JP5913482B2

JP5913482B2 - 鋼管部材の機械式継手に用いるボルト回転防止構造

Info

Publication number: JP5913482B2
Application number: JP2014170464A
Authority: JP
Inventors: 治男石津; 貴徳大家
Original assignee: 株式会社巴コーポレーション
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-08-25
Also published as: JP2016044481A

Description

本発明は、鋼管部材どうしを連結するためのジョイント部材と前記鋼管部材とを、一端を前記ジョイント部材に形成された複数のねじ孔のうちの１つに螺合し、他端を前記鋼管部材の端部軸方向に形成されたねじ孔に螺合する接合ボルトによって連結する鋼管部材の機械式継手に用いるボルト回転防止構造に関し、主として複数の鋼管部材と鋼管部材どうしを連結する球継手からなる機械継手式鋼管立体トラスの継手部に適用され、接合ボルトのねじ山を損傷しないようにボルト回転防止ねじを締め付けることができ、これにより鋼管立体トラスを解体して鋼管部材や接合ボルトを再利用できるようにしたものである。

図４は鋼管立体トラスの一例を図示したものである。鋼管立体トラス１は、複数の鋼管部材２をジョイント部材(以下「球継手」)３によって互いに連結することにより構築されている。

また、図5(a)〜図5(c)に図示したように、従来の鋼管部材と球継手との接合部において、各鋼管部材２の端部は球継手３に接合ボルト４を介して接合され、さらに各鋼管部材２の端部に接合ボルト４の緩み(回転)を防止するためのボルト回転防止ねじ５が締め付けられている。

鋼管部材２は、鋼管本体2aと鋼管本体2aの端部に取り付けられた端部金物2bとから形成され、端部金物2bには接合ボルト螺合用のねじ孔６とボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔７がそれぞれ形成されている。

ねじ孔６は、端部金物2bの中心部分に鋼管本体2aの軸方向に形成され、ねじ孔７は端部金物2bの側部に鋼管本体2aの軸直角方向に形成され、ねじ孔７の先端はねじ孔６の側部に開口している。

そして、ねじ孔６に接合ボルト４の一端側の雄ねじ部4aが螺合され、ねじ孔７にボルト回転防止ねじ５が螺合されている。特に、ボルト回転防止ねじ５の先端部5aはねじ孔７を貫通し、接合ボルト４の雄ねじ部4aのねじ山に強く押し付けられている。これにより、ねじ孔６に螺合された接合ボルト４の雄ねじ部4aは回転しない(緩まない)ように拘束されて固定されている。

なお、接合ボルト４の他端側の雄ねじ部4bは、球継手３に形成された複数のねじ孔3aのうちの一つに螺合されている。

また、接合ボルト４の雄ねじ部4aと雄ねじ部4bは順ねじかつ同ピッチに形成されており、鋼管部材２を球継手３に接合するには、予め接合ボルト４の雄ねじ部4aをある程度、鋼管本体2aの内部に引込めておき、球継手３のねじ孔3aに他端側の雄ねじ部4bを螺合すべく、接合ボルト４を一方向に回して雄ねじ部4bをねじ孔3aに完全に締め込むことで完了できる。

接合ボルトを回すには、接合ボルト４の中間部にボルト回転用のレンチを嵌めこむためのスパナ掛け4cが形成されているので、スパナを用いて接合ボルト４を回転させればよい。

特許文献１には、トラスを構成する複数のフレーム材を球ジョイントに接合ボルトを介して接合する鋼管立体トラスの継手構造が開示されている。

詳述すると、フレーム材の端部にキャップが取り付けられ、当該キャップの中心部にボルト孔がフレーム材の軸方向に形成されている。

そして、当該ボルト孔を接合ボルトの雄ねじ部がキャップの内側から外側に貫通し、球ジョイントに形成されたねじ孔に螺合されている。また、キャップの側部には接合ボルトの軸と直角にねじ孔が形成され、当該ねじ孔に止めねじが螺合され、かつ止めねじの先端は接合ボルト雄ねじ部のねじ溝に当接している。

特に、ボルト孔の内周面には接合ボルトの雄ねじ部と噛み合う雌ねじは形成されておらず、止めねじの先端部が接合ボルトの雄ねじ部と噛み合うように形成されていることで、接合ボルトの雄ねじ部と噛み合う雌ねじの機能を有している。

このような構成において、フレーム材の端部を球ジョイントに接合する際は、接合ボルトの雄ねじ部を止めねじの先端に螺合にさせた状態で、キャップのボルト孔を球ジョイントのねじ孔に突き合せる。

そして、接合ボルトの先端に形成された凹部にレンチを差し込み、止めねじで接合ボルトを球ジョイント側に案内させながらこれをレンチによって回すことにより、接合ボルトの雄ねじ部を球ジョイントのねじ孔に螺合することができる。

また、接合ボルトの雄ねじ部を球ジョイントのねじ孔に螺合した後、止めねじの先端部を接合ボルト雄ねじ部のねじ溝もしくは別途設けた溝に噛み合わせたままにすることで、接合ボルトの回転(緩み)を防止することができる。

実公平05-23681号公報

しかし、図5(a)〜図5(c)に図示された従来のボルト回転防止構造では、ボルト回転防止ねじの先端が平坦に形成されているため、ボルト回転防止ねじを強く締め付けると、雄ねじ部のねじ山が潰れて接合ボルトをスムーズに回せなくなることがあり、その結果、鋼管立体トラスを解体して鋼管部材や接合ボルト等を再利用できなくなってしまう等の課題があった。

かといって、接合ボルトを容易に取り外せるように、雄ねじ部のねじ山が潰れない程度にボルト回転防止ねじを緩く締め付けると、振動等により接合ボルトが緩むおそれがあった。

一方、特許文献１に開示された技術では、止めねじの先端は、雌ねじの機能を付与する必要から、接合ボルト雄ねじ部のねじ山の傾斜面に接触するように形成されているため、止めねじを強く締め付けると、接合ボルト雄ねじ部のねじ山の一部が損傷して、接合ボルトを抜き取る際に接合ボルトがスムーズに回らなくなってしまうおそれがあった。

また、キャップのボルト孔の内周面に接合ボルトの雄ねじ部と噛み合う雌ねじが形成されていないため、止めねじを螺合するねじ孔の位置はキャップの側部のどこでもよい。

すなわち、特許文献１の技術は、キャップのボルト孔の内周面に雌ねじが形成されている接合部の場合に対しては適用範囲外であるため、その場合の止めねじの扱い（形状、位置等）については、記述や示唆は何もない。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、鋼管部材をジョイント部材に接合ボルトと接合ボルトの緩みを防止するボルト回転防止ねじを用いて接合する鋼管部材の機械式継手を用いるボルト回転防止構造において、接合ボルトのねじ山を損傷しないようにボルト回転防止ねじを螺合することができ、これにより接合ボルトをスムーズに回すことができて、鋼管部材や接合ボルト等を再利用できるようにした鋼管部材の機械式継手に用いるボルト回転防止構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、複数の鋼管部材がジョイント部材に、一端が前記ジョイント部材に形成された複数のねじ孔のうちの１つに螺合され、他端が前記鋼管部材の端部に当該鋼管部材の軸方向に形成されたねじ孔に螺合された接合ボルトによって連結されている各鋼管部材の端部に構成された鋼管部材の機械式継手に用いられるボルト回転防止構造において、前記鋼管部材の端部に当該鋼管部材の軸直角方向に形成されたボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔と、当該ねじ孔に螺合されたボルト回転防止ねじとから構成され、前記ボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔は、当該ねじ孔の軸線が前記接合ボルトが螺合されているねじ孔の雌ねじ部のねじ山の頂点と一致するように形成され、前記ボルト回転防止ねじの先端部は円錐形状に形成され、かつその角度は前記接合ボルトの雄ねじ部のねじ溝の角度より小さく形成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、前記回転防止ねじ螺合用のねじ孔に螺合される回転防止ねじの先端部を円錐体状とし、前記回転防止ねじ螺合用のねじ孔の軸線を前記接合ボルトが螺合されるねじ孔を構成する雌ねじ部のねじ山の頂点に一致するように形成することで、前記回転防止ねじ螺合用のねじ孔に螺合した回転防止ねじの先端部が前記接合ボルト雄ねじ部のねじ溝内に収まるようにしたことにより、ボルト回転防止ねじの先端部が接合ボルト雄ねじ部のねじ溝の底部に当接し、ねじ山に当接することはない。

これにより、ボルト回転防止ねじを強く締め付けても、接合ボルトの雄ねじ部が回転防止ねじの先端部によって潰れて損傷することがないので、接合ボルトをスムーズに回すことができて、接合ボルト螺合用のねじ孔から容易に取り外すことができる。

本発明は、以上の構成によるので、次のような効果を有する。
(1)ボルト回転防止ねじの先端部が円錐体に形成され、その円錐体先端（頂点）の位置が、端部金物の内壁面に刻設された雌ねじ部のねじ山頂点のピッチに一致しているので、ボルト回転防止ねじを取り付けたままでも邪魔することなく、接合ボルトを端部金物に螺合することが可能である。

(2)ボルト回転防止ねじの円錐体先端を、接合ボルト雄ねじ部のねじ溝の底部に押し付けても、従来のように接合ボルトのねじ山頂部や傾斜面が潰れて、接合ボルトの回転を阻害するような変形を生じないので、ボルト回転防止ねじを緩めれば、接合ボルトは容易に逆回転させて取り外すことができる。

(3)接合ボルトを容易に逆回転させて取り外すことができるので、機械的継手式鋼管立体トラスをリユースのために解体することがきわめて容易になり、構造物のリユース促進に貢献できる。

接合ボルトによって接合された鋼管部材と球継手との接合部を示し、図1(a)はその縦断面図、図1(b)は図1(a)におけるイ−イ線断面図である。図2(a)は、図1(a)におけるロ−ロ線断面図、図2(b)は図1(a)におけるハ部拡大図である。図3(a)は、ボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔と接合ボルトの雄ねじ部との位置関係を記す鋼管部材端部の一部縦断面図(ボルト回転防止ねじを螺合前)、図3(b)はボルト回転防止ねじの先端部と接合ボルトの雄ねじ部の形状を示す断面図である。複数の鋼管部材と球継手からなる鋼管立体トラスの一部斜視図である。従来の鋼管部材と球継手との接合部を示し、図5(a)はその縦断面図、図5(b)は図5(a)におけるイ−イ線断面図、図5(c)は図5(a)におけるハ部拡大図である。

図１〜図３は、本発明の一実施形態を示し、図において前記従来例と同一部分、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。また、図１〜図３は、雄ねじ部4aがねじ孔６に螺合完了する直前の状態を示している。

図示するように、各鋼管部材２の端部は球継手３に接合ボルト４によって接合されている。接合ボルト４の雄ねじ部4aは端部金物2bのねじ孔６に螺合され、雄ねじ部4bは球継手３に形成された複数のねじ孔3aのうちのひとつに螺合されている。

また、端部金物2bの側部には、ねじ孔７に代わるボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔８が形成され、当該ねじ孔８にボルト回転防止ねじ５に代わるボルト回転防止ねじ９が螺合されている。

ねじ孔８は鋼管部材２の軸直角方向に形成され、当該ねじ孔８の先端はねじ孔６の側部に開口している(図3(a)参照)。また、ねじ孔８は軸線L₈がねじ孔６を構成する雌ねじ部のねじ山の頂点を通る位置に形成されている。

その結果として、ねじ孔６を構成する雌ねじ部のねじ山のピッチと、ねじ孔６に螺合された接合ボルト４の雄ねじ部4aのねじ山のピッチが一致していることから、ねじ孔８は軸線L₈が雄ねじ部4aのねじ溝の底部4dを通る位置に形成されたことにもなる(図3(a)参照)。

一方、ボルト回転防止ねじ９の先端部9aは円錐体状に形成され、かつ先端部9aの角度α₁は接合ボルト４の雄ねじ部4aのねじ溝の角度α_２より鋭角に形成されている(図3(b)参照)。これにより、ねじ孔８に螺合されたボルト回転防止ねじ９の軸線L₉は、ねじ孔８の軸線L₈と一致していることから、ねじ孔８に螺合されたボルト回転防止ねじ９の先端部9aの頂点は、ねじ孔６に螺合された雄ねじ部4aのねじ溝の底部4dに当たる。

したがって、ボルト回転防止ねじ９を強く締め付けても、先端部9aが雄ねじ部4aのねじ山に当たることはない。また、ボルト回転防止ねじ９を先端部9aがねじ孔６のねじ山の高さを越えないように螺合しておくことにより、接合ボルト４の雄ねじ部4aをねじ孔６に何ら支障なく螺合することができる。

また、接合ボルト４の雄ねじ部4aをねじ孔６に螺合し終えた後、接合ボルト４aが容易に緩まないように、ボルト回転防止ねじ９を更に強く締め付けて、先端部9aを雄ねじ部4aのねじ溝の底部4dに強く押し付けて食い込ませることができる(図２参照)。このとき、雄ねじ部4aのねじ溝が凹状に形成されているため、ボルト回転防止ねじ９の先端部9aの頂点が食い込むことによる変形は僅かである。

次に、リユースのために鋼管部材２の端部から接合ボルト４を取り外す場合は、ボルト回転防止ねじ９を逆回転させて緩め、先端部9ａの頂部がねじ孔６のねじ山の高さを越えない位置まで引っ込めれば、接合ボルト４は容易に逆回転させて取り外すことができる。

本発明は、主として複数の鋼管部材と鋼管部材どうしを接合する球継手からなる鋼管立体トラスの継手部に適用することができ、接合ボルトの緩みを防止するボルト回転ねじを接合ボルト雄ねじ部のねじ山を損傷しないように締め付けることができ、これにより鋼管立体トラスを容易に解体できて鋼管部材や接合ボルトを再利用することができる。

１鋼管立体トラス
２鋼管部材
2a 鋼管本体
2b 端部金物
３球継手(ジョイント部材)
3a 球継手のねじ孔
４接合ボルト
4a 一端側の雄ねじ部
4b 他端側の雄ねじ部
4c スパナ掛け
4d ねじ溝の底部
５ボルト回転防止ねじ
5a ボルト回転防止ねじの先端部
６接合ボルト螺合用のねじ孔
７ボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔
８ボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔
９ボルト回転防止ねじ
9a 先端部
L₈ ねじ孔の軸線
L₉ ボルト回転防止ねじの軸線
α₁ ねじ溝の角度

Claims

複数の鋼管部材がジョイント部材に、一端が前記ジョイント部材に形成された複数のねじ孔のうちの１つに螺合され、他端が前記鋼管部材の端部に当該鋼管部材の軸方向に形成されたねじ孔に螺合された接合ボルトによって連結されている各鋼管部材の端部に構成された鋼管部材の機械式継手に用いられるボルト回転防止構造において、前記鋼管部材の端部に当該鋼管部材の軸直角方向に形成されたボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔と、当該ねじ孔に螺合されたボルト回転防止ねじとから構成され、前記ボルト回転防止ねじ螺合用のねじ孔は、当該ねじ孔の軸線が前記接合ボルトが螺合されているねじ孔の雌ねじ部のねじ山の頂点と一致するように形成され、前記ボルト回転防止ねじの先端部は円錐形状に形成され、かつその角度は前記接合ボルトの雄ねじ部のねじ溝の角度より小さく形成されていることを特徴とする鋼管部材の機械式継手に用いられるボルト回転防止構造。