JPWO2011049174A1 - せん断キー構造 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2009年10月21日に、日本に出願された特願2009−242266号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
これら鋼管を土木または建築構造物に用いる場合、製作および運搬等の都合から、定尺物の柱状体(鋼管)を現場に搬入し、現場で縦継ぎを行って所定の長さのものを形成する。縦継ぎ方法の一例として、近年、上下の鋼管を継手材によって連結する方法が採用されている。
そのため、縦継ぎされる杭の上下鋼管を連結している継手に用いられているボルト等が緩みやすく、接合部に十分に荷重が伝達されなくなることがある。また、接合部の周面(例えば、外側面)に取り付けられるせん断キーは、このせん断キーを取付けているボルトやナットが緩んだ場合には脱落する可能性がある。
また、例えば特許文献2には、鋼管の継手に設けたねじの緩みを防止する手段が開示されている。
また、例えば特許文献4には、雄ねじに弾性体を装着して、緩み止め部材として用いる技術が開示されている。
そのため、上記のような従来の機構では、せん断キーの振動がせん断キーを固定しているナット等に伝達されてしまうので、ナット等の緩みを十分に防ぐことは容易ではない。また、緩みにくくするためにボルト等を固く締め付けると、ボルトに直接荷重が作用し、破損しやすくなるという問題がある。
本発明に係る第1の態様は、複数本の鋼管をそれらの長手方向に連結する際に、これら鋼管同士の軸回りの相対回転を防止するせん断キー構造であって、前記各鋼管間を連結する継手材に固定されたねじと、底部に前記ねじを通す貫通孔を備えた凹部が形成されたキー本体と、前記ねじにねじ止めされて前記凹部内に配置されたナットと、前記ナットの外周と前記凹部の側壁との隙間に設けられた弾性体と、を備える。
上記せん断キー構造によれば、ナットの周辺を弾性体で囲んで弾性支持することで、せん断キーの揺動を吸収して、ナットの回転を抑えることができる。
上記せん断キー構造によれば、歯付き座金により、ナットと弾性体とがより強固に噛み合い、ナットの回転を防ぐことができる。
上記せん断キー構造によれば、ナットの外側を、弾性を有する弾性蓋で覆うことにより、ナットの軸線方向の振動を吸収する。さらに、蓋体は脱落防止手段を有しているので、ナットの抜け出しを防止することができる。
上記せん断キー構造によれば、凹部の側壁に形成された溝にストップリングをはめ込むことにより、ナットの緩みが抑制され、凹部からの脱落が防止される。
上記せん断キー構造によれば、弾性体の内部に中空部が形成されていて、弾性体が装着時の抵抗により局所的に変形可能とされる。その結果、小さな力で弾性体を装着することができる。
上記せん断キー構造によれば、弾性体装着における弾性体と側壁との接触が少なくなる。その結果、小さな力で弾性体を装着することができる。
図1Aに示すように、上側鋼管1の下端には、雌形のボックス継手材2が、工場において溶接部3で溶接されて取り付けられている。また、下側鋼管4の上端には、雄形のピン継手材5が、工場において溶接部6で溶接されて取り付けられている。
荷重伝達キー7が、ピン継手材5の外周に形成されたキー溝11にはめ込まれることにより、荷重伝達キー7を介してボックス継手材2とピン継手材5とが結合され、図1Bに示すように、上下の鋼管1、4が、縦方向に機械的に連結される。
図2Aに示すように、ボックス継手材2には、接合用ねじ8および荷重伝達キー7が取り付けられている。接合用ねじ8は、例えば六角穴付き植込みボルトが用いられ、図1Bに示すボックス継手材2のねじ孔23にねじ止めして取り付けられる。
せん断キー構造10は、例えば、六角穴付き植込みボルトからなるねじ30の先端が窪み20a内に突出するように、ピン継手材5に設けられた窪みに予めねじ30が係止され、そのねじ30の先端部に、後述するキー本体31やナット35等が取り付けられている。
また、キー本体31には、平面視円形の凹部32が形成され、凹部32の底面(底部)33には、中央に貫通孔34が形成されている。
また、図3Aに示すように、貫通孔34には、ねじ30が挿通されてねじ30の先端部が凹部32内に突出するようになっている。
ナット35の基端側は、歯付き座金を有している。また、前述の「ソルーン」(商標登録)のように、歯付き座金および皿ばね座金の両方を有するナットを用いることにより、ナットの緩み止め効果が高くなる。このナット35の座金が凹部32の底面33に当たるまでねじ30にねじ止めして、図3Bに示す位置にナット35を配置する。
また、第1から第3の実施形態の構成及び上記材質等を、任意に組合せ可能であることはいうまでもない。
また、六角穴付き植込みボルトに代えて、六角レンチ以外の工具、例えば、マイナスドライバやプラスドライバ等を用いてねじ込むねじを用いてもよい。
2 ボックス継手材
3、6 溶接部
4 下側鋼管
5 ピン継手材
7 荷重伝達キー
8 接合用ねじ
9 六角レンチ
10 せん断キー構造
11 キー溝
12 筒部
13 嵌挿部
14、22 係合凹部
16、21 係合凸部
20 継ぎ目
20a 窪み
23 ねじ孔
30 ねじ
31 キー本体
32 凹部
33 底面
34 貫通孔
35 ナット
36、36A 側壁
37 隙間
38、51、61 弾性体
39 弾性蓋
40 蓋体
41 ストップリング
42 溝
Claims (6)
- 複数本の鋼管をそれらの長手方向に連結する際に、これら鋼管同士の軸回りの相対回転を防止するせん断キー構造であって、
前記各鋼管間を連結する継手材に固定されたねじと、
底部に前記ねじを通す貫通孔を備えた凹部が形成されたキー本体と、
前記ねじにねじ止めされて前記凹部内に配置されたナットと、
前記ナットの外周と前記凹部の側壁との隙間に設けられた弾性体と、
を備えることを特徴とする、せん断キー構造。 - 前記ナットは、歯付き座金を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の、せん断キー構造。
- 前記凹部の開口側である前記ナットの外側が、弾性を有する弾性蓋で覆われ、さらに前記弾性蓋の外側が蓋体で覆われているとともに、前記蓋体が前記凹部から脱落するのを防ぐ脱落防止手段を有していることを特徴とする、請求項1に記載のせん断キー構造。
- 前記脱落防止手段が、前記凹部の側壁に形成された溝にはめ込まれたストップリングであることを特徴とする、請求項3に記載のせん断キー構造。
- 前記弾性体の内部に、中空部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のせん断キー構造。
- 前記凹部の側壁が、その開口縁が前記底部より外側に向かって形成された傾斜面であり;
前記弾性体に、前記傾斜面と対応する傾斜部が形成されている;
ことを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のせん断キー構造。
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