JP2015135011A

JP2015135011A - 機械式継手

Info

Publication number: JP2015135011A
Application number: JP2014006876A
Authority: JP
Inventors: 英樹谷口; Hideki Taniguchi; 田中　文雄; Fumio Tanaka; 文雄田中
Original assignee: OTANI STEEL Corp Inc
Current assignee: OTANI STEEL Corp Inc
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2015-07-27

Abstract

【課題】二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する際の作業性が高く、且つ、専用の機械を用いる必要のない機械式継手の提供をすること。【解決手段】異形棒鋼に対して嵌合する一対の略半円筒形状のカプラーと、一対のカプラーが円筒状を保持するようにその外面側に嵌合する為の内テーパ部が内面に形成された一対のテーパースリーブと、テーパースリープを押し込む一対の締結ナットと、を備え、一対のカプラーは、内面には、異形棒鋼の節に嵌合する節溝を有し、外面には、長手方向両端部の位置に形成される、締結ナットを螺合する雄ねじ部と、雄ねじ部よりも長手方向中心部側の位置にそれぞれ形成される、長手方向の中心部側に向かって拡径し、且つ、内テーパ部に対応する外テーパ部と、を有することを特徴とする機械式継手。【選択図】図３

Description

本発明は、二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する機械式継手に関する。

二本の異形棒鋼を直線状に接合する方法は、大別して、重ね継手、ガス圧接継手、溶接式継手及び機械式継手に区分されている。その中でも機械式継手には、後記特許文献のような継手が提案されている。

特許文献１では、一対の異形棒鋼の各端部に連結用スリーブが予め圧着してあり、上記スリーブに形成してある雌ねじ部に接続ボルトをねじ込んで上記異形棒鋼同士を突合せ連結する機械式継手が公開されている。

特開平１０−３７３８３号公報

特許文献１の構成では、二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する際の作業性は高いが、異形棒鋼へ連結用スリーブを取り付ける際に、専用の圧着機を用いる必要があるなどの問題点がある。

本発明は上記実情を基に開発されたもので、二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する際の作業性が高く、且つ、専用の機械を用いる必要のない機械式継手の提供を目的としている。

前記の課題を解決するための本発明は、接合対象となる二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する機械式継手において、円柱状の棒鋼本体の外面には、長手方向に延長する二本のリブ、及び、二本のリブの間を接合する複数の節を有する異形棒鋼に対して嵌合する一対の略半円筒形状のカプラーと、一対のカプラーが円筒状を保持するようにその外面側に嵌合する為の内テーパ部が内面に形成された一対のテーパースリーブと、テーパースリーブを押し込む一対の締結ナットと、を備え、一対のカプラーは、内面には、異形棒鋼の節に嵌合する節溝を有し、外面には、長手方向両端部の位置に形成される、締結ナットを螺合する雄ねじ部と、雄ねじ部よりも長手方向中心部側の位置にそれぞれ形成される、長手方向の中心部側に向かって拡径し、且つ、内テーパ部に対応する外テーパ部と、を有することを特徴とする。

そして、異形棒鋼の節とカプラーの溝を、容易に精度よく嵌合するために、接合対象となる二本の異形棒鋼の節は、二本のリブを介して円形状に連続するように棒鋼本体の長手方向に対する位置を合わせて配置されていることが好ましい。

本発明によれば、接合対象となる二本の異形棒鋼の外周面に一対の略半円筒形状のカプラーを被せ、その後、被せたカプラーの外面にテーパースリーブを嵌合することで、一対のカプラーを異形棒鋼の外面に接近させつつ、容易に円筒状に保持することができる。このことにより、その後の作業では締結ナットを簡単に螺合し、二本の異形棒鋼を接合することができるため、作業性が高い。また、上記構成であれば、二本の異形棒鋼を機械的に接合する際に専用の機械を必要としない。

そして、使用する異形棒鋼の節が、二本のリブを介して円形状に連続するように棒鋼本体の長手方向に対する位置を合わせて配置されている構成の場合、異形棒鋼の節とカプラーの溝を、容易に精度よく嵌合できるため、二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する際の作業性が向上する。

（ａ）、（ｂ）図は、本発明による機械式継手を使用して接合する異形棒鋼の正面図、左側面図である。（ａ）、（ｂ）図は、本発明による機械式継手の使用状態を示す正面図、左側面図である。本発明による機械式継手の使用状態を示す縦断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）図は、カプラーの平面図、正面図、左側面図、底面図である。本発明による機械式継手使用時の異形棒鋼の節と、カプラー内面の節溝との嵌合状態を示す拡大縦断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図は、テーパースリーブの正面図、左側面図、断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図は、締結ナットの正面図、左側面図、断面図である。

以下、この発明の実施の形態を図１から図７を参照して詳細に説明する。まず、本発明の機械式継手の接合対象である異形棒鋼Ａについて説明する。異形棒鋼Ａは、一対二個の圧延ロールを対向配置した二ロール圧延機が複数台直列に配列された熱間連続圧延設備によって製造される。この異形棒鋼Ａの形状は、図１(ａ)、（ｂ）に示すように、円柱状の棒鋼本体Ａ１の外面長手方向に延びるリブＡ２を棒鋼本体Ａ１の円形断面の中心を基準として円周方向に沿って１８０度毎に設けるとともに、二本のリブＡ２、Ａ２の間には多数の節Ａ３を棒鋼本体Ａ１の外面長手方向に間隔をあけて設けてある。各節Ａ３は、円周方向に延びるほぼ半円状であって、各リブＡ２に対して直交している。また、異形棒鋼Ａの製造段階で、圧延ロールの周方向に設けた節用の凹溝の位置を二ロールで合わせることにより、二本の節Ａ３、Ａ３が、棒鋼本体Ａ１に対する同一円周方向に、二本のリブＡ２、Ａ２を挟み込むようにして配置され、言い換えるならば、二本の節Ａ３、Ａ３が二本のリブＡ２、Ａ２を介して円形状に連続するように棒鋼本体Ａ１の長手方向に対する位置を合わせて配置されている。

その他に、異形棒鋼ＡのリブＡ２と、節Ａ３とはそれぞれ面一、つまり、リブＡ２の外周面と節Ａ３の外周面が段差なく連続している。因みに、異形棒鋼Ａの長手方向で隣り合う節Ａ３と節Ａ３との間は、棒鋼本体Ａ１へ向かって窪むような円弧状に形成されている。

本発明による機械式継手は、図２、図３に示すように、二本の異形棒鋼Ａ、Ａの接合側端部と嵌合する一対のカプラー１０、１０と、一対のカプラー１０、１０の外面に嵌合する一対のテーパースリーブ２０、２０と、一対のカプラー１０、１０の長手方向両端部に螺合する一対の締結ナット３０、３０とから構成されている。

カプラー１０は、所望の強度を有する金属材料、例えば鉄等をもって鋳造した、異形棒鋼Ａ以上の引張り強度を有するものであって、図２（ｂ）に示すように、断面が半円よりもわずかに小さい、略半円筒形状をなすものである。そして、異形棒鋼Ａと嵌合する際には、一対のカプラー１０、１０は、互いの円周方向の端面同士を対向させることにより、略円筒状となる。また、一対のカプラー１０、１０の円周方向の間には、図２（ｂ）に示すように、リブＡ２に沿って延長する隙間１００を有している。

そして、カプラー１０は、内面には、その長手方向に間隔をあけて円周方向に延びる係止突起１３を複数有している。また、隣り合う係止突起同士１３、１３の間には、節溝１４、１５がそれぞれ形成されている。なお、カプラー１０の長手方向中央部以外に形成された節溝１４の形状は、図３、図５に示すように、異形棒鋼Ａの節Ａ３の形状と略一致し、係止突起１３の形状も隣り合う節同士Ａ３、Ａ３の間の形状と略一致したものである。そして、カプラー１０の長手方向中央部に形成された節溝１５は、図３に示すように、二本の異形棒鋼Ａ、Ａの接合側端部の突き合わせ部であって、一直線に配置した二本の異形棒鋼Ａ、Ａの接合側端部をまとめて収容するために、節溝１４に比べて幅広の形状としてある。

また、カプラー１０は、図４に示すように、外面には、長手方向両端部の位置に半雄ねじ部１１ａをそれぞれ有すると共に、それら半雄ねじ部１１ａよりも長手方向中心部側の位置に半外テーパ部１２ａをそれぞれ有している。そして、半外テーパ部１２ａは、カプラー１０の長手方向の中心部側に向かって拡径しており、一対のカプラー１０、１０の円周方向の端面同士が対向することで、相対する面が対称的に傾斜する外テーパ部１２をそれぞれ形成する。また、半雄ねじ部１１ａは、一対のカプラー１０、１０の円周方向の端面同士が対向することで、雄ねじ部１１をそれぞれ形成する。なお、雄ねじ部１１のねじ方向は、本実施形態例では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、右ねじとなっているが、特にこれに限定するものではない。

テーパースリーブ２０は、図３、図６に示すように、略円筒形状をなすものであって、内面には、外テーパ部１２に対応した、言い換えるならば、外テーパ部１２のテーパ角度と同角度の内テーパ部２１をそれぞれ有している。なお、図６では、一端（図面では左側の端）から他端（図面では右側の端）へ向かって内径が縮径したものとなっている。

締結ナット３０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、外形が非円形形状の一つである多角形となっている。そして、締結ナット３０の内面には、図７（ｃ）に示すように、雄ねじ部１１に螺合することが可能な、右ねじのねじ山からなる雌ねじ部３１を有している。

以上のような機械式継手は、以下のようにして使用する。まず、二本の異形棒鋼Ａ、Ａを一直線状に配置して、互いの端部同士を対向させ、その後、一対のカプラー１０、１０の内面側で、二本の異形棒鋼Ａ、Ａの接合部の外面を覆うようにして被せる。なお、この時、一対のカプラー１０、１０は、二本の異形棒鋼Ａ、Ａの外周面における円周全長のうち、略半分ずつを覆っており、一対のカプラー１０、１０の内部に収容された二本の異形棒鋼Ａ、Ａの位置や嵌合状況は、一対のカプラー１０、１０の円周方向の間に設けられた隙間１００から確認することが可能であり、カプラー１０の長手方向中央部に形成された節溝１５の位置に、一直線に配置した二本の異形棒鋼Ａ、Ａの接合側端部をまとめて収容する。その後、一対のカプラー１０、１０の外テーパ部１２と、テーパースリーブ２０の内テーパ部２１のテーパーの向きを一致するようにして、テーパースリーブ２０を通すことで、一対のカプラー１０、１０を二本の異形棒鋼Ａ、Ａの外面に接近させ、一対のカプラー１０、１０を円筒状に保持する。そして、円筒状に保持した一対のカプラー１０、１０の雄ねじ部１１に、締結ナット３０を螺合させる。なお、締結ナット３０を螺合させるにつれ、テーパースリーブ２０は、一対のカプラー１０、１０の長手方向の中心部側に移動する。そして、この時、内テーパ部２１と、外テーパ部１２を有することから、徐々に一対のカプラー１０、１０の各係止突起１３が二本の異形棒鋼Ａ、Ａの外面に強固に押し付けられ、その結果、二本の異形棒鋼Ａ、Ａが一直線状に強固に接合される。

本発明の機械式継手は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、カプラー１０内の節溝１４や異形棒鋼ＡのリブＡ２の個数は、問わない。

１０カプラー
１１雄ねじ部
１１ａ半雄ねじ部
１２外テーパ部
１２ａ半外テーパ部
１３係止突起
１４節溝
１５節溝（中央部）
２０テーパースリーブ
２１内テーパ部
３０締結ナット
３１雌ねじ部
１００隙間
Ａ異形棒鋼
Ａ１棒鋼本体
Ａ２リブ
Ａ３節

Claims

接合対象となる二本の異形棒鋼を一直線に機械的に接合する機械式継手において、
円柱状の棒鋼本体の外面には、長手方向に延長する二本のリブ、及び、二本のリブの間を接合する複数の節を有する異形棒鋼に対して嵌合する一対の略半円筒形状のカプラーと、一対のカプラーが円筒状を保持するようにその外面側に嵌合する為の内テーパ部が内面に形成された一対のテーパースリーブと、テーパースリーブを押し込む一対の締結ナットと、を備え、
一対のカプラーは、内面には、異形棒鋼の節に嵌合する節溝を有し、外面には、長手方向両端部の位置に形成される、締結ナットを螺合する雄ねじ部と、雄ねじ部よりも長手方向中心部側の位置にそれぞれ形成される、長手方向の中心部側に向かって拡径し、且つ、内テーパ部に対応する外テーパ部と、を有することを特徴とする機械式継手。
接合対象となる二本の異形棒鋼の節は、二本のリブを介して円形状に連続するように棒鋼本体の長手方向に対する位置を合わせて配置されていることを特徴とする請求項１記載の機械式継手。