JP6799983B2 - ジョイントピン及びジョイントピンによる連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、ジョイントピン及びジョイントピンによる連結構造に関する。

従来、ジョイントピンによる２部品の連結構造が広く用いられている。
特許文献１，２にも記載されるようにジョイントピンとして、スリットを残して断面Ｃ型の円筒状に弾性板材を巻いた中空構造のスプリングピンが利用されている。
かかるスプリングピンによれば、連結される部品に設けられた孔や切欠き部に、弾性縮径変形を伴って圧入され、抜けないように止着されるという利点がある。
特許文献１には、スプリングピンの中空部に硬質ゴム、シリコーンなどのスプリングピンを構成する部材より硬度が低い弾性部材を挿入固定した構成とすることで、スプリングピンの中空部への異物の混入に起因するスプリング効果の低下を防止し、着脱性を高めると記載される。
特許文献２には、両端部が径方向に膨出したスプリングピンを連結部に圧入した後、そのスプリングピン内に補強用の芯金を打ち込み、剪断強度の向上、使用中の縮径を防止すると記載され、この補強用の芯金自体は、スプリングピンであってもよいし、単純な丸軸のピンであってもよいと記載される。

特開平７−１９２１６号公報 特開平６−７４２２２号公報

しかしながら、特許文献２に記載の発明にあっては、連結時には、端部が径方向に膨出したスプリングピンを圧入する作業と、その後にそのスプリングピン内に補強用の芯金を打ち込む作業とが必要であり、連結を解く際には補強用の芯金から抜き出す作業と、その後に両端部が径方向に膨出したスプリングピンを抜き出す作業とが必要であり、運搬、保管時も含め２本のピンを取り扱う必要があり煩雑である。
特許文献１に記載の発明にあっては、スプリングピンの中空部に硬質ゴム、シリコーンなどのスプリングピンを構成する部材より硬度が低い弾性部材を挿入固定した構成であるため、始終１本のジョイントピンとして取り扱える。
しかし、スプリングピンは、大きな荷重や激しい振動が加わる連結部にも用いられるため、着脱のための弾性変形量が確保できれば、それ以上に変形しない高剛性、高強度によって耐荷重の向上やスプリング効果の劣化を防止することが要請されるところ、特許文献１に記載の発明によっては、無負荷から着脱のための弾性変形量までの範囲と、同弾性変形量を超えた範囲とで変形特性が変わらず、かかる要請に効果的に応えることはできない。
また、特許文献１に記載の発明にあっては、スプリングピンのスリットは、部材で埋められておらず、スリットから異物が侵入し、スリットや連結される２部品間に異物が詰まることで、スプリングピンの抜出も、その後の当該２部品の分離作業も困難となるおそれがある。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、作業性良好で剛性、強度の高いジョイントピン及びそれを用いた連結構造を提供することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、弾性板材を、スリットを残して円筒状に巻いた中空構造のスプリングピンと、
前記スプリングピンの中空部に挿入固定された丸棒状の軸部材とを備え、
無負荷時の前記スプリングピンの内周面と前記軸部材の外周面との間が空隙とされるか又は当該間に緩衝材が設置されていることで、前記スプリングピンの弾性縮径変形が可能にされ、無負荷時の前記軸部材の外周の長さは、無負荷時の前記スプリングピンの内周であって前記スリットに掛る部分を除いた部分の長さ以上であるジョイントピンである。

請求項２記載の発明は、前記スリットは、緩衝材が充填されて封止された請求項１に記載のジョイントピンである。

請求項３記載の発明は、前記軸部材の軸方向の一端又は両端にフランジが設けられ、当該フランジの首下面が前記スプリングピンの軸方向端面に掛設された請求項１又は請求項２に記載のジョイントピンである。

請求項４記載の発明は、前記軸部材の軸方向の両端にフランジが設けられ、当該フランジの首下面が前記スプリングピンの軸方向端面に掛設され、
前記軸部材は、両端のフランジ同士が別部品に属する２以上の部品から構成された請求項１又は請求項２に記載のジョイントピンである。

請求項５記載の発明は、前記軸部材を構成する部品同士の接続面は、軸方向中央から偏在した位置とされた請求項４に記載のジョイントピンである。

請求項６記載の発明は、前記フランジの半径は、無負荷時の前記スプリングピンの内半径を越え、前記軸部材の半径に前記弾性板材の厚みを加えた寸法以下である請求項３から請求項５のうちいずれか一に記載のジョイントピンである。

請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のジョイントピンによる２部品の連結構造であって、
前記スプリングピン及び前記軸部材が、一方の部品に両持ちされ、その両持ちの支点間で他方の部品を保持するジョイントピンによる連結構造である。

本発明によれば、丸棒状の軸部材によってジョイントピン全体としての高剛性、高強度が達成され、耐荷重が向上される。
また本発明によれば、スプリングピンは弾性縮径変形が可能にされているとともに、丸棒状の軸部材による変形量抑制によって塑性変形や疲労劣化が抑止されてスプリング効果は維持され、そのため良好な着脱性（圧入、止着、抜出の性能）が維持できる。
また本発明によれば、丸棒状の軸部材はスプリングピンに固定されているので始終１本のジョイントピンとして取り扱うことができ、運搬、保管その他の作業性も良好である。

本発明の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造が適用される一例の杭回転圧入機の側面模式図である。 本発明の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸に垂直な断面図(a)、中心軸を含む断面図(b)、Ｂ−Ｂ断面図(c)、Ａ１−Ａ１断面図(d)、及びジョイントピンの単体断面図（ｅ）である。 比較用ジョイントピンの単体断面図(a)、比較用ジョイントピンによる連結構造の中心軸を含む断面図(b)、及びＡ２−Ａ２断面図(c)で、図(b)(c)にあっては比較用ジョイントピンに剪断荷重がかかっている状態を示す。 本発明の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸を含む断面図(a)、及びＡ３−Ａ３面図(b)で、ジョイントピンに剪断荷重がかかっている状態を示す。 比較用ジョイントピンによる連結構造の中心軸を含む断面図(a)、Ａ４−Ａ４断面図(b)、及び比較用ジョイントピンの単体斜視図(c)で、図(a)(b)にあっては土砂の侵入の様子を示す。 本発明の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸を含む断面図(a)、Ａ５−Ａ５断面図(b)、及び比較用ジョイントピンの単体斜視図(c)で、図(a)にあっては土砂の付着の様子を示す。 比較用ジョイントピンによる連結構造の中心軸に垂直な断面図(a)、及び比較用ジョイントピンの端部断面図（b）で、図(a)にあっては抜出作業の様子を示す。 本発明の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸に垂直な断面図(a)、及びジョイントピンの端部断面図（b）で、図(a)にあっては抜出作業の様子を示す。 本発明の他の一実施形態に係るジョイントピンの軸方向断面図(a)、左側面図（b）及び右側面図(c)である。 本発明の他の一実施形態に係るジョイントピンの部品結合構造の他の例を示す軸方向断面図(a)及びさらに他の例を示す軸方向断面図(b)である。 (a)は本発明の他の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸に垂直な断面図であり、圧入作業の様子を示す。(b)は同ジョイントピンの斜視図である。 本発明の他の一実施形態に係るジョイントピンによる連結構造の中心軸に垂直な断面図(a)及び中心軸を含む断面図(b)である。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

本実施形態に係るジョイントピン及びそれを用いた連結構造は、図１に示すオーガ軸連結構造１に好適に利用される。オーガ軸連結構造１は、杭圧入機１００のオーガモータ１０１の回転力出力軸からオーガヘッド１０３までの回転力伝達軸１０２を所定の部位で、オス軸とメス軸の孔部とを互いに嵌合させて連結するオーガ軸の連結構造である。図１に示すようにオーガ軸連結構造１は、オーガスクリューの羽根１０４が形成された位置に適用可能なものであるが、もちろん、オーガスクリューが形成されていない位置にも適用できる。

本実施形態に係るジョイントピン４及びこれを適用したオーガ軸連結構造１の詳細を図２、図４、図６、及び図８に示す。図３，５，７はスプリングピンのみによって構成される比較用ジョイントピン１４の図である。
オス軸２及びメス軸３は、回転力伝達軸１０２と同軸に形成される。その中心軸をＹとする。なお、オーガモータ１０１の回転力出力軸側からオーガヘッド１０３側に流動体を通すための軸方向に延びるトンネル状の流路が形成される。その流路を構成する一部の流路２７がオス軸２に形成されている。

オーガ軸連結構造１は、オス軸２とメス軸３との相対的な軸方向位置及び回転方向位置を所定位置に合わせた状態で連通する位置決め用溝２４と位置決め用孔３４とにジョイントピン４が貫入されることで連結する。スプリングピン４１及び軸部材４２が、一方の部品（メス軸３）に両持ちされ、その両持ちの支点間で他方の部品（オス軸２）を保持するジョイントピン４による連結構造である。スプリングピン４１もその支点間寸法を超え、軸部材４２もその支点間寸法を超え、スプリングピン４１の端部に軸部材４２が配置されていない部分があってもよいが、図２(a)(b)に示すようにジョイントピン４の径方向に見てスプリングピン４１と軸部材４２とが重なっている部分のジョイントピン４の軸方向の長さが、上記の支点間寸法を超えるものである。
なお、オス軸２とメス軸３とは、図示しない部分に形成されたスプラインによってトルク伝達可能に接続している。また、回転力伝達軸１０２を地盤に押し込む場合には、オス軸２とメス軸３とに形成された中心軸Ｙに垂直な面が互いに当接するので、ジョイントピン４には荷重はかからないが、回転力伝達軸１０２を引き上げる場合にはジョイントピン４に剪断荷重がかかる。

さて、ジョイントピン４は、弾性板材を、スリットを残して断面Ｃ型の円筒状に巻いた中空構造のスプリングピン４１と、スプリングピン４１の中空部に挿入固定された丸棒状の軸部材４２とを備える。スプリングピン４１のスリットは、エラストマー材４３が充填されて封止されている。
また、スプリングピン４１の内周面と軸部材４２の外周面との間にエラストマー材４４が充填されている。エラストマー材４３とエラストマー材４４とは、同じ材質で連続して形成されたもので足りる。エラストマー材４３及びエラストマー材４４の変形を伴いながら、スプリングピン４１の弾性縮径変形、その回復変形である拡径変形が可能にされている。エラストマー材４３及びエラストマー材４４を充填せず、スプリングピン４１のスリット、無負荷時のスプリングピン４１の内周面と軸部材４２の外周面との間が空隙とされている構成としても、同様にスプリングピン４１の弾性縮径変形、その回復変形である拡径変形が可能な構成とすることができるので、そのような構成を実施してもよい。
したがって、スプリングピン４１の弾性縮径変形、その回復変形である拡径変形が可能な構成とすることができれば、エラストマー材に限らず、また、隙間のすべてを埋めるように充填することに限らず、スプリングピン４１の弾性縮径変形を自らが変形することで許容する緩衝材をスプリングピン４１の内周面と軸部材４２の外周面との間に設置するか（さらにはスプリングピン４１のスリットに設置する）、何も設置せず無負荷時において空隙とすればよい。緩衝材を設置する場合も、スプリングピン４１を緩衝材でコーティングするか又は／及び軸部材４２を緩衝材でコーティングすることで、無負荷時に空隙が生じるようにしてもよい。後述するように封止性等を獲得する場合にもエラストマー材に限らず材料を選択することができる。
スプリングピン４１と軸部材４２とは、これらの軸に垂直な方向に連通する孔が形成されており、その孔に固定ピン４５が嵌め入れられることで、互いに分離しないように固定されている。

無負荷時の軸部材４２の外周の長さは、無負荷時のスプリングピン４１の内周であってスリットに掛る部分を除いた部分の長さ以上である。スプリングピン４１が徐々に縮径変形する過程において、遅くともスリットが消失する時点で、スプリングピン４１の内周の全部が軸部材４２の外周位置に到達するようにして、スプリングピン４１のさらなる変形を抑制するためである。もちろん、無負荷時の軸部材４２の外周の長さは、無負荷時のスプリングピン４１の内周の長さ（スリットに掛る部分を含む全周）未満とされる。したがって、スプリングピン４１の外周面に外圧を受けることで、軸部材４２に拘束されることなく縮径変形可能であり、その外圧が徐々に大きくなる過程において遅くともスリットが消失する時点で、スプリングピン４１は軸部材４２に拘束されて変形が抑制される。スプリングピン４１と軸部材４２との間にエラストマー材４３が介在する場合にも同等以上の変形量抑制作用が得られる。この時点までのスプリングピン４１の変形範囲において着脱機能を確保するように設定し、同変形範囲における変形量をスリットの幅寸法により設定する。スプリングピン４１が軸部材４２に拘束された後は、スプリングピン４１と軸部材４２との複合構造により外圧に耐えることとなる。
したがって、スプリングピン４１の位置決め用溝２４と位置決め用孔３４への着脱のための変形量は確保され、丸棒状の軸部材４２による変形量抑制によってスプリングピン４１の塑性変形や疲労劣化が抑止されてスプリング効果は維持される。そのため、スプリングピン４１の弾性縮径変形による良好な着脱性（圧入、止着、抜出の性能）が維持できる。スプリングピン４１の拡径しようとする弾性回復力によって位置決め用溝２４及び位置決め用孔３４の内面を圧迫する緊迫力により高い止着性が確保されて、オーガ駆動時の振動を受けても、ジョイントピン４は位置決め用溝２４及び位置決め用孔３４から脱落せず保持される。
上述したようにスプリングピン４１が軸部材４２に拘束された後は、スプリングピン４１と軸部材４２との複合構造により外圧に耐えることとなる。そのため、丸棒状の軸部材４２によってジョイントピン４全体としての高剛性、高強度が達成され、耐荷重の向上が達成される。

ジョイントピン４は、位置決め用溝２４及び位置決め用孔３４などに嵌め入れて使用する前の時点で完成し、軸部材４２がスプリングピン４１に固定されたものである。軸部材４２がスプリングピン４１の中空部に挿入され、軸方向にずれないように固定されている。この固定は、スプリングピン４１の外周面と軸部材４２の内周面とが離れていても、接触していても、スプリングピン４１と軸部材４２とが互いに軸方向にずれないように係止する固定である。
したがって、始終１本のジョイントピン４として取り扱うことができ、着脱のほか、運搬、保管その他の作業性も良好である。

軸部材４２の軸方向の一端にフランジ４２ａが設けられ、当該フランジ４２ａの首下面がスプリングピン４１の軸方向端面に掛設されている。すなわち、フランジ４２ａの半径が、無負荷時のスプリングピン４１の内半径を越えていることで、フランジ４２ａが、スプリングピン４１の中空部に入り込まないように、フランジ４２ａの首下面がスプリングピン４１の軸方向端面に掛設されている。
また、フランジ４２ａの半径は、軸部材４２の半径にスプリングピン４１を構成する弾性板材の厚みを加えた寸法以下である。かかる条件により、フランジ４２ａを位置決め用孔３４の内面に干渉させずに、スプリングピン４１のスプリング効果により十分な緊迫力を発揮させることができ、かつ、フランジ４２ａを位置決め用孔３４内に配置して、ジョイントピン４の端部が位置決め用孔３４から外側に突出しないように配置可能である。これにより、回転力伝達軸１０２の外周にジョイントピン４による凸部を設けなくて済む。
フランジ４２ａを軸部材４２の軸方向の両端に設けて実施してもよい。その場合は、軸部材４２は、両端のフランジによってスプリングピン４１を軸方向に挟むようにしてスプリングピン４１に固定されるから、固定ピン４５を排してもよい。固定ピン４５をも適用して二重の安全構造としてもよい。

（製造方法と材料の例）
次に、ジョイントピン４の製造方法の例と材料例につき説明する。
スプリングピン４１の材料としては例えばバネ鋼鋼材を適用する。軸部材４２の材料としては、例えば工具鋼鋼材を適用する。
ジョイントピン４は、着脱のためのスプリングピン４１の弾性変形量が確保できれば、それ以上に変形しない高剛性、高強度であることが好ましい。そのため、軸部材４２は、中実丸棒として断面係数を大きくするとともに、弾性係数の高い材料を適用して高剛性に構成すること好ましい。これにより、ジョイントピン４全体がより高剛性となる。軸部材４２の材料として、スプリングピン４１と同じ材料、スプリングピン４１と同じ弾性係数の材料、スプリングピン４１より弾性係数の低い材料を適用する場合でも、エラストマー材４４より弾性係数の高い材料を適用すれば、スプリングピン４１内の全体をエラストマー材とするよりジョイントピン４全体としての高剛性が達成できる。好ましくは、軸部材４２は、スプリングピン４１より弾性係数の高い材料を適用する。
エラストマー材４３及びエラストマー材４４の材料としては、天然ゴム、合成ゴムなどで、接着剤（ポリウレタンエラストマー系接着剤. ニトリルゴム系接着剤など）として提供されるものを使用してもよい。

製造方法としては、まず、スプリングピン４１の内側に未固化のエラストマー材を流し込み、そこにフランジ４２ａが一端に形成された軸部材４２を挿入し、固定ピン４５を嵌め入れ、スプリングピン４１のスリットにも未固化のエラストマー材を充填し、エラストマー材の露出面を成形し、エラストマー材を固化させる。
他の製造方法としては、スプリングピン４１にフランジ４２ａが一端に形成された軸部材４２を挿入し、軸部材４２の他端に他のフランジを溶接固定する。その後、スプリングピン４１のスリットに未固化のエラストマー材を流し込み、軸部材４２を回転させてスプリングピン４１の内周面と軸部材４２の外周面との間の隙間にエラストマー材を廻し込み、エラストマー材の露出面を成形し、エラストマー材を固化させる。

（比較説明）
次に、図３，５，７に示したスプリングピンのみによって構成される比較用ジョイントピン１４と比較して、本実施形態に係るジョイントピン４の特性につき説明する。

上述したように回転力伝達軸１０２を引き上げる場合にはジョイントピンに剪断荷重がかかるが、図３に示すように比較用ジョイントピン１４にあっては、曲げ変形量の顕著な増加や破断が懸念され、それよってオス軸２がメス軸３から抜けてしまうことが懸念させる。
これに対し本実施形態に係るジョイントピン４によれば、図４に示すようにスプリングピン４１と軸部材４２とが一体になって剪断荷重に耐えるので、曲げ変形量は小さく抑制され、破断応力も十分大きく、オス軸２がメス軸３から抜けてしまうことを十分に防止できる。

図５に示すように比較用ジョイントピン１４にあっては、その中空部及びスリットから土砂９が侵入する。土砂９は、比較用ジョイントピン１４の中空部及びスリットに詰まり、さらにオス軸２とメス軸３との間にも詰まる。比較用ジョイントピン１４の中空部が部材で埋まっている場合にも、比較用ジョイントピン１４のスリットが侵入経路となって、スリットさらにはオス軸２とメス軸３との間にも土砂９が詰まる。これでは、比較用ジョイントピン１４の抜出も、その後のオス軸２とメス軸３との分離作業も困難となるおそれがある。
これに対し本実施形態に係るジョイントピン４によれば、土砂９のジョイントピン４の端面への付着は有り得るが、図６に示すようにその中空部が軸部材４２及びエラストマー材４４で、スリットがエラストマー材４３で埋まっているので、土砂９は連結構造の内部には侵入せず、ジョイントピン４の抜出も、その後のオス軸２とメス軸３との分離作業も容易である。なお、図２(c)によって、侵入する隙間がないことが確認できる。
以上のようにジョイントピン４は、軸部材４２及びエラストマー材４３，４４によって、連結構造の内部に土砂等の異物を侵入させない封止性を獲得している。

図７に示すように比較用ジョイントピン１４にあっては、圧入及び抜出時の打撃によって端面が潰れて変形しやすい。また、圧入時にはハンマーによって、位置決め用孔３４から外側に突出した状態の比較用ジョイントピン１４を打撃するので、比較用ジョイントピン１４が曲がり変形するおそれがある。したがって、繰り返し再使用に耐えがたい。
これに対し本実施形態に係るジョイントピン４によれば、図８に示すように圧入及び抜出時にフランジ４２ａを打撃することで、スプリングピン４１の端面は直接打撃されることなく保護される。また、圧入時にはハンマーによって、位置決め用孔３４から外側に突出した状態のジョイントピン４を打撃するが、軸部材４２によってジョイントピン４全体の真直度は保持される。軸部材４２が打撃を受けても、軸部材４２の中心軸とスプリングピン４１の中心軸とが一致しているようにエラストマー材４４によって保持される。したがって、打撃による変形は抑えられ、繰り返し再使用しやすい。また、スプリングピン４１に打撃による塑性変形を来すことなく使用できるので、スプリングピン４１の外周側等に異物侵入経路となる隙間を生じさせることなく封止性を維持できる。

（他の一実施形態）
さらに他の一実施形態につき説明する。
図９に示すジョイントピン４Ｂは、両端フランジ型で２部品から構成される軸部材５２を備えるものであり、スプリングピン５１は、上記実施形態のスプリングピン４１と同様の物である。エラストマー材の図示を省略する。以下に説明する事項を除き、エラストマー材の適用、寸法設定等については上記実施形態と同様である。

軸部材５２は、部品５２ａと部品５２ｂとからなる。部品５２ａにフランジ５２ａ１が形成され、部品５２ｂにフランジ５２ｂ１が形成されていることで、軸部材５２の軸方向の両端にフランジ５２ａ１，５２ｂ１が設けられ、当該フランジ５２ａ１，５２ｂ１の首下面がスプリングピン５１の軸方向端面に掛設されている。このように軸部材５２の軸方向の両端にフランジ５２ａ１，５２ｂ１を設ける場合、スプリングピン５１との組立てが難しくなるため、軸部材５２は、両端のフランジ５２ａ１，５２ｂ１同士が別部品に属する２以上の部品５２ａ，５２ｂから構成されている。一端のフランジが属する部品と、他端のフランジが属する部品と、これらの間の軸部品とからなる３部品以上で構成することも可能である。

部品５２ａには、フランジ５２ａ１の逆側の端面から軸方向に雌螺子５２ａ２が形成されており、部品５２ｂには、フランジ５２ｂ１の逆側の端部に軸方向に突出する雄螺子５２ｂ２が形成され、雌螺子５２ａ２と雄螺子５２ｂ２との螺合締結により、軸部材５２が組立てられる。この螺合締結をスプリングピン５１内で行うことで、スプリングピン５１との組立ても完了し、ジョイントピン４Ｂが構成される。このようにジョイントピン４Ｂの組立てを螺子式とすることで組み立て後分解可能であり、ジョイントピン４Ｂは、スプリングピン４１を含めた部品を部品ごとに交換することが可能である。
螺合締結のためのレンチなどの締結工具を係合させるために、フランジ５２ａ１の外周面５２ａ４及び凸部５２ｂ３の外周面５２ｂ４は、平行２面、６角形その他の工具係合面が形成されている。もちろん、工具係合面は、平面に限らず特殊形状を採用してもよい。なお、フランジ５２ｂ１にその中心部から軸方向外方に突出する凸部５２ｂ３が形成され、フランジ５２ａ１にはそのような凸部は形成されない構成を説明しているが、フランジ５２ａ１及びフランジ５２ｂ１のうち双方に同凸部を形成する構成、双方に同凸部を形成しない構成、一方のフランジ５２ａ１に同凸部を形成し他方のフランジ５２ｂ１に同凸部を形成しない構成なども実施可能である。

図示例のように軸部材５２を構成する部品５２ａ，５２ｂ同士の接続面は、軸方向中央から偏在した位置とされていることが好ましい。図１２(b)に示すようにジョイントピン４Ｂによって連結する２部品（２，３）から受ける曲げ荷重に対してジョイントピン４Ｂの高剛性、高強度を確保するためである。

図９(a)に示すように雌螺子５２ａ２と雄螺子５２ｂ２の螺合部の周囲における部品５２ａと部品５２ｂとの接続面は、軸部材５２の中心軸に垂直な平面として実施することができる。
これに対し図１０(a)に示すように雌螺子５２ａ２と雄螺子５２ｂ２の螺合部の周囲における部品５２ａと部品５２ｂとの接続面５３は、クサビ形状として実施してもよい。このようなクサビ形状にすれば、雌螺子５２ａ２と雄螺子５２ｂ２の螺合部の緩みを抑制する効果が高くなる。
また、部品５２ａと部品５２ｂとの結合は、螺子式に限らず、図１０(b)に示すようにスナップフィット式として実施してもよい。図１０(b)に示すように先端に抜け止め爪が形成されたオス型連結部５２ｂ６を弾性変形させながら、爪受容部を有したメス型連結部５２ａ６に嵌め込むことで結合させる。オス型連結部５２ｂ６をメス型連結部５２ａ６に挿入する時に抜け止め爪を後退させるとともに、挿入完了時に抜け止め爪をメス型連結部５２ａ６の爪受容部に嵌めるためのオス型連結部５２ｂ６の弾性変形が可能となるように、オス型連結部５２ｂ６には、先端から軸方向に形成されたスリット５２ｂ７が設けられている。このようなスナップフィット式とすれば、振動等による分解を防止でき、また上述した締結工具の使用及び工具係合面の形成は不要であり、作業面、構造面において簡素化が図られる。

以上のような軸部材５２の両端にフランジ５２ａ１，５２ｂ１が設けられたジョイントピン４Ｂにあっては、フランジ５２ａ１又はフランジ５２ｂ１がジョイントピン４Ｂの圧入及び抜出作業時の打撃を受けるので、双方向に打撃する使い方に適する。すなわち、ジョイントピン４Ｂの圧入方向と抜出方向とを互いに逆方向にする使い方に適している。そのため、図１１(a)に示すように、ジョイントピン４Ｂの圧入方向奥側にあたる位置決め用孔３４の内面にジョイントピン４Ｂを係止する段差部３４ａを形成し、一方向からしか圧入できず、かつ、圧入方向に抜け出さない連結構造として実施することができる。

さらに、ジョイントピン４Ｂ係止用の段差部３４ａを形成した位置決め用孔３４に対して逆側の位置決め用孔３４の内面に溝３４ｂを形成しておく。そして、図１２(a)に示すように、ジョイントピン４Ｂの圧入が完了した後に、Ｃリング等の係止部材５４を溝３４ｂに弾設し、溝３４ｂに嵌って固定された係止部材５４がジョイントピン４Ｂの端面に掛かることで、ジョイントピン４Ｂの抜け出し阻止を確実にすることができる。もちろん、スプリングピン４１の弾性力によっても係止されているので、Ｃリング等の係止部材５４を適用するかは任意である。

なお、本実施形態では、凸部５２ｂ３がフランジ５２ｂ１より小径に収まっており、係止部材５４がフランジ５２ｂ１に係合するようにされている。係止部材５４の取り付け、取り外しが可能となるように凸部５２ｂ３がフランジ５２ｂ１より小径に収まっている。凸部５２ｂ３の外周面５２ｂ４より先端の部分にはテーパ５２ｂ５が付けられている。係止部材５４の取り付け時にテーパ５２ｂ５により係止部材５４が溝３４ｂの方へ案内されるので作業性が良い。
また、凸部５２ｂ３は、ジョイントピン４Ｂの圧入時に打撃を受ける部分となる。打撃を受ける部分は、繰り返される打撃により変形し径方向外方へ張り出す。しかし、打撃を受ける部分である凸部５２ｂ３は小径にされているので、打撃時の変形により位置決め用孔３４の内周面に接触するまで張り出すことは防がれる。さらに、テーパ５２ｂ５によって凸部５２ｂ３の先端は、より小径であるので、なおさら、打撃時の変形により位置決め用孔３４の内周面に接触するまで張り出すことは防がれる。初回や再使用における圧入のための打撃により、凸部５２ｂ３に変形が生じても、位置決め用孔３４の内周面に接触することがないので、位置決め用孔３４の内周面や溝３４ｂを損傷することが防がれる。また、凸部５２ｂ３があるために、打撃に使用するハンマーや打撃棒は溝３４ｂまで届かず溝３４ｂを損傷させることはない。溝３４ｂが損傷しないので、溝３４ｂを、Ｃリング等の係止部材５４を嵌め込む溝として繰り返し使用することができる。
ジョイントピン４Ｂを使用して連結した図１２に示す状態において、Ｃリング等の係止部材５４に土砂が直接的に強く当たることが凸部５２ｂ３によって防がれ、Ｃリング等の係止部材５４が保護される。

ジョイントピン４Ｂを図１２に示す様態から抜出すには、Ｃリング等の係止部材５４を取り除いた後、軸部材５２のフランジ５２ａ１が設けられた端部を打撃する。軸部材５２のフランジ５２ａ１が設けられた端部は抜出時に打撃を受ける部分となるが、同様にテーパ５２ａ５が設けられ、打撃時の変形により位置決め用孔３４の内周面に接触するまで張り出すことは防がれており、位置決め用孔３４の内周面や溝３４ｂを損傷することが防がれ、繰り返し使用性が確保されている。また、テーパ５２ａ５は、ジョイントピン４Ｂの位置決め用孔３４への挿入時の先端に設けられているので、ジョイントピン４Ｂの挿入の案内部として作用し、作業性を良好にする。

以上の実施形態にあっては、ジョイントピンをオーガ軸連結構造に適用したが、本発明はこれに限らず、ジョイントピンを掘削爪とそのホルダーの連結に適用してもよいし、その他様々な２部品の連結構造に適用することができる。

１ オーガ軸連結構造
２ オス軸
３ メス軸
４ ジョイントピン
９ 土砂
２４ 位置決め用溝
３４ 位置決め用孔
４１ スプリングピン
４２ 軸部材
４２ａ フランジ
４３ エラストマー材
４４ エラストマー材
４５ 固定ピン
４Ｂ ジョイントピン

Claims (7)

1. 弾性板材を、スリットを残して円筒状に巻いた中空構造のスプリングピンと、
   前記スプリングピンの中空部に挿入固定された丸棒状の軸部材とを備え、
   無負荷時の前記スプリングピンの内周面と前記軸部材の外周面との間が空隙とされるか又は当該間に緩衝材が設置されていることで、前記スプリングピンの弾性縮径変形が可能にされ、無負荷時の前記軸部材の外周の長さは、無負荷時の前記スプリングピンの内周であって前記スリットに掛る部分を除いた部分の長さ以上であるジョイントピン。
2. 前記スリットは、緩衝材が充填されて封止された請求項１に記載のジョイントピン。
3. 前記軸部材の軸方向の一端又は両端にフランジが設けられ、当該フランジの首下面が前記スプリングピンの軸方向端面に掛設された請求項１又は請求項２に記載のジョイントピン。
4. 前記軸部材の軸方向の両端にフランジが設けられ、当該フランジの首下面が前記スプリングピンの軸方向端面に掛設され、
   前記軸部材は、両端のフランジ同士が別部品に属する２以上の部品から構成された請求項１又は請求項２に記載のジョイントピン。
5. 前記軸部材を構成する部品同士の接続面は、軸方向中央から偏在した位置とされた請求項４に記載のジョイントピン。
6. 前記フランジの半径は、無負荷時の前記スプリングピンの内半径を越え、前記軸部材の半径に前記弾性板材の厚みを加えた寸法以下である請求項３から請求項５のうちいずれか一に記載のジョイントピン。
7. 請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のジョイントピンによる２部品の連結構造であって、
   前記スプリングピン及び前記軸部材が、一方の部品に両持ちされ、その両持ちの支点間で他方の部品を保持するジョイントピンによる連結構造。

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