JP5753188B2

JP5753188B2 - パイプジョイント

Info

Publication number: JP5753188B2
Application number: JP2012544117A
Authority: JP
Inventors: 山口　勇; 勇山口; 清水　亘; 亘清水; 公一郎山下; 博昭大古
Original assignee: Spacio Co Ltd
Current assignee: Spacio Co Ltd
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: WO2012066801A1; JPWO2012066801A1

Description

本発明は、複数のパイプ材を接続して構造物（組立体）を作製するためのパイプジョイントに関するものである。

従来から、金属製パイプ材や樹脂製パイプ材を用い、これをパイプジョイント部材を介して接続して組立体とすることで、各種の台車や棚、作業台、コンベアの骨組みなどとして使われている。

特に、複数のパイプ材を直交するように接続するパイプジョイントを用いて、工場や物流の現場などで、様々な形態の台車や棚、ラック等としたものが、広く使われている。

このパイプジョイントには様々な形態のものがあるが、分割可能な複数の部材からなり、当該複数の部材によってパイプ材を挟み込むようにして締結し、これによってパイプ部材同士を接続するようにしたものが多く用いられている。

下記特許文献１に示す割り型継手はその一例であり、１本の通し嵌合筒及び内周に周方向の２本の楔状の突条を設けた１本の止まり嵌合筒が止まり嵌合筒の一端に連設した接合筒により交差接合されると共に、通し嵌合筒及び止まり嵌合筒が両者の軸線を一平面内に位置させるように分断されて２つのセグメントに分割され、かつ、両セグメントが接合筒を貫通するボルトとそれに螺合するナットで連結される継手と、継手の通し嵌合筒に挿通された通しパイプ及び止まり嵌合筒に挿入された止まりパイプとが、前記ボルトとナットによる両セグメントの締め付けによって結合されていることを特徴とするものである。

また、下記特許文献２に示すパイプの結合構造はさらに改良されたパイプジョイントの構成を提案するものであり、１本の通し嵌合筒及び１〜４本の止まり嵌合筒が止まり嵌合筒の一端に連設した接合筒により交差接合されると共に、隣接する通し嵌合筒及び止まり嵌合筒が両者の軸線を一平面内に位置させるように分断されて複数のセグメントに分割され、かつ、隣接するセグメントが接合筒を貫通するボルト及びそれに螺合するナットで連結される継手と、継手の通し嵌合筒に挿通された通しパイプ及び止まり嵌合筒に挿入された止まりパイプとが、前記ボルト及びナットによる隣接するセグメント同士の締め付けによって結合されている継手とパイプの結合構造において、前記通し嵌合筒の内周に設けた突条又は突起が通しパイプの外周に設けた溝又は凹みと係合され、かつ、止まり嵌合筒の内周に設けた突条又は突起が止まりパイプの外周に設けた溝又は凹みと係合されていることを特徴とするものである。

特開２０００−０４６０１９号公報特開２００４−１６９７７５号公報

これら従来のパイプジョイントにおいては、円筒形状部の開口端部近傍において、分割可能な２つのセグメントが互いに離反する方向へ反ることが多い。そうすると、パイプ材を把持する力が弱まり、容易に抜け落ちるようになって、これにより形成したパイプ構造物（組立体）が崩れてしまう恐れがある。この点、当該パイプ構造物を長期に亘って使用すると、経時的に前記のとおりパイプ材を把持する力が弱まり、ある日突然パイプ構造物が崩壊するという事態を招きかねない。また、パイプ材をしっかり把持しようとしてネジとナットを強く締結すればするほど、分割可能な２つのセグメントの開口端部は互いに離反する方向へ反り易くなる。

本発明は、上記ような問題点を克服するためになされたものであり、割り継手（セグメント）の開口端部近傍が互いに離反することなく、パイプ材を継続的に強く把持でき、これにより強度に優れたパイプ構造物を形成できるようにしたパイプジョイントを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るパイプジョイントは、少なくとも２以上の互いに直交する円筒形状部を備え、該円筒形状部内にパイプ材を嵌挿させて、複数のパイプ材を互いに直交するように接続するパイプジョイントであって、前記円筒形状部が、前記パイプ材を挟むように複数に分割される割り継手が組み合わされて形成されると共に、前記割り継手を貫通するネジと該ネジに螺合するナットとにより対向する割り継手同士を締結してパイプ材を把持するようになされ、前記円筒形状部の外周面には、該円筒形状部内に嵌挿されるパイプ材の長手方向に延びる凸条部が形成され、前記凸条部は、前記円筒形状部の外周面における水平方向接線と鉛直方向接線と前記外周面とで囲まれる範囲内で形成されていることを特徴とする。

本発明に係るパイプジョイントによれば、パイプ材の長手方向に延びる凸条部が円筒形
状部の外周面に形成されていることで、当該箇所の断面係数が高くなり、円筒形状部の強
度が向上して、割り継手の開口端部近傍が互いに離反する方向へ変形する恐れが少なくな
る。これにより、パイプ材を継続的に強く把持でき、強度に優れたパイプ構造物を形成で
きる。また、本発明に係るパイプジョイントを用いてパイプ構造物を作製し、これを各種の台車や棚、作業台、コンベアの骨組みなどに利用する場合、凸条部が不必要に突出することがなく、作業者の手や台車等に載置する物品やコンテナなどが頻繁に当たって問題を引き起こすということがない。

本発明に係るパイプジョイントにおいて、前記凸状部は、断面略半円形状に盛り上がるように形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係るパイプジョイントにおいて、各円筒形状部は、その円筒中心軸を通って２分割に分割されるものであり、凸条部は、円筒中心から、前記分割面と略４５度の角度をなす方向に形成されているようにすることもできる。

このようにすれば、凸条部の肉厚を十分に確保できるので、円筒形状部の強度が増し、より強度に優れたパイプジョイントとなる。

以上のとおり、本発明に係るパイプジョイントによれば、パイプ材の長手方向に延びる凸条部が円筒形状部の外周面に形成されていることで、当該箇所の断面係数が高くなり、円筒形状部の強度が向上して、割り継手の開口端部近傍が互いに離反する方向へ変形する恐れが少なくなる。これにより、パイプ材を継続的に強く把持でき、強度に優れたパイプ構造物を形成できる。

本発明に係るパイプジョイントを用いて作製したパイプ構造物（組立体）の一例を示す説明図である。本発明に係るパイプジョイントの一実施形態を示すものであり、（Ａ）はパイプ材を把持した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）はその部分拡大図である。図２に示したパイプジョイントにおいて、パイプ材を把持させる様子を示す説明図である。図２に示したパイプジョイントの一方の割り継手を示す斜視図である。図４に示した割り継手の六面図である。図４に示した割り継手において、（Ａ）に示す正面図の（Ｂ）ａ−ａ線断面図、（Ｃ）ｂ−ｂ線断面図、及び（Ｄ）ｃ−ｃ線断面図である。図１におけるVII部分の拡大図である。図１におけるVIII部分の拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るパイプジョイント１を用いて作製したパイプ構造物（組立体）の一例を示すものであり、複数のパイプ材Ｐをパイプジョイント１を介して連結し、パイプ構造物Ｓを形成している。図１に示すように、このパイプジョイント１は、複数のパイプ部材Ｐを互いに直交する方向に連結するものであり、様々な長さのパイプ材Ｐを組み合わせて縦、横、高さ方向に自由な形態に組み立て可能なものである。

パイプ材Ｐは、一般には、断面真円状の管状部材の外周面を合成樹脂材料により被覆したものが多く利用される。前記管状部材は、アルミニウムや鉄、ステンレス等の鋼材、或いはこれらを組み合わせて作製された金属製パイプや、セラミックス、合成樹脂等により形成されたパイプなどが使用される。又、管状部材の外周面を被覆する合成樹脂材料としては、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル等の合成樹脂材料が用いられるが、ポリエチレンやポリプロピレン等の比較的軟質の合成樹脂材料を用いることもできる。

パイプジョイント１は、複数のパイプ材Ｐを互いに直交するように把持するものであり、これに必要な数及び形状を満たす円筒形状部を備え、この円筒形状部にパイプ部材Ｐを嵌挿し、把持させるようにするものである。これにより、図１に示すように、複数のパイプ材Ｐを縦、横、及び高さ方向に自在に連結し、任意の形態を備えたパイプ構造物Ｓを形成できるようになされている。

図２〜図６は、パイプジョイント１の実施形態の一例を示すものである。この実施形態におけるパイプジョイント１は、図２に示すように、２本のパイプ材Ｐ１、Ｐ２を直交するようにして把持するものである。このパイプジョイント１は、図４に示す割り継手２を二つ組み合わせたものであり、図３に示すように前記二つの割り継手２を互いに対向するように、かつ２本のパイプ材Ｐ１、Ｐ２を挟むようにして、ネジ２８とナット２９とにより締結するようになされている。

尚、パイプジョイント１は、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル等の合成樹脂材料により形成することができる。要求される性能にもよるが、前記以外の合成樹脂材料や各種金属材料、セラミックス等を適宜利用してもよい。

図５は、この実施形態における割り継手２を示す六面図であり、その内側面を正面として、（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）左側面図、（Ｄ）右側面図、（Ｅ）底面図、及び（Ｆ）背面図を示している。

また、図６は、図５における正面図と同じ正面図（Ａ）における（Ｂ）ａ−ａ線断面図、（Ｃ）ｂ−ｂ線断面図、及び（Ｄ）ｃ−ｃ線断面図を示したものである。

以下、これらの図面を参照して、この実施形態におけるパイプジョイント１についてより詳細に説明するものとする。

図２〜図６に示すように、この実施形態のパイプジョイント１は、第一の円筒形状部２１と、第二の円筒形状部２２とを備えている。第一の円筒形状部２１は、左右に開口した円柱形状の空洞部２１０を備えたものであって、これによりパイプ材Ｐ１の中間位置を嵌挿し把持するようになされている。第二の円筒形状部２２は、下方に開口する円柱形状の空洞部２２０を備えたものであって、この空洞部２２０にパイプ材Ｐ２の端部を嵌挿し把持するようになされ、これによって、パイプ材Ｐ１に対してパイプ材Ｐ２の端部を突き当てるような状態で、両パイプ材を互いに直交するように連結できるものとしている。

２つの割り継手２の分割面の第一の円筒形状部２１側の端部には、対向する割り継手２の方向へ伸び先端部に向かって幅広になる凸部２１４と、凸部２１４とは反対方向へ窪んでその奥方向に向かって幅広になる凹部２１５とが形成され、この凸部２１４と凹部２１５とをそれぞれ対向する割り継手２の凹部２１５、凸部２１４に係合させることにより、２つの割り継手２が互いに離れる方向への動きを制限できるものとしている。

また、二つの割り継手２の分割面の第二の円筒形状部２２側には、割り継手２の外周面から貫通する貫通孔２２５が形成されており、この貫通孔２２５にネジ２８を嵌挿することができる。

これによって、先ずは二つの対向する割り継手２の凸部２１４と凹部２１５を上述のとおり係合させ、第一の円筒形状部２１内及び第二の円筒形状部２２内にそれぞれパイプ部材Ｐ１及びＰ２を位置させた後、二つの割り継手２の貫通孔２２５にネジ２８を貫通させると共に、これにナット２９を螺合ししっかりと締結することにより、二つの割り継手２がパイプ部材Ｐ１及びＰ２をしっかりと把持した状態で保持する。

このようにして締結される二つの割り継手２の外周面には、それぞれ凸条部２１３、２２３が形成されている。すなわち、第一の円筒形状部２１の外周面には、パイプ材Ｐ１の長手方向に延びる凸条部２１３が形成されており、これにより第一の円筒形状部２１の断面係数が上がり強度が上がる。

また、第二の円筒形状部２２の外周面には、パイプ材Ｐ２の長手方向に延びる凸条部２２３が形成され、これにより、第二の円筒形状部２２の断面係数が上がって強度が向上する。特に、パイプ材の端部を把持するこの第二の円筒形状部２２においては、対向する二つの割り継手２の円筒形状部２２の開口端部同士が離反しがちである。すなわち、通常、この種のパイプ構造物ないしパイプ材の接続構造においては、円筒形状部内の空洞部の内径よりも若干大きい外径を備えたパイプ材を用い、円筒形状部がパイプ材の表面に被覆された柔軟性を有する合成樹脂材料を押圧することによって、強くパイプ材を把持するようになされている。したがって、押圧された合成樹脂材料の復元力により、二つの割り継手２における第二の円筒形状部２２の開口端部が互いに離反する方向への力が働きやすい。ネジ２８とナット２９を強く締結すればするほど、開口端部同士は離反しやすく、また、パイプ構造部の長年の使用により、徐々に開口端部同士が離反してしまう可能性が高い。

この点、本発明に係るパイプジョイントにおいては、円筒形状部２１、２２の外周面に凸条部２１３、２２３を形成しているので、強度が向上し、円筒形状部２１、２２の開口端部同士が離反する恐れが少なくなる。

尚、図５（Ｄ）及び（Ｅ）に示すとおり、この実施形態における凸条部２１３、２２３は、円筒形状部２１、２２の円筒中心から、割り継手２の分割面と４５度の角度をなす方向へ断面略半円形状に盛り上がるように形成されている。この凸条部の盛り上がり形状は、これに限定されるものではなく、図５（Ｄ）及び（Ｅ）に示す第一の円筒形状部２１及び第二の円筒形状部２２の外周面における水平方向接線と鉛直方向接線（図５に示すＬ１とＬ２、又はＬ３とＬ４）とにより囲まれる範囲内で、任意の厚み、形状としてよい。

また、この実施形態のパイプジョイント１においては、図２（Ｂ）に示すように、二つの割り継手２を対向させて組み合わせた状態では、第二の円筒形状部２２の基端部側、すなわち開口端部から反対側に向かっては、二つの割り継手２間に少しずつ広くなる隙間３が空くようになされている。このようにすることで、二つの割り継手２を対向させて組み合わせ、ネジ２８とナット２９を強く締め付けていくと、第二の円筒形状部２２の開口端部同士、及び前記開口端部とは反対側、すなわち対向する凸部２１４と凹部２１５とが強く押圧される。そして、特に第二の円筒形状部２２の開口端部においては、二つの割り継手２の開口部同士が強く押圧される一方、上述のとおり第二の円筒形状部２２の外周面には凸条部２２３が形成されていて開口端部同士は離反する方向へ変形しにくいので、この二つの割り継手２によってパイプ材Ｐ２は、非常に強く把持されることとなる。

また、この実施形態においては、第一の円筒形状部２１と第二の円筒形状部２２の開口端部近傍における内周面には、それぞれパイプ材Ｐ１、Ｐ２の長さ方向と直交するように複数条の凸条２１７、２２７が形成されている。当該凸条２１７、２２７は、パイプ材Ｐ１、Ｐ２の外周面の合成樹脂層に食い込むようにパイプ材Ｐ１、Ｐ２を押圧して把持するので、パイプ材Ｐ１、Ｐ２の長さ方向への移動を妨げ、パイプ材Ｐ１、Ｐ２の抜けを防止できる。

さらに、第一の円筒形状部２１と第二の円筒形状部２２の前記凸条２１７、２２７よりも奥方の内周面には、図５に示すような形状の突起２１８、２２８が形成されている。当該突起２１８、２２８は、同じくパイプ材Ｐ１、Ｐ２の外周面の合成樹脂層に食い込むようにパイプ材Ｐ１、Ｐ２を押圧して把持し、これによりパイプ材Ｐ１、Ｐ２の周方向への回動及び長さ方向への動きを妨げ、パイプ材Ｐ１、Ｐ２の抜けを防止することができる。

また、各割り継手２の第一円筒形状部２１の背面中央部には、当該背面中央部から内周面へ貫通する窓孔２１６が形成されている。これは、パイプ材Ｐ１をパイプジョイント１で締結する際、予めパイプジョイント１で把持すべきパイプ材Ｐ１の中央位置をその表面に記しておけば、窓孔２１６を見ることによって、正確に中央位置にあるかどうかを容易に確認することができる。また、パイプジョイント１でパイプ材Ｐ１を締結した後、この窓孔２１６を利用してネジ留め、あるいはリベット留めすることにより、より強固にパイプＰ１を締結することも可能である。

さらに、第二の円筒形状部２２の開口端部近傍の外周面には、穴部２２６が形成されている。パイプジョイント１でパイプ材Ｐ２を締結した後、この窓孔２２６を利用してネジ留め、あるいはリベット留めすることにより、より強固にパイプＰ２を締結することも可能である。尚、この穴部２２６は、第二の円筒形状部２２の内周面にまで貫通していてもよいし、本実施形態のように貫通していなくてもよい。

また、第二の円筒形状部２２の外周面には、凸リブ２２９が形成されている。この凸リブ２２９は、第二の円筒形状部２２の空洞部２２０の最奥部の位置と符合させてあり、二つの割り継手２を対向させて締結する際、当該二つの割り継手２の間にできる隙間から、パイプ材Ｐ２が空洞部２２０の最奥部まで嵌挿されているかどうかを容易に確認することが出来るようにするものである。

図７は、図１におけるVII部分の拡大図である。この図に示すパイプジョイント
１Ａは、パイプ材Ｐ１に対して２本のパイプ材Ｐ２，Ｐ３の各端部を突き当てるような状態で、これら３本のパイプ材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を互いに直交するように連結するものである。このパイプジョイント１Ａは、パイプ構造物Ｓの外側に配される割り継手２Ａと、パイプ構造物Ｓの内側に配される割り継手２Ｂと、これら二つの割り継手２Ａ，２Ｂを締結する２組のネジ２８とナットと、を備えている。これら二つの割り継手２Ａ，２Ｂを組み合わせることにより、パイプ材Ｐ１の中間位置を嵌挿し把持する第一の円筒形状部２１Ａと、パイプ材Ｐ２，Ｐ３の各端部をそれぞれ嵌挿し把持する第二の円筒形状部２２Ａ及び第三の円筒形状部２３Ａとが構成されるようになっている。第一の円筒形状部２１Ａの外周面にはパイプ材Ｐ１の長手方向に延びる一つの凸条部２１３Ａが、第二の円筒形状部２２Ａの外周面にはパイプ材Ｐ２の長手方向に延びる複数の凸条部２２３Ａが、第三の円筒形状部２３Ａの外周面にはパイプ材Ｐ３の長手方向に延びる複数の凸条部２３３Ａが、それぞれ形成されている。これら各凸条部２１３Ａ，２２３Ａ，２３３Ａによって各円筒形状部２１Ａ，２２Ａ，２３Ａの断面係数が上がり各部の強度が向上する。なお、図７において、図２から図６で説明したパイプジョイント１と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図８は、図１におけるVIII部分の拡大図である。この図に示すパイプジョイント
１Ｂは、パイプ材Ｐ１に対して４本のパイプ材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の各端部を突き当てるような状態で、これら５本のパイプ材Ｐ１〜Ｐ５を互いに直交するように連結するものである。このパイプジョイント１Ｂは、図７に示したパイプジョイント１Ａを構成する二つの割り継手２Ａ，２Ｂのうちパイプ構造物Ｓの内側に配される割り継手２Ｂを４つ用いて、これら４つの割り継手２Ｂを十字に組み合わせて４組のネジ２８とナット２９とで締結することにより、パイプ材Ｐ１の中間位置を嵌挿し把持する第一の円筒形状部２１Ｂと、パイプ材Ｐ２〜Ｐ５の各端部をそれぞれ嵌挿し把持する第二乃至第五の円筒形状部２２Ｂ〜２５Ｂとが構成されるものである。なお、このパイプジョイント１Ｂでは、パイプ材Ｐ１の周囲に４本のパイプ材Ｐ２〜Ｐ５を連結させるものであるため、第一の円筒形状部２１Ｂには、図２から図７に示したような凸条部２１３、２１３Ａは存在せず、第二乃至第五の円筒形状部２２Ｂ〜２５Ｂの外周面にだけ各パイプ材Ｐ２〜Ｐ５の長手方向にそれぞれ延びる複数の凸条部２２３Ｂ，２３３Ｂ，２４３Ｂ，２５３Ｂが形成されている。これら各凸条部２２３Ｂ，２３３Ｂ，２４３Ｂ，２５３Ｂによって各円筒形状部２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの断面係数が上がり各部の強度が向上する。なお、図８において、図２から図７で説明したパイプジョイント１、１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付している。

以上、本発明に係るパイプジョイントについて一実施形態を例示して説明したが、むろん本発明は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々に形態等を変更することが可能なものである。

本発明は、例えば工場や物流の現場などで使用される、様々な形態の台車や棚、ラック、作業台、コンベアの骨組みなどに適用可能である。

１パイプジョイント
２割り継手
２１第一の円筒形状部
２１３凸条部
２２第二の円筒形状部
２２３凸条部
Ｐ１パイプ材
Ｐ２パイプ材

Claims

少なくとも２以上の互いに直交する円筒形状部を備え、該円筒形状部内にパイプ材を嵌挿させて、複数のパイプ材を互いに直交するように接続するパイプジョイントであって、
前記円筒形状部が、前記パイプ材を挟むように複数に分割される割り継手が組み合わされて形成されると共に、前記割り継手を貫通するネジと該ネジに螺合するナットとにより対向する割り継手同士を締結してパイプ材を把持するようになされ、
前記円筒形状部の外周面には、該円筒形状部内に嵌挿されるパイプ材の長手方向に延びる凸条部が形成され、
前記凸条部は、前記円筒形状部の外周面における水平方向接線と鉛直方向接線と前記外周面とで囲まれる範囲内で形成されていることを特徴とするパイプジョイント。
前記各円筒形状部は、その円筒中心軸を通って２分割に分割されるものであり、
前記凸条部は、円筒中心から、前記分割面と略４５度の角度をなす方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパイプジョイント。
前記凸状部は、断面略半円形状に盛り上がるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプジョイント。