JP2021042827A - 圧接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面外方向に重ねられた複数枚の板材に容易に圧接力を付与することが可能な圧接方法を提供する。【解決手段】複数枚の板材を重ね合わせ、複数枚の板材を面外方向に貫通するボルトに螺合されたナットを締め付けて圧接する圧接方法であって、ボルトは、螺条軸部を有する軸本体部と、軸本体部の一端に設けられ、複数枚の板材の面外方向における一方側に配置される頭部と、他端に設けられ複数枚の板材の面外方向における他方側に配置される先端軸部と、を有しており、ナットは、螺条軸部に螺合されており、複数枚の板材と頭部との間、または、複数枚の板材とナットとの間のいずれか一方に皿ばねが設けられており、先端軸部を把持して反力受けとしつつナットを回転螺進させて、皿ばねが所定量圧縮されるまでナットを締め込む。【選択図】図４

Description

本発明は、複数枚の板材を面外方向に圧接する圧接方法に関する。

従来から、複数枚の板材を面外方向に圧接するものとして、例えば、滑り板を構成するＨ型鋼のフランジ、及び、摩擦板を構成する添板を摺動自在に重ね合せ、皿ばねと共に貫通するボルトにナットを螺合することにより、皿ばねを撓み変形させて、フランジと添板とを圧接する摩擦ダンパーは知られている（例えば、特許文献１参照）。この摩擦ダンパーは、ナットを締め込んで皿ばねを圧縮することにより作用する軸力によりフランジと添板とを圧接している。

特開平１１−２６９９８４号公報

上記従来の摩擦ダンパーにてフランジと添板とを圧接するために、皿ばねを圧縮すべくナットを締め込む場合には、例えば、隣接して設けられているボルトやＨ型鋼など周囲の部位に、シアランナー等の爪を引っ掛けて反力をとらなくてはならない。このとき、皿ばねを圧縮するような大きな力でナットを回そうとすると、爪を引っかけた部位を損傷する虞がある。このため、例えば、腕部の長いスパナのような工具を用い、周囲の部位から反力を取ることなくナットを回すことは可能であるが、多大な労力と時間を要し、施工性が悪いという課題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、面外方向に重ねられた複数枚の板材に容易に圧接力を付与することが可能な圧接方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明の圧接方法は、
複数枚の板材を面外方向に重ね合わせ、前記複数枚の板材を前記面外方向に貫通するボルトに螺合されたナットを締め付けて圧接する圧接方法であって、
前記ボルトは、前記面外方向に沿って配置される螺条軸部を有する軸本体部と、前記軸本体部の一端に設けられ、前記複数枚の板材の前記面外方向における一方側に配置される頭部と、他端に設けられ前記複数枚の板材の前記面外方向における他方側に配置される先端軸部と、を有しており、
前記ナットは、前記複数枚の板材の前記他方側にて前記螺条軸部に螺合されており、
前記複数枚の板材と前記頭部との間、または、前記複数枚の板材と前記ナットとの間のいずれか一方に皿ばねが設けられており、
前記先端軸部を把持して反力受けとしつつ前記ナットを回転螺進させて、前記皿ばねが所定量圧縮されるまで前記ナットを締め込むことを特徴とする圧接方法である。

このような圧接方法によれば、ボルトが備える先端軸部を把持して反力受けとしつつナットを回転螺進させてナットを締め込むので、ボルトの供回りを規制する、或いは、周囲の部材を反力受けとする必要がない。また、先端軸部は、ナットの螺進方向と反対側に突出しているので、一方側から先端軸部を把持しつつナットを容易に締め込むことが可能である。このため、重ねられた複数枚の板材に容易に圧接力を付与することが可能な圧接方法を提供することが可能である。

かかる圧接方法であって、
前記ボルトは、前記皿ばねが前記所定量圧縮されるまで前記ナットが締め込まれる前に剪断破壊しない強度を有することを特徴とする。

このような圧接方法によれば、ボルトは、皿ばねが所定量圧縮されるまでナットを締め込まれる前には剪断破壊しないので、皿ばねに所望の圧接力をより確実に付与することが可能である。例えば、ピンテールを破断させて使用することが知られているトルシアボルトであっても、ピンテールが破断する前にナットの締め付けを完了させることにより用いることが可能である。

かかる圧接方法であって、
前記皿ばねが圧縮される前記所定量は、前記皿ばねの撓み量により確認することを特徴とする。

このような圧接方法によれば、皿ばねが圧縮される所定量を、皿ばねの撓み量により確認するので、より正確な圧接力を容易に付与することが可能である。

本発明によれば、面外方向に重ねられた複数枚の板材に容易に圧接力を付与することが可能な圧接方法を提供することが可能である。

摩擦ダンパーの概要についての説明図である。 本実施形態の摩擦ダンパーの構成を示す側面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の圧接方法を、図を用いて説明する。
本実施形態では、複数枚の板材が、本発明の圧接方法により圧接されている摩擦ダンパーを例に挙げて説明する。本実施形態の摩擦ダンパー１は、例えば、図１に示すように、柱梁架構２のブレース３に組み込まれている。

ブレース３は、その長手方向の所定の位置において分断されており、分断された端部を利用して摩擦ダンパー１を形成しつつ接合されている。ブレース３は、Ｈ型鋼３０により形成されており、図２、図３に示すように、Ｈ型鋼３０のフランジ部３１とウェブ部３２とにそれぞれ摩擦ダンパー１が組み込まれている。

以下の説明においては、分断されているＨ型鋼３０のフランジ部３１を繋ぐように設けられている摩擦ダンパー１を例に挙げて説明する。また、ブレース３をなすＨ型鋼３０は、斜めに配置されているが、以下の説明においては、フランジ部３１の平面を水平に配置して示し、フランジ部３１が対向する方向を上下方向とし、Ｈ型鋼３０の長手方向と左右方向として説明する。また、各フランジ部３１において、上下方向に対向するフランジ部３１の間側を内側、反対側を外側として説明する。

ブレース３をなし分断されているＨ型鋼３０において、左右方向に間隔を隔てて配置されているフランジ部３１のうちの一方のフランジ部（以下、第１フランジ部という）３１ａには、当該第１フランジ部３１ａの上下に各々対面させて配置された２枚のスプライスプレート４が、面外方向に貫通するボルト５にナット６が螺合されて移動不能に固定されている。

第１フランジ部３１ａと左右方向に間隔を隔てて配置されている他方のフランジ部（以下、第２フランジ部という）３１ｂには、第１フランジ部３１ａに固定された２枚のスプライスプレート４が、第２フランジ部３１ｂを面外方向に挟むように配置されている。ここで、本実施形態においては、少なくとも２枚のスプライスプレート４と第２フランジ部３１ｂとが、面外方向に重ね合わせた複数枚の板材に相当する。

図４に示すように、第２フランジ部３１ｂのスプライスプレート４側の面には各々滑り板７が移動不能に固定されている。また、各スプライスプレート４の第２フランジ部３１ｂ側の面には、鋼板と一体をなす摩擦板８が滑り板７と対面させて移動不能に固定されている。ここで、摩擦板８は、例えば、有機系摩擦材や無機系摩擦材であり、滑り板７は、例えばステンレスやチタンなどの耐食性を有する材料によって形成される。

滑り板７が固定された第２フランジ部３１ｂ及び摩擦板８が固定されたスプライスプレート４には、面外方向にトルシアボルト９が貫通している。トルシアボルト９は、ナット１０が螺合される螺条軸部９ａを有する軸本体部９ｂと、軸本体部９ｂの一端に設けられた頭部９ｃと、軸本体部９ｂの他端に設けられナット１０が挿通可能な先端軸部９ｄと、を有している。先端軸部９ｄは、ナット１０を回転螺進する際に把持されて反力受けをなす部位である。

スプライスプレート４と摩擦板８とには、トルシアボルト９の直径より僅かに大きな直径の丸孔４ａ、８ａが設けられており、第２フランジ部３１ｂと滑り板７とには、トルシアボルト９の直径より僅かに広い幅をなしＨ型鋼３０の長手方向に長い長孔３１ｃが設けられている。

トルシアボルト９は、第２フランジ部３１ｂにおいて外側（反ウェブ部３２側）から、内側（ウェブ部３２側）に向かって挿通されている。すなわち、トルシアボルト９の頭部９ｃは、第２フランジ部３１ｂの外側に配置される。トルシアボルト９の頭部９ｃとスプライスプレート４との間には、重ねられた複数枚の皿ばね１１が設けられており、スプライスプレート４及び皿ばね１１には、滑り板７、摩擦板８とともにトルシアボルト９が貫通されている。ここで、皿ばね１１は、１枚であっても構わない。

皿ばね１１は、ブッシュ１２及び座金１３と共に設けられている。ブッシュ１２は、皿ばね１１に設けられている孔１１ａに挿通される筒部１２ａを有し、筒部１２ａと繋がって皿ばね１１と頭部９ｃとの間に配置される円盤状の平面部１２ｂを有している。筒部１２ａと平面部１２ｂとは、トルシアボルト９が貫通し、トルシアボルト９の直径よりも僅かに大きな孔でなる貫通部１２ｃを有している。筒部１２ａの外径は、皿ばね１１に設けられている孔１１ａの直径よりも僅かに小さく形成されて、皿ばね１１が圧縮変形する際のガイドをなしている。

平面部１２ｂは、筒部１２ａが皿ばね１１の孔１１ａに挿入された状態で皿ばね１１の上に、スプライスプレート４とほぼ平行な平面を形成し、トルシアボルト９の頭部９ｃよりも大きな直径をなしている。すなわち、トルシアボルト９が締め込まれた後にも平面部１２ｂはトルシアボルト９の頭部９ｃよりも外周側に突出している。

皿ばね１１は、ナット１０が締め込まれることにより、ブッシュ１２の平面部１２ｂの下に位置する座金１３と、皿ばね１１の下に位置する座金１４との間にて圧縮され、第２フランジ部３１ｂとスプライスプレート４とに圧接力を付与している。

本摩擦ダンパー１における第２フランジ部３１ｂ及びスプライスプレート４の圧接方法は、まず、第２フランジ部３１ｂ、スプライスプレート４、滑り板７、摩擦板８、及び皿ばね１１を貫通しているトルシアボルト９にナット１０を仮締めする。

次に、例えば、ジロー株式社製シャーレンチなどの工具を用い、先端軸部９ｄを把持して反力受けとしつつナット１０を回転螺進させてナット１０を締め込む。このとき、圧縮されていく皿ばね１１の撓み量を確認する。トルシアボルト９は、皿ばね１１が予め決められた所定量圧縮されるまでナット１０が締め込まれる前に剪断破壊しない強度を有している。

本実施形態の圧接方法によれば、トルシアボルト９が備える先端軸部９ｄを把持して反力受けとしつつナット１０を回転螺進させてナット１０を締め込むので、トルシアボルト９の回転を規制する、或いは、周囲の部材を反力受けとする必要がない。また、先端軸部９ｄは、ナット１０の螺進方向と反対側に突出しているので、第２フランジ部３１ｂの内側から先端軸部９ｄを把持しつつナット１０を容易に締め込むことが可能である。このため、重ねられた２枚のスプライスプレート４と第２フランジ部３１ｂに容易に圧接力を付与することが可能な圧接方法を提供することが可能である。

このとき、ナット１０は、皿ばね１１が所定量圧縮されるまで締め込むので、皿ばね１１を所定量圧縮させて２枚のスプライスプレート４及び第２フランジ部３１ｂを所望の弾性力にて圧接することが可能である。

また、皿ばね１１が所望の圧接力となる所定量圧縮されるまでナット１０が締め込まれる前には、トルシアボルト９は軸本体部９ｂや螺条軸部９ａや先端軸部９ｄなどで剪断破壊しないので、皿ばね１１に所望の圧接力をより確実に付与することが可能である。

上記実施形態においては、面外方向に重ね合わせた複数枚の板材が、２枚のスプライスプレート４と第２フランジ部３１ｂとにより構成されている例について説明したが、これに限らず、１枚のスプライスプレートとフランジ部またはウェブ部とが重ね合わせられている形態、または、上記スプライスプレートと対向させて複数枚のスプライスプレートが重ね合わせられている形態など、複数枚の板材が重ね合わせられていれば構わない。

上記実施形態においては、複数枚の板材を面外方向に貫通するボルトとしてトルシアボルト９を用いる例について説明したが、これに限らず、先端軸部を有し、皿ばねが所定量圧縮されるまでナットが締め込まれる前に、軸本体部や螺条軸部や先端軸部などで剪断破壊しない強度を有するボルトであれば構わない。

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

１ 摩擦ダンパー、４ スプライスプレート(板材)、９ トルシアボルト(ボルト)、
９ａ 螺条軸部、９ｂ 軸本体部、９ｃ 頭部、９ｄ 先端軸部、
１０ ナット、１１ 皿ばね、３１ｂ 第２フランジ部(板材)、

Claims (3)

1. 複数枚の板材を面外方向に重ね合わせ、前記複数枚の板材を前記面外方向に貫通するボルトに螺合されたナットを締め付けて圧接する圧接方法であって、
   前記ボルトは、前記面外方向に沿って配置される螺条軸部を有する軸本体部と、前記軸本体部の一端に設けられ、前記複数枚の板材の前記面外方向における一方側に配置される頭部と、他端に設けられ前記複数枚の板材の前記面外方向における他方側に配置される先端軸部と、を有しており、
   前記ナットは、前記複数枚の板材の前記他方側にて前記螺条軸部に螺合されており、
   前記複数枚の板材と前記頭部との間、または、前記複数枚の板材と前記ナットとの間のいずれか一方に皿ばねが設けられており、
   前記先端軸部を把持して反力受けとしつつ前記ナットを回転螺進させて、前記皿ばねが所定量圧縮されるまで前記ナットを締め込むことを特徴とする圧接方法。
2. 請求項１に記載の圧接方法であって、
   前記ボルトは、前記皿ばねが前記所定量圧縮されるまで前記ナットが締め込まれる前に剪断破壊しない強度を有することを特徴とする圧接方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の圧接方法であって、
   前記皿ばねが圧縮される前記所定量は、前記皿ばねの撓み量により確認することを特徴とする圧接方法。

Images