JPH06158975A - 細長い部材を結合する装置とその方法 - Google Patents

細長い部材を結合する装置とその方法

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JPH06158975A
JPH06158975A JP5212934A JP21293493A JPH06158975A JP H06158975 A JPH06158975 A JP H06158975A JP 5212934 A JP5212934 A JP 5212934A JP 21293493 A JP21293493 A JP 21293493A JP H06158975 A JPH06158975 A JP H06158975A
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collars
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axial
edge
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Floyd R Mefferd
アール．メファード フロイド
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 端と端で細長い部材を相互に結合する装置と
方法を改良し、より容易かつ短時間で前記部材を組み立
て、かつ種々形式の細長い部材を相互に結合しうる装置
と方法とを提供する。 【構成】 一対の細長い筒形部材に、それらの端部を越
えて軸線方向に延びる第１と第２のカラーが装着され
る。第１と第２のカラーは前記の２個の細長い部材が相
互に対して回転しないように相互にロックされるくぼみ
と突起とを端縁部において有する。結合部材が第１と第
２のカラーの外面に取外し可能に装着され、前記カラー
を相互に対して軸線方向に動かないよう共に保持する。
前記カラーは第１と第２の筒形部材の軸線方向端にそれ
ぞれ溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は細長い部材を端と端で相
互に結合する装置と方法とに関する。本発明は細長い中
空のチューブ、細長い中実のシャフト、あるいは外面に
フライトあるいはその他の構造体を有している細長い部
材を相互に結合するために使用しうる。
【０００２】細長い部材を端と端で相互に結合すること
が望ましい場合がよくある。例えば壁を穿孔する場合、
壁を穿孔するにつれて複数のオーガ部分を端と端で接続
することが望ましい。時には、細長い中実シャフトを端
と端で、あるいは細長い中空チューブを端と端で結合す
ることが望ましいことがある。
【０００３】前記用途の全てにおいて、細長い部材の種
々の部分を相互にしっかりと結合し、かつ相互に対して
長手方向の整合状態に保つことが望ましい。また、これ
らの部分が、トルクを加えた場合同調して回転しうるよ
うにそれらを相互に結合することも望ましい。
【０００４】
【従来の技術】米国特許第４，８２１，８１８号は個別
のチューブオーガ部分のための結合装置を開示してい
る。オーガ部分の隣接端はそれぞれ、チューブの端部を
囲むカラーを含んでいる。前記チューブの一方における
カラーはチューブの端部から後方に位置し、チューブの
端はカラーを越えて突出する。他方のチューブのカラー
は該チューブの端を越えて軸線方向に突出する。２個の
カラーの軸線方向端部は、相互に適合しチューブを相互
に対して回転しないように保持するようにされた突起と
くぼみとを含む。ヒンジ接続された結合部材は２個のカ
ラーを囲み、かつそれらを相互に保持することによりチ
ューブの部分が相互から離れる方向に軸線運動しないよ
うに保持するべく折りたたみ可能である。
【０００５】前記特許第４，８２１，８１８号に記載の
カラーの双方共、それらをチューブの部分の端部上で滑
らせ、それらを適所で溶接することによりチューブの部
分に取り付けられる。この溶接による接合は困難で、時
間のかかる仕事である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的は
細長い部材を端と端で相互に結合する改良された装置と
方法とを提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は米国特許第４，８２
１，８１８号に示す組立体より少ない時間で、かつより
容易に組み立てることのできる装置と方法とを提供する
ことである。
【０００８】本発明のさらに別な目的は、中実シャフ
ト、中空チューブ、およびその外面にフライトあるいは
その他の構造体を有する細長い部材を含む種々形式の細
長い部材を相互に結合するために使用しうる装置と方法
とを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の目的は第１と第２
の細長い筒形部材の隣接する軸線方向端部に取り付けら
れた第１と第２のカラーを含む装置により達成される。
細長い筒形部材とは、中空のチューブ、中実のシャフト
あるいは外面にフライトあるいはその他の構造体を有す
る細長い部材でありうる。第１と第２のカラーはそれぞ
れ、相互から軸線方向に離れる方向に向いている環状カ
ラー肩部を含む。また、第１と第２のカラーは、それぞ
れ軸線方向に延びる突起とくぼみとを含む隣接する端縁
部を含む。突起とくぼみとは、２個のカラーを相互に対
して同調して回転するようにするため第１と第２のカラ
ーが相互に接合されると相互に適合するようにされてい
る。双方のカラーは、それらが接続されるシャフトある
いはチューブの軸線方向端部に溶接され、かつそこを越
えて軸線方向に延びている。チューブの端部にカラーを
接続する溶接接合は、米国特許第４，８２１，８１８号
に記載のカラーとチューブとの間に示す溶接接合より容
易かつ迅速に行うことができる。
【００１０】細長い筒形の接続チューブが２個のカラー
の中の一方の内部孔に圧入される。この接続チューブ
は、それが圧入されるカラーの軸線方向端部を越えて突
出し、該接続チューブの突出部分は他方のカラーの内部
孔内に嵌合される。
【００１１】２個の相互にロックされたカラーの周りで
ヒンジ付き結合部材を折りたたむことができる。前記結
合部材は、第１と第２の結合部材の肩部と係合し、第１
と第２の結合部材を相互に固定した関係に保ち、相互に
対して離れる方向に動かないように阻止する一対の離隔
した環状フランジを含む。結合部材は、相互に固定され
たカラーの外面の周りで折りたたみうるように相互にヒ
ンジ接続されている２個の個別の半円筒形半体からな
る。
【００１２】
【実施例】図面を参照すれば、数字１０は、第１の細長
いチューブ１２と第２の細長いチューブ１４とから形成
されたチューブ組立体を全体的に示す。チューブ１２，
１４は結合部材１６により相互に接合されている。チュ
ーブ１２，１４は、それぞれ孔１８，２０を含み、かつ
それぞれの外面にフライト２２，２４を含む。チューブ
１２，１４は中空として示しているが、中実シャフトで
もよく、かつ外面にフライト２２，２４を備えたり、あ
るいは備えなくてもよい。チューブ１２は面取り端２６
を含み、チューブ１４は面取り端２８を含む。チューブ
１２の軸線方向端部には雄カラー３０が、チューブ１４
の軸線方向端部には雌カラー３２が取り付けられてい
る。カラー３０，３２はそれぞれ第１の孔３４と第２の
より大径の孔３６を含む。雌カラー３２の第２のより大
径の孔３６の直径は雄カラー３０の第２の孔３６の直径
より僅かに大きいことが好ましい。カラー３２の孔３６
の内端には弾性Ｏリング４０を着座させたＯリングの溝
３８が設けられている。カラー３０はＯリング溝を有し
ていない。
【００１３】チューブ１８に取り付けられているカラー
３０の端は、環状リップフランジ４４で終る面取り肩４
２を含む。リップフランジ４４は図３に示すようにチュ
ーブ１２の孔１８に嵌合するようにされている。次に、
カラー３０とチューブ１２が環状の溶接４６によって相
互に接合される。溶接４６は米国特許第４，８２１，８
１８号に示す溶接継目より作るのが容易でかつ時間がか
からない。本発明によるカラー３０，３２は、米国特許
第４，８２１，８１８号に示す構造でカラーを構成し、
かつ取り付けるのに要するより約４時間少ない時間で構
成し、かつチューブ１２，１４に取り付けうることが判
明した。
【００１４】カラー３２は面取り肩部４８と、チューブ
１４の孔２０内に嵌合する環状リップフランジ５０とを
含む。環状溶接５２が、溶接４６がカラー３０をチュー
ブ１８に取り付けるのと同様にカラー３２をチューブ１
４に取り付ける。
【００１５】カラー３０，３２はそれぞれ対面する端縁
部５４，５６を含む。端縁部５４はくぼみ６０と交番す
る複数の突起５８を含む。端縁部５６は、カラー３０の
突起とくぼみ５８，６０内に嵌合するようにされた複数
の突起６２とくぼみ６４を含む。
【００１６】カラー３０，３２の外面にはそれぞれ、相
互に対して反対方向に面している、軸線方向に面した肩
部６６，６８が設けられている。肩６６の両側におい
て、カラー３０には大径部分７０と小径部分７２とが設
けられている。カラー３２には肩部６８の両側に位置し
た大径部分７４と小径部分７６とが設けられている。
【００１７】接続チューブ７８が第１のカラー３０の孔
３６に圧入され、両側に面取り端８０，８２を含む。弾
性Ｏリング（図示せず）を着座させた環状の溝８４が面
取り端８０に隣接して位置している。チューブ７８がカ
ラー３０の孔３６に圧入されると、該チューブはカラー
３０の端部を越えて軸線方向に突出し、図３に示すよう
にカラー３２の第２の孔３６内に適合嵌合する寸法にさ
れている。雌カラー３２の孔３６の直径は雄カラー３０
の孔３６の直径より僅かに大きいので、接続チューブ７
８はカラー３０の孔３６内に極めてぴったりと圧入しう
るが、カラー３２の孔３８内では若干緩く嵌合される。
このため組立てあるいは分解過程の間、接続チューブ７
８が小径孔内に嵌合されたままであるので、チューブの
部分を常に組立て、および分解させることができるよう
にする。
【００１８】結合部材１６は結合されたカラー３０，３
２を囲み、第１の半体８６と第２の半体８８とを含む。
結合部材の半体８６，８８は軸線方向ヒンジ９０によっ
て枢動可能に接続されている。結合部材１６は一端に内
端フランジ９２と、他端に内端フランジ９４とを含む。
フランジ９２，９４は、その間で拡大孔１００を画成す
る離隔して面する肩部９６，９８をそれぞれ提供する。
【００１９】結合部材の半体８６，８８は、インタロッ
ク用スリーブ１０２とピン１０４とによって図１および
図２に示す仕方で相互に取り付けることができる。ロッ
クピン１０４はピンのシリンダ１０６内に移動可能に受
け入れられ、ピンシリンダ１０６の溝１１０を介して外
方へ突出したハンドル１０８を含む。ピン１０４は図６
に示す延長位置まで弾圧されるようばねにより取り付け
られている。ハンドル１０８はピン１０４を後退させる
ように使用でき、ハンドルはスリーブ１０２と整合し、
スリーブ１０２内でその延長位置まで弾圧され、結合部
材半体をロックして完全な筒体としうる。
【００２０】結合部材１６が結合カラー３０，３２上に
包囲係合するように折りたたまれると、結合部材１６の
肩９６，９８はスリーブ３０，３２の肩６６，６８に対
面し、かつ係合する。このためスリーブ３０，３２を相
互から軸線方向に離れる方向に運動しないように保持す
る。本発明の重要な特徴は、結合部材１６がカラー３
０，３２上に包囲係合されると、チューブ１２，１４の
間の軸線方向テンションは隣接する肩６６，９６および
６８，９８によって支承される。ピン１０４とスリーブ
１０２とはチューブ１２，１４の間の軸線方向テンショ
ンを支持しない。
【００２１】チューブ１２，１４が相互に対して回転し
ようとする傾向はカラー３０，３２のインタロック用く
ぼみと突起６０，５８，６２，６４によって阻止され
る。このように、チューブ１２と１４とが相互にしっか
りと固定され、チューブ１２，１４はあたかも一体のよ
うに相互に同調して回転することができる。
【００２２】図４、図５および図６を参照すれば、本発
明のカラー３０，３２は独特の要領で構成される。図４
は、カラー３０，３２を構成するために使用される一体
の筒形チューブ１１２を示す。チューブ１１２はカラー
３０，３２の第１と第２の孔３４，３６を提供するよう
に機械加工される。また、Ｏリング用溝３８も一体のチ
ューブ１１２の内側から切り出される。同様に、面取り
肩４２，４８およびリップフランジ４４，５０並びに肩
６６，６８がチューブ１１２の外面に機械加工される。
【００２３】図５を参照すれば、チューブ１１２は図５
において１１４で示す切断線に沿って２個の個別のカラ
ー３０，３２に切断される。切断線１１４はクリーンカ
ットとするためレーザ切断具によって形成することが好
ましい。切断線１１４はくぼみ６０，６４および突起５
８，６２を提供する形状に做う。また、図６から判るよ
うに、切断線１１４は、筒体１１２の半径に沿って突起
５８，６２とくぼみ６０，６４の縁部が延びるように形
成する。このように、カラー３０，３２を形成すること
により、突起５８，６２がくぼみ６０，６４内に適合嵌
合して確実に緊密な結合を提供することができる。
【００２４】カラー３０，３２が形成された後、それら
は環状の溶接４６，５２によってチューブ１２，１４の
端部に溶接され、チューブの部分の構成が完了する。こ
のチューブ部分の構成は米国特許第４，８２１，８１８
号に示すチューブ部分の構成に要する時間に比して約４
時間節約する。
【００２５】本発明の好適実施例を図面および明細書に
おいて説明してきた。特定の用語を使用したがそれらは
一般的な説明のためにのみ使用したもので本発明の範囲
を制限する目的では使用していない。本発明の形態の変
更および部材の類比並びに均等物の代替は状況に応じ
て、あるいは特許請求の範囲に記載の本発明の精神ある
いは範囲から逸脱することなく適宜検討される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により相互に接合された一対のオーガ部
分の側面図。
【図２】接合されるチューブの二端と、それらを相互に
ロックするヒンジ付き結合部材との分解斜視図。
【図３】図１の線３−３に沿って視た断面図。
【図４】本発明と共に使用する２個のカラーを形成する
べく半分に切断される前の細長い筒体の断面図。
【図５】２個のカラーを相互に切り離すための切断線を
示す図４に示す細長い筒体の側面図。
【図６】図５の線６−６に沿って視た断面図。
【図７】本発明と共に使用するヒンジ付き結合部材の斜
視図。
【符号の説明】
１０ チューブ組立体 １２ 第１のチューブ １４ 第２のチューブ １６ 結合部材 １８，２０ チューブの孔 ２６，２８ チューブ端部 ３０，３２ カラー ３４，３６ 孔 ４２，４８ 肩部 ４４ リップフランジ ４６ 第１の溶接部 ５０ リップフランジ ５２ 第２の溶接部 ５４，５６ 縁部 ５８，６２ 突起 ６０，６４ くぼみ ６６，６８ 肩部 ７８ 接続チューブ ８６，８８ 半体 ９０ ヒンジ １１２ チューブ １１４ 切断線

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の部材が雄端を第２の部材が雌端を
    有する第１と第２の細長い筒形部材であって、前記第２
    の筒形部材の前記雌端に隣接して前記第１の筒形部材の
    前記雄端を位置させて端と端を合わせて配置されている
    筒形部材と、 前記第１の筒形部材の前記雄端に取り付けられ、かつ該
    雄端を越えて軸線方向に延びる第１のカラーであって、
    前記第１の筒形部材に軸線方向に対面する肩と、前記第
    １の筒形部材から離れた側にある端縁部とを有し、前記
    端縁部が少なくとも１個の軸線方向に延びる突起と少な
    くとも１個の軸線方向のくぼみとを含む第１のカラー
    と、 前記第２の筒形部材の前記雌端に取り付けられ、かつ該
    雌端を越えて軸線方向に延びる第２のカラーであって、
    前記第２の筒形部材に軸線方向に対面する肩と、前記第
    ２の筒形部材から軸線方向に離れた側にある端縁部とを
    有し、前記端縁部が、前記第１の筒形部材と前記第２の
    筒形部材とを、相互に対してそれぞれの長手方向軸線の
    周りで回転しないよう保持するために前記第１のカラー
    の前記くぼみおよび突起と適合ロックされる少なくとも
    １個の軸線方向の突起と少なくとも１個の軸線方向のく
    ぼみとを有する第２のカラーとを含み、 前記第１のカラーが前記第２の筒形部材の前記第２のカ
    ラーに向かって開放している内孔を有し、 前記第２のカラーが前記第１のカラーに向かって開放し
    ている内孔を有し、 前記第１と第２のカラーの前記内孔の双方の内部に適合
    嵌合された第３の筒形部材と、 前記の相互にロックされた第１と第２のカラーを囲む取
    外し可能の結合部材であって、前記の相互にロックされ
    た第１と第２のカラーが相互に離れる方向の軸線方向運
    動を制限するように前記第１のカラーの肩と係合する第
    １の肩と前記第２のカラーの肩と係合する第２の肩とを
    有する結合部材とをさらに含むことを特徴とする組合わ
    せ。
  2. 【請求項２】 前記第１と第２のカラーがそれぞれ、前
    記第１と第２の筒形部材のそれぞれ前記雄端と雌端と整
    合し、かつ係合する筒形の接続部分と、前記第１のカラ
    ーの前記接続部分を前記第１の筒形部材の前記雄端に固
    定する第１の溶接接合部と、前記第２のカラーの前記接
    続部分を前記第２の筒形部材の前記雌端に固定する第２
    の溶接接合部とを含むことを特徴とする請求項１に記載
    の組合わせ。
  3. 【請求項３】 前記第１と第２のカラーが前記第１と第
    ２の溶接接合部の間で概ね全体に軸線方向に位置してい
    ることを特徴とする請求項２に記載の組合わせ。
  4. 【請求項４】 前記第３の筒形部材が前記第１と第２の
    前記内孔の一方の内部で固定されていることを特徴とす
    る請求項１に記載の組合わせ。
  5. 【請求項５】 前記第３の筒形部材が前記一方の内孔内
    に圧入されていることを特徴とする請求項４に記載の組
    合わせ。
  6. 【請求項６】 第１と第２の細長い部材を相互に対して
    端と端で取外し可能に接合できるようにする方法におい
    て、 第１の細長い部材の第１の端部に対面した肩を有し、か
    つ第１の細長い部材の前記第１の端部とは軸線方向に離
    れた側にある端縁部を有する第１のカラーであって、前
    記端縁部が少なくとも１個の軸線方向に延びる突起と少
    なくとも１個の軸線方向のくぼみとを有し、前記第１の
    カラーが前記第１の細長い部材の前記第１の端部から軸
    線方向に離れる方向に開放した内孔を有する第１のカラ
    ーが前記第１の細長い部材の前記第１の端部を越えて延
    在するように前記第１のカラーを前記第１の細長い部材
    の前記第１の端部に取り付ける段階と、 前記第２の細長い部材の第２の端部に対面する肩と、前
    記第２の細長い部材の前記第２の端部から軸線方向に離
    れる方向に開放した内孔と、前記の細長い部材の前記第
    ２の端部から離れる側にある端縁部とを有する第２のカ
    ラーであって、前記端縁部が前記第１のカラーの前記く
    ぼみと前記突起とに適合ロックする寸法および形状にさ
    れた少なくとも１個の軸線方向突起と少なくとも１個の
    軸線方向くぼみとを有している前記第２のカラーが前記
    第２の細長い部材の前記端部を軸線方向に延在するよう
    に第２のカラーを前記第２の細長い部材の第２の端部に
    取り付ける段階と、 前記第３の細長い部材の第２の端部が前記第１と第２の
    カラーの中の一方の内孔を越えて軸線方向に突出するよ
    うに前記一方のカラーの内孔へ第３の細長い部材の第１
    の部分を挿入する段階と、 前記第１と第２のカラーを前記の軸線方向のくぼみと突
    起を相互に適合嵌合させて共に接合するように前記第３
    の細長い部材の第２の部分を前記第１と第２のカラーの
    他方の内孔に挿入する段階と、 前記第１と第２のカラーが相互から離れる方向に軸線方
    向に運動しないように保持するために前記第１と第２の
    カラーの前記肩を囲む第１と第２の離隔した肩を有する
    結合部材で前記第１と第２のカラーを囲む段階とを含む
    ことを特徴とする第１と第２の細長い部材を相互に結合
    しうるようにする方法。
  7. 【請求項７】 前記第１と第２のカラーの前記第１と第
    ２の細長い部材への取り付けが溶接によって行われるこ
    とを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第３の細長い部材の前記第１の部分
    が前記一方のカラーの前記内孔へ挿入されると、前記第
    ３の細長い部材の前記第１の部分を前記一方のカラーに
    固定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に
    記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第３の細長い部材の前記第１の部分
    の前記一方のカラーに対する取付けが前記第１の部分を
    前記一方のカラーの前記内孔内へ圧入することにより行
    われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１と第２のカラーが、貫通孔を
    有する単一の筒体を、その軸線方向両端の中間で前記単
    一の筒体の周りを延びる切断線に沿って２個の個別の部
    材に切断することにより形成され、前記切断線が前記第
    １と第２のカラーの前記くぼみと突起とを形成し、前記
    ２個の個別の部材が前記第１と第２のカラーを形成する
    ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
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