JP2830988B2 - 構造部材の接合装置における軸長調整可能なスリーブ体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は構造部材の接合装置にお
ける軸長調整可能なスリーブ体に係り、詳しくは、トラ
スを組みあげることによって位置が決まったノードの相
互間距離に若干の誤差が発生していても、スリーブの長
さ調整によって所定長さの構造部材を介装することがで
きるようにした構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】長尺な鋼管からなる構造部材を多数使用
した立体トラス構造物は、各構造部材をノードに接合し
たグリッドを多数組み合わせることによって形成され
る。トラスを組み立てる初期などにおいては、何本かの
構造部材が接合されている場合でもノードの位置が構造
部材によって完全に拘束された状態になく、ノード間に
構造部材を介装する際に一方のノードをトラス空間で少
し変位させれば、構造部材を接合することができる。

【０００３】しかし、トラスが組みあがってくると、所
定本数の構造部材を接合したノードの位置が固定的とな
る。構造部材を介装しようとする二つのノードが変位不
可能であると、それらに接合すべく予定した長さの構造
部材でもノード間に介装することができなくなることが
ある。それは、構造部材をノードに接合するための接合
装置が構造的に難点がある場合に起こったり、トラス組
立時に構造部材等の製作誤差が集積するなどしてノード
間距離が予定された設計寸法を再現していない場合に起
こる。

【０００４】通常、構造部材の接合装置は、構造部材と
ノードを接続する接合ボルトとそれを回転しかつ変位さ
せるスリーブとからなる。そのような一例が、特開昭６
２−５５３４７号公報に提案されている。ところで、ノ
ード間距離が予定された設計長さに再現されている場合
でも、上記構造の接合装置では構造部材を接続すること
ができなくなる。それは、接合ボルトをノードに螺合さ
せる部分のねじが、スリーブの先端から予め少し突出さ
れているという構造的な要因による。その突出部分は接
合ボルトのねじとノードのねじ孔との螺合を開始させる
ために必要であり、その長さは通常はねじ山の数にして
２ないし３程度とされる。

【０００５】スリーブが構造部材の両端部に取り付けら
れた状態で、一方のスリーブの端から他方のスリーブの
端までの長さは、その構造部材が介装されるべきノード
間距離と一致するように製作されるので、上記したねじ
山の突出量が僅かであっても構造部材のノード間への介
装を不可能にする。これを解消するためには、本出願人
が提案した特開昭６３−５１５３９号公報や実開平２−
１８００３号公報等に記載された接合装置を使用すれば
よい。これらは、接合ボルトをスリーブ内に完全に退避
させたり、接合ボルトをノードのねじ孔に初期螺合させ
るために必要な進出量を与えるボルト進退機構を有して
いるからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、構造部材、
スリーブおよびノードは機械工場において高い製作精度
の寸法が与えられている。したがって、トラスの組み立
てを進めてもノードの位置は±０．２ｍｍの誤差で所定
の位置に配置されるはずであるが、実際には１ないし２
ｍｍ程度ずれることがある。このような配置のノード間
にボルト進退機構を備える接合装置を使用して構造部材
をノード間に介装することができたとしても、構造部材
に取り付けられたいずれか一方のスリーブにおいて、ス
リーブとノードとの間に上記ずれに等しい隙間を残すこ
とになる。

【０００７】これではノードから構造部材に入る軸圧縮
力をスリーブを介して伝達することができず、大きい耐
力を備えた構造部材を軸力材として十分に機能させるこ
とが不可能となる。また、ノード間が所定距離より短い
ときには構造部材をもはや介装することができず、正確
な寸法の与えられていたスリーブを削るといった現場で
の手直し作業が課せられることになり、また、組立工事
の遅延を招く。もちろん、ノード間距離を正確に測定し
ようのない現場では±０．２ｍｍといった精度での手直
しは不可能に近い。

【０００８】上記の欠点を解消するものとして、図７
（ａ）に示すような接合装置２０を採用すればよい。そ
の接合装置は、構造部材２の端部を閉止するように溶接
によって固定したエンド部材７に一端部が取り付けられ
ると共にノード４のねじ孔４ａに螺合される他端部を備
える接合ボルト５と、接合ボルトの中間部に形成したボ
ス部５Ｃに係合して回転力を伝達しつつ軸方向に変位さ
せることができるスリーブ２１とを有している。なお、
この装置においてボルト進退機構も存在するが、説明の
簡略化のために割愛されている。

【０００９】上記のスリーブ２１は、スリーブ本体２１
Ａとノード側で螺合する補助スリーブ２１Ｂとからなっ
ている。その補助スリーブ２１Ｂはノード４との当接面
２１ｂを備える一方、スリーブ本体２１Ａの先端内部に
螺合する接続ねじ部２２が形成されている。そして、ノ
ード間に接合装置２０を伴った構造部材２を配置した後
にスリーブ２１を右回転し（矢印Ａ_21A を参照）、接合
ボルト５の他端部の左ねじ５ａに螺合したアンカーナッ
ト５ｂがエンド部材７の背面に当たるまで、一端部のね
じ５ｍをノード４のねじ孔４ａに噛みあわせる。この時
点で補助スリーブ２１Ｂの当接面２１ｂとノード４との
間に隙間δが残る。

【００１０】次に、補助スリーブ２１Ｂを回転して接続
ねじ部２２を弛め、図７（ｂ）のように当接面２１ｂを
ノード４の接合面４ｂに密着させる。接続ねじ部２２の
螺合量の減少によって、補助スリーブ２１Ｂのフランジ
部とスリーブ本体２１Ａの先端との間に隙間δが発生す
る。最後に、スリーブ本体２１Ａを少し右回転させて本
締めをする。このとき、接続ねじ部２２がスリーブ本体
２１Ａとの螺合量を増やさないように、すなわち、ノー
ド４に密着させた補助スリーブ２１Ｂをスリーブ本体側
へ引き戻さないようにする必要があり、接続ねじ部２２
には左ねじが採用される。

【００１１】図７（ｃ）は、補助スリーブ２１Ｃがスリ
ーブ本体２１Ａの先端の外周面で螺合されている例であ
るが、同様の要領によって図示しのごとくノード側での
隙間δをなくすように操作することができる。いずれの
例においても、ノード間距離Ｌが所望外に短い場合に
は、補助スリーブ２１Ｂ，２１Ｃのフランジ部の薄いも
のを使用して意図的に隙間を確保し、その後に補助スリ
ーブ２１Ｂ，２１Ｃをノード４に密着させればよい。

【００１２】しかし、上記のようにして本締めした後の
大きいトルクを維持する力は、エンド部材７の外面と密
着するスリーブ本体２１Ａの反ノード側端面２１ａに発
生する摩擦力のみとなる。なぜなら、スリーブ本体２１
Ａと補助スリーブ２１Ｂ，２１Ｃとは接続ねじ部２２，
２３によって螺合しているだけでありかつ両者間に隙間
δが残存するので、ねじの弛みを阻止する摩擦力は極め
て僅かとなっている。それゆえに、図７（ｂ）に示した
止めねじ２５を採用するなどして、補助スリーブ２１
Ｂ，２１Ｃに対するスリーブ本体２１Ａの回転ずれを防
止しておかなければならず、部品点数の増加を招く。ま
た、止めねじ２５による両者の固定に完全を期すことは
無理があること、止めねじをねじ込む操作は本締め後の
弛みの生じる前に行わなければならず、操作が煩雑とな
るなどの難点がある。

【００１３】本発明は上述した問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、トラスの組み立てを進める間に集積す
る誤差によってノード間距離が所望外となっても、現場
でのスリーブ寸法の手直しなどをなくし、組立作業の中
断を回避して工期の遅れが生じないようにすること、ス
リーブを構成する部品点数を可及的に少なくしてコスト
ダウンを図ること、スリーブの回転によって本締め操作
した後も本締め状態が確実に維持されること、スリーブ
の連続性が得られて軸圧縮力の伝達機能が十分に発揮さ
れることを実現した構造部材の接合装置における軸長調
整可能なスリーブ体を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、構造部材の端
部に取り付けられる一端部およびノードのねじ孔に螺合
される他端部を備えた接合ボルトと、該接合ボルトの中
間部に他端部よりも膨形されたボス部に係合して回転力
を伝達しつつ軸方向に変位させることができるスリーブ
と、該スリーブ内に接合ボルトを完全に退避させまた接
合ボルトにノードのねじ孔との初期螺合に必要な進出量
を与えるボルト進退機構とを有する構造部材の接合装置
に適用される。その特徴とするところは、図１および図
３を参照して、スリーブ１は、ボス部５Ｃに係合して接
合ボルト５を回転かつ変位させるスリーブ本体１Ａと、
ノード側に位置してスリーブ本体１Ａから分離可能なシ
ムワッシャ１Ｂとからなり、そのシムワッシャ１Ｂはボ
ス部５Ｃが通過することはなく接合ボルト５の他端部５
Ｂが挿通する程度の孔が設けられた円筒形であると共
に、スリーブ本体１Ａのシムワッシャ側部分も同一外径
を備えた円筒状とされる。スリーブ本体１Ａのシムワッ
シャ側の端面には、放射状に延びる線１Ｈを含んで軸方
向に延びる平坦面１Ｅ，１Ｇを形成すると共に一つの平
坦面１Ｅのノード側縁線１ｅと隣に位置する他の平坦面
１Ｇの反ノード側縁線１ｈとを傾斜面１Ｊで接続し、平
坦面１Ｅの反ノード側縁線１ｆと隣に位置する他の平坦
面１Ｇのノード側縁線１ｇとを傾斜面１Ｋで接続するこ
とによって凹凸状シム面１０Ａが形成される。一方、シ
ムワッシャ１Ｂのスリーブ本体側の端面には、放射状に
延びる線１Ｑを含んで軸方向に延びる平坦面１Ｓ，１Ｕ
と、一つの平坦面１Ｓの反ノード側縁線１ｓと隣に位置
する他の平坦面１Ｕのノード側縁線１ｖとを接続した傾
斜面１Ｘと、平坦面１Ｓのノード側縁線１ｔと他の平坦
面１Ｕの反ノード側縁線１ｕとを接続した傾斜面１Ｙと
からなって凹凸状シム面１０Ａに密着する係止用シム面
１０Ｂが形成される。そして、スリーブ本体１Ａの傾斜
面１Ｊ，１Ｋおよびシムワッシャ１Ｂの傾斜面１Ｘ，１
Ｙは、スリーブ本体１Ａと回転を拘束したシムワッシャ
１Ｂとを密着させた状態でスリーブ本体１Ａを右回転さ
せると（図５（ａ）参照）、シムワッシャ１Ｂがノード
方向へ変位してスリーブ１が長くなるような向きに傾斜
し、シムワッシャ１Ｂがノード方向へ変位することによ
って、スリーブ本体側の平坦面１Ｓ，１Ｕとスリーブ本
体１Ａに設けられている 平坦面１Ｅ，１Ｇとの間に生じ
た空隙１１（図２を参照）に、硬質のコーキング材が充
填されていることである。

【００１５】

【作用】不動状態にある二つのノード間に構造部材２を
配置する場合に、ボルト進退機構６を備えた接合装置が
採用され、その接合装置の接合ボルト５を覆うスリーブ
１は、接合ボルト５を回転および変位させるスリーブ本
体１Ａと、ノード４のねじ孔４ａに螺合する右ねじ５ｍ
に嵌着したシムワッシャ１Ｂとから構成される。スリー
ブ本体１Ａのノード側端の凹凸状シム面１０Ａとシムワ
ッシャ１Ｂの反ノード側端の係止用シム面１０Ｂとを密
着させた状態で、構造部材２をノード間に介装する。ス
リーブ本体１Ａを右回転させて接合ボルト５をノード４
にほぼ完全に螺合させた後に、シムワッシャ１Ｂのノー
ド側の当接面１ｂとノード４の接合面４ｂとの間に隙間
δが生じる場合には、スリーブ本体１Ａを固定した状態
でシムワッシャ１Ｂを左回転させる。係止用シム面１０
Ｂの平坦面１Ｓ，１Ｕを境にして形成された傾斜面１
Ｘ，１Ｙが、凹凸状シム面１０Ａの平坦面１Ｅ，１Ｇで
画成された傾斜面１Ｊ，１Ｋを摺接し、そのくさび作用
によってシムワッシャ１Ｂがノード４の方向へ変位し、
スリーブ１が実質的に長くなって隙間δが埋められる。
このような操作によって、シムワッシャ１Ｂに設けられ
た平坦面１Ｓ，１Ｕとスリーブ本体１Ａに設けた平坦面
１Ｅ，１Ｇとの間に生じる空隙１１には、硬質のコーキ
ング材が充填される。ノード４から導入される軸圧縮力
はスリーブ１を介して構造部材２に伝達され、構造部材
２は軸力材として機能する。そして、シムワッシャ１Ｂ
には接合ボルト５の他端部５Ｂが挿通する程度の孔が設
けられていることから、シムワッシャ１Ｂが右ねじ５ｍ
の周囲で偏るようなことはない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、立体トラスを組みあげ
ていくうちにノードの位置が固定的となり、しかも、そ
のノード間が構造部材の介装を阻害する距離となってい
ても、シムワッシャによってスリーブの軸長が調整さ
れ、スリーブとノードとの間に隙間の生じない接合形態
が実現される。また、シムワッシャにはボス部が通過す
ることはなく接合ボルトの他端部が挿通する程度の孔が
設けられているので、シムワッシャはその他端部の周囲
で偏ることがなくスリーブ本体と芯ずれのない密着状態
を維持した姿勢が保持されることになって、スリーブに
はノードからの軸圧縮力の導入が可能となり、構造部材
を軸力材として機能させることができるようになる。し
たがって、トラスの組立作業中に寸法誤差が集積してノ
ードが僅かに予定外の配置となっても、スリーブの長さ
を現場で手直しするといったことは不要となり、工事の
円滑な推進が図られる。スリーブの構成も可及的に少な
い部品点数でよくて安価なものとなり、また、スリーブ
の回転による本締めの際の各当接部位での摩擦力も大き
く働き、強固なトラスの組み立てが実現される。加え
て、スリーブ本体とシムワッシャとの間に生じた空隙に
硬質のコーキング材が充填されるので、スリーブを介し
て内外部の遮断やシールが図られ、接合装置の耐久性が
高められる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明を図面に基づき、その実施例
を詳細に説明する。図２は本発明に係る軸方向長さの調
整可能なスリーブ１を用いて構造部材２をノード間に隙
間を残すことなく接合した片側の外観図である。このよ
うなスリーブ１は例えば図３に示すような構造の接合装
置３に適用される。その接合装置は、構造部材２とノー
ド４とを接続する接合ボルト５、構造部材２とノード４
との間で軸圧縮力を伝達するスリーブ１、さらには、コ
イルスプリングからなるボルト進退機構６を備えてい
る。

【００１８】接合ボルト５は、図４（ａ）に示すよう
に、構造部材２の端部を覆うエンド部材７に取り付けら
れる一端部５Ａ、ノード４のねじ孔４ａに螺合される他
端部５Ｂおよびそれらの中間部に形成されたボス部５Ｃ
とを有している。一端部５Ａは左ねじ５ａとそれに噛み
あわされたアンカーナット５ｂからなり、エンド部材７
に螺合されたスリーブナット５ｃに軸部５ｄが支持され
て構造部材２に取り付けられる。他端部５Ｂには右ねじ
５ｍが形成され、ノード４に螺合させた時点でエンド部
材７の背面に当接するアンカーナット５ｂが弛まないよ
うに逆方向螺旋のねじすなわち右ねじとされている。ボ
ス部５Ｃは、左ねじ５ａ、右ねじ５ｍ、軸部５ｄより膨
出しており、その断面が六角などをなした軸方向に延び
る多角柱である。ボルト進退機構６は、接合ボルト５を
スリーブ１内に退避させたり（図３を参照）、右ねじ５
ｍをノード４のねじ孔４ａに噛みあせる際に必要となる
初期螺合を実現するもので、ボス部５Ｃとスリーブナッ
ト５ｃとの間の軸部５ｄを外囲するように配置されたコ
イルスプリング６Ａの縮み変形と弾発力を利用するもの
である。

【００１９】スリーブ１はボス部５Ｃに係合して接合ボ
ルト５に回転力を伝達しつつ軸方向に変位させることが
できるもので、ボス部５Ｃの外郭とほぼ等しい断面形の
係合孔１ｃを備える。このスリーブ１は軸方向長さを調
整可能とするために、ボス部５Ｃに係合して接合ボルト
５を回転しかつ変位させるスリーブ本体１Ａと、ノード
側に位置してスリーブ本体１Ａから分離可能なシムワッ
シャ１Ｂとからなっている。なお、スリーブ本体１Ａの
外面にはスパナ等によって大きいトルクを作用させやす
くするために断面の外郭が六角形をした回転力作用面１
ｄが形成されるが、そのノード側は幾分縮径された短い
円筒状であり、シムワッシャ１Ｂもスリーブ本体１Ａと
の完全な密着を図りやすくするために同一外径の円筒形
となっている（後述する図１参照）。

【００２０】シムワッシャ１Ｂは、少し回転すると端面
に形成した幾つかのシム面を利用して、図５（ａ）から
図５（ｂ）のように軸方向へ変位してノード４に近づ
き、スリーブ１の長さを調整できるように設けられたも
のである。そのために、スリーブ本体１Ａとシムワッシ
ャ１Ｂとには、その対面部位に以下の形状が施される。
なお、シムワッシャ１Ｂのノード側には、ノード４の接
合面４ｂに面接触する当接面１ｂが形成され、スリーブ
本体１Ａのエンド部材側には、エンド部材７もしくはス
リーブナット５ｃ（図４（ａ）を参照）に面接触する当
接面１ａが形成されることは、従来の接合装置における
場合と変わるところがない。

【００２１】図１に示すように、スリーブ本体１Ａのシ
ムワッシャ側の円筒状端面には、スリーブ本体１Ａの軸
線１ｍを含む仮想平面１ｎ内に位置する平坦面１Ｅ，１
Ｇが例えば１８０度離れた位置に二つ形成される。そし
て、一つの平坦面１Ｅのノード側縁線１ｅと他の平坦面
１Ｇの反ノード側縁線１ｈとを一つの傾斜面１Ｊで接続
し、同様に、平坦面１Ｇのノード側縁線１ｇと平坦面１
Ｅの反ノード側縁線１ｆとを一つの傾斜面１Ｋで接続す
ることによって凹凸状シム面１０Ａが形成される。言い
替えれば、例えば平坦面１Ｅ，１Ｇはスリーブ本体１Ａ
の中心から放射状に延びる線１Ｈを含んで軸方向へ延び
る面、すなわち、傾斜面１Ｊ，１Ｋの間に形成された二
つの段差面であり、円筒外周面を展開すると鋸歯状の輪
郭をなすように形状が与えられている。もちろん、平坦
面すなわち段差面の数は三つや四つでもよく、その場合
には、図示しないが、平坦面の間隔を１２０度ずらせた
り９０度の間隔で配置される。

【００２２】一方、シムワッシャ１Ｂのスリーブ本体側
の端面には、上記した凹凸状シム面１０Ａに密着する係
止用シム面１０Ｂが形成される。すなわち、シムワッシ
ャ１Ｂの円筒状端面には、シムワッシャ１Ｂの中心から
放射状に延びる線１Ｑを含んで軸方向に延びる平坦面１
Ｓ，１Ｕを形成すると共に、一つの平坦面１Ｓの反ノー
ド側縁線１ｓと他の平坦面１Ｕのノード側縁線１ｖとを
一つの傾斜面１Ｘで接続し、平坦面１Ｕの反ノード側縁
線１ｕと平坦面１Ｓのノード側縁線１ｔとを一つの傾斜
面１Ｙで接続することによって係止用シム面１０Ｂが形
成される。そして、上記したスリーブ本体１Ａの平坦面
１Ｅとシムワッシャ１Ｂの平坦面１Ｕおよび平坦面１Ｇ
と平坦面１Ｓを重ね合わせて図５（ａ）のように密着す
ると、すなわち、段差面を相互に係止させると、傾斜面
１Ｋと傾斜面１Ｙおよび傾斜面１Ｊと傾斜面１Ｘとが密
着するように、凹凸状シム面１０Ａと係止用シム面１０
Ｂとは同じ寸法の段違い面となっている。

【００２３】その傾斜面１Ｋと傾斜面１Ｙおよび傾斜面
１Ｊと傾斜面１Ｘは、スリーブ本体１Ａとシムワッシャ
１Ｂとを密着させた状態でシムワッシャ１Ｂの回転を拘
束しておき、スリーブ本体１Ａを矢印Ａ_1Aの方向へ右回
転させれば、シムワッシャ１Ｂがノード方向へ変位して
スリーブ１が長くなるような向きに傾斜されている。例
えばシムワッシャ１Ｂの外径Ｄ（図１を参照）が３０ｍ
ｍで、平坦面１Ｓ，１Ｕが１８０度の離れた位置に形成
されている場合、スリーブ本体１Ａをシムワッシャ１Ｂ
に対して２０度右回転させると、図５（ｂ）に示すよう
に平坦面１Ｇと平坦面１Ｓとは５．２ｍｍ離れることに
なるが、このときシムワッシャ１Ｂをノード４の方向へ
隙間δ（図５（ａ）を参照）の１ｍｍを変位させるため
には、傾斜面１Ｊ，１Ｋ，１Ｘ，１Ｙにリード角θ（図
５（ｂ）を参照）として約１１度を与えておけばよい。
なお、シムワッシャ１Ｂの内部は右ねじ５ｍが挿通する
が（図３を参照）、ボス部５Ｃは通過させる必要がない
ので、その内径は右ねじ５ｍの外径より少し大きい程度
とされ、シムワッシャ１Ｂが右ねじ５ｍの周囲で偏るこ
とはなく、スリーブ本体１Ａと密着状態を維持した姿勢
が保持されるように配慮されている。

【００２４】上記した構成によれば、次のようにしてス
リーブ１の軸長を調整し、不動の位置にある二つのノー
ド間に構造部材２を介装することができる。再び図３を
参照して、コイルスプリング６Ａを軸部５ｄに外囲させ
た接合ボルト５を構造部材２のエンド部材７にスリーブ
ナット５ｃを介して支持させ、その接合ボルト５にスリ
ーブ本体１Ａを被せ、かつ、右ねじ５ｍの部分にはシム
ワッシャ１Ｂを嵌めてスリーブ本体１Ａに密着させる。
この状態で所定の位置までクレーン等で運び、右ねじ５
ｍの先端をノード４の球殻面４ｃに沿わせるようにして
接合面４ｂへ移動させる。その間に、接合ボルト５が構
造部材側に押し込まれ、図示したようにコイルスプリン
グ６Ａがボス部５Ｃとスリーブナット５ｃとに挟まれて
圧縮される。

【００２５】いま、ノード間距離Ｌ₄ がスリーブ１の端
面から他のスリーブの端面までの寸法Ｌ₁ より長く、片
側でδの隙間がノード４との間に生じていると、右ねじ
５ｍの先端にδの突出を残して接合ボルト５はスリーブ
１の中へ退避し、アンカーナット５ｂが構造部材２の内
方へ移動する。もちろん、δ＝０ならば、接合ボルト５
はシムワッシャ１Ｂから突出しなくなるまでコイルスプ
リング６Ａが圧縮される。右ねじ５ｍの先端がノード４
のねじ孔４ａに一致すると、コイルスプリング６Ａの弾
発力によって接合ボルト５がノード側へ付勢される。右
ねじ５ｍはスリーブ１の右回転とコイルスプリング６Ａ
による付勢力によってねじ孔４ａと螺合をし始める。ス
リーブ１の回転を続けると右ねじ５ｍがねじ孔４ａ内に
進み、コイルスプリング６Ａが伸びきって付勢力がなく
なっても、すでに螺合しているねじ孔４ａ内を螺進させ
ることができる。

【００２６】図４のように、アンカーナット５ｂがエン
ド部材７の背面に当接すると接合ボルト５の前進は阻止
される。スリーブ本体１Ａを右回転させたときシムワッ
シャ１Ｂも同方向に回転させたなら、図示したごとくの
隙間δがノード４との間に残り、外観は図５（ａ）のよ
うになる。そこで、シムワッシャ１Ｂに矢印Ａ_1Bのごと
く左回転を与えると、シムワッシャ１Ｂの傾斜面１Ｘ，
１Ｙが動かされないスリーブ本体１Ａの傾斜面１Ｊ，１
Ｋに摺接し、その傾斜面１Ｊ，１Ｋのガイドによるくさ
び効果によって、シムワッシャ１Ｂがノード方向へ移動
する。図４（ｂ）や図５（ｂ）のようにシムワッシャ１
Ｂの当接面１ｂがノード４の接合面４ｂに密着すると、
スリーブ１はδだけ長くなったことになる。

【００２７】シムワッシャ１Ｂの左回転によってスリー
ブ本体１Ａの平坦面１Ｅ，１Ｇとシムワッシャ１Ｂの平
坦面１Ｕ，１Ｓとは離隔し、平行四辺形の上記した寸法
例で言えば５．２ｍｍの空隙１１が生じる。最後に、ス
リーブ本体１Ａが右回転で本締めされると、その回転量
は僅かであるが、図２のように空隙１１を拡大する。も
ちろん、右ねじ５ｍの先端は仮想線の位置から極めて僅
かであるが破線のように深く入り込む。このとき、傾斜
面１Ｊ，１Ｋ，１Ｘ，１Ｙを介してシムワッシャ１Ｂが
ノード４の接合面４ｂに強く押圧される。空隙１１には
硬質のコーキング材が充填され、これによって外部との
遮断やシールも図られる。なお、本締めした際の大きい
トルクは、スリーブ本体１Ａの反ノード側の当接面１ａ
とスリーブナット５ｃもしくはエンド部材７の外面とに
働く摩擦力のみならず、くさび効果的でせり合うように
固く面接触する傾斜面１Ｋと傾斜面１Ｙなどとの間に働
く大きな摩擦力によっても維持される。後者の接触面は
従来技術のところで述べた図７における接続ねじ部２
２，２３に比べれば極めて広く、また、摩擦面までのア
ームも実質的に長いものとなるからである。このように
して本締めが確実になされると、その後にコーキング材
を充填する作業も容易となる。

【００２８】上記はスリーブ本体１Ａをシムワッシャ１
Ｂと共に右回転させ、その後にシムワッシャ１Ｂを独立
して左回転させるとして説明したが、接合ボルト５をね
じ孔４ａに螺合させる操作において、図５（ａ）の状態
からシムワッシャ１Ｂを拘束することなくスリーブ本体
１Ａを右回転すれば、傾斜面１Ｊ，１Ｋ，１Ｘ，１Ｙの
くさび作用によってシムワッシャ１Ｂをノード４に密着
させることができる。もちろん、本締めも連続して行う
ことが可能となる。

【００２９】構造部材２の両端のスリーブ１が図２の状
態になり、空隙１１にコーキング材を充填すればスリー
ブ本体１Ａとシムワッシャ１Ｂとの一体化がなされ、ノ
ード４から入る軸圧縮力はスリーブ１を介して構造部材
２に伝達される。ちなみに、軸引張力は接合ボルト５に
作用して構造部材２に伝えられる。スリーブ１内は上記
したごとく外気から遮断された状態であり、耐力上重要
な接合ボルトの腐食の進行なども抑制され、長期にわた
り構造部材を軸力材として機能させることができるよう
になる。

【００３０】図６（ａ）は、上記のコイルスプリング６
Ａに代えて、ボルト進退機構６として接合ボルト５の送
り出し用の雄ねじ６Ｍと雌ねじ６Ｎを備えた例である。
初期螺合を必要とする段階では、エンド部材７に形成し
た雌ねじ６Ｎに接合ボルト５の軸部５ｄに設けた雄ねじ
６Ｍが螺合される。スリーブ本体１Ａを回転すると、図
６（ｂ）に示すように接合ボルト５をノード４の方向に
変位させることができる。その後のシムワッシャ１Ｂと
ノード４との隙間δを埋める操作は上記の例と異なると
ころがない。この接合装置の構造や作用は、従来技術の
ところで触れた実開平２−１８００３号公報に記載され
ているので、その詳細は省く。いずれの構造の接合装置
においても、ボルト進退機構を使用して位置の固定した
二つのノード間に構造部材を介装して固定することがで
き、また、不動状態にあるノードから構造部材を取り外
すこともできる。

【００３１】いずれの例においても、ノード間距離が介
装されるべき構造部材より短いときはシムワッシャ１Ｂ
を短いものに取り替え、隙間の発生しないシムワッシャ
を採用するか、そのようなシムワッシャがない場合には
意図的にノードとの間に隙間を発生させ、その後は上記
した要領によってスリーブの軸方向長さを拡大するよう
に調整すればよい。以上の説明から分かるように、トラ
スの組立てが進んでノードの位置が固定的となり、介装
すべき構造部材の長さ正確にはスリーブ端面間距離が二
つのノード間距離と異なることがあっても、隙間を残す
ことなく構造部材を接合することができる。そして、ス
リーブを介して軸圧縮力を常に構造部材に導入すること
ができるようになる。スリーブの寸法を現場で手直しす
る必要がなく、工期の遅れもなくなる。また、スリーブ
の構成品点数の増加も抑制され、安価でかつ操作の容易
な接合装置を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る軸長を調整することができるス
リーブであって、スリーブ本体とシムワッシャとを分離
した状態の斜視図。

【図２】 構造部材の接合部位での片側外観であって、
スリーブ本体を本締めした後の接合状態図。

【図３】 コイルスプリング式のボルト進退機構を備え
る接合装置を使用した構造部材の接合部位での片側であ
って、スリーブ内に接合ボルトが退避している状態の縦
断面図。

【図４】 （ａ）接合装置によって不動状態にある二つ
のノードの間に構造部材を介装させた状態の縦断面図、
（ｂ）はシムワッシャをノードに密着させたときの縦断
面図。

【図５】 （ａ）は図４（ａ）の状態にある外観図、
（ｂ）は図４（ｂ）の状態にある外観図。

【図６】 異なる形式のボルト進退機構を備えた接合装
置によって構造部材を接合した片側であって、（ａ）は
接合ボルトを完全にスリーブ内に退避させた状態の縦断
面図、（ｂ）は構造部材がノードに接合された状態にお
いてシムワッシャがノードに密着されたときの縦断面
図。

【図７】 接続ねじ部を介して一体化された補助スリー
ブを有するスリーブを用いて構造部材をノードに接合す
る場合の断面を表し、（ａ）はノードと補助スリーブと
の間に隙間が残っている状態図、（ｂ）は補助スリーブ
をノードに密着させた状態図、（ｃ）は接続ねじ部がス
リーブ本体の外周面に形成された場合の縦断面図。

【符号の説明】 １…スリーブ、１Ａ…スリーブ本体、
１Ｂ…シムワッシャ、１Ｅ，１Ｇ…平坦面、１Ｈ…放射
状に延びる線、１Ｊ，１Ｋ…傾斜面、１Ｑ…放射状に延
びる線、１Ｓ，１Ｕ…平坦面、１Ｘ，１Ｙ…傾斜面、１
ｅ，１ｇ…ノード側縁線、１ｆ，１ｈ…反ノード側縁
線、１ｓ，１ｕ…反ノード側縁線、１ｔ，１ｖ…ノード
側縁線、２…構造部材、４…ノード、４ａ…ねじ孔、５
…接合ボルト、５Ａ…一端部、５Ｂ…他端部、５Ｃ…ボ
ス部、６…ボルト進退機構、７…エンド部材、１０Ａ…
凹凸状シム面、１０Ｂ…係止用シム面、１１…空隙、δ
…隙間。

フロントページの続き (72)発明者 安井 信行 兵庫県神戸市東灘区魚崎南町３丁目６番 24号 川鉄建材工業株式会社技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平４−143339（ＪＰ，Ａ) 実公 昭56−52323（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04B 1/19 E04B 1/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造部材の端部に取り付けられる一端部
   およびノードのねじ孔に螺合される他端部を備えた接合
   ボルトと、該接合ボルトの中間部に前記他端部よりも膨
   形されたボス部に係合して回転力を伝達しつつ軸方向に
   変位させることができるスリーブと、該スリーブ内に接
   合ボルトを完全に退避させまた接合ボルトにノードのね
   じ孔との初期螺合に必要な進出量を与えるボルト進退機
   構とを有する構造部材の接合装置において、 前記スリーブは、前記ボス部に係合して接合ボルトを回
   転かつ変位させるスリーブ本体と、ノード側に位置して
   前記スリーブ本体から分離可能なシムワッシャとからな
   り、 上記シムワッシャは前記ボス部が通過することはなく前
   記接合ボルトの前記他端部が挿通する程度の孔が設けら
   れた円筒形であると共に、前記スリーブ本体のシムワッ
   シャ側部分も同一外径を備えた円筒状とされ、 前記スリーブ本体のシムワッシャ側の端面には、放射状
   に延びる線を含んで軸方向に延びる平坦面を形成すると
   共に一つの平坦面のノード側縁線と隣に位置する他の平
   坦面の反ノード側縁線とを傾斜面で接続することによっ
   て凹凸状シム面が形成され、 前記シムワッシャのスリーブ本体側の端面には、放射状
   に延びる線を含んで軸方向に延びる平坦面と、一つの平
   坦面の反ノード側縁線と隣に位置する他の平坦面のノー
   ド側縁線とを接続した傾斜面とからなって、上記凹凸状
   シム面に密着する係止用シム面が形成され、 スリーブ本体およびシムワッシャの前記傾斜面は、スリ
   ーブ本体と回転を拘束したシムワッシャとを密着させた
   状態でスリーブ本体を右回転させるとシムワッシャがノ
   ード方向へ変位して前記スリーブが長くなるような向き
   に傾斜し、 前記シムワッシャがノード方向へ変位することによって
   前記スリーブ本体側の平坦面と前記スリーブ本体に設け
   られている平坦面との間に生じた空隙に、硬質のコーキ
   ング材が充填され ることを特徴とする構造部材の接合装
   置における軸長調整可能なスリーブ体。