(57)【要約】【課題】屈曲した板の内側に手が入り難い鋼材を外側からのナット締め作業で簡単にかつ堅固に締結する。【解決部】鋼材締結装置は、第１の貫通孔を有する平板２ａと、平板２ａに接続される側板２ｂとを有する角形鋼管２と、第１の貫通孔に挿通され、ナット１９によって前記鋼材に締結されるＬ形ボルト８とを備える。Ｌ形ボルト８はナット１９に係合（螺合）するねじ山を有する第１の軸としての締め付け軸８ａと、この締め付け軸８ａに直交して設けられ、締結時に、側板２ｂの内面に当接する端部を有する第２の軸としての係止軸８ｂとを備える。【選択図】図１
2019032008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材と、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより前記鋼材に締結される締結部材とを備え、
前記締結部材が、
前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、
前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸と
を備える鋼材締結装置。
【請求項２】
前記第２の軸は、前記第１の貫通孔の中心から最寄りの前記側板までの距離よりも長い軸長を有することを特徴とする請求項１に記載の鋼材締結装置。
【請求項３】
前記端部が前記側板の内面に当接する第２の面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼材締結装置。
【請求項４】
前記第２の面が前記第２の軸と斜めに交わることを特徴とする請求項３に記載の鋼材締結装置。
【請求項５】
前記鋼材が、前記平板と前記側板とを接続する屈曲部を有し、
前記端部が、前記屈曲部との接触を避けるように傾斜した第３の面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の鋼材締結装置。
【請求項６】
前記ナットと前記平板の間に配置され、前記第１の貫通孔に対応する第２の貫通孔を有する金具を具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の鋼材締結装置。
【請求項７】
第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材を、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより締結する締結部材であって、
前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、
前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸と
を備えることを特徴とする締結部材。
【請求項８】
第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材と、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより前記鋼材に締結される締結部材とを備え、前記締結部材が、前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸とを備えた鋼材締結装置における鋼材の締結方法であって、
前記ナットを前記第１の軸に仮締めするステップと、
前記平板と前記ナットの間に前記第１の貫通孔に対応する第２の貫通孔を有する金具を配置するステップと、
前記締結部材の前記第２の軸を前記第１、前記第２の貫通孔に挿通した後、向きを変えながら前記ナットを仮締めした前記第１の軸を前記第１、前記第２の貫通孔に挿通するステップと、
前記ナットを締め付けて供回りした前記第１の軸の回転により前記第２の軸の先端を前記側板に当接させて前記第１の軸の供回りを止めるステップと、
さらに前記ナットを締め付けて前記第２の軸を引き上げて前記第２の軸を前記平板の内側に密着させるステップと
を有することを特徴とする鋼材締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば角形鋼管やリップ溝形鋼などの鋼材をナットにより締結する鋼材締結装置、締結部材および鋼材締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、溶接などの技術を用いずに角型鋼管にＬ型金具などを固定する技術としては、コの字状の締結部材を用いる連結機構が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の連結機構では、角形鋼管に孔さえ設けておけば、鋼管の外面から全ての作業を行えるため、鋼管内で作業者の手が届かないような長尺の鋼管の中程の部分についてもＬ型金具を取り付け固定した上で他の鋼材を連結する作業を行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０２７８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の連結機構では、コの字状の締結部材を鋼管内で回転させる必要があり、例えば高さが半分程度の角形鋼管などでは、内側に回転スペースがなく、コの字状の締結部材が使えない。
【０００６】
また、コの字状の締結部材は、棒状のねじの軸に２度屈曲加工を施すことから、軸径が例えば１２ｍｍ程度の比較的、径が細いものしか作れず、さらに太い径のものが望まれている。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、内側に手が入り難い長尺の鋼材を外側からのナット締め作業で簡単にかつ堅固に締結することができる鋼材締結装置、締結部材および鋼材締結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鋼材締結装置は、第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材と、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより前記鋼材に締結される締結部材とを備え、前記締結部材が、前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸とを備える。
【０００９】
本発明の締結部材は、第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材を、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより締結する締結部材であって、前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸とを備える。
【００１０】
本発明の鋼材締結方法は、第１の貫通孔を有する平板と、前記平板に接続される側板とを有する鋼材と、前記第１の貫通孔に挿通され、ナットにより前記鋼材に締結される締結部材とを備え、前記締結部材が、前記ナットに係合するねじ山を有する第１の軸と、前記第１の軸と向きが異なり、前記締結部材の締結時に、前記側板の内面に当接する端部を有する第２の軸とを備えた鋼材締結装置における鋼材の締結方法であって、前記ナットを前記第１の軸に仮締めするステップと、前記平板と前記ナットの間に前記第１の貫通孔に対応する第２の貫通孔を有する金具を配置するステップと、前記締結部材の前記第２の軸を前記第１、前記第２の貫通孔に挿通した後、向きを変えながら前記ナットを仮締めした前記第１の軸を前記第１、前記第２の貫通孔に挿通するステップと、前記ナットを締め付けて供回りした前記第１の軸の回転により前記第２の軸の先端を前記側板に当接させて前記第１の軸の供回りを止めるステップと、さらに前記ナットを締め付けて前記第２の軸を引き上げて前記第２の軸を前記平板の内側に密着させるステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、屈曲した板の内側に手が入り難い鋼材を外側からのナット締め作業で簡単にかつ堅固に締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一つの実施の形態の鋼材締結装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の鋼材締結装置の正面図である。
【図３】ボルトを示す図である。
【図４】鋼材の締結手順を示す斜視図である。
【図５】孔に通したボルトをナットで締め付けることでボルトが回転する様子を示す図である。
【図６】ボルトが鋼材の内壁に当接した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一つの実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一つの実施の形態の鋼材締結装置の構成を示す斜視図、図２は図１の鋼材締結装置の正面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、本実施形態では、角形鋼管２と他の鋼材（図示せず）を、Ｌ形金具７を介して連結（結合）するケースを例示し、以下このケースについて詳細に説明する。
【００１５】
この実施の形態の鋼材締結装置は、ねじ締め用の第１の貫通孔としての締め付け軸挿通孔１０、１１が設けられた平板２ａと、この平板２ａの側縁を屈曲させて形成した側板２ｂとが設けられた鋼材２と、締め付け軸挿通孔１０、１１と対応する第２の貫通孔としての締め付け軸挿通孔１２、１３を有する断面がＬ字形の金具７（以下「Ｌ形金具７」と称す）とを、締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３を合わせるように対向させて締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３に締結部材としてのＬ型ボルト８を挿通して上方よりナット１９でＬ型ボルト８を締め付けることでＬ形金具７と角形鋼管２を締結してなるものである。
【００１６】
すなわち、この実施の形態の鋼材締結装置は、鋼材として長尺の角形鋼管２と、この角形鋼管２に他の鋼材（図示せず）を直交させて固定するＬ形金具７とをＬ形ボルト８とナット１９で締結してなる装置である。上記他の鋼材としては、例えば同種の角形鋼管やリップ溝形鋼等を始めとする種々の鋼材（鋼管）等が含まれる。リップ溝形鋼をＣ形鋼などともいう。
【００１７】
角形鋼管２は、締結時に、Ｌ形金具７の平板部６が対向してあてがわれる平板２ａと、この平板２ａの両端をＬ形金具７との対向面とは逆側に直角に折り曲げて形成された側板２ｂと、これら側板２ｂを他の端部で繋ぐように平板２ａと対向配置された平板２ｃとを有する。
【００１８】
角形鋼管２の平板２ａには、第１の挿通孔としての一対の締め付け軸挿通孔１０、１１が角形鋼管２の長手方向と直交する方向に並べて穿孔されている。
【００１９】
Ｌ形金具７は、ナット１９と角形鋼管２の平板２ａとの間に配置される。Ｌ形金具７は、例えば平板部５、６を有するＬ形鋼を用いる。この他、Ｌ形金具７は、例えば一枚の鋼板（金属板）を直角に折り曲げて平板部５、６を形成したものであってもよい。
【００２０】
平板部５には、角形鋼管２に他の鋼材を連結するための貫通孔９が設けられている。平板部６には、角形鋼管２と連結するために平板２ａの締め付け軸挿通孔１０、１１と対応する第２の貫通孔としての締め付け軸挿通孔１２、１３（図４参照）が設けられている。換言すると、Ｌ形金具７はナット１９と平板２ａとの間に配置され、平板２ａ側の締め付け軸挿通孔１０、１１に対応する締め付け軸挿通孔１２、１３を有する。
【００２１】
ここで、これら締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３はいずれも丸孔であり、これら丸孔の直径は、締結部材としてのＬ字形に屈曲したボルト８（以下「Ｌ形ボルト８」と称す）のネジ部（締め付け軸８ａ）を挿通できるような孔径としている（図３参照）。例えば、締め付け軸８ａの軸径１２ｍｍに対しては締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３の孔径を１５ｍｍとしている。
【００２２】
この例では、締め付け軸８ａの軸径を直径１２ｍｍとしたが、１５ｍｍ、１７ｍｍ、１９ｍｍ、２１ｍｍ…などでもよくこれ以上の軸径が大きなものであってもよく、また１０ｍｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ…といった軸径が小さなものであってもよい。ここに示した軸径と孔径の関係は一例であり、他の軸径と孔径の関係についても適用できることは言うまでもない。
【００２３】
さらに、この例では、２つとも同じ径の締め付け軸８ａを有するＬ形ボルト８を用いた例について説明したが、締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３にそれぞれ対応する径であれば、２つ（左右）が必ずしも同径である必要はない。
【００２４】
図３に示すように、Ｌ形ボルト８は、ナット１９と螺合（係合）するネジ山を有する第１の軸（ネジ部）としての締め付け軸８ａと、この締め付け軸８ａに直交して設けられた第２の軸としての係止軸８ｂとを備える。Ｌ形ボルト８は、一本の金属棒を折り曲げ加工して締め付け軸８ａと係止軸８ｂを形成しているが、他の加工方法で形成してもよい。
【００２５】
なお、係止軸８ｂは必ずしも締め付け軸８ａに対して直交して設ける必要はなく、締め付け軸８ａがナット締めで平板２ａの面に垂直な方向に引き上げられたときに締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３から抜けない角度で締め付け軸８ａと向きが異なっていればよい。
【００２６】
係止軸８ｂは、締め付け軸挿通孔１０、１１の中心から最寄りの側板２ｂの内面までの距離Ｌ１よりも長い軸長Ｌ２を有する（図２、図６参照）。
【００２７】
係止軸８ｂの先端（端部）には、Ｌ形ボルト８の締結時に、側板２ｂの内面に当接する第２の面としての斜面８ｃが形成されている。この斜面８ｃは、係止軸８ｂと斜めに交わり、斜めに交わる角度は、係止軸８ｂが回転して側板２ｂの内面に面で接触する角度とされている。
【００２８】
角形鋼管２は、平板２ａと側板２ｂとの折り目である折曲部２ｄを有する。また斜面８ｃは、折曲部２ｄの折り目の湾曲した部分との接触を避けるように傾斜した第３の面としての傾斜部８ｄを有する。傾斜部８ｄは係止軸８ｂの先端（端部）を斜めに削って形成したものである。傾斜部８ｄは他の方法で形成してもよい。
【００２９】
締め付け軸８ａと係止軸８ｂとの接続部（折り目）である折曲部８ｅは、平板２ａの締め付け軸挿通孔１０、１１に挿通した係止軸８ｂの上縁（軸の外縁）が平板２ａの裏面（内面）に密着するように垂直に加工されている。
【００３０】
以下、図４乃至図６を参照してこの実施形態の角形鋼管２とＬ型金具７の締結方法を説明する。  
この場合、図４に示すように、まずナット１９をＬ形ボルト８の締め付け軸８ａの浅い位置に仮締めする。そして、角形鋼管２の上面（平板２ａ）にＬ型金具７をあてがう。
つまり平板２ａとナット１９の間にＬ形金具７を配置する。
【００３１】
ナット１９を仮締めしたＬ形ボルト８の係止軸８ｂを、Ｌ型金具７および平板２ａの締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３に挿通し、屈曲方向に向きを変えながらナット１９を仮締めした締め付け軸８ａを締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３に挿通して係止軸８ｂを平板２ａの裏面に引っ掛けた状態にする。
【００３２】
そして、Ｌ形ボルト８の上からインパクトレンチでナット１９を締め付けることで、図５に示すように、ナット１９の螺合に伴いＬ形ボルト８の締め付け軸８ａが矢印Ｃの方向に供回りする。
【００３３】
締め付け軸８ａの供回りにより、図６に示すように、Ｌ形ボルト８の係止軸８ｂのが側板２ｂの内面に当接し、係止軸８ｂおよび締め付け軸８ａの供回りが止まる。つまりナット１９を締め付けて供回りした締め付け軸８ａの回転により係止軸８ｂの先端を側板２ｂに当接させて締め付け軸８ａの供回りを止める。
【００３４】
そこからさらにインパクトレンチでの締め付けを続けることでナット１９が締り、Ｌ形ボルト８が引き上げられて平板２ａの内面に係止軸８ｂが密着し、ナット１９と係止軸８ｂとの挟まれたＬ型金具７と角形鋼管２とが固定される（図１、図２参照）。
【００３５】
このようにこの実施形態の鋼材締結装置によれば、角形鋼管２の上面（平板２ａ）にＬ型金具７をあてがい、ナット１９を締め付け軸８ａに仮締めしたＬ形ボルト８の係止軸８ｂをＬ型金具７および平板２ａの締め付け軸挿通孔１０、１１、１２、１３に挿通し、係止軸８ｂを平板２ａの裏面に引っ掛けた状態で、インパクトレンチでナット１９を締め付けることで、Ｌ形ボルト８が供回りして、Ｌ形ボルト８の係止軸８ｂが側板２ｂの内面に当接し供回りが止まった状態でさらにナット１９を締め付けて締結できるので、角形鋼管２の中ほどのように管内に手が届かない長尺な鋼材（鋼管）とＬ形金具７や他の鋼材を外側からのナット締め作業で簡単かつ堅固に締結することができる。
【００３６】
また、Ｌ形ボルト８の締結時に、係止軸８ｂが回転して側板２ｂの内面（側面）に面で当接する斜面８ｃを形成したことで、摩擦力による密着性が増し、締結状態をより強固に維持することができる。
【００３７】
さらに、係止軸８ｂに傾斜部８ｄを設けたことで、角形鋼管２の折曲部２ｄとの接触が避けられ、角形鋼管２の平板２ａの内面（裏面）と係止軸８ｂとの密着度が増し、より強固に締結することができる。傾斜部８ｄは折曲部２ｄとの接触が避けられるような形状であれば、へこみや切り欠きなどであってもよい。
【００３８】
また、実施形態で示したＬ形ボルト８は、従来のコの字状の締結部材に比べて、屈曲加工を１度施すだけで済むことから、螺合部分の軸径が１２ｍｍのものは元より、軸径が１５ｍｍ以上の比較的、径が太いものについても製造することができる。
【００３９】
本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他、様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００４０】
例えば上記実施形態では、長尺の鋼材として角形鋼管２の例を説明したが、この他、開口部が正方形ではない鋼材、例えば開口部がコの字形の鋼材（溝形鋼、リップ溝形鋼など）や開口部が長方形の角形鋼管、山形鋼などの鋼材にも適用できる。また、上記実施形態では、軸挿通孔１０、１１が鋼管の軸と直交する方向に２つ併設されている角形鋼管２について説明したが、軸挿通孔が１つのものにも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
２…リップ溝形鋼（Ｃ形鋼）
２ａ、２ｃ…平板
２ｂ…側板
２ｄ、８ｅ…屈曲部
５、６…平板部
７…断面Ｌ字形状の金具（Ｌ形金具）
８…Ｌ字形状のボルト（Ｌ形ボルト）
８ａ…締め付け軸
８ｂ…係止軸
８ｃ…斜面
８ｄ…傾斜部
９…貫通孔
１０、１１、１２、１３…締め付け軸挿通孔
１９…ナット
【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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