(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材に高力ボルトよりも径大なネジ孔が設けられ、
この第１の部材に、外周をネジ部としたナット材が、その外周ネジ部を前記ネジ孔に螺合させて取り付けられ、
高力ボルトが、第２の部材のボルト通孔を通じて、前記ナット材の内周ネジ部に螺合され、締め付けられて、ナット材と第１部材、及び、高力ボルトとナット材の各ねじ結合力によって、第１の部材と第２の部材とが高力ボルト接合されており、
前記ナット材は、第１の部材のネジ孔に対し、第１の部材と第２の部材との摩擦接合面のがわから螺入して取付け可能であり、高力ボルトは、ナット材と同じ方向に回転されてナット材に螺合されており、
ナット材は、その基端部に半径線方向外方への突出部を有し、この突出部を第１の部材のネジ孔の周縁部に当接させて、ネジ孔内方へのそれ以上の螺入を規制されるようになされていることを特徴とする高力ボルト接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高力ボルト接合構造に関する。
【０００２】
【関連する技術】
例えば、角形鋼管柱の側面部にＨ形鋼梁のエンドプレートを高力ボルト接合するような場合に、次のような接合手法を採用することが、極めて有効的な接合手法として考えられる。
【０００３】
即ち、図６に示すように、角形鋼管柱５１の側壁に、高力ボルト５３よりも径大なネジ孔５５を形成し、このネジ孔５５に、外周をネジ部５４ｂとしたナット材５４を、角形鋼管柱５１の外側から螺合してセットし、そして、高力ボルト５３を、エンドプレート５２のボルト通孔５９を通じて、ナット材５４の内周ネジ部５４ａに螺合し、締め付けて、ナット材５４と角形鋼管柱５１、及び、高力ボルト５３とナット材５４の各ねじ結合力によって、角形鋼管柱５１とエンドプレート５２とを高力ボルト接合する手法である。
【０００４】
この接合手法によれば、ナット材５４が角形鋼管柱５１の側壁の肉内にセットされるため、角形鋼管柱５１内部への高力ボルト５３先端側の突出を小さく抑えることができる。
【０００５】
しかも、高力ボルト５３はナット材５４と螺合されるため、高力ボルト５３の締付けによってボルト５３がナット材５４からネジ抜けしてしまうというようなことが起こらないのはもとより、角形鋼管柱５１のネジ孔５５は高力ボルト５３よりも径大であり、そのため、ネジ孔５５の螺旋方向におけるネジ長さが長く確保され、それゆえ、ナット材５４と角形鋼管柱５１とのネジ結合部の耐力を大きく確保しえて、ナット材５４についても、角形鋼管柱５１に対しネジ抜けしにくいしっかりとした螺合状態を得られる。従って、角形鋼管柱５１とエンドプレート５２とを、ネジ抜けのないしっかりとした高力ボルト接合状態、即ちしっかりとした摩擦接合状態にすることができる。
【０００６】
加えて、ナット材５４は、角形鋼管柱５１のネジ孔５５に対し、角形鋼管柱５１の外側からネジ孔５５に螺入して取り付ければよいから、角形鋼管柱５１内部への作業上の無理なアクセスを行う必要がない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の高力ボルト接合構造には、次のような点において改良の余地が残されている。即ち、高力ボルト５３を締めていく過程で、ナット材５４が角形鋼管柱５１とエンドプレート５２との摩擦接合面の側に浮き上がってしまうことがないよう、高力ボルト５３は、ナット材５４をネジ孔５５に螺入させていく回転方向と同じ方向に回転させてナット材５４に螺入される構造となっている。そのため、高力ボルト５３を締めていく過程で、角形鋼管柱５１にセットしたナット材５４が、不本意な共回りを起こし、ネジ孔５５の奥方、即ち、角形鋼管柱５１の内方へと変位してしまって、ナット材５４と角形鋼管柱５１とのネジ結合部の耐力を低いものにしてしまうことがある。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解消し、高力ボルトを締めていく過程でのナット材の共回りを有効的に防止することができて、部材同士を強度的信頼性高く適正かつ強固に接合することができる高力ボルト接合構造を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、第１の部材に高力ボルトよりも径大なネジ孔が設けられ、
この第１の部材に、外周をネジ部としたナット材が、その外周ネジ部を前記ネジ孔に螺合させて取り付けられ、
高力ボルトが、第２の部材のボルト通孔を通じて、前記ナット材の内周ネジ部に螺合され、締め付けられて、ナット材と第１部材、及び、高力ボルトとナット材の各ねじ結合力によって、第１の部材と第２の部材とが高力ボルト接合されており、
前記ナット材は、第１の部材のネジ孔に対し、第１の部材と第２の部材との摩擦接合面のがわから螺入して取付け可能であり、高力ボルトは、ナット材と同じ方向に回転されてナット材に螺合されており、
ナット材は、その基端部に半径線方向外方への突出部を有し、この突出部を第１の部材のネジ孔の周縁部に当接させて、ネジ孔内方へのそれ以上の螺入を規制されるようになされていることを特徴とする高力ボルト接合構造によって解決される。
【００１０】
即ち、この高力ボルト接合構造では、高力ボルトを回転させ、締め付けていく過程で、ナット材に共回りの回転力が作用しても、ナット材は、その基端突出部が第１の部材のネジ孔の周縁部に当接されてそれ以上の螺入を規制されているから、高力ボルトとともに共回りをするというようなことは起こらず、従って、ナット材が不本意に奥方に螺進してナット材と第１の部材とのネジ結合部の耐力を低くしてしまうというようなことを確実に防止でき、部材同士を強度的信頼性高く適正かつ強固に高力ボルト接合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
本実施形態は、角形鋼管柱の周壁外面部に、Ｈ型鋼梁端部に備えられているエンドプレートを高力ボルト接合する場合の高力ボルト接合構造についてのもので、、図１及び図２において、１は第１の部材としての角形鋼管柱、２は第２の部材としてのエンドプレート、３はピンテール付きの高力ボルト、４はナット材としてのプラグナットである。
【００１３】
角形鋼管柱１は、通常の軟鋼クラスの構造用鋼材によるもので、その側壁１ａに、接合に用いる高力ボルト３よりも径大なネジ孔５が貫通状態に形成されている。
【００１４】
プラグナット４は、高力ボルト３とのセットとして定められている硬度を有するものが用いられており、その軸芯部には、高力ボルト３を螺合させるネジ孔４ａが形成されている。このプラグナット４は、断面外周形状が円形で、外周サイズは、角形鋼管柱１のネジ孔５のサイズに対応するものに設計され、外周部には、角形鋼管柱１のネジ孔５と螺合可能な雄ネジ４ｂが形成されている。このプラグナット４は、角形鋼管柱１のネジ孔５に対し、角形鋼管柱１とエンドプレート２との摩擦接合面のがわ、即ち、角形鋼管柱１の外側からネジ孔５に螺入して取付けを行える構成態様となされている。
【００１５】
角形鋼管柱１の外側からのプラグナット４のねじ込み操作のため、プラグナット４の基端面には、ツール係合部４ｃ，４ｃが備えられている。本実施形態では、プラグナット４の基端面に複数の回転操作用小穴４ｃ，４ｃを偏心状態に備えさせ、これをツール係合部としており、図示しない回転工具の突起をこの小穴４ｃ，４ｃに差し込み、回転工具を回転させることによって、プラグナット４が角形鋼管柱１の外側からネジ孔５に螺入されるようになされている。なお、ツール係合部は、ツールをプラグナット４に係合させ、ツールの操作でプラグナット４を回転させることができる態様のものであればよく、上記のような小穴４ｃ，４ｃによるものの他、プラグナット４基端面を横切るマイナス字状の溝、あるいはプラス字状の溝など各種態様のものであってよい。
【００１６】
そして、プラグナット４の基端部には、半径線方向外方に突出するフランジ部４ｄが、本発明における突出部として備えられており、このフランジ部４ｄが、角形鋼管柱１のネジ孔５へのプラグナット４の螺入過程で、ネジ孔５の周縁部に当接されることにより、プラグナット４が、ネジ孔５内方へのそれ以上の螺入を規制されるようになされている。そして、この当接状態において、プラグナット４の基端面が、角形鋼管柱１の外面、即ちエンドプレート２との摩擦接合面から外方に突出しないよう、ネジ孔５には、その外端部に、所定の深さの径大なフランジ受け凹所６が設けられ、このフランジ受け凹所６の環状底面にフランジ部４ｄを受けさせるようにしている。プラグナット４は、その基端面が角形鋼管柱１の外面と面一となるようにネジ孔５にセットされていてもよいが、角形鋼管柱１とエンドプレート２との摩擦接合を確実なものにするため、基端面が角形鋼管柱１の外面位置よりも、若干、ネジ孔５の内方に入り込んだ状態にセットされているのがよい。
【００１７】
角形鋼管柱１とエンドプレート２との接合は、次のようにして行う。即ち、図３（イ）（ロ）に示すように、まず、プラグナット４を角形鋼管柱１の外側からネジ孔５に螺入していくことによって、プラグナット４を角形鋼管柱１にセットする。その際、プラグナット４は、そのフランジ部４ｄがフランジ受け凹所６の環状底面に当接されるところまで螺入する。これにより、プラグナット４の基端面は、角形鋼管柱１の外面と面一か、又は、角形鋼管柱１の外面位置よりも、若干、ネジ孔５の内方に入り込んだ状態となる。
【００１８】
しかる後、高力ボルト３を、ワッシャー８に通し、エンドプレート２のボルト通孔９に通して、角形鋼管柱１のプラグナット４のネジ孔５に螺合させ、締めていく。この締付け過程において、プラグナット４には、高力ボルト３と共回りしようとする回転力が作用するが、プラグナット４は、そのフランジ部４ｄがネジ孔５のフランジ受け凹所６の環状底面に当接されていることにより、それ以上にネジ孔５の奥方に螺進されていくというようなことは起こず、プラグナット４はネジ孔５内に適正配置状態にセットされる。以上のようにして、エンドプレート２と角形鋼管柱１とが角形鋼管柱１の外側から、図１に示すように、適正に高力ボルト接合される。
【００１９】
図４に示す変形例は、プラグナット４のフランジ部４ｄが周方向の所定の部位において切り欠かれており１１，１１、この切欠き部１１，１１によってフランジ受け凹所６の内周面との間に形成される空所において、溶接Ｗが施されている。こうすることにより、高力ボルト接合後に振動等によってプラグナット４が角形鋼管柱１の外側方向へと戻ろうとするのを防止することができる。しかも、切欠き部１１，１１によって形成される空所において溶接Ｗを行うものであるから、角形鋼管柱１の外面において、溶接のビードが外方に飛び出してしまうというような不都合を起こすこともない。なお、プラグナット４の戻り止め手段として、その他、上記の切欠き部１１，１１によって形成される空所内に接着剤を充填するようにしたり、あるいは、フランジ部４ｄを切り欠くことをせずに、プラグナット４と角形鋼管柱１との嵌合領域に接着剤を介在させて両者を接合するようにしてもよい。
【００２０】
図５に示す変形例は、フランジ受け凹所６の形成方法に関するもので、ネジ孔５内にフランジ受け凹所はなく、それに代えて、角形鋼管柱１のネジ孔５よりも径大な孔１２を有する補助プレート１３を用い、この補助プレート１３を、径大孔１２がネジ孔５と同芯状態となるように、角形鋼管柱１の外面に、溶接Ｗ等により取り付けて、径大孔１２をフランジ受け凹所としている。補助プレート１３の径大孔１２の深さ寸法は、フランジ部４ｄが径大孔１２の外に突出しないよう、プラグナット４のフランジ部４ｄの厚さ寸法と同じ、又は、それよりも大きく設定されている。
【００２１】
以上に本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲を各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、第１の部材として角形鋼管柱１を、第２の部材として梁のエンドプレート２を採用した場合について説明しているが、その他の各種部材同士のボルト接合に適用されてよい。また、上記の実施形態では、高力ボルトとして頭付き高力ボルトを採用した場合を示しているが、その他、高力全ネジボルトを用いて、これにナットを螺合させて締め付ける接合構造としてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の高力ボルト接合は、上記のような構造を有するものであるから、高力ボルトを締めていく過程でのナット材の共回りを有効的に防止することができて、部材同士を強度的信頼性高く適正に接合することができる。もとより、ボルト先端側の突出を小さく抑えることができ、ネジ抜けのないしっかりとした接合状態を得ることができ、一方の側からしかアクセスできないような場合でも接合を行うことができる本来の作用効果を奏するものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態構造を示すもので、図（イ）は断面図、図（ロ）は要部拡大断面図である。
【図２】接合部を分離状態にして示す斜視図である。
【図３】図（イ）はプラグナット取付け前の状態を示す断面図、図（ロ）はプラグナット取付け後の状態を示す断面図である。
【図４】変形例を示すもので、図（イ）はプラグナットの斜視図、図（ロ）は接合状態の断面図である。
【図５】他の変形例を示すもので、図（イ）はプラグナットをセットした状態を示す断面図、図（ロ）は接合状態の断面図である。
【図６】関連技術を示すもので、図（イ）はプラグナットり取付け前の状態を示す断面図、図（ロ）は接合状態の断面図である。
【符号の説明】
１…角形鋼管柱（第１の部材）
２…エンドプレート（第２の部材）
３…高力ボルト
４…プラグナット（ナット材）
４ｂ…ネジ部
４ｄ…フランジ部
５…ネジ孔
９…ボルト通孔
【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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