JPH1072874A - 締結構造とそれに使用する締結具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性の点で優れ、且つ締結強度の点および
経済性の点でも優れた、締結しようとする二つの部材、
具体的には柱状物間を、締結する締結構造と締結具を提
供することを目的とする。 【解決手段】 被締結用金具２の締結端部に内方に突設
したフランジ部2aを設け、該フランジ部2aの当接面2bか
ら離間した側の面2cを、内周端側で薄肉になるテーパ状
に形成する。二つの被締結用金具２を挟着して締結する
締結用金具１に、対峙・当接した二つの上記フランジ部
を挟着する断面コ形の凹部1Aを設けるとともに、このコ
形の凹部1Aの対峙する内面を上記被締結用金具２のテー
パ状に対応するテーパ面で形成する。被締結用金具２の
フランジ部2aを当接させ、締結用金具１のコ形の凹部1A
で挟着・固定するよう、螺着手段によって嵌着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願にかかる発明（本願
発明）は、長尺の柱状物等の二つの部材間、例えば３階
建ての通柱等を構成するため、短尺の柱状物を２本ある
いは３本等締結するのに有用な、柱状物の締結構造と、
それに使用する締結具に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】長尺
の柱状物、例えば３階建ての建屋の通柱等は、その長さ
に起因して、工場で予め溶接して現場に運送することは
できない。

【０００３】従って、このような場合、現場において溶
接して１本の長尺の柱にするか、あるいは締結金具を工
場で短尺の柱の端部に溶接しておき現場において１本の
長尺の柱にする手法がある。

【０００４】しかし、前者の場合には、現場溶接による
溶接部の信頼性と作業性に問題があり、後者の場合に
は、強度上の問題と締結部分が太さ方向に他の部位に比
べて拡大すること、および締結作業の作業性において問
題がある。

【０００５】具体的には、上記締結金具を工場で短尺の
柱の端部に溶接しておき現場において１本の長尺の柱に
する先行技術として、本発明者が先に出願したもの（特
願平2-67788 号) がある。この締結構造の場合にも、一
方の柱の端部に他方の柱に一体的に固着した内筒を入子
式に挿入し、両方に予め形成しておいたねじ穴にボルト
を螺着して締結するため、それ以前のものに比べると技
術的に且つ経済性において優れているものの客観的には
作業性の点でさらに改良の余地があり、また入子式であ
るため内筒と上記一方の柱の内壁間に挿入に必要な隙間
が必要となり、この隙間が締結構造において無用な遊び
となるとともに、締結部分の強度低下の原因ともなる。
また、上記隙間を極力無くすことも技術的に可能である
が、このような構成にすると加工精度の高い機械加工が
必要となり、到底建築用等の一般の構造物の締結には価
格的に使用できない。

【０００６】本願発明は、このような現況に鑑みおこな
われたもので、作業性の点で優れ、且つ締結強度の点お
よび経済性の点でも優れた、締結しようとする二つの部
材、具体的には柱状物間を締結する締結構造と、それに
使用する金具を提供することを目的とする。なお、本明
細書で、締結金具，被締結用金具は、便宜上「金具」と
表現しているが、材質的には金属製に限定されるもので
なく、プラスティックあるいはセラミック等の他の材質
のものを含む広い概念で使用している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明にかかる
締結構造によれば、締結しようとする二つの部材間の対
峙する各端部に、被締結用金具を一体的に形成するとと
もに、これらの被締結用金具を当接させた状態において
締結用金具によって該二つの部材間を挟着・固定して締
結するよう構成した締結構造であって、上記被締結用金
具の締結端部に内方に突設したフランジ部を設けるとと
もに、このフランジ部の当接面から離間した側の面を、
内周端側で薄肉になるテーパ状に形成し、上記締結用金
具に、対峙・当接した二つの上記フランジ部を挟着する
断面コ形の凹部を設けるとともに、このコ形の凹部の対
峙する内面を上記被締結用金具のテーパ状に対応するテ
ーパ面で形成し、且つ、上記被締結用金具のフランジ部
を当接させた状態において、該フランジ部を締結用金具
のコ形の凹部が挟着・固定するよう、螺着手段によって
嵌着させて、二つの部材間を締結したことを特徴とす
る。

【０００８】しかして、本願第１の発明（請求項１記載
の発明）にかかる締結構造によれば、二つの部材の各被
締結用金具が形成されている端部を当接させれば、これ
ら二つの被締結用金具のフランジ部のテーパ状になった
面が外側になった両テーパ状の突起が形成され、この突
起に締結用金具のコ形の凹部が概ね嵌められる。そし
て、この概ね嵌められた状態から被締結用金具と締結用
金具を螺着手段によって螺着すれば、被締結用金具のフ
ランジ部によって形成される両テーパ状の突起への、締
結用金具の凹部の嵌着が完了し、二つの被締結用金具の
フランジ部が締結用金具によって挟着・固定される結
果、対峙する被締結用金具間が締結用金具によって強固
に締結されて、二つの部材間を強固に締結することがで
きる。

【０００９】そして、上記第１の発明にかかる締結構造
において、請求項２記載の如く、フランジ部が被締結用
金具の端面に環状に周設されていることが締結構造の強
度を高める上で好ましい。

【００１０】また、上記第１の発明にかかる締結構造に
おいて、請求項３記載の如く、締結用金具が被締結用金
具の内周方に適宜間隔で複数個配設されていることが、
締結に基づく応力を分散する上で好ましい。

【００１１】また、上記第１の発明にかかる締結構造に
おいて、請求項４記載の如く、締結用金具に前記螺着の
ためのめねじ穴が形成されるとともに、前記被締結用金
具の前記めねじ穴に対応する位置に貫通穴が形成され、
被締結用金具の外方から貫通穴を通じて上記めねじ穴に
ボルトが螺着されるよう構成することができ、この場合
には、めねじ穴が締結用金具に形成されているので、ボ
ルトを被締結用金具の外方から簡単に螺着することがで
きる。

【００１２】また、本願第２の発明（請求項５記載の発
明）にかかる締結構造は、締結しようとする二つの柱状
物間の長手方向の対峙する各端部に、被締結用金具を一
体的に固着するとともに、これらの対峙する被締結用金
具を当接させた状態において締結用金具によって該二つ
の柱状物間を長手方向に締結するよう構成した締結構造
であって、上記被締結用金具の締結端部に内方へ突設し
たフランジ部を設けるとともに、このフランジ部の当接
面から離間した側の面を、内周端側で薄肉になるテーパ
状に形成し、上記締結用金具に、対峙・当接した二つの
上記フランジ部を挟着する断面コ形の凹部を設けるとと
もに、このコ形の凹部の対峙する内面を上記被締結用金
具のテーパ状に対応するテーパ面で形成し、上記対峙す
る被締結用金具を当接させた状態において、その内方か
ら、当接する二つのフランジ部を締結用金具のコ形が挟
着・固定するよう、締結用金具を被締結用金具の外方か
らボルトによって被締結用金具に嵌着させることによっ
て、二つの柱状物間を締結したことを特徴とする。

【００１３】しかして、本願第２の発明にかかる締結構
造によれば、柱状物の各被締結用金具が固着されている
長手方向の各端部を当接させれば、これら二つの被締結
用金具のフランジ部のテーパ状になった面が外側になっ
た両テーパ状の突起が形成され、この突起に内方から締
結用金具のコ形の凹部が概ね嵌められる。そして、この
概ね嵌められた状態から被締結用金具と締結用金具を該
被締結用金具の外方からボルトによって螺着すれば、被
締結用金具のフランジ部によって形成される両テーパ状
の突起への、締結用金具の凹部の嵌着が完了し、二つの
被締結用金具のフランジ部が締結用金具によって挟着・
固定される結果、対峙する被締結用金具間が締結用金具
によって強固に締結される。このため、二つの柱状物間
を強固に締結することができる。しかも、この場合に
は、被締結用金具の外方に締結用金具が露出することが
ないので、柱状物の締結部分から突起状のものを無くす
こともできる。

【００１４】上記請求項５記載の締結構造おいて、請求
項６記載の如く、柱状物を角パイプとすることができ
る。

【００１５】また、上記請求項５記載の締結構造おい
て、請求項７記載の如く、被締結用金具の外周が角パイ
プの外周と略等しくすることが、柱状物の外周面に締結
に起因して突起が生じないため、建築等の構造物を構成
する上で好ましい。

【００１６】また、上記請求項５記載の締結構造おい
て、請求項８記載の如く、締結用金具が被締結用金具の
四隅に配設されていることが、剛性の最も高い部分での
締結となり、締結部分の強度を飛躍的に高める上で好ま
しい。

【００１７】また、本願第３の発明（請求項９記載の発
明）にかかる締結具は、締結しようとする二つの部材間
の対峙する各端部に、被締結用金具を一体的に固着する
とともに、これらの被締結用金具を当接させた状態にお
いて締結用金具で両側から挟着・固定することによって
該二つの部材間を締結する締結構造に使用される締結具
であって、上記締結具が、締結端部に接続しようとする
方向に対して直交する方向（内方あるいは外方）に突設
したフランジ部を設けるとともに、このフランジ部の当
接面から離間した側の面を内周端側で薄肉になるテーパ
状に形成した被締結用金具と、対峙・当接した二つの上
記フランジ部を挟着する断面コ形の凹部を設けるととも
に、このコ形の凹部の対峙する内面を上記被締結用金具
のテーパ状に対応するテーパ面で形成した締結用金具と
から構成され、且つ、上記被締結用金具と締結用金具
に、これらを螺着する螺着手段が配設されることを特徴
とする。

【００１８】しかして、本願第３の発明にかかる締結具
によれば、二つの被締結用金具を当接させると、これら
二つの被締結用金具のフランジ部のテーパ状になった面
が外側になった両テーパ状の突起が形成され、この突起
が、締結用金具のコ形の凹部によって概ね嵌着される。
そして、この概ね嵌着された状態から上記被締結用金具
と上記締結用金具を上記螺着手段によって螺着すれば、
該嵌着が完了し、対峙する被締結用金具間が締結用金具
によって強固に締結される。従って、この締結具の被締
結用金具を締結しようとする二つの部材の端部に固着す
れば、簡単に且つ強固に締結することが可能となる。

【００１９】そして、上記請求項９記載の締結構造おい
て、請求項10記載の如く、被締結用金具と締結用金具の
いずれか一方にめねじ穴が、他方に貫通穴が形成され、
この貫通穴が形成されている被締結用金具あるいは締結
用金具側から、めねじ穴が形成されている締結用金具あ
るいは被締結用金具側に、ボルトを螺着するよう構成す
ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本願発明の実施例にかかる締結構造と
その締結構造に使用する金属製の締結具について図面を
参照しながら具体的に説明する。

【００２１】図１は本第１の実施例にかかる締結構造を
示す締結部分 (図２のII-II′矢視)の平断面図、図２は
同じく締結構造を示す図１のＩ−Ｉ′矢視図である。

【００２２】図１，図２において、１は締結用金具、２
は被締結用金具、３は締結用金具１と被締結用金具２と
を螺着するボルト、Ａは締結しようとする一方の角パイ
プ、Ｂは締結しようとするもう一方の角パイプである。

【００２３】図２に図示するように、締結しようとする
一方の角パイプＡの締結側の端部には被締結用金具２が
溶接（図２において符号「10」の部分参照) により固着
されている。また、締結しようとするもう一方の角パイ
プＢの締結側の端部には上記締結用金具２と同じ構成の
被締結用金具２が同様に溶接により固着されている。そ
して、長手方向の端部が対峙するよう配設された二つの
角パイプＡ，Ｂの該端部は、そこに固着されているそれ
ぞれの上記被締結用金具２が、締結用金具１により挟着
・固着されることにより、強固に締結される。

【００２４】ところで、上記被締結用金具２は、平面的
には、図１に図示するように、外周が角パイプＡあるい
は角パイプＢの外周に一致する大きさ（寸法）を有する
角丸の正方形（角部をラウンド成形した正方形をいう）
の環状に構成され、側断面的には、図２に図示するよう
に、締結しようとする端にフランジ部2aが形成され、こ
のフランジ部2aの当接面2bから離間した側の面2cが内周
端2d側で薄肉になるテーパ状に形成されている。そし
て、上記当接面2bは、角パイプＡあるいは角パイプＢの
長手方向（接続しようとする方向）に直交する平面とな
っている。

【００２５】また、上記締結用金具１は、平面的には、
図１に図示するように、上記被締結用金具２の四隅の角
部2eの形状に一致する三辺1a,1b,1cを有する不等辺六角
形に構成され、また、側断面的には、図２に図示するよ
うに、コ形（逆コ形も含む）になるよう上下方向の中央
部に凹部1Aを有する。この凹部1Aの対峙する内面1d,1e
は、上記被締結用金具２のテーパ状の面2cのテーパ（傾
斜角）に等しいテーパ面によって構成されている。つま
り、上記凹部1Aは、二つの上記被締結用金具２を互いの
当接面2bで当接させた状態（図２参照）において、該被
締結用金具２のフランジ部2aで構成される両テーパ状の
突起Ｃを挟着するような形状と寸法に構成され、従っ
て、挟持した状態において凹部1Aの奥行寸法が挟持され
る突起Ｃの寸法 (図２，図４において突起Ｃの左右方向
の寸法）よりやや大きくなるよう、つまり所謂「ふとこ
ろ」が形成されるよう構成されている。

【００２６】そして、この締結用金具１の上下方向の両
端部で、平面的には上記三辺1a,1b,1cの真ん中の辺1a
に、ボルト３のおねじ部が螺合するめねじ穴1Bが螺設さ
れている。

【００２７】また、上記被締結用金具２の上下方向の中
央で、平面的に四隅の角部には、対峙する被締結用金具
２が締結用金具１で締結された状態において、上記めね
じ穴1Bに一致する位置に、上記ボルト３が挿通可能な貫
通穴2Aが形成されている。

【００２８】また、この貫通穴2Aの外方部位には、ボル
ト３の頭を収容する座ぐり部2Bが貫通穴2Aに連続的に形
成されている。

【００２９】そして、本実施例の場合には、上記締結用
金具１および被締結用金具２は、溶接可能な鋳物製（金
属製）で、鋳造により製造されたものを使用している。

【００３０】しかして、上述のように構成された締結用
金具１と被締結用金具２は、締結しようとする角パイプ
Ａ，Ｂの端面に溶接により固着されることにより、以下
のように締結に寄与する。

【００３１】即ち、まず、一方の角パイプＢの端面に固
着された被締結用金具２の上記フランジ部2aに、図１に
図示するように、中央に位置固定用の蓋4a付の円筒形の
固定金具４を仮に配設し、この固定金具４の円筒部4bに
各締結用金具１の一辺1fが当接する状態で該締結用金具
１を、被締結用金具２の外方からボルト３によって被締
結用金具２に仮に固定する。この状態において、角パイ
プＢ側の被締結用金具２に締結用金具１が仮に固定され
た状態となる。

【００３２】そして、この状態において、上記角パイプ
Ｂの被締結用金具２の当接面2bに、角パイプＡの被締結
用金具２の当接面2bが当接するような状態で、両方の角
パイプＡ，Ｂを保持し、図２に図示するように、角パイ
プＡの被締結用金具２の外方からボルト３を貫通穴2Aを
通して締結用金具１の上方のめねじ穴1Bに螺着する。そ
して、角パイプＡの四隅の全ての貫通穴2Aから締結用金
具１のめねじ穴1Bにボルト３の先端部が螺合されると、
この状態において、角パイプＡ，Ｂの各被締結用金具２
の８本のボルト３を平等に且つ徐々に締め込んでゆく。

【００３３】このように、ボルト３を平等に且つ徐々に
締め込んでゆくことによって、両方の被締結用金具２の
フランジ部2aが互いの当接面2bで当接することによって
形成される外側の面がテーパ状になった両テーパ状の突
起Ｃ（図２，図４参照）に、図４あるいは図３に図示す
るように、締結用金具１のコ形の凹部1Aが嵌着して、上
記二つの対峙する被締結用金具２のフランジ部2aを挟着
・固定する。

【００３４】そして、上記両テーパ状の突起Ｃ（図２，
図４参照）への締結用金具１のコ形の凹部1Aの嵌着は、
所謂「楔作用」により徐々に嵌合し、図４に図示する嵌
着完了時には、非常に強固に締結されることとなる。な
お、この際、本実施例の場合、上記固定金具４の蓋4aの
径が小さいため、この嵌着の進行状態の途中で下方に落
下する。

【００３５】従って、固定金具４の落下を防止させたく
ない場合には、蓋4aの径を大きくして、嵌着完了時にも
蓋4aの周縁部が締結用金具１の上方に位置するように構
成する必要がある。

【００３６】また、上記実施例においては、角パイプＢ
への締結用金具１の仮の固定を、蓋4a付の円筒形の固定
金具４とボルト３を用いておこなったが、上記固定金具
４に代えて、リング状のゴム紐あるいはゴム帯、または
コイルスプリングを用いてもおこなうことができ、この
場合には、締結完了時にも蓋4aの径が小さい上記固定金
具４のように、下方に落下することもない。

【００３７】さらに、上記実施例では、締結用金具１を
被締結用金具２の内方に配置しているが、外方に突起が
形成されてもよいような締結箇所に使用する場合には、
被締結用金具の外側に上述のフランジ部を形成するとも
に、該被締結用金具の外方から締結用金具１を挟着させ
るよう構成することもできる。この場合には、締結が上
記実施例に比してより簡単となる。

【００３８】また、本締結構造および締結具は、柱状物
以外の部材の締結にも、上記実施例と同様に、締結しよ
うとする部材の対峙する端面に被締結用金具を固着し、
これらの被締結用金具を締結用金具が挟着・固定するこ
とによって、同様に実施できることは言うまでもない。

【００３９】さらに、上記実施例では、被締結用金具を
締結しようとする部材である柱状物に溶接により一体に
固設しているが、締結しようとする部材に一体に形成す
ることもできる。特に、締結しようとする部材が、鋳物
製，セラミック製あるいはプラスティック製の如き、一
体成形により製造されるものである場合には、該締結し
ようとする部材と一体成形により締結しようとする端部
に形成してもよい。

【００４０】また、上記締結用金具および被締結用金具
は上記実施例では製造コストに鑑み鋳物製のもので構成
されているが、鋳物以外の金属、例えば一般構造用鋼、
高張力鋼、あるいはステンレス鋼等であってもよく、ま
た、金属以外のプラスティック製（例えば、強化プラス
ティック製）あるいはセラミック製等であっても同様に
実施できることはいうまでもない。

【００４１】

【発明の効果】本願発明にかかる締結構造によれば、必
要に応じて締結しようとする二つの被締結用金具の締結
部の外周部に突起を形成することなく、しかも非常に強
固な締結を得ることができる。そして、構成的に非常に
シンプルであるため、簡単に且つ安価におこなうことが
でき、しかも締結に際し、作業者の熟練が要求されるこ
ともなく、信頼性の高い締結を得ることができる。

【００４２】また、溶接による締結に比べて、現場での
溶接の設備が必要でなく、締結部の信頼性も向上する。
従って、一般の建築はもとより、海中等の特殊な環境下
における締結において特に優れた締結構造となる。

【００４３】また、本願発明にかかる締結具によれば、
締結しようとする柱状物等の部材の端部に被締結用金具
を固着し、且つこれらの被締結用金具を締結用金具で挟
着・固定するだけでよいため、上述の締結構造の実施を
簡単に可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願第１の発明の実施例にかかる締結構造を
示す締結部分 (図２のII-II ′矢視) の平断面図であ
る。

【図２】 図１の締結構造を示す図１のＩ−Ｉ′矢視図
である。

【図３】 図１に示す締結構造の締結完了状態の締結部
分（図４のIV-IV′矢視) の平断面図である。

【図４】 締結完了状態の締結部分を示す図３のIII-II
I′矢視図である。

【符号の説明】

１…締結用金具 1A…コ形の凹部 ２…被締結用金具 2a…フランジ部 2b…当接面 2c…当接面から離間した側の面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 締結しようとする二つの部材間の対峙す
   る各端部に、被締結用金具を一体的に形成するととも
   に、これらの被締結用金具を当接させた状態において締
   結用金具によって該二つの部材間を挟着・固定して締結
   するよう構成した締結構造であって、 上記被締結用金具の締結端部に内方に突設したフランジ
   部を設けるとともに、このフランジ部の当接面から離間
   した側の面を、内周端側で薄肉になるテーパ状に形成
   し、上記締結用金具に、対峙・当接した二つの上記フラ
   ンジ部を挟着する断面コ形の凹部を設けるとともに、こ
   のコ形の凹部の対峙する内面を上記被締結用金具のテー
   パ状に対応するテーパ面で形成し、且つ、上記被締結用
   金具のフランジ部を当接させた状態において、該フラン
   ジ部を締結用金具のコ形の凹部が挟着・固定するよう、
   螺着手段によって嵌着させて、二つの部材間を締結した
   ことを特徴とする締結構造。
2. 【請求項２】 前記フランジ部が被締結用金具の端面に
   環状に周設されていることを特徴とする請求項１記載の
   締結構造。
3. 【請求項３】 前記締結用金具が被締結用金具の内周方
   に適宜間隔で複数個配設されていることを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の締結構造。
4. 【請求項４】 前記締結用金具に螺着のためのめねじ穴
   が形成されるとともに、前記被締結用金具の上記めねじ
   穴に対応する位置に貫通穴が形成され、被締結用金具の
   外方から貫通穴を通じて上記めねじ穴にボルトが螺着さ
   れることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
   １の項に記載の締結構造。
5. 【請求項５】 締結しようとする二つの柱状物間の長手
   方向の対峙する各端部に、被締結用金具を一体的に固着
   するとともに、これらの対峙する被締結用金具を当接さ
   せた状態において締結用金具によって該二つの柱状物間
   を長手方向に締結するよう構成した締結構造であって、 上記被締結用金具の締結端部に内方へ突設したフランジ
   部を設けるとともに、このフランジ部の当接面から離間
   した側の面を、内周端側で薄肉になるテーパ状に形成
   し、上記締結用金具に、対峙・当接した二つの上記フラ
   ンジ部を挟着する断面コ形の凹部を設けるとともに、こ
   のコ形の凹部の対峙する内面を上記被締結用金具のテー
   パ状に対応するテーパ面で形成し、上記対峙する被締結
   用金具を当接させた状態において、その内方から、当接
   する二つのフランジ部を締結用金具のコ形が挟着・固定
   するよう、締結用金具を被締結用金具の外方からボルト
   によって被締結用金具に嵌着することによって、二つの
   柱状物間を締結したことを特徴とする締結構造。
6. 【請求項６】 前記柱状物が角パイプであることを特徴
   とする請求項５記載の締結構造。
7. 【請求項７】 前記被締結用金具の外周が前記角パイプ
   の外周と略等しいことを特徴とする請求項６記載の締結
   構造。
8. 【請求項８】 前記締結用金具が被締結用金具の四隅に
   配設されていることを特徴とする請求項７記載の締結構
   造。
9. 【請求項９】 締結しようとする二つの部材間の対峙す
   る各端部に、被締結用金具を一体的に固着するととも
   に、これらの被締結用金具を当接させた状態において締
   結用金具で両側から挟着・固定することによって該二つ
   の部材間を締結する締結構造に使用される締結具であっ
   て、 上記締結具が、締結端部に接続しようとする方向に対し
   て直交する方向に突設したフランジ部を設けるととも
   に、このフランジ部の当接面から離間した側の面を内周
   端側で薄肉になるテーパ状に形成した被締結用金具と、
   対峙・当接した二つの上記フランジ部を挟着する断面コ
   形の凹部を設けるとともに、このコ形の凹部の対峙する
   内面を上記被締結用金具のテーパ状に対応するテーパ面
   で形成した締結用金具とから構成され、且つ、上記被締
   結用金具と締結用金具に、これらを螺着する螺着手段が
   配設されることを特徴とする締結具。
10. 【請求項１０】 前記螺着手段が、被締結用金具と締結
    用金具のいずれか一方にめねじ穴が、他方に貫通穴が形
    成され、この貫通穴が形成されている被締結用金具ある
    いは締結用金具側からめねじ穴が形成されている締結用
    金具あるいは被締結用金具側にボルトを螺着するよう構
    成されていることを特徴とする請求項９記載の締結具。