JP2007524051A - 結合ユニット - Google Patents

Abstract

汚れが激しい場合、あるいは腐食が存在する場合でも、簡単な手段で、容易かつ迅速に結合と分解が出来るが、同時に確実かつ永続的に堅固な結合を形成する、任意の構成部品を互いに迅速に結合し、あるいは構成部材を他の構成部材に迅速に固定するための結合ユニットを可能にするために、少なくとも２つのストッパを備えた、それらストッパ間に位置する接合領域（１８）を有するピン（９）と、ピン（９）のストッパと協働するカウンター部材（１）とを有する、結合ユニットである。その場合にカウンター部材（１）がピン（９）の接合領域（１８）のための収容部とくさび形状の外側外形（２７）とを有しており、その外側外形は、ピン（９）とカウンター部材（１）が規定通りに接合された場合に、ピン（９）の長手軸に対して横方向に向いたカウンター部材（１）の外側面によって形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ピンおよびそれと協働するカウンター（相手）部材を有する結合ユニットに関する。結合ユニットは、複数の構成部品を取り外し可能に結合し、ないしは本発明に基づく結合ユニットを備えた装置に複数の構成部品を固定するために用いられる。

この種の結合ユニットは、従来技術から知られている。それらは、取り外し可能なユニットと取り外しできないユニットに区分することができる。取り外し可能な結合ユニットの例は、ナット−ボルト−結合または、骨組建築あるいはたとえば足場建設から知られた、ボルト−くさび−結合である。

ボルト結合においては、互いに結合すべき構成部材は、適切な箇所に位置決めされた貫通孔を有している。この貫通孔を通してボルトが、そのボルトのヘッドが結合すべき構成部材に接するまで、挿通される。ボルトの長さは、結合すべき構成部材を通して突出するような寸法に定められている。ボルトの、ヘッドとは反対側の、ねじを有する自由端部上に、場合によっては適当なワッシャーまたは皿ばねを介在させて、ナットが螺合される。知られているように、ボルトのねじ上にナットをきつく締め付けることによって、ねじの進みによって互いに結合すべき構成部品がボルトヘッドとナットの間で互いに締め付けられる。ヘッドを有するボルトの他に、ねじを有する、ナットを備えたロッド材料が知られている。同様に、任意の種類の構成部材に、ねじを有する構造を設けることも知られているので、任意の構成部材がねじに適合されたナットを用いて固定される。

ボルト結合は、技術の全領域において、多様な仕様とバリエーションにおいて使用される。従来技術から知られている螺合の欠点は、これらが、たとえば汚れや腐食によって互いに固着し、極めて大きな手間をかけないと取り外せず、あるいはもはや取り外せないことである。ボルトの、ナットに覆われていない露出したねじ領域が、たとえば、農業機械において螺合した場合にそうなるように、その領域において螺合が砂または地面と接触して、それらを通して引き締められて、磨耗にさらされた場合に、ボルトの露出したねじ領域とナットの工具をあてがう面が無視できない磨耗を受けて、それがこの構造を使用できないものにし、ないしは完全に破壊してしまうことがある。

その結果、この螺合は、そのために設けられている工具では、もはや取り外すことができず、たとえば、螺合によって結合された構成部材を互いに外すためには、たとえばグラインダーによって破壊しなければならない。腐食または磨耗がまだ、螺合の完全な固着ないしその外側構造の破壊をもたらしていない場合でも、螺合を外す前には、各場合において、付着している汚れを丁寧に除去することが必要である。というのは、そうでないとナットを外す際にそれらがナットとボルトの間の間隙へ達することがあり、そこでねじの破壊をもたらし、ないしは緩めることを困難にし、ついには固着をもたらしかねないからである。ボルトないしナットのねじの軽微な変形でもすでに、結合を緩めることを著しく困難にし、あるいは阻止することがある。

従来技術から同様に、任意の種類のくさび固定が知られている。くさび固定の例は、骨組建築ないし最近の足場建設において、使用される。この種のくさび固定は、ピン状の部材を有し、それが、結合すべき部材の開口部を通して差し込まれる。ピン状の部材は、一端に、ストッパを形成する外形を有している。この外形は、ピン状の部材に設けられたヘッドによって、あるいはピン状の部材の直径を拡幅する、任意の他の外形によって形成することができる。ピン状の部材の、ストッパとは反対側の端部には、貫通孔が形成されており、その貫通孔は縦軸に対して横方向に延びている。貫通孔の位置と寸法は、互いに結合すべき部材の厚みおよびくさび状のカウンター部材の寸法に合わせられている。くさび状のカウンター部材は、ピン部材に設けられた貫通孔を通して打ち込まれて、そのくさび状の形状に基づいて貫通孔と、隣接する、結合すべき構成部材の側面によって挟持される。

従来技術から知られた、この種の既知のくさび結合における欠点は、くさびとピンないし結合すべき構成部材との間で力を伝達する横断面が比較的小さく形成されているので、くさびないしピンに設けられた貫通孔は、存在する圧縮応力が比較的高いことにより変形する可能性があり、結合は好ましくないことに取り外しが困難なことである。ピン部材に形成された貫通孔は、汚れた環境で使用する場合には、汚れの粒子によって塞がる傾向がある。

この既知の従来技術に基づいて、本発明の課題は、任意の構成部品を互いに迅速に結合し、あるいは構成部材を他の構成部材に迅速に固定するための結合ユニットを可能にすることであって、その結合ユニットは汚れが著しく、あるいは腐食が存在する場合でも、容易かつ迅速に再び取り外すことができ、しかし同時に確実かつ永続的にしっかりとした結合をもたらす。

この課題は、本発明によれば、少なくとも２つのストッパを備えた、それらストッパ間に位置する接合領域を有するピンと、ピンのストッパと協働するカウンター（相手）部材とを有する結合ユニットによって解決され、その場合にカウンター部材がピンの接合領域のための収容部と、くさび形状の外側外形とを有しており、その外側外形は、ピンとカウンター部材が規定通りに接合された場合に、ピンの長手軸に対して横方向に方位付けされる、カウンター部材の外側面によって形成されている。

本発明に基づく結合ユニットによって結合すべき構成部材は、貫通孔を有している。これら貫通孔の寸法は、結合ユニットのピンの寸法に合わせられている。その場合にピンおよびピンのストッパの寸法は、ピンおよびピンのストッパの１つが結合すべき構成部材の貫通孔を通して差込み可能であって、残りのストッパは、構成部材の貫通孔を通して挿通可能ではなくて、終端側の構成部材に当接するストッパを形成する寸法であるように、定められている。ピンの長さおよびピンのストッパ間に形成される接合領域の位置と長さは、同様に、結合すべき構成部材の厚みないし数に合わせられている。接合領域の位置と寸法は、ピンが互いに結合すべき貫通孔内に規定通りに位置決めされた場合に、接合領域が、終端側に位置決めされた構成部材の貫通孔の一部は内部に、かつ一部は外部に位置するように、定められている。

ピンと協働するカウンター部材の厚みおよびそのくさび形状の外形は、同様に、ピン部材の接合領域の位置と寸法、ピン部材のストッパの位置と寸法および互いに結合すべき構成部材の位置と寸法にも、合わせられている。構成部材を結合するために、ピンは、構成部材に設けられた貫通孔を通して、２つのストッパの大きい方が構成部材の１つのボディ外形に接するまで、差し込まれる。この位置において、ピンの、大きい方のストッパとは反対側の端部が対向する構成部材の貫通孔を通して突出するので、ピンの接合領域は一部がこの貫通孔の内部に、そして一部が外部に位置決めされている。くさび形状のカウンター部材は、このように位置決めされたピンの接合領域上へ差し込むことができる。カウンター部材が結合すべき構成部材およびピンと上述したように合わせられることによって、ピン、カウンター部材および結合すべき構成部品から形成される構造が、くさび固定可能である。

その場合にカウンター部材が、ピンの２つのストッパの小さい方に接する。そのくさび形状の外側外形に基づいて、カウンタ部材はピン部材のストッパの小さい方およびカウンタ部材に隣接する構成部材によって挟持される。この挟持の強さは、カウンター部材のくさび状の外側外形の勾配の強さ、その太さ／厚みおよびピンに対するその位置によって定められる。カウンター部材とピンのストッパの小さい方との挟持によってもたらされる締付け力は、ピンを介してピンの他のストッパへ、そしてそこから結合すべき構成部材へ導入される。結合ユニットと、結合すべき構成部材との締付けの強さを調節するために、カウンター部材は適切な工具の１回または複数回の打撃によってピン上へ嵌め込まれる。

このようにして得られる締付け力によって、構成部材の互いに対する、かつ構成部材と結合ユニットの、確実かつ永続的な結合が保証される。この種の結合において実際の使用で発生する、たとえば振動のような負荷は、得られる締付け力が大きいことにより、結合ユニットを緩めることをもたらさない。ピンおよびカウンター部材の適切な寸法設計によって、結合ユニットは、任意の強さの荷重場合に効果的に適合可能である。結合ユニットを緩めるためには、適当な工具によってピンとの接合方向とは逆にカウンター部材への１回または複数回の打撃を実施すれば、十分である。それによって結合ユニットのピンとカウンター部材の間、および結合ユニットと結合すべき構成材の間の締付けが緩められる。結合ユニットに、場合によっては堆積された汚れと腐食が、結合ユニットの迅速な取り外しを阻止することはできない。

もちろん同様に、結合ユニットのピンを、任意の構成部材のピン形状の突出部として設けることもできる。上述したピンのように、この種のピン形状の突出部も、２つのストッパの間に接合領域を有している。ストッパの１つは、好ましくは、ピン形状の突出部を有する構成部材の外形によって形成することができる。結合ユニットのピンがピン形状の突出部として任意の構成部材に設けられていることによって、本発明に基づく結合ユニットを用いて任意の他の構成部品を、ピンを有する構成部品に固定することができる。

本発明の他の実施形態においては、カウンター部材の収容部は、くさび形状の外側外形の厚みが増す方向にくさび状に細くなっており、ピンの接合領域はカウンター部材の収容部に合わせてくさび状に形成されている。この種の結合ユニットにおいては、くさび状の外側外形の勾配は、収容部の勾配と逆方向に延びている。２つの外形の互いに逆の勾配によって、カウンター部材とピンとの確実かつ永続的に保つ挟持が保証されている。他方、強すぎる挟持ないしピンへカウンター部材をさらに押し込むことは、収容部の勾配が逆方向に延びることによって阻止される。結合ユニットにおける、ないしは結合ユニットと結合すべき構成部材との間に存在する締付け力は、この種の結合ユニットによって好ましくは正確に、かつ再現可能に調節できる。

カウンター部材をピンにさらに押し込むと、それによるカウンター部材ないしピンの塑性的変形は、効果的に防止される。ピンの接合領域は、カウンター部材の収容部に合わせてくさび状に形成されている。このようにして、ピンまたはカウンター部材を損傷する程度に達するようなピンとカウンター部材の間の面圧力は、回避される。カウンター部材とピンの間に存在する締付け力は、ピンの接合領域とカウンター部材の収容部のくさび外形が互いに適合することによって、比較的大きい面積に伝達され、面圧力の減少をもたらす。

本発明の特に好ましい実施形態として、接合領域が、ピンに設けられた溝によって実現されていることである。その場合に溝は互いに対して、接合領域がすでに上述したくさび形状の断面を有するように、形成されている。すなわち、接合領域は、たとえば、ピンの互いに対向する側に形成された２本の溝によって形成することができる。同様に、ピンに２本より多い溝を形成することも、考えられる。すなわち、たとえば、８本の溝を形成することによって、ピンにくさび状の断面形状を有する４つの接合領域を形成することができる。これらの接合領域は、互いに対して異なる角度位置で位置決めされているので、カウンター部材をピンに位置決めする、複数の可能性、記載の例においては４つの可能性が存在する。溝の底面は、ピンの長手軸に対して平行かつ互いに対してくさび形状に延びている。他の実施形態によれば、シャフトに少なくとも２本の溝が形成されている。これらの溝は、好ましくは互いに対向している。

本発明の他の実施形態によれば、ピンはヘッドとシャフトを有している。その場合にヘッドとシャフトは、ピンのヘッドがピンの２つのストッパの大きい方を形成することができるような寸法に定められている。ヘッドは、結合ユニットの任意の使用に適合された形状を有することができる。これに関連して、任意の周面外形を有する円筒状のヘッド、たとえば丸、四角または六角のヘッドが考えられる。シャフトの頭部は、同様に皿ヘッドまたはレンズ形状のヘッドとして形成することができる。

シャフトの寸法、すなわちその断面形状、直径および長さは、互いに結合すべき構成部材の寸法に合わせられている。シャフトの断面形状は、任意の種類であって、たとえばシャフトは丸、多角形または方形の断面を有する。ピンのシャフトに、接合領域が設けられている。ピンのヘッドの代りに、異なる態様としては第２の接合領域を設けることができ、その上に第２のカウンター部材を差し嵌めることができる。その場合に、この第２のカウンター部材は、ヘッドの代りにストッパとして作用する。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、溝の半径方向に延びる側面は、ピンの長手軸方向と直角を形成する。この種の溝は、簡単な方法で、たとえば、フィンガーフライスを既知のようにピンの長手軸に対して横方向にあてがって移動させることによって、ピンに形成することができる。この種の溝形状を有するピンは、任意のくさび角度を有するカウンター部材と組み合わせることができ、かつ広い適用範囲を有している。異なる態様としては、溝の半径方向に延びる側面が、ピンの長手軸に対して横方向に延びる平面に対して、カウンター部材のくさび形状の外側外形のくさび角度だけ傾斜しているようにすることができる。溝の、このように傾斜した側面を用いて、好ましくは、カウンター部材がピンのストッパを形成する側面に平面的に接することができる。このようにして、結合ユニットの確実な挟持に必要な締付け力が、できるだけ大きい面積へ分配して伝達され、存在する面圧力が減少される。

他の好ましい発明形態によれば、カウンター部材の収容部が、くさび形状の切込みによって形成されている。くさび形状の切込みの傾斜角度は、カウンター部材と共に使用すべき、ピンの接合外形の傾斜角度に相当する。この種のカウンター部材は、簡単な方法で迅速に、かつ困難な接近条件下でも、ピンに良好に位置決めでき、かつそのピンと簡単に締め付けられる。

異なる態様としては、カウンター部材の収容部は、カウンター部材の、進入方向に対して横方向にくさび形状に延びる、細長い貫通孔によって形成されている。その場合に貫通孔の断面は、ピンを簡単に挿通させることが可能であるような、寸法に定められている。好ましくは、この種のカウンター部材は、結合ユニットを緩めた場合にそれが失われることを防止する。というのは、ピンへのカウンター部材の取付けは、くさび固定されていない状態においても、十分に高い安全性をもって保証されているからである。さらに、場合によっては困難な接近条件の下で、カウンター部材がまずその貫通孔によってピン上に単にルーズに位置決めされ、そこに十分に高い安全性をもって留まり、その後ピンによってくさび固定されることにより、結合ユニットの、ないしはピンへのカウンター部材の、取り付けと固定を達成することができる。

好ましくは、収容部は、互いに隔たった２つのくさび形状の貫通孔と、それらの貫通孔を互いに結合するくさび形状の領域によって形成される。この種の収容部構造は、従来の製造方法を用いて簡単かつ安価に形成することができる。さらに、カウンター部材の収容部のこの種の形態は、比較的長く使用した後に万一磨耗または損傷が存在する場合に、くさび形状領域の、互いに対してくさび状に延びる面を、簡単な方法で再加工する可能性を提供する。これは特に、２つのくさび形状の貫通孔が、くさび形状領域を形成する面の最大ないし最小の間隔より大きい直径を有する場合である。

本発明に基づく結合ユニットの特に好ましい実施形態は、補償部材を有している。この補償部材は、任意の外形で形成することができるが、好ましくはカウンター部材に類似した形状を有している。補償部材は、カウンター部材の勾配とは逆の勾配を有している。補償部材とカウンター部材が、規定通りの方法でピンに位置決めされた場合に、カウンター
部材と補償部材の互いに逆を向いた側面が互いに対して平行に延びる。このようにして、カウンター部材および補償部材と、ピンないし結合すべき構成部材との、特に安定した、そして然るべき寸法が存在する場合には、補完形状の結合が可能になる。結合ユニットのそれぞれの部材と結合すべき構成部材との間の結合および締付け力の伝達は、好ましくは、平面的に互いに重なり合う部分面と部材のストッパを介して行われ、それによってこの力の良好な伝達が保証されており、かつ存在する面圧力が最小限に抑えられる。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、補償部材はピンのカウンター部材の隣りに位置決め可能である。この目的のために、ピンの接合領域の寸法が、カウンター部材および補償部材の寸法に合わせられている。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、カウンター部材は、逆方向の勾配を有する２つのくさび形状の部材を有している。これらの部材は、適当な方法で互いに結合されているので、操作した場合に部材の互いに対する変位が可能となる。その場合に、部材が互いに対して直線的に摺動され、あるいは異なる態様としては互いに対して回動されるようにすることができるので、このようにして、適切な締付け力をもたらすために、カウンター部材の厚み全体を変化させることができる。

他の実施形態によれば、結合ユニットは、ピンにカウンター部材を固定するための固定部材を有している。この固定部材は、たとえば、ゴム栓の形式で実現することができ、そのゴム栓はカウンター部材とピンが規定通りに接合された場合に残っている、カウンター部材とピンの間の接合領域内へ挿入可能であって、万一意図されずに緩んだ場合に、カウンター部材の紛失を防止する。しかし特に、固定部材は汚れに対して保護作用がある。隙間には、汚れ、特に、緩みを阻止する可能性のある、固着した汚れを侵入させない。もちろん、固定部材は、各任意の適した材料から形成することができる。好ましくは、固定部材のために、然るべき弾性的特性を有する材料が使用され、その材料はその弾性に基づいて、カウンター部材とピンの間に残る間隙へ挿入された場合に、その間隙に適合し、それ自体しっかりと挟持される。固定部材が自発的な緩みに拮抗作用するようにする場合には、固定部材は、好ましくはより固く設計される。

本発明に基づく結合ユニットは、もちろん、任意の材料から形成することができる。同様に、材料の組合わせも考えられる。これに関連して、金属、任意のプラスチック、木材または複合材料の使用も挙げられる。それぞれ使用される材料の選択は、材料固有の特性に従って行われ、本発明に基づく結合ユニットのそれぞれの適用場合に合わせて設計される。たとえば使用される材料の弾性により、結合の保持力ないしそれを緩めることを調節することができる。プラスチックの使用は、重量の最適化の可能性を提供する。本発明に基づく結合ユニットのために金属材料を使用する場合にも、もちろん同様に、任意の金属材料を使用する可能性がある。

本発明の効果は、任意の構成部品を互いに迅速に結合し、あるいは構成部材を他の構成部材に迅速に固定するための結合ユニットを提供することができ、その結合ユニットは汚れが著しく、あるいは腐食が存在する場合でも、容易かつ迅速に再び取り外すことができ、しかし同時に確実かつ永続的にしっかりとした結合を実現する。

本発明の他の特性および特徴が、図面を用いての幾つかの好ましい実施例についての以下の説明から明らかにされる。

図１には、本発明に基づく結合ユニットのカウンター部材１が示されている。カウンター部材１は、矩形の外側外形を有し、一方の側に収容部２を有している。前記収容部２は、くさび形状の切込み４によって形成される。前記カウンター部材１は、結合領域５と２つの側方の突出部６ａ、６ｂを備え、ほぼＵ字の形状を有している。カウンター部材１の異なる態様として、好ましい実施形態が、図３に示されている。この実施形態においては、カウンター部材１の収容部２は、２つの貫通孔３によって形成されている。貫通孔３は、異なる直径を有し、くさび形状の結合領域７によって互いに結合されている。

図１に示すカウンター部材１のくさび形状の切込み４も、図３に示すカウンター部材１のくさび形状の結合領域７も、カウンター部材１の長手軸８に対してくさび角度βだけ傾斜している。図１と図３の側断面図において、カウンター部材１の外側外形も、同様いくさび形状に形成されていることが、認識される。カウンター部材１のくさび形状の外側外形の上昇角度が、αで示されている。重要なことは、図１と図３において認識できるように、上昇角度αとβが互いに逆を向いた開口角度を有していることである。これは、収容部部２の、もっと正確にはくさび形状の切込み４、乃至くさび形状の結合領域７の、収容部２の幅が減少するにつれて、カウンター部材１の材料厚みが、側断面で増大することを、意味している。

図２には、本発明に基づく結合ユニットのピン９が示されている。ピンは、ヘッド１０とシャフト１１を有している。シャフト１１には、２本の溝１２、１３が形成されている。ピン９のヘッド１０からの溝１２、１３の間隔ａと溝の長さｌは、それぞれ結合すべき構成部材の寸法に合わされている。溝１２、１３の底面１４ａ、１４ｂは、ピン９の長手軸１５に対して平行に延びているが、互いに対しては傾斜しているのがわかる。溝１２、１３の底面１４ａ、１４ｂの間に存在する傾斜角度γは、カウンター部材１のくさび角度βの２倍の値に相当する。ピン９のヘッド１０は、図示の実施例においては皿型頭として形成されているが、任意の他の断面形状を有することができる。

図４には、本発明に基づく結合ユニットが、２つの構成部材１６、１７を結合するために取り付けられた状態で示されている。構成部材１６，１７は、貫通孔を有している。これらの貫通孔を通して、本発明に基づく結合ユニットのピン９が、そのピン９のヘッド１０がストッパを形成しながら構成部材１６の対応して形成された外形に接するまで、挿通される。ピン９は、ヘッド１０によって構成部材１６に対して心出し可能であることができる。ピン９の、溝１２、１３によって形成される接合領域１８は、一部は構成部材１７の貫通孔の内部に位置し、一部はこの貫通孔の外部に位置している。溝長さｌとピン９のヘッド１０からの接合領域１８の間隔ａを変化させることによって、結合ユニットないしピン９は、構成部材１６、１７の様々な厚み寸法に適合可能である。図６に示すように、結合すべき構成部材１６、１７の様々な寸法への、この適合は、同様に、適当なスペーサ部材１９を介在させることによって、実現することができる。カウンター部材１は、そのくさび状の外側外形によって、一方で構成部材１７に、他方では、溝１２、１３によって形成されるピン側方の、第２のストッパとして作用する側面２０に接する。本発明に基づく結合ユニットは、カウンター部材１の、符号２１で示す側面へのハンマーの１回または複数回の打撃によってくさび固定可能であり、カウンター部材１の、符号２２で示す側面への打撃によって、再び取り外し可能である。

図２に示すように、溝１２、１３の半径方向の側面２０は、互いに対して平行に、かつピン９の長手軸１５に対して直角に延びている。図２に破線で示すように、同様に、溝１２、１３のピン形状の半径方向の側面２０が、ピンの長手軸１５に対して９０°＋αの角度で延びる、可能性がある。このようにして、溝１２、１３の半径方向の側面２０の推移は、ピン９とカウンター部材１が規定通りに取り付けられた場合に、カウンター部材１の、くさび角度αだけ傾斜したくさび面の推移に正確に相当する。このようにして、カウンター部材１とピン９との間で改良された力伝達が保証される。溝１２、１３の半径方向の側面２０が斜めに延びる代りに、同様にくさび角度αを有する補償部材２４を使用することもできる。

図５に示すように、結合ユニットが規定どおりに取り付けられた場合に、カウンター部材１はピン９に固定部材２３を用いて固定することができる。固定部材２３は、好ましくは、たとえばゴムまたはプラスチックのような弾性的特性を有する材料からなり、カウンター部材１の貫通孔３内に挿入される。

図８には、本発明に基づく結合ユニットの他の好ましい実施形態が示されている。ピン９は、図示されている実施例のように、ヘッド１０を持たず、ロッド形状の部材として形成されている。ピン９は、互いに結合すべき構成部材１６、１７に、その構成部材１６、１７に設けられている貫通孔を通して進入する。ピン９は、すでに上で説明したように、接合領域１８と協働するカウンター部材１を有している。ヘッド１０の代りに、ピン９には他の接合領域２６が設けられており、その接合領域の上へ、カウンター部材１と等しい第２のカウンター部材２５を差し込むことができる。カウンター部材１と２５を差し込むことによって、構成部材１６、１７、ピン９およびカウンター部材１、２５は、互いに対して締め付けられて、結合ユニットが固定される。

図９には、ピン９の長手軸１５に対して垂直の断面が示されている。その場合にピン９は、接合領域２６、１８の領域で切断されている。ピンには、互いにそれぞれ９０°だけ半径方向に変位してくさび状の外形が形成されている。くさび状の外形は、参照符号２７、２８、２９および３０によって示されている。くさび状の外形２７、２８、２９および３０を重ね合わせることによって、図９にハッチングで示す、ピン９の接合領域１８、２６の断面プロフィールが生じる。このように形成された接合領域上へ、本発明に基づくカウンター部材１、２５が４つの異なる方向から差し込み可能である。

図１０には、本発明に基づく結合ユニットの他の実施形態が示されている。ピン９は、任意の構成部材３１のピン形状の突出部として形成されている。ピン９は、すでに上で説明したように、接合領域１８を有している。この接合領域１８上へ、カウンター部材１がすでに説明した形式で差し込まれる。ピン９とカウンター部材１を用いて、構成部材１６を構成部材３１上に固定することができる。

本発明に基づく結合ユニットの好ましい実施形態に関して、従来技術に基づく従来の螺合結合と比較された、耐荷重性計算は、その最大の耐荷重性が比較可能な螺合結合のそれを約１．７％しか下回らなかったことを、明らかにしている。くさび角度を変化させることによって、本発明に基づく結合ユニットを、従来の螺合結合と同じ耐荷重性で形成することが可能である。

本発明は、任意の構成部品を互いに迅速に結合し、あるいは構成部材を他の構成部材に迅速に固定するための結合ユニットを提供し、確実かつ永続的にしっかりとした構成部材の結合をもたらす。また、その結合ユニットは汚れが著しく、あるいは腐食が存在する場合でも、容易かつ迅速に分解することができる。従来のボルトーナット、楔による結合、即ち、コッタによる結合よりも時間的に、機能的に容易である結合方法を提供する。

本発明のカウンター部材の平面図と側断面図である。 本発明のピンを、９０°だけ回動した２つの側面図である。 本発明に基づくカウンター部材の第２の実施形態の上面図と断面図である。 本発明に基づく結合ユニットを、２つの構成部材を結合するために取り付けた状態で示す側断面図である。 本発明に基づく結合ユニットを、取り付けた状態で示す上面図である。 図４に基づく結合ユニットを補償部材と共に取り付けた状態で示している。 本発明に基づく結合ユニットをスペーサ部材と共に使用している。 本発明に基づく結合ユニットの他の実施形態を、取り付けた状態で示す上面図と側断面図である。 互いに対して異なる角度位置に位置決めされた複数のくさび状の接合外形を有する、本発明に基づく結合ユニットのピンの接合領域を示す横断面図である。 本発明に基づく結合ユニットの他の実施形態を示している。

符号の説明

１ カウンター部材
２ 収容外形
３ 貫通孔
４ くさび形状の切込み
５ 結合領域
６ａ、６ｂ 側方の突出部
７ くさび形状の結合領域
８ カウンター部材の長手軸
９ ピン
１０ ヘッド
１１ シャフト
１２ 溝
１３ 溝
１４ａ、ｂ 溝の底面
１５ ピンの長手軸
１６ 構成部材
１７ 構成部材
１８ 接合領域
１９ スペーサ部材
２０ 半径方向の側面
２１ カウンター部材の側面
２２ カウンター部材の側面
２３ 固定部材
２４ 補償部材
２５ カウンター部材
２６ 接合領域
２７ くさび形状の外形
２８ くさび形状の外形
２９ くさび形状の外形
３０ くさび形状の外形
３１ 構成部材
α くさび角度
β くさび角度
γ くさび角度
ｌ 溝長さ
ａ 間隔 接合領域−ヘッド
ｄ１ 直径 ピン
ｄ２ 直径 ヘッド
Ｄ 内径 貫通孔

Claims (27)

1. 少なくとも２つのストッパを備えた、ストッパ間に位置する接合領域を有するピンと、ピンのストッパと協働するカウンター部材とを有する、結合ユニットであって、
   該カウンター部材が、ピンの接合領域のための収容部とくさび形状の外側外形とを有し、該外側外形は、ピンとカウンター部材が規定通りに接合された場合に、ピンの長手軸に対して横方向に向いており、カウンター部材の外側面によって形成されている、結合ユニット。
2. 前記カウンター部材の収容部が、くさび形状の外側外形の厚みが増大する方向にくさび形状に細くなっており、かつ前記ピンの接合領域がカウンター部材の収容部に適合してくさび形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の結合ユニット。
3. 前記ピンの接合領域が、前記ピンに設けられた溝によって形成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の結合ユニット。
4. 前記ピンが、ヘッドとシャフトを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の結合ユニット。
5. 前記溝の、半径方向に向いている側面の１つが一方のストッパを、そして前記ピンのヘッドが他方のストッパを形成することを特徴とする請求項４に記載の結合ユニット。
6. 前記溝の底面が、前記ピンの長手軸に対して平行かつ互いにくさび形状に延びていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の結合ユニット。
7. 前記ピンに、少なくとも２本の溝が形成されていることを特徴とする請求３から６のいずれか１項に記載の結合ユニット。
8. 前記溝が、互いに対向していることを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の結合ユニット。
9. 前記溝の、半径方向に延びる側面が、前記ピンの長手軸方向と直角を形成していることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の結合ユニット。
10. 前記溝の、半径方向に延びる側面が、前記ピンの長手軸に対して横方向に延びる平面に対して、前記カウンター部材のくさび形状の外側外形のくさび角度だけ傾斜していることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の結合ユニット。
11. 前記カウンター部材の収容部が、くさび形状の切込みによって形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の結合ユニット。
12. 前記カウンター部材の収容部が、進入方向に対して横方向にくさび形状に延びる細長い、カウンター部材の貫通孔によって、形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の結合ユニット。
13. 前記収容部が、互いに隔たった２つのくさび形状の貫通孔と、前記貫通孔を互いに接続するくさび形状の領域によって形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の結合ユニット。
14. 前記結合ユニットが、補償部材を有していることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の結合ユニット。
15. 前記補償部材が、前記ピン上で前記カウンター部材の隣りに位置決め可能であることを特徴とする請求項１４に記載の結合ユニット。
16. 前記補償部材が、くさび形状の外側外形を有していることを特徴とする請求項１４または１５に記載の結合ユニット。
17. 前記補償部材のくさび角度が、前記カウンター部材のくさび角度に相当することを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の結合ユニット。
18. 前記補償部材のくさび勾配が、前記カウンター部材のくさび勾配とは逆であることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載の結合ユニット。
19. 前記カウンター部材が、逆方向の勾配を有する２つの部材を有していることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の結合ユニット。
20. 前記カウンター部材のくさび状の部材が、互いに対して線形に摺動可能であることを特徴とする請求項１９に記載の結合ユニット。
21. 前記カウンター部材の２つのくさび状の部材が、互いに対して回動可能であることを特徴とする請求項１９に記載の結合ユニット。
22. 前記結合ユニットが、前記ピンのストッパ間に存在する締付け長さを、結合すべき構成部材の様々な寸法に適合させるための、補償部材を有していることを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の結合ユニット。
23. 前記結合ユニットが、ピン上にカウンター部材を固定するための固定部材として、ゴム栓を有していることを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載の結合ユニット。
24. 前記ピンが、互いに隔たった２つの接合領域を有していることを特徴とする請求項１から２３のいずれか１項に記載の結合ユニット。
25. 前記接合領域の各々の上に、少なくとも１つのカウンター部材が位置決め可能であることを特徴とする請求項２４に記載の結合ユニット。
26. 前記ピン、前記カウンター部材、スペーサ部材および／または前記補償部材が、実質的に金属材料からなることを特徴とする請求項１から２５の１項または複数項に記載の結合ユニット。
27. 前記ピン、前記カウンター部材、スペーサ部材および／または前記補償部材が、実質的にプラスチックからなることを特徴とする請求項１から２６の１項または複数項に記載の結合ユニット。