JP2008202284A - セグメント継手 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】雄型継手10は、先端側に中空孔11cを有する嵌合ロッド11と、中空孔11cにピン基端部12aを収容保持させるとともに先端側に膨出部12cを有するピン12とを備えている。雌型継手20は、雄型継手10を挿通させるとともに、胴部21aより奥側に位置して胴部21aの内径より大径の中ぐり部21bを有する嵌合筒体21と、嵌合筒体21の嵌合穴の奥部に位置してなる底部22とを備えている。嵌合ロッド11のロッド先端部11aには雄側段差部13aが形成され、嵌合筒体21の胴部21aと中ぐり部21bとの境界には雌側段差部23が形成されてなり、雄型継手10を雌型継手20に挿入したときに、雄側段差部13aと雌側段差部23とが互いに引っ掛かり合って係合可能な状態になっている。
【選択図】図1
Description
本発明では、雄型継手の嵌合ロッドを雌型継手の嵌合筒体に挿入させることで、ピンの先端部が底部に当接し、さらに嵌合ロッドを押し込んで圧入させると、ピンが既に底部に当接して移動が規制された状態であることから、嵌合ロッドの先端部は、中空孔の内面側においてピンの膨出部に沿って径方向外側に拡径変形するとともに嵌合筒体の奥に挿入され、底部に接触しつつその周面に沿って径方向内側に湾曲し、嵌合穴の奥部とピンとの両側から押圧された状態で中ぐり部に嵌合される。つまり、雄型継手と雌型継手が接合されると、中空孔の中にピンがほぼ完全に圧入されることになる。そして、変形した嵌合ロッドの先端部は、嵌合筒部の中ぐり部が胴部より奥に位置するとともに胴部の内径よりも大径であるから、その中ぐり部に嵌合されることになり、嵌合ロッドの先端部と嵌合筒体とが密接した状態となって両者間に摩擦力が発生し、雄型継手は抜け出る方向へ移動しにくくなる。また、雄型継手の嵌合ロッド及び嵌合筒体の少なくとも一方には段差部が形成されていることから、その段差部によって雄型継手と雌型継手とが互いに引っ掛かり合って係合可能な状態となって、雄型継手における雌型継手から抜け出る方向への移動を規制することができる。
本発明では、雄型継手が雌型継手に挿入された状態で、雄型継手と雌型継手との両方に形成された段差部同士が互いに引っ掛かり合って係合されることから、雄型継手における雌型継手から抜け出る方向への移動を一層確実に規制することができる。
本発明では、雄型継手及び雌型継手のいずれか一方に形成された段差部の角部に、他方に形成された凸曲部が引っ掛かるようにして係合されることから、雄型継手における雌型継手から抜け出る方向への移動を規制することができる。
本発明では、ピンの膨出部に凹部を形成させているので、雄型継手が雌型継手内に挿入された状態で、膨出部と底部との間に空間が形成されることになり、圧入によって底部に沿って変形する嵌合ロッドの先端部を空間側に向けて導くように湾曲させることができることから、嵌合ロッドの先端部を雌型継手の嵌合穴の奥部まで確実に押し込むことができる。また、ピンに対する嵌合ロッドの先端部の接触が少なくなるため、圧入にかかる押し込み力を低減させることができる。
本発明では、ピンの膨出部の円弧形状が底部の円弧形状より小さくなっているので、雄型継手が雌型継手に対して同軸に挿入されずに傾いた状態で挿入された場合であっても、底部に対して膨出部を任意の角度で当接させることができ、嵌合筒体の中ぐり部に対して嵌合ロッドの先端部を拡径変形させて嵌合させることができる。
本発明では、雄型継手が雌型継手に挿入されて、嵌合ロッドがピンの膨出部に沿って径方向外側に拡径変形しながらさらに嵌合筒体の奥に圧入されると、嵌合ロッドの係止部が底部とピンの凹部との間の空間に進入して弾性変形してピンの膨出部に係止するため、ピンと嵌合ロッドとが固定され、ピンに対して嵌合ロッドの進退移動が抑制された状態となり、嵌合ロッドの先端部における拡径変形した状態を維持することができる。
図1は本発明の第一の実施の形態によるセグメント継手の構造を説明する水平断面図、図2は雌型継手に雄型継手を挿入させる状態を示す断面図、図3は雌型継手に雄型継手が圧入された接合状態を示す断面図、図4(a)、(b)は図3に示す雄側段差部と雌側段差部との係合状態の要部断面図である。
図1における符号10は雄型継手であり、符号20は雌型継手であり、先行して配置されているセグメント(第1セグメント)の雌型継手20に対して、後続するセグメント(第2セグメント)の雄型継手10を接合させることにより、シールドトンネルを構成する筒状壁体が構築されることになる。
ここで、雄型継手10を雌型継手20に挿入する方向を挿入方向Eとし、挿入方向Eの反対方向を符号Fとして以下説明する。
嵌合ロッド11は、ロッド基端部11b側が図示しないセグメントの接合面に固定され、ピン12のピン基端部12aを収容保持させるとともに嵌合ロッド11の先端からロッド基端部11bへ向けて軸方向に沿う断面円形の中空孔11cが形成されている。
そして、ロッド先端部11aの周面先端側には、その外径寸法がロッド基端部11bからロッド先端部11aに向かうにしたがって漸次外径が小さくなるテーパ面11dが形成されている。ここで、ロッド先端部11aのうち、とくにテーパ面11dの先端付近を係止部11fとする。この係止部11fは、詳しくは後述するが雌型継手20の底部22とピン12の膨出部12cとの間の空間に進出して弾性変形するようになっている。
嵌合筒体21は、嵌合穴の深さ方向のほぼ中間部に位置するとともに前記嵌合ロッド11のロッド胴部11eより大きな内径寸法をなす胴部21aと、胴部21aより奥側に位置するとともに胴部21aの内径より大径をなす中ぐり部21bとが形成されている。つまり、胴部21aと中ぐり部21bとの境界には、嵌合筒体21の軸方向に略直交する方向に段差面を有する雌側段差部23が形成されている(図4(a)参照)。そして、胴部21aより手前側(開口側)には、その胴部21aより大きな内径寸法の開口端部21cが胴部21aから連続している。雌側段差部23は、嵌合ロッド11が嵌合筒体21内に挿入されたときに、嵌合ロッド11の雄側段差部13aと雌側段差部23とが係合するように構成されている。
図2に示すように、ピン12を装着した状態の雄型継手10の嵌合ロッド11を、雌型継手20の嵌合筒体21に挿入させることで、ピン12の球状先端部12dが底部22に当接する。この当接状態において、ピン12の凹部12eの周囲には、凹部12eと底部22との間に空間Rが設けられた状態となっている。さらに、図3に示すように、嵌合ロッド11を底部22側(挿入方向E)に向かって押し込んで圧入させると、ピン12が既に底部22に当接して移動が規制された状態であることから、嵌合ロッド11のロッド先端部11aは、中空孔11cの内面側においてテーパ面12bさらには膨出部12cに沿って径方向外側に拡径変形する。そして、嵌合ロッド11が径方向外側に拡径変形しながらさらに嵌合筒体21の奥に圧入されると、嵌合ロッド11の係止部11fが底部22とピン12の凹部12eとの間の空間に進入して,底部22に接触しつつその円弧形状に沿って弾性変形してピン12の膨出部12cに係止するため、ピン12と嵌合ロッド11とが固定され、ピン12に対して嵌合ロッド11の進退移動が抑制された状態となり、ロッド先端部11aにおける拡径変形した状態を維持することができる。
図5は本第一の実施の形態の第一変形例による雄型継手と雌側段差部との係合状態の要部断面図であって、図4に対応する図、図6は本第一の実施の形態の第二変形例による雄側段差部と雌型継手との係合状態の要部断面図であって、図4に対応する図である。
図5に示すように、第一変形例による雄型継手10の嵌合ロッド11は、第一の実施の形態における図1に示す係止溝13(雄側段差部13a)が形成されていない構成、すなわち、ロッド先端部11aは基端から先端に向かうにしたがって外径寸法が緩やかに大きくなる凸曲部14が形成された構成となっている。本第一変形例では、雄型継手10を雌型継手20に挿入させた状態で、ロッド先端部11aが径方向外方に拡がって、その拡径変形したロッド先端部11aが中ぐり部21bに嵌合されたときに、ロッド先端部11aの凸曲部14が雌側段差部23の角部23aに引っ掛かるようにして係合されることから、雄型継手10における雌型継手20から抜け出す方向(矢印F方向)への移動が規制されることになる。
上述した第一及び第二変形例では、第一の実施の形態と同様に、雄型継手10が雌型継手20より容易に抜けることを防げるという効果を奏する。
図7及び図8(a)に示すように、第二の実施の形態では、雄型継手10及び雌型継手20のそれぞれに2箇所ずつ段差部を設けた構成となっている。すなわち、嵌合ロッド11には、所定位置に係止溝15が形成されるとともに、この係止溝15より先端側にロッド胴部11eの外径寸法より大きいロッド膨出部16が形成されている。係止溝15の先端側には、第1雄側段差部15aが形成されている。そして、ロッド膨出部16の後端側には、第2雄側段差部16aが形成されている。また、雌型継手20の嵌合筒体21には、胴部21aと中ぐり部21bとの間に二段の段差部(第1雌側段差部25、第2雌側段差部26)が形成されている。ここで、図8(a)に示すように、雄型継手10の第1雄側段差部15aと第2雄側段差部16aとの間の長さ寸法D1は、雌型継手20の第1雌側段差部25と第2雌側段差部26との間の長さ寸法D2より小さい寸法となっている。つまり、第2雌側段差部26と第2雄側段差部16aとが互いに当接して係合可能な状態であるとき、第1雌側段差部25と第1雄側段差部15aとは互いに当接しない状態となる構成になっている。
このように本第二の実施の形態では、セグメント継手1の軸方向に二段の段差部を設けた構成とすることで、雄型継手10が雌型継手20より容易に抜けることを防ぐことをより一層確実に行うことができる。
例えば、本第一の実施の形態では雄型継手10、雌型継手20のそれぞれに1箇所ずつ段差部13a、23が設けられ、第一及び第二変形例では雄型継手10、雌型継手20のいずれか一方に段差部が設けられ、第二の実施の形態では雄型継手10、雌型継手20のそれぞれに2箇所ずつの段差部が設けられているが、これら段差部における配置、形状、箇所数に限定されることはない。
そして、嵌合ロッド11、ピン12、嵌合筒体21などの形状、挿入方向の長さ寸法その他の構成は、本実施の形態及び変形例に限定されることはなく、任意に設定することができる。また、本実施の形態ではピン12に凹部12eを形成させているが、凹部を設けることに限定されることはない。
10 雄型継手
11 嵌合ロッド
11a ロッド先端部
11c 中空孔
12 ピン
12c 膨出部
12e 凹部
13a 雄側段差部(段差部)
13b 角部
14 凸曲部
15a 第1雄側段差部(段差部)
16a 第2雄側段差部(段差部)
20 雌型継手
21 嵌合筒体
21a 胴部
21b 中ぐり部
22 底部
23 雌側段差部(段差部)
23a 角部
24 凸曲部
25 第1雌側段差部(段差部)
26 第2雌側段差部(段差部)
Claims (6)
- 第1セグメントの接合面に突設した雄型継手を、第2セグメントの接合面に設けた雌型継手に挿入させて前記セグメント同士を接合させるセグメント継手であって、
前記雄型継手は、先端側に軸方向に沿う中空孔を有する嵌合ロッドと、前記中空孔に基端側を進退可能に収容保持させるとともに先端側に略紡錘状に膨らんだ膨出部を有するピンとを備え、
前記雌型継手は、前記雄型継手を挿通させるとともに軸方向中間部に位置する胴部の奥側に位置して前記胴部の内径より大径の中ぐり部を有する嵌合筒体と、該嵌合筒体の嵌合穴の奥部に位置してなる底部とを備え、
前記嵌合ロッド及び前記嵌合筒体の少なくとも一方に段差部が形成され、
前記雄型継手を前記雌型継手に挿入したときに、前記嵌合ロッドが前記膨出部に沿って拡径するように変形し、前記段差部によって前記雄型継手と前記雌型継手とが互いに引っ掛かり合って係合するように構成されていることを特徴とするセグメント継手。 - 前記雄型継手及び前記雌型継手の両方に前記段差部が形成され、前記両方の段差部同士が係合することを特徴とする請求項1に記載のセグメント継手。
- 前記雄型継手及び前記雌型継手のいずれか一方に前記段差部が形成されるとともに、他方に凸曲部が形成され、前記他方の凸曲部が前記一方の段差部の角部に係合することを特徴とする請求項1に記載のセグメント継手。
- 前記膨出部には、その先端側で径方向外側に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のセグメント継手。
- 前記膨出部と前記底部とは曲面形状をなし、前記膨出部が前記底部より小さな半径の円弧面を有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のセグメント継手。
- 前記嵌合ロッドの先端には、前記凹部と底部との間に進出して弾性変形する係止部が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のセグメント継手。
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