ボルト端部処理装置
【課題】切粉の飛散を防止しつつ、ボルト端部を切削或いは研削可能なボルト端部処理装置及びボルト端部処理方法を提供する。
【解決手段】施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置１０であって、ボルト１に締結したナット２に対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブ１２と、外装スリーブ１２に一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、ボルト１の先端部１ａを切削する第１刃物１３Ａと、第１刃物１３Ａに外嵌固定され、ボルト１の先端外周部１ａを面取りする第２刃物１３Ｂと、両刃物１３を回転させる駆動手段１４とを備えた。
【解決手段】施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置１０であって、ボルト１に締結したナット２に対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブ１２と、外装スリーブ１２に一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、ボルト１の先端部１ａを切削する第１刃物１３Ａと、第１刃物１３Ａに外嵌固定され、ボルト１の先端外周部１ａを面取りする第２刃物１３Ｂと、両刃物１３を回転させる駆動手段１４とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルシア形ボルトの端部処理に好適に利用可能なボルト端部処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高層ビルなどの鉄骨構造物における鉄骨同士の結合は、鉄骨に形成したボルト孔にボルトを挿通させて、ボルト端部にナットを締結することにより行われている。鉄骨を結合するためのボルトとしては、ボルトの先端近傍部に破断溝を形成し、破断溝よりも先端側のピンテールを保持しながらナットを締め付け可能となし、締め付けトルクが設定トルク以上になったときに、破断溝が破断してピンテールが脱落するように構成した所謂トルシア形ボルトが、締め付け反力をピンテールで受け止めて、ボルトの共回りを防止できること、所望の締め付けトルクを確実に確保できること、などの利点を有することから広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記トルシア形ボルトでは、破断溝に沿ってピンテールを破断させることから、ピンテールの破断後のボルトの先端部は、表面の粗い破断面となり、手指が接触すると、怪我をする可能性があること、ボルトの先端部が防錆処理等の施されていない地肌となるので、雨水等が付着して腐食し易いこと、などの問題がある。また、腐食を防止するため、ピンテールを破断してからボルト端部に、防錆塗料等を塗布することも実施されているが、ボルトの先端部が粗面であることから防錆塗料の乗りが悪くなったり、塗膜が剥離し易くなったりするなどの塗装不良が発生し易く、防錆効果を十分に確保できないという問題があった。
【０００５】
一方、グラインダーでボルトの先端部を滑らかに面に研削してから、防錆塗料を塗布することも可能であるが、市販されている簡易なグラインダーでは、切粉が飛散してしまい、作業環境が悪化したり、飛散した切粉が錆びて、鉄骨の耐久性を低下させたり、施工現場付近に駐車している車両の上に切粉が付着して、車両の塗膜を傷つけたりするなど、多くの問題があった。しかも、グラインダーによる研削では、ボルト１本当たり、３０秒〜６０秒程度の加工時間を要し、比較的小型な橋梁であっても、数千本ものボルトが使用されることから、研削作業に多大な時間を要するという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、切粉の飛散を防止しつつ、ボルト端部を切削或いは研削可能なボルト端部処理装置及びボルト端部処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るボルト端部処理装置は、施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置であって、前記ボルトに締結したナットに対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブと、前記外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、前記ボルトの先端部を切削する第１刃物と、前記第１刃物を回転させる駆動手段とを備えたものである。
【０００８】
ボルト端部処理装置では、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させた状態で、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを確実に防止できる。また、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更に、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト端部の加工時間を大幅に短縮できる。尚、切削により発生した切粉は、外装スリーブに収納箱を着脱自在に設けるなどして、該収納箱に順次排出するように構成することもできるし、後述のように、外装スリーブ内に接続した吸引機で吸引することができる。
【０００９】
ここで、前記ボルト端部処理装置において、前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、前記第１刃物及び第２刃物を外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装することもできる。ボルトの先端部を滑らかな面に加工した場合であっても、先端外周部に角部が形成されると、該角部に対する防錆塗料の膜厚が薄くなるので、ボルトの先端外周部は面取りすることが好ましい。本発明では、ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定して、ボルトの先端部の切削とボルトの先端外周部の切削を同時に行うようにすることで、作業性の低下を防止しつつ、ボルト端部を角部のない滑らかな面に加工できる。
【００１０】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を外部へ排出する排出孔をホルダ部材に形成することも好ましい実施の形態である。このように構成することで、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を排出孔を通じて外部へ排出することが可能となり、切粉の目詰まりを防止できる。刃物の回転時における遠心力を利用して、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を円滑に外部へ排出することができる。また、第１刃物とホルダ部材間の隙間の空気を、遠心力を利用して外部へ排出して、外装スリーブ内の空気を循環できるので、両刃物を効率的に冷却して、切削時における発熱で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１１】
前記外装スリーブ内の切粉を吸引する吸引機を設けることも好ましい実施の形態である。この場合には、ボルト端部を切削するときに発生する切粉を、吸引機で吸引できるので、切粉の飛散を確実に防止できるとともに、切粉の排出を効率的に行うことが可能となる。また、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１２】
前記外装スリーブの基端部を、前記駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定することも好ましい実施の形態である。外装スリーブは、駆動手段のケーシング等に固定して、切削反力をナットで受け止めるように構成することも好ましいが、本発明のように駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定すると、外装スリーブを小型に構成できるので好ましい。
【００１３】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削することもできる。刃物による切削でボルトの先端部を滑らかな面に加工することが、処理時間を短縮して作業効率を高める上で好ましいが、砥石により研削することも可能である。
【００１４】
前記ボルトがトルシア形ボルトであることが好ましい実施の形態である。トルシア形ボルトでは、ボルト締結時にピンテールを破断させるので、締結後のボルトの先端部に粗い表面の破断面が形成され、該破断面において錆が発生し易くなる。本発明に係るボルト端部処理装置では、このような破断面を滑らかな面に加工して防錆塗料の乗りを良くできるので、トルシア形ボルトの先端部の加工に好適である。
【００１５】
本発明に係るボルト端部処理方法は、施工されたボルト端部を滑らかな面に加工するボルト端部処理方法であって、前記ボルトに締結したナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させて、外装スリーブの軸心をボルトの軸心と同軸上に位置決めするとともに、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブに内装した第１刃物を回転させて、第１刃物でボルトの先端部を切削するものである。
【００１６】
前記ボルト端部処理方法では、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させるとともに、外装スリーブ内における切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを確実に防止することができるとともに、切粉の集塵を効率的に行うことが可能となる。また、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。更に、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更にまた、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルトの先端部の加工時間を大幅に短縮できる。
【００１７】
ここで、前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、第１刃物と第２刃物でボルトの先端部と先端外周部を同時に切削することが好ましい実施の形態である。この場合には、ボルトの先端部の切削とボルトの先端外周部の切削を同時に行うことができるので、作業性を低下させることなく、ボルトの先端部をより一層滑らか面に加工することができる。
【００１８】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、前記第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉をホルダ部材に形成した排出孔から排出しながら、ボルト端部を切削することもできる。この場合には、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を排出孔を通じて外部へ排出することが可能となり、切粉の目詰まりを防止できる。しかも、刃物の回転時における遠心力を利用して、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を円滑に外部へ排出することができる。また、第１刃物とホルダ部材間の隙間の空気を、遠心力を利用して外部へ排出して、外装スリーブ内の空気を循環できるので、両刃物を効率的に冷却して、切削時における発熱で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１９】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削することができる。刃物による切削でボルトの先端部を滑らかな面に加工することが、処理時間を短縮して作業効率を高める上で好ましいが、砥石により加工することも可能である。
【００２０】
前記ボルトがトルシア形ボルトであることが好ましい実施の形態である。トルシア形ボルトでは、ボルト締結時にピンテールを破断させるので、締結後のボルトの端部に粗い表面の破断面が形成され、該破断面において錆が発生し易くなる。本発明に係るボルト端部処理装置では、このような破断面を滑らかな面に加工して防錆塗料の乗りを良くできるので、トルシア形ボルトの先端部の加工に好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るボルト端部処理装置及びボルト端部処理方法によれば、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させた状態で、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを防止できる。また、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更に、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト端面の加工時間を大幅に短縮できる。しかも、本発明に係るボルト端部処理方法では、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながらボルトの先端部を切削するので、切粉の集塵を効率的に行うことができるとともに、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ボルト端部処理装置１０は、施工されたボルト１の端部を滑らかな面に加工する可搬式の処理装置本体１１と、処理装置本体１１で発生した切粉を吸引する可搬式の吸引機４０とを備え、例えばＨ型鋼５のフランジ部５ａとガセットプレート６とに締結された複数のボルト１の先端部を滑らかな面に順次加工するためのものである。
【００２３】
ここで、ボルト端部処理装置１０で切削処理するボルト１は、トルシア形ボルトであり、図９（ａ）に示すように、ボルト１の先端近傍部には破断溝３が形成され、破断溝３よりも先端側にはピンテール４が形成されている。そして、例えばこのボルト１で、Ｈ型鋼５のフランジ部５ａとガセットプレート６とを結合する際には、図９（ａ）に示すように、フランジ部５ａとガセットプレート６とに形成した取付孔７にボルト１を装着して、ボルト１の先端部にナット２を螺合させ、図示外のシャーレンチのソケットにナット２とピンテール４とをそれぞれ保持させた状態で、図９（ｂ）に示すように、破断溝３に沿ってボルト１が破断するまで、ボルト１をナット２に締め付けて、フランジ部５ａとガセットプレートとを結合することになる。このため、このボルト１では、要求トルク以上のトルクで確実にボルト１を締結できるが、施工後のボルト１の先端部１ａは、錆び易い破断面で構成されることになる。本発明は、このようなボルト１の先端部１ａを、防錆塗料の乗り易い滑らか面に加工するのに好適なものである。但し、一般的な構成のボルトに対しても、その施工後に、このボルト端部処理装置１０を用いて先端部を滑らかに加工することも可能である。
【００２４】
処理装置本体１１は、図１〜図７に示すように、作業者が両手で支持しながら操作可能な可搬式のもので、ボルト１に締結したナット２に対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブ１２と、外装スリーブ１２に一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、ボルト１の先端部を切削する刃物１３と、刃物１３を回転させる駆動手段１４とを備えている。
【００２５】
駆動手段１４は、ケーシング１５内に組み込んだ図示外の電動モータと減速機とを備え、減速機の出力軸１６に設けたチャック１７に工具を着脱自在に保持させて、押しボタン式の電源スイッチ１８で、チャック１７を減速回転できるように構成したもので、汎用の電動ドリル等の本体装置で構成されている。但し、駆動手段１４としては、汎用の電動ドリル等の本体装置を用いることが、製作コストを安くする上で好ましいが、電動モータによりチャック１７を回転駆動できるものであれば、任意の構成のものを採用することができる。
【００２６】
外装スリーブ１２は、チャック１７の先端部に外嵌固定した固定スリーブ２０と、固定スリーブ２０にベアリング２１を介して回転自在で且つ軸方向に移動不能に外装した連結スリーブ２２と、基端部を連結スリーブ２２の先端部に溶接等により内嵌固定した延長スリーブ２３と、延長スリーブ２３の先端部に外嵌固定したソケット保持部材２４と、ソケット保持部材２４に着脱自在に取り付けたソケット２５とを備えている。
【００２７】
固定スリーブ２０は２本の固定ネジ２６を用いてチャック１７に固定され、固定スリーブ２０にはベアリング２１が軸方向に移動不能に外嵌固定されている。ソケット２５は、シャーレンチ用のソケットで構成され、ソケット２５の内周面にはナット２に嵌合する１２本の係合溝２５ａが軸方向に形成されている。ソケット２５の外周部にはリング状の鍔部２７が外方へ突出状に形成され、鍔部２７には周方向に間隔をあけて４つの係合切欠部２８が形成されている。ソケット保持部材２４の先端部には係合切欠部２８に係合する係合突部２９が突出状に形成され、ソケット２５は、係合切欠部２８を係合突部２９に係合させて、２本の固定ネジ３０を締結することで、ソケット保持部材２４に対して相対回転不能に取り付けられている。尚、連結スリーブ２２と延長スリーブ２３とソケット保持部材２４とソケット２５とは一体部材で構成することも可能であるが、少なくともソケット２５は、嵌合させるナット２の寸法に応じて取替可能に構成するため別部材で構成することが好ましい。また、本実施の形態では、チャック１７に対して外装スリーブ１２を回転自在に取り付けたが、固定スリーブ２０及びベアリング２１を省略して、連結スリーブ２２の基端部を駆動手段１４のケーシング１５に固定することも可能である。この場合には、刃物１３による切削反力をケーシング１５及び外装スリーブを介してナット２で受け止めることができる。
【００２８】
刃物１３について説明すると、図３〜図７に示すように、チャック１７に着脱自在に固定保持した軸部３１を有する有底円筒状のホルダ部材３２が設けられ、ホルダ部材３２の途中部と外装スリーブ１２間にはベアリング３３が設けられ、ホルダ部材３２は、ベアリング３３を介して外装スリーブ１２に回転自在で同軸上に設けられている。ホルダ部材３２内にはボルト１の先端部１ａを切削するための第１刃物１３Ａが内嵌装着されている。第１刃物１３Ａは、一般的なエンドミルで構成され、２本の固定ネジ３４でホルダ部材３２に対して着脱自在に固定され、この第１刃物１３Ａの先端でボルト１の先端部１ａを切削することになる。ホルダ部材３２の先端部にはボルト１の先端外周部を面取りするための第２刃物１３Ｂが設けられている。第２刃物１３Ｂは、周方向に一定間隔おきにロウ付けした１２枚の略三角形状のチップ３５を備え、これらのチップ３５によりボルト１の先端外周部１ｂを切削により傾斜状に面取りできるように構成したものである。チップ３５の枚数は任意に設定できるが、第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂの切削効率が同じになるように、６〜１２枚に設定することが好ましい。第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂとは、ボルト１の先端部１ａと先端外周部１ｂとを同時に切削加工できる位置関係に設けられている。また、刃物１３でボルト１の先端部１ａを切削できるように、刃物１３をボルト１の先端部１ａに当接させた状態で、ソケット２５の先端部とナット２のワッシャ８間に、少なくとも切削に必要な送り量に相当する隙間Ｔが形成されるように、刃物１３は外装スリーブ１２内に配置されている。
【００２９】
ホルダ部材３２の長さ方向の途中部には切粉を排出するための排出孔３６が周方向に間隔をあけて複数形成され、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間に侵入した切粉は、刃物１３の回転時における遠心力で、排出孔３６からホルダ部材３２外へ排出されるように構成されている。また、この排出孔３６を通じて第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間の空気がホルダ部材３２外へ排出され、外装スリーブ１２内に空気の流れが形成されるので、該空気の流れにより刃物１３を冷却して、切削時における発熱で刃物１３が熱劣化することを防止できる。特に、吸引機４０により、切粉を吸引する場合には、刃物１３の冷却効率を一層高めることができる。排出孔３６としては、任意の形状の孔を形成することが可能で、例えば楕円形や軸方向或いは周方向に細長い長孔を設けることができる。
【００３０】
ボルト１の先端部１ａは、図８（ａ）に示すように、第１刃物１３Ａによりボルト１の先端部１ａをボルト１の軸方向に対して直交する平坦面に切削し、第２刃物１３Ｂによりボルト１の先端外周部１ｂを傾斜面に切削することになるが、ボルト１の外周面と傾斜面との境界部と、傾斜面と平坦面との境界部とに角部１ｃが形成され、この角部１ｃにおいて防錆塗料の膜厚がどうしても薄くなるので、図８（ｂ）に示すように、角部１ｃにアール１ｄを形成して、ボルト１の外周面と平坦面とが滑らかに連なるように切削することが好ましい。また、図８（ｃ）に示すように、刃物１３の形状を調整することで、先端側へ行くにしたがって小径となる先細り状の先端部１ｅに切削することもできるし、図８（ｄ）に示すように、部分球面状や半球状の先端部１ｆに形成することも可能である。
【００３１】
尚、ボルト１の先端部１ａの切削後の形状は、ボルト１の端部への防錆塗装の乗りが悪くなったり、塗膜が部分的に薄くなったりすることを防止して、一様な厚さの塗膜が形成されるように構成されていれば、任意の形状に設定できる。また、刃物１３として、ホルダ部材３２及び第２刃物１３Ｂを省略して、第１刃物１３Ａをチャック１７に対して直接的に保持させたものを用い、ボルト１の先端部１ａのみを切削することも可能である。また、第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂの少なくとも一方に代えて砥石を設け、ボルト１の先端部１ａを研削することもできる。
【００３２】
吸引機４０は、図１に示すように、外装スリーブ１２内の切粉を吸引するもので、キャスターで移動可能なキャニスタータイプの掃除機を採用することも可能であるが、建築現場等においては床面が平坦でなかったり、建築用資材が床面に設置されていたりするので、肩に掛けて或いは背負って使用可能な掃除機で構成することが好ましい。また、集塵方式としては、サイクロンタイプを採用することも可能であるが、金属製の切粉を効率的に吸引できるように、吸引力の高いフィルタータイプの掃除機を採用することが好ましい。
【００３３】
吸引機４０のホース４１は、図２〜図４に示すように、外装スリーブ１２の途中部に接続され、吸引機４０を作動させることで、外装スリーブ１２内の切粉が空気とともに吸引されるように構成されている。外装スリーブ１２に対するホース４１の接続位置は、切粉を効率的に吸引できるように、刃物１３の先端部付近に設定することが好ましいが、ベアリング３３よりも前側であれば任意の位置に設けることができる。本実施の形態では、ナット２に外嵌するソケット２５として汎用品を使用できるようにするため、延長スリーブ２３の先端近傍部に接続している。また、吸引機４０により外装スリーブ１２内の切粉を空気とともに吸引することで、ナット２とソケット２５間の隙間から外装スリーブ１２内に外気が導入されるので、切削時の発熱による刃物１３の温度上昇を抑制して、刃物１３の熱劣化を防止できるので好ましい。但し、吸引機４０は必ずしも設ける必要はなく、ボルト１の先端部を切削する毎に、ソケット２５側を下側にして、外装スリーブ１２内の切粉をゴミ箱等に排出することも可能である。また、ソケット２５の下部に切粉排出用の開口を形成するとともに、ソケット２５の下側に該開口から排出される切粉を一時的に収納する収納ケースを着脱自在に設けることもできる。
【００３４】
ボルト端部処理装置１０でボルト１の先端部を切削する際には、先ず、図１に示すように、吸引機４０を背負うとともに、処理装置本体１１を両手で保持しながら、処理装置本体１１に取り付けた外装スリーブ１２の先端のソケット２５をナット２に差し込んで、刃物１３の軸心をボルト１の軸心に合致させる。このとき、ソケット２５は、図６に示すように、刃物１３の先端がボルト１の先端部に当接することから、ナット２の基端部までは差し込むことはできないが、ナット２の軸方向の８０〜９０％、差し込むことができるので、刃物１３の軸心とボルト１の軸心とを容易に合致させることができる。
【００３５】
次に、処理装置本体１１の駆動手段１４により刃物１３を回転させながら、刃物１３の先端部をボルト１の端部に圧接させて、ボルト１の端部を切削加工することになる。具体的には、第１刃物１３Ａにより、ボルト１の先端部１ａを滑らかな面に切削するとともに、ボルト１の先端外周部１ｂに角部１ｃが形成されないように、ボルト１の先端外周部１ｂを面取りすることになる。刃物１３による切削は、外装スリーブ１２内においてなされ、しかも外装スリーブ１２の先端開口部は、ナット２により閉鎖されるので、切削時に発生する切粉は外装スリーブ１２内に残留し、外部へ飛散することはない。また、切粉の一部は、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間に侵入するが、刃物１３の回転時における遠心力で排出孔３６を通じて外装スリーブ１２内に排出され、目詰まりすることはない。
【００３６】
一方、このボルト１の先端部１ａの切削時に、吸引機４０を作動させて、切削時に発生する切粉を吸引し、吸引機４０の図示外の集塵袋等に集めることになる。外装スリーブ１２内の切粉を吸引しているとき、外装スリーブ１２内には、ソケット２５とナット２間の隙間を通じて外気が導入されることになる。このため、切粉がソケット２５とナット２間の隙間から外部へ零れ落ちることが防止されるとともに、外装スリーブ１２内に導入される外気により、刃物１３が冷却されて、刃物１３の熱劣化が防止されることになる。しかも、外装スリーブ１２内に導入された外気の一部は、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間を通って排出孔３６から外装スリーブ１２内に再び戻るので、この第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間を流れる空気によっても、刃物１３が効率的に冷却されることになる。吸引機４０は、手動操作により必要に応じて作動させることも可能であるし、駆動手段１４と連動させて作動させることも可能である。尚、このようにしてボルト１の先端部１ａ及び先端外周部１ｂを滑らかな面に順次加工した後、加工面に防錆塗料を塗布する作業を順次行って、ボルト１の腐食を防止することになる。
【００３７】
このボルト端部処理装置１０では、ナット２にソケット２５を差し込んで、刃物１３の軸心をボルト１の軸心に合わせた状態で、ボルト１の先端部を切削できるので、ボルト１の先端部１ａ及び先端外周部１ｂを円滑に切削することができ、一様な品質の綺麗な加工面を得ることができるとともに、刃物１３がボルト１に対して傾いた状態で圧接されることによる、刃物１３の破損を防止できる。また、外装スリーブ１２内においてボルト１の端部を切削するので、切削時に発生する切粉の飛散を防止できる。しかも、吸引機４０により、切削時に発生した切粉を吸引するので、切粉を容易に集塵できるとともに、外装スリーブ１２内に導入された外気により刃物１３を冷却できるので、切削時における発熱で刃物１３が熱劣化することを防止できる。更に、切削によりボルト１の先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト１の先端部の加工時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ボルト端部処理装置の説明図
【図２】処理装置本体の側面図
【図３】外装スリーブ及び刃物の分解斜視図
【図４】外装スリーブ付近においける処理装置本体の縦断面図
【図５】刃物の分解説明図
【図６】ボルト端部処理装置の使用方法の説明図
【図７】刃物の正面図
【図８】（ａ）〜（ｄ）はボルトの先端部の形状を示す側面図
【図９】（ａ）（ｂ）はトルシア形ボルトの締結方法の説明図
【符号の説明】
【００３９】
１ ボルト １ａ 先端部
１ｂ 先端外周部 １ｃ 角部
１ｄ アール １ｅ 先端部
１ｆ 先端部
２ ナット ３ 破断溝
４ ピンテール ５ Ｈ型鋼
５ａ フランジ部 ６ ガセットプレート
７ 取付孔 ８ ワッシャ
１０ ボルト端部処理装置 １１ 処理装置本体
１２ 外装スリーブ １３ 刃物
１３Ａ 第１刃物 １３Ｂ 第２刃物
１４ 駆動手段 １５ ケーシング
１６ 出力軸 １７ チャック
１８ 電源スイッチ
２０ 固定スリーブ ２１ ベアリング
２２ 連結スリーブ ２３ 延長スリーブ
２４ ソケット保持部材 ２５ ソケット
２５ａ 係合溝 ２６ 固定ネジ
２７ 鍔部 ２８ 係合切欠部
２９ 係合突部 ３０ 固定ネジ
３１ 軸部 ３２ ホルダ部材
３３ ベアリング ３４ 固定ネジ
３５ チップ ３６ 排出孔
４０ 吸引機 ４１ ホース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルシア形ボルトの端部処理に好適に利用可能なボルト端部処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高層ビルなどの鉄骨構造物における鉄骨同士の結合は、鉄骨に形成したボルト孔にボルトを挿通させて、ボルト端部にナットを締結することにより行われている。鉄骨を結合するためのボルトとしては、ボルトの先端近傍部に破断溝を形成し、破断溝よりも先端側のピンテールを保持しながらナットを締め付け可能となし、締め付けトルクが設定トルク以上になったときに、破断溝が破断してピンテールが脱落するように構成した所謂トルシア形ボルトが、締め付け反力をピンテールで受け止めて、ボルトの共回りを防止できること、所望の締め付けトルクを確実に確保できること、などの利点を有することから広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記トルシア形ボルトでは、破断溝に沿ってピンテールを破断させることから、ピンテールの破断後のボルトの先端部は、表面の粗い破断面となり、手指が接触すると、怪我をする可能性があること、ボルトの先端部が防錆処理等の施されていない地肌となるので、雨水等が付着して腐食し易いこと、などの問題がある。また、腐食を防止するため、ピンテールを破断してからボルト端部に、防錆塗料等を塗布することも実施されているが、ボルトの先端部が粗面であることから防錆塗料の乗りが悪くなったり、塗膜が剥離し易くなったりするなどの塗装不良が発生し易く、防錆効果を十分に確保できないという問題があった。
【０００５】
一方、グラインダーでボルトの先端部を滑らかに面に研削してから、防錆塗料を塗布することも可能であるが、市販されている簡易なグラインダーでは、切粉が飛散してしまい、作業環境が悪化したり、飛散した切粉が錆びて、鉄骨の耐久性を低下させたり、施工現場付近に駐車している車両の上に切粉が付着して、車両の塗膜を傷つけたりするなど、多くの問題があった。しかも、グラインダーによる研削では、ボルト１本当たり、３０秒〜６０秒程度の加工時間を要し、比較的小型な橋梁であっても、数千本ものボルトが使用されることから、研削作業に多大な時間を要するという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、切粉の飛散を防止しつつ、ボルト端部を切削或いは研削可能なボルト端部処理装置及びボルト端部処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るボルト端部処理装置は、施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置であって、前記ボルトに締結したナットに対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブと、前記外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、前記ボルトの先端部を切削する第１刃物と、前記第１刃物を回転させる駆動手段とを備えたものである。
【０００８】
ボルト端部処理装置では、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させた状態で、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを確実に防止できる。また、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更に、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト端部の加工時間を大幅に短縮できる。尚、切削により発生した切粉は、外装スリーブに収納箱を着脱自在に設けるなどして、該収納箱に順次排出するように構成することもできるし、後述のように、外装スリーブ内に接続した吸引機で吸引することができる。
【０００９】
ここで、前記ボルト端部処理装置において、前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、前記第１刃物及び第２刃物を外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装することもできる。ボルトの先端部を滑らかな面に加工した場合であっても、先端外周部に角部が形成されると、該角部に対する防錆塗料の膜厚が薄くなるので、ボルトの先端外周部は面取りすることが好ましい。本発明では、ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定して、ボルトの先端部の切削とボルトの先端外周部の切削を同時に行うようにすることで、作業性の低下を防止しつつ、ボルト端部を角部のない滑らかな面に加工できる。
【００１０】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を外部へ排出する排出孔をホルダ部材に形成することも好ましい実施の形態である。このように構成することで、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を排出孔を通じて外部へ排出することが可能となり、切粉の目詰まりを防止できる。刃物の回転時における遠心力を利用して、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を円滑に外部へ排出することができる。また、第１刃物とホルダ部材間の隙間の空気を、遠心力を利用して外部へ排出して、外装スリーブ内の空気を循環できるので、両刃物を効率的に冷却して、切削時における発熱で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１１】
前記外装スリーブ内の切粉を吸引する吸引機を設けることも好ましい実施の形態である。この場合には、ボルト端部を切削するときに発生する切粉を、吸引機で吸引できるので、切粉の飛散を確実に防止できるとともに、切粉の排出を効率的に行うことが可能となる。また、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１２】
前記外装スリーブの基端部を、前記駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定することも好ましい実施の形態である。外装スリーブは、駆動手段のケーシング等に固定して、切削反力をナットで受け止めるように構成することも好ましいが、本発明のように駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定すると、外装スリーブを小型に構成できるので好ましい。
【００１３】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削することもできる。刃物による切削でボルトの先端部を滑らかな面に加工することが、処理時間を短縮して作業効率を高める上で好ましいが、砥石により研削することも可能である。
【００１４】
前記ボルトがトルシア形ボルトであることが好ましい実施の形態である。トルシア形ボルトでは、ボルト締結時にピンテールを破断させるので、締結後のボルトの先端部に粗い表面の破断面が形成され、該破断面において錆が発生し易くなる。本発明に係るボルト端部処理装置では、このような破断面を滑らかな面に加工して防錆塗料の乗りを良くできるので、トルシア形ボルトの先端部の加工に好適である。
【００１５】
本発明に係るボルト端部処理方法は、施工されたボルト端部を滑らかな面に加工するボルト端部処理方法であって、前記ボルトに締結したナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させて、外装スリーブの軸心をボルトの軸心と同軸上に位置決めするとともに、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブに内装した第１刃物を回転させて、第１刃物でボルトの先端部を切削するものである。
【００１６】
前記ボルト端部処理方法では、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させるとともに、外装スリーブ内における切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを確実に防止することができるとともに、切粉の集塵を効率的に行うことが可能となる。また、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。更に、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更にまた、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルトの先端部の加工時間を大幅に短縮できる。
【００１７】
ここで、前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、第１刃物と第２刃物でボルトの先端部と先端外周部を同時に切削することが好ましい実施の形態である。この場合には、ボルトの先端部の切削とボルトの先端外周部の切削を同時に行うことができるので、作業性を低下させることなく、ボルトの先端部をより一層滑らか面に加工することができる。
【００１８】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、前記第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉をホルダ部材に形成した排出孔から排出しながら、ボルト端部を切削することもできる。この場合には、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を排出孔を通じて外部へ排出することが可能となり、切粉の目詰まりを防止できる。しかも、刃物の回転時における遠心力を利用して、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を円滑に外部へ排出することができる。また、第１刃物とホルダ部材間の隙間の空気を、遠心力を利用して外部へ排出して、外装スリーブ内の空気を循環できるので、両刃物を効率的に冷却して、切削時における発熱で刃物が熱劣化することを防止できる。
【００１９】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削することができる。刃物による切削でボルトの先端部を滑らかな面に加工することが、処理時間を短縮して作業効率を高める上で好ましいが、砥石により加工することも可能である。
【００２０】
前記ボルトがトルシア形ボルトであることが好ましい実施の形態である。トルシア形ボルトでは、ボルト締結時にピンテールを破断させるので、締結後のボルトの端部に粗い表面の破断面が形成され、該破断面において錆が発生し易くなる。本発明に係るボルト端部処理装置では、このような破断面を滑らかな面に加工して防錆塗料の乗りを良くできるので、トルシア形ボルトの先端部の加工に好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るボルト端部処理装置及びボルト端部処理方法によれば、ナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させた状態で、外装スリーブ内において第１刃物でボルトの先端部を切削するので、切粉が外部に飛散することを防止できる。また、ナットに外嵌させた外装スリーブにより第１刃物の回転中心をボルトの軸心と同軸上に位置決めできるので、第１刃物とボルトとの位置関係を安定させて、ボルトの先端部を円滑に切削することができる。更に、切削によりボルトの先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト端面の加工時間を大幅に短縮できる。しかも、本発明に係るボルト端部処理方法では、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながらボルトの先端部を切削するので、切粉の集塵を効率的に行うことができるとともに、ナットと外装スリーブ間の隙間から外装スリーブ内に流入した外気により刃物を冷却できるので、切削時の発熱による温度上昇で刃物が熱劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、ボルト端部処理装置１０は、施工されたボルト１の端部を滑らかな面に加工する可搬式の処理装置本体１１と、処理装置本体１１で発生した切粉を吸引する可搬式の吸引機４０とを備え、例えばＨ型鋼５のフランジ部５ａとガセットプレート６とに締結された複数のボルト１の先端部を滑らかな面に順次加工するためのものである。
【００２３】
ここで、ボルト端部処理装置１０で切削処理するボルト１は、トルシア形ボルトであり、図９（ａ）に示すように、ボルト１の先端近傍部には破断溝３が形成され、破断溝３よりも先端側にはピンテール４が形成されている。そして、例えばこのボルト１で、Ｈ型鋼５のフランジ部５ａとガセットプレート６とを結合する際には、図９（ａ）に示すように、フランジ部５ａとガセットプレート６とに形成した取付孔７にボルト１を装着して、ボルト１の先端部にナット２を螺合させ、図示外のシャーレンチのソケットにナット２とピンテール４とをそれぞれ保持させた状態で、図９（ｂ）に示すように、破断溝３に沿ってボルト１が破断するまで、ボルト１をナット２に締め付けて、フランジ部５ａとガセットプレートとを結合することになる。このため、このボルト１では、要求トルク以上のトルクで確実にボルト１を締結できるが、施工後のボルト１の先端部１ａは、錆び易い破断面で構成されることになる。本発明は、このようなボルト１の先端部１ａを、防錆塗料の乗り易い滑らか面に加工するのに好適なものである。但し、一般的な構成のボルトに対しても、その施工後に、このボルト端部処理装置１０を用いて先端部を滑らかに加工することも可能である。
【００２４】
処理装置本体１１は、図１〜図７に示すように、作業者が両手で支持しながら操作可能な可搬式のもので、ボルト１に締結したナット２に対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブ１２と、外装スリーブ１２に一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、ボルト１の先端部を切削する刃物１３と、刃物１３を回転させる駆動手段１４とを備えている。
【００２５】
駆動手段１４は、ケーシング１５内に組み込んだ図示外の電動モータと減速機とを備え、減速機の出力軸１６に設けたチャック１７に工具を着脱自在に保持させて、押しボタン式の電源スイッチ１８で、チャック１７を減速回転できるように構成したもので、汎用の電動ドリル等の本体装置で構成されている。但し、駆動手段１４としては、汎用の電動ドリル等の本体装置を用いることが、製作コストを安くする上で好ましいが、電動モータによりチャック１７を回転駆動できるものであれば、任意の構成のものを採用することができる。
【００２６】
外装スリーブ１２は、チャック１７の先端部に外嵌固定した固定スリーブ２０と、固定スリーブ２０にベアリング２１を介して回転自在で且つ軸方向に移動不能に外装した連結スリーブ２２と、基端部を連結スリーブ２２の先端部に溶接等により内嵌固定した延長スリーブ２３と、延長スリーブ２３の先端部に外嵌固定したソケット保持部材２４と、ソケット保持部材２４に着脱自在に取り付けたソケット２５とを備えている。
【００２７】
固定スリーブ２０は２本の固定ネジ２６を用いてチャック１７に固定され、固定スリーブ２０にはベアリング２１が軸方向に移動不能に外嵌固定されている。ソケット２５は、シャーレンチ用のソケットで構成され、ソケット２５の内周面にはナット２に嵌合する１２本の係合溝２５ａが軸方向に形成されている。ソケット２５の外周部にはリング状の鍔部２７が外方へ突出状に形成され、鍔部２７には周方向に間隔をあけて４つの係合切欠部２８が形成されている。ソケット保持部材２４の先端部には係合切欠部２８に係合する係合突部２９が突出状に形成され、ソケット２５は、係合切欠部２８を係合突部２９に係合させて、２本の固定ネジ３０を締結することで、ソケット保持部材２４に対して相対回転不能に取り付けられている。尚、連結スリーブ２２と延長スリーブ２３とソケット保持部材２４とソケット２５とは一体部材で構成することも可能であるが、少なくともソケット２５は、嵌合させるナット２の寸法に応じて取替可能に構成するため別部材で構成することが好ましい。また、本実施の形態では、チャック１７に対して外装スリーブ１２を回転自在に取り付けたが、固定スリーブ２０及びベアリング２１を省略して、連結スリーブ２２の基端部を駆動手段１４のケーシング１５に固定することも可能である。この場合には、刃物１３による切削反力をケーシング１５及び外装スリーブを介してナット２で受け止めることができる。
【００２８】
刃物１３について説明すると、図３〜図７に示すように、チャック１７に着脱自在に固定保持した軸部３１を有する有底円筒状のホルダ部材３２が設けられ、ホルダ部材３２の途中部と外装スリーブ１２間にはベアリング３３が設けられ、ホルダ部材３２は、ベアリング３３を介して外装スリーブ１２に回転自在で同軸上に設けられている。ホルダ部材３２内にはボルト１の先端部１ａを切削するための第１刃物１３Ａが内嵌装着されている。第１刃物１３Ａは、一般的なエンドミルで構成され、２本の固定ネジ３４でホルダ部材３２に対して着脱自在に固定され、この第１刃物１３Ａの先端でボルト１の先端部１ａを切削することになる。ホルダ部材３２の先端部にはボルト１の先端外周部を面取りするための第２刃物１３Ｂが設けられている。第２刃物１３Ｂは、周方向に一定間隔おきにロウ付けした１２枚の略三角形状のチップ３５を備え、これらのチップ３５によりボルト１の先端外周部１ｂを切削により傾斜状に面取りできるように構成したものである。チップ３５の枚数は任意に設定できるが、第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂの切削効率が同じになるように、６〜１２枚に設定することが好ましい。第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂとは、ボルト１の先端部１ａと先端外周部１ｂとを同時に切削加工できる位置関係に設けられている。また、刃物１３でボルト１の先端部１ａを切削できるように、刃物１３をボルト１の先端部１ａに当接させた状態で、ソケット２５の先端部とナット２のワッシャ８間に、少なくとも切削に必要な送り量に相当する隙間Ｔが形成されるように、刃物１３は外装スリーブ１２内に配置されている。
【００２９】
ホルダ部材３２の長さ方向の途中部には切粉を排出するための排出孔３６が周方向に間隔をあけて複数形成され、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間に侵入した切粉は、刃物１３の回転時における遠心力で、排出孔３６からホルダ部材３２外へ排出されるように構成されている。また、この排出孔３６を通じて第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間の空気がホルダ部材３２外へ排出され、外装スリーブ１２内に空気の流れが形成されるので、該空気の流れにより刃物１３を冷却して、切削時における発熱で刃物１３が熱劣化することを防止できる。特に、吸引機４０により、切粉を吸引する場合には、刃物１３の冷却効率を一層高めることができる。排出孔３６としては、任意の形状の孔を形成することが可能で、例えば楕円形や軸方向或いは周方向に細長い長孔を設けることができる。
【００３０】
ボルト１の先端部１ａは、図８（ａ）に示すように、第１刃物１３Ａによりボルト１の先端部１ａをボルト１の軸方向に対して直交する平坦面に切削し、第２刃物１３Ｂによりボルト１の先端外周部１ｂを傾斜面に切削することになるが、ボルト１の外周面と傾斜面との境界部と、傾斜面と平坦面との境界部とに角部１ｃが形成され、この角部１ｃにおいて防錆塗料の膜厚がどうしても薄くなるので、図８（ｂ）に示すように、角部１ｃにアール１ｄを形成して、ボルト１の外周面と平坦面とが滑らかに連なるように切削することが好ましい。また、図８（ｃ）に示すように、刃物１３の形状を調整することで、先端側へ行くにしたがって小径となる先細り状の先端部１ｅに切削することもできるし、図８（ｄ）に示すように、部分球面状や半球状の先端部１ｆに形成することも可能である。
【００３１】
尚、ボルト１の先端部１ａの切削後の形状は、ボルト１の端部への防錆塗装の乗りが悪くなったり、塗膜が部分的に薄くなったりすることを防止して、一様な厚さの塗膜が形成されるように構成されていれば、任意の形状に設定できる。また、刃物１３として、ホルダ部材３２及び第２刃物１３Ｂを省略して、第１刃物１３Ａをチャック１７に対して直接的に保持させたものを用い、ボルト１の先端部１ａのみを切削することも可能である。また、第１刃物１３Ａと第２刃物１３Ｂの少なくとも一方に代えて砥石を設け、ボルト１の先端部１ａを研削することもできる。
【００３２】
吸引機４０は、図１に示すように、外装スリーブ１２内の切粉を吸引するもので、キャスターで移動可能なキャニスタータイプの掃除機を採用することも可能であるが、建築現場等においては床面が平坦でなかったり、建築用資材が床面に設置されていたりするので、肩に掛けて或いは背負って使用可能な掃除機で構成することが好ましい。また、集塵方式としては、サイクロンタイプを採用することも可能であるが、金属製の切粉を効率的に吸引できるように、吸引力の高いフィルタータイプの掃除機を採用することが好ましい。
【００３３】
吸引機４０のホース４１は、図２〜図４に示すように、外装スリーブ１２の途中部に接続され、吸引機４０を作動させることで、外装スリーブ１２内の切粉が空気とともに吸引されるように構成されている。外装スリーブ１２に対するホース４１の接続位置は、切粉を効率的に吸引できるように、刃物１３の先端部付近に設定することが好ましいが、ベアリング３３よりも前側であれば任意の位置に設けることができる。本実施の形態では、ナット２に外嵌するソケット２５として汎用品を使用できるようにするため、延長スリーブ２３の先端近傍部に接続している。また、吸引機４０により外装スリーブ１２内の切粉を空気とともに吸引することで、ナット２とソケット２５間の隙間から外装スリーブ１２内に外気が導入されるので、切削時の発熱による刃物１３の温度上昇を抑制して、刃物１３の熱劣化を防止できるので好ましい。但し、吸引機４０は必ずしも設ける必要はなく、ボルト１の先端部を切削する毎に、ソケット２５側を下側にして、外装スリーブ１２内の切粉をゴミ箱等に排出することも可能である。また、ソケット２５の下部に切粉排出用の開口を形成するとともに、ソケット２５の下側に該開口から排出される切粉を一時的に収納する収納ケースを着脱自在に設けることもできる。
【００３４】
ボルト端部処理装置１０でボルト１の先端部を切削する際には、先ず、図１に示すように、吸引機４０を背負うとともに、処理装置本体１１を両手で保持しながら、処理装置本体１１に取り付けた外装スリーブ１２の先端のソケット２５をナット２に差し込んで、刃物１３の軸心をボルト１の軸心に合致させる。このとき、ソケット２５は、図６に示すように、刃物１３の先端がボルト１の先端部に当接することから、ナット２の基端部までは差し込むことはできないが、ナット２の軸方向の８０〜９０％、差し込むことができるので、刃物１３の軸心とボルト１の軸心とを容易に合致させることができる。
【００３５】
次に、処理装置本体１１の駆動手段１４により刃物１３を回転させながら、刃物１３の先端部をボルト１の端部に圧接させて、ボルト１の端部を切削加工することになる。具体的には、第１刃物１３Ａにより、ボルト１の先端部１ａを滑らかな面に切削するとともに、ボルト１の先端外周部１ｂに角部１ｃが形成されないように、ボルト１の先端外周部１ｂを面取りすることになる。刃物１３による切削は、外装スリーブ１２内においてなされ、しかも外装スリーブ１２の先端開口部は、ナット２により閉鎖されるので、切削時に発生する切粉は外装スリーブ１２内に残留し、外部へ飛散することはない。また、切粉の一部は、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間に侵入するが、刃物１３の回転時における遠心力で排出孔３６を通じて外装スリーブ１２内に排出され、目詰まりすることはない。
【００３６】
一方、このボルト１の先端部１ａの切削時に、吸引機４０を作動させて、切削時に発生する切粉を吸引し、吸引機４０の図示外の集塵袋等に集めることになる。外装スリーブ１２内の切粉を吸引しているとき、外装スリーブ１２内には、ソケット２５とナット２間の隙間を通じて外気が導入されることになる。このため、切粉がソケット２５とナット２間の隙間から外部へ零れ落ちることが防止されるとともに、外装スリーブ１２内に導入される外気により、刃物１３が冷却されて、刃物１３の熱劣化が防止されることになる。しかも、外装スリーブ１２内に導入された外気の一部は、第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間を通って排出孔３６から外装スリーブ１２内に再び戻るので、この第１刃物１３Ａとホルダ部材３２間の隙間を流れる空気によっても、刃物１３が効率的に冷却されることになる。吸引機４０は、手動操作により必要に応じて作動させることも可能であるし、駆動手段１４と連動させて作動させることも可能である。尚、このようにしてボルト１の先端部１ａ及び先端外周部１ｂを滑らかな面に順次加工した後、加工面に防錆塗料を塗布する作業を順次行って、ボルト１の腐食を防止することになる。
【００３７】
このボルト端部処理装置１０では、ナット２にソケット２５を差し込んで、刃物１３の軸心をボルト１の軸心に合わせた状態で、ボルト１の先端部を切削できるので、ボルト１の先端部１ａ及び先端外周部１ｂを円滑に切削することができ、一様な品質の綺麗な加工面を得ることができるとともに、刃物１３がボルト１に対して傾いた状態で圧接されることによる、刃物１３の破損を防止できる。また、外装スリーブ１２内においてボルト１の端部を切削するので、切削時に発生する切粉の飛散を防止できる。しかも、吸引機４０により、切削時に発生した切粉を吸引するので、切粉を容易に集塵できるとともに、外装スリーブ１２内に導入された外気により刃物１３を冷却できるので、切削時における発熱で刃物１３が熱劣化することを防止できる。更に、切削によりボルト１の先端部を滑らかな面に加工するので、研削により加工する場合と比較して、ボルト１の先端部の加工時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ボルト端部処理装置の説明図
【図２】処理装置本体の側面図
【図３】外装スリーブ及び刃物の分解斜視図
【図４】外装スリーブ付近においける処理装置本体の縦断面図
【図５】刃物の分解説明図
【図６】ボルト端部処理装置の使用方法の説明図
【図７】刃物の正面図
【図８】（ａ）〜（ｄ）はボルトの先端部の形状を示す側面図
【図９】（ａ）（ｂ）はトルシア形ボルトの締結方法の説明図
【符号の説明】
【００３９】
１ ボルト １ａ 先端部
１ｂ 先端外周部 １ｃ 角部
１ｄ アール １ｅ 先端部
１ｆ 先端部
２ ナット ３ 破断溝
４ ピンテール ５ Ｈ型鋼
５ａ フランジ部 ６ ガセットプレート
７ 取付孔 ８ ワッシャ
１０ ボルト端部処理装置 １１ 処理装置本体
１２ 外装スリーブ １３ 刃物
１３Ａ 第１刃物 １３Ｂ 第２刃物
１４ 駆動手段 １５ ケーシング
１６ 出力軸 １７ チャック
１８ 電源スイッチ
２０ 固定スリーブ ２１ ベアリング
２２ 連結スリーブ ２３ 延長スリーブ
２４ ソケット保持部材 ２５ ソケット
２５ａ 係合溝 ２６ 固定ネジ
２７ 鍔部 ２８ 係合切欠部
２９ 係合突部 ３０ 固定ネジ
３１ 軸部 ３２ ホルダ部材
３３ ベアリング ３４ 固定ネジ
３５ チップ ３６ 排出孔
４０ 吸引機 ４１ ホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置であって、
前記ボルトに締結したナットに対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブと、
前記外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、前記ボルトの先端部を切削する第１刃物と、
前記第１刃物を回転させる駆動手段と、
を備えたボルト端部処理装置。
【請求項２】
前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、前記第１刃物及び第２刃物を外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装した請求項１記載のボルト端部処理装置。
【請求項３】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を外部へ排出する排出孔をホルダ部材に形成した請求項２記載のボルト端部処理装置。
【請求項４】
前記外装スリーブ内の切粉を吸引する吸引機を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項５】
前記外装スリーブの基端部を、前記駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定した請求項１〜４のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項６】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削する請求項１〜５のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項７】
前記ボルトがトルシア形ボルトである請求項１〜６のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項８】
施工されたボルト端部を滑らかな面に加工するボルト端部処理方法であって、
前記ボルトに締結したナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させて、外装スリーブの軸心をボルトの軸心と同軸上に位置決めするとともに、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブに内装した第１刃物を回転させて、第１刃物でボルトの先端部を切削するボルト端部処理方法。
【請求項９】
前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、第１刃物と第２刃物でボルトの先端部と先端外周部を同時に切削する請求項８記載のボルト端部処理方法。
【請求項１０】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、前記第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉をホルダ部材に形成した排出孔から排出しながら、ボルト端部を切削する請求項９記載のボルト端部処理方法。
【請求項１１】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削する請求項８〜１０のいずれか１項記載のボルト端部処理方法。
【請求項１２】
前記ボルトがトルシア形ボルトである請求項８〜１１のいずれか１項記載のボルト端部処理方法。
【請求項１】
施工されたボルト端部を滑らかな面に加工する可搬式のボルト端部処理装置であって、
前記ボルトに締結したナットに対して先端部が略隙間なく外嵌可能な外装スリーブと、
前記外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装され、前記ボルトの先端部を切削する第１刃物と、
前記第１刃物を回転させる駆動手段と、
を備えたボルト端部処理装置。
【請求項２】
前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、前記第１刃物及び第２刃物を外装スリーブに一定の隙間をあけて相対回転自在に内装した請求項１記載のボルト端部処理装置。
【請求項３】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉を外部へ排出する排出孔をホルダ部材に形成した請求項２記載のボルト端部処理装置。
【請求項４】
前記外装スリーブ内の切粉を吸引する吸引機を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項５】
前記外装スリーブの基端部を、前記駆動手段のチャックに相対回転自在に外嵌固定した請求項１〜４のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項６】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削する請求項１〜５のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項７】
前記ボルトがトルシア形ボルトである請求項１〜６のいずれか１項記載のボルト端部処理装置。
【請求項８】
施工されたボルト端部を滑らかな面に加工するボルト端部処理方法であって、
前記ボルトに締結したナットに外装スリーブの先端部を略隙間なく外嵌させて、外装スリーブの軸心をボルトの軸心と同軸上に位置決めするとともに、外装スリーブ内の切粉を吸引して集塵しながら、外装スリーブに内装した第１刃物を回転させて、第１刃物でボルトの先端部を切削するボルト端部処理方法。
【請求項９】
前記ボルトの先端外周部を面取りする第２刃物を第１刃物に外嵌固定し、第１刃物と第２刃物でボルトの先端部と先端外周部を同時に切削する請求項８記載のボルト端部処理方法。
【請求項１０】
前記第１刃物に外嵌固定されるホルダ部材を設け、ホルダ部材の先端部に第２刃物を設け、前記第１刃物とホルダ部材間に侵入した切粉をホルダ部材に形成した排出孔から排出しながら、ボルト端部を切削する請求項９記載のボルト端部処理方法。
【請求項１１】
前記第１刃物と第２刃物のいずれか一方を砥石で構成し、ボルトの先端部とボルトの先端外周部のいずれか一方を研削する請求項８〜１０のいずれか１項記載のボルト端部処理方法。
【請求項１２】
前記ボルトがトルシア形ボルトである請求項８〜１１のいずれか１項記載のボルト端部処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２９０２４２（Ｐ２００８−２９０２４２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９５７２２（Ｐ２００８−１９５７２２）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【分割の表示】特願２００７−１０３５１０（Ｐ２００７−１０３５１０）の分割
【原出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（３９８０７５７８１）ジロー株式會社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【分割の表示】特願２００７−１０３５１０（Ｐ２００７−１０３５１０）の分割
【原出願日】平成１９年４月１１日（２００７．４．１１）
【出願人】（３９８０７５７８１）ジロー株式會社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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