JP3167659U - ケーシングの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】緊締用ボルトの緩み防止対策を図り、ロックピンの抜け落ちを防止できるケーシングの接続構造を提供する。【解決手段】上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂのうち内側接続端部２Ａには周方向所要間隔で内方へ向い径の小さくなるテーパ孔３が穿設され、テーパ孔３の内端側にナット４が固着され、外側接続端部には内側接続端部２Ａのテーパ孔３と対応する位置にテーパ孔５が穿設され、内外両接続端部２Ａ，２Ｂの両テーパ孔３，５に中空状のロックピン６が嵌合され、ロックピン６には、内周側に突設した内向きフランジ部７と外端部に設けた抜止部材８との間に離脱不能に挿入された外向きフランジ部９を有する緊締用ボルト１０が挿通され、緊締用ボルト１０がナット１０に螺合されると共に、内向きフランジ部７と外向きフランジ部９との間に緩み止めワッシャー１１が介装される。【選択図】図１

Description

本考案は、基礎工法に使用されるケーシングの接続構造に関するもので、地盤中に貫入される先のケーシングの上端部に後続のケーシングの下端部を接続するのに適用される接続構造に関する。

従来のケーシングの接続構造として、特許公報等の具体的な特許文献を挙げることはできないが、従来使用されているケーシング接続構造は、図３に示すように、互いに嵌合して接続される上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂのうち内側接続端部２Ａには周方向所要間隔おきに内方に向い径の小さくなるテーパ孔１３を設け、このテーパ孔１３の内端側にナット１５を固着し、外側接続端部２Ｂには内側接続端部２Ａのテーパ孔１３と対応する位置にそのテーパ孔１３に合致するテーパ孔１４を設け、これら内外両接続端部２Ａ，２Ｂの両テーパ孔１３，１４に亘って中空状のロックピン１６を嵌合し、このロックピン１６には、その内周側に突設した内向きフランジ部１７と外端部に固着した抜止部材１８との間に離脱不能に挿入された外向きフランジ部１９を有する緊締用ボルト２０を挿通して、このボルト２０をナット１５に螺合し、このボルト２０を緊締することによりボルト２０の外向きフランジ部１９でロックピン１６の内向きフランジ部１７を内方へ押圧して、ロックピン１６をテーパ孔１３，１４に圧嵌するようにしたものである。

上記のようなケーシング接続構造によると、ケーシング１の打ち込み中に緊締用ボルト２０が振動等により緩んで、ロックピン１６が抜け落ちることがあった。通常、ケーシング接続端部の内側接続端部２Ａと外側接続端部２Ｂとにはロックピン１６を１０数本使用しているが、ひどい時には全てのロックピン１６が抜け落ち、ケーシング１を引き上げた時には、抜け落ちたロックピン１６のあるケーシング１より下の部分が地中に取り残される事故が起きていた。

本考案は、上記の課題に鑑み、緊締用ボルトの緩み防止対策を図って、ロックピンの抜け落ちを防止するようにしたケーシングの接続構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照番号を付して説明すると、互いに嵌合して接続される上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂのうち内側接続端部２Ａには周方向所要間隔で内方へ向い径の小さくなるテーパ孔３が穿設され、このテーパ孔３の内端側にナット４が固着され、外側接続端部２Ｂには内側接続端部２Ａのテーパ孔３と対応する位置にそのテーパ孔３に合致するテーパ孔５が穿設され、これら内外両接続端部２Ａ，２Ｂの両テーパ孔３，５に亙って、外周面６ｏをテーパとした中空状のロックピン６が嵌合され、ロックピン６には、内周側所要部に突設した内向きフランジ７と外端部に設けた抜止部材８との間に離脱不能に挿入された外向きフランジ９を有する緊締用ボルト１０が挿通されると共に、緊締用ボルト１０の外向きフランジ部９とロックピン６の内向きフランジ７との間に緩み止めワッシャー１１が介装されていて、緊締用ボルト１０が前記ナット４に螺合されてなることを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載のケーシングの接続構造において、緩み止めワッシャー１１は、２枚１組のワッシャー部材２２，２２により構成され、その噛み合い面にクサビ形状のカム２２ａが形成されていて、そのカム２２ａのクサビ角度αが緊締用ボルト１０のネジ角度βより大きく設定されているクサビロックワッシャー２１からなることを特徴とする。

請求項３は、両ワッシャー部材２２，２２の外側両面には、夫々放射状に歯２２ｂが刻設されていることを特徴とする。

上記解決手段による考案の効果を、後述する実施形態の参照番号を付して説明すると、請求項１に係る考案のケーシング接続構造によれば、上下ケーシング１，１を接続するにあたり、下段側ケーシング１の上端部の内側接続端部２Ａと上段側ケーシング１の下端部の外側接続端部２Ｂとを凹凸嵌合して、内側接続端部２Ａのテーパ孔３と外側接続端部２Ｂのテーパ孔５とが合致した状態で、テーパ孔３内端側のナット４に緊締用ボルト１０を螺合すると共に、このボルト１０に対し離脱不能なロックピン６をテーパ孔３，５に嵌合し、斯かる状態でボルト１０を回転して緊締することにより、このボルト１０の外向きフランジ部９が緩み止めワッシャー１１を介してロックピン６の内向きフランジ部７を押圧し、それによりロックピン６が押されて、そのテーパ状外周面６ｏがテーパ孔３，５に圧嵌される。こうして上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂが接続された状態で一連のケーシング１を地盤中に打ち込んでいる時に、振動等で緊締用ボルト１０が緩もうとしても、このボルト１０が緩み止めワッシャー１１によって緩みを阻止されるから、ロックピン６は両接続端部２Ａ，２Ｂのテーパ孔３，５から抜け落ちることがない。

請求項２に記載のように、緩み止めワッシャー１１がクサビロックワッシャー２１からなる場合は、一方のワッシャー部材２２のカム２２ａが他方のワッシャー部材２２のカム２２ａを押し上げて離れようとする力が働くが、クサビ効果のためにネジピッチ以上離れず、緊締用ボルト１０は緩まなくなるばかりか、クサビ効果ゆえにボルト１０の張力が増加し、従ってより有効な緩み止め効果が発揮される。

請求項３に記載のように、両ワッシャー部材２２，２２の外側両面に、夫々放射状に歯２２ｂが刻設されている場合には、両ワッシャー部材２２，２２の外側両面の歯２２ｂによって緊締用ボルト１０が締められるに従い、この緊締用ボルト１０の外向きフランジ部９の座面９ａ及びロックピン６の内向きフランジ部７の座面７ａに食い込んで強固に固定されるから、より一層有効な緩み止め効果が発揮される。

本考案に係るケーシング接続構造を示す拡大断面図である。 (a) はクサビロックワッシャーを示す斜視図であり、(b) はクサビロックワッシャーの原理を説明する説明図である。 従来のケーシング接続構造を示す拡大断面図である。

以下に本考案の好適な実施形態について図面を参照しながら説明すると、図１は、図３に示す従来のケーシング接続構造と同じ様に、互いに接続される上下ケーシング１，１における下段側ケーシング１の上端部内周側に内側接続端部２Ａを形成し、また上段側ケーシング１の下端部外周側に外側接続端部２Ｂを形成し、そしてこれら内側接続端部２Ａと外側接続端部２Ｂとを互いに凹凸嵌合して接続した接続構造を示す。尚、内側接続端部２Ａ及び外側接続端部２Ｂはケーシングの上下端部に一体に形成されることもあるが、通常の場合には、内側接続端部２Ａは雄ジョイントとして、また外側接続端部２Ｂは雌ジョイントとして、ケーシング本体部の上端部及び下端部に夫々溶接によって一体的に連結される。

図１に示す本考案のケーシング接続構造においては、上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂのうち内側接続端部２Ａに、周方向所要間隔おきに内方へ向い径の小さくなるテーパ孔３が穿設され、このテーパ孔３の内端側にナット４が溶接により固着され、外側接続端部２Ｂには、内側接続端部２Ａのテーパ孔３と対応する位置にそのテーパ孔３に合致するテーパ孔５が穿設され、これら内外両接続端部２Ａ，２Ｂの両テーパ孔３，５に亙って、外周面６ｏを前記テーパ孔３，５に嵌合可能なテーパとした中空状のロックピン６が嵌合され、このロックピン６には、ロックピン６の内周側所要部に突設した内向きフランジ部７とロックピン６の外端部に溶接により固着したリング状の抜止部材８との間に離脱不能に挿入された外向きフランジ部９を有する緊締用ボルト１０が挿通されて、この緊締用ボルト１０の雄ねじ部１０ａがナット４の雌ねじ部４ａに螺合されるところまでは、図３に示す従来の接続構造と同様であるが、本考案の特徴は、ロックピン６の内向きフランジ部７と、緊締用ボルト１０の外向きフランジ部９との間に、緊締用ボルト１０の緩みを阻止する緩み止めワッシャー１１を介装したことにある。尚、抜止部材８は、ロックピン６の外端部に対し脱着可能に取り付けることもできる。

上記緩み止めワッシャー１１は、クサビロックワッシャー２１からなる。このクサビロックワッシャー２１について、図２ の(a) ，(b) を参照して説明すると、(a) はクサビロックワッシャー２１を示す斜視図であり、(b) はクサビロックワッシャー２１の原理を説明する説明図である。このクサビロックワッシャー２１は、(a) に示すように、２枚１組のワッシャー部材２２，２２によって構成され、その噛み合い面にクサビ形状のカム２２ａが形成されていて、カム２２ａのクサビ角度αは、(b) に示されるように、図１の緊締用ボルト１０に対応する図２の(a) の原理図に示すボルト３０のネジ角度βより大きく設定されている。

従って、ボルト３０（緊締用ボルト１０）が緩もうとすると、一方のワッシャー部材２２のカム２２ａが他方のワッシャー部材２２のカム２２ａを押し上げて離れようとする力が働くが、クサビ効果のためにネジピッチ以上離れない。さらに、ボルト３０（緊締用ボルト１０）が緩まないばかりか、クサビ効果によってボルト３０の張力が増加し、ボルト３０（緊締用ボルト１０）のセルフロック状態になっていく。さらにまた、両ワッシャー部材２２，２２の外側両面には、図２の(a) に示すように、放射状に歯２２ｂが刻設されていて、ボルト３０（緊締用ボルト１０）が締められるに従い、そのボルト３０の座面３０ａ及び被締付物Ｗに食い込んで固定されるようになっている。

上記したような本考案のケーシング接続構造において、ロックピン６に緊締用ボルト１０を組み込むには、中空状のロックピン６内にその外端側から緩み止めワッシャー１１を挿入した後、このロックピン６内にその外端側から緊締用ボルト１０を挿通して、このボルト１０の外向きフランジ部９で緩み止めワッシャー１１をロックピン６の内向きフランジ部７に押し付け、これによってロックピン６の内向きフランジ部７と、ボルト１０の外向きフランジ部９との間に緩み止めワッシャー１１を介装した状態とする。この後、ロックピン６の外端部に抜止部材８を溶接して固着することにより、ボルト１０の外向きフランジ部９をロックピン６に対し抜け出し不能とする。また、ナット４は、その外向きフランジ部４ｏを内側接続端部２Ａの内周側凹段部２３に溶接して固着する。尚、抜止部材８はロックピン６の外端部に脱着可能に取り付けてもよい。

しかして、上下ケーシング１，１を接続するにあたり、下段側ケーシング１の上端部の内側接続端部２Ａと上段側ケーシング１の下端部の外側接続端部２Ｂとを凹凸嵌合して、内側接続端部２Ａのテーパ孔３と外側接続端部２Ｂのテーパ孔５とが合致した状態で、テーパ孔３の内端側に固着されたナット４に緊締用ボルト１０を螺合すると共に、このボルト１０に対し離脱不能なロックピン６のテーパ状外周面６ｏをテーパ孔３，５に嵌合し、この状態で、緊締用ボルト１０の基端部に設けてある工具係合凹部２４に回転操作用工具を係合し、ボルト１０を回転して緊締することにより、このボルト１０の外向きフランジ部９が緩み止めワッシャー１１を介してロックピン６の内向きフランジ部７を押圧し、それによりロックピン６が内方へ押されて、そのテーパ状外周面６ｏがテーパ孔３，５に圧嵌される。

こうして上下ケーシング１，１の接続端部２Ａ，２Ｂが接続された状態で一連のケーシング１を地盤中に打ち込んでいる時に、振動などで緊締用ボルト１０が緩もうとすると、クサビロックワッシャー２１を構成する一方のワッシャー部材２２のカム２２ａが他方のワッシャー部材２２のカム２２ａを押し上げて離れようとする力が働くが、クサビ効果のためにネジピッチ以上離れなくなって、緊締用ボルト１０は緩まないばかりか、クサビ効果ゆえにボルト１０の張力が増加し、また両ワッシャー部材２２，２２の外側両面に刻設されている歯２２ｂによってボルト１０が締められるに従い、このボルト１０の外向きフランジ部９の座面９ａ及びロックピン６の内向きフランジ部７の座面７ａに食い込んで固定される。このようにクサビロックワッシャー２１（緩み止めワッシャー１１）によって緊締用ボルト１０の緩みが阻止されるため、ロックピン６の両接続端部２Ａ，２Ｂのきテーパ孔３，５から抜け落ちることがなく、従来のようにケーシング１が地中に取り残される、という事故を回避することができる。

緩み止めワッシャー１１としては、この実施形態に示したクサビロックワッシャー２１に限定されるものではないが、このクサビロックワッシャー２１は、緊締用ボルト１０に対する最も有効な緩み止め効果を発揮することができる。

１ ケーシング
２Ａ ケーシングの内側接続端部
２Ｂ ケーシングの外側接続端部
３ 内側接続端部のテーパ孔
４ ナット
５ 外側接続端部のテーパ孔
６ ロックピン
７ ロックピンの内向きフランジ部
８ 抜止部材
９ 緊締用ボルトの外向きフランジ部
１０ 緊締用ボルト
１１ 緩み止めワッシャー
２１ クサビロックワッシャー
２２ ワッシャー部材
２２ａ クサビ形状カム
２２ｂ 歯

Claims (3)

1. 互いに嵌合して接続される上下ケーシングの接続端部のうち内側接続端部には周方向所要間隔で内方へ向い径の小さくなるテーパ孔が穿設され、このテーパ孔の内端側にナットが固着され、外側接続端部には内側接続端部のテーパ孔と対応する位置にそのテーパ孔に合致するテーパ孔が穿設され、これら内外両接続端部の両テーパ孔に亙って、外周面をテーパとした中空状のロックピンが嵌合され、ロックピンには、内周側所要部に突設した内向きフランジ部と外端部に設けた抜止部材との間に離脱不能に挿入された外向きフランジ部を有する緊締用ボルトが挿通されると共に、緊締用ボルトの外向きフランジ部とロックピンの内向きフランジ部との間に緩み止めワッシャーが介装されていて、緊締用ボルトが前記ナットに螺合されてなるケーシングの接続構造。
2. 緩み止めワッシャーは、２枚１組のワッシャー部材により構成され、その噛み合い面にクサビ形状のカムが形成されていて、そのカムのクサビ角度が緊締用ボルトのネジ角度より大きく設定されているクサビロックワッシャーからなる請求項１に記載のケーシングの接続構造。
3. 両ワッシャー部材の外側両面には、夫々放射状に歯が刻設されている請求項２に記載のケーシングの接続構造。

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