(57)【要約】【課題】機械式の継手を用いて鋼管を連結するにあたり、鋼管に対する事前の加工を簡略化する。【解決手段】鋼管の連結構造１０は、側面に開孔が形成された鋼管の内側に挿入される第１部材１１と、第１部材１１の内側に挿入される第２部材１２とを含む。第１部材１１は、外周面１１０から突出して開孔に嵌合する突起１１１と、内周に形成される被押圧面１１２とを有する。外周面１１０によって形成される第１部材１１の外径は拡縮自在である。第２部材１２は、外周に形成されて被押圧面１１２を押圧する押圧面１２２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に開孔が形成された鋼管の内側に挿入される第１部材と、前記第１部材の内側に挿入される第２部材とを含み、
前記第１部材は、外周面から突出して前記開孔に嵌合する突起と、内周に形成される被押圧面とを有し、前記外周面によって形成される前記第１部材の外径は拡縮自在であり、
前記第２部材は、外周に形成されて前記被押圧面を押圧する押圧面を有する、鋼管の連結構造。
【請求項２】
前記第１部材の外径は、少なくとも前記突起の高さの分だけ前記鋼管の内径よりも小さい第１の外径から、前記鋼管の内径に対応する第２の外径までの間で拡縮自在である、請求項１に記載の鋼管の連結構造。
【請求項３】
前記第１部材は、周方向について複数の部分に分割され、前記複数の部分の間に隙間が設けられる、請求項１または請求項２に記載の鋼管の連結構造。
【請求項４】
前記押圧面および前記被押圧面は、互いに対応する形状を有するテーパー面である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
【請求項５】
前記第１部材の内周、および前記第２部材の外周に、互いに対応するねじ形状が形成される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
【請求項６】
前記押圧面と前記被押圧面との間に接着層が形成される、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
【請求項７】
前記突起は、前記鋼管の軸方向に延びた横断面形状を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
【請求項８】
前記突起は、前記鋼管の軸方向に配列された複数の突起を含む、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
【請求項９】
前記複数の突起は、前記鋼管の周方向について位置をずらされている、請求項８に記載の鋼管の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管の連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管には多様な用途があるが、その１つに建築物や土木構造物の構造部材としての用途がある。例えば、杭のような長尺の構造部材を鋼管で構成する場合、短尺の鋼管を現場で連結して長尺の構造部材にすることによって、限られたスペースでの施工が可能になり、現場まで鋼管を運搬することも容易になる。例えば、直径５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の小径鋼管の場合、短尺であれば人力での取り扱いが可能である。
【０００３】
このような場合において、最も一般的な鋼管の連結方法の１つは溶接である。しかしながら、溶接工程には比較的時間がかかり、また技能をもった溶接工が必要とされる。それゆえ、短尺の鋼管を現場で溶接して長尺の構造部材にする工程は、工期や要員計画の点で施工上のボトルネックになりやすい。そこで、現場での溶接工程を必要としない、機械式の継手を用いた鋼管の連結構造が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、それぞれの鋼管の端面に溶接された１対の連結部材を互いに嵌合させることによって、鋼管を機械的に連結する技術が記載されている。この場合、鋼管と連結部材とは工場で溶接できるため、現場での溶接工程は必要とされない。また、特許文献２には、それぞれの鋼管の端部に形成されたフランジに外側から連結部材を係合させることによって、鋼管を機械的に連結する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４３４６６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１３２１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の鋼管の連結構造は、現場での溶接工程を必要としない点で有利である。しかしながら、例えば上述のように短尺化の利点が得られやすい小径鋼管の場合、鋼管の肉厚が薄いために、鋼管に対して事前に複雑な加工を施すことが容易ではない。具体的には、特許文献１に記載された技術のように鋼管の端面に連結部材を溶接したり、特許文献２に記載された技術のように鋼管の端部にフランジを形成したりすることは、例えば小径鋼管の場合には容易ではない。
【０００７】
そこで、本発明は、機械式の継手を用いて鋼管を連結するにあたり、鋼管に対する事前の加工を簡略化することが可能な、新規かつ改良された鋼管の連結構造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】
【０００８】
本発明のいくつかの観点によれば、以下が提供される。
［１］側面に開孔が形成された鋼管の内側に挿入される第１部材と、第１部材の内側に挿入される第２部材とを含み、
第１部材は、外周面から突出して開孔に嵌合する突起と、内周に形成される被押圧面とを有し、外周面によって形成される第１部材の外径は拡縮自在であり、
第２部材は、外周に形成されて被押圧面を押圧する押圧面を有する、鋼管の連結構造。
［２］第１部材の外径は、少なくとも突起の高さの分だけ鋼管の内径よりも小さい第１の外径から、鋼管の内径に等しい第２の外径までの間で拡縮自在である、［１］に記載の鋼管の連結構造。
［３］第１部材は、周方向について複数の部分に分割され、複数の部分の間に隙間が設けられる、［１］または［２］に記載の鋼管の連結構造。
［４］押圧面および被押圧面は、互いに対応する形状を有するテーパー面である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
［５］第１部材の内周、および第２部材の外周に、互いに対応するねじ形状が形成される、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
［６］押圧面と被押圧面との間に接着層が形成される、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
［７］突起は、鋼管の軸方向に延びた横断面形状を有する、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
［８］突起は、鋼管の軸方向に配列された複数の突起を含む、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の鋼管の連結構造。
［９］複数の突起は、鋼管の周方向について位置をずらされている、［８］に記載の鋼管の連結構造。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、機械式の継手を用いて鋼管を連結するにあたり、鋼管に対する事前の加工を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。
【図２】図１に示された連結構造による鋼管の連結工程を示す図である。
【図３】図１に示された連結構造に作用する力について説明するための図である。
【図４】図１に示された連結構造における突起および開孔の断面形状の変形例を示す図である。
【図５】図１に示された連結構造における突起および開孔の断面形状の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図１に示された連結構造１０は、鋼管の内側に挿入される第１部材１１と、第１部材１１の内側に挿入される第２部材１２とを含む。
【００１３】
第１部材１１は、外周面１１０から突出する突起１１１を有する。外周面１１０は、鋼管の内周面に対応する形状を有し、第１部材１１が鋼管の内側に挿入されたときに鋼管の内周面に接触する。このとき、突起１１１は鋼管の側面に形成された開孔に嵌合する。一方、第２部材１２は、全体として棒状または円筒状であるが、外周にはテーパー面１２２が形成される。第２部材１２は第１部材１１の内側に挿入され、第２部材１２のテーパー面１２２が第１部材１１の内周に形成されるテーパー面１１２を押圧する。第１部材１１のテーパー面１１２は、第２部材１２のテーパー面１２２によって押圧される被押圧面である。ここで、テーパー部材の径（第１部材１１では内径、第２部材１２では外径）が連結する鋼管の管軸方向に連続的に変化する面を意味する。テーパー面１１２，１２２は、互いに対応する形状を有する。なお、図示された例では、第１部材１１の内周に、テーパー面１１２に連続するストレート面１１３が形成されている。ここで、ストレート面は、部材の径（第１部材１１では内径）が連結する鋼管の管軸方向に一定である面を意味する。ストレート面１１３は、例えば、管軸方向（すなわち、鋼管の軸方向）での第１部材１１の長さを調節することによって重量のバランスを改善する必要がある場合などに形成される。さらに、第１部材１１は、外周面１１０の一方の端部から外向きに立ち上がるフランジ１１４を有してもよい。
【００１４】
ここで、第１部材１１は、全体として円筒状であるが、周方向（すなわち、鋼管の周方向）について複数の部分、具体的には２つの部分１１ａ，１１ｂに分割され、部分１１ａ，１１ｂの間には所定の隙間が設けられている。このような構造によって、第１部材１１の外径は拡縮自在になる。なお、以下の説明において、第１部材１１の外径は、突起１１１を除いた外周面１１０によって形成される外径を意味する。後述するように、本実施形態において、第１部材１１の外径は、少なくとも突起１１１の高さの分だけ鋼管の内径よりも小さい第１の外径から、鋼管の内径に対応する、またはほぼ等しい第２の外径まで拡張させられる。
【００１５】
本実施形態において、第２部材１２のテーパー面１２２が第１部材１１のテーパー面１１２を押圧した状態は、テーパー面１１２とテーパー面１２２との間に接着層（図示せず）を形成することによって維持される。接着層は、例えばテーパー面１１２，１２２のいずれか、または両方に接着剤を塗布することによって形成される。
【００１６】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示された連結構造による鋼管の連結工程を示す図である。図示された例では、１対の第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂおよび部分１１ｃ，１１ｄ）と、第２部材１２（互いに反対向きに形成されたテーパー面１２２ａ，１２２ｂを有する）とを用いて、１対の鋼管２（鋼管２ａおよび鋼管２ｂ）が連結される。
【００１７】
まず、図２（Ａ）に示すように、鋼管２ａの内側に第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）を挿入する。このとき、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）の外径ＤＣは、少なくとも突起１１１の高さＨの分だけ鋼管２ａの内径ｄＰよりも小さい第１の外径に収縮させられている（つまり、ＤＣ＜ｄＰ−２Ｈ）。従って、外周面１１０から突起１１１が突出していても、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）を鋼管２ａの内側に挿入することは容易である。図示された例では、フランジ１１４が鋼管２ａの端面２ｅに当接することによって、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）の管軸方向での位置が固定される。また、周方向では、突起１１１が鋼管２ａの側面に形成された開孔２ｈに整合するように、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）が位置合わせされる。なお、第１部材の部分１１ａ，１１ｂを、１つずつ別々に鋼管２ａに挿入する場合は、必ずしもＤＣ＜ｄＰ−２Ｈの関係を満たす必要はない。
【００１８】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）の内側に第２部材１２を挿入する。このときまでに、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）の外径ＤＣは鋼管２ａの内径ｄＰにほぼ等しい第２の外径まで拡張させられ、突起１１１は開孔２ｈに嵌合している。例えば、第１部材１１の外径は、図２（Ａ）に示されるように鋼管２ａの内側に挿入された後に手作業で拡張させられ、その後に第２部材１２が挿入されてもよい。あるいは、第１部材１１の外径は、鋼管２ａの内側に挿入された後も第１の外径に収縮させられたままであり、第２部材１２が挿入されることによって第２の外径まで拡張させられてもよい。第１部材１１の内側に第２部材１２が挿入されると、第２部材１２のテーパー面１２２ａが第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）のテーパー面１１２を押圧する。これによって、突起１１１が開孔２ｈに嵌合した状態で、第１部材１１（部分１１ａ，１１ｂ）が鋼管２ａに固定される。
【００１９】
さらに、図２（Ｃ）に示すように、もう一方の鋼管２ｂの内側にも第１部材１１（部分１１ｃ，１１ｄ）を挿入し、その内側に第２部材１２を挿入する。図２（Ｂ）に示した工程と同様に、第２部材１２のテーパー面１２２ｂが第１部材１１（部分１１ｃ，１１ｄ）のテーパー面１１２を押圧することによって、第１部材１１（部分１１ｃ，１１ｄ）も、突起１１１が開孔２ｈに嵌合した状態で鋼管２ｂに固定される。
【００２０】
図示された例では、鋼管２ａ，２ｂの双方について、内側に挿入された第１部材１１の突起１１１を開孔２ｈに嵌合させる。これによって、第１部材１１を鋼管２ａ，２ｂに固定することができる。さらに、両方の第１部材１１の内側には共通の第２部材１２が挿入されており、第１部材１１と第２部材１２との間は接着層によって固定されている。このようにして、本実施形態に係る連結構造１０は、鋼管２ａと鋼管２ｂとを連結する。
【００２１】
なお、上記で図２（Ａ）〜（Ｃ）で示した工程において、第１部材１１の全体的な断面形状は楕円形に近い形状から円形に近い形状に、または円形に近い形状から楕円形に近い形状へと変化する。従って、第１部材１１の外径ＤＣが、常に円の直径として定義されるわけではない。上述のように、第１部材１１は、外径ＤＣを収縮および拡張させることによって突起１１１を鋼管２の開孔２ｈに嵌合させるものであることから、外径ＤＣについては突起１１１が形成される部分を基準にした外周面１１０の外寸として定義してもよい。これによって、鋼管２ａの内径ｄＰや突起１１１の高さＨとの兼ね合いで外径ＤＣの最小値（図２（Ａ）に示した状態）および最大値（図２（Ｂ）および（Ｃ）に示した状態）を決定し、第１部材１１の形状を設計することができる。
【００２２】
図３は、図１に示された連結構造に作用する力について説明するための図である。図３には、鋼管２に形成された開孔２ｈに嵌合する第１部材１１の突起１１１に作用するせん断力Ｓが示されている。このように、本実施形態では、鋼管２の軸方向の引張荷重が、突起１１１に対するせん断力Ｓとして作用し、突起１１１がせん断力Ｓに対抗することによって、連結構造１０による鋼管２の連結が維持されている。突起１１１が対抗できる最大せん断力Ｓｍａｘは、突起１１１の総断面積Ａ、および突起１１１の降伏強度σを用いて、式（１）のように表すことができる。連結構造１０は、この最大せん断力Ｓｍａｘが、要求される引張強度よりも大きくなるように設計される必要がある。
【００２３】
Ｓｍａｘ＝Ａ・σ  ・・・（１）
【００２４】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示された連結構造における突起および開孔の形状（横断面形状）の変形例を示す図である。ここで、横断面形状とは、突起を鋼管２の軸方向に対して平行に切断した場合の形状である。上記で図３を参照して説明されたように、本実施形態に係る連結構造１０は、第１部材１１に形成される突起１１１がせん断力Ｓに対抗することによって、鋼管２の連結を維持する。従って、突起１１１は、せん断力Ｓに対抗できるように十分な断面積を有する必要がある。その一方で、突起１１１の断面積が大きくなると、鋼管２に形成される開孔２ｈも大きくなる。鋼管２の周方向での開孔２ｈの寸法が大きくなりすぎると、鋼管２の軸方向の引張強度が低下する可能性がある。従って、連結構造１０の設計にあたっては、突起１１１の断面積を確保しつつ、周方向での開孔２ｈの寸法が抑えられるように、突起１１１の断面形状を決定する必要がある。
【００２５】
図４（Ａ）には、図１に示された例と同様の突起１１１と、それに対応する開孔２ｈとが示されている。この例において、突起１１１および開孔２ｈは、略円形の断面形状を有する。略円形の断面形状は、突起１１１と開孔２ｈとの接触面での応力集中を抑制できる点で有利である。接触面での応力集中が抑制されれば、連結構造１０に引張応力がかかったときに開孔２ｈから亀裂が発生しにくくなる。
【００２６】
図４（Ｂ）には、変形例に係る突起１１１ｂ、および開孔２ｈｂが示されている。突起１１１ｂおよび開孔２ｈｂは、管軸方向に延びた楕円形の断面形状を有する。管軸方向に延びた断面形状は、突起１１１ｂの断面積を確保しつつ、周方向での開孔２ｈｂの寸法を抑えられる点で有利である。
【００２７】
図４（Ｃ）には、別の変形例に係る突起１１１ｃ、および開孔２ｈｃが示されている。突起１１１ｃおよび開孔２ｈｃは、管軸方向に延びた矩形の断面形状を有する。上述のように、管軸方向に延びた断面形状は、突起１１１ｃの断面積を確保しつつ、周方向での開孔２ｈｃの寸法を抑えられる点で有利である。なお、矩形の断面形状の場合、応力集中を抑制するために、矩形の角を丸くすることが好ましい。
【００２８】
図５（Ａ）および（Ｂ）も、図１に示された連結構造における突起および開孔の断面形状の変形例を示す図である。ただし、図５（Ａ）および（Ｂ）の例では、突起１１１が、管軸方向に配列された複数の突起を含む。
【００２９】
図５（Ａ）には、管軸方向に配列された２つの突起１１１ｄ１，１１１ｄ２と、これらに対応する２つの開孔２ｈｄ１，２ｈｄ２とが示されている。図示された例において、これらの突起および開孔はいずれも略円形の断面形状を有するが、上記で図４（Ｂ）および図４（Ｃ）を参照して説明された例のように、円形以外の断面形状を有してもよい。管軸方向に複数の突起を配列することは、突起１１１ｄ１，１１１ｄ２の合計の断面積を確保しつつ、周方向でのそれぞれの開孔２ｈｄ１，２ｈｄ２の寸法を抑えられる点で有利である。
【００３０】
図５（Ｂ）には、管軸方向に配列され、かつ鋼管２の周方向に位置をずらされた３つの突起１１１ｅ１〜１１１ｅ３と、これらに対応する３つの開孔２ｈｅ１〜２ｈｅ３とが示されている。図示された例において、これらの突起および開孔はいずれも略円形の断面形状を有するが、上記で図４（Ｂ）および図４（Ｃ）を参照して説明された例のように、円形以外の断面形状を有してもよい。上述のように、管軸方向に複数の突起を配列することは、突起１１１ｅ１〜１１１ｅ３の合計の断面積を確保しつつ、周方向でのそれぞれの開孔２ｈｅ１〜２ｈｅ３の寸法を抑えられる点で有利である。さらに、周方向について複数の突起の位置をずらすことによって、突起間の距離を長くし、突起間で管軸方向に亀裂が発生するのを防止することができる。なお、突起と開孔の横断面形状は、必ずしも同一でなくてもよい。例えば図５（Ｂ）の例では、鋼管２の開孔２ｈｅ２，２ｈｅ３の形状を、周方向について突起１１１ｅ２，１１１ｅ３よりも拡大してもよい。この例では突起１１１ｅ１〜１１１ｅ３が全体として放射状に突出しているため、上記の構造によって、先に突起１１１ｅ１と開孔２ｈｅ１とを嵌合させた上で、突起１１１ｅ２，１１１ｅ３を後から開孔２ｈｅ２，２ｈｅ３に嵌合させることが容易になる。
【００３１】
以上で説明した本発明の第１実施形態に係る連結構造１０によれば、第１部材１１の突起１１１が鋼管２の開孔２ｈに嵌合することによって鋼管２の連結が維持される。この場合、鋼管２に対する事前の加工は、単純な形状の開孔２ｈを形成するだけで済む。つまり、本実施形態では、鋼管２の端面に連結部材を溶接したり、鋼管２の端部にフランジを形成したりするような複雑な加工は必要とされない。従って、例えば肉厚が薄い小径鋼管の場合でも、連結構造１０を用いた鋼管２の連結を容易に実現することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図６に示された連結構造２０は、第１部材２１（部分２１ａ，２１ｂを含む）と、第２部材２２とを含む。第１実施形態に係る連結構造１０との相違として、第１部材２１では、テーパー面１１２にねじ山２１６が形成される。一方、第２部材２２では、テーパー面１２２にねじ溝２２６が設けられる。それ以外について、本実施形態に係る連結構造２０は、第１実施形態に係る連結構造１０と同様の構成を有する。
【００３３】
本実施形態において、第１部材２１のねじ山２１６と、第２部材２２のねじ溝２２６とは、互いに対応するねじ形状である。このようなねじ形状が設けられることによって、第２部材２２または第１部材２１の管軸回りの回転力を、第２部材２２を第１部材２１に挿入するときの推進力に変換することができる。それゆえ、本実施形態では、鋼管の内側に挿入された第１部材２１の内側に第２部材２２を挿入し、さらに第２部材２２を管軸回りに回転させる。これによって、第２部材２２を第１部材２１の内側に挿入してテーパー面１２２にテーパー面１１２を押圧させることができる。なお、このとき、第２部材２２の代わりに、または第２部材２２とともに、第１部材１１および鋼管が回転させられてもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、第２部材２２のテーパー面１２２が第１部材２１のテーパー面１１２を押圧した状態を、ねじ山２１６とねじ溝２２６との間に作用する摩擦力によって維持することができる。従って、本実施形態では、必ずしも第２部材２２のテーパー面１２２と第１部材２１のテーパー面１１２との間に接着層を形成しなくてもよい。ただし、例えばねじの緩みを防止するなどの目的で、テーパー面１２２とテーパー面１１２との間に接着層を形成してもよい。
【００３５】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図７に示された連結構造３０は、第１部材３１（部分３１ａ，３１ｂを含む）と、第２部材３２とを含む。第１実施形態に係る連結構造１０との相違として、第１部材３１では、内周にテーパー面３１２とストレート面３１３とが形成され、ストレート面３１３にねじ山３１６が形成される。一方、第２部材３２では、外周にテーパー面３２２とストレート面３２３とが形成され、ストレート面３２３にねじ溝３２６が形成される。それ以外について、本実施形態に係る連結構造３０は、第１実施形態に係る連結構造１０と同様の構成を有する。
【００３６】
本実施形態において、第１部材３１のテーパー面３１２は被押圧面であり、押圧面である第２部材３２のテーパー面３２２によって押圧される。上記の第１実施形態と同様に、第１部材３１の内側に第２部材３２を挿入していくと、第２部材３２のテーパー面３２２が第１部材３１のテーパー面３１２を押圧する。また、第１部材３１のねじ山３１６と、第２部材３２のねじ溝３２６とは、互いに対応するねじ形状である。上記の第２実施形態と同様に、このようなねじ形状によって、第２部材３２または第１部材３１の軸回りの回転力が、第２部材３２を第１部材３１に挿入するときの推進力に変換される。また、第２部材３２のテーパー面３２２が第１部材３１のテーパー面３１２を押圧した状態を維持することができる。
【００３７】
上記の第２実施形態に係る連結構造２０と本実施形態に係る連結構造３０とを比較すると、第１部材の内周、および第２部材の外周に、互いに対応するねじ形状が形成される点は共通している。一方で、連結構造２０ではねじ形状が押圧面および被押圧面（テーパー面１１２，１２２）に形成されたのに対し、連結構造３０ではねじ形状が押圧面および被押圧面とは異なる面（ストレート面３１３，３２３）に形成される点は異なる。別の表現をすれば、連結構造２０では押圧面および被押圧面とねじ形状とが管軸方向について重複しているのに対して、連結構造３０では押圧面および被押圧面とねじ形状とが管軸方向について分離されている。第２実施形態と第３実施形態とは、例えば、ねじ形状の加工条件などによって使い分けられる。
【００３８】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図８に示された連結構造４０では、第１部材４１に、突起１１１の代わりにピン孔４１７ａまたはねじ孔４１７ｂが形成される。なお、第１部材４１の構成は、ピン孔４１７ａおよびねじ孔４１７ｂを除いて上記の第１実施形態の第１部材１１と同様である。第１部材４１のピン孔４１７ａは、鋼管２の開孔２ｈに対応する位置に設けられ、ピン４１８が開孔２ｈを貫通してピン孔４１７ａに嵌入する。また、ねじ孔４１７ｂも開孔２ｈに対応する位置に設けられ、ねじ４１９が開孔２ｈを貫通してねじ孔４１７ｂに螺入される。これらの場合において、ピン４１８およびねじ４１９は、第１部材４１の外周面に形成され、鋼管２の開孔２ｈに嵌合する突起を事後的に形成する。
【００３９】
なお、図示された例では一方の第１部材４１がピン４１８を用いて鋼管２に固定され、他方の第１部材４１がねじ４１９を用いて鋼管２に固定されているが、両方の第１部材４１がピン４１８を用いて鋼管２に固定されてもよい。また、両方の第１部材４１がねじ４１９を用いて鋼管２に固定されてもよい。第１部材４１と第２部材１２との間には、上記の第２実施形態および第３実施形態と同様のねじ形状が形成されてもよい。
【００４０】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図９に示された連結構造５０では、第１部材５１に、突起１１１の代わりにピン孔５１７ａまたはねじ孔５１７ｂが形成される。なお、上記の第４実施形態と異なり、第１部材５１に形成されるピン孔５１７ａおよびねじ孔５１７ｂは貫通孔である。第１部材５１の構成は、ピン孔５１７ａおよびねじ孔５１７ｂを除いて上記の第１実施形態に係る第１部材１１と同様である。さらに、連結構造５０では、第２部材５２に、ピン孔５２７ａおよびねじ孔５２７ｂが形成される。なお、第２部材５２の構成は、ピン孔５２７ａおよびねじ孔５２７ｂを除いて上記の第１実施形態の第２部材１２と同様である。
【００４１】
鋼管２の開孔２ｈと、第１部材５１のピン孔５１７ａと、第２部材５２のピン孔５２７ａとは、第２部材５２が第１部材５１の内側に挿入された状態において互いに対応する（つまり、整合する）位置に設けられ、ピン５１８が開孔２ｈおよびピン孔５１７ａを貫通してピン孔５２７ａに嵌入する。また、開孔２ｈと、第１部材５１のねじ孔５１７ｂと、第２部材５２のねじ孔５２７ｂとは、第２部材５２が第１部材５１の内側に挿入された状態において互いに対応する（つまり、整合する）位置に設けられ、ねじ５１９が開孔２ｈおよびねじ孔５１７ｂを貫通してねじ孔５２７ｂに螺入される。これらの場合において、ピン５１８およびねじ５１９は、第１部材５１の外周面に形成され、鋼管２の開孔２ｈに嵌合する突起を事後的に形成する。
【００４２】
なお、図示された例では一方の第１部材５１がピン５１８を用いて鋼管２に固定され、他方の第１部材５１がねじ５１９を用いて鋼管２に固定されているが、両方の第１部材５１がピン５１８を用いて鋼管２に固定されてもよい。また、両方の第１部材５１がねじ５１９を用いて鋼管２に固定されてもよい。第１部材５１と第２部材５２との間には、上記の第２実施形態および第３実施形態と同様のねじ形状が形成されてもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、ピン５１８およびねじ５１９が、上記の第１実施形態における接着層や、第２実施形態および第３実施形態におけるねじ形状のように、第２部材５２のテーパー面１２２が第１部材５１のテーパー面１１２を押圧した状態を維持する機能を有する。本実施形態において、ピン５１８およびねじ５１９が押圧状態を維持することよって連結構造５０において十分な引張強度が得られるのであれば、上記のような接着層やねじ形状を設けなくてもよい。
【００４４】
（第６実施形態）
図１０は、本発明の第６実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図１０に示された連結構造６０は、上記の第１実施形態と同様の第１部材１１と、第２部材６２とを含む。第２部材６２は、管軸方向に貫通する中空部分６２７を含む。それ以外について、第２部材６２の構成は第１実施形態に係る第２部材１２と同様である。
【００４５】
鋼管を構造部材として施工する際、鋼管内部をモルタルや水などの流体、あるいはドリル等の施工器具が通過する場合がある。そのような場合は図１０に示すように第２部材６２に中空部分６２７を設けることで、上記のような流体や器具が連結構造を通過することが可能になる。なお、同様の中空部分を、上記の第２実施形態〜第５実施形態において、第２部材２２，３２，５２に設けることも可能である。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４７】
例えば、上記の実施形態では、第１部材を２つの部分に分割し、２つの部分の間に所定の隙間を設けることによって外径を拡縮自在にした。他の実施形態では、第１部材を３つ以上の部分に分割し、各部分の間に所定の隙間を設けることによって外径を拡縮自在にしてもよい。さらに他の実施形態では、第１部材を単一の部分から構成してもよい。この場合、例えば、第１部材に周方向について伸縮可能な継手構造を設けることによって外径を拡縮自在にしてもよい。あるいは、第１部材を管軸方向のスリットを含むＣ形断面で形成し、第２部材が挿入されたときにはスリットが広がるように弾性変形させることによって外径を拡縮自在にしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０，２０，３０，４０，５０，６０…連結構造、１１，２１，３１，４１，５１…第１部材、１１０…外周面、１１１…突起、１１２，３１２…テーパー面、１１４…フランジ、２１６，３１６…ねじ山、１２，２２，３２，５２，６２…第２部材、１２２，３２２…テーパー面、２２６，３２６…ねじ溝、２…鋼管、２ｅ…端面、２ｈ…開孔、２ｓ…内周面。
【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】
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【図１０】
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