JP2000081018A - 振動防止用ワッシャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締結部材により締結される部材間に振動が加
わった際にその振動を防止し、特に座彫り内に収納する
ことが可能な薄型の振動防止用ワッシャを提供する。 【解決手段】 縮径可能なリング状をなし外周面がテー
パ面とされ、縮径したときに軸孔１３ａの内面が当該軸
孔を挿通するボルト５を締め付けて軸方向に移動不能と
されるインナリング１３と、インナリング１３が嵌合す
るテーパ孔１２ａを有し、テーパ孔の小径端側の端面１
２ｃが柱１の座彫り１ｃの底面１ｄへの当接面とされ、
柱１が軸方向に変位したときにインナリング１３を縮径
させるアウタプレート１２と、ボルト５に螺合されるナ
ット９との間に縮設され、中央部が両端部よりも膨らん
だ側面視略凸レンズ状の形状をなし、中央にボルト５が
貫通する貫通孔が設けられた板ばね１４とを備えた構成
としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被固定部材に振動
が加わったときに締結部材の緩みを防止するようにした
振動防止用ワッシャに関し、特に、座彫り内に収納可能
な薄型の振動防止用ワッシャに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、木造建築においては、図１０に
示すように柱１と梁２とを羽子板ボルト３により固定し
て振動を防止している。即ち、固定部材としての梁２に
締結部材としての羽子板ボルト３の基板４をボルト６及
びナット７で固定し、ボルト５を被固定部材としての柱
１に貫設した孔１ａに貫通させ、ワッシャ８を介してナ
ット９を締め付けて柱１と梁２とを強固に固定し、地震
等で揺れたときに柱１の振動を防止して柱１と梁２とが
外れないようにしている。

【０００３】また、柱１に外壁部材１０を取り付ける場
合には、当該柱１の側面１ｂの貫通孔１ａの開口端に座
彫り１ｃを設けて羽子板ボルト３のボルト５の先端及び
ナット９を当該座彫り１ｃ内に収納し、外壁部材１０に
当たらないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、木造建築に
おいては、木材を十分に枯らして木痩せを除去したもの
を使用することが好ましいが、このような木材を使用す
ることは建築費用が高価となり、どうしても生乾きのも
のを使用せざるをえない。このため、築後に起こる木の
縮み即ち、木痩せにより柱１が２点鎖線で示すように細
くなる。このように柱１が細くなると、ボルト５に締め
付けたナット９が緩んだ状態となり、地震等により揺れ
たときや、車両の通行による振動等により柱１が振動す
るという問題があるばかりでなく、耐振力が著しく低下
する。

【０００５】この場合、柱１に外壁部材１０が設けられ
ていない箇所においては前記木痩せに起因して緩んだナ
ット９を再度締め付けることも可能であるが、外壁部材
１０が装着されている箇所においては、前記緩んだナッ
ト９を再度締め付けることは不可能である。しかも、座
彫り１ｃの深さは浅く（約２４ｍｍ程度）、前記木痩せ
によるナット９の緩みを防止する手段を組み込むことが
極めて困難である。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、締結部材により締結される部材間に振動が加わった
際にその振動を防止し、特に座彫り内に収納することが
可能な薄型の振動防止用ワッシャを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、縮径可能なリング状
をなし外周面がテーパ面とされ、縮径したときに軸孔の
内面が当該軸孔を挿通するボルトを締め付けて軸方向に
移動不能とされるインナリングと、前記インナリングが
嵌合するテーパ孔を有し、当該テーパ孔の小径端側の端
面が被固定部材への当接面とされ前記被固定部材が前記
軸方向に変位したときに前記インナリングを縮径させる
アウタプレートと、前記インナリングの大径端面と前記
ボルトに螺合されるナットとの間に縮設され、中央部が
膨らんだ側面視略凸レンズ状の形状をなし、中央に前記
ボルトが貫通する貫通孔が設けられた板ばねとを備えた
ことを特徴とする。

【０００８】板ばねは、インナリングを介してアウタプ
レートを押圧して被固定部材に圧接させ、被固定部材の
木痩せ等に起因する変位に追従させる。アウタプレート
は、被固定部材がボルトの軸方向に変位したときに当該
被固定部材と共に軸方向に変位し、インナリングは、板
ばねによりアウタプレートのテーパ孔に押し付けられて
いることで、アウタプレートが前記軸方向に変位すると
きにテーパ孔によりインナリングを縮径させる。インナ
リングは、縮径されると軸孔の内面がボルトを締め付け
ることで軸方向への移動が阻止される。インナリングの
軸方向への移動が阻止されることによりアウタプレート
が軸方向への移動を阻止される。これにより、振動防止
用ワッシャは、特に被固定部材が木材である場合、木痩
せ等に起因する振動を防止することができる。

【０００９】板ばねは、側面視略凸レンズ状に形成され
ていることで、短いばね長で大きなばね力が得られ、薄
型の振動防止用ワッシャを構成することができ、特に柱
等の座彫り内に防振防止用ワッシャを収納することが可
能であり、且つインナリングに十分なばね力を付与する
ことが可能である。請求項２では、前記板ばねは、圧縮
変形を規制するストッパが一体に設けられていることを
特徴とする。

【００１０】板ばねは、ストッパによりナットの締め付
けによる過度の圧縮変形が防止されることで、折損や、
前記インナリングに過大な押圧力が付与されることが防
止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明に係る振動防止用
ワッシャの実施の形態を示す断面図、図２は図１の矢線
II−IIに沿う断面図を示す。尚、図１０に示す部材と同
一部材には同一の符号を付してある。また、図１及び図
２は、図１０において柱１の側面１ｂに設けられた座彫
り１ｃを上方に向けて描いてある。図１に示すように羽
子板ボルトのボルト５の先端は、柱１のボルト貫通孔１
ａを貫通して側面１ｂに設けられた座彫り１ｃ内に突出
しており、且つ柱１が２点鎖線で示すように木痩せした
場合でも座彫り１ｃ内に位置して側面１ｂから突出しな
いように設けられている。そして、座彫り１ｃ内に防振
用ワッシャ１１が収納されてボルト５の先端に装着さ
れ、ナット９が螺合されている。

【００１２】振動防止用ワッシャ（以下単に「ワッシ
ャ」という）１１は、アウタプレート１２と、インナリ
ング１３と、弾性部材としての板ばね１４とから成る。
アウタプレート１２は、リング状をなし、中心に孔１２
ａが穿設されている。孔１２ａは、その内面が端面１２
ｂから端面１２ｃに向かってテーパ状に縮径するテーパ
孔（以下「テーパ孔１２ａ」という）とされている。

【００１３】インナリング１３は、図１及び図４に示す
ように外周面１３ｂがアウタプレート１２のテーパ孔１
２ａに嵌合するテーパ面とされており、側部に大径端面
（下端面）１３ｃから小径端面（上端面）１３ｄまで貫
通するスリット１３ｅが設けられて縮径可能な円錐台形
状のＣリングとされている。このインナリング１３は、
アウタプレート１２のテーパ孔１２ａに収納された図１
の状態において、大径端面１３ｃがアウタプレート１２
の端面１２ｂよりも僅かな高さｈ突出し、小径端面が端
面１２ｃよりも僅かな高さｈ’内方に位置している。ア
ウタプレート１２、インナリング１３は、高さ（板厚）
が数mm（例えば、５mm）程度とされており、高さｈ、
ｈ’は、例えば、１mm程度とされている。また、インナ
リング１３は、縮径可能とするために肉厚が薄く形成さ
れている。これらのアウタプレート１２、インナリング
１３は、鉄部材により形成されている。

【００１４】尚、アウタプレート１２のテーパ孔１２ａ
のテーパ角は、適宜の角度に設定すればよい。しかしな
がら、テーパ孔１２ａのテーパ角は、小さい方がインナ
リング１３を薄肉に形成する上で好ましい。インナリン
グ１３の軸孔としてのボルト孔１３ａの内面には係止爪
１３ｆが環状に複数段例えば、２段形成されている。係
止爪１３ｆは、その断面形状が小径端面１３ｄ側から大
径端面１３ｃ側に向かってテーパ状に縮径する略鋸歯状
をなしている。これにより、インナリング１３は、縮径
されてボルト５から抜ける方向（図１の上方向）に移動
（変位）する際に各係止爪１３ｆがボルト穴１３ａを挿
通するボルト５の表面に食い込むことが可能となる。し
かも、係止爪１３ｆは、ボルト５の挿入方向への移動
（図１の下方向）に対してはボルトに食い込むことがな
く、従って、インナリング１３は、ボルト５への挿入方
向への移動が可能である。

【００１５】インナリング１３のボルト孔１３ａは、係
止爪１３ｆの内径がボルト５の外径と略同径とされてお
り、ボルト５が貫通した状態において僅かに縮径したと
きに、各係止爪１３ｆが当該ボルト５のネジ部のねじ山
に即座に食い込むようになっている。尚、係止爪１３ｆ
のピッチは、細かい方がボルト５に多数の箇所で食い込
むことができ、係止力が増大して好ましい。

【００１６】また、各係止爪１３ｆは、螺旋状に形成し
てもよく、この場合、ボルト５のネジ部（右ネジ）と逆
の螺旋（左ネジ）とする。これにより、インナリング１
３のボルト孔１３ａにボルトを挿通して、係止爪１３ｆ
がネジ部に位置したときに当該係止爪１３ｆをネジ部の
ネジ山と交差させることができ、係止力の低下が防止さ
れる。このように係止爪を螺旋状に形成すると製造コス
トの低減が図られる。

【００１７】尚、インナリング１３は、内面に係止爪１
３ｆを必ずしも設ける必要はなく、内面が平滑な面であ
っても縮径したときにボルトのねじ山が内面に食い込む
ことで、上述と略同様の効果が得られる。そして、係止
爪１３ｆを形成しない場合には、インナリング１３の更
なるコストの低減が図られる。板ばね１４は、インナリ
ング１３をアウタプレート１２のテーパ孔１２ａに押し
付けるためのもので、浅い座彫り（深さ２４ｍｍ程度）
１ｃ内に収納される薄型の振動防止用ワッシャ１１のイ
ンナリング１３に十分なばね力を付与するために、ばね
長を短くし、且つ大きなばね力が得られる形状とされて
いる。このため板ばね１４は、中央部が両端よりも膨ら
んだ側面視略凸レンズ状に形成されている。

【００１８】この板ばね１４は、図４乃至図６に示すよ
うに中央部１４ａの両側部１４ｂ、１４ｃを夫々一側に
湾曲させて側面視略凸レンズ状に形成し、且つ両側部１
４ｂ、１４ｃが夫々一側（図中上側）において重なるよ
うに形成されている。そして、図中下側の面を形成する
中央部１４ａ（以下「下面１４ａ」という）、及び図中
上側側の面を形成する側部１４ｂ、１４ｃ（以下「上面
１４ｂ、１４ｃ」という）の略中央にボルト５が貫通す
るボルト孔１４ｄ、１４ｅ、１４ｆが穿設されている。
また、上面１４ｂの上側に重なる上面１４ｃの先端中央
にはナット７の緩み止め用のストッパ１４ｇが上方に略
直角に折曲して形成されている。

【００１９】図５に示すように下面１４ａのボルト孔１
４ｄは、ボルト５よりも僅かに大径、且つインナリング
１３の大径端面１３ｃの外径よりも小径とされ、上面１
４ｂ、１４ｃのボルト孔１４ｅ、１４ｆは、ボルト５よ
りも僅かに大径且つ図中左右方向に僅かに長い長孔とさ
れている。これにより、板ばね１４は、ボルト５が挿通
された状態で上面１４ｂ、１４ｃが重なりを増す方向
（圧縮変形方向）に変位可能とされ、当該板ばね１４の
圧縮作動が可能とされる。尚、ボルト孔１４ｅ、１４ｆ
は、長孔とせずに、前記変位を考慮した大きめの丸孔と
してもよい。このようにボルト孔１４ｅ、１４ｆを単な
る丸孔とすることで板ばね１４のコストの低減が図られ
る。

【００２０】板ばね１４の上面１４ｂのボルト孔１４ｅ
の両側にはインナリング１３の大径端面１３ｃよりも外
側にストッパ１４ｈ、１４ｈが切り起こし成形により下
面１４ａに向かって形成されており、下面１４ａにはこ
れらのストッパ１４ｈ、１４ｈが遊貫する孔１４ｉ、１
４ｉ（図２）が穿設されている。ストッパ１４ｈは、図
２に示すように板ばね１４が圧縮されたときに先端が孔
１４ｉを貫通してアウタプレート１２の端面１２ｂに当
接してインナリング１３に適切なばね力を付与すると共
に、当該板ばね１４の過度の圧縮変形を阻止して折損等
を防止するためのもので、その長さは、（板ばね１４の
最大圧縮変位量＋インナリング１３の突出高さｈ＋当該
板ばね１４の板厚）とされている。

【００２１】尚、ストッパ１４ｈ、１４ｈは、図２及び
図５に示すようにその先端をインナリング１３の直径上
の左右両側位置においてアウタプレート１２の端面１２
ｂに当接させるように設けることが、インナリング１３
に均等にばね力を付与する上で好ましい。以下に作用を
説明する。

【００２２】図１及び図２に示すように柱１のボルト孔
１ａを貫通して座彫り１ｃ内に突出した羽子板ボルトの
ボルト５の先端にアウタプレート１２のテーパ孔１２ａ
の小径端側の端面１２ｃが座彫り１ｃの底面１ｄに当接
して取り付けられる。ボルト５は、柱１が２点鎖線で示
すように木痩せしても先端が座彫り１ｃから突出しない
長さに設定されている。次いで、インナリング１３がボ
ルト孔１３ａを介してボルト５に装着され、テーパ孔１
２ａに挿入される。このときインナリング１３の大径端
面１３ｃは、アウタプレート１２の端面１２ｂから高さ
ｈだけ突出している。また、インナリング１３の各係止
爪１３ｆは、ボルト５のねじ山に軽く当接し、または僅
かな間隙を存して対向する。

【００２３】次に、板ばね１４がボルト孔１４ｄ〜１４
ｆを介してボルト５に取り付けられ、下面１４ａがイン
ナリング１３の大径端面１３ｃに当接され、ナット９が
螺合される。板ばね１４は、ナット９が締め付けられる
に伴い上面１４ｃ、１４ｂが押圧されて変形し、下面１
４ａがインナリング１３をテーパ孔１２ａに押し付け
る。板ばね１４が圧縮されて変形し、両側部のストッパ
１４ｈ、１４ｈが下面１４ａの孔１４ｉ、１４ｉを貫通
してアウタプレート１２の端面１２ｂに当接すると、当
該板ばね１４の圧縮変形が阻止され、ナット９の締め付
け即ち、回動が阻止される。これにより、ナット７の過
度の締め付けが防止され、板ばね１４の折損等が防止さ
れる。

【００２４】この状態において、アウタプレート１２の
端面１２ｃが座彫り１ｃの底面１ｄに当接され、インナ
リング１３が板ばね１４のばね力によりアウタプレート
１２のテーパ孔１２ａに押し込まれ、小径端面１３ｄが
座彫り１ｃの底面１ｄと僅かな間隙ｈ’を存して対向す
る。このようにして柱１の座彫り１ｃ内に薄型の振動防
止用ワッシャ１１を収納することができる。振動防止用
ワッシャ１１は、インナリング１３にばね力を付与する
弾性部材として前記形状の板ばねを使用することで、コ
イルスプリングを使用する場合に比して薄型で、且つ大
きなばね力を得ることが可能となる。また、皿ばねを使
用する場合に比して変形を規制するためのストッパや、
ナットの緩み止め防止するストッパ等を容易に形成する
ことが可能となる。

【００２５】柱１が木痩せして側面１ｂ、及び座彫り１
ｃの底面１ｄが２点鎖線で示すように後退すると、これ
に伴い振動防止用ワッシャ１１のアウタプレート１２と
インナリング１３が柱１の木痩せと共に移動する。即
ち、図７に示すように柱１が木痩せすると、これに伴い
板ばね１４がばね力によりインナリング１３を座彫り１
ｃの底面１ｄ方向に押圧する。インナリング１３は、係
止爪１３ｆがボルト５の挿入方向（柱１方向）への移動
可能に形成されていることで、座彫り１ｃの底面１ｄ方
向に移動し、これに伴いアウタプレート１２を押動して
端面１２ｃを座彫り１ｃの底面１ｄに押し付ける。ま
た、ナット９は、角部が板ばね１４のストッパ１４ｇに
より係止されることで回転が阻止されて緩みが防止され
る。これにより、振動防止用ワッシャ１１は、柱１が木
痩せしても羽子板ボルトによる梁（図示せず）との締結
を強固に維持することができる。

【００２６】ボルト５の先端は、柱１が木痩せしても座
彫り１ｃ内に位置しており、当該柱１の側面１ｂから突
出することはない。従って、柱１の側面１ｂに外壁部材
が取り付けられており、当該柱１が木痩せしてもボルト
５が前記外壁部材に当たることはない。地震や振動等に
より柱１が矢印Ａ方向に揺れた場合、アウタプレート１
２は、柱１の揺れに伴い図７の矢印Ａ方向に押動され
る。一方、インナリング１３は、小径端面１３ｄが間隙
ｈ’を存して座彫り１ｃの底面１ｄと対向しているため
に当該柱１により押動されず、且つ板ばね１４によりア
ウタプレート１２に押し付けられている。この結果、ア
ウタプレート１２は、矢印Ａ方向に押圧されると瞬時に
テーパ孔１２ａがインナリング１３のテーパ状の外周面
１３ｂを締め付ける。

【００２７】インナリング１３は、側部にスリット１３
ｅが形成されていることで縮径される。インナリング１
３は、縮径されると各係止爪１３ｆがボルト５のねじ部
に食い込み、当該位置に固定され、矢印Ａ方向への移動
が阻止される。これにより、柱１の矢印Ａ方向への揺れ
（振動）が防止され、前記梁との締結が維持される。ま
た、インナリング１３は、係止爪１３ｆが環状（又は左
ネジ状）に形成されていることで、ボルト５のネジ部と
噛み合うことなく当該ネジ部の表面（山部）に確実に食
い込むことができる。

【００２８】図８は、板ばねの他の実施例を示す平面
図、図９は図１の矢線IX−IXに沿う断面図を示す。板ば
ね１５は、重なり合う上面１５ｂ、１５ｃの内側（下
側）の上面１５ｂの先端中央部、及び両側部にストッパ
１５ｈ、及びストッパ１５ｈ’、１５ｈ’が形成されて
おり、両側のストッパ１５ｈ’、１５ｈ’は下面１５ａ
の側面よりも外側に位置して形成されている。そして、
下面１５ａには中央部のストッパ１５ｈが遊貫する孔１
５ｉが穿設されている。板ばね１５は、これらのストッ
パ１５ｈ、１５ｈ’により、前記ナット９の締め過ぎに
よる過度の圧縮変形が規制され、折損等が防止される。

【００２９】尚、板ばね１４、１５等の圧縮変形を規制
するストッパは、図４、図９に示す部位に限定されるも
のではなく、他の部位に形成してもよい。しかしなが
ら、板ばね１４のストッパ１４ｈは、当該板ばね１４の
歩留まり、加工性、コスト等の点において図４に示すよ
うな部位に形成することが好ましい。また、板ばね１
４、１５は、側面視略両凸レンズ状に湾曲した形状とし
たが、これに限りものではなく、インナリングの大径端
面と当接する下面が平らな側面視略平凸レンズ状の形状
とすることもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
縮径可能なリング状をなし外周面がテーパ面とされ、縮
径したときに軸孔の内面が当該軸孔を挿通するボルトを
締め付けて軸方向に移動不能とされるインナリングと、
前記インナリングが嵌合するテーパ孔を有し、当該テー
パ孔の小径端側の端面が被固定部材への当接面とされ前
記被固定部材が前記軸方向に変位したときに前記インナ
リングを縮径させるアウタプレートと、前記インナリン
グの大径端面と前記ボルトに螺合されるナットとの間に
縮設され、中央部が膨らんだ側面視略凸レンズ状の形状
をなし、中央に前記ボルトが貫通する貫通孔が設けられ
た板ばねとを備えた構成としたことで、短いばね長でイ
ンナリングに大きなばね力を付与することができる薄型
の振動防止用ワッシャを構成することができ、特に被固
定部材が木材の柱等である場合座彫り内に前記振動防止
用ワッシャを収納することが可能となり、前記柱に取り
付けられる外壁部材に干渉することなく、且つ木痩せ等
に起因する振動を確実に防止することができる。

【００３１】請求項２では、前記板ばねは、ストッパに
よりナットの締め付けによる過度の圧縮変形が防止さ
れ、折損や、前記インナリングに過大な押圧力が付与さ
れることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動防止用ワッシャの使用状態を
示す断面図である。

【図２】図１の振動防止用ワッシャの矢線II−IIに沿う
断面図である。

【図３】図１の振動防止用ワッシャのインナリングの斜
視図である。

【図４】図１の振動防止用ワッシャの板ばねの側面図で
ある。

【図５】図５の板ばねの平面図である。

【図６】図５の板ばねの矢線VI−VIに沿う断面図であ
る。

【図７】図１の柱１が木痩せした場合における振動防止
用ワッシャの作動説明図である。

【図８】板ばねの他の実施例を示す平面図である。

【図９】図８の矢線IX−IXに沿う断面図である。

【図１０】従来の締結部材である羽子板ボルトによる柱
と梁の座彫りによる締結を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 柱（被固定部材） １ａ ボルト孔 １ｃ 座彫り ２ 梁 ３ 羽子板ボルト ５ ボルト ７ ナット １１ 振動防止用ワッシャ １２ アウタプレート １２ａ テーパ孔 １３ インナリング １４、１５ 板ばね １４ｈ、１５ｈ、１５ｈ’ ストッパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縮径可能なリング状をなし外周面がテー
   パ面とされ、縮径したときに軸孔の内面が当該軸孔を挿
   通するボルトを締め付けて軸方向に移動不能とされるイ
   ンナリングと、 前記インナリングが嵌合するテーパ孔を有し、当該テー
   パ孔の小径端側の端面が被固定部材への当接面とされ前
   記被固定部材が前記軸方向に変位したときに前記インナ
   リングを縮径させるアウタプレートと、 前記インナリングの大径端面と前記ボルトに螺合される
   ナットとの間に縮設され、両側部が一側に折り返されて
   重ねられ、且つ中央部が両端部よりも膨らんだ側面視略
   凸レンズ状の形状をなし、中央に前記ボルトが貫通する
   貫通孔が設けられた板ばねとを備えたことを特徴とする
   振動防止用ワッシャ。
2. 【請求項２】 前記板ばねは、圧縮変形を規制するスト
   ッパが一体に設けられていることを特徴とする請求項１
   に記載の振動防止用ワッシャ。