締結部材、締結装置、および、締結方法
【課題】被取付部材とこの被取付部材に貫通するボルトとの隙間へ液状充填材の充填が容易な締結方法を提供する。
【解決手段】内周面側を相対する状態の一対の皿ばね座金１２０間に、略環状の袋状の充填空間１３１Ａに液状充填材１３２を充填した締結部材１３０を配置させてＰＣ鋼棒１０２に装着する。座金１１０およびナット１０３を取り付け、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる。皿ばね座金１２０が平板状に潰れるとともに、締結部材１３０が内周側に向けて破裂し、液状充填材１３２が、アンカープレート１０１の貫通孔とＰＣ鋼棒１０２との間の隙間１０４に流れ込んで充填する。締結部材１３０を装着するのみで、通常のナット１０３の螺着作業で液状充填材１３２を充填でき、締結作業性を向上できる。
【解決手段】内周面側を相対する状態の一対の皿ばね座金１２０間に、略環状の袋状の充填空間１３１Ａに液状充填材１３２を充填した締結部材１３０を配置させてＰＣ鋼棒１０２に装着する。座金１１０およびナット１０３を取り付け、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる。皿ばね座金１２０が平板状に潰れるとともに、締結部材１３０が内周側に向けて破裂し、液状充填材１３２が、アンカープレート１０１の貫通孔とＰＣ鋼棒１０２との間の隙間１０４に流れ込んで充填する。締結部材１３０を装着するのみで、通常のナット１０３の螺着作業で液状充填材１３２を充填でき、締結作業性を向上できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材、締結装置、および、締結部材を用いた締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＰＣ杭の製造の際に、ＰＣ鋼棒とこのＰＣ鋼棒を貫通し緊張力を作用させるアンカープレートとの間に隙間が生じる。このことにより、ＰＣ鋼棒が腐蝕して遅れ破壊が生じるおそれがある。
したがって、従来では、例えばナットをＰＣ鋼棒に螺着して緊張力を作用させる前にＰＣ鋼棒とアンカープレートとの間の隙間に、タールやグリースなどの充填材を充填している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したように、充填材を充填する作業は煩雑で、作業の効率性が望まれている。
【０００４】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、被取付部材とこの被取付部材に貫通されるボルトとの間への液状充填材の充填が容易な締結部材、締結装置、および、締結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に記載の締結部材は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材であって、前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、液状充填材が充填された略液密な充填空間を有しナットのボルトへの螺着により破裂可能な袋体を、被取付部材およびナット間に配置させる。そして、ナットの螺着により、袋体の充填空間が破裂して充填された液状充填材が流れ出して貫通孔内に流通して被取付部材の貫通孔とボルトとの間に液状充填材が流れ込んで充填される。
このことにより、ナットを螺着する作業のみで被取付部材およびボルト間の隙間が液状充填材にて充填され、被取付部材の締結作業性が向上する。
ここで、液状充填材としては、水溶液のような粘性の低いものの他、例えばグリースやペーストなどのような粘性を有したものなど、いずれの流動性物を対象とすることができる。
【０００６】
そして、本発明では、請求項１に記載の締結部材であって、前記袋体は、前記ボルトを挿通する略環状に形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、袋体をボルトが挿通する略環状に形成している。
このことにより、座金のように装着させるのみで、締結作業性を向上できる。
【０００７】
また、本発明では、請求項１または請求項２に記載の締結部材であって、前記袋体は、前記充填空間が複数区画形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、袋体の充填空間を複数区画形成する。
このことにより、ナットの螺着による複数の充填空間の破裂により、複数の箇所から液状充填材が被取付部材の貫通孔とボルトとの間に流れ込んで、液状充填材による隙間の良好な充填が得られる。
【０００８】
さらに、本発明では、請求項１に記載の締結部材であって、前記袋体は、内周側が外周側に連通し前記ボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、内周側が外周側に連通しボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に袋体を形成している。
このことにより、ボルトにナットを取り付けた状態でも切欠からボルトを内周側に挿通させて被取付部材とナットとの間に配置させることができ、締結作業性を向上できる。
【０００９】
また、本発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の締結部材であって、前記袋体は、合成樹脂フィルムにて形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、合成樹脂フィルムにて袋体を形成する。
このことにより、ナットの螺着により破裂して液状充填材が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材を充填する製造も容易で、安価に提供できる。
【００１０】
さらに、本発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の締結部材であって、前記ボルトは、ＰＣ（Prestressed Concrete）鋼棒であり、前記被取付部材は、アンカープレートであり、前記液状充填材は、防錆剤であることを特徴とする。
この発明では、ＰＣ鋼棒とアンカープレートの貫通孔との間の隙間に、ナットの螺着により袋体が破裂して流れ出る防錆剤を充填させる。
このことにより、ＰＣ鋼棒を用いるプレキャストコンクリート製品におけるＰＣ鋼棒の腐蝕による損傷を防止するための螺着作業が容易となる。
【００１１】
本発明に記載の締結装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、前記ボルトが貫通可能な略環状で前記被取付部材および前記ナット間に配設される円板部と、この円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状に突設され内径が前記ナットの最大径寸法より径大で内周側に前記締結部材が配置されるリブ部とを有した受け治具と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、ボルトが貫通可能な略環状で被取付部材およびナット間に配設される円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状で内径がナットの最大径寸法より径大のリブ部を突設した受け治具を配置させ、この受け治具のリブ部の内周側に締結部材を配置させる。締結部材は、リブ部により容易に位置決め配置される。そして、ナットを螺着させることで締結部材の袋体が破裂して流出する液状充填材は、リブ部により外周側に流れ出ることを規制される。
このことにより、液状充填材が被取付部材の貫通孔およびボルト間に良好に流れ込み、円板部にリブ部を設けた簡単な構成で効率よく充填できる。
【００１２】
そして、本発明では、請求項７に記載の締結装置であって、外径が前記受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成され前記受け治具の内周側に配置された前記締結部材と前記ナットとの間に介在される座金を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、外径が受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成された座金を、受け治具の内周側に配置された締結部材とナットとの間に配設させる。そして、ナットの螺着により、座金が受け治具のリブ部の内周側に収容される状態となる。
このことにより、締結部材の袋体が破裂して流出する液状充填材は、リブ部の開口する軸方向の一面側が座金にて閉塞される状態となり、液状充填材が被取付部材の貫通孔およびボルト間により良好に流れ込み、円板部にリブ部を設けた簡単な構成でより効率よく充填できる。
【００１３】
また、本発明では、請求項７または請求項８に記載の締結装置であって、外径が前記受け治具のリブ部の内径より径小で内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成され前記受け治具の円板部および前記ナット間に介在される裁頭形状物を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、外径が受け治具のリブ部の内径より径小で略裁頭形状に形成された例えば皿ばね座金などの裁頭形状物を、受け治具の円板部とナットとの間に配設するとともに、裁頭形状物の内周面側に締結部材を配置させる。そして、ナットの螺着により、裁頭形状物が略平板上に変形されつつ締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態となる。
このことにより、袋体が破裂して流れ出る液状充填材は、良好に被取付部材の貫通孔およびボルト間に流れ込み易く、広く出回っている簡単な構成の裁頭形状物を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に充填できる。
【００１４】
さらに、本発明では、請求項９に記載の締結部材であって、前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた構成とすることが好ましい。
この発明では、内周面が相対する状態に裁頭形状物を一対設ける。
このことにより、一対の裁頭形状物が略平板状に変形する際に締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態が容易に得られるとともに、裁頭形状物の周縁同士の周方向での接合状態により、流れ出る液状充填材が外周側へ漏れ出ることをさらに防止でき、より効率よく良好に充填できる。
【００１５】
本発明に記載の締結装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状で前記被取付部材および前記ナット間に介在される裁頭形状物と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、略裁頭形状の裁頭形状物を被取付部材とナットとの間に配設するとともに、裁頭形状物の内周面側に締結部材を配置させる。そして、ナットの螺着により、裁頭形状物が略平板上に変形されつつ締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態となる。
このことにより、袋体が破裂して流れ出る液状充填材は、良好に被取付部材の貫通孔およびボルト間に流れ込み易く、広く出回っている簡単な構成の裁頭形状物を利用するのみでよく、より効率よく良好に充填できる。
【００１６】
そして、本発明では、請求項１１に記載の締結装置であって、前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた構成とすることが好ましい。
この発明では、内周面が相対する状態に裁頭形状物を一対設ける。
この発明では、一対の裁頭形状物が略平板状に変形する際に締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態が容易に得られるとともに、裁頭形状物の周縁同士の周方向での接合状態により、流れ出る液状充填材が外周側へ漏れ出ることを防止でき、一対の裁頭形状物を用いる簡単な構成でより効率よく良好に充填できる。
【００１７】
本発明に記載の締結方法は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を用い、前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記締結部材を配置させ、前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させることを特徴とする。
この発明では、液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を、被取付部材とナットとの間に位置する状態に配置させる。そして、ナットをボルトに螺着させて袋体を破裂させて液状充填材を貫通孔とボルトとの間に流入させる。
このことにより、締結部材を座金のように装着させるのみで、通常の螺着作業により液状充填材の充填が得られ、締結作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態における締結装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における締結装置は、例えばＰＣ（Prestressed Concrete）の製造に利用する構成を例示するが、被取付部材をボルトおよびナットの螺着により締結する各種用途に利用できる。
図１は、本実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【００１９】
〔締結装置の構成〕
図１において、１００は締結装置で、この締結装置１００は、例えばＰＣ杭の製造の際に用いられる。すなわち、締結装置１００は、被取付部材としての鋼板のアンカープレート１０１に設けられた貫通孔１０１Ａに嵌挿されたボルトとしてのＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａにナット１０３を螺着させて、アンカープレート１０１を締結すなわちＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる際に利用され、ＰＣ鋼棒１０２とアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａとの間に生じる隙間を閉塞させる。
この締結装置１００は、座金１１０と、一対の裁頭形状物としての皿ばね座金１２０と、締結部材１３０と、を備えている。
【００２０】
座金１１０は、例えば鋼板などにより、ＰＣ鋼棒１０２を貫通可能な平板環状に形成されている。この座金１１０は、アンカープレート１０１とナット１０３との間に位置して内周側にアンカープレート１０１の貫通孔に嵌挿されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを嵌挿して配設される。
皿ばね座金１２０は、例えば鋼板などにより、ＰＣ鋼棒１０２を貫通可能な略平板環状で、外周縁が一面側に湾曲する略裁頭形状に形成されている。これら皿ばね座金１２０は、内周面が相対する状態に、アンカープレート１０１とナット１０３すなわち座金１１０との間に位置して、内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを嵌挿して配設される。
【００２１】
締結部材１３０は、リング状の略液密な充填空間１３１Ａを有し、いわゆるタイヤチューブ状に形成された略環状の袋体１３１を備えている。そして、締結部材１３０は、袋体１３１の充填空間１３１Ａ内に液状充填材１３２が充填され、略環状に構成されている。
袋体１３１は、例えばポリエチレンなどの合成樹脂フィルムにて内周側にＰＣ鋼棒１０２を嵌挿可能な略環状で、軸方向での圧縮力の作用により内容物である充填された液状充填材１３２が流出する状態である破裂可能に形成されている。なお、合成樹脂フィルムに限らず、液状充填材１３２を液密に充填可能な各種材料を利用できる。
そして、合成樹脂フィルムを用いることで、液状充填材１３２を封入して所定の寸法の略環状に締結部材１３０を形成する際に、例えば２枚のシート状材を熱圧着などにより形成する食品の包装などに広く利用されている方法を利用できるので好ましい。さらに、合成樹脂フィルムを用いることにより、圧縮力の作用により潰される際に軸方向で略均一に圧縮力が作用される状態に変形されるので好ましい。そしてさらに、合成樹脂フィルムを用いる場合、ナット１０３が螺着されてＰＣ鋼棒１０２に緊張力が作用する状態でも厚さ寸法は数十μｍ程度であり、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる際には、ＰＣ鋼棒１０２の１ｍ当たり約４ｍｍの伸びとなるので、ＰＣ鋼棒１０２の緊張力の変動などに影響せず、ナット１０３の締め付けトルクもナット１０３の回転角などにより設定されるので影響せず、好ましい。
【００２２】
液状充填材１３２は、例えば防錆剤、タール、グリース、シーリング材など、袋体１３１の破裂により流れ出てアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａの内周面とＰＣ鋼棒１０２の外周面との間の隙間１０４に流れ込むことが可能な流動性を有した液状物である。この液状充填材１３２は、例えばＰＣ鋼棒１０２の腐食防止、隙間の液密や気密のためのシールなど、各種目的に応じて適宜選択される。
また、液状充填材１３２は、隙間１０４の容積に応じて、また防錆やシールなどの目的に応じて、必要量が袋体１３１の充填空間１３１Ａに充填される。すなわち、締結部材１３０は、液状充填材１３２の特性や隙間１０４の容積などに応じて、適宜の大きさに形成されている。
【００２３】
〔締結装置の動作〕
次に、上記締結装置１００の動作について、図面を参照して説明する。
図２は、ＰＣ鋼棒に緊張力を作用させた途中の状態を示す説明図である。
【００２４】
まず、アンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに貫通されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａに、一方の皿ばね座金１２０を外周縁側がアンカープレート１０１から離間する方向に湾曲する状態に装着する。この装着した皿ばね座金１２０の内周面側に載置する状態に、締結部材１３０を内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを相対的に嵌挿させて装着する。この後、他方の皿ばね座金１２０を、締結部材１３０を覆うように内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを相対的に嵌挿させて装着する。そして、座金１１０を装着し、図１に示すように、ナット１０３を取り付ける。
この状態で、ＰＣ鋼棒１０２をナット１０３が取り付けられた側と反対側に引っ張るように緊張力を作用、あるいは、ナット１０３をねじ込む。このことにより、皿ばね座金１２０が弾性あるいは塑性変形されて平板状に潰される状態となるとともに、皿ばね座金１２０間に介在する締結部材１３０も押し潰されるように袋体１３１が破裂して充填されていた液状充填材１３２が流れ出る。この液状充填材１３２が流れる際、皿ばね座金１２０は周縁同士が周方向で圧接する接合状態で内周面同士が近接するように変形するので、締結部材１３０は外周縁側から次第に押し潰される状態となり、内容物である液状充填材１３２は内周側へ絞り出される状態となる。このことにより、袋体１３１は内周側近傍が破裂する状態となる。さらに、流れ出る液状充填材１３２は、一対の皿ばね座金１２０の周縁同士が周方向で圧接する接合状態で皿ばね座金１２０の内周側が開放する状態となっていることから、液状充填材１３２は内側となるＰＣ鋼棒１０２側に流れ出る。さらに、液状充填材１３２は、流通抵抗が小さい隙間１０４へ絞り出されるように流れ込む状態となる。
【００２５】
〔締結装置の作用効果〕
上述したように、上記実施形態では、袋体１３１の略液密な充填空間１３１Ａに液状充填材１３２が充填された締結部材１３０を、アンカープレート１０１およびナット１０３間に配置させる。そして、ナット１０３の螺着、すなわちＰＣ鋼棒１０２への緊張力の作用やナット１０３のねじ込みにより、袋体１３１の充填空間１３１Ａが破裂して充填された液状充填材１３２が流れ出し、アンカープレート１０１の貫通孔１０１ＡとＰＣ鋼棒１０２との間の隙間１０４へ流れ込み、隙間１０４が充填、すなわちＰＣ鋼棒１０２の表面に液状充填材１３２が塗布された状態となる。
このため、締結部材１３０を装着するのみで、通常のナット１０３の螺着作業のみでアンカープレート１０１およびＰＣ鋼棒１０２間の隙間１０４が液状充填材１３２にて充填され、アンカープレート１０１の締結作業、すなわちＰＣ杭を製造する際のＰＣ鋼棒１０２の防錆処理の作業性を容易に向上できる。
【００２６】
そして、上記実施形態では、袋体１３１をＰＣ鋼棒１０２が挿通する略環状に形成している。
このため、締結部材１３０を座金１１０のように装着させるのみで容易に配設でき、締結作業性を向上できる。さらに、環状であることから、略均一に液状充填材１３２に圧縮力が作用する状態となり、液状充填材１３２の良好な流れ出しが得られる。
【００２７】
また、上記実施形態では、合成樹脂フィルムにて袋体１３１を形成している。
このため、上述したように、ナット１０３の螺着により破裂して液状充填材１３２が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材１３２を充填して締結部材１３０を製造する工程も容易で、ナット１０３の螺着に影響を与えずに良好に螺着でき液状充填材１３２の充填によるＰＣ鋼棒１０２の保護などの良好な締結状態が得られる構成が容易で安価に提供できる。
【００２８】
そして、上記実施形態では、ＰＣ鋼棒１０２とアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａとの間の隙間１０４に、ナット１０３の螺着により袋体１３１が破裂して流れ出る液状充填材１３２である防錆剤を充填させる構成に適用している。
このため、ＰＣ鋼棒１０２を用いるプレキャストコンクリート製品におけるＰＣ鋼棒１０２の腐蝕による遅れ破壊などの損傷を防止するための、従来煩雑な作業のＰＣ鋼棒１０２の処理が容易にでき、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる螺着作業が容易にでき、特に有効である。
【００２９】
また、上記実施形態では、略裁頭形状の皿ばね座金１２０をアンカープレート１０１とナット１０３との間に配設するとともに、皿ばね座金１２０の内周面側に締結部材１３０を配置させている。
このため、ナット１０３の螺着により皿ばね座金１２０が略平板上に変形されつつ締結部材１３０の袋体１３１が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側に向けて破裂する状態となり、袋体１３１が破裂して流れ出る液状充填材１３２が良好にアンカープレート１０１の貫通孔１０１ＡおよびＰＣ鋼棒１０２間の隙間１０４に流れ込み易くなり、広く出回っている簡単な構成の皿ばね座金１２０を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に液状充填材１３２の充填が得られる。
【００３０】
さらに、皿ばね座金１２０を内周面が相対する状態に一対配設し、これら対向する皿ばね座金１２０間に締結部材１３０を配設させている。
このため、上述したように、液状充填材１３２がＰＣ鋼棒１０２側に向けて絞り出されるように流れるとともに、外周縁が互いに圧接する状態となるので、液状充填材１３２が外周側に漏れ出ることを防止でき、より効率よく良好に液状充填材１３２を充填できる。
【００３１】
〔実施形態の変形例〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などの種々の変更は本発明に含まれるものである。
【００３２】
すなわち、上述したように、ＰＣの製造に適用するのみならず、ボルトおよびナットの螺着により被取付部材を締結する各種用途に適用できる。例えば、２枚の重ね合わされる鋼板をボルトおよびナットの螺着により締結すなわち一体に連結する場合などにも利用できる。
そして、上記実施形態では、座金１１０を用いたが、座金１１０を用いなくてもよい。
【００３３】
また、皿ばね座金１２０を内周面が相対する状態に一対設けて説明したが、１つのみ利用してもよい。
例えば、締結部材１３０をＰＣ鋼棒１０２に装着した後にこの締結部材１３０を覆うように皿ばね座金１２０を取り付けてもよい。
一方、皿ばね座金１２０を内周面がナット１０３側に対向するように装着した後に締結部材１３０を皿ばね座金１２０の内周面側に載置する状態に取り付けてもよい。この場合、さらに締結部材１３０を覆うように座金１１０を装着すると、液状充填材１３２が内周側へ流出し易くなるので好ましい。
そして、裁頭形状物として広く利用されている皿ばね座金１２０を用いたが、皿ばね座金１２０に限らず、例えば座金１１０を裁頭形状に形成したものなどを用いててもよい。
【００３４】
さらに、皿ばね座金１２０を用いず、例えば図３に示すような、受け治具１５０を用いてもよい。
具体的には、受け治具１５０は、例えば鋼板などにて、ＰＣ鋼棒１０２が貫通可能な略環状の円板部１５１と、この円板部１５１の外周縁に周方向に沿った略円筒状に一連に突設されたリブ部１５２とを有し、略平皿状に形成されている。この受け治具１５０は、リブ部１５２の内径がナット１０３の最大径寸法より径大、すなわち座金１１０が用いられる場合、座金１１０の外径と略同寸法もしくは若干径大に形成され、ナット１０３のねじ込みにより、ナット１０３あるいは座金１１０が受け治具１５０のリブ部１５２の内周側に挿入して端面が円板部１５１の平面に当接可能に形成されていることが好ましい。
そして、ナット１０３の螺着処理工程の際には、アンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに貫通されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａに、受け治具１５０をリブ部１５２がナット１０３側に向けて突出する状態で装着する。この装着した受け治具１５０のリブ部１５２の内周側に締結部材１３０を挿入して配設する。この後、座金１１０を装着し、ナット１０３を取り付け、螺着する。このナット１０３の螺着により、座金１１０が受け治具１５０のリブ部１５２内に移動されて締結部材１３０を押し潰す。このことにより、締結部材１３０が破裂して液状充填材１３２が流れ出して隙間１０４内に充填される。
この図３に示すような構成でも、上記一実施形態と同様に、リブ部１５２により液状充填材１３２が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側へ流れる状態が得られ、簡単な構成で液状充填材１３２の良好な充填が容易に得られる。特に、リブ部１５２の内径が座金１１０の外径と略同寸法もしくは若干径小に形成した構成とすることで、受け治具１５０におけるリブ部１５２の先端縁の開口面が座金１１０にて閉塞される状態となり、液状充填材１３２が漏れ出ることを防止でき、より効率よく良好な充填が得られる。
【００３５】
また、本発明では、上記図３に示す構成に加え、上記図１および図２に示す一実施形態の一対の皿ばね座金１２０を用いる例えば図４に示す実施形態とするなどしてもよい。
すなわち、この図４に示す実施形態では、リブ部の内周側に収容される径寸法の皿ばね座金１２０を一対用い、間に締結部材１３０を配設する。
この図４に示す実施形態でも、上記各実施形態と同様に、液状充填材１３２が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側へ流れる状態が得られ、簡単な構成で液状充填材１３２の良好な充填が容易に得られる。
【００３６】
また、締結部材１３０としては、環状に限らず、平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状としてもよい。
すなわち、内周縁が外周縁に連通する切欠を有する構成としてもよい。この構成では、ＰＣ鋼棒１０２を切欠から内周側に相対的に挿入させることで取り付けることができる。なお、平面視略Ｃ字状の場合には、切欠を広げるようにしてＰＣ鋼棒１０２に装着させればよい。このことにより、既にナット１０３がＰＣ鋼棒１０２に取り付けられた状態でも、ナット１０３や座金１１０を取り外すことなく締結部材１３０を装着できるので汎用性および作業性を向上できる。
また、締結部材１３０として、例えば略直線上のチューブ状に形成し、ＰＣ鋼棒１０２の周面に巻き付けるようにして配設し、粘着テープなどにて取り付けるようにしてもよい。このような構成の場合、例えばリブ部１５２の内周側に配設したり、一対の皿ばね座金１２０間に配設したりすることで、比較的に容易に作業できる。
【００３７】
さらに、締結部材１３０としては、環状の充填空間１３１Ａを１つ有した締結部材１３０を用いて説明したが、例えば周方向で充填空間１３１Ａを複数区画した構成としてもよい。この構成によれば、各充填空間１３１Ａの破裂により複数箇所から液状充填材１３２が隙間１０４へ流れ込む状態となる。
また、皿ばね座金１２０と締結部材１３０とをそれぞれ別体として装着する構成を例示したが、一対の皿ばね座金１２０の間に締結部材１３０が一体的に取り付けられた一体構成としてもよい。
【００３８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成に変更するなどしてもよい。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の締結装置における液状充填材の充填状況を確認する実験について図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
図５は、実験装置を示す断面図である。
【００４０】
（実験装置）
ＰＣ鋼棒１０２として、径寸法が３２ｍｍの規格品（ねじの呼び；Ｍ３３×２ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
ナット１０３には、規格品（Ｂ＝５８ｍｍ，Ｈ＝４９ｍｍ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
座金１１０には、規格品（Ｄ＝７２ｍｍ，ｄ＝３４．５ｍｍ，厚さ寸法ｔ＝４．５ｍｍ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
アンカープレート１０１には、規格品（貫通孔１０１Ａの径寸法ｄ１＝３６ｍｍ，厚さ寸法ｔ＝３２ｍｍ（Ｇ孔なし） 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
皿ばね座金１２０には、軽荷重用の規格品Ｂ−７１（Ｄ＝７１，ｄ＝３６ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
締結部材１３０としては、液状充填材として流動性物であるねりからしを封入した約２ｇのねりからしパック（テーオー食品株式会社製）を粘着テープにて略環状に４つ連結して形成した。
【００４１】
そして、図５に示すように、図示しない油圧ジャッキ（理研精機株式会社製 商品名；BS7.7-720-10）にＰＣ鋼棒１０２を連結し、油圧ジャッキの筐体に略円筒状の治具であるチェア１６０を介してアンカープレート１０１を配置させ、締結部材１３０を間に挟み込んだ一対の皿ばね座金１２０、座金１１０およびナット１０３をＰＣ鋼棒１０２に装着した。この状態で、油圧ジャッキを駆動させてＰＣ鋼棒１０２をアンカープレート１０１から引き抜く状態にナット１０３側と反対側へ緊張力を作用させた。
この結果、約１０ｋＮで載荷した時点で、ねりからしパックが破裂した。そして、油圧ジャッキの駆動を停止させ、ねりからしの充填状況を確認した。その結果、ＰＣ鋼棒１０２の全周に亘って、かつＰＣ鋼棒１０２がアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに嵌挿している位置、すなわち隙間１０４の内部までねりからしが付着していることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記一実施形態におけるＰＣ鋼棒に緊張力を作用させた状態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の締結装置における液状充填材の充填状況を確認する実験装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００……締結装置
１０１……被取付部材としてのアンカープレート
１０１Ａ…貫通孔
１０２……ボルトとしてのＰＣ鋼棒
１０３……ナット
１０４……隙間
１１０……座金
１２０……裁頭形状物としての皿ばね座金
１３０……締結部材
１３１……袋体
１３１Ａ…充填空間
１３２……液状充填材
１５０……受け治具
１５１……円板部
１５２……リブ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材、締結装置、および、締結部材を用いた締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＰＣ杭の製造の際に、ＰＣ鋼棒とこのＰＣ鋼棒を貫通し緊張力を作用させるアンカープレートとの間に隙間が生じる。このことにより、ＰＣ鋼棒が腐蝕して遅れ破壊が生じるおそれがある。
したがって、従来では、例えばナットをＰＣ鋼棒に螺着して緊張力を作用させる前にＰＣ鋼棒とアンカープレートとの間の隙間に、タールやグリースなどの充填材を充填している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したように、充填材を充填する作業は煩雑で、作業の効率性が望まれている。
【０００４】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、被取付部材とこの被取付部材に貫通されるボルトとの間への液状充填材の充填が容易な締結部材、締結装置、および、締結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に記載の締結部材は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材であって、前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、液状充填材が充填された略液密な充填空間を有しナットのボルトへの螺着により破裂可能な袋体を、被取付部材およびナット間に配置させる。そして、ナットの螺着により、袋体の充填空間が破裂して充填された液状充填材が流れ出して貫通孔内に流通して被取付部材の貫通孔とボルトとの間に液状充填材が流れ込んで充填される。
このことにより、ナットを螺着する作業のみで被取付部材およびボルト間の隙間が液状充填材にて充填され、被取付部材の締結作業性が向上する。
ここで、液状充填材としては、水溶液のような粘性の低いものの他、例えばグリースやペーストなどのような粘性を有したものなど、いずれの流動性物を対象とすることができる。
【０００６】
そして、本発明では、請求項１に記載の締結部材であって、前記袋体は、前記ボルトを挿通する略環状に形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、袋体をボルトが挿通する略環状に形成している。
このことにより、座金のように装着させるのみで、締結作業性を向上できる。
【０００７】
また、本発明では、請求項１または請求項２に記載の締結部材であって、前記袋体は、前記充填空間が複数区画形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、袋体の充填空間を複数区画形成する。
このことにより、ナットの螺着による複数の充填空間の破裂により、複数の箇所から液状充填材が被取付部材の貫通孔とボルトとの間に流れ込んで、液状充填材による隙間の良好な充填が得られる。
【０００８】
さらに、本発明では、請求項１に記載の締結部材であって、前記袋体は、内周側が外周側に連通し前記ボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、内周側が外周側に連通しボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に袋体を形成している。
このことにより、ボルトにナットを取り付けた状態でも切欠からボルトを内周側に挿通させて被取付部材とナットとの間に配置させることができ、締結作業性を向上できる。
【０００９】
また、本発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の締結部材であって、前記袋体は、合成樹脂フィルムにて形成された構成とすることが好ましい。
この発明では、合成樹脂フィルムにて袋体を形成する。
このことにより、ナットの螺着により破裂して液状充填材が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材を充填する製造も容易で、安価に提供できる。
【００１０】
さらに、本発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の締結部材であって、前記ボルトは、ＰＣ（Prestressed Concrete）鋼棒であり、前記被取付部材は、アンカープレートであり、前記液状充填材は、防錆剤であることを特徴とする。
この発明では、ＰＣ鋼棒とアンカープレートの貫通孔との間の隙間に、ナットの螺着により袋体が破裂して流れ出る防錆剤を充填させる。
このことにより、ＰＣ鋼棒を用いるプレキャストコンクリート製品におけるＰＣ鋼棒の腐蝕による損傷を防止するための螺着作業が容易となる。
【００１１】
本発明に記載の締結装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、前記ボルトが貫通可能な略環状で前記被取付部材および前記ナット間に配設される円板部と、この円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状に突設され内径が前記ナットの最大径寸法より径大で内周側に前記締結部材が配置されるリブ部とを有した受け治具と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、ボルトが貫通可能な略環状で被取付部材およびナット間に配設される円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状で内径がナットの最大径寸法より径大のリブ部を突設した受け治具を配置させ、この受け治具のリブ部の内周側に締結部材を配置させる。締結部材は、リブ部により容易に位置決め配置される。そして、ナットを螺着させることで締結部材の袋体が破裂して流出する液状充填材は、リブ部により外周側に流れ出ることを規制される。
このことにより、液状充填材が被取付部材の貫通孔およびボルト間に良好に流れ込み、円板部にリブ部を設けた簡単な構成で効率よく充填できる。
【００１２】
そして、本発明では、請求項７に記載の締結装置であって、外径が前記受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成され前記受け治具の内周側に配置された前記締結部材と前記ナットとの間に介在される座金を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、外径が受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成された座金を、受け治具の内周側に配置された締結部材とナットとの間に配設させる。そして、ナットの螺着により、座金が受け治具のリブ部の内周側に収容される状態となる。
このことにより、締結部材の袋体が破裂して流出する液状充填材は、リブ部の開口する軸方向の一面側が座金にて閉塞される状態となり、液状充填材が被取付部材の貫通孔およびボルト間により良好に流れ込み、円板部にリブ部を設けた簡単な構成でより効率よく充填できる。
【００１３】
また、本発明では、請求項７または請求項８に記載の締結装置であって、外径が前記受け治具のリブ部の内径より径小で内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成され前記受け治具の円板部および前記ナット間に介在される裁頭形状物を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、外径が受け治具のリブ部の内径より径小で略裁頭形状に形成された例えば皿ばね座金などの裁頭形状物を、受け治具の円板部とナットとの間に配設するとともに、裁頭形状物の内周面側に締結部材を配置させる。そして、ナットの螺着により、裁頭形状物が略平板上に変形されつつ締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態となる。
このことにより、袋体が破裂して流れ出る液状充填材は、良好に被取付部材の貫通孔およびボルト間に流れ込み易く、広く出回っている簡単な構成の裁頭形状物を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に充填できる。
【００１４】
さらに、本発明では、請求項９に記載の締結部材であって、前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた構成とすることが好ましい。
この発明では、内周面が相対する状態に裁頭形状物を一対設ける。
このことにより、一対の裁頭形状物が略平板状に変形する際に締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態が容易に得られるとともに、裁頭形状物の周縁同士の周方向での接合状態により、流れ出る液状充填材が外周側へ漏れ出ることをさらに防止でき、より効率よく良好に充填できる。
【００１５】
本発明に記載の締結装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状で前記被取付部材および前記ナット間に介在される裁頭形状物と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、略裁頭形状の裁頭形状物を被取付部材とナットとの間に配設するとともに、裁頭形状物の内周面側に締結部材を配置させる。そして、ナットの螺着により、裁頭形状物が略平板上に変形されつつ締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態となる。
このことにより、袋体が破裂して流れ出る液状充填材は、良好に被取付部材の貫通孔およびボルト間に流れ込み易く、広く出回っている簡単な構成の裁頭形状物を利用するのみでよく、より効率よく良好に充填できる。
【００１６】
そして、本発明では、請求項１１に記載の締結装置であって、前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた構成とすることが好ましい。
この発明では、内周面が相対する状態に裁頭形状物を一対設ける。
この発明では、一対の裁頭形状物が略平板状に変形する際に締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態が容易に得られるとともに、裁頭形状物の周縁同士の周方向での接合状態により、流れ出る液状充填材が外周側へ漏れ出ることを防止でき、一対の裁頭形状物を用いる簡単な構成でより効率よく良好に充填できる。
【００１７】
本発明に記載の締結方法は、被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を用い、前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記締結部材を配置させ、前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させることを特徴とする。
この発明では、液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を、被取付部材とナットとの間に位置する状態に配置させる。そして、ナットをボルトに螺着させて袋体を破裂させて液状充填材を貫通孔とボルトとの間に流入させる。
このことにより、締結部材を座金のように装着させるのみで、通常の螺着作業により液状充填材の充填が得られ、締結作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態における締結装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における締結装置は、例えばＰＣ（Prestressed Concrete）の製造に利用する構成を例示するが、被取付部材をボルトおよびナットの螺着により締結する各種用途に利用できる。
図１は、本実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【００１９】
〔締結装置の構成〕
図１において、１００は締結装置で、この締結装置１００は、例えばＰＣ杭の製造の際に用いられる。すなわち、締結装置１００は、被取付部材としての鋼板のアンカープレート１０１に設けられた貫通孔１０１Ａに嵌挿されたボルトとしてのＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａにナット１０３を螺着させて、アンカープレート１０１を締結すなわちＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる際に利用され、ＰＣ鋼棒１０２とアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａとの間に生じる隙間を閉塞させる。
この締結装置１００は、座金１１０と、一対の裁頭形状物としての皿ばね座金１２０と、締結部材１３０と、を備えている。
【００２０】
座金１１０は、例えば鋼板などにより、ＰＣ鋼棒１０２を貫通可能な平板環状に形成されている。この座金１１０は、アンカープレート１０１とナット１０３との間に位置して内周側にアンカープレート１０１の貫通孔に嵌挿されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを嵌挿して配設される。
皿ばね座金１２０は、例えば鋼板などにより、ＰＣ鋼棒１０２を貫通可能な略平板環状で、外周縁が一面側に湾曲する略裁頭形状に形成されている。これら皿ばね座金１２０は、内周面が相対する状態に、アンカープレート１０１とナット１０３すなわち座金１１０との間に位置して、内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを嵌挿して配設される。
【００２１】
締結部材１３０は、リング状の略液密な充填空間１３１Ａを有し、いわゆるタイヤチューブ状に形成された略環状の袋体１３１を備えている。そして、締結部材１３０は、袋体１３１の充填空間１３１Ａ内に液状充填材１３２が充填され、略環状に構成されている。
袋体１３１は、例えばポリエチレンなどの合成樹脂フィルムにて内周側にＰＣ鋼棒１０２を嵌挿可能な略環状で、軸方向での圧縮力の作用により内容物である充填された液状充填材１３２が流出する状態である破裂可能に形成されている。なお、合成樹脂フィルムに限らず、液状充填材１３２を液密に充填可能な各種材料を利用できる。
そして、合成樹脂フィルムを用いることで、液状充填材１３２を封入して所定の寸法の略環状に締結部材１３０を形成する際に、例えば２枚のシート状材を熱圧着などにより形成する食品の包装などに広く利用されている方法を利用できるので好ましい。さらに、合成樹脂フィルムを用いることにより、圧縮力の作用により潰される際に軸方向で略均一に圧縮力が作用される状態に変形されるので好ましい。そしてさらに、合成樹脂フィルムを用いる場合、ナット１０３が螺着されてＰＣ鋼棒１０２に緊張力が作用する状態でも厚さ寸法は数十μｍ程度であり、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる際には、ＰＣ鋼棒１０２の１ｍ当たり約４ｍｍの伸びとなるので、ＰＣ鋼棒１０２の緊張力の変動などに影響せず、ナット１０３の締め付けトルクもナット１０３の回転角などにより設定されるので影響せず、好ましい。
【００２２】
液状充填材１３２は、例えば防錆剤、タール、グリース、シーリング材など、袋体１３１の破裂により流れ出てアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａの内周面とＰＣ鋼棒１０２の外周面との間の隙間１０４に流れ込むことが可能な流動性を有した液状物である。この液状充填材１３２は、例えばＰＣ鋼棒１０２の腐食防止、隙間の液密や気密のためのシールなど、各種目的に応じて適宜選択される。
また、液状充填材１３２は、隙間１０４の容積に応じて、また防錆やシールなどの目的に応じて、必要量が袋体１３１の充填空間１３１Ａに充填される。すなわち、締結部材１３０は、液状充填材１３２の特性や隙間１０４の容積などに応じて、適宜の大きさに形成されている。
【００２３】
〔締結装置の動作〕
次に、上記締結装置１００の動作について、図面を参照して説明する。
図２は、ＰＣ鋼棒に緊張力を作用させた途中の状態を示す説明図である。
【００２４】
まず、アンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに貫通されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａに、一方の皿ばね座金１２０を外周縁側がアンカープレート１０１から離間する方向に湾曲する状態に装着する。この装着した皿ばね座金１２０の内周面側に載置する状態に、締結部材１３０を内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを相対的に嵌挿させて装着する。この後、他方の皿ばね座金１２０を、締結部材１３０を覆うように内周側にＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａを相対的に嵌挿させて装着する。そして、座金１１０を装着し、図１に示すように、ナット１０３を取り付ける。
この状態で、ＰＣ鋼棒１０２をナット１０３が取り付けられた側と反対側に引っ張るように緊張力を作用、あるいは、ナット１０３をねじ込む。このことにより、皿ばね座金１２０が弾性あるいは塑性変形されて平板状に潰される状態となるとともに、皿ばね座金１２０間に介在する締結部材１３０も押し潰されるように袋体１３１が破裂して充填されていた液状充填材１３２が流れ出る。この液状充填材１３２が流れる際、皿ばね座金１２０は周縁同士が周方向で圧接する接合状態で内周面同士が近接するように変形するので、締結部材１３０は外周縁側から次第に押し潰される状態となり、内容物である液状充填材１３２は内周側へ絞り出される状態となる。このことにより、袋体１３１は内周側近傍が破裂する状態となる。さらに、流れ出る液状充填材１３２は、一対の皿ばね座金１２０の周縁同士が周方向で圧接する接合状態で皿ばね座金１２０の内周側が開放する状態となっていることから、液状充填材１３２は内側となるＰＣ鋼棒１０２側に流れ出る。さらに、液状充填材１３２は、流通抵抗が小さい隙間１０４へ絞り出されるように流れ込む状態となる。
【００２５】
〔締結装置の作用効果〕
上述したように、上記実施形態では、袋体１３１の略液密な充填空間１３１Ａに液状充填材１３２が充填された締結部材１３０を、アンカープレート１０１およびナット１０３間に配置させる。そして、ナット１０３の螺着、すなわちＰＣ鋼棒１０２への緊張力の作用やナット１０３のねじ込みにより、袋体１３１の充填空間１３１Ａが破裂して充填された液状充填材１３２が流れ出し、アンカープレート１０１の貫通孔１０１ＡとＰＣ鋼棒１０２との間の隙間１０４へ流れ込み、隙間１０４が充填、すなわちＰＣ鋼棒１０２の表面に液状充填材１３２が塗布された状態となる。
このため、締結部材１３０を装着するのみで、通常のナット１０３の螺着作業のみでアンカープレート１０１およびＰＣ鋼棒１０２間の隙間１０４が液状充填材１３２にて充填され、アンカープレート１０１の締結作業、すなわちＰＣ杭を製造する際のＰＣ鋼棒１０２の防錆処理の作業性を容易に向上できる。
【００２６】
そして、上記実施形態では、袋体１３１をＰＣ鋼棒１０２が挿通する略環状に形成している。
このため、締結部材１３０を座金１１０のように装着させるのみで容易に配設でき、締結作業性を向上できる。さらに、環状であることから、略均一に液状充填材１３２に圧縮力が作用する状態となり、液状充填材１３２の良好な流れ出しが得られる。
【００２７】
また、上記実施形態では、合成樹脂フィルムにて袋体１３１を形成している。
このため、上述したように、ナット１０３の螺着により破裂して液状充填材１３２が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材１３２を充填して締結部材１３０を製造する工程も容易で、ナット１０３の螺着に影響を与えずに良好に螺着でき液状充填材１３２の充填によるＰＣ鋼棒１０２の保護などの良好な締結状態が得られる構成が容易で安価に提供できる。
【００２８】
そして、上記実施形態では、ＰＣ鋼棒１０２とアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａとの間の隙間１０４に、ナット１０３の螺着により袋体１３１が破裂して流れ出る液状充填材１３２である防錆剤を充填させる構成に適用している。
このため、ＰＣ鋼棒１０２を用いるプレキャストコンクリート製品におけるＰＣ鋼棒１０２の腐蝕による遅れ破壊などの損傷を防止するための、従来煩雑な作業のＰＣ鋼棒１０２の処理が容易にでき、ＰＣ鋼棒１０２に緊張力を作用させる螺着作業が容易にでき、特に有効である。
【００２９】
また、上記実施形態では、略裁頭形状の皿ばね座金１２０をアンカープレート１０１とナット１０３との間に配設するとともに、皿ばね座金１２０の内周面側に締結部材１３０を配置させている。
このため、ナット１０３の螺着により皿ばね座金１２０が略平板上に変形されつつ締結部材１３０の袋体１３１が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側に向けて破裂する状態となり、袋体１３１が破裂して流れ出る液状充填材１３２が良好にアンカープレート１０１の貫通孔１０１ＡおよびＰＣ鋼棒１０２間の隙間１０４に流れ込み易くなり、広く出回っている簡単な構成の皿ばね座金１２０を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に液状充填材１３２の充填が得られる。
【００３０】
さらに、皿ばね座金１２０を内周面が相対する状態に一対配設し、これら対向する皿ばね座金１２０間に締結部材１３０を配設させている。
このため、上述したように、液状充填材１３２がＰＣ鋼棒１０２側に向けて絞り出されるように流れるとともに、外周縁が互いに圧接する状態となるので、液状充填材１３２が外周側に漏れ出ることを防止でき、より効率よく良好に液状充填材１３２を充填できる。
【００３１】
〔実施形態の変形例〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などの種々の変更は本発明に含まれるものである。
【００３２】
すなわち、上述したように、ＰＣの製造に適用するのみならず、ボルトおよびナットの螺着により被取付部材を締結する各種用途に適用できる。例えば、２枚の重ね合わされる鋼板をボルトおよびナットの螺着により締結すなわち一体に連結する場合などにも利用できる。
そして、上記実施形態では、座金１１０を用いたが、座金１１０を用いなくてもよい。
【００３３】
また、皿ばね座金１２０を内周面が相対する状態に一対設けて説明したが、１つのみ利用してもよい。
例えば、締結部材１３０をＰＣ鋼棒１０２に装着した後にこの締結部材１３０を覆うように皿ばね座金１２０を取り付けてもよい。
一方、皿ばね座金１２０を内周面がナット１０３側に対向するように装着した後に締結部材１３０を皿ばね座金１２０の内周面側に載置する状態に取り付けてもよい。この場合、さらに締結部材１３０を覆うように座金１１０を装着すると、液状充填材１３２が内周側へ流出し易くなるので好ましい。
そして、裁頭形状物として広く利用されている皿ばね座金１２０を用いたが、皿ばね座金１２０に限らず、例えば座金１１０を裁頭形状に形成したものなどを用いててもよい。
【００３４】
さらに、皿ばね座金１２０を用いず、例えば図３に示すような、受け治具１５０を用いてもよい。
具体的には、受け治具１５０は、例えば鋼板などにて、ＰＣ鋼棒１０２が貫通可能な略環状の円板部１５１と、この円板部１５１の外周縁に周方向に沿った略円筒状に一連に突設されたリブ部１５２とを有し、略平皿状に形成されている。この受け治具１５０は、リブ部１５２の内径がナット１０３の最大径寸法より径大、すなわち座金１１０が用いられる場合、座金１１０の外径と略同寸法もしくは若干径大に形成され、ナット１０３のねじ込みにより、ナット１０３あるいは座金１１０が受け治具１５０のリブ部１５２の内周側に挿入して端面が円板部１５１の平面に当接可能に形成されていることが好ましい。
そして、ナット１０３の螺着処理工程の際には、アンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに貫通されたＰＣ鋼棒１０２の雄ねじ部１０２Ａに、受け治具１５０をリブ部１５２がナット１０３側に向けて突出する状態で装着する。この装着した受け治具１５０のリブ部１５２の内周側に締結部材１３０を挿入して配設する。この後、座金１１０を装着し、ナット１０３を取り付け、螺着する。このナット１０３の螺着により、座金１１０が受け治具１５０のリブ部１５２内に移動されて締結部材１３０を押し潰す。このことにより、締結部材１３０が破裂して液状充填材１３２が流れ出して隙間１０４内に充填される。
この図３に示すような構成でも、上記一実施形態と同様に、リブ部１５２により液状充填材１３２が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側へ流れる状態が得られ、簡単な構成で液状充填材１３２の良好な充填が容易に得られる。特に、リブ部１５２の内径が座金１１０の外径と略同寸法もしくは若干径小に形成した構成とすることで、受け治具１５０におけるリブ部１５２の先端縁の開口面が座金１１０にて閉塞される状態となり、液状充填材１３２が漏れ出ることを防止でき、より効率よく良好な充填が得られる。
【００３５】
また、本発明では、上記図３に示す構成に加え、上記図１および図２に示す一実施形態の一対の皿ばね座金１２０を用いる例えば図４に示す実施形態とするなどしてもよい。
すなわち、この図４に示す実施形態では、リブ部の内周側に収容される径寸法の皿ばね座金１２０を一対用い、間に締結部材１３０を配設する。
この図４に示す実施形態でも、上記各実施形態と同様に、液状充填材１３２が内周側であるＰＣ鋼棒１０２側へ流れる状態が得られ、簡単な構成で液状充填材１３２の良好な充填が容易に得られる。
【００３６】
また、締結部材１３０としては、環状に限らず、平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状としてもよい。
すなわち、内周縁が外周縁に連通する切欠を有する構成としてもよい。この構成では、ＰＣ鋼棒１０２を切欠から内周側に相対的に挿入させることで取り付けることができる。なお、平面視略Ｃ字状の場合には、切欠を広げるようにしてＰＣ鋼棒１０２に装着させればよい。このことにより、既にナット１０３がＰＣ鋼棒１０２に取り付けられた状態でも、ナット１０３や座金１１０を取り外すことなく締結部材１３０を装着できるので汎用性および作業性を向上できる。
また、締結部材１３０として、例えば略直線上のチューブ状に形成し、ＰＣ鋼棒１０２の周面に巻き付けるようにして配設し、粘着テープなどにて取り付けるようにしてもよい。このような構成の場合、例えばリブ部１５２の内周側に配設したり、一対の皿ばね座金１２０間に配設したりすることで、比較的に容易に作業できる。
【００３７】
さらに、締結部材１３０としては、環状の充填空間１３１Ａを１つ有した締結部材１３０を用いて説明したが、例えば周方向で充填空間１３１Ａを複数区画した構成としてもよい。この構成によれば、各充填空間１３１Ａの破裂により複数箇所から液状充填材１３２が隙間１０４へ流れ込む状態となる。
また、皿ばね座金１２０と締結部材１３０とをそれぞれ別体として装着する構成を例示したが、一対の皿ばね座金１２０の間に締結部材１３０が一体的に取り付けられた一体構成としてもよい。
【００３８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成に変更するなどしてもよい。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の締結装置における液状充填材の充填状況を確認する実験について図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
図５は、実験装置を示す断面図である。
【００４０】
（実験装置）
ＰＣ鋼棒１０２として、径寸法が３２ｍｍの規格品（ねじの呼び；Ｍ３３×２ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
ナット１０３には、規格品（Ｂ＝５８ｍｍ，Ｈ＝４９ｍｍ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
座金１１０には、規格品（Ｄ＝７２ｍｍ，ｄ＝３４．５ｍｍ，厚さ寸法ｔ＝４．５ｍｍ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
アンカープレート１０１には、規格品（貫通孔１０１Ａの径寸法ｄ１＝３６ｍｍ，厚さ寸法ｔ＝３２ｍｍ（Ｇ孔なし） 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
皿ばね座金１２０には、軽荷重用の規格品Ｂ−７１（Ｄ＝７１，ｄ＝３６ 高周波熱錬株式会社規格）を用いた。
締結部材１３０としては、液状充填材として流動性物であるねりからしを封入した約２ｇのねりからしパック（テーオー食品株式会社製）を粘着テープにて略環状に４つ連結して形成した。
【００４１】
そして、図５に示すように、図示しない油圧ジャッキ（理研精機株式会社製 商品名；BS7.7-720-10）にＰＣ鋼棒１０２を連結し、油圧ジャッキの筐体に略円筒状の治具であるチェア１６０を介してアンカープレート１０１を配置させ、締結部材１３０を間に挟み込んだ一対の皿ばね座金１２０、座金１１０およびナット１０３をＰＣ鋼棒１０２に装着した。この状態で、油圧ジャッキを駆動させてＰＣ鋼棒１０２をアンカープレート１０１から引き抜く状態にナット１０３側と反対側へ緊張力を作用させた。
この結果、約１０ｋＮで載荷した時点で、ねりからしパックが破裂した。そして、油圧ジャッキの駆動を停止させ、ねりからしの充填状況を確認した。その結果、ＰＣ鋼棒１０２の全周に亘って、かつＰＣ鋼棒１０２がアンカープレート１０１の貫通孔１０１Ａに嵌挿している位置、すなわち隙間１０４の内部までねりからしが付着していることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記一実施形態におけるＰＣ鋼棒に緊張力を作用させた状態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態における締結装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の締結装置における液状充填材の充填状況を確認する実験装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００……締結装置
１０１……被取付部材としてのアンカープレート
１０１Ａ…貫通孔
１０２……ボルトとしてのＰＣ鋼棒
１０３……ナット
１０４……隙間
１１０……座金
１２０……裁頭形状物としての皿ばね座金
１３０……締結部材
１３１……袋体
１３１Ａ…充填空間
１３２……液状充填材
１５０……受け治具
１５１……円板部
１５２……リブ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材であって、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、
この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、
を具備したことを特徴とした締結部材。
【請求項２】
請求項１に記載の締結部材であって、
前記袋体は、前記ボルトを挿通する略環状に形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の締結部材であって、
前記袋体は、前記充填空間が複数区画形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項４】
請求項１に記載の締結部材であって、
前記袋体は、内周側が外周側に連通し前記ボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の締結部材であって、
前記袋体は、合成樹脂フィルムにて形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の締結部材であって、
前記ボルトは、ＰＣ（Prestressed Concrete）鋼棒であり、
前記被取付部材は、アンカープレートであり、
前記液状充填材は、防錆剤である
ことを特徴とした締結部材。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、
前記ボルトが貫通可能な略環状で前記被取付部材および前記ナット間に配設される円板部と、この円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状に突設され内径が前記ナットの最大径寸法より径大で内周側に前記締結部材が配置されるリブ部とを有した受け治具と、
を具備したことを特徴とした締結装置。
【請求項８】
請求項７に記載の締結装置であって、
外径が前記受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成され前記受け治具の内周側に配置された前記締結部材と前記ナットとの間に介在される座金を具備した
ことを特徴とした締結装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の締結装置であって、
外径が前記受け治具のリブ部の内径より径小で内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成され前記受け治具の円板部および前記ナット間に介在される裁頭形状物を具備した
ことを特徴とした締結部材
【請求項１０】
請求項９に記載の締結部材であって、
前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた
ことを特徴とした締結装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、
内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状で前記被取付部材および前記ナット間に介在される裁頭形状物と、
を具備したことを特徴とした締結装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の締結装置であって、
前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた
ことを特徴とした締結装置。
【請求項１３】
被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、
液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を用い、
前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記締結部材を配置させ、
前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させる
ことを特徴とする締結方法。
【請求項１】
被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結部材であって、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、
この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、
を具備したことを特徴とした締結部材。
【請求項２】
請求項１に記載の締結部材であって、
前記袋体は、前記ボルトを挿通する略環状に形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の締結部材であって、
前記袋体は、前記充填空間が複数区画形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項４】
請求項１に記載の締結部材であって、
前記袋体は、内周側が外周側に連通し前記ボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略Ｕ字状または平面視略Ｃ字状に形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の締結部材であって、
前記袋体は、合成樹脂フィルムにて形成された
ことを特徴とした締結部材。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の締結部材であって、
前記ボルトは、ＰＣ（Prestressed Concrete）鋼棒であり、
前記被取付部材は、アンカープレートであり、
前記液状充填材は、防錆剤である
ことを特徴とした締結部材。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、
前記ボルトが貫通可能な略環状で前記被取付部材および前記ナット間に配設される円板部と、この円板部の外周縁近傍に周方向に沿った略円筒状に突設され内径が前記ナットの最大径寸法より径大で内周側に前記締結部材が配置されるリブ部とを有した受け治具と、
を具備したことを特徴とした締結装置。
【請求項８】
請求項７に記載の締結装置であって、
外径が前記受け治具のリブ部の内径と同径または若干径小に形成され前記受け治具の内周側に配置された前記締結部材と前記ナットとの間に介在される座金を具備した
ことを特徴とした締結装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の締結装置であって、
外径が前記受け治具のリブ部の内径より径小で内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成され前記受け治具の円板部および前記ナット間に介在される裁頭形状物を具備した
ことを特徴とした締結部材
【請求項１０】
請求項９に記載の締結部材であって、
前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた
ことを特徴とした締結装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の締結部材と、
内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状で前記被取付部材および前記ナット間に介在される裁頭形状物と、
を具備したことを特徴とした締結装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の締結装置であって、
前記裁頭形状物は、内周面が相対する状態に一対設けられた
ことを特徴とした締結装置。
【請求項１３】
被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、
液状充填材を袋体内に略液密に充填した締結部材を用い、
前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記締結部材を配置させ、
前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させる
ことを特徴とする締結方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２２４０１０（Ｐ２００８−２２４０１０Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６７５３４（Ｐ２００７−６７５３４）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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