JP3798357B2

JP3798357B2 - Joint structure

Info

Publication number: JP3798357B2
Application number: JP2002299095A
Authority: JP
Inventors: 清宮; 裕三山本; 文行横溝; 公宏吉田; 宗孝大関; 博英橋本; 崇國藤; 歓共植浦; 正徳後藤; 壽南波
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP2004132091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雌雄継手による継手構造、特に自動結合が容易となり、とりわけトンネルのセグメントブロックの接合に好適な継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル施工において、鋼、鉄筋コンクリートなどで製作されたセグメントを円筒状に接合して覆工を形成することが行われている。図６はその組立の様子の概要を示すものである。
【０００３】
符号３１はセグメントであり、円周方向に隣接させられるとともに、既設のセグメント３１の接合面３１ａに矢印方向から接合されて接合方向に延ばされ、セグメントリング３０を形成する。
【０００４】
このような接合面３１ａにおける接合方式には、例えば、特許文献１に記載されているように、接合面同士をボルト・ナットで締結する方式、接合面に穴を設けピン部材を嵌合させて接着により固定する方式があった。また、特許文献２に記載されているように、三角錐状のガイドピンを同じく三角錐状の穴に密着させて嵌合させる方式があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２３８７８９号公報（第２−４頁、図１−４、図９）
【特許文献２】
特開平１０−１６９３８０号公報（第２−４頁、図１−２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来の継手構造には、以下の問題があった。
特許文献１に記載のボルト・ナット締結では、セグメントを対向させて支持した状態でトンネル内側から締結を行うため、非常に手間のかかる作業になるという問題があった。
また特許文献１、２に記載のピン部材を用いる方式は、いずれの方式も、ピン部材を密着するように嵌合させるため、ピン部材と嵌合穴の間に高精度の位置精度が必要になるので、セグメントの製作コストが高くつき、接合作業時の位置合わせにも手間がかかって作業性が悪いという問題があった。また、ピン部材は一方のセグメントに嵌合されると固定されるので、他方のセグメントを押し込む際、わずかでも位置がずれるだけで、互いを損傷してしまうという問題があった。また、従来の継手構造は、樹脂化に適していなかったので、樹脂化して低コストで製作することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、接合の作業性が向上され、低コストでの製作が可能となる継手構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、互いに接合される一対の被接合部材をそれぞれの接合面で対向させて接合するための継手構造であって、前記被接合部材が、前記それぞれの接合面を窪ませて形成した受け穴と、該受け穴の底部中心に固設された一方の継手とを備え、前記被接合部材の相互間に、前記それぞれの受け穴に挿着可能とされた２つの挿着部と、該挿着部のそれぞれの中心に設けられ前記一方の継手と係合する他方の継手とを備える継手ユニットを介して、前記被接合部材同士が接合された構成を用いる。
そのため、それぞれの被接合部材の接合面には、受け穴と一方の継手が設けられ、他方の継手は継手ユニットに設けるので、継手種類による方向性のない被接合部材とすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の継手構造において、前記継手ユニットが、接合時に接合面方向の移動が規制されるべく、厚さ方向に前記対向する受け穴の両方の内部にわたって収納されるとともに、前記受け穴の接合面の内周に近接するように、接合面方向に延在されて設けられた板状部と、該板状部から接合方向に延設された軸方向支持体とを備えてなる構成を用いる。
そのため、板状部によって接合面方向のせん断力を担荷し、前記軸方向支持体によって接合方向の軸力を担荷することが可能となる。
また接合面方向に板状部が近接して設けられているので、接合面にずれが生じても、板状部で支持されてずれが止まる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の継手構造において、弾性部材を介して、前記挿着部と前記受け穴が係合されるよう構成され、前記継手ユニットが前記受け穴に対して浮動的に支持された構成を用いる。
そのため、継手の係合時に接合面方向に継手ユニットが芯ずれしても、継手ユニットは、外力が加われば弾性部材の変形範囲で位置や姿勢が変えられるように浮動的に支持されているから、芯ずれを吸収することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の継手構造において、前記継手ユニットが、合成樹脂からなり、前記挿着部が、複数のフィンにより構成されてなるものを用いる。
そのため、樹脂成形により複雑な構造の継手を製作することができ、挿着部にフィン構造を採用することにより材料の使用量を減らすことが可能となる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の継手構造において、前記一方の継手が、軸状部材に係合突条が設けられた雄型継手からなり、前記他方の継手が、前記係合突条に係合して接合方向に抜け止めされるとともに、前記軸状部材の軸径方向に弾性力が付勢される爪状部材を備える雌型継手からなる構成を用いる。
そのため、被接合部材に設ける一方の継手は軸状部材からなる単純な構造とされ、より複雑な、弾性力を付勢する爪状部材は、継手ユニットに設けられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付している。
図１は、本発明に係る継手構造の実施の形態の一例を示す斜視図である。本発明では、セグメント１…（被接合部材）の接合面１ａ…に所定間隔を明けて受け穴１ｂ…がその内部に不図示の雄型継手（一方の継手）が設けられている。接合を行うセグメント１同士は、それぞれの受け穴１ｂ…を対向させ、その間に、両端に雌型継手（他方の継手）が配されている継手ユニット２…が介され、接合が行われるものである。
【００１４】
図２に示したのは、継手ユニット２の近傍の断面図である。
セグメント１、１は、例えば鉄筋コンクリートなどで形成され、それぞれ互いに対向する位置に受け穴１ｂが設けられている。受け穴１ｂは、接合面１ａ側により大きな径を備え、その中心軸が接合面１ａの法線とされて接合面１ａに窪まされて設けられた円錐台状の穴である。受け穴１ｂ内部には、その底部から接合面１ａに向けて、接合面１ａの法線方向に、大略円柱軸状の雄型継手３が延ばされている。雄型継手３の先端の外周には、接合面１ａ側にテーパを備え、その反対側に接合面１ａと平行な端面が備えられて、外周方向に突出された係合突条３ａが設けられている。
【００１５】
雄型継手３は、所定の引抜強度を備えるならば、どのように固定してもよい。例えば、突起などの抜け止め形状を備えた端部をセグメント１に埋め込んで一体化させて取り付けてもよいし、端部にねじを形成してセグメント１にねじ締結してもよいし、端部で取付ボルトを介して締結してもよく、あるいは、溶接などによって固定してもよい。
【００１６】
継手ユニット２は、例えば、軸方向に２つ割りされたハウジング２ａを組み合わせて、その内部に、雄型継手３、３に係合可能な雌型継手とされたリング継手４、４を納め、外周部に、ハウジング２ａ、２ａを受け穴１ｂ内で浮動的に挿着するための弾性部材５を備えたものである。ハウジング２ａ、２ａの外形は、受け穴１ｂの内面よりわずかに小さい同心の円錐台状の形状を両端に備えたもので、受け穴１ｂに両端方向から容易に挿着可能とされている。図２に示した挿着状態で、弾性部材５が弾性変形した状態で、受け穴１ｂの内壁に当接するような寸法関係とされている。
【００１７】
次に図３を参照して、ハウジング２ａの詳細構成を説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示したのは、それぞれ、継手ユニット２からリング継手４、４を取り去った状態の軸方向断面図、その側面視部分断面図である。
ハウジング２ａの構造は、大きくは、その軸方向中央に半円板状の板状部２ｂを備え、板状部２ｂから軸方向両端に向かって、２分割された円筒状の形状をなす円筒部２ｃ（軸方向支持体）が延設されてなるものである。
【００１８】
板状部２ｂは、セグメント１に係合時には、厚さ方向が受け穴１ｂ、１ｂの内部にわたって収納されて接合面方向の移動が規制される位置にあり、受け穴１ｂの内面に近接する大きさを備えているものである。
【００１９】
板状部２ｂは、地震その他の外力によりセグメント１同士が接合面１ａ内でずれた場合に、そのずれが広がることを食い止められるように設けるものである。したがって、それぞれのセグメント１へわたる厚さ方向の幅と全体の厚さは、互いにずれる受け穴１ｂの内面で押圧されて板状部２ｂがせん断力を受けるとき、所定荷重内で破壊したり座屈したりしないように適宜選定しておく。
【００２０】
また、板状部２ｂと受け穴１ｂとの隙間は、接合面１ａの許容ずれ量の大きさから決められる。通常の接合状態では微量しかずれないので、この場合の許容ずれ量は事故などの異常事態の安全を考慮して設定するものである。しかしあまり離れていると、ずれたときの衝撃荷重が大きくなるから、なるべく近接するように設定して、板状部２ｂをなるべく薄く設計できるようにすることが好ましい。
【００２１】
また、円筒部２ｃには、そこから軸径方向外部に向けて受け穴１ｂの内面にほぼ合わせた形状となるようにテーパ状の挿着部２ｄ、２ｄがそれぞれ設けられ、挿着部２ｄ、２ｄ上に弾性部材５を係止するための凹溝２ｈ、２ｈが外周方向にわたって設けられている。また、円筒部２ｃの内部には、リング継手４を支持するための円筒部２ｃと同心に設けられた凹溝からなる保持溝２ｇ、２ｇが板状部２ｂに対して対称に設けられている。なお、円筒部２ｃの長さは、受け穴１ｂの深さの２倍よりわずかに短く設定されている。
【００２２】
また、ハウジング２ａ同士を係合するために、それぞれの合わせ面に互いに嵌合可能とされた係止穴２ｅ、係止ピン２ｆが設けられている。
【００２３】
次に図４を参照して、リング継手４の詳細構成を説明する。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、接合面方向視の平面図、軸方向断面図、受け穴１ｂの底部方向視の平面図である。
リング継手４は、ハウジング２ａの保持溝２ｇに嵌合可能とされた円筒部４ａと、ハウジング２ａに納められたとき受け穴１ｂの底部に向けられる側の円筒部４ａ端部から、スリット４ｅ…を隔てて周方向に６分割されて斜め内側に延ばされた係止爪部４ｂ…（爪状部材）とを、備えている。
【００２４】
係止爪部４ｂ…の先端は、軸径方向内側に円弧面４ｃ…が、軸方向に係止平面４ｄ…が、それぞれ形成されている。円弧面４ｃ…は、部材単独状態では、雄型継手３の軸径よりわずかに大きい径の円周上に整列している。係止爪部４ｂ…は、その板厚や円筒部４ａと接続する部分の形状を適切に設定することにより、軸径方向に適度の弾性が備えられるように構成され、円弧面４ｃ…に内側方向から外力を受けるとき、軸径方向外側に撓んで、軸径方向内側には反力として弾性力を付勢するものである。
【００２５】
また、係止爪部４ｂ…の先端の軸方向には、係止平面４ｄが形成され、軸方向に受けた面圧を係止爪部４ｂ…に伝達する構成とされている。
【００２６】
以上に説明した構成では、種々の材質を採用することができる。例えば、ハウジング２ａ、リング継手４、雄型継手３は、いずれも、金属や合成樹脂などを採用することができる。弾性部材５は、弾性的性質を備える部材ならどのようなものでもよく、例えば、エラストマーなどの合成樹脂や合成ゴムのソリッド材または発泡材や、金属や合成樹脂で製作した板ばねなどを用いることができる。
【００２７】
特に効果的な組み合わせは、引張強度が大きいために比較的小径に構成できる、例えば軟鋼などの金属によって雄型継手３を形成し、複雑な形状を一体成形できる合成樹脂でハウジング２ａ、リング継手４を形成する組み合わせである。
【００２８】
次に、上記に説明した本発明に係る継手構造の作用を説明する。
まず、継手ユニット２の組立は、次のように行う。ハウジング２ａの一方に備えられた保持溝２ｇ、２ｇに、それぞれリング係止爪部４ｂの先端が板状部２ｂ側に向くような姿勢でリング継手４を嵌合する。そして、他方のハウジング２ａをそれぞれ係止穴２ｅと係止ピン２ｆが嵌合するように対向させて嵌め合わせる。さらに、その外周に弾性部材５を配置する。
【００２９】
このとき、弾性部材５を合成ゴムによってバンド状に構成し、弾性部材５、５をハウジング２ａ、２ａの外周の凹溝２ｈ、２ｈに巻き掛けるようにして配置し、そのゴム弾性によってハウジング２ａ同士の固定を兼ねるようにすると、組付性がよい。
【００３０】
次に、セグメント１と継手ユニット２の係合について説明する。
本発明に係る継手ユニット２は、中心軸に対して軸対称で、両端方向に対しても面対称だから、組み付けの方向性がない。そこで、係合に関しては、継手ユニット２のいずれかの端部を、受け穴１ｂに合わせて受け穴１ｂの奥側に押し込んでいくことにより行う。
【００３１】
受け穴１ｂは接合面１ａ側に、より大きな径を備えるから、その大きさに応じて、継手ユニット２の芯ずれなどの配置誤差を吸収して、受け穴１ｂ内に挿入することができる。そのまま押し込んでいくと、継手ユニット２の内部に雄型継手３が侵入する状態となる。そして雄型継手３の先端の係合突条３ａと係止爪部４ｂ…の内側面が接触して、軸径方向に力を及ぼしあう結果、それぞれの芯ずれが次第に矯正されながら、継手ユニット２が受け穴１ｂの中央に案内されていく。
【００３２】
さらに継手ユニット２の押し込みを続けると、係合突条３ａの外径が円弧面４ｃ…の部材単独状態の内径より大きいために、係合突条３ａによって係止爪部４ｂ…が軸径方向外側に押し広げられる。係止爪部４ｂ…が係合突条３ａを乗り越えると、雄型継手３の径は小さくなるので、係止爪部４ｂ…の弾性復元力が働き、係止爪部４ｂ…がその円弧面４ｃ…が雄型継手３の軸表面に近接する位置に戻る。そして係合突条３ａと係止平面４ｄが当接することにより、押し込み方向とは逆方向には係止状態となる。
【００３３】
また、板状部２ｂは、係合時にはその厚さの範囲内で受け穴１ｂの内側に入り込むが、上記の押し込みの過程では大部分の間、受け穴１ｂの内面と離れているから、係合時に受け穴１ｂの内面と近接する程度の大きさであっても、押し込みの支障とはならない。板状部２ｂが受け穴１ｂの内面と近接する押し込みの最終段階では、すでに継手ユニット２は受け穴１ｂの中心軸にほぼ案内されているので、同様に押し込みの支障とならないものである。
【００３４】
またこのとき、継手ユニット２の端部は受け穴１ｂの底部にわずかの余裕を残して近接する状態となるとともに、弾性部材５が受け穴１ｂの内面に当接して、弾性変形している状態となる。
【００３５】
このようにして、継手ユニット２のセグメント１への係合が完了する。この状態では、リング継手４が雄型継手３と引き抜き方向に係合されているため、継手ユニット２を引き抜くことはできない。また、接合面方向には、挿着部２ｄと受け穴１ｂの間に弾性部材５が介在して弾性支持されているので、継手ユニット２はセグメント１に対して浮動的に支持されているものである。したがって継手ユニット２に接合面方向に外力が加えられた場合、弾性部材５の弾性変形の範囲で移動することが可能となっている。このとき、雄型継手３と係止爪部４ａは接合面方向には隙間を備えるとともに、係止爪部４ａは軸径方向に弾性変形可能だから、上記の移動を拘束するものではない。
【００３６】
上記のようにして継手ユニット２が係合されたセグメント１に、別のセグメント１の接合面１ａを対向させ、いずれかのセグメント１を受け穴１ｂと継手ユニット２を合わせながら押し込めば、上記と同じ過程をたどってそれぞれの係合が行われ、結果として、セグメント１同士の接合が行われる。
【００３７】
このとき、受け穴１ｂが接合面１ａ側でより大きな径で開口していること、相手方の継手ユニット２が相手方のセグメント１に対して浮動的に支持されていること、によって、それぞれの係合には、ある程度の位置誤差が許容され、押し込みつづけることによって、上記に説明したように、自動的に芯合わせが行われるから、比較的多数の継手同士の接合であっても、きわめて円滑に接合でき、作業性が向上される利点がある。
【００３８】
この点は、手動作業において優れた利点となることは言うまでもないが、接合作業を自動機によって自動的に行う場合にも、高精度の位置決めが不要となり、特殊な自動機を要することなく作業が行えるので、きわめて好都合である。
【００３９】
次に、接合完了後の作用を図２、３を参照して説明する。
本発明に係る継手ユニット２は、剛体とみなし得るセグメント１に埋め込まれているので、地震その他の外力がセグメント１に作用し、そのセグメント１との接触を通して受ける外力は、主に、セグメント１、１がずれを起こす際に生じる接合面方向のせん断力と、セグメント１、１が離間しようとする際に生じる引張力とに分けて考えることができる。
【００４０】
まず、せん断力は、板状部２ｂを設けることで主に担荷するようにした。この場合、板状部２ｂは、できるだけ受け穴１ｂの接合面１ａの開口径に近い大きさとするのがよく、弾性部材５による支持位置は、接合面１ａに近いほど効率よく担荷することができる。
【００４１】
引張力は、係合突条３ａ、係止爪部４ｂを介して円筒部２ｃに伝達される。雄型継手３に対して係止爪部４ｂの傾斜を比較的浅くしているので、係止爪部４ｂにかかる圧縮力による弾性変形を抑制することが可能となっている。また円筒部２ｃを、雄型継手３を取り巻くように設けることによって、荷重を受ける断面面積を比較的大きく取ることが可能となっている。さらに、挿着部２ｄを加えることによってより担荷面積が増されるようにしている。
【００４２】
本発明では上記のように、構成を工夫することにより、主要な荷重成分に効率的な部材配置を行うことができるようになった。そのため、材料の使用量を減らすことができるとともに、特に、樹脂成形によって製作するのに好都合な形状とすることができるという利点が生じることになった。
【００４３】
また、板状部２ｂが受け穴１ｂの内面に近接する大きさの円板とされているので、外力が働いて接合面がずれを起こす場合には、板状部２ｂが受け穴１ｂに当接し、板状部２ｂが破壊されない限りそれ以上のずれを阻止できるという利点もある。
【００４４】
次に、図５を参照して本発明に関する変形例を説明する。図５（ａ）、（ｂ）に示したのは、それぞれ、本発明に係る変形例の斜視図および正面視部分断面図である。
本変形例は、継手ユニット２に代わって継手ユニット２０を用いるところに特徴がある。継手ユニット２０は、樹脂成形で製作された一体のハウジング２０ａに、リング継手４、４を取り付けてなるものであり、弾性部材５は省略される。ただし、弾性部材５の代わる弾性を備えた構成をハウジング２０ａに一体化して設けるものである。
【００４５】
図５に示したように、ハウジング２０ａは、その中央部に円板状の板状部２０ｂが設けられ、そこから垂直方向両端側に円筒部２０ｃが設けられている。円筒部２０ｃの外部側には、軸方向に適宜間隔を設けてそれぞれ周方向に延ばされた薄板状のフィン２１…が設けられている。それぞれのフィン２１…の先端をつなぐ包落面は、受け穴１ｂの内面よりわずかに大きい円錐台状とされている。フィン２１の間は軸方向に連続するリブ２２…が設けられている。リブ２２…の先端は受け穴１ｂの内面よりわずかに小さい寸法とされており、リブ２２…の配設間隔は、フィン２１が軸方向にたわんで適度の弾性を備えることを妨げない程度に明けられている。リブ２２…およびフィン２１…は、その先端およびその包落面によって挿着部２０ｄを構成している。
【００４６】
円筒部２０ｃの内部は、リング継手４を継手ユニット２０の両端側から落とし込んで、板状部２０ｂと適宜間隔を明けて保持するための段状の底部を備えてなる穴状の保持部２０ｇが設けられている。保持部２０ｇの軸方向端部側には、保持部２０ｇに保持されたリング継手４を端部側から係止するための不図示の係止部材を取り付ける係止部材取付部２０ｅが設けられている。
【００４７】
上記係止部材はリング継手４を端部側から係止できればよいので、種々の実施形態が考えられる。例えば、リング状の押圧部材を用いて、係止部材取付部２０ｅにねじ穴を設けて継手ユニット２０にねじ止めしたり、Ｃ型止め輪を用いて、係止部材取付部２０ｅには内周に止め輪用の溝を設けたりすることができる。
【００４８】
なお、板状部２０ｂの大きさは、板状部２ｂと同様に、セグメント１に係合時には、厚さ方向が受け穴１ｂ、１ｂの内部にわたって収納されて接合面方向の移動が規制される位置にあり、受け穴１ｂの内面に近接する大きさを備えているものである。また、円筒部２０ｃの長さは、円筒部２ｃと同様に、受け穴１ｂの深さの２倍よりもわずかに短い長さとされている。
【００４９】
次に、本変形例の作用を説明する。
まず、挿着部２０ｄがフィン２１…、リブ２２…などの薄板状部材で構成されているので、材料が低減でき、かつ樹脂成形に好適な構造となっている。また、アンダーカットがないので、複数の部材に分けることなく一体ものとして成形できる。
【００５０】
さらに、フィン２１…が、弾性変形可能とされることにより、継手ユニット２０を受け穴１ｂに挿着したときに接合面方向への移動を許容するから、弾性部材５が設けられたのと同様の作用があり、継手ユニット２０を受け穴１ｂに対して浮動的に支持している。したがって、弾性部材５を削除できるので部品コストと製作コストを低減することができるという利点を備える。
【００５１】
なお、本変形例の説明では、板状部２０ｂ、円筒部２０ｃは、それぞれ、板状部２ｂ、円筒部２ｃとほとんど同様の形状とされているので、同様の作用効果を備えることはいうまでもない。
【００５２】
なお、上記の説明では、板状部２ｂ、２０ｂは、いずれも円板状として説明したが、受け穴１ｂに納まる大きさであれば、どのような外形でもよい。板状部２ｂ、２０ｂによって、継手ユニット２、２０にかかるせん断力を担荷するという目的のためには、できるかぎり板部の面積を大きくするために、受け穴１ｂの開口形状に近づけることが好ましく、継手ユニット２、２０の挿着に方向性を持たせないという目的のためには回転対称な形状が好ましいが、必ずしも円板に限るものではない。例えば、受け穴１ｂの形状を円形以外の楕円形や長方形としてもよく、それに合わせて板状部２ｂ、２０ｂを変えてもよい。
【００５３】
なお、上記の説明では、セグメント１側に雄型継手３を設け、継手ユニット２側に雌型継手を設けた例で説明したが、本発明の技術的思想の根幹をなすのは、被接合部材同士の間に継手ユニットを介装して、被接合部材同士を接合するということであり、それぞれに設ける継手の雌雄種類を上記のように限定するものではない。
【００５４】
なおさらに、上記の説明では、被接合部材の例として、トンネルの覆工などを構成するセグメントを挙げている。これは、重量の大きいセグメントを狭隘な作業環境下で効率よく組み立てる必要があるために、作業性の向上が特に強く望まれ、本発明により特に著しい効果を発揮する例として挙げられたものであって、被接合部材はこれに限定されるものではない。
【００５５】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明では、それぞれの被接合部材の接合面には、受け穴と一方の継手が設けられ、他方の継手は被接合部材とは別体化された継手ユニットに設けるので、継手種類による方向性のない被接合部材とすることができるから、方向性を考慮せずに被接合部材の製作や接合作業が行え、その結果、製作効率や作業性が格段に向上するという効果を奏する。
また、そのことによって製作・作業コストを低減できるという効果を奏する。
【００５６】
請求項２に記載の発明では、継手ユニットを、板状部によって接合面方向のせん断力を担荷し、前記軸方向支持体によって接合方向の軸力を担荷するように構成するから、荷重方向に応じて部材を効率的に配置でき、その結果、比較的少量の材料で継手ユニットを製作できるという効果を奏する。
また、このような継手ユニットは偏肉を少なくすることができるので、樹脂成形で容易に製作できるという効果を奏する。
さらに、接合面にずれが生じる場合でも、板状部によって支持されてずれが止まるから、過度のずれが生じないという効果を奏する。
【００５７】
請求項３に記載の発明では、継手の係合時に接合面方向に継手ユニットが芯ずれしても、浮動的に支持されているため、弾性部材の変形範囲で芯ずれを吸収することができるから、接合作業での位置合わせが容易となり、その結果、作業性が格段に向上するという効果を奏する。
【００５８】
請求項４に記載の発明では、樹脂一体成形により複雑な構造の継手を製作することができ、挿着部にフィン構造を採用することにより材料の使用量を減らすことができるから、部品点数と材料費を削減して安価な継手ユニットを製作することができるという効果を奏する。
【００５９】
請求項５に記載の発明では、被接合部材に設ける一方の継手は軸状部材からなる単純な構造とされ、より複雑な、弾性力を付勢する爪状部材は、継手ユニットに設けられるから、より大きくて製作に手間のかかる被接合部材の製作が容易となり、より製作が複雑化する爪状部材を比較的小型の継手ユニットに設けることになり、全体として低コストでの製作が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る継手構造の実施の形態の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る継手構造の実施の形態の詳細を示す断面図である。
【図３】本発明に係る継手ユニットの一例を説明するための軸方向断面図、およびその側面視部分断面図である。
【図４】本発明に係る雌型継手の一例を説明するための、接合面方向視の平面図、軸方向断面図および受け穴底部方向視の平面図である。
【図５】本発明に係る変形例の斜視図および正面視部分断面図である。
【図６】セグメントの組立の様子の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１セグメント（被接合部材）
１ａ接合面
１ｂ受け穴
２、２０継手ユニット
２ｂ、２０ｂ板状部
２ｃ、２０ｃ円筒部（軸方向支持体）
２ｄ、２０ｄ挿着部
３雄型継手
３ａ係合突条
４リング継手（雌型継手）
４ｂ係止爪部（爪状部材）
４ｃ円弧面
４ｄ係止平面
５弾性部材
２１フィン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joint structure using male and female joints, and more particularly to a joint structure that facilitates automatic coupling and is particularly suitable for joining tunnel segment blocks.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in tunnel construction, a segment made of steel, reinforced concrete or the like is joined in a cylindrical shape to form a lining. FIG. 6 shows an outline of the assembly.
[0003]
Reference numeral 31 denotes a segment, which is adjacent in the circumferential direction and is joined to the joining surface 31 a of the existing segment 31 from the direction of the arrow and extended in the joining direction to form a segment ring 30.
[0004]
In such a joining method on the joining surface 31a, for example, as described in Patent Document 1, a method of fastening the joining surfaces with bolts and nuts, a hole is provided in the joining surface, and a pin member is fitted. There was a method of fixing by adhesion. Further, as described in Patent Document 2, there is a system in which a triangular pyramid-shaped guide pin is closely fitted into a triangular pyramid-shaped hole and fitted.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-238789 (page 2-4, FIGS. 1-4, FIG. 9)
[Patent Document 2]
JP-A-10-169380 (page 2-4, FIG. 1-2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, these conventional joint structures have the following problems.
In the bolt and nut fastening described in Patent Document 1, fastening is performed from the inside of the tunnel in a state where the segments are opposed to each other.
In addition, the methods using the pin members described in Patent Documents 1 and 2 require high positional accuracy between the pin member and the fitting hole in order to fit the pin member in close contact with each other. As a result, the production cost of the segments is high, and there is a problem that the workability is poor because it takes time to align the positions during the joining operation. In addition, since the pin member is fixed when fitted to one segment, there is a problem that when the other segment is pushed in, the position is slightly shifted and the other segments are damaged. Further, since the conventional joint structure is not suitable for resinization, there is a problem that it cannot be manufactured at low cost by resinization.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a joint structure in which joining workability is improved and manufacturing at low cost is possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, a joint structure for joining a pair of joined members to be joined to each other with their joining surfaces facing each other, the joined member Is provided with a receiving hole formed by recessing each of the joining surfaces, and one joint fixed to the center of the bottom of the receiving hole, and between each of the joined members, The members to be joined are connected to each other through a joint unit including two insertion parts that can be inserted and the other joint that is provided at the center of each of the insertion parts and engages with the one joint. Use a bonded configuration.
Therefore, since the receiving surface and one joint are provided in the joining surface of each to-be-joined member, and the other joint is provided in a joint unit, it can be set as the to-be-joined member without directionality by a joint kind.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the joint structure according to the first aspect of the invention, the joint unit has an inner portion of both of the receiving holes facing each other in the thickness direction so that movement in the joint surface direction is restricted during joining. And a plate-like portion provided extending in the joining surface direction so as to be close to the inner periphery of the joint surface of the receiving hole, and a shaft extending from the plate-like portion in the joining direction A configuration comprising a directional support is used.
Therefore, it is possible to carry a shearing force in the joining surface direction by the plate-like portion and to carry an axial force in the joining direction by the axial support body.
Further, since the plate-like portions are provided close to each other in the joining surface direction, even if the joining surface is displaced, the displacement is supported by the plate-like portion and stops.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the joint structure according to the first or second aspect, the insertion portion and the receiving hole are engaged with each other via an elastic member, and the joint unit is connected to the receiving unit. Use a floatingly supported configuration with respect to the hole.
Therefore, even if the joint unit is misaligned in the joint surface direction when the joint is engaged, the joint unit is floatingly supported so that its position and posture can be changed within the deformation range of the elastic member when an external force is applied. Can absorb misalignment.
[0011]
In invention of Claim 4, in the joint structure in any one of Claims 1-3, the said joint unit consists of synthetic resin, and the said insertion part is comprised by the some fin. Use.
Therefore, a joint having a complicated structure can be manufactured by resin molding, and the amount of material used can be reduced by adopting a fin structure for the insertion portion.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the joint structure according to any one of the first to fourth aspects, the one joint is a male joint in which an engagement protrusion is provided on a shaft-shaped member, and the other The joint is composed of a female joint provided with a claw-like member that engages with the engagement protrusion and is prevented from coming off in the joining direction and that is elastically biased in the axial radial direction of the shaft-like member. Is used.
Therefore, one joint provided in the member to be joined has a simple structure made of a shaft-like member, and a more complicated claw-like member that urges elastic force is provided in the joint unit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected the same or equivalent member through all the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of a joint structure according to the present invention. In the present invention, a male joint (one joint) (not shown) is provided in the joint surface 1a of the segment 1 (member to be joined) with a predetermined interval in the joint surface 1a. The segments 1 to be joined are connected to each other through the joint units 2 in which the receiving holes 1b are opposed to each other and the female joints (the other joints) are arranged at both ends. is there.
[0014]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the joint unit 2.
The segments 1 and 1 are formed of, for example, reinforced concrete, and receiving holes 1b are provided at positions facing each other. The receiving hole 1b is a frustoconical hole provided with a larger diameter on the side of the joining surface 1a, the center axis of which is a normal line of the joining surface 1a and is recessed in the joining surface 1a. In the receiving hole 1b, a male joint 3 having a generally cylindrical shaft shape is extended in the normal direction of the joint surface 1a from the bottom to the joint surface 1a. The outer periphery of the tip of the male joint 3 is provided with an engagement ridge 3a that is provided with a taper on the side of the joint surface 1a and an end surface parallel to the joint surface 1a on the opposite side and that projects in the outer peripheral direction. ing.
[0015]
The male joint 3 may be fixed in any way as long as it has a predetermined pullout strength. For example, an end portion having a retaining shape such as a protrusion may be embedded and integrated in the segment 1, or a screw may be formed on the end portion and screwed to the segment 1. And may be fastened via mounting bolts or may be fixed by welding or the like.
[0016]
The joint unit 2 combines, for example, two housings 2a divided in the axial direction, and accommodates ring joints 4 and 4 that are female joints that can be engaged with the male joints 3 and 3, The outer peripheral portion is provided with an elastic member 5 for floatingly inserting the housings 2a and 2a into the receiving holes 1b. The outer shapes of the housings 2a and 2a have concentric frustoconical shapes slightly smaller than the inner surface of the receiving hole 1b at both ends, and can be easily inserted into the receiving holes 1b from both ends. In the inserted state shown in FIG. 2, the elastic member 5 is elastically deformed and has a dimensional relationship such that it abuts against the inner wall of the receiving hole 1b.
[0017]
Next, the detailed configuration of the housing 2a will be described with reference to FIG. 3 (a) and 3 (b) are an axial sectional view and a side sectional partial sectional view showing a state where the ring joints 4 and 4 are removed from the joint unit 2, respectively.
The structure of the housing 2a is roughly provided with a semicircular plate-like plate-like portion 2b in the center in the axial direction, and a cylindrical portion having a cylindrical shape divided into two from the plate-like portion 2b toward both ends in the axial direction. 2c (axial support) is extended.
[0018]
When the plate-like portion 2b is engaged with the segment 1, the thickness direction is accommodated over the inside of the receiving holes 1b and 1b and the movement in the joining surface direction is restricted, and the plate-like portion 2b is close to the inner surface of the receiving hole 1b. It is equipped with
[0019]
The plate-like portion 2b is provided so as to prevent the deviation from spreading when the segments 1 are displaced within the joint surface 1a due to an external force such as an earthquake. Therefore, the width in the thickness direction and the overall thickness extending to each segment 1 are pressed by the inner surfaces of the receiving holes 1b that are displaced from each other, and when the plate-like portion 2b receives a shearing force, it breaks or sits within a predetermined load. Select appropriately so as not to bend.
[0020]
Further, the gap between the plate-like portion 2b and the receiving hole 1b is determined from the size of the allowable deviation amount of the joint surface 1a. Since only a small amount is displaced in a normal joining state, the allowable displacement amount in this case is set in consideration of the safety of an abnormal situation such as an accident. However, if the distance is too far, the impact load at the time of displacement increases, so it is preferable to set the plate-like portions 2b as thin as possible by setting them as close as possible.
[0021]
Further, the cylindrical portion 2c is provided with tapered insertion portions 2d and 2d so as to have a shape substantially matching the inner surface of the receiving hole 1b from the outside in the axial radial direction, and the insertion portion 2d, Concave grooves 2h and 2h for locking the elastic member 5 on 2d are provided over the outer peripheral direction. In addition, holding grooves 2g and 2g made of concave grooves provided concentrically with the cylindrical portion 2c for supporting the ring joint 4 are provided symmetrically with respect to the plate-like portion 2b inside the cylindrical portion 2c. . The length of the cylindrical portion 2c is set slightly shorter than twice the depth of the receiving hole 1b.
[0022]
Further, in order to engage the housings 2a, locking holes 2e and locking pins 2f that can be fitted to each other are provided on the mating surfaces.
[0023]
Next, a detailed configuration of the ring joint 4 will be described with reference to FIG. FIGS. 4A, 4B, and 4C are a plan view, a cross-sectional view in the axial direction, and a plan view in the bottom direction of the receiving hole 1b, respectively.
The ring joint 4 has a slit 4e from a cylindrical portion 4a that can be fitted into the holding groove 2g of the housing 2a, and an end of the cylindrical portion 4a that is directed to the bottom of the receiving hole 1b when stored in the housing 2a. The claw portions 4b (claw-like members) that are divided into six in the circumferential direction and extend obliquely inward are provided.
[0024]
The front ends of the locking claws 4b are formed with arcuate surfaces 4c on the inner side in the axial radial direction and locking surfaces 4d in the axial direction. The circular arc surfaces 4c are aligned on a circumference having a diameter slightly larger than the shaft diameter of the male joint 3 in the state of the member alone. The locking claw portions 4b are configured so as to have appropriate elasticity in the axial diameter direction by appropriately setting the thickness of the plate and the shape of the portion connected to the cylindrical portion 4a. When receiving an external force from the direction, it bends outward in the axial radial direction and urges an elastic force as a reaction force in the axial radial inner side.
[0025]
Further, a locking flat surface 4d is formed in the axial direction at the tip of the locking claw portions 4b, and the surface pressure received in the axial direction is transmitted to the locking claw portions 4b.
[0026]
In the configuration described above, various materials can be adopted. For example, the housing 2a, the ring joint 4, and the male joint 3 can all employ metals, synthetic resins, and the like. The elastic member 5 may be any member having an elastic property, for example, a synthetic resin such as elastomer, a solid material or foam material of synthetic rubber, or a leaf spring made of metal or synthetic resin. Can do.
[0027]
A particularly effective combination is a housing 2a and a ring joint 4 made of a synthetic resin that can be formed into a relatively small diameter because of its high tensile strength, for example, a male joint 3 made of a metal such as mild steel, and a complicated shape can be integrally formed. Is a combination that forms
[0028]
Next, the operation of the joint structure according to the present invention described above will be described.
First, the joint unit 2 is assembled as follows. The ring joint 4 is fitted into the holding grooves 2g and 2g provided on one side of the housing 2a in such a posture that the tip of the ring locking claw portion 4b faces the plate-like portion 2b side. Then, the other housing 2a is fitted so as to face each other so that the locking hole 2e and the locking pin 2f are fitted. Furthermore, the elastic member 5 is arrange | positioned on the outer periphery.
[0029]
At this time, the elastic member 5 is composed of a synthetic rubber in a band shape, and the elastic members 5 and 5 are arranged so as to be wound around the outer grooves 2h and 2h of the housings 2a and 2a. Assembling is good when it is also fixed.
[0030]
Next, the engagement between the segment 1 and the joint unit 2 will be described.
Since the joint unit 2 according to the present invention is axially symmetric with respect to the central axis and is plane-symmetrical with respect to both end directions, there is no assembling directionality. Therefore, the engagement is performed by pushing any one end of the joint unit 2 into the back side of the receiving hole 1b in accordance with the receiving hole 1b.
[0031]
Since the receiving hole 1b has a larger diameter on the side of the joining surface 1a, it can be inserted into the receiving hole 1b by absorbing an arrangement error such as misalignment of the joint unit 2 according to its size. When pushed in as it is, the male joint 3 enters the inside of the joint unit 2. The engagement protrusion 3a at the tip of the male joint 3 and the inner surface of the locking claw 4b contact each other and exert a force in the axial radial direction. As a result, each center misalignment is gradually corrected, and the joint unit 2 is guided to the center of the receiving hole 1b.
[0032]
When the joint unit 2 is further pushed in, the outer diameter of the engagement protrusion 3a is larger than the inner diameter of the arcuate surface 4c alone, so that the engagement protrusion 3a causes the locking claw 4b to move in the axial direction. It is pushed outward. When the locking claw portion 4b ... gets over the engaging protrusion 3a, the diameter of the male joint 3 is reduced, so that the elastic restoring force of the locking claw portion 4b ... works, and the locking claw portion 4b ... 4c... Returns to a position close to the shaft surface of the male joint 3. And when the engagement protrusion 3a and the latching flat surface 4d contact | abut, it will be in a latching state in the reverse direction to a pushing direction.
[0033]
Further, the plate-like portion 2b enters the inside of the receiving hole 1b within the range of its thickness when engaged, but is largely separated from the inner surface of the receiving hole 1b during the above pushing process. Even if the size is close to the inner surface of the receiving hole 1b at the time, it does not hinder the pushing. Since the joint unit 2 is already almost guided to the central axis of the receiving hole 1b at the final stage of the pressing in which the plate-like portion 2b is close to the inner surface of the receiving hole 1b, the pushing unit is not hindered in the same manner.
[0034]
At this time, the end of the joint unit 2 is in a state of being close to the bottom of the receiving hole 1b with a slight margin, and the elastic member 5 is in contact with the inner surface of the receiving hole 1b and is elastically deformed. It becomes.
[0035]
In this way, the engagement of the joint unit 2 with the segment 1 is completed. In this state, since the ring joint 4 is engaged with the male joint 3 in the pulling direction, the joint unit 2 cannot be pulled out. Further, since the elastic member 5 is interposed between the insertion portion 2d and the receiving hole 1b and elastically supported in the joint surface direction, the joint unit 2 is supported in a floating manner with respect to the segment 1 It is. Therefore, when an external force is applied to the joint unit 2 in the joining surface direction, the joint unit 2 can move within the range of elastic deformation of the elastic member 5. At this time, the male joint 3 and the locking claw portion 4a have a gap in the joining surface direction, and the locking claw portion 4a can be elastically deformed in the axial diameter direction, and therefore does not restrain the movement.
[0036]
When the joint surface 1a of another segment 1 is opposed to the segment 1 with which the joint unit 2 is engaged as described above, and one of the segments 1 is pushed in while aligning the receiving hole 1b and the joint unit 2, By following the same process, each engagement is performed, and as a result, the segments 1 are joined to each other.
[0037]
At this time, the receiving hole 1b is opened with a larger diameter on the joining surface 1a side, and the mating joint unit 2 is supported in a floating manner with respect to the mating segment 1, whereby the respective engagement is achieved. Since a certain degree of positional error is allowed and the centering is automatically performed as described above by continuing to push in, even if a relatively large number of joints are joined, joining is extremely smooth. There is an advantage that workability is improved.
[0038]
Needless to say, this is an excellent advantage in manual work, but even when joining work is automatically performed by an automatic machine, high-precision positioning is not required and work can be performed without requiring a special automatic machine. This is very convenient.
[0039]
Next, the operation after the completion of joining will be described with reference to FIGS.
Since the joint unit 2 according to the present invention is embedded in the segment 1 that can be regarded as a rigid body, an external force acting on the segment 1 due to an earthquake or other external force is mainly applied to the segment 1, It can be divided into a shearing force in the joining surface direction that occurs when 1 shifts and a tensile force that occurs when the segments 1 and 1 try to separate.
[0040]
First, the shear force was mainly carried by providing the plate-like portion 2b. In this case, the plate-like portion 2b should be as close as possible to the opening diameter of the joint surface 1a of the receiving hole 1b, and the support position by the elastic member 5 can be efficiently loaded as it is closer to the joint surface 1a. it can.
[0041]
The tensile force is transmitted to the cylindrical portion 2c via the engaging protrusion 3a and the locking claw portion 4b. Since the inclination of the locking claw 4b is relatively shallow with respect to the male joint 3, it is possible to suppress elastic deformation due to the compressive force applied to the locking claw 4b. Further, by providing the cylindrical portion 2c so as to surround the male joint 3, it is possible to obtain a relatively large cross-sectional area for receiving a load. Furthermore, the load carrying area is further increased by adding the insertion portion 2d.
[0042]
In the present invention, as described above, by devising the configuration, it is possible to efficiently arrange the members for the main load components. For this reason, the amount of material used can be reduced, and in particular, there is an advantage that it can be formed into a shape convenient for manufacturing by resin molding.
[0043]
Further, since the plate-like portion 2b is a disk having a size close to the inner surface of the receiving hole 1b, the plate-like portion 2b contacts the receiving hole 1b when an external force is applied to cause the joining surface to shift. Further, there is an advantage that further displacement can be prevented unless the plate-like portion 2b is destroyed.
[0044]
Next, a modified example related to the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a front sectional view, respectively, of a modification according to the present invention.
This modification is characterized in that a joint unit 20 is used instead of the joint unit 2. The joint unit 20 is formed by attaching the ring joints 4 and 4 to an integral housing 20a manufactured by resin molding, and the elastic member 5 is omitted. However, a configuration having elasticity instead of the elastic member 5 is provided integrally with the housing 20a.
[0045]
As shown in FIG. 5, the housing 20a is provided with a disk-like plate-like portion 20b at the center thereof, and cylindrical portions 20c are provided at both ends in the vertical direction therefrom. On the outer side of the cylindrical portion 20c, thin plate-like fins 21 are provided that extend in the circumferential direction at appropriate intervals in the axial direction. The enveloping surface connecting the tips of the fins 21 has a truncated cone shape slightly larger than the inner surface of the receiving hole 1b. Between the fins 21, ribs 22 continuous in the axial direction are provided. The tips of the ribs 22 are slightly smaller in size than the inner surface of the receiving hole 1b, and the spacing between the ribs 22 is enough to prevent the fins 21 from being bent in the axial direction and having appropriate elasticity. It has been. The ribs 22 and the fins 21 constitute an insertion portion 20d by the tips and the enveloping surfaces thereof.
[0046]
Inside the cylindrical portion 20c, there is a hole-shaped holding portion 20g having a stepped bottom portion for dropping the ring joint 4 from both ends of the joint unit 20 and holding it at an appropriate interval from the plate-like portion 20b. Is provided. A locking member mounting portion 20e for mounting a locking member (not shown) for locking the ring joint 4 held by the holding portion 20g from the end side is provided on the axial end portion side of the holding portion 20g. Yes.
[0047]
Since the said locking member should just be able to lock the ring joint 4 from an edge part side, various embodiment can be considered. For example, by using a ring-shaped pressing member, a screw hole is provided in the locking member mounting portion 20e and screwed to the joint unit 20, or by using a C-type retaining ring, the locking member mounting portion 20e has an inner periphery. A groove for a retaining ring can be provided.
[0048]
The size of the plate-like portion 20b is the same as that of the plate-like portion 2b, and when engaged with the segment 1, the thickness direction is accommodated over the receiving holes 1b and 1b and the movement in the joining surface direction is restricted. It is located and has a size close to the inner surface of the receiving hole 1b. The length of the cylindrical portion 20c is slightly shorter than twice the depth of the receiving hole 1b, like the cylindrical portion 2c.
[0049]
Next, the operation of this modification will be described.
First, since the insertion part 20d is composed of thin plate-like members such as fins 21 ..., ribs 22 ..., the material can be reduced and the structure is suitable for resin molding. Moreover, since there is no undercut, it can be molded as a single piece without being divided into a plurality of members.
[0050]
Further, since the fins 21 are elastically deformable, the joint unit 20 is allowed to move in the direction of the joint surface when inserted into the receiving hole 1b, so that the elastic member 5 is provided. The joint unit 20 is supported in a floating manner with respect to the receiving hole 1b. Therefore, since the elastic member 5 can be deleted, there is an advantage that the component cost and the manufacturing cost can be reduced.
[0051]
In the description of the present modification, the plate-like portion 20b and the cylindrical portion 20c have almost the same shape as the plate-like portion 2b and the cylindrical portion 2c, respectively. Nor.
[0052]
In the above description, the plate-like portions 2b and 20b are both disc-shaped, but may have any outer shape as long as the size fits in the receiving hole 1b. For the purpose of carrying the shearing force applied to the joint units 2 and 20 by the plate-like portions 2b and 20b, in order to enlarge the area of the plate portion as much as possible, it is possible to approximate the opening shape of the receiving hole 1b. Preferably, a rotationally symmetric shape is preferable for the purpose of not giving direction to the insertion of the joint units 2 and 20, but the shape is not necessarily limited to a disk. For example, the shape of the receiving hole 1b may be an ellipse or a rectangle other than a circle, and the plate-like portions 2b and 20b may be changed according to the shape.
[0053]
In the above description, the example in which the male joint 3 is provided on the segment 1 side and the female joint is provided on the joint unit 2 side has been described. However, the basis of the technical idea of the present invention is to be joined. This means that the members to be joined are joined by interposing a joint unit between the members, and the male and female types of joints provided on each member are not limited as described above.
[0054]
Furthermore, in the above description, as an example of the member to be joined, a segment constituting a tunnel lining or the like is cited. This is an example in which it is particularly strongly desired to improve workability because it is necessary to efficiently assemble a heavy segment in a narrow work environment, and is given as an example that exhibits a particularly remarkable effect by the present invention. Thus, the member to be joined is not limited to this.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the present invention, the joint surface of each member to be joined is provided with the receiving hole and one joint, and the other joint is separated from the member to be joined. Because it is provided in the joint unit, it is possible to make a member to be joined that has no directionality depending on the type of joint, so that the member to be joined can be manufactured and joined without considering the directionality, resulting in production efficiency and workability. Has the effect of significantly improving.
This also has the effect of reducing production / working costs.
[0056]
In the invention according to claim 2, since the joint unit is configured to bear the shearing force in the joining surface direction by the plate-like portion and to carry the axial force in the joining direction by the axial support body, The members can be efficiently arranged according to the direction, and as a result, the joint unit can be manufactured with a relatively small amount of material.
Moreover, since such a joint unit can reduce uneven thickness, there exists an effect that it can manufacture easily by resin molding.
Furthermore, even when a displacement occurs on the joint surface, the displacement is stopped by being supported by the plate-like portion, so that there is an effect that no excessive displacement occurs.
[0057]
In the invention according to claim 3, even if the joint unit is misaligned in the joint surface direction when the joint is engaged, the joint unit is supported in a floating manner, so that the misalignment can be absorbed in the deformation range of the elastic member. Therefore, alignment in the joining operation becomes easy, and as a result, there is an effect that workability is remarkably improved.
[0058]
In the invention according to claim 4, since a joint having a complicated structure can be manufactured by resin integral molding, and the amount of material used can be reduced by adopting a fin structure in the insertion portion, There is an effect that an inexpensive joint unit can be manufactured by reducing the material cost.
[0059]
In the invention according to claim 5, one of the joints provided on the member to be joined has a simple structure made of a shaft-like member, and the more complicated claw-like member for biasing the elastic force is provided on the joint unit. This makes it easier to produce larger and more time-consuming to-be-joined members, and provides a relatively small joint unit with a claw-like member that makes production more complicated, making it possible to produce at low cost as a whole. The effect of becoming.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a joint structure according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of an embodiment of a joint structure according to the present invention.
FIG. 3 is an axial sectional view for explaining an example of a joint unit according to the present invention and a partial sectional view in side view.
FIG. 4 is a plan view in the joint surface direction view, an axial sectional view, and a plan view in the receiving hole bottom direction view for explaining an example of the female joint according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a partial cross-sectional view in front view of a modification according to the present invention. FIGS.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of how segments are assembled.
[Explanation of symbols]
1 segment (members to be joined)
1a Joint surface 1b Receiving hole 2, 20 Joint unit 2b, 20b Plate-like part 2c, 20c Cylindrical part (axial support)
2d, 20d Insertion part 3 Male joint 3a Engaging protrusion 4 Ring joint (female joint)
4b Locking claw part (claw-shaped member)
4c Arc surface 4d Locking plane 5 Elastic member 21 Fin

Claims

互いに接合される一対の被接合部材をそれぞれの接合面で対向させて接合するための継手構造であって、
前記被接合部材が、前記それぞれの接合面を窪ませて形成した受け穴と、該受け穴の底部中心に固設された一方の継手とを備え、
前記被接合部材の相互間に、前記それぞれの受け穴に挿着可能とされた２つの挿着部と、該挿着部のそれぞれの中心に設けられ前記一方の継手と係合する他方の継手とを備える継手ユニットを介して、前記被接合部材同士が接合されたことを特徴とする継手構造。It is a joint structure for joining a pair of members to be joined to each other so as to oppose each other at the joining surface,
The member to be joined includes a receiving hole formed by recessing each joining surface, and one joint fixed to the center of the bottom of the receiving hole,
Two insertion parts that can be inserted into the respective receiving holes between the members to be joined, and the other joint that is provided at the center of each of the insertion parts and engages with the one joint A joint structure characterized in that the members to be joined are joined to each other through a joint unit.

請求項１に記載の継手構造において、
前記継手ユニットが、
接合時に接合面方向の移動が規制されるべく、厚さ方向に前記対向する受け穴の両方の内部にわたって収納されるとともに、前記受け穴の接合面の内周に近接するように、接合面方向に延在されて設けられた板状部と、
該板状部から接合方向に延設された軸方向支持体とを備えてなる継手構造。In the joint structure according to claim 1,
The joint unit is
In order to restrict movement in the joining surface direction during joining, the joint surface direction is accommodated in both of the opposing receiving holes in the thickness direction and close to the inner periphery of the joining surface of the receiving hole. A plate-like portion provided to extend,
A joint structure comprising an axial support extending from the plate-like portion in the joining direction.

請求項１または２に記載の継手構造において、
弾性部材を介して、前記挿着部と前記受け穴が係合されるよう構成され、
前記継手ユニットが前記受け穴に対して浮動的に支持されたことを特徴とする継手構造。In the joint structure according to claim 1 or 2,
The insertion portion and the receiving hole are configured to be engaged via an elastic member,
A joint structure, wherein the joint unit is supported in a floating manner with respect to the receiving hole.

請求項１〜３のいずれかに記載の継手構造において、
前記継手ユニットが、合成樹脂からなり、
前記挿着部が、複数のフィンにより構成されたことを特徴とする継手構造。In the joint structure according to any one of claims 1 to 3,
The joint unit is made of a synthetic resin,
The joint structure, wherein the insertion portion is composed of a plurality of fins.

請求項１〜４のいずれかに記載の継手構造において、
前記一方の継手が、軸状部材に係合突条が設けられた雄型継手からなり、
前記他方の継手が、前記係合突条に係合して接合方向に抜け止めされるとともに、前記軸状部材の軸径方向に弾性力が付勢される爪状部材を備える雌型継手からなる継手構造。In the joint structure according to any one of claims 1 to 4,
The one joint is a male joint provided with an engaging protrusion on the shaft-shaped member,
The female joint is provided with a claw-like member that engages with the engaging protrusion and prevents the other joint from coming off in the joining direction and that is elastically biased in the axial radial direction of the shaft-like member. The joint structure.