(57)【要約】【課題】  錆発生などにかかる期間を省略して施工期間を短縮し、すべり係数の上がりにくい材料にもすべり係数を確実に付与できる摩擦接合用鋼線の提供。【解決手段】  伸線により断面形状が三角や四角などの多角形状に形成された細い高強度特殊鋼線をねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成すると共に、そのねじった特殊鋼線を所定長さの渦巻き状に巻回してなる摩擦接合用鋼線１を形成し、この摩擦接合用鋼線１を高力ボルト摩擦接合継手Ｓの接合面間にそのすべり係数を上げるために介装して用いる。【選択図】図５
2009174695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸線により断面形状が三角や四角などの多角形状に形成された細い高強度特殊鋼線をねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成したことを特徴とする摩擦接合用鋼線。
【請求項２】
ねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成した高強度特殊鋼線を所定長さの渦巻き状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の摩擦接合用鋼線。
【請求項３】
二つの鋼板の各端面を対向させた状態で一対の接合用鋼板を両鋼板の接合端面に重ね合わせ、これら接合用鋼板及び鋼板を貫通する高力ボルトで締め付けて両鋼板を接合する高力ボルト摩擦接合継手による接合方法において、伸線により断面形状が三角や四角などの多角形状に形成された細い高強度特殊鋼線をねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成した摩擦接合用鋼線を、上記鋼板と接合用鋼板との接合面におけるボルト穴近辺に配置して両者で挟み込み、その後、高力ボルトを締め付けることにより摩擦接合用鋼線を鋼板と接合用鋼板にくい込ませすべり係数を上げて接合するようにしたことを特徴とする高力ボルト摩擦接合継手による接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高力ボルト摩擦接合継手において接合面間のすべり係数を上げるために用いる摩擦接合用鋼線及びこの摩擦接合用鋼線を用いた高力ボルト摩擦接合継手による接合方法に関するものである。
【技術背景】
【０００２】  従来、高力ボルト摩擦接合継手においては、図９に示すように二つの鋼板２Ａ，３Ａを接合する場合、鋼板２Ａ，３Ａの各端面を対向させた状態で一対の接合用鋼板４Ａ，５Ａを鋼板２Ａ，３Ａの接合面（図９では上下面）に重ね合わせ、これら接合用鋼板４Ａ，５Ａ及び鋼板２Ａ，３Ａを貫通する高力ボルト６Ａで締め付けて、鋼板２Ａ，３Ａを接合するようになされている。
【０００３】  そして、この高力ボルト摩擦接合継手の耐力は、摩擦面の抵抗と締付ボルト軸力によって決定される。このことから、その耐力の強化手段として、鋼板２Ａ，３Ａ及び接合用鋼板４Ａ，５Ａの接合面に赤錆を発生させたり、ショットプラスト加工を施したり、また亜鉛メッキ鋼板の場合は燐酸処理を施したりすることで接合表面を荒くしてすべり係数を例えば０．４５以上に上げるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、上記した従来の高力ボルト摩擦接合継手の耐力の強化手段のうち、赤錆を発生させる場合には、各鋼板の表面に錆を発生させるために数日以上の日数が必要となり、錆発生に時間が掛かる問題があった。【０００５】  また、ショットブラスト処理を行なう場合には、その処理作業に手間が掛かるばかりか、別途に場所と設備費がかかり、その上、大物や、小物でも形状によっては処理が困難となるといった問題があった。【０００６】  さらに、亜鉛めっき鋼板の場合にも、燐酸処理作業に手間が掛かるし、また燐酸処理に用いる燐酸塩も少なからず環境への影響がありうるという懸念もある。【０００７】  その上、材質に依っては表面処理をしてもすべり係数が０．４５以上に上がりにくいものもあった。【０００８】  そこで、本発明は、錆発生などにかかる期間を省略して施工期間を短縮し、その上すべり係数の上がりにくい材料にもすべり係数を確実に付与できる摩擦接合用鋼線の提供及びこの摩擦接合用鋼線を用いた高力ボルト摩擦接合継手による接合方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、伸線により断面形状が三角や四角などの多角形状に形成された細い高強度特殊鋼線をねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成したことを特徴とする。【００１０】  ここで、高強度の特殊鋼線とは、接続しようとする鋼板及び鋼板の接合面に添設する接合用鋼板の硬度以上の硬度を有するものである。【００１１】  また、本願の請求項２に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、ねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成した高強度特殊鋼線を所定長さの渦巻き状に形成したことを特徴とする。【００１２】  また、本願の請求項３に記載の発明は、二つの鋼板の各端面を対向させた状態で一対の接合用鋼板を両鋼板の接合端面に重ね合わせ、これら接合用鋼板及び鋼板を貫通する高力ボルトで締め付けて両鋼板を接合する高力ボルト摩擦接合継手による接合方法において、伸線により断面形状が三角や四角などの多角形状に形成された細い高強度特殊鋼線をねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成した摩擦接合用鋼線を、上記鋼板と接合用鋼板との接合面におけるボルト穴近辺に配置して両者で挟み込み、その後、高力ボルトを締め付けることにより摩擦接合用鋼線を鋼板と接合用鋼板にくい込ませすべり係数を上げて接合するようにしたことを特徴とする高力ボルト摩擦接合継手による接合方法。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば、上記した構成の摩擦接合用鋼線を、高力ボルト摩擦接合継手の鋼板と接合用鋼板との接合面におけるボルト穴近辺に配置して両者で挟み込み、その後、高力ボルトを締め付けることにより、高強度の特殊鋼線からなる摩擦接合用鋼線を鋼板と接合用鋼板にくい込ませることができる。これにより鋼板と接合用鋼板とのすべり係数を積極的に上げて接合することができる。しかも、摩擦接合用鋼線の断面形状を多角形状とし、かつねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように形成しているので、鋼板と接合用鋼板に挟まれた高強度の特殊鋼線が、高力ボルトを締め付けることにより鋼板及び接合板の両方に確実に突き刺さってめり込み、すべり係数を効果的に増加させることができる。【００１４】  また、摩擦接合用鋼線を所定長さの渦巻き状に形成すれば、１個の摩擦接合用鋼線を各ボルト穴の外側周りに１個ずつ配置するだけでよく、その配設作業が簡単で迅速かつ容易に行なえるのでこのましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。【００１６】  図１及び図２は本発明に係る摩擦接合用鋼線を示すもので、摩擦接合用鋼線１は伸線により断面が三角形状に形成された細い高強度の特殊鋼線をねじってその稜線部（エッジ）が螺旋状にあらわれるように形成し、かつそのねじった特殊鋼線を所定長さの渦巻き状に形成したものである。【００１７】  図２に示すように断面三角形状の摩擦接合用鋼線１の一辺の高さＨは、０．８ｍｍで、渦巻き状の中心部の内径は後記する高力ボルト摩擦接合継手における鋼板２，３及び接合用鋼板４，５の各ボルト穴の径よりも大きく、また、その硬度は鋼板２，３及び接合用鋼板４，５の硬度以上の硬度を有している。ここで摩擦接合用鋼線１の長さは所定のすべり係数に上げるだけの長さ分とする。【００１８】  図３は、上記した摩擦接合用鋼線１を用いて高力ボルト摩擦接合継手Ｓにより接合する場合の分解図を示すもので、この図において符号２，３は、接続しようとする二つの鋼板で、その端部にボルト穴２ａ，２ａ，３ａ，３ａをそれぞれ有している。また符号４，５は上記鋼板２，３の接合面（図３では上下面）に添設する接合用鋼板で、両鋼板２，３のボルト穴２ａ，２ａ，３ａ，３ａに符合するボルト穴４ａ…４ａ，５ａ…５ａを有している。さらに符号６…６は上記ボルト穴２ａ，３ａ，４ａ，５ａ及び４ａ…４ａ，５ａ…５ａに挿通可能な高力ボルトであり、符号７…７は高力ボルト６用のナット、符号８…８は座金である。【００１９】  次に上記した摩擦接合用鋼線１を用いる高力ボルト摩擦接合継手の接合方法及びその作用について説明する。【００２０】  まず、図４に示すように高力ボルト摩擦接合継手Ｓにおける接合用鋼板４，５のボルト穴４ａ…４ａ，５ａ…５ａの外周周り、又は接続しようと鋼板２，３のボルト穴２ａ，３ａの外周周りに摩擦接合用鋼線１を配置する。その場合、必要に応じて接着テープや接着剤などを用いて仮止めをしてもよい。次に、接合用鋼板４，５を両鋼板２，３にそのボルト穴４ａ…４ａ，５ａ…５ａをボルト穴２ａ，２ａ，３ａ，３ａに符合するように上下に重ね合わせ、図５に示すように高力ボルト６…６とナット７…７で座金８…８を介し鋼板２，３及び接合用鋼板４，５を締め付けて固定する。【００２１】  すると、図６に示すように、高強度の特殊鋼線からなる摩擦接合用鋼線１の稜線部が鋼板２，３と接合用鋼板４，５の摩擦面部分にめり込みんで積極的にすべり係数を上げて接合することになる。特に、摩擦接合用鋼線１の断面形状を三角形状とし、かつねじって稜線部が螺旋状にあらわれるように構成しているので、高力ボルト６を締め付けることにより両鋼板２，３と接合用鋼板４，５に挟まれた摩擦接合用鋼線１が鋼板２，３及び接合板４，５に突き刺さってめり込み、すべり係数が効果的に増加することになる。【００２２】  具体的には、例えば三角形状（Ｈ＝０．８ｍｍ）の摩擦接合用鋼線１が図６のように摩擦面にめり込んだと仮定し、線材の強度をＴ１＝１．５００Ｎ／ｍｍ２とする。ここでＭ２０の高力ボルト（Ｆ１０Ｔ）を使用してμ＝０．５のすべり係数を確保するには、設計軸力がＮ０＝１６５ｋＮであることから、必要な剪断力はＦ＝μ×Ｎ０＝０��５×１６５＝８２．５ｋＮ以上となる。【００２３】  そして、渦巻き状の摩擦接合用鋼線１の長さをＬとすると、該鋼線１の剪断力はＨ×Ｌ×Ｔ１×１／√３にて定義され、この鋼線１によるすべり係数０．５を確保するには剪断力がＦ＝８２．５ｋＮ以上となるようにするとよい。【００２４】  すなわち、方程式０．８×Ｌ×１５００×１／√３＝８２．５×１０３が定義され、これを解くとＬ≒１２０ｍｍとなり、上記鋼線１を計１２０ｍｍ以上使用すれば０．５以上のすべり係数が期待できることになる。【００２５】  なお、図では説明上、摩擦接合用鋼線１の食い込み形状を揃えて理解し易く記載しているが、ランダムであってもよいことは勿論である。【００２６】  以上の実施の形態では、摩擦接合用鋼線１の断面形状を三角形状（Ｈ＝０．８ｍｍ）としたが、例えば図７に示すように角部を有する四角形状（Ｈ＝０．８ｍｍ）としてもよいし、さらには、くい込み可能な稜線部（エッジ）を有するものであればその他の多角形状のものや異形断面のものであってもよい。また、以上の実施の形態では、摩擦接合用鋼線１を所定長さの渦巻き状として、１個の摩擦接合用鋼線１を各ボルト穴にそれぞれ１個ずつ配置するようにしたものについて説明したけれども、この他、摩擦接合用鋼線１を渦巻き状とすることなく、例えば短く切断した直線状のものや、図８に示すように半円形状のもの、或いはＶ字状や波形状のもの、さらには円形状や角形状のものなどその他の適宜形状としてもよいことは勿論である。短く切断したものを用いる場合、例えば図８に示すように半円形状の摩擦接合用鋼線１′…１′を摩擦接合面のボルト穴４ａ，５ａ近辺に多数（所定のすべり係数に上げるために必要な長さ分の個数だけ）配置し、そのうえで接続しようとする二つの鋼板２，３に接合用鋼板４，５を重ねてボルト締めするようにすればよい。【００２７】  また、従来の表面処理をした鋼板と接合用鋼板に、本発明の上記した摩擦接合用鋼線１を組み合わせて使用してもよいことは勿論である。つまり、従来の表面処理に加えて、この摩擦接合用鋼線１を組み合わせて使用すれば、表面処理によるすべり係数に摩擦接合用鋼線１によるすべり係数が加算されて、より高いすべり係数を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明の摩擦接合用鋼線の正面図である。
【図２】  同摩擦接合用鋼線の断面図である。
【図３】  高力ボルト摩擦接合継手により接合する場合の分解図である。
【図４】  同摩擦接合用鋼線を摩擦接合面に配置する場合の説明図である。
【図５】  接合部材をボルト締めをした側面図である。
【図６】  同要部の拡大断面図である。
【図７】  摩擦接合用鋼線の別の断面図である。
【図８】  別の摩擦接合用鋼線を摩擦接合面に配置する場合の説明図である。
【図９】  従来の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】１            摩擦接合用鋼線
２            鋼板
３            鋼板
４            接合用鋼板
５            接合用鋼板
６            高力ボルト
Ｓ            高力ボルト摩擦接合継手
【図１】
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【図２】
2009174695.tif 000004
【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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