(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する支圧接合構造であって、
複数の前記構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられる円筒スリーブであって、前記円筒スリーブが前記ボルト穴に嵌め入れられた状態で前記複数の構造部材に跨る円筒であって、縮径可能に設けられた円筒と、前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を有する円筒スリーブと、
前記円筒の内径と同等の外径を有する軸部を有するボルトであって、前記円筒スリーブ内に挿入されるボルトと、を含む、支圧接合構造。
【請求項２】
複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する支圧接合構造であって、
複数の前記構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられる円筒スリーブであって、縮径可能に設けられた円筒と、前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を有する円筒スリーブと、
前記円筒の内径と同等の外径を有する軸部を有するボルトであって、前記円筒スリーブ内に挿入されるボルトと、を含み、
前記抜け止め部が、前記円筒の前記一端に設けられたフランジを含み、
前記円筒には、前記円筒の中心軸の軸方向の略全域に亘って第１のスリットが形成されており、
前記フランジには、前記第１のスリットに連続し、外周縁が前記フランジの径方向の途中部に位置する第２のスリットが形成されている、支圧接合構造。
【請求項３】
複数の構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられ、かつ軸部を有するボルトが内部に挿入される円筒スリーブであって、
前記円筒スリーブが前記ボルト穴に嵌まった状態で前記複数の構造部材に跨る円筒であって、前記ボルトの軸部の外径と同等の内径を有する円筒と、
前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を有し、
前記円筒が、縮径可能に設けられている、円筒スリーブ。
【請求項４】
複数の構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられ、かつ軸部を有するボルトが内部に挿入される円筒スリーブであって、
前記ボルトの軸部の外径と同等の内径を有し、縮径可能に設けられた円筒と、
前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を含み、
前記抜け止め部が、前記円筒の前記一端に設けられたフランジを含み、
前記円筒には、前記円筒の中心軸の軸方向の略全域に亘って第１のスリットが形成されており、
前記フランジには、前記第１のスリットに連続し、外周縁が前記フランジの径方向の途中部に位置する第２のスリットが形成されている、円筒スリーブ。
【請求項５】
複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する支圧接合方法であって、
個々の前記構造部材に形成されている個別穴の内周を切削し、切削後の複数の前記個別穴によって、単一の円筒面からなる内周面を有し、複数の前記構造部材を貫通するボルト穴を形成する穴形成ステップと、
前記穴形成ステップによって形成された前記ボルト穴に、円筒スリーブを抜け止め可能に嵌め入れるスリーブ嵌め入れステップと、
前記ボルト穴に嵌め入れられている前記円筒スリーブ内に、前記円筒スリーブの内径と同等の外径を有する軸部を有する前記ボルトを挿入する圧ボルト挿入工程と、
を含む、支圧接合方法。
【請求項６】
前記穴形成ステップの対象になる前記複数の前記個別穴が、かつてリベットが差し込まれていたリベット穴である、請求項５に記載の支圧接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、支圧接合構造、支圧接合方法および円筒スリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する方式として、従来から、摩擦接合方式および支圧接合方式が知られている。
摩擦接合方式は、複数の構造部材に対して加えられる締め付け力によって接触面に生じる摩擦力を利用して応力を伝達する方式である。具体的には、個々の構造部材に形成されたボルト穴に、ボルト穴の内径よりもやや小径の軸部を有する摩擦接合用のボルトを挿入し、この摩擦接合用のボルトにナットを締結することにより複数の構造部材を接合する。
【０００３】
一方、支圧接合方式は、ボルト穴の内周からボルト軸部への支圧力と、ボルトのせん断抵抗力と、を利用して、応力を伝達する方式である。支圧接合方式では、個々の構造部材に形成されたボルト穴に、ボルト穴の内径よりと同程度の径の軸部を有する支圧接合用のボルトを挿入し、この支圧接合用のボルトにナットを締結することにより、複数の構造部材を接合する。
【０００４】
支圧接合方式は、穴の内周と軸部との間に生じる支圧力およびせん断抵抗力を利用する点において、リベット接合方式と共通している。また、支圧接合方式において、締め付け力が導入される場合もある。この場合には、摩擦接合としての応力の伝達も行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
支圧接合方式では、ボルト穴内にクリアランスがなく支圧による応力伝達が可能であるので、許容耐力をボルトのせん断耐力に設定できる。したがって、支圧接合方式では、摩擦接合方式よりも大きな耐力を見込むことができる。
しかし、ボルト穴と支圧ボルト（支圧接合用のボルト）の軸部とのクリアランスがない支圧接合方式では、ボルト穴に極めて高い寸法精度が求められる。ボルト穴は、複数の構造部材にそれぞれ設けられた丸穴によって構成されている。個々の丸穴の寸法精度が悪かったり、複数の構造部材間で丸穴の内周の位置がずれていたり、個々の丸穴の内周が腐食（錆などの発生）したりしていることもある。この場合、ボルト支圧をボルト穴にスムーズに挿入できない。そのような背景があり、現在では、複数の構造部材の接合に支圧接合方式が採用されることは少ない。
【０００７】
そこで、この発明の一の目的は、複数の構造部材を、支圧接合方式を用いて良好に接合できる支圧接合構造、支圧接合方法および円筒スリーブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一実施形態は、複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する支圧接合構造であって、複数の前記構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられる円筒スリーブであって、縮径可能に設けられた円筒と、前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を有する円筒スリーブと、前記円筒の内径と同等の外径を有する軸部を有するボルトであって、前記円筒スリーブ内に挿入されるボルトと、を含む、支圧接合構造を提供する。前記円筒は、前記円筒スリーブが前記ボルト穴に嵌め入れられた状態で前記複数の構造部材に跨っていてもよい。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記抜け止め部が、前記円筒の前記一端に設けられたフランジを含む。そして、前記円筒には、前記円筒の中心軸の軸方向の略全域に亘って第１のスリットが形成されている。また、前記フランジには、前記第１のスリットに連続し、外周縁が前記フランジの径方向の途中部に位置する第２のスリットが形成されている。
また、この発明の一実施形態は、複数の構造部材を貫通するボルト穴に嵌め入れられ、かつ軸部を有するボルトが内部に挿入される円筒スリーブであって、前記ボルトの軸部の外径と同等の内径を有する円筒と、前記円筒の一端から径方向外方に突出し、前記構造部材に当たって前記円筒の前記ボルト穴からの抜け止めを図る抜け止め部と、を有し、前記円筒が、縮径可能に設けられている、円筒スリーブを提供する。前記円筒は、前記円筒スリーブが前記ボルト穴に嵌め入れられた状態で前記複数の構造部材に跨っていてもよい。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記抜け止め部が、前記円筒の前記一端に設けられたフランジを含む。そして、前記円筒には、前記円筒の中心軸の軸方向の略全域に亘って第１のスリットが形成されている。また、前記フランジには、前記第１のスリットに連続し、外周縁が前記フランジの径方向の途中部に位置する第２のスリットが形成されている。
また、この発明は、複数の構造部材を、ボルトを用いて接合する支圧接合方法であって、個々の前記構造部材に形成されている個別穴の内周を切削し、切削後の複数の前記個別穴によって、単一の円筒面からなる内周面を有し、複数の前記構造部材を貫通するボルト穴を形成する穴形成ステップと、前記穴形成ステップによって形成された前記ボルト穴に、円筒スリーブを抜け止め可能に嵌め入れるスリーブ嵌め入れステップと、前記ボルト穴に嵌め入れられている前記円筒スリーブ内に、前記円筒スリーブの内径と同等の外径を有する軸部を有する前記ボルトを挿入するボルト挿入工程と、を含む、支圧接合方法を提供する。
【００１１】
この発明の一実施形態では、前記穴形成ステップの対象になる前記複数の前記個別穴が、かつてリベットが差し込まれていたリベット穴である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の一実施形態によれば、円筒スリーブの円筒の内径と、ボルトの軸部の外径とが同等であるので、ボルトの挿入後には、円筒の内周とボルトの軸部とのクリアランスを略零に保つことができる。また、ボルト穴の穴径と円筒の外径とが一致している場合には、ボルト穴の内周と円筒の外周とのクリアランスも略零に保つことができる。これにより、ボルト穴の内周からボルトの軸部に支圧力を、良好に伝達させることができる。
【００１３】
また、この発明の一実施形態によれば、切削後の複数の個別穴によって、ボルト穴の内周面が単一の円筒面によって構成されているので、ボルト穴内への円筒スリーブの嵌め入れをスムーズに行うことができ、かつボルト穴内への嵌め入れ後における円筒スリーブの内径を高精度に管理できる。
以上により、複数の構造部材を、支圧接合方式を用いて良好に接合できる支圧接合構造、支圧接合方法および円筒スリーブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施形態に係る支圧接合構造を説明するための断面図である。
【図２】前記支圧接合構造に含まれる円筒スリーブの斜視図である。
【図３Ａ】図２を、矢視Ａから見た図である。
【図３Ｂ】図３Ａを、切断面線Ｂ−Ｂから見た図である。
【図４Ａ−４Ｂ】前記支圧接合構造の接合手順を示す図である。
【図４Ｃ−４Ｄ】前記支圧接合構造の接合手順を示す図である。
【図４Ｅ】前記支圧接合構造の接合手順を示す図である。
【図５】前記支圧接合構造の支圧接合構造を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る支圧接合構造１００を説明するための断面図である。
支圧接合構造１００は、ボルトの一例である支圧ボルト７を用いて、第１の鋼板（構造部材）１と、第２の鋼板（構造部材）２と、第３の鋼板（構造部材）３と、を接合するものである。支圧接合構造１００の対象である第１〜第３の鋼板１，２，３は、主として、橋梁、鋼建築物（含：文化財）等の鋼構造物の鋼板である。この実施形態では、第２の鋼板２および第３の鋼板３は、第１の鋼板１と、第４の鋼板（図４Ａ等参照）４と、を接合する添接板として機能する。
【００１６】
第１〜第３の鋼板１，２，３には、それぞれ、丸穴からなる個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂが形成されている。３つの個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂは、互いに同径を有し、それぞれの中心軸が一致している。すなわち、３つの個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂの内周位置は互いに揃っている。３つの個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂによって、第１〜第３の鋼板１，２，３を挿通する（貫通する）ボルト穴５が構成されている。ボルト穴５は、平滑な単一の円筒面によって構成されている。ボルト穴５の穴径ｄ１０は、支圧ボルト７の軸部１１の外径ｄ１１（たとえば２３．５ｍｍ）よりも所定量だけ大径（たとえば２４．５ｍｍ）に設定されている。
【００１７】
支圧接合構造１００は、ボルト穴５に嵌め入れられた円筒スリーブ６と、この円筒スリーブ６内に挿入された支圧ボルト７と、支圧ボルト７に螺着されたワッシャ８ｂと、支圧ボルト７に螺合されたナット９と、を含む。
支圧ボルト７は、支圧接合用の高力ボルトである。支圧ボルト７は、所定の長さを有する軸部１１と、軸部１１の一端に設けられた頭部１２と、を含む。軸部１１が、一端１１ａから当該一端１１ａと他端１１ｂとの間の途中部に達する軸部本体１３と、軸部１１の他端１１ｂ側に設けられたねじ部（雄ねじ）１４と、を含む。軸部本体１３には雄ねじが形成されておらず、軸部本体１３の外周面１３ａは円筒面によって形成されている。軸部本体１３の外周面１３ａは、平坦面によって構成されていてもよいが、凹みや傷等によって構成されていてもよい。また、軸部本体１３の外周面１３ａに、粗面加工が施されていてもよいし、ローレット加工が施されていてもよい。軸部本体１３の外径ｄ１１は、ねじ部１４の外径より大径である。図１では、支圧ボルト７としてトルシア型の支圧ボルトを例示しているが、支圧ボルト７の頭部１２は、多角形状（たとえば六角形状）であってもよいし、他の形状であってもよい。
【００１８】
図２は、支圧接合構造１００に含まれる円筒スリーブ６の斜視図である。図３Ａは、図２を、矢視Ａから見た図である。図３Ｂは、図３Ａを、切断面線Ｂ−Ｂから見た図である。
円筒スリーブ６は、円筒２１と、円筒２１の一端から径方向外方に突出する抜け止め部とを含む。抜け止め部は、第１の鋼板１に当たって、ボルト穴５からの円筒２１の抜け止めを図る。抜け止め部は、図２等の例では、円筒２１と同軸を有する円盤状のフランジ２２である。フランジ２２は、円筒２１に対して垂直に設けられている。フランジ２２の外径は、支圧ボルト７の頭部の径と、同等かそれ以上の大きさに設定されている。円筒２１およびフランジ２２は、ＳＳ４００等の鋼材を用いて一体に形成されている。
【００１９】
円筒２１は、円筒スリーブ６のうちボルト穴５に嵌められる部分である。円筒２１は、支圧ボルト７の軸部１１の外径ｄ１１と同等の内径ｄ１を有している。支圧ボルト７の軸部１１の外径ｄ１１が２３．５ｍｍである場合（支圧ボルト７がＭ２２である場合）、円筒２１の内径ｄ１は、２３．５ｍｍである。より具体的には、円筒２１の内径ｄ１は、外径ｄ１１に０〜０．２足し合わせた値である。
【００２０】
円筒２１は、ボルト穴５の穴径ｄ１０と同等の外径ｄ２を有している。ボルト穴５の穴径ｄ１０が２４．５ｍｍである場合、円筒２１の外径ｄ２も２４．５ｍｍである。円筒２１の厚みｔ１は、たとえば０．５ｍｍである。円筒２１の内周面２１ａには、粗面加工が施されている。円筒２１の外周面２１ｂにも、粗面加工が施されている。
円筒スリーブ６は、円筒２１が縮径可能に設けられている。具体的には、円筒スリーブ６には、スリットが設けられている。このスリットは、円筒２１に設けられた第１のスリットＳ１と、フランジ２２に設けられ、第１のスリットＳ１に連続する第２のスリットＳ２が形成されている。
【００２１】
第１のスリットＳ１は、円筒２１の中心軸の軸方向Ｄの略全域に亘って形成されている。第１のスリットＳ１は、円筒２１の中心軸の軸方向Ｄに沿って直線状に延びている。第１のスリットＳ１のスリット幅Ｗ１は、円筒２１の中心軸の軸方向Ｄの略全域に亘って均一であり、たとえば１ｍｍである。
フランジ２２には、第１のスリットＳ１に連続する第２のスリットＳ２が形成されている。第２のスリットＳ２のスリット幅Ｗ２は、第１のスリットＳ１のスリット幅Ｗ１と同等である。フランジ２２の厚みｔ２は、円筒２１の厚みｔ１よりも厚く（たとえば２ｍｍ）設定されている。第２のスリットＳ２の外周縁Ｓ２ａは、フランジ２２の外周面２２ａに達さずに、フランジ２２の径方向の途中部に位置している。スリットＳ２の長さは、たとえば３ｍｍである。
【００２２】
支圧接合構造１００は、第２の鋼板２および第３の鋼板３を添接板として用いて、第１の鋼板１と第４の鋼板４（図４Ａ等参照）とを接合する鋼板接合構造の一部に設けられている。この鋼板接合構造では、リベット継手ＲＦが用いられている。すなわち、第１〜第３の鋼板１，２，３の接合、ならびに、第２の鋼板２、第３の鋼板３の接合および第４の鋼板４の接合には、多数のリベットＲが用いられている。
【００２３】
リベット継手ＲＦが用いられた鋼板接合構造において、リベットＲが経年劣化（含：腐食）する。劣化したリベットＲの補修として、劣化したリベットＲを新たなリベットと交換することが考えられる。しかしながら、リベットＲの交換には特殊な技能が必要であり、作業性も良好ではない。また、近年では、リベット施工を行うことができる熟練工も減っている。
【００２４】
リベット継手ＲＦが用いられた構造物は、我が国に数多く存在している。リベット継手ＲＦが用いられた構造物には、重要文化財も数多く含まれる。重要文化財は、補修を行いながら半永久的に保存される。そのため、リベットＲの代用品の開発が望まれている。そして、リベットＲの代用品は、特殊な技能を要さずに、誰でも取り扱えるものが望ましい。
【００２５】
この場合、劣化したリベットＲを、摩擦接合用の高力ボルトに取り換えることも考えられる。摩擦接合方式では、リベット接合方式とは異なり、支圧による応力伝達が行われない。そのため、摩擦接合方式では、リベット接合方式と同様の大きな耐力を見込むことができない。そのため、リベット接合方式に代えて摩擦接合方式を採用する場合には、リベット接合方式に比べ、接合強度が低下するおそれがある。そのため、摩擦接合用の高力ボルトに取り換えると、補修後の応力分布が複雑となり、リベット継手ＲＦ自体の品質の信頼性が低下するおそれがある。
【００２６】
リベット継手ＲＦを作業性良く補修し、補修後のリベット継手ＲＦの品質を向上できる補修方法として、支圧ボルト７を用いた支圧接合構造１００が提供されている。
図４Ａ〜４Ｅは、支圧接合構造１００の接合手順を示す図である。
図４Ａに示すように、第２の鋼板２、第３の鋼板３の接合および第４の鋼板４の接合には、リベットＲが用いられている。第１〜第３の鋼板１，２，３の接合に採用されていたリベット接合（リベットＲを用いた接合）を、支圧接合構造１００に交換する場合を検討する。
【００２７】
図４Ａに示すように、第１〜第３の鋼板１，２，３に設けられている貫通穴ＲＨは、かつてリベットＲが差し込まれていたリベット穴である。貫通穴ＲＨ（リベット穴）は、第１〜第３の鋼板１，２，３のそれぞれに形成された、丸穴からなる個別穴１ａ，２ａ，３ａを組み合わせることにより構成されている。図４Ａには、そのリベットＲが既に取り外された状態を示している。
【００２８】
リベット接合では、挿入時（加熱状態）のリベットＲと貫通穴ＲＨ（リベット穴）とのクリアランスが比較的大きく設定されている。具体的には、個々の個別穴１ａ，２ａ，３ａの穴径が２３．５ｍｍである場合（すなわち、貫通穴ＲＨ（リベット穴）の穴径が２２ｍｍである場合）、挿入時（加熱状態）のリベットＲの直径は約２２ｍｍである。そのため、３つの個別穴１ａ，２ａ，３ａの穴径ｄ０の精度はそれほど高く設定されていないことが多い。
【００２９】
そして、貫通穴ＲＨ（リベット穴）の内周面には、目違いが生じていることが多い。そのため、リベットＲが取り外された後の貫通穴ＲＨ（リベット穴）の内周面は、単一の平滑な円筒面でないことが多い。さらには、個々の個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周面が腐食（錆などの発生）していることもある。
支圧接合構造１００を実現するために、３つの個別穴１ａ，２ａ，３ａからなる貫通穴ＲＨ（リベット穴）に支圧ボルト７を挿入することが考えられる。支圧接合では、支圧ボルト７の軸部１１（軸部本体１３）と貫通穴ＲＨ（リベット穴）とのクリアランスが略零になる。具体的には、穴径が２３．５ｍｍの貫通穴ＲＨ（リベット穴）に、軸部１１（軸部本体１３）の外径が２３．５ｍｍの支圧ボルト７が挿入される。そのため、個々の個別穴１ａ，２ａ，３ａの寸法精度が悪かったり、第１〜第３の鋼板１，２，３の間で個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周位置がずれていたり、個々の個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周面が腐食（錆などの発生）していたりしている場合、支圧ボルト７を貫通穴ＲＨにスムーズに挿入できないおそれがある。
【００３０】
そのため、個々の鋼板１，２，３に形成されている個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周面を切削する。図４Ｂには切削後の状態が示されている。この切断により、第１〜第３の鋼板１，２，３を貫通する貫通穴を拡径（穴径ｄ１０になるように拡径）する。個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周面の切削には、たとえばリーマが用いられる。切削後の複数の個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂによって、第１〜第３の鋼板１，２，３を貫通し、かつ平滑な単一の円筒面からなる内周面５ａを有するボルト穴５が形成される（穴形成ステップ）。
【００３１】
次いで、図４Ｃに示すように、ボルト穴５内に円筒スリーブ６の円筒２１が嵌め入れられる（嵌め入れステップ）。
円筒２１の外径ｄ２がボルト穴５の穴径ｄ１０と同等であるが、切削によりボルト穴５の内周面５ａが単一の円筒面によって構成されているので、ボルト穴５内への円筒スリーブ６の嵌め入れをスムーズに行うことができる。加えて、前述のように円筒２１が縮径可能に設けられているので、円筒２１を縮径させることにより、ボルト穴５内への円筒２１の挿入を、よりスムーズに行うことができる。ボルト穴５内への円筒２１の挿入をスムーズに行えない場合には、円筒スリーブ６の一端（図４Ｃに示す上端）をハンマー等で叩いてもよい。円筒２１の一端（図４Ｃに示す上端）に設けられたフランジ２２が、第２の鋼板２の接合面（図４Ｃに示す上面）に当たる。これにより、ボルト穴５からの円筒２１の抜け止めが図られる。
【００３２】
次いで、図４Ｄに示すように、ボルト穴５に嵌め入れられている円筒スリーブ６内に支圧ボルト７が挿入される（支圧ボルト挿入ステップ）。このとき、円筒スリーブ６内への支圧ボルト７の挿入が行われる。円筒スリーブ６内への支圧ボルト７の挿入は、ハンマー等による打ち込みによって行う。支圧ボルト７の挿入時には、支圧ボルト７に軸方向の大きな力が加わる。円筒スリーブ６にも、軸方向Ｄの大きな力が加わるが、円筒スリーブ６がフランジ２２を有しているので、支圧ボルト７の挿入時における、円筒スリーブ６のボルト穴５からの離脱を阻止できる。
【００３３】
円筒スリーブ６内への支圧ボルト７の挿入により、円筒スリーブ６は弾性変形するが、塑性変形はしない。すなわち、成功後の材質の強度や歪硬化の辺かは生じない。
そして、支圧ボルト７の軸部１１にワッシャ８ｂを螺着し、さらに、支圧ボルト７の雄ねじ部にナット９を螺合することにより、支圧ボルト７とナット９とが締結されて、第１〜第３の鋼板１，２，３の接合が達成される。支圧ボルト７に対するナット９の締結は、シャーレンチ等を用いて行う。支圧ボルト７の円筒スリーブ６への挿入状態において、円筒スリーブ６は、ボルト穴５に対して回転不能に設けられており、支圧ボルト７もボルト穴５に対して回転不能に設けられている。そのため、支圧ボルト７とナット９との螺合に伴って、円筒スリーブ６が回転したり、支圧ボルト７が回転したりすることを、良好に抑制または防止できる。
【００３４】
円筒スリーブ６の円筒２１の内径ｄ１と、支圧ボルト７の軸部１１（軸部本体１３）の外径ｄ１１とが同等であるので、支圧ボルト７の挿入後には、円筒２１の内周面２１ａと支圧ボルト７の軸部１１（軸部本体１３）の外周面１３ａとのクリアランスを略零に保つことができる。また、ボルト穴５の穴径ｄ１０と円筒２１の外径ｄ２とが互いに一致するように設けられている場合には、ボルト穴５の内周面５ａと円筒２１の外周面２１ｂとのクリアランスも略零に保つことができる。これにより、ボルト穴５の内周面５ａから支圧ボルト７の軸部１１に支圧力を、良好に伝達させることができる。
【００３５】
また、ボルト穴５に嵌め入れられる円筒２１の内径ｄ１が、貫通穴ＲＨ（リベット穴）の穴径と同程度に設定されている場合には、円筒２１の内周面２１ａからの支圧ボルト７の軸部１１への支圧力を、貫通穴ＲＨの内周面からリベットＲへの支圧力と同程度になる。そのため、この場合、支圧ボルト７による接合強度を、リベットＲによる接合強度と同程度になる。したがって、劣化したリベットＲを支圧ボルト７に取り換える場合であっても、接合強度を同程度に保つことができる。
【００３６】
以上によりこの実施形態によれば、個々の鋼板１，２，３に形成されている個別穴１ａ，２ａ，３ａの内周面を切削する。切削後の複数の個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂによって、ボルト穴５の内周面５ａが単一の円筒面によって構成されているので、ボルト穴５内への円筒スリーブ６の嵌め入れをスムーズに行うことができる。また、切削後の複数の個別穴１ｂ，２ｂ，３ｂによって、ボルト穴５の内周面５ａが単一の円筒面によって構成されているために、ボルト穴５内への嵌め入れ後における円筒スリーブ６の内径を高精度に管理できる。これにより、円筒スリーブ６内への支圧ボルト７の挿入をスムーズに行うことができる。ゆえに、第１〜第３の鋼板１，２，３を、支圧接合方式を用いて良好に接合できる。
【００３７】
また、ボルト穴５が、かつてリベットＲが差し込まれ、かつそのリベットＲが既に離脱しているリベット穴である。支圧接合方式は、リベット接合方式と同様に支圧による応力伝達が可能であるので、リベット接合方式と同程度の大きな耐力を見込むことができる。支圧接合方式を採用することにより、リベット接合方式と同様の接合強度を保つことができる。
【００３８】
また、円筒スリーブ６のフランジ２２には、第１のスリットＳ１に連続し、外周縁Ｓ２ａがフランジ２２の径方向の途中部に位置する第２のスリットＳ２が形成されている。第２のスリットＳ２の外周縁Ｓ２ａがフランジ２２の外周面２２ａに達していると、施工後において第２のスリットＳ２の外周縁Ｓ２ａから雨水等が侵入するおそれがある。雨水等の進入は、支圧ボルト７や円筒スリーブ６、ボルト穴５の腐食の一因になる。第２のスリットＳ２の外周縁Ｓ２ａを、フランジ２２の径方向の途中部に位置させることにより、支圧ボルト７や円筒スリーブ６、ボルト穴５の腐食を抑制または防止できる。
【００３９】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、支圧接合構造１００によって、３つの鋼板１，２，３を接合する場合を例に挙げて説明したが、接合する鋼板の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、構造部材は、鋼板に限られず、鋼製であれば他の構造部材であってもよい。
【００４０】
また、前述の説明では、円筒スリーブ６の内径ｄ１、円筒スリーブ６の厚みｔ１およびボルト穴５の穴径ｄ１０を、それぞれ、２４．５ｍｍ、０．５ｍｍ、２３．５ｍｍとて説明したが、この数値は一例である。他にも、円筒スリーブ６の内径ｄ１、円筒スリーブ６の厚みｔ１およびボルト穴５の穴径ｄ１０の組み合わせとして、２１．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、２０ｍｍという組み合わせ、２４．５ｍｍ、１．２５ｍｍ、２２ｍｍという組み合わせ、２６．５ｍｍ、２．２５ｍｍ、２２ｍｍという組み合わせなどを例示できる。
【００４１】
また、円筒スリーブ６に設けられるスリットは、１本としたが、複数本であってもよい。この場合、複数本のスリットが周方向に等間隔に設けられていてもよい。
また、第１のスリットＳ１が、円筒２１の中心軸の軸方向Ｄに対して傾斜する方向に直線状に延びていてもよい。さらに、第１のスリットＳ１のスリット幅Ｗ１が不均一であってもよい。
【００４２】
また、支圧接合構造１００に用いられるボルトとして、支圧ボルト７を例に挙げて説明したが、摩擦接合用のボルト（摩擦ボルト）２０７を、支圧接合構造１００のボルトとして用いることもできる。摩擦ボルト２０７は摩擦接合用の高力ボルトである。摩擦ボルト２０７の軸部本体２１３の外径ｄ２１１は、摩擦ボルト２０７のねじ部２１４の外径と同等かそれ以下であるが、摩擦ボルト２０７の軸部本体２１３の外径ｄ２１１は、ねじ部２１４の外径よりも小さくてもよい。
【００４３】
この場合、図５に示すように、円筒スリーブ６の円筒２１の内径ｄ１が、摩擦ボルト２０７の軸部２１１の外径ｄ２１１とが同等である。摩擦ボルト２０７の挿入後には、円筒２１の内周面２１ａと支圧ボルト２７の軸部２１１の外周面２１３ａとのクリアランスが略零に保たれる。また、ボルト穴５の穴径ｄ１０と円筒２１の外径ｄ２とが互いに一致するように設けられている場合には、ボルト穴５の内周面５ａと円筒２１の外周面２１ｂとのクリアランスも略零に保つことができる。これにより、ボルト穴５の内周面５ａから摩擦ボルト２０７の軸部２１１に支圧力を、良好に伝達させることができる。なお、支圧接合構造１００に摩擦ボルト２０７を用いる場合には、摩擦ボルト２０７の頭部２１２と、円筒スリーブ６の上面との間にワッシャ８ａが介装される。円筒スリーブ６のフランジ２２の外径は、ワッシャ８ａの外径と同等かそれ以上の大きさに設定されている。
【００４４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。
【符号の説明】
【００４５】
１      ：第１の鋼板（構造部材）
１ａ    ：個別穴
１ｂ    ：個別穴
２      ：第２の鋼板（構造部材）
２ａ    ：個別穴
２ｂ    ：個別穴
３      ：第３の鋼板（構造部材）
３ａ    ：個別穴
３ｂ    ：個別穴
５      ：ボルト穴
５ａ    ：内周面
６      ：円筒スリーブ
７      ：支圧ボルト（ボルト）
１１    ：軸部
１３ａ  ：外周面
１００  ：支圧接合構造
【要約】
【課題】複数の構造部材を、支圧接合方式を用いて良好に接合できる支圧接合構造、支圧接合方法および円筒スリーブを提供する。
【解決手段】支圧接合構造１００は、支圧ボルト７を用いて、第１の鋼板１と、第２の鋼板２と、第３の鋼板３と、を接合する。この支圧接合構造１００は、支圧ボルト７と、円筒スリーブ６と、を含む。円筒スリーブ６は、縮径可能に設けられ、ボルト穴５に嵌め入れられる円筒２１と、円筒２１の一端２１ｃから径方向外方に突出し、第１の鋼板１に当たってボルト穴５からの円筒２１の抜け止めを図るフランジ２２と、を有する。支圧ボルト７は、円筒２１の内径ｄ１と同等の外径ｄ１１を有する軸部１１を有している。支圧ボルト７は、円筒スリーブ６内に挿入される。
【選択図】図１【図１】
0006888842.tif 000002
【図２】
0006888842.tif 000003
【図３Ａ】
0006888842.tif 000004
【図３Ｂ】
0006888842.tif 000005
【図４Ａ−４Ｂ】
0006888842.tif 000006
【図４Ｃ−４Ｄ】
0006888842.tif 000007
【図４Ｅ】
0006888842.tif 000008
【図５】
0006888842.tif 000009