WO2003087591A1 - Dispositif d'assemblage pour corps structurel - Google Patents

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WO2003087591A1
WO2003087591A1 PCT/JP2003/005010 JP0305010W WO03087591A1 WO 2003087591 A1 WO2003087591 A1 WO 2003087591A1 JP 0305010 W JP0305010 W JP 0305010W WO 03087591 A1 WO03087591 A1 WO 03087591A1
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joint body
joints
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Tetsuya Nakamura
Akira Horimoto
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Sakura Rubber Co., Ltd.
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    • F16L37/252—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe the male part having lugs on its periphery penetrating in the corresponding slots provided in the female part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/20—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using bayonet connections

Definitions

  • the present invention relates to a joint device for a structure, comprising a pair of joints for connecting mutually independent structures.
  • a torus structure is well known as such a structure.
  • a truss structure is assembled by connecting a plurality of mutually independent structures by a joint device using a fixing member such as welding or a bolt.
  • the Shimizu Construction Research Report (V ⁇ L.65, 1997.4) discloses a joint device for interconnecting a plurality of truss structures using ports. ing.
  • this conventional coupling device has C 20 A, 20 BRP (Carb on 20 A, 20 Biber Rein 20 a, 20 b). (orce d Plastic) tubular stainless steel structure 10 is provided with stainless steel tip cones 12 attached at predetermined positions at both ends, for example, via rivets (not shown). ing.
  • the nose cone 12 has a frusto-conical shape, and the nose cone 12 is made of high-strength steel from the inner hole side of the tubular torus structure 10.
  • Bolt 14 is screwed. A portion of the shaft of the port 14 projecting from the nose cone 12 is covered with an aluminum alloy collar 16.
  • a fixing pin 14a is implanted in the above-mentioned portion of the shaft portion of the port 14, and the inner peripheral surface of the color 16 extends vertically in the direction in which the shaft portion of the port 14 extends.
  • a groove 16a is formed.
  • the above-mentioned conventional joint device further includes a spherical node member 18.
  • a screw hole 18a is formed at a predetermined position on the outer peripheral surface of the node member 18, and a recess 18b is formed at an entrance of the screw hole 18a.
  • the collar 16 is rotated in a predetermined direction.
  • the port 14 rotates together with the color 16 in the predetermined direction, and the shaft of the port 14 is screwed into the screw hole 18a.
  • This screwing continues until the fixing pin 14a of the shaft of the port 14 is received in the recess 18b at the entrance of the screw hole 18a. If the fixing pin 14a is received in the recess 18b, the port 16 cannot be rotated by the color 16.
  • the tensile force applied between the node 10 and the node member 18 is mainly supported by the bolt 14. If a node member 18 ′ having four screw holes formed at regular intervals on one maximum diameter virtual circle on the outer peripheral surface is prepared, such a node member 18 ′ One end of each of the four tubular truss structures 10 can be connected as shown in FIG. 17B.
  • the port 14 at one end of the tubular truss structure 10 is inserted into the inlet of the screw hole 18a at a predetermined position on the outer peripheral surface of the node member 18. It is difficult to align the tip of the shaft of the shaft 16 and the color 16 is rotated in a predetermined direction to achieve the desired screwing of the shaft of the port 14 with the screw hole 18a. The work is also difficult, and further, after the above-mentioned desired screwing is achieved, the above-mentioned desired screwing cannot be released.
  • Such complicated work of assembling a structure using the conventional coupling device configured as described above is caused by the above assembling work in an unstable environment such as on an object floating on the water, in water, or in outer space. If you do, it gets worse.
  • the above-mentioned assembling work becomes difficult unless dimensional accuracy is strictly controlled, and high temperatures at which the structure and the components of the coupling device undergo thermal expansion and contraction.
  • the above-mentioned assembling work in an environment where the external environment is exposed to a low temperature or a low temperature for a long time becomes even more difficult.
  • the joint device undergoes large strain due to the thermal expansion and contraction of the structure and the components of the joint device, resulting in fatigue failure of the joint device. It could be the cause.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to assemble and disassemble a structure with a simple structure and on an object floating on water or in an unstable environment such as underwater or outer space.
  • An object of the present invention is to provide a joint device for a structure that can be easily manufactured.
  • a further object of the present invention is to provide a simple structure, and to be exposed to a high or low temperature external environment for a long time, not to mention on an object floating on water, or in unstable environmental conditions such as underwater or outer space.
  • a joint device for a structure includes: It has a pair of joints that connect mutually independent structures,
  • a cylindrical inner joint body rotatably mounted at a predetermined position on the corresponding structure
  • a tubular outer joint body rotatably fitted around the outer periphery of the inner joint means
  • a corresponding structure is provided at a distal end opposite to the corresponding structure, and is located along a center line at a plurality of positions spaced at predetermined intervals along each circumferential direction.
  • a locking piece projecting toward one side in the circumferential direction from one side surface in the circumferential direction at a tip end of the plurality of engaging protrusions of the inner joint body;
  • a locking piece protruding from the other side surface in the circumferential direction to the other side in the circumferential direction at the distal end of the plurality of engaging protrusions of the outer joint body;
  • a biasing unit provided between the inner joint body and the outer joint body, for biasing the inner joint body and the outer joint body in the diametrically opposite directions in the circumferential direction;
  • One pair of joints includes a plurality of engagement protrusions of the inner joint body and the outer joint body of one joint, and a plurality of engagement protrusions between the inner joint body and the plurality of engagement protrusions of the outer joint body of the other joint.
  • a plurality of engagement protrusions of the inner joint body of one joint are engaged.
  • the stop piece and the plurality of locking pieces of the plurality of engaging projections of the inner joint body of the other joint come into contact with each other and resist the urging force of the urging unit and the inner joint body of one joint.
  • the inner joint body of the other joint After the inner joint body of the other joint is rotated in the circumferential direction in the predetermined directions opposite to each other in the circumferential direction, the inner joint body of the one joint and the inner joint body of the other joint are subjected to the urging force of the urging unit.
  • the plurality of engaging projections of the inner joint body and the outer joint body of one of the joints are returned to each other in the circumferential direction in the direction opposite to the predetermined direction.
  • the plurality of locking pieces lock the plurality of locking pieces of the plurality of engaging projections of the inner joint body and the outer joint body of the other joint in a direction away from each other along the center line,
  • a joint device for a structure according to another aspect of the present invention includes:
  • An abutment member fixed at a predetermined position of the corresponding structure and having an abutment surface
  • a tubular joint body provided on the outer periphery of the butting member and rotatable with respect to the predetermined position of the corresponding structure
  • a plurality of engagement projections provided at a distal end of the joint body opposite to the corresponding structure, and projecting in a direction along a center line of the joint body from a plurality of positions at predetermined intervals along a circumferential direction; And at one end in each of the plurality of engaging projections in the circumferential direction.
  • a joint device for a structure comprises: a pair of interconnecting structures that are mutually independent. Equipped with fittings,
  • a tubular joint body A tubular joint body,
  • a plurality of engagement projections provided at a distal end portion of the joint body and protruding along a center line of the cylindrical shape from a plurality of positions spaced at predetermined intervals in a circumferential direction of the cylindrical shape;
  • a locking piece protruding toward the predetermined one in the circumferential direction at each protruding end of the plurality of engaging protruding parts
  • One pair of joints is the joint of one joint, one of which is inserted into the plurality of engagement recesses between the engagement protrusions of the body of the other joint.
  • At least one of the pair of joints further includes a connection direction variable mechanism that connects the center line of the joint body to a predetermined position of the corresponding structure so as to be directed in a desired direction.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a joint device of a structure according to a first embodiment of the present invention, with a pair of joints separated from each other;
  • Figure 2 is a side view schematically showing one of the pair of joints shown in Figure 1 in half longitudinal section;
  • Figure 3 is a schematic side view of the pair of joints shown in Figure 1 interconnected;
  • FIG. 4 is a side view schematically showing a joint device of a structure according to a second embodiment of the present invention in a half longitudinal section with a pair of joints connected to each other;
  • Figure 5 is a side view schematically showing one half of the pair of joints shown in Figure 4 in half longitudinal section;
  • FIG. 6 is an enlarged view of one locking piece of the plurality of engaging projections of the joint body of one joint shown in FIG. 5;
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view for explaining the function of a pair of butting members of a pair of joints in a state where the pair of joints shown in Fig. 4 are interconnected.
  • FIG. 8A is a schematic longitudinal sectional view showing a state where the butting surface of one butting member of the pair of joints shown in FIG. 4 is damaged;
  • Figure 8B shows the abutment of each abutment member of the pair of joints in Figure 4 without damage to the abutting surface as shown in Figure 8A without losing its original function.
  • Figure 8C shows the abutment of each abutment member of the pair of joints in Figure 4 without damage to the butting surface as shown in Figure 8A without losing its original function.
  • Figure 8D shows that each of the butting members of the pair of joints in Figure 4 does not impair its original function if the butting surface is damaged as shown in Figure 8A.
  • FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing a fourth modification of each of a pair of abutting members of the pair of joints shown in FIG. 4;
  • FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing a fourth modification of each of a pair of abutting members of the pair of joints shown in FIG. 4;
  • FIG. 110a is a schematic longitudinal sectional view of one of a pair of joints of a joint device for a structure according to a third embodiment of the present invention;
  • FIG. 12 shows a pair of joints of a joint device for a structure according to the third embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 13A is a schematic longitudinal sectional view of one of a pair of joints of a joint device of a structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 13B is a schematic front view of one of the joints shown in Figure 13A;
  • FIG. 14 shows a pair of joints of a joint device of a structure according to the fourth embodiment shown in FIGS. 13A and 13B, which are connected to each other, and Side view schematically showing the situation in which the coupling direction variable mechanism of each of the joints is functioning;
  • FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view of a pair of joints of a joint device for a structure according to the fourth embodiment in the same situation as in FIG. 14;
  • FIG. 16 shows a modification of the pair of joints of the joint device of the structure according to the third embodiment shown in FIGS. Side view schematically showing a situation in which the variable connection direction mechanism provided only on one of the pair of joints is functioning and connected to the joint;
  • Fig. 17 (A) is an enlarged cross-sectional view schematically showing a main part of a conventional joint device of a structure in an enlarged and sectional view;
  • FIG 17B schematically shows one situation in which four mutually independent structures are interconnected by the conventional structure coupling device shown in Figure 16A.
  • FIG. 17C is a continuation of the conventional structure shown in Figure 17A.
  • FIG. 3 schematically illustrates one situation in which two mutually independent structures are interconnected by a hand device.
  • various embodiments and various modifications of the joint device for a structure of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS. 1 to 16 in the accompanying drawings.
  • This joint device includes a pair of joint bodies 100a and 60b having the same structure.
  • Each of the pair of joint bodies 10040a and 60b is composed of a cylindrical inner joint body 1042 and a cylindrical outer joint body 1 located on the outer peripheral surface of the inner joint body 104. It is a double structure of 0 4 and
  • the inner joint body 104 is rotatably fitted to one end of a truss structure 20a as a structure.
  • the inner peripheral surface of the outer joint body 104 is rotatably fitted on the outer peripheral surface of the inner joint body 104.
  • a male thread N is provided on the outer peripheral surface at one end of the torus structure 20a, and the female thread on the inner peripheral surface of the collar 66 is screwed to the thread N.
  • the outer peripheral surface of the collar 66 protrudes radially outward of the truss structure 20a from the outer peripheral surface of the truss structure 20a, and the outer joint surface of the collar 66 extends to the inner joint body.
  • the inner peripheral surface of 1042 is rotatably fitted.
  • An inner flange 60a is formed on the inner peripheral surface of the inner joint main body 104 at the end on the truss structure 20a side.
  • the inner flange 60a is engaged with the protruding end on the side of the truss structure 20a at the collar 66 in the direction along the center line of the inner joint body 104, and the collar 66 It constitutes a retaining projection to prevent the inner joint body 104 from falling off.
  • the outer joint body 1 0 4 4 also has an inner flange 6 4 a at the end of the truss structure 20 a side, and the inner flange 6 4 a of the outer joint body 1 0 4 4 is the inner joint body 1 0 4 2
  • Inner flange 60 0a Truss structure 20a Locks to the end face on the 20a side in the direction along the center line, inner joint body 1 0 4 2 outer joint body 1 0 from above It constitutes a retaining projection to prevent the 4 from falling off.
  • a fixing pin 70 that functions as a circumferential position fixing means for fixing the relative circumferential position between the outer joint body 104 and the inner joint body 104 can be inserted into the hole 68. It is.
  • the inner joint body 104 and the outer joint body 104 fixed to each other by the fixing pin 70 are rotatable integrally with one end of the truss structure 20a in the circumferential direction.
  • a hole is provided at a position adjacent to the inner flange 64a of the outer joint body 104 when the pair of joints 60a and 60b are connected to each other. 7 2 is formed.
  • the hole 72 has an axial position fixing means for fixing the position of the outer joint body 104 in the direction along the center line with respect to the one end of the truss structure 20a and the inner joint body 104.
  • a functioning wedge 74 can be inserted.
  • the wedge 74 is dimensioned such that the outer end of the wedge 74 projects from the outer peripheral surface of the truss structure 20a after the wedge 74 has been driven into the hole 72.
  • the wedge 74 is connected to the outer joint body 104 at one end of the truss structure 20a or the inner joint body 104. It is prevented from moving in the direction along the center line.
  • a centering cylinder 76 functioning as a positioning member is inserted into the inner hole of the inner joint main body 104.
  • the outer peripheral surface of the centering cylinder 76 is stepped, and the large-diameter portion 76a of the outer peripheral surface is movably fitted to the inner peripheral surface of the inner joint body 104,
  • the small diameter portion 76b of the outer peripheral surface is movably fitted to the inner peripheral surface of one end of the truss structure 20a.
  • the end surface of the centering cylinder 76 that is farther from the truss structure 20a is closer to the truss structure 20a than the end surface of the inner joint body 104 that is farther from the truss structure 20a. positioned.
  • An annular packing 78 is attached to the end face of the centering cylinder 76, and the packing 78 protrudes from the end face in a direction along the center line.
  • a pair of centering cylinders 76 are connected via a packing member 111.
  • the center line of each of the outer joint body 104 and the outer joint body 104 is aligned in the radial direction.
  • the centering cylinder 76 is dimensioned so that it can be displaced relative to the inner joint body 104 and the truss structure 20a, a pair of joint bodies 100b, 60b If the truss structure 20a is tilted with respect to the horizon in the state before the truss structures 20a are connected to each other, the truss structure 20a is easily separated from the inner joint body 104 and the truss structure 20a. I will.
  • a 0 ring 80 is fitted in an annular groove 76 c formed on the outer peripheral surface of the small diameter portion 76 b of the centering cylinder 76.
  • the frictional force generated between the inner peripheral surface at one end of the truss structure 20a and the ring 80 on the outer peripheral surface of the small-diameter portion 76b of the centering cylinder 76 is reduced by the above-mentioned easy-to-use. Prevent separation.
  • each of the inner joint body 104 and the outer joint body 104 a plurality of engaging projections projecting in a direction along the center line from a plurality of positions at predetermined intervals along a circumferential direction.
  • An engagement recess 84 is formed between the engagement protrusions 82.
  • a plurality of engaging projections 82 of the inner joint body 104 of one joint 60a are connected to the other joint 60b.
  • the plurality of engaging projections 8 2 of the hand body 1 0 4 2 are inserted into the plurality of engaging recesses 8 4 of the inner joint body 1 0 4 2 of the joint 60 a at the same time.
  • the plurality of engaging projections 82 of the outer joint body 104 of 60a are inserted into the plurality of engaging recesses 84 of the outer joint body 104 of the other joint 60b.
  • the plurality of engaging projections 82 of the outer joint body 104 of the other joint 60b, and the plurality of engaging recesses 84 of the outer joint body 104 of the outer joint 60a Purchased.
  • the circumferential dimension of the engaging recess 84 is formed to be somewhat larger than the circumferential dimension of the engaging projection 82. Accordingly, with the engagement projections 82 inserted into the engagement recesses 84 as described above, the inner joint body 104 and the outer joint body of the pair of joints 60a, 60b, respectively. 104 is rotatable by a predetermined amount in the circumferential direction.
  • a locking hook 86 protruding to the one side in the circumferential direction is formed on one side surface in the circumferential direction.
  • the locking hooks 86 of the inner joint body 1042 are located on both sides of the protruding end of the engaging projection 82 in the circumferential direction.
  • the locking hooks 86 of the outer joint main body 104 extend from the other one of the circumferential side faces of the protruding end of the engaging protrusion 82 to the other side. It protrudes in the opposite direction.
  • the engaging hooks 86 are formed on the inner joint bodies 104 of each other. 2 and the engaging hooks 86 of the outer joint bodies 104 of each other It is provided on the opposite side of the part 82.
  • the locking surface of the locking hook portion 86 is inclined so as to overhang by a predetermined angle with respect to the circumferential direction, and when these are locked, a pair of joints 60a and 60Ob When a load is applied in the direction to separate the inner joint main body 104 and the outer joint main body 104, the locking hooks 86 are firmly engaged with each other to prevent slipping off. It is configured as follows.
  • the biasing unit 88 has a long hole 90 extending in the outer joint body 104 in the circumferential direction and an outer peripheral surface of the inner joint body 104 inserted into the long hole 90.
  • the biasing unit 88 is provided between the inner joint body 104 and the outer joint body 104, and the inner joint body 10 4 2 and the outer joint body 104 are elastically pulled and urged to rotate in opposite circumferential directions.
  • the locking hooks 86 provided on the inner and outer joint bodies 104, 64 are provided on opposite sides.
  • the stop pin 92 and the receiving pin 94 constituting the biasing unit 88 are provided at positions opposite to each other in the circumferential direction.
  • the urging directions of the urging units 88 at the pair of joints 60a and 60b are determined by the locking hooks of the inner joint body 104 and the outer joint body 104. 8 6 approach each other.
  • the engagement protrusions 82 of the inner and outer joint bodies 104 and 64 in one joint 60a are connected to the other joint 60a.
  • the engaging recesses 84 of the outer joint body 104, 64 are aligned with each other.
  • the joints 60a and 60b are one-touch connected to each other.
  • the structures 20 a and 2 O b are mutually bonded.
  • Outer joint bodies 104, 64 of each of the 6 Obs are connected to each other, and wedges 744 are inserted into holes 72 to form centering cylinders 76 as alignment members.
  • the connection between the pair of joints 60a and 60b can be further strengthened.
  • the packing members 78 at the tip of the centering cylinder 76 are all in a crushed state, and the centering cylinder 76 made of a metal material is separated from the metal material to be joined. Wedge so that the stroke can be pushed out so as to be in contact with the centering cylinder 76 and absorb the gas of the inner and outer joint bodies 104, 64.
  • the inner and outer joint body 1042, 64 (that is, the pair of joints 60a, 60b mutually), of which the body 104,264 is the mating partner side, is free from axial interference. It can be connected and secures dimensional accuracy when assembling the truss structures 20a and 20b.
  • the compressive load applied to the truss members 20a, 20b is efficiently and evenly transmitted to the truss members 20a, 20b without relying only on the wedges 74, and a strong connection is achieved.
  • an appropriate structural adhesive eg, V antico (former name) May be poured and solidified.
  • joints 60a and 60b are connected to each other, and penetrate the inner and outer joint bodies 1042 and 64, respectively, through the outer peripheral surface and the inner peripheral surface thereof.
  • An adhesive pouring hole 20 is provided at a position where they communicate with each other.
  • connection pin 70 may be cylindrical or tapered.
  • the connecting pin 70 is used to fix the relative movement of the outer joint body 104 2, 64 of the joints 60 a, 60 b, so that the joints 60 a, 60 0 in the connected state are fixed. bWhen the connecting pins 70 and 7 are inserted into both sides, they function as a lock mechanism to prevent the joint from coming off.
  • the connecting pin 70 is tapered to reduce the diameter of the hole 68 of the inner joint body 104 and the diameter of the hole 68 of the outer joint body 104. It may be formed large. In this case, the assembled inner and outer joint bodies 104, 64 Even if the position is slightly displaced, the position of the inner and outer joint bodies 104, 64 is corrected by inserting the connecting pin 70 into each hole 68.
  • the centering cylinders 76 contact the mutual packing materials 78 to form a seal, and the centering cylinders 76 themselves are the inner joint body 104. And align the center axis of the outer joint body 104. That is, the center axes of the joints 60a, 60b to be joined are aligned, and the center axes of the truss members 20a, 20b, 20a, 20b to be joined are aligned.
  • the joints 60a and 60b which are a double structure of the inner joint 62 and the outer joint body 104, are joined, so that the strength when the joints 60a and 60b are joined to each other increases. And improve safety and reliability.
  • the protruding directions of the locking hooks 14 of the inner joint body 104 and the locking hooks 14 of the outer joint body 104 are opposite to each other. And the urging mechanism 15 is engaged. Since the hooks 14 and 14 are elastically urged in the direction in which they engage with each other, the joints 60a and 60b more firmly engage with each other, and do not have any impact against an impact or the like. Is not affected.
  • the packing materials 11 and 11 provided at the end of the centering cylinder 10 are brought into close contact with each other to seal the inside, and the centering cylinder is provided. Since the O-ring 110b fitted into the small-diameter portion 10b seals, it is possible to circulate the fluid through the truss members 20a and 20b as pipes.
  • the outer joint main body 104 is fixed and stopped with one hand, and the locking pin 17 constituting the urging mechanism 15 is moved with the other hand in the direction opposite to the urging direction of the tension spring 19. Rotate to extend the tension spring 19.
  • the inner joint body 1042 rotates in the opposite direction against the urging force of the urging mechanism 15 and the locking hooks 14 and 14 that were in the engaged state are separated from each other. Position. Hook When the side walls where the part 14 is not provided are close to each other, the hooks 14 and 14 are completely separated from each other.
  • the joint state of the inner joint body 104 and the outer joint body 104 of the joints 60a and 60b is released simultaneously, and the joints 60a and 60b of the joints 60a and 60b, respectively. Are free to each other and can be decomposed.
  • the structures 20a and 20b may be used as pipes, and harnesses and connectors may be housed inside. Furthermore, the above favorable conditions can be ensured even when used for prosthetic devices such as prosthetic arms and prostheses, and the range of use can be expanded at once.
  • the joints 60a and 6Ob do not separate after joining, if necessary, the outer joint body 104, 3 and the mating projection 106 and the mating recess
  • the gaps between the 108 are filled by welding or other means, or a strong resin such as a structural adhesive (for example, an epoxy adhesive such as V antico's (former Ciba-Geigy Corporation) rallarite) is poured. This gap may be filled by hardening.
  • a structural adhesive for example, an epoxy adhesive such as V antico's (former Ciba-Geigy Corporation) rallarite
  • This gap may be filled by hardening.
  • the joint device is made more robust and can withstand semi-permanent use.
  • This joint device includes a pair of joints 100a, 100Ob of the same structure without male and female.
  • One joint 100a is connected to a node-side pipe 3 as a structure connected to node 2, and the other joint 100Ob is a truss member 20a as a structure.
  • the truss member 20 a is connected to the node 2. Since the joints 100a and 100b have the same structure, one of the joints (joint 100b) will be described. It has a double structure with the joint main body 104 located on the outer periphery of.
  • the retaining nut 102 is formed of a cylindrical body, and is screwed and fixed to an end of the truss member 20a, which is a structural body.
  • the joint body 104 is formed of a cylindrical body, and its inner peripheral surface is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the stop nut 102. That is, a nut engaging portion 104a is provided on the inner peripheral portion of the joint body 104, and the rear end surface of the nut 104 is brought into contact with the nut engaging portion 104a. ing.
  • the dimensional error at the tip of the torus member 20a which affects the coupling accuracy when coupling the joints together, can be absorbed by installing the stop nut 102, but these are It can be manufactured with high precision by machining, and the joint body 104 can be attached to the truss member 20a (node side pipe 3) with high precision.
  • the screwing amount of the retaining nut 102 the total length of the truss member 20a can be finely adjusted. In this case, it is desirable to fix the screw portion with adhesive after fine adjustment.
  • the truss member 20a is provided with a male screw portion 7 on the outer peripheral surface of the end portion, and the inner circumferential surface of the locking nut 102 is provided with a female screw portion to be screwed into the male screw portion 7.
  • 102b is provided.
  • An abutting surface 102 b protruding in the diameter-reducing direction is provided at the tip of the retaining nut 102, and the inner peripheral surface of the abutting surface 102 b is the truss member 20 a, Are tightly fitted.
  • a cut-out portion 102c is provided inside the abutment surface 102b, and the cut-out portion 102c makes the wall partly thin to form an elastically deformable portion.
  • the retaining nut 102 When fixing the retaining nut 102 to the truss member 20a, when the female screw part 102b is excessively tightened to the male screw part 7, the retaining nut 102 is secured by the scooping part 102c.
  • the socket 102 is elastically deformed in the axial direction, and a force is constantly applied in the direction to absorb the screws, resulting in the locking.
  • the material of the stop nut 102 is used. As shown in Fig. 8 (a), excessive elastic deformation occurs, and the flatness of the abutment surface 102b of the retaining nut 102 deteriorates. , B may protrude as shown. If so, the coupling function of the joint may be impaired. In order to prevent such a problem, the shape of the abutting surface 102b and the cross-sectional shape of the retaining nut 102 should be changed as shown in Fig. 8 (b).
  • the deformed part abuts. It can be prevented from protruding from the face 102 b.
  • the surface that comes into contact with the end of the torus member 20 a, of the retaining nut 102 is processed like a spring washer E so that the abutting surface 102 b The locking nut 102 can be prevented from loosening without causing deformation of the nut.
  • a plurality of fitting projections 106 projecting in the axial direction at predetermined intervals along the circumferential direction are provided at the distal end of the joint body 104, and these fitting projections 106 A fitting recess 108 is formed between them.
  • the fitting protrusion 1 106 of the fitting body 104 of the fitting 100 b fits into the fitting recess 1 108 of the fitting body 104 of the mating fitting 100 a, and the fitting 100
  • the fitting projections 106 of the fitting body 104 of a fit into the fitting recesses 1 2 of the fitting body 104 of the mating fitting 100 b so that they fit complementarily to each other. It has become.
  • the width of the fitting recess 108 is formed to be somewhat wider than the width of the fitting protrusion 106, and the fitting protrusion 106 is formed in the fitting recess 108.
  • the joint body 6 is rotatable circumferentially by a predetermined amount.
  • a locking hook 14 projecting in the circumferential direction is provided on one side wall of the fitting projection 106 of both joint bodies 104. Then, with the pair of joints 100a and 100Ob facing each other in the axial direction, one of the joint main bodies 104 is moved to fit the mating protrusions 106 together. By fitting into the concave portion 108, the opposing locking hooks 14 can be engaged with each other.
  • the engagement surface 110 a of the locking hook 110 is formed at a predetermined angle with respect to a surface perpendicular to the axial direction of the joint body 104. It is inclined (plus direction) toward the tip of. If the angle of the engaging surface 14a of the locking hook 14 is negative as in the past, a rotational force acts in a direction to tighten the joint when a pulling load is applied, but as described above, If the engaging surface 14a has a positive inclination, when a tensile load is applied to the joints 100a and 100b, the joints of the joints 100a and 100b act in a loosening direction. In order to prevent this, the engagement angle ⁇ ⁇ of the engagement surface 14a is set to 1 to 2 degrees from the relation of the friction angle.
  • the projected length of the truss member 20a, in the axial direction of the engagement surface 14a is, by design, the joint body 104. 0.1 mm to 0.3 mm in the axial direction.
  • the position of the joint body 104 is exclusively the stop nut 102 dimensions L, the nut engaging portion 104a and the center of the engaging surface 14a (S is the center line of the engaging surface 14a. Is determined by the error of the dimension L 'between the two, but the abutment surface 102b of the stop nut 102 coincides with the center of the engagement surface 14a of the locking hook portion 14.
  • the stop nut 102 and the joint body 104 are manufactured with high precision by machining at the factory, so that there is no play between the pair of joint bodies 104. .
  • the fitting protrusions 106 of one joint body 104 are connected to the other joint body 104, respectively.
  • the fitting concave portion 108 of the other joint body 104 faces the fitting concave portion 108 of the one joint body 104, the fitting projection portion 106 of the other joint body 104 necessarily becomes. Face to face.
  • the truss member 20 can be tightened by fastening the retaining nut 102 to the male screw portion 7.
  • the retaining nut 102 can be fixed coaxially with the truss member 20a, regardless of the shape of the end of the retaining nut 102, and the stopper nut 102 can be abutted against it.
  • the surface 102b can be made to be orthogonal to the central axis of the truss member 20a ,.
  • FIG. 5 shows the second embodiment, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • an abutting surface 102b protruding in the diameter reducing direction is provided at the tip of the stop nut 102 as the abutting member.
  • the inner peripheral surface of the abutting surface 102b is the truss. It is closely fitted to the member 20a.
  • a cut-out portion 102c is provided inside the abutment surface 102b, and the cut-out portion 102c reduces the thickness of a part to form an elastically deformable portion.
  • a cavity 15 is provided.
  • a recess 16 is provided in a part of the outer periphery of the retaining nut 102, and a through hole 17 communicating with the cavity 15 is formed at the bottom of the recess 16. Therefore, after the female screw portion 102b of the retaining nut 102 is fastened and fixed to the male screw portion 7 of the truss member 20a, and the adhesive is injected from the through hole 17, the adhesive becomes hollow 15 The nuts 102 can be prevented from loosening.
  • the length of the truss structure member with the fittings attached to both ends is the same as the truss member from the abutment surface 102b of the stop nut 102 attached to one end of the truss member 20a. It is specified by the length up to the abutment surface 102b of the stop nut 102 attached to the opposite end of the 20a. For this reason, even if the truss member 20a, has been cut shorter than the specified length, the degree of screwing of the locking nut 102 is adjusted slightly to make the truss structure member a predetermined length. The adhesive is filled into the cavity 15 through the through hole 17 and the nut 10 is stopped.
  • the truss member 20 is fixed or the thread of the retaining nut 102 is fixed with an adhesive, the error in the length of the truss member 20 a, when it is cut, can be absorbed, and the truss member 20 a can be used with a highly accurate truss member. can do.
  • truss member 20 a refers to a steel pipe or a C 20 A, 20 BRP pipe having no joints at both ends in the longitudinal direction.
  • ⁇ member '' refers to a steel pipe or C20A, 20BRP pipe with joints provided at both ends in the longitudinal direction, the length of which is the distance between the butting surfaces of the joints at both ends. pointing.
  • FIG. 6 shows a third embodiment, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the present embodiment is applied to a structure in which the load applied to the joints 100a and 100b is relatively small, and a stop ring 18 as an abutting member is bonded to the truss member 20a. Or, it is welded, so that workability and assembly workability can be improved and cost can be reduced.
  • the fixing nut 102 and the joint body 104 can be accurately installed without being affected by the finished state of the end of the truss member 20a
  • the material of the truss member 20a (For example, a steel pipe) is cut at a construction site, and fittings consisting of a nut 102 and a fitting body 104 are attached to both ends of the truss structure. It is also possible to process it.
  • the structure may be a pipe and harnesses and connectors may be housed inside. Furthermore, the favorable conditions described above can be ensured even when used for prosthetic devices such as prosthetic arms and prostheses, and the range of use can be expanded at a stroke.
  • the fitting projections 106 of the joint bodies 104 and the fitting recesses 108 The gap between them is buried by welding or other means, or solidified by pouring a strong resin such as a structural adhesive (for example, an epoxy adhesive such as an araldite of V antico (formerly Ciba Geigy)). This gap may be filled.
  • a strong resin such as a structural adhesive (for example, an epoxy adhesive such as an araldite of V antico (formerly Ciba Geigy)). This gap may be filled.
  • a strong resin such as a structural adhesive (for example, an epoxy adhesive such as an araldite of V antico (formerly Ciba Geigy)). This gap may be filled.
  • the joint device can be made more robust and can withstand semi-permanent use.
  • the joint device for a structure according to the third embodiment of the present invention is attached to mutually independent structures 20a and 2Ob, and is mutually detachably connected to each other. Independent It has a pair of joints 22a and 22b connecting the structures 20a and 2Ob. In this embodiment, since the pair of joints 22a and 22b have the same structure as each other, FIG. 110a and FIG. Only a is shown.
  • the structure 20a to which one joint 22a is attached is a tubular truss structure, for example, C20A, 20BRP (Carbon 20A, 20BRP). (Iber Rein 20a, 20b orced Plastic), but it can be a structure of another shape, and the material is various metals, various synthetic resins, Various materials can be used, including combinations.
  • One joint 22a may be attached to only one end of the tubular truss structure as a predetermined position of the tubular truss structure constituting the corresponding structure 20a, or may be a tubular truss. It may be attached to both ends of the structure.
  • the structure 20 b to which the other joint 22 b is attached is a node (bundling point) member, and has a predetermined position on the outer peripheral surface of the node (bundling point) member. It is attached to.
  • Each of the pair of joints 22 a and 22 b has a cylindrical joint body 24.
  • the joint body 24 can also be formed of various arbitrary materials similarly to the structure body 20a.
  • the cylindrical shape is a cylindrical shape.
  • a plurality of engaging projections 26 are provided at the distal end of the joint body 24 at a plurality of positions spaced apart from each other at predetermined intervals in the circumferential direction of the cylindrical shape along the center line C of the cylindrical shape.
  • a locking piece 28 protrudes from each protruding end of the plurality of engaging protruding portions 26 toward a predetermined one in the circumferential direction.
  • a pair of joints 22 a and 22 b are formed by connecting a plurality of engaging projections 26 of the joint body 24 of one joint 22 a to the other joint 22.
  • the joint body 24 of one joint 22a is connected to the other joint 22b of the other joint 22b.
  • the plurality of engaging pieces 26 of the plurality of engaging projections 26 of one joint 22 a are formed.
  • one of the joints 2 2a is connected to the plurality of engaging pieces 28 of the plurality of engaging projections 26 of the joint body 24 of each of the pair of joints 22a and 22b.
  • the plurality of engaging pieces of the plurality of engaging protrusions 26 of the joint body 24 of the other joint body are the plurality of engaging pieces of the plurality of engaging protrusions 26 of the joint body 24 of the other joint 22 b.
  • the locking surface 28a that comes into contact with the locking portion 28 when it is locked by the portion 28 is the engagement projection 26 corresponding to the locking surface 28a from the virtual surface ⁇ orthogonal to the center line C. Inclined toward the protruding end in
  • the above-mentioned inclination angle 0 is determined by the engaging surfaces 28 of the engaging pieces 28 of the engaging projections 26 of the joint bodies 24 of the joints 22a and 22b.
  • the respective locking surfaces 28 act on a
  • the value is set to a value at which the locking is stably maintained by the frictional force, and the value is, for example, in a range of 1 to 2 degrees.
  • the pair of joints 22a and 22b are subjected to a compressive force or a tensile force in the direction along the center line C after the above-described locking is achieved.
  • the pair of joints 22a and 22b are not substantially moved in the direction along the respective center lines C while the pair of joints 22a and 22b are being moved. Even when the outer dimensions of each of the plurality of engaging projections 26 and the plurality of locking pieces 28 of 2b are set, the locking operation as described above is facilitated, and as described above. It also facilitates the work of releasing such locks, and further ensures that the locks described above are reliably retained after the locks described above have been achieved.
  • the tubular joint body 24 has an inner flange 24 a at the end opposite to the plurality of engaging projections 26 in the direction along the center line C. I have.
  • Each of the pair of joints 22a and 22b is connected so that the center line of the joint main body 24 can be directed to a predetermined position of the corresponding structure 20a and 20b in a desired direction.
  • a coupling direction changing mechanism 30 is further provided.
  • the coupling direction variable mechanism 30 is a part of at least a part of a spherical surface 3 in which the joint body 24 of each joint 22a or 22 is fixed at a predetermined position of the corresponding structure 20a or 20b.
  • Spherical support 32 having 2a and at least a portion 32a of the spherical surface of spherical support 32 are slidable on at least a portion 32a of the spherical surface.
  • the spherical holding portion 34 is connected to the joint body 24 in the inner hole of the joint body 24. Also, in order to hold at least a part of the spherical surface 32a of the spherical support portion 32 such that the spherical support portion 32 can slide as described above, the spherical support portion 3 It is necessary to form a spherical supporting recess 34a composed of at least a part of the spherical surface having substantially the same diameter as at least a part of the spherical surface 32a.
  • a spherical surface is used.
  • the holding portion 34 is composed of two blocks that are divided into two by a division surface parallel to the center line C of the joint body 24. After the two blocks of the spherical holding part 34 are separated from each other outside the inner hole of the joint body 24, at least a part of the spherical part 32 of the spherical supporting part 32 is replaced with the spherical supporting recess 3.
  • At least part of the spherical support part 32 of the spherical support part 32 is covered on the spherical part 32a so as to be wrapped by 4a, and then in such a state as shown in Figs. As shown, it is inserted into the inner hole of the joint body 24 and held in the inner hole.
  • the holding of the spherical holding portion 34 by the inner hole may be performed only by the frictional force generated between the inner peripheral surface of the inner hole and the outer peripheral surface of the spherical holding portion 34. It can be strengthened by a known fixing means such as a screw or a fixing screw.
  • the spherical holding portion 34 has a plurality of blocks divided by a plurality of divided surfaces parallel to the center line C of the joint body 24. It can also be configured by a network.
  • the center line C of the joint body 24 of one joint 22a is set to the other end. Center line C of the joint body 24 of the other joint 22a even if it is inclined with respect to the perpendicular V at a predetermined position of the other structure 20b to which the joint 22b of the other joint 22b is attached. Of the other joint 22 2a with the joint direction variable mechanism 30 so that the other joint 22 2a matches the center line C of the joint body 24 of the other joint 22a.
  • the pair of joints 22 a and 22 b are interconnected.
  • One structure 20a and the other structure 20b can be interconnected.
  • the outer dimensions of one structure 20a and the other structure 20b, especially the center line C and the perpendicular V Even if the length in the direction along the direction changes greatly, such a change is caused by the fact that the spherical holding portion 34 moves in the direction along the center line C or the perpendicular V in the bore of the joint body 24.
  • the pair of joints 22a and 22b can be appropriately connected to each other. Therefore, when the holding of the spherical holding portion 34 in the inner hole is strengthened by a known fixing means such as an adhesive or a fixing screw as described above, the use of the fixing means requires a pair of joints 2. It is preferable to perform this after the appropriate connection between 2a and 22b is completed.
  • a known fixing means such as an adhesive or a fixing screw as described above
  • the structure in which the structures 20 a and 20 b are constituent elements When heat is applied to the entire structure, the temperature of the structure rises unevenly and the entire structure may be distorted. In such a case, a force may be applied in a direction deviating from the relative angular relationship between the structures 20a and 20b when initially assembled or at room temperature. This is a phenomenon that is widely known as distortion and thermal stress of the structure due to thermal expansion.At this time, the stress applied to the joints and members of the structure is generally except when special design considerations are taken. It becomes very large.
  • one structure 20 a to which one joint 22 a is attached and the other structure 20 b to which the other joint 22 b is attached are mutually independent. Not only do they have mutually different configurations, but they may have the same configuration, for example, the same tubular truss member as the other joint 22 b may be the same as the structural body 20 a. .
  • a joint device for a structure according to the fourth embodiment of the present invention is also provided in the third embodiment of the present invention with reference to FIGS. 110A and 110B and FIGS.
  • the independent structures 40a and 40b are attached to the mutually independent structures 40a and 40b, and are detachably connected to each other to form the mutually independent structures 40a and 40b. It has a pair of joints 42a and 42b connecting 0b.
  • the pair of joints 42a and 42b has the same structure as each other, only one joint 42a is shown in Figs.13A and 13B. Not.
  • the structure 40a to which one of the joints 42a is attached is a tubular torus structure, for example, C20A, 20BRP (Carbon20A, 2B). 0 B iber Rein 20 a, 20 b orced Plastic), but it can be a structure of another shape, and the materials are various metals, various synthetic resins, and combinations thereof. It can be various materials including.
  • One joint 42a may be attached to only one end of the tubular torus structure as a predetermined position of the tubular torus structure constituting the corresponding structure 40a, or may be a tubular torus. It may be attached to both ends of the structure.
  • the structure 40 b to which the other joint 42 b is attached is a node (bundling point) member, and a predetermined position on the outer peripheral surface of the node (bundling point) member. It is attached to.
  • Each of the pair of joints 42 a and 42 b includes a tubular joint body 44.
  • the joint body 44 can also be formed of various arbitrary materials similarly to the structure 40a.
  • the cylindrical shape is a cylindrical shape.
  • a plurality of engaging projections 46 are provided that project along a cylindrical center line C from a plurality of spaced positions.
  • a locking piece 48 protrudes from a protruding end of each of the plurality of engaging protruding portions 46 toward the predetermined one in the circumferential direction.
  • one pair of joints 42 a and 42 b is connected to the plurality of engaging projections 46 of the joint body 44 of one joint 42 a.
  • the joint body 44 of the one By rotating the joint body 44 relative to the predetermined one in the circumferential direction with respect to the joint body 44 of the joint 42 b, a plurality of locking pieces of the plurality of engaging projections 46 of one joint 42 a are formed.
  • the part 48 is locked to the plurality of locking pieces 48 of the plurality of engaging projections 46 of the other joint 42 b in a direction along the center line C so as to be separated from each other. Can be done.
  • the plurality of engaging pieces 48 of the plurality of engaging projections 46 of the joint body 44 of the joint body 44 are the plurality of engaging pieces of the plurality of engaging projections 46 of the joint body 44 of the other joint 42b.
  • the locking surface 48 a that comes into contact with each other when locked by the portion 48 is formed from an imaginary plane ⁇ perpendicular to the center line C and the engaging projection 46 corresponding to the locking surface 48 a. Inclined toward the protruding end in
  • the inclination angle 0 is determined by the engagement surfaces 48 of the engagement pieces 48 of the engagement protrusions 46 of the joint bodies 44 of the joints 42a, 42b. Are locked to each other as described above Even if the joints 42a and 42b are pulled along the center line C in the direction in which they are separated from each other, the above-mentioned locking is stabilized by the frictional force acting on the respective locking surfaces 48a.
  • the value is, for example, in the range of once or twice.
  • a compression force or a pulling force is applied to the pair of joints 42 a and 42 b in the direction along the respective center lines C after the above-described locking angle is achieved.
  • the pair of joints 42a, 42b is not moved substantially in the direction along the center line C while the pair of joints 42a, 42b is being moved. Even when the outer dimensions of each of the plurality of engaging projections 46 and the plurality of locking pieces 48 of 2b are set, the locking operation as described above is facilitated, and as described above. It also facilitates the work of releasing such locks, and further ensures that the locks described above are reliably retained after the locks described above have been achieved.
  • the tubular joint body 44 has an inner flange 44 a at the end opposite to the plurality of engaging projections 46 in the direction along the center line C. I have.
  • the fourth embodiment including the joint body 44, the plurality of engaging projections 46, the plurality of locking pieces 48, and the locking surface 48a is performed.
  • the configuration of the pair of joints 42a and 42b according to the above-described embodiment is based on the joint body 24 described above, the plurality of engaging projections 26, the plurality of locking pieces 28, and the locking surface 2 This is the same as the configuration of the pair of joints 22a and 22b according to the third embodiment including 8a.
  • the fourth embodiment differs from the third embodiment described above.
  • the center of the joint body 44 is located at a predetermined position of the corresponding structure 40a, 40b further provided with each of the pair of joints 42a, 42b.
  • This is a configuration of a connection direction variable mechanism 50 that connects the lines so as to be directed in a desired direction.
  • the coupling direction variable mechanism 50 is fixed to a predetermined position of the structure 40a or 40b to which the joint body 44 of each of the joints 42a, 42b corresponds, and the corresponding joint 42a Or a bulging portion 52 that protrudes into the inner hole of the fitting body 44 of 42b, and an enlarged diameter portion 54 that is fixed to the protruding portion 52.
  • the connecting direction variable mechanism 50 further extends annularly around the center line C on the opposite side of the enlarged diameter portion 54 from the entry end of the entry portion 52 in the above-mentioned inner hole. It contains at least two thickness changers 56a and 56b provided overlapping each other in the direction along the centerline C of the hole, and has an enlarged diameter in the inner hole.
  • the enlarged diameter portion 54 is provided on the entry end side of the entry portion 52 with respect to the entry portion 54 and comes into contact with the end surface of the enlarged diameter portion 54 at the entry end side to allow the enlarged diameter portion 54 to move in the radial direction of the inner hole. And a radial movement guide section 58.
  • Each of the at least two thickness changers 56a, 56b is a direction in which one of the end faces 57a in the direction along the respective center line is perpendicular to the respective center line.
  • the other end 57b of the both end surfaces extends in a direction obliquely intersecting the respective center lines.
  • the surface 58a of the radial movement guide portion 58 which is in contact with the end surface of the enlarged diameter portion 54 on the entry end side, is concave in the projection direction of the entry portion 52. It has a concave shape.
  • the enlarged diameter portion 54 in the inner hole has at least two thickness changers 56 a and 56 b and a radial movement guide portion 5 in the direction along the center line C of the inner hole. 8 and is pinched.
  • the radial moving guide part 58 moves in the radial direction of the inner hole, and the joint body 44 of the joint 42a or 42b corresponding to the protruding end of the intruding part 52 becomes the radius of the inner hole. You can move in any direction.
  • the joint body 44 holding the radial movement guide portion 58 places its center line C at the protruding end of the intruding portion 52, that is, the corresponding structure 20a or 20 b means to incline with respect to the perpendicular V at the predetermined position.
  • the movement of one of the two thickness change washers 56a, 56b relative to the other in the circumferential direction can be performed, for example, as follows. Extending a predetermined length in the circumferential direction of the outer peripheral wall to the part corresponding to one outer peripheral surface of the two thickness change washers 56a, 56b on the outer peripheral wall of the joint body 44 (not shown) ⁇ A long groove for operating the washer is formed in advance, and a tool hook groove (not shown) is formed in advance on one outer peripheral surface of the two thickness-changing washers 56a and 56b.
  • a tool (not shown) is inserted into the long groove for operating the notch (not shown), and the insertion end of the tool (not shown) is inserted into the tool catching groove on one of the outer peripheral surfaces of the two thickness changers 56a and 56b. Hooked on the above figure With a tool not shown, one of the two thickness change washers 56a and 56b can be moved relative to the other in the circumferential direction.
  • the joint body 4 holding the radial movement guide portion 58 is formed. 4 arbitrarily sets the direction in which the center line C is inclined with respect to the protruding end of the protruding portion 52, that is, with respect to the perpendicular V at the predetermined position of the corresponding structure 20a or 20b. You can do this.
  • Simultaneously moving both of the two thickness change washers 56a and 56b in the circumferential direction can be performed, for example, as follows.
  • a part of the outer peripheral wall corresponding to the other outer peripheral surface of the two washers 56 a and 56 b extends a predetermined length in the circumferential direction of the outer peripheral wall, not shown. ⁇
  • a long groove for operating the washer is formed in advance, and an engaging groove (not shown) is formed in advance on the other outer peripheral surface of the two thickness-changing washers 56a and 56b.
  • the two thickness change washers 56a, 56b and the radial movement guide 58 are held by the inner hole, and the two thickness change washers 56a , 5 6b and radial moving guide 5 8 may be performed only by the frictional force generated between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface, but can be strengthened by a known fixing means such as an adhesive or a fixing screw.
  • a pair of joints 42a and 42b is connected to each other by inclining the center line C of the joint body 44 of a with respect to the perpendicular V at a predetermined position of the other structure 40b. That is, one structure 40a and the other structure 40b can be interconnected. Also, due to thermal expansion and contraction, dimensional tolerances in the manufacture of components, and dimensional tolerances during assembly, the outer dimensions of one structure 40a and the other structure 40b, especially the center line C, The length in the direction along the perpendicular V greatly changes, but despite such a change, a pair of joints 4 2a,
  • An annular bag (not shown) sealed with a gel-like material with very little thermal expansion or thermal contraction should be interposed between 56a and 56b, or the radial moving guide 58 should be heated. It consists of a sealed bag of gel-like material with very little expansion or heat shrinkage. The change in outer diameter dimension due to shrinkage can be achieved by absorbing the gel-like substance.
  • the relative angular relationship of 40b may change from that at the time of assembly or at room temperature.
  • 56a and 56b it has elasticity such as an annular bag or a thermoplastic resin, such as silicone rubber or fluororesin rubber, which seals a gel-like substance with little thermal expansion or thermal contraction.
  • elasticity such as an annular bag or a thermoplastic resin, such as silicone rubber or fluororesin rubber, which seals a gel-like substance with little thermal expansion or thermal contraction.
  • the thickness change washers 56a and 56b are made of thermoplastic resin
  • a heater (not shown) is installed on this, and distortion occurs due to uneven temperature rise of the entire structure.
  • the heater is used to soften the thermoplastic resin, and as a result, the relative angular relationship between the structures 40a and 40b can be easily changed. It can also absorb distortion.
  • the joints 42a and 42b will be It is preferable to apply heat or light to these resins and to cure them after the appropriate connection with each other is completed.
  • one structure 40 a to which one joint 42 a is attached and the other structure 40 b to which the other joint 42 b is attached are mutually independent. Not only do they have mutually different configurations, but they may have the same configuration, for example, the other joint 42 b may be the same tubular truss member as one structure 40 a. .
  • each of the pair of joints 22a and 22b has a coupling direction variable mechanism.
  • 30 is provided, at least one of the pair of joints 22 a and 22 b may be provided with the connection direction variable mechanism 30.
  • FIG. 16 shows a state in which one joint 22 a provided with the variable coupling direction mechanism 30 and the other joint 22 b ′ without the variable coupling direction mechanism 30 are connected to each other.
  • the other joint 2 2 b ′ is the fixed support 3 3 a of the coupling direction fixing mechanism 3 3 It is attached to a predetermined position of the corresponding structure 20b via the.
  • the connection direction fixing mechanism 33 cannot tilt the joint 22b 'with respect to the perpendicular V at the predetermined position.
  • one structural body 20 a connected to one joint 22 a via the variable connecting direction mechanism 30 is a perpendicular to a predetermined position of the other structural body 20 b. It also shows a situation where it is inclined with respect to V.
  • the fixed support portion 33a of the coupling direction fixing mechanism 33 can rotate in the circumferential direction of the inner hole with respect to the inner hole of the joint body 24 of the other joint 22b ', or the center of the inner hole. It is also possible to move in the direction along the line, and the rotation in the circumferential direction and the movement in the direction along the center line are performed by the joint body 2 of the fixed support portion 33a and the other joint 22b '. 4 can be arbitrarily fixed using a known fixing means such as a fixing screw or an adhesive.
  • each of the pair of joints 42 a and 42 b is connected to the coupling direction variable mechanism 50.
  • at least one of the pair of joints 42 a and 42 b may be provided with the coupling direction changing mechanism 50.
  • the other of the pair of joints 42a and 42b is attached to a predetermined position of the corresponding structure via the fixed support portion of the connection direction fixing mechanism.
  • the connection direction fixing mechanism cannot incline the other joint with respect to the perpendicular at the predetermined position.
  • the fixed support of the connection direction fixing mechanism applied to the other of the pair of joints 42a and 42b of the fourth embodiment is also different. It is possible to rotate in the circumferential direction of the inner hole with respect to the inner hole of the joint body of the other joint, or to move in the direction along the center line of the inner hole.
  • the movement in the direction along the center line can be arbitrarily fixed using a known fixing means such as a fixing screw or an adhesive, for example, the fixing support portion and the joint body of the other joint.
  • At least one of the pair of joints 22a and 22b of the joint device according to the third and fourth embodiments and at least one pair of joints 42a and 42b At least one of the coupling direction changing mechanisms 30 and 50 employed in one of the coupling devices 60a of the coupling device according to the first and second embodiments described above.
  • 60b at least one or one pair of joints 100a, 100b, or at least one of the joints 60a, 60b, or one pair. It can be adopted for both the joints 100a and 100b.
  • the joint device for a structure according to the present invention has a simple structure, and can be used to connect a structure to an object floating on water, or in an unstable environment such as underwater or outer space. It is easy to assemble and disassemble, or has a simple structure, and can be used in high-temperature or low-temperature external environments, as well as in unstable environments such as objects floating on water, underwater and outer space. It is easy to assemble and disassemble structures that are exposed to heat for a long period of time. It is suitable for use in assembling large-scale roof structures such as dome used on land and structures used in water, underwater, and space. .

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Description

明 細 書 構造体の継手装置 技術分野
こ の発明は、 相互に独立 している構造体を連結する 1 対の 継手を備えた、 構造体の継手装置に関係 している。 背景技術
相互に独立している複数の構造体を相互に連結 して大きな 構造物を組み立てる こ と は良く 知られている。
こ のよ う な構造物と しては例えば ト ラス構造物が良く 知ら れている。 従来 ト ラ ス構造物は、 相互に独立 している複数の 構造体が溶接或いはボル ト等の固定部材を利用 した継手装置 よ り 相互に連結されて組み立て られる。
例えば、 清水建設研究報告 （ V◦ L . 6 5 ， 1 9 9 7 . 4 ) には、 複数の ト ラ ス構造体をポル ト を利用 して相互に連結す る為の継手装置が開示されている。
こ の従来の継手装置は、 図 1 7 A中に示されている如 く 、 C 2 0 A , 2 0 B R P ( C arb on 2 0 A， 2 0 B ib er Rein 2 0 a , 2 0 b orce d P lastic ) 製の管状 ト ラ ス構造体 1 0 の所定の 位置である両端に例えば図示しない リ ベッ ト を介 して取 り 付 け られたステン レス鋼製のノ ーズコーン 1 2 を備えてい る。 ノ ーズコーン 1 2 は裁頭円錐台形状を してお り 、 ノーズコー ン 1 2 には管状 ト ラス構造体 1 0 の内部孔側から高張力鋼製 のボル ト 1 4が螺合されている。 ポル ト 1 4 の軸部において ノーズコーン 1 2 から突出した部分には、 アルミニウム合金 製のカラ一 1 6 が被せられている。 ポル ト 1 4 の軸部の上記 部分に固定ピン 1 4 aが植設されていて、 カ ラー 1 6 の内周 面にはポル ト 1 4 の軸部の延出方向に延出している縦溝 1 6 aが形成されている。 そして、 ポル ト 1 4 の軸部の固定ピン
1 aがカラー 1 6 の内周面の縦溝 1 6 a 中に突出している。 上記従来の継手装置は、 さ らに、 球状のノー ド部材 1 8 を 備えている。 ノー ド部材 1 8 の外周面の所定の位置には螺子 孔 1 8 aが形成されている とともに、 螺子孔 1 8 a の入り 口 に凹所 1 8 bが形成されている。
そして、 ポル ト 1 4 の軸部の先端をノー ド部材 1 8 の外周 面の所定の位置の螺子孔 1 8 a の入口に位置合わせした後に カラー 1 6 を所定の方向に回転させる こ とによ り カ ラー 1 6 と共にポル ト 1 4 も上記所定の方向に回転し、 螺子孔 1 8 a にポル ト 1 4 の軸部が螺合される。 この螺合はポル ト 1 4 の 軸部の固定ピン 1 4 aが螺子孔 1 8 a の入り 口の凹所 1 8 b 中に収容されるまで続く 。 固定ピン 1 4 aが凹所 1 8 b 中に 収容されてしまう と、 カ ラー 1 6 によ り ポル ト 1 4 を回転さ せられなく なる。
このよう にして組み立てられた従来の継手装置では、 管状 トラス構造体 1 0 とノー ド部材 1 8 との間に負荷された圧縮 力はカラ一 1 6 によ り主に支持され、 また管状 トラス構造体
1 0 とノー ド部材 1 8 との間に負荷された引っ張り 力はボル ト 1 4 によ り主に支持される。 外周面上の 1 つの最大径仮想円上に相互に等間隔に 4つの 螺子孔を形成したノー ド部材 1 8 ' を準備しておけば、 この よう な 1 つのノー ド部材 1 8 ' に対し、 図 1 7 B 中に示され ている如く、 4本の管状 トラス構造体 1 0 の夫々の一端部を 連結する ことが出来る。
また、 外周面上の所望の 2 つの位置に螺子孔を形成したノ — ド部材 1 8 ' ' を準備しておけば、 このような 1 つのノー ド部材 1 8 ， ' に対し、 図 1 7 C 中に示されている如く 、 2 本の管状 ト ラス構造体 1 0 の夫々の一端部を連結する こ とが 出来る。
構造物が大き く なるに従い相互に連結しなければならない 構造体の数も必然的に多くな り、 構造物の組み立て作業が大 変になる。
しかも、上述した如く構成されている従来の継手装置では、 ノー ド部材 1 8 の外周面の所定の位置の螺子孔 1 8 a の入口 に管状 ト ラス構造体 1 0 の一端のポル ト 1 4 の軸部の先端を 位置合わせする作業が大変である し、 螺子孔 1 8 a に対する ポル ト 1 4 の軸部の所望の螺合を達成する為にカ ラー 1 6 を 所定の方向に回転させる作業も大変である し、 さ らには、 上 記所望の螺合が達成された後には、 上記所望の螺合を解除す る こ とが出来ない。
上述した如く 構成されている従来の継手装置を使用 した構 造物の組み立て作業のこのよ うな煩雑さは、 水上に浮かぶ物 体上や水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中で上記組み 立て作業を行なう場合に、 さ らに悪化する。 しかも、上述した如く構成されている従来の継手装置では、 寸法精度を厳しく管理しなければ上記組み立て作業が困難に なる し、 構造体や継手装置の構成部材が温度膨張や温度収縮 するような高温や低温の外部環境に長期間さ ら される環境下 における上記組み立て作業はさ らに困難になる。
さ らに、組み立て作業終了後でも、このような環境下では、 構造体や継手装置の構成部材の温度膨張や温度収縮に起因し て継手装置に大きな歪みが生じ、 継手装置に疲労破壊を生じ させる原因ともなりかねない。
この発明は上記事情の下で成され、 この発明の目的は、 構 成が簡単で、 水上に浮かぶ物体上や水中や宇宙空間等の安定 しない環境状況中における構造物の組み立て作業や分解作業 を容易にする こ とが出来る、 構造体の継手装置を提供する こ とである。
この発明のさ らなる 目的は、 構成が簡単で、 水上に浮かぶ 物体上や水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中はもちろ んのこと高温や低温の外部環境に長期間さ ら されても構造物 の組み立て作業が容易である とともに分解作業も容易であ り さ らには、 温度膨張や温度収縮に起因する大きな歪みや応力 を生じさせる こ とがない、 構造体の継手装置を提供する こ と である。 発明の開示
この発明の 1 番目に前述した目的を達成する為に、 この発 明の一態様に従った構造体の継手装置は ： 相互に独立している構造体を連結する 1対の継手を備えて おり 、
1 対の継手の夫々が、
対応する構造体の所定の位置に回転自在に取り付けられた 筒状の内側継手本体と、
内側継手手段の外周に回転自在に嵌め込まれる筒状の外側 継手本体と、
これら内側継手本体と外側継手本体の夫々 において対応す る構造体とは反対側の先端部に設けられ、 夫々の周方向に沿 つて所定間隔に離間した複数の位置で夫々の中心線に沿つた 方向に突出する複数の係合突部と、
内側継手本体の複数の係合突部の先端部において周方向に おける一方の側面から上記周方向における一方に向い突出し た係止駒部と、
外側継手本体の複数の係合突部の先端部において周方向に おける他方の側面から上記周方向における他方に向い突出し た係止駒部と、 そして、
内側継手本体と外側継手本体との間に設けられ、 内側継手 本体と外側継手本体とを上記周方向における正反対の方向に 付勢する付勢ュニッ 卜 と、
を含んでお り、
1 対の継手は、 一方の継手の内側継手本体及び外側継手本 体の複数の係合突部を他方の継手の内側継手本体及び外側継 手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹所中に挿入する と、 一方の継手の内側継手本体の複数の係合突部の複数の係 止駒部と他方の継手の内側継手本体の複数の係合突部の複数 の係止駒部とが相互に接して付勢ュニッ トの付勢力に抗して 一方の継手の内側継手本体と他方の継手の内側継手本体とが 上記周方向において相互に正反対の所定の方向に回転された 後に一方の継手の内側継手本体と他方の継手の内側継手本体 とが付勢ュニッ トの付勢力によ り上記周方向において相互に 上記正反対の所定の方向とは反対の方向に復帰回転される こ とによ り、 一方の継手の内側継手本体及び外側継手本体の複 数の係合突部の複数の係止駒部が他方の継手の内側継手本体 及び外側継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部に対し 上記中心線に沿って相互に離間する方向に係止する、
こ とを特徴と している。
この発明の 1 番目に前述した目的を達成する為に、 この発 明の別の態様に従った構造体の継手装置は ：
相互に独立している構造体を連結する 1 対の継手を備えて お り、
1 対の継手の夫々が、
対応する構造体の所定の位置に固定され、 突き当て面を有 する突き当て部材と、
突き当て部材の外周に設けられ、 対応する構造体の上記所 定の位置に対して回転自在な筒状の継手本体と、
継手本体において対応する構造体とは反対側の先端部に設 けられ、 周方向に沿った所定間隔の複数の位置から継手本体 の中心線に沿った方向に突出する複数の係合突部と、そして、 複数の係合突部の夫々の先端部において周方向における一 方の側面から上記周方向における一方に向い突出し、 対応す る継手本体の中心線に対し直交する仮想面に対し係合突部の 突出方向に向かい傾斜した係止面を有している係止駒部と、 を含んでお り、
1 対の継手によ り、 1対の継手に対応した構造体が相互に 連結された時に、 1 対の継手に対応した構造体の突き当て部 材の突き当て面が相互に突き当てられる、
こ とを特徴としている。
この発明の 2番目に前述した目的を達成する為に、 この発 明のさ ら に別の態様に従った構造体の継手装置は ： 相互に独 立している構造体を連結する 1 対の継手を備えており、
1 対の継手の夫々が、
筒形状の継手本体と、
継手本体の先端部に設けられ、 筒形状の周方向に所定間隔 に離間した複数の位置から筒形状の中心線に沿い突出する複 数の係合突部と、
複数の係合突部の夫々の突出端部において上記周方向にお ける所定の一方に向い突出した係止駒部と、
を含んでいて、
1 対の継手は、 一方の継手の継手.本体の複数の係合突部を 他方の継手の継手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹 所中に挿入した後に一方の継手の継手本体を他方の継手の継 手本体に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に 回転させるこ とによ り、 一方の継手の複数の係合突部の複数 の係止駒部を他方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部 に対し上記中心線に沿つた方向で相互に離間する方向に係止 させ、
1 対の継手の少なく とも一方は、 対応する構造体の所定の 位置に対し継手本体の上記中心線を所望の方向に向けられる よう連結する連結方向可変機構をさ らに備えている、
こ とを特徴としている。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の第 1 の実施の形態に従った構造体の継手 装置を、 1 対の継手が相互に分離した状態で概略的に示す斜 視図 ；
図 2 は、 図 1 中に示されている 1対の継手の一方を半分縦 断面にして概略的に示す側面図 ；
図 3 は、 図 1 中に示されている 1 対の継手を相互に連結し た状態で示す概略的な側面図 ；
図 4は、 本発明の第 2 の実施の形態に従った構造体の継手 装置を、 1 対の継手が相互に連結した状態で半分縦断面にし て概略的に示す側面図 ；
図 5 は、 図 4 中に示されている 1 対の継手の一方を半分縦 断面にして概略的に示す側面図 ；
図 6 は、 図 5 中に示されている一方の継手の継手本体の複 数の係合突部の中の 1 つの係止駒部を拡大して示す図 ；
図 7 は、 図 4 中に示されている 1対の継手が相互に連結し た状態での 1 対の継手の 1 対の突き当て部材の機能を説明す る為の概略的な縦断面図 ； 図 8 Aは、 図 4 中に示されている 1対の継手の一方の突き 当て部材の突き当て面が損傷した状態を示す概略的な縦断面 図 ；
図 8 Bは、 図 8 A中に示されたような突き当て面の損傷が 生じた場合でも本来の機能が損なわれる こ とがない、 図 4 の 1 対の継手の夫々の突き当て部材の第 1 変形例の概略的な縦 断面図 ；
図 8 Cは、 図 8 A中に示されたような突き当て面の損傷が 生じた場合でも本来の機能が損なわれる こ とがない、 図 4 の 1 対の継手の夫々の突き当て部材の第 2 変形例の概略的な縦 断面図 ；
図 8 Dは、 図 8 A中に示されたような突き当て面の損傷が 生じた場合でも本来の機能が損なわれる こ とがない、 図 4 の 1 対の継手の夫々の突き当て部材の第 3 変形例の概略的な縦 断面図 ；
図 9 は、 図 4 中に示されている 1 対の継手の 1 対の突き当 て部材の夫々の第 4変形例を示す概略的な縦断面図 ；
図 1 0 は、 図 4 中に示されている 1 対の継手の 1対の突き 当て部材の夫々の第 4変形例を示す概略的な縦断面図 ；
図 1 1 0 0 a は、 この発明の第 3 の実施の形態に従った構 造体の継手装置の 1 対の継手の一方の概略的な縦断面図 ； 図 1 1 0 O b は、 図 1 1 0 0 a 中に示されている一方の継 手の概略的な正面図 ；
図 1 2 は、 図 1 1 0 0 a及び図 1 1 0 0 b 中に示されてい る第 3 の実施の形態に従った構造体の継手装置の 1対の継手 が相互に連結されていると ともに上記 1 対の継手の夫々の連 結方向可変機構が機能している状況を概略的に示す半縦断面 図 ；
図 1 3 Aは、 この発明の第 4 の実施の形態に従った構造体 の継手装置の 1対の継手の一方の概略的な縦断面図 ；
図 1 3 Bは、 図 1 3 A中に示されている一方の継手の概略 的な正面図 ；
図 1 4 は、 図 1 3 A及び図 1 3 B 中に示されている第 4 の 実施の形態に従った構造体の継手装置の 1 対の継手が相互に 連結されている とともに上記 1 対の継手の夫々の連結方向可 変機構が機能している状況を概略的に示す側面図 ；
図 1 5 は、 図 1 4 と同じ状況における第 4 の実施の形態に 従った構造体の継手装置の 1対の継手の概略的な縦断面図で あり ；
図 1 6 は、 図 1 1 0 0 a及び図 1 1 0 0 b 中に示されてレ る第 3 の実施の形態に従った構造体の継手装置の 1対の継手 の変形例が、 相互に連結されている とともに上記 1 対の継手 の一方にのみ設けられている連結方向可変機構が機能してい る状況を概略的に示す側面図 ；
図 1 7 ( A ) は、 従来の構造体の継手装置の主要部を拡大 し断面にして概略的に示す拡大断面図 ；
図 1 7 Bは、 図 1 6 A中に示されている従来の構造体の継 手装置によ り 4個の相互に独立した構造体が相互に連結され た 1 つの状況を概略的に示す図 ； そして、
図 1 7 Cは、 図 1 7 A中に示されている従来の構造体の継 手装置によ り 2個の相互に独立した構造体が相互に連結され た 1 つの状況を概略的に示す図である。 以下、 この発明の構造体の継手装置の種々の実施の形態及 び種々の変形例について、 添付の図面中の図 1 乃至図 1 6 を 参照しながら順次詳細に説明する。 発明を実施するための最良の形態
[第 1 の実施の形態]
先ず最初に、 図 1 乃至図 3 を参照しながら本発明の第 1 の 実施の形態に従った構造体の継手装置を詳細に説明する。
この継手装置は、 同一構造の 1 対の継手本体 1 0 4 0 a , 6 0 b を備えている。 1 対の継手本体 1 0 4 0 a ， 6 0 b の 夫々は、 円筒形状の内側継手本体 1 0 4 2 と、 内側継手本体 1 0 4 2 の外周面に位置する円筒形状の外側継手本体 1 0 4 4 と、 の二重構造である。
内側継手本体 1 0 4 2 は、 構造体としての ト ラス構造体 2 0 aの一端部に回転自在に嵌め込まれている。 外側継手本体 1 0 4 4は、 その内周面が内側継手本体 1 0 4 2 の外周面上 に回転自在に嵌合されている。
よ り詳細には、 ト ラス構造体 2 0 aの一端部の外周面に雄 ねじ部 Nが設けられていて、 ねじ部 Nにはカラー 6 6 の内周 面の雌ねじ部が螺合されている。 カラ一 6 6 の外周面は トラ ス構造体 2 0 a の外周面よ り も トラス構造体 2 0 aの径方向 の外方に突出していて、 カラー 6 6 の外周面に内側継手本体 1 0 4 2 の内周面が回転自在に嵌合されている。
内側継手本体 1 0 4 2 の内周面において トラス構造体 2 0 a側の端部には内方フランジ 6 0 aが形成されている。 内方 フランジ 6 0 aは、 カラ一 6 6 において ト ラス構造体 2 0 a 側の突出端に内側継手本体 1 0 4 2 の中心線に沿つた方向で 係止し、 カラー 6 6上からの内側継手本体 1 0 4 2 の脱落を 防止する抜け止め用突部を構成している。 外側継手本体 1 0 4 4 も トラス構造体 2 0 a側の端部に内方フランジ 6 4 aが 形成されていて、 外側継手本体 1 0 4 4の内方フランジ 6 4 a は内側継手本体 1 0 4 2 の内方フランジ 6 0 a の トラス構 造体 2 0 a側の端面に上記中心線に沿った方向で係止し、 内 側継手本体 1 0 4 2上からの外側継手本体 1 0 4 4 の脱落を 防止する抜け止め用突部を構成している。
外側継手本体 1 0 4 4 と内側継手本体 1 0 4 2 とにおいて、 1 対の継手 6 0 a ， 6 0 bが互いに連結された時に上記中心 線に対する径方向に一致する部位には、 孔 6 8 が形成されて いる。 孔 6 8 には、 外側継手本体 1 0 4 4 と内側継手本体 1 0 4 2 との相対的な周方向位置を固定する為の周方向位置固 定手段として機能する固定ピン 7 0 が挿入可能である。
この固定ピン 7 0 によって相互に固定された内側継手本体 1 0 4 2 と外側継手本体 1 0 4 4 は、 トラス構造体 2 0 aの 一端部に対して周方向に一体に回転自在である。
ト ラス構造体 2 0 aの一端部において、 1 対の継手 6 0 a , 6 0 bが互いに連結された時に外側継手本体 1 0 4 4 の内方 フランジ 6 4 a に隣接する位置に、孔 7 2 が形成されている。 孔 7 2 には、 トラス構造体 2 0 aの一端部や内側継手本体 1 0 4 2 に対する外側継手本体 1 0 4 4 の上記中心線に沿つた 方向における位置を固定する軸方向位置固定手段として機能 する楔 7 4が挿入可能である。
この楔 7 4 は、 楔 7 4が孔 7 2 中に打ち込まれた後に楔 7 4 の外端部が トラス構造体 2 0 aの外周面から突出するよう に寸法設定されている。
楔 7 4 は、 1対の継手 6 0 a， 6 0 bが互いに連結されて いない時に外側継手本体 1 0 4 4がト ラス構造体 2 0 a の一 端部や内側継手本体 1 0 4 2 に対して上記中心線に沿つた方 向に移動してしまう こ とを防止している。
内側継手本体 1 0 4 2 の内孔中には、 整位部材として機能 する芯出し用筒体 7 6 が挿入されている。 芯出し用筒体 7 6 の外周面は段状にされていて、 上記外周面の大径部 7 6 aは 内側継手本体 1 0 4 2 内周面に対し移動可能に嵌合されてい て、 また上記外周面の小径部 7 6 bが トラス構造体 2 0 aの 一端部の内周面に対し移動可能に嵌合されている。
芯出し用筒体 7 6 において ト ラス構造体 2 0 aから遠い端 面は、 内側継手本体 1 0 4 2 において トラス構造体 2 0 aか ら遠い端面よ り も トラス構造体 2 0 a側に位置している。 芯 出し用筒体 7 6 の上記端面には円環状のパッキン 7 8が取り 付けられていて、 パッキン 7 8 は、 上記端面から上記中心線 に沿った方向に突出している。
1対の継手本体 1 0 4 0 a , 6 O b を互い 結合する際に は、 1対の芯出し用筒体 7 6 がパツキン部材 1 1 を介して相 互に当接し、 かつ 1 対の継手本体 1 0 4 0 a , 6 O bの一方 の内側継手本体 1 0 4 2及び外側継手本体 1 0 4 4 の夫々の 中心線と他方の内側継手本体 1 0 4 2 及び外側継手本体 1 0 4 4の夫々 の中心線とを夫々の径方向において揃える整位を なす。
芯出し用筒体 7 6 は内側継手本体 1 0 4 2 およびトラス構 造体 2 0 a に対して変位自在に寸法設定されているので、 1 対の継手本体 1 0 4 0 a , 6 0 bが相互に結合される前の状 態で少しでも ト ラス構造体 2 0 aが水平線に対し傾むけられ る と、 内側継手本体 1 0 4 2 およびトラス構造体 2 0 aから 容易に離脱してしまう。
この容易な離脱を防止する為に、 芯出し用筒体 7 6 の小径 部 7 6 b の外周面に形成されている環状溝 7 6 c に 0リ ング 8 0が嵌め込まれている。 トラス構造体 2 0 aの一端部の内 周面と芯出し用筒体 7 6 の小径部 7 6 b の外周面上の〇 リ ン グ 8 0 との間に生じる摩擦力が、上記容易な離脱を防止する。
内側継手本体 1 0 4 2 と外側継手本体 1 0 4 4 のそれぞれ の先端には、 周方向に沿った所定間隔の複数の位置から上記 中心線に沿った方向に突出する複数の係合突部 8 2 が設けら れており、 これら係合突部 8 2 の相互間には係合凹所 8 4が 形成されている。
1 対の継手 6 0 a， 6 0 bが相互に結合される時には、 一 方の継手 6 0 aの内側継手本体 1 0 4 2 の複数の係合突部 8 2 が他方の継手 6 0 bの内側継手本体 1 0 4 2 の複数の係合 凹所 8 4 に挿入される とともに、 他方の継手 6 0 b の内側継 手本体 1 0 4 2 の複数の係合突部 8 2 がー方の継手 6 0 a の 内側継手本体 1 0 4 2 の複数の係合凹所 8 4 中に挿入される 同時に、 一方の継手 6 0 a の外側継手本体 1 0 4 4の複数 の係合突部 8 2 が他方の継手 6 0 bの外側継手本体 1 0 4 4 の複数の係合凹所 8 4 に揷入されるとともに、 他方の継手 6 0 b の外側継手本体 1 0 4 4 の複数の係合突部 8 2 がー方の 継手 6 0 aの外側継手本体 1 0 4 4 の複数の係合凹所 8 4 中 に揷入される。
係合凹所 8 4 の周方向寸法が係合突部 8 2 の周方向寸法よ り もある程度広く形成されている。 従って、 係合突部 8 2 が 係合凹所 8 4 に上述した如く 挿入された状態で、 1 対の継手 6 0 a , 6 0 b の夫々の内側継手本体 1 0 4 2 及び外側継手 本体 1 0 4 4 は、 周方向に所定量だけ回動自在である。
係合突部 8 2 の突出端部において、 周方向における一方の 側面には、 周方向における上記一方に突出する係止鉤部 8 6 が形成されている。 1対の継手 6 0 a， 6 O b の夫々 におい て、 内側継手本体 1 0 4 2 の係止鉤部 8 6 は係合突部 8 2 の 突出端部の周方向を向いた両側面中の一方から上記一方に向 かい突出し、 外側継手本体 1 0 4 4 の係止鉤部 8 6 は係合突 部 8 2 の突出端部の周方向を向いた両側面中の他方から上記 他方に向かい突出している。
図 1 に示すよう に、 1 対の継手 6 0 a， 6 O b を軸方向に 対向させた状態で、 互いの内側継手本体 1 0 4 2 において係 止鉤部 8 6が係合突部 8 2 の対向する側面に設けられ、 かつ 互いの外側継手本体 1 0 4 4 において係止鉤部 8 6 が係合突 部 8 2 の対向する側面に設けられる。
したがって、この状態のまま、いずれか 1 対の継手 6 0 a， 6 0 b n o—方を移動して互いの係合突部 8 2 を係合凹所 8 4 に嵌合する ことによ り、 対向する係止鉤部 8 6相互が上記 中心線に沿った方向に係止可能となる。
係止鉤部 8 6 の係止面は、 周方向に対して所定の角度だけ オーバーハング状に傾斜してお り 、 これらが係止した状態で 1対の継手 6 0 a， 6 O b相互を引き離す方向の荷重が作用 した場合に、 係止鉤部 8 6相互はよ り強く係合し、 内側継手 本体 1 0 4 2相互および外側継手本体 1 0 4 4相互の抜けを 確実に防止するように構成されている。
係止鉤部 8 6相互が係止した状態では、 係合突部 8 2 の先 端面と係合凹所 8 4の奥壁面との間に隙間を存していて、 係 合突部 8 2 と係合凹所 8 4 とがさ らに上記中心線に沿った方 向に互いに進入するように移動可能である。
各外側継手本体 1 0 4 4 の外周面に露出して付勢ュニッ 卜
8 8 が設けられる。 この付勢ユニッ ト 8 8 は、 外側継手本体 1 0 4 4 に周方向に延出して形成された長孔 9 0 と、 長孔 9 0 に挿入され内側継手本体 1 0 4 2 の外周面に植設された止 めピン 9 2 と、 長孔 9 0の端部に近接する外側継手本体 1 0 4 4 の外周面の部位に設けられた受けピン 9 4 と、 受けピン
9 4 と止めピン 9 2 との間に亘つて設けられる引張り ばね 9 6 とから構成されている。
すなわち、 付勢ュニッ ト 8 8 は内側継手本体 1 0 4 2 と外 側継手本体 1 0 4 4 との間に設けられていて、 内側継手本体 1 0 4 2 と外側継手本体 1 0 4 4 を互いに逆の周方向に回動 するよう弾性的に引張り付勢する。
1 対の継手 6 0 a， 6 O bの夫々 において、 内， 外側継手 本体 1 0 4 2 , 6 4 に設けられている係止鉤部 8 6が互いに 逆の側面に設けられている ことに対応して、 付勢ユニッ ト 8 8 を構成する止めピン 9 2 と受けピン 9 4 は互いに周方向の 逆位置に設けられている。
いずれにしても、 1対の継手 6 0 a , 6 0 b における付勢 ユニッ ト 8 8 の付勢方向は、 内側継手本体 1 0 4 2 と外側継 手本体 1 0 4 4 の係止鉤部 8 6 を互いに近接させる方向であ る。
継手 6 0 a， 6 0 b相互を結合するには、 一方の継手 6 0 a における内， 外側継手本体 1 0 4 2 , 6 4 の係合突部 8 2 に対して、 他方の継手 6 0 b における内， 外側継手本体 1 0 4 2 , 6 4 の係合凹所 8 4 を正対させる。
必然的に、 一方の継手 6 0 a における内， 外側継手本体 1 0 4 2 , 6 4の係合凹所 8 4 に対して、 他方の継手 6 O b に おける内， 外側継手本体 1 0 4 2 , 6 4 の係合突部 8 2 が正 対する。
そのままの姿勢を保持して、 一方の継手 6 0 a を上記中心 線に沿った方向に移動し他方の継手 6 0 b に接近させればよ い。 継手 6 0 a , 6 O b相互の全ての係合凹所 8 4内に全て の係合突部 8 2 が挿入され、 かつ付勢ュニッ ト 8 8 の弾性付 勢作用によって対向する係止鉤部 8 6相互が係止される。
継手 6 0 a , 6 0 b相互がワンタ ッチ結合されることにな り、 構造体 2 0 a , 2 O b相互の結合がなされる。 ついで、 周方向位置固定ピン 7 0 を孔 6 8 に挿入して、 継手 6 0 a ,
6 O bの夫々の内， 外側継手本体 1 0 4 2， 6 4 を互いに連 結し、 楔 7 4 4 を孔 7 2 に揷入して整位部材としての芯出し 用筒体 7 6 を ト ラス構造体 2 0 aから突出する方向に押圧す る ことによ り、 1対の継手 6 0 a， 6 O b の結合を一層強固 なものにするこ とができる。
なお、 楔 7 4 を用いる ことによ り強固な結合が得られる一 方で、 継手装置全体を含めた トラス構造体 2 0 a , 2 0 b に 付加される圧縮荷重が芯出し用筒体 7 6 に伝わり、 楔 7 4 を 介して連結された ト ラス部材 2 0 a , 2 O b に直接的に伝え られてしまう。そのため、圧縮荷重が極端に大きい場合には、 楔 7 4 の存在がかえって不都合となり易い。
また、 ト ラス構造体は、 多数が組み合わされて構造物を構 成するため、 それぞれの構造体に誤差が存在する と、 構造体 を結合し組立てた状態で大きな誤差になってしまう。 そのた め、 継手装置においても設計通り の仕上がりが必要であ り、 ガタの発生は好ましく はない。
そこで、 楔 7 4を使用する と芯出し用筒体 7 6 の先端にあ るパツキン部材 7 8 が全て圧潰状態となり、 金属材からなる 芯出し用筒体 7 6が、 結合相手の金属材からなる芯出し用筒 体 7 6 に接触し、 かつ内、 外継手本体 1 0 4 2， 6 4のガ夕 を吸収するだけのス トロークの押し出しができるよう に、 楔
7 4の形状を設定する。
このよう にして楔 7 4 を用いる ことによ り、 内、 外継手本 体 1 0 4 2 6 4が結合相手側の内、 外継手本体 1 0 4 2 ， 6 4 (すなわち、 1対の継手 6 0 a， 6 0 b相互） に軸方向 のガ夕が生じる ことなく結合でき、 ト ラス構造体 2 0 a , 2 0 bの組み立て時の寸法精度を確保する。
また、 トラス部材 2 0 a , 2 0 b に付加される圧縮荷重を、 楔 7 4のみに頼るこ となく 、 効率よく均等に トラス部材 2 0 a , 2 0 b に伝え、 かつ強固な結合を得るために、 楔 7 4 を 挿入する ことによって生じる芯出し用筒体 7 6 と トラス部材 2 0 aの先端部との間の空間に、 適宜な構造用接着剤 （例 ： V a n t i c o社 （旧称チバガイギ一社） のァラルダイ 卜な ど） を流し込んで固形化してもよい。
このような接着剤を流し込むために、 継手 6 0 a , 6 0 b 相互を結合した状態で、 内， 外側継手本体 1 0 4 2 ， 6 4 の それぞれ外周面と内周面を貫通し、 互いに連通する位置に、 接着剤流し込み用孔 2 0 が設けられる。
また、 上記連結ピン 7 0 は円柱状であってもよく 、 テ一パ —状にしてもよい。 この連結ピン 7 0 は、 継手 6 0 a， 6 0 b の内， 外側継手本体 1 0 4 2 ， 6 4 の相対的な動きを固定 するため、 結合された状態の継手 6 0 a , 6 0 b双方に連結 ピン 7 0 、 7 を揷入する と、 継ぎ手の結合の外れを防止する ロック機構としての役割を果たす。
なお、 連結ピン 7 0 を先細り のテーパ状にし、 内側継手本 体 1 0 4 2 の孔部 6 8 の直径を小さ く 、 外側継手本体 1 0 4 4の孔部 6 8 の直径をこれよ り大きく 形成してもよい。 この 場合、 組み立てた状態で内， 外側継手本体 1 0 4 2 , 6 4 の 位置が多少ずれていても、 連結ピン 7 0 の各孔部 6 8への挿 入にともなって内， 外継手本体 1 0 4 2 ， 6 4 の位置が矯正 される。
継手 6 0 a , 6 0 b内部においては、 芯出し用筒体 7 6 相 互のパツキン材 7 8 が当接してシールをなし、 芯出し用筒体 7 6 自体は内側継手本体 1 0 4 2 および外側継手本体 1 0 4 4の中心軸を揃える。 すなわち、 結合される継手 6 0 a , 6 0 b相互の中心軸が揃えられ、結合される トラス部材 2 0 a , 2 0 b， 2 0 a , 2 0 b の中心軸が揃えられる。
このよう にして組立てられるパイ プ状 ト ラス部材（構造体） 2 0 a , 2 0 b , 2 0 a , 2 0 b の継ぎ手装置であって、 継 手 6 0 a , 6 0 b相互に雌雄の区別がなく 、 製作手間が少な くてよいとともに、 トラス部材 2 0 a， 2 O bへの取付けに 神経を使わずにすむ。
そして、 トラス部材 2 0 a， 2 0 b , 2 0 a , 2 0 b相互 の結合と分離時において、 継手 6 0 a , 6 O b に対する軸方 向のス トロークが短く 、 ワンタッチの結合と分離ができて、 作業性の大幅な向上が得られる。
内側継ぎ手 6 2 と外側継手本体 1 0 4 4 の二重構造である 継手 6 0 a , 6 0 b を結合するので、 継手 6 0 a , 6 0 b相 互を結合した状態での強度が増大し、 安全性と信頼性の向上 化を図れる。
結合される継手 6 0 a， 6 O b相互において、 内側継手本 体 1 0 4 2 の係止鉤部 1 4 と外側継手本体 1 0 4 4の係止鉤 部 1 4 の突出方向が互いに逆であ り、 かつ付勢機構 1 5 が係 止鉤部 1 4 , 1 4相互を係合する方向に弾性的に付勢するの で、 継手 6 0 a， 6 0 b相互は、 よ り強固に係合し、 衝撃な どに対して何らの影響も受けない。
結合した継手 6 0 a , 6 0 b に対して正逆いずれの回転方 向の トルクがかかっても、 あるいは軸方向のねじ り モーメン トゃ、 軸方向に沿う 引張り 力も しく は圧縮力がかかっても、 上述の継手 6 0 a , 6 0 b の構成から、 内側継手本体 1 0 4 2 ， 2相互と、 外側継手本体 1 0 4 4， 3 相互が外れる こと がない。
互いの継手 6 0 a , 6 0 b を結合した状態で、 芯出し筒体 1 0 の端部に設けたパツキン材 1 1 , 1 1 相互が密接して内 部をシールし、 芯出し用筒体小径部 1 0 b に嵌め込んだ O リ ング 1 1 0 0 bがシールするので、 パイ プとしての トラス部 材 2 0 a , 2 0 b 内に流体を流通させる こ とも可能である。
必要に応じて、 継手 6 0 a， 6 0 b相互を分解 （分離） す る場合は、 連結ピン 7 0や楔 7 4 を取外ししたうえで、 いず れか一方の継手 6 0 a , 6 0 b に設けられる付勢機構 1 5 を 操作すればよい。
すなわち、 一方の手で外側継手本体 1 0 4 4 を固定し回り 止めし、 他方の手で付勢機構 1 5 を構成する止めピン 1 7 を 引張りばね 1 9 の付勢方向とは逆方向に回動して、 引張り ば ね 1 9 を伸長させる。
付勢機構 1 5 の付勢力に抗して内側継手本体 1 0 4 2 を逆 方向に回動する こ ととなり、 それまで係合状態にあった係止 鉤部 1 4， 1 4相互が離反する方向に位置ズレする。 係止鉤 部 1 4が設けられていない側壁相互が密接したと ころで、 係 止鉤部 1 4 , 1 4相互が完全に離反する。
継手 6 0 a， 6 0 b相互の内側継手本体 1 0 4 2相互と外 側継手本体 1 0 4 4相互の結合状態が同時に解除される こ と となり 、それぞれの継手 6 0 a , 6 0 b は互いに自 由になり、 分解できる。
このよう にして、 継手 6 0 a， 6 O b相互の結合時と分離 時に、 従来のよう に トルクをかけたり、 ねじ込む作業が全く 不要となり、 ワンタッチで着脱が行える。 そのため、 宇宙構 造物や海洋構造物の構築など、 足場の悪い条件下でも容易に 作業でき、 作業性の大幅な向上が得られる。
あるいは、 トラス構造物に適用するばかりでなく、 構造体 2 0 a , 2 0 b をパイプと し、 内部にハーネス類やコネクタ 類を収容する こともできる。 さ らに、 義手や義足などの義肢 体用具などに使用 しても上述の好条件を確保でき、 使用範囲 が一挙に拡大する。
継手 6 0 a， 6 O b相互を結合したあと分離するこ とのな い場合は、 必要に応じて、 外側継手本体 1 0 4 4， 3相互の 嵌合突部 1 0 6 と嵌合凹部 1 0 8 間の隙間を溶接などの手段 で埋め込んだり 、 構造用接着剤 （たとえば、 V a n t i c o 社 （旧チバガイギ一社） のァラルダイ 卜のようなエポキシ系 接着剤） などの強固な樹脂を流し込んで固める こ とによって この隙間を埋める こ とでもよい。 継ぎ手装置のよ り堅牢化が 図れて、 半永久的な使用に耐えられる。
[第 2 の実施の形態] この継手装置は、雌雄のない同一構造の一対の継手 1 0 0 a , 1 0 O b を備えている。 一方の継手 1 0 0 aは、 ノー ド 2 に 接続された構造体としてのノー ド側パイ プ 3 に接続され、他 方の継手 1 0 O bは、 構造体としての ト ラス部材 2 0 a， に 接続され、継手 1 0 0 a， 1 0 0 b を接続する ことによ り、 ト ラス部材 2 0 a ,がノー ド 2 に結合されるよう になっている。 継手 1 0 0 a， 1 0 0 bは同一構造であるため、その一方 (継手 1 0 0 b )について説明する と、突き当て部材としての 止めナツ ト 1 0 2及びこの止めナツ ト 1 0 2 の外周に位置す る継手本体 1 0 4 との二重構造に構成されている。
止めナツ ト 1 0 2 は円筒体から形成されていて、 構造体と しての トラス部材 2 0 a，の端部にねじ止め固定されている。 継手本体 1 0 4は円筒体からなり、 その内周面が止めナッ ト 1 0 2 の外周面に回転自在に嵌合されている。 すなわち、 継 手本体 1 0 4 の内周部にはナツ ト係止部 1 0 4 aが設けられ、 このナツ ト係止部 1 0 4 aに止めナツ ト 1 0 2 の後端面が当 接している。 継手相互を結合した時の結合精度を左右する ト ラス部材 2 0 a , の先端部の寸法誤差は、 止めナッ ト 1 0 2 を取付ける ことで吸収するこ とができるが、 これらは工場で の機械加工で高い精度に製作可能であ り、 高い精度で継手本 体 1 0 4 を トラス部材 2 0 a， （ノー ド側パイプ 3 ) に取付 ける ことができる。 また、 止めナツ ト 1 0 2 のねじ込み量を 調整する こ とによって、 卜ラス部材 2 0 a， の全長の長さを 微調整できる。なお、 この場合は微調整後ねじ部を接着剤で固 定する ことが望ましい。 さ らに詳細に説明すると、 トラス部材 2 0 a , の端部外周 面に雄ねじ部 7 が設けられていて、 止めナツ 卜 1 0 2 の内周 面には雄ねじ部 7 に螺合する雌ねじ部 1 0 2 bが設けられて いる。 止めナツ ト 1 0 2 の先端部には縮径方向に突出する突 き当て面 1 0 2 bが設けられ、 この突き当て面 1 0 2 bの内 周面は前記 ト ラス部材 2 0 a ,に密に嵌合している。さ ら に、 突き当て面 1 0 2 b の内側にはえぐれ部 1 0 2 c が設けられ、 このえぐれ部 1 0 2 c によって一部肉厚を薄く して弾性変形 部を形成している。 そして、 止めナッ ト 1 0 2 を ト ラス部材 2 0 a，に固定する際に、雌ねじ部 1 0 2 b を雄ねじ部 7 に過 剰締め付けを行ったとき、 えぐれ部 1 0 2 c によって止めナ ッ ト 1 0 2 が軸方向に弾性変形してねじのガ夕を吸収する方 向に常に力が加わり、結果的に緩み止めをしている。
こ こで、止めナツ 卜 1 0 2 に設けたえぐれ部 1 0 2 c 付近 の弾性変形を用いて止めナツ ト 1 0 2 の緩み止め効果を利用 する際に、止めナツ ト 1 0 2 の材質などによって過剰に弾性 変形が起こ り、止めナツ ト 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 b の平 面度が悪く なり、一部が突き当て面 1 0 2 bから図 8 ( a ) に 示す、 Bに示すような形で突き出る可能性もある。 そうなる と継手の結合機能に支障を来たす場合もある。 このような支 障を起こさないよう にするためには、突き当て面 1 0 2 b の 形状及び止めナツ ト 1 0 2 の断面形状を図 8 ( b ) に示すよ う に段差部 C部を設けた形状あるいは （ c ) に示すよう に、 内径斜面部 Dを設けたことによ り、 えぐれ部 1 0 2 c がある 程度大きな弾性変形を起こしても、変形した部分が突き当て 面 1 0 2 bから突き出る ことがないよう にする こ とができる。 また、図 8 Dに示すよう に、止めナツ ト 1 0 2 の ト ラス部材 2 0 a , の端部側に当接する面をバネ座金 Eのよう に加工する ことによって突き当て面 1 0 2 b の変形を起こすことなく、 止めナツ ト 1 0 2 の緩み止め効果を得る こ とができる。
前記継手本体 1 0 4 のそれぞれ先端には、 周方向に沿って 所定間隔を存し軸方向に突出する複数の嵌合突部 1 0 6 が設 けられ、 これら嵌合突部 1 0 6相互間には嵌合凹部 1 0 8 が 形成されている。 継手 1 0 0 b の継手本体 1 0 4 の嵌合突部 1 0 6 が相手側の継手 1 0 0 aの継手本体 1 0 4 の嵌合凹部 1 0 8 に嵌合し、 継手 1 0 0 aの継手本体 1 0 4 の嵌合突部 1 0 6 が相手側の継手 1 0 0 bの継手本体 1 0 4 の嵌合凹部 1 2 に嵌合して、互いに相補形に嵌合するよう になつている。 なお、 こ こでは嵌合凹部 1 0 8 の幅寸法が嵌合突部 1 0 6 の幅寸法よ り もある程度広く 形成されていて、 嵌合突部 1 0 6が嵌合凹部 1 0 8 に嵌合した状態で、 継手本体部 6 は周方 向に所定量だけ回動自在である。
さ らに、 両継手本体 1 0 4の嵌合突部 1 0 6 の一方の側壁 には、 周方向に突出する係止鉤部 1 4がー体に設けられてい る。 そして、 一対の継手 1 0 0 a , 1 0 O b を軸方向に対向 させた状態で、 いずれか一方の継手本体 1 0 4 を移動して互 いの嵌合突部 1 0 6 を嵌合凹部 1 0 8 に嵌合する ことによ り 、 対向する係止鉤部 1 4相互が係合可能となる。
前記係止鉤部 1 1 0 の係合面 1 1 0 aは、 継手本体 1 0 4 の軸方向と直角な面に対して所定の角度だけ嵌合突部 1 0 6 の先端方向に傾斜 （プラス方向） している。 係止鉤部 1 4 の 係合面 1 4 a の角度が従来のよう にマイナスである と、引つ 張り荷重が加わったときに継手に締まる方向に回転力が働く が、前述のよう に、 係合面 1 4 aがプラス傾斜である と、 継手 1 0 0 a , 1 0 0 b に引っ張り荷重が加わると、継手 1 0 0 a， 1 0 O b の結合が緩む方向に作用する。 これを防止するため に、摩擦角の関係から、係合面 1 4 a の係合角 Θ を 1 度から 2 度に設定している。 係合面 1 4 aの係合角 0 を、 例えば 2 度 とすると、 係合面 1 4 aの トラス部材 2 0 a , の軸方向への 投影長さは、 設計上、 継手本体 1 0 4 の軸方向に 0 . 1 mm 〜 0 . 3 mmとなる。
継手本体 1 0 4 の位置はもっぱら止めナツ 卜 1 0 2 の寸法 L とナツ ト係止部 1 0 4 a と係合面 1 4 a の中心 （ S は係合 面 1 4 a の中心線を示す。 ） との間の寸法 L 'の誤差で決まる が、止めナツ 卜 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 b は、係止鉤部 1 4 の係合面 1 4 aの中心と一致するよう に止めナツ ト 1 0 2 及 び継手本体 1 0 4 は工場で機械加工によって高精度に製作さ れているため、一対の継手本体 1 0 4相互間の 「遊び」 をなく すこ とができる。
前述のよう に構成された継手 1 0 0 a， 1 0 O b相互を結 合するには、 一方の継手本体 1 0 4 の嵌合突部 1 0 6 に対し て他方の継手本体 1 0 4の嵌合凹部 1 0 8 を正対させる と、 必然的に、 一方の継手本体 1 0 4の嵌合凹部 1 0 8 に対して 他方の継手本体 1 0 4の嵌合突部 1 0 6 が正対する。
そのままの姿勢を保持して、 少なく とも一方の継手本体 1 0 4 を軸方向に移動する と継手本体 1 0 4相互の全ての嵌合 凹部 1 0 8 内に全ての嵌合突部 1 0 6 が挿入され、 この状態 で回転させる と係止鉤部 1 4 の係合面 1 4 aが摺動しながら 周方向に僅かに回転して係合する。従って、継手本体 1 0 4相 互が結合されることにな り、 ノー ド側パイ プ 3 と ト ラス部材 2 0 a , との結合がなされる。
このとき、 継手本体 1 0 4 の内側の止めナツ ト 1 0 2 の突 き当て面 1 0 2 bが互いに当接するため、 ノー ド側パイ プ 3 と ト ラス部材 2 0 a， とに互いに圧縮荷重が加わる と、 止め ナツ ト 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 bが互いに当接して圧縮荷 重を受け、引っ張り荷重が加わる と、止めナツ ト 1 0 2 とナツ ト係止部 1 0 4 a との係合によって引っ張り荷重を受ける こ とになる。
従って、一対の継手 1 0 0 a， 1 0 O b に圧縮荷重 ' 引っ張 り荷重が加わってもガ夕をなく し、 ノー ド側パイプ 3 と トラ ス部材 2 0 a , とを略直結状態に連結する ことができる。
また、 図 4 に示すよう に、 トラス部材 2 0 a , の端部が斜め に切断されていた場合においても、 止めナツ ト 1 0 2 を雄ね じ部 7 に締め付ける ことによ り、 トラス部材 2 0 a , の端部 形状に左右される こ となく、 止めナツ ト 1 0 2 を トラス部材 2 0 a , と同軸的に固定する ことができ、 また、 止めナッ ト 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 bがト ラス部材 2 0 a , の中心軸 と直交するよう にするこ とができる。従って、止めナツ ト 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 bが互いに当接するため、 ノー ド側パ イ ブ 3 と トラス部材 2 0 a , とに互いに圧縮荷重が加わって も、 その荷重を継手 1 0 0 a , 1 0 O bで受ける ことができ る。
図 5 は第 2 の実施形態を示し、第 1 の実施形態と同一構成 部分は同一番号を付して説明を省略する。 突き当て部材とし ての止めナツ ト 1 0 2 の先端部には縮径方向に突出 ^する突き 当て面 1 0 2 bが設けられ、 この突き当て面 1 0 2 bの内周 面は前記 トラス部材 2 0 a， に密に嵌合している。 さ らに、 突き当て面 1 0 2 b の内側にはえぐれ部 1 0 2 c が設けられ、 このえぐれ部 1 0 2 c によって一部肉厚を薄く して弾性変形 部を形成している とともに、 空洞部 1 5 が設けられている。
止めナツ ト 1 0 2 の外周部の一部には凹部 1 6 が設けられ、 この凹部 1 6 の底部には空洞部 1 5 に連通する貫通穴 1 7 が 穿設されている。従って、止めナツ ト 1 0 2 の雌ねじ部 1 0 2 b を トラス部材 2 0 a ,の雄ねじ部 7 に締め付け固定した後、 貫通穴 1 7から接着剤を注入すると、接着剤が空洞部 1 5 に 充填され、止めナツ 卜 1 0 2 の緩みを防止する こ とができる。
また、 継手金具が両端に取付けられた トラス構造の部材の 長さは、 トラス部材 2 0 a，の片端に取付けられた止めナツ 卜 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 bから同じ ト ラス部材 2 0 a， の 反対側端部に取付けられた止めナツ 卜 1 0 2 の突き当て面 1 0 2 b までの長さで規定される。 このため、 トラス部材 2 0 a , が所定の長さよ り も短めに切断されてしまっていた場合 にも止めナツ 卜 1 0 2 のねじ込み具合を多少調節して トラス 構造の部材として長さが所定の長さになるよう に調節し、 貫 通孔 1 7 から空洞部 1 5 に接着剤を充填して止めナツ 卜 1 0 2 を固定したり、 または止めナツ ト 1 0 2 のねじ部を接着剤 固定すれば、 トラス部材 2 0 a ,の切断時の長さの誤差を吸収 して精度の良い ト ラス構造の部材とする こ とができる。
こ こで、 「 トラス部材 2 0 a , 」 とは、 鋼管あるいは C 2 0 A , 2 0 B R Pパイプであって、 長手方向の両端部に継手等 が設けられていないものを指し、 「 トラス構造の部材」 とは、 鋼管あるいは C 2 0 A , 2 0 B R Pパイ プの長手方向の両端 部に継手が設けられているものを指し、その長さは、両端の継 手の突き当て面間を指している。
図 6 は第 3 の実施形態を示し、第 1 の実施形態と同一構成 部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、継手 1 0 0 a , 1 0 0 bに加わる荷重が比較的小さいものに適用 されるもので、突き当て部材としての止めリ ング 1 8 を トラ ス部材 2 0 a， に接着または溶接したものであ り、 加工性、 組立作業性を向上でき、コス トダウンを図る ことができる。
前述した実施形態によれば、継手 1 0 0 a , 1 0 0 b相互の 結合時と分離時に、 従来のよう に トルクをかけたり、 ねじ込 む作業が全く不要となり、 ワンタ ッチで着脱が行える。 その ため、 宇宙構造物や海洋構造物の構築など、 足場の悪い条件 下でも容易に作業でき、 作業性の大幅な向上が得られる。
また、 トラス部材 2 0 a， の端部の仕上げ状態に左右され ずに精度よく止めナツ ト 1 0 2 と継手本体 1 0 4 を設置する こ とができるため、 トラス部材 2 0 a， の材料 （例えば鋼管） を建設現場で切断してその場で止めナツ 卜 1 0 2 と継手本体 1 0 4からなる継手金具を両端に取付けて トラス構造の部材 に加工する こ とも可能となる。
あるいは、' > トラス構造物に適用するばか りでなく 、 構造体 をパイプとし、 内部にハーネス類やコネクタ類を収容する こ ともできる。 さ らに、 義手や義足などの義肢体用具などに使 用しても上述の好条件を確保でき、 使用範囲が一挙に拡大す る。
継手本体 1 0 0 a， 1 0 O b相互を結合したあと分離する ことのない場合は、 必要に応じて、 継手本体 1 0 4相互の嵌 合突部 1 0 6 と嵌合凹部 1 0 8 間の隙間を溶接などの手段で 埋め込んだり 、 構造用接着剤 （例えば、 V a n t i c o社 （旧 チバガイギ一社）のァラルダイ 卜のようなエポキシ系接着剤） などの強固な樹脂を流し込んで固める ことによってこの隙間 を埋める ことでもよい。 継手装置のよ り堅牢化が図れて、 半 永久的な使用 に耐えられる。
[第 3 の実施の形態]
まず最初に、 図 1 1 0 0 a及び図 1 1 0 0 b ， そして図 1 2 を参照しながら、 この発明の第 3 の実施の形態に従った構 造体の継手装置を詳細に説明する。.
この発明の第 3 の実施の形態に従った構造体の継手装置は 相互に独立している構造体 2 0 a， 2 O b に取り付けられ、 相互に着脱可能に結合される ことによ り相互に独立している 構造体 2 0 a ， 2 O b を連結する 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b を備えている。この実施の形態において、 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b は相互に同じ構造を有しているので、 図 1 1 0 0 a及 び図 1 1 0 0 b には一方の継手 2 2 a しか示されていない。
この実施の形態において、 一方の継手 2 2 aが取り付けら れている構造体 2 0 a は管状の トラス構造体であ り、 例えば C 2 0 A , 2 0 B R P ( Carbon 2 0 A , 2 0 Β ib er Rein 2 0 a , 2 0 b orced Plastic ) によ り形成されているが、 別の形状 の構造体である こ とが出来る し、 材料も種々 の金属や種々の 合成樹脂やこれらの組み合わせを含む種々の材料である こと ができる。 一方の継手 2 2 aは対応する構造体 2 0 a を構成 している管状の ト ラス構造体の所定位置として管状の ト ラス 構造体の一端にのみ取り付けられていて良いし、 管状の トラ ス構造体の両端に取り付けられていて良い。
この実施の形態において、 他方の継手 2 2 bが取り付けら れている構造体 2 0 b はノー ド （結束点） 部材であ り 、 ノー ド （結束点） 部材の外周面上の所定の位置に取り付けられて いる。
1 対の継手 2 2 a ， 2 2 b の夫々 は、 筒形状の継手本体 2 4 を備えている。 継手本体 2 4 も構造体 2 0 a と同様に種々 の任意の材料によ り形成されている こ とができる。 この実施 の形態において上記筒形状は円筒形状である。
継手本体 2 4 の先端部には、 筒形状の周方向に所定間隔に 離間した複数の位置から筒形状の中心線 C に沿い突出する複 数の係合突部 2 6 が設けられている。 複数の係合突部 2 6 の夫々の突出端部からは上記周方向に おける所定の一方に向い係止駒部 2 8が突出されている。
図 1 2 中に示されている如く 、 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b は、 一方の継手 2 2 aの継手本体 2 4 の複数の係合突部 2 6 を他方の継手 2 2 b の継手本体 2 4 の複数の係合突部 2 6 の 間の複数の係合凹所 2 9 中に挿入した後に一方の継手 2 2 a の継手本体 2 4 を他方の継手 2 2 b の継手本体 2 4 に対し上 記周方向における所定の一方に向い相対的に回転させる こと によ り、 一方の継手 2 2 aの複数の係合突部 2 6 の複数の係 止駒部 2 8 を他方の継手 2 2 b の複数の係合突部 2 6 の複数 の係止駒部 2 8 に対し上記中心線 Cに沿った方向で相互に離 間する方向に係止させる ことが出来る。
この実施の形態において、 1 対の継手 2 2 a , 2 2 bの夫々 の継手本体 2 4 の複数の係合突部 2 6 の複数の係止駒部 2 8 において、 一方の継手 2 2 a の継手本体 2 4 の複数の係合突 部 2 6 の複数の係止駒部 2 8 が他方の継手 2 2 b の継手本体 2 4 の複数の係合突部 2 6 の複数の係止駒部 2 8 に係止され た時に相互に接触する係止面 2 8 aが、 上記中心線 Cに対し て直交する仮想面 αから上記係止面 2 8 aが対応する係合突 部 2 6 における上記突出端部に向い傾斜されている、
上記傾斜の角度 0 は、 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b の夫々の 継手本体 2 4 の複数の係合突部 2 6 の複数の係止駒部 2 8 の 係止面 2 8 aが上述した如く相互に係止されている間に 1 対 の継手 2 2 a , 2 2 bが上記中心線 Cに沿い相互に分離され る方向に引っ張られても、 夫々の係止面 2 8 a上に作用する 摩擦力によ り上記係止が安定して保たれる値に設定されてい て、 上記値は例えば 1度乃至 2度の範囲である。
上述したような傾斜角度は、 上述したような係止が達成さ れた後に 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b に対し夫々 の中心線 Cに 沿った方向に圧縮力や引っ張り 力が負荷されている間に 1 対 の継手 2 2 a , 2 2 bが夫々 の中心線 Cに沿った方向に相対 的に実質的に移動するこ とがないよう に 1 対の継手 2 2 a , 2 2 b の夫々の複数の係合突部 2 6や複数の係止駒部 2 8 の 夫々の外形寸法を設定した場合でも、 上述したよ うな係止作 業を容易とする ともに、 上述したような係止を解除する作業 も容易とし、 さ らには上述したような係止が達成された後に は上述したような係止が確実に保持される ことを保証する。
筒形状の継手本体 2 4 は、 上記中心線 Cに沿った方向で、 複数の係合突部 2 6 が突出しているのとは反対側の端部に内 方フランジ 2 4 aを有している。
1 対の継手 2 2 a ， 2 2 b の夫々は、 対応する構造体 2 0 a , 2 0 b の所定の位置に対し継手本体 2 4 の上記中心線を 所望の方向に向けられるよう連結する連結方向可変機構 3 0 をさ らに備えている。
連結方向可変機構 3 0 は、 夫々の継手 2 2 a又は 2 2 の 継手本体 2 4が対応する構造体 2 0 a又は 2 0 b の所定の位 置に固定された少なく とも球面の一部 3 2 a を有した球状支 持部 3 2 と、 球状支持部 3 2 の上記少なく とも球面の一部 3 2 a を保持し上記少なく とも球面の一部 3 2 a上で摺動可能 である とと もに夫々の継手 2 2 a又は 2 2 b の継手本体 2 4 に対し接続された球面保持部 3 4 と、 を含んでいる。
この実施の形態においては、 球面保持部 3 4が継手本体 2 4の内孔中で継手本体 2 4 に接続されている。 また、 球面保 持部 3 4 によ り球状支持部 3 2 の少なく とも球面の一部 3 2 a を上述したよ うな摺動可能に保持させるには、 球面保持部 3 4 に球状支持部 3 2 の少なく とも球面の一部 3 2 a と実質 的に同じ径の少なく とも球面の一部によ り構成された球状支 持凹所 3 4 a を形成する必要がある。 このよう な球面保持部 3 4 の球状支持凹所 3 4 a 中への球状支持部 3 2 の少なく と も球面の一部 3 2 a の組み込みを容易にする為に、 この実施 の形態において球面保持部 3 4 は、 継手本体 2 4 の中心線 C に対して平行な分割面によ り 2 分割される 2 つのブロッ ク に よ り構成されている。 球面保持部 3 4 の 2 つのプロ ックは、 継手本体 2 4 の内孔の外側で相互に分離された後に球状支持 部 3 2 の少なく とも球面の一部 3 2 a を球状支持凹所 3 4 a によ り包むよう球状支持部 3 2 の少なく とも球面の一部 3 2 a上に被せられ、 次にこのような状態のまま図 1 1 0 0 aや 図 1 1 0 0 b 中に示されている如く 継手本体 2 4 の内孔中に 挿入され上記内孔中に保持される。 上記内孔による球面保持 部 3 4 の保持は、 上記内孔の内周面と球面保持部 3 4 の外周 面との間に生じる摩擦力のみによ り行なわれても良いが、 接 着剤や固定螺子等の公知の固定手段によ り強固にする こ とが 出来る。
なお、 球面保持部 3 4 は、 継手本体 2 4 の中心線 Cに対し て平行な複数の分割面によ り複数に分割される複数のブロ ッ クによ り構成されている ことも出来る。
この実施の形態の継手装置の 1 対の継手 2 2 a , 2 2 の 組み合わせでは、 図 1 2 中に示されている如く 、 一方の継手 2 2 aの継手本体 2 4の中心線 Cが他方の継手 2 2 bが取り 付けられている他方の構造体 2 0 bの所定の位置の垂線 Vに 対し傾斜していても、 他方の継手 2 2 a の継手本体 2 4 の中 心線 Cがー方の継手 2 2 aの継手本体 2 4 の中心線 Cに合致 するよう他方の継手 2 2 aの継手本体 2 4 を連結方向可変機 構 3 0 によ り他方の継手 2 2 a の継手本体 2 4 の中心線 C を 他方の構造体 2 0 b の所定の位置の垂線 Vに対し傾斜させる こ とによ り、 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b を相互に連結する、 即ち一方の構造体 2 0 a と他方の構造体 2 0 b とを相互に連 結する、 こ とができる。 また、 熱膨張や熱収縮あるいは部材 製造上の寸法公差や組み立て時の寸法公差のお蔭で一方の構 造体 2 0 aや他方の構造体 2 0 b の外形寸法、 特に中心線 C や垂線 Vに沿った方向における長さ、 が大き く 変化しても、 このような変化は継手本体 2 4 の内孔中で球面保持部 3 4が 中心線 Cや垂線 Vに沿った方向に移動する こ とによ り 、 1 対 の継手 2 2 a , 2 2 b を相互に適切に連結させる ことが可能 になっている。 従って、 上記内孔中による球面保持部 3 4 の 保持を上述したよう に接着剤や固定螺子等の公知の固定手段 によ り強固にする場合には、 固定手段の使用は 1 対の継手 2 2 a， 2 2 b の相互な適切な連結が終了した後に行なう こと が好ましい。
さ らに、 構造体 2 0 a， 2 0 bが構成要素となっている構 造物全体に熱が加わり、 構造物が不均一に温度上昇し構造物 全体が歪んでしまう こ とがある。 このような場合、 構造体 2 0 a ， 2 0 b の相対的な角度関係が当初組み立てられた時や、 常温時とはずれたずれた方向に力が加わる こ とがある。 これ は熱膨張による構造体の歪みや熱応力として広く知られてい る現象であ り 、 この時に構造体の結合部や部材に加わる応力 は特別な設計上の配慮がなされている場合を除き一般に非常 に大きくなつてしまう。
しかし、 このような場合でも、 継手本体 2 4 の内孔中で球 面保持部 3 4 と球面支持部 3 2 が相対的に摺動する ことによ り 、 上記構造体の温度上昇による歪みを吸収して、 構造体 2 0 aや構造体 2 0 b に大きな応力が加わる ことがない。
またこの実施の形態では、 一方の継手 2 2 aが取り付けら れる一方の構造体 2 0 a と他方の継手 2 2 bが取り付けられ る他方の構造体 2 0 b とは相互に独立している のみならず相 互に異なる構成を有しているが、 相互に同じ構成、 例えば他 方の継手 2 2 bがー方の構造体 2 0 a と同じ管状の トラス部 材、 であっても良い。
[第 4の実施の形態]
次に、 図 1 3 A及び図 1 3 B , 図 1 4 ， そして図 1 5 を参 照しながら、 この発明の第 4 の実施の形態に従った構造体の 継手装置を詳細に説明する。
この発明の第 4 の実施の形態に従った構造体の継手装置も また、 図 1 1 0 0 a及び図 1 1 0 0 bそして図 1 2 を参照し たこの発明の第 3 の実施の形態に従った構造体の継手装置と 同様に、 相互に独立している構造体 4 0 a， 4 0 b に取り付 けられ、 相互に着脱可能に結合される こ とによ り相互に独立 している構造体 4 0 a , 4 0 b を連結する 1対の継手 4 2 a , 4 2 b を備えている。 この実施の形態において、 1 対の継手 4 2 a , 4 2 b は相互に同じ構造を有しているので、 図 1 3 A及ぴ図 1 3 B には一方の継手 4 2 a しか示されていない。
この実施の形態において、 一方の継手 4 2 aが取り付けら れている構造体 4 0 a は管状の ト ラス構造体であ り 、 例えば C 2 0 A , 2 0 B R P ( Carbon 2 0 A， 2 0 B iber Rein 2 0 a , 2 0 b orced Plastic) によ り形成されているが、 別の形状 の構造体である ことが出来る し、 材料も種々の金属や種々の 合成樹脂やこれらの組み合わせを含む種々の材料である こ と ができる。 一方の継手 4 2 a は対応する構造体 4 0 a を構成 している管状の 卜ラス構造体の所定位置として管状の 卜 ラス 構造体の一端にのみ取り付けられていて良いし、 管状の トラ ス構造体の両端に取り付けられていて良い。
この実施の形態において、 他方の継手 4 2 b が取り付けら れている構造体 4 0 b はノー ド （結束点） 部材であ り、 ノー ド （結束点） 部材の外周面上の所定の位置に取り付けられて いる。
1 対の継手 4 2 a , 4 2 b の夫々は、 筒形状の継手本体 4 4 を備えている。 継手本体 4 4 も構造体 4 0 a と同様に種々 の任意の材料によ り形成されている こ とができる。 この実施 の形態において上記筒形状は円筒形状である。
継手本体 4 4 の先端部には、 筒形状の周方向に所定間隔に 離間した複数の位置から筒形状の中心線 C に沿い突出する複 数の係合突部 4 6が設けられている。
複数の係合突部 4 6 の夫々 の突出端部からは上記周方向に おける所定の一方に向い係止駒部 4 8 が突出されている。
図 1 4及び図 1 5 中に示されている如く 、 1 対の継手 4 2 a , 4 2 b は、 一方の継手 4 2 a の継手本体 4 4 の複数の係 合突部 4 6 を他方の継手 4 2 b の継手本体 4 4 の複数の係合 突部 4 6 の間の複数の係合凹所 4 9 中に挿入した後に一方の 継手 4 2 aの継手本体 4 4 を他方の継手 4 2 b の継手本体 4 4 に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に回転 させることによ り、 一方の継手 4 2 a の複数の係合突部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 を他方の継手 4 2 b の複数の係合突部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 に対し上記中心線 C に沿った方向 で相互に離間する方向に係止させる こ とが出来る。
この実施の形態において、 1 対の継手 4 2 a , 4 2 bの夫々 の継手本体 4 4 の複数の係合突部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 において、 一方の継手 4 2 a の継手本体 4 4 の複数の係合突 部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 が他方の継手 4 2 b の継手本体 4 4 の複数の係合突部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 に係止され た時に相互に接触する係止面 4 8 aが、 上記中心線 Cに対し て直交する仮想面 αから上記係止面 4 8 aが対応する係合突 部 4 6 における上記突出端部に向い傾斜されている、
上記傾斜の角度 0 は、 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b の夫々の 継手本体 4 4 の複数の係合突部 4 6 の複数の係止駒部 4 8 の 係止面 4 8 aが上述した如く 相互に係止されている間に 1対 の継手 4 2 a， 4 2 bが上記中心線 C に沿い相互に分離され る方向に引っ張られても、 夫々の係止面 4 8 a上に作用する 摩擦力によ り上記係止が安定して保たれる値に設定されてい て、 上記値は例えば 1 度乃至 2度の範囲である。
上述したような傾斜角度は、 上述したような係止が達成さ れた後に 1 対の継手 4 2 a , 4 2 b に対し夫々 の中心線 C に 沿った方向に圧縮力や引っ張り 力が負荷されている間に 1 対 の継手 4 2 a , 4 2 bが夫々 の中心線 Cに沿った方向に相対 的に実質的に移動する こ とがないよう に 1 対の継手 4 2 a , 4 2 bの夫々の複数の係合突部 4 6や複数の係止駒部 4 8 の 夫々の外形寸法を設定した場合でも、 上述したような係止作 業を容易とする ともに、 上述したような係止を解除する作業 も容易とし、 さ らには上述したような係止が達成された後に は上述したような係止が確実に保持される ことを保証する。
筒形状の継手本体 4 4 は、 上記中心線 C に沿った方向で、 複数の係合突部 4 6 が突出しているのとは反対側の端部に内 方フランジ 4 4 a を有している。
以上詳述したこ とから明らかなよう に、 継手本体 4 4 ， 複 数の係合突部 4 6 ， 複数の係止駒部 4 8 ， そして係止面 4 8 aを含めた第 4 の実施の形態に従った 1 対の継手 4 2 a , 4 2 b の構成は、前述した継手本体 2 4，複数の係合突部 2 6 ， 複数の係止駒部 2 8 , そして係止面 2 8 a を含めた第 3 の実 施の形態に従った 1 対の継手 2 2 a， 2 2 bの構成と同じで ある。
第 4の実施の形態が前述した第 3 の実施の形態と異なって いるのは、 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b の夫々がさ らに備えて いる、 対応する構造体 4 0 a , 4 0 b の所定の位置に対し継 手本体 4 4の上記中心線を所望の方向に向けられるよう連結 する連結方向可変機構 5 0 の構成である。
連結方向可変機構 5 0 は、 夫々 の継手 4 2 a , 4 2 b の継 手本体 4 4が対応する構造体 4 0 a又は 4 0 b の所定の位置 に固定され、 対応する継手 4 2 a又は 4 2 b の継手本体 4 4 の内孔中に突入した突入部 5 2 と、 突入部 5 2 に固定された 拡大径部 5 4 と、 を含んでいる。
連結方向可変機構 5 0 はさ らに、 上記内孔中で拡大径部 5 4 に対し突入部 5 2 の突入端とは反対側において中心線 Cの 周り に環状に延出しているとともに上記内孔の中心線 C に沿 つた方向に相互に重複して設けられている少なく とも 2 枚の 厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a， 5 6 b を含んでいる とともに、 上 記内孔中で拡大径部 5 4 に対し突入部 5 2 の突入端側に設け られ拡大径部 5 4の上記突入端側の端面に当接し上記内孔の 半径方向への拡大径部 5 4の移動を可能にしている半径方向 移動案内部 5 8 と、 を含んでいる。
上記少なく とも 2 枚の厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 b の 夫々は、 夫々の中心線に沿った方向における両端面の一方 5 7 aが上記夫々 の中心線に対して直交する方向に延出してお り、 また、 上記両端面の他方 5 7 bが上記夫々の中心線に対 して斜めに交差する方向に延出している。
半径方向移動案内部 5 8 において拡大径部 5 4 の突入端側 の端面が当接する表面 5 8 a は、 突入部 5 2 の突出方向に凹 んだ凹面形状を有している。
上記内孔中で拡大径部 5 4が， 上記内孔の中心線 Cに沿つ た方向で少なく とも 2枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a , 5 6 b と半径方向移動案内部 5 8 とによ り挟持されている。 上記少 なく とも 2 枚の厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 b の一方を他 方に対し周方向に相対的に移動させる こ とによ り拡大径部 5 4 の突入端側の端面上で半径方向移動案内部 5 8 が上記内孔 の半径方向において移動し、 突入部 5 2 の突出端に対し対応 する継手 4 2 a 又は 4 2 b の継手本体 4 4が上記内孔の半径 方向に移動する ことが出来る。 このこ とは、 径方向移動案内 部 5 8 を保持している継手本体 4 4がその中心線 C を突入部 5 2 の突出端に対して、 即ち、 対応する構造体 2 0 a又は 2 0 b の上記所定の位置の垂線 Vに対し傾斜させるよう、 傾く こ とを意味している。
なお 2枚の厚さ変化ヮッシャ 5 6 a， 5 6 b の一方を他方 に対し周方向に相対的に移動させる ことは、 例えば以下のよ う にして行なう ことが出来る。 継手本体 4 4 の外周壁におい て 2 枚の厚さ変化ヮッシャ 5 6 a , 5 6 b の一方の外周面に 対応した部位に上記外周壁の周方向に向い所定の長さ延出し た図示しないヮ ッシャ操作用長溝を予め形成しておく と共に、 2 枚の厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 b の一方の外周面に図 示しない工具引っ掛け溝を予め形成しておく 。 そして、 図示 しないヮッ シャ操作用長溝に図示しない工具を挿入し、 この 図示しない工具の挿入端を 2枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a , 5 6 b の一方の外周面の工具引っ掛け溝に引っ掛け、 上記図 示しない工具によ り 2枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a , 5 6 b の一方を他方に対し周方向に相対的に移動させる ことが出来 る。
さ らに、 2 枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a， 5 6 b の両方を 同時に周方向に移動させる こ とによ り 、 径方向移動案内部 5 8 を保持している継手本体 4 4がその中心線 C を突入部 5 2 の突出端に対して、 即ち、 対応する構造体 2 0 a又は 2 0 b の上記所定の位置の垂線 Vに対し、 傾斜させる方向を任意に 設定する こ とが出来る。
2枚の厚さ変化ヮッシャ 5 6 a , 5 6 bの両方を同時に周 方向に移動させる こ とは、 例えば以下のよう にして行なう こ とが出来る。 継手本体 4 4 の外周壁において 2 枚の厚さ変化 ヮッシャ 5 6 a , 5 6 b の他方の外周面に対応した部位にも 上記外周壁の周方向に向い所定の長さ延出した図示しないヮ ッシャ操作用長溝を予め形成しておく と共に、 2 枚の厚さ変 化ヮッシャ 5 6 a , 5 6 b の他方の外周面にも図示しないェ 具引っ掛け溝を予め形成しておく 。 そして、 図示しない 2 つ のヮッ シャ操作用長溝に図示しない工具を揷入し、 この図示 しない工具の揷入端を 2 枚の厚さ変化ヮ ッシャ 5 6 a , 5 6 bの両方の外周面の工具引っ掛け溝に引っ掛け、 上記図示し ない工具によ り 2枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a , 5 6 b の両 方を同時に周方向に移動させる。
上記内孔による 2 枚の厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 bや 半径方向移動案内部 5 8 の保持は、 上記内孔の内周面と 2 枚 の厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 bや半径方向移動案内部 5 8 の夫々の外周面との間に生じる摩擦力のみによ り行なわれ ても良いが、 接着剤や固定螺子等の公知の固定手段によ り 強 固にするこ とが出来る。
この実施の形態の継手装置の 1 対の継手 4 2 a , 4 2 の 組み合わせでは、 図 1 4及び図 1 5 中に示されている如く 、 一方の継手 4 2 aの継手本体 4 4 の中心線 Cが他方の継手 4 2 bが取り 付けられている他方の構造体 4 0 b の所定の位置 の垂線 Vに対し傾斜していても、 他方の継手 4 2 aの継手本 体 4 4 の中心線 Cがー方の継手 4 2 a の継手本体 4 4 の中心 線 Cに合致するよう他方の継手 4 2 aの継手本体 4 4 を連結 方向可変機構 5 0 によ り他方の継手 4 2 a の継手本体 4 4 の 中心線 Cを他方の構造体 4 0 b の所定の位置の垂線 Vに対し 傾斜させる こ とによ り、 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b を相互に 連結する、 即ち一方の構造体 4 0 a と他方の構造体 4 0 b と を相互に連結する、 ことができる。 また、 熱膨張や熱収縮あ るいは部材製造上の寸法公差や組み立て時の寸法公差のお蔭 で一方の構造体 4 0 aや他方の構造体 4 0 b の外形寸法、 特 に中心線 Cや垂線 Vに沿った方向における長さ、 が大き く 変 化するが、このような変化にもかかわらず 1 対の継手 4 2 a，
4 2 b を相互に適切に連結させる こ とを可能にするには、 継 手本体 4 4 の内方フランジ 4 4 a と 2 枚の厚さ変化ヮッ シャ
5 6 a， 5 6 b との間に熱膨張や熱収縮の非常に少ないゲル 状の物資を密封した図示しない環状の袋を介在させてお く か、 又は半径方向移動案内部 5 8 を熱膨張や熱収縮の非常に少な いゲル状の物資を密封した袋によ り構成し、 上記熱膨張や熱 収縮による外径寸法の変化を上記ゲル状の物質によ り 吸収さ せることによ り達成する ことができる。
また構造体 4 0 aや 4 0 b が構成要素として取り付けられ ている構造物全体に熱が加わ り、 不均一に温度が上昇した場 合、構造物全体が歪むこ とがある。 この場合'、 構造体 4 0 a ,
4 0 b の相対的な角度関係が組み立て当初や常温時とは変化 してく る ことがある。
このような場合に、 構造体 4 0 aや 4 0 b に大きな応力や 応力度や歪みを生じさせないよう にする為には、 構造体 4 0 aや 4 0 b と 2 枚の厚さ変化ヮ ッ シャ 5 6 a , 5 6 b との間 に熱膨張や熱収縮の少ないゲル状の物質を密封した環状の袋 や例えばシリ コ ンゴムゃフッ素樹脂ゴムといつたパツキンを これらの間に介在させても良い。 或いは、 厚さ変化ヮ ッシャ
5 6 a , 5 6 b の代わ り に、 熱膨張や熱収縮の少ないゲル状 の物質を密封した環状の袋や熱可塑性樹脂や例えばシリ コ ン ゴムやフッ素樹脂ゴムといっ た弾性を有した物質を設置する こ とによ り上記の熱による歪みを吸収する こ とが出来る。
さ らに、 厚さ変化ヮッ シャ 5 6 a , 5 6 b を熱可塑性樹脂 で構成した場合には、 図示しないヒータをこれに設置し、 構 造体全体の不均一な温度上昇によって歪みが発生した場合に このヒータを使用 して熱可塑性樹脂を軟化させ、結果として、 構造体 4 0 aや 4 0 bの相対的な角度関係が容易に変更でき るよう にして、 上記温度上昇に起因する歪みを吸収させる こ とも出来る。
上記内孔による 2 枚の厚さ変化ヮ ッシャ 5 6 a , 5 6 ゃ 半径方向移動案内部 5 8 の保持を上述したよう に接着剤や固 定螺子等の公知の固定手段によ り強固にする場合には、 固定 手段の使用は 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b の相互な適切な連結 が終了した後に行なう ことが好ましい。
また 2枚の厚さ変化ヮッシャ 5 6 a , 5 6 bや半径方向移 動案内部 5 8 を熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂で構成した 場合には、 継手 4 2 a ， 4 2 b の相互の適切な連結が終了し た後にこれらの樹脂に熱或いは光り を加えて硬化させる こ と が好ましい。
またこの実施の形態でも、 一方の継手 4 2 aが取り付けら れる一方の構造体 4 0 a と他方の継手 4 2 bが取り付けられ る他方の構造体 4 0 b とは相互に独立しているのみならず相 互に異なる構成を有しているが、 相互に同じ構成、 例えば他 方の継手 4 2 bが一方の構造体 4 0 a と同じ管状の ト ラス部 材、 であっても良い。
[変形例]
図 1 1 0 0 a及び図 1 1 0 0 b， そして図 1 2 を参照して 上述した第 3 の実施の形態では、 1対の継手 2 2 a , 2 2 b の夫々が連結方向可変機構 3 0 を備えていたが、 1 対の継手 2 2 a , 2 2 b の少なく とも一方のみが連結方向可変機構 3 0 を備えているだけでも良い。
図 1 6 には、 連結方向可変機構 3 0 を備えている一方の継 手 2 2 a と連結方向可変機構 3 0 を備えていない他方の継手 2 2 b ' が相互に連結されている状態が示されていて、 他方 の継手 2 2 b ' は連結方向固定機構 3 3 の固定支持部 3 3 a を介して対応する構造体 2 0 b の所定の位置に取り付けられ ている。 連結方向固定機構 3 3 は、 上記所定の位置の垂線 V に対し継手 2 2 b ' を傾斜させる こ とは出来ない。 図 1 6 中 では、 連結方向可変機構 3 0 を介して一方の継手 2 2 a に対 し連結されている一方の構造体 2 0 aが、 他方の構造体 2 0 b の所定の位置の垂線 Vに対し傾斜している状況も示されて いる。
なお、 連結方向固定機構 3 3 の固定支持部 3 3 a は他方の 継手 2 2 b ' の継手本体 2 4 の内孔に対し内孔の周方向に回 動可能であっ たり 、 内孔の中心線に沿った方向に移動可能で ある こ とも出来、 これら周方向における回動や中心線に沿つ た方向における移動は、 固定支持部 3 3 a と他方の継手 2 2 b ' の継手本体 2 4 とを例えば固定螺子や接着剤等の公知の 固定手段を使用 して任意に固定する ことも出来る。
また、 図 1 3 A及び図 1 3 B乃至図 1 5 を参照して上述し た第 4 の実施の形態でも、 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b の夫々 が連結方向可変機構 5 0 を備えていたが、 1 対の継手 4 2 a， 4 2 b の少なく とも一方のみが連結方向可変機構 5 0 を備え ているだけでも良い。
この場合にも、 1対の継手 4 2 a， 4 2 bの他方は連結方 向固定機構の固定支持部を介して対応する構造体の所定の位 置に取り付けられる。 連結方向固定機構は、 上記所定の位置 の垂線に対し上記他方の継手を傾斜させる ことは出来ない。 そしてこのよう に第 4 の実施の形態の 1対の継手 4 2 a , 4 2 b の他方に適用された連結方向固定機構の固定支持部も他 方の継手の継手本体の内孔に対し内孔の周方向に回動可能で あったり、 内孔の中心線に沿った方向に移動可能である こ と も出来、 これら周方向における回動や中心線に沿った方向に おける移動は、 固定支持部と他方の継手の継手本体とを例え ば固定螺子や接着剤等の公知の固定手段を使用 して任意に固 定する ことも出来る。
なお、 第 3 の実施の形態及び第 4 の実施の形態に従った継 手装置の 1対の継手 2 2 a , 2 2 bの少なく と も一方や 1 対 の継手 4 2 a , 4 2 b の少なく とも一方に採用 されていた連 結方向可変機構 3 0や 5 0 は、 上述した第 1 の実施の形態及 び第 2 の実施の形態に従った継手装置の 1 対の継手 6 0 a , 6 0 b の少なく とも一方や 1 対の継手 1 0 0 a , 1 0 0 b の 少なく とも一方に採用する こ とも出来るし、 1 対の継手 6 0 a , 6 0 b の両方や 1 対の継手 1 0 0 a , 1 0 0 bの両方に 採用する ことも出来る。 産業上の利用可能性
以上詳述したこ とから明らかなよう に、 この発明に従った 構造体の継手装置は、 構成が簡単で、 水上に浮かぶ物体上や 水中や宇宙空間等の安定しない環境状況中における構造物の 組み立て作業や分解作業を容易にする ことが出来る し、 或い は、 構成が簡単で、 水上に浮かぶ物体上や水中や宇宙空間等 の安定しない環境状況中はもちろんのこと高温や低温の外部 環境に長期間さ らされる構造物の組み立て作業や分解作業も 容易であ り 、 さ らには、 温度膨張や温度収縮に起因する大き な歪みも生じさせる ことがないので、 陸上で使用される例え ばドームのような大規模な屋根構造物や水上や水中や宇宙空 間で使用される構造物の組み立てに使用するのに適してる。

Claims

m 求 の 囲
1 . 相互に独立している構造体を連結する 1対の継手を 備えた、 構造体の継手装置は ：
1 対の継手の夫々が、
対応する構造体の所定の位置に回転自在に取り付けられた 筒状の内側継手本体と、
内側継手手段の外周に回転自在に嵌め込まれる筒状の外側 継手本体と、
これら内側継手本体と外側継手本体の夫々 において対応す る構造体とは反対側の先端部に設けられ、 夫々の周方向に沿 つて所定間隔に離間した複数の位置で夫々の中心線に沿つた 方向に突出する複数の係合突部と、
内側継手本体の複数の係合突部の先端部において周方向に おける一方の側面から上記周方向における一方に向い突出し た係止駒部と、
外側継手本体の複数の係合突部の先端部において周方向に おける他方の側面から上記周方向における他方に向い突出し た係止駒部と、 そして、
内側継手本体と外側継手本体との間に設けられ、 内側継手 本体と外側継手本体とを上記周方向における正反対の方向に 付勢する付勢ユニッ ト と、
を含んでお り、
1 対の継手は、 一方'の継手の内側継手本体及び外側継手本 体の複数の係合突部を他方の継手の内側継手本体及び外側継 手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹所中に挿入する と、 一方の継手の内側継手本体の複数の係合突部の複数の係 止駒部と他方の継手の内側継手本体の複数の係合突部の複数 の係止駒部とが相互に接して付勢ュニッ 卜の付勢力に抗して 一方の継手の内側継手本体と他方の継手の内側継手本体とが 上記周方向において相互に正反対の所定の方向に回転された 後に一方の継手の内側継手本体と他方の継手の内側継手本体 とが付勢ュニッ トの付勢力によ り上記周方向において相互に 上記正反対の所定の方向とは反対の方向に復帰回転される こ とによ り、 一方の継手の内側継手本体及び外側継手本体の複 数の係合突部の複数の係止駒部が他方の継手の内側継手本体 及び外側継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部に対し 上記中心線に沿って相互に離間する方向に係止する、
こ とを特徴としている。
2 . 請求項 1記載の構造体の継手装置は、 1 対の継手の 夫々が、 1 対の継手が互いに結合された状態で、 外側継手本 体と内側継手本体との相対的な周方向位置を固定する周方向 位置固定手段をさ らに備えている、 ことを特徴と している。
3 . 請求項 1 又は 2 に記載の構造体の継手装置は、 1対 の継手の夫々が、 1 対の継手が互いに結合された状態で、 対 応する構成部材に対する外側継手本体と内側継手本体との上 記中心線に沿った方向における位置を固定する軸方向位置固 定手段をさ らに備えている、 ことを特徴としている。
4 . 請求項 1 乃至 3 のいずれか 1 項に記載の構造体の継 手装置は、 1 対の継手の夫々が、 内側継手本体の内部に設け られ、 対応する構造体の中心線と夫々の継手の中心線とを合 致させる整位部材をさ らに備えている、 こ とを特徴としてい る。
5 . 相互に独立している構造体を連結する 1 対の継手を 備えた、 構造体の継手装置は ：
1対の継手の夫々が、
対応する構造体の所定の位置に固定され、 突き当て面を有 する突き当て部材と、
突き当て部材の外周に設けられ、 対応する構造体の上記所 定の位置に対して回転自在な筒状の継手本体と、
継手本体において対応する構造体とは反対側の先端部に設 けられ、 周方向に沿った所定間隔の複数の位置から継手本体 の中心線に沿った方向に突出する複数の係合突部と、そして、 複数の係合突部の夫々の先端部において周方向における一 方の側面から上記周方向における一方に向い突出し、 対応す る継手本体の中心線に対し直交する仮想面に対し係合突部の 突出方向に向かい傾斜した係止面を有している係止駒部と、 を含んでおり、
1対の継手によ り、 1 対の継手に対応した構造体が相互に 連結された時に、 1 対の継手に対応した構造体の突き当て部 材の突き当て面が相互に突き当てられる、
ことを特徴と している。
6 . 請求項 5 に記載の構造体の継手装置は、 1 対の継手 の夫々において、突き当て部材の突き当て面が、上記中心線に 沿った方向における係止鉤部の係止面の中心と上記中心線に 沿った方向において一致している、 ことを特徴としている。
7 . 請求項 5又は 6 に記載の構造体の継手装置は、 突き 当て部材が、上記中心線に沿った方向に所定以上の圧力が負 荷された時に変形する変形部を有している、 こ とを特徴とし ている。
8 ， 請求項 5 乃至 7 のいずれか 1 項に記載の構造体の継 手装置は、突き当て部材が、対応する構造体の所定の位置に突 き当て部材を固定する接着剤を保持する接着材溜ま り を有し ている、 こ とを特徴としている。
9 . 請求項 5乃至 8 のいずれか 1 項に記載の構造体の継 手装置は、突き当て部材が、対応する構造体の所定の位置に螺 合される止めナッ トを有している、 ことを特徴としている。
1 0 . 請求項 5 乃至 8 のいずれか 1 項に記載の構造体の継 手装置は、突き当て部材が、対応する構造体の所定の位置に固 定された止めリ ングである こ とを特徴としている。
1 1 . 相互に独立している構造体を連結する 1 対の継手を 備えた、 構造体の継手装置は ：
1対の継手の夫々が、
筒形状の継手本体と、
継手本体の先端部に設けられ、 筒形状の周方向に所定間隔 に離間した複数の位置から筒形状の中心線に沿い突出する複 数の係合突部と、
複数の係合突部の夫々の突出端部において上記周方向にお ける所定の一方に向い突出した係止駒部と、
を含んでいて、 1 対の継手は、 一方の継手の継手本体の複数の係合突部を 他方の継手の継手本体の複数の係合突部の間の複数の係合凹 所中に挿入した後に一方の継手の継手本体を他方の継手の継 手本体に対し上記周方向における所定の一方に向い相対的に 回転させる こ とによ り、 一方の継手の複数の係合突部の複数 の係止駒部を他方の継手の複数の係合突部の複数の係止駒部 に対し上記中心線に沿った方向で相互に離間する方向に係止 させ、
1 対の継手の少なく とも一方は、 対応する構造体の所定の 位置に対し継手本体の上記中心線を所望の方向に向けられる よう連結する連結方向可変機構をさ らに備えている、
こ とを特徴としている。
1 2 . 請求項 1 1 に記載の構造体の継手装置は、 1対の継 手の夫々 の継手本体の複数の係合突部の複数の係止駒部にお いて、 一方の継手の継手本体の複数の係合突部の複数の係止 駒部が他方の継手の継手本体の複数の係合突部の複数の係止 駒部に係止された時に相互に接触する係止面が、 上記中心線 に対して直交する仮想面から上記係止面が対応する係合突部 における上記突出端部に向い傾斜されている、 ことを特徴と している。
1 3 . 請求項 1 1 又は 1 2 に記載の構造体の継手装置は、 連結方向可変機構が、
上記少なく とも一方の継手の継手本体が対応する構造体の 所定の位置に固定された少なく とも球面の一部を有した球状 支持部と、 球状支持部の上記少なく とも球面の一部を保持し上記少な く とも球面の一部上で摺動可能である とともに夫々の継手の 継手本体に対し接続された球面保持部と、
を含んでいる、 こ とを特徴とする。
1 4 . 請求項 1 3 に記載の構造体の継手装置は、 球面保持 部が継手本体の内孔中で上記継手本体に接続されている、 こ とを特徴と している。
1 5 . 請求項 1 1 に記載の構造体の継手装置は、
連結方向可変機構が、
上記少なく とも一方の継手の継手本体が対応する構造体の 所定の位置に固定され対応する継手の継手本体の内孔中に突 入した突入部と、
突入部に固定された拡大径部と、
上記内孔中で拡大径部に対し突入部の突入端とは反対側に おいて上記中心線の周り に環状に延出している と ともに上記 内孔の中心線に沿った方向に相互に重複して設けられている 少なく とも 2枚の厚さ変化ヮッシャ と、
上記内孔中で拡大径部に対し突入部の突入端側に設けられ 拡大径部の上記突入端側の端面に当接し、 上記内孔の半径方 向への拡大径部の移動を可能にしている半径方向移動案内部 と、
を含んでお り、
上記少なく とも 2 枚の厚さ変化ヮッ シャの夫々は、 夫々の 中心線に沿った方向における両端面の一方が上記夫々の中心 線に対して直交する方向に延出しており、 また、 上記両端面 の他方が上記夫々の中心線に対して斜めに交差する方向に延 出してお り、
上記内孔中で上記拡大径部が上記内孔の中心線に沿つた方 向で上記少なく とも 2枚の厚さ変化ヮッ シャ と上記半径方向 移動案内部とによ り 挟持されていて、 上記少なく とも 2 枚の 厚さ変化ヮ ッシャの一方を他方に対し周方向に相対的に移動 させる こ とによ り上記拡大径部の上記突入端側の端面上で上 記半径方向移動案内部が上記内孔の半径方向において移動し 上記突入部の上記突出端に対し対応する継手の継手本体が上 記内孔の半径方向に移動する、
ことを特徴と している。
1 6 . 請求項 1 5 に記載の構造体の継手装置は、 半径方 向移動案内部において上記拡大径部の上記突入端側の端面が 当接する表面は、 上記突入部の突出方向に凹んだ凹面形状を 有している、 こ とを特徴としている。
1 7 . 請求項 1 5 に記載の構造体の継手装置は、 半径方向 移動案内部がゲル状物質， 熱可塑性樹脂， 熱硬化性樹脂， 又 は光硬化性樹脂によ り構成されている、 こ とを特徴としてい る。
1 8 . 請求項 1 5 に記載の構造体の継手装置は、 上記厚さ 変化ヮ ッシャが、 ゲル状物質， 熱可塑性樹脂， 熱硬化性樹脂， 又は光硬化性樹脂によ り構成されている、 こ とを特徴と して いる。
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