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技術 締結構造体

出願人 有限会社ウェジコ
発明者 中上輝夫
出願日 2018年3月22日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2018-055375
公開日 2019年7月22日 (1年7ヶ月経過) 公開番号 2019-120398
状態 特許登録済
技術分野 板の接続 ボルト・ナット・座金
主要キーワード 締結用部材 締結構造体 締結完了後 被締結体 緩み止め 六角ナット 締結後 下位側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年7月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題

ボルトナットは通常の市販のものを用いることができ、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難い締結構造体を提供する。

解決手段

この締結構造体1は、締結用挿通孔5a、6aを有する被締結体5、6と、雄ねじ部21を有するボルト2と、ボルト挿通孔31、一方の面3a側に突出する第1突出部32、前記ボルト挿通孔31の周縁内方から他方の面3b側に突出する第2突出部33、を有するワッシャ3と、雌ねじ部41を有するナット4と、を備えており、ボルト2は、雄ねじ部21が被締結体5、6の締結用挿通孔5a、6a及びワッシャ3のボルト挿通孔31に挿通しナット4の雌ねじ部41に螺合しており、ワッシャ3は、第1突出部32が被締結体5に接触し、第2突出部33がナット4とボルト2に接触している。

概要

背景

従来より、被締結体締結する締結用部材としてボルトナットワッシャ座金)は、締結後緩み止めのために様々な工夫がなされてきた。その中で、ボルトとナットは通常の市販のものを用い、ワッシャは特有形状のものを用いるものは、ワッシャを特別に用意するだけで済むので締結用部材全体を廉価にできる。

例えば、特許文献1に開示のワッシャは、その上面が一方向に傾斜しているものである。ナットをボルトに螺合し回して行くと、締め付ける前はナットの中心軸線とボルトの中心軸線がほぼ一致するが、締め付けると、接触したワッシャの上面の傾斜に応じてナット(ナットの中心軸線)が傾斜する(ボルトの中心軸線に対して傾斜する)。そして、ナットの雌ねじの上位側とボルトを挟んで反対側の下位側がボルトの側面を裁断方向に圧迫することで、緩み止めを達成できるとしている。

概要

ボルトとナットは通常の市販のものを用いることができ、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難い締結構造体を提供する。この締結構造体1は、締結用挿通孔5a、6aを有する被締結体5、6と、雄ねじ部21を有するボルト2と、ボルト挿通孔31、一方の面3a側に突出する第1突出部32、前記ボルト挿通孔31の周縁内方から他方の面3b側に突出する第2突出部33、を有するワッシャ3と、雌ねじ部41を有するナット4と、を備えており、ボルト2は、雄ねじ部21が被締結体5、6の締結用挿通孔5a、6a及びワッシャ3のボルト挿通孔31に挿通しナット4の雌ねじ部41に螺合しており、ワッシャ3は、第1突出部32が被締結体5に接触し、第2突出部33がナット4とボルト2に接触している。

目的

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボルトとナットは通常の市販のものを用いることができ、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難い締結構造体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

締結用挿通孔を有する被締結体と、雄ねじ部を有するボルトと、ボルト挿通孔、一方の面側に突出する第1突出部、前記ボルト挿通孔の周縁内方から又は周縁から他方の面側に突出する第2突出部、を有するワッシャと、雌ねじ部を有するナットと、を備えており、前記ボルトは、前記雄ねじ部が、前記被締結体の前記締結用挿通孔及び前記ワッシャの前記ボルト挿通孔に挿通し、かつ、前記ナットの前記雌ねじ部に螺合しており、前記ワッシャは、前記第1突出部が前記被締結体に接触し、前記第2突出部が前記ナットと前記ボルトに接触していることを特徴とする締結構造体

請求項2

請求項1に記載の締結構造体において、前記ワッシャの前記ボルト挿通孔は、大略円形状であって一部に外方に凹んだ凹み部を有しており、前記ワッシャは、外周の一部から延出した延出部を有し、該延出部は、前記外周の一部から前記一方の面側に曲がった部分が前記第1突出部を形成し、更に曲がって前記ボルト挿通孔の前記凹み部を通って前記他方の面側に突出した部分が前記第2突出部を形成していることを特徴とする締結構造体。

技術分野

0001

本発明は、建築構造物又は機械類などを構成する部材(被締結体)をボルトナットワッシャを用いて締結してなる締結構造体に関する。

背景技術

0002

従来より、被締結体を締結する締結用部材としてボルトとナットとワッシャ(座金)は、締結後緩み止めのために様々な工夫がなされてきた。その中で、ボルトとナットは通常の市販のものを用い、ワッシャは特有形状のものを用いるものは、ワッシャを特別に用意するだけで済むので締結用部材全体を廉価にできる。

0003

例えば、特許文献1に開示のワッシャは、その上面が一方向に傾斜しているものである。ナットをボルトに螺合し回して行くと、締め付ける前はナットの中心軸線とボルトの中心軸線がほぼ一致するが、締め付けると、接触したワッシャの上面の傾斜に応じてナット(ナットの中心軸線)が傾斜する(ボルトの中心軸線に対して傾斜する)。そして、ナットの雌ねじの上位側とボルトを挟んで反対側の下位側がボルトの側面を裁断方向に圧迫することで、緩み止めを達成できるとしている。

先行技術

0004

特開平10−153211号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、ナットとボルトの間には位置の余裕が有るため、特許文献1に開示のワッシャは、ナットを傾斜させるが、ボルトに対しては作用しないので、ボルトとナットの偶然的な位置関係に依存して緩み止めの強度にはバラツキが生じ易い。

0006

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボルトとナットは通常の市販のものを用いることができ、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難い締結構造体を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、請求項1に記載の締結構造体は、締結用挿通孔を有する被締結体と、雄ねじ部を有するボルトと、ボルト挿通孔、一方の面側に突出する第1突出部、前記ボルト挿通孔の周縁内方から又は周縁から他方の面側に突出する第2突出部、を有するワッシャと、雌ねじ部を有するナットと、を備えており、前記ボルトは、前記雄ねじ部が、前記被締結体の前記締結用挿通孔及び前記ワッシャの前記ボルト挿通孔に挿通し、かつ、前記ナットの前記雌ねじ部に螺合しており、前記ワッシャは、前記第1突出部が前記被締結体に接触し、前記第2突出部が前記ナットと前記ボルトに接触していることを特徴とする。

0008

請求項2に記載の締結構造体は、請求項1に記載の締結構造体において、前記ワッシャの前記ボルト挿通孔は、大略円形状であって一部に外方に凹んだ凹み部を有しており、前記ワッシャは、外周の一部から延出した延出部を有し、該延出部は、前記外周の一部から前記一方の面側に曲がった部分が前記第1突出部を形成し、更に曲がって前記ボルト挿通孔の前記凹み部を通って前記他方の面側に突出した部分が前記第2突出部を形成していることを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明の締結構造体によれば、ボルトとナットは通常の市販のものを用いることができ、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難くなる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施形態に係る締結構造体を示す側面視断面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャを示す正面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャを示す平面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャを示す底面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャを示す図2BのA−A線で示す位置で切断した断面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの折り曲げる前の状態を示す延出部近傍の平面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの変形例を示す正面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの変形例を示す平面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの変形例を示す底面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの変形例を示す図4BのA−A線で示す位置で切断した断面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの更なる変形例を示す正面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの更なる変形例を示す平面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの更なる変形例を示す底面図である。
同上の締結構造体に用いるワッシャの更なる変形例を示す図5BのA−A線で示す位置で切断した断面図である。
同上の締結構造体の締結作業途中の状態を示す側面視断面図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る締結構造体1は、図1に示すように、締結用部材としてボルト2とワッシャ(座金)3とナット4とを用いて被締結体5、6を締結したものである。ボルト2は、雄ねじ部21を有するものであり、頭部を有するもの(図1に示すもの)やアンカーボルトなど通常の市販のものでよい。また、被締結体5、6は様々な形態が可能であり、また、ボルト2がアンカーボルトの場合は、被締結体6はコンクリートの部分が相当することになる。

0012

ワッシャ3は、図2A図2B図2C図2Dに示すように、ボルト挿通孔31と第1突出部32と第2突出部33とを有している。ワッシャ3は、通常は、大略円板状のものである。

0013

ボルト挿通孔31は、ボルト2を挿通させるためのものである。ボルト挿通孔31は、ワッシャ3の中心部に平面視で大略円形状に設けられている。詳細には、ボルト挿通孔31は、一部に外方に凹んだ凹み部31aを有している。

0014

第1突出部32は、ワッシャ3の一方の面3a側に突出している。また、第2突出部33は、ボルト挿通孔31の周縁の内方からワッシャ3の他方の面3b側に突出している。ボルト挿通孔31を挟んで第1突出部32及び第2突出部33の反対側には、第1突出部32及び第2突出部33に対応する突出部は形成されていない。

0015

ワッシャ3は、詳細には、その外周の一部から延出した延出部3cを有している。延出部3cは、ワッシャ3の外周の一部から一方の面3a側に曲がった部分が第1突出部32を形成し、更に曲がってボルト挿通孔31の凹み部31aを通って他方の面3b側に突出した部分が第2突出部33を形成している。このようなワッシャ3は、金型により製造した図3に示すような平面形状の所定の板厚のものの延出部3cを折り曲げて製造することができる。所定の板厚は、金型で一定の板厚に製造されたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ボルトのピッチの長さ前後のものを用いることができる。また、延出部3cにおける第1突出部32を形成する部分の幅及び第2突出部33を形成する部分の幅は、ワッシャ3を用いた締結の耐久性やワッシャ3の製造時の折り曲げの容易さなどにより決められる。なお、第2突出部33の先端部は、様々な形状の加工(例えば、角を鋭角にしたり鈍角にしたり丸めたりする加工など)をすることもできる。

0016

ワッシャ3は、図4A図4B図4C図4Dに示すように、その外周の一部から延出した延出部3c’を一方の面3a側に曲げて第1突出部32を形成し、ボルト挿通孔31の凹み部31aの周縁(凹み部31aの底部)から内方に延出した延出部3c’’を他方の面3b側に曲げて第2突出部33を形成するようにもできる。

0017

また、ワッシャ3は、図5A図5B図5C図5Dに示すように、第1突出部32を曲げ工程により形成するのではなく、第1突出部32を金型により成形して形成するようにもできる。この場合、図に示すように一方の面3aを全体に平らにして、板厚を徐々に厚くすることにより最も厚い板厚のところ(端部)で第1突出部32を形成することができる。また、第2突出部33は、図4A図4Dに示したものと同様に、ボルト挿通孔31の凹み部31aの周縁(凹み部31aの底部)から内方に延出した延出部3c’’を他方の面3b側に曲げて形成するようにできる。このようなワッシャ3は、図2A図2D又は図4A図4Dで示したような外周の一部から延出した延出部3c(又は3c’)を有しなくてもよい。また、このようなワッシャ3は、一定の所定の板厚のものを用いるものではないので、製造コストは増大し易いが、第1突出部32の形成のための曲げ工程がないので、比較的大型のワッシャ3を製造し易くそれに好適である。

0018

ナット4は、雌ねじ部41を有するものであり、六角ナットなど通常の市販のものでよい。なお、図1に示す符号42は、雌ねじ部41の開口部において傾斜しながら円環状に形成される穴面取り部である。

0019

締結構造体1は、このようなボルト2とワッシャ3とナット4とを用いて、以下のように組み立てる。先ず、被締結体5と被締結体6を合わせ、締結用挿通孔5a(及び6a)にボルト2の雄ねじ部21を挿通させる。そして、締結用挿通孔5aから突出したボルト2の雄ねじ部21を、一方側の面3aを被締結体5側にして載置したワッシャ3のボルト挿通孔31に挿通させるとともに、図6に示すように、ナット4の雌ねじ部41に螺合させる。そして、ボルト2に対してナット4を回して行く。

0020

ナット4を回して行くと、ワッシャ3の第2突出部33の先端部は、ナット4に接触し、ナット4を押し返す。そして、更にナット4を回して行くと、ワッシャ3の第2突出部33は倒れてボルト2に接触する。そのため、ワッシャ3の第2突出部33は、ナット4を押し返すとともに、ボルト2(雄ねじ部21)を押して反対側の雌ねじ部41に向かって押し付ける(相対的に押し付ける)。従って、図1に示す締結完了後の締結構造体1では、ナット4に対してボルト2はワッシャ3の第2突出部33と反対側の雌ねじ部41に押し付けられた位置にあり、ナット4は第2突出部33側においてそれに押し返されて傾斜する。よって、ボルト2の雄ねじ部21がナット4の雌ねじ部41に押し付けられた位置においてそれらのねじ山間の摩擦が非常に大きく、緩み止めの強度が高く強度のバラツキが生じ難くなる。なお、ここでは、図2A図2Dに示したワッシャ3を用いた図6及び図1で説明したが、図4A図4D又は図5A図5Dに示したワッシャ3を用いても同様である。

0021

以上、本発明の実施形態に係る締結構造体について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、実施形態に記載したワッシャの構造又はボルトとナットとワッシャの大きさや細かな形状などは、それらが用いられる環境や被締結体に合わせて変更可能である。

0022

1締結構造体
2ボルト
21 ボルトの雄ねじ部
3ワッシャ
3a ワッシャの一方の面
3b ワッシャの他方の面
3c、3c’、3c’’ ワッシャの延出部
31 ワッシャのボルト挿通孔
31a ワッシャのボルト挿通孔の凹み部
32 ワッシャの第1突出部
33 ワッシャの第2突出部
4ナット
41 ナットの雌ねじ部
42 ナットの穴面取り部
5、6被締結体
5a、6a 被締結体の締結用挿通孔

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