JP3569758B2 - 高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高力ボルトにより鋼板を摩擦接合する場合、高いすべり係数を確保するために、鋼材、例えば鋼板の接合面に突起を設ける必要がある。この突起としては、例えば形状が三角形の波形状、或いは角錐状であり、またその高さが０．２〜１．０ｍｍである形態のものが適合し、かかる突起を接合面上に相隣接して形成するように複数列の溝を刻設する。
かかる溝を形成するには、図７に示すような、先端に複数の山形の刃１８を備えた多条バイト１７を鋼板の表面に沿って直線運動の送り動作させて鋼板表面を切削加工し、複数列の溝を形成する方法が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この多条バイトによる方法は、切削屑の加工面への噛み込み、或いはかじりが生じやすく、この噛み込みによって突起の表面が損傷し、突起の形状、表面状態を劣化させることが起こることが判った。
かかる事態が発生すると、鋼板の摩擦接合に関与する接合面としてのすべり係数にばらつきが生じるばかりか、期待通りのすべり係数を確保できず、その結果構造物の安定性を損なうという結果を招くこととなる。また、多条バイトも損傷を受けており、その補修のためコスト高を伴う。
摩擦接合の接合面でのすべり係数を確保するという見地から、鋼板の加工面に切削屑の噛み込み、或いはかじりを生じることなく、切削後には摩擦接合の接合面として表面性状の良好なる溝を形成する加工方法が要請される。
【０００４】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点に鑑み、切削屑の噛み込み等がなく、高いすべり係数を安定的に確保し、構造物における鋼材の接合部の安定性に寄与する高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することにより構成される。
また、本発明の高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて、かつ円周方向に刃先を相互にずらして一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することにより構成される。
本発明の加工方法に使用する工具は、接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型である。刃先の切削深さを突起の高さと一致するように鋸刃型をセットして一つの溝について一回の送り動作で加工したり、切削深さを順次大きくし、複数回の送り動作で加工することもできる。本発明においては、一つの溝を一回の送り動作で加工するようにしても、切削屑の噛み込み等を生じることなく、生産性の点でも有利である。鋸刃型を用いての加工により、切削屑の加工面への噛み込み、かじりを生じることなく、溝の加工面は良い状態で仕上がる。多条バイトによる場合と異なり、切削加工に無理がなく、また切削屑は逃げ易いので、切削屑が加工面に噛み込み、かじりを生じることがなくなる。
接合面へ複数列の溝を加工するには、切削加工の能率を高めるため、円盤状の鋸刃型片を複数同心的に重ねて一体的に結合してなる鋸刃型によることが得策である。図２において、４枚の円盤状の鋸刃型片１を中心軸を共通として重ね合わせた鋸刃型２により突起４を刻設している状態を示す。かかる鋸刃型により、接を面における複数列の溝のうちの全部、もしくは一部を同時的に加工することができる。
複数の鋸刃型片により鋸刃型を構成する場合、鋸刃型片の刃先をずらして、鋸刃型片を一体的に接合することができる。切削面に無理がかからず、また切削屑が逃げ易く、良好な加工面を得ることができる。鋸刃型片の刃先をずらす態様としては、ヘリカル状にすることができる。
【０００６】
本発明の加工方法の対象である接合面の溝について説明すると、次の通りである。
接合面に設ける複数列の溝は、図５、図６に示すように、波形状、或いは角錐状の突起である。ここで、波形状は、山形状のほか、本発明の加工方法により刻設しうる、これらと類似の形状を含む。角錐状は、接合面上に交差して２回加工して得ることができる。山形状の場合、突起の角度（対向する両斜面間の角度）θは、６０度から１２０度が摩擦接合面として好ましい。
また、接合面への溝の刻設の結果である波形状、或いは角錐状の突起の高さは、０．２〜１．０ｍｍであることが、すべり係数の確保の点で好ましい。
かかる突起の形状に加工するため、一つの溝について一つの鋸刃型片をもって対応させ、幾つかの円盤状の鋸刃型片を同心的に重ね合わせて鋸刃型を構成する。
【０００７】
【作用】
本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型を回転させることにより、鋼材の接合面に無理のない切削加工を施すことができる。また、鋸刃型の回転による切削において、切削屑を逃がして、噛み込みを防止することができる。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
高力ボルトにより摩擦接合する添板として使用する鋼材に、図４において示す山形の溝を加工した。
（１）添板
巾１２０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ、材質Ｓ４５Ｃ、
加工する溝の深さ（突起の高さ）０．５ｍｍ、突起の角度（斜面のなす角度）９０度
（２）鋸刃型片１は図１に示す形状であり、
鋸刃型片１の刃先１ａの外径Ｄ１ １００ｍｍ、
鋸刃型片１の刃先１ａの谷径Ｄ２ ９９ｍｍ
鋸刃型片１の鋸刃の谷径Ｄ３ ９５ｍｍ
鋸刃型片１の鋸刃の内径ｄ２５ｍｍ
鋸刃型片１の巾ｔ１ｍｍ
（３）鋸刃型２
上記の鋸刃型片１を３０枚重ね、各鋸刃型片１のキー溝１２ａの位置をずらせることにより、図３に示すように、各刃先の位置にヘリカル状（図３でａ）位相差を設けて、鋸刃型２を構成した。
図３において、鋸刃型片を支持する軸部７に鋸刃型片１を嵌入する。鋸刃型片１の固定は、軸部７と軸９との間のフランジ８ａと、軸部７と軸１０との間のフランジ８ｂとにより鋸刃型片１の軸方向の動きを拘束することによって行なう。ここで、フランジ８ｂは軸１１とネジ構造１５により結合し、間隙１６を設けて端面１６により鋸刃型片１を充分押圧できるようにする。また、鋸刃型片１の回転方向の拘束は、鋸刃型片１のキー溝１２ａと軸部７のキー溝１２ｂにキー１３を挿入して行なう。
このように組み立てた鋸刃型２をフライス盤に装着し、鋼板に上記の溝を形成する作業を行なった。
その際、鋸刃型の回転数６０ｒｐｍ、送り速度６０ｍｍ／ｍｉｎである。
その結果、溝の仕上がり面には、切削屑の噛み込み、かじり等の発生がなく、摩擦接合の接合面として良好な表面状態を得ることができた。
本実施例では、鋸刃型２をフライス盤に取り付けて行ったが、プレーナーや研削盤を用いても同様な加工は可能である。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によって、次のような効果を奏する。
（１）本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型を回転させることにより、切削屑の噛み込み、かじりを生じることなく、鋼材の接合面に無理のない切削加工を施すことができ、摩擦接合面として精度の高い溝を形成し、高いすべり係数を確保し、構造物の安全性の向上に寄与することができる。
（２）複数の鋸刃型片により鋸刃型を構成する場合、刃型の損傷に対して、損傷した鋸刃型片のみの交換で充分となり、部分的損傷でも全体補修の必要がある多条バイトにはない優れた点である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋸刃型片の例を示す図である。（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図２】本発明の円盤状の鋸刃型片を４枚重ね合わせた状態を示す図である。
【図３】本発明の鋸刃型を示す図である。
【図４】本発明により加工した鋼板の例を示す図である。（イ）は突起を設けた鋼板の平面図、（ロ）は突起の断面を示す拡大図である。
【図５】本発明により加工する突起の例を示す図である。（イ）は波形状、（ロ）は交差方向に２度加工した角錐状の突起の例を示す。
【図６】本発明により加工する別の突起の例を示す図である。
【図７】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
１ 鋸刃型片
１ａ 刃先
２ 鋸刃型
３ 鋼板
４ 突起
５ 溝
６ ボルト孔
７ 軸部
８、８ａ、８ｂ フランジ
９ 軸
１０ 軸
１１ 軸
１２ キー溝
１３ キー
１４ 間隙
１５ ネジ構造
１６ 端面
１７ 多条バイト
１８ 刃
【産業上の利用分野】
本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高力ボルトにより鋼板を摩擦接合する場合、高いすべり係数を確保するために、鋼材、例えば鋼板の接合面に突起を設ける必要がある。この突起としては、例えば形状が三角形の波形状、或いは角錐状であり、またその高さが０．２〜１．０ｍｍである形態のものが適合し、かかる突起を接合面上に相隣接して形成するように複数列の溝を刻設する。
かかる溝を形成するには、図７に示すような、先端に複数の山形の刃１８を備えた多条バイト１７を鋼板の表面に沿って直線運動の送り動作させて鋼板表面を切削加工し、複数列の溝を形成する方法が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この多条バイトによる方法は、切削屑の加工面への噛み込み、或いはかじりが生じやすく、この噛み込みによって突起の表面が損傷し、突起の形状、表面状態を劣化させることが起こることが判った。
かかる事態が発生すると、鋼板の摩擦接合に関与する接合面としてのすべり係数にばらつきが生じるばかりか、期待通りのすべり係数を確保できず、その結果構造物の安定性を損なうという結果を招くこととなる。また、多条バイトも損傷を受けており、その補修のためコスト高を伴う。
摩擦接合の接合面でのすべり係数を確保するという見地から、鋼板の加工面に切削屑の噛み込み、或いはかじりを生じることなく、切削後には摩擦接合の接合面として表面性状の良好なる溝を形成する加工方法が要請される。
【０００４】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点に鑑み、切削屑の噛み込み等がなく、高いすべり係数を安定的に確保し、構造物における鋼材の接合部の安定性に寄与する高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することにより構成される。
また、本発明の高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて、かつ円周方向に刃先を相互にずらして一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することにより構成される。
本発明の加工方法に使用する工具は、接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型である。刃先の切削深さを突起の高さと一致するように鋸刃型をセットして一つの溝について一回の送り動作で加工したり、切削深さを順次大きくし、複数回の送り動作で加工することもできる。本発明においては、一つの溝を一回の送り動作で加工するようにしても、切削屑の噛み込み等を生じることなく、生産性の点でも有利である。鋸刃型を用いての加工により、切削屑の加工面への噛み込み、かじりを生じることなく、溝の加工面は良い状態で仕上がる。多条バイトによる場合と異なり、切削加工に無理がなく、また切削屑は逃げ易いので、切削屑が加工面に噛み込み、かじりを生じることがなくなる。
接合面へ複数列の溝を加工するには、切削加工の能率を高めるため、円盤状の鋸刃型片を複数同心的に重ねて一体的に結合してなる鋸刃型によることが得策である。図２において、４枚の円盤状の鋸刃型片１を中心軸を共通として重ね合わせた鋸刃型２により突起４を刻設している状態を示す。かかる鋸刃型により、接を面における複数列の溝のうちの全部、もしくは一部を同時的に加工することができる。
複数の鋸刃型片により鋸刃型を構成する場合、鋸刃型片の刃先をずらして、鋸刃型片を一体的に接合することができる。切削面に無理がかからず、また切削屑が逃げ易く、良好な加工面を得ることができる。鋸刃型片の刃先をずらす態様としては、ヘリカル状にすることができる。
【０００６】
本発明の加工方法の対象である接合面の溝について説明すると、次の通りである。
接合面に設ける複数列の溝は、図５、図６に示すように、波形状、或いは角錐状の突起である。ここで、波形状は、山形状のほか、本発明の加工方法により刻設しうる、これらと類似の形状を含む。角錐状は、接合面上に交差して２回加工して得ることができる。山形状の場合、突起の角度（対向する両斜面間の角度）θは、６０度から１２０度が摩擦接合面として好ましい。
また、接合面への溝の刻設の結果である波形状、或いは角錐状の突起の高さは、０．２〜１．０ｍｍであることが、すべり係数の確保の点で好ましい。
かかる突起の形状に加工するため、一つの溝について一つの鋸刃型片をもって対応させ、幾つかの円盤状の鋸刃型片を同心的に重ね合わせて鋸刃型を構成する。
【０００７】
【作用】
本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型を回転させることにより、鋼材の接合面に無理のない切削加工を施すことができる。また、鋸刃型の回転による切削において、切削屑を逃がして、噛み込みを防止することができる。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
高力ボルトにより摩擦接合する添板として使用する鋼材に、図４において示す山形の溝を加工した。
（１）添板
巾１２０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ、材質Ｓ４５Ｃ、
加工する溝の深さ（突起の高さ）０．５ｍｍ、突起の角度（斜面のなす角度）９０度
（２）鋸刃型片１は図１に示す形状であり、
鋸刃型片１の刃先１ａの外径Ｄ１ １００ｍｍ、
鋸刃型片１の刃先１ａの谷径Ｄ２ ９９ｍｍ
鋸刃型片１の鋸刃の谷径Ｄ３ ９５ｍｍ
鋸刃型片１の鋸刃の内径ｄ２５ｍｍ
鋸刃型片１の巾ｔ１ｍｍ
（３）鋸刃型２
上記の鋸刃型片１を３０枚重ね、各鋸刃型片１のキー溝１２ａの位置をずらせることにより、図３に示すように、各刃先の位置にヘリカル状（図３でａ）位相差を設けて、鋸刃型２を構成した。
図３において、鋸刃型片を支持する軸部７に鋸刃型片１を嵌入する。鋸刃型片１の固定は、軸部７と軸９との間のフランジ８ａと、軸部７と軸１０との間のフランジ８ｂとにより鋸刃型片１の軸方向の動きを拘束することによって行なう。ここで、フランジ８ｂは軸１１とネジ構造１５により結合し、間隙１６を設けて端面１６により鋸刃型片１を充分押圧できるようにする。また、鋸刃型片１の回転方向の拘束は、鋸刃型片１のキー溝１２ａと軸部７のキー溝１２ｂにキー１３を挿入して行なう。
このように組み立てた鋸刃型２をフライス盤に装着し、鋼板に上記の溝を形成する作業を行なった。
その際、鋸刃型の回転数６０ｒｐｍ、送り速度６０ｍｍ／ｍｉｎである。
その結果、溝の仕上がり面には、切削屑の噛み込み、かじり等の発生がなく、摩擦接合の接合面として良好な表面状態を得ることができた。
本実施例では、鋸刃型２をフライス盤に取り付けて行ったが、プレーナーや研削盤を用いても同様な加工は可能である。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によって、次のような効果を奏する。
（１）本発明は、高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に加工すべき溝形状に対応する刃先形状を有する円盤状の鋸刃型を回転させることにより、切削屑の噛み込み、かじりを生じることなく、鋼材の接合面に無理のない切削加工を施すことができ、摩擦接合面として精度の高い溝を形成し、高いすべり係数を確保し、構造物の安全性の向上に寄与することができる。
（２）複数の鋸刃型片により鋸刃型を構成する場合、刃型の損傷に対して、損傷した鋸刃型片のみの交換で充分となり、部分的損傷でも全体補修の必要がある多条バイトにはない優れた点である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋸刃型片の例を示す図である。（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図２】本発明の円盤状の鋸刃型片を４枚重ね合わせた状態を示す図である。
【図３】本発明の鋸刃型を示す図である。
【図４】本発明により加工した鋼板の例を示す図である。（イ）は突起を設けた鋼板の平面図、（ロ）は突起の断面を示す拡大図である。
【図５】本発明により加工する突起の例を示す図である。（イ）は波形状、（ロ）は交差方向に２度加工した角錐状の突起の例を示す。
【図６】本発明により加工する別の突起の例を示す図である。
【図７】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
１ 鋸刃型片
１ａ 刃先
２ 鋸刃型
３ 鋼板
４ 突起
５ 溝
６ ボルト孔
７ 軸部
８、８ａ、８ｂ フランジ
９ 軸
１０ 軸
１１ 軸
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１５ ネジ構造
１６ 端面
１７ 多条バイト
１８ 刃
Claims (2)
- 高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することを特徴とする高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法。
- 高力ボルトにより摩擦接合する鋼材の接合面に波形状、或いは角錐状の突起である複数列の溝を形成する加工方法であって、該接合面における複数列の溝のうち、相隣接し、同時的に加工すべき複数の溝の各溝形状に個別に対応する刃先形状を備える個々の円盤状の鋸刃型片を同心的に重ねて、かつ円周方向に刃先を相互にずらして一体的に結合してなる鋸刃型を回転させて、前記の鋼材の接合面に前記の突起の高さが０．２〜１．０ｍｍである溝を形成することを特徴とする高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法。
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| JP11897795A JP3569758B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11897795A JP3569758B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 高力ボルトにより摩擦接合する接合面の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08291565A JPH08291565A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3569758B2 true JP3569758B2 (ja) | 2004-09-29 |
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1995
- 1995-04-21 JP JP11897795A patent/JP3569758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08291565A (ja) | 1996-11-05 |
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