JPH10292496A - 部材同士の接合構造及び接合方法 - Google Patents
部材同士の接合構造及び接合方法Info
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- JPH10292496A JPH10292496A JP9096116A JP9611697A JPH10292496A JP H10292496 A JPH10292496 A JP H10292496A JP 9096116 A JP9096116 A JP 9096116A JP 9611697 A JP9611697 A JP 9611697A JP H10292496 A JPH10292496 A JP H10292496A
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- pipe
- spiral
- circular fitting
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- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばトラス材1の製作において、パイプ材
2の端部にスリーブ材3を強度的に強くしっかりと接合
一体化することができる接合方法の提供。 【解決手段】 スリーブ材3は、パイプ材1の端部外周
側に嵌合可能な円形嵌合凹部20を有して、その内周面
に、周方向螺旋状に延びる凹凸21が設けられている。
また、パイプ材2は、その端部周壁がスリーブ材3の螺
旋状凹凸21に対応する螺旋凹凸形状22にスピニング
加工にて屈曲成形されている。そして、パイプ材2の螺
旋状凹凸22と、スリーブ材3の螺旋状凹凸21とが螺
合状態に結合されて両者が結合一体化されている。
2の端部にスリーブ材3を強度的に強くしっかりと接合
一体化することができる接合方法の提供。 【解決手段】 スリーブ材3は、パイプ材1の端部外周
側に嵌合可能な円形嵌合凹部20を有して、その内周面
に、周方向螺旋状に延びる凹凸21が設けられている。
また、パイプ材2は、その端部周壁がスリーブ材3の螺
旋状凹凸21に対応する螺旋凹凸形状22にスピニング
加工にて屈曲成形されている。そして、パイプ材2の螺
旋状凹凸22と、スリーブ材3の螺旋状凹凸21とが螺
合状態に結合されて両者が結合一体化されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、アルミニ
ウム等の金属製のトラス構造におけるトラス材の製作な
どに用いられる部材同士の接合構造及び接合方法に関す
る。
ウム等の金属製のトラス構造におけるトラス材の製作な
どに用いられる部材同士の接合構造及び接合方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、体育施設や商業施設、文化施設
等の建築構造などにおいて採用されるトラス構造とし
て、図5に示されるように、トラス材(51)と、接続ね
じ孔(52a )を有するグローブ(52)とをジョイントし
ていくことにより平面的あるいは立体的なトラス構造を
形成していく形式のものが知られている。
等の建築構造などにおいて採用されるトラス構造とし
て、図5に示されるように、トラス材(51)と、接続ね
じ孔(52a )を有するグローブ(52)とをジョイントし
ていくことにより平面的あるいは立体的なトラス構造を
形成していく形式のものが知られている。
【0003】このトラス構造において、トラス材(51)
は、ステンレス鋼からなる所定の長さの円形パイプ材
(53)と、該パイプ材(53)の端部に溶接(W)により
接合一体化された同じくステンレス鋼製のスリーブ材
(54)とを備えており、スリーブ材(54)の通孔(54a
)に、ボルト(55)が、その頭部をスリーブ材(54)
の内端面側に位置させ先端部を外方に突出させるように
通され、かつ、ボルト(55)の外方突出端部の外周部に
ワッパー(56)がピン(57)にてボルト(55)と一体回
転可能に取り付けられたものである。
は、ステンレス鋼からなる所定の長さの円形パイプ材
(53)と、該パイプ材(53)の端部に溶接(W)により
接合一体化された同じくステンレス鋼製のスリーブ材
(54)とを備えており、スリーブ材(54)の通孔(54a
)に、ボルト(55)が、その頭部をスリーブ材(54)
の内端面側に位置させ先端部を外方に突出させるように
通され、かつ、ボルト(55)の外方突出端部の外周部に
ワッパー(56)がピン(57)にてボルト(55)と一体回
転可能に取り付けられたものである。
【0004】このトラス材(51)とグローブ(52)との
ジョイントは、ワッパー(56)よりも外方に突出するボ
ルト(55)の先端ねじ部を、ワッパー(56)を回転操作
してボルト(55)を回転させることにより、グローブ
(52)のねじ孔(52a )と螺合させる、というようにし
て行われる。
ジョイントは、ワッパー(56)よりも外方に突出するボ
ルト(55)の先端ねじ部を、ワッパー(56)を回転操作
してボルト(55)を回転させることにより、グローブ
(52)のねじ孔(52a )と螺合させる、というようにし
て行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記のようなトラス材(51)において、パイプ材(53)
とスリーブ材(54)とを、上記のように溶接(W)によ
り接合一体化した構造では、溶接による熱影響で、母材
であるパイプ材(53)やスリーブ材(54)に強度の低下
を生じさせることがある。
上記のようなトラス材(51)において、パイプ材(53)
とスリーブ材(54)とを、上記のように溶接(W)によ
り接合一体化した構造では、溶接による熱影響で、母材
であるパイプ材(53)やスリーブ材(54)に強度の低下
を生じさせることがある。
【0006】特に、軽量化のため、パイプ材(53)やス
リーブ材(54)としてアルミニウム材を用いたような場
合、とりわけ、強度の最大限確保のためA6061−T
6材などのアルミニウム熱処理合金材を用いたような場
合、溶接(例えばTIG、MIG等)では、母材である
パイプ材(53)やスリーブ材(54)の強度低下が懸念さ
れる。
リーブ材(54)としてアルミニウム材を用いたような場
合、とりわけ、強度の最大限確保のためA6061−T
6材などのアルミニウム熱処理合金材を用いたような場
合、溶接(例えばTIG、MIG等)では、母材である
パイプ材(53)やスリーブ材(54)の強度低下が懸念さ
れる。
【0007】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、パイプ材の端部にスリーブ材などの第2の部材を強
度的に強くしっかりと接合一体化することができる部材
同士の接合構造及び接合方法を提供することを課題とす
る。
み、パイプ材の端部にスリーブ材などの第2の部材を強
度的に強くしっかりと接合一体化することができる部材
同士の接合構造及び接合方法を提供することを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、金属製パイ
プ材の端部に、第2の部材を接合する部材同士の接合構
造であって、前記第2部材は、パイプ材の端部内方に嵌
合可能な円形嵌合突出部を有するか、又は、パイプ材の
端部外周側に嵌合可能な円形嵌合凹部を有して、該円形
嵌合突出部の外周面、又は、円形嵌合凹部の内周面に、
周方向螺旋状に延びる凹凸が設けられていると共に、パ
イプ材は、その端部周壁が、前記第2部材の螺旋状凹凸
に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形されており、パイプ
材の端部の螺旋状凹凸と、第2部材の円形嵌合突出部又
は円形嵌合凹部の螺旋状凹凸とが、螺合状態に結合され
て、パイプ材と第2部材とが結合一体化されてなること
を特徴とする部材同士の接合構造によって解決される。
プ材の端部に、第2の部材を接合する部材同士の接合構
造であって、前記第2部材は、パイプ材の端部内方に嵌
合可能な円形嵌合突出部を有するか、又は、パイプ材の
端部外周側に嵌合可能な円形嵌合凹部を有して、該円形
嵌合突出部の外周面、又は、円形嵌合凹部の内周面に、
周方向螺旋状に延びる凹凸が設けられていると共に、パ
イプ材は、その端部周壁が、前記第2部材の螺旋状凹凸
に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形されており、パイプ
材の端部の螺旋状凹凸と、第2部材の円形嵌合突出部又
は円形嵌合凹部の螺旋状凹凸とが、螺合状態に結合され
て、パイプ材と第2部材とが結合一体化されてなること
を特徴とする部材同士の接合構造によって解決される。
【0009】即ち、上記接合構造は、いわゆるネジ結合
状態の接合構造であることにより、接合部領域に溶接の
場合のような熱影響による母材強度の低下がなく、強度
的に強くしっかりとした接合部が形成される。しかも、
第2部材側の螺旋状凹凸と、パイプ材側の螺旋状凹凸と
が螺合状態に係合させて結合されているものであること
により、特に、パイプ軸線方向における接合強度が強い
ものになる。加えて、パイプ材側の螺旋状凹凸は、該パ
イプ材の端部周壁を屈曲成形させて形成されたものであ
ることにより、いわゆるねじ切り加工にて螺旋状凹凸を
形成する場合のようにパイプ材の端部周壁の肉厚を減少
させることがなく、パイプ材端部周壁の強度を強くし得
て、強度的に強い接合部が形成される。
状態の接合構造であることにより、接合部領域に溶接の
場合のような熱影響による母材強度の低下がなく、強度
的に強くしっかりとした接合部が形成される。しかも、
第2部材側の螺旋状凹凸と、パイプ材側の螺旋状凹凸と
が螺合状態に係合させて結合されているものであること
により、特に、パイプ軸線方向における接合強度が強い
ものになる。加えて、パイプ材側の螺旋状凹凸は、該パ
イプ材の端部周壁を屈曲成形させて形成されたものであ
ることにより、いわゆるねじ切り加工にて螺旋状凹凸を
形成する場合のようにパイプ材の端部周壁の肉厚を減少
させることがなく、パイプ材端部周壁の強度を強くし得
て、強度的に強い接合部が形成される。
【0010】また、上記発明構造は、第2部材が、軸心
部に通孔を有するスリーブ材からなり、該スリーブ材の
通孔に、ボルトが、その頭部をスリーブ材の内端側に位
置させ、先端部をスリーブ材のもう一方の端部から突出
させて差し込まれている場合に、有効性が発揮される。
即ち、例えばトラス材の場合のように、ボルトをスリー
ブ材に差し込んだ状態でスリーブ材とパイプ材とを接合
しなければならないような場合には、溶接ではボルトに
熱影響が及ぶ危険性があり、その強度低下が危惧され
る。しかし、本発明のように、溶接の場合のような熱影
響が排除された接合構造の採用により、ボルトの強度低
下も防止される。
部に通孔を有するスリーブ材からなり、該スリーブ材の
通孔に、ボルトが、その頭部をスリーブ材の内端側に位
置させ、先端部をスリーブ材のもう一方の端部から突出
させて差し込まれている場合に、有効性が発揮される。
即ち、例えばトラス材の場合のように、ボルトをスリー
ブ材に差し込んだ状態でスリーブ材とパイプ材とを接合
しなければならないような場合には、溶接ではボルトに
熱影響が及ぶ危険性があり、その強度低下が危惧され
る。しかし、本発明のように、溶接の場合のような熱影
響が排除された接合構造の採用により、ボルトの強度低
下も防止される。
【0011】上記接合構造の形成には、パイプ材の端部
周壁をあらかじめスピニング加工により螺旋凹凸形状に
屈曲成形しておき、これを第2部材の螺旋状凹凸と螺合
させて、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法が
推奨される。即ち、スピニング加工を用いることによ
り、パイプ材の端部周壁を薄肉化させてしまうことなく
螺旋凹凸形状に屈曲成形し得る。また、螺合操作によっ
て、パイプ材と第2部材とが容易に接合一体化されると
共に、必要に応じて螺合を解きパイプ材と第2部材とを
分解することもできる。
周壁をあらかじめスピニング加工により螺旋凹凸形状に
屈曲成形しておき、これを第2部材の螺旋状凹凸と螺合
させて、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法が
推奨される。即ち、スピニング加工を用いることによ
り、パイプ材の端部周壁を薄肉化させてしまうことなく
螺旋凹凸形状に屈曲成形し得る。また、螺合操作によっ
て、パイプ材と第2部材とが容易に接合一体化されると
共に、必要に応じて螺合を解きパイプ材と第2部材とを
分解することもできる。
【0012】また、上記接合構造の形成には、第2部材
として、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形嵌合突出
部を備え、該円形嵌合突出部の外周面に周方向螺旋状に
延びる凹凸が設けられると共に、円形嵌合突出部の基端
部に半径線方向外方に突出する段面が設けられたものを
用い、該第2部材の円形嵌合突出部をパイプ材の端部内
方に嵌合し、しかるのち、第2部材の段面をパイプ材の
端面に押し付けながら、パイプ材の端部外周側からスピ
ニング加工を施すことにより、パイプ材の端部周壁を第
2部材の螺旋状凹凸に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形
し、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法も推奨
される。
として、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形嵌合突出
部を備え、該円形嵌合突出部の外周面に周方向螺旋状に
延びる凹凸が設けられると共に、円形嵌合突出部の基端
部に半径線方向外方に突出する段面が設けられたものを
用い、該第2部材の円形嵌合突出部をパイプ材の端部内
方に嵌合し、しかるのち、第2部材の段面をパイプ材の
端面に押し付けながら、パイプ材の端部外周側からスピ
ニング加工を施すことにより、パイプ材の端部周壁を第
2部材の螺旋状凹凸に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形
し、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法も推奨
される。
【0013】即ち、第2部材には、その円形嵌合部の基
端部に半径線方向外方に突出する段面が設けられてお
り、スピニング加工は、第2部材の段面をパイプ材の端
面に押し付けながら行うものとしている。従って、スピ
ニング加工のためのパイプ材と第2部材との相対的位置
関係が所定の位置関係に固定されてパイプ材に対する第
2部材の位置決めが容易になるのみならず、スピニング
加工中、パイプ材と第2部材とが、上記の押付け作用に
よる摩擦力で一体回転され、支障なくスピニング加工を
実施することができる。しかも、パイプ材の端部には上
記の押付け作用によって軸線方向の荷重が働き、そのた
め、パイプ材の端部周壁が、第2部材円形嵌合部の螺旋
状凹凸に押し付けられて屈曲塑性変形していく際に、積
極的に寄せられていき、薄肉化してしまうのが確実に防
止され、強度的に強くしっかりとした接合部が形成され
る。更に、上記の押付け作用によって、パイプ材の端部
周壁が第2部材円形嵌合部の螺旋状凹凸に押し付けられ
て屈曲塑性変形していく際に、パイプ材の端面が第2部
材円形嵌合部の段面から離間して隙間ができてしまうと
いうようなこともなく、両部材が外観体裁良く接合一体
化される。しかも、パイプ材の端部周壁への螺旋状凹凸
の形成と同時に、パイプ材と第2部材との接合が達せら
れ、接合構造物が生産性良く製作される。
端部に半径線方向外方に突出する段面が設けられてお
り、スピニング加工は、第2部材の段面をパイプ材の端
面に押し付けながら行うものとしている。従って、スピ
ニング加工のためのパイプ材と第2部材との相対的位置
関係が所定の位置関係に固定されてパイプ材に対する第
2部材の位置決めが容易になるのみならず、スピニング
加工中、パイプ材と第2部材とが、上記の押付け作用に
よる摩擦力で一体回転され、支障なくスピニング加工を
実施することができる。しかも、パイプ材の端部には上
記の押付け作用によって軸線方向の荷重が働き、そのた
め、パイプ材の端部周壁が、第2部材円形嵌合部の螺旋
状凹凸に押し付けられて屈曲塑性変形していく際に、積
極的に寄せられていき、薄肉化してしまうのが確実に防
止され、強度的に強くしっかりとした接合部が形成され
る。更に、上記の押付け作用によって、パイプ材の端部
周壁が第2部材円形嵌合部の螺旋状凹凸に押し付けられ
て屈曲塑性変形していく際に、パイプ材の端面が第2部
材円形嵌合部の段面から離間して隙間ができてしまうと
いうようなこともなく、両部材が外観体裁良く接合一体
化される。しかも、パイプ材の端部周壁への螺旋状凹凸
の形成と同時に、パイプ材と第2部材との接合が達せら
れ、接合構造物が生産性良く製作される。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0015】実施形態では、トラス構造におけるトラス
材に関し、図2に示されるように、これを構成するパイ
プ材(2)とスリーブ材(3)との接合に適用した場合
について説明する。即ち、スリーブ材(3)が本発明の
第2部材である。
材に関し、図2に示されるように、これを構成するパイ
プ材(2)とスリーブ材(3)との接合に適用した場合
について説明する。即ち、スリーブ材(3)が本発明の
第2部材である。
【0016】なお、トラス材(1)において、(4)は
ボルト、(5)はワッパー、(6)はピンである。
(7)はグローブで、(7a)…はそのねじ孔である。ト
ラス材(1)は、ワッパー(5)よりも外方に突出する
ボルト(4)の先端ねじ部(4a)を、ワッパー(5)を
回転操作してボルト(4)を回転させることにより、グ
ローブ(7)のねじ孔(7a)と螺合されて、グローブ
(7)とジョイントされる。
ボルト、(5)はワッパー、(6)はピンである。
(7)はグローブで、(7a)…はそのねじ孔である。ト
ラス材(1)は、ワッパー(5)よりも外方に突出する
ボルト(4)の先端ねじ部(4a)を、ワッパー(5)を
回転操作してボルト(4)を回転させることにより、グ
ローブ(7)のねじ孔(7a)と螺合されて、グローブ
(7)とジョイントされる。
【0017】パイプ材(2)は、アルミニウム材による
もので、本実施形態では強度確保のため、A6061T
E−T6材などの熱処理合金が用いられている。また、
スリーブ材(3)もアルミニウム材によるもので、同じ
く強度確保のためA6061BE−T6材などの熱処理
合金が用いられている。これらパイプ材(2)とスリー
ブ材(3)は、接合前にあらかじめ、表面処理(アルマ
イト処理)しておく。接合は後述するようにスピニング
加工により行うから、溶接の場合のように表面処理済み
の外観を損なわせるということがなく、接合前の表面処
理が可能である。なお、アルミニウム材の採用はトラス
構造の軽量化に資する。
もので、本実施形態では強度確保のため、A6061T
E−T6材などの熱処理合金が用いられている。また、
スリーブ材(3)もアルミニウム材によるもので、同じ
く強度確保のためA6061BE−T6材などの熱処理
合金が用いられている。これらパイプ材(2)とスリー
ブ材(3)は、接合前にあらかじめ、表面処理(アルマ
イト処理)しておく。接合は後述するようにスピニング
加工により行うから、溶接の場合のように表面処理済み
の外観を損なわせるということがなく、接合前の表面処
理が可能である。なお、アルミニウム材の採用はトラス
構造の軽量化に資する。
【0018】スリーブ材(3)は、その軸心部に、ボル
ト(4)を通す通孔(9)が備えられている。図1
(イ)に示されるように、スリーブ材(3)の軸線方向
における一方の端面には、通孔(9)と同軸状態に、パ
イプ材(2)の端部外周側に嵌合される円形嵌合凹部
(20)が設けられている。そして、この円形嵌合凹部
(20)の内周壁面には、周方向螺旋状に延びる円弧状波
形型の凹凸(21)が形成されている。この螺旋状凹凸
(21)は、そのピッチが例えば2〜20mmの範囲にお
いて、深さが例えば2〜5mmの範囲においてそれぞれ
設定される。なお、螺旋状凹凸(21)は、例えば切削等
により形成される。
ト(4)を通す通孔(9)が備えられている。図1
(イ)に示されるように、スリーブ材(3)の軸線方向
における一方の端面には、通孔(9)と同軸状態に、パ
イプ材(2)の端部外周側に嵌合される円形嵌合凹部
(20)が設けられている。そして、この円形嵌合凹部
(20)の内周壁面には、周方向螺旋状に延びる円弧状波
形型の凹凸(21)が形成されている。この螺旋状凹凸
(21)は、そのピッチが例えば2〜20mmの範囲にお
いて、深さが例えば2〜5mmの範囲においてそれぞれ
設定される。なお、螺旋状凹凸(21)は、例えば切削等
により形成される。
【0019】一方、パイプ材(2)は、その端部周壁
が、上記スリーブ材(3)の円形嵌合凹部(20)の螺旋
状凹凸(21)に対応する螺旋凹凸形状(22)に屈曲成形
されている。このように、パイプ材(2)の端部周壁を
屈曲成形によって螺旋凹凸形状(22)に形成することに
よりことにより、パイプ材(2)の端部周壁の肉厚減少
を防止でき、該端部周壁の強度を強いものにすることが
できる。このパイプ材(2)の端部周壁の屈曲成形は、
スピニング加工によって行ったものである。即ち、図示
しないが、パイプ材(2)を回転させながら、外周に螺
旋凹凸を有する加工用コマあるいはへらあるいはロール
などの金型を、パイプ材(2)の周壁に押し当てて、該
周壁を螺旋凹凸形状(22)に屈曲成形したものである。
スピニング加工を用いることで、パイプ材(2)の端部
周壁の肉厚減少防止の効果は特に優れたものになる。
が、上記スリーブ材(3)の円形嵌合凹部(20)の螺旋
状凹凸(21)に対応する螺旋凹凸形状(22)に屈曲成形
されている。このように、パイプ材(2)の端部周壁を
屈曲成形によって螺旋凹凸形状(22)に形成することに
よりことにより、パイプ材(2)の端部周壁の肉厚減少
を防止でき、該端部周壁の強度を強いものにすることが
できる。このパイプ材(2)の端部周壁の屈曲成形は、
スピニング加工によって行ったものである。即ち、図示
しないが、パイプ材(2)を回転させながら、外周に螺
旋凹凸を有する加工用コマあるいはへらあるいはロール
などの金型を、パイプ材(2)の周壁に押し当てて、該
周壁を螺旋凹凸形状(22)に屈曲成形したものである。
スピニング加工を用いることで、パイプ材(2)の端部
周壁の肉厚減少防止の効果は特に優れたものになる。
【0020】上記パイプ材(2)とスリーブ材(3)と
は、次のように接合されて接合構造を形成する。まず、
図1(イ)に示されるように、スリーブ材とパイプ材
(2)とを接合する前に、あらかじめ、ボルト(4)
を、スリーブ材(3)の通孔(9)に円形嵌合凹部(2
0)側の端部から通し、スリーブ材(3)のもう一方の
端部から突出するボルト(4)の先端側にワッパー
(5)をピン(6)にて止める。パイプ材(2)とスリ
ーブ材(3)とを接合したのちにボルト(4)、ワッパ
ー(5)等の取付けを行うことの実際上の困難性に鑑み
たものである。なお、ボルト(4)は通常のナットにて
止めてもよい。しかるのち、図1(ロ)に示されるよう
に、パイプ材(2)の端部周壁の螺旋状凹凸(22)を、
スリーブ材(3)の円形嵌合凹部(20)内の螺旋状凹凸
(21)に内嵌め状に螺合させ、パイプ材(2)とスリー
ブ材(3)とを螺合方向に相対回転させて、両者を締結
する。
は、次のように接合されて接合構造を形成する。まず、
図1(イ)に示されるように、スリーブ材とパイプ材
(2)とを接合する前に、あらかじめ、ボルト(4)
を、スリーブ材(3)の通孔(9)に円形嵌合凹部(2
0)側の端部から通し、スリーブ材(3)のもう一方の
端部から突出するボルト(4)の先端側にワッパー
(5)をピン(6)にて止める。パイプ材(2)とスリ
ーブ材(3)とを接合したのちにボルト(4)、ワッパ
ー(5)等の取付けを行うことの実際上の困難性に鑑み
たものである。なお、ボルト(4)は通常のナットにて
止めてもよい。しかるのち、図1(ロ)に示されるよう
に、パイプ材(2)の端部周壁の螺旋状凹凸(22)を、
スリーブ材(3)の円形嵌合凹部(20)内の螺旋状凹凸
(21)に内嵌め状に螺合させ、パイプ材(2)とスリー
ブ材(3)とを螺合方向に相対回転させて、両者を締結
する。
【0021】以上により、接合部領域に溶接の場合のよ
うな熱影響による母材強度の低下を生じさせることな
く、強度的に強くしっかりとした接合部が得られる。特
に、螺旋状凹凸(21)(22)同士の螺合状態の係合させ
て結合されているものであるから、パイプ軸線方向にお
ける接合強度の強い接合部が得られる。また、この接合
によってボルト(4)の強度を熱影響により低下させる
こともない。更に、本実施形態では、パイプ材(2)の
端部の螺旋状凹凸(22)が、スリーブ材(3)の円形嵌
合凹部(20)内に螺入配置された構造であるから、パイ
プ材(2)に螺旋状凹凸(22)をスピニング加工にて形
成する際の当たり疵等の加工疵が、スリーブ材(3)の
円形嵌合凹部(20)内に隠蔽され、接合部の外観を良好
なものにすることができる。
うな熱影響による母材強度の低下を生じさせることな
く、強度的に強くしっかりとした接合部が得られる。特
に、螺旋状凹凸(21)(22)同士の螺合状態の係合させ
て結合されているものであるから、パイプ軸線方向にお
ける接合強度の強い接合部が得られる。また、この接合
によってボルト(4)の強度を熱影響により低下させる
こともない。更に、本実施形態では、パイプ材(2)の
端部の螺旋状凹凸(22)が、スリーブ材(3)の円形嵌
合凹部(20)内に螺入配置された構造であるから、パイ
プ材(2)に螺旋状凹凸(22)をスピニング加工にて形
成する際の当たり疵等の加工疵が、スリーブ材(3)の
円形嵌合凹部(20)内に隠蔽され、接合部の外観を良好
なものにすることができる。
【0022】図3に示される他の実施形態では、同図3
(イ)に示されるように、スリーブ材(3)は、その軸
線方向における一方の側が、パイプ材(2)の端部内方
に嵌合可能な円形嵌合突出部(10)に形成されている。
そして、この円形嵌合突出部(10)の外周面に、周方向
螺旋状に延びる円弧状波形型の凹凸(23)が切削等によ
り形成されている。また、パイプ材(2)は、その端部
周壁が、このスリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)
の螺旋状凹凸(23)に対応する螺旋凹凸形状(24)に屈
曲成形されている。屈曲成形は同様にスピニング加工に
よって行ったものである。両者は、図3(イ)に示され
るように、スリーブ材(3)にボルト(4)やワッパー
(5)を組み付けたのち、図3(ロ)に示されるよう
に、パイプ材(2)の端部周壁の螺旋状凹凸(24)を、
スリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)の外周部の螺
旋状凹凸(23)に外嵌め状に螺合させ、パイプ材(2)
とスリーブ材(3)とを螺合方向に相対回転させて締結
して接合一体化されている。
(イ)に示されるように、スリーブ材(3)は、その軸
線方向における一方の側が、パイプ材(2)の端部内方
に嵌合可能な円形嵌合突出部(10)に形成されている。
そして、この円形嵌合突出部(10)の外周面に、周方向
螺旋状に延びる円弧状波形型の凹凸(23)が切削等によ
り形成されている。また、パイプ材(2)は、その端部
周壁が、このスリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)
の螺旋状凹凸(23)に対応する螺旋凹凸形状(24)に屈
曲成形されている。屈曲成形は同様にスピニング加工に
よって行ったものである。両者は、図3(イ)に示され
るように、スリーブ材(3)にボルト(4)やワッパー
(5)を組み付けたのち、図3(ロ)に示されるよう
に、パイプ材(2)の端部周壁の螺旋状凹凸(24)を、
スリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)の外周部の螺
旋状凹凸(23)に外嵌め状に螺合させ、パイプ材(2)
とスリーブ材(3)とを螺合方向に相対回転させて締結
して接合一体化されている。
【0023】図4には、更に他の実施形態を示す。スリ
ーブ材(3)は、同図4(イ)に示されるように、その
軸線方向における一方の側が、パイプ材(2)の端部内
方に嵌合可能な円形嵌合突出部(10)に形成されてい
る。そして、この円形嵌合突出部(10)の外周面に周方
向螺旋状に延びる円弧状波形型の凹凸(23)が切削等に
より形成されている。そして、スリーブ材(3)の軸線
方向におけるもう一方の側は、円形嵌合突出部(10)よ
りも径大に形成され、両者間に、円形嵌合突出部(10)
側に面して半径線方向外方に突出する段面(12)が形成
されている。なお、パイプ材(2)は、その端部周壁に
螺旋状凹凸が成形されてないものを用意する。
ーブ材(3)は、同図4(イ)に示されるように、その
軸線方向における一方の側が、パイプ材(2)の端部内
方に嵌合可能な円形嵌合突出部(10)に形成されてい
る。そして、この円形嵌合突出部(10)の外周面に周方
向螺旋状に延びる円弧状波形型の凹凸(23)が切削等に
より形成されている。そして、スリーブ材(3)の軸線
方向におけるもう一方の側は、円形嵌合突出部(10)よ
りも径大に形成され、両者間に、円形嵌合突出部(10)
側に面して半径線方向外方に突出する段面(12)が形成
されている。なお、パイプ材(2)は、その端部周壁に
螺旋状凹凸が成形されてないものを用意する。
【0024】そして、図4(イ)に示されるように、ス
リーブ材(3)にボルト(4)やワッパー(5)を組み
付けたのち、図4(ロ)に示されるように、このスリー
ブ材(3)の円形嵌合突出部(10)をパイプ材(2)の
端部内方に嵌合する。スリーブ材(3)の段面(12)と
パイプ材(2)の端面との当接により、スリーブ材
(3)はパイプ材(2)に対し適正な位置に容易に位置
決めされる。
リーブ材(3)にボルト(4)やワッパー(5)を組み
付けたのち、図4(ロ)に示されるように、このスリー
ブ材(3)の円形嵌合突出部(10)をパイプ材(2)の
端部内方に嵌合する。スリーブ材(3)の段面(12)と
パイプ材(2)の端面との当接により、スリーブ材
(3)はパイプ材(2)に対し適正な位置に容易に位置
決めされる。
【0025】しかるのち、同図4(ハ)に示されるよう
に、スリーブ材(3)の段面(12)をパイプ材(2)の
端面に押し付けながら、パイプ材(2)を回転させる。
押付けによる摩擦力で、スリーブ材(3)も、パイプ材
(2)と一体となって回転される。
に、スリーブ材(3)の段面(12)をパイプ材(2)の
端面に押し付けながら、パイプ材(2)を回転させる。
押付けによる摩擦力で、スリーブ材(3)も、パイプ材
(2)と一体となって回転される。
【0026】そして、この押付けながらの回転を維持し
ながら、同図4(ハ)に示されるように、円形嵌合突出
部(10)の螺旋凹凸(23)に対応する位置において、側
方より、外周に螺旋凹凸を有する回転フリーの加工用コ
マ(13)を押し当てスピニング加工を実施する。これに
より、パイプ材(2)の端部周壁がスリーブ材(3)の
円形嵌合突出部(10)の螺旋状凹凸(23)に押し付けら
れて、該周壁が、円形嵌合突出部(10)の螺旋状凹凸
(23)に対応する形状の螺旋状凹凸(24)に塑性変形さ
れ、パイプ材(2)とスリーブ材(3)とが螺合状態に
結合される。スリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)
の螺旋状凹凸(23)へのパイプ材(2)の端部周壁の塑
性変形過程で、該端部周壁は、軸線方向の圧縮力が作用
しているため、環状溝(11)内へと入り込もうとして、
薄肉化してしまうのがより一層効果的に防止され、ま
た、パイプ材(2)の端面がスリーブ材(3)の円形嵌
合突出部(10)の段面(12)から離間して隙間ができて
しまうというようなこともなく外観体裁良く接合一体化
される。
ながら、同図4(ハ)に示されるように、円形嵌合突出
部(10)の螺旋凹凸(23)に対応する位置において、側
方より、外周に螺旋凹凸を有する回転フリーの加工用コ
マ(13)を押し当てスピニング加工を実施する。これに
より、パイプ材(2)の端部周壁がスリーブ材(3)の
円形嵌合突出部(10)の螺旋状凹凸(23)に押し付けら
れて、該周壁が、円形嵌合突出部(10)の螺旋状凹凸
(23)に対応する形状の螺旋状凹凸(24)に塑性変形さ
れ、パイプ材(2)とスリーブ材(3)とが螺合状態に
結合される。スリーブ材(3)の円形嵌合突出部(10)
の螺旋状凹凸(23)へのパイプ材(2)の端部周壁の塑
性変形過程で、該端部周壁は、軸線方向の圧縮力が作用
しているため、環状溝(11)内へと入り込もうとして、
薄肉化してしまうのがより一層効果的に防止され、ま
た、パイプ材(2)の端面がスリーブ材(3)の円形嵌
合突出部(10)の段面(12)から離間して隙間ができて
しまうというようなこともなく外観体裁良く接合一体化
される。
【0027】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明思
想を逸脱しない範囲で各所の変更が可能である。例え
ば、パイプ材(2)の材質は、熱処理合金以外のアルミ
ニウム材や、その他ステンレス鋼等の各種金属材であっ
てもよい。また、スリーブ材(3)の材質も、熱処理合
金以外のアルミニウム材や、その他ステンレス鋼等の各
種金属材、あるいはセラミック材など各種材質のもので
あってもよい。また、上記実施形態では、トラス材を構
成するパイプ材(2)とスリーブ材(3)との接合に適
用した場合を示したが、本発明の接合構造及び接合方法
は、各種のパイプ材の端部に各種の第2部材を接合する
場合をも含めて広く適用されるものであることはいうま
でもない。
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明思
想を逸脱しない範囲で各所の変更が可能である。例え
ば、パイプ材(2)の材質は、熱処理合金以外のアルミ
ニウム材や、その他ステンレス鋼等の各種金属材であっ
てもよい。また、スリーブ材(3)の材質も、熱処理合
金以外のアルミニウム材や、その他ステンレス鋼等の各
種金属材、あるいはセラミック材など各種材質のもので
あってもよい。また、上記実施形態では、トラス材を構
成するパイプ材(2)とスリーブ材(3)との接合に適
用した場合を示したが、本発明の接合構造及び接合方法
は、各種のパイプ材の端部に各種の第2部材を接合する
場合をも含めて広く適用されるものであることはいうま
でもない。
【0028】
【発明の効果】上述の次第で、本発明の部材同士の接合
構造は、いわゆるネジ結合状態の接合構造であるから、
接合部領域に溶接の場合のような熱影響による母材強度
の低下がなく、接合部が強度的に強くしっかりとした接
合構造を実現することができる。のみならず、第2部材
側の螺旋状凹凸と、パイプ材側の螺旋状凹凸とが螺合状
態に係合させて結合されているものであるから、特に、
パイプ軸線方向における接合強度を強いものにすること
ができる。加えて、パイプ材側の螺旋状凹凸は、該パイ
プ材の端部周壁を屈曲成形させて形成されたものである
から、いわゆるねじ切り加工にて螺旋状凹凸を形成する
場合のようにパイプ材の端部周壁の肉厚を減少させるこ
とがなく、パイプ材端部周壁の強度を強くし得て、接合
部が強度的により一層強い接合構造を実現することがで
きる。
構造は、いわゆるネジ結合状態の接合構造であるから、
接合部領域に溶接の場合のような熱影響による母材強度
の低下がなく、接合部が強度的に強くしっかりとした接
合構造を実現することができる。のみならず、第2部材
側の螺旋状凹凸と、パイプ材側の螺旋状凹凸とが螺合状
態に係合させて結合されているものであるから、特に、
パイプ軸線方向における接合強度を強いものにすること
ができる。加えて、パイプ材側の螺旋状凹凸は、該パイ
プ材の端部周壁を屈曲成形させて形成されたものである
から、いわゆるねじ切り加工にて螺旋状凹凸を形成する
場合のようにパイプ材の端部周壁の肉厚を減少させるこ
とがなく、パイプ材端部周壁の強度を強くし得て、接合
部が強度的により一層強い接合構造を実現することがで
きる。
【0029】また、上記接合構造において、第2部材
が、軸心部に通孔を有するスリーブ材からなり、該スリ
ーブ材の通孔に、ボルトが、その頭部をスリーブ材の内
端面側に位置させ、先端部をスリーブ材のもう一方の端
部から突出させて差し込まれているものである場合は、
溶接の場合のような熱影響の心配がないから、ボルトの
強度低下を防止することができる。
が、軸心部に通孔を有するスリーブ材からなり、該スリ
ーブ材の通孔に、ボルトが、その頭部をスリーブ材の内
端面側に位置させ、先端部をスリーブ材のもう一方の端
部から突出させて差し込まれているものである場合は、
溶接の場合のような熱影響の心配がないから、ボルトの
強度低下を防止することができる。
【0030】また、上記接合構造の形成方法として、パ
イプ材の端部周壁をあらかじめスピニング加工により螺
旋凹凸形状に屈曲成形しておき、これを第2部材の螺旋
状凹凸と螺合させて、パイプ材と第2部材とを結合一体
化する方法を用いることにより、パイプ材の端部周壁を
薄肉化させてしまうことなく螺旋凹凸形状に屈曲成形す
ることができ、また、螺合操作によってパイプ材と第2
部材とを容易に接合一体化するできると共に、必要に応
じて螺合を解きパイプ材と第2部材とを分解することも
できる。
イプ材の端部周壁をあらかじめスピニング加工により螺
旋凹凸形状に屈曲成形しておき、これを第2部材の螺旋
状凹凸と螺合させて、パイプ材と第2部材とを結合一体
化する方法を用いることにより、パイプ材の端部周壁を
薄肉化させてしまうことなく螺旋凹凸形状に屈曲成形す
ることができ、また、螺合操作によってパイプ材と第2
部材とを容易に接合一体化するできると共に、必要に応
じて螺合を解きパイプ材と第2部材とを分解することも
できる。
【0031】また、上記接合構造の形成方法として、第
2部材として、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形嵌
合突出部を備え、該円形嵌合突出部の外周面に周方向螺
旋状に延びる凹凸が設けられると共に、円形嵌合突出部
の基端部に半径線方向外方に突出する段面が設けられた
ものを用い、該第2部材の円形嵌合突出部をパイプ材の
端部内方に嵌合し、しかるのち、第2部材の段面をパイ
プ材の端面に押し付けながら、パイプ材の端部外周側か
らスピニング加工を施すことにより、パイプ材の端部周
壁を第2部材の螺旋状凹凸に対応する螺旋凹凸形状に屈
曲成形し、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法
を用いた場合には次の効果が発揮される。即ち、また、
スピニング加工に際して第2部材をパイプ材に容易に位
置決めすることができるのみならず、スピニング加工
中、パイプ材と第2部材とを一体回転させて、特殊治具
など用いることなく、支障なくスピニング加工を遂行す
ることができる。しかも、第2部材円形嵌合部の環状溝
内に突出されるパイプ材の端部周壁の薄肉化をより一層
効果的に防止しえて、強度的に強くしっかりとした接合
部を形成することができる。更に、パイプの端面が第2
部材円形嵌合部の段面から離間して隙間ができてしまう
というようなこともなく、両部材を外観体裁良く接合一
体化することができる。しかも、パイプ材の端部周壁へ
の螺旋状凹凸の形成と同時に、パイプ材と第2部材との
接合が達せられ、接合構造物の生産性を向上することが
できる。
2部材として、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形嵌
合突出部を備え、該円形嵌合突出部の外周面に周方向螺
旋状に延びる凹凸が設けられると共に、円形嵌合突出部
の基端部に半径線方向外方に突出する段面が設けられた
ものを用い、該第2部材の円形嵌合突出部をパイプ材の
端部内方に嵌合し、しかるのち、第2部材の段面をパイ
プ材の端面に押し付けながら、パイプ材の端部外周側か
らスピニング加工を施すことにより、パイプ材の端部周
壁を第2部材の螺旋状凹凸に対応する螺旋凹凸形状に屈
曲成形し、パイプ材と第2部材とを結合一体化する方法
を用いた場合には次の効果が発揮される。即ち、また、
スピニング加工に際して第2部材をパイプ材に容易に位
置決めすることができるのみならず、スピニング加工
中、パイプ材と第2部材とを一体回転させて、特殊治具
など用いることなく、支障なくスピニング加工を遂行す
ることができる。しかも、第2部材円形嵌合部の環状溝
内に突出されるパイプ材の端部周壁の薄肉化をより一層
効果的に防止しえて、強度的に強くしっかりとした接合
部を形成することができる。更に、パイプの端面が第2
部材円形嵌合部の段面から離間して隙間ができてしまう
というようなこともなく、両部材を外観体裁良く接合一
体化することができる。しかも、パイプ材の端部周壁へ
の螺旋状凹凸の形成と同時に、パイプ材と第2部材との
接合が達せられ、接合構造物の生産性を向上することが
できる。
【図1】図(イ)及び図(ロ)は一実施形態の構造及び
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
【図2】得られたトラス材及びグローブの断面図であ
る。
る。
【図3】図(イ)及び図(ロ)は他の実施形態の構造及
び方法を示す断面図である。
び方法を示す断面図である。
【図4】図(イ)〜図(ハ)は他の実施形態の構造及び
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
【図5】従来のトラス材及びグローブの断面図である。
2…パイプ材 3…スリーブ材 20…円形嵌合凹部 21…螺旋状凹凸 22…螺旋状凹凸
フロントページの続き (72)発明者 有馬 治雄 堺市海山町6丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 金属製パイプ材の端部に、第2の部材を
接合する部材同士の接合構造であって、 前記第2部材は、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形
嵌合突出部を有するか、又は、パイプ材の端部外周側に
嵌合可能な円形嵌合凹部を有して、該円形嵌合突出部の
外周面、又は、円形嵌合凹部の内周面に、周方向螺旋状
に延びる凹凸が設けられていると共に、 パイプ材は、その端部周壁が、前記第2部材の螺旋状凹
凸に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形されており、 パイプ材の端部の螺旋状凹凸と、第2部材の円形嵌合突
出部又は円形嵌合凹部の螺旋状凹凸とが、螺合状態に結
合されて、パイプ材と第2部材とが結合一体化されてな
ることを特徴とする部材同士の接合構造。 - 【請求項2】 前記第2部材は、軸心部に通孔を有する
スリーブ材からなり、該スリーブ材の通孔に、ボルト
が、その頭部をスリーブ材の内端側に位置させ、先端部
をスリーブ材のもう一方の端部から突出させて差し込ま
れている請求項1に記載の部材同士の接合構造。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の部材同士
の接合構造を形成する部材同士の接合方法であって、 パイプ材の端部周壁をあらかじめスピニング加工により
螺旋凹凸形状に屈曲成形しておき、これを第2部材の螺
旋状凹凸と螺合させて、パイプ材と第2部材とを結合一
体化する部材同士の接合方法。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の部材同士
の接合構造を形成する部材同士の接合方法であって、 第2部材として、パイプ材の端部内方に嵌合可能な円形
嵌合突出部を備え、該円形嵌合突出部の外周面に周方向
螺旋状に延びる凹凸が設けられると共に、円形嵌合突出
部の基端部に半径線方向外方に突出する段面が設けられ
たものを用い、 該第2部材の円形嵌合突出部をパイプ材の端部内方に嵌
合し、しかるのち、第2部材の段面をパイプ材の端面に
押し付けながら、パイプ材の端部外周側からスピニング
加工を施すことにより、パイプ材の端部周壁を第2部材
の螺旋状凹凸に対応する螺旋凹凸形状に屈曲成形し、パ
イプ材と第2部材とを結合一体化することを特徴とする
部材同士の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9096116A JPH10292496A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 部材同士の接合構造及び接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9096116A JPH10292496A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 部材同士の接合構造及び接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10292496A true JPH10292496A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14156421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9096116A Pending JPH10292496A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 部材同士の接合構造及び接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10292496A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002219539A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-06 | Takeuchi Press Ind Co Ltd | 容器口部のねじ成形方法 |
| JP2007255280A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | スクリューロータ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-14 JP JP9096116A patent/JPH10292496A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002219539A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-06 | Takeuchi Press Ind Co Ltd | 容器口部のねじ成形方法 |
| JP2007255280A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | スクリューロータ及びその製造方法 |
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