JP2018165520A - Steel pipe connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼管の連結構造に関する。 The present invention relates to a steel pipe connection structure.
鋼管には多様な用途があるが、その1つに建築物や土木構造物の構造部材としての用途がある。例えば、杭のような長尺の構造部材を鋼管で構成する場合、短尺の鋼管を現場で連結して長尺の構造部材にすることによって、限られたスペースでの施工が可能になり、現場まで鋼管を運搬することも容易になる。例えば、直径50mm〜200mm程度の小径鋼管の場合、短尺であれば人力での取り扱いが可能である。 Steel pipes have a variety of uses, one of which is a use as a structural member of a building or a civil engineering structure. For example, when a long structural member such as a pile is composed of a steel pipe, construction in a limited space becomes possible by connecting the short steel pipe in the field to make a long structural member. It is also easy to transport the steel pipe up to. For example, in the case of a small-diameter steel pipe having a diameter of about 50 mm to 200 mm, if it is short, it can be handled manually.
このような場合において、最も一般的な鋼管の連結方法の1つは溶接である。しかしながら、溶接工程には比較的時間がかかり、また技能をもった溶接工が必要とされる。それゆえ、短尺の鋼管を現場で溶接して長尺の構造部材にする工程は、工期や要員計画の点で施工上のボトルネックになりやすい。そこで、現場での溶接工程を必要としない、機械式の継手を用いた鋼管の連結構造が種々提案されている。 In such a case, one of the most common methods for connecting steel pipes is welding. However, the welding process is relatively time consuming and requires a skilled welder. Therefore, the process of welding a short steel pipe on site to make a long structural member tends to be a construction bottleneck in terms of construction period and personnel planning. Therefore, various steel pipe connection structures using mechanical joints that do not require an on-site welding process have been proposed.
例えば、特許文献1には、それぞれの鋼管の端面に溶接された1対の連結部材を互いに嵌合させることによって、鋼管を機械的に連結する技術が記載されている。この場合、鋼管と連結部材とは工場で溶接できるため、現場での溶接工程は必要とされない。また、特許文献2には、それぞれの鋼管の端部に形成されたフランジに外側から連結部材を係合させることによって、鋼管を機械的に連結する技術が記載されている。
For example, Patent Document 1 describes a technique of mechanically connecting steel pipes by fitting a pair of connecting members welded to end faces of the respective steel pipes to each other. In this case, since the steel pipe and the connecting member can be welded at a factory, no on-site welding process is required.
上記のような従来の鋼管の連結構造は、現場での溶接工程を必要としない点で有利である。しかしながら、例えば上述のように短尺化の利点が得られやすい小径鋼管の場合、鋼管の肉厚が薄いために、鋼管に対して事前に複雑な加工を施すことが容易ではない。具体的には、特許文献1に記載された技術のように鋼管の端面に連結部材を溶接したり、特許文献2に記載された技術のように鋼管の端部にフランジを形成したりすることは、例えば小径鋼管の場合には容易ではない。
The conventional steel pipe connection structure as described above is advantageous in that it does not require an on-site welding process. However, for example, in the case of a small-diameter steel pipe in which the advantage of shortening can be easily obtained as described above, since the thickness of the steel pipe is thin, it is not easy to perform complicated processing on the steel pipe in advance. Specifically, a connecting member is welded to the end surface of the steel pipe as in the technique described in Patent Document 1, or a flange is formed at the end of the steel pipe as in the technique described in
そこで、本発明は、機械式の継手を用いて鋼管を連結するにあたり、鋼管に対する事前の加工を簡略化することが可能な、新規かつ改良された鋼管の連結構造を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a new and improved steel pipe connection structure capable of simplifying the prior processing for a steel pipe when connecting the steel pipe using a mechanical joint. .
本発明のいくつかの観点によれば、以下が提供される。
[1]側面に開孔が形成された鋼管の内側に挿入される第1部材と、第1部材の内側に挿入される第2部材とを含み、
第1部材は、外周面から突出して開孔に嵌合する突起と、内周に形成される被押圧面とを有し、外周面によって形成される第1部材の外径は拡縮自在であり、
第2部材は、外周に形成されて被押圧面を押圧する押圧面を有する、鋼管の連結構造。
[2]第1部材の外径は、少なくとも突起の高さの分だけ鋼管の内径よりも小さい第1の外径から、鋼管の内径に等しい第2の外径までの間で拡縮自在である、[1]に記載の鋼管の連結構造。
[3]第1部材は、周方向について複数の部分に分割され、複数の部分の間に隙間が設けられる、[1]または[2]に記載の鋼管の連結構造。
[4]押圧面および被押圧面は、互いに対応する形状を有するテーパー面である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の鋼管の連結構造。
[5]第1部材の内周、および第2部材の外周に、互いに対応するねじ形状が形成される、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の鋼管の連結構造。
[6]押圧面と被押圧面との間に接着層が形成される、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の鋼管の連結構造。
[7]突起は、鋼管の軸方向に延びた横断面形状を有する、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の鋼管の連結構造。
[8]突起は、鋼管の軸方向に配列された複数の突起を含む、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の鋼管の連結構造。
[9]複数の突起は、鋼管の周方向について位置をずらされている、[8]に記載の鋼管の連結構造。
According to some aspects of the invention, the following is provided.
[1] including a first member inserted inside a steel pipe having an opening formed on a side surface, and a second member inserted inside the first member,
The first member has a protrusion that protrudes from the outer peripheral surface and fits into the opening, and a pressed surface formed on the inner periphery, and the outer diameter of the first member formed by the outer peripheral surface is freely expandable and contractable. ,
The second member has a pressing surface that is formed on the outer periphery and presses the pressed surface.
[2] The outer diameter of the first member is freely expandable / contractable from a first outer diameter smaller than the inner diameter of the steel pipe by at least the height of the projection to a second outer diameter equal to the inner diameter of the steel pipe. The connection structure of the steel pipe as described in [1].
[3] The steel pipe connection structure according to [1] or [2], wherein the first member is divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and a gap is provided between the plurality of portions.
[4] The steel pipe connection structure according to any one of [1] to [3], wherein the pressing surface and the pressed surface are tapered surfaces having shapes corresponding to each other.
[5] The steel pipe connection structure according to any one of [1] to [4], wherein thread shapes corresponding to each other are formed on an inner periphery of the first member and an outer periphery of the second member.
[6] The steel pipe connection structure according to any one of [1] to [5], wherein an adhesive layer is formed between the pressing surface and the pressed surface.
[7] The steel pipe connection structure according to any one of [1] to [6], wherein the protrusion has a cross-sectional shape extending in an axial direction of the steel pipe.
[8] The steel pipe connection structure according to any one of [1] to [7], wherein the protrusion includes a plurality of protrusions arranged in an axial direction of the steel pipe.
[9] The steel pipe connection structure according to [8], wherein the positions of the plurality of protrusions are shifted in the circumferential direction of the steel pipe.
本発明によれば、機械式の継手を用いて鋼管を連結するにあたり、鋼管に対する事前の加工を簡略化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in connecting a steel pipe using a mechanical coupling, the prior process with respect to a steel pipe can be simplified.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図1に示された連結構造10は、鋼管の内側に挿入される第1部材11と、第1部材11の内側に挿入される第2部材12とを含む。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing members of a connection structure according to the first embodiment of the present invention. The
第1部材11は、外周面110から突出する突起111を有する。外周面110は、鋼管の内周面に対応する形状を有し、第1部材11が鋼管の内側に挿入されたときに鋼管の内周面に接触する。このとき、突起111は鋼管の側面に形成された開孔に嵌合する。一方、第2部材12は、全体として棒状または円筒状であるが、外周にはテーパー面122が形成される。第2部材12は第1部材11の内側に挿入され、第2部材12のテーパー面122が第1部材11の内周に形成されるテーパー面112を押圧する。第1部材11のテーパー面112は、第2部材12のテーパー面122によって押圧される被押圧面である。ここで、テーパー部材の径(第1部材11では内径、第2部材12では外径)が連結する鋼管の管軸方向に連続的に変化する面を意味する。テーパー面112,122は、互いに対応する形状を有する。なお、図示された例では、第1部材11の内周に、テーパー面112に連続するストレート面113が形成されている。ここで、ストレート面は、部材の径(第1部材11では内径)が連結する鋼管の管軸方向に一定である面を意味する。ストレート面113は、例えば、管軸方向(すなわち、鋼管の軸方向)での第1部材11の長さを調節することによって重量のバランスを改善する必要がある場合などに形成される。さらに、第1部材11は、外周面110の一方の端部から外向きに立ち上がるフランジ114を有してもよい。
The
ここで、第1部材11は、全体として円筒状であるが、周方向(すなわち、鋼管の周方向)について複数の部分、具体的には2つの部分11a,11bに分割され、部分11a,11bの間には所定の隙間が設けられている。このような構造によって、第1部材11の外径は拡縮自在になる。なお、以下の説明において、第1部材11の外径は、突起111を除いた外周面110によって形成される外径を意味する。後述するように、本実施形態において、第1部材11の外径は、少なくとも突起111の高さの分だけ鋼管の内径よりも小さい第1の外径から、鋼管の内径に対応する、またはほぼ等しい第2の外径まで拡張させられる。
Here, although the
本実施形態において、第2部材12のテーパー面122が第1部材11のテーパー面112を押圧した状態は、テーパー面112とテーパー面122との間に接着層(図示せず)を形成することによって維持される。接着層は、例えばテーパー面112,122のいずれか、または両方に接着剤を塗布することによって形成される。
In the present embodiment, when the
図2(A)〜(C)は、図1に示された連結構造による鋼管の連結工程を示す図である。図示された例では、1対の第1部材11(部分11a,11bおよび部分11c,11d)と、第2部材12(互いに反対向きに形成されたテーパー面122a,122bを有する)とを用いて、1対の鋼管2(鋼管2aおよび鋼管2b)が連結される。
2 (A) to 2 (C) are diagrams showing a steel pipe connecting step by the connecting structure shown in FIG. In the illustrated example, a pair of first members 11 (
まず、図2(A)に示すように、鋼管2aの内側に第1部材11(部分11a,11b)を挿入する。このとき、第1部材11(部分11a,11b)の外径DCは、少なくとも突起111の高さHの分だけ鋼管2aの内径dPよりも小さい第1の外径に収縮させられている(つまり、DC<dP−2H)。従って、外周面110から突起111が突出していても、第1部材11(部分11a,11b)を鋼管2aの内側に挿入することは容易である。図示された例では、フランジ114が鋼管2aの端面2eに当接することによって、第1部材11(部分11a,11b)の管軸方向での位置が固定される。また、周方向では、突起111が鋼管2aの側面に形成された開孔2hに整合するように、第1部材11(部分11a,11b)が位置合わせされる。なお、第1部材の部分11a,11bを、1つずつ別々に鋼管2aに挿入する場合は、必ずしもDC<dP−2Hの関係を満たす必要はない。
First, as shown to FIG. 2 (A), the 1st member 11 (
次に、図2(B)に示すように、第1部材11(部分11a,11b)の内側に第2部材12を挿入する。このときまでに、第1部材11(部分11a,11b)の外径DCは鋼管2aの内径dPにほぼ等しい第2の外径まで拡張させられ、突起111は開孔2hに嵌合している。例えば、第1部材11の外径は、図2(A)に示されるように鋼管2aの内側に挿入された後に手作業で拡張させられ、その後に第2部材12が挿入されてもよい。あるいは、第1部材11の外径は、鋼管2aの内側に挿入された後も第1の外径に収縮させられたままであり、第2部材12が挿入されることによって第2の外径まで拡張させられてもよい。第1部材11の内側に第2部材12が挿入されると、第2部材12のテーパー面122aが第1部材11(部分11a,11b)のテーパー面112を押圧する。これによって、突起111が開孔2hに嵌合した状態で、第1部材11(部分11a,11b)が鋼管2aに固定される。
Next, as shown in FIG. 2B, the
さらに、図2(C)に示すように、もう一方の鋼管2bの内側にも第1部材11(部分11c,11d)を挿入し、その内側に第2部材12を挿入する。図2(B)に示した工程と同様に、第2部材12のテーパー面122bが第1部材11(部分11c,11d)のテーパー面112を押圧することによって、第1部材11(部分11c,11d)も、突起111が開孔2hに嵌合した状態で鋼管2bに固定される。
Further, as shown in FIG. 2 (C), the first member 11 (
図示された例では、鋼管2a,2bの双方について、内側に挿入された第1部材11の突起111を開孔2hに嵌合させる。これによって、第1部材11を鋼管2a,2bに固定することができる。さらに、両方の第1部材11の内側には共通の第2部材12が挿入されており、第1部材11と第2部材12との間は接着層によって固定されている。このようにして、本実施形態に係る連結構造10は、鋼管2aと鋼管2bとを連結する。
In the illustrated example, the
なお、上記で図2(A)〜(C)で示した工程において、第1部材11の全体的な断面形状は楕円形に近い形状から円形に近い形状に、または円形に近い形状から楕円形に近い形状へと変化する。従って、第1部材11の外径DCが、常に円の直径として定義されるわけではない。上述のように、第1部材11は、外径DCを収縮および拡張させることによって突起111を鋼管2の開孔2hに嵌合させるものであることから、外径DCについては突起111が形成される部分を基準にした外周面110の外寸として定義してもよい。これによって、鋼管2aの内径dPや突起111の高さHとの兼ね合いで外径DCの最小値(図2(A)に示した状態)および最大値(図2(B)および(C)に示した状態)を決定し、第1部材11の形状を設計することができる。
2A to 2C, the overall cross-sectional shape of the
図3は、図1に示された連結構造に作用する力について説明するための図である。図3には、鋼管2に形成された開孔2hに嵌合する第1部材11の突起111に作用するせん断力Sが示されている。このように、本実施形態では、鋼管2の軸方向の引張荷重が、突起111に対するせん断力Sとして作用し、突起111がせん断力Sに対抗することによって、連結構造10による鋼管2の連結が維持されている。突起111が対抗できる最大せん断力Smaxは、突起111の総断面積A、および突起111の降伏強度σを用いて、式(1)のように表すことができる。連結構造10は、この最大せん断力Smaxが、要求される引張強度よりも大きくなるように設計される必要がある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the force acting on the connection structure shown in FIG. 1. FIG. 3 shows the shearing force S acting on the
Smax=A・σ ・・・(1) S max = A · σ (1)
図4(A)〜(C)は、図1に示された連結構造における突起および開孔の形状(横断面形状)の変形例を示す図である。ここで、横断面形状とは、突起を鋼管2の軸方向に対して平行に切断した場合の形状である。上記で図3を参照して説明されたように、本実施形態に係る連結構造10は、第1部材11に形成される突起111がせん断力Sに対抗することによって、鋼管2の連結を維持する。従って、突起111は、せん断力Sに対抗できるように十分な断面積を有する必要がある。その一方で、突起111の断面積が大きくなると、鋼管2に形成される開孔2hも大きくなる。鋼管2の周方向での開孔2hの寸法が大きくなりすぎると、鋼管2の軸方向の引張強度が低下する可能性がある。従って、連結構造10の設計にあたっては、突起111の断面積を確保しつつ、周方向での開孔2hの寸法が抑えられるように、突起111の断面形状を決定する必要がある。
4 (A) to 4 (C) are diagrams showing a modification of the shape (transverse cross-sectional shape) of the protrusion and the opening in the connection structure shown in FIG. Here, the cross-sectional shape is a shape when the protrusion is cut in parallel to the axial direction of the
図4(A)には、図1に示された例と同様の突起111と、それに対応する開孔2hとが示されている。この例において、突起111および開孔2hは、略円形の断面形状を有する。略円形の断面形状は、突起111と開孔2hとの接触面での応力集中を抑制できる点で有利である。接触面での応力集中が抑制されれば、連結構造10に引張応力がかかったときに開孔2hから亀裂が発生しにくくなる。
FIG. 4A shows a
図4(B)には、変形例に係る突起111b、および開孔2hbが示されている。突起111bおよび開孔2hbは、管軸方向に延びた楕円形の断面形状を有する。管軸方向に延びた断面形状は、突起111bの断面積を確保しつつ、周方向での開孔2hbの寸法を抑えられる点で有利である。
FIG. 4B shows a
図4(C)には、別の変形例に係る突起111c、および開孔2hcが示されている。突起111cおよび開孔2hcは、管軸方向に延びた矩形の断面形状を有する。上述のように、管軸方向に延びた断面形状は、突起111cの断面積を確保しつつ、周方向での開孔2hcの寸法を抑えられる点で有利である。なお、矩形の断面形状の場合、応力集中を抑制するために、矩形の角を丸くすることが好ましい。
FIG. 4C shows a
図5(A)および(B)も、図1に示された連結構造における突起および開孔の断面形状の変形例を示す図である。ただし、図5(A)および(B)の例では、突起111が、管軸方向に配列された複数の突起を含む。
FIGS. 5A and 5B are also diagrams showing modifications of the cross-sectional shapes of the protrusions and the openings in the connection structure shown in FIG. However, in the example of FIGS. 5A and 5B, the
図5(A)には、管軸方向に配列された2つの突起111d1,111d2と、これらに対応する2つの開孔2hd1,2hd2とが示されている。図示された例において、これらの突起および開孔はいずれも略円形の断面形状を有するが、上記で図4(B)および図4(C)を参照して説明された例のように、円形以外の断面形状を有してもよい。管軸方向に複数の突起を配列することは、突起111d1,111d2の合計の断面積を確保しつつ、周方向でのそれぞれの開孔2hd1,2hd2の寸法を抑えられる点で有利である。 FIG. 5A shows two protrusions 111d1, 111d2 arranged in the tube axis direction and two openings 2hd1, 2hd2 corresponding to these. In the example shown, these protrusions and apertures both have a substantially circular cross-sectional shape, but as in the example described above with reference to FIGS. 4B and 4C, Other cross-sectional shapes may be used. Arranging a plurality of protrusions in the tube axis direction is advantageous in that the dimensions of the respective openings 2hd1 and 2hd2 in the circumferential direction can be suppressed while ensuring the total cross-sectional area of the protrusions 111d1 and 111d2.
図5(B)には、管軸方向に配列され、かつ鋼管2の周方向に位置をずらされた3つの突起111e1〜111e3と、これらに対応する3つの開孔2he1〜2he3とが示されている。図示された例において、これらの突起および開孔はいずれも略円形の断面形状を有するが、上記で図4(B)および図4(C)を参照して説明された例のように、円形以外の断面形状を有してもよい。上述のように、管軸方向に複数の突起を配列することは、突起111e1〜111e3の合計の断面積を確保しつつ、周方向でのそれぞれの開孔2he1〜2he3の寸法を抑えられる点で有利である。さらに、周方向について複数の突起の位置をずらすことによって、突起間の距離を長くし、突起間で管軸方向に亀裂が発生するのを防止することができる。なお、突起と開孔の横断面形状は、必ずしも同一でなくてもよい。例えば図5(B)の例では、鋼管2の開孔2he2,2he3の形状を、周方向について突起111e2,111e3よりも拡大してもよい。この例では突起111e1〜111e3が全体として放射状に突出しているため、上記の構造によって、先に突起111e1と開孔2he1とを嵌合させた上で、突起111e2,111e3を後から開孔2he2,2he3に嵌合させることが容易になる。
FIG. 5B shows three protrusions 111e1 to 111e3 arranged in the pipe axis direction and shifted in the circumferential direction of the
以上で説明した本発明の第1実施形態に係る連結構造10によれば、第1部材11の突起111が鋼管2の開孔2hに嵌合することによって鋼管2の連結が維持される。この場合、鋼管2に対する事前の加工は、単純な形状の開孔2hを形成するだけで済む。つまり、本実施形態では、鋼管2の端面に連結部材を溶接したり、鋼管2の端部にフランジを形成したりするような複雑な加工は必要とされない。従って、例えば肉厚が薄い小径鋼管の場合でも、連結構造10を用いた鋼管2の連結を容易に実現することができる。
According to the
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図6に示された連結構造20は、第1部材21(部分21a,21bを含む)と、第2部材22とを含む。第1実施形態に係る連結構造10との相違として、第1部材21では、テーパー面112にねじ山216が形成される。一方、第2部材22では、テーパー面122にねじ溝226が設けられる。それ以外について、本実施形態に係る連結構造20は、第1実施形態に係る連結構造10と同様の構成を有する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic perspective view showing members of a connection structure according to the second embodiment of the present invention. The
本実施形態において、第1部材21のねじ山216と、第2部材22のねじ溝226とは、互いに対応するねじ形状である。このようなねじ形状が設けられることによって、第2部材22または第1部材21の管軸回りの回転力を、第2部材22を第1部材21に挿入するときの推進力に変換することができる。それゆえ、本実施形態では、鋼管の内側に挿入された第1部材21の内側に第2部材22を挿入し、さらに第2部材22を管軸回りに回転させる。これによって、第2部材22を第1部材21の内側に挿入してテーパー面122にテーパー面112を押圧させることができる。なお、このとき、第2部材22の代わりに、または第2部材22とともに、第1部材11および鋼管が回転させられてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、第2部材22のテーパー面122が第1部材21のテーパー面112を押圧した状態を、ねじ山216とねじ溝226との間に作用する摩擦力によって維持することができる。従って、本実施形態では、必ずしも第2部材22のテーパー面122と第1部材21のテーパー面112との間に接着層を形成しなくてもよい。ただし、例えばねじの緩みを防止するなどの目的で、テーパー面122とテーパー面112との間に接着層を形成してもよい。
In the present embodiment, the state in which the tapered
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態に係る連結構造の部材を示す概略的な斜視図である。図7に示された連結構造30は、第1部材31(部分31a,31bを含む)と、第2部材32とを含む。第1実施形態に係る連結構造10との相違として、第1部材31では、内周にテーパー面312とストレート面313とが形成され、ストレート面313にねじ山316が形成される。一方、第2部材32では、外周にテーパー面322とストレート面323とが形成され、ストレート面323にねじ溝326が形成される。それ以外について、本実施形態に係る連結構造30は、第1実施形態に係る連結構造10と同様の構成を有する。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic perspective view showing members of a connection structure according to the third embodiment of the present invention. The
本実施形態において、第1部材31のテーパー面312は被押圧面であり、押圧面である第2部材32のテーパー面322によって押圧される。上記の第1実施形態と同様に、第1部材31の内側に第2部材32を挿入していくと、第2部材32のテーパー面322が第1部材31のテーパー面312を押圧する。また、第1部材31のねじ山316と、第2部材32のねじ溝326とは、互いに対応するねじ形状である。上記の第2実施形態と同様に、このようなねじ形状によって、第2部材32または第1部材31の軸回りの回転力が、第2部材32を第1部材31に挿入するときの推進力に変換される。また、第2部材32のテーパー面322が第1部材31のテーパー面312を押圧した状態を維持することができる。
In the present embodiment, the
上記の第2実施形態に係る連結構造20と本実施形態に係る連結構造30とを比較すると、第1部材の内周、および第2部材の外周に、互いに対応するねじ形状が形成される点は共通している。一方で、連結構造20ではねじ形状が押圧面および被押圧面(テーパー面112,122)に形成されたのに対し、連結構造30ではねじ形状が押圧面および被押圧面とは異なる面(ストレート面313,323)に形成される点は異なる。別の表現をすれば、連結構造20では押圧面および被押圧面とねじ形状とが管軸方向について重複しているのに対して、連結構造30では押圧面および被押圧面とねじ形状とが管軸方向について分離されている。第2実施形態と第3実施形態とは、例えば、ねじ形状の加工条件などによって使い分けられる。
When the connecting
(第4実施形態)
図8は、本発明の第4実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図8に示された連結構造40では、第1部材41に、突起111の代わりにピン孔417aまたはねじ孔417bが形成される。なお、第1部材41の構成は、ピン孔417aおよびねじ孔417bを除いて上記の第1実施形態の第1部材11と同様である。第1部材41のピン孔417aは、鋼管2の開孔2hに対応する位置に設けられ、ピン418が開孔2hを貫通してピン孔417aに嵌入する。また、ねじ孔417bも開孔2hに対応する位置に設けられ、ねじ419が開孔2hを貫通してねじ孔417bに螺入される。これらの場合において、ピン418およびねじ419は、第1部材41の外周面に形成され、鋼管2の開孔2hに嵌合する突起を事後的に形成する。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a connection structure according to the fourth embodiment of the present invention. In the
なお、図示された例では一方の第1部材41がピン418を用いて鋼管2に固定され、他方の第1部材41がねじ419を用いて鋼管2に固定されているが、両方の第1部材41がピン418を用いて鋼管2に固定されてもよい。また、両方の第1部材41がねじ419を用いて鋼管2に固定されてもよい。第1部材41と第2部材12との間には、上記の第2実施形態および第3実施形態と同様のねじ形状が形成されてもよい。
In the illustrated example, one
(第5実施形態)
図9は、本発明の第5実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図9に示された連結構造50では、第1部材51に、突起111の代わりにピン孔517aまたはねじ孔517bが形成される。なお、上記の第4実施形態と異なり、第1部材51に形成されるピン孔517aおよびねじ孔517bは貫通孔である。第1部材51の構成は、ピン孔517aおよびねじ孔517bを除いて上記の第1実施形態に係る第1部材11と同様である。さらに、連結構造50では、第2部材52に、ピン孔527aおよびねじ孔527bが形成される。なお、第2部材52の構成は、ピン孔527aおよびねじ孔527bを除いて上記の第1実施形態の第2部材12と同様である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a connection structure according to the fifth embodiment of the present invention. In the
鋼管2の開孔2hと、第1部材51のピン孔517aと、第2部材52のピン孔527aとは、第2部材52が第1部材51の内側に挿入された状態において互いに対応する(つまり、整合する)位置に設けられ、ピン518が開孔2hおよびピン孔517aを貫通してピン孔527aに嵌入する。また、開孔2hと、第1部材51のねじ孔517bと、第2部材52のねじ孔527bとは、第2部材52が第1部材51の内側に挿入された状態において互いに対応する(つまり、整合する)位置に設けられ、ねじ519が開孔2hおよびねじ孔517bを貫通してねじ孔527bに螺入される。これらの場合において、ピン518およびねじ519は、第1部材51の外周面に形成され、鋼管2の開孔2hに嵌合する突起を事後的に形成する。
The
なお、図示された例では一方の第1部材51がピン518を用いて鋼管2に固定され、他方の第1部材51がねじ519を用いて鋼管2に固定されているが、両方の第1部材51がピン518を用いて鋼管2に固定されてもよい。また、両方の第1部材51がねじ519を用いて鋼管2に固定されてもよい。第1部材51と第2部材52との間には、上記の第2実施形態および第3実施形態と同様のねじ形状が形成されてもよい。
In the illustrated example, one
また、本実施形態では、ピン518およびねじ519が、上記の第1実施形態における接着層や、第2実施形態および第3実施形態におけるねじ形状のように、第2部材52のテーパー面122が第1部材51のテーパー面112を押圧した状態を維持する機能を有する。本実施形態において、ピン518およびねじ519が押圧状態を維持することよって連結構造50において十分な引張強度が得られるのであれば、上記のような接着層やねじ形状を設けなくてもよい。
Further, in the present embodiment, the
(第6実施形態)
図10は、本発明の第6実施形態に係る連結構造を示す概略的な断面図である。図10に示された連結構造60は、上記の第1実施形態と同様の第1部材11と、第2部材62とを含む。第2部材62は、管軸方向に貫通する中空部分627を含む。それ以外について、第2部材62の構成は第1実施形態に係る第2部材12と同様である。
(Sixth embodiment)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a connection structure according to the sixth embodiment of the present invention. The
鋼管を構造部材として施工する際、鋼管内部をモルタルや水などの流体、あるいはドリル等の施工器具が通過する場合がある。そのような場合は図10に示すように第2部材62に中空部分627を設けることで、上記のような流体や器具が連結構造を通過することが可能になる。なお、同様の中空部分を、上記の第2実施形態〜第5実施形態において、第2部材22,32,52に設けることも可能である。
When constructing a steel pipe as a structural member, a fluid such as mortar or water, or a construction tool such as a drill may pass through the steel pipe. In such a case, as shown in FIG. 10, by providing the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記の実施形態では、第1部材を2つの部分に分割し、2つの部分の間に所定の隙間を設けることによって外径を拡縮自在にした。他の実施形態では、第1部材を3つ以上の部分に分割し、各部分の間に所定の隙間を設けることによって外径を拡縮自在にしてもよい。さらに他の実施形態では、第1部材を単一の部分から構成してもよい。この場合、例えば、第1部材に周方向について伸縮可能な継手構造を設けることによって外径を拡縮自在にしてもよい。あるいは、第1部材を管軸方向のスリットを含むC形断面で形成し、第2部材が挿入されたときにはスリットが広がるように弾性変形させることによって外径を拡縮自在にしてもよい。 For example, in the above embodiment, the first member is divided into two parts, and a predetermined gap is provided between the two parts, so that the outer diameter can be expanded and contracted. In another embodiment, the first member may be divided into three or more parts, and a predetermined gap may be provided between each part so that the outer diameter can be expanded and contracted. In still other embodiments, the first member may be composed of a single part. In this case, for example, the outer diameter of the first member may be made adjustable by providing a joint structure that can be expanded and contracted in the circumferential direction. Alternatively, the first member may be formed in a C-shaped cross section including a slit in the tube axis direction, and when the second member is inserted, the outer diameter may be made flexible by elastically deforming so that the slit is widened.
10,20,30,40,50,60…連結構造、11,21,31,41,51…第1部材、110…外周面、111…突起、112,312…テーパー面、114…フランジ、216,316…ねじ山、12,22,32,52,62…第2部材、122,322…テーパー面、226,326…ねじ溝、2…鋼管、2e…端面、2h…開孔、2s…内周面。
10, 20, 30, 40, 50, 60 ...
Claims (9)
前記第1部材は、外周面から突出して前記開孔に嵌合する突起と、内周に形成される被押圧面とを有し、前記外周面によって形成される前記第1部材の外径は拡縮自在であり、
前記第2部材は、外周に形成されて前記被押圧面を押圧する押圧面を有する、鋼管の連結構造。 Including a first member inserted inside a steel pipe having an opening formed in a side surface, and a second member inserted inside the first member;
The first member has a protrusion that protrudes from the outer peripheral surface and fits into the opening, and a pressed surface that is formed on the inner periphery. The outer diameter of the first member formed by the outer peripheral surface is Can be scaled,
The said 2nd member is a connection structure of the steel pipe which has a pressing surface which is formed in the outer periphery and presses the said to-be-pressed surface.
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