(57)【要約】【課題】    スリーブの開脚部に複数箇所の応力集中部を形成して厚みの異なる被結合部材の締結を可能とし、スリーブの折曲げ変形を行う締付けボルトが頭部付きボルトを使用し得るようにしたこと。【解決手段】    ファスナー装置が開脚スリーブ１０と締付けボルト２０とからなる。開脚スリーブ１０は、スリーブ本体１１の基端に頭部１２、先端に雌ネジ１３を設けるとともにスリーブ本体に軸方向に平行し雌ネジに至る複数本のスリット１４を設けて当該部分を開脚部１１０に形成する。開脚部１１０の内周面に第１の段部１５ａと第２の段部１５ｂを形成し、開脚部の肉厚を頭部１２に隣接する部分は厚く、雌ネジ１３に隣接する部分は薄く、第１と第２の段部の間はその中間の厚さに形成する。締付けボルト２０は頭部付きボルトを使用し、開脚スリーブ１０は開脚部を若干外側に押し広げる予備開脚加工を施す。【選択図】    図１
2006064095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファスナーが、開脚スリーブ(１０)と締付けボルト(２０)とからなり、上記開脚スリーブは、スリーブ本体(１１)の基端に頭部、先端に雌ネジを設けるとともに該スリーブ本体に軸方向に平行し上記雌ネジに至る複数本のスリットを設けて当該部分を開脚部(１１０)に形成し、上記開脚部の内周面に第１の段部から第Ｎの段部を形成し、当該開脚部の肉厚を、上記頭部に隣接する部分は厚く、上記雌ネジに隣接する部分は薄く、第１と第Ｎの段部の間はその中間の厚さに形成し、上記締付けボルトは頭部付きボルトを使用し、上記開脚スリーブは上記開脚部を若干外側に押し広げて予備開脚加工を施したことを特徴とするファスナー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のファスナー装置を使用して鋼板または建造物骨組を結合するに際し、複数のファスナー装置を直交又は平行方向に向けて施工する場合、いずれか先に施工した装置の締付けボルト(２０)を外し、施工されて短くなった開脚スリーブ(１０)の長さに合せた別の締付けボルトに付替えることを特徴とする鋼板または建造物骨組の結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファスナー装置及び鋼板または建造物骨組の結合方法に関しており、さらに詳しくは、鋼板の接合または建造物骨組の組立てにおいて、いずれも片側方向から締付け施工ができるファスナー装置及び該ファスナー装置を使用した結合方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
従来から鋼板の接合または建造物の組立てに際し、片側方向から締付け施工ができるようにしたファスナー装置は知られており、その代表的なものが特許文献１，２に開示されている。これらの特許文献に記載されたファスナー装置の基本的な構造は、基端に六角頭を設け、先端に雌ネジを設けたスリーブを有し、該スリーブに軸方向に沿いかつ両端部に達しない長さの複数本のすり割りを設けて開脚部を形成し、該開脚部を被結合部材から突出させた状態にして該スリーブ内に締結ボルトをねじ込み、締結ボルトを締付けることにより上記スリーブの先端を基端方向に移動し、これに伴って、すり割りが形成されているスリーブの開脚部を外側に向って折り曲げ、折り曲げられた開脚部と当該スリーブの六角頭とによって被結合部材を締結することを特徴としている。
【０００３】
特許文献１に記載のファスナー装置は、基端に頭部１を有すると共に軸方向へ延びる複数の割溝２を有し且つ先端に雌ネジ部３を有する管状部材５と、雄ネジ８を有し前記管状部材５に嵌装して前記雌ネジ部３に螺装された軸状部材９とからり、管状部材５の割溝２の中央より基端側に応力集中箇所４を設けたものであって、ファスナーの施工に際し、管状部材５の雌ネジ部３を基端方向に移動させるとき、管状部材５は応力集中箇所４から折り曲がるので被結合部材の締結作用が確実になされるという利点がある。ただし、特許文献１のファスナー装置は、管状部材５が外側に折れ曲がる位置が特定されているので、締結する結合部材の厚みが異なるとファスナーの長さを替えなくてはならないといった不具合があるだけでなく、被結合部材を挟持する開脚部は１箇所だけに応力が集中してしまうので、挟持力を高くするために軸状部材９を締め過ぎると開脚部の折曲げ部が切断してしまうことがあった。
【０００４】
また、特許文献２に記載のファスナー装置は、基端に六角頭部２を有し先端に雌ネジ部３を有するスリーブ１と、該スリーブ１に軸方向に沿いかつ両端部に達しない長さとした複数本のすり割り４と、すり割り４によって複数に分割されており、肉厚が、雌ネジ部３と接続する部分を厚肉区間５Ａに、六角頭部２と接続する部分を薄い薄肉区間５Ｃに、その中間の厚さを有する中肉区間５Ｂを設けて各区間を階段状に形成した折曲部材５と、ボルト頭７及び軸茎部８ならびに該軸茎部８に接続するネジ軸９を有し、軸茎部８がネジ軸９よりも大径に形成し、軸茎部８とネジ軸９との間にテーパ状の押込部１０を形成したボルト主体６とを具備し、このボルト主体６を六角頭部２の方からスリーブ１内に挿入してネジ軸９を雌ネジ部３にねじ結合し、ボルト主体６の押込部１０が折曲部材５の薄肉区間５Ｃと中肉区間５Ｂの境界である段部に係合したときに、当該ボルト主体６のボルト頭部７とスリーブ１の六角頭部２との間に呼び込み寸法となる隙間１１（呼び込み寸法）が形成されることを特徴とするものである。
【０００５】
特許文献２のファスナー装置は、被結合部材の厚みが薄いものから厚いものまで対応できる点で特許文献１よりも優れた効果を有しているが、スリーブに形成した開脚部の肉厚が異なっている部分があるので、ボルト主体を全ネジ形とすると軸径をスリーブの厚肉区間５Ａの内径に合わせなければならず、この結果、ボルト主体と薄肉区間５Ｃとの間に僅かな隙間が生じてしまうことになる。このため、スリーブの開脚作業を開始すると、スリーブの開脚部分が全て外側に折れ曲がらないことがあり、一部が変形して内側に曲ったりして施工不良となることがあった。これらの事情を考慮して、特許文献２では、スリーブ１とボルト主体６を組立てた時に、ボルト主体６のボルト頭部７とスリーブ１の六角頭部２との間に呼び込み寸法となる隙間１１が形成されるように、ボルト主体６の軸茎部８とネジ軸９との間にテーパ状の押込部１０を設けていた。
【０００６】
特許文献２においては、開脚作業の開始時に、ボルト主体６の押込み部１０がスリーブ１の開脚部を外側に押し広げを行う所謂プレ開脚を行うので、スリーブ１の開脚部は確実に外側に向って折れ曲がり施工作業の失敗がないものとなっていた。このように、特許文献２のファスナー装置は、開脚部分の開脚施工前にプレ開脚を行って確実に開脚される点は評価できるのであるが、ボルト主体６は全ネジ形でなく押込み部１０を備える構造とする必要があるので、当該ボルト主体６をスリーブ１の寸法に合わせて製造しなくてはならないといった不便があった。しかし、ボルト主体６が全ネジ形のものを使用できれば、スリーブの寸法が異なる場合であっても共用することができ利便性が向上する。
【０００７】
【特許文献１】実開昭５２−５９８７２号公報
【特許文献２】実開平４−１０１００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、長さが異なる開脚スリーブに対し締付けボルトを共用可能にすると共に、開脚スリーブの開脚動作が確実に行なえ施工ミスがないファスナー装置を提供することを課題としている。
【０００９】
また、本発明は、ファスナー装置を軸方向に直交又は平行方向に施工するに際し、ファスナー装置どうしを近づけた位置に施工することが可能な鋼板または建造物骨組の結合方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
解決手段の第１は、発明がファスナー装置であって、ファスナーが、開脚スリーブと締付けボルトとからなり、上記開脚スリーブは、スリーブ本体の基端に頭部、先端に雌ネジを設けるとともに該スリーブ本体に軸方向に平行し上記雌ネジに至る複数本のスリットを設けて当該部分を開脚部に形成し、上記開脚部の内周面に第１の段部から第Ｎの段部を形成し、当該開脚部の肉厚を、上記頭部に隣接する部分は厚く、上記雌ネジに隣接する部分は薄く、第１と第Ｎの段部の間はその中間の厚さに形成し、上記締付けボルトは頭部付きボルトを使用し、上記開脚スリーブは上記開脚部を若干外側に押し広げて予備開脚加工を施したことを特徴とする。
【００１１】
解決手段の第２は、発明が鋼板または建造物骨組の結合方法であって、請求項１に記載のファスナー装置を使用して鋼板または建造物骨組を結合するに際し、複数のファスナー装置を直交又は平行方向に向けて施工する場合、いずれか先に施工した装置の締付けボルトを外し、施工されて短くなった開脚スリーブの長さに合せた別の締付けボルトに付替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、開脚スリーブの開脚部を若干外側に押し広げて予備開脚加工を施したものであるから、締付けボルトは頭部付きボルトが使用できると共に、施工開始時に開脚スリーブが開脚作用を受けると、開脚部は外側に向って確実に変形し施工ミスが生じないものとなる。また、開脚スリーブは、内周面に第１と第Ｎの段部を形成しているので、開脚スリーブの開脚が進むと、第１の段部と第Ｎの段部との間に空間が生じる折曲り部が形成されるので、開脚スリーブの挟持力を高めた場合であっても当該折曲り部が切断するおそれがないものとなる。
【００１３】
また、本発明は、ファスナー装置施工後に締付けボルトを外し、施工されて短くなった開脚スリーブの長さに合せた別の締付けボルトに付替えることができるので、ファスナー装置を軸方向に直交又は平行方向に施工するに際し、装置どうしを近づけて施工できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はファスナー装置の部品を示しており、(ａ)は開脚スリーブの一部断面図、(ｂ)は締付けボルトの側面図、(ｃ)は座金の正面及び断面図、図２は開脚スリーブに予備開脚加工を施す前の状態を示す断面図。図３はファスナー装置を組立てた状態を示す一部断面図、図４はファスナー装置の施工完了状態を示しており、(ａ)は全体の側面図、(ｂ)は開脚部の断面図、(ｃ)は従来構造のうち開脚部に応力集中箇所を１箇所設けた場合の断面図、図５，図６はファスナー装置の施工例を示しており、図５は締付けボルトが直交方向に施工された場合であり、図６は締付けボルトが平行方向に施工された場合である。
【００１５】
図１から図３において、本発明のファスナー装置は、開脚スリーブ１０、締付けボルト２０、座金３０によって構成されている。
【００１６】
図２を参照して、開脚スリーブ１０は、スリーブ本体１１の基端に角型頭部１２、先端に雌ネジ１３を設け、上記スリーブ本体１１には軸方向に平行し雌ネジ１３に至る複数本のスリット１４を設けて当該部分を開脚部１１０に形成したものである。また、開脚部１１０は、スリーブ内周面に第１の段部１５ａと第２の段部１５ｂを設けることにより、当該開脚部１１０の肉厚を、頭部１２に隣接する部分を薄肉にした第１の開脚片１１ａ、雌ネジ１３に隣接する部分を厚肉にした第３の開脚片１１ｃに形成し、第１の開脚片１１ａと第３の開脚片１１ｃの間を第２の開脚片１１ｂに形成して、肉厚を第１の開脚片１１ａと第３の開脚片１１ｃの肉厚の中間の厚さとしている。
【００１７】
実施形態では、開脚スリーブ１０の内周に形成した段部が、第１と第２であるが、段部の数は特に限定されない。すなわち、段部は第１から第Ｎ番目までの複数とする。また、スリット１４の位置並びに長さを変更することによって、結合する被結合部材の厚みに対応できるものとなる。
【００１８】
本発明の開脚スリーブ１０は、図１に示すように、開脚部１１０を若干外側に押し広げて予備開脚加工を施したものである。
【００１９】
実施形態における一般的なタイプにおいて、開脚スリーブ１０は、スリーブ本体１１の外径１２ｍｍ、頭部１２の長さ６ｍｍを含めた全体の長さ５６ｍｍ、スリット１４は雌ねじ１３の位置からの長さ２９ｍｍであり、内径は、第１の開脚片１１ａが９．２ｍｍ、第２の開脚片１１ｂが９．０ｍｍ、第３の開脚片１１ｃが８．２ｍｍである。因みに、雌ネジ１３はＭ８(８ミリネジ)、長さ１２ｍｍである。また、開脚スリーブ１０は、基端から第１の段部１５ａまでが３２ｍｍ、基端から第２の段部１５ｂまでが３６．５ｍｍ、基端から雌ネジ１３までが４５ｍｍの長さに形成されている。
【００２０】
開脚スリーブ１０に対して予備開脚加工を施すには、スリーブ本体１１の頭部１２側から図示しない外径９．０ｍｍの打込み棒を挿入し、第３の開脚片１１ｃに圧入する。上記したように、第２の開脚片１１ｂは内径が９．０ｍｍであり、第３の開脚片１１ｃの内径は８．２ｍｍであるから、外径９．０ｍｍの打込み棒を第３の開脚片１１ｃに対し４０ｍｍ程度の深さ（第１の段部１５ａに達し、かつ雌ネジ１３に達しない長さ）まで圧入すると、第３の開脚部１１ｃが外側に向って押し広げられ、図２に示すように、開脚スリーブ１０は第１の段部１５ａから第２の段部１５ｂ付近が外側に膨らんだ状態となり、開脚スリーブ全体の形状が所謂樽型形状に形成される。
【００２１】
また、締付けボルト２０は、頭部付きボルトを使用し、ボルト頭部２１及びネジ軸２２からなるものである。
【００２２】
ファスナー装置を組立てるには、開脚スリーブ１０に対し、スリーブ本体１１の基端となる角型頭部１２側に座金３０を装着して締付けボルト２０を挿入し、該締付けボルト２０のネジ軸２２と開脚スリーブ１０の雌ネジ１３を結合する。
【００２３】
図４を参照して、ファスナー装置を使用して被結合部材を締結する手順を説明する。図４(ａ)に示すように、締結する２枚の被結合部材４０に開脚スリーブ１０を挿入する差込孔４１をあける。前述したように、開脚スリーブ１０は予備開脚加工されて外径が若干膨らんで大径になっている部分があるから、差込孔４１はスリーブの膨らみを考慮した寸法に形成する。
【００２４】
被結合部材４０には、差込孔４１に開脚スリーブ１０を挿入し、頭部１２を工具などにより回転しないように固定した状態にして締付けボルト２０を回転する。開脚スリーブ１０は予め予備開脚加工されて胴部が若干外側に膨らんでいるから、締付けボルト２０の回転に伴って雌ネジ１３が基端に向って移動すると、スリーブ本体１１の開脚部１１０が外側に膨らみ、さらに締付けボルト２０の回転を続けると当該開脚部１１０が被結合部材４０の裏側で二つ折りに変形する。開脚部１１０は予備開脚加工されて外側に膨らんでいるので、開脚作用を受けると確実に外側に向って変形する。開脚部１１０は、被結合部材４０の厚みが比較的厚い場合は、最初に第２の段部１５ｂから折れ曲がり、また、比較的薄い場合は、最初に第１の段部１５ａから折れ曲がるが、開脚作用が進むと、第１の段部１５ａと第２の段部１５ｂとの間に空間が生じる状態で折れ曲がる。
【００２５】
図４(ｂ)に示すように、本発明の開脚部１１０は、折曲り部に第１の段部１５ａと第２の段部１５ｂとによる空間が形成されているので、折曲り部には応力集中箇所が分散されて一箇所に集中しないから、締付けボルト２０を締付けた場合にも当該部分から切断することがない。この点、図４(ｃ)に示す従来構造は、開脚部１１０Ａの折曲り部に形成される応力集中箇所が一箇所なので、挟持力を高め過ぎると当該折曲り部が切断するおそれがあった。
【００２６】
次に、図５，６を参照して、本発明のファスナー装置を使用する鋼板または建築物骨組の結合方法について説明する。図５(ａ)に示すように、中空柱５０に板材５１を結合するに際し、縦横方向に施工するファスナー装置が互いに直交する方向に向いている場合は、締付けボルト２０の各先端が接触しないようにする必要があり、このため、ファスナー装置の取り付け位置は、中空柱５０の隅部から少なくとも当該締付けボルト２０の長さだけ離れていなくてはならないことになる。しかし、開脚スリーブ１０の開脚部が変形して施工完了となれば、中空柱５０と板材５１は開脚スリーブ１０の頭部１２と開脚部１１０によって支持されているので、締付けボルト２０を一時的に外しても中空柱５０と板材５１は固定された状態を維持している。
【００２７】
そこで、図５(ｂ)に示すように、直交する方向の２つのファスナー装置のうち、いずれか先に施工した装置の締付けボルト２０を外し、施工されて短くなった開脚スリーブ１０の長さに合せた別の締付けボルト２０ａを装着し、すなわち、締付けボルト２０を施工時の長いものから短いものに付替えることにより、結果としてファスナー装置は、中空柱５０の隅部近くに施工することができることになるので、比較的口径が小さい中空柱にも利用可能となる。
【００２８】
図６は、ファスナー装置が互いに平行方向に施工される場合を示しており、図６(ａ)は中空柱５０に１つのファスナー装置を施工した状態を示している。ファスナー装置施工後は、締付けボルト２０を外して短いものと付替え、次いで対向位置に別のファスナー装置を施工する。図６(ｂ)は、いずれの締付けボルトも施工後に短い締付けボルト２０ａに付け替えたものであり、これにより、ファスナー装置は、中空柱５０が比較的小さく対向する取付け部が接近している場合であっても施工可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るファスナー装置の部品図であり、(ａ)は開脚スリーブの一部断面図、(ｂ)は締付けボルトの側面図、(ｃ)は座金の正面及び断面図。
【図２】開脚スリーブに予備開脚を施す前の状態を示す断面図。
【図３】ファスナー装置を組立てた状態を示す一部断面図。
【図４】ファスナー装置の施工完了状態を示しており、(ａ)は全体の側面図、(ｂ)は開脚部の断面図、(ｃ)は従来構造のうち開脚部に応力集中箇所を１箇所設けた場合の断面図。
【図５】ファスナー装置の施工例を示しており、(ａ)，(ｂ)いずれも締付けボルトが直交方向に施工した状態を示している。
【図６】ファスナー装置の施工例を示しており、(ａ)，(ｂ)いずれも締付けボルトが平行方向に施工した場合を示している。
【符号の説明】
【００３０】
１０  開脚スリーブ
１１  スリーブ本体
１１ａ  第１の開脚片
１１ｂ  第２の開脚片
１１ｃ  第３の開脚片
１１０  開脚部
１２  頭部
１３  雌ネジ
１４  スリット
１５ａ  第１の段部
１５ｂ  第２の段部
２０  締付けボルト
２１  ボルト頭部
２２  ネジ軸
３０  座金
４０  被結合部材
５０  中空柱
【図１】
2006064095.tif 000003
【図２】
2006064095.tif 000004
【図３】
2006064095.tif 000005
【図４】
2006064095.tif 000006
【図５】
2006064095.tif 000007
【図６】
2006064095.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図２を参照して、開脚スリーブ１０は、スリーブ本体１１の基端に頭部１２、先端に雌ネジ１３を設け、上記スリーブ本体１１には軸方向に平行し雌ネジ１３に至る複数本のスリット１４を設けて当該部分を開脚部１１０に形成したものである。また、開脚部１１０は、スリーブ内周面に第１の段部１５ａと第２の段部１５ｂを設けることにより、当該開脚部１１０の肉厚を、頭部１２に隣接する部分を薄肉にした第１の開脚片１１ａ、雌ネジ１３に隣接する部分を厚肉にした第３の開脚片１１ｃに形成し、第１の開脚片１１ａと第３の開脚片１１ｃの間を第２の開脚片１１ｂに形成して、肉厚を第１の開脚片１１ａと第３の開脚片１１ｃの肉厚の中間の厚さとしている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ファスナー装置を組立てるには、開脚スリーブ１０に対し、スリーブ本体１１の基端となる頭部１２側に座金３０を装着して締付けボルト２０を挿入し、該締付けボルト２０のネジ軸２２と開脚スリーブ１０の雌ネジ１３を結合する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006064095.tif 000009