(57)【要約】【課題】高いすべり係数が得られる溝付板の製造方法を提供する。【解決手段】スプライスプレートを製造する際に、複数の略三角形状の刃２１を等ピッチで配列したカッタ２を用いて金属板１０を切削して溝を形成した後、カッタ２を、刃２１のピッチの1/n（nは2以上の整数）だけ刃２１の配列方向にずらし、刃２１の山２１１の深さ位置を溝の底部に合わせてカッタ２で金属板１０を切削する工程を(n-1)回繰り返す。これにより、溝間の凸部の頂点を尖った角状としたスプライスプレートが得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝付板の製造方法であって、
複数の略三角形状の刃を等ピッチで配列したカッタを用いて金属板を切削して溝を形成する工程（ａ）と、
前記カッタを、nを2以上の整数として前記刃のピッチの1/nだけ前記金属板に対して前記刃の配列方向に相対移動させ、前記刃の山の深さ位置を前記溝の底部に合わせて前記カッタで前記金属板を切削する工程（ｂ）と、
を有し、
前記工程（ｂ）を(n-1)回繰り返すことを特徴とする溝付板の製造方法。
【請求項２】
前記溝付板はスプライスプレートであることを特徴とする請求項１記載の溝付板の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）の後に、前記金属板の前記溝の形成面に硬化処理を施すことを特徴とする請求項２に記載の溝付板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝付板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼等の鋼材同士を、スプライスプレートを用いた高力ボルト摩擦接合によって接合することがある。この場合、スプライスプレートは両鋼材に沿って配置され、両鋼材に高力ボルトやナット等を用いて締結される。
【０００３】
このような高力ボルト摩擦接合による接合部は、高力ボルトに導入する軸力、スプライスプレートと鋼材の摩擦面のすべり係数、および摩擦面の数によってその耐力を確保する構成となっている。
【０００４】
そのため、スプライスプレートの鋼材に接する面に赤錆を発生させたり、ショットブラスト加工を施したりして所定のすべり係数（例えば日本建築学会編「建築工事標準仕様書JASS6」では0.45）を確保している。
【０００５】
しかしながら、近年の鋼材の高張力化や大断面化の影響により、接合部に必要となる耐力も大きくなる傾向にある。そのために高力ボルト本数を増やして耐力を向上させることも可能であるが、コストや工数が増加する問題がある。
【０００６】
一方、摩擦面のすべり係数を向上させれば高力ボルトの本数の増加を抑えることができる。特許文献１、２には、すべり係数を向上させるため、略三角形状の凸部を所定ピッチで設けた溝付のスプライスプレートの例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第2936455号
【特許文献２】特許第3569758号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような凸部を有するスプライスプレートは、略三角形状の刃を所定ピッチで配列したカッタを用いて金属板を切削することで製造できる。しかしながら、この刃の山や谷は製作精度の関係から完全な角とはなっておらず、丸みを帯びるのが通常である。上記の凸部の頂点はカッタの刃の谷に対応する形状となるため、凸部の頂点が角状になりにくく、高いすべり係数を得にくいという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、高いすべり係数が得られる溝付板の製造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】
【００１０】
前述した課題を解決するための本発明は、溝付板の製造方法であって、複数の略三角形状の刃を等ピッチで配列したカッタを用いて金属板を切削して溝を形成する工程（ａ）と、前記カッタを、nを2以上の整数として前記刃のピッチの1/nだけ前記金属板に対して前記刃の配列方向に相対移動させ、前記刃の山の深さ位置を前記溝の底部に合わせて前記カッタで前記金属板を切削する工程（ｂ）と、を有し、前記工程（ｂ）を(n-1)回繰り返すことを特徴とする溝付板の製造方法である。
【００１１】
これにより、本発明では、溝間の凸部の頂点が、カッタの刃の谷でなく刃の側面によって形成されることとなり、凸部の頂点を尖った角状に形成し、すべり係数を向上させることが可能になる。また複数の刃を用いて一度に複数の凸部を形成することで、短時間で手間なく加工ができる利点もある。
【００１２】
前記溝付板は例えばスプライスプレートである。
本発明では、上記のように溝間の凸部の頂点を尖った角状に形成してすべり係数を大きくできるため、スプライスプレートを用いた高力ボルト摩擦接合において高力ボルトの使用本数を削減することができると同時に、スプライスプレート自体もコンパクトにできるようになる。
【００１３】
前記工程（ｂ）の後に、前記金属板の前記溝の形成面に硬化処理を施すことが望ましい。
上記の硬化処理を施して凸部の表面の硬度を接合対象の鋼材よりも大きくすることで、凸部の頂点を鋼材に食い込ませてすべり止め効果を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、高いすべり係数が得られる溝付板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スプライスプレート１００を示す図。
【図２】スプライスプレート１００の厚さ方向の断面を示す図。
【図３】カッタ２と金属板１０を示す図。
【図４】スプライスプレート１００の製造方法について説明する図。
【図５】スプライスプレート１００の製造方法について説明する図。
【図６】スプライスプレート１００の製造方法について説明する図。
【図７】切削工具１の例を示す図。
【図８】スプライスプレートの製造方法について説明する図。
【図９】スプライスプレートの製造方法について説明する図。
【図１０】スプライスプレートの製造方法について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
（１．スプライスプレート１００）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る溝付板の製造方法によって製造されるスプライスプレート１００（溝付板）を示す図である。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、スプライスプレート１００は例えば鉄骨梁においてＨ形鋼２００（鋼材）のウェブやフランジ（以下、ウェブ等という）同士を接合する際に用いられる。スプライスプレート１００は隣り合うＨ形鋼２００のウェブ等に沿って配置し、両ウェブ等に高力ボルト１０１やナット１０２等を用いて締結する。スプライスプレート１００には、例えば、一般構造用圧延鋼材、建築構造用圧延鋼材、溶接構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼鋼材、機械構造用合金鋼鋼材などによる金属板が用いられる。なお図１（ａ）はウェブ同士を接合するスプライスプレート１００の例である。
【００１９】
スプライスプレート１００では、ウェブ等に接する面に複数の溝１１が平行に並べて形成される。また、高力ボルト１０１を通すための貫通孔１２が形成される。
【００２０】
図２はスプライスプレート１００の厚さ方向の断面を示す図である。本実施形態では、溝１１間の凸部が等ピッチで配列されており、その頂点が尖った角状で高いすべり係数が得られるものとなっている。凸部のピッチは例えば0.5mmから2mm程度であるが、これに限ることはない。また凸部の頂点の角度は例えば60°から120°程度であるが、すべり係数を高める上で最も好ましいのは90°である。
【００２１】
一方、溝１１の底部は丸みを帯びているが、この底部はウェブ等に直接接触しないのですべり係数の点で特に問題は無い。また溝１１の底部に丸みがあることは、応力集中を緩和できる点で好ましい。
【００２２】
また溝１１の形成面１１１の表層には硬化処理が施されており、前記したＨ形鋼２００のウェブ等の硬度よりも高い硬度となっている。
【００２３】
（２．スプライスプレート１００の製造方法）
次に、図３〜図６を用いてスプライスプレート１００の製造方法について説明する。
【００２４】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、同サイズの略三角形状の刃２１を直線状に複数配列したカッタ２を用いる。
【００２５】
図３（ｂ）に示すように、カッタ２では、刃２１の山２１１および谷２１２が等ピッチ（ピッチの長さをｐとする）で繰り返され、山２１１と谷２１２が若干の丸みを帯びている。このカッタ２を用いて金属板１０を切削することでスプライスプレート１００を製造する。
【００２６】
本実施形態では、まず図４（ａ）に示すようにこのカッタ２で金属板１０を切削する。すると、図４（ｂ）に示すようにカッタ２の刃２１の形状に合わせた溝が金属板１０に形成される。溝の底部や溝間の凸部の頂点は、刃２１の山２１１や谷２１２の形状に対応して丸みを帯びたものとなっている。
【００２７】
本実施形態では、次に、図５（ａ）に示すように、カッタ２を、上記のピッチｐの1/2だけ金属板１０に対して刃２１の配列方向（図の左右方向）に相対移動させ、図５（ｂ）に示すようにその位置で再び金属板１０を切削する。この時、刃２１の山２１１の深さ位置は金属板１０の溝の底部に合わせる。
【００２８】
これにより、図６に示すように、カッタ２の刃２１のピッチｐの1/2のピッチで溝１１間の凸部が繰り返す金属板１０が得られる。凸部の頂点は、カッタ２の刃２１の谷２１２でなく刃２１の側面によって削られているので、凸部の頂点は尖った角状のものとなる。
【００２９】
この後、本実施形態では溝１１の形成面１１１の表層のみに硬化処理を施し、貫通孔１２を形成することで、スプライスプレート１００を製造できる。硬化処理は、真空熱処理、浸炭焼入れ、浸炭窒化焼入れ、火炎焼入れ等の既知の熱処理手法（例えば特許文献１参照）により行うことができ、その硬度をＨ形鋼２００のウェブ等より大きくすることができる。また硬化処理を表層のみとしておくことで、貫通孔１２の形成が容易になる。
【００３０】
（３．切削工具１）
図７（ａ）は上記のカッタ２を有する切削工具１の例である。この切削工具１は汎用のマシニングセンタ（不図示）のスピンドルに取付けて用いることが可能である。
【００３１】
カッタ２は円筒状の回転体３の外周面に設けられ、刃２１の配列方向を回転体３の回転軸方向に合わせて配置される。カッタ２は回転体３の周方向に沿って複数設けられ、この回転体３を高速で回転させることでカッタ２の刃２１により金属板１０を切削することができる。
【００３２】
回転体３の回転軸３１の両端は門型のフレーム４の脚部に取付けられ、回転体３を両持ち形式で保持している。これを片持ち形式とすると回転体３の回転時に回転体３が振動する恐れがあるが、両持ち形式とすることにより回転体３の振動を防止し精度の良い加工が可能になり、回転体３を長尺にすることも可能になる。
【００３３】
フレーム４は筒状の取付部５によって上記のスピンドルに取り付けられる。取付部５はスピンドルの回転軸とは分離して取り付けられ、当該回転軸の回転によってはフレーム４が回転しないようになっている。一方、スピンドルの回転軸はフレーム４および取付部５の内部にある回転機構に接続され、この回転機構はスピンドルの回転軸の回転方向（図中Ａ参照）を回転体３の回転方向（図中Ｂ参照）に変換するためのかさ歯車等の変換部（不図示）を備えている。
【００３４】
図７（ａ）の例では金属板１０を立てて配置し回転体３の回転軸方向を鉛直としているが、図７（ｂ）に示すように金属板１０を水平方向に配置し回転体３の回転軸方向を水平としてもよい。前記したカッタ２の相対移動は、切削工具１の移動により行ってもよいし、金属板１０を配置したステージ（不図示）の移動により行ってもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、溝１１間の凸部の頂点が、カッタ２の刃２１の谷２１２でなく刃２１の側面によって形成されることから、凸部の頂点を尖った角状に形成することができる。また複数の刃２１を用いて一度に複数の凸部を形成することで、短時間で手間なく加工ができる利点もある。
【００３６】
こうして溝１１間の凸部の頂点を尖った角状に形成することで、すべり係数を例えば0.9程度あるいはそれ以上に大きくすることができるため、スプライスプレート１００を用いた高力ボルト摩擦接合において、高力ボルト１０１の使用本数を削減することができると同時に、スプライスプレート１００自体をコンパクトにできるようになる。
【００３７】
また、硬化処理を施して溝１１の形成面１１１の表層の硬度を接合対象の鋼材よりも大きくすることで、凸部の頂点を鋼材に食い込ませてすべり止め効果を発揮させることができる。
【００３８】
しかしながら、本発明はこれに限ることは無い。例えばスプライスプレート１００以外の溝付板を本実施形態の方法で作成することも可能である。また、切削工具１の取付対象はマシニングセンタのスピンドルに限ることもなく、カッタ２を有する切削工具１が上記の例に限られることもない。
【００３９】
以下、本発明の別の例について第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００４０】
[第２の実施形態]
第２の実施形態では、前記の図４（ｂ）と同様、カッタ２で金属板１０を切削した後、図８（ａ）に示すように、カッタ２を、刃２１のピッチｐの1/3だけ金属板１０に対して刃２１の配列方向（図の左右方向）に相対移動させ、図８（ｂ）に示すようにその位置で再び金属板１０を切削する。この時、刃２１の山２１１の深さ位置は金属板１０の溝の底部に合わせる。
【００４１】
次に、図９（ａ）に示すように、カッタ２を、再び刃２１のピッチｐの1/3だけ金属板１０に対して刃２１の配列方向に相対移動させ、図９（ｂ）に示すようにその位置で上記と同様に金属板１０を切削する。
【００４２】
これにより、図１０に示すように、カッタ２の刃２１のピッチｐの1/3のピッチで溝１１間の凸部が繰り返した金属板１０が得られる。この場合も、溝１１間の凸部の頂点は、カッタ２の刃２１の側面によって削られるため尖った角状のものとなる。以下、第１の実施形態と同様の硬化処理や貫通孔の形成を行うことで、スプライスプレートが製造できる。
【００４３】
このように、本発明では、カッタ２によって金属板１０を切削した後、カッタ２を刃２１のピッチの1/n（nは２以上の整数）だけ金属板１０に対して刃２１の配列方向に相対移動させ、カッタ２で金属板１０を切削する工程を(n-1)回繰り返すことで、カッタ２の刃２１のピッチの1/nのピッチで溝１１間の凸部を形成したスプライスプレートを製造できる。なお、この時溝１１の深さはカッタ２の刃２１の深さ（山２１１と谷２１２の高さの差）の1/nとなる。
【００４４】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４５】
１：切削工具
２：カッタ
３：回転体
４：フレーム
５：取付部
１０：金属板
１１：溝
１２：貫通孔
２１：刃
３１：回転軸
１００：スプライスプレート
１０１：高力ボルト
１０２：ナット
１１１：溝１１の形成面
２００：Ｈ形鋼
２１１：山
２１２：谷
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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