JP2011174564A - 分割型継手 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の支柱に相当する縦方向のパイプとの接続強度を増強した分割型継手を提供する。
【解決手段】複数に分割された一組のセグメント２、３の組み合せから成り、各セグメント２、３は直交する方向のパイプ材８、９を挟持可能な貫通側の筒状部１Ａと非貫通側の筒状部１Ｂを備え、非貫通側の筒状部１Ｂに設けられたボルト孔４へ通したボルト５及びナット６の締め付け力により挟持した各パイプ材８、９を固定し接続する。貫通側筒状部１Ａの内周面に、貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍとほぼ直交する平面上ないしその近傍に沿って、非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑを起端とする滑り止め突条部７が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数に分割された一組のセグメントの組み合わせから成り、ボルト及びナットの締め付け力により合成樹脂被覆接着鋼管などのパイプ材（以下、単にパイプ材又はパイプという場合がある。）を固定し接続して棚等のパイプ構造物を構築する用途に使用される分割型継手の技術分野に属し、更に云えば、構造物の支柱に相当する縦方向のパイプとの接続強度を増強した分割型継手に関する。

従来、複数のセグメントで構成される分割型継手は、セグメントが縦方向パイプと横方向パイプを直交する方向に挟持する貫通側の筒状部と非貫通側の筒状部を備え、非貫通側筒状部の略中央端部にボルト孔が形成され、同ボルト孔へ通したボルト及びナットの締め付け力で前記パイプを固定し接続する構成とされており、たとえば下記の特許文献１〜３などに記載されて公知である。
要するに、従前の分割型継手の構成は、前記ボルト及びナットの締め付け力の大きさにのみ依存してパイプ材の接続強度ないしパイプ材の引き抜き耐力を発揮させている。

したがって、パイプ材の位置ズレを最小限に接続して精度の高いパイプ構造物を組み立てるには、上記ボルト及びナットの締め付け力を過大に締め付けるしかない。しかし、現状の分割型継手の形状及び構造のままでは、ボルト及びナットを過大に締め付けても、締め代以上には締め込めず、パイプの強度は一定以上には高められないという問題点があった。

その点、特許文献２の分割型継手を図５Ａに示し、特許文献３の分割型継手を図５Ｂに示したように、図５Ａの分割型継手の場合は、２方向の筒状部６０Ａ、６０Ｂの内周面に複数の突起６１を設けている。ボルト６２とナットの通常の締め付け力で２方向のパイプ材６３、６４を挟持させた場合、前記の突起６１が樹脂製のパイプ材６３、６４へ食い込んで、パイプ材との接続強度が増強され、同パイプ材６３、６４の接続状態に滑りや位置ズレを起こさない改善が施されている。
また、図５Ｂの分割型継手の場合は、２方向の筒状部７０Ａ、７０Ｂの内周面に複数の突起７１を設けている。ボルト７２とナットの通常の締め付け力で２方向のパイプ材７３、７４を挟持させた場合、前記の突起７１が樹脂製のパイプ材７３、７４へ食い込んで、パイプとの接続強度が増強され、同パイプ材７３、７４の接続状態に滑りや位置ズレを起こさない改善が施されていることが認められる。

特開２０００−４６０１９ 特開２０００−２８３１２３ 特開２００８−１０６９１５

上記した特許文献２及び３の継手は、筒状部の内周面に設けられた突起６１、７１がパイプ材へ食い込むので、ボルトとナットの通常の締め付け力でパイプの接続強度を高められることが認められる。
しかし、特許文献２、３の発明の場合、筒状部に設けられる突起６１、７１の位置は、図５Ａ、Ｂに示したように、貫通側筒状部６０Ａ又は７０Ａにおいて、非貫通側筒状部６０Ｂ又は７０Ｂとの境界部Ｒからはかなり離れ、且つ垂直方向に間隔をあけて２個設けられているにすぎない。
したがって、上記の各分割型継手が、ボルト及びナットの締め付け力でパイプ材に対し強い挟持力を発揮するためには、突起６１、７１のパイプ材への当たりを強くする事であり、貫通側筒状部６０Ａ又は７０Ａの内周面と非貫通側筒状部６０Ｂ又は７０Ｂとの境界部が支点となるので最も当たりが強くなるから、当たりが集中する前記の場所に突起６１、７１を設けることが力学的な観点から明解である。

しかし、上記特許文献２、３の場合、突起６１、７１は、上記当たりが集中する箇所を避けた位置に設けられている。そのため、ある程度の接続強度は望めるものの、重荷重などに十分対応可能な高い接続強度までは望み得ない構成と認められる。
因みに、本出願人が分割型継手に感圧塗料を塗って、最も当たりが強い場所を確認したところ、貫通側筒状部の内周面であって、非貫通側筒状部との境界部近傍のパイプ円周上に、当たりが強い場所があることを確認できた。

また、上記特許文献２、３の突起６１、７１は凸型や円錐形状とされており、パイプ材の挟持力を発揮する面積が少なく、パイプ材を点で捕らえる構成と認められる。したがって、特に構造物の支柱に相当する縦方向パイプは、水平方向の力、つまり縦軸回りの回転に対して抵抗することが難しく、パイプ材に位置ズレが生じ易く、結果的に構造物の寸法精度が低下して、強度の高いパイプ構造物を一定の品質で提供し難いという問題点があった。

よって本発明の目的は、上記の問題点を解決することであり、具体的には滑り止め突条部を最も当たりが強い範囲に効果的に設けて、パイプ材の水平方向の力、縦軸回りの回転にも十分に強く抵抗する、高い接続強度を簡易な構造で発揮させられ、精度及び強度の高いパイプ構造物の組み立てを一定の品質で実現可能な分割型継手を提供することにある。
本発明の次の目的は、簡便な手段で従来よりも貫通側パイプ材の位置ズレを起こし難い分割型継手を提供することにある。

上述した従来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分割型継手は、
複数に分割された一組のセグメントの組み合せから成り、各セグメントは直交する方向のパイプ材を挟持可能な貫通側の筒状部と非貫通側の筒状部を備え、前記非貫通側の筒状部に設けられたボルト孔へ通したボルト及びナットの締め付け力により挟持した各パイプ材を固定し接続する分割型継手において、
前記貫通側筒状部の内周面に、前記貫通側筒状部の中心軸線とほぼ直交する平面上ないしその近傍に沿って、非貫通側筒状部との境界部を起端とする滑り止め突条部が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した分割型継手において、
滑り止め突条部は、貫通側筒状部の中心軸線とほぼ直交する平面が非貫通側筒状部の中心軸線を含む位置にある場合に、その平面上ないしその近傍に沿う線状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した分割型継手において、
滑り止め突条部は、非貫通側筒状部との境界部を起端とし、その他端は、貫通側筒状部の中心軸線を含む平面が非貫通側筒状部の中心軸線と直交する位置にある場合に、その平面と接する範囲内に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した分割型継手において、
滑り止め突条部は、非貫通側筒状部の中心軸線を含む平面が、貫通側筒状部の中心軸線と直交する位置にある場合に、その平面と交差する傾斜線形状又はＸ字形状に形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した分割型継手において、
滑り止め突条部の高さは、貫通側筒状部の内周面から０．３〜０．４ｍｍの高さに形成されていることを特徴とする。

請求項１〜５に記載した発明に係る分割型継手１は、貫通側筒状部１Ａの内周面に、貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍとほぼ直交する平面上ないしその近傍に沿って、非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑを起端とする滑り止め突条部７が設けられている。前記の場所は、上記段落番号［０００７]の第二段落に記載したとおり、分割型継手において、パイプ材との当たりが最も強い場所と確認できた範囲である。つまり、本発明の分割型継手１は、滑り止め突条部７が上記の範囲内に位置するから、パイプ材の接続状態において、同パイプ材の表面を滑り止め突条部７が強く押し付け、パイプ表面の樹脂層へ相当に食い込む状態となるので、特にパイプ構造物の支柱に相当する縦方向パイプとの接続強度をそれなりに増強できる。
具体的に説明すると、本発明の分割型継手１によるパイプ材の接続強度は、例えば引き抜き耐力が従来例の倍に相当する２．９ｋＮという高い数値を達成した。したがって、外形寸法が大きいパイプ材を使用した高荷重用パイプ構造物でも、高い強度と品質で構築できる。しかも、単に滑り止め突条部７を、ボルト、ナットによる締め付け力が最も強く当たる場所へ設けただけの簡易な構造により実施できるため、経済的であり作業性が良い。

上記した滑り止め突条部７の形状は、請求項２〜３に記載したように直線形状のほか、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌと交差する傾斜線形状、若しくはＸ字形状に形成して実施される。したがって、従来の単純な円錐形状などの突起に比して、パイプ材との接触状態を十分に確保でき、特に縦方向パイプにおける水平方向の回転力に対してもしっかりと抵抗して耐え、位置ズレを起こし難く、精度の高いパイプ構造物の組み立てに寄与する。

本発明に係る分割型継手の構成を分解状態で示した斜視図である。 分割型継手の使用状態を示す側面図である。 （ａ）は分割型継手を構成する一つのセグメントを示す側面図、（ｂ）は同前のセグメントの平面図、（ｃ）は底面図である。（ｄ）は（ａ）図に指示したＡ−Ａ線矢視の断面図、（ｅ）は（ａ）図の右側面図、（ｆ）は（ａ）図の左側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は分割型継手を構成するセグメントの貫通側筒状部の内周面に形成した滑り止め突条部の異なる実施形態を示した底面図である。 （Ａ）は特許文献２の分割型継手によるパイプ接続構造を示した斜視図、（Ｂ）は特許文献３の分割型継手によるパイプ接続構造を示した斜視図である。

本発明の分割型継手１は、複数に分割された一組のセグメント２、３の組み合せから成り、各セグメント２、３は直交する方向のパイプ材８、９を挟持可能な貫通側の筒状部１Ａと非貫通側の筒状部１Ｂを備え、前記非貫通側筒状部１Ｂに設けられたボルト孔４へ通したボルト５及びナット６の締め付け力により、挟持した各パイプ材８、９を固定し接続する構成である。
前記貫通側筒状部１Ａの内周面に、同貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍとほぼ直交する平面上ないしその近傍位置に沿って、前記非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑを起端とする滑り止め突条部７を設けている。

以下に、本発明に係る分割型継手の実施例１を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、分割型継手１の各構成要素と、接続するべき２本のパイプ材８、９との関連を分解状態で示している。
この分割型継手１の基本的構成は、既に公知、周知である既往の分割型継手と大差ない。図示例の場合は２本のパイプ材８と９をＴ字形に交わる配置で接続するＴ型継手の例であり、各筒状部の中心軸線に沿う平面により２等分割された、２個を一対とする一組のセグメント２、３が、ボルト５及びナット６で結合される構成の実施例を示している。この分割型継手１は、ステンレス鋼や一般鋼の鋼板材をプレス加工等して成る二つのセグメント２、３で構成され、それぞれのセグメント２、３は、直交する２方向に配置した縦方向パイプ材８と横方向パイプ材９それぞれの外周面を等分に挟み付ける半割形状の貫通側筒状部１Ａと非貫通側筒状部１Ｂとが、直角なＴ字形に交わる、所謂Ｔ型形状に備えている。各セグメント２、３は、前記二つの筒状部１Ａ、１Ｂの中心軸線ＭとＬを共通に含む平面に沿って分割された構成である。

貫通側筒状部１Ａの自由端側の縁部には、既往例と同様に、当該一組のセグメント２、３の結合に供する蟻差し型の連結部１１ａ、１１ａが分割型に設けられている。この蟻差し型の連結部１１ａ、１１ａの連結によって、上記ボルト５及びナット６の締め付け力に必要な反力を与え、二つのセグメント２、３の堅固な結合を達成する構成とされている。
上記２本のパイプ材８、９の接続方法も、従来例の方式と変わらない。前記二つのセグメント２、３の筒状部１Ａ、１Ｂで２本のパイプ８、９をＴ字形に交わる配置に挟み付け、非貫通側筒状部１Ｂの中央側端部に形成された平面部１０に設けたボルト孔４へボルト５を通し、ナット６をねじ込み強く締め付けて固定し接続（連結）の目的を達成する構成である。

本発明による分割型継手１の特長は、上記一組のセグメント２、３における貫通側筒状部１Ａの内周面に、図１〜図３の実施例では、非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑを起端とする滑り止め突条部７が、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌを含み、貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍとほぼ直交する平面上に沿って、約１／４の円弧状に設けられていることである。
更に厳格に前記滑り止め突条部７の設置範囲を特定すると、非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑを起端とすることは不変であるが、その他端は、貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍを含み、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌと直交する平面Ｔと接する位置までの範囲に設けていることが特徴である。
図示した分割型継手１において、上記非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑについて更に厳格に説明すると、非貫通側筒状部１Ｂにボルト孔４を設けるため形成された平面部１０が貫通側筒状部１Ａに繋がる端部の幅Ｐの範囲をも意味する。また、前記滑り止め突条部７は、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌを含み貫通側筒状部１Ａの中心軸線と直交する平面上に、図２の方向に見ると直線形状に形成されることが好ましい。しかし、必ずしも前記した平面上でなくとも、貫通側筒状部１Ａの中心軸線Ｍに沿って上下方向に若干位置をずらした平面の近傍に沿って直線形状に形成しても、およそ同様な作用効果は得られる。

非貫通側筒状部１Ｂに上記したボルト孔４を設けるため形成された平面部１０は、一組をなす二つのセグメント２、３を、ボルト５及びナット６により締め付けてパイプ材８、９を接続する際に、湾曲する剛体に囲まれている関係上最も撓む箇所となる。その中でも上記境界部Ｑは、締め付け時に支点となるため最も強く挟持力が働く場所である。
したがって、ボルト５及びナット６で締め付けると、その締め付け力の伝達により、前記平面部１０に?がる貫通側筒状部１Ａとの境界部Ｑの位置から、貫通側筒状部１Ａの内周面における、前記した平面Ｔに至る範囲の円周面が中心軸線Ｍの方向に引き寄せられ、同貫通側筒状部１Ａで挟んだ縦方向パイプ材８の表面に食い込むことになる。
つまり、上記の滑り止め突条部７は、ボルト５及びナット６の締め付けで最も挟持力が発生している範囲（パイプ材８に対して当たりが強い場所）に効果的に設けられていることになる。因みに、滑り止め突条部７を形成する範囲は、他端が前記平面Ｔに接する位置を超えないように設けることが好ましい（図２参照）。滑り止め突条部７の他端が前記平面Ｔと接する位置を超えて延びると、挟持したパイプ材８への当たり（挟持力）が弱くなり、かえって軸回りに回転しやすくなることが実験で判明したからである。

上記したように、本発明では、分割型継手１によるパイプ材８の接続において、最も挟持力を発揮する範囲に滑り止め突条部７を設けたので、分割型継手１とパイプ材８、９とをボルト５及びナット６で締め付けて接続する際に、通常トルクの締め付け力で同滑り止め突条部７が縦方向パイプ８のパイプ表面を強く押し付け、同パイプ材８の表面の樹脂層へ相当に食い込むので、パイプ材８の接続強度を増強できる。
上記構成による分割型継手１の接続強度について実験した結果によれば、例えば引き抜き耐力が、従来の倍である２．９ｋＮという高い数値を発揮することが確認されている。 因みに、図５Ａに示す従来例の継手のように平面部がない構成の場合、ボルト５及びナット６の締め付け力が最も強く影響する場所は、貫通側筒状部６０Ａと非貫通側筒状部６０Ｂとの上下方向の境界線付近Ｒとなる。
本発明の分割型継手１に適用可能なパイプ材８、９は、上述した樹脂被覆接着鋼管に限らず、樹脂被覆を持たないステンレス鋼管や一般鋼製パイプであっても良く、従来よりもパイプ材の接続強度を高められる。

上記した滑り止め突条部７は、貫通側筒状部１Ａの内周面に帯状に突出させるもので、前記境界部Ｑを起端として、貫通側筒状部１Ａの上記した平面Ｔに接する位置にまで水平に伸びる直線形状に設けられている。したがって、縦方向のパイプ材８との接触面積を十分に確保でき、縦方向パイプ材８の水平方向の回転力に対し、しっかり耐えて位置ズレを生じ難く、接続強度及び精度の高いパイプ構造物の組み立てに寄与できる。
勿論、滑り止め突条部７は、連続する線状である必要はなく、上記の挟持力が集中する上記範囲内を網羅する断続的な鎖線形状で設けても良い。
上記した滑り止め突条部７が、貫通側筒状部１Ａの内周面から突き出る高さは、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲であることが好ましい。その理由は、背があまり高過ぎると、パイプ材８の外周面からセグメント（貫通側筒状部１Ａ）が浮き上がり、パイプ材接続の状態がかえって不安定になるからである。勿論、背が低すぎても効果が薄い。滑り止め突条部７を前記の高さ範囲に形成すると、ボルト５及びナット６で二つのセグメント２、３を締め付けて接続する作業を通常の締め付け力で容易に行える利点がある。

本発明の分轄型継手１における上記滑り止め突条部７の配置と形状は、上記図１〜図３に示した直線状の限りではない。図４Ａ、Ｂに示す形状で実施しても、全く同様な作用効果が得られる。
先ず図４Ａに示した実施例の滑り止め突条部７’は、上記非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑ（図１を参照）の位置を起端とし、貫通側筒状部１Ａの上記平面Ｔに向かって延びる範囲に、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌと交差する傾斜線形状に滑り止め突条部７’を設けた例を示す。
図４Ｂにに示した実施例は、やはり非貫通側筒状部１Ｂとの境界部Ｑ（図１を参照）の位置を起端とし、貫通側筒状部１Ａの上記平面Ｔに向かって延びる範囲に、非貫通側筒状部１Ｂの中心軸線Ｌと交差する２本の滑り止め突条部７’’がＸ字形状に設けられた例を示している。
図４Ａ、Ｂに示す形状の滑り止め突条部７’、７”によれば、図１〜図３に示した直線形状の場合よりも、引き抜き耐力を更に向上でき、分割型継手１の軸回りの回転抵抗をより高めることができる。

以上に本発明の分轄型継手を、図面に示した実施例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、当業者が通常行う設計変更や変形・応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため付言する。例えば、図示例ではＴ字型継手の実施例のみを示したが、十字型継手その他にも同様に実施できる。

１ 分割型継手
１Ａ 貫通側の筒状部
１Ｂ 非貫通側の筒状部
２、３ セグメント
４ ボルト孔
５ ボルト
６ ナット
７ 滑り止め突条部
８、９ パイプ材
１０ 平面部

Claims (5)

1. 複数に分割された一組のセグメントの組み合せから成り、各セグメントは直交する方向のパイプ材を挟持可能な貫通側の筒状部と非貫通側の筒状部を備え、前記非貫通側の筒状部に設けられたボルト孔へ通したボルト及びナットの締め付け力により挟持した各パイプ材を固定し接続する分割型継手において、
   前記貫通側筒状部の内周面に、前記貫通側筒状部の中心軸線とほぼ直交する平面上ないしその近傍に沿って、非貫通側筒状部との境界部を起端とする滑り止め突条部が設けられていることを特徴とする、分割型継手。
2. 滑り止め突条部は、貫通側筒状部の中心軸線とほぼ直交する平面が非貫通側筒状部の中心軸線を含む位置にある場合に、その平面上ないしその近傍に沿う線状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載した分割型継手。
3. 滑り止め突条部は、非貫通側筒状部との境界部を起端とし、その他端は、貫通側筒状部の中心軸線を含む平面が非貫通側筒状部の中心軸線と直交する位置にある場合に、その平面と接する範囲内に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した分割型継手。
4. 滑り止め突条部は、非貫通側筒状部の中心軸線を含む平面が、貫通側筒状部の中心軸線と直交する位置にある場合に、その平面と交差する傾斜線形状又はＸ字形状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載した分割型継手。
5. 滑り止め突条部の高さは、貫通側筒状部の内周面から０．３〜０．４ｍｍの高さに形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した分割型継手。

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