JP5936322B2 - 地上設置用支柱 - Google Patents

Description

本願発明は、地上設置用支柱に関する。

照明灯や交通信号機などの表示装置を支持するポール（支柱）には、配線や電気設備などの設置・点検を目的としてその外周面に、開口部と、当該開口部を囲む箱状の配電ボックスとが設けられている。
配電ボックスには、当該配電ボックスが設けられた側を正面として、当該ポールの正面視において、配電ボックスの上端部及び下端部の夫々を円弧状にすることにより、それまでの箱型のものに対し、局部への応力集中を改善しようとするものが提案されている（特許文献１）。
しかし、特許文献１に示すものは、上記配電ボックスを溶接でポールに取り付けるため、溶接部における応力集中が問題となる。
特許文献２にあっては、配電ボックスを溶接にてポールに設けるのではなく、液圧形成法によりポールと一体（シームレス）に配電ボックスを形成し、局部への応力集中を改善することが提案されている。
さらに、特許文献３にあっては、配電ボックスを溶接にてポールに設けるのではなく、液圧形成法によりポールと一体に配電ボックスの一部を構成する袖部を形成し、局部への応力集中を改善することが提案されている。

上記のように、支柱の構造や製法を改善し、支柱の電源ボックスを構成する袖部との間を溶接によって固定することを排除し、支柱の筒状本体と袖部との間の局部に、応力集中が生ずることを緩和することがなされてきた。ところが、電源ボックスの蓋体の取り付け構造については、十分な改善がなされておらず、特許文献３に示されるように、溶接によって蓋体の取り付け用の部材が固定されていた。具体的には、受け部を溶接によって支柱の筒状本体に取り付け、この受け部にナットを固定し、蓋体を貫通するボルトの軸部を前記ナットに螺合させて締めつけるという構造を採用していた。

特開２００４−９２２５４号公報 特開２００２−２８５７３５号公報 特開２０１１−３８３１１号公報

本願発明は、支柱と蓋体との固定構造を見直すことによって、筒状本体と、前記筒状本体の内外を貫通する操作用の開口部と、前記筒状本体から突出形成された袖部とを備えた支柱において、溶接による応力集中の改善を図ることを目的とする。

本願発明は、支柱と、蓋体とを備え、前記支柱は、筒状本体と、前記筒状本体の内外を貫通する操作用の開口部と、前記筒状本体から突出形成された袖部とを備え、前記袖部は、前記筒状本体の前記開口部の周縁から、前記筒状本体の軸方向と交わる方向に、突出するものであり、前記蓋体は、前記支柱に着脱可能に設けられることにより、前記開口部を開閉するものである地上設置用支柱において、前記蓋体のみに、固定用部材が設けられ、前記固定用部材によって、前記支柱に前記蓋体を固定するための部材を別途設けることなく、前記蓋体が前記支柱に固定されるものであることを特徴とする地上設置用支柱を提供する。
そして、前記固定用部材は、前記蓋体に前進後退可能に挿通されたボルトと、前記蓋体の後面に設けられた規制部と、前記ボルトに螺合する押さえ部材とを備え、前記押さえ部材の基端側が、前後方向に移動可能且つ回動不能な状態に前記規制部によって案内され、前記押さえ部材の先端側が、前記支柱の前記開口部の後方側に配置され、前記押さえ部材の基端側と先端側の中間に前記ボルトに螺合する雌ねじが設けられ、前記ボルトを締めつけることにより、前記押さえ部材の先端側と前記蓋体との間に前記支柱が挟持されるようにすることが望ましい。
また、前記袖部は、前記筒状本体内に型を挿入し、当該型を前記開口部から引き抜くことにより形成されたものであり、これにより、前記袖部と前記筒状本体との境界に湾曲部分が形成されたものとして実施することができる。

本願の発明では、蓋体のみに固定用部材が設けられ、前記固定用部材によって、前記支柱に前記蓋体を固定するための部材を別途設けることなく、前記蓋体が前記支柱に固定されるため、蓋体を固定する構造にあっても支柱への溶接が不要となるため、当該部分での溶接による応力集中を防止することができる。特に、前記袖部は、前記筒状本体内に型を挿入し、当該型を前記開口部から引き抜くことにより形成されたものであり、これにより、前記袖部と前記筒状本体との境界に湾曲部分が形成されたものとして実施することによって、袖部と筒状本体が一体に形成されて当該部分においても溶接が不要となるため、袖部回りにおいては支柱への溶接を完全に排除することができ、より確実に振動による劣化を防止することができたものである。

（Ａ）は本願発明の一実施の形態に係る地上設置用支柱の使用状態を示す（右）側面図、（Ｂ）は当該地上設置用支柱の正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大平面図、（Ｄ）は（Ｂ）の一部切欠拡大側面図。 （Ａ）は同支柱の要部正面図、（Ｂ）は同要部の半断面を示した側面図、（Ｃ）は同要部の半断面を示した平面図。 （Ａ）は同支柱用の蓋体の正面図、（Ｂ）は同蓋体の中央縦断面図。 （Ａ）は同支柱のパッキンを取り付けた状態を示す要部正面図、（Ｂ）は蓋体を取り付けた状態を示すボルト位置での縦断面図、（Ｃ）は蓋体を取り付けた状態を示すボルト位置での横断面図。 （Ａ）同支柱の上方の固定用部材を示す要部拡大断面図、（Ｂ）は同拡大背面図、（Ｃ）は同支柱の下方の固定用部材を示す要部拡大断面図、（Ｄ）は同拡大背面図。

以下、図面に基づき本願発明の実施の形態を説明する。
図１（Ａ）へ示す通り、この支柱は、照明灯１００を支持するものであり、筒状本体１と、ベース部２と、袖部５と、蓋体６とを備える。
以下、各部の構成について詳述するが、説明中の上下前後左右は相対的な位置関係を示すに止まり、絶対的な位置を特定するものではない。

筒状本体１は、金属製の中空のポールであり、先端（上端）側に照明灯１００との接続部３を備える（図１（Ｂ））。ベース部２は、筒状本体１の基端（下端）側に筒状本体１と一体に設けられている。
ベース部２は、図１（Ｃ）（Ｄ）へ示す通り、ボルトやネジなどの周知の固定具により地面に固定されるものであり、当該固定具を取り付ける孔２ｃを備える。孔２ｃは、夫々ベース部２の上面から下面に貫通する。ベース部２の上面は、支柱の筒状本体１が溶接によって立設された主面２ａと、主面２ａより低い副面２ｂとを備える。孔２ｃは、副面２ｂからベース部２の下面２ｄに貫通する。副面２ｂに孔２ｃが設けられることにより、上面２ａからボルトの頭部が突出しない。

筒状本体１は、ベース部２が地面に固定されることにより、設置されて上下に伸びる。
図２（Ａ）へ示す通り、筒状本体１の正面には、開口部４が設けられている。この開口部４は、筒状本体１の側壁に設けられて筒状本体１の内外を貫通するもので、電源等の操作用の貫通穴である。開口部４は、正面視において、上方へ凸となる円弧状の上辺と、下方へ凸となる弧状の下辺と、上辺と下辺との間にて上下に伸びる左辺及び右辺とによって規定される。

図２へ示す通り、袖部５は、開口部４の周縁から、軸方向と交わる方向に前方に向けて突出する。この袖部５は、筒状本体１と別体に形成し、溶接によって筒状本体１に取り付けることもできるが、この実施の形態では、筒状本体１の当該開口部４周縁の部分から連続して立ち上がることにより、筒状本体１と一体に形成されたものである。袖部５各部の厚みは、筒状本体１の厚みと略等しい。
袖部５は、正面視、環状をなしており、必要に応じて、その内部に配電盤（図示せず）の少なくとも一部を収容し、開口部４からその設置や操作を行なうことができる。また配電盤を収容せずに、地上からの電源コードと照明灯１００からの電源コードとの結線作業や検査を、開口部４から行なうこともできる。
図２（Ａ）へ示す通り、正面視において、袖部５は、上方へ凸となる円弧状の上辺部５１と、下方へ凸となる弧状の下辺部５２と、上辺部５１と下辺部５２との間にて上下に伸びる左辺部５３及び右辺部５４とを備える。
上辺部５１と下辺部５２は、夫々半円である。左辺部５３と右辺部５４は、夫々直線状に形成されている。
また、袖部５の先端５５（前端）は、筒状本体１の中心線を含む平面からの距離が一定とされているもので、図２（Ｂ）へ示す通り、その外形線が側面視において上下に伸びる直線状を呈する。この先端５５には、蓋体６を取り付けた際の密閉性を高めるために、パッキン５６が全周に渡って取り付けられている（図４（Ａ）参照）。

この実施の形態においては、袖部５と筒状本体１との境界領域が、筒状本体１の外側からみて凹曲面状の湾曲部分８となっている。この湾曲部分８の外周面及び内周面は、その曲率半径を２〜３０ｍｍとする、断面が円弧状の曲面である。
なお、この湾曲部分８の曲率半径については、袖部５の上辺部５１の最上部における曲率半径と、下辺部５２の最下部における曲率半径が最も大きく、これら最上部と最下部から左右に向けて徐々に局理半径が小さくなり、袖部５の左右辺部５３，５４における曲率半径が最も小さくなっている。湾曲部分８の曲率半径を３０ｍｍより大きくすると、袖部５を適切に製造することができ難くなり、湾曲部分８の曲率半径を２ｍｍより小さくすると、応力集中を抑制する効果が小さくなるおそれがある。

より具体的には、筒状本体１の高さ（ベース部２の底面２ｄと接続部３の上端との間の幅）を５〜１２ｍとし、筒状本体１の外径（直径）を１００〜４００ｍｍとし、筒状本体１の肉厚を４〜９ｍｍとし、袖部５の上下方向の最大幅を２００〜１０００ｍｍとし、袖部の左右方向の最大幅を筒状本体１の外径の半分乃至等倍とし、筒状本体１の前後方向について筒状本体１の最前面と袖部５の最前端（先端５５）との間の距離を５〜８０ｍｍとした支柱の場合、開口部４の袖部５と筒状本体１の外周面との湾曲部分８の各部は、上記曲率半径を１０〜３０ｍｍとするのがより好ましく、１０〜２０ｍｍとするのが最も好ましい。なお筒状本体１の外径が変わっても、袖部５の各部寸法は、通常変わらない。なお、支柱各部の寸法は、上記数値に限定するものではなく、上記以外に変更可能である。以上のように、袖部５と筒状本体１の外周面との湾曲部分８の曲率半径を、上記の範囲に形成することにより、湾曲部分８の各部において、応力集中が緩和される。さらに、袖部５と筒状本体１の湾曲部分８の上記曲率半径の設定に加えて、上辺部５１及び下辺部５２の夫々を上記の通り円弧状に形成することによっても、応力集中をより一層緩和することができる。

上記の実施の形態に係る支柱は、筒状本体１内に型を挿入し、当該型を開口部４から引き抜くことにより形成されたものである。これにより、袖部５と筒状本体１との境界に湾曲部分８を形成し、応力集中を防止することができる。その結果、筒状本体１側に溶接による応力集中の要因を無くすことができるものであり、耐久性、特に、振動を長期に渡って受けた場合の疲労強度を高めることができたものである。

上述の袖部５に、図３に示す蓋体６が着脱可能に取り付けられる。この蓋体６は、筒状本体１と別体に形成されたものである。図４に示すように、蓋体６は、固定用部材１１によって袖部５の先端５５に着脱可能に取り付けられる。この固定用部材１１は、ボルト１２、規制部１３及び押え部材１４を備えるもので、この蓋体６に設けられる固定用部材１１のみによって、蓋体６が袖部５に着脱可能に取り付けられるものであり、袖部５については、他の部材が取り付けられるなどと言った、上記以外の特別な加工（特に、応力集中の原因となる溶接）はなされない。

この蓋体６の全体形状は、袖部５より一回り大きく、その正面視の形状と略相似形をなす。蓋体６は全体が平板状をなしており、その外周部には、後方に曲げられた側部６３を備える。蓋体６が閉じられた状態では、蓋体６の後面側が袖部５の先端５５のパッキン５６に当接し、側部６３が袖部５の先端５５の外側面に沿わされた状態となる。

この蓋体６の上下２箇所には、その前面から後方に凹んだ凹部６１が形成され、この凹部６１の中央には貫通孔６２が形成されている。この貫通孔６２には、ボルト１２がその前面から後方に通されて、ボルト１２の頭部１５が凹部６１を押圧する。よって、この貫通孔６２の径は、ボルト１２の軸部１６の最大径よりも大きく、ボルト１２の頭部の径よりも小さい。凹部６１は、ボルト１２の頭部１５が平面状の蓋体６よりも大きく突出しないように設けられたものであり、凹部６１を形成せずに、貫通孔６２のみを蓋体６に穿孔するようにしてもよい。

固定用部材１１は、ボルト１２を締め付けることによって、蓋体６の後面と、蓋体６の後面側に配置された押え部材１４との間に、袖部５を挟みつける。これによって、蓋体６を袖部５に強固に固定するものである。詳しくは、蓋体６の裏面に袖部５の先端５５のパッキン５６が当接した状態で、湾曲部分８から筒状本体１にかけての内面側を、押え部材１４で挟み付ける。より具体的には、押え部材１４は、雌ねじ１７を有する押え板１８を備えたもので、この例では、雌ねじ１７には既成のナットを用いて、このナットを押え板１８に溶接したものである。押え板１８は、一端側に押圧部１９を有し、他端側に係合部２０を有する。押圧部１９は、湾曲部分８から筒状本体１にかけての内側面と当接することによって、同部分を挟み付けるものである。係合部２０は、規制部１３によって回り止めをなす部分であり、切込として実施されている。この例では、この切込は、押え板１８を前後に貫通して上下方向に形成されている。

規制部１３は、蓋体６の裏面に設けられたもので、板状の回り止め部２２と、その先端（後端）を折り曲げた抜け止め部２１とを備える。この回り止め部２２は、上記の係合部２０に前後に摺動可能に挿入されたもので、ボルト１２が回され、雌ねじ１７を有する押え部材１４が共回りしようとする際に、回り止め部２２が係合部２０に当接することによって、回り止めとなり、ボルト１２の回動によって押え部材１４が前後動のみを行なうようになる。
抜け止め部２１は、係合部２０と係合して、押え部材１４が後方側に抜けてしまうことを防止する。また、ボルト１２の軸部１６の先端には、外れ止めピン２５が嵌挿されている。

そして、この例では、回り止め部２２に支点部２３を突出させて形成したものである。また、下方の固定用部材１１にあっては、押え板１８の先端寄りに、位置決め部２４が突出して形成されている。
この支点部２３は、ボルト１２の締め付けに際して、テコの原理を利用して、強固に押え板１８を筒状本体１へ押圧させる。詳しくは、ボルト１２を締め付けていくと、押え板１８の一端側の押圧部１９が筒状本体１に当接すると共に、押え板１８の他端側が支点部２３に当接する。さらに締め付けると、押え板１８は、支点部２３の当接箇所を支点となり、ねじ（ボルト１２と雌ねじ１７）が力点がとなり、押え板１８の他端側の押圧部１９が作用点となって、筒状本体１に対して、強い力を加えることができるものである。言い換えると、蓋体６が支点部２３を備え、この支点部２３が押え板１８（押さえ部材１４）の基端側の前後動を規制する支点となるものである。これによって、ボルト１２を締めつけることにより、押さえ部材１４の先端側にテコの原理による力が作用し、押さえ部材１４と蓋体６との間に筒状本体１が強く挟持される。
次に、上記の位置決め部２４は、作業者が蓋体６を手で持って、開口部４の袖部５に配置する際の位置決めとなる。詳しくは、位置決め部２４が湾曲部８付近に当接することで、蓋体６が下方にずれないようにして、蓋体６の位置決めを容易にするもので、この位置決めされた状態でボルト１２を締め付けることによって、上記のテコの原理が確実に作用する位置関係となる。

なお、この回り止め部２２の形状は、例えば、Ｕ字状の部材を蓋体６に取り付けて、このＵ字状の２本の部分の間に押え板１８を通すようにするなど、他の回り止め構造を適宜採用することができる。

以上、上記の実施の形態にあっては、筒状本体１内に型を挿入し、当該型を開口部４から引き抜くことにより湾曲部分８を形成し、筒状本体１に対して溶接を用いずに袖部５を形成することによって、筒状本体１と袖部５との境界部分における応力集中を防止することができたことに加えて、上記のように、蓋体６のみに設けられた固定用部材１１によって蓋体６を脱着可能に固定したものである。その結果、筒状本体１側に溶接による応力集中の要因を一切無くすことができるものであり、耐久性、特に、振動を長期に渡って受けた場合の疲労強度を高めることができたものである。但し、袖部５と筒状本体１とを別体に形成して溶接した支柱にあっても、本発明の蓋体の取り付け構造を採用することは可能である。

１ 筒状本体
４ 開口部
５ 袖部
６ 蓋体
８ 湾曲部分
１１ 固定用部材
１２ ボルト
１３ 規制部
１４ 押え部材
１５ 頭部
１６ 軸部
１７ 雌ねじ
１８ 押え板
１９ 押圧部
２０ 係合部
２１ 抜け止め部
２２ 回り止め部
５５ 袖部先端
５６ パッキン

Claims (3)

1. 支柱と、蓋体とを備え、
   前記支柱は、筒状本体と、前記筒状本体の内外を貫通する操作用の開口部と、前記筒状本体から突出形成された袖部とを備え、
   前記袖部は、前記筒状本体の前記開口部の周縁から、前記筒状本体の軸方向と交わる方向に、突出するものであり、
   前記蓋体は、前記支柱に着脱可能に設けられることにより、前記開口部を開閉するものである地上設置用支柱において、
   前記蓋体に、固定用部材が設けられ、
   前記固定用部材は、前記蓋体に前進後退可能に挿通されたボルトと、前記蓋体の後面に設けられた規制部と、前記ボルトに螺合する押さえ部材とを備え、
   前記押さえ部材の基端側が、前後方向に移動可能且つ回動不能な状態に前記規制部によって案内され、
   前記押さえ部材の先端側が、前記支柱の前記開口部の後方側に配置され、
   前記押さえ部材の基端側と先端側の中間に前記ボルトに螺合する雌ねじが設けられ、
   前記ボルトを締めつけることにより、前記押さえ部材の先端側と前記蓋体との間に前記支柱が挟持される構造を備えたことを特徴とする地上設置用支柱。
2. 前記袖部と前記筒状本体との境界に湾曲部分を備え、
   前記固定用部材によって、前記支柱に前記蓋体を固定するための部材を別途設けることなく、前記蓋体が前記支柱に固定されるものであることを特徴とする請求項１記載の地上設置用支柱。
3. 請求項２に記載の地上設置用支柱の製造方法において、
   前記筒状本体内に型を挿入し、当該型を前記開口部から引き抜くことにより、前記袖部を形成する工程を含み、前記工程により前記袖部と前記筒状本体との境界に前記湾曲部分を形成することを特徴とする地上設置用支柱の製造方法。

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