JP2021042827A - Pressure contact method - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a pressure welding method in which a plurality of plate members are pressure-welded in the out-of-plane direction.
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。 Conventionally, a plurality of plate materials are pressure-welded in the out-of-plane direction. For example, an H-shaped steel flange constituting a sliding plate and a supplementary plate constituting a friction plate are slidably overlapped and penetrated together with a disc spring. A friction damper is known in which a disc spring is flexed and deformed by screwing a nut into a bolt to press the flange and the attached plate (see, for example, Patent Document 1). In this friction damper, the flange and the auxiliary plate are pressed against each other by the axial force acting by tightening the nut and compressing the disc spring.
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。 When tightening a nut to compress a disc spring in order to press-contact the flange and the auxiliary plate with the conventional friction damper, for example, to a surrounding part such as an adjacent bolt or H-shaped steel. , Shear runners, etc. must be hooked to take the reaction force. At this time, if an attempt is made to rotate the nut with a large force that compresses the disc spring, there is a risk of damaging the portion where the claw is caught. Therefore, for example, it is possible to use a tool such as a spanner with a long arm to turn the nut without taking a reaction force from the surrounding part, but it requires a lot of labor and time, and the workability is poor. There is a problem.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a pressure welding method capable of easily applying a pressure welding force to a plurality of plate materials stacked in the out-of-plane direction. ..
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。
In order to achieve such an object, the pressure welding method of the present invention is used.
This is a pressure welding method in which a plurality of plate materials are superposed in the out-of-plane direction, and a nut screwed into a bolt penetrating the plurality of plate materials in the out-of-plane direction is tightened and pressure-welded.
The bolt is provided at one end of a shaft main body portion having a threaded shaft portion arranged along the out-of-plane direction and one end of the shaft main body portion, and is arranged on one side of the plurality of plate members in the out-of-plane direction. It has a head portion to be formed and a tip shaft portion provided at the other end and arranged on the other side of the plurality of plate members in the out-of-plane direction.
The nut is screwed onto the thread shaft portion on the other side of the plurality of plate members.
A disc spring is provided between the plurality of plates and the head, or between the plurality of plates and the nut.
The pressure welding method is characterized in that the nut is rotationally screwed while gripping the tip shaft portion and receiving a reaction force, and the nut is tightened until the disc spring is compressed by a predetermined amount.
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。 According to such a pressure welding method, the nut is tightened by rotating and screwing the nut while grasping the tip shaft portion of the bolt and using it as a reaction force receiver, so that the rotation of the bolt is restricted or the surrounding members are used. There is no need to use as a reaction force. Further, since the tip shaft portion protrudes on the side opposite to the screwing direction of the nut, the nut can be easily tightened while gripping the tip shaft portion from one side. Therefore, it is possible to provide a pressure welding method capable of easily applying a pressure welding force to a plurality of stacked plate materials.
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。
This is the pressure welding method
The bolt is characterized by having a strength that does not cause shear failure before the nut is tightened until the disc spring is compressed by the predetermined amount.
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。 According to such a pressure welding method, the bolt does not undergo shear fracture before the nut is tightened until the disc spring is compressed by a predetermined amount, so that a desired pressure welding force can be more reliably applied to the disc spring. Is. For example, even a Torsia bolt known to be used by breaking the pin tail can be used by completing the tightening of the nut before the pin tail is broken.
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。
This is the pressure welding method
The predetermined amount of compression of the disc spring is confirmed by the amount of deflection of the disc spring.
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。 According to such a pressure contact method, a predetermined amount of compression of the disc spring is confirmed by the amount of deflection of the disc spring, so that a more accurate pressure contact force can be easily applied.
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。 According to the present invention, it is possible to provide a pressure contact method capable of easily applying a pressure contact force to a plurality of plate materials stacked in the out-of-plane direction.
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。
Hereinafter, the pressure welding method of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, a friction damper in which a plurality of plate materials are pressure-welded by the pressure-welding method of the present invention will be described as an example. The
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。
The
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。
In the following description, a
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。
In the H-
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。
Two
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。
As shown in FIG. 4, a sliding plate 7 is immovably fixed to each of the surfaces of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The method of pressing the
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。
Next, for example, using a tool such as a shear wrench manufactured by Jiro Co., Ltd., the
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。
According to the pressure welding method of the present embodiment, the
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。
At this time, since the
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。
Further, before the
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。
In the above embodiment, an example in which a plurality of plate members stacked in the out-of-plane direction are composed of two
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。
In the above embodiment, an example in which the
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。 The above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.
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)、
1 Friction damper, 4 Splice plate (plate material), 9 Torsia bolt (bolt),
9a thread shaft, 9b shaft body, 9c head, 9d tip shaft,
10 nuts, 11 disc springs, 31b second flange (plate material),
Claims (3)
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。 This is a pressure welding method in which a plurality of plate materials are superposed in the out-of-plane direction, and a nut screwed into a bolt penetrating the plurality of plate materials in the out-of-plane direction is tightened and pressure-welded.
The bolt is provided at one end of a shaft main body portion having a threaded shaft portion arranged along the out-of-plane direction and one end of the shaft main body portion, and is arranged on one side of the plurality of plate members in the out-of-plane direction. It has a head portion to be formed and a tip shaft portion provided at the other end and arranged on the other side of the plurality of plate members in the out-of-plane direction.
The nut is screwed onto the thread shaft portion on the other side of the plurality of plate members.
A disc spring is provided between the plurality of plates and the head, or between the plurality of plates and the nut.
A pressure welding method characterized in that the nut is rotationally screwed while gripping the tip shaft portion and receiving a reaction force, and the nut is tightened until the disc spring is compressed by a predetermined amount.
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。 The pressure welding method according to claim 1.
A pressure welding method, characterized in that the bolt has a strength that does not cause shear fracture before the nut is tightened until the disc spring is compressed by the predetermined amount.
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。 The pressure welding method according to claim 1 or 2.
A pressure welding method, characterized in that the predetermined amount of compression of the disc spring is confirmed by the amount of deflection of the disc spring.
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