(57)【要約】【課題】打撃音を緩和できるボルト孔芯合わせ治具の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、互いに重ねられてボルト締結によって接合される複数の被接合部材であるＨ形鋼３，３における互いのボルト孔３１，３１を芯合わせするボルト孔芯合わせ治具１である。このボルト芯合わせ治具１は、楔状の本体１１と、この本体１１の端部１２に被せられたキャップ１３と、頭部１２とキャップ１３との間に設けられると共に、硬質且つ金属の振動を吸収可能な特性を有する打撃音緩和部材１４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ねられてボルト締結によって接合される複数の被接合部材を接合する際に、前記複数の被接合部材における互いのボルト孔を芯合わせするボルト孔芯合わせ治具であって、
一方の端部が楔状に形成された本体と、
前記本体の他方の端部に被せられたキャップと、
前記本体の他方の端部と前記キャップとの間に設けられると共に、硬質且つ金属の振動を吸収可能な特性を有する打撃音緩和部材と、
を備えたことを特徴とするボルト孔芯合わせ治具。
【請求項２】
前記打撃音緩和部材は、硬質ゴム、硬質樹脂又は木材であることを特徴とする請求項１に記載のボルト孔芯合わせ治具。
【請求項３】
前記本体の他方の端部又は前記キャップの一方に、前記本体の中心軸線に対して交差する方向に突出するストッパが設けられ、
前記本体の他方の端部又は前記キャップの他方に、前記ストッパが移動自在に挿入され、且つ前記本体の中心軸線に沿って延びる長孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボルト孔芯合わせ治具。
【請求項４】
前記本体及び前記キャップが制振合金によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のボルト孔芯合わせ治具。
【請求項５】
前記キャップに、前記本体の他方の端部と前記キャップとの間の空気を外部に放出する空気抜き孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載ボルト孔芯合わせ治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト孔芯合わせ治具に係り、更に詳細には、鉄骨や平板などをボルト締結によって接合する際に好適なボルト孔芯合わせ治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄骨造構造物を構築する場合、鉄骨同士をボルト締結によって接合することが多い。このように、鉄骨同士をボルト締結によって接合する場合は、接合すべき両方の鉄骨に、相手の鉄骨に設けられたボルト孔と同一ピッチで複数のボルト孔が設けられる。
【０００３】
鉄骨は大型でありその組み立て誤差は比較的大きく、また、ボルト孔のピッチの加工精度もそれ程高くないため、両方の鉄骨のボルト孔同士を正確に芯合わせするのは困難である。このため、両方の鉄骨のボルト孔は、互いに位置ずれした状態で配置されることが多い。
【０００４】
両方の鉄骨における互いのボルト孔の位置ずれが大きい場合には、両方の鉄骨におけるボルト孔にボルトを貫通させて挿入できないので、ボルト孔芯合わせ治具を用いてボルト孔の芯合わせを行うのが普通である。
【０００５】
図８は、従来のボルト孔芯合わせ治具５０を示す。このボルト孔芯合わせ治具５０は、その一端側に設けられた細長い楔状の圧入部５１と、他端側に設けられた頭部５２と、圧入部５１と頭部５２との間に設けられた中間部５３とを有している。中間部５３は、芯合わせしようとするボルト孔の直径と略同一の直径を有している。
【０００６】
このボルト孔芯合わせ治具５０を用いて、例えば接合すべきＨ形鋼５４，５４のフランジ５５，５５に設けられたボルト孔５６，５６を芯合わせする場合には、まずボルト孔芯合わせ治具５０の圧入部５１をボルト孔５６，５６に挿入する。
【０００７】
この場合、ボルト孔５６，５６は、相手のＨ形鋼５４のフランジ５５によって一部塞がれているので、圧入部５１の先端部分がボルト孔５６，５６に挿入された状態で停止する。
【０００８】
この状態で、図９に示すように、ボルト孔芯合わせ治具５０の頭部５２をハンマー５７などで叩いて、中間部５３の少なくとも一部がボルト孔５６に挿入されるまで、圧入部５１をボルト孔５６，５６内に圧入する。
【０００９】
このとき、圧入部５１がボルト孔５６，５６内でボルト孔５６，５６の中心線に沿って移動するのに伴って、ボルト孔５６，５６の内周壁面すなわちフランジ５５，５５が、圧入部５１によって互いに反対方向に押圧されて相対移動する。
【００１０】
そして、ボルト孔芯合わせ治具５０の中間部５３が、ボルト孔５６に挿入されたとき、ボルト孔５６，５６の芯合わせが完了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のボルト孔芯合わせ治具５０は、鉄鋼などで形成されているため、ボルト孔５６，５６に圧入するため頭部５２を叩いたときに、かなり大きな打撃音が発生し、特に住宅街や夜間などにおいて環境に与える影響が大きいという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、打撃音を大幅に緩和できるボルト孔芯合わせ治具の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、互いに重ねられてボルト締結によって接合される複数の被接合部材を接合する際に、前記複数の被接合部材における互いのボルト孔を芯合わせするボルト孔芯合わせ治具であって、
一方の端部が楔状に形成された本体と、
前記本体の他方の端部に被せられたキャップと、
前記本体の他方の端部と前記キャップとの間に設けられると共に、硬質且つ金属の振動を吸収可能な特性を有する打撃音緩和部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記被接合部材としては、鉄骨構造物に用いられる形鋼、鋼板、その他各種の金属部材を例示できる。
【００１５】
本発明では、ボルト孔の芯合わせをする際にボルト孔に本体の一方の端部を挿入し、他方の端部に被せられたキャップをハンマーなどで叩いて本体をボルト孔に圧入する。
【００１６】
このときにキャップ及び本体に発生する振動が、打撃音緩和部材によって吸収されて、キャップ及び本体から発生する打撃音が大幅に低減される。また、打撃音緩和部材が硬質なので、キャップに加えられた力が打撃音緩和部材で低減されず、略同一の大きさで本体に伝達される。
【００１７】
ここで、前記打撃音緩和部材としては、硬質ゴム、硬質樹脂又は木材などを例示できる。
【００１８】
また、前記本体の他方の端部又は前記キャップの一方に、前記本体の中心軸線に対して交差する方向に突出するストッパが設けられ、前記本体の他方の端部又は前記キャップの他方に、前記ストッパが移動自在に挿入され、且つ前記本体の中心軸線に沿って延びる長孔が設けられているのが好ましい。
【００１９】
この場合は、キャップと本体とが相対的に移動自在なので、本体、キャップ、打撃音緩和部材の寸法誤差が大きい場合でも、打撃音緩和部材が本体及びキャップの両方に確実に接触する。
【００２０】
また、前記本体及び前記キャップが制振合金によって形成されているのが好ましい。この場合は、打撃音の音色を向上させることができる。
【００２１】
また、前記キャップに、前記本体の他方の端部と前記キャップとの間の空気を外部に放出する空気抜き孔が設けられているのが好ましい。
【００２２】
この場合は、本体の他方の端部とキャップとの間に空気が溜まるのを防止できるので、本体とキャップの嵌合隙間を小さくしてキャップのぐらつきを小さくすると共に、本体及びキャップを打撃音緩和部材に確実に接触させて、打撃音を確実に緩和できる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、ボルト孔の芯合わせをする際に打撃音を確実に緩和できるので、特に住宅街や夜間において芯合わせ作業を行う場合に、環境に与える影
響を大幅に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付した図１から図７に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明に係るボルト孔芯合わせ治具１は、互いに重ねられてボルト締結によって接合される被接合部材であるＨ形鋼３，３に設けられたボルト孔３１，３１を芯合わせする際に用いられる。
【００２６】
ボルト孔３１，３１は、Ｈ形鋼のフランジ３０に設けられている。なお、被接合部材としては、Ｈ形鋼３以外に、各種の形鋼、鋼板、各種の金属部材などを例示できる。
【００２７】
このボルト孔芯合わせ治具１は、細長い本体１１と、キャップ１３と、本体１１とキャップ１３との間に設けられた打撃音緩和部材１４とを備えている。
【００２８】
本体１１は、その一端側に設けられた楔状の圧入部１５と、他端側に設けられた頭部１２と、圧入部１５と頭部との間に設けられた中間部１６とを有している。中間部１６の直径ｄは、ボルト孔３１の直径ｄ１と略同一である。
【００２９】
上記のキャップ１３は、本体１１の頭部１２全体及び中間部１６の一部分を包囲する筒状部１７と、この筒状部１７の一端に設けられた平板状の打撃部１８とを有している。
【００３０】
打撃部１８の中心には、頭部１２とキャップ１３との間に溜まった空気を外部に放出するための空気抜き孔２１が設けられている。頭部１２とキャップ１３との間の空気を抜くことにより、キャップ１３が打撃音緩和部材に対して浮くのを防止して、キャップ１３を打撃音緩和部材１４に確実に接触させることができる。
【００３１】
また、本体１１の中間部１６には、図２に示すように、本体１１の中心軸線１１ａに対して交差する方向、本例では略直交する方向に突出する棒状のストッパ１９が設けられている。キャップ１３の筒状部１７には、ストッパ１９が移動自在に挿入される長孔２０が設けられている。
【００３２】
この長孔２０は、本体１１の中心軸線１１ａに沿って所定の長Ｌさで形成されている。又、長孔２０の幅ｂは、ストッパ１９の直径より少し大きく形成されている。
【００３３】
なお、上記のストッパ１９を本体１１の中間部１６に設け、長孔２０をキャップ１３の筒状部１７に設けても良い。
【００３４】
上記の打撃音緩和部材１４は、本体１１の頭部１２における先端面１２ａと、キャップ１３との隙間全体を埋めるように設けられ、キャップ１３と頭部１２に広い面積で接触している。
【００３５】
この打撃音緩和部材１４としては、硬質且つ金属の振動を吸収する特性を有する材料、例えば硬質ゴム、硬質樹脂、木材などを使用する。
【００３６】
次に、このボルト孔芯合わせ治具１の作用を説明する。図３に示すように、ボルト孔芯合わせ治具１を用いて、接合すべきＨ形鋼３，３に設けられたボルト孔３１，３１を芯合わせする際には、まず本体１１の圧入部１５をボルト孔３１，３１に挿入する。
【００３７】
ボルト孔３１，３１は互いに位置ずれしているので、圧入部１５の先端部分がボルト孔
３１，３１に挿入された状態で本体１１の進入が停止する。
【００３８】
この状態で、ボルト孔芯合わせ治具１のキャップ１３をハンマー２５などで叩く。そうすると、本体１１の圧入部１５が、ボルト孔３１，３１内に更に圧入される。
【００３９】
これにより、ボルト孔３１，３１の内周壁すなわちフランジ３０，３０が、圧入部１５によって互いに反対方向に押圧されて、フランジ３０，３０が互いに反対方向に相対移動する。
【００４０】
そして、図４に示すように、本体１１の中間部１６が一方のＨ形鋼３のボルト孔３１に挿入されたとき、ボルト孔３１，３１の芯合わせが完了する。
【００４１】
キャップ１３をハンマー２５で叩いたときには、キャップ１３及び本体１１に振動が発生するが、この振動の多くが打撃音緩和部材１４によって吸収されて低減される。従って、キャップ１３及び本体１１から発生する打撃音が大幅に低減される。
【００４２】
また、打撃音緩和部材１４は硬質なので、キャップ１３をハンマー２５で叩いたときの変形量が非常に小さい。このため、ハンマー２５による打撃力が低減されず、本体１１に略そのままの大きさで加えられる。従って、このボルト孔芯合わせ治具１は、打撃音緩和部材１４を設けたことによって、芯合わせ治具としての機能を損なうことがない。
【００４３】
図５〜図７は、従来のボルト孔芯合わせ治具５０と、本発明のボルト孔芯合わせ治具１の材質の相違による打撃音の特性を示す。また、図５〜図７の横軸は打撃音の周波数（Ｈｚ）、縦軸は打撃音の音量（ｄＢ）を示す。
【００４４】
図５は、従来のボルト孔芯合わせ治具５０の材質を変えたときの打撃音特性を示す。図５から分かるように、従来のボルト孔芯合わせ治具５０においては、その材質が鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）の場合と制振合金（Ｄ２０５２）の場合とで、打撃音に大きな差異は見られなかった。
【００４５】
また、材質が鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）の場合及び制振合金（Ｄ２０５２）の場合、共に周波数が６ｋＨｚ以下の成分が突出しており、オーバーオールレベル（音の全周波数成分における音圧レベル）に対して支配的な成分になっている。
【００４６】
また、材質が制振合金（Ｄ２０５２）の場合、周波数２ｋＨｚ以上において鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）よりも音量が低下する傾向が見られるが、周波数８００Ｈｚ付近に鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）より大きく上回るピーク値が見られる。従って、制振合金を使用しても十分なオーバーオールレベルの低減効果は得られないといえる。
【００４７】
図６は、従来のボルト芯合わせ治具５０の材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とした場合の打撃音特性と、本発明のボルト孔芯合わせ治具１における本体１１及びキャップ１３の材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とし、打撃音緩和部材１４の材質を硬質ゴム（ネオプレンゴム、硬度ＨＳ９０）とした場合の打撃音特性を示す。
【００４８】
図６から分かるように、本発明のボルト孔芯合わせ治具１の打撃音は、特に１〜５ｋＨｚにおいて、従来のボルト孔芯合わせ治具５０に比べて、最大で１５ｄＢ程度低下している。この結果から、打撃音緩和部材１４による打撃音低減の効果が大きいことが分かる。
【００４９】
また、この場合は、従来のボルト孔芯合わせ治具５０の材質を制振合金（Ｄ２０５２）とした場合に支配的であった周波数成分６ｋＨｚ以下において、オーバーオールレベルの
低減効果が大きい。
【００５０】
図７は、従来のボルト孔芯合わせ治具５３の材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とした場合の打撃音特性と、本発明のボルト孔芯合わせ治具１における本体１１の材質を制振合金（Ｄ２０５２）とし、打撃音緩和部材１４の材質を硬質ゴム（ネオプレンゴム、硬さＨＳ９０）とした場合の打撃音特性を示す。
【００５１】
図７から分かるように、本発明のボルト孔芯合わせ治具１における本体１１の材質を制振合金（Ｄ２０５２）とした場合の打撃音は、本体１１の材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とした場合の打撃音と殆ど同一であった。
【００５２】
また、この場合に、周波数６ｋＨｚ以下の打撃音の低減効果は、材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とした場合と略同じであるが、周波数７ｋＨｚ以上の高周波域では材質を鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）とした場合よりも低減効果が大きい。
【００５３】
この結果は、材質が鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）の場合に比べて、制振合金（Ｄ２０５２）の場合の方が、甲高さが軽減されていることを裏付けている。また、打撃音特性の波形からも、音色的には材質を制振合金（Ｄ２０５２）或いはこれ以外の制振合金とした方が好ましいことが分かる。
【００５４】
このように、打撃音の音色については、制振合金（Ｄ２０５２）を用いた場合は、鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）を用いた場合に比べて甲高さが軽減されるので、制振合金（Ｄ２０５２）の使用は、音質を変化させることによる音色の改善という点で効果がある。
【００５５】
また、本発明のボルト芯合わせ治具１を用いてボルト孔の芯合わせする際には、従来と殆ど同程度の力でキャップ１３を叩くことにより、問題なく芯合わせできることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具を示す図であり、ボルト孔芯合わせ治具の本体をボルト孔に挿入する直前の状態を示す図である。
【図２】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具のキャップの係止構造を示す図である。
【図３】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具の作用を説明する図であり、キャップをハンマーで叩いてボルト孔に圧入している状態を示す図である。
【図４】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具の作用を説明する図であり、芯合わせが完了した状態を示す図である。
【図５】従来のボルト孔芯合わせ治具の打撃音特性を示す図である。
【図６】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具の本体及びキャップの材質を鉄鋼とし、打撃音緩和部材の材質を硬質ゴムとした場合の打撃音特性を示す図である。
【図７】本発明に係るボルト孔芯合わせ治具の本体及びキャップの材質を制振合金とし、打撃音緩和部材の材質を硬質ゴムとした場合の打撃音特性を示す図である。
【図８】従来例に係るボルト孔芯合わせ治具を示す図である。
【図９】従来例に係るボルト孔芯合わせ治具の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    ボルト孔芯合わせ治具
３    Ｈ形鋼（被接合部材）
１１    本体
１１ａ    本体の中心軸線
１２    頭部
１２ａ    頭部の先端面
１３    キャップ
１４    打撃音緩和部材
１５    圧入部
１６    中間部
１７    筒状部
１８    打撃部
１９    ストッパ
２０    長孔
２１    空気抜き孔
２５    ハンマー
３０    Ｈ形鋼のフランジ
３１    ボルト孔
５０    従来のボルト孔芯合わせ治具
５１    圧入部
５２    頭部
５３    中間部
５４    Ｈ形鋼（被接合部材）
５５    フランジ
５６    ボルト孔
５７    ハンマー
【図１】
2006037536.tif 000003
【図２】
2006037536.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006037536.tif 000008
【図７】
2006037536.tif 000009
【図８】
2006037536.tif 000010
【図９】
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