JP5813685B2 - 防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットの保護具およびその締め付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを締め付ける際の防錆用溶射皮膜の損傷を防止するための保護具およびこれを用いた締め付け方法に関する。

道路橋の鋼桁などの鋼構造物の腐食対策として、鋼構造物の表面に高耐食性合金を溶射することにより高耐食性皮膜を形成することが行われている。そして、この種の鋼構造物はその構造上、現場接続が必要であり、現場において添接板を用いて高力ボルト（ＨＴＢ）および高力ナットにより接続されることが多い。本出願人は、この高力ボルトおよび高力ナットに、鋼構造物の表面と同様の防錆用溶射皮膜を形成したものを提供している（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、このように防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトに高力ナットを締め付ける際、締め付け工具が高力ボルトと高力ナットに直接接触することになるため、高力ボルトおよび高力ナットの表面の防錆用溶射皮膜を破損させてしまうという問題がある。なお、例えば特許文献２には、塗装またはめっきしたナットを回転用ソケットにより締め付ける際に、塗装またはめっきが剥がれないようにするため、ナットに外嵌するに適した略多角形状体を柔軟材により一体的に形成し、外面全体に硬質板を取り付けた保護具を用いることが記載されている。

特開２０１０−２７６１２４号公報 特開２００５−５２９１８号公報

しかしながら、高力ボルトでは、例えばＭ２２の締め付けトルク値が６５０Ｎｍ程度であり、普通のボルトでは１７０Ｎｍ程度と、締め付けトルクが大きく異なる。そのため、特許文献２に記載のように一体的な多角形構造の保護具では、高力ボルトの大きな締め付けトルクに対応することが困難であり、保護具自身が塑性変形してしまうことになる。保護具が塑性変形してしまった場合、締め付け後に保護具をボルトおよびナットから取り外すことができなくなり、また、再利用することも不可能となる。

そこで、本発明においては、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを締め付けるに際し、防錆用溶射皮膜の損傷を防止することが可能な防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットの保護具およびその締め付け方法を提供することを目的とする。

本発明の保護具は、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを締め付ける際に用いられる保護具であって、高力ボルトの頭部または高力ナットの工具により回転させて締め付ける側の側部に、柔軟材料により形成された緩衝材を介して外嵌される保護カラーであり、硬質の板材料により高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う形状に形成され、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の一部を縁切り状態とした保護カラーを含むものである。

また、本発明の防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットの締め付け方法は、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトの頭部または高力ナットの工具により回転させて締め付ける側の側部に、柔軟材料により形成された緩衝材を介して、硬質の板材料により高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う形状に形成され、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の一部を縁切り状態とした保護カラーを外嵌し、保護カラーを介して工具により回転させて締め付けることを特徴とする。

これらの発明によれば、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを工具により回転させて締め付ける際、工具が、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に直接触れず、締め付けトルクが硬質の板材料により形成された保護カラーおよび柔軟材料により形成された緩衝材を介して高力ボルトまたは高力ナットに作用するため、防錆用溶射皮膜の損傷が防止される。また、保護カラーは、硬質の板材料により形成され、かつ高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の一部が縁切り状態であるため、工具の回転による締め付けトルクは、この縁切り状態とされた外周の一部により吸収されて保護カラーを弾性変形させるとともに、この弾性変形により工具の回転による締め付けトルクが保護カラーの外周の全体へ分散して緩衝材を介して高力ボルトまたは高力ナットに効率良く伝達されるとともに、保護カラーの塑性変形が防止される。

また、緩衝材は、保護カラーとは別体とすることが望ましい。これにより、柔軟材料により形成され、最も破損し易い緩衝材のみを取り替えることが可能となる。

また、緩衝材は、高力ボルトの頭部の天面側または高力ナットの天面側から被せて、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿って折り曲げることにより装着されるものであることが望ましい。これにより、本発明の保護具を使用する際、緩衝材を高力ボルトの頭部の天面側または高力ナットの天面側から被せた状態で、保護カラーを高力ボルトの頭部の天面側または高力ナットの天面側から嵌め込むことにより、容易に装着することが可能となる。

さらに、本発明の保護具は、高力ボルトまたは高力ナットの工具により回転させずに保持する側に装着される柔軟材料により形成された第２の保護カラーを含むものであることが望ましい。工具の回転による締め付け側の高力ボルトまたは高力ナットに対しては、前述のように、硬質の板材料により形成された保護カラーおよび柔軟材料により形成された緩衝材を装着するが、工具の回転により締め付けない側、すなわち工具により回転させずに保持する側は、単に回転を拘束するだけであり、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に作用するトルクは、工具により回転させて締め付ける側の締め付けトルクの反力が掛かるだけであり、この反力としてのトルクは締め付けトルクよりも遙かに小さいため、柔軟材料により第２の保護カラーを装着することで、高力ボルトの頭部または高力ナットの防錆用溶射皮膜の損傷を防止することができる。

（１）防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトの頭部または高力ナットの工具により回転させて締め付ける側の側部に、柔軟材料により形成された緩衝材を介して、硬質の板材料により高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う形状に形成され、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の一部を縁切り状態とした保護カラーを外嵌し、保護カラーを介して工具により締め付ける構成により、工具により回転させて締め付ける高力ボルトおよび高力ナットの防錆用溶射皮膜の損傷を防止することができるとともに、保護カラーの塑性変形を防止して、締め付け後の保護カラーの取り外しおよび再利用を行うことが可能となる。

（２）緩衝材を保護カラーと別体とすることにより、柔軟材料により形成され、最も破損し易い緩衝材のみを取り替えることが可能となり、保護カラーを繰り返し使用して、コストを低減することが可能となる。

（３）緩衝材が高力ボルトの頭部の天面側または高力ナットの天面側から被せて、高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿って折り曲げることにより装着されるものであることにより、緩衝材および保護カラーを容易に装着することが可能となり、作業性が向上する。

（４）保護具が、高力ボルトまたは高力ナットの工具により回転させずに保持する側に装着される柔軟材料により形成された第２の保護カラーを含むことにより、締め付けトルクが作用せず、この締め付けトルクの反力としての小さなトルクだけが作用する側の高力ボルトの頭部または高力ナットの防錆用溶射皮膜の損傷を低コストで防止することができる。

本発明の実施の形態における高力ナット側の保護具を構成する保護カラーの斜視図である。 本発明の実施の形態における高力ナット側の保護具を構成する緩衝材の平面図である。 本発明の実施の形態における高力ボルト側の保護具を構成する保護カラーを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１および図２の保護カラーおよび緩衝材を高力ナットに装着した状態を示す斜視図である。 図１および図２の保護カラーおよび緩衝材を使用した場合における高力ナットと工具との関係を示す断面図である。 図３の保護カラーを使用した場合における高力ボルトと工具との関係を示す断面図である。

本発明の実施の形態における保護具は、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトに高力ナットを締め付ける際に用いられるものである。図１は本発明の実施の形態における高力ナット側の保護具を構成する保護カラーの斜視図、図２は同じく高力ナット側の保護具を構成する緩衝材の平面図、図３は高力ボルト側の保護具を構成する保護カラーを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

本発明の実施の形態における高力ナット側の保護具は、図１に示す保護カラー１および図２に示す緩衝材２から構成される。保護カラー１は、硬質の板材料としての厚さ１．５ｍｍの帯状のアルミニウム板または２．０ｍｍの帯状のステンレス板を、図１に示すように、高力ナットの側部に沿って正六角形状に折り曲げ成形したものである。なお、保護カラー１は、折り曲げたアルミニウム板の端部同士を接続せず、隙間１ａを設けて開いた正六角形状とすることにより、高力ナットの側部に沿う外周の一部を縁切り状態としている。

緩衝材２は、柔軟材料としての厚さ１ｍｍのシート状のＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）を、図２に示す形状に成型したものである。図２に示すように、緩衝材２は、高力ナットの天面部に被せる正六角形状の天面部２ａと、天面部２ａの６辺からそれぞれ外側へ向かって突設された６つの長方形状の側面部２ｂとから構成されている。緩衝材２は、高力ナットの天面側から被せて、高力ナットの側部に沿って折り曲げることにより装着される。なお、緩衝材２の天面部２ａの中心部には、装着時に高力ボルトのねじ部の先端部を逃がすための円形の逃がし孔２ｃが形成されている。また、隣り合う側面部２ｂの間のそれぞれの角部には、高力ナットの側部に沿って折り曲げ易いように、切欠き２ｄが形成されている。

一方、高力ボルト側の保護具は、図３に示す保護カラー３である。保護カラー３は、柔軟材料としてのＣＲ（クロロプレンゴム）を、図３に示す形状に加工したものである。保護カラー３の内側形状は、高力ボルトの頭部の形状に合わせており、本実施形態においては正六角形状としている。一方、保護カラー３の外側形状は、工具の形状に合わせており、本実施形態においては工具として使用する六角ソケットレンチの形状に合わせているが、使用する工具に合わせて例えば十二角ソケットレンチに合わせた形状とするなど、任意に変更することが可能である。

次に、上記構成の保護具の使用方法について説明する。図４は図１および図２の保護カラー１および緩衝材２を高力ナットに装着した状態を示す斜視図、図５は図１および図２の保護カラー１および緩衝材２を使用した場合における高力ナットと工具との関係を示す断面図、図６は図３の保護カラー３を使用した場合における高力ボルトと工具との関係を示す断面図である。

本実施形態における保護具は、図４に示すように、防錆溶射皮膜が形成された高力ボルト４に高力ナット５をねじ込んだ状態で、まず緩衝材２の天面部２ａを高力ナット５の天面に宛てがい、その上から保護カラー１を嵌め込むようにする。これにより、緩衝材２の６つの側面部２ｂが高力ナット５の側部に沿って折り曲げられ、容易に装着することが可能であり、緩衝材２が高力ナット５の側部と保護カラー１との間に介在した状態となる。一方、図示しないが、高力ボルト４の頭部側には、保護カラー３を直接嵌め込む。

そして、高力ボルト４の頭部側に装着された保護カラー３の上から工具（六角ソケットレンチ）７（図６参照。）を用いて保持し、高力ナット５に緩衝材２を介して装着された保護カラー１の上から工具（六角ソケットレンチ）６（図５参照。）を用いて回転させて締め付ける。このとき、工具６，７が、防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルト４の頭部の側部および高力ナット５の側部に直接触れず、かつ、工具６により回転させて締め付ける側である高力ナット５においては、締め付けトルクが硬質の板材料により形成された保護カラー１および柔軟材料により形成された緩衝材２を介して高力ナット５に作用するため、高力ボルト４および高力ナット５の防錆用溶射皮膜の損傷が防止される。

なお、工具７により締め付けない側、すなわち工具７により回転させずに保持して単に回転を拘束するだけである高力ボルト４側では、高力ボルト４の頭部の側部に作用するトルクは、工具６により回転させて締め付ける高力ナット５側の締め付けトルクの反力が掛かるだけであり、この反力としてのトルクは締め付けトルクよりも遙かに小さいため、柔軟材料により形成された保護カラー３だけで充分に防錆用溶射皮膜の損傷を防止することが可能である。

また、工具６の回転による締め付け側である高力ナット５側の保護カラー１は、硬質の板材料により形成され、かつ高力ナット５の側部に沿う外周の一部に隙間１ａが設けられて縁切り状態であるため、工具６の回転による締め付けトルクは、この隙間１ａにより吸収されて保護カラー１を弾性変形させるとともに、この弾性変形により工具６の回転による締め付けトルクが保護カラー１の外周の全体へ分散して緩衝材２を介して高力ナット５に効率良く伝達されるとともに、保護カラー１の塑性変形が防止される。したがって、締め付け後の保護カラー１の取り外しおよび再利用を行うことが可能であり、経済的である。

また、本実施形態においては、緩衝材２が保護カラー１とは別体とされているため、柔軟材料により形成され、最も破損し易い緩衝材２のみを取り替えることが可能であり、コストを低減することが可能である。なお、緩衝材２と保護カラー１とは一体化しておくことも可能である。

なお、上記実施形態においては、一般的な締め付け手順に倣い、高力ボルト４側を工具７により回転させずに保持し、高力ナット５側を工具６により回転させて締め付ける例について説明したが、本実施形態における保護具の使用範囲はこれに限られるものではない。例えば、上記実施形態とは逆に、高力ナット５側を工具７により回転させずに保持し、高力ボルト４側を工具６により回転させて締め付けることも可能である。この場合、締め付け側である高力ボルト４側に保護カラー１および緩衝材２を使用し、保持側である高力ナット５側に保護カラー３を使用する。

本発明は、例えば日本工業規格であるＪＩＳ Ｈ ８３００：２００５「亜鉛・アルミニウム及びそれらの合金の溶射」にて規定されている鉄鋼の防食目的で施される亜鉛またはアルミニウムおよびこれらの合金の溶射被膜に準ずるアルミニウム、亜鉛アルミニウム合金やアルミニウムマグネシウム合金などの防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを締め付ける際の防錆用溶射皮膜の損傷を防止するための保護具およびこれを用いた締め付け方法として有用である。

１，３ 保護カラー
２ 緩衝材
４ 高力ボルト
５ 高力ナット
６，７ 工具

Claims (5)

1. 防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットを締め付ける際に用いられる保護具であって、
   前記高力ボルトの頭部または高力ナットの工具により回転させて締め付ける側の側部に、柔軟材料により形成された緩衝材を介して外嵌される保護カラーであり、硬質の板材料により前記高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う形状に形成され、前記高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の角部の一部を縁切り状態とした保護カラー
   を含む保護具。
2. 前記保護カラーとは別体とした前記緩衝材を含む請求項１記載の保護具。
3. 前記緩衝材は、前記高力ボルトの頭部の天面側または高力ナットの天面側から被せて、前記高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿って折り曲げることにより装着されるものである請求項２記載の保護具。
4. さらに、高力ボルトまたは高力ナットの工具により回転させずに保持する側に装着される柔軟材料により形成された第２の保護カラーを含む
   請求項１から３のいずれかに記載の保護具。
5. 防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトの頭部または高力ナットの工具により回転させて締め付ける側の側部に、柔軟材料により形成された緩衝材を介して、硬質の板材料により前記高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う形状に形成され、前記高力ボルトの頭部の側部または高力ナットの側部に沿う外周の角部の一部を縁切り状態とした保護カラーを外嵌し、前記保護カラーを介して工具により回転させて締め付けることを特徴とする防錆用溶射皮膜が形成された高力ボルトまたは高力ナットの締め付け方法。

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