JP2024077788A - 結合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結合のための抵抗を抑える。【解決手段】結合装置１０はオス側金具２０とメス側金具２２とを備える。メス側金具２２がケーシング６０と複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と配置体６４と環状部材６６とを有している。複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は、ケーシング６０に形成される柱状空間内に収容され、かつ、同一円周上に配置される。その同一円周は、柱状空間の中心軸１０８上に中心が配置されるものである。この場合、メス側金具クリアランスＣが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａより大きい。メス側金具クリアランスＣは、柱状空間内の同一円周上に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２が配置されるときのケーシング６０の内周面とメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の同一円周の中心側の側面から見た裏側面１２４，１２６との最小隙間である。【選択図】図８

Description

本発明は、結合装置に関する。

特許文献１は接合構造を開示する。この接合構造は、第１の部材と第２の部材どうしを、互いの接合面を合わせた状態で接合する構造である。この接合構造においては、接合具が第１の部材の内部に埋設される。接合具は、ケーシング内に複数のメス側柱状部材が軸方向に移動可能に収納されてなる。ケーシングの内周面は、軸方向一端から他端に向けて内径が拡径する。この接合構造においては、第１の部材の接合面に第２の部材の接合面を合わせられる。この接合構造においては、第２の部材に形成された貫通孔が、接合具と略同軸的に一致させられる。この接合構造においては、少なくとも一端にねじ部が形成されたオス側柱状部材が、他端部側から第２の部材の貫通孔に貫通させられる。そのオス側柱状部材は接合具の複数のメス側柱状部材を径方向に離しながら進入する。この接合構造においては、そのオス側柱状部材のねじ部にねじ込んだナットを第２の部材に締め付けることによりそのオス側柱状部材を第２の部材側に引き寄せてその他端部を接合具に係止させる。特許文献１に開示された接合構造は、セグメント等の部材どうしの少しの位置ずれがあっても締結が容易で、かつ作業性にも優れる。

特開平７－３１７７４４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された接合構造には、オス側柱状部材を複数のメス側柱状部材の中央の隙間に挿入するための抵抗が高くなりやすいという問題点がある。本発明は、このような問題を解決するものである。本発明の目的は、結合のための抵抗を抑えることにある。

図面に基づき本発明の結合装置が説明される。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。

上述された課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、結合装置１０，１２は、オス側金具２０，２４と、メス側金具２２とを備える。オス側金具２０，２４が、柱状のオス側柱状部材４０を有している。メス側金具２２が、ケーシング６０と、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と、配置体６４と、環状部材６６とを有している。ケーシング６０は空間形成部８２を有している。空間形成部８２は柱状空間を形成する。ケーシング６０の一端にオス側柱状部材４０の進入口１００が形成されている。この進入口１００は柱状空間に連通する。複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は柱状空間内に収容される。配置体６４は、次に述べられる同一円周上に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を配置する。その同一円周は、柱状空間の中心軸１０８上に中心が配置されるものである。複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は、柱状空間の中心軸１０８方向への移動が可能となるように配置体６４によって配置される。環状部材６６は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を束ねる。ケーシング６０の進入口１００の中心が柱状空間の中心軸１０８上に配置されている。メス側柱状部材６２が、溝部１２２を有している。溝部１２２は同一円周の中心側の側面から見た裏側に配置される。溝部１２２は、同一円周の周方向の一端から他端までにわたる。環状部材６６は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２それぞれの溝部１２２に嵌まることで複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を束ねる。この場合、メス側金具クリアランスＣが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａより大きい。メス側金具クリアランスＣは、配置体６４によって柱状空間内の同一円周上に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２が配置されるときの空間形成部８２の内周面とメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の同一円周の中心側の側面から見た裏側面１２４，１２６との最小隙間である。

進入口１００を介してケーシング６０の内部の複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の間にオス側柱状部材４０が進入させられ得る。一方、環状部材６６は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２それぞれの溝部１２２に嵌まることで複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を束ねる。オス側柱状部材４０がケーシング６０の内部へ進入したとき、そのオス側柱状部材４０の進入位置が複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２に囲まれる空間に対し偏っていることがある。そのオス側柱状部材４０の進入方向が柱状空間の中心軸１０８に対して傾いていることもある。それらの場合、そのオス側柱状部材４０は複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のいずれかのみを押したり複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のいずれかを押し上げたりする。それらの際、メス側柱状部材６２の動きに伴って環状部材６６が溝部１２２から出ることがあり得る。環状部材６６が溝部１２２から出た場合、メス側金具クリアランスＣが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａより大きいと、環状部材６６は空間形成部８２の内周面に接触しない。環状部材６６が空間形成部８２の内周面に接触しないとその接触が妨げとなってメス側柱状部材６２の動きが抑制されることもなくなる。その結果、本発明のある局面に従う結合装置１０，１２は、オス側金具２０，２４とメス側金具２２との結合のための抵抗を抑え得る。

また、上述された溝部１２２の深さＢが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａより大きいことが望ましい。この場合、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のいずれかが押し上げられても溝部１２２によって形成される溝から環状部材６６が出難くなる。環状部材６６が出難くなると、環状部材６６が空間形成部８２の内周面に接触し難くなる。環状部材６６が空間形成部８２の内周面に接触し難くなるとその接触が妨げとなってメス側柱状部材６２の動きが抑制されることもなくなる。その結果、本発明のある局面に従う結合装置１０，１２は、オス側金具２０，２４とメス側金具２２との結合のための抵抗を抑え得る。

また、上述されたメス側金具クリアランスＣが、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量との和以下であることが望ましい。

オス側柱状部材４０の進入位置が複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２に囲まれる空間に対し偏っているとする。その場合、その偏心量すなわちオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する同一円周の径方向についての距離の分だけ、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のうちオス側柱状部材４０に押されたものの移動量は大きくなる。ここで言う移動量は、同一円周の径方向についてのものを意味する。その移動量が大きくなると、その分、そのメス側柱状部材６２は空間形成部８２の内周面に近づく。メス側金具クリアランスＣはその分大きい方が望ましい。しかしながら、メス側金具クリアランスＣが大きくなることは空間形成部８２の内径が大きくなる原因となる。メス側金具クリアランスＣが、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量との和以下であるとする。この場合、空間形成部８２の内径を必要以上に大きくすることなく、メス側金具クリアランスＣの大きさに応じてメス側柱状部材６２が空間形成部８２の内周面に接触する可能性を抑えることができる。

また、上述されたメス側柱状部材６２が、凹凸部１２０を溝部１２２に加えて有していることが望ましい。凹凸部１２０は同一円周の中心側の側面に配置される。この場合、メス側金具クリアランスＣが、次に述べられる和以下であることが望ましい。その和は、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量と凹凸部１２０における凹凸の高さとの和である。

オス側柱状部材４０の進入位置が複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２に囲まれる空間に対し偏っているとする。その場合、その偏心量すなわちオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する同一円周の径方向についての距離の分だけ、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のうちオス側柱状部材４０に押されたものの移動量は大きくなる。ここで言う移動量は、同一円周の径方向についてのものを意味する。メス側柱状部材６２が凹凸部１２０を有しており、かつ、オス側柱状部材４０が十分に柔らかいと、その凹凸部１２０は複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の間に進入したオス側柱状部材４０の外周面に食い込む。十分に食い込みが生じる場合、上述された移動量は、メス側柱状部材６２が凹凸部１２０を有していない場合と同様となる。メス側柱状部材６２が凹凸部１２０を有しており、かつ、オス側柱状部材４０が柔らかくないと、その凹凸部１２０は複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の間に進入したオス側柱状部材４０の外周面に食い込まない。この場合、上述された移動量は、凹凸部１２０における凹凸の高さの分多くなる。その移動量が大きくなると、その分、そのメス側柱状部材６２は空間形成部８２の内周面に近づく。メス側金具クリアランスＣはその分大きい方が望ましい。しかしながら、メス側金具クリアランスＣが大きくなることは空間形成部８２の内径が大きくなる原因となる。メス側金具クリアランスＣが、次に述べられる和以下であるとする。その和は、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量と凹凸部１２０における凹凸の高さとの和である。この場合、空間形成部８２の内径を必要以上に大きくすることなく、メス側金具クリアランスＣの大きさに応じてメス側柱状部材６２が空間形成部８２の内周面に接触する可能性を抑えることができる。

本発明によれば、結合のための抵抗を抑え得る。

本発明のある実施形態にかかる結合装置の構成が示される図である。 本発明のある実施形態にかかるオス側金具の図である。 本発明のある実施形態にかかるメス側金具の図である。 本発明のある実施形態にかかるケーシングの断面図である。 本発明のある実施形態にかかる複数のメス側柱状部材が環状部材によって束ねられている状況が示される図である。 本発明のある実施形態にかかるメス側金具の溝部付近の断面図である。 本発明のある実施形態にかかるオス側金具とメス側金具とが接続されつつある状況が示される図である。 本発明のある実施形態にかかるメス側柱状部材が押し上げられている状況が示される図である。 本発明の変形例にかかる結合装置の構成が示される図である。

以下、本発明が図面に基づき詳細に説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付される。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［構成の説明］
図１は、本実施形態にかかる結合装置１０の構成が示される図である。図１において、後述されるメス側金具２２の一部は切り欠かれている。図１に基づいて、本実施形態にかかる結合装置１０の構成が説明される。

本実施形態にかかる結合装置１０は、オス側金具２０と、メス側金具２２とを備える。本実施形態にかかる結合装置１０のオス側金具２０とメス側金具２２とは、互いに異なる図示されないセグメントの各々に固定される。オス側金具２０とメス側金具２２とが結合されることに伴い、これらが固定されているセグメントの対が互いに結合されることとなる。「セグメント」とはシールドトンネルの壁面の一部となる周知の部材のことである。

図２は、本実施形態にかかるオス側金具２０の図である。図２において、後述される保持アンカー４２の一部は切り欠かれている。図２に基づいて、本実施形態にかかるオス側金具２０の構成が説明される。

本実施形態にかかるオス側金具２０は、オス側柱状部材４０と、保持アンカー４２とを有する。オス側柱状部材４０の形状は柱状である。オス側柱状部材４０の一端には雄ねじが形成されている。その雄ねじは保持アンカー４２に形成されている雌ねじにねじ込まれる。保持アンカー４２はセグメント内に埋め込まれる。オス側柱状部材４０の他端はメス側金具２２の内部に進入する。これによってオス側金具２０とメス側金具２２とが結合されることとなる。

図３は、本実施形態にかかるメス側金具２２の図である。図３において、後述されるケーシング６０と環状部材６６と板状部材１１０とについては断面が示されている。図３に基づいて、本実施形態にかかるメス側金具２２の構成が説明される。

本実施形態にかかるメス側金具２２は、ケーシング６０と、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と、配置体６４と、複数の環状部材６６，６６とを有している。

ケーシング６０は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と、複数の環状部材６６と、配置体６４の一部とを収容する。ケーシング６０の具体的構成は後述される。

複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２はケーシング６０内に進入したオス側柱状部材４０を把持する。本実施形態の場合、ケーシング６０内には４本のメス側柱状部材６２が収容される。メス側柱状部材６２の具体的構成も後述される。

配置体６４は、ケーシング６０内に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を配置する。複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は、配置体６４によってケーシング６０内での移動が可能となるように配置される。本実施形態の場合、配置体６４は、板状部材１１０と、弾性体１１２と、蓋部１１４と、長ボルト１１６と、ナット１１８とを有している。板状部材１１０と弾性体１１２と蓋部１１４とはケーシング６０内に収容される。板状部材１１０は、弾性体１１２から受けた力を複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２へ伝える。本実施形態にかかる板状部材１１０の形状は周知の平座金と同様である。弾性体１１２は板状部材１１０へ力を加える。そのために弾性体１１２は予め圧縮されている。本実施形態にかかる弾性体１１２は周知のコイルバネからなる。蓋部１１４は、予め圧縮されている弾性体１１２を支持する。本実施形態の場合、蓋部１１４の外周には雄ねじが形成されている。長ボルト１１６の一端は蓋部１１４に固定されている。長ボルト１１６の他端は雄ねじとなっている。ナット１１８は、長ボルト１１６の他端の雄ねじにねじ込まれる。

環状部材６６は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２を束ねる。本実施形態にかかる環状部材６６は一部が切り欠かれている周知の金属製リングからなる。この金属製リングは線材が曲げられてなるものである。

図４は、本実施形態にかかるケーシング６０の断面図である。図４に示されるように、本実施形態にかかるケーシング６０は、接続部８０と、空間形成部８２と、連結部８４とを有している。

接続部８０は、ケーシング６０の一端に配置される。接続部８０は、進入口１００と、柱状部材誘導面１０２とを形成する。オス側金具２０のオス側柱状部材４０が進入口１００を貫通することとなる。柱状部材誘導面１０２は、進入口１００へ近づくにつれ窄まる面を形成する。したがって、柱状部材誘導面１０２はこれに囲まれる空間を形成することとなる。

空間形成部８２は接続部８０に連なる。空間形成部８２は柱状空間を形成する。したがって、この柱状空間は進入口１００に連通することとなる。その柱状空間内には、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と、配置体６４のうち上述された板状部材１１０と弾性体１１２とが収容される。その柱状空間は、柱状部材誘導面１０２が形成する空間を介して進入口１００に連通する。本実施形態の場合、その柱状空間は円柱状である。本実施形態の場合、その柱状空間の中心軸１０８は柱状部材誘導面１０２が囲む空間の中心および進入口１００の中心を通る。

連結部８４は、配置体６４をケーシング６０の空間形成部８２に連結する。本実施形態の場合、連結部８４には雌ねじが形成されている。上述されたように、配置体６４の蓋部１１４の外周に雄ねじが形成されている。その雄ねじが連結部８４の雌ねじにねじ込まれる。これにより配置体６４は空間形成部８２に連結される。

図５は、本実施形態にかかる複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２が環状部材６６，６６によって束ねられている状況が示される図である。図５に基づいて、本実施形態にかかるメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の構成が説明される。

本実施形態の場合、配置体６４の弾性体１１２が板状部材１１０を介して複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２をケーシング６０の柱状部材誘導面１０２に押付けている。それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は２本の環状部材６６，６６によって束ねられている。それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は互いに接触している。これにより、それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２はケーシング６０内において同一円周上に配置されることとなる。

本実施形態における「同一円周上」とは、複数の部材のうち構造が共通する部分が、空間上の一点からの距離が等しくなるように配置されることを言う。本実施形態においては、その空間上の一点は「同一円周の中心」と称される。その同一円周の中心を中心とする仮想上の円の円周が延びる方向は「同一円周の周方向」と称される。その同一円周の中心からその仮想上の円の円周上の各点へ向かう方向は「同一円周の径方向」と称される。

上述されたように、本実施形態の場合、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２はケーシング６０内において同一円周上に配置される。本実施形態の場合、その同一円周の中心は、柱状空間の中心軸１０８上に配置される。上述されたように、本実施形態の場合、配置体６４の弾性体１１２が板状部材１１０を介して複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２をケーシング６０の柱状部材誘導面１０２に押付けている。これにより、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は、ケーシング６０内での柱状空間の中心軸１０８方向への移動が可能となるように配置されることとなる。

本実施形態にかかるメス側柱状部材６２は、凹凸部１２０と、溝部１２２の対と、溝端外周面形成部１２４，１２４の対と、溝間外周面形成部１２６と、テーパ面形成端部１２８とを有している。

凹凸部１２０は、ケーシング６０内で同一円周の中心側の側面に配置される。凹凸部１２０は凹凸を形成する。その凹凸は同一円周の周方向に沿って延びている。その凹凸は柱状空間の中心軸１０８方向に並んでいる。溝部１２２は、ケーシング６０内で同一円周の中心側の側面から見た裏側に配置される。溝部１２２は、同一円周の周方向の一端から他端までにわたる。溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６は、ケーシング６０内で同一円周の中心側の側面から見た裏側面に配置される。溝端外周面形成部１２４の対は、溝部１２２，１２２の対を挟むように配置される。溝間外周面形成部１２６は、溝部１２２，１２２の対に挟まれるように配置される。溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６は、平滑な面を形成する。テーパ面形成端部１２８は、メス側柱状部材６２の端に配置される。テーパ面形成端部１２８は、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２が束ねられるとき、他のメス側柱状部材６２，６２，６２のテーパ面形成端部１２８と共にテーパ面を形成する。テーパ面形成端部１２８は、ケーシング６０内において柱状部材誘導面１０２に対向するように配置される。

本実施形態の場合、溝部１２２の底部は曲率半径が一定な円弧状の曲面となっている。複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２がケーシング６０内において同一円周上に配置されているので、同一円周の中心からそれらの溝部１２２までの距離は等しい。したがって、環状部材６６はそれら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２それぞれの溝部１２２に嵌まり得る。ここではその距離は「溝底半径」と称される。本実施形態においては、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の溝部１２２の底部が形成する円の中心に同一円周の中心が配置される場合、環状部材６６の内径はその溝底半径の２倍より少し小さい。その結果、それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２の溝部１２２に環状部材６６が嵌まるとき、環状部材６６はそれら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２によって少し拡げられている。このことによって生じる環状部材６６の弾性変形に伴い、それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は環状部材６６から力を受ける。その結果、それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２は環状部材６６によって束ねられることとなる。

図６は、本実施形態にかかるメス側金具２２の溝部１２２付近の断面図である。本実施形態の場合、メス側金具クリアランスＣは、以下の３つの要件を満たすものとなっている。それら３つの要件のうち１つ目は、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａよりも大きいというものである。それら３つの要件のうち２つ目は、溝部１２２が形成する溝の深さＢよりも大きいというものである。なお、本実施形態の場合、溝部１２２の深さＢは環状部材６６の幅Ａより深い。言うまでもないことだが、同一円周の径方向に直交する方向についての環状部材６６の幅Ａはその溝の幅Ｄより小さい。それら３つの要件のうち３つ目は、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量と凹凸部１２０における凹凸の高さとの和以下であるというものである。なお、本実施形態において「メス側金具クリアランス」とは、空間形成部８２が形成する柱状空間の中心軸１０８上に同一円周の中心が配置されその同一円周上に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２が配置されている際の空間形成部８２の内周面とメス側柱状部材６２の溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６との最小隙間を言う。

［製造方法の説明］
本実施形態にかかる結合装置１０は、次の工程を経て製造される。その第一の工程は、メス側金具２２を構成する各部品とオス側金具２０を構成する各部品とを周知の方法で形成するというものである。その第二の工程は、ケーシング６０内に複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２と複数の環状部材６６と板状部材１１０と弾性体１１２とを収容するというものである。その第三の工程は、保持アンカー４２の雌ねじにオス側柱状部材４０の雄ねじをねじ込むというものである。

［使用方法の説明］
本実施形態にかかる結合装置１０は、次に述べられる手順で使用される。すなわち、本実施形態にかかる結合装置１０が備えるオス側金具２０とメス側金具２２とは、互いに異なるセグメントに予め固定される。その固定のための手段は周知なのでここではその詳細な説明は繰り返されない。次いで、周知の手段によりそれらオス側金具２０とメス側金具２２とはセグメントごと近づけられる。それらオス側金具２０とメス側金具２２とが近づくと、オス側金具２０のオス側柱状部材４０はメス側金具２２に形成されている進入口１００内へ進入する。オス側柱状部材４０が進入口１００を経由して柱状空間に到達すると、その先端は複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２における同一円周の中心を通過する。これに伴い、それら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２はオス側柱状部材４０の先端によって押し拡げられる。その後、オス側柱状部材４０が進めないほどオス側金具２０とメス側金具２２とが接近すると、本実施形態にかかる結合装置１０の接続が完了する。

［効果の説明］
本実施形態にかかる結合装置１０は、結合のための抵抗を抑え得る。以下、その理由が説明される。

図７は、本実施形態にかかるオス側金具２０とメス側金具２２とが接続されつつある状況が示される図である。オス側金具２０のオス側柱状部材４０はメス側金具２２の空間形成部８２が形成する柱状空間の中心軸１０８上を進むとは限らない。図７に示されているように、オス側柱状部材４０は柱状空間の中心軸１０８と平行に進むことがある。本実施形態においては、このようにオス側柱状部材４０が進むことは「偏心」と称される。その際すなわちケーシング６０の進入口１００にオス側柱状部材４０が進入する際の、柱状空間の中心軸１０８に対する同一円周の径方向についての距離が偏心量Ｅとなる。その最大値が上述された最大偏心量である。

オス側柱状部材４０が偏心している場合、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２に近づいたオス側柱状部材４０はそれら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のいずれかを押すこととなる。それに伴い押されたメス側柱状部材６２は移動しようとする。一方、押されていないメス側柱状部材６２は移動しようとしない。押されたメス側柱状部材６２が移動しようとすることに伴い、移動しようとするメス側柱状部材６２の溝部１２２から出る方向の力が環状部材６６にかかる。

弾性体１１２から受けた力を板状部材１１０が複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２へ伝えることでその力は緩和される。しかしながら、環状部材６６が溝部１２２から出ることを抑えきれない場合、環状部材６６がその溝部１２２から出ることとなる。

仮に環状部材６６がその溝部１２２から出たとしても、本実施形態にかかる結合装置１０においては、環状部材６６と空間形成部８２の内周面との間に隙間がある。メス側金具クリアランスＣが環状部材６６の幅Ａよりも大きいためである。環状部材６６と空間形成部８２の内周面との間に隙間があるので、オス側柱状部材４０が偏心している際に環状部材６６と空間形成部８２の内周面とが接触することは回避される。その回避があるので、オス側柱状部材４０が進み辛い状況も回避される。その結果、本実施形態にかかる結合装置１０においては結合のための抵抗が抑えられる。

図８は、本実施形態にかかるメス側柱状部材６２が押し上げられている状況が示される図である。オス側金具２０のオス側柱状部材４０はメス側金具２２の空間形成部８２が形成する柱状空間の中心軸１０８と平行に進むとは限らない。図８に示されているように、オス側柱状部材４０はその進行方向が柱状空間の中心軸１０８と角度をなすように進むことがある。本実施形態においては、このようにオス側柱状部材４０が進むことは「斜め挿入」と称される。

この場合、複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２に近づいたオス側柱状部材４０はそれら複数のメス側柱状部材６２，６２，６２，６２のいずれかの端を押し上げようとする。それに伴い押されたメス側柱状部材６２の端は柱状部材誘導面１０２に沿ってスライドする。これによりメス側柱状部材６２の溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６は空間形成部８２の内周面に近づく。その際、オス側柱状部材４０に端が押し上げられようとしたメス側柱状部材６２の溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６と空間形成部８２の内周面との間には隙間がある。メス側金具クリアランスＣが環状部材６６の幅Ａよりも大きいためである。

メス側柱状部材６２の溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６と空間形成部８２の内周面との間に隙間があるので、斜め挿入の際に溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６と空間形成部８２の内周面とが接触することは回避される。その回避があるので、オス側柱状部材４０が進み辛い状況も回避される。その結果、本実施形態にかかる結合装置１０においては結合のための抵抗が抑えられる。

本実施形態にかかる結合装置１０においては、メス側金具クリアランスＣが上述された３つの要件を満たす。上述されたように、これら３つの要件のなかには、同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量と凹凸部１２０における凹凸の高さとの和以下であるというものがある。この要件が満たされることで、ケーシング６０のサイズ特に空間形成部８２の内径が抑えられている。その結果、ケーシング６０のサイズが必要以上に大きくなることは防止される。

〈変形例の説明〉
上述された結合装置１０は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。上述された結合装置１０は、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。

例えば、溝端外周面形成部１２４および溝間外周面形成部１２６と空間形成部８２の内周面との接触を回避できる可能性を高めることが重視される場合、次に述べられる要件は満たされなくてもよい。その要件は、メス側金具クリアランスＣが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量と凹凸部１２０における凹凸の高さとの和以下であるという要件である。

また、メス側柱状部材６２は凹凸部１２０を有していなくてもよい。その場合、上述された要件は、メス側金具クリアランスＣが同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａとケーシング６０の進入口１００に進入するオス側柱状部材４０の柱状空間の中心軸１０８に対する最大偏心量との和以下であるというものであってもよい。

また、溝部１２２の深さＢは同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａ以下であってもよい。ただし、溝部１２２の深さＢは同一円周の径方向についての環状部材６６の幅Ａの半分を超えることが望ましい。

また、オス側金具とメス側金具との具体的な構成は上述したものに限定されない。図９は、上述された実施形態の変形例にかかる結合装置１２の構成が示される図である。この結合装置１２は、オス側金具２４と、メス側金具２２とを備える。このオス側金具２４は、オス側柱状部材４０と、ソケット４４と、長ボルト４６とを有する。ソケット４４は、両端に雌ねじが形成された筒状の部材である。オス側柱状部材４０の雄ねじが、それらソケット４４の両端の雌ねじの一方にねじ込まれる。それらソケット４４の両端の雌ねじの他方には、長ボルト４６の先端に形成された雄ねじがねじ込まれる。この結合装置１２のその他の構成は上述された実施形態にかかる結合装置１０と同様である。したがってその詳細な説明はここでは繰り返されない。

１０，１２…結合装置
２０，２４…オス側金具
２２…メス側金具
４０…オス側柱状部材
４２…保持アンカー
４４…ソケット
４６，１１６…長ボルト
６０…ケーシング
６２…メス側柱状部材
６４…配置体
６６…環状部材
８０…接続部
８２…空間形成部
８４…連結部
１００…進入口
１０２…柱状部材誘導面
１０８…中心軸
１１０…板状部材
１１２…弾性体
１１４…蓋部
１１８…ナット
１２０…凹凸部
１２２…溝部
１２４…溝端外周面形成部
１２６…溝間外周面形成部
１２８…テーパ面形成端部

Claims (4)

1. オス側金具と、
   メス側金具とを備え、
   前記オス側金具が柱状のオス側柱状部材を有しており、
   前記メス側金具が、
   柱状空間を形成する空間形成部を有しており、前記柱状空間に連通する前記オス側柱状部材の進入口が一端に形成されているケーシングと、
   前記柱状空間内に収容されている複数のメス側柱状部材と、
   前記柱状空間の中心軸上に中心が配置される同一円周上に前記複数のメス側柱状部材を前記柱状空間の中心軸方向への移動が可能となるように配置する配置体と、
   前記複数のメス側柱状部材を束ねる環状部材とを有しており、
   前記ケーシングの前記進入口の中心が前記柱状空間の中心軸上に配置されている結合装置であって、
   前記メス側柱状部材が、前記同一円周の中心側の側面から見た裏側に配置され前記同一円周の周方向の一端から他端までにわたる溝部を有しており、
   前記環状部材が、前記複数のメス側柱状部材それぞれの前記溝部に嵌まることで前記複数のメス側柱状部材を束ね、
   前記配置体によって前記柱状空間内の前記同一円周上に前記複数のメス側柱状部材が配置されるときの前記空間形成部の内周面と前記メス側柱状部材の前記同一円周の中心側の側面から見た裏表面との最小隙間であるメス側金具クリアランスが前記同一円周の径方向についての前記環状部材の幅より大きいことを特徴とする結合装置。
2. 前記溝部の深さが前記同一円周の径方向についての前記環状部材の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の結合装置。
3. 前記メス側金具クリアランスが、前記同一円周の径方向についての前記環状部材の幅と前記ケーシングの前記進入口に進入する前記オス側柱状部材の前記柱状空間の中心軸に対する最大偏心量との和以下であることを特徴とする請求項１に記載の結合装置。
4. 前記メス側柱状部材が、前記同一円周の中心側の側面に配置される凹凸部を前記溝部に加えて有しており、
   前記メス側金具クリアランスが、前記同一円周の径方向についての前記環状部材の幅と前記ケーシングの前記進入口に進入する前記オス側柱状部材の前記柱状空間の中心軸に対する最大偏心量と前記凹凸部における凹凸の高さとの和以下であることを特徴とする請求項１に記載の結合装置。

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