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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-20
(45)【発行日】2022-06-28
(54)【発明の名称】継手部材及び軸材継手構造
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/58 20060101AFI20220621BHJP
   E04B 1/24 20060101ALI20220621BHJP
【FI】
E04B1/58 505H
E04B1/24 E
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2018192086
(22)【出願日】2018-10-10
(65)【公開番号】P2020060042
(43)【公開日】2020-04-16
【審査請求日】2020-12-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳
(74)【代理人】
【識別番号】100099025
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 浩志
(72)【発明者】
【氏名】小澤 宣行
(72)【発明者】
【氏名】川合 拓
(72)【発明者】
【氏名】中根 一臣
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-348739(JP,A)
【文献】特開2016-211164(JP,A)
【文献】特開平06-079610(JP,A)
【文献】実開昭48-093475(JP,U)
【文献】特開平10-109261(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 1/19
E04B 1/24
E04B 1/32
E04B 1/342
E04B 1/38-1/61
F16S 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造部材に接合され、複数の軸材の端部の切り口の先端面が接合されるベース板と、
前記ベース板から立設され前記切り口の斜面が板面に接合される仕切板と、
前記仕切板の板面から突設され、前記切り口と対面して前記軸材の軸方向へ形成された一つのスリットへ挿入され接合される位置決め板と、
を有し、
前記構造部材及び前記軸材は、軸方向と直交する方向の断面が円形であり、
前記仕切板の周縁部の形状は、前記切り口の斜面の形状に合わせて形成され、前記仕切板の周縁部と前記切り口の斜面とが接合されており、
前記切り口の先端面の形状は、前記ベース板の周縁部に突き合わせ可能な形状に形成され、前記切り口の先端面と前記ベース板の周縁部とが接合されており、
前記位置決め板の端部は、前記スリットの位置に合わせて形成され、前記位置決め板の端部と前記スリットの縁部とが接合されている継手部材。
【請求項2】
第1軸材と、
前記第1軸材の端部に接合されたベース板と、
端部が斜めにカットされて切り口が形成され先端面が前記ベース板に接合された複数の第2軸材と、
前記ベース板から立設され、板面に前記第2軸材の切り口の斜面が接合された仕切板と、
前記仕切板の板面から突設された位置決め板と、
前記切り口と対面して前記第2軸材の軸方向へ形成され前記位置決め板が挿入され接合される一つのスリットと、
を有し、
前記第1軸材及び前記第2軸材は、軸方向と直交する方向の断面が円形であり、
前記第1軸材の外形に合わせて前記ベース板の周縁部が形成され、前記ベース板の周縁部と前記第1軸材の端面が接合されており、
前記仕切板の周縁部の形状は、前記第2軸材の切り口の斜面の形状に合わせて形成され、前記仕切板の周縁部と前記第2軸材の切り口の斜面とが接合されており、
前記第2軸材の切り口の先端面の形状は、前記ベース板の周縁部に突き合わせ可能な形状に形成され、前記第2軸材の切り口の先端面と前記ベース板の周縁部とが接合されており、
前記位置決め板の端部は、前記スリットの位置に合わせて形成され、前記位置決め板の端部と前記スリットの縁部とが接合されている軸材継手構造。
【請求項3】
前記第1軸材及び第2軸材が鋼管である請求項2に記載の軸材継手構造。
【請求項4】
前記第1軸材の端部と前記ベース板、前記第2軸材の切り口の先端面と前記ベース板、前記仕切板と前記第2軸材の切り口の斜面、及び前記位置決め板と前記第2軸材のスリットとが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされた請求項2又は請求項3に記載の軸材継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、継手部材及び軸材継手構造に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、一の接合部に一端部がそれぞれ接合された複数の鋼製筒体と、複数の鋼製筒体同士が接合される連結部の閉断面を仕切ると共に鋼製筒体に接合される鋼製仕切板と、を備えた構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-211164号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1では、複数の鋼製筒体同士が鋼製仕切板を介して接合されるため、複数の鋼製筒体の傾き方向の位置決めが難しい。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、軸材の位置決めがしやすい継手部材及び軸材継手構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1態様に記載の継手部材は、構造部材に接合され、複数の軸材の端部の切り口の先端面が接合されるベース板と、前記ベース板から立設され前記切り口の斜面が板面に接合される仕切板と、前記仕切板の板面から突設され、前記軸材の軸方向へ形成されたスリットへ挿入され接合される位置決め板と、を有する。
【0007】
第1態様に記載の継手部材によれば、構造部材にベース板を接合し、このベース板に複数の軸材の切り口の先端面を接合する構成を採用することで、ベース板の板面内であれば軸材の先端面を接合することができる。また、ベース板から立設された仕切板に切り口の斜面を接合する構成を採用することで、切り口同士を接合する構成と比較して接合作業が容易となる。さらに、軸材の軸方向へ形成されたスリットへ仕切板の板面から突設された位置決め板を挿入することで、仕切板に対して軸材の傾きが決められる。
【0008】
第2態様に記載の軸材継手構造は、第1軸材と、前記第1軸材の端部に接合されたベース板と、端部が斜めにカットされて切り口が形成され先端面が前記ベース板に接合された複数の第2軸材と、前記ベース板から立設され、板面に前記第2軸材の切り口の斜面が接合された仕切板と、前記仕切板の板面から突設された位置決め板と、前記第2軸材の軸方向へ形成され前記位置決め板が挿入され接合されるスリットと、を有する。
【0009】
第2態様に記載の軸材継手構造によれば、第1軸材の端部にベース板が接合されている。複数の第2軸材の端部が斜めにカットされて切り口が形成されており、複数の第2軸材の切り口の先端面がベース板に接合されている。これにより、ベース板の板面内であれば複数の軸材の先端面を接合することができる。また、ベース板から立設された仕切板の板面には、第2軸材の切り口の斜面が接合されている。これにより、第2軸材の切り口同士を接合する構成と比較して接合作業が容易となる。
【0010】
さらに、仕切板の板面から位置決め板が突設されており、第2軸材の軸方向へ形成されたスリットに位置決め板を挿入することで、仕切板に対する第2軸材の傾きが決められる。このため、第2軸材のスリットの縁部と位置決め板との接合が容易となると共に、仕切板の板面と第2軸材の切り口の斜面との接合が容易となる。また、第2軸材の断面の内部に位置決め板が配置されるため、接合部分の強度が向上する。
【0011】
第3態様に記載の軸材継手構造は、第2態様に記載の軸材継手構造において、前記第1軸材及び第2軸材が鋼管である。
【0012】
第3態様に記載の軸材継手構造によれば、軸材で構築される構造物の軽量化が図れる。また、軸材継手構造を採用することで、鋼管であっても、切り口が面となる棒材と同じ精度で軸材を組付けることができる。さらに、第2軸材が鋼管であっても、位置決め板によって鋼管の軸方向に対して十分な長さで接合することができ、鋼管側面に面応力が集中することで発生する局部座屈を抑制することができる。
【0013】
第4態様に記載の軸材継手構造は、第2態様又は第3態様に記載の軸材継手構造において、前記第1軸材の端部と前記ベース板、前記第2軸材の切り口の先端面と前記ベース板、前記仕切板と前記第2軸材の切り口の斜面、及び前記位置決め板と前記第2軸材のスリットとが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。
【0014】
第4態様に記載の軸材継手構造によれば、隅肉溶接及び研磨仕上げが軸材継手構造の外側から作業でき、接合部の見栄えも向上する。
【発明の効果】
【0015】
本発明の継手部材及び軸材継手構造によれば、軸材の位置決めがしやすい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】第1実施形態の軸材継手構造を示す正面図である。
図2】第1実施形態の軸材継手構造を示す一部を分解した分解斜視図である。
図3】第1実施形態の軸材継手構造に用いられる継手部材を示す斜視図である。
図4】第1実施形態の軸材継手構造に用いられる第2軸材と位置決め板を示す側面図である。
図5】第1実施形態の軸材継手構造を示す縦断面図である。
図6】第1実施形態の軸材継手構造を示す断面図(図4中の6-6線に沿った断面図)である。
図7】(A)は、第1実施形態の軸材継手構造における第2軸材と位置決め板とを隅肉溶接した状態を示す断面図であり、(B)は、隅肉溶接で生じた余盛部が研磨仕上げされた状態を示す断面図である。
図8】第2実施形態の軸材継手構造を示す正面図である。
図9】第2実施形態の軸材継手構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。
【0018】
〔第1実施形態〕
第1実施形態の軸材継手構造について図1図7を参照して説明する。
【0019】
(構造)
図1は、第1実施形態の軸材継手構造10を示す正面図であり、図2は、軸材継手構造10を示す一部を分解した分解斜視図である。図1及び図2に示されるように、軸材継手構造10は、第1軸材12を複数(本実施形態では、2つ)の第2軸材14、16に分岐する構造である。軸材継手構造10は、第1軸材12を2つの第2軸材14、16に分岐するための継手部材20を備えている(図3参照)。ここで、第1軸材12は、構造部材の一例である。また、第2軸材14、16は、軸材の一例である。
【0020】
図1図3に示されるように、継手部材20は、第1軸材12の軸方向の端部12Aが接合されるベース板22と、ベース板22から立設された仕切板24と、仕切板24の両側の板面24Aから突設された2つの位置決め板26、28と、を備えている。さらに、継手部材20は、ベース板22における仕切板24と反対側の面から突設された割板30を備えている(図3参照)。
【0021】
第1軸材12は、軸方向に長い部材であり、管体又は中実部材のいずれでもよい。本実施形態では、第1軸材12は、略円筒状の管体であり、例えば、鋼管で構成されている。第1軸材12は、一例として、略上下方向に沿って配置されている。第1軸材12の軸方向の端部(本実施形態では上端部)12Aには、割板30が挿入される一対のスリット32が第1軸材12の端面12Bから軸方向に沿って形成されている(図4参照)。一対のスリット32は、第1軸材12の端部12Aの壁面の対向する位置に形成されている。
【0022】
継手部材20は、予め単体として組み立てられている(図3参照)。軸材継手構造10の組付け時に、継手部材20は、第1軸材12の端部12Aに接合されるようになっている。ベース板22は、略円形状であり、ベース板22の外径は、第1軸材12の端部12Aの端面12Bの外径とほぼ等しい。
【0023】
割板30は、ベース板22における仕切板24と反対側の面に接合されると共に、ベース板22の面から交差する方向(本実施形態では、略直交する方向)に延びている。割板30の板厚は、スリット32の幅より僅かに小さい。また、割板30の幅方向の長さ(ベース板22の面方向に沿った長さ、すなわち、第1軸材12の軸方向と直交する方向の長さ)は、第1軸材12の端部12Aの外径とほぼ等しい。また、割板30の軸方向の長さは、スリット32の軸方向の長さとほぼ等しいか、又は僅かに短く設定されている(図1参照)。
【0024】
軸材継手構造10では、割板30の幅方向の両端部が第1軸材12の一対のスリット32に挿入された状態で、ベース板22の周縁部と第1軸材12の端面12Bとが溶接によって接合されている。さらに、割板30の幅方向の端部と第1軸材12の一対のスリット32の縁部とが溶接によって接合されている(図2参照)。本実施形態では、ベース板22は、第1軸材12の端面12Bに接合された状態でほぼ水平方向に配置されている。割板30は、第1軸材12の端面12Bに対して継手部材20のベース板22を位置決めする位置決め板としての機能を有する。
【0025】
第2軸材14、16は、軸方向に長い部材であり、管体又は中実部材のいずれでもよい。本実施形態では、第2軸材14、16は、略円筒状の管体とされており、例えば、鋼管で構成されている。第2軸材14の外径及び第2軸材16の外径は、第1軸材12の外径よりも小さい。第2軸材14は、第1軸材12の端部12Aから継手部材20を介して一の方向に傾斜して設けられており、第2軸材16は、第1軸材12の端部12Aから継手部材20を介して第2軸材14とは異なる他の方向に傾斜して設けられている。
【0026】
一方の第2軸材14は、上下方向に対して斜めに配置されており、軸方向の端部(本実施形態では下端部)14Aが継手部材20を介して第1軸材12の端部12Aに接合されている。より具体的には、第2軸材14には、端部14Aが斜めにカットされて切り口34が形成されている。第2軸材14の切り口34は、第2軸材14の周方向の一部に形成された先端面34Aと、先端面34Aに対して斜め方向にカットされた斜面34Bと、を備えている(図2参照)。また、第2軸材14の端部14Aには、先端面34Aから軸方向に沿って配置されると共に一方の位置決め板26が挿入されるスリット36が形成されている。
【0027】
他方の第2軸材16は、上下方向に対して第2軸材14とは異なる方向に斜めに配置されており、軸方向の端部(本実施形態では下端部)16Aが継手部材20を介して第1軸材12の端部12Aに接合されている。より具体的には、第2軸材16には、端部16Aが斜めにカットされて切り口38が形成されている。第2軸材16の切り口38は、第2軸材16の周方向の一部に形成された先端面38Aと、先端面38Aに対して斜め方向にカットされた斜面38Bと、を備えている(図2参照)。また、第2軸材16の端部16Aには、先端面38Aから軸方向に沿って配置されると共に他方の位置決め板28が挿入されるスリット40が形成されている。
【0028】
仕切板24は、ベース板22の面に接合されると共に、ベース板22の面から交差する方向(本実施形態では、略直交する方向)に延びている。本実施形態では、仕切板24は、ベース板22の面から割板30の突設方向に対して反対方向に延びている。また、仕切板24は、一例として、ベース板22に対して略上下方向に沿って配置されている。軸材継手構造10では、仕切板24は1枚とされており、2つの第2軸材14、16の間に介在される構成とされている。仕切板24は、円弧状(本実施形態では、略逆U字状)の周縁部24Bを備えている。仕切板24の周縁部24Bの形状は、第2軸材14の切り口34の斜面34Bの形状及び第2軸材16の切り口38の斜面38Bの形状に合わせて形成されている。すなわち、仕切板24の周縁部24Bの形状は、第2軸材14の切り口34の斜面34B及び第2軸材16の切り口38の斜面38Bを突き合わせ可能な形状に形成されている。
【0029】
第2軸材14の先端面34Aの形状は、ベース板22の一方の位置決め板26側の周縁部の形状に合わせて形成されている。すなわち、第2軸材14の先端面34Aの形状は、ベース板22の一方の位置決め板26側の周縁部に突き合わせ可能な形状に形成されている。
【0030】
位置決め板26は、略矩形状に形成されており、一辺が仕切板24の一方の板面24Aに接合されている。また、位置決め板26における仕切板24の隣の辺は、ベース板22の割板30と反対側の面に接合されている。すなわち、位置決め板26は、仕切板24の板面24Aに対して交差する方向に延びると共に、ベース板22の面から交差する方向に延びている。位置決め板26の板厚は、第2軸材14のスリット36の幅より僅かに小さい。また、位置決め板26のスリット36に挿入される部位の軸方向の長さは、スリット36の軸方向の長さとほぼ等しいか、又はスリット36の軸方向の長さよりも僅かに短い(図4参照)。また、位置決め板26の幅方向の長さ(ベース板22の面方向に沿った長さ)は、第2軸材14のスリット36の位置に合わせて設定されている。
【0031】
軸材継手構造10では、位置決め板26の幅方向の端部(仕切板24と反対側の端部)が第2軸材14のスリット36に挿入された状態で、ベース板22の周縁部と第2軸材14の切り口34の先端面34Aとが溶接によって接合されている。これと共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材14の切り口34の斜面34Bとが溶接によって接合されている(図1参照)。さらに、位置決め板26の幅方向の端部と第2軸材14のスリット36の縁部とが溶接によって接合されている(図4参照)。これにより、第2軸材14の端部14Aの断面内を貫通するように位置決め板26が配置される(図5及び図6参照)。
【0032】
また、第2軸材16の先端面38Aの形状は、ベース板22の他方の位置決め板28側の周縁部の形状に合わせて形成されている。すなわち、第2軸材16の先端面38Aの形状は、ベース板22の他方の位置決め板28側の周縁部に突き合わせ可能な形状に形成されている。
【0033】
位置決め板28は、略矩形状に形成されており、一辺が仕切板24の他方の板面(位置決め板26と反対側の板面)24Aに接合されている。また、位置決め板28における仕切板24の隣の辺は、ベース板22の割板30と反対側の面に接合されている。すなわち、位置決め板28は、仕切板24の板面24Aに対して交差する方向に延びると共に、ベース板22の面から交差する方向に延びている。本実施形態では、位置決め板28と位置決め板26とは、仕切板24に対して逆方向に延びている(図2参照)。位置決め板28の板厚は、第2軸材16のスリット40の幅より僅かに小さい。また、位置決め板28のスリット40に挿入される部位の軸方向の長さは、スリット40の軸方向の長さとほぼ等しいか、又はスリット40の軸方向の長さよりも僅かに短い。また、位置決め板28の幅方向の長さ(ベース板22の面方向に沿った長さ)は、第2軸材16のスリット40の位置に合わせて設定されている。
【0034】
軸材継手構造10では、位置決め板28の幅方向の端部(仕切板24と反対側の端部)が第2軸材16のスリット40に挿入された状態で、ベース板22の周縁部と第2軸材16の切り口38の先端面38Aとが溶接によって接合されている。これと共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材16の切り口38の斜面38Bとが溶接によって接合されている(図1参照)。さらに、位置決め板28の幅方向の端部と第2軸材16のスリット40の縁部とが溶接によって接合されている。これにより、第2軸材16の端部16Aの断面内を貫通するように位置決め板28が配置される(図5及び図6参照)。
【0035】
また、図7(A)には、位置決め板26と第2軸材14のスリット36の縁部とが隅肉溶接によって接合された状態が断面図にて示されている。図7(A)に示されるように、位置決め板26と第2軸材14のスリット36の縁部とが隅肉溶接されると、位置決め板26の両面側の溶接部44が盛り上がることで余盛部44Aが形成される。図7(B)に示されるように、第2軸材14の外壁面側から余盛部44Aを研磨仕上げすることで、第2軸材14の外壁面と位置決め板26の端面と溶接部44が滑らかな面となった研磨仕上げ部44Bが形成されている。
【0036】
また、図示を省略するが、第1軸材12の端部12Aとベース板22、第2軸材14の切り口34の先端面34Aとベース板22、第2軸材16の切り口38の先端面38Aとベース板22、仕切板24と第2軸材14の切り口34の斜面34B、仕切板24と第2軸材16の切り口38の斜面38B、及び位置決め板28と第2軸材16のスリット40の縁部とは、同様に隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。
【0037】
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【0038】
継手部材20を第1軸材12の端部12Aに接合する際には、割板30の幅方向の両端部を第1軸材12の一対のスリット32に挿入した状態で、ベース板22が第1軸材12の端面12Bに突き合わされる。そして、ベース板22の周縁部と第1軸材12の端面12Bとが溶接によって接合され、割板30と第1軸材12のスリット32の縁部とが溶接によって接合される(図2参照)。
【0039】
また、第1軸材12の端部12Aに継手部材20を介して第2軸材14の端部14Aを接合する際には、第2軸材14のスリット36へ仕切板24から突設された位置決め板26を挿入する。そして、第2軸材14の切り口34の先端面34Aをベース板22の周縁部に突き合わせると共に、第2軸材14の切り口34の斜面34Bを仕切板24の周縁部24Bに突き合わせる。これにより、仕切板24に対する第2軸材14の斜め方向の位置決めが容易となる。この状態で、ベース板22の周縁部と第2軸材14の切り口34の先端面34Aとが溶接によって接合される。これと共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材14の切り口34の斜面34Bとが溶接によって接合される(図1参照)。さらに、位置決め板26と第2軸材14のスリット36の縁部とが溶接によって接合される。これにより、第2軸材14の端部14Aの断面内を貫通するように位置決め板26が配置される(図5及び図6参照)。
【0040】
また、第1軸材12の端部12Aに継手部材20を介して第2軸材16の端部16Aを接合する際には、第2軸材16のスリット40へ仕切板24から突設された位置決め板28を挿入する。そして、第2軸材16の切り口38の先端面38Aをベース板22の周縁部に突き合わせると共に、第2軸材16の切り口38の斜面38Bを仕切板24の周縁部24Bに突き合わせる。これにより、仕切板24に対する第2軸材16の斜め方向の位置決めが容易となる。この状態で、ベース板22の周縁部と第2軸材16の切り口38の先端面38Aとが溶接によって接合される。これと共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材16の切り口38の斜面38Bとが溶接によって接合される(図1参照)。さらに、位置決め板28と第2軸材16のスリット40の縁部とが溶接によって接合される。これにより、第2軸材16の端部16Aの断面内を貫通するように位置決め板28が配置される(図5及び図6参照)。
【0041】
これにより、第1軸材12の端部12Aに継手部材20を介して2つの第2軸材14、16を接合した軸材継手構造10が構築される。図示を省略するが、分岐された複数の第2軸材14、16に対してそれぞれ軸材継手構造を設けてもよいし、さらに軸材継手構造により分岐された複数の軸材に対してそれぞれ軸材継手構造を設けてもよい。複数の軸材継手構造の組み合わせにより、枝状の軸材が複数の軸材に分岐したツリー構造が構築される。このツリー構造は、例えば、構造物の柱などに使用することができる。
【0042】
上記の軸材継手構造10では、第1軸材12の端部12Aに接合されたベース板22に複数の第2軸材14、16の切り口34、38の先端面34A、38Aを接合する構成を採用することで、ベース板22の板面内であれば第2軸材14、16の切り口34、38の先端面34A、38Aを接合することができる。また、ベース板22から立設された仕切板24に第2軸材14、16の切り口34、38の斜面34B、38Bを接合する構成を採用することで、切り口の斜面同士を接合する構成と比較して、接合作業が容易となる。
【0043】
さらに、第2軸材14の軸方向に形成されたスリット36へ仕切板24の一方の板面24Aから突設された位置決め板26を挿入することで、仕切板24に対して第2軸材14の傾きが決められる。同様に、第2軸材16の軸方向に形成されたスリット40へ仕切板24の他方の板面24Aから突設された位置決め板28を挿入することで、仕切板24に対して第2軸材16の傾きが決められる。すなわち、第2軸材14、16の位置決めがしやすい。これにより、第2軸材14のスリット36の縁部と位置決め板26との接合が容易となると共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材14の切り口34の斜面34Bとの接合が容易となる。また、第2軸材16のスリット40の縁部と位置決め板28との接合が容易となると共に、仕切板24の周縁部24Bと第2軸材16の切り口38の斜面38Bとの接合が容易となる。さらに、第2軸材14、16の断面の内部に位置決め板26、28が配置されるため、第2軸材14、16の接合部分の強度が向上する。
【0044】
また、軸材継手構造10では、第1軸材12及び第2軸材14、16は、鋼管であるので、第1軸材12及び第2軸材14、16で構築される構造物の軽量化が図れる。また、軸材継手構造10を採用することで、鋼管であっても、切り口が面となる棒材と同じ精度で第1軸材12及び第2軸材14、16を組付けることができる。さらに、第2軸材14、16が鋼管であっても、位置決め板26、28によって第2軸材14、16の軸方向に対して十分な溶接長で溶接することができ、鋼管側面に面応力が集中することで発生する局部座屈を抑制することができる。
【0045】
さらに、軸材継手構造10では、図7(A)、(B)に示されるように、位置決め板26と第2軸材14のスリット36の縁部とが隅肉溶接され、余盛部44Aが研磨仕上げされている。また、第1軸材12の端部12Aとベース板22、第2軸材14の切り口34の先端面34Aとベース板22、第2軸材16の切り口38の先端面38Aとベース板22、仕切板24と第2軸材14の切り口34の斜面34B、仕切板24と第2軸材16の切り口38の斜面38B、及び位置決め板28と第2軸材16のスリット40とは、同様に隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。このため、隅肉溶接及び研磨仕上げが軸材継手構造10の外側から作業でき、接合部の見栄えも向上する。
【0046】
〔第2実施形態〕
次に、図8及び図9を用いて、第2実施形態の軸材継手構造について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【0047】
図8及び図9に示されるように、軸材継手構造50は、第1軸材52を複数(本実施形態では、3つ)の第2軸材54、56、58に分岐する構造である。軸材継手構造50は、第1軸材52を3つの第2軸材54、56、58に分岐するための継手部材60を備えている(図3参照)。ここで、第1軸材52は、構造部材の一例であり、第2軸材54、56、58は、軸材の一例である。
【0048】
継手部材60は、第1軸材52の軸方向の端部52Aが接合されるベース板62と、ベース板62から立設された3枚の仕切板64、66、68と、を備えている。仕切板64、66、68は、ベース板62の中央部付近の接合部69で接合されている(図9参照)。また、継手部材60は、仕切板66の一方の板面から突設された位置決め板70と、仕切板68の接合部69付近の板面から突設された位置決め板72と、仕切板66の他方の板面から突設された位置決め板74と、を備えている(図9参照)。
【0049】
第1軸材52は、一例として、略上下方向に沿って配置されている。本実施形態では、第1軸材52は、略円筒状の管体とされており、例えば、鋼管で構成されている。
【0050】
第2軸材54、56、58は、第1軸材52の軸方向の端部(本実施形態では上端部)52Aから継手部材60を介して、上下方向に対して異なる方向へ斜めに配置されている。本実施形態では、第2軸材54、56、58は、略円筒状の管体とされており、例えば、鋼管で構成されている。
【0051】
ベース板62は、略円形状であり、第1軸材52の端部52Aの端面に溶接によって接合されている。
【0052】
第2軸材54は、軸方向の端部(本実施形態では下端部)54Aが斜めにカットされて切り口80が形成されている。切り口80は、第2軸材54の先端面80Aと、先端面80Aに対して一の方向に斜めにカットされた斜面80Bと、先端面80Aに対して斜面80Bと異なる方向に斜めにカットされた斜面80Cと、を備えている。また、第2軸材54の軸方向の端部54Aには、位置決め板70が挿入されて接合されるスリット82が軸方向に沿って形成されている。
【0053】
第2軸材56は、軸方向の端部(本実施形態では下端部)56Aが斜めにカットされて切り口84が形成されている。切り口84は、第2軸材56の先端面84Aと、先端面84Aに対して一の方向に斜めにカットされた斜面84Bと、先端面80Aに対して斜面84Bと異なる方向に斜めにカットされた斜面84Cと、を備えている。また、第2軸材56の軸方向の端部56Aには、位置決め板72が挿入されて接合されるスリット86が軸方向に沿って形成されている。
【0054】
第2軸材58は、軸方向の端部(本実施形態では下端部)58Aが斜めにカットされて切り口88が形成されている。切り口88は、第2軸材58の先端面88Aと、先端面88Aに対して一の方向に斜めにカットされた斜面88Bと、先端面80Aに対して斜面88Bと異なる方向に斜めにカットされた斜面88Cと、を備えている。また、第2軸材58の軸方向の端部58Aには、位置決め板74が挿入されて接合されるスリット90が軸方向に沿って形成されている。
【0055】
仕切板64、66、68は、ベース板62の面から交差する方向(本実施形態では、略直交する方向)に延びており、平面視にてベース板62の中央部付近から放射状に配置されている。仕切板64は、第2軸材54の一部と第2軸材56の一部との間に介在される構成とされており、仕切板66は、第2軸材54の他の一部と第2軸材58の一部との間に介在される構成とされている(図9参照)。さらに、仕切板68は、第2軸材56の他の一部と第2軸材58の他の一部との間に介在される構成とされている(図9参照)。
【0056】
軸材継手構造50では、位置決め板70が第2軸材54のスリット82に挿入された状態で、ベース板62の周縁部と第2軸材54の切り口80の先端面80Aとが溶接によって接合されている(図9参照)。これと共に、仕切板64の周縁部と第2軸材54の切り口80の斜面80Bとが溶接によって接合されている(図9参照)。また、仕切板66の周縁部と第2軸材54の切り口80の斜面80Cとが溶接によって接合されている(図9参照)。さらに、位置決め板70と第2軸材54のスリット82の縁部とは、溶接によって接合されている(図9参照)。これにより、第2軸材54の端部54Aの断面内を貫通するように位置決め板70が配置される(図8参照)。
【0057】
また、軸材継手構造50では、位置決め板72が第2軸材56のスリット86に挿入された状態で、ベース板62の周縁部と第2軸材56の切り口84の先端面84Aとが溶接によって接合されている(図9参照)。これと共に、仕切板64の周縁部と第2軸材56の切り口84の斜面84Bとが溶接によって接合されている(図9参照)。また、仕切板68の周縁部と第2軸材56の切り口84の斜面84Cとが溶接によって接合されている(図9参照)。さらに、位置決め板72と第2軸材56のスリット86の縁部とは、溶接によって接合されている(図9参照)。これにより、第2軸材56の端部56Aの断面内を貫通するように位置決め板72が配置される(図8参照)。
【0058】
さらに、軸材継手構造50では、位置決め板74が第2軸材58のスリット90に挿入された状態で、ベース板62の周縁部と第2軸材58の切り口88の先端面88Aとが溶接によって接合されている(図9参照)。これと共に、仕切板66の周縁部と第2軸材58の切り口88の斜面88Bとが溶接によって接合されている(図9参照)。また、仕切板68の周縁部と第2軸材58の切り口88の斜面88Cとが溶接によって接合されている(図9参照)。さらに、位置決め板74と第2軸材58のスリット90の縁部とは、溶接によって接合されている(図9参照)。これにより、第2軸材58の端部58Aの断面内を貫通するように位置決め板74が配置される。
【0059】
また、軸材継手構造50では、図示を省略するが、位置決め板70と第2軸材54のスリット82の縁部とが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。同様に、位置決め板72と第2軸材56のスリット86の縁部、位置決め板74と第2軸材58のスリット90の縁部とが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。また、第1軸材52の端部52Aとベース板62、第2軸材54の切り口80の先端面80Aとベース板62、第2軸材56の切り口84の先端面84Aとベース板62、第2軸材58の切り口88の先端面88Aとベース板62とが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。さらに、仕切板64と第2軸材54の切り口80の斜面80B、仕切板64と第2軸材56の切り口84の斜面84B、仕切板66と第2軸材54の切り口80の斜面80C、仕切板66と第2軸材58の切り口88の斜面80B、仕切板68と第2軸材56の切り口84の斜面84C、仕切板68と第2軸材58の切り口88の斜面84Cとが隅肉溶接され、余盛部が研磨仕上げされている。
【0060】
上記の軸材継手構造50では、第1実施形態の軸材継手構造10と同様の構成により、同様の作用及び効果を得ることができる。
【0061】
なお、図示を省略するが、分岐された複数の第2軸材54、56、58に対してそれぞれ軸材継手構造を設けてもよいし、さらに軸材継手構造により分岐された複数の軸材に対してそれぞれ軸材継手構造を設けてもよい。複数の軸材継手構造を組み合わせることにより、枝状の軸材が複数の軸材に分岐したツリー構造が構築される。また、第1実施形態の軸材継手構造10と第2実施形態の軸材継手構造50とを組み合わせることにより、枝状の軸材が複数の軸材に分岐したツリー構造を構築してもよい。このツリー構造は、例えば、構造物の柱などに使用することができる。
【0062】
〔補足説明〕
第1及び第2実施形態では、第1軸材12、52、第2軸材14、16、54、56、58は略円筒状の管体で構成されているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、第1軸材、第2軸材は、角形管などの他の形状の管体で構成されていてもよいし、円形や角形等の中実の軸材で構成されていてもよい。
【0063】
第1及び第2実施形態では、第1軸材12、52は、略上下方向に沿って配置されているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、第1軸材は上下方向に対して斜めに配置されていてもよい。また、第2軸材14、16、54、56、58の上下方向に対する傾斜角度や傾斜方向は、変更が可能である。
【0064】
また、第1及び第2実施形態では、第1軸材12、52の端部12A、52Aにベース板22、62が接合されているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、軸材以外の構造部材にベース板を接合し、このベース板に継手部材を介して複数の軸材(第2軸材)を接合する継手構造としてもよい。
【0065】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【0066】
10 軸材継手構造
12 第1軸材(構造部材の一例)
12A 端部
14 第2軸材(軸材の一例)
14A 端部
16 第2軸材(軸材の一例)
16A 端部
20 継手部材
22 ベース板
24 仕切板
24A 板面
26 位置決め板
28 位置決め板
34 切り口
34A 先端面
34B 斜面
36 スリット
38 切り口
38A 先端面
38B 斜面
40 スリット
44A 余盛部
44B 研磨仕上げ部
50 軸材継手構造
52 ベース板
52 第1軸材(構造部材の一例)
52A 端部
54 第2軸材(軸材の一例)
54A 端部
56 第2軸材(軸材の一例)
56A 端部
58 第2軸材(軸材の一例)
58A 端部
60 継手部材
62 ベース板
64 仕切板
66 仕切板
68 仕切板
70 位置決め板
72 位置決め板
74 位置決め板
80 切り口
80A 先端面
80B 斜面
80C 斜面
82 スリット
84 切り口
84A 先端面
84B 斜面
84C 斜面
86 スリット
88 切り口
88A 先端面
88B 斜面
88C 斜面
90 スリット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9