KR20210126603A - 접합 수단 및 부재의 접합 방법 - Google Patents

Abstract

수용 부재와, 상기 수용 부재에 삽입되는 삽입 부재를 구비하는 접합 수단으로서, 삽입 부재는, 수용 공간에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 외측에 설치되는 삽입 계합부를 갖고, 수용 부재는, 삽입 부재를 삽입 가능한 개구부와, 상기 개구부에 연통된 수용 공간과, 수용 공간 내에 배설되어 삽입부가 삽입 가능하고 또한 내측에 삽입 계합부와 걸어 맞춤 가능한 내측 계합부를 설치한 계합체를 갖고, 수용 공간 내에서, 계합체의 기울기를 안내하는 안내부를 구성하고, 삽입 계합부와 내측 계합부는, 삽입 부재의 삽입 방향에 대해서 대략 수직인 방향으로 소정의 간섭량을 갖는 관계로 설정되고, 수용 부재에 삽입 부재가 삽입되었을 때, 계합체의 일부 또는 전체가 변위 및/또는 변형하여 계합체의 내부에 삽입부를 삽입 가능하게 하고, 삽입부가 소정의 위치까지 삽입된 상태에서는 내측 계합부와 삽입 계합부가 걸어 맞춰진다.

Description

접합 수단 및 부재의 접합 방법

본 발명은, 복수의 부재를 접합하는 접합 수단, 특히, 두 개의 피접합 부재끼리를 접합면에 수직의 방향으로 접근시켜 서로를 접합하는데 적합한 접합 수단에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 일방의 부재에 고정되어 누름봉(押捧)을 갖는 너트(雌窯)와, 타방의 부재에 고정되어 균열(割目)을 갖는 수핀(雄 pin)에 의해 구성되는 조인트(繼手, joint)가 기재되어 있다. 이 조인트에서는, 수핀의 내부에 설치된 쐐기(楔)를 누름봉이 밀어 넣음으로써 수핀이 눌러 펼쳐져 너트의 내면에 꽉 눌려 고정되도록 구성되어 있다(특허문헌 1의 단락 0031~0033, 도 2). 또한, 특허문헌 1에는, 상기와 동일한 구성이지만 쐐기를 누름봉의 선단에 설치한 조인트도 기재되어 있다(특허문헌 1의 단락 0043, 도 5).

특허문헌 2에는, 일방의 부재에 고정되어 삽입공을 갖는 암부재와, 타방의 부재에 고정되어 절단선을 갖는 수부재에 의해 구성되는 조인트가 기재되어 있다. 이 조인트에서는, 수부재의 선단에 원추체를 세트한 상태로 삽입구에 밀어 넣으면 원추체의 선단이 암부재의 천판(天板)에 의해 눌림(押壓)으로써 원추체가 수부재를 눌러 펼친다. 수부재는 원추체와 암부재의 내면 사이에 마찰에 의해 고정된다(특허문헌 2의 단락 0008, 0010, 도 4).

일본 공개특허 특개2010-236348호 공보 일본 공개특허 특개2015-172320호 공보 일본 공개특허 특개2009-114746호 공보

특허문헌 1에 기재된 경사한 볼트에 의한 조인트에서는, 두 개의 부재가 정확하게 위치 결정된 상태를 유지하면서 볼트의 체결을 하지 않으면 안 되어, 시공이 번잡하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 형상이 복잡하고 제조 코스트가 높다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 2, 3에 기재된 조인트를 이용하면, 두 개의 부재의 접합면을 대향시킨 상태에서 접합면과 수직 방향으로 작동시킴으로써 두 개의 부재를 접합할 수 있기 때문에, 경사한 볼트를 이용한 경우에 비하면 시공성이 좋다. 그러나, 형상이 복잡하고 제조 코스트가 높다고 하는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 조인트는, 암부재의 내측에서 수부재의 일부를 넓힐 수 있으므로, 수부재가 암부재로부터 분리 불가가 되는 구조가 되고 있지만, 이러한 구조에서는 수부재와 암부재 서로의 축심이 불일치가 되어 있는 편심 상태나, 수부재의 축심이 암부재의 축심에 대해서 경사한 편각 상태에서 수부재가 암부재에 삽입되는 경우, 삽입 불가가 되거나, 수부재에 상정하지 않은 휨 부하가 걸려 굴곡되거나 파손되거나 하는 우려가 있어, 적절한 접합 상태를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.

거기서, 본 발명에서는, 접합 하중이 작아 시공성이 양호하고 저비용으로 하여 제조성이 뛰어남과 동시에, 편심이나 편각 등의 삽입 위치 어긋남을 흡수하여 적절한 접합 상태를 얻을 수 있는 접합 수단 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 접합 수단은, 수용 부재와, 상기 수용 부재에 삽입되는 삽입 부재를 구비하는 접합 수단으로서, 상기 삽입 부재는, 상기 수용 공간에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 외측에 설치되는 삽입 계합부를 갖고, 상기 수용 부재는, 상기 삽입 부재를 삽입 가능한 개구부와, 상기 개구부에 연통한 수용 공간과, 상기 수용 공간 내에 배설되어 상기 삽입부가 삽입 가능하고 또한 내측에 상기 삽입 계합부와 걸어 맞춤 가능한 내측 계합부를 설치한 계합체를 갖고, 상기 수용 공간 내에서 상기 계합체의 기울기를 안내하는 안내부를 구성하고, 상기 삽입 계합부와 상기 내측 계합부는, 상기 삽입 부재의 삽입 방향에 대해서 대략 수직인 방향으로 소정의 간섭량을 갖는 관계로 설정되고, 상기 수용 부재에 상기 삽입 부재가 삽입되었을 때 상기 계합체의 일부 또는 전체가 변위 및/또는 변형하여 상기 계합체의 내부에 상기 삽입부를 삽입 가능하게 하고, 상기 삽입부가 소정의 위치까지 삽입된 상태에서는 상기 내측 계합부와 상기 삽입 계합부가 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 수용 부재가 상기 삽입 부재의 외경보다 대경이고, 또한 상기 계합체의 외주 지름의 곡률 반경보다 소경인 상기 개구부를 정의(畵成)하는 내플랜지부를 갖고, 상기 안내부는, 상기 내플랜지부의 상기 계합체와 대향하여 대략 구면형(球面狀)을 이루는 좌면과, 상기 계합체의 상기 내플랜지부와 대향하여 상기 내플랜지부의 좌면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 단면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 수용 부재가 상기 삽입 부재의 외경보다 대경이고, 또한 상기 계합체의 외주 지름의 곡률 반경보다 소경인 상기 개구부를 정의하는 내플랜지부를 갖고, 상기 계합체와 상기 내플랜지부 사이에 하나 이상의 조정 부재를 배설하고, 상기 조정 부재와 상기 계합체 사이, 또는 상기 조정 부재와 상기 내플랜지부 사이에 상기 안내부를 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 안내부가 상기 내플랜지부의 상기 부재와 대향하는 대략 구면형을 이루는 플랜지측 구면과, 상기 조정 부재의 상기 내플랜지부와 대향하는 상기 플랜지측 구면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 부재측 구면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 안내부가 상기 조정 부재의 상기 계합체와 대향하여 대략 구면형을 이루는 부재측 구면과, 상기 계합체의 상기 조정 부재와 대향하여 상기 부재측 구면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 계합체측 구면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 조정 부재로서, 상기 내플랜지부측에 위치하는 제1 조정 부재와, 상기 계합체측에 위치하는 제2 조정 부재를 배설하고, 상기 제1 조정 부재는, 상기 제2 조정 부재와 대향하는 면이 대략 구면형을 이루고, 상기 제2 조정 부재는, 상기 계합체에 대향하는 일방의 면이 테이퍼형을 이루고, 상기 제1 조정 부재에 대향하는 타방의 면이, 상기 제1 조정 부재의 면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 조정 부재로서, 상기 내플랜지부측에 위치하는 제1 조정 부재와, 상기 계합체측에 위치하는 제2 조정 부재를 배설하고, 상기 제1 조정 부재는, 상기 내플랜지부와 대향하는 면이 대략 구면형을 이루고, 상기 제2 조정 부재는, 상기 계합체에 대향하는 일방의 면이 테이퍼형을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 계합체가 상기 제2 조정 부재의 상기 테이퍼형을 이루는 면과 겹쳐질 수 있는 테이퍼형의 단면(端面)을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 계합체가 축 방향으로 복수로 분할된 분할체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 복수의 상기 분할체를 지름 방향으로 힘을 가함(付勢)으로써, 상기 계합체를 확경 가능하게 보관 유지하는 부세 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 부세 수단이 복수의 분할체를 지름 방향 및/또는 축 방향으로 힘을 가함으로써 상기 계합체를 확경 가능하게 위치 규제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 부세 수단이 상기 분할체의, 상기 부세 수단의 축 방향에 대략 따르는 상대 위치를 규제하는 규제부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접합 수단은, 상기 수용 부재가 상기 계합체를 지름 방향으로 소정의 편심 간극량만큼 편심 가능하게 수용 가능한 지름의 상기 수용 공간을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 부재의 접합 방법은, 상기 어느 하나의 접합 수단을 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 현저하게 저비용으로 제조 가능하고 또한 극저하중으로 접합 가능하면서 고하중의 인발 강도를 발현 가능하고, 편심이나 편각 등의 삽입 위치 어긋남을 흡수 가능하고, 시공성이 양호한 접합 수단 및 부재의 접합 방법을 제공할 수 있다.

[도 1] 본 실시 형태의 조인트를 나타내는 도면이다.
[도 2] 본 실시 형태의 조인트를 나타내는 단면도이다.
[도 3] 수용 부재의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 4] 위요부의 단면을 나타내는 단면이다.
[도 5] 계합체를 나타내는 단면도이다.
[도 6] 코일 용수철을 나타내는 도면이다.
[도 7] 계합체를 구성하고 있는 분할체를 나타내는 도면이다.
[도 8] 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 9] 조인트에 의한 부재의 접합 방법을 나타내는 도면이다.
[도 10] 조인트에 의해 접합된 부재를 나타내는 도면이다.
[도 11] 계합체의 변위를 나타내는 도면이다.
[도 12] 삽입 부재의 경사에 추종하여 경사하는 계합체를 나타내는 도면이다.
[도 13] 다른 계합체를 나타내는 도면이다.
[도 14] 계합체 및 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 15] 계합체 및 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 16] 계합체, 확경방지판, 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 17] 계합체의 확경을 방지할 수 있는 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 18] 계합체, 확경방지판, 경사 추종판을 나타내는 도면이다.
[도 19] 본 발명의 쉴드에의 적용예를 나타내는 도면이다.
[도 20] 본 발명의 목제품에의 적용예를 나타내는 도면이다.
[도 21] 계합부를 축 방향으로 힘을 가하는 용수철 부재를 나타내는 도면이다.
[도 22] 규제부를 갖는 코일 용수철을 휘감은 계합체를 나타내는 도면이다.

다음으로 본 실시 형태에 따른 조인트(繼手, joint)(1)에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 조인트(1)를 나타내는 도면, 도 2는 본 실시 형태의 조인트(1)를 나타내는 단면도이다. 조인트(1)는 제1 부재에 매설되는 수용 부재(10)와, 제2 부재에 매설되는 삽입 부재(20)를 구비하고 있다. 수용 부재(10)의 내부에는, 수용 공간(13)이 설치되고, 수용 공간(13)의 접합면측은 원형의 개구부(15)가 되고 있다. 삽입 부재(20)는 개구부(15)로부터 수용 부재(10)에 삽입되고, 수용 부재(10)에 대해서 삽입 부재(20)가 빠져나가지 않게 걸어 맞춰져서(係合) 고정된다.

또한, 수용 부재(10)와 삽입 부재(20)의 재료는, 소망한 강도, 제조 코스트, 제1 부재와 제2 부재가 사용되는 환경조건 등에 따라 다양한 것을 사용하는 것이 가능하고, 예를 들면, 금속, 합성수지, 나무, 종이, 유리, 세라믹스, 고무 등 적당의 재료를 이용하여 적당의 제조 방법으로 형성하는 것이 가능하다.

도 3은 수용 부재(10)의 구성을 나타내는 도면이며, 수용 부재(10)는, 위요부(圍繞部)(11)와 단부 부재(端部部材)(12)를 갖고, 접합면측의 단면(端面)이 접합면(101a)과 일치하도록 전체가 제1 부재(101)에 매설된다.

삽입 부재(20)는, 수용 공간(13)에 삽입되는 삽입부(22)와, 삽입부(22)에 접합되는 연접부(24)를 가진다.

수용 부재(10)의 위요부(11)는, 원주형의 수용 공간(13)을 갖는 통체에 의해 이루어진다. 위요부(11)는, 접합면(101a)측에 개구부(15)를 갖고, 개구부(15)에 대해 축 방향 반대측의 타단부의 내주면에 암나사부(11a)를 갖는다. 위요부(11)의 일단에는, 지름 방향 내측으로 돌출되는 내플랜지부(16)가 설치되고, 내플랜지부(16)에 의해서 개구부(15)의 크기가 획정(畵定)된다.

여기에서는, 개구부(15)는, 삽입부(22)를 삽통 가능한 크기로 형성된다. 보다 구체적으로는, 개구부(15)는, 내주지름(Da)이 수용 공간(13)의 내주지름(Db)보다 작고, 삽입부(22)의 외경(Dc)보다 커지도록 설정된다. 또 개구부(15)의 내주지름(Da)은, 후술하는 계합체(30)의 외주 지름의 곡률 반경보다 소경으로 설정된다.

이로 인해 삽입 부재(20)의 삽입부(22)는, 개구부(15)를 통해 수용 공간(13)에 삽입하는 것이 가능해진다.

위요부(11)의 내부에는, 대략 원통 형상의 계합체(30)와 경사 추종판(40)이 유동 가능하게 끼워진다(遊嵌). 즉, 위요부(11)의 수용 공간(13)에는, 계합체(30)와 경사 추종판(조정 부재)(40)이 배설되고 있고, 이 때 경사 추종판(40)은, 내플랜지부(16)와 계합체(30) 사이에 배치된다.

단부 부재(12)는, 위요부(11)와는 별체의 엥커나 철근 등의 부재이며, 위요부(11)에 대해서 착탈 가능하게 나사 끼워 맞춤(嵌合) 된다. 즉, 단부 부재(12)는, 일단측에 수나사 가공된 수나사부(12a)를 갖고, 위요부(11)의 암나사부(11a)에 나사 끼워 맞춤 된다. 단부 부재(12)를 위요부(11)에 접합함으로써 수용 공간(13)의 접합면에서 먼 쪽인 안쪽(奧側)이 단부 부재(12)에 의해서 막히고, 단부 부재(12)의 일단면이 수용 공간(13)의 단면(端面)을 형성한다.

삽입 부재(20)의 삽입부(22)는, 단면 원형 형상을 갖고, 외주면(외측)에 삽입 계합부(26)를 갖는다. 삽입 계합부(26)는, 그 외주면에 축 방향에 수직인 계합면과, 선단측을 향해 축경(軸徑)하도록 경사한 경사면이 반복하여 형성된 계합면부에 의해서 구성된다. 즉 삽입 계합부(26)는, 축 방향에 따른 단면 형상이 삼각형으로 삽입부(22)의 외주면으로부터 돌출되는 형상을 갖는다. 또 삽입 계합부(26)는, 삽입부(22)의 축 방향으로 간격을 두지 않고 복수, 둘레 방향으로는 전 둘레에 걸쳐 설치되고 있다.

삽입부(22)의 선단은, 삽입 안내용의 경사면(22a)을 갖는 원추대(圓錐台) 형상으로 가공되고 있고, 삽입 부재(20)를 나사 진행(螺進)시키기 위한 공구인 예를 들면 육각 렌치가 삽입되는 구멍부(28)가 선단 중앙에 설치되고 있다. 물론, 삽입부(22)와 연접부(24)는 일체로 형성하여 일부재로도 좋고, 별체로 형성해 두고 용접 등에 의해서 일체적으로 설치해도 좋다.

연접부(24)는, 삽입부(22)와는 별체의 엥커나 철근 등의 부재이며, 삽입부(22)측의 단부에 암나사공을 가지고 있고, 제2 부재(102)에 매설된다. 또 연접부(24)는, 삽입부(22)에 대해서 착탈 가능하게 나사 끼워 맞춤(嵌合) 된다. 즉, 연접부(24)의 암나사공에, 수나사 가공된 삽입부(22)의 일단부가 나사 끼워 맞춤 된다. 또한, 삽입 부재(20)는, 연접부(24)를 매설했을 때, 삽입부(22)가 접합면(102a)으로부터 돌출하도록 배설된다.

위요부(11)의 개구부(15)는, 나사 결합에 의해 연결되는 단부 부재(12)와 위요부(11)의 축심 위치를 중심으로 하는 원형으로 형성된다. 또한, 개구부(15)의 주위에는, 삽입되는 삽입 부재(20)의 선단부를 중심 방향으로 안내하기 위한 원추형의 가이드면(18)이 설치되고 있다.

위요부(11)의 내플랜지부(16)는, 위요부(11)의 둘레벽에 대해서 대략 수직으로 설치되지만, 둘레벽과 연속하는 코너부를 직각으로 세운 코너부에는 응력이 집중되므로, 코너부를 곡면으로 연속시킴으로써, 코너부에 집중하는 응력을 분산시켜 내구성의 향상을 도모하도록 하고 있다. 물론, 이에 한정하지 않고, 내플랜지부(16)를 테이퍼형으로 형성하고, 내주면이 대략 원추형, 혹은 볼록한 모양(凸狀), 오목한 모양(凹狀) 등의 만곡형의 형태를 이루도록 구성해도 좋다.

내플랜지부(16)는, 위요부(11)의 축 방향에 따른 수용 공간(13)측에 대략 구면형의 안내면(좌면)(16a)을 구비한다. 또한, 내플랜지부(16)에는, 도 4에 나타내는 평면으로 보면, 단부 부재(12)에 대해서 나사 결합에 의해 연결되는 위요부(11)를 나사 진행시키기 위한 공구를 삽입 가능한 계합 요상부(係合凹狀部)(315)가 개구부(15)로부터 외주를 향해 방사형으로 형성되고 있다. 계합 요상부(315)는, 위요부(11) 등을 콘크리트에 매설하는 작업시에, 거푸집 내에서 생콘크리트를 흘렸을 때에 계합 요상부(315) 내로 유입되는 것을 방지하기 위해서, 외주연까지 연통하고 있지 않은 홈 또는 홀(孔)로 하는 것이 좋다.

도 5는 계합체를 나타내는 단면도이며, 계합체(30)는, 각각 단면이 부채꼴 형상의 3개의 분할체(321)를 코일 용수철(부세 부재)(34)에 의해 외주측을 탄발적으로 눌러서(押壓) 위치 규제함으로써 일체화한 대략 원통 형상의 통체로 이루어진다. 계합체(30)의 축 방향의 양단면의 형상은, 평면 형상이다. 또 계합체(30)의 내주면(내측)에는, 삽입 계합부(26)와 걸어 맞춤(係合) 가능한 내측 계합부(32)가 설치되고 있다.

코일 용수철(34)은, 3개의 분할체(321)를 둘레 방향으로 나란히 이루어지는 원통의 외경보다 작은 내경의 대략 원통 형상으로 형성되고 있고, 탄발력에 저항하여 확경된 상태로 3개의 분할체(321)가 수납 배치됨으로써, 3개의 분할체(321)에 감긴(卷設) 상태로 배치된다. 또한, 확경시에만 탄발적인 가압력(付勢力)이 작용하도록 구성하는 경우에는, 3개의 분할체(321)의 외경과 코일 용수철(34)의 외경은, 대체로 일치하는 설정이라고 해도 좋다.

코일 용수철(34)은, 예를 들면, 도 6의 (A)의 단면도, 도 6의 (B)의 측면도에 나타내는 바와 같이, 판형의 용수철재를 측연부(側緣部)가 오버랩되도록 원통 형상으로 만곡시켜서 이루어지고, 일방의 측연부를 내향으로 절곡시킨 계지편(36)을 가지고 있다. 또, 코일 용수철(34)은, 분할체(321)에 휘감았을 때에 측연부가 오버랩되면, 간극이 직경이 달라지기 (異徑化) 때문에, 분할체(321)의 외주에 작용하는 누름압력(押壓力)의 밸런스가 악화된다. 따라서 코일 용수철(34)은, 분할체(321)에 휘감은 상태에서는 도 5에 나타내는 바와 같이 확경하고 단부가 겹치지 않게 되어 있다.

코일 용수철(34)이 휘감겨진 3개의 분할체(321)는, 계지편(36)에 의해 둘레(周回) 방향으로 위치 규제된 상태로 외주측이 탄발적으로 눌려서(押壓) 위치 규제되고, 코일 용수철(34)의 탄발력에 저항하여 확경 가능하게 일체화된 대략 원통 형상의 통체로 이루어지는 계합체(30)를 구성한다.

여기서, 계합체(30)를 구성하는 3개의 분할체(321)는, 도 7의 (A)의 단면도(端面圖), 도 7의 (B)의 횡단면도에 나타내는 바와 같이, 기본적으로 중심각이 대략 120°의 부채꼴(扇形)의 단면 형상을 갖는 것으로, 둘레 방향으로 원통이 3분할된 구성이지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 2분할이거나, 4 이상으로 분할되고 있어도 좋다. 또 여기서의 분할체(321)는, 계지편(36)의 두께(t) 상당분만큼 원주 방향의 길이를 짧게 설정, 즉 축소(縮寸)하고 있다.

계지편(36)의 두께(t) 상당분의 축소량은, 도 5에 나타내는 계합체(30)에서는, 3개의 분할체(321) 중의 하나만 축소되도록 하고 있다. 두께(t) 상당분의 축소량을 등분으로 분배하여 3개의 분할체(321)를 모두 축소시킴으로써, 중심각을 일치시키도록 해도 좋다.

판형의 용수철재를 측연부를 전체 길이에 걸쳐 절곡한 계지편(36)을 채용하는 경우에는, 3개의 분할체(321) 중의 적어도 한 개의 중심각을 120°보다 작게 할 필요가 있지만, 판형의 용수철재의 측연부의 전체 길이의 일부분을 절곡한 계지편(36)이라면, 계지편(36)에 의한 주위(周回) 방향의 위치 규제 기능을 확보할 수 있다. 이 경우, 적어도 한 개 이상의 분할체(321)에 계지편(36)에 대응하는 홈을 형성하면 좋고, 3개의 분할체(321)의 모두를 기본적인 중심각이 120°의 부채꼴의 단면 형상을 갖는 것으로 할 수 있다. 물론, 코일 용수철(34)의 둘레 방향의 단부의 계지편(36)은, 반드시 설치할 필요는 없고, 설치하지 않은 경우에는, 코일 용수철(34)에 대한 분할체의 배치의 위상 결정이 약간 어렵게 되지만, 분할체(321)의 중심각은 120°로 설정하는 것도 가능하다.

코일 용수철(34)을 휘감아서 일체화하여 계합체(30)가 되는 3개의 분할체(321)는, 내측 계합부(32)를 구성하기 위한 계합면부(321A)를 갖는다. 계합면부(321A)는, 삽입 부재(20)의 삽입부(22)의 외형에 대략 일치하고, 각 계합면부(321A)가 조합됐을 때, 각 계합면부(321A)에 의해서 둘러싸인(圍繞) 공간이 수용 공간(321B)으로서 형성된다. 계합면부(321A)는, 축 방향으로 수직인 계합면과, 접합면측으로부터 안쪽측을 향해 축경하도록 경사한 경사면을 반복 배설하여 형성된다.

도 8은 경사 추종판(40)을 나타내는 도면이며, 도 8의 (A)는 측단면도, 도 8의 (B)는 단면(端面)도이다. 경사 추종판(40)은, 강성을 갖는 원형의 판이며 중앙부에 삽통공(42)을 가지고 있다. 삽통공(42)은, 삽입 부재(20)를 필요 충분한 간극으로 삽통 가능한 크기로 개구된다. 경사 추종판(40)의 외경은, 개구부(15)의 내주지름(Da)보다 크게 설정된다. 경사 추종판(40)은, 수용 공간(13) 내에서, 계합체(30)와 내플랜지부(16) 사이에 배설된다.

또한, 경사 추종판(40)은, 계합체(30)에 대향하는 일단면을 평면으로 하고, 내플랜지부(16)에 대향하는 타단면을 대략 구면형의 구면(40a)으로 한다. 또한, 구면(40a)은, 내플랜지부(16)의 안내면(16a)에 상당하는 곡률 반경, 혹은 안내면(16a)보다 큰 곡률 반경의 구면으로 한다.

도 2로 돌아오고, 위요부(11)는, 수용 공간(13) 내에 계합체(30) 및 경사 추종판(40)을 수납한 상태로 단부 부재(12)에 대해서 나사 결합된다. 계합체(30) 및 경사 추종판(40)은, 외경이 개구부(15)의 내주지름(Da)보다 크게 설정된다. 이로 인해, 계합체(30) 및 경사 추종판(40)은, 축 방향으로 단부 부재(12)와 내플랜지부(16) 사이에 소정의 변위량으로 변위할 수 있도록 수납된다.

또한, 계합체(30) 및 경사 추종판(40)은, 서로 평면형의 단면끼리를 맞닿게 하여 수용 공간(13) 내에 수납되고, 수용 공간(13)은, 적어도 경사 추종판(40)이 안내면(16a)을 따라서 슬라이딩(摺動) 가능하고, 또한 구면(40a)이 안내면(16a)에 맞닿은 상태를 유지할 수 있도록, 축직교 방향(지름 방향)의 경사 추종판(40)에 대한 간극의 크기가 설정된다.

또한, 계합체(30)는, 그 외지름보다 큰 내주지름(Db)의 수용 공간(13)에 수납되고 있기 때문에, 수용 공간(13) 내에서 축직교 방향으로 이동 가능하게 즉 편심 가능하게 배설된다. 또 계합체(30)는, 경사 추종판(40)에 대해서 평면형의 단면끼리를 슬라이드 접촉(摺接)시켜 배설되고 있고, 경사 추종판(40)에 맞닿은 상태를 유지하면서, 단면에 따른 방향으로 슬라이딩할 수 있다.

계합체(30)는, 수용 공간(321B)의 개구에, 삽입부(22)의 축심을 계합체(30)의 축심과 일치하도록 삽입부(22)의 지름 방향 위치를 안내하는 센터링 안내용의, 삽입 방향을 향해 축경하는 안내면(경사면(30a))을 갖는 것으로 한다. 이로 인해, 삽입부(22)의 삽입에 의해, 삽입부(22)의 축심과 계합부(30)의 축심이 자발적으로 일치하고, 삽입 부재(20)의 삽입 위치 오차를 흡수할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 계합체(30)의 안내면은, 삽입 방향에 따라서 축경하는 원추형의 경사면(30a)를 이루도록 설치되고 있지만, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 만곡한 경사를 이루는 것이라도 좋다.

다음으로 도 9를 참조하고, 조인트(1)에 의한 부재의 접합 방법에 대해 설명한다. 여기에서는 수용 부재(10)가 매설된 기설의 제1 부재(101)에, 삽입 부재(20)가 매설된 제2 부재(102)를 접합하는 것으로서 설명한다.

우선 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 부재(101)의 접합면(101a)과 제2 부재(102)의 접합면(102a)이 평행으로, 또한 수용 부재(10)의 축심과 삽입 부재(20)의 축심이 거의 일치하도록 배치한다.

제2 부재(102)를 도 9의 (B)의 화살표 A로 나타내는 접합면(101a, 102a)에 수직인 방향으로 이동시키고, 삽입 부재(20)의 삽입부(22)를 개구부(15)를 통해 계합체(30)의 수용 공간(321B)에 삽입한다.

계합체(30)는, 코일 용수철(34)이 휘감겨진 3개의 분할체(321)에 의해, 코일 용수철(34)의 탄발력에 저항하여 확경 가능하게 일체화된 원통 형상의 통체로서 구성되므로, 삽입 부재(20)의 삽입부(22)가 계합체(30)의 수용 공간(321B) 내에 삽입됨으로써 확경한다. 즉, 코일 용수철(34)의 탄발력에 의한 탄발적인 결합력에 의해서 위치 규제되는 상기 3개의 분할체(321)는, 삽입 부재(20)의 삽입부(22)가 계합체(30)의 수용 공간(321B)에 삽입되면, 내측 계합부(32)의 계합면부(321A)가 삽입 계합부(26)의 계합면부와 간섭함으로써, 코일 용수철(34)의 탄발력에 의한 탄발적인 결합력에 저항하여 이동한다. 이로 인해 계합체(30)는 확경한 상태가 된다. 또한, 삽입 계합부(26)의 계합면부의 정점이 내측 계합부(32)의 계합면부(321A)의 정점을 넘어서, 서로의 요철끼리가 맞춰지고, 삽입 계합부(26)와 내측 계합부(32)의 간섭이 해제되므로, 3개의 분할체(321)가 코일 용수철(34)에 의해서 탄발적인 체결력에 의해 복귀하고, 계합체(30)는 축경한 상태가 된다.

즉, 삽입 계합부(26)는, 삽입부(22)의 외주면으로부터 돌출하는 길이에 상당하는 간섭량으로 내측 계합부(32)에 대해서 간섭하지만, 계합체(30)를 이루는 3개의 분할체(321) 중의 한 개 또는 모두가 변위함으로써 계합체(30)의 내부에 삽입 가능해진다.

이와 같이, 상기 3개의 분할체(321A)는, 상기 코일 용수철(34)의 탄발력에 의한 탄발적인 결합력에 의해 복귀하여 축경한 상태가 된다. 그 결과, 도 10에 나타내는 바와 같이, 삽입 부재(20)의 삽입부(22)의 선단을 계합체(30)의 수용 공간(321B)의 내측의 종단 위치까지 지극히 작은 삽입 하중(예를 들면, 0.3kN 이하)에 의해서 용이하게 삽입할 수 있다.

계합체(30)에 삽입된 삽입부(22)는, 삽입 계합부(26)의 축 방향에 수직인 계합면이 계합체(30)의 축 방향에 수직인 계합면에 맞닿아 축 방향으로 걸어 맞춰지고, 계합체(30)에 대해서 인발 불가 상태가 된다. 즉, 삽입 부재(20)에 대해서 인발 방향의 힘이 부가되어도, 삽입 계합부(26)의 계합면과 계합체(30)의 계합면이 맞닿고, 걸어 맞춰져서 삽입 부재(20)의 계합체(30)로부터의 인발이 규제된다.

이와 같이, 조인트(1)에 의하면, 수용 부재(10)가 매설된 제1 부재(101)의 접합면(101a)과 삽입 부재(20)가 매설된 제2 부재(102)의 접합면(102a)이 대향하도록 배치되고, 양 부재를 접합면에 수직인 방향으로 상대적으로 이동하여, 접합면(101a)과 접합면(102a)을 맞닿게 하는 것만으로 용이하게 제1 부재(101)와 제2 부재(102)를 접합할 수 있다.

또한, 수용 공간(321B)의 내측의 종단 위치까지 선단이 삽입된 삽입 부재(20)의 삽입부(22)는, 계합체(30)가 코일 용수철(34)의 탄발력에 의해 외주면이 탄발적으로 위치 규제된 축경 상태가 됨으로써, 삽입 계합부(26)가 계합체(30)의 계합면부(321A)에 확실히 걸어 맞춰진다.

또한, 위요부(11)의 수용 공간(13) 내에는, 계합체(30)가 지름 방향으로 이동 가능하게 즉 편심 가능하게 배설되므로, 계합체(30)는, 경사면(30a)이 삽입 부재(20)의 선단부의 삽입에 수반하여, 그 축심이 삽입 부재(20)의 축심과 일치하는 지름 방향의 위치가 안내된다. 즉, 삽입부(22)의 선단에 설치된 경사면(22a)과 계합체(30)의 경사면(30a)이 접촉함으로써 계합체(30)는, 그 경사면(30a)이 경사면(22a)에 안내되어, 삽입 부재(20)에 대해서 축심이 일치하도록 지름 방향으로 이동할 수 있다.

예를 들면, 도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이 계합체(30)가 수용 공간(13) 내에서 좌단으로 밀려 있는 경우에 삽입부(22)를 삽입했을 때, 도 11의 (B)에 나타내는 수용 공간(13)의 우측에서, 삽입부(22)의 선단의 경사면(22a)과 계합체(30)의 경사면(30a)이 접촉한다. 결과, 계합체(30)는, 삽입부(22)의 진입에 수반하여, 경사면(30a)이 경사면(22)에 의해서 눌리고, 축심이 삽입부(22)의 축심과 일치하는 방향으로 눌려서 이동한다. 따라서 계합체(30)는, 삽입 부재(20)에 대해서 서로의 축심이 불일치인 편심 상태라도 편심이 흡수되어, 도 11의 (C)에 나타내는 바와 같이, 삽입부(22)와 축심을 일치시킨 위치로 이동한다.

수용 부재(10)에서의 위요부(11)는, 내플랜지부(16)의 계합 요상부(315)에 공구를 걸어 맞추고, 단부 부재(12)의 축심 둘레의 순 방향으로 위요부(11)를 회전시킴으로써 나사 진행시키고, 단부 부재(12)에 나사 결합할 수 있다.

또한, 수용 공간(13) 내에 계합체(30)를 수납한 상태로, 단부 부재(12)에 나사 결합되는 위요부(11)는, 계합 요상부(315)에 공구를 걸어 맞추고, 단부 부재(12)의 축심 둘레의 역방향으로 위요부(11)를 회전시킴으로써 나사 진행시키고 단부 부재(12)로부터 떼어낼 수도 있다.

상기와 같이, 위요부(11)를 단부 부재(12)로부터 분리 가능하게 함으로써 공사 현장이나 공장 등 에서, 수용 부재(10)를 프리캐스트에 의한 콘크리트체에 매설한 후에, 위요부(11) 내에 수납한 계합체(30)가 파손되어 있을 경우나 역방향으로 배설되고 있을 경우 등의 결함이 발견되었을 경우에도, 내플랜지부(16)의 외표면이 삽입 부재(20)의 삽입 완료전이면 노출되어 있으므로, 삽입 부재(20)의 삽입 작업을 중지하고, 수용 부재(10)에서의 위요부(11)를 단부 부재(12)로부터 떼어내고, 계합체(30)를 교환하는 등의 대책을 세울 수 있다.

또한, 방사형으로 형성된 계합 요상부(315)를 대신하여, 내플랜지부(16)의 개구부(15)의 둘레에 동심원 상에 복수의 계합 요상부를 반경 방향으로 분산시켜 설치하도록 해도 좋다. 또한, 계합 요상부 대신에 홈이나 둥근 구멍(丸穴) 등의 공구에 적합한 각종 형상의 오목부(凹部)를 설치하도록 해도 좋다.

또한, 내플랜지부(16)와 계합체(30) 사이에 경사 추종판(40)을 배설함으로써, 계합체(30)가 경사 추종판(40)과 함께 수용 공간 내에서 축심에 대해서 경사하는 것이 가능하게 된다. 즉 경사 추종판(40)의 구면(40a)과 내플랜지부(16)의 안내면(16a)이 맞닿고, 구면(40a)이 안내면(16a)에 대해서 슬라이딩했을 때, 경사 추종판(40)의 축심이 수용 공간(13)의 축심에 대해서 경사한다. 계합체(30)는, 그 단면을 경사 추종판(40)의 단면에 맞닿게 하고 있으므로, 경사 추종판(40)에 추종하도록 경사한다.

여기서 도 12는, 삽입 부재의 경사에 추종하여 경사하는 계합체를 나타내는 도면이며, (A)는 삽입 부재(20)의 축심이 수용 부재(10)의 축심에 대해서 경사하고 있는 편각 상태를 나타내고, (B)는 삽입 부재(20)의 삽입에 수반하여 경사한 계합체(30)를 나타내고 있다.

도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 삽입 부재(20)의 축심이 계합체(30) 및 경사 추종판(40)의 축심에 대해서 편각 상태에 있을 때, 계합체(30) 및 경사 추종판(40)은, 삽입부(22)의 삽통에 수반하여, 편각을 흡수하도록 각각의 축심을 삽입 부재(20)의 축심과 일치하는 경사 위치까지 변위한다.

즉, 경사 추종판(40)은, 도 12의 (B)에 나타내는 바와 같이, 구면(40a)이 안내면(16a)에 따라서 슬라이딩하고, 각각의 축심이 삽입 부재(20)의 축심과 일치하여 삽입 부재(20)의 삽통을 방해하지 않는 자세로 경사한다. 또 계합체(30)는, 경사 추종판(40)과 단면끼리를 맞닿게 하고 있으므로, 경사 추종판(40)과 동일하게 삽입 부재(20)의 삽통을 방해하지 않는 자세로 경사한다.

이와 같이 경사 추종판(40)의 구면(40a)과 안내면(16a) 사이에는, 수용 공간(13) 내에서 계합체(30)의 기울기를 안내하는 안내부가 형성된다. 이로 인해서 계합체(30) 및 경사 추종판(40)은, 편각을 흡수하여 삽입 부재(20)를 삽통 가능한 경사 위치가 될 때까지 변위한다. 또 계합체(30)는, 경사 추종판(40)과 서로 평면형의 단면끼리가 맞닿고 있을 뿐이므로, 경사 추종판(40)의 경사에 영향을 받지 않고, 경사 추종판(40)에 대해 계합체(30)의 지름 방향에 따른 상대 변위가 가능하다.

이상, 설명한 것처럼, 경사 추종판(40)을 내플랜지부(16)와 계합체(30) 사이에 배설함으로써 수용 부재(10)에 대해 경사한 삽입 부재(20)가 삽입되는 경우, 그 경사에 추종하도록, 즉 편각을 흡수하도록 경사 추종판(40)과 함께 계합체(30)가 경사한다. 또한, 계합체(30)의 단면이 대략 전면에서 경사 추종판(40)의 단면에 접촉하고 있으므로, 계합체(30)는, 단면이 경사 추종판(40)에 치우치게 닿지 않는다. 따라서, 계합체(30)가 삽입 부재(20)의 인발 방향에 따른 하중을 받아도, 단면 전면이 경사 추종판(40)에 접촉하여 골고루 균등하게 지지를 받음으로써, 하중 전달이 균일하게 되어, 확실히 본래의 강도를 발휘할 수 있다.

또한, 상술의 실시 형태에서는, 경사 추종판(40)을 설치한 경우를 예로 설명했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 경사 추종판을 생략한 구성이라고 해도 좋다. 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 계합체(30)의 내플랜지부(16)의 안내면(16a)에 대향하는 면을 구면(球面)(50)이라고 하면, 구면(50)과 안내면(16a) 사이에 안내부를 형성할 수 있다. 따라서, 계합체(30)는, 내플랜지부(16)에 맞닿으면서, 삽통 부재(20)의 경사에 추종하여 경사할 수 있다.

또한, 상술의 실시 형태에서는, 구면(40a)과 안내면(16a)을 맞닿게 하고, 경사 추종판(40)이 내플랜지부(16)에 대해서 슬라이딩함으로써 계합체(30)가 경사할 수 있는 구성으로 했지만, 계합체(30)와 경사 추종판(40)이 서로 구면끼리 맞닿고, 계합체(30)가 경사 추종판(40)에 대해서 슬라이딩하여 경사할 수 있는 구성이라고 해도 좋다.

예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 경사 추종판(40)에서, 요구면(凹球面)(44)를 계합체(30)에 대향하는 측에 설치하고, 상기 요구면(44)에 대향하는 계합체(30)의 단면을 볼록한 모양의 구면(52)으로 하고, 요구면(44)과 구면(52) 사이에 안내부를 형성한다. 따라서, 수용 부재(10)에 대해 축심이 기울어진 삽입 부재(20)를 삽입할 때, 삽입 부재(20)의 경사에 추종하도록, 계합체(30)와 경사 추종판(40)의 맞닿음 상태를 유지하여 계합체(30)가 경사한다. 계합체(30)는, 단면 전면이 경사 추종판(40)에 접촉하므로 계합체(30)와 경사 추종판(40) 사이에 하중 전달이 균일하게 되어, 확실히 본래의 강도를 발휘 가능해진다.

또한, 이 경우 내플랜지부(16)와 경사 추종판(40)은, 서로 대향하는 면을 평면형으로 하고, 경사 추종판(40)이 내플랜지부(16)에 맞닿으면서, 수용 공간(13) 내에서 지름 방향(경사 추종판(40)의 축심에 직교하는 방향)에 따라서 슬라이딩 할 수 있는 것으로 한다.

또한, 내플랜지부(16)의 안내면(16a) 및 경사 추종판(40)의 구면(40a)의 곡률 반경은, 특별히 한정되는 것이 아니고, 적당 설정할 수 있지만, 조인트(1)에서는, 수용 부재(10)에 대해 삽입 부재(20)의 경사가 커지는 만큼, 적절한 접합 상태를 얻을 수 없는 것으로부터, 구체적으로 적어도 1.5°의 편각, 보다 바람직하게는 2°정도의 편각을 흡수할 수 있도록 안내면(16a), 구면(40a)의 곡률 반경을 설정한다.

또한, 각각의 구면 형상은, 서로의 구면이 맞닿을 수 있는 것이면 볼록한 모양이거나 오목한 모양이라도 좋다. 예를 들면 도 15에 나타내는 바와 같이, 안내면(16a)을 경사 추종판(40)측으로 돌출되는 볼록한 모양의 구면 형상으로 하고, 구면(40a)을 오목한 모양이고 안내면(16a)과 서로 겹치는 요구면 형상이라고 해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 계합체(30)와 경사 추종판(40), 계합체(30)와 내플랜지부(16), 내플랜지부(16)와 경사 추종판(40) 등의 각 부재끼리를 단지 맞닿도록 배설하는 구성으로서 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 부재끼리의 각 접촉면의 표면에 미세 요철을 설치하거나, 부재 간에 오일이나 그리스 등을 개재시키거나 함으로써 슬라이드성을 향상시키도록 구성해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 코일 용수철(34)에 의해서 3개의 분할체(321)를 일체화 했지만, 더욱 분할체(321)끼리의 상대 위치를 소정 위치로 조정 할 수 있는 제2 조정 부재로서의 확경방지판을 배설해도 좋다. 예를 들면 도 16의 (A)에 나타내는 확경방지판(70)은, 계합체(30)와 경사 추종판(40) 사이에 배설한다. 확경방지판(70)은, 삽통 부재(20)가 삽통 가능한 형상(예를 들면, 중공 원판 형상)을 갖고, 계합체(30)와 대향하는 일방의 면을 테이퍼형 내지 요곡면형의 요면(凹面)(72)으로 하고, 경사 추종판(40)에 대향하는 타방의 면을 평면형으로 한다. 경사 추종판(40)은, 확경방지판(70)에 대향하는 단면을 평면 형상으로 한다.

또한, 계합체(30)는, 확경방지판(70)에 대향하는 단면을, 요면(72)과 서로 겹치는 테이퍼형 내지 철곡면형의 철면(凸面)(60)으로 한다. 따라서, 철면(60)이 요면(72)에 밀착, 즉 철면(60)이 요면(72)에 끼워져서 각 분할체(321)의 이간 방향의 변위가 규제되고, 계합체(30)는 확경이 규제된다.

이와 같이, 계합체(30)에는 코이 용수철(34)의 탄성력에 더하여, 도 16의 (B)에 나타내는 바와 같이 철면(60)이 요면(72)에 압접 가능하게 맞닿음으로써 보다 강고하게 확경방지 효과를 얻을 수 있다.

또한, 확경방지판 대신에, 경사 추종판(40)의 계합체(30)에 대향하는 단부에 계합체(30)의 확경을 규제하는 규제면을 설치해도 좋다. 구체적으로는 도 17에 나타내는 바와 같이, 경사 추종판(40)은, 계합체(30)의 철면(60)에 대향하는 면이, 오목한 모양의 테이퍼 형상을 이루는 규제면(40b)으로 한다. 이러한 경사 추종판(40)에 의해서, 계합체(30)의 확경방지 효과를 얻을 수 있다.

또한, 확경방지판(70)의 형상은, 적어도 테이퍼형의 요면(72)을 갖는 것이면, 그 형상은 적당 설정할 수 있다. 예를 들면, 확경방지판(70)은, 도 18에 나타내는 바와 같이 경사 추종판(40)과 대향하는 단부에 구면(74)을 가져도 좋다. 그 경우, 경사 추종판(40)은, 내플랜지부(16)에 대향하는 단부를 평면형으로, 구면(74)에 대향하는 단부에 구면(40a)를 갖는다. 확경방지판(70)의 구면(74)과 경사 추종판(40)의 구면(40a)은, 서로 맞닿을 수 있도록, 일방을 볼록한 모양의 구면(도 18에서는 구면(74)), 타방을 오목한 모양의 구면(도 18에서는 구면(40a))으로 한다.

또한, 도 13에 나타내는 계합체(30)의 구면(50)을, 내플랜지부(16)의 구면형의 안내면(16a)에 겹쳐지도록 눌러서 맞닿게 하고, 계합체(30)의 확경방지 효과를 얻을 수 있다. 즉, 구면(50)이 철 형상이며, 안내면(16a)이 오목 형상이므로, 계합체(30)에 안내면(16a)측에 꽉 누르는 하중이 부가되었을 때, 각 분할체(321)에는, 구면(50)을 통해 계합체(30)의 축심측으로 향하는 힘이 작용한다. 따라서, 계합체(30)의 구면(50)을 직접적으로 내플랜지부(16)에 꽉 눌러 맞닿게 했을 경우에는, 확경방지 효과를 얻을 수 있다.

도 19에, 본 발명의 조인트(1)를 지중에 터널을 구축하는 실드(shield) 공법으로 적용한 예를 나타낸다. 실드 공법에서는, 공장 등에서 제작한 세그먼트(segment)(201, 202)를 둘레 방향으로 접합하여 링(203)을 제작하고, 이 링(203)을 축 방향으로 순차적으로 접속하여 터널(200)을 구축한다. 세그먼트(202)는, 최후에 접합되는 세그먼트로, 사다리꼴 형상이 되고 있다.

도 20에, 본 발명의 조인트(1)를 목제의 책장에 적용한 예를 나타낸다. 책장(210)은, 연직 방향으로 배치되는 2매의 측판(211) 사이에, 한 장의 천판(212)과 복수의 선반(棚板)(213)을 배치한 구조가 되고 있다. 도 20에서는 짧은 직선으로 기호적으로 나타낸 측판(211)과 천판(212)의 조인트(214) 및 측판(211)과 선반(213)의 조인트(215)에 본 발명을 매우 적합하게 이용할 수 있다. 목재 등의 부재에 삽입 부재와 수용 부재를 고정하는 방법으로서는, 예를 들면, 삽입 부재 또는 수용 부재를 수용할 수 있는 크기의 노치를 설치하고, 삽입 부재 또는 수용 부재를 접착제 등으로 고정할 수 있다. 혹은 삽입 부재 또는 수용 부재의 외주에 귀목 너트를 형성하고, 목재 등에 박을 수도 있다.

상술한 실시 형태에서, 조인트를 적용하는 제1 부재 및 제2 부재의 재질, 형상에는 한정이 없고, 접합면끼리를 맞닿게 하여 접합하는 경우라면 어떠한 부재에도 적용할 수 있다. 제1 부재 및 제2 부재의 재질로서는, 예를 들면, 콘크리트, 세라믹스, 금속, 합성수지, 목재 등에 적용할 수 있다. 제1 부재 및 제2 부재의 형상으로서는, 예를 들면, 판형, 기둥형, 블록형 등의 동종의 것끼리 혹은 다른 종류의 부재의 접합에 적용할 수 있다. 도 19, 20에 예시한 쉴드 세그먼트 및 책장 외에도, 프리캐스트 콘크리트 부재 일반, 가구 일반, 건재, 주택 프레임재, 각종 기계 등의 모든 물품에 적용할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 계합체가 복수의 분할체로 이루어지는 것으로 했지만, 물론 이것으로 한정되는 것이 아니고, 하나의 부재로 이루어지는 계합체의 전체(또는 일부)를 변형시켜 계합체 내부에 삽입부를 삽입 가능하게 하는 것이라도 좋다. 또한, 계합체는, 적어도, 삽입부의 삽입시에는 탄성변형할 수 있고, 삽입부가 소정의 위치(예를 들면 최내측)까지 삽입된 상태로, 내측 계합부와 삽입 계합부가 걸어 맞춰지도록 형상이 원래대로 복귀되는 것이면, 적당 형상은 설정할 수 있다. 예를 들면, 계합체는, 통 형상의 외주의 일부에 하나 이상의 슬릿을 설치한 형상 등이라고 해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 도 21에 나타내는 바와 같이, 부세 부재로서의 계합체(30)를 축 방향으로 힘을 가하는 코일 용수철류의 용수철 부재(80)를, 수용 공간(13) 내의 단부 부재(12)의 단면에 배설하고, 개구부(15)측을 향해 계합체(30)를 눌러도 좋다. 이와 같이 힘이 가해진 계합체(30)는, 내플랜지부(16)측으로 눌림으로써 초기 위치가 소정 개소가 되도록 위치 규제할 수 있다. 또, 용수철 부재와 코일 용수철을 겸한 부세 부재를 설치해도 좋고, 예를 들면 코일 용수철을 계합체(30)에 휘감고, 또한 단부 부재(12)의 단면에 고정시켜 배설함으로써 계합체(30)를 축 방향 및 지름 방향으로 힘을 가하도록 해도 좋다. 또, 용수철 부재(80)는, 적어도 계합체(30)에 힘을 가하는 것이면, 코일 용수철 이외의 접시 용수철, 판 스프링 등이라도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 코일 용수철은 3개의 분할체를 일체화하여 계합체를 형성 가능하면, 그 형상은 적당 설정할 수 있다. 예를 들면, 코일 용수철의 삽입 부재(20)의 삽입 방향에 따른 하류측의 둘레단에, 분할체끼리의 축 방향에 따르는 상대 위치의 변위를 규제하는 규제부를 형성해도 좋다.

여기서 도 22는 규제부를 갖는 코일 용수철을 휘감은 계합체를 나타내고, (a)는 평면도, (b)는 측단면도이다. 코일 용수철(34)의 규제부(90)는, 코일 용수철(34)의 일방의 둘레단(周端)에서, 지름 방향 내측을 향해 돌출되게 형성된다. 도 22에서는, 규제부(90)를 단속적으로 복수 형성하고 있지만, 물론 규제부(90)의 수는 적당 설정할 수 있는 것이다. 또한, 규제부(90)는, 코일 용수철(34)의 둘레단을 따라서 연속적으로 형성되고 있어도 좋다. 이러한 규제부(90)는, 도 22의 (b)에 나타내는 바와 같이 각 분할체(321)의 일단면에 맞닿고, 이로 인해서 분할체(321)는, 계합체(30)의 축 방향에 따른 위치가 규제된다. 따라서 3개의 분할체(321)는, 서로 축 방향에 따른 상대 위치의 변위가 규제되고, 삽입 부재(20)의 삽입에 수반하는 분할체(321)끼리의 상대 위치의 위치 엇갈림을 방지할 수 있다.

물론, 규제부를 설치하는 개소는, 둘레단으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 규제부는, 코일 용수철의 축 방향의 중간 위치의 내주면에 설정한 오목한 모양 및/또는 볼록한 모양으로서, 이에 대응시켜 분할체의 외주면에 볼록한 모양 및/또는 오목한 모양의 계합부를 설치하면, 규제부를 분할체의 외주면에 걸어 맞추도록 구성해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

1…조인트 10…수용 부재 11…위요부 12…단부 부재 13…수용 공간 15…개구부 16…내플랜지부 16a…안내면 18…가이드면 20…삽입 부재 22…삽입부 22a…경사면 24…연접부 26…삽입 계합부 28…구멍부 30…계합체 30a…경사면 34…코일 용수철 36…계지편 40…경사 추종판 40a…구면 40b…규제면 42…삽통공 44…요구면(50), 52…구면 60…철면 70…확경방지판 72…요면 74…구면 102…제2 부재 102a…접합면 101…제1 부재 101a…접합면 200…터널 201, 202…세그먼트 203…링 210…책장 211…측판 212…천판 213…선반용 판자 315…계합 요상부 321…분할체 321A…계합면부 321B…수용 공간.

Claims (14)

1. 수용 부재와, 상기 수용 부재에 삽입되는 삽입 부재를 구비하는 접합 수단으로서,
   상기 삽입 부재는, 상기 수용 공간에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 외측에 설치되는 삽입 계합부를 갖고,
   상기 수용 부재는, 상기 삽입 부재를 삽입 가능한 개구부와, 상기 개구부에 연통된 수용 공간과, 상기 수용 공간 내에 배설되어, 상기 삽입부가 삽입 가능하고 또한 내측에 상기 삽입 계합부와 걸어 맞춤 가능한 내측 계합부를 설치한 계합체를 갖고,
   상기 수용 공간 내에서, 상기 계합체의 기울기를 안내하는 안내부를 구성하고,
   상기 삽입 계합부와 상기 내측 계합부는, 상기 삽입 부재의 삽입 방향에 대해서 대략 수직인 방향으로 소정의 간섭량을 갖는 관계로 설정되고,
   상기 수용 부재에 상기 삽입 부재가 삽입되었을 때, 상기 계합체의 일부 또는 전체가 변위 및/또는 변형하여 상기 계합체의 내부에 상기 삽입부를 삽입 가능하게 하고,
   상기 삽입부가 소정의 위치까지 삽입된 상태에서는 상기 내측 계합부와 상기 삽입 계합부가 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용 부재는, 상기 삽입 부재의 외경보다 대경이고, 또한 상기 계합체의 외주 지름의 곡률 반경보다 소경인 상기 개구부를 정의하는 내플랜지부를 갖고,
   상기 안내부는, 상기 내플랜지부의 상기 계합체와 대향하여 대략 구면형을 이루는 좌면과, 상기 계합체의 상기 내플랜지부와 대향하여 상기 내플랜지부의 좌면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 단면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 수용 부재는, 상기 삽입 부재의 외경보다 대경이고, 또한 상기 계합체의 외주 지름의 곡률 반경보다 소경인 상기 개구부를 정의하는 내플랜지부를 갖고,
   상기 계합체와 상기 내플랜지부 사이에, 하나 이상의 조정 부재를 배설하고,
   상기 조정 부재와 상기 계합체 사이, 또는 상기 조정 부재와 상기 내플랜지부 사이에 상기 안내부를 구성하는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 안내부는,
   상기 내플랜지부의 상기 부재와 대향하는 대략 구면형을 이루는 플랜지측 구면과,
   상기 조정 부재의 상기 내플랜지부와 대향하는 상기 플랜지측 구면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 부재측 구면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 안내부는,
   상기 조정 부재의 상기 계합체와 대향하여 대략 구면형을 이루는 부재측 구면과,
   상기 계합체의 상기 조정 부재와 대향하여 상기 부재측 구면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 계합체측 구면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 조정 부재로서, 상기 내플랜지부측에 위치하는 제1 조정 부재와, 상기 계합체측에 위치하는 제2 조정 부재를 배설하고,
   상기 제1 조정 부재는,
   상기 제2 조정 부재와 대향하는 면이 대략 구면형을 이루고,
   상기 제2 조정 부재는,
   상기 계합체에 대향하는 일방의 면이 테이퍼형을 이루고,
   상기 제1 조정 부재에 대향하는 타방의 면이, 상기 제1 조정 부재의 면에 대략 따르는 대략 구면형을 이루는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 조정 부재로서, 상기 내플랜지부측에 위치하는 제1 조정 부재와, 상기 계합체측에 위치하는 제2 조정 부재를 배설하고,
   상기 제1 조정 부재는, 상기 내플랜지부와 대향하는 면이 대략 구면형을 이루고,
   상기 제2 조정 부재는, 상기 계합체에 대향하는 일방의 면이 테이퍼형을 이루는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 계합체는, 상기 제2 조정 부재의 상기 테이퍼형을 이루는 면과 겹쳐질 수 있는 테이퍼형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 계합체는, 축 방향으로 복수로 분할된 분할체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
   
10. 제9항에 있어서,
    복수의 상기 분할체를 지름 방향으로 힘을 가함으로써, 상기 계합체를 확경 가능하게 보관 유지하는 부세 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 부세 수단은, 복수의 분할체를 지름 방향 및/또는 축 방향으로 힘을 가함으로써 상기 계합체를 확경 가능하게 위치 규제하는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 부세 수단은, 상기 분할체의 상기 부세 수단의 축 방향에 대략 따르는 상대 위치를 규제하는 규제부를 갖는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 부재는, 상기 계합체를 지름 방향으로 소정의 편심 간극량만큼 편심 가능하게 수용 가능한 지름의 상기 수용 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 접합 수단.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항 기재의 접합 수단을 이용하는 것을 특징으로 하는 부재의 접합 방법.

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