JP4636601B2

JP4636601B2 - 継手構造及び棒状製品

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Publication number: JP4636601B2
Application number: JP2005051880A
Authority: JP
Inventors: 正一米山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006234119A

Description

本発明は、管や軸棒等といった被継手本体同士を、その端部で接続するための継手構造及び棒状製品に関するものである。

従来より、管や軸棒等といった被継手本体同士を接続するための継手構造として、種々の提案がなされ、また実施されてきている。かかる従来から提案されている継手構造として、例えば、下記特許文献に列挙したものがある。すなわち従来の継手構造としては、被継手本体同士を溶接により直接繋ぎ合わせるものが存在する。また最近では、従来の継手構造として、被継手本体自体にジョイント部を設けるか、あるいは被継手本体同士を他のジョイント部材により外部から繋ぎ合わせるといったものが主流であり、そのジョイント部材の構造について種々の提案が存在する。

しかしながら、溶接による継手構造によると、溶接作業が煩雑であり、しかも厚薄な被継手本体を繋ぎ合わせる場合には、不可能であるかあるいは熟練の技を要することとなる。また、被継手本体自体にジョイント部を設けるか、あるいは被継手本体同士を他のジョイント部材により外部から繋ぎ合わせる継手構造の場合、継手部分が被継手本体よりも外に膨らんで出っ張ってしまい、その膨らみが作業上において非常に不都合を生じる場合があった。詳しくは、複数の配管を並列させる場合に、ジョイント部あるいはジョイント部材が侵入する分だけ間隔を開けて横に並べる必要があり、全体の設置幅が広くなってしまうといった問題があった。さらに、足場の組み上げに継手を使用する場合には、その継手部分の膨らみが邪魔になって作業服を引っ掛けてしまう等、作業者の転倒事故や怪我の原因にもなっている。
特開２００５‐３０３８号公報特開２００４‐２０４９００号公報特開２００４‐１９７８３５号公報特開２００４‐１８３８８７号公報特開２００３‐２８７１６０号公報特開２００３‐２５４４７４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、継手構造として被継手本体同士を繋ぎ合わせる際に、充分な強度を保持しつつ継手部分が被継手本体より外側に膨らむことをなくすることにより、作業効率の向上を図るとともに作業者の安全面にも配慮し、さらには、外観的にも非常にスッキリして見栄えのよい継手構造並びに該継手構造を利用した製品を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、２つの被継手本体同士を繋ぎ合わせる継手構造として、
一方の被継手本体の端部に芯部を一体的に形成し、該芯部にコレット状部材を装着し、該コレット状部材を他方の被継手本体の中空部でカバーし、
前記コレット状部材の複数の片に止めネジをそれぞれ設け、該コレット状部材をカバーする前記他方の被継手本体の前記止めネジに対応する位置に孔を形成し、該孔を介して前記止めネジを被継手本体外部から締め付けて前記コレット状部材を前記芯部から離れる方向に拡げることによって両被継手本体同士を繋ぎ合わせる構成を採用することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記コレット状部材をカバーする被継手本体の中空部をその開口端に向けて窄み形状に成形したことを特徴とする。

請求項３記載の棒状製品は、外周付近に複数の孔を均等に設けて成る位置決め板が一体に形成された芯部にコレット状部材を装着し、該コレット状部材の複数の片に止めネジをそれぞれ設けるとともに、各片に受け溝をそれぞれ設け、
前記コレット状部材を被継手本体の中空部でカバーし、該被継手本体の前記止めネジに対応する位置に孔を形成し、該孔を介して前記止めネジを前記被継手本体外部から締め付けて前記コレット状部材を前記芯部から離れる方向に拡げることによって前記芯部と前記コレット状部材及び前記被継手本体を一体的に固定して成る継手を被継手部材の端部に形成し、
端部に継手が形成された２つの被継手部材の各継手の中間位置に、中間が螺旋状に形成された細棒体を配置して、該細棒体の両端を前記位置決め板に設けた孔から前記コレット状部材の受け溝まで差し込み固定することで、全体として棒状体を構成することを特徴とする。

本発明にかかる継手構造によれば、簡単な構造であって、熟練した技術を要せず誰でも容易に被継手本体同士を繋ぎ合わせることが可能であり、継手作業効率の向上に資する。

また、本発明にかかる継手構造によれば、充分な強度を保持しているとともに継手部分が被継手本体より外側に膨らむことがないため、被継手本体の敷設・組み上げ作業における作業効率を向上させるとともに、作業者の安全面にも非常に有益であり、さらには、従来の継手構造に比してその継手部分が外観的にも非常にスッキリして見栄えのよいものとなる

［継手構造］
本発明にかかる継手構造は、被継手本体４同士をその内部で繋ぎ合わせる構造を採用することにより、継手部分が被継手本体４より外側に膨らまないようにしたことを最大の特徴とする。以下、本発明の参考例と実施形態を図面に基づいて説明する。

＜参考例１＞
図１は、本発明の参考例１にかかる継手構造を示す斜視図である。該継手構造は。芯部１と、該芯部１に装着されるコレット状部材２と、該コレット状部材をカバーするための中空部５を有する被継手本体４とから構成される。コレット状部材２は、芯部１を通す挿入孔２ａを備え、また、コレット状部材２の各片２ｂには、芯部１に該コレット状部材２を装着・固定するための少なくとも一以上の止めネジ３が備えられている。また、被継手本体４の止めネジ３に対応する位置には、被継手本体４外部から止めネジ３を締付け可能とするための止めネジ３と同数の孔６が設けられている。

芯部１の形状については、特に限定するものではない。すなわち、芯部１の形状について、図１では円柱形状とした場合を示しているが、その外にも用途に応じて多角柱形状や管形状等、種々の形状とすることが可能であって、その効果に変わりはない。図２は、該芯部１を多角柱状とした場合の本参考例にかかる継手構造の断面を示している。

コレット状部材２には、止めネジ３の締付けによって各片２ｂを芯部１から離れる方向へ拡げるべく、切込み溝２ｃが設けられている。かかる切込み溝２ｃについては、コレット状部材２に対し一つのみ設ける態様も考え得るが、継手構造としての強度、応力の分散等を考慮すると、切込み溝２ｃを少なくとも二以上設けることが望ましい。そして、該切込み溝２ｃによってコレット状部材２は各片２ｂに分かれ、全ての片２ｂを芯部１から離れる方向へ拡げるために、その全ての片２ｂそれぞれに止めネジ３を設けることとなる。

被継手本体４については、少なくとも芯部１を挿入したコレット状部材２が挿入可能な中空部５を有すること、並びに、コレット状部材２に備えられた止めネジ３を締付けるための孔を設けること以外は、通常用いられてる被継手本体４と特に相違するものではない。すなわち、本参考例にかかる継手構造は、被継手本体４が上記構造さえ備えていれば。中空管の継手として使用したり、軸棒の継手として使用したり等、あらゆる継手構造として利用することが可能である。

かかる継手構造の実施態様として、まず始めにコレット状部材２の挿入孔２ａに芯部１が挿入される。次に、被継手本体４が有する中空部５内に、前記芯部１が挿入されたコレット状部材２を挿入する。その際、コレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３の位置と、被継手本体４に設けられている孔６の位置とが合致するように挿入する。かかる状態とした後、被継手本体４に設けられている孔６からコレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３を締付けて、芯部１とコレット状部材２とが装着・固定される。このとき、コレット状部材２の各片２ｂは、止めネジ３の締付けにより芯部１から離れる方向へ拡がって、該コレット状部材２をカバーしている被継手本体４の中空部５内に当接することとなって、該コレット状部材２と被継手本体４とが固定される。以上の作業を両側から行うことにより、芯部１とコレット状部材２と両被継手本体４とが、全て一体的に固定されることとなる。かかる継手構造の作用状態について、芯部１を円柱形状とした場合の横断面を図３に、芯部１を多角柱形状とした場合の横断面を図４に、両形状における縦断面を図５に示している。

＜参考例２＞
図６は、本発明の参考例２にかかる継手構造を示す斜視図である。すなわち、図面に示す通り、接続される両被継手本体４の中間位置に、該被継手本体４端部の位置決めを行う位置決め板７を介装した継手構造となっている。

該位置決め板７は、被継手本体４の端部形状と同径・同形状の平板状部材であって、その中心には芯部１を通す挿入孔７ａを備えてなる。ただし、図６に示すように、該位置決め板７を単体の部材として設けるのではなく、図７（ａ）に示すように、芯部１の中央付近に該芯部１と一体成型により設けたり、図７（ｂ）に示す通り、コレット状部材２の端面に該コレット状部材２と一体成形により設けたりする態様も考え得る。

かかる継手構造の実施態様について、位置決め板７を単体の部材として設けた場合を例にとり説明する。まず始めに位置決め板７の挿入孔７ａに芯部１が挿入される。次に、コレット状部材２の挿入孔２ａに芯部１が挿入され、続けて被継手本体４が有する中空部５内に、前記芯部１が挿入されたコレット状部材２を挿入する。その際、コレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３の位置と、被継手本体４に設けられている孔６の位置とが合致するように挿入する。そしてまた、被継手本体４の開口端４ａが位置決め板７に接する状態となる。かかる状態とした後、被継手本体４に設けられている孔６からコレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３を締付けて、芯部１とコレット状部材２とが装着・固定される。このとき、コレット状部材２の各片２ｂは、止めネジ３の締付けにより芯部１から離れる方向へ拡がって、該コレット状部材２をカバーしている被継手本体４の中空部５内に当接することとなって、該コレット状部材２と被継手本体４とが固定される。以上の作業を両側から行うことにより、芯部１とコレット状部材２と両被継手本体４とが、該両被継手本体４の中間位置に位置決め板７が介装されている状態で、全て一体的に固定されることとなる。また、かかる継手構造の作用状態については、上記同様図３から図５に示す通りである。

＜実施の形態１＞
図８は、本発明にかかる継手構造の実施の形態１を示す斜視図である。すなわち、図面に示す通り、一方の被継手本体４の端部に芯部１を一体的に設けて、該芯部１にコレット状部材２を装着し、他方の被継手本体４で該コレット状部材２をカバーするようにした継手構造となっている。

かかる構造を採用することにより、一方の被継手本体４について、芯部１を設ける代わりに中空部５や孔６を設ける必要がなくなり、また、実際に作業する場合に、図面に示す通り、他方の被継手本体４を一方の被継手本体４に設けた芯部１に固定するだけで足りるため、作業効率の向上に資することとなる。

かかる継手構造の実施態様として、まず始めにコレット状部材２の挿入孔２ａに芯部１が挿入される。次に、被継手本体４が有する中空部５内に、前記芯部１が挿入されたコレット状部材２を挿入する。その際、コレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３の位置と、被継手本体４に設けられている孔６の位置とが合致するように挿入する。かかる状態とした後、被継手本体４に設けられている孔６からコレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３を締付けて、芯部１とコレット状部材２とが装着・固定される。このとき、コレット状部材２の各片２ｂは、止めネジ３の締付けにより芯部１から離れる方向へ拡がって、該コレット状部材２をカバーしている被継手本体４の中空部５内に当接することとなって、該コレット状部材２と被継手本体４とが固定される。以上の作業を片側から行うことにより、芯部１とコレット状部材２と両被継手本体４とが、全て一体的に固定されることとなる。尚、かかる継手構造の作用状態についての縦断面を、図９に示している。

＜実施の形態２＞
図１０は、本発明にかかる継手構造の実施の形態２を示す部分断面図である。図面に示す通り、被継手本体４の中空部５が、開口部４ａに向けて窄み形状に成形されるようにした継手構造となっている。すなわち、被継手本体４内の中空部５の内径について、奥の径ｎ１よりも開口部４ａの径ｎ２の方が小さくなるように成形されている（ｎ１＞ｎ２）。このとき、開口部４ａの径ｎ２については、少なくともコレット状部材２が挿入可能な径を有する必要があることはいうまでもない。尚、図１０（ａ）は被継手本体４全体を開口部４ａに向けて窄み形状に成形した場合、図１０（ｂ）は被継手本体４の外形はそのままに中空部５内を窄み形状に成形した場合をそれぞれ示している。

かかる構造を採用することにより、図１１に示すように、止めネジ３の締付けにより芯部１から離れる方向へ拡がったコレット状部材２の各片２ｂが被継手本体４の中空部５内に当接した際に、被継手本体４の開口端４ａが窄み形状となっていることから決して抜けることがなくなり、芯部１とコレット状部材２と被継手本体４とがより強固に固定されることとなる。

尚、かかる継手構造の実施態様については、上記各実施形態において説明した通りであって、特に違いはない。

図１２から図１５は、本発明にかかる継手構造の他の実施形態を示す斜視図である。すなわち、図１２及び図１３は管継手として中に流体を通す際の継手構造、図１４は直線上ではなく異なった二方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせるための継手構造、図１５は三方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせるための継手構造を示している。

＜他の参考例＞
図１２から図１５は、本発明の他の参考例にかかる継手構造を示す斜視図である。すなわち、図１２及び図１３は管継手として中に流体を通す際の継手構造、図１４は直線状ではなく異なって二方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせるための継手構造、図１５は三方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせるための継手構造をそれぞれ示している。

図１４に示す通り、直線状ではなく異なった二方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせる場合には、芯部１の形状を該被継手本体４の角度に合わせて屈曲させることで足り、芯部１の形状によって様々な被継手本体の角度に対応することが可能である。

図１５に示す通り、三方向の被継手本体４同士を繋ぎ合わせる場合には、芯部１の形状を各方向の被継手本体４が接続可能な形状とすることで足り、その他繋ぎ合わせるべき被継手本体４の数が増えた場合であっても、その芯部１の形状によって対応することが可能である。

［棒状製品］
図１６は、前記継手構造を利用した棒状製品を示す斜視図である。すなわち、図面に示す通り、芯部１の一端面に位置決め板７を該芯部１と一体的に設けるとともに、該位置決め板７の外周付近に均等に複数の孔７ｂを設け、かつ、コレット状部材２の各片２ｂに受け溝２ｄを設けている。そして、二つの継手の中間位置に、中間が螺旋状に形成された細棒体１０を配置して、該細棒体１０の両端を前記位置決め板７に設けた孔７ｂからコレット状部材２の受け溝２ｄまで差し込み固定することで、全体として棒状体を構成させてなる。このとき、位置決め板７に設けた孔７ｂの数及びコレット状部材２に設けた受け溝２ｂの数と細棒体１０の数とが同数であることは言うまでもない。

尚、細棒体１０の太さや螺旋状に形成する際のピッチ幅については特に限定するものではなく、完成した棒状製品の使用目的に応じて、強度等を考慮して決定される。また、該細棒体１０を配置する本数についても特に限定はなく、完成した棒状製品の使用目的等に応じて決定される。

かかる構造を採用することにより、非常に軽量でかつ充分な強度を有する棒状製品を得ることができる。すなわち、二つの継手の中間位置に、ただの棒状体や管状体を配置するのではなく、細棒体１０を配置していることから、全体として軽量化を実現することが可能である。さらに、該細棒体１０は、中間が螺旋状に形成され、しかも、二つの継手間に複数本配置されていることにより、棒状体や管状体に比しても充分な強度を有する。特に、螺旋状細棒体１０を複数本組み合わせた本構成によれば、棒状体や管状体に比して適度の弾性力を有し、衝撃や振動を吸収できる耐撓性を合わせ持つこととなる。

かかる継手構造の実施態様として、まず始めにコレット状部材２の挿入孔２ａに芯部１が挿入される。次に、配置されるべき複数本の細棒体１０の一端を、芯部１と一体的に設けた位置決め板７に設けられている孔７ｂからコレット状部材２に設けられている受け溝２ｄまで差し込み装着する。その後、被継手本体４が有する中空部５内に、前記芯部１が挿入され及び細棒体１０が装着されたコレット状部材２を挿入する。その際、コレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３の位置と、被継手本体４に設けられている孔６の位置とが合致するように挿入する。かかる状態とした後、被継手本体４に設けられている孔６からコレット状部材２の各片２ｂに備えられている止めネジ３を締付けて、芯部１とコレット状部材２とが装着・固定される。このとき、コレット状部材２の各片２ｂは、止めネジ３の締付けにより芯部１から離れる方向へ拡がって、該コレット状部材２をカバーしている被継手本体４の中空部５内に当接することとなって、該コレット状部材２と被継手本体４とが固定される。また、コレット状部材２の受け溝２ｄ上にある細棒体１０も、前記各片２ｂの拡がりによって被継手本体４の中空部５内に当接され固定される。同様の作業を該細棒体１０の反対側におけるもう一方の継手についても行うことにより、芯部１とコレット状部材２と被継手本体４と細棒体１０とが、全て一体的に固定されることとなる。尚、かかる継手構造の作用状態についての横断面を、図１７に示している。

図１８及び図１９は、上記棒状製品の用途の一例を示す斜視図であり、図１８は組立前、図１９は組立後を示している。すなわち、二つの継手の中間位置に、細棒体１０とは別にワーク部材１１が配置されたものとなっている。かかるワーク部材１１は、外周にローラ部材１２が装備され、該ローラ部材１２が複数本配置された螺旋状の細棒体１０のピッチ間に位置するように配置されることで、螺旋状に形成された細棒体１０の径内を自由に遊動できるものとなっている。このとき、細棒体１０の数とワーク部材１１に装備するローラ部材１２の数とが、同数であることは言うまでもない。かかる構造によれば、図１９に示すように、本発明にかかる棒状製品の回転運動がワーク部材１１の直線運動に変換され、あるいはその逆も成立し得る、いわば新規な運動方向変換機構を構成することとなる。

尚、細棒体１０の太さや螺旋状に形成する際のピッチ幅、さらには該細棒体１０を配置する本数については、上記同様、特に限定するものではない。ただし、ワーク部材１１の運動安定性や運動精度等を考慮すると、細棒体１０は少なくとも三本以上配置され、並びに、それに合わせた数のローラ部材１２をワーク部材１１に装備させるのが望ましい。

上記用途はあくまで一例であり、その外にも種々様々な用途が考えられる。すなわち、本発明にかかる棒状製品によれば、軽量かつ充分な強度性という効果面を考慮すれば、例えば人が持ち歩くものとして傘や杖、軽量化が望まれる機械や建材等、多種多様のものに応用することが可能である。

本発明にかかる継手構造は、その対象となる継手について限定するものではなく、あらゆる継手に使用可能であって、例えば、管継手、軸継手、リベット継手等、あらゆる継手分野に利用することが可能である。そして、その継手構造を利用した棒状製品についても同様にその用途が限定されるものではなく、軽量かつ充分な強度性という効果面から、多種多様の分野に利用することが可能である。

本発明の参考例１にかかる継手構造を示す斜視図である。本発明の参考例１にかかる継手構造を示す斜視図である。本発明の参考例１にかかる継手構造の作用状態を示す横断面図である。本発明の参考例１にかかる継手構造の作用状態を示す横断面図である。本発明の参考例１にかかる継手構造の作用状態を示す縦断面図である。本発明の参考例２にかかる継手構造を示す斜視図である。本発明の参考例２にかかる継手構造に使用する部材を示す斜視図である。本発明の実施の形態１にかかる継手構造を示す斜視図である。本発明の実施の形態１にかかる継手構造の作用状態を示す断面図である。本発明の実施の形態２にかかる継手構造を示す斜視図である。本発明の実施の形態２にかかる継手構造の作用状態を示す部分断面図である。本発明の他の参考例にかかる継手構造の一の使用態様を示す斜視図である。本発明の他の参考例にかかる継手構造の一の使用態様を示す断面図である。本発明の他の参考例にかかる継手構造の他の使用態様を示す斜視図である。本発明の他の参考例にかかる継手構造のさらに他の使用態様を示す斜視図である。本発明にかかる棒状製品を示す斜視図である。本発明にかかる棒状製品における継手部分の作用状態を示す横断面図である。本発明にかかる棒状製品の用途の一例を示す分解斜視図である。本発明にかかる棒状製品の用途の一例を示す組立斜視図である。

符号の説明

１芯部
１ａ開口端
２コレット状部材
２ａ挿入孔
２ｂ片
２ｃ切込み溝
２ｄ受け溝
３止めネジ
４被継手本体
５中空部
６孔
７位置決め板
７ａ挿入孔
７ｂ孔
７ｃフランジ部
８パッキン
９パッキン
１０細棒体
１１ワーク部材
１２ローラ部材

Claims

２つの被継手本体同士を繋ぎ合わせる継手構造であって、
一方の被継手本体の端部に芯部を一体的に形成し、該芯部にコレット状部材を装着し、該コレット状部材を他方の被継手本体の中空部でカバーし、
前記コレット状部材の複数の片に止めネジをそれぞれ設け、該コレット状部材をカバーする前記他方の被継手本体の前記止めネジに対応する位置に孔を形成し、該孔を介して前記止めネジを被継手本体外部から締め付けて前記コレット状部材を前記芯部から離れる方向に拡げることによって両被継手本体同士を繋ぎ合わせることを特徴とする継手構造。
前記コレット状部材をカバーする被継手本体の中空部をその開口端に向けて窄み形状に成形したことを特徴とする請求項１記載の継手構造。
外周付近に複数の孔を均等に設けて成る位置決め板が一体に形成された芯部にコレット状部材を装着し、該コレット状部材の複数の片に止めネジをそれぞれ設けるとともに、各片に受け溝をそれぞれ設け、
前記コレット状部材を被継手本体の中空部でカバーし、該被継手本体の前記止めネジに対応する位置に孔を形成し、該孔を介して前記止めネジを前記被継手本体外部から締め付けて前記コレット状部材を前記芯部から離れる方向に拡げることによって前記芯部と前記コレット状部材及び前記被継手本体を一体的に固定して成る継手を被継手部材の端部に形成し、
端部に継手が形成された２つの被継手部材の各継手の中間位置に、中間が螺旋状に形成された細棒体を配置して、該細棒体の両端を前記位置決め板に設けた孔から前記コレット状部材の受け溝まで差し込み固定することで、全体として棒状体を構成することを特徴とする棒状製品。