JP4109657B2 - 接続装置 - Google Patents

Description

この発明は、互に接続せんとする部材の一方に受け金具となる筒状のソケットを設け、他方部材の端部に設けた差込み片をソケットに挿入することにより、両部材を結合する接続装置、例えば、鋼管製の単管足場等の構築における支柱と布材の結合に用いて便利な接続装置に関する。

従来、単管足場等の構築において、鋼管製の支柱と布材の結合を行う接続装置は、支柱の外面に角形筒状で支柱の径方向に沿う前後の内部寸法が下部で狭くなるテーパ状のソケットを溶接固定し、布材の端部に下向きの差込み片を固定し、前記ソケット内に差込み片を挿入することにより、支柱に布材を直角の配置で結合するようになっている。

上記差込み片は、ソケットのテーパ形状に合わせ、布材の軸方向に沿う前後寸法が下部で小さくなるテーパ状となり、ソケット内に挿入したとき、両者のテーパによるクサビ作用で固定状態が得られるようになっている。

ところで、上記のような接続装置は、支柱に固定したソケットに布材の差込み片を上から挿入して支柱と布材を固定するため、単に挿入しただけでは耐引き抜き強度が得られず、このため、差込み片をハンマーで上から叩き、ソケット内に差込み片を圧入するようにしている。

しかし、差込み片の叩き込みによる圧入は、叩き込み作業の条件によって結合強度に差ができ、必要な耐引き抜き強度が得られる保証はなく、しかも、目視による強度確保の確認ができないので、単管足場の強度確保の上で不安のある接続状態である。

また、差込み片をソケット内にハンマーで上から叩き込むと、大きな騒音が発生し、当然ながら足場の解体時にも、差込み片をハンマーで下から叩き上げなければならないので、騒音により工事現場周辺の環境を悪化させるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、ソケットに差込み片を上から挿入したのち、係止金具を係止位置に操作するだけで、ソケットに対する差込み片の抜け止め状態が確実に得られ、鋼管構造物の強度と安全性を飛躍的に向上させることができると共に、目視による抜け止め状態の確認ができ、しかも、鋼管構造物の組み立てや解体に騒音を発生させることのない接続装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、互に接続せんとする一方の部材に筒状となるソケットを設け、他方部材の端部に差込み片を設け、前記ソケット内に差込み片を挿入することにより両部材を結合し、前記差込み片の下端部で、この差込み片をソケット内に挿入した状態でソケットの下端に臨む部位に、ソケットの下縁に対する抜け止め用の係止金具を回転可能に枢止した接続装置において、前記係止金具は、差込み片をソケット内に挿入した状態でソケットの下端よりも下方に位置する枢軸で差込み片に枢止され、この係止金具に、枢軸への枢止点を中心として偏心する係止縁を設け、この係止縁が、係止金具をソケットからの差込み片の抜き取りを可能とした位置でソケットの下縁から離反し、ソケットに対する係止金具の係止位置で、差込み片に引き抜き力が加わった場合、偏心量の大きな部位がソケットの下縁に当接することにより、ソケット内に食い込むように作用するように形成されている構成を採用したものである。

上記差込み片は、ソケット内に挿入した状態でソケットの上縁に対する当接部を有し、上記係止金具がばねによって、ソケットからの差込み片の抜き取りを可能とした位置と、ソケットに対する係止金具の係止位置の何れかを弾力的に保持するようになっている構造とすることができる。

ここで、上記した互に接続せんとする部材は鋼管によって形成され、ソケットは角形筒状で支柱の径方向に沿う前後の内部寸法が下部で狭くなるテーパ状に形成され、このソケットに挿入する上記差込み片は、ソケットのテーパ形状に合わせ、布材の軸方向に沿う前後寸法が下部で小さくなるテーパ状となり、ソケット内に挿入したとき、内側縁の上部に設けた当接部がソケットの上縁に対する当接と共に、垂直となる外端面が鋼管の外面に当接することにより、両鋼管は直角の結合状態となる。

上記差込み片は、部材から下方に垂下する部分が内側面で開放する断面コ字状となり、この差込み片の下端部で両側の対向する側壁間に係止金具が納まり、係止金具は枢軸で側壁に回転可能に取付けられ、枢軸は軸心がソケットの下縁よりも下方の位置になるように設定されている。

この係止金具は、カム部とこれから延びるレバーとを有し、カム部が枢軸で側壁に回転可能に取付けられ、カム部に枢軸による枢止点を中心として偏心する係止縁が形成されている。

また、上記ばねは、差込み片の内部に納まり、差込み片及びカム部に設けた二つの角度保持面の一方に当接し、係止金具のソケットからの差込み片の抜き取りを可能とした位置と、ソケットに対する係止金具の係止位置の何れかを弾力的に保持するようになっている。

この発明によると、差込み片の下端部で、この差込み片をソケット内に挿入した状態でソケットの下端に臨む部位に、ソケットに対する抜け止め用の係止金具を枢止したので、差込み片をソケット内に挿入して係止金具を係止位置にすることにより、ソケットに対して差込み片は抜け止め状態となり、二つの部材を確実に結合することができる。

また、係止位置にある係止金具は、枢止点に対して偏心する係止縁がソケットの下縁に当接するので、係止縁は引き抜き力に対してソケット内に食い込むように作用し、これによって耐引き抜き強度の優れた結合が得られることになる。

更に、差込み片に取付けた係止金具は外部から見えるので、二つの部材の結合した抜け止め状態を目視確認することができ、これにより、二つの部材の結合によって組み立てる構造物の安全に対する信頼性が向上する。

また、二つの部材の結合が、差込み片をソケット内に挿入して係止金具を係止位置にするだけでよいので、差込み片を叩き込む必要がなく、構造物の組立て及び解体時が騒音を生じさせることなく行える。

以下、この発明の実施の形態を図示例に基づいて説明する。

図示のように、接続装置１は、単管足場を構成する支柱２と布材３の結合に用いた例を示し、支柱２と布材３は鋼管によって形成され、支柱２の外面に溶接固定したソケット４は角形筒状で支柱の径方向に沿う前後の内部寸法が下部で狭くなるテーパ状に形成されている。

上記布材３の端部には、ソケット４に挿入する差込み片５が直角の配置で下向きに突出するよう固定され、この差込み片５は、垂直壁６とその両側の側壁７からなる断面コ字状で上端が布材に外嵌固定する半筒状部８となり、ソケット４のテーパ形状に合わせ、両側壁７は布材３の軸方向に沿う前後寸法が下部で小さくなるテーパ状となり、ソケット４内に挿入したとき、両側壁７の内側縁の上部に設けた傾斜状の当接縁部９がソケット４の上縁に対して当接すると共に、垂直壁６の外端面が支柱２の外面に当接することにより、支柱２と布材３は直角の結合状態となる。

上記差込み片５は、ソケット４に挿入して当接縁部９がソケット４の上端に当接した状態で、ソケット４の下端から下方に所定長さだけ突出する上下長さを有し、この差込み片５の下端部に、ソケット４に対して差込み片５の抜け止めを行う係止金具１０が枢止されている。

図１乃至図５に示す第１の実施の形態の係止金具１０は、反時計方向に回動させることにより、係止状態が得られる例であり、両側のカム部１１とこれから延びるレバー１２とを有し、カム部１１が差込み片５の側壁７間に収まり、カム部１１を貫通する枢軸１３で側壁７に回転可能に取付けられ、カム部１１には枢軸１３による枢止点を中心として偏心する係止縁１４が形成されている。

上記係止金具１０は、差込み片５をソケット４内に挿入した状態で枢軸１３がソケット４の下端よりも下方に位置し、その係止縁１４は、係止金具１０をソケット４からの差込み片５の抜き取りを可能とした位置でソケット４の下縁から離反し、ソケット４に対する係止金具１０の係止位置でソケット４の下縁に作用するように形成されている。

また、この係止金具１０は、ソケット４からの差込み片５の抜き取りを可能とした位置でソケット４内を上下に通過することができる位相となり、ソケット４に対する差込み片５の抜き差しに支障を与えることがないと共に、ソケット４に対する係止位置の位相では、係止縁１４が側壁７から突出し、ソケット４の下縁に当接することになる。

上記係止金具１０は、図示のような形状に限定されるものではなく、ソケット４からの差込み片５の抜き取りを可能とした位置でソケット４内を上下に通過することができる位相となり、ソケット４に対する係止位置の位相では、係止縁１４が側壁７から突出してソケット４の下縁に当接するものであればよく、また、カム部１１の係止縁１４は、図示の場合、円弧状としたが直線的な傾斜縁としてもよい。

上記係止金具１０は、板ばね１５によって、ソケット４からの差込み片５の抜き取りを可能とした位置と、ソケット４に対する係止金具１０の係止位置の何れかを弾力的に保持するようになっている。

この板ばね１５は、差込み片５の内部に納まり、上端が差込み片５側に取り付けられ、その下端がカム部１１に設けた二つの角度保持面１６、１７の一方に当接し、係止金具１０の姿勢を弾力的に保持するようになっている。

図６に示す第２の実施の形態の係止金具１０は、時計方向に回動させることにより、係止状態が得られる例であり、差込み片５の側壁７間に収まる断面コ字状で上下に長く、下部寄りの位置を枢軸１３で側壁７の下端部に回転可能に取付けられ、対向壁の上端部に枢軸１３による枢止点を中心として偏心する係止縁１４が形成されている。

上記係止縁１４は、枢軸１３を中心として、上端側が大径となり、図示のような円弧だけでなく直線状に形成してもよい。

この係止金具１０は、下端を手前に引くようにして差込み片５側に回動させたとき、図６に一点鎖線で示すように、略全体が丁度側壁７間に収まり、ソケット４に対する係止金具１０の抜き取りに支障を与えないようになっていると共に、板ばね１５によって、ソケット４に対する係止金具１０の係止位置を弾力的に保持するようになっている。

この発明の接続装置１は、上記のような構成であり、支柱２に対して布材３を結合するには、差込み片５に取付けた係止金具１０をソケット４からの差込み片５の抜き取りを可能とした位置にセットした状態で、差込み片５をソケット４に上から挿入し、両側壁７の内側縁の上部に設けた傾斜状の当接縁部９をソケット４の上縁に対して当接させ、図１（ａ）の例では、ソケット４の下部に位置する係止金具１０をソケット４に対する係止位置にレバー１２で反時計方向へ回動させ、図６の例では、係止金具１０の下端部を押し込むことによって、係止金具１０を時計方向に回動させる。

係止金具１０は、係止位置に入力すると、図２と図６のように、枢軸１３の軸心がソケット４の下縁よりも下方に位置し、係止縁１４の偏心量の大きな部位がソケット４の下縁に当接することにより、実質的に差込み片５の下部はソケット４の下端開口寸法よりも大きくなり、差込み片５に引き抜き力が加わった場合、係止金具１０の係止縁１４は、ソケット４内に食い込むように作用することにより、強固な耐引き抜き力が得られることになる。

係止金具１０を係止位置にすると、その係止縁１４がソケット４の下縁に当接することにより、差込み片５はソケット４に対して抜け止め状態となり、支柱２に対する布材３の結合が完了すると共に、係止金具１０の係止位置を目視で確認することができ、単管足場の安全に対する信頼性が向上する。

ここで、係止金具１０を係止位置に入力することによって、抜け止め状態が得られる原理を、第１の実施の形態の場合を例に図５に基づいて説明する。

先ず、係止金具１０を係止位置に入力すると、差込み片５の両側壁７に設けた傾斜状の当接縁部９にソケット４の上縁に対する接合力が発生する。

図５（ａ）において、枢軸１３に対する作用力は、係止縁１４とソケット４の下縁の接触支点ａ及び操作入力までの水平距離の比率により決まり、当接縁部９のソケット４の上縁に対する接触点ｂに発生する反作用力Ｐは、水平加圧力がＰ／ｔａｎθ、接触角圧力がＰ／ｃｏｓθとなる。

図５（ｂ）は係止金具１０を係止位置に入力による抜け止め状態の保持力を示し、係止縁１４とソケット４の下縁の接触支点ａに発生する支点反作用力をＰ１とすると、接触支点ａの水平反作用力はＰ／ｔａｎθ、係止金具の枢止点への反作用力は、Ｐ／ｃｏｓθとなる。

図５（ｃ）は、引き抜き力による作用力を示し、引き抜き力をＰ２とすると、水平圧力はＰ／ｔａｎθ、接触圧はＰ／ｃｏｓθとなり、接触角度θが９０度のとき、水平圧力及び接触圧は無限大になる。

このように、係止金具１０を係止位置に入力することにより、順次反作用が発生し、ガタツキのない状態で各部材の内部応力は強固に保持され、布材の両端レベルが一致した結合が得られる。

また、係止金具１０を下方向きに操作することにより、各部の応力は容易に解放され、ソケット４から差込み片５を抜き取って支柱２と布材３を分離することができる。

なお、接続装置１の用途は、単管足場の組み立てだけでなく、鋼管を用いた組み立て式の各種構造物のジョイントとして、例えば、ラックやケージ、コンテナ、イベント関係の架設構造物の組み立て等に広く使用することができる。

（ａ）は第１の実施の形態の係止金具を用いたこの発明に係る接続装置の接続状態を示す正面図、(ｂ)は同上における第１の実施の形態の係止金具の部分を示す横断平面図 図１の係止金具の係止部分を示す拡大した縦断正面図 （ａ）は接続装置における差込み片の構造を示す正面図、（ｂ）は差込み片における第１の実施の形態の係止金具の取付け部分を示す横断平面図 差込み片と第１の実施の形態の係止金具の分解した斜視図 （ａ）乃至（ｃ）のそれぞれは、接続装置の各部に発生する力の原理を示す説明図 第２の実施の形態の係止金具を用いた接続装置の接続状態を示す正面図

符号の説明

１ 接続装置
２ 支柱
３ 布材
４ ソケット
５ 差込み片
６ 垂直壁
７ 側壁
８ 半筒状部
９ 当接縁部
１０ 係止金具
１１ カム部
１２ レバー
１３ 枢軸
１４ 係止縁
１５ 板ばね
１６ 角度保持面
１７ 角度保持面

Claims (2)

1. 互に接続せんとする一方の部材に筒状となるソケットを設け、他方部材の端部に差込み片を設け、前記ソケット内に差込み片を挿入することにより両部材を結合し、前記差込み片の下端部で、この差込み片をソケット内に挿入した状態でソケットの下端に臨む部位に、ソケットの下縁に対する抜け止め用の係止金具を回転可能に枢止した接続装置において、
   前記係止金具は、差込み片をソケット内に挿入した状態でソケットの下端よりも下方に位置する枢軸で差込み片に枢止され、この係止金具に、枢軸への枢止点を中心として偏心する係止縁を設け、この係止縁が、係止金具をソケットからの差込み片の抜き取りを可能とした位置でソケットの下縁から離反し、ソケットに対する係止金具の係止位置で、差込み片に引き抜き力が加わった場合、偏心量の大きな部位がソケットの下縁に当接することにより、ソケット内に食い込むように作用するように形成されていることを特徴とする接続装置。
2. 上記差込み片は、ソケット内に挿入した状態でソケットの上縁に対する当接部を有し、上記係止金具がばねによって、ソケットからの差込み片の抜き取りを可能とした位置と、ソケットに対する係止金具の係止位置の何れかを弾力的に保持するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。

Images