JP3630363B2 - Steel pipe connection equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、角型の鋼管や丸型の鋼管を用いて、柱体や梁等の構造用耐力材、その他各種支柱の形成にあたって適用される角型、丸型鋼管どうしの接続装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建物等各種構造物には、その耐力構造材として、断面角型や丸角の鋼管が用いられている。それらの鋼管は、製造運搬の都合で定尺のものを使用し、それを現場において継ぎ合わせ、必要な長さの柱体や梁材に形成しており、その次合わせは、従来一般に、補強材を添えて溶接あるいはボルト締めやリベットにより結合する方法が採られている。
【0003】
しかし、上記の溶接による方法では、作業に多くの時間を要するとともに、熟練した溶接工を必要とし、また、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、溶接に伴う裏当てリング等の金具を使用する等、面倒で多くの費用を要していた。そこで、近年では、溶接に代わる継ぎ合わせ(接続)方法として、丸型鋼管であれば、それをネジ継手を用いて結合する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネジ継手による接続方法は、制作が面倒でコスト高になるばかりでなく、その作業は、一方の鋼管を吊上げて他方の鋼管と芯合せをしたうえ、吊りながらネジ込むということになり、多くの手間と熟練を要するという問題がある。特に、角型鋼管の接続では、鋼管へのネジ継手の取付け方法や角型鋼管どうしの面合せとうの問題から実施するのが極めて困難である。
【0005】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、柱体や梁その他各種支柱等における、角型や丸型の鋼管どうしの接続を、溶接やネジ継手による方法に代わって、特殊な機械や技能を用いることなく、強固にかつ簡便に行えるようにした、機械的手段による、鋼管どうしの接続装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成について、添付図面を参照して説明すると、請求項1の装置は、丸型鋼管B1の端部に、筒状雄形のピン継手材1bを突設するとともに、この丸型鋼管B1に接続する他方の丸型鋼管B2の端部に、上記ピン継手材1bと嵌合する筒状雌形のボックス継手材2bを突設し、ピン継手材1bの外周面には、周方向に間隔をおいて複数の外溝条15を設け、また、ボックス継手材2bの内周面には、上記外溝条15と対向する内溝条25を設けるとともに、この内溝条25内に、ボックス継手材2bの外側からの操作で螺進するセットボルト3によって、内溝条25と外溝条15とに跨って契合する円弧キー5bを設けたことを特徴とするものである。
【0008】
また、請求項2の装置は、請求項1の装置において、ピン継手材1を、基筒部11に続きその先端の接合端面13を介して、基筒部11より小径とした嵌挿筒部12を延設して形成し、上記接合端面13に凹溝14を周設するとともに、嵌挿筒部12の先端面15に凸条16を周設し、また、他方のボックス継手材2を、基筒部21に続き上記嵌挿筒部12に外嵌する嵌受筒部22を延設して形成し、嵌受筒部22の先端には上記凹溝14と嵌合する凸条24を設けるとともに、基筒部21と嵌受筒部22との段部に、上記凸条16と嵌合する凹溝26を設けたことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1〜図4は、断面角型の角型鋼管を対象とした第1の装置の一実施例を示し、図6、図7は、断面丸型の丸型鋼管を対象とした第2の装置の一実施例を示し、図5及び図8は第1、第2の装置に共通の他の実施例を示したものである。
【0010】
まず、第1の装置の実施例について説明する。図1〜図4において、A1は接続する一方の角型鋼管、A2はこの角型鋼管A1と接続する他方の角型鋼管である。一方の角型鋼管A1の一端部には、角筒状をなす雄形のピン継手材1aが溶接により突設により突設され、また、他方の角型鋼管の接続する側の端部には、上記ピン継手材1aを受入れ嵌合する角筒状の雌形をなすボックス継手材2aが溶接により突設されている。
【0011】
ピン継手材1aは、断面外形を角型鋼管A1の断面外形とほぼ同形とした基筒部11に続き、その先端の接合端面13を介して、基筒部11と相似で小形とした角筒形の嵌挿筒部12が突出して設けられ、接合端面13には凹溝14が周設されている。また、嵌挿筒部12の端面15には、係合用の凸条16が周設されている。そして、角形をなす嵌挿筒部12の外周の各辺面には、その軸線を横断する方向の外溝条17が、軸線方向に間隔をおいて複数設けられている。
【0012】
ボックス継手材2aは、断面外形を角型鋼管A2の断面外形とほぼ同形とした基筒部21の先端部に、上記ピン継手材1aの嵌挿筒部12の外周と接してこれを収容する嵌受筒部22が設けられており、その先端にはピン継手材1aの接合端面13を受ける接合面23と凹溝14と嵌合する凸条24が設けられ、嵌受筒部22の、先端部には嵌挿筒部12の先端面15と接合する受段部25と凸条16と嵌合する凹条26が設けられている。そして、嵌受筒部12の内周の各辺面には、上記嵌挿筒部12の外溝条17と対向する位置に、外溝条17より十分深くした内溝条27が設けられ、それら条内溝条27には、嵌受筒部22の外周より連通するネジ孔28が設けられている。
【0013】
上記各内溝条25内には、その内溝条25内から外溝条17と内溝条25とに跨る位置まで移動できる杆状キー5aが収容され、それら杆状キー5aは、各ネジ孔26に螺合させたセットボルト3と接続され、セットボルト3の操作によって、内溝条25内から両溝条17,27に跨る位置まで螺進されるようになっている。この杆状キー5を進退させる構造は、例えば図3に示すように、セットボルト3は、その基端部にネジ孔28と螺合する右ネジの頭部3aを有し、先端部に杆状キー5aに設けた左ネジ(逆ネジ)と螺合する尾部3bを有しており、セットボルト3を正(右)回転させてネジ込めば杆状キー5aが前進し、逆(左)回転させれば杆状キー5aが後退するようになっている。なお、杆状キー5aを進退させる構造はこれに限定されるものではない。
【0014】
両角型鋼管A1,A2を接続するには、一方の角型鋼管A1のピン継手材1aの嵌挿筒部12を他方の角型鋼管A2のボックス継手材A2の嵌受筒部22内に挿入し、接合端面13と接合面23及び端面15と受段部25を接合し、各凹凸条14,24,15,25を嵌合する。それによって、両継手材1a,2aを介して上杭A1と下杭A2との嵌合による結合が強化され、特に曲げ抗力が増大される。この嵌合の際は、杆状キー5aは内溝条25内に収めておく。嵌合後はセットボルト3を操作して、杆状キー5aを外溝条15内へと押進させる。それによって、杆状キー5aは両溝条15,25と跨った位置に契合されることになり、両角型鋼管A1,A2は杆状キー5aを介して分離不能に強固に結合されることになる。
【0015】
上記の実施例では、両角型鋼管A1,A2は太さが同一のものとなっているが、本発明の装置では異なる太さの角型交換A1,A2どうしの接続にも適用できる。例えば図5に示すように、一方の鋼管A1が細形で他方の角型鋼管A2が太形であってもよい。その他の構成はさきの実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【0016】
次に、第2の装置について説明する。この装置は丸型鋼管どうしの接続を対象とする。図6、図7において、B1は一方の丸型鋼管、B2は他方の丸型鋼管で、それら丸型鋼管の一方A1にはピン継手材1bが、他方にはボックス継手材2bが突設されているとともに、それら継手材1b,2b構造は基本的に第1の装置と同様である。ただ、両継手材1b,2bはそれぞれ円筒状に形成されている。
【0017】
ピン継手材1bは、その基筒部11が丸型鋼管B1と外径をほぼ同様の円筒形で、それに続く嵌挿筒部12も円筒形となっている。また、ボックス継手材2bの方も、基筒体21は丸型鋼管B2と外径がほぼ同径の円筒形をなしており、嵌受筒部22の内周は円周面に形成される。そして、嵌挿筒部12の外周面には、軸線方向に間隔をおき、かつ、周方向にも間隔をおいて、それぞれ複数の円弧状をなす外溝条17と内溝条27が対向して設けられており、1対の両溝条17,27内にはセットボルト3の操作で螺進する円弧キー5bが設けられている。その他の構成及び両鋼管B1,Bの接続方法については、第1の装置におけると同様であるから、その説明は省略する。
【0018】
この第2の装置では、嵌挿筒部12と嵌受筒部22の周方向に隔設されている内、外溝条17,27に跨って円弧キー5bが存在するので、嵌挿筒部12と嵌受筒部22とは、円弧キー5bを介して回転不能かつ軸方向に分離不能に強固な結合ができることになる。なお、この装置においても、一方の丸型鋼管A1と他方の丸型鋼管A2の外径を異にした異径鋼管どうしの接続を行うことができ、その場合、図5の実施例のものが適用可能である。
【0019】
図8は、第1、第2の両装置に共通する他の実施例を示したものである。この実施例では、嵌挿筒部12の外周が先細りのテーパー面30に形成されており、それに接する嵌受筒部の内周も同様のテーパー面30に形成されている。そして、それらの周面30,30には、軸線方向及び周方向に間隔をおいて外溝条15と内溝条25が対向して設けられ、それら溝条17,27内には杆状キー5a(円弧キー5b)がセットボルトの操作で内溝状27内から両溝状17,27に跨り位置へと進退できるようになっている。その他の構成は上記各実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【0020】
なお、上記第1、第2の装置の各実施例では、一方の鋼管にピン継手材1a,1bを設け、他方の鋼管にボックス継手材2a,2bを設けたものとなっているが、これとは反対に、一方の鋼管に ボックス継手材2a,2bを、他方の鋼管にピン継手材1a,1bを設けた構造とすることができる。また、内、外溝条17,27は、各複数段設けられているが、これは1段以上必要な段数設けることができる。
【0021】
本発明の装置は、建築物等の耐力構造材である柱材や梁材における鋼管部材の接続に好適であり、また、例えば、ゴルフ場やゴルフ練習場で施設されるネット張り用支柱等の各種柱類における鋼管部材の接続にも適用することができる。これらの支柱類には、図9に示すように、その基部から先端に至るにしたがい細くなるように全体をテ−パ−状に形成したものを使用することがあるが、このような支柱は一般に複数のテ−パ−鋼管をC1,C2 〜 を継ぎ合わせて形成している。本発明装置は、このテ−パ−鋼管C1,C2 〜 どうしの接続にも用いることができる。
【0022】
図10は、上記テ−パ−鋼管への適用例を示したもので、C1は上部のテ−パ−鋼管、C2は下部のテ−パ−鋼管で、その断面は丸形でも角形でもよい。一方のテ−パ−鋼管C1の一端部には、筒状をなす雄形のピン継手材1cが溶接により突設され、また、このテ−パ−鋼管C1と接続する他方のテ−パ−鋼管C2の接続する側の端部には、上記ピン継手材1cを受入れ嵌合する筒状の雌形をなすボックス継手材2cが溶接により突設されている。
【0023】
ピン継手材1c及びボックス継手材2cの構成については、さきに説明した装置におけると同様であるからその説明は省略するが、ただ両継手材1c、2cの外面は、テ−パ−鋼管C1、C2の外面のテ−パ−に沿うテ−パ−面に形成されている。なお、この装置の場合も、上記とは反対に、一方のテ−パ−鋼管C1の方にボックス継手材2cを設け、他方のテ−パ−鋼管C2の方にピン継手材1cを設けることができることはいうまでもない。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、丸型の鋼管どうしの接続において、一方の鋼管に突設したピン継手材と他方の鋼管に突設したボックス継手材とを嵌挿して、互いにそれらの接合面に設けられた内、外溝条に収容した杆状キー(円弧キー)を、外部からの操作によって、内、外両溝条に跨って契合されるようにしたので、鋼管どうしの接続が極めて簡単な作業で能率よく確実、強固に行うことができ、従来の溶接やネジ継手の方法に比べて施工性が大幅に向上される。
【0025】
また、嵌挿筒部と嵌受筒部の接合端面と接合面及び端面と受段部を接合し、各凹凸条を勘合する構成のものでは、それらの接合、嵌合によって、両継手材の嵌合による結合が強化され、特に曲げ抗力が増大される。
【0026】
また、ピン継手材とボックス継手材との接合面をテーパー面に形成したものでは、両継手材の嵌め合わせにおいて軸線が多少ずれていても作業が円滑にでき、一層の能率向上となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図2】同平断面図である。
【図3】杆状キーによる契合部分の拡大側断面図である。
【図4】接続する鋼管を離して示した斜視図である。
【図5】本発明装置の他の実施例を示す半部側断面図である。
【図6】本発明の第2の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図7】同平断面図である。
【図8】本発明装置のさらに他の実施例を示す半部截断側面図である。
【図9】テ−パ−鋼管柱の接続例を示す概略図である。
【図10】同接続装置の半部截断側面図である。
【符号の説明】
A1,A2 角型鋼管
B1,B2 丸型鋼管
C1,C2 テ−パ−鋼管
1a,1b,1c ピン継手材
2a,2b,2c ボックス継手材
3 セットボルト
5a 杆状キー
5b 円弧キー
11 基筒部
12 嵌挿筒部
13 接合端面
14 凹条
15 端面
16 凸条
17 外溝条
21 基筒部
22 嵌受筒部
25 受段部
26 凹溝
27 内溝条
28 ネジ孔
30 テーパー面[0001]
[Industrial application fields]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a connecting device for connecting square and round steel pipes used for forming structural bearing materials such as columns and beams, and other various struts using square steel pipes and round steel pipes. is there.
[0002]
[Prior art]
In various structures such as buildings, steel pipes with square cross-sections and round corners are used as load-bearing structural materials. These steel pipes are of a fixed size for the convenience of production and transportation, and are joined together on site to form the required length of columns and beams. A method is adopted in which materials are attached and joined together by welding, bolting or rivets.
[0003]
However, the above welding method requires a lot of time for the work and requires a skilled welder, and the quality of the welded part is not only influenced by the weather, but also the backing ring accompanying welding, etc. It was cumbersome and costly to use metal fittings. Therefore, in recent years, as a joining (connecting) method instead of welding, a method of connecting a round steel pipe using a threaded joint has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the connection method using threaded joints is not only cumbersome to produce and expensive, but the work is to lift one steel pipe and align it with the other steel pipe, and then screw it while hanging. There is a problem of requiring a lot of labor and skill. In particular, it is extremely difficult to connect square steel pipes because of problems such as how to attach a threaded joint to the steel pipes and how to match the square steel pipes.
[0005]
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to connect square steel and round steel pipes to each other in a column body, a beam, and other various pillars in place of a method using welding or a threaded joint. An object of the present invention is to provide a connecting device for connecting steel pipes by mechanical means, which can be firmly and easily performed without using machines and skills.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention for achieving the above object, with reference to the accompanying drawings, apparatus according to claim 1, the end of the round steel tube B 1, a
[0008]
Further, the device of
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a first apparatus for a square steel pipe having a square section, and FIGS. 6 and 7 show a second embodiment for a round steel pipe having a round section. FIG. 5 and FIG. 8 show another embodiment common to the first and second devices.
[0010]
First, an example of the first apparatus will be described. In FIGS 4, A 1 is rectangular steel pipe while connected, A 2 is the other of the square steel pipes to be connected to the square steel pipe A 1. At one end of one of the square steel pipe A 1, pin
[0011]
Pin
[0012]
[0013]
Each inner groove 25 contains a hook-
[0014]
In order to connect both the square steel pipes A 1 and A 2 , the fitting
[0015]
In the above embodiment, the double- angle steel pipes A 1 and A 2 have the same thickness, but the apparatus of the present invention is also applicable to the connection between the square-shaped exchanges A 1 and A 2 having different thicknesses. it can. For example, as shown in FIG. 5, one of the steel pipe A 1 is the other of the square steel pipe A 2 in elongate may be Futoshikatachi. Since other configurations are the same as those in the previous embodiment, the description thereof is omitted.
[0016]
Next, the second device will be described. This device is intended for connecting round steel pipes. 6, FIG. 7, B 1 is one of round steel pipe, B 2 in the other round steel tube, while A pin
[0017]
Pin
[0018]
In the second device, the arc key 5b is provided across the
[0019]
FIG. 8 shows another embodiment common to both the first and second devices. In this embodiment, the outer periphery of the
[0020]
In each example of the first and second apparatuses, pin
[0021]
The apparatus of the present invention is suitable for connecting steel pipe members in pillar materials and beam materials that are load-bearing structural materials such as buildings. The present invention can also be applied to connection of steel pipe members in various columns. As shown in FIG. 9, these struts may be taper-shaped as a whole so as to become thinner from the base to the tip. In general, a plurality of taper steel pipes are formed by joining C 1 and C 2 . The device of the present invention can also be used to connect the taper steel pipes C 1 and C 2 to each other.
[0022]
10, the Te - Pa - shows the example of application to steel, C 1 is the upper part of Te - Pa - steel, C 2 the lower portion of the Te - Pa - in steel, rectangular in its cross section round But you can. Hand - Pa - At one end of the steel tube C 1, is projected pin
[0023]
The configurations of the pin
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in connecting round steel pipes, a pin joint material projecting from one steel pipe and a box joint material projecting from the other steel pipe are inserted into each other, and they are mutually connected. Since the saddle-shaped key (arc key) housed in the outer groove on the joint surface is engaged across both the inner and outer grooves by an external operation, the steel pipes The connection can be performed efficiently and reliably and firmly in an extremely simple operation, and the workability is greatly improved as compared with the conventional welding and screw joint methods.
[0025]
Moreover, in the thing of the structure which joins the joining end surface of a fitting insertion cylinder part and a fitting receiving cylinder part, a joining surface, an end surface, and a stepped part, and fits each uneven | corrugated strip, both of these joint materials are obtained by joining and fitting. The coupling due to the fitting is strengthened, in particular the bending drag is increased.
[0026]
In addition, in the case where the joint surface between the pin joint material and the box joint material is formed into a tapered surface, even if the axes are slightly deviated in fitting the two joint materials, the operation can be smoothly performed, and the efficiency is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half cut side view showing an embodiment of a first apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a plan sectional view of the same.
FIG. 3 is an enlarged side cross-sectional view of an engagement portion with a hook-shaped key.
FIG. 4 is a perspective view showing a steel pipe to be connected apart.
FIG. 5 is a half sectional side view showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 6 is a half cut side view showing an embodiment of the second apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a plan sectional view of the same.
FIG. 8 is a half cutaway side view showing still another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view showing a connection example of a taper steel pipe column.
FIG. 10 is a half cut-away side view of the connection device.
[Explanation of symbols]
A 1 and A 2 square steel pipes B 1 and B 2 round steel pipes C 1 and C 2
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