(57)【要約】【課題】部材点数を増やすことなく、簡易かつ確実に、下位の管柱と上位の管柱とを回転不能に継ぎ足すことができる、作業性、経済性に優れた鋼製組立柱を提供する。【解決手段】複数本（例えば３本）の管柱１、２、３を一部が重なり合うように継ぎ足してなり、下位の管柱１（又は２）の継ぎ足し端部１１（又は２２）と上位の管柱２（又は３）の継ぎ足し端部１２（又は１３）との重合部１１ａ、１２ａ（又は２２ａ、１３ａ）は回転不能な断面多角形に形成されている。前記下位の管柱１（又は２）の継ぎ足し端部１１（又は２２）は、上方へテーパー状に縮径した縮径部１１ｂ（又は２２ｂ）と前記重合部１１ａ（又は２２ａ）とが連設されてなり、前記上位の管柱２（又は３）の継ぎ足し端部１２（又は１３）は、下方へテーパー状に拡径した拡径部１２ｂ（又は１３ｂ）と前記重合部１２ａ（又は１３ａ）とが連設されてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の管柱を一部が重なり合うように継ぎ足してなる鋼製組立柱において、
下位の管柱の継ぎ足し端部と上位の管柱の継ぎ足し端部との重合部が回転不能な断面多角形に形成されていることを特徴とする、鋼製組立柱。
【請求項２】
前記下位の管柱の継ぎ足し端部は、上方へテーパー状に縮径した縮径部と前記重合部とが連設されてなり、前記上位の管柱の継ぎ足し端部は、下方へテーパー状に拡径した拡径部と前記重合部とが連設されてなることを特徴とする、請求項１に記載した鋼製組立柱。
【請求項３】
前記下位の管柱の継ぎ足し端部の重合部は上方へテーパー状に縮径して形成され、前記上位の管柱の継ぎ足し端部の重合部は、下方へテーパー状に拡径して形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した鋼製組立柱。
【請求項４】
前記重合部のテーパー率は、０〜１／５０の範囲内に設定されていることを特徴とする、請求項３に記載した鋼製組立柱。
【請求項５】
前記断面多角形は、４角形以上で１６角形以下の正多角形であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載した鋼製組立柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数本の管柱を一部が重なり合うように継ぎ足してなり、アンテナ、照明灯、信号機、スピーカー、又は避雷針などを外付け可能なパンザーマスト等の鋼製組立柱（鋼板組立柱とも云う。）の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
前記鋼製組立柱は、通例、２、３本の管柱に分割された状態で地上や建物の屋上等の現場まで運び込み、現場にて当該管柱を鉛直方向に継ぎ足して組み立てられる。
この鋼製組立柱は、その上部に、前記したようなアンテナ、照明灯、信号機等の外付け部材が装備されるが、この外付け部材は、前記鋼製組立柱の軸芯に対して偏倚した状態で設けられることが多く、そのため、鋼製組立柱を構成する管柱に捻りが作用する等、上位の管柱が下位の管柱に対して相対的に回転する虞があった。
この回転作用は、鋼製組立柱全体の安全性（安定性）を確保するため、および前記アンテナ、照明灯、信号機等の外付け部材の性能を正常に保つためには未然に防止する必要があり、解決すべき課題となっている。
【０００３】
例えば特許文献１、２には、複数本の管柱を一部が重なり合うように継ぎ足してなる鋼製組立柱において、下位の管柱の継ぎ足し端部と上位の管柱の継ぎ足し端部との重合部にボルトをねじ込み、下位の管柱と上位の管柱とを回転不能に継ぎ足す（連結する）技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８５８８１６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９１２１３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２にかかるボルト接合技術によれば、下位の管柱と上位の管柱とを回転不能に接合（連結）できるので、前記課題を解決することはできる。
しかし、前記ボルト接合技術は、必然的に部材点数が増え、これに伴い現場での作業工程が増えて工期がかかるほか、ボルト接合作業に伴いインパクトレンチ等の工具を使用する場合においては騒音が発生する等、作業性、経済性の点で改善する余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した背景技術の問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、部材点数を増やすことなく、簡易かつ確実に、下位の管柱と上位の管柱とを回転不能に継ぎ足す（連結する）ことができる、作業性、経済性に優れた鋼製組立柱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る鋼製組立柱は、複数本の管柱を一部が重なり合うように継ぎ足してなる鋼製組立柱において、
下位の管柱の継ぎ足し端部と上位の管柱の継ぎ足し端部との重合部が回転不能な断面多角形に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した鋼製組立柱において、
前記下位の管柱の継ぎ足し端部は、上方へテーパー状に縮径した縮径部と前記重合部とが連設されてなり、前記上位の管柱の継ぎ足し端部は、下方へテーパー状に拡径した拡径部と前記重合部とが連設されてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した鋼製組立柱において、
前記下位の管柱の継ぎ足し端部の重合部は上方へテーパー状に縮径して形成され、前記上位の管柱の継ぎ足し端部の重合部は、下方へテーパー状に拡径して形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した鋼製組立柱において、前記重合部のテーパー率は、０〜１／５０の範囲内に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載した鋼製組立柱において、前記断面多角形は、４角形以上で１６角形以下の正多角形であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る鋼製組立柱によれば、下位の管柱と上位の管柱とを継ぎ足す作業を行うと同時に回転不能な構成を実現できる。よって、部材点数を増やすことなく、簡易かつ確実に下位の管柱と上位の管柱とを回転不能に継ぎ足すことができる。
すなわち、重合部（嵌合部）への回り止めの加工（例えばボルト接合作業）を一切行う必要がなく、建柱時の施工性が向上する等、作業性、経済性に非常に優れている。
また、前記重合部をテーパー状に形成して実施する場合は、より密着性、誤差吸収性が高い継ぎ足し構造を簡易に実現できるので、品質性、確実性に優れている。
回転不能な断面多角形を、正４角形、正８角形、正１２角形等の正４ｎ角形で実施すると、図８に示したように、上下の面だけなく左右の面もフラットな形状となるので、収納性、荷扱い性、および運搬性の観点から、より合理的で優れている。この上下左右のフラット面は、建柱時に管柱（特には最初に固定する管柱）の向き（方向性）を機械的に決めやすい等、目印代わりに利用できる施工上の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】Ａは、本発明に係る鋼製組立柱の実施例１を示した立面図であり、Ｂは、Ａの分解図である。
【図２】Ａ〜Ｃはそれぞれ、図１のＡ−Ａ線端面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線端面図である。
【図３】図１のＤ部拡大図、Ｅ部拡大図、Ｆ部拡大図、およびＧ部拡大図である。
【図４】Ａは、本発明に係る鋼製組立柱の実施例２を示した立面図であり、Ｂは、Ａの分解図である。
【図５】Ａ〜Ｃはそれぞれ、図４のＡ−Ａ線端面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線端面図である。
【図６】Ａは、本発明に係る鋼製組立柱の実施例３を示した立面図であり、Ｂは、Ａの分解図である。
【図７】Ａ〜Ｃはそれぞれ、図６のＡ−Ａ線端面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線端面図である。
【図８】Ａ〜Ｃはそれぞれ、前記実施例１、２、３に示した管柱の収納（運搬）状態を示した積み上げ図である。
【図９】Ａは、本発明に係る鋼製組立柱の実施例４を示した立面図であり、Ｂは、Ａの分解図である。
【図１０】図９のＨ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る鋼製組立柱の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１Ａは、本発明に係る鋼製組立柱１０の全体構成を示し、図１Ｂは、その構成部材である管柱１、２、３を示している。
図示例に係る鋼製組立柱１０は、複数本（本実施例では３本）の管柱１、２、３を一部が重なり合うように継ぎ足してなり、下位の管柱１（又は２）の継ぎ足し端部１１（又は２２）と上位の管柱２（又は３）の継ぎ足し端部１２（又は１３）との重合部１１ａ、１２ａ（又は２２ａ、１３ａ）は回転不能な断面多角形に形成されている。
ちなみに図中の符号１５は、基礎を示し、符号１６は、ベースプレートを示し、符号１７は、アンカーボルトを示し、符号１８は、前記管柱１の本体と連設する立ち上がり部を示している。
【００１６】
前記３本の管柱１、２、３は、安定した状態で、その一部が重なり合うように上方へ順次継ぎ足して鋼製組立柱１０を構築するのに好適な形態で実施される。
すなわち、前記管柱１、２、３のうち、最下段の管柱１の下端部外径を最も大きい寸法（本実施例では200mm程度）とし、最下段の管柱１の上端部外径（同185mm程度）は、中段の管柱２の下端部内径（同190mm程度）よりも若干小さい寸法とし、中段の管柱２の上端部外径（同150mm程度）は、最上段の管柱３の下端部内径（同155mm程度）よりも若干小さい寸法として実施している。
高さは管柱１を１．３ｍ程度、管柱２、３をともに２．３ｍ程度で実施し、継ぎ足した鋼製組立柱１０の高さは５ｍ程度、２箇所の重合部１１ａ、１２ａ、及び２２ａ、１３ａはともに０．４５ｍで実施している。ちなみに、管柱１と管柱２との重合部１１ａ、１２ａの寸法は、管柱２の下端部内径の２〜３倍程度、管柱２と管柱３との重合部２２ａ、１３ａは、管柱３の下端部内径の２〜３倍程度が標準的な設計とされている。
【００１７】
前記管柱１、２、３は、ともに厚さ４．２〜４．５ｍｍ程度の鋼板を所定の寸法・形状に剪断し、成形機により円形等に曲げて接合部を溶接して製造されている。図示例にかかる管柱１、２、３は、継ぎ足し端部１１、１２、２２、及び１３を除いた本体を直管（ストレート）で実施しているが勿論これに限定されず、全体的にテーパー状に成形して実施できる等、適宜設計変更可能である。また、図示は省略するが、前記管柱１、２、３の外周に所定の間隔で足場ボルト取り付け金物を設けて実施することもできる。
【００１８】
本発明は、前記管柱１、２、３の継ぎ足し端部１１…の形態に特徴を有している。具体的には、前記管柱１、２、３の各継ぎ足し端部１１…の重合部１１ａ…を断面多角形に形成することにより、下位の管柱１（又は２）と上位の管柱２（又は３）とを回転不能に継ぎ足すことを大きな特徴としている。
図示例では、前記下位の管柱１（又は２）の継ぎ足し端部１１（又は２２）は、上方へテーパー状に縮径した縮径部１１ｂ（又は２２ｂ）と前記重合部１１ａ（又は２２ａ）とが連設されてなり、前記上位の管柱２（又は３）の継ぎ足し端部１２（又は１３）は、下方へテーパー状に拡径した拡径部１２ｂ（又は１３ｂ）と前記重合部１２ａ（又は１３ａ）とが連設されてなる。
ちなみに、図示例に係る管柱１、２、３の重合部１１ａ、１２ａ、２２ａ、及び１３ａはストレート（均等断面形状）で実施されている。実施例１に係る重合部１１ａ…は、図２が分かりやすいように、断面が正８角形状に形成して実施されている。
【００１９】
本実施例１では、図２に示したように、管柱２の上方の継ぎ足し端部２２の重合部２２ａと管柱３の下方の継ぎ足し端部１３の重合部１３ａの断面形状が、ともに正８角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。同様に、管柱１の上方の継ぎ足し端部１１の重合部１１ａと管柱２の下方の継ぎ足し端部１２の重合部１２ａの断面形状も、ともに正８角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。ちなみに、前記重合部１１ａ…（断面正８角形の均等断面形状）は、プレス加工で成形されている。
【００２０】
よって、実施例１に係る鋼製組立柱１０によれば、前記重合部１１ａ、１２ａ（又は２２ａ、１３ａ）を嵌合させると、互いの断面正８角形の各頂点部が噛み合うことで回転不能な構造を実現できる。すなわち、下位の管柱１（又は２）と上位の管柱２（又は３）とを継ぎ足す作業を行うと同時に回転不能な構成を実現できる。したがって、重合部（嵌合部）への回り止めの加工（例えばボルト接合作業）を一切行う必要がなく、建柱時の施工性が向上する鋼製組立柱１０を実現することができる。
【００２１】
上述した構成の鋼製組立柱１０は、地上又は建物屋上に構築される。地上に構築する場合は、通例、最下段の管柱１の下部を、図１に示すようにベースプレート１６及びアンカーボルト１７を利用して固定した後に継ぎ足し作業を順に行って構築する。建物屋上に構築する場合は、図示は省略するが、屋上のパラペット、既設の建屋や貯水棟の壁面、或いは看板取付用等の既設のフレーム材を利用して最下段の管柱を設置した後に継ぎ足し作業を順に行って構築する。
前記重合部１１ａは、管柱１の本体から縮径部１１ｂを介して形成されているが、縮径部１１ｂを形成することなく、管体１の本体（直管）から段状（階段状）に重合部１１ａを形成して実施することも勿論できる。これは、前記重合部１１ａ以外の重合部１２ａについても同様である。
なお、この段落［００２１］に記載した実施形態は、以下に説明する各実施例についても同様の技術的思想とする。
【実施例２】
【００２２】
図４と図５に示した実施例２に係る鋼製組立柱２０は、上記実施例１と比し、前記管柱１、２、３の各重合部１１ａ、１２ａ、２２ａ、及び１３ａが断面正４角形で実施している点だけが相違する。
すなわち、実施例２に係る鋼製組立柱２０は、管柱２の上方の継ぎ足し端部２２の重合部２２ａと管柱３の下方の継ぎ足し端部１３の重合部１３ａの断面形状が、ともに正４角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。同様に、管柱１の上方の継ぎ足し端部１１の重合部１１ａと管柱２の下方の継ぎ足し端部１２の重合部１２ａの断面形状も、ともに正４角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。
【００２３】
よって、この実施例２に係る鋼製組立柱２０によれば、前記重合部１１ａ、１２ａ（又は２２ａ、１３ａ）を嵌合させると、互いの断面正４角形の各頂点部が噛み合うことで回転不能な構造を実現できる。すなわち、下位の管柱１（又は２）と上位の管柱２（又は３）とを継ぎ足す作業を行うと同時に回転不能な構成を実現できる。したがって、上記実施例１と同様に、重合部（嵌合部）への回り止めの加工（例えばボルト接合作業）を一切行う必要がなく、建柱時の施工性が向上する鋼製組立柱２０を実現できる。
【実施例３】
【００２４】
図６と図７に示した実施例３に係る鋼製組立柱３０は、上記実施例１と比し、前記管柱１、２、３の各重合部１１ａ、１２ａ、２２ａ、及び１３ａが断面正１２角形で実施している点だけが相違する。
すなわち、実施例３に係る鋼製組立柱３０は、管柱２の上方の継ぎ足し端部２２の重合部２２ａと管柱３の下方の継ぎ足し端部１３の重合部１３ａの断面形状が、ともに正１２角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。同様に、管柱１の上方の継ぎ足し端部１１の重合部１１ａと管柱２の下方の継ぎ足し端部１２の重合部１２ａの断面形状も、ともに正１２角形で、かつ僅かな隙間を有する相似形の入れ子のように形成して実施されている。
【００２５】
よって、この実施例３に係る鋼製組立柱３０によれば、前記重合部１１ａ、１２ａ（又は２２ａ、１３ａ）を嵌合させると、互いの断面正１２角形の各頂点部が噛み合うことで回転不能な構造を実現できる。すなわち、下位の管柱１（又は２）と上位の管柱２（又は３）とを継ぎ足す作業を行うと同時に回転不能な構成を実現できる。したがって、上記実施例１、２と同様に、重合部（嵌合部）への回り止めの加工（例えばボルト接合作業）を一切行う必要がなく、建柱時の施工性が向上する鋼製組立柱３０を実現できる。
【実施例４】
【００２６】
図９と図１０に示した実施例４に係る鋼製組立柱４０は、上記実施例１と比し、前記下位の管柱１（又は２）の継ぎ足し端部１１（又は２２）の重合部１１ａ（又は２２ａ）が上方へテーパー状に縮径して形成され、前記上位の管柱２（又は３）の継ぎ足し端部１２（又は１３）の重合部が下方へテーパー状に拡径して形成されている点だけが相違する。
要するに、この実施例４に係る鋼製組立柱４０は、他の実施例１〜３に係る鋼製組立柱１０、２０、３０と比し、重合部１１ａ’、１２ａ’、２２ａ’、及び１３ａ’をテーパー状に形成している点が大きく異なる。
【００２７】
なお、図示例に係る前記重合部１１ａ’…は、あくまでも一例として、上記実施例１の断面正８角形をテーパー状に形成したタイプで実施しているが、勿論これに限らず、種々の断面多角形をテーパー状に形成して実施することができる。ちなみに、当該テーパー状に形成した重合部１１ａ’…を有する管柱１等は、上記実施例１〜３に係る管柱１、２、３と同様にプレス加工で簡単に製造できる。
【００２８】
この実施例４に係る鋼製組立柱４０のように前記重合部１１ａ’…をテーパー状に形成して実施する意義について説明する。
上記実施例１〜３の重合部１１ａ…をストレート（均等断面形状）で実施する場合、内管と外管（例えば管柱１の１１ａと管柱２の１２ａ）との間に適度な隙間（嵌合公差）がないと噛み合ってしまい所定の位置まで嵌め込むことができない虞があり、また、隙間が大きすぎるとガタが大きく抜け易くなる虞がある等、部材の嵌合設計上、きっちりと密実に嵌め合う構造を実現することに難渋することになる。
その点、実施例４のように、互いに嵌合される重合部１１ａ’と１２ａ’（又は２２ａ’と１３ａ’）とを前記したようなテーパー状に形成して互いの管柱１、２（又は２、３）を嵌め合わせて行くと、当該重合部１１ａ’と１２ａ’とが形成する隙間が漸次狭くなり、ついには隙間なくきっちりと密実に嵌合し、まさに噛み合って継ぎ足す構造を実現できる。
【００２９】
ただし、むやみに重合部１１ａ’…をテーパー状に形成すれば良いというものではなく、テーパー（率）が緩やかすぎると径が大きくなるより嵌め合わせる距離（スライド量）が大きくなりすぎるし、テーパー（率）がきつすぎる（急角度）とスライド量に比べ径が大きくなりすぎるため誤差が吸収できず、また噛み合いの力が弱く抜けやすくなる。
以上を踏まえ、前記重合部１１ａ’…のテーパー率が０〜１／５０の範囲内に設定して実施すると、密着性、誤差吸収性が良好な噛み合い（継ぎ足し）構造を実現することが本出願人の経験値から導き出されている。更に言えば、１／１００〜１／７５の範囲内に設定して実施すると、より密着性、誤差吸収性が高い噛み合い構造を実現することが本出願人の経験値から導き出されている。
【００３０】
よって、この実施例４に係る鋼製組立柱４０によれば、前記重合部１１ａ’、１２ａ’（又は２２ａ’、１３ａ’）を嵌合させると、互いの断面正８角形の各頂点部が噛み合うことで回転不能な構造を実現できることに加え、前記したテーパー効果より、密着性、誤差吸収性に非常に優れた噛み合い（継ぎ足し）構造を実現できる。すなわち、下位の管柱１（又は２）と上位の管柱２（又は３）とを継ぎ足す作業を行うと同時に回転不能な構成を簡易に精度よく実現できる。もちろん、上記実施例１〜３と同様に、重合部（嵌合部）への回り止めの加工（例えばボルト接合作業）を一切行う必要がなく、建柱時の施工性が向上する鋼製組立柱４０を実現できる。
【００３１】
以上、実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、前記管柱１、２、３の継ぎ足し端部１１…の重合部１１ａ…の断面形状は、上記実施例１〜３に順に示したような、正８角形、正４角形、及び正１２角形に限らず、４角形以上で１６角形以下の正多角形であれば同様に実施することができる。
もっとも、上記実施例１〜３に示したような正４ｎ角形で実施すると、図８Ａ〜Ｃに順に示したように、上下の面だけなく左右の面もフラットな形状となるので、収納性、荷扱い性、および運搬性の観点から、より合理的で優れた鋼製組立柱１０…を実現できる。この上下左右のフラット面は、建柱時に管柱１、２、３（特には最初に固定する管柱１）の向き（方向性）を機械的に決めやすい等、目印代わりに利用できる施工上の利点もある。
なお、多角形の上限を前記１６角形とした意義は、１６角形を超える多角形は断面形状が円形に近づくことに伴い当該多角形の各頂点部の噛み合い（回り止め）効果が下がるからである。
【符号の説明】
【００３２】
１      管柱
２      管柱
３      管柱
１０      鋼製組立柱
１１      継ぎ足し端部
１１ａ    重合部
１１’    継ぎ足し端部
１１ａ’  重合部
１２      継ぎ足し端部
１２ａ    重合部
１２’    継ぎ足し端部
１２ａ’  重合部
１３      継ぎ足し端部
１３ａ    重合部
１３’    継ぎ足し端部
１３ａ’  重合部
１５      基礎
１６      ベースプレート
１７      アンカーボルト
１８      立ち上がり部
２０      鋼製組立柱
２２      継ぎ足し端部
２２ａ    重合部
２２’    継ぎ足し端部
２２ａ’  重合部
３０      鋼製組立柱
４０      鋼製組立柱
【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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