(57)【要約】【課題】特殊な表面処理加工を必要とせず、安価に凝着抵抗を強化してすべり耐力を向上させることが可能な高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法を提供する。【解決手段】一対の被接合部材１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａよりも小径で且つ多角形状で形成された挿通孔５ｃ、６ｃを備える圧接ワッシャ５、６を、ボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａに挿通孔５ｃ、６ｃが連通するように被接合部材１、２と添板３、４の間に介装する。一対の被接合部材１、２と添板３、４に圧接ワッシャ５、６が圧接するように面圧Ｐをかけるとともに、挿通孔５ｃ、６ｃに回動部材１１を挿入して係合させる。そして、回動部材１１を回動して圧接ワッシャ５、６を回転させ、圧接ワッシャ５、６と被接合部材１、２と添板３、４の酸化膜を削り取り、高力ボルト７で一対の被接合部材１、２と添板３、４と圧接ワッシャ５、６を締め付ける。【選択図】図５
2010071383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被接合部材の外側に添板を設け、前記一対の被接合部材と前記添板とを高力ボルトで締め付けることにより、前記添板を介して前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造であって、
前記被接合部材と前記添板の間に、圧接ワッシャが前記被接合部材と前記添板に圧接した状態で介装され、
前記圧接ワッシャは、前記被接合部材と前記添板のボルト孔に連通して前記高力ボルトの軸部が挿通する挿通孔を備えて形成され、該挿通孔が前記ボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成されていることを特徴とする高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項２】
一対の被接合部材を高力ボルトで締め付けることにより前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造であって、
前記一対の被接合部材の間に、圧接ワッシャが前記一対の被接合部材に圧接した状態で介装され、
前記圧接ワッシャは、前記一対の被接合部材のボルト孔に連通して前記高力ボルトの軸部が挿通する挿通孔を備えて形成され、該挿通孔が前記ボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成されていることを特徴とする高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の高力ボルト摩擦接合構造において、
前記圧接ワッシャは、前記被接合部材及び／又は前記添板の接合面に圧接する一面及び他面をブラスト処理して形成されていることを特徴とする高力ボルト摩擦接合構造。
【請求項４】
一対の被接合部材の外側に添板を設け、前記一対の被接合部材と前記添板とを高力ボルトで締め付けることにより、前記添板を介して前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合方法であって、
前記一対の被接合部材と前記添板のボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成された挿通孔を備える圧接ワッシャを、前記ボルト孔に前記挿通孔が連通するように前記被接合部材と前記添板の間に介装し、
前記一対の被接合部材と前記添板に前記圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけるとともに、前記圧接ワッシャの挿通孔に断面多角形状の回動部材を挿入して係合させ、
前記回動部材を回動して前記圧接ワッシャを前記一対の被接合部材と前記添板に圧接した状態で回転させ、
前記回動部材を取り除いて、前記高力ボルトで前記一対の被接合部材と前記添板と前記圧接ワッシャを締め付けることを特徴とする高力ボルト摩擦接合方法。
【請求項５】
一対の被接合部材を高力ボルトで締め付けることにより前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合方法であって、
前記一対の被接合部材のボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成された挿通孔を備える圧接ワッシャを、前記ボルト孔に前記挿通孔が連通するように前記一対の被接合部材の間に介装し、
前記一対の被接合部材に前記圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけるとともに、前記圧接ワッシャの挿通孔に断面多角形状の回動部材を挿入して係合させ、
前記回動部材を回動して前記圧接ワッシャを前記一対の被接合部材に圧接した状態で回転させ、
前記回動部材を取り除いて、前記高力ボルトで前記一対の被接合部材と前記圧接ワッシャを締め付けることを特徴とする高力ボルト摩擦接合方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の高力ボルト摩擦接合方法において、
前記圧接ワッシャは、前記被接合部材及び／又は前記添板の接合面に圧接する一面及び他面をブラスト処理して形成されていることを特徴とする高力ボルト摩擦接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高力ボルトを用いて例えば鋼板や鉄骨などの被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板や鉄骨などの被接合部材同士を接合する手法として、被接合部材同士を重ね合わせて高力ボルトで締め付けたり、一端部同士を突き合わせるように配置した一対の被接合部材を挟み込むように添板（スプライスプレート）を設置するとともにこれら一対の被接合部材と添板を高力ボルトで締め付けて、被接合部材や添板の接合面に生じる摩擦力によって応力伝達可能に被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合が多用されている。また、一般に、高力ボルト摩擦接合では、被接合部材や添板の接合面に赤錆処理やブラスト処理を施して所要の摩擦力が発生するようにしている。
【０００３】
しかしながら、赤錆処理においては、錆生成状態にばらつきが生じやすく、ブラスト処理においては、部材の鋼種やショット粒の種類などによって多少の違いが生じるが、表面粗さ、すなわち表面凹凸の高低差が５０μｍ程度である。このため、被接合部材や添板の接合面に赤錆処理やブラスト処理を施した場合においても、接合面の摩擦係数の増加には限界があり、処理後の接合面の摩擦係数の設計値に０．４５という低い値を設定して、すべり耐力を算出している。
【０００４】
また、高力ボルト摩擦接合における応力伝達機構は、主に掘り起こし抵抗（接合面凸部の凹部掘り起こし）と凝着抵抗（一対の被接合部材間、被接合部材と添板間の凝着）に分けられる。そして、凝着抵抗は金属結合によるが、通常、被接合部材や添板の表面（接合面）には酸化膜が形成されており、この酸化膜によって被接合部材や添板の金属面同士が直接接触する面積が非常に小さくなるため、高力ボルトの締付力（導入軸力）に対して結合強度が弱くなってしまう。
【０００５】
これに対し、すべり耐力を向上させることで、高力ボルトの本数を削減し、生産性向上及びコストダウンを図る様々な提案がなされている。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３では、被接合部材や添板の接合面に凸凹をつけたり、接合面を硬化処理するなどして掘り起こし抵抗を強化し、すべり耐力を向上させるようにしている。また、特許文献４では、被接合部材や添板の接合面に突起をつけ、この突起を局所的に塑性変形させることで凝着抵抗を強化し、すべり耐力を向上させるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１８４２３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０６８６７号公報
【特許文献３】特開２００４−２９１０９１号公報
【特許文献４】特開２００８−５０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１〜４では、被接合部材や添板の接合面に凸凹や突起をつけたり、接合面を硬化処理するなどの特殊な表面処理加工が必要になり、このような特殊な表面処理加工は一般の鉄骨工場で行うことが困難であるため、納期、供給能力に問題が生じる。また、加工費が高いため、コストダウンを図ることが難しく、このため、一般に広く普及するには至っていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、特殊な表面処理加工を必要とせず、安価に凝着抵抗を強化してすべり耐力を向上させることが可能な高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の高力ボルト摩擦接合構造は、一対の被接合部材の外側に添板を設け、前記一対の被接合部材と前記添板とを高力ボルトで締め付けることにより、前記添板を介して前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造であって、前記被接合部材と前記添板の間に、圧接ワッシャが前記被接合部材と前記添板に圧接した状態で介装され、前記圧接ワッシャは、前記被接合部材と前記添板のボルト孔に連通して前記高力ボルトの軸部が挿通する挿通孔を備えて形成され、該挿通孔が前記ボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の高力ボルト摩擦接合構造は、一対の被接合部材を高力ボルトで締め付けることにより前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造であって、前記一対の被接合部材の間に、圧接ワッシャが前記一対の被接合部材に圧接した状態で介装され、前記圧接ワッシャは、前記一対の被接合部材のボルト孔に連通して前記高力ボルトの軸部が挿通する挿通孔を備えて形成され、該挿通孔が前記ボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の高力ボルト摩擦接合方法は、一対の被接合部材の外側に添板を設け、前記一対の被接合部材と前記添板とを高力ボルトで締め付けることにより、前記添板を介して前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合方法であって、前記一対の被接合部材と前記添板のボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成された挿通孔を備える圧接ワッシャを、前記ボルト孔に前記挿通孔が連通するように前記被接合部材と前記添板の間に介装し、前記一対の被接合部材と前記添板に前記圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけるとともに、前記圧接ワッシャの挿通孔に断面多角形状の回動部材を挿入して係合させ、前記回動部材を回動して前記圧接ワッシャを前記一対の被接合部材と前記添板に圧接した状態で回転させ、前記回動部材を取り除いて、前記高力ボルトで前記一対の被接合部材と前記添板と前記圧接ワッシャを締め付けることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の高力ボルト摩擦接合方法は、一対の被接合部材を高力ボルトで締め付けることにより前記被接合部材同士を接合する高力ボルト摩擦接合方法であって、前記一対の被接合部材のボルト孔よりも小径で且つ多角形状で形成された挿通孔を備える圧接ワッシャを、前記ボルト孔に前記挿通孔が連通するように前記一対の被接合部材の間に介装し、前記一対の被接合部材に前記圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけるとともに、前記圧接ワッシャの挿通孔に断面多角形状の回動部材を挿入して係合させ、前記回動部材を回動して前記圧接ワッシャを前記一対の被接合部材に圧接した状態で回転させ、前記回動部材を取り除いて、前記高力ボルトで前記一対の被接合部材と前記圧接ワッシャを締め付けることを特徴とする。
【００１３】
これらの発明においては、圧接ワッシャを被接合部材と添板の間や一対の被接合部材の間に介装し、一対の被接合部材や添板に圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけた状態で、圧接ワッシャの挿通孔に断面多角形状の回動部材を挿入して係合させる。そして、この回動部材を回動して圧接ワッシャを一対の被接合部材や添板に圧接した状態で回転させる。このように圧接ワッシャを回転させると、互いに圧接した圧接ワッシャの一面及び他面、被接合部材や添板の接合面が摩耗し、被接合部材や添板の接合面に形成された酸化膜を圧接ワッシャの回転とともに削り取ることができる。これにより、圧接ワッシャ、被接合部材や添板の金属面を露出させることができ、凝着抵抗を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、本発明の高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法において、前記圧接ワッシャは、前記被接合部材及び／又は前記添板の接合面に圧接する一面及び他面をブラスト処理して形成されていることが望ましい。
【００１５】
この発明においては、圧接ワッシャの一面及び他面をブラスト処理しておくことで、この圧接ワッシャを一対の被接合部材や添板に圧接した状態で回転させた際に、確実に被接合部材や添板の接合面に形成された酸化膜を削り取ることができる。これにより、確実に凝着抵抗を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法によれば、一対の被接合部材や添板に圧接ワッシャが圧接するように面圧をかけた状態で、圧接ワッシャを回動部材で回転させることにより、被接合部材や添板の接合面に形成された酸化膜を削り取ることができ、圧接ワッシャ、被接合部材や添板の金属面を露出させて凝着抵抗を向上させることが可能になる。これにより、被接合部材や添板の接合面に特殊な表面処理加工を施すことなく、安価にすべり耐力を向上させることが可能になる。また、接合時に圧接ワッシャの回転工程が増えるが、圧接ワッシャの挿通孔を六角孔とし、回動部材に六角レンチを用いることで、従来の工具を流用することも可能であり、従来の施工性を損なうことなくすべり耐力を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１から図５を参照し、本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法について説明する。本実施形態は、一対の添板を介して接合鋼板同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法に関するものである。
【００１８】
本実施形態の高力ボルト摩擦接合構造Ａは、図１から図３に示すように、接合する一対の接合鋼板１、２と、添板３、４と、圧接ワッシャ５、６と、高力ボルト７と、ナット８とを備えて構成されている。
【００１９】
一対の接合鋼板１、２は、互いの一端部１ａ、２ａ同士を突き合わせるように間隔をあけて平行配置されている。また、これら一対の接合鋼板１、２にはそれぞれ、一端部１ａ、２ａ側に、所定の間隔をあけてキリ孔のボルト孔１ｂ、２ｂが一面（接合面、摩擦面）１ｃ、２ｃから他面（接合面、摩擦面）１ｄ、２ｄに貫通して２つずつ形成されている。この接合鋼板１、２のボルト孔１ｂ、２ｂは、高力ボルト７の軸部７ａの外径（軸径）よりも大径で形成されている。また、一対の接合鋼板１、２の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄにはブラスト処理が施されている。
【００２０】
添板３、４は、一対の接合鋼板１、２の一端部１ａ、２ａ側を挟み込むように、一対の接合鋼板１、２のそれぞれの外側に配置されている。また、これら添板３、４にはそれぞれ、一方の接合鋼板１のボルト孔１ｂと他方の接合鋼板２のボルト孔２ｂにそれぞれ連通する４つのボルト孔３ａ、４ａが所定の間隔をあけて一面（接合面、摩擦面）３ｂ、４ｂから他面３ｃ、４ｃに貫通して形成されている。これらボルト孔３ａ、４ａは、接合鋼板１、２のボルト孔１ｂ、２ｂと同径で形成されている。
【００２１】
圧接ワッシャ５、６は、図１から図４に示すように、一方の添板３と接合鋼板１、２の間、他方の添板４と接合鋼板１、２の間に介装して設けられ、一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂがそれぞれ接合鋼板１、２と添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに圧接した状態で設けられている。また、各圧接ワッシャ５、６は、円板状に形成され、接合鋼板１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａに連通し、高力ボルト７の軸部７ａが挿通する挿通孔５ｃ、６ｃが中心に形成されている。この挿通孔５ｃ、６ｃは、接合鋼板１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａよりも小径で且つ六角形（多角形状）で形成されている。また、本実施形態の圧接ワッシャ５、６は、接合鋼板１、２と添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに圧接される一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂがブラスト処理されて凸凹状に形成されている。
【００２２】
本実施形態の高力ボルト摩擦接合構造Ａでは、図１から図３に示すように、接合鋼板１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａ及び圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃに、一方の添板３側から高力ボルト７の軸部７ａが挿通され、他方の添板４の外側に突出した高力ボルト７の軸部７ａの先端側にナット８が螺合されている。また、高力ボルト７の頭部７ｂと一方の添板３の間、ナット８と他方の添板４の間にはワッシャ（通常のワッシャ）９、１０が介装されている。そして、このように高力ボルト７にナット８を螺合し締結することにより、高力ボルト７に所定の導入軸力が生じて一対の接合鋼板１、２と添板３、４と圧接ワッシャ５、６が締め付けられ、添板３、４を介して接合鋼板１、２同士が接合されている。
【００２３】
ついで、上記構成からなる高力ボルト摩擦接合構造Ａによって接合鋼板１、２同士を接合する方法について説明するとともに、本実施形態の高力ボルト摩擦接合構造Ａ及び高力ボルト摩擦接合方法の作用及び効果について説明する。
【００２４】
接合鋼板１、２同士を接合する際には、図５（ａ）に示すように、はじめに、一方の接合鋼板１の一端部１ａに他方の接合鋼板２の一端部２ａを突き合わせるように、一対の接合鋼板１、２を所定位置に配置する。ついで、一対の接合鋼板１、２のボルト孔１ｂ、２ｂに挿通孔５ｃ、６ｃを連通させて圧接ワッシャ５、６を設置しながら、一対の接合鋼板１、２を挟み込んで、且つ接合鋼板１、２と互いのボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａが連通するようにして、添板３、４を所定位置に設置する。このように添板３、４を設置することにより、接合鋼板１、２と添板３、４の間に圧接ワッシャ５、６が介装され、接合鋼板１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａと、これらボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａよりも小径で且つ六角形の圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃとが互いの軸線を同軸上に配した状態で連通する。
【００２５】
そして、添板３、４を所定位置に設置した段階で、接合鋼板１、２と添板３、４の隅部などに設けた図示せぬ仮ボルト孔に仮ボルトを設置したり、万力等で挟むなどして、接合鋼板１、２と添板３、４と圧接ワッシャ５、６を一時的に締め付け、所定の面圧Ｐをかける。これにより、圧接ワッシャ５、６のブラスト処理した一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂが接合鋼板１、２と添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに圧接される。
【００２６】
ついで、図５（ｂ）に示すように、ボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａを通じて六角レンチ（断面多角形状の回動部材）１１を圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃに挿入して係合させる。そして、この六角レンチ１１を軸線Ｏ１回りに回動して圧接ワッシャ５、６を一対の接合鋼板１、２と添板３、４に圧接した状態で回転させる。このように圧接ワッシャ５、６を回転させると、圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂと、接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂとが摩耗し（摩耗痕（傷）１２が形成され）、圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂと、接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂとに形成された酸化膜が削り取られて金属面が露出する。
【００２７】
ついで、図５（ｃ）に示すように、六角レンチ１１を取り除き、接合鋼板１、２と添板３、４のボルト孔１ｂ、２ｂ、３ａ、４ａ及び圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃに、一方の添板３側から高力ボルト７の軸部７ａを挿通し、他方の添板４の外側に突出した高力ボルト７の軸部７ａの先端側にナット８を螺合して締結する。これにより、高力ボルト７に所定の導入軸力が生じて一対の接合鋼板１、２と添板３、４と圧接ワッシャ５、６が締め付けられ、添板３、４を介して接合鋼板１、２同士が接合される。
【００２８】
このように接合鋼板１、２同士を接合した場合には、圧接ワッシャ５、６の回転によって酸化膜が削り取られ、接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂと、圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂとの露出した金属面同士が圧接される。そして、従来の高力ボルト摩擦接合構造と比較し、金属面の露出部分（面積）が大きく、高力ボルト７の締め込みによって接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂと圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂの凸凹が塑性化して平滑化されるため、好適に金属結合が生じることになり、凝着抵抗が強化されてすべり耐力が向上することになる。また、圧接ワッシャ５、６の回転による摩耗痕１２がすべり方向に直交して形成されるため、掘り起こし抵抗も強化され、さらなるすべり耐力の向上が図られることになる。
【００２９】
なお、鋼材摩擦圧接の圧接面における焼き付き現象（強固な凝着現象）に関する既往の文献によれば、Ｓ１５ＣＫ機械構造用炭素鋼を、面圧９０Ｎ／ｍｍ２、回転トルク１００Ｎ・ｍ（高力ボルトの１次締めトルク程度）、雰囲気温度５０℃で摩擦圧接すると焼き付きが発生すると報告されている。このため、六角レンチ１１による圧接ワッシャ５、６の回転工程にトルシアボルトのシャーレンチを流用すれば、容易な施工で確実に金属面を露出させて十分な凝着抵抗の向上を図ることが可能である。
【００３０】
また、圧接ワッシャ５、６は極力薄い方がよいが、六角レンチ１１による回転時にねじ切れない程度の板厚とし、幅を高力ボルト７の軸径の２〜３倍程度にすることが望ましい。
【００３１】
したがって、本実施形態の高力ボルト摩擦接合構造Ａ及び高力ボルト摩擦接合方法においては、圧接ワッシャ５、６を接合鋼板１、２と添板３、４の間に介装し、一対の接合鋼板１、２と添板３、４に圧接ワッシャ５、６が圧接するように面圧Ｐをかけた状態で、圧接ワッシャ５、６を回転させることにより、圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂと、接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂとに形成された酸化膜を削り取ることができ、圧接ワッシャ５、６と接合鋼板１、２と添板３、４の金属面を露出させて凝着抵抗を向上させることが可能になる。
【００３２】
これにより、接合鋼板１、２や添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに特殊な表面処理加工を施すことなく、安価にすべり耐力を向上させることが可能になる。また、接合時に圧接ワッシャ５、６の回転工程が増えるが、圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃを六角孔とし、回動部材に六角レンチ１１を用いることで、従来の工具を流用することも可能であり、従来の施工性を損なうことなくすべり耐力を向上させることが可能である。
【００３３】
また、圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂをブラスト処理しておくことで、この圧接ワッシャ５、６を接合鋼板１、２と添板３、４に圧接した状態で回転させた際に、確実に接合鋼板１、２や添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに形成された酸化膜を削り取ることができ、確実に凝着抵抗を向上させることが可能になる。
【００３４】
以上、本発明に係る高力ボルト摩擦接合構造及び高力ボルト摩擦接合方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、被接合部材が接合鋼板１、２であるものとしたが、本発明に係る被接合部材は、例えば鉄骨などの鋼板以外のものであってもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃが六角形で形成され、圧接ワッシャ５、６を回転させる回動部材が六角レンチ１１であるものとして説明を行ったが、圧接ワッシャ５、６の挿通孔５ｃ、６ｃは、三角形、四角形、八角形など多角形状で形成されていればよく、特に六角形に限定する必要はない。また、回動部材１１は、圧接ワッシャ５、６の多角形状の挿通孔５ｃ、６ｃに係合する断面多角形状で形成されていればよく、挿通孔５ｃ、６ｃに挿入して係合させ、回動とともに圧接ワッシャ５、６を回転させることが可能であれば、特に六角レンチに限定する必要はない。
【００３６】
さらに、本実施形態では、圧接ワッシャ５、６が円板状に形成され、その一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂをブラスト処理して形成されているものとしたが、圧接ワッシャ５、６は、例えば方形板状に形成されていてもよく、その形状を限定する必要はない。また、圧接ワッシャ５、６は、一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂが機械的な凸凹状に形成されていてもよく、この場合には、圧接ワッシャ５、６を圧接した状態で回転させることによって、確実に接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂに形成された酸化膜を削り取ることができ、圧接ワッシャ５、６と接合鋼板１、２と添板３、４の金属面を露出させて凝着抵抗を向上させることが可能になる。そして、このように圧接ワッシャ５、６の一面５ａ、６ａ及び他面５ｂ、６ｂを機械的な凸凹状で形成した場合においても、従来の接合鋼板１、２及び添板３、４の接合面１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、４ｂを凸凹状に形成する場合と比較し、加工費の上昇は少なくて済み、納期、供給能力に問題が生じるおそれもない。
【００３７】
また、本実施形態では、互いの一端部１ａ、２ａ同士を突き合わせるように配置した一対の接合鋼板１、２を、これら一対の接合鋼板１、２の一端部１ａ、２ａ側を挟み込むように外側に配置した添板３、４を介して接合する高力ボルト摩擦接合構造Ａ及び高力ボルト摩擦接合方法（すなわち２面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造Ａ及び高力ボルト摩擦接合方法）について説明を行った。これに対し、本発明は、図６に示すように、一対の接合鋼板１、２の一端部１ａ、２ａ側同士を互いのボルト孔１ｂ、２ｂが連通するように重ね合わせ、ボルト孔１ｂ、２ｂに高力ボルト７の軸部７ａを挿通するとともにナット８を螺合して締結させ、高力ボルト７で締め付けることにより接合鋼板１、２同士を接合する高力ボルト摩擦接合構造Ｂ及び高力ボルト摩擦接合方法（すなわち１面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造Ｂ及び高力ボルト摩擦接合方法）に適用してもよい。
【００３８】
この場合には、一対の接合鋼板１、２の間に、圧接ワッシャ５が一対の接合鋼板１、２に圧接した状態で介装されて高力ボルト摩擦接合構造Ｂが構成される。また、圧接ワッシャ５は、一対の接合鋼板１、２のボルト孔１ｂ、２ｂに連通して高力ボルト７の軸部７ａが挿通する挿通孔５ｃを備えて形成され、この挿通孔５ｃがボルト孔１ｂ、２ｂよりも小径で且つ多角形状で形成されている。
【００３９】
そして、この高力ボルト摩擦接合構造Ｂで接合鋼板１、２同士を接合する場合には、本実施形態と同様に、一対の接合鋼板１、２を重ね合わせて所定位置に配置する際に、圧接ワッシャ５をボルト孔１ｂ、２ｂに挿通孔５ｃが連通するように一対の接合鋼板１、２の間に介装する。ついで、一対の接合鋼板１、２に圧接ワッシャ５が圧接するように面圧をかける。ついで、圧接ワッシャ５の挿通孔５ｃに断面多角形状の回動部材１１を挿入して係合させ、この回動部材１１を回動して圧接ワッシャ５を一対の接合鋼板１、２に圧接した状態で回転させる。このように圧接ワッシャ５を回転させることによって、圧接ワッシャ５の一面５ａ及び他面５ｂと、一対の接合鋼板１、２の接合面１ｄ、２ｃとが摩耗し（摩耗痕（傷）１２が形成され）、各面５ａ、５ｂ、１ｄ、２ｃの酸化膜を削り取ることができる。そして、接合鋼板１、２の接合面１ｄ、２ｃと、圧接ワッシャ５の一面５ａ及び他面５ｂとの露出した金属面同士が圧接される。これにより、金属面の露出部分（面積）が大きく、高力ボルト７の締め込みによって接合鋼板１、２の接合面１ｄ、２ｃと圧接ワッシャ５の一面５ａ及び他面５ｂの凸凹が塑性化して平滑化されるため、好適に金属結合が生じることになり、凝着抵抗が強化されてすべり耐力を向上させることが可能になる。よって、本実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造（２面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造）を示す図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図３】図１のＳ部を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造の圧接ワッシャを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合方法を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る高力ボルト摩擦接合構造の変形例（１面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造）を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      接合鋼板（被接合部材）
１ａ    一端部
１ｂ    ボルト孔
１ｃ    一面（接合面）
１ｄ    他面（接合面）
２      接合鋼板（被接合部材）
２ａ    一端部
２ｂ    ボルト孔
２ｃ    一面（接合面）
２ｄ    他面（接合面）
３      添板
３ａ    ボルト孔
３ｂ    一面（接合面）
３ｃ    他面
４      添板
４ａ    ボルト孔
４ｂ    一面（接合面）
４ｃ    他面
５      圧接ワッシャ
５ａ    一面
５ｂ    他面
５ｃ    挿通孔（六角孔）
６      圧接ワッシャ
６ａ    一面
６ｂ    他面
６ｃ    挿通孔（六角孔）
７      高力ボルト
７ａ    軸部
７ｂ    頭部
８      ナット
９      ワッシャ
１０    ワッシャ
１１    六角レンチ（回動部材）
１２    摩擦痕
Ａ      高力ボルト摩擦接合構造（２面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造）
Ｂ      高力ボルト摩擦接合構造（１面せん断型の高力ボルト摩擦接合構造）
Ｐ      面圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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