JP2003313943A - 構造体の継手装置 - Google Patents
構造体の継手装置Info
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- F16L37/24—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action
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- F16L37/252—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe the male part having lugs on its periphery penetrating in the corresponding slots provided in the female part
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】結合状態で軸方向の寸法精度を向上させ、継手
本体に遊びがなく、かつ一対の継手本体をワンタッチで
結合・分解できる構造体の継手装置を提供する。 【解決手段】トラス部材に固定されトラス部材相互の結
合時に互いに突き当たる突き当て面を有する一対の止め
リング５と、この止めリング５の外周に設けられ継手本
体６と、この継手本体６の先端部に設けられ周方向に沿
って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌合突部１
２及びこれら嵌合突部１２相互間に形成される嵌合凹部
１３と、一対の継手本体の嵌合突部と嵌合凹部は互いに
相手側の継手本体の嵌合凹部と嵌合突部に軸方向に嵌合
し、さらに嵌合突部には相手側の継手本体の嵌合突部に
周方向に係止して軸方向の移動を規制する係止鉤部１４
とを備え、係止鉤部１４は、継手本体の軸方向と直角な
面に対して嵌合突部の先端方向に傾斜する係合面１４ａ
を有していることを特徴とする。
本体に遊びがなく、かつ一対の継手本体をワンタッチで
結合・分解できる構造体の継手装置を提供する。 【解決手段】トラス部材に固定されトラス部材相互の結
合時に互いに突き当たる突き当て面を有する一対の止め
リング５と、この止めリング５の外周に設けられ継手本
体６と、この継手本体６の先端部に設けられ周方向に沿
って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌合突部１
２及びこれら嵌合突部１２相互間に形成される嵌合凹部
１３と、一対の継手本体の嵌合突部と嵌合凹部は互いに
相手側の継手本体の嵌合凹部と嵌合突部に軸方向に嵌合
し、さらに嵌合突部には相手側の継手本体の嵌合突部に
周方向に係止して軸方向の移動を規制する係止鉤部１４
とを備え、係止鉤部１４は、継手本体の軸方向と直角な
面に対して嵌合突部の先端方向に傾斜する係合面１４ａ
を有していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、雌雄の区別のない
一対の同一構造の継手からなり、パイプ体もしくは中実
体からなる構造体を組立てて、例えばトラス構造物を構
築するのに用いられる継手装置に関する。
一対の同一構造の継手からなり、パイプ体もしくは中実
体からなる構造体を組立てて、例えばトラス構造物を構
築するのに用いられる継手装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、複層立体トラストとして立体ト
ラス構造物があり、この立体トラス構造物を構成する構
造体及びこれら構造体を連結固定する継手装置として、
従来は、主にボルトが用いられていた。最も一般的に
は、トラス部材相互を溶接してトラス構造を組立ててい
た。
ラス構造物があり、この立体トラス構造物を構成する構
造体及びこれら構造体を連結固定する継手装置として、
従来は、主にボルトが用いられていた。最も一般的に
は、トラス部材相互を溶接してトラス構造を組立ててい
た。
【０００３】また、ボルト継手としても、ノード部分に
垂直にボルトが入るものと、ノード部分からブラケット
を突設し、ここに直角ボルトを入れて固定するというも
のが多く、全て鋼材から構成される。
垂直にボルトが入るものと、ノード部分からブラケット
を突設し、ここに直角ボルトを入れて固定するというも
のが多く、全て鋼材から構成される。
【０００４】例えば、トラス構造物として屋根架構に適
用するには、特に、総重量の軽減化や、メンテナンスの
作業の簡略化が求められている。そのため、鋼材に代わ
ってアルミニウム合金材や、ステンレス鋼などが用いら
れるようになった。
用するには、特に、総重量の軽減化や、メンテナンスの
作業の簡略化が求められている。そのため、鋼材に代わ
ってアルミニウム合金材や、ステンレス鋼などが用いら
れるようになった。
【０００５】しかも近時は、デザイン性に富む屋根架構
が好まれていて、上述の素材で構成すると単位面積重量
が極めて大になってしまう。そこで、比重が小さく軽量
で、しかも剛性の大であるＣＦＲＰを用いることで解決
を得ようとしている。
が好まれていて、上述の素材で構成すると単位面積重量
が極めて大になってしまう。そこで、比重が小さく軽量
で、しかも剛性の大であるＣＦＲＰを用いることで解決
を得ようとしている。
【０００６】ところが、ＣＦＰＲ材では、端部をテーパ
ー状とする必要があり、その加工が面倒であるととも
に、ねじ切り部の強度が低いという特徴があって、構造
体の全てと、これら構造体を連結固定する継手装置の全
てをＣＦＰＲ材に代えることには無理がある。
ー状とする必要があり、その加工が面倒であるととも
に、ねじ切り部の強度が低いという特徴があって、構造
体の全てと、これら構造体を連結固定する継手装置の全
てをＣＦＰＲ材に代えることには無理がある。
【０００７】当面は、例えばパイプ状からなるトラス部
材の本体部分に、ボルトやブラケットを取付けて、これ
らのものがノード部分に接合されることが、地上におけ
る建築物関係では一般的な設計手法である。
材の本体部分に、ボルトやブラケットを取付けて、これ
らのものがノード部分に接合されることが、地上におけ
る建築物関係では一般的な設計手法である。
【０００８】継手装置の一例（清水建設研究報告ＶＯ
Ｌ．６５ １９９７．４）を、図７（Ａ）に示す。ここ
で球状のノードａと、このノードａと接しトラス部材に
加わる荷重のうち主として圧縮力を受け持つカラーｂ
は、アルミニウム合金材が用いられる。前記カラーｂの
端面に、ステンレス鋼からなるノーズコーンｃが接する
ように設けられている。
Ｌ．６５ １９９７．４）を、図７（Ａ）に示す。ここ
で球状のノードａと、このノードａと接しトラス部材に
加わる荷重のうち主として圧縮力を受け持つカラーｂ
は、アルミニウム合金材が用いられる。前記カラーｂの
端面に、ステンレス鋼からなるノーズコーンｃが接する
ように設けられている。
【０００９】前記ノーズコーンｃとカラーｂ及びノード
ａに亘って、主として引張り荷重を受け持つ高張力鋼材
からなるベアリングボルトｄが螺挿されている。前記ノ
ーズコーンｃは、構造体であるＣＦＲＰトラス部材ｆが
取付固定されている。
ａに亘って、主として引張り荷重を受け持つ高張力鋼材
からなるベアリングボルトｄが螺挿されている。前記ノ
ーズコーンｃは、構造体であるＣＦＲＰトラス部材ｆが
取付固定されている。
【００１０】カラーｂの内周面の一部には軸方向の縦溝
ｅが設けられ、この縦溝ｅにはベアリングボルトｄの軸
部に突設されたピンｇが係合しており、カラーｂの回転
がピンｇを介してベアリングボルトｄに伝達されるよう
になっている。
ｅが設けられ、この縦溝ｅにはベアリングボルトｄの軸
部に突設されたピンｇが係合しており、カラーｂの回転
がピンｇを介してベアリングボルトｄに伝達されるよう
になっている。
【００１１】また、前記ノードａにはカラーｂの縦溝ｅ
と連通し、ピンｇが嵌合される凹部ｈが設けられてい
る。そして、カラーｂの回転によってベアリングボルト
ｄがノードａのねじ孔ｉに螺挿され、ピンｇが凹部ｈに
嵌合すると、カラーｂの回転はベアリングボルトｄに伝
達されないようになっている。
と連通し、ピンｇが嵌合される凹部ｈが設けられてい
る。そして、カラーｂの回転によってベアリングボルト
ｄがノードａのねじ孔ｉに螺挿され、ピンｇが凹部ｈに
嵌合すると、カラーｂの回転はベアリングボルトｄに伝
達されないようになっている。
【００１２】図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示すように、
複数のトラス材が所定方向に取付けられるように構成さ
れたノードａがあって、ＣＦＲＰパイプからなるトラス
部材ｆを前記継手装置を介して連結する。従って、剛性
が高く軽量化を促進した複層立体トラス構造物を構成で
き、デザイン性に富む屋根架構等に適用できる。
複数のトラス材が所定方向に取付けられるように構成さ
れたノードａがあって、ＣＦＲＰパイプからなるトラス
部材ｆを前記継手装置を介して連結する。従って、剛性
が高く軽量化を促進した複層立体トラス構造物を構成で
き、デザイン性に富む屋根架構等に適用できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、継手装
置のトラス部材ｆの両端部に継手装置を取付けるのに、
２本のベアリングボルトｄの螺挿作業が必要である。複
層立体トラス構造物を構築するためには、大量のトラス
部材ｆを継手装置を介して連結しなければならない。
置のトラス部材ｆの両端部に継手装置を取付けるのに、
２本のベアリングボルトｄの螺挿作業が必要である。複
層立体トラス構造物を構築するためには、大量のトラス
部材ｆを継手装置を介して連結しなければならない。
【００１４】そのため、継手装置のベアリングボルトｄ
に対する膨大な螺挿作業が必要となる。この作業は従来
の建設現場で行われてきたトラス構造の組立てに比べれ
ば幾分かの改善はされているが、依然としてトラス構造
の組立てに長い時間がかかっていることは事実である。
に対する膨大な螺挿作業が必要となる。この作業は従来
の建設現場で行われてきたトラス構造の組立てに比べれ
ば幾分かの改善はされているが、依然としてトラス構造
の組立てに長い時間がかかっていることは事実である。
【００１５】さらに、ねじを締め付けて取付ける作業で
あるため、その反動トルクをどこかで吸収する必要があ
る。これは足場の悪い宇宙空間や洋上、あるいは水中や
海底などで構造の組立て作業を行おうとする際には著し
く不都合な点である。
あるため、その反動トルクをどこかで吸収する必要があ
る。これは足場の悪い宇宙空間や洋上、あるいは水中や
海底などで構造の組立て作業を行おうとする際には著し
く不都合な点である。
【００１６】また、図７に示した従来例では、カラーｂ
を回転させることにより、ベアリングボルトｄを螺挿す
るようになっている。カラーｂの回転はベアリングボル
トｄに設けてあるピンｇを介して伝えられる。ベアリン
グボルトｄが所定の挿入量だけノードａに螺挿される
と、このピンｇはノードａの凹部ｈの内部に入り込むた
め、この段階で、このピンｇのカラーｂとの接触がなく
なり、カラーｂの回転は締め付け方向も緩める方向もベ
アリングボルトｄには伝わらなくなる。よって、このよ
うな構成ではトラスを組立てることはできても、分解す
ることは困難である。
を回転させることにより、ベアリングボルトｄを螺挿す
るようになっている。カラーｂの回転はベアリングボル
トｄに設けてあるピンｇを介して伝えられる。ベアリン
グボルトｄが所定の挿入量だけノードａに螺挿される
と、このピンｇはノードａの凹部ｈの内部に入り込むた
め、この段階で、このピンｇのカラーｂとの接触がなく
なり、カラーｂの回転は締め付け方向も緩める方向もベ
アリングボルトｄには伝わらなくなる。よって、このよ
うな構成ではトラスを組立てることはできても、分解す
ることは困難である。
【００１７】前述の継手装置では、建築構造におけるト
ラス部材以外の用途を含めて、いずれの用途においても
結合作業では部材の中心軸まわりの反動トルクが発生す
る虞れがあって、これを打ち消すための特別な工夫や工
具が必要である。また、宇宙空間や水中などの特殊状況
下で作業する場合には、作業者の体勢保持のために特別
な工夫をしなければならず、コスト的に悪影響がある。
ラス部材以外の用途を含めて、いずれの用途においても
結合作業では部材の中心軸まわりの反動トルクが発生す
る虞れがあって、これを打ち消すための特別な工夫や工
具が必要である。また、宇宙空間や水中などの特殊状況
下で作業する場合には、作業者の体勢保持のために特別
な工夫をしなければならず、コスト的に悪影響がある。
【００１８】そこで、本出願人は、雌雄のない一対の継
手本体をワンタッチで結合でき、結合時のストロークが
小さくてすみ、組立て時及び分解時の反動トルクが非常
に小さく、組立てが容易で作業性の大幅な向上を得られ
る継手装置を開発し、既に、特願２００１−３８３５２
９号として出願している。
手本体をワンタッチで結合でき、結合時のストロークが
小さくてすみ、組立て時及び分解時の反動トルクが非常
に小さく、組立てが容易で作業性の大幅な向上を得られ
る継手装置を開発し、既に、特願２００１−３８３５２
９号として出願している。
【００１９】しかしながら、前記継手装置は、一対の継手
本体の互いの嵌合突部を嵌合凹部に嵌合することによ
り、対向する係止鉤部相互が係合可能となる構造であ
り、係止鉤部の係止面は、継手本体の軸方向と直角な面
に対して嵌合凹部の底面方向に傾斜するマイナス角度、
つまりオーバーハング状に傾斜している。従って、これ
らが係合した状態で軸方向に僅かに余裕（寸法的な遊
び）があり、構造体相互を結合する継手として適用した
場合、寸法的な遊びを吸収する特別な工夫が必要であ
る。
本体の互いの嵌合突部を嵌合凹部に嵌合することによ
り、対向する係止鉤部相互が係合可能となる構造であ
り、係止鉤部の係止面は、継手本体の軸方向と直角な面
に対して嵌合凹部の底面方向に傾斜するマイナス角度、
つまりオーバーハング状に傾斜している。従って、これ
らが係合した状態で軸方向に僅かに余裕（寸法的な遊
び）があり、構造体相互を結合する継手として適用した
場合、寸法的な遊びを吸収する特別な工夫が必要であ
る。
【００２０】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、結合状態で軸方向の寸法
精度を向上させ、継手本体に遊びがなく、かつ一対の継手
本体をワンタッチで結合・分解でき、屋根架構のほか
に、宇宙構造物あるいは海洋構造物などでも対応でき、
広く用途がある構造体の継手装置を提供しようとするも
のである。
ので、その目的とするところは、結合状態で軸方向の寸法
精度を向上させ、継手本体に遊びがなく、かつ一対の継手
本体をワンタッチで結合・分解でき、屋根架構のほか
に、宇宙構造物あるいは海洋構造物などでも対応でき、
広く用途がある構造体の継手装置を提供しようとするも
のである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１は、パイプ体もしくは中実体か
らなる構造体端部にそれぞれ一対の継手を取付け、一対
の継手相互を結合することにより構造体相互を結合する
継手装置において、前記継手は、前記構造体端部に固定
され前記構造体相互の結合時に互いに突き当たる突き当
て面を有する一対の突き当て部材と、この突き当て部材
の外周に設けられ前記構造体端部に対して回転自在な筒
状の継手本体と、この継手本体の先端部に設けられ、周
方向に沿って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌
合突部及びこれら嵌合突部相互間に形成される嵌合凹部
と、前記一対の継手本体の嵌合突部と嵌合凹部は互いに
相手側の継手本体の嵌合凹部と嵌合突部に軸方向に嵌合
し、さらに嵌合突部には相手側の継手本体の嵌合突部に
周方向に係止して軸方向の移動を規制する係止鉤部とを
備え、前記係止鉤部は、前記継手本体の軸方向と直角な
面に対して前記嵌合突部の先端方向に傾斜する係合面を
有していることを特徴とする。
成するために、請求項１は、パイプ体もしくは中実体か
らなる構造体端部にそれぞれ一対の継手を取付け、一対
の継手相互を結合することにより構造体相互を結合する
継手装置において、前記継手は、前記構造体端部に固定
され前記構造体相互の結合時に互いに突き当たる突き当
て面を有する一対の突き当て部材と、この突き当て部材
の外周に設けられ前記構造体端部に対して回転自在な筒
状の継手本体と、この継手本体の先端部に設けられ、周
方向に沿って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌
合突部及びこれら嵌合突部相互間に形成される嵌合凹部
と、前記一対の継手本体の嵌合突部と嵌合凹部は互いに
相手側の継手本体の嵌合凹部と嵌合突部に軸方向に嵌合
し、さらに嵌合突部には相手側の継手本体の嵌合突部に
周方向に係止して軸方向の移動を規制する係止鉤部とを
備え、前記係止鉤部は、前記継手本体の軸方向と直角な
面に対して前記嵌合突部の先端方向に傾斜する係合面を
有していることを特徴とする。
【００２２】請求項２は、請求項１の前記突き当て部材
の突き当て面は、前記係止鉤部の係合面の中心と一致し
ていることを特徴とする。
の突き当て面は、前記係止鉤部の係合面の中心と一致し
ていることを特徴とする。
【００２３】請求項３は、請求項１または２の前記突き
当て部材は、構造体端部にねじ止めされる止めナットで
あることを特徴とする。
当て部材は、構造体端部にねじ止めされる止めナットで
あることを特徴とする。
【００２４】請求項４は、請求項３の前記止めナット
は、過剰締め付けの際に軸方向に弾性変形する弾性変形
部を有していることを特徴とする。
は、過剰締め付けの際に軸方向に弾性変形する弾性変形
部を有していることを特徴とする。
【００２５】請求項５は、請求項３の前記止めナット
は、前記構造体端部にねじ止めした後、接着剤が注入され
る空洞部を有していることを特徴とする。
は、前記構造体端部にねじ止めした後、接着剤が注入され
る空洞部を有していることを特徴とする。
【００２６】請求項６は、請求項１の前記突き当て部材
は、構造体端部に溶接または接着された止めリングであ
ることを特徴とする。
は、構造体端部に溶接または接着された止めリングであ
ることを特徴とする。
【００２７】前述した継手装置の構成によれば、係止鉤
部は、継手本体の軸方向と直角な面に対して嵌合突部の
先端方向に傾斜する、角度がプラスの係合面を設け、さ
らに加工時及び組立時の寸法精度を向上させ、軸方向の
遊びをなくすことにある。
部は、継手本体の軸方向と直角な面に対して嵌合突部の
先端方向に傾斜する、角度がプラスの係合面を設け、さ
らに加工時及び組立時の寸法精度を向上させ、軸方向の
遊びをなくすことにある。
【００２８】構造体から継手本体に圧縮荷重が加わる
と、突き当て部材の突き当て面が互いに当接して圧縮荷
重を受け、引っ張り荷重が加わると、突き当て部材と継手
本体との係合によって引っ張り荷重を受けることにな
る。
と、突き当て部材の突き当て面が互いに当接して圧縮荷
重を受け、引っ張り荷重が加わると、突き当て部材と継手
本体との係合によって引っ張り荷重を受けることにな
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００３０】図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１
は結合状態の継手装置の半縦断側面図、図２は継手装置
を構成する一方の継手の半縦断側面図、図３は図２のＡ
部を拡大した側面図である。
は結合状態の継手装置の半縦断側面図、図２は継手装置
を構成する一方の継手の半縦断側面図、図３は図２のＡ
部を拡大した側面図である。
【００３１】この継手装置は、雌雄のない同一構造の一
対の継手１ａ，１ｂを備えている。一方の継手１ａは、
ノード２に接続された構造体としてのノード側パイプ３
に接続され、他方の継手１ｂは、構造体としてのトラス
部材４に接続され、継手１ａ，１ｂを接続することによ
り、トラス部材４がノード２に結合されるようになって
いる。
対の継手１ａ，１ｂを備えている。一方の継手１ａは、
ノード２に接続された構造体としてのノード側パイプ３
に接続され、他方の継手１ｂは、構造体としてのトラス
部材４に接続され、継手１ａ，１ｂを接続することによ
り、トラス部材４がノード２に結合されるようになって
いる。
【００３２】継手１ａ，１ｂは同一構造であるため、そ
の一方（継手１ｂ）について説明すると、突き当て部材
としての止めナット５及びこの止めナット５の外周に位
置する継手本体６との二重構造に構成されている。
の一方（継手１ｂ）について説明すると、突き当て部材
としての止めナット５及びこの止めナット５の外周に位
置する継手本体６との二重構造に構成されている。
【００３３】止めナット５は円筒体から形成されてい
て、構造体としてのトラス部材４の端部にねじ止め固定
されている。継手本体６は円筒体からなり、その内周面
が止めナット５の外周面に回転自在に嵌合されている。
すなわち、継手本体６の内周部にはナット係止部６ａが
設けられ、このナット係止部６ａに止めナット５の後端
面が当接している。継手相互を結合した時の結合精度を
左右するトラス部材４の先端部の寸法誤差は、止めナッ
ト５を取付けることで吸収することができるが、これら
は工場での機械加工で高い精度に製作可能であり、高い
精度で継手本体６をトラス部材４（ノード側パイプ３）
に取付けることができる。また、止めナット５のねじ込
み量を調整することによって、トラス部材４の全長の長
さを微調整できる。なお、この場合は微調整後ねじ部を
接着剤で固定することが望ましい。
て、構造体としてのトラス部材４の端部にねじ止め固定
されている。継手本体６は円筒体からなり、その内周面
が止めナット５の外周面に回転自在に嵌合されている。
すなわち、継手本体６の内周部にはナット係止部６ａが
設けられ、このナット係止部６ａに止めナット５の後端
面が当接している。継手相互を結合した時の結合精度を
左右するトラス部材４の先端部の寸法誤差は、止めナッ
ト５を取付けることで吸収することができるが、これら
は工場での機械加工で高い精度に製作可能であり、高い
精度で継手本体６をトラス部材４（ノード側パイプ３）
に取付けることができる。また、止めナット５のねじ込
み量を調整することによって、トラス部材４の全長の長
さを微調整できる。なお、この場合は微調整後ねじ部を
接着剤で固定することが望ましい。
【００３４】さらに詳細に説明すると、トラス部材４の
端部外周面に雄ねじ部７が設けられていて、止めナット
５の内周面には雄ねじ部７に螺合する雌ねじ部８が設け
られている。止めナット５の先端部には縮径方向に突出
する突き当て面９が設けられ、この突き当て面９の内周
面は前記トラス部材４に密に嵌合している。さらに、突
き当て面９の内側にはえぐれ部１０が設けられ、このえ
ぐれ部１０によって一部肉厚を薄くして弾性変形部を形
成している。そして、止めナット５をトラス部材４に固
定する際に、雌ねじ部８を雄ねじ部７に過剰締め付けを
行ったとき、えぐれ部１０によって止めナット５が軸方
向に弾性変形してねじのガタを吸収する方向に常に力が
加わり、結果的に緩み止めをしている。
端部外周面に雄ねじ部７が設けられていて、止めナット
５の内周面には雄ねじ部７に螺合する雌ねじ部８が設け
られている。止めナット５の先端部には縮径方向に突出
する突き当て面９が設けられ、この突き当て面９の内周
面は前記トラス部材４に密に嵌合している。さらに、突
き当て面９の内側にはえぐれ部１０が設けられ、このえ
ぐれ部１０によって一部肉厚を薄くして弾性変形部を形
成している。そして、止めナット５をトラス部材４に固
定する際に、雌ねじ部８を雄ねじ部７に過剰締め付けを
行ったとき、えぐれ部１０によって止めナット５が軸方
向に弾性変形してねじのガタを吸収する方向に常に力が
加わり、結果的に緩み止めをしている。
【００３５】ここで、止めナット５に設けたえぐれ部１
０付近の弾性変形を用いて止めナット５の緩み止め効果
を利用する際に、止めナット５の材質などによって過剰
に弾性変形が起こり、止めナット５の突き当て面９の平
面度が悪くなり、一部が突き当て面９から図８（ａ）に
示す、Ｂに示すような形で突き出る可能性もある。そう
なると継手の結合機能に支障を来たす場合もある。この
ような支障を起こさないようにするためには、突き当て
面９の形状及び止めナット５の断面形状を図８（ｂ）に
示すように段差部Ｃ部を設けた形状あるいは（ｃ）に示
すように、内径斜面部Ｄを設けたことにより、えぐれ部
１０がある程度大きな弾性変形を起こしても、変形した
部分が突き当て面９から突き出ることがないようにする
ことができる。また、図８（ｄ）に示すように、止めナ
ット５のトラス部材４の端部側に当接する面をバネ座金
Ｅのように加工することによって突き当て面９の変形を
起こすことなく、止めナット５の緩み止め効果を得るこ
とができる。
０付近の弾性変形を用いて止めナット５の緩み止め効果
を利用する際に、止めナット５の材質などによって過剰
に弾性変形が起こり、止めナット５の突き当て面９の平
面度が悪くなり、一部が突き当て面９から図８（ａ）に
示す、Ｂに示すような形で突き出る可能性もある。そう
なると継手の結合機能に支障を来たす場合もある。この
ような支障を起こさないようにするためには、突き当て
面９の形状及び止めナット５の断面形状を図８（ｂ）に
示すように段差部Ｃ部を設けた形状あるいは（ｃ）に示
すように、内径斜面部Ｄを設けたことにより、えぐれ部
１０がある程度大きな弾性変形を起こしても、変形した
部分が突き当て面９から突き出ることがないようにする
ことができる。また、図８（ｄ）に示すように、止めナ
ット５のトラス部材４の端部側に当接する面をバネ座金
Ｅのように加工することによって突き当て面９の変形を
起こすことなく、止めナット５の緩み止め効果を得るこ
とができる。
【００３６】前記継手本体６のそれぞれ先端には、周方
向に沿って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌合
突部１２が設けられ、これら嵌合突部１２相互間には嵌
合凹部１３が形成されている。継手１ｂの継手本体６の
嵌合突部１２が相手側の継手１ａの継手本体６の嵌合凹
部１３に嵌合し、継手１ａの継手本体６の嵌合突部１２
が相手側の継手１ｂの継手本体６の嵌合凹部１２に嵌合
して、互いに相補形に嵌合するようになっている。
向に沿って所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌合
突部１２が設けられ、これら嵌合突部１２相互間には嵌
合凹部１３が形成されている。継手１ｂの継手本体６の
嵌合突部１２が相手側の継手１ａの継手本体６の嵌合凹
部１３に嵌合し、継手１ａの継手本体６の嵌合突部１２
が相手側の継手１ｂの継手本体６の嵌合凹部１２に嵌合
して、互いに相補形に嵌合するようになっている。
【００３７】なお、ここでは嵌合凹部１３の幅寸法が嵌
合突部１２の幅寸法よりもある程度広く形成されてい
て、嵌合突部１２が嵌合凹部１３に嵌合した状態で、継
手本体部６は周方向に所定量だけ回動自在である。
合突部１２の幅寸法よりもある程度広く形成されてい
て、嵌合突部１２が嵌合凹部１３に嵌合した状態で、継
手本体部６は周方向に所定量だけ回動自在である。
【００３８】さらに、両継手本体６の嵌合突部１２の一
方の側壁には、周方向に突出する係止鉤部１４が一体に
設けられている。そして、一対の継手１ａ，１ｂを軸方
向に対向させた状態で、いずれか一方の継手本体６を移
動して互いの嵌合突部１２を嵌合凹部１３に嵌合するこ
とにより、対向する係止鉤部１４相互が係合可能とな
る。
方の側壁には、周方向に突出する係止鉤部１４が一体に
設けられている。そして、一対の継手１ａ，１ｂを軸方
向に対向させた状態で、いずれか一方の継手本体６を移
動して互いの嵌合突部１２を嵌合凹部１３に嵌合するこ
とにより、対向する係止鉤部１４相互が係合可能とな
る。
【００３９】前記係止鉤部１４の係合面１４ａは、継手
本体６の軸方向と直角な面に対して所定の角度だけ嵌合
突部１２の先端方向に傾斜（プラス方向）している。係
止鉤部１４の係合面１４ａの角度が従来のようにマイナ
スであると、引っ張り荷重が加わったときに継手に締ま
る方向に回転力が働くが、前述のように、係合面１４ａ
がプラス傾斜であると、継手１ａ，１ｂに引っ張り荷重
が加わると、継手１ａ，１ｂの結合が緩む方向に作用す
る。これを防止するために、摩擦角の関係から、係合面１
４ａの係合角θを１度から２度に設定している。係合面
１４ａの係合角θを、例えば２度とすると、係合面１４
ａのトラス部材４の軸方向への投影長さは、設計上、継
手本体６の軸方向に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとなる。
本体６の軸方向と直角な面に対して所定の角度だけ嵌合
突部１２の先端方向に傾斜（プラス方向）している。係
止鉤部１４の係合面１４ａの角度が従来のようにマイナ
スであると、引っ張り荷重が加わったときに継手に締ま
る方向に回転力が働くが、前述のように、係合面１４ａ
がプラス傾斜であると、継手１ａ，１ｂに引っ張り荷重
が加わると、継手１ａ，１ｂの結合が緩む方向に作用す
る。これを防止するために、摩擦角の関係から、係合面１
４ａの係合角θを１度から２度に設定している。係合面
１４ａの係合角θを、例えば２度とすると、係合面１４
ａのトラス部材４の軸方向への投影長さは、設計上、継
手本体６の軸方向に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとなる。
【００４０】継手本体６の位置はもっぱら止めナット５
の寸法Ｌとナット係止部６ａと係合面１４ａの中心（Ｓ
は係合面１４ａの中心線を示す。）との間の寸法Ｌ’の
誤差で決まるが、止めナット５の突き当て面９は、係止鉤
部１４の係合面１４ａの中心と一致するように止めナッ
ト５及び継手本体６は工場で機械加工によって高精度に
製作されているため、一対の継手本体６相互間の「遊
び」をなくすことができる。
の寸法Ｌとナット係止部６ａと係合面１４ａの中心（Ｓ
は係合面１４ａの中心線を示す。）との間の寸法Ｌ’の
誤差で決まるが、止めナット５の突き当て面９は、係止鉤
部１４の係合面１４ａの中心と一致するように止めナッ
ト５及び継手本体６は工場で機械加工によって高精度に
製作されているため、一対の継手本体６相互間の「遊
び」をなくすことができる。
【００４１】前述のように構成された継手１ａ，１ｂ相
互を結合するには、一方の継手本体６の嵌合突部１２に
対して他方の継手本体６の嵌合凹部１３を正対させる
と、必然的に、一方の継手本体６の嵌合凹部１３に対し
て他方の継手本体６の嵌合突部１２が正対する。
互を結合するには、一方の継手本体６の嵌合突部１２に
対して他方の継手本体６の嵌合凹部１３を正対させる
と、必然的に、一方の継手本体６の嵌合凹部１３に対し
て他方の継手本体６の嵌合突部１２が正対する。
【００４２】そのままの姿勢を保持して、少なくとも一
方の継手本体６を軸方向に移動すると継手本体６相互の
全ての嵌合凹部１３内に全ての嵌合突部１２が挿入さ
れ、この状態で回転させると係止鉤部１４の係合面１４
ａが摺動しながら周方向に僅かに回転して係合する。従
って、継手本体６相互が結合されることになり、ノード
側パイプ３とトラス部材４との結合がなされる。
方の継手本体６を軸方向に移動すると継手本体６相互の
全ての嵌合凹部１３内に全ての嵌合突部１２が挿入さ
れ、この状態で回転させると係止鉤部１４の係合面１４
ａが摺動しながら周方向に僅かに回転して係合する。従
って、継手本体６相互が結合されることになり、ノード
側パイプ３とトラス部材４との結合がなされる。
【００４３】このとき、継手本体６の内側の止めナット
５の突き当て面９が互いに当接するため、ノード側パイ
プ３とトラス部材４とに互いに圧縮荷重が加わると、止
めナット５の突き当て面９が互いに当接して圧縮荷重を
受け、引っ張り荷重が加わると、止めナット５とナット係
止部６ａとの係合によって引っ張り荷重を受けることに
なる。
５の突き当て面９が互いに当接するため、ノード側パイ
プ３とトラス部材４とに互いに圧縮荷重が加わると、止
めナット５の突き当て面９が互いに当接して圧縮荷重を
受け、引っ張り荷重が加わると、止めナット５とナット係
止部６ａとの係合によって引っ張り荷重を受けることに
なる。
【００４４】従って、一対の継手１a，１ｂに圧縮荷重・
引っ張り荷重が加わってもガタをなくし、ノード側パイ
プ３とトラス部材４とを略直結状態に連結することがで
きる。
引っ張り荷重が加わってもガタをなくし、ノード側パイ
プ３とトラス部材４とを略直結状態に連結することがで
きる。
【００４５】また、図４に示すように、トラス部材４の
端部が斜めに切断されていた場合においても、止めナッ
ト５を雄ねじ部７に締め付けることにより、トラス部材
４の端部形状に左右されることなく、止めナット５をト
ラス部材４と同軸的に固定することができ、また、止め
ナット５の突き当て面９がトラス部材４の中心軸と直交
するようにすることができる。従って、止めナット５の
突き当て面９が互いに当接するため、ノード側パイプ３
とトラス部材４とに互いに圧縮荷重が加わっても、その
荷重を継手１ａ，１ｂで受けることができる。
端部が斜めに切断されていた場合においても、止めナッ
ト５を雄ねじ部７に締め付けることにより、トラス部材
４の端部形状に左右されることなく、止めナット５をト
ラス部材４と同軸的に固定することができ、また、止め
ナット５の突き当て面９がトラス部材４の中心軸と直交
するようにすることができる。従って、止めナット５の
突き当て面９が互いに当接するため、ノード側パイプ３
とトラス部材４とに互いに圧縮荷重が加わっても、その
荷重を継手１ａ，１ｂで受けることができる。
【００４６】図５は第２の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。突き当て部材としての止めナット５の先端部には縮
径方向に突出する突き当て面９が設けられ、この突き当
て面９の内周面は前記トラス部材４に密に嵌合してい
る。さらに、突き当て面９の内側にはえぐれ部１０が設
けられ、このえぐれ部１０によって一部肉厚を薄くして
弾性変形部を形成しているとともに、空洞部１５が設け
られている。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。突き当て部材としての止めナット５の先端部には縮
径方向に突出する突き当て面９が設けられ、この突き当
て面９の内周面は前記トラス部材４に密に嵌合してい
る。さらに、突き当て面９の内側にはえぐれ部１０が設
けられ、このえぐれ部１０によって一部肉厚を薄くして
弾性変形部を形成しているとともに、空洞部１５が設け
られている。
【００４７】止めナット５の外周部の一部には凹部１６
が設けられ、この凹部１６の底部には空洞部１５に連通
する貫通穴１７が穿設されている。従って、止めナット
５の雌ねじ部８をトラス部材４の雄ねじ部７に締め付け
固定した後、貫通穴１７から接着剤を注入すると、接着剤
が空洞部１５に充填され、止めナット５の緩みを防止す
ることができる。
が設けられ、この凹部１６の底部には空洞部１５に連通
する貫通穴１７が穿設されている。従って、止めナット
５の雌ねじ部８をトラス部材４の雄ねじ部７に締め付け
固定した後、貫通穴１７から接着剤を注入すると、接着剤
が空洞部１５に充填され、止めナット５の緩みを防止す
ることができる。
【００４８】また、継手金具が両端に取付けられたトラ
ス構造の部材の長さは、トラス部材４の片端に取付けら
れた止めナット５の突き当て面９から同じトラス部材４
の反対側端部に取付けられた止めナット５の突き当て面
９までの長さで規定される。このため、トラス部材４が
所定の長さよりも短めに切断されてしまっていた場合に
も止めナット５のねじ込み具合を多少調節してトラス構
造の部材として長さが所定の長さになるように調節し、
貫通孔１７から空洞部１５に接着剤を充填して止めナッ
ト５を固定したり、または止めナット５のねじ部を接着
剤固定すれば、トラス部材４の切断時の長さの誤差を吸
収して精度の良いトラス構造の部材とすることができ
る。
ス構造の部材の長さは、トラス部材４の片端に取付けら
れた止めナット５の突き当て面９から同じトラス部材４
の反対側端部に取付けられた止めナット５の突き当て面
９までの長さで規定される。このため、トラス部材４が
所定の長さよりも短めに切断されてしまっていた場合に
も止めナット５のねじ込み具合を多少調節してトラス構
造の部材として長さが所定の長さになるように調節し、
貫通孔１７から空洞部１５に接着剤を充填して止めナッ
ト５を固定したり、または止めナット５のねじ部を接着
剤固定すれば、トラス部材４の切断時の長さの誤差を吸
収して精度の良いトラス構造の部材とすることができ
る。
【００４９】ここで、「トラス部材４」とは、鋼管ある
いはＣＦＲＰパイプであって、長手方向の両端部に継手
等が設けられていないものを指し、「トラス構造の部
材」とは、鋼管あるいはＣＦＲＰパイプの長手方向の両
端部に継手が設けられているものを指し、その長さは、両
端の継手の突き当て面間を指している。
いはＣＦＲＰパイプであって、長手方向の両端部に継手
等が設けられていないものを指し、「トラス構造の部
材」とは、鋼管あるいはＣＦＲＰパイプの長手方向の両
端部に継手が設けられているものを指し、その長さは、両
端の継手の突き当て面間を指している。
【００５０】図６は第３の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、継手１ａ，１ｂに加わる荷重が比較
的小さいものに適用されるもので、突き当て部材として
の止めリング１８をトラス部材４に接着または溶接した
ものであり、加工性、組立作業性を向上でき、コストダ
ウンを図ることができる。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、継手１ａ，１ｂに加わる荷重が比較
的小さいものに適用されるもので、突き当て部材として
の止めリング１８をトラス部材４に接着または溶接した
ものであり、加工性、組立作業性を向上でき、コストダ
ウンを図ることができる。
【００５１】前述した実施形態によれば、継手１ａ，１
ｂ相互の結合時と分離時に、従来のようにトルクをかけ
たり、ねじ込む作業が全く不要となり、ワンタッチで着
脱が行える。そのため、宇宙構造物や海洋構造物の構築
など、足場の悪い条件下でも容易に作業でき、作業性の
大幅な向上が得られる。
ｂ相互の結合時と分離時に、従来のようにトルクをかけ
たり、ねじ込む作業が全く不要となり、ワンタッチで着
脱が行える。そのため、宇宙構造物や海洋構造物の構築
など、足場の悪い条件下でも容易に作業でき、作業性の
大幅な向上が得られる。
【００５２】また、トラス部材４の端部の仕上げ状態に
左右されずに精度よく止めナット５と継手本体６を設置
することができるため、トラス部材４の材料（例えば鋼
管）を建設現場で切断してその場で止めナット５と継手
本体６からなる継手金具を両端に取付けてトラス構造の
部材に加工することも可能となる。
左右されずに精度よく止めナット５と継手本体６を設置
することができるため、トラス部材４の材料（例えば鋼
管）を建設現場で切断してその場で止めナット５と継手
本体６からなる継手金具を両端に取付けてトラス構造の
部材に加工することも可能となる。
【００５３】あるいは、トラス構造物に適用するばかり
でなく、構造体をパイプとし、内部にハーネス類やコネ
クタ類を収容することもできる。さらに、義手や義足な
どの義肢体用具などに使用しても上述の好条件を確保で
き、使用範囲が一挙に拡大する。
でなく、構造体をパイプとし、内部にハーネス類やコネ
クタ類を収容することもできる。さらに、義手や義足な
どの義肢体用具などに使用しても上述の好条件を確保で
き、使用範囲が一挙に拡大する。
【００５４】継手本体１ａ，１ｂ相互を結合したあと分
離することのない場合は、必要に応じて、継手本体６相
互の嵌合突部１２と嵌合凹部１３間の隙間を溶接などの
手段で埋め込んだり、構造用接着剤（例えば、Ｖａｎｔ
ｉｃｏ社（旧チバガイギー社）のアラルダイトのような
エポキシ系接着剤）などの強固な樹脂を流し込んで固め
ることによってこの隙間を埋めることでもよい。継手装
置のより堅牢化が図れて、半永久的な使用に耐えられ
る。
離することのない場合は、必要に応じて、継手本体６相
互の嵌合突部１２と嵌合凹部１３間の隙間を溶接などの
手段で埋め込んだり、構造用接着剤（例えば、Ｖａｎｔ
ｉｃｏ社（旧チバガイギー社）のアラルダイトのような
エポキシ系接着剤）などの強固な樹脂を流し込んで固め
ることによってこの隙間を埋めることでもよい。継手装
置のより堅牢化が図れて、半永久的な使用に耐えられ
る。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、結
合状態で軸方向の寸法精度を向上させ、継手本体に遊び
がなく、かつ一対の継手本体をワンタッチで結合・分解
でき、屋根架構のほかに、宇宙構造物あるいは海洋構造
物などでも対応できる。
合状態で軸方向の寸法精度を向上させ、継手本体に遊び
がなく、かつ一対の継手本体をワンタッチで結合・分解
でき、屋根架構のほかに、宇宙構造物あるいは海洋構造
物などでも対応できる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、結合状態の継
手装置の半縦断側面図。
手装置の半縦断側面図。
【図２】同実施形態の継手装置を構成する一方の継手の
半縦断側面図。
半縦断側面図。
【図３】図２のＡ部を拡大した側面図。
【図４】同実施形態の継手の結合状態の縦断側面図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示し、止めリングの
一部の断面図。
一部の断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示し、一方の継手の
縦断側面図。
縦断側面図。
【図７】従来の継手装置の一部断面図と、トラス構造物
の一部を示す図。
の一部を示す図。
【図８】本発明の第１の実施形態における継手装置の説
明図。
明図。
１ａ，１ｂ…継手
３…ノード側パイプ（構造体）
４…トラス部材（構造体）
５…止めナット（突き当て部材）
６…継手本体
１２…嵌合突部
１３…嵌合凹部
１４…係止鉤部
１４ａ…係合面
Claims (6)
- 【請求項１】 パイプ体もしくは中実体からなる構造体
端部にそれぞれ一対の継手を取付け、一対の継手相互を
結合することにより構造体相互を結合する継手装置にお
いて、 前記継手は、 前記構造体端部に固定され前記構造体相互の結合時に互
いに突き当たる突き当て面を有する一対の突き当て部材
と、この突き当て部材の外周に設けられ前記構造体端部
に対して回転自在な筒状の一対の継手本体と、この継手
本体の先端部に設けられ周方向に沿って所定間隔を存し
軸方向に突出する複数の嵌合突部及びこれら嵌合突部相
互間に形成される嵌合凹部と、 前記一対の継手本体の嵌合突部と嵌合凹部は互いに相手
側の継手本体の嵌合凹部と嵌合突部に軸方向に嵌合し、
さらに嵌合突部には相手側の継手本体の嵌合突部に周方
向に係止して軸方向の移動を規制する係止鉤部とを備
え、前記係止鉤部は、前記継手本体の軸方向と直角な面
に対して前記嵌合突部の先端方向に傾斜する係合面を有
していることを特徴とする構造体の継手装置。 - 【請求項２】 前記突き当て部材の突き当て面は、前記
係止鉤部の係合面の中心と一致していることを特徴とす
る請求項１記載の構造体の継手装置。 - 【請求項３】 前記突き当て部材は、構造体端部にねじ
止めされる止めナットであることを特徴とする請求項１
または２記載の構造体の継手装置。 - 【請求項４】 前記止めナットは、過剰締め付けの際に
軸方向に弾性変形する弾性変形部を有していることを特
徴とする請求項３記載の構造体の継手装置。 - 【請求項５】 前記止めナットは、前記構造体端部にね
じ止めした後、接着剤が注入される空洞部を有している
ことを特徴とする請求項３記載の構造体の継手装置。 - 【請求項６】 前記突き当て部材は、構造体端部に溶接
または接着された止めリングであることを特徴とする請
求項１記載の構造体の継手装置。
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