JPH0250327B2 - - Google Patents

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JPH0250327B2
JPH0250327B2 JP59252128A JP25212884A JPH0250327B2 JP H0250327 B2 JPH0250327 B2 JP H0250327B2 JP 59252128 A JP59252128 A JP 59252128A JP 25212884 A JP25212884 A JP 25212884A JP H0250327 B2 JPH0250327 B2 JP H0250327B2
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Japan
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tightening
grip
diameter
grip part
groove
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JP59252128A
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Takayoshi Isa
Nobuyoshi Uno
Eijiro Kurata
Hidetoshi Tamasaki
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/041Specially-shaped shafts
    • F16B35/044Specially-shaped ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/021Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load by means of a frangible part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/041Specially-shaped shafts
    • F16B35/044Specially-shaped ends
    • F16B35/045Specially-shaped ends for retention or rotation by a tool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は主として土木、建築等の固定構造物構
築分野に用いられる予備締め可能なトルシア形ボ
ルトに関する。
(従来の技術) 従来の予備締め可能なトルシア形ボルト21
は、第7図に示すように予備締め用握り部22と
本締め用握り部23とが、たとえば実開昭52−
128873号公報に示すように同一寸法で、さらに同
一形状の断面歯車状嵌合溝を備えており、従つ
て、両者の嵌合溝の歯先円(以上本発明では外接
円と云う)と歯底円(以下本発明では内接円と云
う)とはそれぞれ同一寸法に形成されている。
かかるトルシア形ボルトにあつては、転造成形
手段によつて予備締め用破断溝4(以下単に破断
溝と云う)を刻設する際に、第8図に示すように
破断溝4の容積25に相当する量の鋼肉の盛り上
がり26が予備締め用握り部22の左端部と本締
め用握り部23の右端面に発生する。
第7図は鋼肉の盛り上がり26(以下単にリブ
と云う(が形成された状態の予備締め可能なトル
シア形ボルト21(以下単にボルトと云う)であ
つて、このままでは第9図に示すように締め付け
用のインナーソケツト28が前記リブ26に邪魔
されて前記本締め用握り部23の嵌合溝mに嵌合
できないので判断溝24の刻設後前記リブ26の
切削除去が行われていた。
第9図は予備締めによつてボルト21に必要な
軸力を付与したのち、つまり第7図に示す予備締
め用握り部22を締め付けによつて破断除去した
のち、本締めを行う直前の状態を仮定して示す概
略説明図であつて、27は締付機、29,30は
接合対象鋼板、31はナツトを示す。
(発明が解決しようとする課題) 前述のように、予備締め用握り部22と本締め
用握り部23の嵌合溝が同一形状で、それぞれの
外接円および内接円が同一のボルト21を用いる
場合は締め付け用のインナーソケツトを取替える
ことなく、予備締めによつて予備締め用握り部2
2を破断除去したのち、直ちに本締めを実行する
ことができる利点があるが、かかるボルト21は
前に述べた通り切削除去せねばならぬリブ26が
製作途中で発生するので、加工工程が増加し、コ
ストアツプになると云う問題点がある。
本発明は前述のような問題点がなく、転造成形
による量産が可能で、価格が安く、かつ性能の良
い予備締め可能なトルシア形ボルトを提供するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決し、目的を達成す
るため、予備締め可能なトルシア形ボルトであつ
て、予備締め用握り部の外接円の径と内接円の径
にそれぞれ対応する本締め用握り部の外接円の径
と内接円の径の比が0.60〜0.85であり、かつ軸部
と本締め用握り部間に形成した斜面部および本締
め用握り部と予備締め用握り部間に形成した斜面
部のそれぞれに本締め用破断溝および予備締め用
破断溝が刻設され、予備締め用破断溝刻設時に生
ずる本締め用握り部側の鋼肉の盛り上がり外径が
本締め用握り部の内接円の径より小さく転造成形
されていることを特徴とする。
(作用) 本発明にかかる予備締め可能なトルシア形ボル
ト(以下単にトルシア形ボルトと云う)は、予備
締め用握り部の外接円および内接円の径(以下外
径、内径と云う)と、本締め用握り部の外接円お
よび内接中の径(以下外径、内径と云う)のそれ
ぞれの比DRを0.60〜0.85とし、つぎに軸部と本締
め用握り部間に形成した斜面部および本締め用握
り部と予備締め用握り部間に形成した斜面部のそ
れぞれに本締め用破断溝および予備締め用破断溝
が刻設されているので、刻設に際して発生するリ
ブの外径が小さくなり、特に予備締め用破断溝刻
設時に生ずる本締め用握り部側の鋼肉の盛り上が
り即ちリブの外径が本締め用握り部の内接円より
小さく転造成形されており、従つて予備締め後、
本締めに際してインナーソケツトがリブに邪魔さ
れる恐れなくない。
そこで、転造成形後リブを切削除去する工程が
ないので、製造コストを大幅に切り下げることが
可能である。
(実施例) 第1図は本発明にかかるトルシア形ボルト1の
概略正面図で、2は予備締め用握り部、3は本締
め用握り部、4は予備締め用破断溝、5は本締め
用破断溝、7は鋼肉の盛り上がり(以下リブと云
う)を示す。
第2図は予備締め用破断溝4(以下破断溝と云
う)形成時におけるリブ7の発生状況説明図で、
本発明では前述のように予備締め用握り部2の内
径D2に対する本締め用握り部3の内径の比DR
ちD2/D1は0.60〜0.85に定めており、本締め用握
り部3と予備締め用握り部2との連結部分は底面
外径がD1に等しく、頂面の外径がD2に等しい截
頭円錐形をなす斜面部12に形成されている。と
ころで、破断溝4の径は通常設計ボルト張力の20
%〜60%の張力を付与した段階で破断するように
設計される。
しかして、本発明では前記予備締め用握り部2
の内径D2が小さく設計されているので、破断溝
4の所望の径を与えるため排除すべきメタルフロ
ーの絶対量を少なくてすむ。
従つて、破断溝4を形成するための押圧加工に
よつて、その容積に対応するメタルフロー部6が
鋼肉の盛り上がり部即ちリブ7となり予備締め用
握り部2の端部と斜面部12にそれぞれ形成され
るが、斜面部12に形成されるリブ7の外径Sは
常に前記本締め用握り部3の内径D1より小さい
ので、リブ7が前述のようにインナーソケツト2
8の嵌合に際して支承を与える恐れはない。
それを第3図のグラフに従つて詳細に説明す
る。
第3図は、予備締め用握り部の外接円および内
接円の径(以下外径、内径と云う)と本締め用握
り部の外接円および内接円の径の比(DR=D2
D1)を横軸にとり、鋼肉の盛り上がり度合(SR
=S/D1)を縦軸にとつて両者の相関を示した
グラフである。
図において、白丸印は外径比、黒丸印は内径比
を示すもので、予備締め時の締め付けトルク値と
本締め時の締め付けトルク値の比を0.2、0.5、0.8
の3水準とした試験値を示す。
第3図から明らかなように、外径比、内径比と
鋼肉の盛り上がり度合は殆ど同じ曲線上にのり、
径の比DRが小さくなれば鋼肉の盛り上がり度合
SRも急激に減少することが判る。
一般に予備締め時の締め付けトルクは本締め時
の締め付はトルクの80%以下であるから、前記比
DRを0.85%以下とればSR≦となり、鋼肉の盛り上
がりが本締め用握り部の外径および内径を超える
ことはない。
また、径の比DRが0.60未満では予備締めに必要
な締め付けトルクが得られない、従つて本発明に
おいては径の比DRを0.60〜0.85とするものであ
り、該DRを基準として、軸部と本締め用握り部
間に截頭円錐形をなす斜面部を形成すると共に本
締め用握り部23と予備締め用握り部22との連
結部分を、底面外径が前記D1に等しく頂面の外
径が前記D2に等しい截頭円錐形をなす斜面部1
2に形成し、両斜面部に本締め用破断溝および予
備締め用破断溝をそれぞれ刻設即ち転造成形する
ことを本発明の要点とするものである。
次に、本発明にかかるトルシア形ボルト1の製
造手順を図に従つて説明する。
第4図は丸棒または線材等から円筒形に絞り成
形されたボルト素材の概略正面図で、8はリーマ
軸部、9はねじ部から予備締め用握り部までの加
工が行われる加工軸部を示す。
第5図は前記加工軸部9に嵌合溝を形成する前
に、あらかじめ予備締め用握り部に対応する円筒
部10および本締め用握り部に対応する円筒部1
1と斜面部12,13を絞り成形した状態を正面
図ずである。
次に、第6図は、前記円筒部10,11をそれ
ぞれ断面歯車状の嵌合溝を備えた予備締め用握り
部2と本締め用握り部3に絞り成形した状態を示
すもので、前述の通りそれぞれの外接円と内接円
と径の比は0.60〜0.85になるように形成すること
は云うまでもない。
前記予備締め用握り部2を本締め用握り部3の
絞り加工順は自由で、同時に加工しても差し支え
ない。
次に、第1図に略示するように加工軸部9にね
じ部14を刻設すると共に予備締め用破断溝4と
本締め用破断溝5を転造成形する。
前記ねじ部14と予備締め用破断溝4と本締め
用破断溝5との加工順も自由で同時に加工しても
良く、別途に加工しても良い。
しかして、予備締め用破断溝4および本締め用
破断溝5の直径は前述のとおり、所望される軸力
導入が可能な寸法に設定する。
(発明の効果) 本発明にかかるトルシア形ボルトは、転造成形
によつて量産することが可能であり、切削加工の
ような工程がないので、価格が安く、品質的な信
頼性が高い。
また、予備締めと本締めとの作業転換はインナ
ーソケツトを交換するのみで良いので、従来作業
と能率上の差は殆どない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる予備締め可能なトルシ
ア形ボルトの概略正面図、第2図は破断溝形成時
におけるリブの発生状況説明図、第3図は予備締
め用握り部と本締め用握り部の径の比と鋼肉の盛
り上がりの関係を示すグラフ、第4図、第5図、
第6図は本発明にかかるトルシア形ボルトの製造
手順を示す概略説明図、第7図は従来のトルシア
形ボルトの概略正面図、第8図は従来のトルシア
形ボルト製造に際して発生する鋼肉の盛り上がり
を示す概略説明図、第9図は鋼肉の盛り上がりを
除去しない場合にインナーソケツトの嵌合ができ
ない状態を説明するための概略図である。 1……トルシア形ボルト、2……予備締め用握
り部、3……本締め用握り部、4……予備締め用
破断溝、5……本締め用破断溝、6……メタルフ
ロー部、7……鋼肉の盛り上がり(リブ)、8…
…リーマ軸部、9……加工軸部、10……円筒
部、11……円筒部、12……斜面部、13……
斜面部、14……ねじ部、21……トルシア形ボ
ルト、22……予備締め用握り部、23……本締
め用握り部、24……予備締め用握り部、25…
…容積、26……鋼肉の盛り上がり(リブ)、2
7……締付機、28……インナーソケツト、29
……鋼板、30……鋼板、31……ナツト、m…
…嵌合溝。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 予備締め用握り部の外接円の径と内接円の径
    にそれぞれ対応する本締め用握り部の外接円の径
    と内接円の径の比が0.60〜0.85であり、かつ軸部
    と本締め用握り部間に形成した斜面部および本締
    め用握り部と予備締め用握り部間に形成した斜面
    部のそれぞれ本締め用破断溝および予備締め用破
    断溝が刻設され、予備締め用破断溝刻設時に生ず
    る本締め用握り部側の鋼肉の盛り上がり外径が本
    締め用握り部の内接円の径より小さく転造成形さ
    れていることを特徴とする予備締め可能なトルシ
    ア形ボルト。
JP59252128A 1984-11-29 1984-11-29 予備締め可能なトルシア形ボルト Granted JPS61129243A (ja)

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