JP5980631B2

JP5980631B2 - ボール芯

Info

Publication number: JP5980631B2
Application number: JP2012200818A
Authority: JP
Inventors: 皓司津山
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: JP2014055449A

Description

本発明は、重ねられた被接合部材にそれぞれ形成されたボルト孔の芯同士を合わせるボール芯に関する。

鉄骨工事において、スプライスプレートやガセットプレート等の接合プレートを介して鉄骨部材同士をボルト締結によって接合する場合、一般に、鉄骨部材に形成されたボルト孔の芯と、接合プレートに形成されたボルト孔の芯とを、ボール芯を用いて合わせる。

ボール芯は、金属ハンマー等によってボルト孔へ叩き込まれるので、ボール芯を用いてボルト孔の芯を合わせる際に大きな打撃音を伴う。これに対して、引用文献１には、楔状に形成された本体と、本体の頭部に被せられたキャップと間に打撃音緩和部材が設けられているボルト孔芯合わせ治具が開示されている。ボルト孔の芯を合わせる際に金属ハンマー等によってキャップを叩いたときに生じる振動は、打撃音緩和部材により吸収され、これによって打撃音を低減することができる。

しかし、引用文献１のボルト孔芯合わせ治具では、打撃音とともに打撃力も低減してしまうので、効率よくボルト孔へ本体を叩き込むことができない。

特開２００６−３７５３６号公報

本発明は係る事実を考慮し、大きな音を立てることなくボルト孔の芯を合わせることができるボール芯を提供することを課題とする。

第１態様の発明は、重ねられた複数の被接合部材に形成されたボルト孔の芯同士を合わせるボール芯において、トルク付与手段によってトルクが付与される頭部と、前記頭部から延出し徐々に縮径する挿入部と、前記頭部へのトルクの付与に伴って前記挿入部に挿入力を生じさせるネジ部と、を有するボール芯である。

第１態様の発明では、複数の被接合部材を重ねて、これらの被接合部材に形成されたボルト孔の芯同士がずれている状態で、これらのボルト孔へ挿入部を挿入する。そして、トルク付与手段により頭部にトルクを付与して挿入部を回転させ、ネジ部により挿入部に挿入力を生じさせる。これにより、ボルト孔へ挿入部が押し込まれるようにして挿入され、挿入部の外周面（テーパ面）がガイド面になってボルト孔の位置をずらし、ボルト孔の芯同士が合わされる。よって、大きな音を立てることなくボルト孔の芯を合わせることができる。

また、ボルト孔へ挿入部を挿入する際にハンマー等により頭部を叩く必要がないので、打ち損じによる、手、指等の負傷を防ぐことができる。

第２態様の発明は、第１態様のボール芯において、前記ネジ部は、前記挿入部の外周面に形成された螺旋状溝である。

第２態様の発明では、挿入部の外周面に形成した螺旋状溝により、挿入部に挿入力を生じさせる。よって、挿入部に溝（螺旋状溝）を形成するだけで、簡易にネジ部を構成することができる。

第３態様の発明は、第１態様のボール芯において、前記ネジ部は、前記挿入部から延出し、前記被接合部材に対して前記頭部と逆側で前記被接合部材に設置した受け台の備える雌ネジにねじ込まれる雄ネジである。

第３態様の発明では、挿入部から延出する雄ネジを、受け台の備える雌ネジにねじ込むことにより、挿入部に挿入力を生じさせる。よって、雄ネジと雌ネジとにより構成されるネジ構造により、挿入部に挿入力を確実に生じさせることができる。

本発明は上記構成としたので、大きな音を立てることなくボルト孔の芯を合わせることができる。

本発明の第１実施形態に係るボール芯を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係るボール芯の作用を示す説明図である。本発明の第１実施形態に係るボール芯の挿入部を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係るボール芯の作用を示す説明図である。

図を参照しながら、本発明の第１実施形態を説明する。まず、本発明の第１実施形態に係るボール芯について説明する。

図１の斜視図に示すように、第１実施形態のボール芯１０は、頭部１２、円筒部１４、及び挿入部１６を有して構成されている。頭部１２は、片口レンチ、電動レンチ、スパナ等のトルク付与手段としての工具（以下、「締め付け工具」とする）の口部を係合させて回すことによりトルクを付与できるように、正六角柱状に形成されている。

円筒部１４は、頭部１２からボール芯１０の先端（以下、「先端１８」とする）に向かって円柱状に延出して形成されている。挿入部１６は、円筒部１４から先端１８に向かってテーパー状に延出して形成されている。すなわち、挿入部１６の径は、円筒部１４から先端１８に向かって徐々に縮径している。挿入部１６の外周面を構成するテーパー面２０には、ネジ部としての螺旋状溝２２が右ネジの巻き方向となるように形成されている。

ボール芯１０は、どのような方法によって形成してもよい。例えば、ハイテンションボルトの先端部をテーパー状に削り出した後、テーパー面に螺旋状溝を切って形成してもよい。

次に、本発明の第１実施形態に係るボール芯の作用と効果について説明する。

図２（ａ）、（ｂ）には、スプライスプレート２８を介してＨ形鋼２４同士を接合するために（図２（ａ）、（ｂ）には、一方のＨ形鋼２４のみが描かれている）、Ｈ形鋼２４のフランジ２６と、スプライスプレート２８とをボルト接合する作業において、第１実施形態のボール芯１０を用いて、フランジ２６に形成されたボルト孔３０の芯と、スプライスプレート２８に形成されたボルト孔３２の芯とを合わせる一例が示されている。

図２（ａ）に示すように、被接合部材としてのＨ形鋼２４のフランジ２６とスプライスプレート２８とを重ねて、フランジ２６に形成されたボルト孔３０の芯と、スプライスプレート２８に形成されたボルト孔３２の芯とがずれている状態で、これらのボルト孔３０、３２へボール芯１０の挿入部１６を挿入する。

そして、図２（ｂ）に示すように、締め付け工具によりボール芯１０の頭部１２にトルクを付与して挿入部１６を右回転（矢印Ｔ）させ、この回転（頭部１２へのトルクの付与）に伴ってネジ部としての螺旋状溝２２により挿入部１６に挿入力Ｆを生じさせる。

これにより、ボルト孔３０、３２へ挿入部１６が押し込まれるようにして挿入され、挿入部１６のテーパー面２０がガイド面になってボルト孔３０、３２の位置をずらし、ボルト孔３０の芯とボルト孔３２の芯とが合わされる。よって、大きな音を立てることなくボルト孔３０、３２の芯を合わせることができる。例えば、従来のボール芯を金属ハンマー等によってボルト孔へ叩き込むときに１１０ｄＢ程度の発生音が生じるが、ボール芯１０を用いれば、５０ｄＢ程度以下の発生音でボルト孔３０、３２の芯を合わせることができる。これにより、所謂、居ながら施工を行うことが可能になる。

また、ボルト孔３０、３２へボール芯１０の挿入部１６を挿入する際にハンマー等により頭部１２を叩く必要がないので、打ち損じによる、手、指等の負傷を防ぐことができる。

さらに、ネジ部を螺旋状溝２２とすることにより、挿入部１６に溝（螺旋状溝２２）を形成するだけで、簡易にネジ部を構成することができる。

なお、螺旋状溝２２により挿入部１６に挿入力Ｆを効果的に生じさせるためには、図３の側面図に示すように、螺旋状溝２２の溝幅ｗを０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とし、溝深さｈを０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とし、ボール芯１０の軸ｘに対する角度θを１５度以上４５度以下とするのが好ましく、螺旋状溝２２の溝幅ｗを１．５ｍｍとし、溝深さｈを１．０ｍｍとし、ボール芯１０の軸ｘに対する角度θを３０度とするのがより好ましい。

また、トルク付与手段として電動レンチを用いれば、ボルト孔３０、３２へボール芯１０の挿入部１６を早くねじ込むことができるので好ましい。

次に、本発明の第２実施形態に係るボール芯について説明する。

第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。第２実施形態のボール芯３４では、図４（ａ）に示すように、頭部１２、円筒部１４、挿入部１６、及び先端部３６を有して構成されている。

先端部３６は、挿入部１６からボール芯３４の先端１８に向かって円柱状に延出して形成されている。また、この先端部３６の外周面には、右ネジとなる雄ネジ３８が形成されている。挿入部１６先端の外径と、雄ネジ３８の外径（山径）とは略等しくなっている。ボール芯３４は、どのような方法によって形成してもよい。例えば、ハイテンションボルトに、削り出し加工及びネジ切り加工を施して形成してもよい。

Ｈ形鋼２４のフランジ２６の背面４０には、門型状に形成された鋼製の受け台４２が設置されている。すなわち、被接合部材としてのスプライスプレート２８及びフランジ２６に対して、ボール芯３４の頭部１２と逆側の位置で、フランジ２６に受け台４２が設置されている。

受け台４２の頂部４４には、先端部３６の挿入が可能な大きさの（雄ネジ３８の山径よりも大きい)径を有する貫通孔４６が形成されている。また、頂部４４には、貫通孔４６とネジ孔とが連通するように、ナット４８が溶接によって固定されている。さらに、ナット４８のネジ孔内壁面には、先端部３６に形成された雄ネジ３８がねじ込まれる雌ネジ５０が形成されている。

なお、受け台４２の脚部５２の設置面５４は、フランジ２６の背面４０に接触しているだけで、溶接等によって固定されていないが、ナット４８に先端部３６をねじ込んだときに受け台４２が共回りしない程度の摩擦抵抗が、フランジ２６の背面４０との間で生じるようになっている。例えば、設置面５４に、粗面加工を施したり、滑り防止用のゴムを貼り付けたりしている。

次に、本発明の第２実施形態に係るボール芯の作用と効果について説明する。

図４（ａ）、（ｂ）には、スプライスプレート２８を介してＨ形鋼２４同士を接合するために（図４（ａ）、（ｂ）には、一方のＨ形鋼２４のみが描かれている）、Ｈ形鋼２４のフランジ２６と、スプライスプレート２８とをボルト接合する作業において、第２実施形態のボール芯３４を用いて、フランジ２６に形成されたボルト孔３０の芯と、スプライスプレート２８に形成されたボルト孔３２の芯とを合わせる一例が示されている。

図４（ａ）に示すように、被接合部材としてのＨ形鋼２４のフランジ２６とスプライスプレート２８とを重ねて、フランジ２６に形成されたボルト孔３０の芯と、スプライスプレート２８に形成されたボルト孔３２の芯とがずれている状態で、これらのボルト孔３０、３２へボール芯３４の先端部３６及び挿入部１６を挿入する。

そして、フランジ２６の背面４０に受け台４２を設置した状態で、ナット４８（雌ネジ５０）に先端部３６（雄ネジ３８）をねじ込む、さらに、図４（ｂ）に示すように、締め付け工具によりボール芯３４の頭部１２にトルクを付与して挿入部１６を右回転（矢印Ｔ）させ、この回転（頭部１２へのトルクの付与）に伴って、雌ネジ５０と雄ネジ３８とによって構成されるネジ構造により、挿入部１６に挿入力Ｆを生じさせる。

これにより、ボルト孔３０、３２へ挿入部１６が押し込まれるようにして挿入され、挿入部１６のテーパー面２０がガイド面になってボルト孔３０、３２の位置をずらし、ボルト孔３０の芯とボルト孔３２の芯とが合わされる。よって、大きな音を立てることなくボルト孔３０、３２の芯を合わせることができる。例えば、従来のボール芯を金属ハンマー等によってボルト孔へ叩き込むときに１１０ｄＢ程度の発生音が生じるが、ボール芯３４を用いれば、５０ｄＢ程度以下の発生音でボルト孔３０、３２の芯を合わせることができる。これにより、所謂、居ながら施工を行うことが可能になる。

また、ボルト孔３０、３２へボール芯３４の挿入部１６を挿入する際にハンマー等により頭部１２を叩く必要がないので、打ち損じによる、手、指等の負傷を防ぐことができる。

さらに、雄ネジ３８と雌ネジ５０とにより構成されるネジ構造によって、挿入部１６に挿入力Ｆを確実に生じさせることができる。

以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明した。

なお、第１実施形態では、挿入部１６の外周面（テーパー面２０）に螺旋状溝２２を形成した例を示したが、挿入部１６の先端１８付近に螺旋状溝２２を形成しないようにしてもよい。この場合には、始めにボール芯１０（挿入部１６）をハンマー等で軽く叩き入れ、途中から挿入部１６を回転させて、挿入部１６に挿入力Ｆを生じさせる。

また、第１実施形態では、螺旋状溝２２を右ネジの巻き方向となるように形成したが、螺旋状溝２２を左ネジの巻き方向となるように形成してもよい。さらに、第２実施形態では、雄ネジ３８を右ネジとした例を示したが、雄ネジ３８を左ネジとしてもよい。

また、第１及び第２実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）、及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ボール芯１０、３４を用いて、フランジ２６に形成されたボルト孔３０の芯と、スプライスプレート２８に形成されたボルト孔３２の芯とを合わせる例を示したが、本実施形態のボール芯１０、３４は、さまざまな被接合部材同士（例えば、スプライスプレート、ガセットプレート等の接合プレートと形鋼や、形鋼同士）をボルト接合する際に用いることができ、重ねられた複数の被接合部材に形成されたボルト孔の芯同士を合わせることができる。

以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１及び第２実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、３４ボール芯
１２頭部
１６挿入部
２０テーパー面（外周面）
２２螺旋状溝
２６フランジ（被接合部材）
２８スプライスプレート（被接合部材）
３０、３２ボルト孔
３８雄ネジ
４２受け台
５０雌ネジ
Ｆ挿入力

Claims

重ねられた複数の被接合部材に形成されたボルト孔の芯同士を合わせるボール芯において、
トルク付与手段によってトルクが付与される頭部と、
前記頭部から延出し徐々に縮径する挿入部と、
前記頭部へのトルクの付与に伴って前記挿入部に挿入力を生じさせるネジ部と、
を有し、
前記ネジ部は、前記挿入部の外周面に形成され、前記頭部へのトルクの付与に伴って回転することにより前記挿入部に挿入力を生じさせる螺旋状溝であるボール芯。