JP3641017B2 - 連結装置及び継手金具 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は連結装置及び継手金具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばプレキャストコンクリート製の長尺管を地中に埋設する場合に、その管を運搬可能な長さに分割し、この分割されたセグメントを現場で順次連結して長尺管を構成する場合がある。
【0003】
このようなセグメントの連結方法として、例えば連結する両セグメントの連結側部に連結穴を対向して形成し、該両穴を通じてボルト及びナットで連結するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の連結方法においては、現場において、多数の連結穴に多数本のボルトを挿通する作業と、多数のナットを締付ける作業が必要になり、連結作業の効率が悪い問題がある。
【0005】
更に、狭い空間で連結する場合には、その連結作業が困難であり、また、作業空間がない場合には連結できない問題がある。
そこで本発明は、一方の連結部材を他方の連結部材に押し移動するのみで、上記のような作業空間を必要とすることなく容易に連結できる連結装置及び継手金具を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段とその作用】
上記の課題を解決するために請求項1記載の発明は、連結する一方の連結部材(1)の連結面側に連結ピン(13)を突設し、該連結ピン(13)は先端が開口する穴(18)を有する筒状に形成し、かつ連結ピン(13)の先部には、後面に係止面(16c)を有する係止部(16)を形成し、更に連結ピン(13)には、先端が開口する割溝(19)を軸方向に形成し、他方の連結部材(2)の連結側には、上記連結ピン(13)が挿入する挿入穴(20a)を有するケース(20)を、その穴(20a)の先端を開口して埋設し、該挿入穴(20a)の奥部中央にはテーパ栓(25)を突設し、該テーパ栓(25)の外周に位置するケース(20)の内周面には係止溝(23)を形成し、連結ピン(13)を穴(20a)に挿入することにより、テーパ栓(25)が連結ピン(13)の穴(18)に圧入して連結ピン(13)が拡径し、その係止部(16)の係止面(16c)がケース(20)における係止溝(23)の前部の係止面(23a)に係止するようにしたことを特徴とする連結装置である。
【0007】
本発明においては、既に設置された例えば他方の連結部材(2)に対して一方の連結部材(1)を、その連結ピン(13)とケース(20)とを同一軸線上に位置させて対向させる。そして、一方の連結部材(1)を他方の連結部材(2)に接近させて、連結ピン(13)をケース(20)の挿入穴(20a)内に挿入する。
【0008】
更に一方の連結部材(1)を接近させると、連結ピン(13)の穴(18)内にテーパ栓(25)が圧入し、連結ピン(13)が拡径し、その係止部(16)の係止面(16c)がケース(20)における係止溝(23)の前部の係止面(23a)に係止する。
【0009】
この係止により、連結ピン(13)の抜け外れが阻止され、両連結部材(1)(2)は連結される。
請求項2記載の発明は、上記連結ピン(13)を、その直径方向に移動できるように備え、連結ピン(13)の先部に先細状のテーパ部(16b)を形成し、ケース(20)における挿入穴(20a)の先端にはラッパ状に拡開する案内面(22)を形成したことを特徴とする連結装置である。
【0010】
本発明においては、連結ピン(13)と挿入穴(20a)を対向させた連結前の状態において、連結ピン(13)と挿入穴(20a)の軸心が相互に若干偏心している状態で、上記のような連結操作を行うと、連結ピン(13)が、テーパ部(16b)とラッパ状の案内面(22)により案内されて、挿入穴(20a)の軸心側へ移動し、連結ピン(13)の軸心が挿入穴(20a)の軸心と合致して確実な連結が行われる。
【0011】
請求項3記載の発明は、部材への定着部(A)の先部に連結ピン(13)を突設し、該連結ピン(13)は先端が開口する穴(18)を有する筒状に形成し、かつ連結ピン(13)の先部には、後面に係止面(16c)を有する係止部(16)を形成し、更に連結ピン(13)には、先端が開口する割溝(19)を軸方向に形成した雄型継手具(3)と、上記連結ピン(13)が挿入する挿入穴(20a)を有し、その挿入穴(20a)の奥部中央にはテーパ栓(25)を突設し、該テーパ栓(25)の外周に位置するケース(20)の内周面には上記係止部(16)が嵌合する係止溝(23)を形成した雌型継手具(4)とからなり、連結ピン(13)を穴(20a)に挿入することにより、テーパ栓(25)が連結ピン(13)の穴(18)に圧入して連結ピン(13)が拡径し、その係止部(16)の係止面(16c)がケース(20)における係止溝(23)の前部の係止面(23a)に係止するようにしたことを特徴とする継手金具である。 本発明においては、雄型継手(3)と雌型継手(4)を請求項1記載のように連結部材(1)(2)に備えることにより、上記請求項1と同様の作用で連結できる。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の連結ピン(13)を、その直径方向に移動できるように備え、連結ピン(13)の先部に先細状のテーパ部(16b)を形成し、ケース(20)における挿入穴(20a)の先端にはラッパ状に拡開する案内面(22)を形成したことを特徴とする継手金具である。
【0013】
本発明においては、請求項3の発明と同様の作用で連結できる。
【0014】
【実施例】
図に示す本発明の実施例について説明する。
図1において、1は一方の連結部材、2は他方の連結部材で、これらは、例えばプレキャストコンクリート製の長尺管を構成するためのセグメント等である。
【0015】
3は一方の連結部材1の連結側に設けた雄型継手具、4は他方の連結部材2の連結側に設けた雌型継手具である。
雄型継手具3において、5は金属丸棒からなるアンカーバーで、その後部雄ねじ部5aに金属製の角座6を挿入し、ナット7を螺合して、角座6がアンカーバー5に固着されている。
【0016】
8は筒状のナットで、その雌ねじ8aの後半部に上記アンカーバー5の前部雄ねじ部5bが螺着されている。
9はゴム等の弾性材料からなる調整部材で、上記ナット8の外周全面を被覆する筒状部9aと、ナット8の後部を被覆する鍔状部9bと、該鍔状部9bの内周側から後方へ突出する環状の係止部9cとからなり、これらは一体成形され、該調整部材9は図1に示すようにナット8に嵌着されている。
【0017】
10は金属製の空隙保持用パイプで、上記アンカーバー5の直径より大径に形成されている。そして、該空隙保持用パイプ10の取付けは、これを上記の角座6を挿入する以前にアンカーバー5の後方より挿入してその前端部を上記係止部9cの外側面に係止し、その後に角座6を挿入するとともに空隙保持用パイプ10と角座6間にゴム等の弾性材料からなる環状の座部材11を介在し、そして、ナット7を締め付けて角座6を前方へ締め付け、空隙保持用パイプ10を調整部材9と座部材11間に押圧的に保持して取付ける。これにより、空隙保持用パイプ10とアンカーバー5間に空隙12が形成され、空隙保持用パイプ10が不動状態において、アンカーバー5の先部が、その直径方向に若干移動できるようになっている。
【0018】
上記、アンカーバー5及びこれに取り付けられた角座6、ナット7、ナット8、調整部材9、パイプ10及び座部材11は部材への定着部(A)を構成しており、これらは一方の連結部材1の成形時に、ナット8と調整部材9の前端面のみ連結部材1の接合端面に露出するようにして連結部材1内に一体的埋設されている。
【0019】
13は金属製の連結ピンで、円筒状の主体部14と、その後部に設けた雄ねじ部15と、前部に設けた係止部16と、主体部14と雄ねじ部15間に設けた切欠部17が一体形成されている。
【0020】
上記雄ねじ部15は、上記ナット8の雌ねじ部8aの前半部に螺合するように形成されている。係止部16の後半部は、主体部14の外径より大径の係止鍔部16aに形成され、前半部は、その外面が係止鍔部16aの外周面から前方に従って縮径するテーパ面に形成したテーパ部16bに形成されている。尚、係止鍔部16aの後面は垂直状の係止面16cになっており、また、係止鍔部16aの軸方向幅L1 を所定長に設け、係止面16cに作用する大荷重に対して係止鍔部16aが変形することなく十分耐えうる強度にしてある。切欠部17は、図3(c)に示すように、平面状に切欠され、かつ、180°離れた2箇所に平行的に形成されており、該切欠部17に治具を嵌合して連結ピン13を容易に回転できるようになっている。
【0021】
18は、上記主体部14と係止部16内に亘って同心的に形成した穴で、前端が開口した有底状に形成されている。
19は割溝で、主体部14と係止部16に亘り、これらの内外に貫通し、かつ前端が開口して形成されている。また、該割溝19は、図3(b)に示すように周方向に4個等間隔に形成され、該割溝19で分割された各分割片16d〜16gが夫々縮径及び拡径できるようになっている。
【0022】
そして、上記の連結ピン13は、その雄ねじ部15を、上記ナット8の前半部に螺着して備えられている。
次に雌型継手具4について説明する。
【0023】
20は、挿入穴20aを有する金属製パイプからなるケースで、その軸方向長L2 は、上記連結ピン13における主体部14と係止部16の軸方向長の和L2 と同一か或いは若干長く設定されている。
【0024】
ケース20の中間部内面21の内径は、上記連結ピン13における主体部14の外径より若干大径に設定されている。ケース20の前部には、上記中間部内面21からラッパ状に拡開するテーパ状の案内面22が形成されている。更にケース20の後部内面には係止溝23が全周に亘って形成され、その前端面は垂直状の係止面23aに形成されている。該係止溝23の軸方向長L3 は、上記連結ピン13における係止部16の軸方向長L3 と同一か或いは若干長く設定され、更に、その係止溝23の内径は、上記係止部16における係止鍔部16aの使用前の外径と同径に設定されている。
【0025】
24は金属製の連結板で、上記ケース20の後端面に溶接固着されている。
25は拡開用のテーパ栓で、図4(c)に示すように、円柱状の主体部25aと、その前部に一体形成した案内部25bと、後部に一体形成した仮止め部25cとからなる。
【0026】
主体部25aの外径は上記連結ピン13における穴18の内径より若干大径に形成され、その外周面にはローレット溝26が刻設されている。また、その軸方向長L4 は、上記係止溝23の軸方向長L3 より若干短く設定されている。
【0027】
案内部25bの外周面は先細状のテーパ面に形成されている。
仮止め部25cの外径は、主体部25aの外径より小径に形成され、その外周面にはローレット溝27が刻設されている。
【0028】
そして、上記拡開用のテーパ栓25は、その仮止め部25cを、上記連結板24の中央部に形成した止穴28に圧入して、該テーパ栓25がケース20内に同心的に仮止めされている。尚、仮止め部25cを主体部25aより小径にしたのは、主体部25aの外表面積を仮止め部25cの外表面積より広くして、後述するようにテーパ栓25を連結ピン13の穴18内に圧入した場合に、主体部25aと連結ピン13との摩擦抵抗力が、仮止め部25cと連結板24との摩擦抵抗力よりも大きくなるようにしてある。
【0029】
29は他方のアンカーバーで、異形鉄筋で形成され、その前端が上記連結板24に溶接にて固着されている。該アンカーバー29の後端部に刻設した雄ねじ29aには、角座30を溶接固着したナット31が螺着されている。
【0030】
そして、上記構成からなる雌型継手4は、他方の連結部材2の成形時に、そのケース20の前端開口部が露出するようにして連結部材2内に一体的に埋設されている。
【0031】
尚、両連結部材1、2が例えば環状のセグメントの場合には、上記の雄型継手3を、一方のセグメント1の接合側面に複数個設け、上記の雌型継手4を、他方のセグメント2の接合側面に、上記複数の雄型継手3に対向して複数個設ける。
【0032】
次に連結作用について説明する。
連結現場にて連結ピン13をナット8に螺着して備える。その連結ピン13がケース20に対向するように、一方の連結部材1を他方の連結部材2に対面させる。そして、一方の連結部材1を他方の連結部材2へ移動して、連結ピン13をケース20内へ押し嵌入する。
【0033】
この嵌入時において、連結ピン13は、そのテーパ部16bと案内面22との係合により、挿入穴20a内に誘導される。このとき、連結ピン13とケース20とが若干偏心している場合には、ナット8の外周部に弾性材料からなる調整部材9が存在し、かつ空隙保持用パイプ10によりアンカーバー5の外周部に空隙12が存在していることにより、連結ピン13が、その直径方向、すなわちケース20の軸心側へ移動し、上記のような偏心状態でもその連結ピン13とケース20の軸心が合致し、連結ピン13がケース20内に確実に嵌入する。
【0034】
一方の連結部材1を更に移動すると、割溝19により連結ピン13が縮径して挿入穴20a内を摺動して進入する。連結ピン13が更に進入すると、その穴18内にテーパ栓25が嵌入し、連結ピン13が拡径して、その係止鍔部16aが係止溝23内に嵌入し、その係止面16cが係止溝23の係止面23aに対面して相互に係止する。この係合状態において、両連結部材1、2が相互に最接近した接合状態となる。
【0035】
上記のように係止することにより、連結ピン13の抜け外れが阻止され、両連結部材1、2は相互に連結される。
また、仮りに連結ピン13が抜け外れ方向に移動した場合には、連結ピン13とテーパ栓25における主体部25aとの摩擦抵抗が、テーパ栓25における仮止め部25cと連結板24との摩擦抵抗より大であることにより、仮止め部25cが連結板24に対して摺動してテーパ栓25が連結ピン13とともに移動し、連結ピン13の縮径変形を阻止する。したがって、連結ピン13が縮径して抜け外れることが確実に防止され、両連結部材1、2の相互の連結が確実に保持される。
【0036】
また、連結状態においては、両連結部材1、2内に埋設された両角座6、30が、引き抜き力に対して大きな抵抗力となり、強固な連結状態が保持される。
尚、本発明は、上記のようなコンクリートセグメント以外の部品相互の連結に適用できることは勿論である。
【0037】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項1及び3記載の発明によれば、一方の連結部材を他方の連結部材へ移動するのみで両部材を連結できる。したがって、前記従来の連結構造に比べて連結操作が容易で、かつ連結作業空間がなくても確実な連結が行える。
【0038】
請求項2及び4記載の発明によれば、連結前において連結ピンとケースとが若干偏心していても連結ができ、連結作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示すもので、連結前の状態を示す側断面図。
【図2】 連結状態を示す一部の側断面図。
【図3】 連結ピンを示すもので、(a)は側面図、(b)は前面図、(c)は(a)におけるA−A線断面図。
【図4】 (a)はケース部を示す側断面図、(b)は(a)におけるB−B線断面図、(c)はテーパ栓の側面図。
【符号の説明】
1、2…連結部材 3…雄型継手具 4…雌型継手具
(A)…定着部 13…連結ピン 16…係止部
16b…テーパ部 16c…係止面 18…穴
19…割溝 20…ケース 20a…挿入穴
22…案内面 23…係止溝 23a…係止面
25…テーパ栓
Claims (4)
- 連結する一方の連結部材(1)の連結面側に連結ピン(13)を突設し、該連結ピン(13)は先端が開口する穴(18)を有する筒状に形成し、かつ連結ピン(13)の先部には、後面に係止面(16c)を有する係止部(16)を形成し、更に連結ピン(13)には、先端が開口する割溝(19)を軸方向に形成し、他方の連結部材(2)の連結側には、上記連結ピン(13)が挿入する挿入穴(20a)を有するケース(20)を、その穴(20a)の先端を開口して埋設し、該挿入穴(20a)の奥部中央にはテーパ栓(25)を突設し、該テーパ栓(25)の外周に位置するケース(20)の内周面には係止溝(23)を形成し、連結ピン(13)を穴(20a)に挿入することにより、テーパ栓(25)が連結ピン(13)の穴(18)に圧入して連結ピン(13)が拡径し、その係止部(16)の係止面(16c)がケース(20)における係止溝(23)の前部の係止面(23a)に係止するようにしたことを特徴とする連結装置。
- 請求項1記載の連結ピン(13)を、その直径方向に移動できるように備え、連結ピン(13)の先部に先細状のテーパ部(16b)を形成し、ケース(20)における挿入穴(20a)の先端にはラッパ状に拡開する案内面(22)を形成したことを特徴とする連結装置。
- 部材への定着部(A)の先部に連結ピン(13)を突設し、該連結ピン(13)は先端が開口する穴(18)を有する筒状に形成し、かつ連結ピン(13)の先部には、後面に係止面(16c)を有する係止部(16)を形成し、更に連結ピン(13)には、先端が開口する割溝(19)を軸方向に形成した雄型継手具(3)と、上記連結ピン(13)が挿入する挿入穴(20a)を有し、その挿入穴(20a)の奥部中央にはテーパ栓(25)を突設し、該テーパ栓(25)の外周に位置するケース(20)の内周面には上記係止部(16)が嵌合する係止溝(23)を形成した雌型継手具(4)とからなり、連結ピン(13)を穴(20a)に挿入することにより、テーパ栓(25)が連結ピン(13)の穴(18)に圧入して連結ピン(13)が拡径し、その係止部(16)の係止面(16c)がケース(20)における係止溝(23)の前部の係止面(23a)に係止するようにしたことを特徴とする継手金具。
- 請求項3記載の連結ピン(13)を、その直径方向に移動できるように備え、連結ピン(13)の先部に先細状のテーパ部(16b)を形成し、ケース(20)における挿入穴(20a)の先端にはラッパ状に拡開する案内面(22)を形成したことを特徴とする継手金具。
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