JPH0417259B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は構造部材の接合装置に係り、詳しく
は、複数の長尺な鋼管などの構造部材を、その先
端において節点部材に容易かつ強固に接合する装
置に関するものである。これは、トラス構造を構
成する場合の継手の分野で利用される。

〔従来技術〕

長尺な鋼管などの構造部材を多数使用して、大
きい立体構造物を構築する場合には、各構造部材
の先端を節点部材に接合し、トラス構造を構成さ
せることが多い。例えば工場建屋などにおいて
は、１つの多面体の節点部材に対して幾本かの構
造部材が接合できるようになつていて、その接合
はボルトなどの捩じ込みによる締め付けによつて
いる。例えば、実公昭42−22992号公報を始めと
して幾つかの公報に、そのような構造による接合
装置が提案されている。

しかし、それらの構造にあつては、構造部材を
節点部材に固定する際のボルトの締め付けを、十
分に行なうことができない。上述した公報の装置
を例にとると、ナツト状のスパナ係合片に半径方
向の孔を開け、その孔を挿通してボルトに埋め込
まれたピンを介して回転力を伝達しているので、
ピン強度に制約されて大きいトルクを作用させる
ことができないのである。なお、接合装置におい
ては、一般にその接合ボルトまたはナツトを締め
付けるときに、締め付け反力を簡単にとることが
できる構造となつていないことが多く、したがつ
て、十分なトルクを作用させることができない。
しかも、切欠きや孔開けなどによる断面欠損の生
じていることが多く、機械的強度を高くすること
もできない欠点がある。加えて、耐力上重要な部
分であるボルトねじ部の一部が露出するなどし
て、構造上腐蝕に対する配慮が欠け易い。そのた
め、採用されるボルトに過剰な強度や品質が要求
されることになり、コスト高になる。なお、特公
昭56−29064号公報などには、接合ボルトをスリ
ーブで覆うと同時に接合ボルトを回転させるよう
にしたものが記載されているが、以下のような難
点がある。長尺な構造部材の端部には、エンド部
材を溶接などで接合することが多いが、その溶接
歪で常に正確な部材長さが得られるとは限らな
い。そのエンド部材には予め接合ボルトなどが取
付けられているので、構造部材と一体化された後
寸法を手直しすることが不可能となり、したがつ
て、トラス組立て時に寸法誤差の吸収を図ること
ができないか、または吸収するための寸法調整機
構が必要となり、構造が複雑化する。また、構造
部材またはその先端に一体化されたエンド部材な
どの開口を大きくすることが容易でなく、長尺な
部材の表面処理が困難となる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題を解消するためになされた
もので、その目的は、構造部材を節点部材に強力
に接合することができ、接合ボルトの露出を避け
て腐蝕し難い構造とし、寸法調整装置などを必要
とすることなく寸法出しの容易な、かつ、断面欠
損のない簡単で強固な構造を構成とする構造部材
の接合装置を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の特徴を、第１図を例にして説明する
と、以下の通りである。

各構造部材２の端部にエンド部材４が一体化さ
れ、そのエンド部材４を介して構造部材２をねじ
孔５の形成された節点部材３に接合する接合ボル
ト６が設けられ、その接合ボルト６にはボス部１
４が形成されると共に、その両側のねじ部６Ａ，
６Ｂが逆ねじに刻設され、エンド部材４には反力
取り部７が外面に形成されると共に、接合ボルト
６の基部側に螺合されるナツト８の径より大きい
径の雌ねじ９が内部に刻設され、その雌ねじ９に
螺合する雄ねじ１０の形成された支持部材１１が
エンド部材４に固定され、その支持部材１１の中
心部には接合ボルト６の軸部６ａを挿通して支持
する摺動孔１２が形成されている。そして、エン
ド部材４外に位置するボス部１４の外面に係合し
て回転を伝達する一方、ボス部１４の軸方向摺動
を可能にするスリーブ体１５が設けられ、そのス
リーブ体１５の外面には、ボス部１４を回転する
ための回転力作用部１６が形成されていることで
ある。

〔作用〕

支持部材１１の摺動孔１２に、基部側から接合
ボルト６の軸部６ａを挿通し、基部側のねじ部６
Ａ一杯にナツト８を螺合させる。各構造部材２の
端部に一体化されたエンド部材４の開口から接合
ボルト６を挿入し、支持部材１１をエンド部材４
の雌ねじ９に螺合させる。支持部材１１をエンド
部材４に固定してその一体化を図つた後、ボス部
１４の外面に係合させるようにしてスリーブ体１
５を嵌め、ボルト６のねじ部６Ｂの先端を節点部
材３のねじ孔５に噛み合わせる。スリーブ体１５
の外面に形成された回転力作用部１６を利用して
回転を与え、そのときエンド部材４の外面に形成
された反力取り部７で反力を取りながら、ボス部
１４を回転する。ボス部１４は接合ボルト６に一
体化されているので接合ボルト６が回転し、ボル
ト６のねじ部６Ｂが節点部材３のねじ孔５に進出
する。そのとき、ボス部１４の外面がスリーブ体
１５と係合状態にあるが、軸方向には相対変位が
可能であり、ボルト６の進出が阻害されることは
ない。ボルト６が所定距離進出するとボルト６に
螺合したナツト８が支持部材１１に当接するが、
ナツト８の螺合するねじ部６Ａと節点部材３に螺
合するねじ部６Ｂとは逆ねじとなつているので、
節点部材３への捩じ込み作動によつて、ナツト８
とねじ部６Ａとの噛み込みが助長され、ナツト８
がねじ部６Ａから外れることはなく、接合ボルト
６のそれ以上の進出が制限される。

このようにして構造部材２は接合ボルト６を介
して節点部材３に接合されるが、接合ボルト６を
締め付けるために、エンド部材４の反力取り部７
を使用して大きいトルクを簡単に作用させること
ができる。また、接合状態にあつては、スリーブ
体１５がエンド部材４と節点部材３の間に介在さ
れることになり、接合ボルト６の露出が避けら
れ、耐力上重要なボルトねじ部６A.６Ｂの腐蝕
が抑制される。

〔実施例〕 以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は接合装置１の全体断面図で、長尺な鋼
管などが採用される構造部材２の先端が、節点部
材３に放射状に接合されるようになつている。そ
の構造を順に述べると、構造部材２の端部にエン
ドコーンと呼ばれるほぼ円錐状のエンド部材４が
溶接などで一体化され、そのエンド部材４を介し
て、構造部材２をねじ孔５の形成された節点部材
３に接合する接合ボルト６が設けられている。上
記エンド部材４は、本例にあつては構造部材２と
連なる円錐部４ａとその先端に形成された六角部
４ｂとからなつている。その六角部４ｂの外面は
反力取り部７を形成し、その内部には接合ボルト
６の基部側に螺合されるナツト８の径より大きい
径の雌ねじ９が刻設されている。なお、エンド部
材４の形状は図示のものに限ることなく、上述し
た反力取り部と雌ねじを形成し、後述する機能を
発揮するようになつていればよい。

エンド部材４の雌ねじ９には、スリーブナツト
とでも言うべき雄ねじ１０の形成された支持部材
１１が螺合され、その支持部材１１の中心部に接
合ボルト６の軸部６ｂを挿通して支持する摺動孔
１２が形成されている。この支持部材１１は雌ね
じ９に螺合された後はエンド部材４に固定される
ものであり、例えば溶接やねじロツク剤などによ
りその回転が拘束される。ちなみに、支持部材１
１は図示するようにエンド部材４内に完全に収納
された状態にある必要はなく、接合ボルト６を支
持しかつ後述するスリーブ体１５の回転を阻害し
ない形状であればよい。本例にあつては支持部材
１１を雌ねじ９に捩じ込むのを容易にするため、
捩じ込みツールを係合させる凹み１３が設けられ
ている。

上述した接合ボルト６には、そのほぼ中央にボ
ス部１４が形成されると共に、その両側に設けら
れたねじ部６Ａ，６Ｂが相互に逆ねじに刻設され
ている。そのボス部１４の外面に係合して回転を
伝達する一方、ボス部１４の軸方向摺動を可能に
するスリーブ体１５が設けられ、そのスリーブ体
１５の外面には、ボス部１４を回転するための回
転力作用部１６が形成されている。なお、ボス部
１４やスリーブ体１５は、通常六角状のものが採
用されるが、ボス部１４は四角など他の多角形な
どであつてもよく、スリーブ体１５の内部はそれ
に係合し、外部は上述したエンド部材４の反力取
り部７と同じく例えばスパナなどを噛ませて回転
させることができるような構成のものであればよ
い。

このような構成の実施例によれば、次のように
して接合装置を形成し、構造部材２と節点部材３
との接合を強固にすることができる。

まず、所定寸法に切断された構造部材２の両端
に、エンド部材４を溶接などが一体化する。その
際、溶接歪が発生するので構造部材２の寸法に狂
いが出るが、エンド部材４の端面を機械加工する
などして所定の寸法とすることができる。なお、
雌ねじ９がやゝ短くなることは何ら支障を生じな
い。エンド部材４の六角部４ｂの内部に、予め雌
ねじ９が刻設されているが、その部分が比較的大
きく開口した状態にあり、エンド部材４を含む構
造部材２の内外面における防錆のための表面処
理、例えば酸洗、塗膜下地のボンデ処理、焼付塗
装、溶融亜鉛メツキなどを、容易に行なうことが
できる。

次に、構造部材２とは独立して、支持部材１１
の摺動孔１２に接合ボルト６の軸部６ａを挿通
し、基部側のねじ部６Ａ一杯にナツト８を螺合さ
せる。各構造部材２の端部に一体化されたエンド
部材４の開口から接合ボルト６を挿入し、第２図
に示すように、支持部材１１をエンド部材４の雌
ねじ９に螺合する。なお、支持部材１１の大部分
がエンド部材４内に入り込むとその回転が容易で
ないので、本例では仮想線で示す捩じ込みツール
１７を用い、その爪を凹み１３に係合させるなど
して、回転を助けている。支持部材１１はねじロ
ツクなどの接着剤または点溶接などで、エンド部
材４に固定してその一体化が図られる。その状態
で、ボス部１４の外面に係合させるようにしてス
リーブ体１５が嵌められ、接合ボルト６のねじ部
６Ｂの先端を節点部材３のねじ孔５の入口に噛み
合わせる〔第１図参照〕。このとき、接合ボルト
６の基部に螺合されたナツト８と支持部材１１と
の間隔ｌ１は、第３図に示すように、ボス部１４
とスリーブ体１５の端面までの距離ｌ２より短く
設定されている。

最後に、スリーブ体１５の外面に形成された回
転力作用部１６と、エンド部材４の六角部４ｂの
反力取り部７にスパナなどを掛けて回転を与え、
ボス部１４を回転する。ボス部１４は接合ボルト
６に一体化されているので接合ボルト６が回転
し、ねじ部６Ｂが節点部材３のねじ孔５に進出す
る。そのとき、ボス部１４の外面がスリーブ体１
５と係合状態にあり、大きいトルクを与えること
ができる。一方、軸方向には両者は相対変位が可
能であり、また、支持部材１１において接合ボル
ト６の軸部６ｂが摺動できるので、ボルト６の節
点部材３への進出が阻害されることはない。ボル
トが所定距離すなわち上述した間隔ｌ１進出する
と、第４図に示すように、接合ボルト６のナツト
８が支持部材１１に当接する。ナツト８の螺合す
るねじ部６Ａと節点部材３に螺合するねじ部６Ｂ
とは逆ねじとなつているので、節点部材３への捩
じ込み作動によつて、ナツト８とねじ部６Ａとの
噛み込みが緩むことはなく、接合ボルト６のそれ
以上の進出が制限される。このとき、ボス部１４
も距離ｌ１移動するが、スリーブ体１５の端面ま
での距離ｌ２より短い移動であるので、ボス部１
４が節点部材３に接触して接合ボルト６の締め付
けを阻害するようなことはない。このような接合
状態にあつては、スリーブ体がエンド部材と節点
部材の間に介在されることになり、特にメツキ工
場の建屋などで天井梁として使用される場合に、
処理液の蒸気が直接接合ボルトに触れのを回避す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の実施例で詳細に説明したよう
に、エンド部材が一体化された構造部材を節点部
材に接合する接合ボルトが設けられ、その接合ボ
ルトにはボス部が形成されると共に、その両側の
ねじ部が逆ねじに刻設され、エンド部材には反力
取り部が形成されると共に接合ボルトの基部側に
螺合されるナツト径より大きい径の雌ねじが刻設
され、それに螺合する支持部材がエンド部材に固
定され、その支持部材の中心部には接合ボルトの
軸部を挿通して支持する摺動孔が形成され、接合
ボルトのボス部の外面に係合して回転を伝達する
一方、ボス部の軸方向摺動を可能にするスリーブ
体が設けられ、その外面にはボス部を回転するた
めの回転力作用部が形成されている構成としたの
で、接合ボルトを締め付けるために、エンド部材
の反力取り部を使用して大きいトルクを簡単に作
用させることができる。また、接合状態にあつて
は接合ボルトの露出が避けられ、耐力上重要なボ
ルトねじ部の腐蝕が抑制される。加えて、寸法調
整装置などを必要とすることなく寸法出しの容易
な構成とすることができ、構造部材の表面処理も
容易となる。また、接合ボルトは構造部材の表面
処理時に付随することがなく、メツキによるボル
ト強度の低下を免れることができ、メツキ不可能
な高強度ボルトの使用なども可能となり、実用的
に極めて優れた多くの効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における接合装置の
縦断面図、第２図〜第４図は接合作業における各
段階の状態を説明する断面図である。 ２……構造部材、３……節点部材、４……エン
ド部材、５……ねじ孔、６……接合ボルト、６
Ａ，６Ｂ……ねじ部、６ａ……軸部、７……反力
取り部、８……ナツト、９……雌ねじ、１０……
雄ねじ、１１……支持部材、１２……摺動孔、１
４……ボス部、１５……スリーブ体、１６……回
転力作用部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各構造部材の端部にエンド部材が一体化さ
   れ、 そのエンド部材を介して、上記構造部材をねじ
   孔の形成された節点部材に接合する接合ボルトが
   設けられ、 その接合ボルトにはボス部が形成されると共
   に、その両側のねじ部が逆ねじに刻設され、 上記エンド部材には反力取り部が外面に形成さ
   れると共に、前記接合ボルトの基部側に螺合され
   るナツト径より大きい径の雌ねじが内部に刻設さ
   れ、 その雌ねじに螺合する雄ねじの形成された支持
   部材が上記エンド部材に固定され、その支持部材
   の中心部には前記接合ボルトの軸部を挿通して支
   持する摺動孔が形成され、 前記エンド部材外に位置するボス部の外面に係
   合して回転を伝達する一方、ボス部の軸方向摺動
   を可能にするスリーブ体が設けられ、 そのスリーブの外面には、前記ボス部を回転す
   るための回転力作用部が形成されていることを特
   徴とする構造部材の接合装置。