(57)【要約】【課題】二鋼材を頑丈に締結できて、また高層建築物や耐震建築物の要請にも十分に対応でき、しかも、安全容易に高能率で、且つ安価に施工できる二鋼材接合構造と、その接合構造に用いる締結部品を提供することにある。【解決手段】第一鋼材Ｐ１と、第三鋼材Ｈと、鋼材取付けボルト１７と、ボルトに嵌挿する締付けリング８とを備え、第三鋼材は少なくともエンドプレートｈ１に取付孔ｈ２を穿設し、第一鋼材は第三鋼材エンドプレートの取付孔に対応する位置にナット機能部１を備え、ボルトは締付けリングを介して取付孔よりナット機能部に螺入し、第三鋼材と第一鋼材とを固定している。また、第一鋼材Ｐ１と第二鋼材Ｐ２との間に、相対向面が反対方向に傾斜する楔対偶４を介在し、第二鋼材の外側から楔対偶を貫通し第一鋼材のナット機能部に螺合するボルト７の螺進により拡厚作用し、両鋼材に摩擦接合している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間を有して相対する第一鋼材（Ｐ１）と第二鋼材（Ｐ２）、及び両鋼材（Ｐ１，Ｐ２）間に装着する楔対偶（４）と、第二鋼材（Ｐ２）の外側から楔対偶（４）を貫通し第一鋼材（Ｐ１）に設けたナット機能部（１）に螺合するボルト（７）とを備え、楔対偶（４）は傾斜面（５ａ）を有する第一楔板（５）と、該楔板（５）と反対方向の傾斜面（６ａ）を有する第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔（５２，６２）を設け、傾斜面（５ａ，６ａ）を相互に面接した状態で、長孔小径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最小楔対偶厚さ（ｔ）から、長孔大径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最大楔対偶厚さ（ｔ）までの範囲でスライド自在となり、ボルト（７）は頭部（７ａ）と雄ねじ部（７ｄ）との間に、ねじ部径（φ２）より大径の円形胴部（７ｂ）と、該胴部（７ｂ）より雄ねじ部（７ｄ）に向けて先細と成る円錐部（７ｃ）とを備え、ボルト（７）の螺進に従って円錐部（７ｃ）で第二楔板（６）を長孔小径部（ｒ２）側から長孔大径部（Ｒ２）側にスライドし、楔対偶厚さ（ｔ）を拡厚して両鋼材（Ｐ１，Ｐ２）に摩擦接合することを特徴とする二鋼材締結構造。
【請求項２】
少なくとも第二楔板（６）は、テーパー長孔（６２）にボルト円錐部（７ｃ）の傾斜角度（θ）と一致する傾斜周面（６２ａ）を設け、ボルト（７）の雄ねじ部（７ｄ）は長孔最小径部（ｒ１）より小径であり、円形胴部（７ｂ）は長孔最小径部（ｒ１）より大径で、長孔最大径部（Ｒ１）より小径であり、円錐部（７ｃ）と傾斜周面（６２ａ）とを面接触し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の二鋼材締結構造。
【請求項３】
ボルト円錐部（７ｃ）が第二楔板（６）のテーパー長孔（６２）を貫通し、第一楔板（５）のテーパー長孔（５２）内まで挿入することで、第一楔板（５）も円錐部（７ｃ）の挿入に従って長孔大径部（Ｒ１）側にスライドし、楔対偶厚さ（ｔ）を更に拡厚し得るようにしたことを特徴とする請求項２記載の二鋼材締結構造。
【請求項４】
第一楔板（５）と第二楔板（６）とに、傾斜面（５ａ，６ａ）を相対する状態に保持しながらテーパー長孔（５２，６２）の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド（５４，６４）を備えていることを特徴とする請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造。
【請求項５】
第一楔板（５）と第二楔板（６）との何れか一方の鋼材当接側にナット係合部（５６）を、ナット機能部（１）の第二鋼材（Ｐ２）側にナット係合部（５６）に係合する楔保持部（３３）を設け、該楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項４記載の二鋼材締結構造。
【請求項６】
第一楔板（５）と第二楔板（６）との何れか一方が、第一鋼材（Ｐ１）又は第二鋼材（Ｐ２）に固着する固定楔板（１５）で、他方が固定楔板（１５）の傾斜面（５ａ）に沿ってスライドする可動楔板（１６）であり、固定楔板（１５）にテーパー長孔（５２）と、可動楔板（１６）のテーパー長孔（６２）に連通する円錐孔（５３）との一方を設けていることを特徴とする請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造。
【請求項７】
締付けリング（８）を介してボルト（７）を締付け、締付けリング（８）の座面側に設けた反力受け（１８）を、第二鋼材（Ｐ２）に摩擦接合していることを特徴とする請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項８】
第一鋼材（Ｐ１）と、第三鋼材（Ｈ）と、鋼材取付けボルト（１７）と、ボルト（１７）に嵌挿する締付けリング（８）とを備え、第三鋼材（Ｈ）は少なくともエンドプレート（ｈ１）に取付孔（ｈ２）を穿設し、第一鋼材（Ｐ１）は第三鋼材エンドプレート（ｈ１）の取付孔（ｈ２）に対応する位置にナット機能部（１）を備え、ボルト（１７）は締付けリング（８）を介して取付孔（ｈ２）よりナット機能部（１）に螺入し、第三鋼材（Ｈ）と第一鋼材（Ｐ１）とを固定していることを特徴とする二鋼材締結構造。
【請求項９】
ナット機能部（１）を、第一鋼材貫通穴（ｐ１）に一方側から取付ける筒状のナット止金具（２）と、該金具（２）内に第一鋼材（Ｐ１）の他方側から取付ける固定ナット（３）とで構成し、ナット止金具（２）と固定ナット（３）との少なくとも一方を螺合手段にて取付け、ナット止金具（２）の挿入制限鍔（２２）を第二鋼材（Ｐ２）に当設していることを特徴とする請求項１〜８記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項１０】
ナット機能部（１）を、第一鋼材貫通穴（ｐ１）に一方側から取付ける筒状のナット止金具（２）と、該金具（２）内に第一鋼材（Ｐ１）の他方側から取付ける固定ナット（３）とで構成し、ナット止金具（２）と固定ナット（３）との少なくとも一方を圧入手段で取付け、ナット止金具（２）の挿入制限鍔（２２）を第二鋼材（Ｐ２）に当設していることを特徴とする請求項１〜８記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項１１】
ナット止金具（２）は、挿入方向の全長を小径方向に弾性変形可能な割型胴部（２ｂ）とし、割型胴部（２ｂ）を小径に弾性変形して鋼材貫通穴（ｐ１）内へ挿通し、復元力で鋼材貫通穴（ｐ１）に内接していることを特徴とする請求項１０記載の二鋼材締結構造。
【請求項１２】
ナット止金具（２）は、少なくとも挿入側を小径方向に弾性変形可能な溝付き胴部（２ｃ）とし、その挿入側を小径に弾性変形して鋼材貫通穴（ｐ１）内へ挿通し、弾性変形部の復元力で鋼材貫通穴（ｐ１）に内接していることを特徴とする請求項１０記載の二鋼材締結構造。
【請求項１３】
楔保持部（３３）をナット止金具（２）の第二鋼材（Ｐ２）側に設け、楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項５，９，１０，１１または１２記載の二鋼材締結構造。
【請求項１４】
楔保持部（３３）を固定ナット（３）の第二鋼材（Ｐ２）側に設け、楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項５，９，１０，１１または１２記載の二鋼材締結構造。
【請求項１５】
所定トルクの締付けにより変形する締付け確認シール（９）を介してボルト（７，１７）を締付け、締付け確認シール（９）の状態を外部から目視し得るようにしていることを特徴とする請求項請求項１〜１４記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項１６】
本発明による締結構造の締結に用いるボルト（７）であり、ボルト（７）は頭部（７ａ）と雄ねじ部（７ｄ）と間に、ねじ部径（φ２）より大径の円形胴部（７ｂ）と、該胴部（７ｂ）より雄ねじ部（７ｄ）に向けて先細と成る円錐部（７ｃ）とを備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項１７】
本発明による締結構造の締結に用いる楔対偶（４）であり、楔対偶（４）は傾斜面（５ａ）を有する第一楔板（５）と、該楔板（５）と反対方向の傾斜面（６ａ）を有する第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔（５２，６２）を備え、傾斜面（５ａ，６ａ）を相互に面接した状態で、長孔小径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最小楔対偶厚さ（ｔ）から、長孔大径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最大楔対偶厚さ（ｔ）までの範囲でスライド自在となることを特徴とする締結部品。
【請求項１８】
少なくとも第二楔板（６）のテーパー長孔（６２）に、本発明によるボルト円錐部（７ｃ）の傾斜角度（θ）と一致する傾斜周面（６２ａ）を設け、傾斜周面（６２ａ）に円錐部（７ｃ）が面接触し得るようにしたことを特徴とする請求項１７記載の締結部品。
【請求項１９】
第一楔板（５）と第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）を相対するように保持しながらテーパー長孔（５２，６２）の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド部（５４，６４）を備えていることを特徴とする請求項１７または１８記載の締結部品。
【請求項２０】
第一楔板（５）と第二楔板（６）との一方に、楔対偶装着鋼材に設けたナット機能部（１）に係合するナット係合部（５６）を備えていることを特徴とする請求項１７，１８または１９記載の締結部品。
【請求項２１】
本発明による締結構造のナット機能部（１）に用いるナット止金具（２）であり、ナット止金具（２）は第一鋼材貫通穴（ｐ１）に挿通する筒状胴部（２ａ）の内周側に、固定ナット（３）に螺合する雌ねじ（２１）と、固定ナット（３）に係止するナット係止爪（２４）との何れか一方を備え、少なくとも後部外周側に挿入制限鍔（２２）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２２】
ナット止金具（２）は挿入方向の全長に割溝（２６）を有する割型胴部（２ｂ）を備え、鋼材貫通穴（ｐ１）内への挿通時に、割型胴部（２ｂ）を鋼材貫通穴（ｐ１）より小径に弾性変形し得ることを特徴とする請求項２１記載の締結部品。
【請求項２３】
ナット止金具（２）は、少なくとも挿入側に挿入方向に平行するスリット（２７）を有する溝付き胴部（２ｃ）を備え、鋼材貫通穴（ｐ１）内への挿通時に、スリット（２７）の形成範囲を鋼材貫通穴（ｐ１）より小径に弾性変形し得ることを特徴とする請求項２１記載の締結部品。
【請求項２４】
本発明による締結構造のナット機能部（１）に用いる固定ナット（３）であり、固定ナット（３）は本発明のナット止金具（２）内に螺入するナット胴部（３ｂ）と、第一鋼材（Ｐ１）の後面に当接するナット頭部（３ａ）と備え、ナット胴部（３ｂ）をナット止金具（２）に螺入していることを特徴とする締結部品。
【請求項２５】
本発明による締結構造のナット機能部（１）に用いる固定ナット（３）であり、固定ナット（３）は本発明のナット止金具（２）内に挿入するナット胴部（３ｂ）と、第一鋼材（Ｐ１）の後面に当接するナット頭部（３ａ）とを備え、ナット止金具（２）に取付けた時、ナット胴部（３ｂ）より外周側に突出する金具係止部（３４）をナット止金具（２）のナット係止爪（２４）に係止し得るようにしたことを特徴とする締結部品。
【請求項２６】
固定ナット（３）はナット止金具（２）に取付けた時、第二鋼材（Ｐ２）側に露出する楔保持部（３３）を備え、該楔保持部（３３）に請求項２０の楔対偶（４）を係合し得るようにしたことを特徴とする請求項２４または２５記載の締結部品。
【請求項２７】
本発明による締結構造の締結に用いる締付けリング（８）であり、締付けリング（８）は鋼材より硬質の金属材で形成され、座面側にボルト（７）の締付けに応じて鋼材に食い込んだり摩擦接合する反力受け（１８）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２８】
本発明による締結構造の締結に用いる締付けリング（８）であり、締付けリング（８）は鋼材より軟質の金属材で形成され、座面側にボルト（７）の締付けに応じて鋼材に湾曲当接したり摩擦接合する反力受け（１８）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２９】
締付けリング（８）は回転工具（Ｄ）の工具係合部（８ｂ）を備えていることを特徴とする請求項２７又は２８記載の締結部品。
【請求項３０】
本発明による締結構造の締結に用いる締付け確認シール（９）であり、確認シール（９）は表面板（９ａ）と裏面板（９ｂ）との間に、一定のトルクで押し潰されて両面板（９ａ，９ｂ）から外周に飛び出す変形層（９ｃ）を備えていることを特徴とする締結部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材同士の締結、より詳しくは、第一鋼材と第二鋼材、又は第一鋼材と第三鋼材との締結構造、及びその締結構造に用いる締結部品、より詳しくは、ナット機能部と楔対偶とボルトと締付けリングと確認シールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨構造物における鉄骨柱梁の締結は、建物の構造的強度と、建物自体の精度に関わる重要事項であり、従前から数々の提案が為されている。例えば、特開平９−３２１１１号公報（従来例１とする）における鉄骨柱梁の締結構造は、所定寸法の厚肉角度鋼管を挟んで、その上部に上側角型鋼管柱を、下部に下側角型鋼管柱を溶接する一方、厚肉角度鋼管の上下側面に梁端金具を各々ボルト止めし、該梁端金具を介して鉄骨柱梁を高力ボルトにより締結した構造になっている。
【０００３】
鉄骨柱に鉄骨柱梁を締結する他の方法として、鉄骨柱の鉄骨柱梁に水平ダイヤフラムを装着し、この水平ダイヤフラムに鉄骨柱梁を溶接締結するものが知られているし、溶接作業を必要としない柱締結方法として、特開平５−２６３４６８号と特開平１１−３２４２２６号公報（従来例２とする）の如く、鋼管柱の梁締結部分に補強部材を内装し、この補強部材を利用して鉄骨柱梁をボルトで締結する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１にあっては、工事現場で厚肉角形鋼管の上下部に上側角形鋼管柱と下側角形鋼管柱とを溶接しているので、鋼材の複雑な加工や溶接に手間が掛かり、溶接の品質管理にも一定のコストが掛かると言う欠点があった。
従来例２にあっては、鋼管柱内に補強部材を挿入し、この補強部材を梁締結部に確実に固定する作業に手間が掛かり、精度の確保が困難であることに変わりはなく、しかも補強部材に梁材をボルト締結する際に、鋼管柱内側の手の届かない場所においては、特別に梁締結部を増厚加工した鉄骨柱梁に、高価なワンサイドボルトを使用せざるを得ず、また、通常の高力ボルトを使用する場合には、鋼管柱に手を差し入れるための開口部を設け、鋼管柱の強度を犠牲にしてなければならなかった。
【０００５】
これまで提案されてきた鉄骨柱梁の締結技術は、頗る複雑で高度の加工技術を必要としたり、多くの切断や溶接工程を必要とするため、手間が掛かるという問題点があると共に、定められた強度的と精度を確保するには、高度の熟練を要する等の問題があった。しかも、施工に手間が掛かり過ぎて、工費も嵩むといった難点があり、該難点を改善するために、施工を迅速化して工費を安価にすると、対荷重性や耐震性等の強度面に難点を生じやすくなる問題点もあった。
【０００６】
即ち、鉄骨柱梁の締結技術において、構造的強度と施工性の間に、二律背反的な技術的課題が内在していた。また、締結状態の点検時に、所定のトルクで締付けられているか否かを簡単に確認できない不便があつた。
そこで本発明は、従来の鋼材締結構造に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、その目的とするところは、二鋼材を構造的に強度低下を招くことなく頑丈に締結でき、しかも熟練を要することなく高能率に、安全容易に、且つ安価に施工できる二鋼材締結構造、特に高層建築物や耐震建築物の要請にも十分に対応できる二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の二鋼材締結構造は、請求項１として、隙間を有して相対する第一鋼材と第二鋼材、及び両鋼材間に装着する楔対偶と、第二鋼材の外側から楔対偶を貫通し第一鋼材に設けたナット機能部に螺合するボルトとを備え、楔対偶は傾斜面を有する第一楔板と、該楔板と反対方向の傾斜面を有する第二楔板とに、両楔板の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を設け、傾斜面を相互に面接した状態で、長孔小径部が連通する最小楔対偶厚さから、長孔大径部が連通する最大楔対偶厚さまでの範囲でスライド自在となり、ボルトは頭部と雄ねじ部との間に、ねじ部径より大径の円形胴部と、該胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部とを備え、ボルトの螺進に従って円錐部で第二楔板を長孔小径部側から長孔大径部側にスライドし、楔対偶厚さを拡厚して両鋼材に摩擦接合する。
【０００８】
請求項２として、請求項１記載の二鋼材締結構造において、少なくとも第二楔板は、テーパー長孔にボルト円錐部の傾斜角度と一致する傾斜周面を設け、ボルトの雄ねじ部は長孔最小径部より小径であり、円形胴部は長孔最小径部より大径で、長孔最大径部より小径であり、円錐部と傾斜周面とが面接触し得る。
請求項３として、請求項２記載の二鋼材締結構造において、ボルト円錐部が第二楔板のテーパー長孔を貫通し、第一楔板のテーパー長孔内まで挿入することで、第一楔板も円錐部の挿入に従って長孔大径部側にスライドし、楔対偶厚さを更に拡厚し得るようにした。
請求項４として、請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板とに、傾斜面を相対する状態に保持しながらテーパー長孔の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイドを備えている。
【０００９】
請求項５として、請求項４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との何れか一方の鋼材当接側にナット係合部を、ナット機能部の第二鋼材側にナット係合部に係合する楔保持部を設け、該楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
請求項６として、請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との何れか一方を、第一鋼材又は第二鋼材に固着する固定楔板とし、他方を固定楔板の傾斜面に沿ってスライドする可動楔板したものであり、固定楔板にテーパー長孔と、可動楔板のテーパー長孔に連通する円錐孔との一方を設けている。
【００１０】
請求項７として、請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、締付けリングを介してボルトを締付け、締付けリングの座面側に設けた反力受けを第二鋼材に摩擦接合している。
【００１１】
請求項８として、二鋼材締結構造は、第一鋼材と、第三鋼材と、鋼材取付けボルトと、ボルトに嵌挿する締付けリングとを備え、第三鋼材は少なくともエンドプレートに取付孔を穿設し、第一鋼材は第三鋼材エンドプレートの取付孔に対応する位置にナット機能部を備え、ボルトは締付けリングを介して取付孔よりナット機能部に螺入し、第三鋼材と第一鋼材とを固定している。
【００１２】
請求項９として、請求項１〜８記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部を、第一鋼材貫通穴に一方側から取付ける筒状のナット止金具と、該金具内に第一鋼材の他方側から取付ける固定ナットとで構成し、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を螺合手段にて取付け、ナット止金具の挿入制限鍔を第二鋼材に当設している。
請求項１０として、請求項１〜８記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部を、第一鋼材貫通穴に一方側から取付ける筒状のナット止金具と、該金具内に第一鋼材の他方側から取付ける固定ナットとで構成し、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を圧入手段で取付け、ナット止金具の挿入制限鍔を第二鋼材に当設している。
【００１３】
請求項１１として、請求項１０記載の二鋼材締結構造において、ナット止金具は、挿入方向の全長を小径方向に弾性変形可能な割型胴部とし、割型胴部を小径に弾性変形して鋼材貫通穴内へ挿通し、復元力で鋼材貫通穴に内接している。
請求項１２として、請求項１０記載の二鋼材締結構造において、ナット止金具は、少なくとも挿入側を小径方向に弾性変形可能な溝付き胴部とし、その挿入側を小径に弾性変形して鋼材貫通穴内へ挿通し、弾性変形部の復元力で鋼材貫通穴に内接している。
請求項１３として、請求項５，９，１０，１１または１２記載の二鋼材締結構造において、楔保持部をナット止金具の第二鋼材側に設け、楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
請求項１４として、請求項５，９，１０，１１または１２記載の二鋼材締結構造において、楔保持部を固定ナットの第二鋼材側に設け、楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
【００１４】
請求項１５として、請求項１〜１４記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、所定トルクの締付けにより変形する締付け確認シールを介してボルトを締付け、締付け確認シールの状態を外部から目視し得るようにしている。
【００１５】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項１６のボルトは、頭部と雄ねじ部と間に、ねじ部径より大径の円形胴部と、該胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部とを備えている。
【００１６】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項１７の楔対偶は、傾斜面を有する第一楔板と、該楔板と反対方向の傾斜面を有する第二楔板とに、両楔板の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を備え、傾斜面を相互に面接した状態で、長孔小径部が連通する最小楔対偶厚さから、長孔大径部が連通する最大楔対偶厚さまでの範囲でスライド自在となる。
請求項１８として、請求項１７記載の楔対偶において、少なくとも第二楔板のテーパー長孔に、本発明によるボルト円錐部の傾斜角度と一致する傾斜周面を設け、傾斜周面に円錐部が面接触し得るようにした。
請求項１９として、請求項１７または１８記載の楔対偶において、第一楔板と第二楔板とに、両楔板を相対するように保持しながらテーパー長孔の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド部を備えている。
請求項２０として、請求項１７，１８又は１９記載の楔対偶において、第一楔板と第二楔板との一方に、楔対偶装着鋼材に設けたナット機能部に係合するナット係合部を備えている。
【００１７】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項２１のナット機能部に用いるナット止金具は、第一鋼材貫通穴に挿通する筒状胴部の内周側に、固定ナットに螺合する雌ねじと、固定ナットに係止するナット係止爪との何れか一方を備え、少なくとも後部外周側に挿入制限鍔を備えている。
請求項２２として、請求項２１記載のナット止金具において、挿入方向の全長に割溝を有する割型胴部を備え、鋼材貫通穴内への挿通時に、割型胴部を鋼材貫通穴より小径に弾性変形し得る。
請求項２３として、請求項２１記載のナット止金具において、少なくとも挿入側に挿入方向に平行するスリットを有する溝付き胴部を備え、鋼材貫通穴内への挿通時に、スリットの形成範囲を鋼材貫通穴より小径に弾性変形し得る。
【００１８】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項２４のナット機能部に用いる固定ナットは、本発明のナット止金具内に螺入するナット胴部と、第一鋼材の後面に当接するナット頭部と備え、ナット胴部をナット止金具に螺入している。
請求項２５の固定ナットは、本発明のナット止金具内に挿入するナット胴部と、第一鋼材の後面に当接するナット頭部とを備え、ナット止金具に取付けた時、ナット胴部より外周側に突出する金具係止部をナット止金具のナット係止爪に係止し得るようにした。
請求項２６の固定ナットは、請求項２４又は２５記載の固定ナットにおいて、ナット止金具に取付けた時、第二鋼材側に露出する楔保持部を備え、該楔保持部に請求項２０の楔対偶を係合し得るようにした。
【００１９】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項２７の締付けリングは、少なくとも第二鋼材より硬質の金属材で形成され、座面側にボルトの締付けに応じて鋼材に食い込んだり摩擦接合する反力受けを備えている。
請求項２８の締付けリングは、少なくとも第二鋼材より軟質の金属材で形成され、座面側にボルトの締付けに応じて鋼材に湾曲当接したり摩擦接合する反力受けを備えている。
請求項２９として、請求項２７又は２８記載の締付けリングにおいて、締付けリングは回転工具の工具係合部を備えている。
【００２０】
本発明による締結構造に用いる締結部品として、請求項３０の締付け確認シールは、表面板と裏面板との間に、一定のトルクで押し潰されて両面板から外周に飛び出す変形層を備えている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明による二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品の第一実施形態を図１に基づき説明すれば、ナット機能部１を有する第一鋼材Ｐ１と、該鋼材Ｐ１に隙間を有して相対しナット機能部１に連通する貫通穴ｐ２を有する第二鋼材Ｐ２と、両鋼材Ｐ１，Ｐ２間に装着する楔対偶４と、第二鋼材Ｐ２の外側から楔対偶４を貫通し第一鋼材Ｐ１に設けたナット機能部１に螺合するボルト７とを備え、楔対偶４は傾斜面５ａを有する第一楔板５と、該楔板５と反対方向の傾斜面６ａを有する第二楔板６とに、両楔板５，６の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔５２，６２を設け、傾斜面５ａ，６ａを相互に面接した状態で、長孔小径部ｒ１，ｒ２が連通する最小楔対偶厚さｔから、長孔大径部Ｒ１，Ｒ２が連通する最大楔対偶厚さｔまでの範囲でスライド自在となり、ボルト７は頭部７ａと雄ねじ部７ｄとの間に、ねじ部径φ２より大径の円形胴部７ｂと、該胴部７ｂより雄ねじ部７ｄに向けて先細と成る円錐部７ｃとを備え、ボルト７の螺進に従って円錐部７ｃが第二楔板６のテーパー長孔６２に挿入し、そのことにより図５と６（イ）の如く長孔小径部ｒ２側から長孔大径部Ｒ２側にスライドし、楔対偶厚さｔを拡厚し、第一楔板５を第一鋼材Ｐ１に、二楔板６を第二鋼材Ｐ２に摩擦接合する。
【００２２】
第一実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つである楔対偶４として、例えば図２の如く略同じ大きさの第一楔板５と第二楔板６とを一対とする簡易楔対偶４Ａを用い、簡易楔対偶４Ａの第一楔板５は肉厚端側に長孔大径部Ｒ１を、肉薄端側に長孔小径部ｒ１を有するテーパー長孔５２を板厚方向に貫通し、第二楔板６は第一楔板５の傾斜面５ａと反対方向の傾斜面６ａを有し、肉厚端側に長孔大径部Ｒ２を、肉薄端側に長孔小径部ｒ２を有するテーパー長孔６２を板厚方向に貫通し、傾斜面５ａ，６ａを相互に面接した状態で、テーパー長孔５２，６２の範囲内で肉厚端側、又は肉薄端側に向けてスライド自在となる。
【００２３】
本発明による二鋼材締結構造の第二実施形態を、第一実施形態と相違する点について説明すれば、第二実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図３の如く少なくとも第二楔板６のテーパー長孔６２に、望ましくは第一楔板５と第二楔板６のテーパー長孔５２，６２に、ボルト円錐部７ｃの傾斜角度θと一致する傾斜周面５２ａ，６２ａを設けた汎用楔対偶４Ｂを用い、ボルト７の雄ねじ部７ｄを長孔最小径部ｒ１より小径に、円形胴部７ｂを長孔最小径部ｒ１より大径で、長孔最大径部Ｒ１より小径に形成し、円錐部７ｃが傾斜周面６２ａと面接触しながら図６（ロ）と図７の如くテーパー長孔５２内に挿入し得るようにする。
【００２４】
本発明による二鋼材締結構造の第三実施形態を、第一及び第二実施形態と相違する点について説明すれば、第三実施形態の二鋼材締結構造は、図８の如くボルト円錐部７ｃが汎用楔対偶４Ｂの第二楔板テーパー長孔６２を貫通し、第一楔板テーパー長孔５２内まで達しており、それにより、第一楔板５のテーパー長孔５２に円形胴部７ｂが挿入し始めると、第二楔板６のスライドが停止し、第一楔板５を長孔大径部Ｒ１側にスライドして楔対偶厚さｔを更に拡厚し、その後、第一鋼材Ｐ１と第二鋼材Ｐ２を締結するために大部分の応力が働き、正確なトルクで締結することが可能となるし、予め、計算された一定の拡厚作用以上には拡厚しない拡厚制限機能を付加することも可能となる。
即ち、円形胴部７ｂが第一楔板５のテーパー長孔５２の半ばまで挿入し得るようにすることにより、第一楔板５に円形胴部７ｂが挿入し始めると、第二楔板６のスライドが停止し、第一楔板５のみをスライドする。
簡易楔対偶４Ａにおいても同様である。
【００２５】
第一〜第三実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つであるボルト７は、図４の如くボルト頭部７ａより雄ねじ部７ｄ側に、胴部径φ１の円形胴部７ｂと、該胴部７ｂより雄ねじ部７ｄに向けて先細と成る円錐部７ｃとを順に備え、雄ねじ部７ｄのねじ部径φ２が長孔最小径部ｒ１より小径であり、円形胴部７ｂが長孔最小径部ｒ１より大径で、長孔最大径部Ｒ１より小径であり、少なくとも第二楔板６のテーパー長孔６２に挿入し、その挿入に伴い図５と図６の如く円錐部７ｃの先部が先ず長孔小径部ｒ２に当接し、第二楔板６を長孔大径部Ｒ２側にスライドしながら、テーパー長孔６２の中間部を経て、円錐部７ｃの後部が長孔大径部Ｒ２に当接し、楔対偶厚さｔを拡厚にする。
【００２６】
本発明による二鋼材締結構造の第四実施形態を、第一〜第三実施形態と相違する点について説明すれば、第四実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図９の如く第一楔板５の傾斜面５ａ側に、テーパー長孔５２の長手方向に平行するガイド部５４を備え、該楔板５に相対する第二楔板６の傾斜面６ａ側に、第一楔板５のガイド部５４にスライド自在に嵌合する被ガイド部６４を備えたガイド式楔対偶４Ｃを用いるものである。
ガイド式楔対偶４Ｃのガイド部５４，６４は、第一楔板５と第二楔板６とをテーパー長孔５２，６２の長手方向にガイドするものであれば略目的を達成するが、更にガイド部５４，６４をアリ溝状にし、両楔板５，６を相対するように保持しながら、テーパー長孔５２，６２の長手方向へのスライドを可能にすれば、取扱いが容易になる。
【００２７】
本発明による二鋼材締結構造の第五実施形態を、第一〜第四実施形態と相違する点について説明すると、第五実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図１０の如く第一楔板５の鋼材当接側、又は第二楔板６の鋼材当接側に、鋼材当接面より内部に食い込むナット係合部５６を設けた先付け楔対偶４Ｄを用い、該楔対偶４Ｄのナット係合部５６をナット機能部１に設けた第一鋼材Ｐ１より第二鋼材Ｐ２側に飛び出る楔保持部３３に予め係合しておけるようにした。
例えば、締結部品の一つであるナット機能部１の固定ナット３として、図２１の如くナット胴部３ｂが第一鋼材厚さＴより長い胴長ナット３Ｂを用い、該ナット胴部３ｂの先部に楔保持部３３を設けておけば、第一鋼材Ｐ１のナット止金具２に取付けた時、楔保持部３３は第一鋼材Ｐ１から第二鋼材Ｐ２側に露出し、楔保持部３３に先付け楔対偶４Ｄの第一楔板５に設けたナット係合部５６を係合しておける。
【００２８】
本発明による二鋼材締結構造の第六実施形態を、第一乃至第五実施形態と相違する点について説明すれば、第六実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図１１の如く第一鋼材Ｐ１の第二楔板６側に溶着する固定楔板１５と、固定楔板１５の傾斜面５ａに沿ってスライドする可動楔板１６とから成る一方固定楔対偶４Ｅを用い、固定楔板１５のテーパー長孔５２に代えてボルト円錐部７ｃに応じた円錐孔５３を設け、円錐孔５３を第一鋼材Ｐ１のナット機能部１に連通するようにして溶着し、可動楔板１６のみをスライド可能にとしたものであり、可動楔板１６第一楔板５と第二楔板６との一方を固定楔板１５とし、他方を可動楔板１６とする。
固定楔板１５を第二鋼材Ｐ２に溶着し、可動楔板１６のみをスライド可能にしても同様の目的を達成し得る。
【００２９】
本発明による二鋼材締結構造の第七実施形態を、第一乃至第六実施形態と相違する点について説明すれば、第七実施形態の二鋼材締結構造は、図１２の如く締結部品の一つである締付けリング８を用いてボルト７を締付けるものであり、締付けリング８は中央部にボルト７の挿通孔８ａを、座面側に反力受け１８を備え、ボルト７の締付け完了時に、ボルト頭部７ａと第二鋼材Ｐ２との間に介在し、反力受け１８が第二鋼材Ｐ２の外面に摩擦接合している。
【００３０】
本発明による二鋼材締結構造の第八実施形態を、第一乃至第七実施形態と相違する点について説明すると、第八実施形態の二鋼材締結構造は図１３の如く、第一鋼材Ｐ１と第三鋼材Ｈと鋼材取付けボルト１７、及びボルト１７に嵌挿する締付けリング８とを備え、第三鋼材Ｈは端部にエンドプレートｈ１を設け、少なくともエンドプレートｈ１に取付孔ｈ２を複数穿設しており、第一鋼材Ｐ１は第三鋼材エンドプレートｈ１の取付孔ｈ２に対応する位置にナット機能部１を備え、ボルト１７は図１４の如く締付けリング８を介して取付孔ｈ２よりナット機能部１に螺入し、第三鋼材Ｈと第一鋼材Ｐ１とを固定している。
【００３１】
本発明による二鋼材締結構造の第一〜第八実施形態に用いるナット機能部１を、図１６の如く締結部品の一つである第一鋼材貫通穴ｐ１に一方側から取付ける筒状のナット止金具２と、該金具２内に第一鋼材Ｐ１の他方側から取付ける固定ナット３とで構成し、ナット止金具２と固定ナット３との少なくとも一方を螺合手段にて取付けるか、図１７の如く圧入手段（打ち込み）にて取付けるものであり、ナット止金具２として、例えば鋼材貫通穴ｐ１に挿通する筒状胴部２ａの内周側に雌ねじ２１を設け、且つ少なくとも一方側（外面）の外周に挿入制限鍔２２を備えた筒状止金具２Ａを用い、該筒状止金具２Ａの挿入制限鍔２２が第一鋼材Ｐ１の一方側に当接するまで挿入するものであり、固定ナット３として、例えば鋼材貫通穴ｐ１より大きいナット頭部３ａと、該頭部３ａから一方側に延長するナット胴部３ｂとを備え、ナット胴部３ｂの内周側にボルト７に螺合する内周ネジ３１を、外周側に筒状止金具２Ａの雌ねじ２１に螺合する外周ネジ３２を形成した螺合式ナット３Ａを用い、該ナット３Ａの頭部３ａを第一鋼材Ｐ１の他方側（内面）に当接するまでナット胴部３ｂを筒状止金具２Ａの筒状胴部２ａに螺合することで、第一鋼材Ｐ１にナット止金具２を取付けるものである。
【００３２】
本発明の締結構造に用いる締結部品の一つであるナット止金具２の内、挿入側に、第一鋼材Ｐ１の裏面に係止する離脱防止鍔２３と、挿入方向に係止することなく離脱方向に係止する離脱防止爪２５との一方を備えたナット止金具２にあっては、図１８の如く挿入方向の全長に割溝２６を備えた割型胴部２ｂの胴部変形止金具２Ｂを用いると、鋼材貫通穴ｐ１への挿通時に、割型胴部２ｂを鋼材貫通穴ｐ１より小径に弾性変形して挿入し、その復元力で鋼材貫通穴ｐ１に内接することができる。
また、図１９と図２０の如く挿入側にスリット２７を備えた溝付き胴部２ｃの挿入部変形止金具２Ｃを用いると、鋼材貫通穴ｐ１への挿通時に、溝付き胴部２ｃの挿入側、即ち、スリット２７の形成範囲を鋼材貫通穴ｐ１より小径に弾性変形して挿入し、その復元力で鋼材貫通穴ｐ１に内接することができる。
【００３３】
本発明による二鋼材締結構造の第九実施形態を、第一〜第八実施形態と相違する点について説明すると、第九実施形態の二鋼材締結構造は、図１２の如く締結部品の一つである確認シール９を用いてボルト７，１７を締付けるものであり、確認シール９は図２５の如く表面板９ａと裏面板９ｂとの間に、所定トルクの締付けにより押し潰され両面板９ａ，９ｂから外周に飛び出る変形層９ｃを備え、三重構造を成し、その中央部にボルト挿通穴９ｄを穿設しており、ボルト７，１７を所定トルクで締付けた締付け完了時に、図７と図８の如く変形層９ｃが変形状態して両面板９ａ，９ｂから外周に飛び出し、外部から簡単に目視し得るようにしている。
確認シール９は締付けリング８と共に用いることが好ましいが、単独で使用することも可能である。
【００３４】
第七及び第八実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つである締付けリング８は、図２２と図２３の如く中央部にボルト７の挿通孔８ａを設け、座面側に反力受け１８を備えるもので、締付けリング８として、例えば図２２（イ）と図２３（イ）の如く第二鋼材Ｐ２に向けて山形を成し、挿通孔８ａを中心とする円弧突条部１８ａを設けた突条反力受けリング８Ａを用いるか、図２２（ロ）と図２３（ロ）の如く第二鋼材Ｐ２に向けて先細と成る爪部１８ｂを数箇所に分散して設けた楔状反力受けリング８Ｂを用いる。
この締付けリング８を、第二鋼材Ｐ２と第三鋼材Ｈより硬質の金属材で形成することにより、ボルト７，１７の締付けに応じて反力受け１８の先部、即ち、円弧突条部１８ａや爪部１８ｂの先部が図２４（イ）の如く鋼材Ｐ２，Ｈに食い込んだり摩擦接合し、反対に、第二鋼材Ｐ２と第三鋼材Ｈより軟質の金属材で形成することにより、ボルト７，１７の締付けに応じて反力受け１８の先部、即ち、円弧突条部１８ａや爪部１８ｂの先部が図２４（ロ）の如く鋼材Ｐ２，Ｈに当接して湾曲たり摩擦接合する。
【００３５】
【実施例】
第一鋼材Ｐ１と第二鋼材Ｐ２との間に装着する楔対偶４は、上下方向か左右方向にスライドし得るように取付けることが望ましいが、楔対偶４に作用する応力に応じてそれぞれ異なる方向に装着することも勿論可能である。
第六実施形態に使用する固定楔板１５の着接手段として、周知の溶接、接着剤、ボルト止め等を用いる。
簡易楔対偶４Ａにガイド式楔対偶４Ｃと先付け楔対偶４Ｄの少なくとも一方の特徴を付加することも可能であるし、汎用楔対偶４Ｂにガイド式楔対偶４Ｃと先付け楔対偶４Ｄの少なくとも一方の特徴を付加することも可能である。
第八実施形態で用いるボルト１７として、主に汎用の高力ボルトやトルシア型高力ボルトを用いる。また、この明細書において、ボルト７，１７とは、図４（ロ）の如くボルト頭部７ａの頂面側に、一定のトルクで切断するピンテール７ｅを備えたものも含まれる。
【００３６】
本発明のナット機能部１は図１５の如く、ナット止金具２の使用を省略し、固定ナット３を直接第一鋼材Ｐ１に取付けることも可能であるし、複数個の固定ナット３を一体形成し（図示せず）、その内、幾つかのナット胴部３ｂのみをナット止金具２内に圧入することも可能である。
固定ナット３に楔保持部３３と金具係止部３４とを設ける場合、楔保持部３３が金具係止部３４を兼ねるように設けることも可能である。また、固定ナット３に設ける楔保持部３３を、ナット止金具２の挿入制限鍔２２側に設けることも可能である。
【００３７】
締付け確認シール９は表裏面板９ａ，９ｂに硬質の金属材を用い、変形層９ｃに変形可能なゴムや合成樹脂、或いはそれらの複合材を用いる。また、この締付け確認シール９の代わりに周知のワッシャーＷを用いることも可能である。何れの場合でもボルト頭部７ａと締付けリング８の間に締付け確認シール９や周知のワッシャーＷを装着し、それぞれの接合面を滑らかにしておくことで、締付けの際、ボルト頭部７ａと締付けリング８とがスムーズに回転し、より確実な締付けを可能にする。
【００３８】
鋼管柱に鉄骨柱梁を用いて構築する高層建築物や耐震建築物において、本発明による二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品を採用し、図２６乃至図２８の如く第一鋼材Ｐ１の鋼管柱に、第三鋼材Ｈの鉄骨梁を取付ける場合、鋼管柱より一回り大きて鉄骨梁厚さＴより上下に数ｃｍ長い第二鋼材Ｐ２の広口鋼管を用い、広口鋼管Ｐ２に鉄骨梁Ｈの連結部とボルト貫通穴ｐ２とを設け、鋼管柱Ｐ１の鉄骨梁取付け位置に広口鋼管貫通穴ｐ２と連通するナット機能部１を備えておき、先ず鋼管柱Ｐ１に広口鋼管Ｐ２を嵌挿し、鋼管柱Ｐ１と広口鋼管Ｐ２との隙間に楔待遇４を装着し、楔待遇４のテーパー長孔５２，６２と鋼管貫通穴ｐ２とをナット機能部１と連通するように保持し、広口鋼管貫通穴ｐ２からテーパー長孔５２，６２を貫通してナット機能部１にボルト７を螺入し、楔待遇４の拡厚作用により鋼管柱Ｐ１に広口鋼管Ｐ２とを一体化し、鉄骨梁Ｈの取付けを安定にする。
また、梁Ｈのエンドプレートｈ１と鋼管柱Ｐ１の締結に限るものではなく、特開平９−２２１８３１号の如く、Ｔ型接合金具と鋼管柱Ｐ１の締結にも使用可能である。
【００３９】
第二鋼材Ｐ２にナット機能部１を備え、該第二鋼材Ｐ２と第一鋼材Ｐ１の間に楔待遇４を介在し、第一鋼材Ｐ１の貫通穴ｐ１から楔待遇４を介してナット機能部１にボルト７を螺入することも可能である。
ナット止金具２に挿入制限鍔２２を備える場合、楔対偶４の設置側に挿入制限鍔２２を避けるナット逃溝５５を備え、先付け楔待遇４Ｄにあっては、ナット逃溝５５がナット係合部５６を兼ねることも可能である。
胴長ナット３Ｂにおいて、螺合式ナット３Ａの如く内周ネジ３１と外周ネジ３２を備えることも可能であるが、図１７の如くナット胴部３ｂの外周に金具係止部３４を設ける場合、ナット止金具２の胴部２ａ，２ｂ，２ｃの内周側に金具係止部３４に係止するナット係止爪２４を設ける。
【００４０】
締付けリング８は、図７の如く外周側に回転工具Ｄの外側ソケットｄ１の工具係合部８ｂを備えるか、図８の如く外周側にボルト囲い部８ｃを設け、該囲い部８ｃの内周側に回転工具Ｄの内側ソケットｄ２の工具係合部８ｂを備えている。
ナット止金具２に設けるナット係止爪２４と離脱防止爪２５は、胴部２ａ，２ｂ，２ｃより切り起こして形成することもできる。
締付けリング８の反力受け１８は、実施形態に限定されるものではなく、ボルト７，１７を締付けた時、第二鋼材Ｐ２や第三鋼材Ｈに強く摩擦接合するものであれば形状は自由であり、例えば、座面側を粗面にしても略目的を達成する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明による二鋼材締結構造は上記のとおりであるから、次に記載する効果を奏する。
請求項１の二鋼材締結構造は、第一鋼材と第二鋼材の締結に、円形胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部を備えた請求項１６のボルトと、肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を備えた請求項１７の楔対偶とを用いているので、ボルトを長孔小径側からナット機能部に向けて螺進すると、円錐部が第二楔板のテーパー長孔に入り始め楔の如く作用をなし、第二楔板のみを滑らかに肉厚端側にスライドし、楔対偶厚さを拡厚する。
即ち、第一鋼材と第二鋼材との間に楔待遇を装着し、該楔待遇厚さを拡厚作用させて両鋼材を固定するものであるから、両鋼材に対する加工も最小限で済み、従来のように面倒な切断加工や溶接作業を必要とせず、頗る簡単に、且つ確実に接合固定することができる。その結果、製品精度の低下を防ぐことができるし、作業能率や仕上がり状態も向上し、大幅なコスト削減を図ることができるばかりか、待遇厚さの拡厚作用は第二鋼材の外側から行えるので、拡厚作用も至って容易である等、その適用範囲が極めて広く、産業上の利用価値も頗る向上する。
簡易楔待遇は、建築用鋼材における締結の如く、一度の締結にのみ使用するものに適している。
【００４２】
請求項２として、請求項１記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、第二楔板のテーパー長孔の周面がボルトの挿入側から貫通側に向けて先細となる傾斜周面を成した請求項１８の楔対偶を用いるので、長孔傾斜周面にボルト円錐部が面接触し、第二楔板を長孔大径部側にスライドし、それによって楔対偶厚さを厚くする。その結果、反復して締結するものに適している。
請求項３として、請求項２記載の二鋼材締結構造において、ボルト円錐部が第二楔板のテーパー長孔を貫通し、第一楔板のテーパー長孔内に入り始めると、第二楔板のスライドが停止し、第一楔板がボルト円錐部の挿入に従って長孔大径部側にスライドを開始して、楔対偶厚さを更に厚くする。その後、第一楔板と第二楔板を締結するために大部分の応力が働き、正確なトルクで締結することが可能となる。
このことにより、予め計算された拡厚寸法以上には拡厚せず、第二鋼材が必要以上に拡厚され正確な摩擦接合面を確保することができない等の不具合を防止できる。
【００４３】
請求項４として、請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、楔ガイド部を備えた請求項１９の楔対偶を用いるので、第一楔板と第二楔板は、傾斜面を相対する状態でテーパー長孔の長手方向へのスライドが自在となる。しかも、一体的に取扱うことができるので、楔対偶の装着が極めて簡単容易になる。
【００４４】
請求項５として、請求項４記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、一方の楔板にナット係合部を設けた請求項２０の楔対偶と、ナット係合部に係合する楔保持部を有するナット機能部を用いるので、楔保持部に楔対偶を予め係合しておける。即ち、楔対偶を予めナット機能部のナット係合部に係合しておくことができるので、鋼材間に後から楔対偶を装着する場合より、楔対偶の装着操作等が著しく簡略になり、作業能率が向上する。
請求項６として、請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との一方を鋼材に固着する固定楔板とし、他方を固定楔板の傾斜面に沿ってスライドする可動楔板としているので、その分、楔対偶の取付けが簡略になる。
【００４５】
請求項７として、請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、請求項２７〜２９の締付けリングを介してボルト締付けているので、締結完了時には、反力受けが鋼材に強く摩擦接合し、ワッシャーの如く効果を発揮し、より確実に、しかも強力に締付けることができる。
特に、本発明による締結部品の内、請求項２７の締付けリングを用い、ボルトを強く締付けると、反力受けの爪部の先部が鋼材に食い込むので、一段と締結力が向上するし、回転工具の工具係合部を備えた締請求項２９の締付けリングを用いると、該リングの供回りを防ぎながらボルトを螺入し得るので、その分、簡易且つ迅速に螺進し得る。
【００４６】
請求項８として、第一鋼材に本発明によるナット機能部を採用し、且つ本発明による締付けリングを介してボルトを締付けているので、締結完了時には、締付けリングの反力受けが鋼材に強く摩擦接合し、ワッシャーの如く効果を発揮し、ボルトの締付けを一段と強力にする。
特に、回転工具の工具係合部を備えた締請求項２９の締付けリングを用いると、該リングの供回りを防ぎながらボルトを螺入し得るので、その分、簡易且つ迅速に螺進し得る。更に、トルク管理の容易なピンテール付高力ボルトを用いることで、従来使用されていたトルクレンチやボルト回転法と言った複雑な締付工程を省くことが可能となり、大幅な省力化が可能となる。
【００４７】
請求項９として、請求項１〜８記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部に本発明の締結部品であるナット止金具と、該金具内に後から取付ける固定ナットとを用い、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方に、請求項２１のナット止金具を用いるか、請求項２４の固定ナットを用い、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を螺合手段にて取付けているの、取付けが至って簡単である。
請求項１０として、ナット機能部を構成するナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方に、請求項２２，２３のナット止金具を用いるか、請求項２５の固定ナットを用い、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を押込みや叩打等の圧入手段にて取付けているの、取付けが至って簡単である。
ナット止金具は後部外周側に挿入制限鍔を備えているので、第一鋼材に挿入制限鍔が当接するまで挿入することができる。その結果、ナット止金具を確実に、しかも簡便に取付けることができる。
【００４８】
請求項１１として、請求項１０記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、請求項２２のナット止金具を用いるので、挿入側に胴部より外周側に突出する離脱防止鍔や離脱防止爪を有していても、割型胴部を鋼材貫通穴より小径に弾性変形して挿通し得る。しかも割型胴部は、後から取付けた固定ナットによって外周側に膨れるので、鋼材との接合も増加する。
請求項１２として、請求項１０記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、請求項２３のナット止金具を用いると、挿入側に胴部より外周側に突出する離脱防止鍔や離脱防止爪を有していても、溝付き胴部の挿入側を鋼材貫通穴より小径に弾性変形して挿通し得る。しかも溝付き胴部の挿入側は、後から取付けた固定ナットによって外周側に膨れるので、鋼材との接合も増加する。
請求項１３として、請求項５，９，１０，１１，１２記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、楔保持部を備えたナット止金具を用いるので、請求項５と同様の効果を奏する。
請求項１４として、請求項５，９，１０，１１，１２記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、楔保持部を備えた請求項２６の固定ナットを用いるので、請求項５と同様の効果を奏する。
【００４９】
請求項１５として、請求項１〜１４記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品の内、請求項３０の締付け確認シールを採用しているので、鋼材同士を一定のトルクで締め付けた時、変形層が変形して外部から目視可能となり、鋼材同士が一定のトルクで締め付けられているか否かを簡単に確認することができる。
この発明において、ボルトがピンテール付きボルトであると、一定のトルクに締付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二鋼材締結構造の分離状態における第一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】（イ）（ロ）（ハ）第一実施形態に用いる本発明締結部品の一つである一対の楔板から成る楔対偶の断面図と、第一楔板及び第二楔板の平面図である。
【図３】（イ）（ロ）（ハ）二鋼材締結構造の第二実施形態に用いる楔対偶の断面図と、第一楔板及び第二楔板の平面図である。
【図４】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つであるボルトの構造例を示す正面図である。
【図５】（イ）（ロ）（ハ）第一及び第二実施形態におけるボルト円錐部によるテーパー長孔のスライド例を示す作用図である。
【図６】（イ）（ロ）第一及び第二実施形態のボルト挿入経過における円錐部とテーパー長孔との関係を示す要部断面図である。
【図７】二鋼材締結構造の第二実施形態における使用例を示す要部断面図である。
【図８】二鋼材締結構造の第三実施形態における使用例を示す要部断面図である。
【図９】（イ）（ロ）二鋼材締結構造の第四実施形態における楔対偶のガイド例を示す断面図である。
【図１０】（イ）（ロ）二鋼材締結構造の第五実施形態における楔対偶の先付け例を示す要部断面図である。
【図１１】二鋼材締結構造の第六実施形態における楔対偶の使用例を示す要部断面図である。
【図１２】二鋼材締結構造の分離状態における第七及び第九実施形態を示す要部断面図である。
【図１３】（イ）（ロ）二鋼材締結構造の分離状態における第八実施形態を示す一部切欠側面図と平面図である。
【図１４】第八実施形態に用いるボルトの正面図である。
【図１５】本発明によるナット機能部の簡易構造例を示す要部断面図である。
【図１６】（イ）（ロ）本発明によるナット機能部の取付例を示す要部断面図である。
【図１７】本発明による締結部品のナット止金具と固定ナットとの取付例を示す要部断面図である。
【図１８】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つである胴部変形止金具の側面図と、そのＸ−Ｘ端面図である。
【図１９】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つである挿入部変形止金具の側面図と、そのＸ−Ｘ端面図である。
【図２０】（イ）（ロ）類例挿入部変形止金具の断面図である。
【図２１】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つである固定ナットの類例断面図で、第五実施形態において用いる。
【図２２】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つである締付けリングにおける反力受けの構造例を示す底面図である。
【図２３】（イ）（ロ）その中央横端面図である。
【図２４】（イ）（ロ）鋼材に対する反力受けの摩擦接合状態を示す要部拡大断面図である。
【図２５】（イ）（ロ）本発明による締結部品の一つである締付け確認シールの平常時と加圧時における断面図である。
【図２６】本発明による締結構造の分離状態における斜視図である。
【図２７】本発明による締結構造の利用例を示す斜視図である。
【図２８】本発明による締結構造の利用例を示す一部切欠平面図である。
【符号の説明】
Ｐ１  第一鋼材（鋼管柱）
Ｐ２  第二鋼材（広口鋼管）、ｐ１，ｐ２  貫通穴
Ｈ  第三鋼材（梁）、ｈ１  エンドプレート、ｈ２  取付孔
１  ナット機能部
２  ナット止金具
２Ａ  筒状止金具、２Ｂ  胴部変形止金具、２Ｃ  挿入部変形止金具
２ａ  筒状胴部、２ｂ  割型胴部、２ｃ  溝付き胴部
２１  雌ねじ、２２  挿入制限鍔、２３  離脱防止鍔、２４  ナット係止爪
２５  離脱防止爪、２６  割溝、２７  スリット
３  固定ナット、３Ａ  螺合式ナット、３Ｂ  胴長ナット
３ａ  ナット頭部、３ｂ  ナット胴部
３１  内周ネジ、３２  外周ネジ、３３  楔保持部、３４  金具係止部
４  楔対偶、４Ａ  簡易楔対偶、４Ｂ  汎用楔対偶、４Ｃ  ガイド式楔対偶
４Ｄ  先付け楔対偶、４Ｅ  一方固定楔対偶
５  第一楔板、１５  固定楔板
６  第二楔板、１６  可動楔板、５ａ，６ａ  傾斜面
５２，６２  テーパー長孔、５２ａ，６２ａ  傾斜周面、５３  円錐孔
５４，６４  ガイド部、５５  ナット逃溝、５６  ナット係合部
７，１７  ボルト
７ａ  ボルト頭部、７ｂ  円形胴部、７ｃ  円錐部、７ｄ  雄ねじ部
７ｅ  ピンテール
８  締付けリング、８Ａ  突条反力受けリング、８Ｂ  楔反力受けリング
８ａ  挿通孔、８ｂ  工具係合部、８ｃ  ボルト囲い部
１８  反力受け、１８ａ  円弧突条部、１８ｂ  爪部
９  締付け確認シール、９ａ  表面板、９ｂ  裏面板、９ｃ  変形層
９ｄ  挿通穴
Ｄ  専用回転工具、ｄ１  外側ソケット、ｄ２  内側ソケット
Ｗ  ワッシャー
φ１  胴部径、φ２  ねじ部径
Ｒ１，ｒ１  テーパー長孔の大径部
Ｒ２，ｒ２  テーパー長孔の小径部
Ｔ  第一鋼材厚さ（梁厚さ）、ｔ  楔対偶厚さ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月8日(2003.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】隙間を有して相対する第一鋼材（Ｐ１）と第二鋼材（Ｐ２）、及び両鋼材（Ｐ１，Ｐ２）間に装着する楔対偶（４）と、第二鋼材（Ｐ２）の外側から楔対偶（４）を貫通し第一鋼材（Ｐ１）に設けたナット機能部（１）に螺合するボルト（７）とを備え、楔対偶（４）は傾斜面（５ａ）を有する第一楔板（５）と、該楔板（５）と反対方向の傾斜面（６ａ）を有する第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔（５２，６２）を設け、傾斜面（５ａ，６ａ）を相互に面接した状態で、長孔小径部（ｒ１，ｒ２）が連通する最小楔対偶厚さ（ｔ）から、長孔大径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最大楔対偶厚さ（ｔ）までの範囲でスライド自在となり、ボルト（７）は頭部（７ａ）と雄ねじ部（７ｄ）との間に、ねじ部径（φ２）より大径の円形胴部（７ｂ）と、該胴部（７ｂ）より雄ねじ部（７ｄ）に向けて先細と成る円錐部（７ｃ）とを備え、ボルト（７）の螺進に従って円錐部（７ｃ）で第二楔板（６）を長孔小径部（ｒ２）側から長孔大径部（Ｒ２）側にスライドし、楔対偶厚さ（ｔ）を拡厚して両鋼材（Ｐ１，Ｐ２）に摩擦接合することを特徴とする二鋼材締結構造。
【請求項２】少なくとも第二楔板（６）は、テーパー長孔（６２）にボルト円錐部（７ｃ）の傾斜角度（θ）と一致する傾斜周面（６２ａ）を設け、ボルト（７）の雄ねじ部（７ｄ）は第一楔板（５）の長孔小径部（ｒ１）より小径であり、円形胴部（７ｂ）は前記長孔小径部（ｒ１）より大径で、長孔大径部（Ｒ１）より小径であり、円錐部（７ｃ）と傾斜周面（６２ａ）とを面接触し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の二鋼材締結構造。
【請求項３】ボルト円錐部（７ｃ）が第二楔板（６）のテーパー長孔（６２）を貫通し、第一楔板（５）のテーパー長孔（５２）内まで挿入することで、第一楔板（５）も円錐部（７ｃ）の挿入に従って長孔大径部（Ｒ１）側にスライドし、楔対偶厚さ（ｔ）を更に拡厚し得るようにしたことを特徴とする請求項２記載の二鋼材締結構造。
【請求項４】第一楔板（５）と第二楔板（６）とに、傾斜面（５ａ，６ａ）を相対する状態に保持しながらテーパー長孔（５２，６２）の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド部（５４，６４）を備えていることを特徴とする請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造。
【請求項５】第一楔板（５）と第二楔板（６）との何れか一方の鋼材当接側にナット係合部（５６）を、ナット機能部（１）の第二鋼材（Ｐ２）側にナット係合部（５６）に係合する楔保持部（３３）を設け、該楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項４記載の二鋼材締結構造。
【請求項６】第一楔板（５）と第二楔板（６）との何れか一方が、第一鋼材（Ｐ１）又は第二鋼材（Ｐ２）に固着する固定楔板（１５）で、他方が固定楔板（１５）の傾斜面（５ａ）に沿ってスライドする可動楔板（１６）であり、固定楔板（１５）にテーパー長孔（５２）と、可動楔板（１６）のテーパー長孔（６２）に連通する円錐孔（５３）との一方を設けていることを特徴とする請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造。
【請求項７】締付けリング（８）を介してボルト（７）を締付け、締付けリング（８）の座面側に設けた反力受け（１８）を、第二鋼材（Ｐ２）に摩擦接合していることを特徴とする請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項８】ナット機能部（１）を、第一鋼材貫通穴（ｐ１）に一方側から取付ける筒状のナット止金具（２）と、該金具（２）内に第一鋼材（Ｐ１）の他方側から取付ける固定ナット（３）とで構成し、ナット止金具（２）と固定ナット（３）との少なくとも一方を螺合手段にて取付け、ナット止金具（２）の挿入制限鍔（２２）を第二鋼材（Ｐ２）に当設していることを特徴とする請求項１〜７記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項９】ナット機能部（１）を、第一鋼材貫通穴（ｐ１）に一方側から取付ける筒状のナット止金具（２）と、該金具（２）内に第一鋼材（Ｐ１）の他方側から取付ける固定ナット（３）とで構成し、ナット止金具（２）と固定ナット（３）との少なくとも一方を圧入手段で取付け、ナット止金具（２）の挿入制限鍔（２２）を第二鋼材（Ｐ２）に当設していることを特徴とする請求項１〜７記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項１０】ナット止金具（２）は、挿入方向の全長を小径方向に弾性変形可能な割型胴部（２ｂ）とし、割型胴部（２ｂ）を小径に弾性変形して鋼材貫通穴（ｐ１）内へ挿通し、復元力で鋼材貫通穴（ｐ１）に内接していることを特徴とする請求項９記載の二鋼材締結構造。
【請求項１１】ナット止金具（２）は、少なくとも挿入側を小径方向に弾性変形可能な溝付き胴部（２ｃ）とし、その挿入側を小径に弾性変形して鋼材貫通穴（ｐ１）内へ挿通し、弾性変形部の復元力で鋼材貫通穴（ｐ１）に内接していることを特徴とする請求項９記載の二鋼材締結構造。
【請求項１２】楔保持部（３３）をナット止金具（２）の第二鋼材（Ｐ２）側に設け、楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項５，８，９，１０または１１記載の二鋼材締結構造。
【請求項１３】楔保持部（３３）を固定ナット（３）の第二鋼材（Ｐ２）側に設け、楔保持部（３３）に楔対偶（４）を予め係合しておけるようにしたことを特徴とする請求項５，８，９，１０または１１記載の二鋼材締結構造。
【請求項１４】所定トルクの締付けにより変形する締付け確認シール（９）を介してボルト（７）を締付け、締付け確認シール（９）の状態を外部から目視し得るようにしていることを特徴とする請求項１〜１３記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造。
【請求項１５】請求項１による締結構造に用いる締結部品のボルト（７）であり、ボルト（７）は頭部（７ａ）と雄ねじ部（７ｄ）と間に、ねじ部径（φ２）より大径の円形胴部（７ｂ）と、該胴部（７ｂ）より雄ねじ部（７ｄ）に向けて先細と成る円錐部（７ｃ）とを備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項１６】請求項１による締結構造に用いる締結部品の楔対偶（４）であり、楔対偶（４）は傾斜面（５ａ）を有する第一楔板（５）と、該楔板（５）と反対方向の傾斜面（６ａ）を有する第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔（５２，６２）を備え、傾斜面（５ａ，６ａ）を相互に面接した状態で、長孔小径部（ｒ１，ｒ２）が連通する最小楔対偶厚さ（ｔ）から、長孔大径部（Ｒ１，Ｒ２）が連通する最大楔対偶厚さ（ｔ）までの範囲でスライド自在となることを特徴とする締結部品。
【請求項１７】楔対偶（４）において、少なくとも第二楔板（６）のテーパー長孔（６２）に、請求項１５によるボルト円錐部（７ｃ）の傾斜角度（θ）と一致する傾斜周面（６２ａ）を設け、傾斜周面（６２ａ）に円錐部（７ｃ）が面接触し得るようにしたことを特徴とする請求項１６記載の締結部品。
【請求項１８】楔対偶（４）において、第一楔板（５）と第二楔板（６）とに、両楔板（５，６）を相対するように保持しながらテーパー長孔（５２，６２）の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド部（５４，６４）を備えていることを特徴とする請求項１６または１７記載の締結部品。
【請求項１９】楔対偶（４）において、第一楔板（５）と第二楔板（６）との一方に、楔対偶装着鋼材に設けたナット機能部（１）に係合するナット係合部（５６）を備えていることを特徴とする請求項１６，１７または１８記載の締結部品。
【請求項２０】請求項９による締結構造のナット機能部（１）に用いる締結部品のナット止金具（２）であり、ナット止金具（２）は第一鋼材貫通穴（ｐ１）に挿通する筒状胴部（２ａ）の内周側に、固定ナット（３）に螺合する雌ねじ（２１）と、固定ナット（３）に係止するナット係止爪（２４）との何れか一方を備え、少なくとも後部外周側に挿入制限鍔（２２）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２１】ナット止金具（２）において、ナット止金具（２）は挿入方向の全長に割溝（２６）を有する割型胴部（２ｂ）を備え、鋼材貫通穴（ｐ１）内への挿通時に、割型胴部（２ｂ）を鋼材貫通穴（ｐ１）より小径に弾性変形し得ることを特徴とする請求項２０記載の締結部品。
【請求項２２】ナット止金具（２）において、ナット止金具（２）は、少なくとも挿入側に挿入方向に平行するスリット（２７）を有する溝付き胴部（２ｃ）を備え、鋼材貫通穴（ｐ１）内への挿通時に、スリット（２７）の形成範囲を鋼材貫通穴（ｐ１）より小径に弾性変形し得ることを特徴とする請求項２０記載の締結部品。
【請求項２３】請求項９による締結構造のナット機能部（１）に用いる締結部品の固定ナット（３）であり、固定ナット（３）は請求項２０のナット止金具（２）内に螺入するナット胴部（３ｂ）と、第一鋼材（Ｐ１）の後面に当接するナット頭部（３ａ）と備え、ナット胴部（３ｂ）をナット止金具（２）に螺入していることを特徴とする締結部品。
【請求項２４】請求項９による締結構造のナット機能部（１）に用いる締結部品の固定ナット（３）であり、固定ナット（３）は請求項２１，２２のナット止金具（２）内に挿入するナット胴部（３ｂ）と、第一鋼材（Ｐ１）の後面に当接するナット頭部（３ａ）とを備え、ナット止金具（２）に取付けた時、ナット胴部（３ｂ）に請求項２０のナット止金具（２）のナット係止爪（２４）に係止する金具係止部（３４）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２５】固定ナット（３）において、固定ナット（３）はナット止金具（２）に取付けた時、第二鋼材（Ｐ２）側に露出する楔保持部（３３）を備え、該楔保持部（３３）に請求項１９の楔対偶（４）を係合し得るようにしたことを特徴とする請求項２３または２４記載の締結部品。
【請求項２６】請求項７による締結構造に用いる締結部品の締付けリング（８）であり、締付けリング（８）は鋼材より硬質の金属材で形成され、座面側にボルト（７）の締付けに応じて鋼材に食い込んだり摩擦接合する反力受け（１８）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２７】請求項７による締結構造に用いる締結部品の締付けリング（８）であり、締付けリング（８）は鋼材より軟質の金属材で形成され、座面側にボルト（７）の締付けに応じて鋼材に湾曲当接したり摩擦接合する反力受け（１８）を備えていることを特徴とする締結部品。
【請求項２８】締付けリング（８）において、締付けリング（８）は回転工具（Ｄ）の工具係合部（８ｂ）を備えていることを特徴とする請求項２６または２７記載の締結部品。
【請求項２９】請求項１４による締結構造に用いる締結部品の締付け確認シール（９）であり、確認シール（９）は表面板（９ａ）と裏面板（９ｂ）との間に、一定のトルクで押し潰されて両面板（９ａ，９ｂ）から外周に飛び出す変形層（９ｃ）を備えていることを特徴とする締結部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材同士の締結、より詳しくは、第一鋼材と第二鋼材、又は第一鋼材と第三鋼材との締結構造、及びその締結構造に用いる締結部品、より詳しくは、ナット機能部と楔対偶とボルトと締付けリングと確認シールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨構造物における鉄骨柱梁の締結は、建物の構造的強度と、建物自体の精度に関わる重要事項であり、従前から数々の提案が為されている。例えば、特開平９−３２１１１号公報（従来例１とする）における鉄骨柱梁の締結構造は、所定寸法の厚肉角度鋼管を挟んで、その上部に上側角型鋼管柱を、下部に下側角型鋼管柱を溶接する一方、厚肉角度鋼管の上下側面に梁端金具を各々ボルト止めし、該梁端金具を介して鉄骨柱梁を高力ボルトにより締結した構造になっている。
【０００３】
鉄骨柱に鉄骨柱梁を締結する他の方法として、鉄骨柱の鉄骨柱梁に水平ダイヤフラムを装着し、この水平ダイヤフラムに鉄骨柱梁を溶接締結するものが知られているし、溶接作業を必要としない柱締結方法として、特開平５−２６３４６８号と特開平１１−３２４２２６号公報（従来例２とする）の如く、鋼管柱の梁締結部分に補強部材を内装し、この補強部材を利用して鉄骨柱梁をボルトで締結する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１にあっては、工事現場で厚肉角形鋼管の上下部に上側角形鋼管柱と下側角形鋼管柱とを溶接しているので、鋼材の複雑な加工や溶接に手間が掛かり、溶接の品質管理にも一定のコストが掛かると言う欠点があった。
従来例２にあっては、鋼管柱内に補強部材を挿入し、この補強部材を梁締結部に確実に固定する作業に手間が掛かり、精度の確保が困難であることに変わりはなく、しかも補強部材に梁材をボルト締結する際に、鋼管柱内側の手の届かない場所においては、特別に梁締結部を増厚加工した鉄骨柱梁に、高価なワンサイドボルトを使用せざるを得ず、また、通常の高力ボルトを使用する場合には、鋼管柱に手を差し入れるための開口部を設け、鋼管柱の強度を犠牲にしてなければならなかった。
【０００５】
これまで提案されてきた鉄骨柱梁の締結技術は、頗る複雑で高度の加工技術を必要としたり、多くの切断や溶接工程を必要とするため、手間が掛かるという問題点があると共に、定められた強度的と精度を確保するには、高度の熟練を要する等の問題があった。しかも、施工に手間が掛かり過ぎて、工費も嵩むといった難点があり、該難点を改善するために、施工を迅速化して工費を安価にすると、対荷重性や耐震性等の強度面に難点を生じやすくなる問題点もあった。
【０００６】
即ち、鉄骨柱梁の締結技術において、構造的強度と施工性の間に、二律背反的な技術的課題が内在していた。また、締結状態の点検時に、所定のトルクで締付けられているか否かを簡単に確認できない不便があつた。
そこで本発明は、従来の鋼材締結構造に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、その目的とするところは、二鋼材を構造的に強度低下を招くことなく頑丈に締結でき、しかも熟練を要することなく高能率に、安全容易に、且つ安価に施工できる二鋼材締結構造、特に高層建築物や耐震建築物の要請にも十分に対応できる二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の二鋼材締結構造は、請求項１として、隙間を有して相対する第一鋼材と第二鋼材、及び両鋼材間に装着する楔対偶と、第二鋼材の外側から楔対偶を貫通し第一鋼材に設けたナット機能部に螺合するボルトとを備え、楔対偶は傾斜面を有する第一楔板と、該楔板と反対方向の傾斜面を有する第二楔板とに、両楔板の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を設け、傾斜面を相互に面接した状態で、長孔小径部が連通する最小楔対偶厚さから、長孔大径部が連通する最大楔対偶厚さまでの範囲でスライド自在となり、ボルトは頭部と雄ねじ部との間に、ねじ部径より大径の円形胴部と、該胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部とを備え、ボルトの螺進に従って円錐部で第二楔板を長孔小径部側から長孔大径部側にスライドし、楔対偶厚さを拡厚して両鋼材に摩擦接合する。
【０００８】
請求項２として、請求項１記載の二鋼材締結構造において、少なくとも第二楔板は、テーパー長孔にボルト円錐部の傾斜角度と一致する傾斜周面を設け、ボルトの雄ねじ部は第一楔板の長孔小径部より小径であり、円形胴部は前記長孔小径部より大径で長孔大径部より小径であり、円錐部と傾斜周面とが面接触し得る。
請求項３として、請求項２記載の二鋼材締結構造において、ボルト円錐部が第二楔板のテーパー長孔を貫通し、第一楔板のテーパー長孔内まで挿入することで、第一楔板も円錐部の挿入に従って長孔大径部側にスライドし、楔対偶厚さを更に拡厚し得るようにした。
請求項４として、請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板とに、傾斜面を相対する状態に保持しながらテーパー長孔の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイドを備えている。
【０００９】
請求項５として、請求項４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との何れか一方の鋼材当接側にナット係合部を、ナット機能部の第二鋼材側にナット係合部に係合する楔保持部を設け、該楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
請求項６として、請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との何れか一方を、第一鋼材又は第二鋼材に固着する固定楔板とし、他方を固定楔板の傾斜面に沿ってスライドする可動楔板としたものであり、固定楔板にテーパー長孔と、可動楔板のテーパー長孔に連通する円錐孔との一方を設けている。
【００１０】
請求項７として、請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、締付けリングを介してボルトを締付け、締付けリングの座面側に設けた反力受けを第二鋼材に摩擦接合している。
【００１１】
削除。
【００１２】
請求項８として、請求項１〜７記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部を、第一鋼材貫通穴に一方側から取付ける筒状のナット止金具と、該金具内に第一鋼材の他方側から取付ける固定ナットとで構成し、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を螺合手段にて取付け、ナット止金具の挿入制限鍔を第二鋼材に当設している。
請求項９として、請求項１〜７記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部を、第一鋼材貫通穴に一方側から取付ける筒状のナット止金具と、該金具内に第一鋼材の他方側から取付ける固定ナットとで構成し、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を圧入手段で取付け、ナット止金具の挿入制限鍔を第二鋼材に当設している。
【００１３】
請求項１０として、請求項９記載の二鋼材締結構造において、ナット止金具は、挿入方向の全長を小径方向に弾性変形可能な割型胴部とし、割型胴部を小径に弾性変形して鋼材貫通穴内へ挿通し、復元力で鋼材貫通穴に内接している。
請求項１１として、請求項９記載の二鋼材締結構造において、ナット止金具は、少なくとも挿入側を小径方向に弾性変形可能な溝付き胴部とし、その挿入側を小径に弾性変形して鋼材貫通穴内へ挿通し、弾性変形部の復元力で鋼材貫通穴に内接している。
請求項１２として、請求項５，８，９，１０または１１記載の二鋼材締結構造において、楔保持部をナット止金具の第二鋼材側に設け、楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
請求項１３として、請求項５，８，９，１０または１１記載の二鋼材締結構造において、楔保持部を固定ナットの第二鋼材側に設け、楔保持部に楔対偶を予め係合しておけるようにした。
【００１４】
請求項１４として、請求項１〜１３記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、所定トルクの締付けにより変形する締付け確認シールを介してボルトを締付け、締付け確認シールの状態を外部から目視し得るようにしている。
【００１５】
請求項１５は、請求項１による締結構造に用いる締結部品のボルトであり、ボルトは頭部と雄ねじ部と間に、ねじ部径より大径の円形胴部と、該胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部とを備えている。
【００１６】
請求項１６は、請求項１による締結構造に用いる締結部品の楔対偶であり、楔対偶は傾斜面を有する第一楔板と、該楔板と反対方向の傾斜面を有する第二楔板とに、両楔板の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を備え、傾斜面を相互に面接した状態で、長孔小径部が連通する最小楔対偶厚さから、長孔大径部が連通する最大楔対偶厚さまでの範囲でスライド自在となる。
請求項１７として、請求項１６記載の楔対偶において、少なくとも第二楔板のテーパー長孔に、請求項１５によるボルト円錐部の傾斜角度と一致する傾斜周面を設け、傾斜周面に円錐部が面接触し得るようにした。
請求項１８として、請求項１６または１７記載の楔対偶において、第一楔板と第二楔板とに、両楔板を相対するように保持しながらテーパー長孔の長手方向へのスライドを可能にする楔ガイド部を備えている。
請求項１９として、請求項１６，１７または１８記載の楔対偶において、第一楔板と第二楔板との一方に、楔対偶装着鋼材に設けたナット機能部に係合するナット係合部を備えている。
【００１７】
請求項２０は、請求項９による締結構造のナット機能部に用いる締結部品のナット止金具であり、ナット止金具は、第一鋼材貫通穴に挿通する筒状胴部の内周側に、固定ナットに螺合する雌ねじと、固定ナットに係止するナット係止爪との何れか一方を備え、少なくとも後部外周側に挿入制限鍔を備えている。
請求項２１として、請求項２０記載のナット止金具において、ナット止金具は挿入方向の全長に割溝を有する割型胴部を備え、鋼材貫通穴内への挿通時に、割型胴部を鋼材貫通穴より小径に弾性変形し得る。
請求項２２として、請求項２０記載のナット止金具において、ナット止金具は少なくとも挿入側に挿入方向に平行するスリットを有する溝付き胴部を備え、鋼材貫通穴内への挿通時に、スリットの形成範囲を鋼材貫通穴より小径に弾性変形し得る。
【００１８】
請求項２３は、請求項９による締結構造のナット機能部に用いる締結部品の固定ナットであり、固定ナットは、請求項２０のナット止金具内に螺入するナット胴部と、第一鋼材の後面に当接するナット頭部と備え、ナット胴部をナット止金具に螺入している。
請求項２４は、請求項９による締結構造のナット機能部に用いる締結部品の固定ナットであり、固定ナットは、請求項２１，２２のナット止金具内に挿入するナット胴部と、第一鋼材の後面に当接するナット頭部とを備え、ナット止金具に取付けた時、ナット胴部に請求項２０のナット止金具のナット係止爪に係止する金具係止部を備えている。
請求項２５は、請求項２３または２４記載の固定ナットにおいて、固定ナットはナット止金具に取付けた時、第二鋼材側に露出する楔保持部を備え、該楔保持部に請求項１９の楔対偶を係合し得るようにした。
【００１９】
請求項２６は、請求項７による締結構造に用いる締結部品の締付けリングであり、締付けリングは、鋼材より硬質の金属材で形成され、座面側にボルトの締付けに応じて鋼材に食い込んだり摩擦接合する反力受けを備えている。
請求項２７は、請求項７による締結構造に用いる締結部品の締付けリングであり、締付けリングは、鋼材より軟質の金属材で形成され、座面側にボルトの締付けに応じて鋼材に湾曲当接したり摩擦接合する反力受けを備えている。
請求項２８として、請求項２６または２７記載の締付けリングにおいて、締付けリングは回転工具の工具係合部を備えている。
【００２０】
請求項２９は、請求項１４による締結構造に用いる締結部品の締付け確認シールであり、確認シールは、表面板と裏面板との間に、一定のトルクで押し潰されて両面板から外周に飛び出す変形層を備えている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明による二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品の第一実施形態を図１に基づき説明すれば、ナット機能部１を有する第一鋼材Ｐ１と、該鋼材Ｐ１に隙間を有して相対しナット機能部１に連通する貫通穴ｐ２を有する第二鋼材Ｐ２と、両鋼材Ｐ１，Ｐ２間に装着する楔対偶４と、第二鋼材Ｐ２の外側から楔対偶４を貫通し第一鋼材Ｐ１に設けたナット機能部１に螺合するボルト７とを備え、楔対偶４は傾斜面５ａを有する第一楔板５と、該楔板５と反対方向の傾斜面６ａを有する第二楔板６とに、両楔板５，６の肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔５２，６２を設け、傾斜面５ａ，６ａを相互に面接した状態で、長孔小径部ｒ１，ｒ２が連通する最小楔対偶厚さｔから、長孔大径部Ｒ１，Ｒ２が連通する最大楔対偶厚さｔまでの範囲でスライド自在となり、ボルト７は頭部７ａと雄ねじ部７ｄとの間に、ねじ部径φ２より大径の円形胴部７ｂと、該胴部７ｂより雄ねじ部７ｄに向けて先細と成る円錐部７ｃとを備え、ボルト７の螺進に従って円錐部７ｃが第二楔板６のテーパー長孔６２に挿入し、そのことにより図５と６（イ）の如く長孔小径部ｒ２側から長孔大径部Ｒ２側にスライドし、楔対偶厚さｔを拡厚し、第一楔板５を第一鋼材Ｐ１に、二楔板６を第二鋼材Ｐ２に摩擦接合する。
【００２２】
第一実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つである楔対偶４として、例えば図２の如く略同じ大きさの第一楔板５と第二楔板６とを一対とする簡易楔対偶４Ａを用い、簡易楔対偶４Ａの第一楔板５は肉厚端側に長孔大径部Ｒ１を、肉薄端側に長孔小径部ｒ１を有するテーパー長孔５２を板厚方向に貫通し、第二楔板６は第一楔板５の傾斜面５ａと反対方向の傾斜面６ａを有し、肉厚端側に長孔大径部Ｒ２を、肉薄端側に長孔小径部ｒ２を有するテーパー長孔６２を板厚方向に貫通し、傾斜面５ａ，６ａを相互に面接した状態で、テーパー長孔５２，６２の範囲内で肉厚端側、又は肉薄端側に向けてスライド自在となる。
【００２３】
本発明による二鋼材締結構造の第二実施形態を、第一実施形態と相違する点について説明すれば、第二実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図３の如く少なくとも第二楔板６のテーパー長孔６２に、望ましくは第一楔板５と第二楔板６のテーパー長孔５２，６２に、ボルト円錐部７ｃの傾斜角度θと一致する傾斜周面５２ａ，６２ａを設けた汎用楔対偶４Ｂを用い、ボルト７の雄ねじ部７ｄを第一楔板５の長孔小径部ｒ１より小径に、円形胴部７ｂを前記長孔小径部ｒ１より大径で、長孔大径部Ｒ１より小径に形成し、円錐部７ｃが傾斜周面６２ａと面接触しながら図６（ロ）と図７の如くテーパー長孔５２内に挿入し得るようにする。
【００２４】
本発明による二鋼材締結構造の第三実施形態を、第一及び第二実施形態と相違する点について説明すれば、第三実施形態の二鋼材締結構造は、図８の如くボルト円錐部７ｃが汎用楔対偶４Ｂの第二楔板テーパー長孔６２を貫通し、第一楔板テーパー長孔５２内まで達しており、それにより、第一楔板５のテーパー長孔５２に円形胴部７ｂが挿入し始めると、第二楔板６のスライドが停止し、第一楔板５を長孔大径部Ｒ１側にスライドして楔対偶厚さｔを更に拡厚し、その後、第一鋼材Ｐ１と第二鋼材Ｐ２を締結するために大部分の応力が働き、正確なトルクで締結することが可能となるし、予め、計算された一定の拡厚作用以上には拡厚しない拡厚制限機能を付加することも可能となる。
即ち、円形胴部７ｂが第一楔板５のテーパー長孔５２の半ばまで挿入し得るようにすることにより、第一楔板５に円形胴部７ｂが挿入し始めると、第二楔板６のスライドが停止し、第一楔板５のみをスライドする。
簡易楔対偶４Ａにおいても同様である。
【００２５】
第一〜第三実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つであるボルト７は、図４の如くボルト頭部７ａより雄ねじ部７ｄ側に、胴部径φ１の円形胴部７ｂと、該胴部７ｂより雄ねじ部７ｄに向けて先細と成る円錐部７ｃとを順に備え、雄ねじ部７ｄのねじ部径φ２が前記長孔小径部ｒ１より小径であり、円形胴部７ｂが長孔小径部ｒ１より大径で、長孔大径部Ｒ１より小径であり、少なくとも第二楔板６のテーパー長孔６２に挿入し、その挿入に伴い図５と図６の如く円錐部７ｃの先部が先ず第二楔板６の長孔小径部ｒ２に当接し、第二楔板６を長孔大径部Ｒ２側にスライドしながら、テーパー長孔６２の中間部を経て、円錐部７ｃの後部が長孔大径部Ｒ２に当接し、楔対偶厚さｔを拡厚にする。
【００２６】
本発明による二鋼材締結構造の第四実施形態を、第一〜第三実施形態と相違する点について説明すれば、第四実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図９の如く第一楔板５の傾斜面５ａ側に、テーパー長孔５２の長手方向に平行するガイド部５４を備え、該楔板５に相対する第二楔板６の傾斜面６ａ側に、第一楔板５のガイド部５４にスライド自在に嵌合する被ガイド部６４を備えたガイド式楔対偶４Ｃを用いるものである。
ガイド式楔対偶４Ｃのガイド部５４，６４は、第一楔板５と第二楔板６とをテーパー長孔５２，６２の長手方向にガイドするものであれば略目的を達成するが、更にガイド部５４，６４をアリ溝状にし、両楔板５，６を相対するように保持しながら、テーパー長孔５２，６２の長手方向へのスライドを可能にすれば、取扱いが容易になる。
【００２７】
本発明による二鋼材締結構造の第五実施形態を、第一〜第四実施形態と相違する点について説明すると、第五実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図１０の如く第一楔板５の鋼材当接側、又は第二楔板６の鋼材当接側に、鋼材当接面より内部に食い込むナット係合部５６を設けた先付け楔対偶４Ｄを用い、該楔対偶４Ｄのナット係合部５６をナット機能部１に設けた第一鋼材Ｐ１より第二鋼材Ｐ２側に飛び出る楔保持部３３に予め係合しておけるようにした。
例えば、締結部品の一つであるナット機能部１の固定ナット３として、図２１の如くナット胴部３ｂが第一鋼材厚さＴより長い胴長ナット３Ｂを用い、該ナット胴部３ｂの先部に楔保持部３３を設けておけば、第一鋼材Ｐ１のナット止金具２に取付けた時、楔保持部３３は第一鋼材Ｐ１から第二鋼材Ｐ２側に露出し、楔保持部３３に先付け楔対偶４Ｄの第一楔板５に設けたナット係合部５６を係合しておける。
【００２８】
本発明による二鋼材締結構造の第六実施形態を、第一乃至第五実施形態と相違する点について説明すれば、第六実施形態の二鋼材締結構造は、締結部品の一つである楔対偶４として、図１１の如く第一鋼材Ｐ１の第二楔板６側に溶着する固定楔板１５と、固定楔板１５の傾斜面５ａに沿ってスライドする可動楔板１６とから成る一方固定楔対偶４Ｅを用い、固定楔板１５のテーパー長孔５２に代えてボルト円錐部７ｃに応じた円錐孔５３を設け、円錐孔５３を第一鋼材Ｐ１のナット機能部１に連通するようにして溶着し、可動楔板１６のみをスライド可能にとしたものであり、可動楔板１６第一楔板５と第二楔板６との一方を固定楔板１５とし、他方を可動楔板１６とする。
固定楔板１５を第二鋼材Ｐ２に溶着し、可動楔板１６のみをスライド可能にしても同様の目的を達成し得る。
【００２９】
本発明による二鋼材締結構造の第七実施形態を、第一乃至第六実施形態と相違する点について説明すれば、第七実施形態の二鋼材締結構造は、図１２の如く締結部品の一つである締付けリング８を用いてボルト７を締付けるものであり、締付けリング８は中央部にボルト７の挿通孔８ａを、座面側に反力受け１８を備え、ボルト７の締付け完了時に、ボルト頭部７ａと第二鋼材Ｐ２との間に介在し、反力受け１８が第二鋼材Ｐ２の外面に摩擦接合している。
【００３０】
本発明による二鋼材締結構造の第八実施形態を、第一乃至第七実施形態と相違する点について説明すると、第八実施形態の二鋼材締結構造は図１３の如く、第一鋼材Ｐ１と第三鋼材Ｈと鋼材取付けボルト１７、及びボルト１７に嵌挿する締付けリング８とを備え、第三鋼材Ｈは端部にエンドプレートｈ１を設け、少なくともエンドプレートｈ１に取付孔ｈ２を複数穿設しており、第一鋼材Ｐ１は第三鋼材エンドプレートｈ１の取付孔ｈ２に対応する位置にナット機能部１を備え、ボルト１７は図１４の如く締付けリング８を介して取付孔ｈ２よりナット機能部１に螺入し、第三鋼材Ｈと第一鋼材Ｐ１とを固定している。
【００３１】
本発明による二鋼材締結構造の第一〜第八実施形態に用いるナット機能部１を、図１６の如く締結部品の一つである第一鋼材貫通穴ｐ１に一方側から取付ける筒状のナット止金具２と、該金具２内に第一鋼材Ｐ１の他方側から取付ける固定ナット３とで構成し、ナット止金具２と固定ナット３との少なくとも一方を螺合手段にて取付けるか、図１７の如く圧入手段（打ち込み）にて取付けるものであり、ナット止金具２として、例えば鋼材貫通穴ｐ１に挿通する筒状胴部２ａの内周側に雌ねじ２１を設け、且つ少なくとも一方側（外面）の外周に挿入制限鍔２２を備えた筒状止金具２Ａを用い、該筒状止金具２Ａの挿入制限鍔２２が第一鋼材Ｐ１の一方側に当接するまで挿入するものであり、固定ナット３として、例えば鋼材貫通穴ｐ１より大きいナット頭部３ａと、該頭部３ａから一方側に延長するナット胴部３ｂとを備え、ナット胴部３ｂの内周側にボルト７に螺合する内周ネジ３１を、外周側に筒状止金具２Ａの雌ねじ２１に螺合する外周ネジ３２を形成した螺合式ナット３Ａを用い、該ナット３Ａの頭部３ａを第一鋼材Ｐ１の他方側（内面）に当接するまでナット胴部３ｂを筒状止金具２Ａの筒状胴部２ａに螺合することで、第一鋼材Ｐ１にナット止金具２を取付けるものである。
【００３２】
本発明の締結構造に用いる締結部品の一つであるナット止金具２の内、挿入側に、第一鋼材Ｐ１の裏面に係止する離脱防止鍔２３と、挿入方向に係止することなく離脱方向に係止する離脱防止爪２５との一方を備えたナット止金具２にあっては、図１８の如く挿入方向の全長に割溝２６を備えた割型胴部２ｂの胴部変形止金具２Ｂを用いると、鋼材貫通穴ｐ１への挿通時に、割型胴部２ｂを鋼材貫通穴ｐ１より小径に弾性変形して挿入し、その復元力で鋼材貫通穴ｐ１に内接することができる。
また、図１９と図２０の如く挿入側にスリット２７を備えた溝付き胴部２ｃの挿入部変形止金具２Ｃを用いると、鋼材貫通穴ｐ１への挿通時に、溝付き胴部２ｃの挿入側、即ち、スリット２７の形成範囲を鋼材貫通穴ｐ１より小径に弾性変形して挿入し、その復元力で鋼材貫通穴ｐ１に内接することができる。
【００３３】
本発明による二鋼材締結構造の第九実施形態を、第一〜第八実施形態と相違する点について説明すると、第九実施形態の二鋼材締結構造は、図１２の如く締結部品の一つである確認シール９を用いてボルト７，１７を締付けるものであり、確認シール９は図２５の如く表面板９ａと裏面板９ｂとの間に、所定トルクの締付けにより押し潰され両面板９ａ，９ｂから外周に飛び出る変形層９ｃを備え、三重構造を成し、その中央部にボルト挿通穴９ｄを穿設しており、ボルト７，１７を所定トルクで締付けた締付け完了時に、図７と図８の如く変形層９ｃが変形状態して両面板９ａ，９ｂから外周に飛び出し、外部から簡単に目視し得るようにしている。
確認シール９は締付けリング８と共に用いることが好ましいが、単独で使用することも可能である。
【００３４】
第七及び第八実施形態の締結構造に用いる締結部品の一つである締付けリング８は、図２２と図２３の如く中央部にボルト７の挿通孔８ａを設け、座面側に反力受け１８を備えるもので、締付けリング８として、例えば図２２（イ）と図２３（イ）の如く第二鋼材Ｐ２に向けて山形を成し、挿通孔８ａを中心とする円弧突条部１８ａを設けた突条反力受けリング８Ａを用いるか、図２２（ロ）と図２３（ロ）の如く第二鋼材Ｐ２に向けて先細と成る爪部１８ｂを数箇所に分散して設けた楔状反力受けリング８Ｂを用いる。
この締付けリング８を、第二鋼材Ｐ２と第三鋼材Ｈより硬質の金属材で形成することにより、ボルト７，１７の締付けに応じて反力受け１８の先部、即ち、円弧突条部１８ａや爪部１８ｂの先部が図２４（イ）の如く鋼材Ｐ２，Ｈに食い込んだり摩擦接合し、反対に、第二鋼材Ｐ２と第三鋼材Ｈより軟質の金属材で形成することにより、ボルト７，１７の締付けに応じて反力受け１８の先部、即ち、円弧突条部１８ａや爪部１８ｂの先部が図２４（ロ）の如く鋼材Ｐ２，Ｈに当接して湾曲したり摩擦接合する。
【００３５】
【実施例】
第一鋼材Ｐ１と第二鋼材Ｐ２との間に装着する楔対偶４は、上下方向か左右方向にスライドし得るように取付けることが望ましいが、楔対偶４に作用する応力に応じてそれぞれ異なる方向に装着することも勿論可能である。
第六実施形態に使用する固定楔板１５の着接手段として、周知の溶接、接着剤、ボルト止め等を用いる。
簡易楔対偶４Ａにガイド式楔対偶４Ｃと先付け楔対偶４Ｄの少なくとも一方の特徴を付加することも可能であるし、汎用楔対偶４Ｂにガイド式楔対偶４Ｃと先付け楔対偶４Ｄの少なくとも一方の特徴を付加することも可能である。
第八実施形態で用いるボルト１７として、主に汎用の高力ボルトやトルシア型高力ボルトを用いる。また、この明細書において、ボルト７，１７とは、図４（ロ）の如くボルト頭部７ａの頂面側に、一定のトルクで切断するピンテール７ｅを備えたものも含まれる。
【００３６】
本発明のナット機能部１は図１５の如く、ナット止金具２の使用を省略し、固定ナット３を直接第一鋼材Ｐ１に取付けることも可能であるし、複数個の固定ナット３を一体形成し（図示せず）、その内、幾つかのナット胴部３ｂのみをナット止金具２内に圧入することも可能である。
固定ナット３に楔保持部３３と金具係止部３４とを設ける場合、楔保持部３３が金具係止部３４を兼ねるように設けることも可能である。また、固定ナット３に設ける楔保持部３３を、ナット止金具２の挿入制限鍔２２側に設けることも可能である。
【００３７】
締付け確認シール９は表裏面板９ａ，９ｂに硬質の金属材を用い、変形層９ｃに変形可能なゴムや合成樹脂、或いはそれらの複合材を用いる。また、この締付け確認シール９の代わりに周知のワッシャーＷを用いることも可能である。何れの場合でもボルト頭部７ａと締付けリング８の間に締付け確認シール９や周知のワッシャーＷを装着し、それぞれの接合面を滑らかにしておくことで、締付けの際、ボルト頭部７ａと締付けリング８とがスムーズに回転し、より確実な締付けを可能にする。
【００３８】
鋼管柱に鉄骨柱梁を用いて構築する高層建築物や耐震建築物において、本発明による二鋼材締結構造と、その締結構造に用いる締結部品を採用し、図２６乃至図２８の如く第一鋼材（鋼管柱Ｐ１）に、第三鋼材（鉄骨梁Ｈ）を取付ける場合、鋼管柱より一回り大きて鉄骨梁厚さＴより上下に数ｃｍ長い第二鋼材（広口鋼管Ｐ２）を用い、広口鋼管Ｐ２に鉄骨梁Ｈの連結部とボルト貫通穴ｐ２とを設け、鋼管柱Ｐ１の鉄骨梁取付け位置に広口鋼管貫通穴ｐ２と連通するナット機能部１を備えておき、先ず鋼管柱Ｐ１に広口鋼管Ｐ２を嵌挿し、鋼管柱Ｐ１と広口鋼管Ｐ２との隙間に楔待遇４を装着し、楔待遇４のテーパー長孔５２，６２と鋼管貫通穴ｐ２とをナット機能部１と連通するように保持し、広口鋼管貫通穴ｐ２からテーパー長孔５２，６２を貫通してナット機能部１にボルト７を螺入し、楔待遇４の拡厚作用により鋼管柱Ｐ１に広口鋼管Ｐ２とを一体化し、鉄骨梁Ｈの取付けを安定にする。
また、鉄骨梁Ｈのエンドプレートｈ１と鋼管柱Ｐ１の締結に限るものではなく、特開平９−２２１８３１号の如く、Ｔ型接合金具と鋼管柱Ｐ１の締結にも使用可能である。
【００３９】
第二鋼材Ｐ２にナット機能部１を備え、該第二鋼材Ｐ２と第一鋼材Ｐ１の間に楔待遇４を介在し、第一鋼材Ｐ１の貫通穴ｐ１から楔待遇４を介してナット機能部１にボルト７を螺入することも可能である。
ナット止金具２に挿入制限鍔２２を備える場合、楔対偶４の設置側に挿入制限鍔２２を避けるナット逃溝５５を備え、先付け楔待遇４Ｄにあっては、ナット逃溝５５がナット係合部５６を兼ねることも可能である。
胴長ナット３Ｂにおいて、螺合式ナット３Ａの如く内周ネジ３１と外周ネジ３２を備えることも可能であるが、図１７の如くナット胴部３ｂの外周に金具係止部３４を設ける場合、ナット止金具２の胴部２ａ，２ｂ，２ｃの内周側に金具係止部３４に係止するナット係止爪２４を設ける。
【００４０】
締付けリング８は、図７の如く外周側に回転工具Ｄの外側ソケットｄ１の工具係合部８ｂを備えるか、図８の如く外周側にボルト囲い部８ｃを設け、該囲い部８ｃの内周側に回転工具Ｄの内側ソケットｄ２の工具係合部８ｂを備えている。
ナット止金具２に設けるナット係止爪２４と離脱防止爪２５は、胴部２ａ，２ｂ，２ｃより切り起こして形成することもできる。
締付けリング８の反力受け１８は、実施形態に限定されるものではなく、ボルト７，１７を締付けた時、第二鋼材Ｐ２や第三鋼材Ｈに強く摩擦接合するものであれば形状は自由であり、例えば、座面側を粗面にしても略目的を達成する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明による二鋼材締結構造は上記のとおりであるから、次に記載する効果を奏する。
請求項１の二鋼材締結構造は、第一鋼材と第二鋼材の締結に、円形胴部より雄ねじ部に向けて先細と成る円錐部を備えた請求項１５のボルトと、肉厚端側から肉薄端側に向けて先細となるテーパー長孔を備えた請求項１６の楔対偶とを用いているので、ボルトを長孔小径側からナット機能部に向けて螺進すると、円錐部が第二楔板のテーパー長孔に入り始め楔の如く作用をなし、第二楔板のみを滑らかに肉厚端側にスライドし、楔対偶厚さを拡厚する。
即ち、第一鋼材と第二鋼材との間に楔待遇を装着し、該楔待遇厚さを拡厚作用させて両鋼材を固定するものであるから、両鋼材に対する加工も最小限で済み、従来のように面倒な切断加工や溶接作業を必要とせず、頗る簡単に、且つ確実に接合固定することができる。その結果、製品精度の低下を防ぐことができるし、作業能率や仕上がり状態も向上し、大幅なコスト削減を図ることができるばかりか、楔待遇厚さの拡厚作用は第二鋼材の外側から行えるので、拡厚作用も至って容易である等、その適用範囲が極めて広く、産業上の利用価値も頗る向上する。
簡易楔対偶は、建築用鋼材における締結の如く、一度の締結にのみ使用するものに適している。
【００４２】
請求項２は請求項１記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として、第二楔板のテーパー長孔の周面がボルトの挿入側から貫通側に向けて先細となる傾斜周面を成した請求項１７の楔対偶を用いるので、長孔傾斜周面にボルト円錐部が面接触し、第二楔板を長孔大径部側にスライドし、それによって楔対偶厚さを厚くする。その結果、反復して締結するものに適している。
請求項３は請求項２記載の二鋼材締結構造において、ボルト円錐部が第二楔板のテーパー長孔を貫通し、第一楔板のテーパー長孔内に入り始めると、第二楔板のスライドが停止し、第一楔板がボルト円錐部の挿入に従って長孔大径部側にスライドを開始して、楔対偶厚さを更に厚くする。その後、第一楔板と第二楔板を締結するために大部分の応力が働き、正確なトルクで締結することが可能となる。
このことにより、予め計算された拡厚寸法以上には拡厚せず、第二鋼材が必要以上に拡厚され正確な摩擦接合面を確保することができない等の不具合を防止できる。
【００４３】
請求項４は請求項１，２または３記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として、楔ガイド部を備えた請求項１８の楔対偶を用いるので、第一楔板と第二楔板は、傾斜面を相対する状態でテーパー長孔の長手方向へのスライドが自在となる。しかも、一体的に取扱うことができるので、楔対偶の装着が極めて簡単容易になる。
【００４４】
請求項５は請求項４記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として、一方の楔板にナット係合部を設けた請求項１９の楔対偶と、ナット係合部に係合する楔保持部を有するナット機能部を用いるので、楔保持部に楔対偶を予め係合しておける。即ち、楔対偶を予めナット機能部のナット係合部に係合しておくことができるので、鋼材間に後から楔対偶を装着する場合より、楔対偶の装着操作等が著しく簡略になり、作業能率が向上する。
請求項６は請求項１，２または４記載の二鋼材締結構造において、第一楔板と第二楔板との一方を鋼材に固着する固定楔板とし、他方を固定楔板の傾斜面に沿ってスライドする可動楔板としているので、その分、楔対偶の取付けが簡略になる。
【００４５】
請求項７は請求項１〜６記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として、請求項２６〜２８の締付けリングを用い、該リングを介してボルトを締付けているので、締結完了時には、反力受けが鋼材に強く摩擦接合し、ワッシャーの如く効果を発揮し、より確実に、しかも強力に締付けることができる。
特に、本発明による締結部品として請求項２６の締付けリングを用い、ボルトを強く締付けると、反力受けの爪部の先部が鋼材に食い込むので、一段と締結力が向上するし、回転工具の工具係合部を備えた請求項２８の締付けリングを用いると、該リングの供回りを防ぎながらボルトを螺入し得るので、その分、簡易且つ迅速に螺進し得る。
【００４６】
削除。
【００４７】
請求項８は請求項１〜７記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、ナット機能部に請求項２０の締結部品であるナット止金具と、該金具内に後から取付ける請求項２３の締結部品である固定ナットとを用い、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を螺合手段にて取付けているので、取付けが至って簡単である。
請求項９はナット機能部を構成するナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方に、請求項２１，２２のナット止金具を用いるか、請求項２４の固定ナットを用い、ナット止金具と固定ナットとの少なくとも一方を押込みや叩打等の圧入手段にて取付けているの、取付けが至って簡単である。
ナット止金具は後部外周側に挿入制限鍔を備えているので、第一鋼材に挿入制限鍔が当接するまで挿入することができる。その結果、ナット止金具を確実に、しかも簡便に取付けることができる。
【００４８】
請求項１０は請求項９記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として請求項２１のナット止金具を用いるので、挿入側に胴部より外周側に突出する離脱防止鍔や離脱防止爪を有していても、割型胴部を鋼材貫通穴より小径に弾性変形して挿通し得る。しかも割型胴部は、後から取付けた固定ナットによって外周側に膨れるので、鋼材との接合も増加する。
請求項１１は請求項９記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として請求項２２のナット止金具を用いるので、挿入側に胴部より外周側に突出する離脱防止鍔や離脱防止爪を有していても、溝付き胴部の挿入側を鋼材貫通穴より小径に弾性変形して挿通し得る。しかも溝付き胴部の挿入側は、後から取付けた固定ナットによって外周側に膨れるので、鋼材との接合も増加する。
請求項１２は請求項５，８，９，１０，１１記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として楔保持部を備えたナット止金具を用いているので、請求項５と同様の効果を奏する。
請求項１３は請求項５，８，９，１０，１１記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として楔保持部を備えた請求項２５の固定ナットを用いているので、請求項５と同様の効果を奏する。
【００４９】
請求項１４は請求項１〜１３記載の何れか一に記載の二鋼材締結構造において、本発明による締結部品として請求項２９の締付け確認シールを採用しているので、鋼材同士を一定のトルクで締め付けた時、変形層が変形して外部から目視可能となり、鋼材同士が一定のトルクで締め付けられているか否かを簡単に確認することができる。
この発明において、ボルトがピンテール付きボルトであると、一定のトルクに締付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二鋼材締結構造の分離状態における第一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】（イ）（ロ）（ハ）
第一実施形態に用いる本発明締結部品の一つである一対の楔板から成る楔対偶の断面図と、第一楔板及び第二楔板の平面図である。
【図３】（イ）（ロ）（ハ）
二鋼材締結構造の第二実施形態に用いる楔対偶の断面図と、第一楔板及び第二楔板の平面図である。
【図４】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つであるボルトの構造例を示す正面図である。
【図５】（イ）（ロ）（ハ）
第一及び第二実施形態におけるボルト円錐部によるテーパー長孔のスライド例を示す作用図である。
【図６】（イ）（ロ）
第一及び第二実施形態のボルト挿入経過における円錐部とテーパー長孔との関係を示す要部断面図である。
【図７】二鋼材締結構造の第二実施形態における使用例を示す要部断面図である。
【図８】二鋼材締結構造の第三実施形態における使用例を示す要部断面図である。
【図９】（イ）（ロ）
二鋼材締結構造の第四実施形態における楔対偶のガイド例を示す断面図である。
【図１０】（イ）（ロ）
二鋼材締結構造の第五実施形態における楔対偶の先付け例を示す要部断面図である。
【図１１】二鋼材締結構造の第六実施形態における楔対偶の使用例を示す要部断面図である。
【図１２】二鋼材締結構造の分離状態における第七及び第九実施形態を示す要部断面図である。
【図１３】（イ）（ロ）
二鋼材締結構造の分離状態における第八実施形態を示す一部切欠側面図と平面図である。
【図１４】第八実施形態に用いるボルトの正面図である。
【図１５】本発明によるナット機能部の簡易構造例を示す要部断面図である。
【図１６】（イ）（ロ）
本発明によるナット機能部の取付例を示す要部断面図である。
【図１７】本発明による締結部品のナット止金具と固定ナットとの取付例を示す要部断面図である。
【図１８】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つである胴部変形止金具の側面図と、そのＸ−Ｘ端面図である。
【図１９】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つである挿入部変形止金具の側面図と、そのＸ−Ｘ端面図である。
【図２０】（イ）（ロ）
類例挿入部変形止金具の断面図である。
【図２１】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つである固定ナットの類例断面図で、第五実施形態において用いる。
【図２２】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つである締付けリングにおける反力受けの構造例を示す底面図である。
【図２３】（イ）（ロ）
その中央横端面図である。
【図２４】（イ）（ロ）
鋼材に対する反力受けの摩擦接合状態を示す要部拡大断面図である。
【図２５】（イ）（ロ）
本発明による締結部品の一つである締付け確認シールの平常時と加圧時における断面図である。
【図２６】本発明による締結構造の分離状態における斜視図である。
【図２７】本発明による締結構造の利用例を示す斜視図である。
【図２８】本発明による締結構造の利用例を示す一部切欠平面図である。
【符号の説明】
Ｐ１  第一鋼材（鋼管柱）
Ｐ２  第二鋼材（広口鋼管）、ｐ１，ｐ２  貫通穴
Ｈ  第三鋼材（梁）、ｈ１  エンドプレート、ｈ２  取付孔
１  ナット機能部
２  ナット止金具
２Ａ  筒状止金具、２Ｂ  胴部変形止金具、２Ｃ  挿入部変形止金具
２ａ  筒状胴部、２ｂ  割型胴部、２ｃ  溝付き胴部
２１  雌ねじ、２２  挿入制限鍔、２３  離脱防止鍔、２４  ナット係止爪
２５  離脱防止爪、２６  割溝、２７  スリット
３  固定ナット、３Ａ  螺合式ナット、３Ｂ  胴長ナット
３ａ  ナット頭部、３ｂ  ナット胴部
３１  内周ネジ、３２  外周ネジ、３３  楔保持部、３４  金具係止部
４  楔対偶、４Ａ  簡易楔対偶、４Ｂ  汎用楔対偶、４Ｃ  ガイド式楔対偶
４Ｄ  先付け楔対偶、４Ｅ  一方固定楔対偶
５  第一楔板、１５  固定楔板
６  第二楔板、１６  可動楔板、５ａ，６ａ  傾斜面
５２，６２  テーパー長孔、５２ａ，６２ａ  傾斜周面、５３  円錐孔
５４，６４  ガイド部、５５  ナット逃溝、５６  ナット係合部
７，１７  ボルト
７ａ  ボルト頭部、７ｂ  円形胴部、７ｃ  円錐部、７ｄ  雄ねじ部
７ｅ  ピンテール
８  締付けリング、８Ａ  突条反力受けリング、８Ｂ  楔反力受けリング
８ａ  挿通孔、８ｂ  工具係合部、８ｃ  ボルト囲い部
１８  反力受け、１８ａ  円弧突条部、１８ｂ  爪部
９  締付け確認シール、９ａ  表面板、９ｂ  裏面板、９ｃ  変形層
９ｄ  挿通穴
Ｄ  専用回転工具、ｄ１  外側ソケット、ｄ２  内側ソケット
Ｗ  ワッシャー
φ１  胴部径、φ２  ねじ部径
Ｒ１，Ｒ２  テーパー長孔の大径部
ｒ１，ｒ２  テーパー長孔の小径部
Ｔ  第一鋼材厚さ（梁厚さ）、ｔ  楔対偶厚さ