JP2005520108A

JP2005520108A - 結合装置

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Publication number: JP2005520108A
Application number: JP2004529948A
Authority: JP
Inventors: ナップエックハルト
Original assignee: アントンフルツゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニーコマンディートゲゼルシャフト
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2005-07-07
Also published as: EP1461535B1; WO2004018883A1; CA2496475A1; DE50211991D1; US20040253051A1; NO20033005D0; ATE390569T1; EP1461535A1; SK8312003A3

Abstract

本発明は、接合すべき第１の棒材（１２）と第２の棒材（１４）との間の結合装置（１０）、特に２つの棒材（１２，１４）の間の結合装置（１０）であって、両棒材（１２，１４）が結合箇所に、ほぼ相補する２つのポジティブ成形部とネガティブ成形部とを有しており、これらのポジティブ成形部とネガティブ成形部とが、分離接合部（２２）に沿って、予め規定された自由度でその結合位置にもたらされ得るようになっている形式のものにおいて、別個の防止ロッキングバー（２４）が設けられており、該防止ロッキングバー（２４）が、ポジティブ成形部とネガティブ成形部との間の分離接合部（２２）の両側に延在しており、前記両棒材（１２，１４）が防止ロッキングバー（２４）と一緒に、３つの構成部材から成る複合体を形成しており、これらの３つの構成部材の間に、結合位置に到達する直前の自由度の方向とは逆の方向で、防止ロッキングバー（２４）によって運動防止作用が生ぜしめられており、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とのプロフィルが、接合された状態で、防止ロッキングバー（２４）の横断面プロフィルに対応する切欠を規定しており、該切欠が、分離接合部（２２）に両側で跨っていることを特徴とする結合装置に関する。

Description

【０００１】
本発明は、接合すべき第１の棒材と第２の棒材との間の結合装置、特に２つの棒材の間の結合装置であって、両棒材が結合箇所に、ほぼ相補する２つのポジティブ成形部とネガティブ成形部とを有しており、これらのポジティブ成形部とネガティブ成形部とが、分離接合部に沿って、予め規定された自由度（Ｘ）でその結合位置にもたらされ得るようになっている形式のものに関する。
【０００２】
このような結合装置は、基本的に公知である。これは大抵、溝・ほぞ結合部であり、これらの結合部の場合、接合すべき棒材がこの領域で押し合わされる。この結合箇所は、さらに、位置固定されなければならず、これは一般的には接着剤、溶接またはねじ留めもしくはリベット留めによって行われる。
【０００３】
すなわち、前記結合部を製作するためには少なくとも１つの工具が必要とされ、これにより、この結合部のための製作コストが高くなる。さらに、例えば溶接結合またはリベット結合等の特別な結合の場合、これらの結合が末端消費者によってもはや全く遂行され得ないという事情が加わる。したがって、この結合は、既にもう製作現場で完了されなければならない。これにより、特に大きい寸法の棒材構造体の場合には、高い搬送コストがかかってしまう。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、冒頭に述べた形式の結合装置を改良して、技術的に単純な手段によって、常に堅固で安定した結合部が保証され得ると同時に、いかなる補助手段も伴わずに接合され得るようなものを提供することである。
【０００５】
この課題は、冒頭に述べた形式の結合装置の場合、本発明によれば、別個の防止ロッキングバーが設けられており、該防止ロッキングバーが、ポジティブ成形部とネガティブ成形部との間の分離接合部の両側に延在しており、前記両棒材が防止ロッキングバーと一緒に、３つの構成部材から成る複合体を形成しており、これらの３つの構成部材の間に、結合位置に到達する直前の自由度（Ｘ）の方向とは逆の方向で、防止ロッキングバーによって運動防止作用が生ぜしめられており、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とのプロフィルが、接合された状態で、防止ロッキングバーの横断面プロフィルに対応する切欠を規定しており、該切欠が、分離接合部に両側で跨っていることによって解決される。
【０００６】
本発明によるこの結合装置は、極めて簡単に取り扱うことができる。なぜならば、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とが、形状付与によって予め規定された方向で接合されるだけでよいからである。棒材端部のこれらの成形部が接合された後は、対応する防止ロッキングバーが、設けられた切欠に導入されるだけでよい。この仕事は極めて簡単であって、いかなる工具も必要としない。
【０００７】
ポジティブ成形部とネガティブ成形部との、まず最初に行われる接合によって、まず第１に、形状接続が得られる。防止ロッキングバーを挿入するかまたは導入して初めて、摩擦接続が生ぜしめられる。
【０００８】
本発明の有利な実施態様によれば、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とが相互に、少なくとも１つの第１のアンダカット部に係合するようになっている。したがって、前記両成形部の形状付与が既に、所定の保持のために働く。
【０００９】
しかしながら、防止ロッキングバーが、接合された状態で第２のアンダカット部に係合していることも可能である。すなわちこの場合、防止ロッキングバーの挿入によって初めて、前記両棒材の解離が、棒材長手方向軸線の方向で防止される。
【００１０】
特に堅固な結合は、ポジティブ成形部とネガティブ成形部と防止ロッキングバーとが第３のアンダカット部に係合する場合に得られる。
【００１１】
最終的な組立ての前の、最後の自由度の方向への運動を防止するためには、防止ロッキングバーの長手方向軸線が自由度（Ｘ）の方向に対して垂直に延びていれば十分である。このことが既に、棒材長手方向軸線に沿った引張荷重に対して極めて堅固な結合を生ぜしめる。
【００１２】
しかしながら、前記結合部は、棒材長手方向軸線に対して垂直な方向で、相互の摺動によってまだ完全に解離され得る。これをさらに不可能にするためには、防止ロッキングバーの長手方向軸線が自由度（Ｘ）の方向に対して傾斜させられて延びていると有利である。防止ロッキングバーはねじ込み可能に構成されていてもよい。
【００１３】
今まで説明してきた結合部は、一般的に、接合すべき棒材の長手方向軸線に沿った結合部に該当する。しかしながら、前記棒材が、互いに鈍角、直角または鋭角を成して接合されていることも可能である。
【００１４】
さらなる有利な実施態様によれば、少なくとも４つの棒材が結合されて、１つのフレームを形成することが考えられている。この場合、簡単に構成され得るこの結合部に基づいて前記４つの棒材を、分解された状態で、最小の所要スペースで低コストに搬送することができ、かつ仕向け地で組み付けることができる。
【００１５】
このことは特に、前記フレームが大きい場合に当てはまる。というのも、若干の使用のためには、長手側が約７ｍの長さのフレームが必要とされるからである。この場合、短い方の側が約３．５０ｍであるので、組付けが完了したフレームのためには、大きな、ひいては極めてコスト高な搬送スペースが不可欠であろう。この搬送スペースは、今や本発明によれば、最小にされ得る。なぜならば、個々のフレーム側面が、積み重ねられた状態で搬送され得るからである。
【００１６】
この場合、前記個々のフレーム側面は仕向け地で相応に組み立てられ、これに付属の防止ロッキングバーが各角隅で差し込まれる。
【００１７】
この場合、差し込まれた防止ロッキングバーが再び取り出し可能であるかまたは解離不能であることが、所望に応じて可能である。しかしながらこれは、既に上に述べた他の全ての結合部についても当てはまる。
【００１８】
さらに別の実施態様によれば、防止ロッキングバーが、横断面で見て方形、円形、斜方形、８字形、鳩尾形、楕円形または十字形であることが考えられている。
【００１９】
しかも結合すべき棒材が、高い強さを有しているにもかかわらず僅かな重量を有しているようにしたい場合、前記棒材が中空棒材であって、結合部に隣接するように補強材を有していると、有利である。
【００２０】
この場合、補強材が、棒材の中空室に適合された中空材料棒材または中実材料棒材であり、これらの中空材料棒材または中実材料棒材が、棒材の内側面に、全面にわたってまたは長手方向における少なくとも２つの線に沿って接触させられるようになっており、補強部が全ての棒材長さに沿ってまたは棒材長さの一部に沿って配置されていると、特に有利である。
【００２１】
一般的に、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とは、種々異なる工具、特に形状付与工具で、両成形部が接合された状態でほぼ相補するように製作される。しかも、ポジティブ成形部とネガティブ成形部とが、接合された状態で横断面で見て中心対称である場合、コストを削減する特に有利な製作および倉庫保管が行われる。したがって、このような成形部は全て、同じ工具、特に形状付与工具によって製作され得る。棒材を重ね合わせると、端面側は同一のプロフィルを有している。これらのポジティブ成形部とネガティブ成形部とが相互に係合できるようにするためには、他方の棒材に置かれている棒材を１８０°回動させ、対応するプロフィル内に挿入するだけでよい。
【００２２】
構成部材が金属、木材またはプラスチックから成っているかまたは少なくとも２つの種類の材料の組み合わせから成っていると、有利である。もちろん、他の材料を使用することもできる。
【００２３】
本発明のさらなる利点および構成は、以下の複数の実施例の説明と、関連付けられる図面とから得られる。
【００２４】
以下に本発明の１５個の実施例を、図１ａ，ｂ〜図１５ａ，ｂを用いて説明する。この場合、当該結合装置のさらなる多数の可能な構成も存在することを、同時に指摘しておく。
【００２５】
見やすさの理由から、種々異なるプロフィルにもかかわらず、全ての実施例に対して同じ参照符号を使用する。
【００２６】
図には結合装置１０が示してあり、当該結合装置は、接合すべき２つの第１の棒材１２と第２の棒材１４との間で使用される。
【００２７】
これらの棒材１２，１４は結合箇所１６で接合される。このために棒材１２，１４は、ほぼ相補する２つのポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とを有している。これらのポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とは、分離接合部２２に沿って、予め規定された自由度Ｘでその結合位置にもたらされ得る。この場合、前記自由度Ｘは、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０との間の形状接続（Formschluss）を得るための最後の移動方向を意味する。図では自由度Ｘに対して常に１つの矢印方向しか用いなかったが、もちろん、結合部を生ぜしめるためには逆の方向で移動させることもできる。この自由度Ｘは、図示のように直線状であってよいかまたは直線状ではなくてもよく、例えば円形の移動または曲線状の移動であってもよい。
【００２８】
説明のために図では常に、第１の棒材１２が静止していて、この第１の棒材１２との結合部を生ぜしめるために第２の棒材１４が移動させられると仮定する。
【００２９】
これらの両棒材１２，１４が既にその結合位置にもたらされている場合に、棒材１２，１４とは別個の防止ロッキングバー２４が、切欠２６に導入され得る。
【００３０】
この切欠２６は、接合された状態のポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とのプロフィルによって規定され、防止ロッキングバー２４の成形部の横断面に対応する。
【００３１】
前記別個の防止ロッキングバー２４は、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０との間の分離接合部２２の両側に延在している。この場合、棒材１２，１４は防止ロッキングバー２４と一緒に、３つの構成部材から成る複合体を形成している。これらの３つの構成部材の間には、結合位置に到達する直前の自由度Ｘの方向とは逆の方向で、防止ロッキングバー２４によって運動防止作用が生ぜしめられる。
【００３２】
前記両棒材１２，１４の接合によって、プロフィルに基づいて、まず形状接続部（Formschluss）が生ぜしめられる。防止ロッキングバー２４の導入によって初めて、さらに、摩擦接続（Kraftschluss）も得られる。
【００３３】
これらの形状接続と摩擦接続とを実現するためには、３つの可能な構成が存在する。一つには、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とが、相互に少なくとも１つの第１のアンダカット部２８に係合するように形状付与されていてよい。これは、図８、図９、図１１、図１４および図１５に示してある。
【００３４】
別の可能な構成は、防止ロッキングバー２４が、接合された状態で第２のアンダカット部３０に係合していることにある。このようなアンダカット部は、図１〜図５、図７および図１０に示してある。
【００３５】
最後に、さらに前記２つの可能なアンダカット部を組み合わせた構成が可能である。この可能な構成は、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０と防止ロッキングバー２４とが、第３のアンダカット部３２に係合することによって得られる。これは、図６、図１２および図１３において実現されている。
【００３６】
防止ロッキングバー２４の経過のための可能な構成は、防止ロッキングバー２４の長手方向軸線が、自由度Ｘの方向に対して垂直に延びていることにある。したがって、防止ロッキングバー２４は、図１〜図１５の図平面に対して垂直に延在している。
【００３７】
ただしこの場合、さらに、当該結合装置１０の前記３つの構成部材が、図平面に対して垂直な方向にさらに移動させられ、ひいては解離され得るという可能性が存在する。
【００３８】
このような解離が好ましくない場合には、防止ロッキングバー２４の長手方向軸線が自由度Ｘの方向に傾斜させられて延びていることによって、前記解離を予防することができる。したがって、防止ロッキングバー２４は、図平面の法線に対して傾斜させられて延びている。
【００３９】
したがって、防止ロッキングバーは、第１の可能性では１軸的に斜めに延在しているのに対して、第２の可能性では２軸的に斜めに延在している。
【００４０】
今まで説明してきた棒材１２，１４の結合部の場合、棒材１２，１４の長手方向が合致している。しかしながら、棒材１２，１４が互いに鈍角、直角または鋭角を成して接合されることも可能である。
【００４１】
ただし、棒材１２，１４と結合装置１０とを用いて４角形のフレームを構成するためには、最も頻度の高い角度は直角であろう。
【００４２】
このことは、フレームが大きい場合、特に有利である。例えば、約７ｍ対３．５０ｍの縁部長さを備えたフレームさえも存在する。従来、このように大きなフレームは、完全に組み付けられた状態で発送するかまたは仕向け地で適宜に工具、例えば溶接機を用いて組み立てることが一般的であった。
【００４３】
今や、このようなフレームを分解された状態で発送することが可能になり、これにより、搬送コストを節約することができる。従来に比べると、今や、ただ小さい荷物を発送するだけである。次いで、仕向け地で、対応する棒材１２，１４を、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とが互いに係合するように接合する。最後に、今や各角隅に防止ロッキングバー２４を差し込むだけでよい。もちろん、これと共に、さらに別の立体的な形成物または構造体を組み付けることもできる。
【００４４】
差し込まれたこの防止ロッキングバー２４は、切欠２０内に解離可能に存在していてよい。しかしながら、適宜な手段によってこの防止ロッキングバー２４を位置固定することも可能である。
【００４５】
防止ロッキングバー２４の横断面の構成は、種々異なる形式で可能である。例えば、防止ロッキングバー２４は、横断面で見て方形（図１、図５、図６、図８、図９、図１４および図１５参照）、円形（図１０〜図１２参照）、斜方形（図１３参照）、８字形（図４参照）、鳩尾形（図７参照）、円形（図１０〜図１２参照）、楕円形または十字形（図２および図３参照）に形成されていてよい。
【００４６】
重量削減の理由から棒材１２，１４が中空棒材ではあるが、それにもかかわらず結合部、特に棒材１２，１４が所定の強さを有しているようにしたい場合、棒材１２，１４にもしくは棒材１２，１４内に、結合部に隣接するように補強材を設けることが可能である。この場合、補強材は、棒材１２，１４の中空室に適合された中空材料棒材または中実材料棒材であってよい。この場合、適合された中空材料棒材または中実材料棒材の横断面形状は次のように、すなわち、この適合された中空材料棒材または中実材料棒材が、棒材１２，１４の内側面に、全面にわたってまたは長手方向における少なくとも２つの線に沿って接触させられるように選択され得る。この場合、補強材は全ての棒材長さに沿ってまたは棒材長さの一部に沿って配置されている。これにより、既に上に述べた大きいフレームの場合に特に、並はずれたねじり剛性と曲げ剛性とを得ることができる。
【００４７】
全ての実施例に共通するのは、ポジティブ成形部１８とネガティブ成形部２０とが、接合された状態で横断面で見て中心対称であることである。これは、両成形部１８，２０が重ね合わされた状態では同一に形成されていることを意味する。このことによって製作コストと倉庫保管料とが低減される。しかしながら、非対称的な形状付与を行うことも可能である。
【００４８】
多くの種類の材料が考えられ得る。ただし、金属、木材またはプラスチック、またはこれらの材料のうちの少なくとも２つの材料の組み合わせが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
１ａは第１実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１ｂは第１実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図２】
２ａは第２実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、２ｂは第２実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図３】
３ａは第３実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、３ｂは第３実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図４】
４ａは第４実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、４ｂは第４実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図５】
５ａは第５実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、５ｂは第５実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図６】
６ａは第６実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、６ｂは第６実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図７】
７ａは第７実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、７ｂは第７実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図８】
８ａは第８実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、８ｂは第８実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図９】
９ａは第９実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、９ｂは第９実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１０】
１０ａは第１０実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１０ｂは第１０実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１１】
１１ａは第１１実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１１ｂは第１１実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１２】
１２ａは第１２実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１２ｂは第１２実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１３】
１３ａは第１３実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１３ｂは第１３実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１４】
１４ａは第１４実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１４ｂは第１４実施例による接合された結合装置を示す図である。
【図１５】
１５ａは第１５実施例による棒材の端面のプロフィルを示す図、１５ｂは第１５実施例による接合された結合装置を示す図である。
【符号の説明】
１０結合装置、１２第１の棒材、１４第２の棒材、１６結合箇所、１８ポジティブ成形部、２０ネガティブ成形部、２２分離接合部、２４防止ロッキングバー、２６切欠、２８第１のアンダカット部、３０第２のアンダカット部、３２第３のアンダカット部、Ｘ（矢印）自由度

Claims

接合すべき第１の棒材（１２）と第２の棒材（１４）との間の結合装置（１０）、特に２つの棒材（１２，１４）の間の結合装置（１０）であって、両棒材（１２，１４）が結合箇所（１６）に、ほぼ相補する２つのポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）とを有しており、これらのポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）とが、分離接合部（２２）に沿って、予め規定された自由度（Ｘ）でその結合位置にもたらされ得るようになっている形式のものにおいて、別個の防止ロッキングバー（２４）が設けられており、該防止ロッキングバー（２４）が、ポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）との間の分離接合部（２２）の両側に延在しており、前記両棒材（１２，１４）が防止ロッキングバー（２４）と一緒に、３つの構成部材から成る複合体を形成しており、これらの３つの構成部材の間に、結合位置に到達する直前の自由度（Ｘ）の方向とは逆の方向で、防止ロッキングバー（２４）によって運動防止作用が生ぜしめられており、ポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）とのプロフィルが、接合された状態で、防止ロッキングバー（２４）の横断面プロフィルに対応する切欠を規定しており、該切欠が、分離接合部（２２）に両側で跨っていることを特徴とする結合装置。
ポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）とが相互に、少なくとも１つの第１のアンダカット部（２８）に係合している、請求項１記載の結合装置。
防止ロッキングバー（２４）が、接合された状態で第２のアンダカット部（３０）に係合している、請求項１記載の結合装置。
ポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）と防止ロッキングバー（２４）とが、第３のアンダカット部（３２）に係合している、請求項１記載の結合装置。
防止ロッキングバー（２４）の長手方向軸線が、自由度（Ｘ）の方向に対して垂直に延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載の結合装置。
防止ロッキングバー（２４）の長手方向軸線が、自由度（Ｘ）の方向に対して傾斜させられて延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載の結合装置。
前記両棒材（１２，１４）が、互いに鈍角、直角または鋭角を成して接合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の結合装置。
少なくとも４つの棒材（１２，１４）が結合されて、１つのフレームを形成している、請求項１から７までのいずれか１項記載の結合装置。
差し込まれた防止ロッキングバー（２４）が、再び取り出し可能であるかまたは解離不能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の結合装置。
防止ロッキングバー（２４）が、横断面で見て方形、円形、斜方形、８字形、鳩尾形、楕円形または十字形である、請求項１から９までのいずれか１項記載の結合装置。
前記棒材（１２，１４）が中空棒材であって、結合部に隣接するように補強材を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の結合装置。
補強材が、前記棒材（１２，１４）の中空室に適合された中空材料棒材または中実材料棒材であり、該中空材料棒材または中実材料棒材が、前記棒材（１２，１４）の内側面に、全面にわたってまたは長手方向における少なくとも２つの線に沿って接触させられるようになっており、補強材が、全ての棒材長さに沿ってまたは棒材長さの一部に沿って配置されている、請求項１１記載の結合装置。
ポジティブ成形部（１８）とネガティブ成形部（２０）とが、接合された状態で横断面で見て中心対称である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の結合装置。
前記構成部材が、金属、木材またはプラスチックから成っているかまたは少なくとも２つの種類の材料の組み合わせから成っている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の結合装置。