JP2016061374A - メタルジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】ボルト・ナット締付けによりパイプを連結するタイプのメタルジョイントでは、ボルトやナットを落として作業中断になることが問題となっていた。【解決手段】半割り状部材３の連結部９には、抱き込み面側に突出した筒部２１の内面に雌ネジ２３が形成されている。ボルト２５を半割り状部材３（Ａ）の筒部２１に差し込んで螺合させておけば、半割り状部材３（Ａ）と一体となるので、落としたりすることはない。また、締め付けの際には、このボルト２５をもう一方の半割り状部材３（Ｂ）の筒部２１の雌ネジ２３に螺合させる。その際に、半割り状部材３（Ａ）には螺合していないので、締め付けが上手く進む。【選択図】 図８

Description

本発明は、複数本のパイプを連結するメタルジョイントに関するものである。

この種のメタルジョイントの従来品は、特許文献１に示すように、ソケット部の軸線に沿って分割した２つの半割り状部材からなり、両部材の間にパイプを抱え込ませ、両部材に形成した連結孔にボルトを挿通し、ナットに螺合させて締付けることで複数本のパイプを連結するようになっている。

特開２０００−２８３１２３号公報 ＷＯ２０１１／０５５４８５号公報

この種のメタルジョイントは半割り状部材として同一の形状のものを使用できるため、部品の方向性が無い利点はあるが、組立作業時には、半割り状部材とともに、ナットやボルトも所持し、現場でそれらを半割り状部材に取り付けることになるが、作業中に不用意にナットやボルトを落としてしまうときがある。
而して、ナットやボルトは小さいので、落としてしまうと見つけ難かったり、溝等に入り込む等取り出し難くなったりする場合がある。そのような場合には、作業が一旦中断することになるので、従来から問題となっていた。
そのため、特許文献２に示すように、ナットを一方の半割り状部材に溶接したりカシメ取付けしたり、或いはバーリング加工してタップを切ったりする等して、ナットとして機能する部位を付加することで、ナットレス化を図ることが提案されている。

しかしながら、上記特許文献２の提案では、ボルト側については考慮されていない。
本発明は、上記課題を解決するために、ナットやボルトを作業中に落としたりすることを防止できる、新規且つ有用なメタルジョイントを提供することを、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、ソケット部の軸線に沿って２つに分割した半割り状部材に複数本のパイプを抱え込ませボルト・ナット締付けにより該複数本のパイプを連結するメタルジョイントにおいて、半割り状部材は、抱き込み面側に突出し、内面に雌ネジが設けられた筒部を有し、ボルトは、軸部の先端側だけに雄ネジを設けたものであり、前記ボルトの雄ネジが、一方の半割り状部材の雌ネジに対して螺進し、螺合または抜け出た状態で仮連結されていることを特徴とするメタルジョイントである。

請求項２の発明は、請求項１に記載したメタルジョイントにおいて、半割り状部材の抱き込み面の反対面には、筒部の孔縁に沿ってボルトの頭部と全面的に圧接する圧接面が設けられていることを特徴とするメタルジョイントである。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載したメタルジョイントにおいて、半割り状部材は抱き込み面側に陥没した陥没部を有しており、前記陥没部に筒部が形成されていることを特徴とするメタルジョイントである。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載したメタルジョイントにおいて、筒部はバーリング加工により作られ、雌ネジは転造タップ加工により作られたものであることを特徴とするメタルジョイントである。

本発明のメタルジョイントによれば、半割り状部材にナット機能が備えられているのでナットレス化が図れ、さらに、ボルトは一方の半割り状部材に仮連結されているので、ナット、ボルトとも作業中に落とすことはない。

本発明の実施の形態に係るメタルジョイントによる２本のパイプの連結状態の斜視図である。 図１の半割り状部材の抱き込み面の反対面側から見た斜視図である。 図１の半割り状部材の抱き込み面側から見た斜視図である。 図１の半割り状部材の側面図である。 図１のボルトの側面図である。 図２の半割り状部材と図４のボルトの仮連結状態の斜視図である。 図６の仮連結状態を一部断面で表した側面図である。 図１のメタルジョイントを用いたパイプの連結方法を説明する一部断面で表した側面図である。 図３に続くパイプの連結方法を説明する一部断面で表した側面図である。 図１とは別の形状のメタルジョイントの例を示した斜視図である。

本発明の実施の形態に係るメタルジョイント１について、図面に従って説明する。
図１に示すように、このメタルジョイント１は、同じ形状の二つの半割り状部材３、３が一組となって構成されており、２本のパイプＰ１、Ｐ２を直角に交差した状態で連結するタイプのものである。半割り状部材３はソケット部の軸線に沿って２つに分割した形状になっている。
半割り状部材３は、一枚の金属板を用いて金型を用いたプレス成形により立体成形されたものであり、Ｔ字状をなしている。
なお、図１では、半割り状部材「３」を、一方を「３（Ａ）」、他方を「３（Ｂ）」と表記して区別しているが、以下の説明では、区別する必要の無い説明には「３」と記載している。

図２、図３で詳細に示すように、半割り状部材３は、第１ソケット部５と、第２ソケット部７と、それらの間を連結する連結部９とで構成されており、Ｔ字状部分のうち、水平部分が第１ソケット部５に対応している。水平部分の中間を連続部位としてそこから垂直方向に延びる垂直部分があるが、第１ソケット部５との連続側が連結部９に対応し、残りの垂直部分が第２ソケット部７に対応している。

第１ソケット部５と、連結部９および第２ソケット部７はそれぞれ同じ板面側で円弧状に湾曲して抱き込み面が形成されており、その抱き込み面の曲面は抱き込むパイプＰ１、Ｐ２の曲面に沿っている。
第１ソケット部５の分割縁には、凹凸契合部１１が形成されている。

連結部９は、図２に示すように、中心部分が抱き込み面側に陥没して陥没部１３ができており、その底面は略平面になっている。底面は略長方形になっており、その第２ソケット部７寄りには丸い貫通孔１５が開けられている。この貫通孔１５の環状の孔縁にはさらに追加のプレス加工が施されて、平面度の高い面となっている。この面は圧接面１７として利用される。この圧接面１７の外周には、プレス跡として輪郭線１９が現れている。

連結部９の抱き込み面側には、図３に示すように、短い筒部２１が突出している。この筒部２１は上記した貫通孔１５にバーリング加工を施して形成したものであり、貫通孔１５と同軸状に連続している。筒部２１の内面に雌ネジ２３が形成されている。この雌ネジ２３のネジ山は３〜４山になるように設定されている。この筒部２１と雌ネジ２３がナットとしての機能を担っている。
図４が、上記した連結部９の抱き込み面とその反対側の面の断面を示している。

この半割り状部材３は、一枚の金属板を素材として用いて製造されたものであり、これをプレスにより打抜きしてＴ字状の外側輪郭線を成形し、更に立体成形しながら、バーリング加工を施して、第１ソケット部５、第２ソケット部７、連結部９を造形しながら、筒部２１を形成している。そして、その後に、筒部２１の内面に雌ネジ２３を転造タップ加工により形成して終了している。
半割り状部材３の想定される肉厚は、１．３ｍｍ以下である。ボロン鋼を素材として利用しているので、薄肉化が図れている。後処理として、焼入れ焼戻しが施されているので雌ネジ２３の強度も十分になっている。

図１に示すように、ボルト２５が締結に利用されている。このボルト２５の頭部２７には六角穴２９が形成されている。また、頭部２７の外周面には凹凸加工が施されて、手で掴み易いようになっている。
ボルト２５の全体は、図５に示すようになっており、軸部３１のうち先端側にのみ雄ネジ３３が形成されている。この雄ネジ３３は軸部３１の全長の１／２よりも稍短くなっている。その余の部分は滑らかな周面になっており、雄ネジ３３の内径よりも僅かに小さくなっている。この滑らかな周面を有する部分は挿通部３５になっている。
このボルト２５は、軸部３１の全長にわたって形成された雄ネジ３３を基端側で切除して製造したものである。

図６、図７は、半割り状部材３にボルト２５を仮連結した状態を示す。
この図に示すように、ボルト２５の軸部３１が半割り状部材３に通されている。
半割り状部材３の抱き込み面の反対側の面の貫通孔１５から、軸部３１を差し込み、ボルト２５を軸周りに回転させて、その雄ネジ３３を筒部２１の雌ネジ２３に螺合させた上で螺進させており、雄ネジ３３は筒部２１を抜け出ている。
この状態では、ボルト２５の軸部３１のうち挿通部３５が筒部２１を軸方向に進退移動可能状態で通された状態となっており、一端側は頭部２７で他端側は雌ネジ３３により抜け止めされた状態となっている。
この半割り状部材３にはボルト２５を仮連結しているので、図１の半割り状部材３（Ａ）に対応している。

メタルジョイント１は、上記したように構成されており、以下現場での組立作業について説明する。
現場では、二つの半割り状部材３、３を一組として携行するが、その際、一方を、図６、図７に示すように、ボルト２５を仮連結しておく。この仮連結はボルト２５の頭部２７を回すことで簡単にできる。

そして、ボルト２５が仮連結された方の半割り状部材３（Ａ）にパイプを取り付ける。半割り状部材３（Ａ）の第１ソケット部５でパイプＰ１を抱き込ませ、第２ソケット部７でパイプＰ２を抱え込ませる。次に半割り状部材３（Ｂ）の第１ソケット部５でパイプＰ１の露出した部分を、第２ソケット部７でパイプＰ２の露出した部分をそれぞれ抱え込ませながら、その凹凸契合部１１を先に抱き込ませた半割り状部材３（Ａ）の第１ソケット部５の凹凸契合部１１に相対させる。相対したときには、半割り状部材３（Ａ）の凹部に半割り状部材３（Ｂ）の凸部が相対し、半割り状部材３（Ａ）の凸部に半割り状部材３（Ｂ）の凹部が相対するので、軸線方向に平行に近づけると相互に嵌入され合って凹凸契合する。

上記により、パイプＰ１、Ｐ２を、半周分ずつ半割り状部材３（Ａ）と半割り状部材３（Ｂ）とが抱え込んだ状態となり、半割り状部材３（Ａ）と半割り状部材３（Ｂ）のそれぞれの分割縁が相対している。そして、半割り状部材３（Ａ）の貫通孔１５および筒部２１と半割り状部材３（Ｂ）の貫通孔１５および筒部２１は同軸上にある。ボルト２５の軸部３１は、半割り状部材３（Ａ）の抱え込み面より突出しており、半割り状部材３（Ｂ）側を向いているが、接触はしていない。

その状態で、ボルト２５の軸部３１を半割り状部材３（Ｂ）側に押し出し、その雄ネジ３３を、半割り状部材３（Ｂ）の筒部２１の雌ネジ２３に螺合させ、螺進させる。ボルト２５の雄ネジ３３は、半割り状部材３（Ｂ）の雌ネジ２３と半割り状部材３（Ａ）の雌ネジ２３の両方に同時には螺合しないので、図８に示すように、上記した螺進により、締め付けが進行する。
そして、最終的には、図９に示すように、ボルト２５の頭部２７の下面が半割り状部材３（Ａ）の圧接面１７に圧接すると共に、軸部３１の先端側が半割り状部材３（Ｂ）の貫通孔１５から抜け出して突出して締め付けが完了する。
なお、ボルト２５の螺進は、六角穴２９を利用し、そこに六角レンチ（図示省略）を嵌めてレンチを回すことで容易に行うことができる。
図１が、上記した締め付け作業の結果を示している。

パイプどうしを上記したようにメタルジョイントを利用して連結していくことで、構造体に組立てていくことができる。
一方、解体するときには、半割り状部材３（Ｂ）の筒部２１の雌ネジ２３からボルト２５の軸部３１の雄ネジ３３を螺退させて外せば、ボルト２５は半割り状部材３（Ａ）側に再び仮連結した状態のまま、半割り状部材３（Ａ）と半割り状部材３（Ｂ）とを分割できるので、パイプＰ１とパイプＰ２の連結状態を解除できる。

このように、組立て作業の際にも解体作業の際にも、半割り状部材３にナットやボルトを取り付けた状態で保持できるので、ボルトやナットを落としたりすることはない。

また、締め付けの際には、ボルト２５の頭部２７は半割り状部材３の圧接面１７に圧接させることができ、十分な締付けをすることができる。さらに、ボルト２５の頭部２７が陥没部１３内に殆ど収まるので、邪魔にはならない。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態のメタルジョイント１は、２本のパイプＰ１とＰ２を直交した状態で連結するものであるが、これに限定されず、図１０に示すように、２本だけでなく、３本以上のパイプ（Ｐ１〜Ｐ４）を、平行や傾斜したり等種々の角度で連結できるように成形した半割り状部材（４１〜５３）も含まれる。

ボルトやナットを落としたりする心配が無いので、現地での作業を効率良く進めることができる。
また、一対の半割り状部材は同じ形状で製造できるので、効率良く生産でき、且つ保管できる。

１‥‥メタルジョイント ３‥‥半割り状部材
５‥‥第１ソケット部 ７‥‥第２ソケット部
９‥‥中間部 １１‥‥凹凸契合部
１３‥‥陥没部 １５‥‥貫通孔
１７‥‥圧接面 １９‥‥輪郭線
２１‥‥筒部 ２３‥‥雌ネジ
２５‥‥ボルト ２７‥‥頭部
２９‥‥六角穴 ３１‥‥軸部
３３‥‥雄ネジ ３５‥‥挿通部
Ｐ１、Ｐ２‥‥パイプ
４１〜５３‥‥半割り状部材 Ｐ１〜Ｐ４‥‥パイプ

Claims (4)

1. ソケット部の軸線に沿って２つに分割した半割り状部材に複数本のパイプを抱え込ませボルト・ナット締付けにより該複数本のパイプを連結するメタルジョイントにおいて、
   半割り状部材は、抱き込み面側に突出し、内面に雌ネジが設けられた筒部を有し、
   ボルトは、軸部の先端側だけに雄ネジを設けたものであり、
   前記ボルトの雄ネジが、一方の半割り状部材の雌ネジに対して螺進し、螺合または抜け出た状態で仮連結されていることを特徴とするメタルジョイント。
2. 請求項１に記載したメタルジョイントにおいて、
   半割り状部材の抱き込み面の反対面には、筒部の孔縁に沿ってボルトの頭部と全面的に圧接する圧接面が設けられていることを特徴とするメタルジョイント。
3. 請求項１または２に記載したメタルジョイントにおいて、
   半割り状部材は抱き込み面側に陥没した陥没部を有しており、前記陥没部に筒部が形成されていることを特徴とするメタルジョイント。
4. 請求項１から３のいずれかに記載したメタルジョイントにおいて、
   筒部はバーリング加工により作られ、雌ネジは転造タップ加工により作られたものであることを特徴とするメタルジョイント。

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