特許 6391614 デッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6391614

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】デッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法

(51)【国際特許分類】

   B25B 21/00 20060101AFI20180910BHJP

【ＦＩ】

   B25B21/00 H

【請求項の数】4

【全頁数】39

(21)【出願番号】特願2016-36500(P2016-36500)

(22)【出願日】2016年2月28日

(65)【公開番号】特開2017-148927(P2017-148927A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2017年5月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】592001447

【氏名又は名称】株式会社巴製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】豊田 裕司

(72)【発明者】

【氏名】西山 圭介

(72)【発明者】

【氏名】鶴澤 和憲

【審査官】 須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−０２１７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０８９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４８０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５７１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２３６８１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５４−０８６９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１４７１９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０１−１１０００５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０３９７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０２６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９９８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１１７８６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｂ２１／００−２１／０２

Ｂ２５Ｂ２３／００−２３／１８

Ｂ２５Ｄ１／００−１７／３２

Ｂ２５Ｆ１／００−５／０２

Ｆ１６Ｂ２３／００−４３／０２

Ｂ２３Ｂ４５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼床版のデッキプレートの下面に、縦リブのウエブに連なって外側方に延びる接合部をタッピングボルトで支圧接合するデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法であって、
（ａ）デッキプレートの下面に、接合部を配置し、デッキプレートと接合部とに共通な、接合部の下面に垂直な下穴軸線を有する下穴を、予めそれぞれ形成し、
回転駆動装置およびタッピングボルトの案内装置を準備し、
（ｂ）回転駆動装置は、
（ｂ１）タッピングボルトのボルト頭部が装着される一端部を有し、タッピングボルトのボルト軸線を含む一直線上に回転軸線を有し、外周面が直円筒状に形成される装着部と、
（ｂ２）装着部の他端部を前記回転軸線まわりに回転駆動する駆動部とを有し、
（ｃ）タッピングボルトの案内装置は、
（ｃ１）案内孔を有する透光性案内筒であって、
案内筒の遊端部から案内孔に装着部が相互に回転自在に挿入自在であり、
この案内孔は、前記回転軸線と一致する案内軸線を有する案内筒と、
（ｃ２）案内筒の基端部から外向きに拡がって円環の一部を成す板状の透光性着座部であって、
装着部に装着されたタッピングボルトが着座部から案内筒の案内軸線外方に突出することができる着座部とを含み、
（ｃ３）案内筒の基端部および着座部には、観察窓が形成され、この観察窓は、
案内筒の基端部で、案内筒の案内軸線内方に延びる細長い第１切欠きと、
案内筒の基端部から第１切欠きに連なって着座部の半径方向外方に拡がって延びる第２切欠きとから成り、
（ｃ４）着座部における案内筒の案内軸線外方には、下穴が開口する接合部の下面に磁気吸着して着座部が着座する複数の永久磁石片が、周方向に間隔をあけて設けられ、
この磁気吸着して着座した状態で、案内孔の案内軸線は接合部の下面に垂直であり、
（ｄ）タッピングボルトの案内装置の観察窓から、タッピングボルトを下穴に、タッピングボルトのボルト軸線が下穴の下穴軸線に一致する姿勢となった状態を観察しながら、
タッピングボルトにおけるボルト頭部のボルト軸部側の端面が接合部の下面に当接するに至るまで、
回転駆動装置によって、タッピングボルトを、デッキプレートの下方でかつ接合部の下方から、デッキプレートと接合部との下穴に、ねじ込んで、めねじを形成しながら進んで支圧接合することを特徴とするデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法。

【請求項2】

永久磁石片は、偏平な板状に形成され、その永久磁石片と着座部とを挿通する取付けボルトが、取付けボルトのボルト頭部を案内筒の案内軸線外方側に配置されて、着座部における案内筒の案内軸線内方側の面で取付けナットと螺合することによって、着座部に固定され、
永久磁石片と取付けボルトのボルト頭部とは、案内筒の案内軸線外方で面一に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法。

【請求項3】

回転駆動装置は、手動操作される電動または流体圧作動のインパクト装置であることを特徴とする請求項１または２に記載のデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法。

【請求項4】

タッピングボルトのボルト軸部の長さは、デッキプレート３１の厚みと、接合部の厚みとの和に等しいことを特徴とする請求項１〜３の１つに記載のデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本件明細書中、用語「タッピングボルト」は、下穴に、めねじを形成しながら進んでねじ接合するボルトまたはねじであり、スレッドローリングスクリュ、スレッドフォーミングスクリュ、タッピンねじおよびタップボルトなどと呼ばれる構成を含む。タッピングボルトは、複数の部材の少なくとも一方におけるめねじ加工が施されていない下穴に、ねじ込むことによって、めねじを塑性変形によって形成して、ねじ切りをしつつ進み、ねじ接合する。タッピングボルトは、下穴に、ねじ込むことによって、めねじを弾性変形によって、または切削加工して形成することもある。上下方向、左右方向などの方向は、参照している図面における方向であって、説明の便宜のみに使用され、構成を限定することを意図していない。

【0003】

橋床としての鋼床版を下面から補修する方法が提案され、これによって、アスファルト舗装の除去が不要となり、交通規制などの問題を解決することができる。タッピングボルトの案内装置は、たとえばこの提案された方法を実施するために必要となる。

【0004】

図４３は、鋼床版１を下面から補修する前記方法において、鋼床版１のデッキプレート２に補修のための当て板３をタッピングボルト４によってボルト接合する状態を示す断面図である。鋼床版１は、デッキプレート２の上面に防水層１３を介してアスファルト舗装５が施工されて構成される。タッピングボルト４は、手持ち式のインパクトドライバなどのインパクト装置によって、鋼床版１の下方から上向きに、大きなトルクで打込まれる。タッピングボルト４は、ボルト継手の希望する強度を得るために、当て板３の下穴１１と、デッキプレート２の厚みと等しい長さだけ貫通した下穴１２とに、鋼床版１の下方から、タッピングボルト４の軸線が下穴１１、１２の各軸線の共通な一直線上にある正常な姿勢で、図４３のように、ねじ込み操作されなければならない。

【0005】

図４４は、従来、参照符４ａ、４ｂで示されるタッピングボルトを、誤ってねじ込む操作を説明するための断面図である。手持ち式のインパクト装置は、作業者の手に大きな衝撃反動を与えるので、タッピングボルト４ａ、４ｂの軸線が、図４３のように下穴１１，１２の各軸線の共通な一直線上に存在せず、図４４のように斜めの異常な姿勢で、誤ってねじ込み操作されやすい。図４４のタッピングボルト４ａ、４ｂが斜めの異常な姿勢では、タッピングボルト４ａ、４ｂの締付けに必要なトルクが過大になり、ねじ山が損傷し、ボルト継手の希望する強度が得られない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、タッピングボルトを、そのボルト軸線が下穴の下穴軸線と一直線上にある姿勢で、ねじ込まれるように案内してデッキプレートと接合部とをタッピングボルトで支圧接合する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】

本発明は、
鋼床版３０のデッキプレート３１の下面に、縦リブ３２のウエブ３３に連なって外側方に延びる接合部４１をタッピングボルト２０で支圧接合するデッキプレート３１と接合部４１とをタッピングボルト２０で支圧接合する方法であって、
（ａ）デッキプレート３１の下面に、接合部４１を配置し、デッキプレート３１と接合部４１とに共通な、接合部４１の下面に垂直な下穴軸線２２を有する下穴２３、２５を、予めそれぞれ形成し、
回転駆動装置２０５およびタッピングボルトの案内装置２００を準備し、
（ｂ）回転駆動装置２０５は、
（ｂ１）タッピングボルト２０のボルト頭部２０１が装着される一端部を有し、タッピングボルト２０のボルト軸線２１を含む一直線上に回転軸線２０８を有し、外周面が直円筒状に形成される装着部２０６と、
（ｂ２）装着部２０６の他端部を前記回転軸線２０８まわりに回転駆動する駆動部２０７とを有し、
（ｃ）タッピングボルトの案内装置２００は、
（ｃ１）案内孔２１３を有する透光性案内筒２１１であって、
案内筒２１１の遊端部２１４から案内孔２１３に装着部２０６が相互に回転自在に挿入自在であり、
この案内孔２１３は、前記回転軸線２０８と一致する案内軸線を有する案内筒２１１と、
（ｃ２）案内筒２１１の基端部２１５から外向きに（すなわち、半径方向外方に）拡がって円環の一部を成す板状の透光性着座部２１２であって、
装着部２０６に装着されたタッピングボルト２０が着座部２１２から案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方）に突出することができる着座部２１２とを含み、
（ｃ３）案内筒２１１の基端部２１５および着座部２１２には、観察窓２１９が形成され、この観察窓２１９は、
案内筒２１１の基端部２１５で、案内筒２１１の案内軸線内方（図１、図２の下方、図３５、図３６の上方）に延びる細長い第１切欠き２１７と、
案内筒２１１の基端部２１５から第１切欠き２１７に連なって着座部２１２の半径方向外方に拡がって延びる第２切欠き２１８とから成り、
（ｃ４）着座部２１２における案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方）には、下穴２５が開口する接合部４１の下面に磁気吸着して着座部２１２が着座する複数の永久磁石片２２１が、周方向に間隔をあけて設けられ、
この磁気吸着して着座した状態で、案内孔２１３の案内軸線は接合部４１の下面に垂直であり、
（ｄ）タッピングボルトの案内装置２００の観察窓２１９から、
タッピングボルト２０を下穴２３、２５に、タッピングボルト２０のボルト軸線２１が下穴２３、２５の下穴軸線２２に一致する姿勢となった状態を観察しながら、
タッピングボルト２０におけるボルト頭部２０１のボルト軸部２０３側の端面が接合部４１の下面に当接するに至るまで、
回転駆動装置２０５によって、タッピングボルト２０を、デッキプレート３１の下方でかつ接合部４１の下方から、デッキプレート３１と接合部４１との下穴２３、２５に、ねじ込んで、めねじを形成しながら進んで支圧接合することを特徴とするデッキプレート３１と接合部４１とをタッピングボルト２０で支圧接合する方法である。
また、本発明は、
永久磁石片２２１は、偏平な板状に形成され、その永久磁石片２２１と着座部２１２とを挿通する取付けボルト２２２が、取付けボルト２２２のボルト頭部を案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方）側に配置されて、着座部２１２における案内筒２１１の案内軸線内方（図１、図２の下方、図３５、図３６の上方）側の面で取付けナット２２４と螺合することによって、着座部２１２に固定され、
永久磁石片２２１と取付けボルト２２２のボルト頭部とは、案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方、すなわち、案内筒２１１とは反対側で）で面一に形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、回転駆動装置のチャック、ソケット、アダプタなどの装着部は、案内装置の案内筒の遊端部から案内孔に相互に回転自在に挿入され、装着部に装着されたタッピングボルトは、案内筒の基端部に連なる着座部から突出することができる。着座部は、被加工物の取付け面に着座する。被加工物は、予め形成された下穴が開口する取付け面を有する。被加工物は、たとえば鋼床版を下面から補修するために用いられる当て板であり、取付け面は、この当て板の下面である。

【0009】

案内筒の案内孔の内周面と装着部の外周面とは、案内孔の案内軸線が、装着部に装着されたタッピングボルトのボルト軸線と、回転駆動装置の駆動部によって回転駆動される装着部の回転軸線とともに、一直線上にあるように保たれるように、形成される。着座部が取付け面に着座して、下穴軸線が案内筒の案内軸線に、したがって、タッピングボルトのボルト軸線に一致した状態で、回転駆動装置の駆動部によって装着部の他端部を回転駆動することによって、下穴の下穴軸線とタッピングボルトのボルト軸線とを一直線上に保ちながら、下穴にタッピングボルトをねじ込んで螺着することが容易に可能である。

【0010】

案内筒２１１の基端部２１５および着座部２１２に形成される観察窓２１９を介して、タッピングボルト２０のボルト頭部２０１のボルト軸部２０３側の端面が接合部４１の下面に当接したことを、外部から観察することができる。これによって、タッピングボルト２０のデッキプレート３１および接合部４１への螺着状態を、操作者が把握でき、操作が確実となる。案内筒２１１は、透光性合成樹脂製であり、タッピングボルトの接合部４１への螺着状態を把握できる。案内筒２１１が透光性合成樹脂材料から成ることによって、切屑によって表面に擦り傷が形成されて、案内筒２１１内が見えにくくなっても、外部からの観察窓２１９を介するタッピングボルト２０の螺着状態の観察を、正確に達成できる。
また、鋼床版３０のデッキプレート３１の下面に配置された、縦リブ３２におけるウエブ３３に連なって外側方に延びる接合部４１が鋼の強磁性材料から成り、ネオジム磁石などの永久磁石片２２１の磁気吸着力によって、着座部は、接合部４１の下面に着座する。磁気吸着力は、着座部２１２と接合部４１との近接方向には大きいが、その近接方向に垂直な方向には小さく、したがって、着座部は、横滑りしやすく、または案内軸線のまわりに角変位することが容易である。そのため、着座した状態で、下穴の下穴軸線２２と、案内筒に挿入された装着部に装着されているタッピングボルト２０のボルト軸線２１に一致した案内軸線とを、一直線上とすることが容易な操作で可能である。こうして、下穴軸線２２とタッピングボルト２０のボルト軸線２１とを一直線上に正確に保ちながら、下穴にタッピングボルト２０をねじ込んで螺着することができる。
また、案内筒２１１は、その内部にある装着部２１２およびタッピングボルトを外方から見ることができるように、透明または半透明などの透光性のある合成樹脂から成る。これによって、タッピングボルト２０の螺着状況を外方から観察しながら、回転駆動装置２０５を操作することができ、正確な螺着が可能である。案内筒２１１は、切屑などによる擦り傷が目立たないようにするために、すりガラス状の半透明であってもよい。
永久磁石片２２１と取付けボルト２２２のボルト頭部とは、案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方、すなわち、案内筒２１１とは反対側で面一に形成されているので、磁気吸着力を増大し、タッピングボルトの締付け操作時における案内装置の姿勢を安定させることができる。

【0011】

取付け面と下穴軸線とは、垂直であってもよいが、その他の予め定める角度を有してもよく、この角度に対応して、着座状態で、ボルト軸線が下穴軸線に一致する姿勢となるように、案内筒の基端部が着座部に連なる。

【0012】

回転駆動装置は、インパクトドライバであってもよいが、インパクトレンチ、その他の回転方向に打撃を与えるインパクト装置であってもよく、タッピングボルトを回転方向に打撃を与えないで回転する構成を有してもよい。回転駆動装置は、手持ち式で送りを手で押し付けて与える装置でもよいが、その他の装置でもよい。駆動部は、電動または空気圧のような流体圧で作動する構成を有してもよいが、作業者の手動でタッピングボルトを回転駆動する構成、たとえば手回しトルクレンチなどでもよい。

【0017】

本発明は、
回転駆動装置は、手動操作される電動または流体圧作動のインパクト装置であることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、回転駆動装置は、手動操作される、手持ち式などのインパクト装置であり、電動モータまたは空気圧もしくは油圧などの流体圧作動であってもよく、したがって、インパクト装置の操作中、作業者の手を含む身体に大きな反動を受けることになる。案内装置は、このような大きな反動が作業者の身体に作用しても、タッピングボルトを被加工物の下穴に正確に螺着することができる。

【0019】

本発明は、
タッピングボルト２０のボルト軸部２０３の長さ（たとえば、２０ｍｍ）は、デッキプレート３１の厚み（たとえば、１２ｍｍ）と、接合部４１の厚み（たとえば、８ｍｍ）との和に等しいことを特徴とする。これによって、タッピングボルト２０は、デッキプレート２０上の防水層３６とアスファルト舗装３７とを損傷しない。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の一形態のタッピングボルト２０の案内装置２００によって、タッピングボルト２０を案内してねじ込む状態を示す断面図である。

【図2】本発明の実施の一形態におけるタッピングボルト２０のための下穴削孔用環状回転刃物６０と切屑からの保護装置１００の一部を示す断面図である。

【図3】図１の案内装置２００ならびに図２の下穴削孔用環状回転刃物６０および切屑からの保護装置１００を使用して補修した鋼橋の橋床構造を構成する鋼床版３０を示す断面図である。

【図4】本発明の実施の一形態の補修方法を示すフローチャートである。

【図5】鋼床版３０の一部を簡略化して示し、併せて溶接金属３５付近を拡大して示す断面図である。

【図6】当て板４０の橋軸方向に沿う縦断面図である。

【図7】ステップａ２、ａ３を説明するための鋼床版３０の断面図である。

【図8】磁気吸着保持装置１７０を示す斜視図である。

【図9】磁気吸着保持装置１７０の正面図である。

【図10】磁気吸着保持装置１７０の側面図である。

【図11】磁気吸着具１７２の磁気吸着力を大小に切換える原理を説明するための簡略化した斜視図である。図１１（１）は、固定磁石片１９２と移動磁石片１９３との同一磁極が角変位軸線の方向に重なっている状態を示す。図１１（２）は、固定磁石片１９２と移動磁石片１９３との異なる磁極が角変位軸線の方向に重なっている状態を示す。

【図12】本発明の実施の他の形態の磁気吸着保持装置１７０ａの側面図である。

【図13】回転刃物６０の全体の斜視図である。

【図14】回転刃物６０の刃先部６３から見た斜視図である。

【図15】回転刃物６０の断面図である。

【図16】当接部材８５の拡大断面図である。

【図17】ボール盤５０の装置本体５１を切屑から保護する保護装置１００の側面図である。

【図18】保護装置１００の平面図である。

【図19】カバー部材１０１の斜視図である。

【図20】切屑回収装置１１０の斜視図である。

【図21】切屑回収装置１１０の側板１１２付近の一部を示す斜視図である。

【図22】磁気吸着部材１２０を示す図である。図２２（１）は、永久磁石片１２３の正面図である。図２２（２）は、永久磁石片１２３の断面図である。

【図23】磁気吸着部材１２２を示す斜視図である。

【図24】ステップａ５において、従来のホールソー８を用いて、ウエブ３３にボルト挿通孔１３８を削孔する状態を、参考のために示す断面図である。

【図25】本発明に従う環状回転刃物１４０を用いて、Ｕリブ３２のウエブ３３にハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９を削孔する状態を示し、併せてセクションＸＸＶの拡大断面も示す断面図である。

【図26】回転刃物１４０の断面図である。

【図27】回転刃物１４０を分解して示す断面図である。

【図28】回転刃物１４０の刃先部６３ｃから見た正面図である。

【図29】回転刃物１４０を用いて、Ｕリブ３２のウエブ３３へのハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９の削孔を完了した状態を示す断面図である。

【図30】切屑取出し装置１６０の断面図である。図３０（１）は回転刃物１４０の切削後、切屑９１ｃが中空部６６ｃ内で磁気吸着端１４５に磁気吸着されている状態を示す。図３０（２）は磁気吸着端１４５に磁気吸着されている切屑９１ｃを切屑取出し装置１６０によって中空部６６ｃから取出す操作を示す。

【図31】切屑取出し装置１６０の使用状態を示す断面図である。

【図32】本発明の実施の他の形態の切屑取出し装置１６０ｄの断面図である。

【図33】橋軸に垂直な断面図である。

【図34】ハック高力ボルト２３０を、ステップａ６，ａ９において、工具２５０を使用して１次締めとその後のステップａ１０で本締めとを行なう操作を示す橋軸に沿う断面図である。

【図35】ステップａ８におけるタッピングボルト２０の打込みのために使用されるタッピングボルト２０の案内装置２００を示す斜視図である。

【図36】案内筒２１１と着座部２１２とを示す断面図である。

【図37】案内筒２１１と着座部２１２とを示す平面図である。

【図38】案内筒２１１と着座部２１２と含む案内装置２００を示す底面図である。

【図39】永久磁石片２２１を示す図である。図３９（１）は永久磁石片２２１の平面図である。図３９（２）は永久磁石片２２１の断面図である。

【図40】インパクトドライバ２０５を手動操作して、タッピングボルト２０を下穴２５、２３締付けて、当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１との支圧接合を達成する手順を示す断面図である。図４０（１）は、タッピングボルト２０を装着したソケット２０６を案内装置２００の案内筒２１１の遊端部２１４から挿入した状態を示す。図４０（２）は、案内装置２００を当て板４０の一方の接合部４１に移動して永久磁石片２２１を磁気吸着した状態を示す。図４０（３）は、インパクトドライバ２０５を動作して、インパクトドライバ２０５を下穴２５，２３に大きな衝撃トルクで締付けてゆく状態を示す。

【図41】ハック高力ボルト２３０の全体の断面図である。

【図42】ハック高力ボルト２３０の１次締めおよび本締めの順次的な動作の一部を説明する簡略化した断面図である。図４２（１）は、ハック高力ボルト２３０を、ステップａ６でボルト挿通孔２７、２９に差し込んで挿通した状態を示す断面図である。図４２（２）は、工具２５０の駆動部２５１、２５２によって、ナット２３９を、ピン２３４と相対的に回転駆動する状態を示す断面図である。図４２（３）は、ハック高力ボルト２３０の１次締めの状態を示す断面図である。図４２（４）は、ハック高力ボルト２３０がステップａ１０で本締めされて、ウエブ３３と他方の接合部４２とが摩擦接合した状態を示す断面図である。

【図43】鋼床版１を下面から補修する前記方法において、鋼床版１のデッキプレート２に補修のための当て板３をタッピングボルト４によってボルト接合する状態を示す断面図である。

【図44】従来、参照符４ａ、４ｂで示されるタッピングボルトを、誤ってねじ込む操作を説明するための断面図である。

【図45】従来のホールソー８を装着したボール盤７を誤って操作して、当て板３の工場で予め形成されている下穴１１によってホールソー８を案内して、デッキプレート２の下穴１２を削孔する状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、本発明の実施の一形態のタッピングボルト２０の案内装置２００によって、タッピングボルト２０を案内してねじ込む状態を示す断面図である。図２は、本発明の実施の一形態におけるタッピングボルト２０のための下穴削孔用環状回転刃物６０と切屑からの保護装置１００の一部を示す断面図である。図３は、図１の案内装置２００ならびに図２の下穴削孔用環状回転刃物６０および切屑からの保護装置１００を使用して補修した鋼橋の橋床構造を構成する鋼床版３０を示す断面図である。図３の鋼床版３０は、鋼板から成るデッキプレート３１が、Ｕリブと略称される逆台形閉断面を有する縦トラフリブ３２によって補剛されて構成される。Ｕリブ３２のウエブ３３の上端部は、デッキプレート３１の下面に、溶接金属３５の連続隅肉溶接によって溶接接合される。Ｕリブ３２は、橋の横方向（図３の左右方向）に間隔をあけて複数、配置される。Ｕリブは、ウエブ３３とフランジ３４とから成る。デッキプレート３１上には、防水層３６およびアスファルト舗装３７がこの順序で施工される。

【0023】

溶接金属３５に疲労亀裂が生じたとき、デッキプレート３１の下方でかつＵリブ３２の外方で、当て板４０を用いて補修される。当て板４０は、デッキプレート３１の下面に当接して接合される一方の接合部４１と、ウエブ３３の外面に当接して接合される他方の接合部４２とが、弯曲した連続部で連なって構成される。一方の接合部４１とデッキプレート３１とは、デッキプレート３１の下方で片面施工されるタッピングボルト２０によって支圧接合される。他方の接合部４２とウエブ３３とは、ウエブ３３の外方で片面施工されるハック高力ボルト２３０によって摩擦接合される。これによって、デッキプレート３１の上面で防水層３６および舗装３７を剥離する必要がなく、したがって、走行車両の交通規制、通行止めの必要がなく、施工工事に大きな労力、時間が軽減される。

【0024】

図４は、本発明の実施の一形態の補修方法を示すフローチャートである。補修にあたり、ステップａ１では、先ず、たとえばビード貫通亀裂が生じた溶接金属３５を当て板４０に代えるために、当て板４０を用いて補修する領域にわたって溶接金属３５を切削除去する。

【0025】

図５は、鋼床版３０の一部を簡略化して示す断面図であり、併せて溶接金属３５付近を拡大して示す。鋼床版３０を工場で製造するとき、図５を上下逆にした状態で、溶接される。したがって、Ｕリブ３２のウエブ３３の図５における上部では、内端部４３がデッキプレート３１に当接し、外端部にデッキプレート３１とともに溶接金属３５が形成され、応力のデッキプレート３１とＵリブ３２の伝達が、内端部４３の当接と溶接金属３５とによって行なわれる。

【0026】

溶接金属３５は、グラインダ４５が手動操作されて、その回転切削刃４６によって切削され、分断除去される。回転切削刃４６によってデッキプレート３１が損傷しないようにし、デッキプレート３１の応力集中の発生を防ぐ。Ｕリブ３２の内端部４３は、回転切削刃４６によって切削されず、デッキプレート３１と当接したままである。
次に、当て板４０が準備される。

【0027】

図６は、当て板４０の橋軸方向に沿う縦断面図である。一方の接合部４１には、タッピングボルト２０の複数の下穴２５および仮止めボルトのための複数の仮止めボルト挿通孔２６が、当て板４０の長手方向に等間隔に穿設される。仮止めボルトは、タッピングボルトによって実現され、仮止めボルトの軸部は、タッピングボルト２０の軸部に比べて、小径である。一例として、仮止めボルトの軸部の長さは２４ｍｍであり、タッピングボルト２０の軸部の長さは２０ｍｍであり、仮止めボルトの軸部が、デッキプレート３１から防水層３６側へ突出しないように、仮止めボルトの頭部と当て板４０の一方の接合部４１との間にスペーサが介在される。当て板４０の下穴２５と仮止めボルト挿通孔２６とは１列を成し、仮止めボルト挿通孔２６は、その列の中央位置付近に、隣接して、または中央位置に関して列方向（図６の左右方向）に対称な位置に間隔をあけて、複数、たとえば２つ配置される。他方の接合部４２には、ハック高力ボルト２３０ためのボルト挿通孔２７が１列に、一方の接合部４１における前記間隔と同様に、等間隔に穿設される。

【0028】

図４のステップａ２では、デッキプレート３１に穿設すべき仮止めボルトのための下穴２８（次の図７参照）を位置決めする。

【0029】

図７は、ステップａ２、ａ３を説明するための鋼床版３０の断面図である。ステップａ２では、当て板４０を補修すべき位置へ移動して、磁気吸着保持装置１７０によって、各接合部４１、４２を、デッキプレート３１の下面およびＵリブ３２のウエブ３３の外面にそれぞれ当接したままで、保持する。ステップａ３では、保持された当て板４０の仮止めボルト挿通孔２６によって位置決めされた仮止めボルト下穴２８を削孔する。

【0030】

図８は磁気吸着保持装置１７０を示す斜視図であり、図９は磁気吸着保持装置１７０の正面図であり、図１０は磁気吸着保持装置１７０の側面図である。磁気吸着保持装置１７０は、磁気吸着面１７１の磁気吸着力を大小に切換えることができる磁気吸着具１７２と、磁気吸着具１７２の一側部に取付けられる保持体１７３とを含む。保持体１７３は、磁気吸着面１７１が磁気吸着する対象面であるデッキプレート３１の下面に近接離反変位して、デッキプレート３１の下面との間の距離Ｌ１（図９）を設定可能である。

【0031】

保持体１７３は、磁気吸着具１７２の一側部から外方に突設されるブラケット１７５と、ブラケット１７５に固定されるナット部材１７６と、ナット部材１７６に螺合するボルト部材１７７と、ボルト部材１７７における対象面であるデッキプレート３１の下面寄りの一端部に設けられる押付け片１７８と、ボルト部材１７７のデッキプレート３１の下面とは反対側の他端部に設けられ、手動回転操作される蝶形操作片１７９とを含む。押付け片１７８は、ボルト部材１７７の一端部に固定される支持片１８１と、支持片１８１にデッキプレート３１の下面に臨んで固定される弾発性材料、たとえばゴム、合成樹脂からなる押付け部１８２とを有する。ブラケット１７５は、突片１８３と固定片１８４とがＬ字状に形成され、リブ１８５で補強される。突片１８３には、ナット部材１７６が固定され、ボルト部材１７７が挿通する。固定片１８４は、ボルト１８６によって磁気吸着具１７２の一側部に螺着される。

【0032】

図１１は、磁気吸着具１７２の磁気吸着力を大小に切換える原理を説明するための簡略化した斜視図である。図８〜１１は、図解の便宜のために、図７の使用状態とは上下を逆にして示される。磁気吸着具１７２は、磁気吸着具本体１９１に固定される固定磁石片１９２と、操作部１９４によって固定磁石片１９２に対して１８０°往復角変位操作可能な移動磁石片１９３とを含む。固定磁石片１９２と移動磁石片１９３とは、ＮＳの２磁極が角変位操作の軸線まわりに周方向に形成される永久磁石から成る。

【0033】

図１１（１）のように、固定磁石片１９２と移動磁石片１９３との同一磁極が角変位軸線１９５の方向に重なっている状態では、大きな合成磁束が形成される。したがって、磁気吸着面１７１は、大きな磁気吸着力でデッキプレート３１に吸着する。こうして、磁気吸着面１７１がデッキプレート３１に吸着して、押付け片１７８によって、当て板４０の接合部４１をデッキプレート３１の下面に押付けて保持することができる。

【0034】

図１１（２）のように、固定磁石片１９２と移動磁石片１９３との異なる磁極が角変位軸線１９５の方向に重なっている状態では、合成磁束は小さく、またはその磁束は零となる。したがって、磁気吸着面１７１を、デッキプレート３１から離脱できる。こうして、磁気吸着保持装置１７０によって当て板４０をデッキプレート３１下面へ保持している状態を解除できる。

【0035】

図１２は、本発明の実施の他の形態の磁気吸着保持装置１７０ａの側面図である。この実施の形態は、図８〜１１の実施の形態に類似し、対応する部分には、同一の参照符を付し、また同一の数字に添え字ａを付して示す。注目すべきは、この磁気吸着保持装置１７０ａでは、磁気吸着具１７２の一側部に前述の保持体１７３が固定されるだけでなく、反対の他側部に離脱防止体１９６が固定される。離脱防止体１９６は、磁気吸着具１７２の他側部から外方に突設される突片１８３ａと固定片１８４ａとがＬ字状に形成され、リブ１８５ａで補強される。固定片１８４ａは、ボルト１８６ａによって磁気吸着具１７２の他側部に螺着される。突片１８３ａの図１２における下面は、磁気吸着面１７１と面一である。

【0036】

使用中、保持体１７３の押付け片１７８が当て板４０の接合部４１をデッキプレート３１の下面に押付けて保持している状態において、押付け片１７８が受ける反力によって磁気吸着具１７２には、モーメント１９７が作用する。このとき、離脱防止体１９６は、保持体１７３とは磁気吸着具１７２に関して反対側（図１２の左方）で、デッキプレート３１の下面に当接するので、磁気吸着具１７２がモーメント１９７によって転倒することが防止され、磁気吸着具１７２の磁気吸着面１７１がデッキプレート３１の下面から離脱することが防止される。離脱防止体１９６は、鋼などの強磁性体から成ってもよく、これによって磁気吸着力を増大できる。
磁気吸着保持装置１７０、１７０ａの磁気吸着力は、面積などにもよるが、たとえば３０〜２５０ｋｇであって大きな値である。当て板４０はたとえば長さ１ｍ、重量１５ｋｇであるので、磁気吸着保持装置１７０、１７０ａによれば、作業者による当て板４０のデッキプレート３１への保持作業の負担を大きく軽減できる。

【0037】

磁気吸着保持装置１７０、１７０ａは、当て板４０の他方の接合部４２を保持するためにも使用できる。

【0038】

ステップａ３では、図７のように、ステップａ２において磁気吸着保持装置１７０によって当て板４０の接合部４１をデッキプレート３１の下面に当接した保持状態で、デッキプレート３１に、デッキプレート３１の厚みと等しい長さを有する仮止めボルト下穴２８を、切削加工装置であるボール盤５０のホールソーである環状回転刃物６０ａによって貫通して削孔する。このステップａ３の操作は、図２に関連して後述のステップａ７で、デッキプレート３１にタッピングボルト２０の下穴２３をボール盤５０によって貫通して削孔する操作に類似し、類似の説明を繰返すことを避けるために、ステップａ７におけるタッピングボルト２０の下穴２３の削孔について述べる。

【0039】

ボール盤５０は、図２に示されるように、タッピングボルト２０の下穴２３の削孔のために軸線６１まわりに回転されるホールソーである環状回転刃物６０と、装置本体５１とを有する。装置本体５１は、ボデイ５６を磁気吸着力で当て板４０の一方の接合部４１に着脱自在に取付けるための磁気装置９５を有する。装置本体５１は、回転刃物６０が装着されるチャックなどの装着部５２と、装着部５２を軸線６１まわりに回転駆動する駆動部であるアーバ５３と、支持部５４とを備える。支持部５４は、アーバ５３を軸線６１まわりに回転自在に支持してアーバ５３を軸線６１に沿って直線変位するクイル５４ａと、軸線６１に沿って、クイル５４ａを直線変位するとともにボデイ５６と相対的に直線変位するクイルガイド５４ｂとを有する。クイルガイド５４ｂは、ボデイ５６の一部を構成する案内部９６によって、軸線６１に沿って直線変位自在に案内される。クイルガイド５４ｂは、切刃６５側（図２の上方）に、案内部９６の内径よりも隙間１０７をあけて小径に形成された突部９７を有する。

【0040】

クイルガイド５４ｂには、操作軸５７が角変位自在に設けられる。操作軸５７の一端部および他端部は、図７および後述の図１７の紙面に垂直方向の手前および背後にそれぞれ突出して設けられ、これらの各端部には、送りハンドル５５の基端部が着脱交換可能に取付けられる。操作軸５７には、ピニオン５８が固定される。ピニオン５８は、ラック９４に噛合し、ラック９４は、ボデイ５６に固定される。送りハンドル５５を搖動操作することによって、クイル５４ａとクイルガイド５４ｂとが個別的に、ボデイ５６と相対的に直線変位し、これによって、アーバ５３のボデイ５６に対する昇降変位量を大きくできる。

【0041】

図１３は、回転刃物６０の全体の斜視図である。回転刃物６０は、刃物本体６２と、ストッパ８０とを有する。刃物本体６２は、軸線６１まわりに回転されて切削する加工部である環状の刃先部６３と、刃先部６３に軸線６１方向に連なる取付け部６４とを有する。

【0042】

図１４は回転刃物６０の刃先部６３から見た斜視図であり、図１５は回転刃物６０の断面図である。刃物本体６２には、刃先部６３における複数の切刃６５から軸線方向内方（図１３の左方、図１５の下方）に延びて、切刃６５によって切削された円板状の切屑９１（図１６）が入り込む中空部６６が形成される。刃物本体６２には、同軸に、中空部６６に連なる取付け孔６７が貫通して形成される。刃先部６３の切刃６５は、軸線６１まわりの回転方向７６の上流に臨む。刃先部６３には、切刃６５からの切屑を導く排出溝６８が形成され、排出溝６８の端は、軸直角断面が円形であるくびれ部６９に連なる。取付け部６４は、くびれ部６９に連なる大径の胴部７１と、装着部５２に着脱自在に係合されて装着される装着軸部７２とを有する。刃先部６３は、切刃６５から排出溝６８の端付近までの領域では、その外径が取付け部６４側になるにつれて軸線６１に沿って小さくなる円錐台状の有底筒状である。くびれ部６９の外径は、軸線６１に沿って一様な直円柱状であり、または円錐台状であってもよい。

【0043】

ストッパ８０は、中空部６６内で、刃物本体６２に設けられる。ストッパ８０には、切刃６５から軸線方向内方に、デッキプレート３１に穿孔されるタッピングボルト２０の下穴２３（図２）である切削孔の長さ、すなわち深さ、したがって、デッキプレート３１の厚みに等しい位置に当接端８１が形成される。

【0044】

ストッパ８０は、保持棒８２と、当接部材８５とを含む。保持棒８２は、取付け孔６７に挿通され、一端部８３が中空部６６に臨み、他端部８４が取付け部６４の遊端部７４に隅肉溶接によって固定される。その溶接金属７５は、中空部６６に連なる保持棒８２の外周面と取付け孔６７の内周面との隙間を気密に閉じる。当接部材８５は、当接端８１を有し、保持棒８２の一端部８３に、刃物本体６２の軸線方向に当接端８１の位置を調整可能に設けられる。

【0045】

図１６は、当接部材８５の拡大断面図である。当接部材８５は、ボルト８６とスペーサ８９とを有する。ボルト８６の頭部８７の遊端面は、当接端８１を形成する。ボルト８６の軸部８８は、保持棒８２の一端部８３に、軸線６１と同軸に刻設されたねじ孔に着脱調整可能に螺着される。当接端８１は、軸線６１に垂直である。ボルト８６は、皿小ねじなどであってもよい。スペーサ８９は、偏平な円環状に形成され、ボルト８６の軸部８８に交換可能に挿通し、ボルト８６の頭部８７と保持棒８２の一端部８３の端面との間に挟持される。スペーサ８９は、単一枚または複数枚であってもよく、切刃６５と当接端８１との軸線６１に沿う長さＬ２（図１５）が、前述の切削孔の希望する深さであるデッキプレート３１の厚みになるように、設定される。

【0046】

装置本体５１のボデイ５６には、プッシュロッド５９が軸線６１方向に変位自在に設けられる。プッシュロッド５９には、軸線６１方向の外方４８にばね力が与えられている。図４５のボール盤７において、後述の図２４のように、従来のホールソー８が使用されるとき、プッシュロッド５９は、ホールソー８内を移動自在なセンタ−ピン１４を押して、切削後の切屑１３９をホールソー８の外方に排出する。本発明の実施の形態では、プッシュロッド５９は、回転刃物６０の保持棒８２の他端部８４に、弾発的に当接して停止したままである。

【0047】

デッキプレート３１にタッピングボルト２０の下穴２３（図２）を穿孔するにあたり、下穴２３のための回転刃物６０をボール盤５０に装着し、切刃６５を上向きにした姿勢で、中空部６６に切削油７７（図１５）を入れて貯留し、その後、回転刃物６０が当て板４０の一方の接合部４１に予め形成されているタッピングボルト２０の直下に位置するように、ボール盤５０を、磁気吸着力で当て板４０の一方の接合部４１に取付ける。回転刃物６０を、回転駆動し、タッピングボルト２０の下穴２５によって案内して、ボール盤５０の送りハンドル５５の操作によってデッキプレート３１に向けて移動する。切削油７７は、回転による遠心力によって中空部６６の内周面を参照符７８（図１５）のように上昇し、これによって、円滑な切削ができる。

【0048】

図４５は、従来のホールソー８を装着したボール盤７を誤って操作して、当て板３の工場で予め形成されている下穴１１によってホールソー８を案内して、デッキプレート２の下穴１２を削孔する状態を示す断面図である。ボール盤７は、磁気吸着力で当て板３に取付けられ、作業者が送りハンドルを搖動操作して、ホールソー８をデッキプレート２へ押付けて移動する。

【0049】

デッキプレート２に、そのデッキプレート２の厚みと等しい長さだけ貫通した下穴１２を削孔しようとする際、作業者が操作を誤ると、ホールソー８の切刃１７が、デッキプレート２の上面に突出し、防水層１３とアスファルト舗装５とを損傷しがちである。デッキプレート２の厚み分だけを切削するボール盤７の操作は、困難である。本発明では、環状回転刃物６０のストッパ８０によって、および後述の環状回転刃物１４０の磁気吸着体１４１によって、この問題を解決する。

【0050】

さらに図４５における従来のボール盤７では、ホールソー８と同軸のセンターピン１４が自然状態ではホールソー８の切刃から軸線方向外方（図４４では上方）に突出している。ボール盤７を、切刃１７が下方になる姿勢で操作するとき、センターピン１４の先端が被加工物の上面に当接して、切削に伴なって、ホールソー８と相対的に軸線方向内方に弾発的に変位することによって、供給タンクからの切削油をその自重によって供給する通路が、閉から開に形成される。しかし、本発明では、図７、図１５のように環状回転刃物８が上向きになるようにボール盤５０が操作される姿勢では、切削油の供給タンクは、環状回転刃物８よりも図４５の下方に位置するので、切削油の自重による供給ができない。本発明では、回転刃物６０を上向きにした姿勢で、中空部６６に切削油７７を入れて貯留し、この問題を解決する。

【0051】

切刃６５は、デッキプレート３１を下面から上方へ切削してゆき、切屑９１（図１５）は、円板状になって中空部６６に入り込む。切屑９１がストッパ８０の当接端８１に当接したとき、切屑９１の厚みは、切刃６５と当接端８１との間の長さＬ２であり、デッキプレート３１の厚みだけ貫通した下穴２３が形成され、切刃６５によるそれ以上の切削が不可能になる。したがって、デッキプレート３１上の防水層３６および舗装３７が回転刃物６０の切刃６５によって、損傷されることが防止される。本発明の実施の他の形態では、当接端８１は、磁気吸着可能に磁化され、後述の図２６における磁気吸着端１４１によって実現されてもよい。

【0052】

図１７はボール盤５０の装置本体５１を切屑から保護する保護装置１００の側面図であり、図１８は保護装置１００の平面図である。保護装置１００は、カバー部材１０１と、切屑回収装置１１０とを含む。カバー部材１０１は、回転刃物６０の切削作業によってデッキプレート３１から落下飛散する切屑が、装置本体５１の回転、直線変位などの運動をする部分の隙間に入り込んで、その円滑な運動を阻害することを防止する。切屑回収装置１１０は、その切屑が切削作業の周辺の環境を悪化させないように、切屑を回収する役目を果たす。

【0053】

図１９は、カバー部材１０１の斜視図である。カバー部材１０１は、端壁部１０２と、端壁部１０２に軸線方向に連なる周壁部１０３とを有し、シリコンゴムなどのゴム、または合成樹脂などの弾発性を有し、透光性のある材料から成り、射出成形および機械加工によって製造される。この材料は、高温度の切屑が接触するので耐熱性に優れていなければならず、また切削油が使用されることが多いので耐油性に優れていることが好ましい。端壁部１０２には、回転刃物６０のくびれ部６９が挿通する取付け孔１０４が形成される。端壁部１０２の伸縮によって、取付け孔１０４には、回転刃物６０が、切刃６５から、または遊端部７４から挿通され、取付け孔１０４の内周面は、くびれ部６９の外周面に弾発的に隙間なく常に接触しており、したがって、くびれ部６９とカバー部材１０１とは一体的に、たとえば１１００ｒｐｍで回転する。これによって、切削時、カバー部材１０１は、落下してきて端壁部１０２と周壁部１０３との外面に接触する切屑を、遠心力で飛散し、端壁部１０２と周壁部１０３との空間１０５内に切屑が侵入することを防止する。

【0054】

カバー部材１０１が回転刃物６０とともに停止している自然状態では、周壁部１０３の端壁部１０２とは反対側（図２の下方）の端部２５２ａの内径は、突部９７を含むクイルガイド５４ｂの外径よりも大きく、したがって、端部２５２ａの内周面と突部９７を含むクイルガイド５４ｂの外周面とは、接触せず、隙間１０９が存在する。カバー部材１０１が回転刃物６０とともに回転するとき、遠心力によって周壁部１０３は半径方向外方にわずかに拡がり、隙間１０９もさらに拡がり、したがって、端部２５２ａの内周面と突部９７を含むクイルガイド５４ｂの外周面との接触が確実に回避される。

【0055】

回転刃物６０の回転切削時、切屑が空間１０５内に侵入しないので、特に支持部５４のクイル５４ａとクイルガイド５４ｂとの隙間１０６、クイルガイド５４ｂとボデイ５６の案内部９６との隙間１０７、アーバ５３とクイル５４ａとの隙間１０８などへ侵入することがなく、また装着部５２の内部へ侵入することがなく、これらの回転、直線変位などの部分の円滑な運動が阻害されることはない。カバー部材１０１は、透光性を有するので、作業者は、切削作業中に空間１０５内を観察することができる。

【0056】

図２０は、切屑回収装置１１０の斜視図である。切屑回収装置１１０は、収納体１１１と、収納体１１１をデッキプレート３１の下面の当て板４０の一方の接合部４１に磁気吸着する磁気吸着部材１２０〜１２２とを含む。収納体１１１は、カバー部材１０１と、刃先部６３の下方で装置本体５１の少なくとも一部分とを覆い、落下飛散する切屑を収納して回収する。

【0057】

収納体１１１は、ボデイ５６の案内部９６に関して、送りハンドル５５の操作軸５７の軸線方向の両側に配置される一対の側板１１２、１１３と、ボデイ５６の案内部９６とは反対の外方（図１７の左方）で側板１１２、１１３に連なる外端板１１４と、ボデイ５６の下方で側板１１２、１１３に連なる内端板１１５と、これらの側板１１２、１１３と外端板１１４と内端板１１５との下端に連なる底板１１６とは、組合わされて切屑を収納して回収する内部の回収空間１１７を形成する。側板１１２、１１３と外端板１１４と内端板１１５と底板１１６とは、透光性のある合成樹脂製の板によって実現され、したがって、作業者は外方から回収空間１１７内およびカバー部材１０１内を観察することができる。内端板１１５の上端部１１５ａと側板１１２、１１３の側部１１２ａ、１１３ａとは、ボデイ５６の案内部９６が回収空間１１７内に込む開口部１１８を形成する。

【0058】

側板１１２、１１３の上端部と外端板１１４の上端部との回収空間１１７に臨む内面には、ほぼＵ字状に形成された、たとえば金属製の補強部材１３１が固定される。内端板１１５の上端部１１５ａの回収空間１１７に臨む内面と、その上端部１１５ａと同一位置で側板１１２、１１３および外端板１１４の回収空間１１７に臨む各内面とにわたって、閉ループ状に形成された、たとえば金属製の補強部材１３２が固定される。同様にして、底板１１６上で、内端板１１５と側板１１２、１１３と外端板１１４との回収空間１１７に臨む各内面にわたって、閉ループ状に形成された、たとえば金属製の補強部材１３３が固定される。補強部材１３１〜１３３は、たとえば非磁性材料、金属から成り、切屑を磁気吸着することを防ぐ。

【0059】

図２１は、切屑回収装置１１０の側板１１２付近の一部を示す斜視図である。側板１１２には、送りハンドル５５の操作軸５７が挿通する長孔１３４が形成される。長孔１３４は、送りハンドル５５の搖動によって、操作軸５７が支持部５４などとともにボデイ５６に対して図２１における昇降移動を許容する上下の長さに定められる。切屑回収装置１１０の使用のために、送りハンドル５５を一旦取外して、操作軸５７の一端部を回収空間１１７の内部から長孔１３４に挿通し、その後、送りハンドル５５の基端部を操作軸５７の前記一端部に取付ける。もう１つの側板１１３にも、長孔１３４と同様な長孔１３５が形成され、操作軸５７の他端部が挿通する。

【0060】

磁気吸着部材１２０は、側板１１２の上端部で回収空間１１７とは反対の外面に配置される永久磁石片１２３と、永久磁石片１２３を側板１１２の外面に固定するための皿小ねじであるボルト１２６と、ボルト１２６に螺合するナット１２７とによって構成される。

【0061】

図２２は、磁気吸着部材１２０を示す図であり、図２２（１）は、永久磁石片１２３の正面図であり、図２２（２）は、永久磁石片１２３の断面図である。永久磁石片１２３は、矩形、たとえば正方形の平板状であり、ボルト挿通孔１２８は、皿もみ形成される。永久磁石片１２３の上端面１２３ａは、側板１１２と補強部材１３１との各上端面とともに、一仮想平面内にある。したがって、永久磁石片１２３の上端面１２３ａは、側板１１２と補強部材１３１との各上端面とともに、デッキプレート３１の下面の当て板４０の一方の接合部４１に面接触し、磁気吸着力で強固に取付けられる。磁気吸着部材１２１も側板１１３に磁気吸着部材１２０と同様に固定される。

【0062】

図２３は、磁気吸着部材１２２を示す斜視図である。磁気吸着部材１２２は、磁気吸着部材１２０と同様に構成され、同じ参照符を付す。磁気吸着部材１２２は、外端板１１４に固定され、磁気吸着部材１２２の上端面１２３ａは、外端板１１４と補強部材１３１との各上端面とともに、一仮想平面内にあり、したがって、デッキプレート３１の下面の当て板４０の一方の接合部４１に面接触し、磁気吸着力で強固に取付けられる。

【0063】

図４のステップａ４では、仮止めボルトを打込んで、デッキプレート３１と接合部４１とを摩擦接合する。仮止めボルトは、図７のように当て板４０の一方の接合部４１に形成されている仮止めボルト挿通孔２６に挿通され、ステップａ３で削孔された仮止めボルト下穴２８に自らねじ切りをしつつ進んでねじ込まれて、ねじ接合する。

【0064】

ステップａ５では、Ｕリブ３２のウエブ３３に、当て板４０の他方の接合部４２に形成されているボルト挿通孔２７と一直線上に軸線を有するハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９（図２、後述の図２５）を削孔する。

【0065】

図２４は、ステップａ５において、従来のホールソー８を用いて、ウエブ３３にボルト挿通孔１３８を削孔する状態を、参考のために示す断面図である。従来のホールソー８によれば、円板状の切屑１３９は、Ｕリブ３２内の空間に落下して残存し、回収できず、そのまま放置される。放置された切屑１３９は、空気、水分などによって錆を発生する。本発明の実施の一形態は、この問題を解決する。

【0066】

図２５は、本発明に従う環状回転刃物１４０を用いて、Ｕリブ３２のウエブ３３にハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９を削孔する状態を示す断面図であり、セクションＸＸＶの拡大断面も併せて示す。図２５のボール盤５０では、装置本体５１によって環状回転刃物１４０を回転駆動して送り、ボルト挿通孔２９を削孔する。

【0067】

図２６は回転刃物１４０の断面図であり、図２７は回転刃物１４０を分解して示す断面図である。回転刃物１４０は、前述の回転刃物６０に部分的に類似し、対応する部分には、同一の数字に添え字ｃを付して示し、説明を簡略化する。回転刃物１４０は、刃物本体６２ｃと、磁気吸着体１４１とを有する。刃物本体６２ｃは、軸線６１ｃまわりに回転されて切削する加工部である環状の刃先部６３ｃと、刃先部６３ｃに軸線６１ｃ方向に連なる取付け部６４ｃとを有する。

【0068】

刃物本体６２ｃには、刃先部６３ｃにおける複数の切刃６５ｃから軸線方向内方（図２６、図２７の下方）に延びて、切刃６５ｃによって切削された円板状の切屑９１ｃ（後述の図２９）が入り込む中空部６６ｃが形成される。刃物本体６２ｃには、同軸に、中空部６６ｃに連なる取付け孔６７ｃが貫通して形成される。刃先部６３ｃの切屑排出溝６８ｃの端は、くびれ部６９ｃに連なる。取付け部６４ｃは、胴部７１ｃと、装置本体５１の装着部５２に着脱自在に係合されて装着される装着軸部７２ｃとを有する。

【0069】

磁気吸着体１４１は、中空部６６ｃ内で、刃物本体６２ｃに設けられる。磁気吸着体１４１には、切刃６５ｃから軸線方向内方に、ウエブ３３に穿孔されるハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９である切削孔の深さ、したがって、ウエブ３３の厚みに等しい位置に磁気吸着端１４５が形成される。

【0070】

磁気吸着体１４１は、保持棒８２ｃと、永久磁石片１４２と、ボルト１４３と、スペーサ１４４とを含む。保持棒８２ｃは、取付け孔６７ｃに挿通され、一端部８３ｃが中空部６６ｃに臨み、他端部８４ｃが取付け部６４ｃの遊端部７４ｃに隅肉溶接によって固定される。その溶接金属７５ｃは、中空部６６ｃに連なる保持棒８２ｃの外周面と取付け孔６７ｃの内周面との隙間を気密に閉じる。刃物本体６２ｃと保持棒８２ｃとはいずれも強磁性材料製としてもよく、これによって、近似した材料同士の溶接金属７５ｃによる溶接が確実になる。

【0071】

永久磁石片１４２は、磁気吸着端１４５を有し、保持棒８２の一端部８３に、刃物本体６２の軸線方向に磁気吸着端１４５の位置を調整可能に設けられる。ボルト１４３の頭部１４７の遊端面は、磁気吸着端１４５と面一に形成される。ボルト１４３の軸部１４８は、保持棒８２ｃの一端部８３ｃに、軸線６１ｃと同軸に刻設されたねじ孔に着脱調整可能に螺着される。磁気吸着端１４５は、軸線６１ｃに垂直である。ボルト１４３は、皿小ねじなどであってもよい。スペーサ１４４は、偏平な円環状に形成され、ボルト１４３の軸部１４８が交換可能に挿通し、ボルト１４３の頭部１４７と保持棒８２ｃの一端部８３ｃの端面との間に挟持される。スペーサ１４４は、単一枚または複数枚であってもよく、切刃６５ｃと磁気吸着端１４５との軸線６１に沿う長さＬ３（図２６）が、前述の切削孔の希望する深さになるように、設定される。ボルト１４３を強磁性材料製とすることによって、磁気吸着のための面積を増大できる。

【0072】

図２８は、回転刃物１４０の刃先部６３ｃから見た正面図である。回転刃物１４０は、切刃６５ｃが回転方向１５１の下流に臨んで装置本体５１によって駆動される。ボルト１４３の締付け方向１５２は、回転方向１５１とは逆に定められる。これによって回転刃物１４０の回転始動など、および切屑９１，９１ｃとボルト８６，１４３との接触によるボルト１４３の緩みが防止される。したがって、永久磁石片１４２は保持棒８２ｃ一端部８３ｃに取付けられた状態が保たれる。この構成は、前述の回転刃物６０におけるボルト８６と保持棒８２に関しても同様である。

【0073】

図２９は、回転刃物１４０を用いて、Ｕリブ３２のウエブ３３へのハック高力ボルト２３０のためのボルト挿通孔２９の削孔を完了した状態を示す断面図である。図２５をも併せて参照して、回転刃物１４０をボール盤５０に装着し、切刃６５ｃを上向きにした姿勢で、中空部６６ｃに切削油を入れて貯留し、その後、回転刃物１４０が当て板４０の他方の接合部４２に予め形成されているボルト挿通孔２７に位置するように、ボール盤５０を、磁気吸着力で当て板４０の他方の接合部４２に取付ける。回転刃物１４０を、回転駆動し、ボルト挿通孔２７によって案内して、他方の接合部４２にボルト挿通孔２９を削孔する。

【0074】

切刃６５ｃが他方の接合部４２を切削してゆくにつれて、切屑９１ｃは、円板状になって中空部６６ｃに入り込む。切屑９１ｃの一端面９２が永久磁石片１４２の磁気吸着端１４５に当接したとき、切屑９１ｃの厚みは、切刃６５ｃと磁気吸着端１４５との間の長さＬ３であり、他方の接合部４２の厚みだけ貫通したボルト挿通孔２９が形成される。このとき、図２９のように切屑９１ｃの一端面９２は、磁気吸着端１４５に磁気吸着されたままであり、回転刃物１４０とともにＵリブ３２の外方へ取出して回収することができる。したがって、切屑９１ｃがＵリブ３２内の空間に落下して残存することはなく、発錆の問題が解決される。

【0075】

磁気吸着体１４１は、前述のストッパ８０の働きをすることもでき、回転刃物１４０は、デッキプレート３１に下穴２３、２８などを削孔するためにも実施できる。

【0076】

図３０は、切屑取出し装置１６０の断面図である。図３０（１）は回転刃物１４０の切削後、切屑９１ｃが中空部６６ｃ内で磁気吸着端１４５に磁気吸着されている状態を示し、図３０（２）は磁気吸着端１４５に磁気吸着されている切屑９１ｃを切屑取出し装置１６０によって中空部６６ｃから取出す操作を示す。切屑取出し装置１６０は、操作棒１６１と、取出し吸着端１６３を有する永久磁石片１６２と、永久磁石片１６２を挿通するボルト１６４とを含む。取出し吸着端１６３は、切屑９１ｃの切刃６５ｃから外方（図３０の上方）に臨む他端面９３に磁気吸着する。ボルト１６４は、操作棒１６１の一端部に刻設されたねじ孔１６５に螺着される。ボルト１６４は、皿小ねじなどであってもよい。磁気吸着端１４５と、切屑９１ｃを介して対向する取出し吸着端１６３との磁極は、逆極性に定められる。

【0077】

操作棒１６１の他端部には、操作突部１６６が操作棒１６１の半径方向外方に突出して形成される。操作突部１６６は、作業者が手で操作棒１６１を把持して、切屑９１ｃを中空部６６ｃから操作棒１６１の長手方向に図３０の上方へ引き出す際、手に引っ掛かり、引張り操作が良好である。

【0078】

永久磁石片１４２の磁気吸着端１４５が切屑９１ｃの一端面９２に磁気吸着する吸着力Ｆ２に比べて、永久磁石片１６２の取出し吸着端１６３が切屑９１ｃの他端面９３に磁気吸着する吸着力Ｆ３が大きくなるように構成される（Ｆ２ < Ｆ３）。このために、永久磁石片１４２、１６２の磁気特性が同一であるとき、すなわち同一寸法、形状での単位面積あたりの吸着力が等しい特性を有するとき、たとえば、永久磁石片１４２に比べて、永久磁石片１６２の厚みを大きく構成する。あるいはさらに、切屑９１ｃの他端面９３には、切刃６５ｃの逃げ角によって、半径方向外方に延びる鍔１６８が存在するので、磁気吸着端１４５に比べて、取出し吸着端１６３の軸直角断面積を大きく構成することもできる。

【0079】

図３１は、切屑取出し装置１６０の使用状態を示す断面図である。切屑取出し装置１６０の使用中、永久磁石片１４２の磁気吸着端１４５には、円板状の切屑９１ｃの一端面９２との間に、微細な切屑１６９が入り込んで磁気吸着される。微細な切屑１６９は、磁気吸着端１４５と一端面９２と離間させて、切屑９１ｃが磁気吸着端１４５に充分に大きな磁気吸着されなくなるおそれがある。したがって、切屑取出し装置１６０の使用中、微細な切屑１６９を中空部６６ｃから掻き出して除去する。

【0080】

図３２は、本発明の実施の他の形態の切屑取出し装置１６０ｄの断面図である。この切屑取出し装置１６０ｄは、前述の切屑取出し装置１６０に類似し、対応する部分には、同一の参照符を付し、また同一の数字に添え字ｄを付して示す。注目すべきは、磁気吸着体１４１ｄは、永久磁石片１４２と、永久磁石片１４２がコイルばね１５４を介して取付けられる保持棒８２ｃとを有し、保持棒８２ｃは、コイルばね１５４を挿通し、取付け孔６７ｃ内で軸線６１ｃ方向に変位自在に案内される。永久磁石片１４２は、永久磁石片１４２と中空部６６ｃの底との間に介在されるコイルばね１５４によって、軸線６１ｃ方向の外方４８にばね力が与えられる。コイルばね１５４のばね定数は、プッシュロッド５９よりも小さく、コイルばね１５４のばね力は、プッシュロッド５９に与えられるばね力よりも小さい。保持棒８２ｃには、抜け止め阻止片１５５が固定され、プッシュロッド５９によって押される。抜け止め阻止片１５５は、刃物本体６２ｃの遊端部７４ｃに当接することができ、これによって、磁気吸着体１４１ｄが刃物本体６２ｃから図３２の上方に分離せず離脱しないことを、確実にする。

【0081】

本発明の実施の他の形態では、永久磁石片１４１に代えて、中空部６６ｃを負圧吸引源に接続し、磁気吸着端１４５と同一位置で切屑９１ｃを停止保持し、吸着するようにしてもよく、このことは、環状回転刃物６０でも同様に中空部６６を負圧吸引源に接続して、当接端８１で切屑９１を停止保持するようにしてもよい。

【0082】

永久磁石片１４２および本件明細書中に開示される発明において使用される他の永久磁石片などは、ネオジム磁石、サマコバ磁石などであってもよい。

【0083】

永久磁石片１４２の磁気吸着端１４５は、切屑取出し装置１６０ｄが回転駆動されず、切削していない自然状態では、参照符１４５ｄのように切刃６５ｃから外方に臨む。したがって、図３１に関連して前述した微細な切屑１６９を容易に除去できる。

【0084】

ステップａ６では、ハック高力ボルト２３０が全てのボルト挿通孔２６、２８へ差し込まれて挿通される。その後、列を成すボルト挿通孔２６、２８の中央位置付近に、隣接して、または中央位置に関して列方向（図７の左右方向）に対称な位置に間隔をあけて、複数、たとえば２本のハック高力ボルト２３０だけを１次締めする。ボルト列の中央付近の２本の２つのハック高力ボルト２３０が１次締めされることによって、Ｕリブ３２と当て板４０の他方の接合部４２とが摩擦接合される。ステップｓａ４における当て板４０の仮止めボルトによる仮止めと，ステップａ６におけるハック高力ボルト２３０の１次締めとによって、ステップａ７以降の作業中、当て板４０がデッキプレート３１に対して不所望にずれて変位することが防がれる。ハック高力ボルト２３０の構成および摩擦接合については、図４１〜４３に関連して後述する。

【0085】

図３３はハック高力ボルト２３０を、ステップａ６，ａ９において、工具２５０を使用して１次締めとその後のステップａ１０で本締めとを行なう操作を示す橋軸に垂直な断面図であり、図３４はその橋軸に沿う断面図である。図３３では、当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１との下穴２５，２３にタッピングボルト２０を支圧接合した状態も示される。

【0086】

ステップａ７、ａ８では、１本の各タッピングボルト２０毎に、削孔、打込みの作業が繰返される。すなわち、デッキプレート３１へのタッピングボルト２０の下穴２３の削孔を、図１３〜図２３で前述したとおり、図３４における当て板４０の一端から他端へ（たとえば、図３４の左方から右方へ）当て板４０の一方の接合部４１に形成されている下穴２５の各位置で、１個ずつこの順序で行ない、一方の接合部４１の下穴２５と、その１個の削孔した下穴２３とに、タッピングボルト２０の締込みを実施し、このような作業をタッピングボルト２０の１本ずつ順次的に、繰返して、当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１とが支圧接合される。こうして、１本のタッピングボルト２０について、下穴２３の削孔と、その削孔した下穴２３および下穴２５へのタッピングボルト２０の締込とみを完了した後、隣接する次の１本のタッピングボルト２０のための削孔、締込みを行ない、このような各タッピングボルト２０毎の作業を、列方向に順次的に繰返す。当て板４０の仮止めボルト挿通孔２６およびデッキプレート３１の仮止めボルト下穴２８の位置では、それらに螺着されている仮止めボルトは、除去され、同一位置に下穴２５、２３を拡径して削孔し、タッピングボルト２０を締込んで支圧接合する。

【0087】

図３５は、ステップａ８におけるタッピングボルト２０の打込みのために使用されるタッピングボルト２０の案内装置２００を示す斜視図である。図１をも併せて参照して、案内装置２００は、タッピングボルト２０を、被加工物である当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１とに予め形成された下穴２５、２３に、タッピングボルト２０のボルト軸線２１が、下穴２５、２３の共通な一直線上にある下穴軸線２２に一致する姿勢で、螺着するために使用される。ボルト軸線２１および下穴軸線２２、したがって案内孔２１３の案内軸線は、この実施の形態では、一方の接合部４１の図１における下面と垂直である。

【0088】

タッピングボルト２０は、たとえば６角レンチ用掛合部が形成されたボルト頭部２０１と、座金２０２と、ボルト軸部２０３とを有し、一体的に形成される。手動操作される電動または空気圧などの流体圧作動の回転駆動装置であるインパクトレンチまたはインパクトドライバ２０５は、装着部であるソケット２０６と、駆動部２０７とを含む。ボルト頭部２０１は、ソケット２０６の一端部に形成された掛合孔２０９に嵌合し、ソケット２０６は、タッピングボルト２０のボルト軸線２１を含む一直線上に回転軸線２０８を有し、ソケット２０６の外周面は、直円筒状に形成される。駆動部２０７は、ソケット２０６の他端部を回転軸線２０８まわりに回転駆動する。

【0089】

ボルト軸部２０３は、押し付け力を作用しながら回転駆動されることによって、めねじ加工が施されていない下穴２５、２３に、めねじを塑性変形によって形成しながら進み、タッピングボルト２０は、当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１との支圧接合を達成する。案内装置２００は、タッピングボルト２０が締め込まれるとき、タッピングボルト２０へ曲げモーメントなどの不所望な応力が発生することを防ぐ。案内装置２００は、案内筒２１１と、着座部２１２とを有する。

【0090】

図３６は案内筒２１１と着座部２１２とを示す断面図であり、図３７は案内筒２１１と着座部２１２とを示す平面図であり、図３８は案内筒２１１と着座部２１２と含む案内装置２００を示す底面図である。案内筒２１１は、案内孔２１３を有し、遊端部２１４から案内孔２１３にソケット２０６が相互に回転自在に挿入自在である。案内孔２１３は、回転軸線２０８と一致する案内軸線を有する。着座部２１２は、案内筒２１１の基端部２１５に連なり、下穴２５、２３が開口する取付け面である一方の接合部４１の図１における下面に着座する。ソケット２０６に装着されたタッピングボルト２０は、着座部２１２から図１の上方（図３５、図３６の下方）に突出することができる。

【0091】

案内筒２１１の基端部２１５には切欠き２１７が形成され、着座部２１２には切欠き２１７に連なる切欠き２１８が形成され、これらの切欠き２１７、２１８は、観察窓２１９を構成する。観察窓２１９は、ボルト頭部２０１、したがってボルト軸部２０３側の座金２０２における端面が、一方の接合部４１の図１における下面に当接したことを、作業者が観察することを可能にする。案内筒２１１と着座部２１２とは、透光性合成樹脂から成り、射出成形によって製造される。こうして、作業者によるタッピングボルト２０の締付け操作の状態を観察することがさらに容易になる。
着座部２１２は、図３５〜３８に明らかに示されるように、案内筒２１１の基端部２１５から外向きに（すなわち、半径方向外方に）拡がって、切欠き２１８によって周方向に分断された円環の一部を成す板状である。観察窓２１９は、案内筒２１１の基端部２１５で、案内筒２１１の案内軸線内方（図１、図２の下方、図３５、図３６の上方）に延びる細長い切欠き２１７と、案内筒２１１の基端部２１５から切欠き２１７に連なって着座部２１２の半径方向外方に拡がって延びる切欠き２１８とから成る。
ソケット２０６である装着部に装着されたタッピングボルト２０は、前述のとおり、着座部２１２から案内筒２１１の案内孔２１３の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方）に突出することができる。

【0092】

着座部２１２には、案内筒２１１とは反対側（図１の上方、図３５、図３６の下方）に、周方向に等間隔をあけて複数、たとえば３個の永久磁石片２２１が設けられる。永久磁石片２２１は、一方の接合部４１の図１における下面に磁気吸着することができる。

【0093】

図３９は、永久磁石片２２１を示す図である。図３９（１）は永久磁石片２２１の平面図であり、図３９（２）は永久磁石片２２１の断面図である。永久磁石片２２１は、偏平な円板状に形成される。取付けボルト２２２（図１を参照）は、皿小ねじなどであってもよく、永久磁石片２２１のボルト挿通孔２２３を挿通する。永久磁石片２２１と取付けボルト２２２のボルト頭部とは、案内筒２１１とは反対側で面一に形成され、これによって、一方の接合部４１の図１における下面に面接触して、磁気吸着力を増大し、タッピングボルト２０の締付け操作時における案内装置２００の姿勢を安定にする。取付けボルト２２２には、案内筒２１１側で取付けナット２２４（図１を参照）が螺合される。
永久磁石片２２１は、その永久磁石片２２１と着座部２１２とを挿通する取付けボルト２２２が、取付けボルト２２２のボルト頭部を案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方）側に配置して、着座部２１２における案内筒２１１の案内軸線内方（図１、図２の下方、図３５、図３６の上方）側の面で取付けナット２２４と螺合することによって、着座部２１２に固定される。永久磁石片２２１と取付けボルト２２２のボルト頭部とは、案内筒２１１の案内軸線外方（図１、図２の上方、図３５、図３６の下方、すなわち、案内筒２１１とは反対側で）で面一に形成される。

【0094】

図４０は、インパクトドライバ２０５を作業者が手２０４で手動操作して、タッピングボルト２０を下穴２５、２３締付けて、当て板４０の一方の接合部４１とデッキプレート３１との支圧接合を達成する手順を示す断面図である。図４０（１）のように、タッピングボルト２０を装着したソケット２０６を案内装置２００の案内筒２１１の遊端部２１４から挿入する。タッピングボルト２０のボルト軸部２０３を、着座部２１２から突出した状態とし、タッピングボルト２０のボルト軸線２１が下穴２５の下穴軸線２２と一直線上にあるように、インパクトドライバ２０５の姿勢を設定する。

【0095】

次に図４０（２）のように、案内装置２００を当て板４０の一方の接合部４１に移動して永久磁石片２２１を磁気吸着する。これによって、ボルト軸線２１と下穴軸線２２とが一直線上に安定に保たれる。

【0096】

図４０（３）のように、インパクトドライバ２０５を動作して、インパクトドライバ２０５を下穴２５，２３に大きな衝撃トルクで締付けてゆく。作業者は、観察窓２１９から、座金２０２の端面が、一方の接合部４１の図１における下面に当接したことを、内筒２１１と着座部２１２とが透光性であることと相俟って、容易に観察することができ、支圧接合の完了を正確に知ることができ、したがって、タッピングボルト２０に過度の締付けトルクを加えて破損することがなく、高強度のボルト接合が達成される。

【0097】

ステップａ９では、１次締めされていない残余のハック高力ボルト２３０の全数の１次締めを行なう。この１次締めは、残余のハック高力ボルト２３０の列の中央付近から両側へ交互に、中央から遠ざかる方向に、１または複数本ずつ行なう。

【0098】

ステップａ１０では、前述のステップａ９においてハック高力ボルト２３０の１次締めが完了した後、全数の本締めを行なう。全数の１次締め後、ハック高力ボルト２３０を本締めする順序は、ステップａ９において１次締めを行なう順序と同様である。

【0099】

ハック高力ボルト２３０の構成および摩擦接合について、図４１〜４３に関連して説明する。図４１はハック高力ボルト２３０を示す断面図である。ハック高力ボルト２３０は、ピン２３４と、この軸部２３２に挿通される第１スリーブ２３５と、第２スリーブ２３６と、シャーワッシヤ２３７と、支持ワッシヤ２３８と、ナット２３９とを含む。ピン２３４は、軸部２３２と、その軸部２３２の端部に形成された大径の頭部２３３とを有する。軸部２３２には、第１おねじ部２４１と、小径溝状の破断部２４２と、第２おねじ部２４３と、第３おねじ部２４４とが順次的に形成される。ナット２３９は、第１〜第３おねじ部２４１、２４３、２４４に螺合することができる。第１スリーブ２３５は、頭部２３３と第２スリーブ２３６との間の圧縮力によって半径方向外方に膨出して塑性変形する。シャーワッシヤ２３７の内周は第２スリーブ２３６の端面に当接し、その外周は支持ワッシヤ２３８に支持される。

【0100】

図４２は、ハック高力ボルト２３０の１次締めおよび本締めの順次的な作用を説明する断面図である。ハック高力ボルト２３０は、工具２５０を用いて、Ｕリブ３２のウエブ３３と、当て板４０の他方の接合部４２とを、摩擦接合する。工具２５０は、ナット２３９を回転する駆動部２５１と、第３おねじ部２４４に螺合して回転駆動する駆動部２５２とを有する。

【0101】

図４２（１）は、ハック高力ボルト２３０を、ステップａ６でボルト挿通孔２７、２９に差し込んで挿通した状態を示す断面図である。

【0102】

図４２（２）は、工具２５０の駆動部２５１、２５２によって、ナット２３９を、ピン２３４と相対的に回転駆動する状態を示す断面図である。これによって第１スリーブ２３５が、頭部２３３と、第２スリーブ２３６との間で圧縮されて、Ｕリブ３２の閉空間で膨出部２４５が、ボルト挿通孔２９の内径よりも半径方向外方に大きく形成される。

【0103】

図４２（３）は、ハック高力ボルト２３０の１次締めの状態を示す断面図である。ナット２３９が、さらに回転駆動されると、シャーワッシヤ２３７の内周と外周とは、第２スリーブ２３６によって、図４２（３）の上下方向に剪断される。この状態では、ウエブ３３と他方の接合部４２とは、膨出部２４５と支持ワッシヤ２３８を介するナット２３９との間で、シャーワッシヤ２３７の剪断時のピン２３４の軸力によって当接して摩擦接合され、前述の１次締めが達成される。

【0104】

図４２（４）は、ハック高力ボルト２３０がステップａ１０で本締めされて、ウエブ３３と他方の接合部４２とが摩擦接合した状態を示す断面図である。本締めのために、１次締めの後、ナット２３９の回転が阻止された状態で、第３おねじ部２４４が駆動され、当て板４０の他方の接合部４２と、ウエブ３３とに、ピン２３４のさらに大きな軸力が導入される。これによって、ナット２３９よりも軸線方向外方で破断部２４２がねじられて剪断破壊され、前述の本締めが達成される。こうして、ハック高力ボルト２３０の本締めによるウエブ３３と当て板４０の他方の接合部４２との摩擦接合が完了する。

【0105】

寸法の一例を述べる。図２２に示されるように、デッキプレート３１の厚み１２ｍｍ、Ｕリブ３２、当て板４０の厚み８ｍｍ、デッキプレート３１に当て板４０の一方の接合部４１を仮止めする仮止めボルトの外径φ１２ｍｍ、仮止めボルトのための仮止めボルト挿通孔２６の内径φ１２．５ｍｍ、仮止めボルト下穴２８の内径φ１１．５ｍｍである。仮止めボルトの螺着長さはワッシャを介在して調整できる。

【0106】

タッピングボルト２０の外径φ１６ｍｍ、タッピングボルト２０のためのデッキプレート３１と当て板４０の一方の接合部４１との下穴２３、２５の内径φ１５．５ｍｍである。

【0107】

タッピングボルト２０のボルト軸部２０３は、支圧接合強度を達成できる値に選ばれる。支圧接合によれば、デッキプレート３１の鋼材の厚みが薄く、そのためボルト軸部２０３の軸長が短く、デッキプレート３１と当て板４０との摩擦接合に必要な高い軸力を発揮できなくても、またはタッピングボルト２０の軸力がなくても、支圧接合を達成することができる。

【0108】

ハック高力ボルト２３０の使用前の外径φ２０ｍｍ、Ｕリブ３２のウエブ３３と当て板４０の他方の接合部４２とのボルト挿通孔２９、２７の内径φ２１．５ｍｍである。

【0109】

本発明は、次の実施の形態が可能である。
（１）環状の刃先部と刃先部に連なる取付け部とを有し、刃先部における切刃から軸線方向内方に延びて、切刃によって切削された切屑が入り込む中空部が形成される刃物本体と、
中空部内で、刃物本体に設けられ、切刃から軸線方向内方に、切削孔の深さに等しい位置に当接端を有するストッパとを含むことを特徴とする環状回転刃物。
環状回転刃物を回転駆動して、デッキプレートなどの被加工物に削孔するとき、たとえば円板状の切屑は刃物本体に形成された中空部へ入り込む。ストッパは、刃物本体の中空部内に設けられる当接端を有し、切削が進むにつれて中空部内へ入り込んだ切屑は、切刃から軸線方向内方に、切削孔の深さに等しい位置に設けてある当接端に当接し、それ以上の切削はできなくなる。こうして、被加工物には、希望する深さの切削孔が形成される。したがって、希望する深さが、たとえば被加工物の厚みに設定されているとき、その被加工物の厚みだけ切削された貫通孔が形成され、刃先部における切刃が、被加工物の厚みだけ切削し、さらにその背後、すなわち切削の深さ方向下流に隣接して積層される物体を切削することはない。そのため、被加工物がたとえば鋼床版のデッキプレートであって、下方から切削するとき、後述の実施の形態では、環状回転刃物６０のストッパ８０によって、および後述の環状回転刃物１４０の磁気吸着体１４１によって、そのデッキプレート上にある防水層、アスファルト舗装を損傷することはない。

【0110】

（２）刃物本体の軸線方向に当接端の位置を調整可能であることを特徴とする。
当接端の位置を刃物本体の軸線方向に調整可能であるので、切削の深さを、変化して予め定める値に設定できる。

【0111】

（３）刃物本体には、同軸に、中空部に連なる取付け孔が貫通して形成され、
ストッパは、この取付け孔に挿通され、刃物本体の取付け部に固定されることを特徴とする。
刃物本体にストッパが確実に固定され、刃物本体の回転駆動される軸線と、ストッパ、したがって当接端の軸線とを一直線に同軸に一致させることができ、中空部内の切屑が当接端に確実に当接できる。

【0112】

（４）ストッパは、
刃物本体の取付け孔に挿通され、一端部が中空部に臨み、他端部が取付け部に固定される保持棒と、
当接端を有し、保持棒の前記一端部に、刃物本体の軸線方向に当接端の位置を調整可能に設けられる当接部材とを含むことを特徴とする環状回転刃物。
ストッパの保持棒は、刃物本体の取付け孔に挿通され、中空部に臨む一端部に当接部材が、その当接端の位置を刃物本体の軸線方向に調整可能に設けられるので、刃物本体にストッパが同軸に確実に固定される。

【0113】

（５）保持棒の他端部は、取付け部の遊端部に気密に閉じて固定されることを特徴とする。
図７、図１５のように環状回転刃物８が上向きになるようにボール盤５０が操作される姿勢では、切削油の供給タンクは、図４５の環状回転刃物８よりも下方に位置するので、従来では切削油の自重による供給ができなくても、たとえば溶接金属７５によって中空部内に切削油を下方に流出させずに貯留することができ、円滑な切削が可能である。

【0114】

（６）当接端は、磁気吸着可能に磁化されていることを特徴とする。
図２４〜図３２のように、被加工物が強磁性材料から成るとき、切屑は当接端に磁気吸着されたままで保持され、したがって、切屑を切削孔から取出すことが容易であり、図２４のように被加工物の背後に物体が存在していない状態でも、あるいはまた、たとえば図１のように被加工物である鋼床版のデッキプレートの背後に、デッキプレートから分離可能な物体である防水層があるとき、切屑の回収が確実である。

【0115】

（７）環状の刃先と刃先に連なる取付け部とを有し、刃先における切刃から軸線方向内方に延びて、切刃によって切削された切屑が入り込む中空部が形成される刃物本体と、
中空部内で刃物本体に設けられ、切刃から軸線方向内方に、切削孔の深さに等しい位置に磁気吸着端を有する磁気吸着体とを含むことを特徴とする環状回転刃物。
図２４〜図３２のように、磁気吸着体１４１は、切屑９１ｃを磁気吸着して回収を可能にする。

【0116】

（８）刃物本体の軸線方向に磁気吸着端の位置を調整可能であることを特徴とする。
被加工物が強磁性材料から成るとき、切屑は当接端に磁気吸着されたままで保持される。

【0117】

（９）刃物本体には、同軸に、中空部に連なる取付け孔が貫通して形成され、
磁気吸着体は、
この取付け孔に挿通され、一端部が中空部に臨み、他端部が刃物本体の取付け部に固定される保持棒と、
磁気吸着端を有し、保持棒の前記一端部に刃物本体の軸線方向に磁気吸着端の位置を調整可能に設けられる永久磁石片とを含むことを特徴とする。

【0118】

（１０）環状の刃先と刃先に連なる取付け部とを有し、刃先における切刃から軸線方向内方に延びて、切刃によって切削された切屑が入り込む中空部が形成される刃物本体と、
中空部内で刃物本体の軸線方向に変位可能に設けられ、中空部に臨む磁気吸着端を有する磁気吸着体と、
磁気吸着体に、軸線方向外方にばね力を与えるばねとを含み、
磁気吸着体は、刃物本体から離脱しないことを特徴とする環状回転刃物。

【0119】

（１１）切削加工装置のためのカバー部材であって、
切削加工装置は、
（ａ）軸線まわりに回転されて切削加工する刃先部と、刃先部に軸線方向に連なる取付け部とを有する回転刃物と、
（ｂ）装置本体であって、
（ｂ１）回転刃物の取付け部が着脱自在に装着される装着部と、
（ｂ２）装着部に前記軸線に沿って連なり、装着部を前記軸線まわりに回転駆動する駆動部と、
（ｂ３）駆動部材を前記軸線まわりに回転自在に支持する支持部とを備える装置本体とを有し、
（ｃ）カバー部材は、
挿通孔を有し、
この挿通孔に、装着部に装着された回転刃物の加工部から取付け部までの軸線方向の途中の一部分が挿通して回転刃物とともに回転し、
装着部、および駆動部と支持部との回転刃物に臨んで相互に変位する隙間１０６、１０７、１０８を覆う空間１０５を形成することを特徴とする切削加工装置のためのカバー部材。
図１、図１９のように、カバー部材１０１は、切削加工装置５０を切屑から保護する。

【0120】

（１２）カバー部材は、
弾発性を有する材料から成り、
挿通孔の内周面が回転刃物の外周面に弾発的に接触することを特徴とする切削加工装置のためのカバー部材。

【0121】

（１３）切削加工装置のための切屑回収装置であって、
切削加工装置は、回転刃物を装置本体から上向きにした姿勢で操作され、
切屑回収装置は、
刃先部の下方で装置本体の少なくとも一部分を覆う回収空間１１７を有し、落下飛散する切屑を収納して回収する収納体１１１と、
収納体の上部に設けられ、磁気吸着する磁気吸着部材１２０とを含むことを特徴とする切削加工装置のための切屑回収装置。
図１７〜図２２のように、切屑回収装置１１０は、環状回転刃物６０、１４０からの切屑を回収空間１１７に収納回収する。

【0122】

（１４）磁気吸着面の磁気吸着力を大小に切換えることができる磁気吸着具と、
磁気吸着具に取付けられ、磁気吸着面が磁気吸着する対象面に近接離反変位して対象面との間の距離を設定可能な保持体とを含むことを特徴とする磁気吸着保持装置。

【0123】

（１５）保持体は、
磁気吸着具の側部から外方に突設されるブラケットと、
ブラケットに固定されるナット部材と、
ナット部材に螺合するボルト部材と、
ボルト部材の対象面寄りの一端部に設けられる押付け片と、
ボルト部材の対象面とは反対側の他端部に設けられ、手動回転操作される操作片とを含むことを特徴とする磁気吸着保持装置。
（１６）（ａ）回転作用部材が装着される一端部を有し、回転作用部材の軸線を含む一直線上に回転軸線を有する装着部と、
装着部の他端部を前記回転軸線まわりに回転駆動する駆動部とを有する回転駆動装置によって、
回転作用部材によって、被加工物に、回転作用部材の軸線が被加工物の表面に予め定める角度をなす姿勢で、作業するための回転作用部材の案内装置であって、
（ｂ）案内孔を有する案内筒であって、
案内孔には、その一端部から前記装着部が回転自在に挿入自在であり、
この案内孔は、前記回転軸線と一致する案内軸線を有し、
案内孔の他端部から、回転作用部材が装着された装着部の他端部が突出する案内筒と、
（ｃ）案内筒の基端部に連なる着座部であって、
被加工物の前記表面に着座し、
この着座した状態では、回転作用部材の軸線が前記表面に予め定める角度をなす姿勢となる着座部とを含み、
（ｄ）案内筒の基端部および着座部には、回転作用部材と前記表面とを観察するための観察窓が形成されることを特徴とする回転作用部材の案内装置。
回転作用部材は、タッピングボルトでもよいが、その他のボルトであってもよく、さらにナットなどでもよく、その他のねじ部材でもよい。さらに本発明によれば、回転作用部材は、穴あけのためのドリル、ホールソー、スチールコア、環状カッタなどの回転切削刃物でもよく、砥石などの回転切削または回転研削などのための刃物でもよく、さらにその他の機械製作のための部材でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0124】

本発明は、鋼床版３０を備える橋だけでなく、そのほかの種類の橋および橋以外の鋼構造物などに関連して広範囲に実施することができる。案内装置２００は、図７の仮止めボルト挿通孔２６から仮止めボルト下穴２８に仮止めボルトを螺着するためにも実施でき、そのほかの種類の、たとえばタッピングボルト以外の種類のボルトを螺着するためにも実施できる。案内装置２００は、回転刃物６０、１４０およびそのほかの回転刃物によって削孔するためにも実施できる。

【符号の説明】

【0125】

２０ タッピングボルト
２３、２５ 下穴
２６ 仮止めボルト挿通孔
２７、２９ ボルト挿通孔
２８ 仮止めボルト下穴
３０鋼床版
３１ デッキプレート
３２ Ｕリブ
３３ ウエブ
３５ 溶接金属
３６ 防水層
３７ アスファルト舗装
４０ 当て板
４１ 一方の接合部
４２ 他方の接合部
５０ ボール盤
５１ 装置本体
５２ 装着部
５３ アーバ
５４ 支持部
５４ａ クイル
５４ｂ クイルガイド
５５ 送りハンドル
５６ ボデイ
５７ 操作軸
６０、６０ａ 環状回転刃物
６１、６１ｃ 軸線
６２、６２ｃ 軸線刃物本体
６３、６３ｃ 刃先部
６４、６４ｃ 取付け部
６５、６５ｃ 切刃
６６、６６ｃ 中空部
６９、６９ｃ くびれ部
７２、７２ｃ 装着軸部
７７ 切削油
８０ ストッパ
８１ 当接端
８２、８２ｃ 保持棒
８５ 当接部材
９１、９１ｃ 切屑
９５ 磁気装置
９６ 案内部
１００ 切屑からの保護装置
１０１ カバー部材
１０２ 端壁部
１０３ 周壁部
１０４ 取付け孔
１０５ 空間
１０６、１０７、１０８ 隙間
１１０ 切屑回収装置
１１１ 収納体
１１７ 回収空間
１１８ 開口部
１２０〜１２２ 磁気吸着部材
１３１、１３２、１３３ 補強部材
１３４ 長孔
１４０ 環状回転刃物
１４１、１４１ｄ 磁気吸着体
１４２、１６２ 永久磁石片
１４５ 磁気吸着端
１５４ コイルばね
１５５ 抜け止め阻止片
１６０、１６０ｄ 切屑取出し装置
１６１ 操作棒
１６３ 取出し吸着端
１６４ ボルト
１７０、１７０ａ 磁気吸着保持装置
１７１ 磁気吸着面
１７２ 磁気吸着具
１７３ 保持体
１９１ 磁気吸着具本体
１９２ 固定磁石片
１９３ 移動磁石片
２００ タッピングボルト案内装置
２０１ ボルト頭部
２０５ インパクトドライバ
２０６ ソケット
２０７ 駆動部
２１１ 案内筒
２１２ 着座部
２１３ 案内孔
２１５ 基端部
２１９ 観察窓
２３０ ハック高力ボルト
２５０ 工具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42(1)】

【図42(2)】

【図42(3)】

【図42(4)】

【図43】

【図44】

【図45】