、前記ボルトの前記ネジ部が前記取付孔から突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項４】
前記ボルトの頭部は、前記プレートに溶接又はかしめにより固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項５】
前記係止部材は、金属又はプラスチック製であり、弾性的に変形可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【請求項６】
前記構造部材は、アルミニウム合金製の形材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の締結部材付き構造部材。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−３１９７２（Ｐ２０１２−３１９７２Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３７３６（Ｐ２０１０−１７３７３６）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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