JPH0957388A - ナット部を有する鋼板部材および鋼板部材へのナット部形成方法 - Google Patents

ナット部を有する鋼板部材および鋼板部材へのナット部形成方法

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JPH0957388A
JPH0957388A JP20982395A JP20982395A JPH0957388A JP H0957388 A JPH0957388 A JP H0957388A JP 20982395 A JP20982395 A JP 20982395A JP 20982395 A JP20982395 A JP 20982395A JP H0957388 A JPH0957388 A JP H0957388A
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/063Friction heat forging
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板部材の連結箇所にナットを位置決めして
溶接するに、多数の場合に溶接は面倒な作業となり、特
に閉塞状の空間側で溶接を行う場合や、長尺物の場合、
溶接作業は好適に行えない。 【解決手段】 鋼板部材2に、鋼板形成材と一体形成材
からなる筒部3を一面側外方へ突出して形成し、鋼板部
材2から筒部3に亘って、肉厚方向Aの雌ねじ4を形成
した。筒部3の肉厚方向Aでの突出長さL1 を考慮する
ことで、鋼板部材2の肉厚が薄くても、雌ねじ4は十分
な螺合長さLを確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば鉄骨構造
物を組み立てたり、鉄骨構造物に他物を連結するのに採
用されるナット部を有する鋼板部材、およびナット部を
有する鋼板部材を得るに好適な鋼板部材へのナット部形
成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば図12に示すように、角形
鋼管50の平板部51に肉厚方向のボルト孔52が形成され、
このボルト孔52にねじ孔を連通させて、平板部51の内面
にナット53が溶接54により固定されることで、平板部51
(鋼板部材)にナット部が形成されていた。そして角形
鋼管50に対する他物55の組み立て(連結)は、この他物
55に形成されたボルト孔56が前記角形鋼管50のボルト孔
52に連通されたのち、外側から両ボルト孔56,52間に通
されたボルト57をナット53に螺合させることで行ってい
た。このような形式によると、平板部51の肉厚が薄くて
も、ナット53により十分な螺合長さを確保し得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
形式によると、連結箇所が多数の場合、ナット53を位置
決めしながらの溶接54は面倒な作業となる。また平形鋼
やL形鋼など、溶接54を行う面が開放されている場合は
よいが、前記した角形鋼管50のように閉塞状の空間側で
溶接54を行う場合、その溶接作業は面倒であり迅速に行
えなかった。特に角形鋼管50が長尺の場合、その長さ方
向の中央箇所でのナット53の溶接54は不可能に近かっ
た。
【0004】そこで本発明のうち請求項1記載の発明
は、溶接を行うことなく十分な螺合長さを確保し得るナ
ット部を有する鋼板部材を提供することを目的としたも
のである。
【0005】また請求項2記載の発明は、ナット部を有
する鋼板部材を容易に得ることのできる鋼板部材へのナ
ット部形成方法を提供することを目的としたものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項1記載のナット部を有す
る鋼板部材は、鋼板部材に、鋼板形成材と一体形成材か
らなる筒部を一面側外方へ突出して形成するとともに、
鋼板部材から筒部に亘って、肉厚方向の雌ねじを形成し
たことを特徴としたものである。
【0007】ここで鋼板部材は、角形鋼管の各平板部、
L形鋼材の両辺、H形鋼材のフランジ部やウエブ部、円
管状鋼材の一部、C形鋼材やI形鋼材や平形鋼材におけ
る所望箇所などに相当するものであり、そして筒部およ
び雌ねじの形成箇所は、任意な単数または複数箇所であ
る。
【0008】したがって請求項1の発明によると、筒部
の肉厚方向での突出長さを考慮することで、鋼板部材の
肉厚が薄くても、雌ねじが十分な螺合長さを確保し得
る。鋼板部材に対する他物の組み立て(連結)は、他物
に形成したボルト孔を雌ねじに連通させ、そしてボルト
孔に対して外側から通したボルト体を雌ねじに螺合し
て、締め付けることで行える。
【0009】また本発明の請求項2記載の鋼板部材への
ナット部形成方法は、鋼板部材に肉厚方向の導孔を形成
し、円錐状部と円直状部との連続体からなる下孔形成体
を、その円錐状部側から前記導孔内に回転させながら圧
入させて、円錐状部により導孔の周辺部分を押し拡げた
のち円直状部により下孔を形成するとともに、押し拡げ
による余剰肉厚部分により、鋼板形成材と一体形成材か
らなる筒部を一面側外方へ突出させて成形し、前記下孔
を利用して、肉厚部から筒部に亘って雌ねじを成形した
ことを特徴としたものである。
【0010】したがって請求項2の発明によると、鋼板
部材の任意な箇所に、鋼板部材の鋼板形成材の一部、す
なわち余剰肉厚部分を利用して、ナット部を形成し得
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
角形鋼管に採用した状態として図1〜図3に基づいて説
明する。
【0012】図1に示すように、角形鋼管1の平板部
(鋼板部材の一例)2には、鋼板形成材と一体形成材か
らなる筒部3が内方(一面側外方)へ突出して形成され
るとともに、平板部2から筒部3に亘って、肉厚方向A
の雌ねじ4が貫通して形成されている。ここで筒部3の
肉厚方向Aでの突出長さL1 は、平板部2の肉厚が薄く
ても、雌ねじ4が十分な螺合長さLを確保し得るように
設定されている。これにより、ナット部5を有する平板
部2が形成される。
【0013】次に、上記の構成からなる角形鋼管1に対
して、他物の組み立て(連結)を行う作業を説明する。
図2に示すように、L形状のブラケット(他物の一例)
7にはボルト孔8が形成されている。そしてブラケット
7は平板部2の外面に当接され、そのボルト孔8が前記
雌ねじ4に連通される。次いで、ワッシャ9が介在され
た状態で、ボルト孔8に対してボルト体10が外側から通
され、そしてナット部5の雌ねじ4に螺合され、締め付
けられる。
【0014】その際に前記ボルト体10は、頭部11と、ね
じ部12とからなり、そして前記頭部11には、小径部13を
介して締め付け操作部14が一体に設けられ、ここで小径
部13は、締め付けトルクが設定値以上のときに頭部11に
対して破断されるよう設定されている。したがって、回
転装置(または回転具)15を締め付け操作部14にセット
して回転させることで、その回転力は締め付け操作部1
4、小径部13、頭部11を介してねじ部12に伝達され、以
てねじ部12を雌ねじ4に螺合回転させ得る。
【0015】そして頭部11が、ワッシャ9を介して平板
部2側に圧接された状態での締め付けにおいて、締め付
けトルクが設定値以上のときに小径部13が破断され、以
て頭部11に対して締め付け操作部14が離れる。これによ
り図3に示すように、角形鋼管1に対してブラケット7
が、締め付けトルクを設定値としたボルト体10を介して
連結される。
【0016】上記した実施の形態では、締め付け操作部
14を有するボルト体10を示したが、これは締め付け操作
部14を有さない通常のボルト体を使用してもよい。また
ワッシャ9を省略して連結を行ってもよい。
【0017】次に、本発明の別の実施の形態を、図4〜
図6に基づいて説明する。図4は、L形鋼材20の一辺21
が鋼板部材であって、この一辺21に、鋼板形成材と一体
形成材からなる筒部3が一面側外方へ突出して形成され
るとともに、一辺21から筒部3に亘って雌ねじ4が形成
されている。
【0018】図5は、H形鋼材22の一方のフランジ部23
が鋼板部材であって、このフランジ部23に、鋼板形成材
と一体形成材からなる筒部3が一面側外方へ突出して形
成されるとともに、フランジ部23から筒部3に亘って雌
ねじ4が形成されている。
【0019】図6は、円管状鋼材24の一部25が円弧状の
鋼板部材であって、この一部25に、鋼板形成材と一体形
成材からなる筒部3が円内部(一面側外方)へ突出して
形成されるとともに、一部25から筒部3に亘って雌ねじ
4が形成されている。
【0020】同様にして、C形鋼材やI形鋼材や平形鋼
材における鋼板部材の所望箇所に、鋼板形成材と一体形
成材からなる筒部を一面側外方へ突出して形成し得ると
ともに、鋼板部材から筒部に亘って、肉厚方向の雌ねじ
を形成し得るものである。
【0021】以下に、上記した角形鋼管1の平板部2に
対するナット部5の形成方法の実施の形態を、図7〜図
11に基づいて説明する。平板部2にナット部5を形成す
るに際して、図7に示す下孔形成装置30が準備される。
この下孔形成装置30は、回転軸部31の先端にチャック具
32が設けられ、そしてチャック具32に対して基端側には
送風具33が設けられる。前記チャック具32に着脱される
下孔形成体35は、円錐状部36と円直状部37と径大部38と
被クランプ部39とがこの順に位置された連続体からな
り、被クランプ部39を介してチャック具32に保持され
る。
【0022】平板部2にナット部5を形成するに、まず
図7に示すように、角形鋼管1の上部に位置した平板部
2でナット部5を形成しようとする目的箇所に、たとえ
ばドリル形式により肉厚方向A(上下方向)の導孔45が
形成される。ここで導孔45は、細い径(たとえば1〜数
mm)で形成され、また角形鋼管1は常温である。そして
回転力付与装置40に、下孔形成装置30の回転軸部31の基
端が取り付けられる。このとき下孔形成装置30は、基端
が上部として、すなわち円錐状部36が下部でかつ下向き
として取り付けられる。
【0023】次いで、回転力付与装置40により回転軸部
31や下孔形成体35を一体回転させながら下孔形成装置40
を下降させて、下孔形成体35を、その円錐状部36側から
前記導孔45内に圧入させる。すると、円錐状部36が導孔
45の部分に回転摺接することによる摩擦熱で、この部分
ならびに周辺が次第に加熱軟化され、さらに下孔形成体
35に下降力(圧入力)が付与されていることで、図8に
示すように、円錐状部36は導孔45の周辺部分を押し拡げ
ることになり、引き続いて円直状部37により導孔45が押
し拡げ形成されることになる。
【0024】そして、押し拡げによる余剰肉厚部分によ
り、平板部2の鋼板形成材と一体形成材からなる筒部3
が内面外方(一面側外方)へ突出して成形される。その
際に筒部形成部、すなわち回転摺接部には、グリース状
のペーストが供給され、また送風具33から送風され、以
て過熱が防止される。
【0025】そして、図9に示すように、たとえば径大
部38が平板部2の上面に当接するまで下孔形成装置30を
下降させたのち、この下孔形成装置30を上昇させて下孔
形成体35を引き抜くことで、図10に示すように、肉厚方
向Aにおいて所望の突出長さL1 でかつ中央が貫通した
下孔46の筒部3が形成される。次いで図11に示すよう
に、ペーストを供給しながら下孔46にタップ41が立てら
れ、以て平板部2から筒部3に亘って、肉厚方向Aの雌
ねじ4が貫通して形成される。
【0026】
【発明の効果】上記した本発明の請求項1によると、筒
部の肉厚方向での突出長さを考慮することで、鋼板部材
に、十分な螺合長さを確保したナット部を、溶接を行う
ことなく形成できる。
【0027】また上記した本発明の請求項2によると、
鋼板部材の任意な箇所にナット部を容易に迅速に形成す
ることができ、特に長尺の角形鋼管における長さ方向の
中央箇所でのナット部の形成を、容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示し、ナット部を
有する鋼板部材の一部切り欠き斜視図である。
【図2】同ナット部を有する角形鋼管への他物取り付け
作業中を示す縦断面図である。
【図3】同ナット部を有する角形鋼管への他物取り付け
時を示す縦断面図である。
【図4】本発明の別の実施の形態を示し、ナット部を有
するL形鋼材の縦断面図である。
【図5】本発明の別の実施の形態を示し、ナット部を有
するH形鋼材の縦断面図である。
【図6】本発明の別の実施の形態を示し、ナット部を有
する円管状鋼材の縦断面図である。
【図7】本発明の実施の形態の一例を示し、鋼板部材へ
のナット部形成方法における導孔形成時の縦断面図であ
る。
【図8】同鋼板部材へのナット部形成方法における下孔
形成途中の縦断面図である。
【図9】同鋼板部材へのナット部形成方法における下孔
形成時の縦断面図である。
【図10】同鋼板部材へのナット部形成方法における下
孔形成完了時の縦断面図である。
【図11】同鋼板部材へのナット部形成方法における雌
ねじ成形時の縦断面図である。
【図12】従来例を示し、角形鋼管への他物取り付け時
を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 角形鋼管 2 平板部(鋼板部材) 3 筒部 4 雌ねじ 5 ナット部 7 ブラケット(他物) 10 ボルト体 14 締め付け操作部 20 L形鋼材 21 一辺(鋼板部材) 22 H形鋼材 23 フランジ部(鋼板部材) 24 円管状鋼材 25 一部(鋼板部材) 30 下孔形成装置 33 送風具 35 下孔形成体 36 円錐状部 37 円直状部 40 回転力付与装置 41 タップ 45 導孔 46 下孔 A 肉厚方向 L1 突出長さ L 螺合長さ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼板部材に、鋼板形成材と一体形成材か
    らなる筒部を一面側外方へ突出して形成するとともに、
    鋼板部材から筒部に亘って、肉厚方向の雌ねじを形成し
    たことを特徴とするナット部を有する鋼板部材。
  2. 【請求項2】 鋼板部材に肉厚方向の導孔を形成し、円
    錐状部と円直状部との連続体からなる下孔形成体を、そ
    の円錐状部側から前記導孔内に回転させながら圧入させ
    て、円錐状部により導孔の周辺部分を押し拡げたのち円
    直状部により下孔を形成するとともに、押し拡げによる
    余剰肉厚部分により、鋼板形成材と一体形成材からなる
    筒部を一面側外方へ突出させて成形し、前記下孔を利用
    して、肉厚部から筒部に亘って雌ねじを成形したことを
    特徴とする鋼板部材へのナット部形成方法。
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