(57)【要約】【課題】製造工程においてボルトにバリが発生することがなく、またスリーブの回転力を効率的にボルトへ伝達することができる接合部材を提供する。【解決手段】ボルト２と、ボルト２のネジ部２２に外嵌されるスリーブ３と、スリーブ３に加えられる回転力を２ボルトに伝達するキー４とを備え、ボルト２にはボルト２の軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部２０を設け、スリーブ３にはキー４が嵌入されるキー嵌入孔３０を形成し、キー４は、ボルト２の平坦部２０と衝合される面が平滑面とされてなり、スリーブ３に加えられる回転力が、ボルト２の平坦部２０とキー４の平滑面とを介してボルト２に伝達されるとともに、スリーブ３の回転によってボルト２がノードのネジ孔に螺入されてなる。【選択図】図１
2004011798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ材同士をノードを介して接合することにより構築されるトラス構造の構造物に用いられる接合部材であって、
前記ノードのネジ孔と螺合するネジ部を有し、頭部が前記パイプ材の接合端部内に配され前記ネジ部がパイプ材から露出するよう取り付けられるボルトと、
前記パイプ材の接合端部と前記ノードの間において、前記ボルトのネジ部に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるスリーブと、
このスリーブに加えられる回転力を前記ボルトに伝達するキーとを備え、
前記ボルトにはこのボルトの軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部が設けられ、
前記スリーブには前記キーが嵌入されるキー嵌入孔が形成されるとともに、外面形状が回動工具と係合しうる形状に形成され、
前記キーは、前記ボルトの平坦部と衝合される面が平滑面とされてなり、
前記スリーブに加えられる回転力が、前記ボルトの平坦部とキーの平滑面とを介してボルトに伝達されるとともに、ボルトの平坦部とキーの平滑面とがボルトの軸方向への摺動を許容することによりスリーブの回転によって前記ボルトが前記ノードのネジ孔に螺入されることを特徴とする接合部材。
【請求項２】
前記ボルトの平坦部が２個所以上設けられる一方、前記スリーブに１個又は該平坦部の数と同数のキー嵌入孔が形成されるとともに、該キー嵌入孔の数に応じた個数のキーを有することを特徴とする請求項１に記載の接合部材。
【請求項３】
パイプ材同士をノードを介して接合することにより構築されるトラス構造の構造物に用いられる接合部材であって、
前記ノードのネジ孔と螺合するネジ部を有し、頭部が前記パイプ材の接合端部内に配され前記ネジ部がパイプ材から露出するよう取り付けられるボルトと、
前記パイプ材の接合端部と前記ノードの間において、前記ボルトのネジ部に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるスリーブとを備え、
前記ボルトにはこのボルトの軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部が設けられ、
前記スリーブは、その内周面の適所に、前記ボルトの平坦部と衝合される平滑面が形成されるとともに、外面形状が回動工具と係合しうる形状に形成されてなり、
前記スリーブに加えられる回転力が、前記ボルトの平坦部とスリーブの平滑面とを介してボルトに伝達されるとともに、ボルトの平坦部とスリーブの平滑面とがボルトの軸方向への摺動を許容することによりスリーブの回転によって前記ボルトが前記ノードのネジ孔に螺入されることを特徴とする接合部材。
【請求項４】
前記ボルトの平坦部が２個所以上設けられる一方、前記スリーブに１個又は該平坦部の数と同数の平滑面が形成されることを特徴とする請求項３に記載の接合部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接合部材に関する。特に、トラス構造の構造物に使用されるパイプ材の取付に用いられる接合部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプ材を多数接合して、大きな構造物を構築する場合に、ノードを中核として複数のパイプ材を接合部材を介して放射状に接合するトラス構造が一般的に採用されている。かかるトラス構造におけるノードとパイプ材との接合には、例えば図１１に示すような接合部材５１が従来から用いられている。
【０００３】
この接合部材５１は、ボルト５２とスリーブ５３とから主要部が構成されている。
【０００４】
ボルト５２は、ノードＡに形成されたネジ孔Ａ１と螺合するネジ部５２２を有し、頭部５２１がパイプ材Ｂの接合端部内に配されネジ部５２２がパイプ材Ｂから露出するよう取り付けられるものであって、軸方向に沿って嵌合溝５２０が形成されている。
【０００５】
スリーブ５３は、パイプ材Ｂの接合端部とノードＡの間において、ボルト５２のネジ部５２２に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるものであって、ボルト５２に外嵌された状態で回転力を加え、この回転力をボルト５２に伝達することによりボルト５２をノードＡのネジ孔Ａ１に螺入させるためのものである。このスリーブ５３には、ピンネジ孔５３０が形成されており、このピンネジ孔５３０には、ピンネジ５４が螺着されている。このピンネジ５４は、スリーブ５３がボルト５２のネジ部５２２に外嵌された状態でボルト５２の嵌合溝５２０に嵌入されており、スリーブ５３に加えられた回転力をピンネジ５４を介してボルト５２に伝達し、ボルト５２を軸方向に変位させることができるように図られている。
【０００６】
次に、上記の接合部材５１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける方法について図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２（ａ）はパイプ材ＢをノードＡに取り付けた状態を示す断面図、図１２（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ端面図である。図１３は、複数のパイプ材ＢをノードＡに取り付けた状態を示す概観図である。
【０００７】
まず、パイプ材ＢのエンドコーンＣに、ボルト５２を頭部５２１がパイプ材Ｂの接合端部内に配されネジ部５２２がパイプ材Ｂから露出するように挿入する。続いて、エンドコーンＣをパイプ材Ｂに溶着する。
【０００８】
次いで、スリーブ５３を、ボルト５２のネジ部５２２に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌する。また、ボルト５２のネジ部５２２の先端部をノードＡに形成されたネジ孔Ａ１に挿入する。
【０００９】
次に、スリーブ５３に回動工具を介して回転力を加え、この回転力をスリーブ５３に取り付けられたピンネジ５４を介してボルト５２に伝達する。スリーブ５３の回転力がボルト５２に伝達されると、ボルト５２がノードＡの内方に向かって軸方向に変位し、ノードＡのネジ孔Ａ１にボルト５２が螺入することにより、ノードＡとパイプ材Ｂとが接合し、パイプ材ＢがノードＡに取り付けられる。
【００１０】
なお、図１２中の符号５５は、ボルト５２を確実にノードＡのネジ孔Ａ１に螺入させるためのガイド棒を示す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のボルト５２にあっては、嵌合溝５２０の形成加工時に嵌合溝５２０のエッジ部分にバリが発生するため、このバリによってピンネジ５４が嵌合溝５２０に嵌まらないといった不都合が生じないよう、バリを取り除くべく、ボルト５２の製造工程において、転造ローラでボルト５２を再転造する必要があった。したがって、その分製造工程が多くなり、製造コストが嵩むといった欠点があった。
【００１２】
また、せっかく再転造して上記バリを除去しても、その後の工程において、ボルト５２同士の衝突が原因で嵌合溝５２０の角部分が潰れたり、上記バリが再度発生したりして、製品歩留りが悪化するといった問題もあった。
【００１３】
本発明はこうした問題点を解決するためになされたもので、製造工程においてボルトにバリが発生することがなく、またスリーブの回転力を効率的にボルトへ伝達することができる接合部材を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明はパイプ材同士をノードを介して接合することにより構築されるトラス構造の構造物に用いられる接合部材であって、前記ノードのネジ孔と螺合するネジ部を有し、頭部が前記パイプ材の接合端部内に配され前記ネジ部がパイプ材から露出するよう取り付けられるボルトと、前記パイプ材の接合端部と前記ノードの間において、前記ボルトのネジ部に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるスリーブと、このスリーブに加えられる回転力を前記ボルトに伝達するキーとを備え、前記ボルトにはこのボルトの軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部が設けられ、前記スリーブには前記キーが嵌入されるキー嵌入孔が形成されるとともに、外面形状が回動工具と係合しうる形状に形成され、前記キーは、前記ボルトの平坦部と衝合される面が平滑面とされてなり、前記スリーブに加えられる回転力が、前記ボルトの平坦部とキーの平滑面とを介してボルトに伝達されるとともに、ボルトの平坦部とキーの平滑面とがボルトの軸方向への摺動を許容することによりスリーブの回転によって前記ボルトが前記ノードのネジ孔に螺入されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ボルトに平坦部を形成しているので、ボルトに嵌合溝を形成する場合と異なり、ボルトにバリが発生することがない。また、ボルトの平坦部とスリーブに嵌入されたキーの平滑面とがスリーブの回転とともに互いの面を押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、ピンネジをボルトの溝に嵌入する場合と比較してスリーブの回転に伴って発生する応力の集中が緩和される。したがって、スリーブの回転力を効率的にボルトに伝達することができる。
【００１６】
本発明は、前記ボルトの平坦部が２個所以上設けられる一方、前記スリーブに１個又は該平坦部の数と同数のキー嵌入孔が形成されるとともに、該キー嵌入孔の数に応じた個数のキーを有することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ボルトの平坦面とスリーブに嵌入されたキーの平滑面とが２個所以上あるので、２個所以上の面において互いの面を押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、スリーブの回転力を一層効率的にボルトに伝達することができる。
【００１８】
本発明は、パイプ材同士をノードを介して接合することにより構築されるトラス構造の構造物に用いられる接合部材であって、前記ノードのネジ孔と螺合するネジ部を有し、頭部が前記パイプ材の接合端部内に配され前記ネジ部がパイプ材から露出するよう取り付けられるボルトと、前記パイプ材の接合端部と前記ノードの間において、前記ボルトのネジ部に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるスリーブとを備え、前記ボルトにはこのボルトの軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部が設けられ、前記スリーブは、その内周面の適所に、前記ボルトの平坦部と衝合される平滑面が形成されるとともに、外面形状が回動工具と係合しうる形状に形成されてなり、前記スリーブに加えられる回転力が、前記ボルトの平坦部とスリーブの平滑面とを介してボルトに伝達されるとともに、ボルトの平坦部とスリーブの平滑面とがボルトの軸方向への摺動を許容することによりスリーブの回転によって前記ボルトが前記ノードのネジ孔に螺入されることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、ボルトに平坦部を形成しているので、ボルトに嵌合溝を形成する場合と異なり、ボルトにバリが発生することがない。また、ボルトの平坦部とスリーブに形成された平滑面とがスリーブの回転とともに互いの面を押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、ピンネジをボルトの溝に嵌入する場合と比較してスリーブの回転に伴って発生する応力の集中が緩和される。したがって、スリーブの回転力を効率的にボルトに伝達することができる。
【００２０】
本発明は、前記ボルトの平坦部が２個所以上設けられる一方、前記スリーブに１個又は該平坦部の数と同数の平滑面が形成されることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ボルトの平坦面とスリーブに形成された平滑面とが２個所以上あるので、２個所以上の面において互いの面を押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、スリーブの回転力を一層効率的にボルトに伝達することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る接合部材１を構成するボルト２とスリーブ３を示す図であり、（ａ）はボルト２の左側面図、（ｂ）はボルト２の正面図、（ｃ）はボルト２の右側面図、（ｄ）はスリーブ３の側面図、（ｅ）はスリーブ３の一部を破断して示した正面図、（ｆ）はキー４の正面図、（ｇ）はキー４の側面図である。図２（ａ）は図１に示したボルト２をスリーブ３に挿入した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）におけるボルト２とスリーブ３を側面から見た図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、ボルト２、スリーブ３、キー４を示す分解斜視図である。なお、接合部材１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける状態については、上記従来技術における場合と比較して、接合部材１のボルト２とスリーブ３との間の回転力の伝達形態が異なるのみであるので、上記従来技術において参照した図１３を本実施の形態においても参照して説明する。
【００２４】
本実施の形態に係る接合部材１は、ボルト２と、このボルト２が挿入されるスリーブ３とから主要部が構成される。以下、順次上記の各構成部分について説明する。
【００２５】
ボルト２は、ノードＡに形成されたネジ孔Ａ１と螺合するネジ部２２を有し、頭部２１がパイプ材Ｂの接合端部内に配されネジ部２２がパイプ材Ｂから露出するよう取り付けられるものであって、軸方向に沿って軸部の一部を平滑に形成してなる平坦部２０が設けられている。
【００２６】
スリーブ３は、パイプ材Ｂの接合端部とノードＡの間において、ボルト２のネジ部２２に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌されるものであって、ボルト２に外嵌された状態で回転力を加え、この回転力をボルト２に伝達することによりボルト２をノードＡのネジ孔Ａ１に螺入させるためのものである。このスリーブ３は、外面形状が回動工具と係合し得る形状に形成されており、回動工具を介して回転力を加えることができるように図られている。本実施の形態では、外面の断面形状が６角形となるように形成されている。また、スリーブ５には、キー嵌入孔３０が形成されている。このキー嵌入孔３０は、後述するキー４を嵌入するためのものである。
【００２７】
キー４は、ボルト２の平坦部２０と衝合される面が平滑面４０とされてなり、スリーブ３に加えられる回転力が、ボルト２の平坦部２０とキー４の平滑面４０とを介してボルト２に伝達されるとともに、ボルト２の平坦部２０とキー４の平滑面４０とがボルト２の軸方向への摺動を許容することによりスリーブ３の回転によってボルト２をノードＡのネジ孔Ａ１に螺入させるためのものである。このキー４は、直方体形状をなしており、スリーブ３のキー嵌入孔３０に強制嵌入されて固定されている。
【００２８】
上記の接合部材１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける方法について図１３を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、パイプ材ＢのエンドコーンＣに、ボルト２を頭部２１がパイプ材Ｂの接合端部内に配されネジ部２２がパイプ材Ｂから露出するように挿入する。続いて、エンドコーンＣをパイプ材Ｂに溶着する。
【００３０】
次いで、スリーブ３を、ボルト２のネジ部２２に回動自在且つ軸方向に摺動自在に外嵌する。また、ボルト２のネジ部２２の先端部をノードＡに形成されたネジ孔Ａ１に挿入する。
【００３１】
次に、スリーブ５３に回動工具を介して回転力を加え、この回転力をボルト２の平坦部２０とキー４の平滑面４０とを介してボルト２に伝達する。スリーブ３の回転力がボルト２に伝達されると、ボルト２の平坦部２０とキー４の平滑面４０とがボルト２の軸方向への摺動を許容するので、ボルト２がノードＡの内方に向かって軸方向に変位し、ノードＡのネジ孔Ａ１にボルト２が螺入することにより、ノードＡとパイプ材Ｂとが接合し、パイプ材ＢがノードＡに取り付けられる。
【００３２】
なお、ボルト２の平坦部２０、並びにスリーブ３に形成されるキー嵌入孔３０及びキー４の個数は、上記したような１個に限定されるものではない。例えば、図４及び図５に示すように、ボルト２の平坦部２０が２個所設けられる一方、スリーブ３に２個のキー嵌入孔３０が形成されるとともに、２個のキーを有するものであってもよい。
【００３３】
図４は、この接合部材１を構成するボルト２とスリーブ３を示す図であり、（ａ）はボルト２の左側面図、（ｂ）はボルト２の正面図、（ｃ）はボルト２の右側面図、（ｄ）はスリーブ３の側面図、（ｅ）はスリーブ３の一部を破断して示した正面図、（ｆ）はキー４の正面図、（ｇ）はキー４の側面図である。図５は図４におけるボルト２、スリーブ３、キー４を示す分解斜視図である。
【００３４】
なお、平坦部２０、キー嵌入孔３０、キー４の形状は、上記した実施の形態におけるものと同様である。また、この接合部材１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける方法も上記した実施の形態におけるものと同様である。
【００３５】
この接合部材１では、ボルト２の平坦部２０とスリーブ４の平滑面４０とが２個所において互いに押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達することができる。
【００３６】
なお、この接合部材１では、平坦部２０を２個所設けているが、２個所に限定されるものではなく、３個所以上であっても良い。この場合、スリーブには、１個又は該平坦部２０の数と同数のキー嵌入孔３０が形成されるとともに、該キー嵌入孔３０の数に応じた個数のキー４を有することになる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施の形態について図６乃至図８を参照して説明する。
【００３８】
図６は、本実施の形態に係る接合部材１を構成するボルト２とスリーブ３を示す図であり、（ａ）はボルト２の左側面図、（ｂ）はボルト２の正面図、（ｃ）はボルト２の右側面図、（ｄ）はスリーブ３の側面図、（ｅ）はスリーブ３の一部を破断して示した正面図である。図７（ａ）は図６に示したボルト２をスリーブ３に挿入した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）におけるボルト２とスリーブ３を側面から見た図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図８は、ボルト２、スリーブ３を示す分解斜視図である。
【００３９】
本実施の形態では、キー４を使用しない点について上記した実施の形態におけるものと異なっているので、相違点のみ説明し、他の説明は省略する。
【００４０】
スリーブ３は、前記したようなキー４を使用しないため、その内周面の適所にボルト２の平坦部２０と衝合される平滑面３１が形成されてなり、スリーブ３に加えられる回転力が、ボルト２の平坦部２０と、この平滑面３１とを介して、ボルト２に伝達されるように図られている。
【００４１】
この接合部材１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける方法についても、上記した方法におけるキー４の平滑面４０が、スリーブ３の平滑面３１に置き換わるだけで、方法自体は同様のものである。
【００４２】
なお、ボルト２の平坦部２０、並びにスリーブ３に形成される平滑面３１の個数は、上記したような１個に限定されるものではない。例えば、図９及び図１０に示すように、ボルト２の平坦部２０が２個所設けられる一方、スリーブ３に２箇所の平滑面３１が形成されるものであってもよい。また、平滑面３１は、スリーブ３の全長にわたって設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。
【００４３】
図９は、この接合部材１を構成するボルト２とスリーブ３を示す図であり、（ａ）はボルト２の左側面図、（ｂ）はボルト２の正面図、（ｃ）はボルト２の右側面図、（ｄ）はスリーブ３の側面図、（ｅ）はスリーブ３の一部を破断して示した正面図である。図１０は図９におけるボルト２、スリーブ３を示す分解斜視図である。
【００４４】
なお、この接合部材１を用いてパイプ材ＢをノードＡに取り付ける方法も上記した実施の形態におけるものと同様である。
【００４５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり本発明の接合部材は構成され、ボルトに平坦部を形成しているので、ボルトに嵌合溝を形成する場合と異なり、ボルトにバリが発生することがない。したがって、バリを取り除くべく、ボルトの製造工程において、転造ローラでボルトを再転造する必要がないので、その分製造工程を従来より少なくすることができ、製造コストを低減することができる。
【００４６】
また、ボルトの平坦部とスリーブに嵌入されたキーの平滑面とがスリーブの回転とともに互いの面を押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、ピンネジをボルトの溝に嵌入する場合と比較してスリーブの回転に伴って発生する応力の集中が緩和される。したがって、スリーブの回転力を効率的にボルトに伝達することができ、接合部材の耐久性能も高くなる。
【００４７】
さらに、ボルトの平坦部を２個所以上設けた場合は、２個所以上の面においてボルトの平坦部とスリーブの平滑面とが互いに押圧してスリーブの回転力をボルトに伝達するので、スリーブの回転力を一層効率的にボルトに伝達することができる。
【００４８】
また、スリーブの内周面に平滑面を設けた場合は、この一体化されたスリーブによって、上記と同様の効果を得ることができる。したがって、構成部品数が少なくてすみ、コスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における接合部材を示す図である。
【図２】図１におけるボルトをスリーブに挿入した状態を示す図である。
【図３】図１におけるボルト、スリーブ、キーを示す分解斜視図である。
【図４】本発明の接合部材の変形例を示す図である。
【図５】図４におけるボルト、スリーブ、キーを示す分解斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態における接合部材を示す図である。
【図７】図６におけるボルトをスリーブに挿入した状態を示す図である。
【図８】図６におけるボルト、スリーブを示す分解斜視図である。
【図９】本発明の接合部材の変形例を示す図である。
【図１０】図９におけるボルト、スリーブを示す分解斜視図である。
【図１１】従来の接合部材を示す分解斜視図である。
【図１２】従来の接合部材の使用状態を示す図である。
【図１３】接合部材を用いてパイプ材をノードに取り付けた状態を示す概観図である。
【符号の説明】
１　接合部材
２　ボルト
２０平坦部
３　スリーブ
３０キー嵌入孔
３１平滑面
４　キー
【図１】
2004011798.tif 000003
【図２】
2004011798.tif 000004
【図３】
2004011798.tif 000005
【図４】
2004011798.tif 000006
【図５】
2004011798.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004011798.tif 000009
【図８】
2004011798.tif 000010
【図９】
2004011798.tif 000011
【図１０】
2004011798.tif 000012
【図１１】
2004011798.tif 000013
【図１２】
2004011798.tif 000014
【図１３】
2004011798.tif 000015