JP6334238B2

JP6334238B2 - 手動式ねじ切り工具及びこれを用いたねじ切り工法

Info

Publication number: JP6334238B2
Application number: JP2014083465A
Authority: JP
Inventors: 吉昭新岩
Original assignee: 那須電機鉄工株式会社
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-04-15
Also published as: JP2015202540A

Description

この発明は、設備支柱等の既設のアンカーボルトが、経年劣化によりボルト断面形状が変化し、設計荷重に対して安全でなくなったアンカーボルトを、基礎コンクリートに埋設された健全な部分に新たにねじ山を加工して、基礎コンクリートから突出する部分を切断した既存のアンカーボルトに継ぎ足してボルトを接続し、アンカーボルトを再生させる際に使用する手動式ねじ切り工具及びこれを用いたねじ切り工法に関するものである。

従来、この様なアンカーボルトの再生に当たって、ねじ山を加工するねじ切り工具には、特許文献１及び特許文献２等のものがある。特許文献１にはモータを用いた動力式ねじ切り装置及び手動式ねじ切り装置の双方が開示され、特許文献２のものには手動式ねじ切り工具が開示されている。

前記特許文献１の動力式ねじ切り装置は、基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するアンカーボルトのネジ部を切断し、当該空洞穴に円筒状のガイド筒を挿入し、当該ガイド筒の底板の中心孔に前記アンカーボルトを貫通させ、当該ガイド筒に沿って、ねじ切りダイスを保持するダイス保持金具を上下摺動及び回転可能に嵌合し、当該ダイス保持金具を動力により回転させて前記空洞穴内のアンカーボルトにねじを切っていくものである。

また、特許文献１の手動式ねじ切り装置では、動力によらず、ダイス保持金具を、ラチェットレンチを用いて手動で回転させて、前記空洞穴内のアンカーボルトにねじを切っていくものである。

これにより、ダイス保持金具はアンカーボルトの中心軸に沿って回転し、ねじ切りダイスは偏心や片減りを生じさせることなくねじ切りを行うことができるものである。

また、特許文献２の手動式ねじ切り工具は、基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するねじ部を延長する際に用いるもので、ねじ切り用ダイスを保持するダイスフォルダと、当該ダイスフォルダを回転させるダイスフォルダソケットと、当該ダイスフォルダソケットを前記アンカーボルトの中心軸を中心に回転させるボルト状のダイスフォルダ押さえとから成る。

前記アンカーボルトの上部のねじ部に前記ダイスフォルダ押さえを螺着させ、前記ダイスフォルダソケットの上端にソケットを嵌め合わせ、当該ソケットの貫通孔に勘合させて手動締め付け工具の軸を回転させると、ダイスフォルダソケットがダイスフォルダ押さえに内接しながら回転する構成としたことにより、ねじ切りを行う間にダイスフォルダソケットが傾くことがなくなり、作業現場において、偏心や片減りを生じさせることなくねじ切りを行うことができるものである。

特許第３６１９２２９号公報実用新案登録第３１３９７５０号公報

しかしながら、特許文献１の動力式ねじ切り装置は、基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するアンカーボルトのネジ部を切断し、当該切断後のアンカーボルトにねじ山が多数ある場合は、使用できない。これは、動力式ねじ切り装置は回転力や回転速度の調整ができず、既にあるねじ山を破損する可能性があるためである。

また、特許文献１の手動式ねじ切り装置は、装置の基盤である矩形平板状のガイド部材を基礎コンクリート面に水平にセットするが、通常、基礎コンクリート面とアンカーボルト軸の直交関係の精度が低く、偏心や片減りを生じる可能性がある。

また、特許文献２のものは、基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するアンカーボルトをガイドとしてねじ切り加工を行うため、当該空洞穴から突出するアンカーボルト部分に、工具を取り付けるための正常なねじ山が残っていない場合や、ボルト軸に曲がりを生じている場合は、使用できない。

そこで、この発明はこの様な従来の課題を解決し、前記アンカーボルトの再生に際して、基礎コンクリートに埋設されたアンカーボルトの部分が健全であれば、当該アンカーボルト部分がどのような状態であっても、正常なねじ切り加工を行うことができる手動式ねじ切り工具及びこれを用いたねじ切り工法を提供することを目的としたものである。

請求項１の発明は、アンカーボルトに被冠する円形のガイドベースと、当該ガイドベースを下端内周に固定したガイドパイプと、当該ガイドパイプの内周に回転自在に勘合させるねじ切りダイスを保持したダイスフォルダとから構成され、前記ガイドベースは円板にアンカーボルトを通す中心孔を設け、当該中心孔の外周に一定の長さを有する中央立ち上がり縁を設け、また、当該ガイドベースの外周に一定の長さを有する外周立ち上がり縁を設け、前記ガイドパイプは円筒から成り、前記ガイドベースの外周立ち上がり縁の外周に、前記ガイドパイプの下端部内周を被せてこれらを固定した。

また、前記ガイドベースとガイドパイプの固定は、ガイドパイプに設けた複数箇所のねじ孔にそれぞれボルトを螺着して通し、ガイドベースの外周立ち上がり縁に設けた各貫通孔に前記各ボルト先端を遊びを持って挿入して固定した、手動式ねじ切り工具とした。

請求項２の発明は、前記ガイドベースの中心孔の中央立ち上がり縁は間隔をあけて複数箇所に、上端縁から円板に至る切り欠き溝を設けた、請求項１に記載の手動式ねじ切り工具とした。

請求項３の発明は、請求項１又は２のいずれかの手動式ねじ切り工具を用いてアンカーボルトの外周にねじ切り加工をする場合において、基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するアンカーボルト部分を切断し、前記手動式ねじ切り工具の、ガイドパイプと一体となったガイドベースの中心孔に前記アンカーボルトを挿入して、前記空洞穴内にガイドベース及びガイドパイプを挿入し、ガイドベースをアンカーボルトの外周に支持させ、前記ガイドパイプ上部の内周に、ねじ切りダイスを有するダイスフォルダを嵌め、当該ダイスフォルダの頭部に工具係止用ソケットを被せ、当該工具係止用ソケットに取り付けたラチェットレンチを回転させることにより、前記工具係止用ソケット及びダイスフォルダを回転させて前記アンカーボルトの外周にねじ切りを行う、ねじ切り工法とした。

請求項４の発明は、前記工具係止用ソケットとラチェットレンチの間に、パワーレンチを介在させた、請求項３に記載のねじ切り工法とした。

請求項５の発明は、前記パワーレンチのハンドルに反力バーの一端を取付け、当該反力バーの他端を、固定された支持部材に固定した、請求項４に記載のねじ切り工法とした。

請求項１及び３の各発明によれば、基礎コンクリートから突出するアンカーボルト部分のねじ山が劣化していても、ボルト軸に曲がりを生じていても、アンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、当該空洞穴から突出するアンカーボルト部分を切断し、ガイドベースの中心孔の一定高さの立ち上がり縁をアンカーボルトの外周に当接させることにより当該アンカーボルトの中心軸に直角にガイドベースを装着することができる。そして、当該ガイドベースの外周に固定されたガイドパイプを前記アンカーボルトの中心軸に平行に支持させることができる。従って、このガイドパイプの内周に嵌めたダイスフォルダをアンカーボルトの中心軸に沿って降下させることができる。

このように、当該ガイドベース位置とダイスフォルダ位置の２点でアンカーボルトに支持させることにより、これらのねじ切り工具の傾きを抑え、偏心や片減りの生じない、正常なねじ切り加工を行うことができる。また、請求項１の発明では、ガイドベースの立ち上がり縁と外周立ち上がり縁の間に環状の溝が形成され、この溝にねじ切り加工時の切り子を溜めることができる。

また、請求項１の発明によれば、従来の動力式ねじ切り装置と比べ、空洞穴内のアンカーボルトにねじ山が残っていても、既存のねじ山を破損させることなく、既存のねじ山を延長してねじ切り加工ができる。また、ダイスフォルダの中央部が空洞であるため、ダイスフォルダの上部からねじ切り加工の状態を目視により確認できる。このため、ねじ切りダイスの歯の欠けや切り子の巻き込みによるねじ山の破損を防止できる。

また、ガイドベースとガイドパイプを複数のボルトにより固定できるため、ダイスフォルダを工具によりガイドパイプ内で回転させる際、これらの固定具合を、多少のがたつきを与えるなどの調整ができ、ダイスフォルダの回転をスムーズにさせることができる。

また、請求項２の発明によれば、ねじ切り加工の終端にバリがあっても、前記立ち上がり縁は、複数の切り欠き溝を有するため、アンカーボルトからガイドベースを容易に取り外すことができる。

また、請求項４の発明によれば、パワーレンチを介在させたので、力が増幅され、大きな回転力を発生させることが出来るため、作業者は小さな力でラチェットレンチを回すことができる。その上、パワーレンチの介在により、ねじ切りスピードを落とし、慎重にねじ切り加工をすることができる。

また、請求項５の発明によれば、反力バーを設けることにより、一人の作業者でラチェットレンチを回せば良く、作業効率が上がる。

この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具の構成を示す概略構成断面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具を使用する空洞穴内のアンカーボルトを示す側面断面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具の一部を空洞穴内のアンカーボルトに装着した側面断面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のガイドベースとガイドパイプとの固定構造を示す要部拡大断面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のガイドベースの縦断面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のガイドベースの平面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のガイドパイプの平面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のガイドパイプの一部断面正面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のダイスフォルダの一部断面正面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のダイスフォルダの平面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のダイスフォルダの一部断面側面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具のダイスフォルダにねじ切りダイスを嵌めて固定した状態を示す一部断面正面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具を用いてアンカーボルトにねじ切りを行う直前の使用状態を示す一部断面正面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具を用いてアンカーボルトにねじ切りを行なった直後の使用状態を示す一部断面正面図である。この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具を用いてアンカーボルトにねじ切りを行う際、反力バーを用いた使用状態を示す一部断面正面図である。

（実施の形態例１）
以下、この発明の実施の形態例１の手動式ねじ切り工具Ａを図１〜１２に基づいて説明する。

手動式ねじ切り工具Ａは、図１に示すように、ガイドベース１、ガイドパイプ２、ダイスフォルダ３及びねじ切りダイス４から構成されている。

前記ガイドベース１は図５及び図６に示すように、円板１１の中心部にアンカーボルトを通す中心孔１２が設けられ、当該中心孔１２の外周に、一定高さを有する中央立ち上がり縁１３が設けられている。また、当該円板１１の外周縁の内側には外周立ち上がり縁１４が設けられている。これらの中央立ち上がり縁１３及び外周立ち上がり縁１４は円板１１と一体に設けられている。また、円板１１の、外周立ち上がり縁１４の外側には鍔部１５が設けられている。

また、前記中央立ち上がり縁１３には９０度間隔で、上端から円板１１に至る切欠き溝１６が４個設けられている。また、外周立ち上がり縁１４の外周の相対向する２箇所には貫通孔１７がそれぞれ設けられている。また、前記中心孔１２に後述のアンカーボルトを通すと、当該アンカーボルトの外周に前記中央立ち上がり縁１３の内周が当接するが、ガイドベース１はアンカーボルトの長手方向に摺動可能となっている。

また、前記ガイドパイプ２は、図７及び図８に示すように、円筒２１から構成され、前記ガイドベース１の外周立ち上がり縁１４の外周にガイドパイプ２の内周が当接して、ガイドパイプ２の下端はガイドベース１の鍔部１５に載置自在となっている。そして、当該ガイドパイプ２の下部外周の相対向する２箇所には、ねじ孔２２がそれぞれ設けられている。また、当該円筒２１の上部外周の相対向する位置に貫通孔２３を設けており、これらの貫通孔２３は、前記各ねじ孔２２と略直角な位置に設けられている。

これらの貫通孔２３は、ねじ切り加工完了後の工具の取り外しの際に使用するもので、これらの貫通孔２３に丸棒を通し、当該貫通孔２３から突出した丸棒の両端を引っ張って、当該ガイドパイプ２及びガイドベース１をアンカーボルトから抜き取るためのものである。

そして、このガイドパイプ２とガイドベース１を固定するには、前記ガイドベース１の外周立ち上がり縁１４の外周にガイドパイプ２の内周を当接させて、ガイドパイプ２の下端をガイドベース１の鍔部１５に載置する。そして、ガイドパイプ２の各ねじ孔２２とガイドベース１の各貫通孔１７とを合わせ、各ねじ孔２２からねじ５を螺着し、当該各ねじ５を締め付ける。

これにより、図４に示すように、ねじ５の先端は前記ガイドベース１の貫通孔１７に挿入され、各ねじ５の先端は各貫通孔１７に遊びをもって挿入された状態となる。従って、ガイドベース１とガイドパイプ２は多少のがたつきを持って固定される。また、上記図１〜８では、ガイドベース１の貫通孔１７及びガイドパイプ２のねじ孔２２は２組設けているが、これらの組数は任意でよい。

また、前記ダイスフォルダ３は、図９〜図１１に示すように、外周がボルト形状となった頭部３１と当該頭部３１より大径の筒状の下部３２とから構成されている。下部３２は、前記頭部３１との間に段部３３を設けて内部に大径の円筒形状の中空部３４が設けられ、当該中空部３４は頭部３１の中央孔３５と連通している。そして、頭部３１の中央孔３５の上端及び下部３２の中空部３４の下端は開口している。

また、下部３２の外周の相対向する２箇所には、ねじ孔３７が設けられている。このダイスフォルダ３の下部３２の中空部３４に、図１２に示すように、中央に刃孔４１を有する扁平な円柱状のねじ切りダイス４を嵌合させる。そして、ダイスフォルダ３のねじ孔３７からねじ６を螺着し、前記ねじ切りダイス４の相対向する外周に設けられた孔４２までねじ６を通す。これにより、ねじ切りダイス４はダイスフォルダ３の中空部３４に嵌合、固定される。

次に、この発明の手動式ねじ切り工具Ａを用いてアンカーボルトの再生のためのねじ切り加工について説明する。

まず、図２に示すように、基礎コンクリート７のアンカーボルト８の周囲にアンカーボルト８の埋設部分の一部が露出するように空洞穴９を設ける。その後、当該空洞穴９から突出するアンカーボルト８を切断する（図２で点線で示す部分）。そして、当該切断面が水平になるように仕上げる。

次に、前記空洞穴９内の当該アンカーボルト８に、前記ガイドパイプ２を固定したガイドベース１を被せる。これには、ガイドベース１の中心孔１２にアンカーボルト８を入れ、ガイドベース１の中央立ち上がり縁１３の内周をアンカーボルト８の外周に当接させながら摺動させ、図３に示すように、空洞穴９の底部にガイドベース１が着くまで挿入する。そして、図１に示すように、ねじ切りダイス４を内部に保持したダイスフォルダ３をガイドパイプ２の上端開口部からガイドパイプ２内に挿入する。

さらに、図１３に示すように、ダイスフォルダ３に市販の工具係止用ソケットＢを被せ、当該工具係止用ソケントＢの上に市販のパワーレンチＣ，さらに市販のラチェットレンチＤを接続し、ラチェットレンチＤの上から下方に押さえ付けながら、ラチェットレンチＤを水平に回転させ、アンカーボルト８にねじ切りダイス４を噛ませる。

アンカーボルト８にねじ切りダイス４が噛んだら、下方への押さえ付けを解除し、ラチェットレンチＤを半回転、逆の半回転を繰り返す。これによりアンカーボルト８の外周にねじが切られていく。そして、前記ガイドベース１の中央立ち上がり縁１３と外周立ち上がり縁１４との間に形成された溝に切り子が溜まる。従って、これらの切り子を除去しながら、図１４の位置までねじ切りを行う。なお、ねじ切り完了時のダイスフォルダ３の位置は、図１４に示すように、ガイドベース１の上端位置に限られたものではなく、アンカーボルト８のサイズによって定めた所定のねじ切り長さまでねじ切り加工した時点で完了となる。

また、図１５に示すように、前記パワーレンチＣのハンドルに反力バー１０の一端を取り付け、当該反力バー１０の他端を、固定された適宜の支持部材１０ａに支持させ、パワーレンチＣの反力受けを設ける。この反力バー１０の他端を支持部材１０ａに固定すると１人の作業者によりラチェットレンチＤを操作して、ねじ切り加工を行うことが出来る。

また、上記パワーレンチＣは、ラチェットレンチＤで回す力を、例えば、約３倍に増幅させることができる。従って、パワーレンチＣの使用により、少ない力で大きな回転力を発生させることが出来る。一方でパワーレンチＣの回転量（即ち、ねじ切りダイスの回転量）はラチェットレンチＤの回転量の約１／３となる。

それ故、前記アンカーボルト８の径が大きいほど大きな回転力が必要となるため、パワーレンチＣを必要とするが、前記アンカーボルトの径が小さいものは、パワーレンチＣを用いず、ラチェットレンチＤのみでもねじ切り加工は可能である。

そして、アンカーボルト８へのねじ切り加工が終了すれば、工具類及び工具係止用ソケットＢを外し、ダイスフォルダ３をガイドパイプ２から引き抜く。さらに、ガイドパイプ２と一体となった、ガイドベース１をアンカーボルト８から外す。その際、ガイドベース１の中央立ち上がり縁１３がアンカーボルト８に密着しているが、当該中央立ち上がり縁１３には、間隔を空けて４個の切欠き溝１６が設けられているため、中央立ち上がり縁１３は弾性があり、容易にアンカーボルト８から外すことが出来る。

Ａ手動式ねじ切り工具
１ガイドベース
１１円板１２中心孔
１３中央立ち上がり縁１４外周立ち上がり縁
１５鍔部１６切欠き溝
１７貫通孔
２ガイドパイプ
２１円筒２２ねじ孔
２３貫通孔
３ダイスフォルダ
３１頭部３２下部
３３段部３４中空部
３５中央孔３７ねじ孔
４ねじ切りダイス
４１刃孔４２孔

５ねじ６ねじ
７基礎コンクリート８アンカーボルト
９空洞穴
１０ａ支持体
Ｂ工具係止用ソケットＣパワーレンチ
Ｄラチェットレンチ

Claims

アンカーボルトに被冠する円形のガイドベースと、当該ガイドベースを下端内周に固定したガイドパイプと、当該ガイドパイプの内周に回転自在に勘合させるねじ切りダイスを保持したダイスフォルダとから構成され、
前記ガイドベースは円板にアンカーボルトを通す中心孔を設け、当該中心孔の外周に一定の長さを有する中央立ち上がり縁を設け、また、当該ガイドベースの外周に一定の長さを有する外周立ち上がり縁を設け、
前記ガイドパイプは円筒から成り、前記ガイドベースの外周立ち上がり縁の外周に、前記ガイドパイプの下端部内周を被せてこれらを固定し、
前記ガイドベースとガイドパイプの固定は、ガイドパイプに設けた複数箇所のねじ孔にそれぞれボルトを螺着して通し、ガイドベースの外周立ち上がり縁に設けた各貫通孔に前記各ボルト先端を遊びを持って挿入して固定したことを特徴とする、手動式ねじ切り工具。
前記ガイドベースの中心孔の中央立ち上がり縁は間隔をあけて複数箇所に、上端縁から円板に至る切り欠き溝を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の手動式ねじ切り工具。
請求項１又は２のいずれかの手動式ねじ切り工具を用いてアンカーボルトの外周にねじ切り加工をする場合において、
基礎コンクリートのアンカーボルト周囲にアンカーボルトの埋設部分の一部が露出するように空洞穴を設け、
当該空洞穴から突出するアンカーボルト部分を切断し、
前記手動式ねじ切り工具の、ガイドパイプと一体となったガイドベースの中心孔に前記アンカーボルトを挿入して、前記空洞穴内にガイドベース及びガイドパイプを挿入し、ガイドベースをアンカーボルトの外周に支持させ、前記ガイドパイプ上部の内周に、ねじ切りダイスを有するダイスフォルダを嵌め、当該ダイスフォルダの頭部に工具係止用ソケットを被せ、当該工具係止用ソケットに取り付けたラチェットレンチを回転させることにより、前記工具係止用ソケット及びダイスフォルダを回転させて前記アンカーボルトの外周にねじ切りを行うことを特徴とする、ねじ切り工法。
前記工具係止用ソケットとラチェットレンチの間に、パワーレンチを介在させたことを特徴する、請求項３に記載のねじ切り工法。
前記パワーレンチのハンドルに反力バーの一端を取付け、当該反力バーの他端を、固定された支持部材に固定したことを特徴とする、請求項４に記載のねじ切り工法。