(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸型鋼管の端部に、筒状雄形のピン継手材を突設するとともに、この丸型鋼管に接続する他方の丸型鋼管の端部に、上記ピン継手材と嵌合する筒状雌形のボックス継手材を突設し、ピン継手の外周面には、周方向に間隔をおいて複数の外溝条を設け、また、ボックス継手材の内周面には、上記外溝条と対向する内溝条を設けるとともに、この内溝条内に、ボックス継手材の外側からの操作で螺進するセットボルトによって、内溝条と外溝条とに跨って契合する円弧キーを設けたことを特徴とする、鋼管の接続装置。
【請求項２】
ピン継手材を、基筒部に続きその先端の接合端面を介して、基筒部より小径とした嵌挿筒部を延設して形成し、上記接合端面に凹溝を周設するとともに、嵌挿筒部の先端面に凸条を周設し、また、他方のボックス継手材を、基筒部に続き上記嵌挿筒部に外嵌する嵌受筒部を延設して形成し、嵌受筒部の先端には上記凹溝と嵌合する凸条を設けるとともに、基筒部と嵌受筒部との段部に、上記凸条と嵌合する凹溝を設けたことを特徴とする、請求項１記載の鋼管の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、角型の鋼管や丸型の鋼管を用いて、柱体や梁等の構造用耐力材、その他各種支柱の形成にあたって適用される角型、丸型鋼管どうしの接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物等各種構造物には、その耐力構造材として、断面角型や丸角の鋼管が用いられている。それらの鋼管は、製造運搬の都合で定尺のものを使用し、それを現場において継ぎ合わせ、必要な長さの柱体や梁材に形成しており、その次合わせは、従来一般に、補強材を添えて溶接あるいはボルト締めやリベットにより結合する方法が採られている。
【０００３】
しかし、上記の溶接による方法では、作業に多くの時間を要するとともに、熟練した溶接工を必要とし、また、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、溶接に伴う裏当てリング等の金具を使用する等、面倒で多くの費用を要していた。そこで、近年では、溶接に代わる継ぎ合わせ（接続）方法として、丸型鋼管であれば、それをネジ継手を用いて結合する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネジ継手による接続方法は、制作が面倒でコスト高になるばかりでなく、その作業は、一方の鋼管を吊上げて他方の鋼管と芯合せをしたうえ、吊りながらネジ込むということになり、多くの手間と熟練を要するという問題がある。特に、角型鋼管の接続では、鋼管へのネジ継手の取付け方法や角型鋼管どうしの面合せとうの問題から実施するのが極めて困難である。
【０００５】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、柱体や梁その他各種支柱等における、角型や丸型の鋼管どうしの接続を、溶接やネジ継手による方法に代わって、特殊な機械や技能を用いることなく、強固にかつ簡便に行えるようにした、機械的手段による、鋼管どうしの接続装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成について、添付図面を参照して説明すると、請求項１の装置は、丸型鋼管Ｂ１の端部に、筒状雄形のピン継手材１ｂを突設するとともに、この丸型鋼管Ｂ１に接続する他方の丸型鋼管Ｂ２の端部に、上記ピン継手材１ｂと嵌合する筒状雌形のボックス継手材２ｂを突設し、ピン継手材１ｂの外周面には、周方向に間隔をおいて複数の外溝条１５を設け、また、ボックス継手材２ｂの内周面には、上記外溝条１５と対向する内溝条２５を設けるとともに、この内溝条２５内に、ボックス継手材２ｂの外側からの操作で螺進するセットボルト３によって、内溝条２５と外溝条１５とに跨って契合する円弧キー５ｂを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の装置は、請求項１の装置において、ピン継手材１を、基筒部１１に続きその先端の接合端面１３を介して、基筒部１１より小径とした嵌挿筒部１２を延設して形成し、上記接合端面１３に凹溝１４を周設するとともに、嵌挿筒部１２の先端面１５に凸条１６を周設し、また、他方のボックス継手材２を、基筒部２１に続き上記嵌挿筒部１２に外嵌する嵌受筒部２２を延設して形成し、嵌受筒部２２の先端には上記凹溝１４と嵌合する凸条２４を設けるとともに、基筒部２１と嵌受筒部２２との段部に、上記凸条１６と嵌合する凹溝２６を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１〜図４は、断面角型の角型鋼管を対象とした第１の装置の一実施例を示し、図６、図７は、断面丸型の丸型鋼管を対象とした第２の装置の一実施例を示し、図５及び図８は第１、第２の装置に共通の他の実施例を示したものである。
【００１０】
まず、第１の装置の実施例について説明する。図１〜図４において、Ａ１は接続する一方の角型鋼管、Ａ２はこの角型鋼管Ａ１と接続する他方の角型鋼管である。一方の角型鋼管Ａ１の一端部には、角筒状をなす雄形のピン継手材１ａが溶接により突設により突設され、また、他方の角型鋼管の接続する側の端部には、上記ピン継手材１ａを受入れ嵌合する角筒状の雌形をなすボックス継手材２ａが溶接により突設されている。
【００１１】
ピン継手材１ａは、断面外形を角型鋼管Ａ１の断面外形とほぼ同形とした基筒部１１に続き、その先端の接合端面１３を介して、基筒部１１と相似で小形とした角筒形の嵌挿筒部１２が突出して設けられ、接合端面１３には凹溝１４が周設されている。また、嵌挿筒部１２の端面１５には、係合用の凸条１６が周設されている。そして、角形をなす嵌挿筒部１２の外周の各辺面には、その軸線を横断する方向の外溝条１７が、軸線方向に間隔をおいて複数設けられている。
【００１２】
ボックス継手材２ａは、断面外形を角型鋼管Ａ２の断面外形とほぼ同形とした基筒部２１の先端部に、上記ピン継手材１ａの嵌挿筒部１２の外周と接してこれを収容する嵌受筒部２２が設けられており、その先端にはピン継手材１ａの接合端面１３を受ける接合面２３と凹溝１４と嵌合する凸条２４が設けられ、嵌受筒部２２の、先端部には嵌挿筒部１２の先端面１５と接合する受段部２５と凸条１６と嵌合する凹条２６が設けられている。そして、嵌受筒部１２の内周の各辺面には、上記嵌挿筒部１２の外溝条１７と対向する位置に、外溝条１７より十分深くした内溝条２７が設けられ、それら条内溝条２７には、嵌受筒部２２の外周より連通するネジ孔２８が設けられている。
【００１３】
上記各内溝条２５内には、その内溝条２５内から外溝条１７と内溝条２５とに跨る位置まで移動できる杆状キー５ａが収容され、それら杆状キー５ａは、各ネジ孔２６に螺合させたセットボルト３と接続され、セットボルト３の操作によって、内溝条２５内から両溝条１７，２７に跨る位置まで螺進されるようになっている。この杆状キー５を進退させる構造は、例えば図３に示すように、セットボルト３は、その基端部にネジ孔２８と螺合する右ネジの頭部３ａを有し、先端部に杆状キー５ａに設けた左ネジ（逆ネジ）と螺合する尾部３ｂを有しており、セットボルト３を正（右）回転させてネジ込めば杆状キー５ａが前進し、逆（左）回転させれば杆状キー５ａが後退するようになっている。なお、杆状キー５ａを進退させる構造はこれに限定されるものではない。
【００１４】
両角型鋼管Ａ１，Ａ２を接続するには、一方の角型鋼管Ａ１のピン継手材１ａの嵌挿筒部１２を他方の角型鋼管Ａ２のボックス継手材Ａ２の嵌受筒部２２内に挿入し、接合端面１３と接合面２３及び端面１５と受段部２５を接合し、各凹凸条１４，２４，１５，２５を嵌合する。それによって、両継手材１ａ，２ａを介して上杭Ａ１と下杭Ａ２との嵌合による結合が強化され、特に曲げ抗力が増大される。この嵌合の際は、杆状キー５ａは内溝条２５内に収めておく。嵌合後はセットボルト３を操作して、杆状キー５ａを外溝条１５内へと押進させる。それによって、杆状キー５ａは両溝条１５，２５と跨った位置に契合されることになり、両角型鋼管Ａ１，Ａ２は杆状キー５ａを介して分離不能に強固に結合されることになる。
【００１５】
上記の実施例では、両角型鋼管Ａ１，Ａ２は太さが同一のものとなっているが、本発明の装置では異なる太さの角型交換Ａ１，Ａ２どうしの接続にも適用できる。例えば図５に示すように、一方の鋼管Ａ１が細形で他方の角型鋼管Ａ２が太形であってもよい。その他の構成はさきの実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【００１６】
次に、第２の装置について説明する。この装置は丸型鋼管どうしの接続を対象とする。図６、図７において、Ｂ１は一方の丸型鋼管、Ｂ２は他方の丸型鋼管で、それら丸型鋼管の一方Ａ１にはピン継手材１ｂが、他方にはボックス継手材２ｂが突設されているとともに、それら継手材１ｂ，２ｂ構造は基本的に第１の装置と同様である。ただ、両継手材１ｂ，２ｂはそれぞれ円筒状に形成されている。
【００１７】
ピン継手材１ｂは、その基筒部１１が丸型鋼管Ｂ１と外径をほぼ同様の円筒形で、それに続く嵌挿筒部１２も円筒形となっている。また、ボックス継手材２ｂの方も、基筒体２１は丸型鋼管Ｂ２と外径がほぼ同径の円筒形をなしており、嵌受筒部２２の内周は円周面に形成される。そして、嵌挿筒部１２の外周面には、軸線方向に間隔をおき、かつ、周方向にも間隔をおいて、それぞれ複数の円弧状をなす外溝条１７と内溝条２７が対向して設けられており、１対の両溝条１７，２７内にはセットボルト３の操作で螺進する円弧キー５ｂが設けられている。その他の構成及び両鋼管Ｂ１，Ｂの接続方法については、第１の装置におけると同様であるから、その説明は省略する。
【００１８】
この第２の装置では、嵌挿筒部１２と嵌受筒部２２の周方向に隔設されている内、外溝条１７，２７に跨って円弧キー５ｂが存在するので、嵌挿筒部１２と嵌受筒部２２とは、円弧キー５ｂを介して回転不能かつ軸方向に分離不能に強固な結合ができることになる。なお、この装置においても、一方の丸型鋼管Ａ１と他方の丸型鋼管Ａ２の外径を異にした異径鋼管どうしの接続を行うことができ、その場合、図５の実施例のものが適用可能である。
【００１９】
図８は、第１、第２の両装置に共通する他の実施例を示したものである。この実施例では、嵌挿筒部１２の外周が先細りのテーパー面３０に形成されており、それに接する嵌受筒部の内周も同様のテーパー面３０に形成されている。そして、それらの周面３０，３０には、軸線方向及び周方向に間隔をおいて外溝条１５と内溝条２５が対向して設けられ、それら溝条１７，２７内には杆状キー５ａ（円弧キー５ｂ）がセットボルトの操作で内溝状２７内から両溝状１７，２７に跨り位置へと進退できるようになっている。その他の構成は上記各実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【００２０】
なお、上記第１、第２の装置の各実施例では、一方の鋼管にピン継手材１ａ，１ｂを設け、他方の鋼管にボックス継手材２ａ，２ｂを設けたものとなっているが、これとは反対に、一方の鋼管に  ボックス継手材２ａ，２ｂを、他方の鋼管にピン継手材１ａ，１ｂを設けた構造とすることができる。また、内、外溝条１７，２７は、各複数段設けられているが、これは１段以上必要な段数設けることができる。
【００２１】
本発明の装置は、建築物等の耐力構造材である柱材や梁材における鋼管部材の接続に好適であり、また、例えば、ゴルフ場やゴルフ練習場で施設されるネット張り用支柱等の各種柱類における鋼管部材の接続にも適用することができる。これらの支柱類には、図９に示すように、その基部から先端に至るにしたがい細くなるように全体をテ−パ−状に形成したものを使用することがあるが、このような支柱は一般に複数のテ−パ−鋼管をＣ１，Ｃ２  〜  を継ぎ合わせて形成している。本発明装置は、このテ−パ−鋼管Ｃ１，Ｃ２  〜  どうしの接続にも用いることができる。
【００２２】
図１０は、上記テ−パ−鋼管への適用例を示したもので、Ｃ１は上部のテ−パ−鋼管、Ｃ２は下部のテ−パ−鋼管で、その断面は丸形でも角形でもよい。一方のテ−パ−鋼管Ｃ１の一端部には、筒状をなす雄形のピン継手材１ｃが溶接により突設され、また、このテ−パ−鋼管Ｃ１と接続する他方のテ−パ−鋼管Ｃ２の接続する側の端部には、上記ピン継手材１ｃを受入れ嵌合する筒状の雌形をなすボックス継手材２ｃが溶接により突設されている。
【００２３】
ピン継手材１ｃ及びボックス継手材２ｃの構成については、さきに説明した装置におけると同様であるからその説明は省略するが、ただ両継手材１ｃ、２ｃの外面は、テ−パ−鋼管Ｃ１、Ｃ２の外面のテ−パ−に沿うテ−パ−面に形成されている。なお、この装置の場合も、上記とは反対に、一方のテ−パ−鋼管Ｃ１の方にボックス継手材２ｃを設け、他方のテ−パ−鋼管Ｃ２の方にピン継手材１ｃを設けることができることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、丸型の鋼管どうしの接続において、一方の鋼管に突設したピン継手材と他方の鋼管に突設したボックス継手材とを嵌挿して、互いにそれらの接合面に設けられた内、外溝条に収容した杆状キー（円弧キー）を、外部からの操作によって、内、外両溝条に跨って契合されるようにしたので、鋼管どうしの接続が極めて簡単な作業で能率よく確実、強固に行うことができ、従来の溶接やネジ継手の方法に比べて施工性が大幅に向上される。
【００２５】
また、嵌挿筒部と嵌受筒部の接合端面と接合面及び端面と受段部を接合し、各凹凸条を勘合する構成のものでは、それらの接合、嵌合によって、両継手材の嵌合による結合が強化され、特に曲げ抗力が増大される。
【００２６】
また、ピン継手材とボックス継手材との接合面をテーパー面に形成したものでは、両継手材の嵌め合わせにおいて軸線が多少ずれていても作業が円滑にでき、一層の能率向上となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図２】同平断面図である。
【図３】杆状キーによる契合部分の拡大側断面図である。
【図４】接続する鋼管を離して示した斜視図である。
【図５】本発明装置の他の実施例を示す半部側断面図である。
【図６】本発明の第２の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図７】同平断面図である。
【図８】本発明装置のさらに他の実施例を示す半部截断側面図である。
【図９】テ−パ−鋼管柱の接続例を示す概略図である。
【図１０】同接続装置の半部截断側面図である。
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２  角型鋼管
Ｂ１，Ｂ２    丸型鋼管
Ｃ１，Ｃ２ テ−パ−鋼管
１ａ，１ｂ，１ｃ    ピン継手材
２ａ，２ｂ，２ｃ  ボックス継手材
３  セットボルト
５ａ  杆状キー
５ｂ  円弧キー
１１  基筒部
１２    嵌挿筒部
１３    接合端面
１４    凹条
１５  端面
１６    凸条
１７    外溝条
２１  基筒部
２２    嵌受筒部
２５  受段部
２６  凹溝
２７    内溝条
２８    ネジ孔
３０  テーパー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003630363.tif 000010
【図１０】
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