JP2001200596A - 鋼管の接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管どうしの接続を、溶接によらず機械的に
簡便、強固に行えるようにする。 【解決手段】 接続する一方の鋼管の端部に、筒状、雄
型のピン継手材１ａを突設し、他方の鋼管の端部に、筒
状、雌型のボックス継手材２ａを突設する。それら継手
材１ａ，２ａの接合面には、それぞれ対向して外溝条17
と内溝条27を設け、内溝条27内に、ボックス継手材１ａ
の外側から操作できるセットボルト３により、内溝条27
内から両溝条17，27に跨って契合する杆状キー５ａを収
容し、杆状キー５ａの契合によって、両継手材１ａ，２
ａを分離不能かつ回転不能に結合する。

Description

【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。

【０００６】

【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、角型鋼管Ａ_１の端部に、角筒
雄形のピン継手材１ａを突設するとともに、この角型鋼
管Ａ_１に接続する他方の角型鋼管Ａ_２の端部に、上記ピ
ン継手材１ａと嵌合する角筒雌形のボックス継手材２ａ
を突設し、ピン継手材１ａの外周各辺面には、軸線を横
断する方向の長い外溝条15を設け、また、ボックス継手
材２ａの内周各辺面には、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２ａ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杆状キ
ー５ａを設けたことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２の装置は、丸型鋼管Ｂ_１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Ｂ_１に接続する他方の丸型鋼管Ｂ_２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３の装置は、請求項１乃至３
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、Ａ_１は接続する一方の角型鋼
管、Ａ_２はこの角型鋼管Ａ_１と接続する他方の角型鋼管
である。一方の角型鋼管Ａ_１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Ａ
_１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Ａ_２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Ａ_１，Ａ_２を接続するには、一
方の角型鋼管Ａ_１のピン継手材１ａの嵌挿筒部12を他方
の角型鋼管Ａ_２のボックス継手材Ａ_２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A_１と下杭Ａ_２
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Ａ_１，Ａ_２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Ａ_１，Ａ_２
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Ａ_１，Ａ_２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Ａ_１が細
形で他方の角型鋼管Ａ_２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、Ｂ_１は一方の丸型鋼管、Ｂ_２は他方の丸型鋼
管で、それら丸型鋼管の一方Ａ_１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Ｂ_１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Ｂ_２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Ｂ_１，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Ａ_１と他方の丸型鋼管Ａ
_２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Ｃ_１，Ｃ_２ 〜 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Ｃ_１，Ｃ_２ 〜 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、Ｃ_１は上部のテ−パ−鋼管、Ｃ_２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Ｃ_１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Ｃ_１と接続する他方のテ−パ−鋼管Ｃ_２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、２
ｃの外面は、テ−パ−鋼管Ｃ_１、Ｃ_２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Ｃ_１の方
にボックス継手材２ｃを設け、他方のテ−パ−鋼管Ｃ_２
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、
角型、丸型等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】

Ａ_１，Ａ_２ 角型鋼管 Ｂ_１，Ｂ_２ 丸型鋼管 Ｃ_１，Ｃ_２ 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大槻 貢 千葉県市川市塩浜１−６ 株式会社クボタ 市川工場内 (72)発明者 相和 明男 千葉県市川市塩浜１−６ 株式会社クボタ 市川工場内 Ｆターム(参考） 2E125 AA03 AA44 AB15 AC16 AG03 AG14 AG23 AG41 AG56 AG57 BB03 BB08 BB24 BB25 BB30 BB32 BC02 BC08 BD01 BE07 BE08 BF03 CA26 CA44 CA78 EA12 EA15 2E163 FA02 FB09 FB34 FB46

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角型鋼管の端部に、角筒雄形のピン継手
   材を突設するとともに、この角型鋼管に接続する他方の
   角型鋼管の端部に、上記ピン継手材と嵌合する角筒雌形
   のボックス継手材を突設し、ピン継手材の外周各辺面に
   は、軸線を横断する方向の長い外溝条を設け、また、ボ
   ックス継手材の内周各辺面には、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杆状キーを設け
   たことを特徴とする、鋼管の接続装置。
2. 【請求項２】 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。
3. 【請求項３】 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乃至３記載の鋼管の接続装置。