JP2002310125A - ボルトナット組みと、ボルトナット組み用の座金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボルトナット組みによる締結状態は摩擦作用に
よって保持されるので、木造建築で締結に用いているボ
ルトナット組みは木材の乾燥による縮みで上記摩擦力が
失われて締結が緩んでしまう。 【解決手段】六角ボルト３には、スパイク５ｂ付きの座
金５を溶接して回り止めをする。ナット側座金９には座
面９ｅから突出する傾斜突起１１を切り起こし形成し
た。この傾斜突起１１は、座面９ｅに座すナット７のね
じ込み時回転方向で先上がりに傾斜し且つボルト通し孔
９ａ側を向くストッパ側面１１ｂからボルト通し孔９ａ
の中心までの寸法を当該ナット７の中心から平坦な一側
面７ａまでの寸法とほぼ同じにした。従って、これらボ
ルト３とナット７とが相対的に締結を緩める方向への回
転は傾斜突起１１によって確実に阻止されるので、締結
後に構造木材の縮みなどによってその締結の摩擦力が低
下しても、ナット７がねじ戻し方向へ回ることはまず無
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボルトナット組み
と、ボルトナット組み用の座金に関する。詳しくは、六
角ボルトや六角ナット等の多角形のボルトナットと、こ
れらのうちの少なくとも一方が座する座金とを備えたボ
ルトナット組みと、その座金に関するものであって、主
として、木造の建築物や構築物などにおける構造材どう
しの締結に適した新規なボルトナット組みと、その座金
を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、木造建築における柱や梁等の構
造材その他の部材どうしの接合部は、仕口だけで無く、
所謂建築金物を併用して強度を持たせることが行われ、
中でも、ボルト・ナット組みは多用される。今日、この
ような用途に用いられるボルト・ナット組みにあって
は、片手での締付け作業を可能にしたり、締結後の緩み
を防止するために、ボルトの頭部とナットの少なくとも
一方に、スパイク付きの座金を溶接して一体化したもの
が多用されるようになってきた。このような座金を備え
たボルトナット組みによれば、少なくともその座金のス
パイクが対象物に食い込んだ後は当該座金と一体化して
いるボルト又はナットの回り止めが効くので、その後の
締め付け作業を片手で済ませることができ、締結後の緩
み回転もある程度防止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ボルトナット組みによ
る締結状態は、通常、摩擦作用によって保持される。木
造建築にあっては、ボルトの頭部やナットと被締結材で
ある木材との接合面どうしでの摩擦力、又は、これらの
間に介挿した座金との間での摩擦力に拠る。ところが、
木材はどうしても乾燥によって寸法が縮むため、上記摩
擦力が経時的に失われて行き、ひいてはボルトとナット
とが相対的に緩み方向（ねじ戻し方向）へ回ってしまう
という問題がある。

【０００４】そこで、一部において、取り付け後のナッ
トやボルトに、ゼンマイバネを内蔵した締付け具を装着
して、ナットやボルトに常時ねじこみ方向への適度な回
転力を付与することが行われているが、この締付け具自
体高価で、しかも、ナットやボルト頭部のサイズの割に
大型であるため、木造建築に用いられるボルトナット組
みの全てにこのような締付け具を付設することは事実上
不可能である。

【０００５】本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為
されたものであり、ボルトナット組みに必要的に用いら
れる座金を工夫することで、ボルト又はナットをねじ込
み方向にだけ回すことができ、ねじ戻し方向への回転は
確実に阻止される新規なボルトナット組みと、それに用
いる座金を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載したボルトナット組みは、多角形状
の頭部を持つボルトと、このボルトに螺合される多角形
状のナットと、これらボルト又はナットのいずれか一方
を被締結材に対して回り止めするための回り止め手段
と、上記ナット又はボルトの頭部のいずれか他方が座し
当該ボルトの軸部が通されるボルト通し孔が形成された
座金とを備えたボルトナット組みにおいて、座金には、
ボルトの頭部又はナットが座する座面と反対側へ突出し
たスパイクを設けると共に該座面から突出した傾斜突起
を切り起こし形成し、この傾斜突起は、座面に座すナッ
ト又はボルトの頭部のねじ込み時回転方向で先上がりに
傾斜し且つボルト通し孔側を向くストッパ側面からボル
ト通し孔の中心までの寸法を当該ナット又はボルトの頭
部の中心から平坦な一側面までの寸法とほぼ同じにした
ことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項３に記載したボルトナット組
み用の座金は、多角形状の頭部を持つボルトとこのボル
トに螺合される多角形状のナットとこれらボルト又はナ
ットのいずれか一方を被締結材に対して回り止めするた
めの回り止め手段と上記ナット又はボルトの頭部のいず
れか他方が座し当該ボルトの軸部が通されるボルト通し
孔が形成された座金とを備えたボルトナット組み用の座
金であって、ボルトの頭部又はナットが座する座面と反
対側へ突出したスパイクを設けると共に該座面から突出
した傾斜突起を切り起こし形成し、この傾斜突起は、座
面に座すナット又はボルトの頭部のねじ込み時回転方向
で先上がりに傾斜し且つボルト通し孔側を向くストッパ
側面からボルト通し孔の中心までの寸法を当該ナット又
はボルトの頭部の中心から平坦な一側面までの寸法とほ
ぼ同じにしたことを特徴とするものである。

【０００８】この場合の回り止め手段としては、例え
ば、ボルト頭部やナットにスパイク付きの座金を溶接し
た形態とか、スパイクを直接ボルト頭部やナットに溶接
した形態等が考えられ、そのスパイクが被締結材に刺さ
ることで当該ボルト若しくはナットの回転が阻止され
る。

【０００９】従って、請求項１のボルトナット組み、又
は請求項３の座金を備えたボルトナット組みによれば、
回り止め手段によってボルト（又はナット）の回り止め
が為されると共に、座金もそのスパイクが締結材に刺さ
ることで回転を阻止されるので、ナット（又はボルト）
をボルトに対してねじ込み方向へ回して行くと、該ナッ
ト（又はボルトの頭部）は傾斜突起に当たったところか
らその突起の斜面に乗り上げてはその先端から落ちると
いう動作を繰り返しながらねじ込まれて行き、最終的
に、ボルト頭部（又はナット）と協働して当該締結材を
締め付ける。

【００１０】このようにして、ナットとボルトに対する
所要の締付けが完了した後、その締結材の乾燥などによ
ってナットとボルトとの相対的な締付けが緩んでナット
又はボルトがねじ戻し方向へ回転しようとしても、この
方向への回転は、ナット又はボルト頭部の側面が傾斜突
起のストッパ側面に当ることで阻止される。この場合、
ナット又はボルト頭部が傾斜突起に乗り上げた状態で当
初の締付けが終わっていたとしても、ナット又はボルト
頭部がねじ戻し方向へ最大でも６０゜程度回転したとこ
ろでその側面が傾斜突起のストッパ側面に当る。

【００１１】従って、ボルトナット組みを締結した後に
何らかの理由で、ボルトとナットとの締結状態が緩んで
も、通常はこれらボルトとナットとが相対的に締結を緩
める方向へ回転することは無く、仮に回転することがあ
っても、その回転角は、最大でも、「３６０゜÷当該ナ
ットやボルト頭部の角数」程度に収まる。傾斜突起は、
その数が多いほど緩み止め機能を安定に果たすが、１個
でもその機能を果たすことは可能である。そして、本発
明によれば、ナットをボルトに螺合させる当初の作業以
外は、片手でナット又はボルトを回すだけで当該ボルト
ナット組みの取付から締め付け完了までの作業を完遂す
ることができるので、高所での作業も安全に行うことが
できる。

【００１２】請求項２に記載したボルトナット組みは、
請求項１に記載したボルトナット組みにおいて、座金の
一部をその余の部分に対して反スパイク側へ反らせるこ
とでバネ部とし、少なくともこのバネ部に傾斜突起を設
けたことを特徴とするものである。また、請求項４に記
載したボルトナット組み用の座金は、請求項３に記載し
たボルトナット組み用の座金において、一部をその余の
部分に対して反スパイク側へ反らせることでバネ部と
し、少なくともこのバネ部に傾斜突起を設けたことを特
徴とするものである。

【００１３】この請求項２のボルトナット組み、又は請
求項４に記載の座金を備えたボルトナット組みによれ
ば、ボルト又はナットが締め付けられると、座金のバネ
部はその反りが消えて平坦な形に変形してバネ様の形状
復元力を蓄えるので、これがスプリングワッシャーと同
様の機能を果たすと共に、締結材が乾燥などによって縮
んでも、バネ部は常にナット又はボルト頭部に密着して
傾斜突起をナット又はボルト頭部の回転軌跡から外れた
位置へ逃がすことは無い。従って、ナット又はボルトの
ねじ戻し方向への回転止めがより確実に保証される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るボルトナッ
ト組みと、ボルトナット組み用の座金の詳細を図面に示
した各実施の形態に従って説明する。図面に示した実施
の形態は、いずれも、右ねじタイプの六角ボルトと六角
ナットを組み合わせた形態のものである。

【００１５】〔１．第一の実施の形態〕（図１〜図６） 図１〜図６は、第一の実施の形態に係るボルトナット組
み１を示す。 〔１−Ａ．構造〕（図１〜図６） このボルトナット組み１は、ボルト３と、これに溶接さ
れたボルト側座金５と、ナット７及びナット側座金９と
で構成される。ボルト３とナット７は一般的な規格品
で、ボルト３にはその軸部３ａの先端側ほぼ半分にネジ
山が形成されたものを用い、ナット７には全体が平坦な
座面をもつ「１種」型のものを用いている。

【００１６】ボルト側座金５は、厚さ３．５ｍｍ程度の
比較的厚い正方形状をした金属板から成り、その中央部
に円形のボルト通し孔５ａが形成され、４つの隅角は、
前側（図１における左下方へ向かう方向を前側とし、同
図における左上方へ向かう方向を左側とする。）へ向け
て折り曲げ且つある程度薄肉になるようにプレスするこ
とで楔形をしたスパイク５ｂに加工されている。このボ
ルト通し孔５ａにボルト３の軸部３ａが後から通され、
その六角形の頭部３ｂがボルト側座金５に数箇所溶接さ
れる。

【００１７】ナット側座金９は、厚さ２．５ｍｍ程度の
正方形状をした金属板から成り、その各部の加工が完了
した後に焼き入れをしてある。このナット側座金９は、
その中央部に円形のボルト通し孔９ａが形成されると共
に、左下隅角と右上隅角は、後ろ側へ向けて折り曲げ且
つある程度薄肉になるようにプレスすることで楔形をし
たスパイク９ｂに加工されており、前面がナット座面９
ｅになる。

【００１８】また、ナット側座金９には、その上側縁の
中間部からボルト通し孔９ａに掛けて真っ直ぐ延びるス
リット９ｃが形成されると共に、このスリット９ｃとボ
ルト通し孔９ａから左側に位置した部分はバネ部９ｄに
なっている。このバネ部９ｄは、その余の部分に対して
相対的に前後方向での位置がずれるように、前側へ多少
屈曲されている。この屈曲の大きさは、上端で見て、ナ
ット側座金９の板厚とほぼ同じである。

【００１９】ナット側座金９には、２つの傾斜突起１１
が切り起こし形成されている。この傾斜突起１１は、ボ
ルト３に対して締め付けた後のナット７がねじ戻し方向
へ回るのを阻止するためのもので、一方の傾斜突起１１
は前記バネ部９ｄのうちボルト通し孔９ａに左上から臨
むような位置に設けられ、他方の傾斜突起１１はボルト
通し孔９ａの中心を挟んで一方の傾斜突起１１と反対側
の位置に設けられている。これら傾斜突起１１は、ほぼ
長方形の小片を為すように切り起こされると共に、ボル
ト通し孔９ａの軸心を中心とする円に外接する直線方向
に沿って延びる向きで、その前面１１ａが、前方から見
た時計回り方向、即ち、ナット座面９ｅに座すナット７
のねじ込み時回転方向での先側へ向かって上り傾斜とな
るように切り起こされている。この切り起こしの大きさ
は、ナット側座金９の板厚より多少大きい。

【００２０】これら傾斜突起１１のうちボルト通し孔９
ａ側を向いたストッパ側面１１ｂどうしの距離Ｌ（図５
参照）は、ナット７の二面幅Ｂより多少大きい寸法にな
っている。換言すれば、このストッパ側面１１ｂからボ
ルト通し孔９ａの中心ｏまでの寸法ａは、ナット７の中
心から平坦な一側面７ａまでの寸法ｂより僅かに大き
い。従って、ナット７が、図５に実線で示すように、そ
の互いに平行な２つの側面７ａが傾斜突起１１の側面１
１ｂに沿う向き（以下、「突起に平行な向き」と言
う。）でナット座面９ｅに座した状態では、このナット
７をねじ戻し方向へ回そうとしても、ナット７の側面７
ａが傾斜突起１１の側面１１ｂに当たるために、その方
向へ回すことはできない。

【００２１】また、この状態からナット７をねじ込み方
向へある程度強い力で回そうとした場合は、ナット７は
傾斜突起１１を乗り越えながら同方向へ回される。すな
わち、ナット７が「突起に平行な向き」になっている状
態においては、ナット７の六角底面における１つの縁７
ｂのねじ戻し方向における端部は、傾斜突起１１を外れ
た位置でナット座面９ｅに座すか又はそのナット座面９
ｅから多少浮いた状態で傾斜突起１１の前面１１ａに臨
んでしているので、この状態のナット７をねじ込み方向
へ回すと、ナット７は当該縁７ｂから傾斜突起１１の前
面１１ａに乗り上げて行って、ほぼ６０゜回転したとこ
ろで傾斜突起１１の先端から落ちる。このように傾斜突
起１１を乗り越えながら、ナット７はねじ込み方向だけ
で回転を許容される。

【００２２】〔１−Ｂ．使用形態と作用〕（図４〜図
６） このようなボルトナット組み１の使用の一形態を図４に
示す。この使用形態は、木造建築における構造材２１と
２３とをボルトナット組み１で締結したものである。こ
のボルトナット組み１を取り付ける作業は、例えば次の
ように行う。先ず、構造材２１と２３に貫通形成してあ
るボルト孔２５にボルト３の軸部３ａを挿入すると共
に、ボルト側座金５のスパイク５ｂを構造材２３に適度
に打ち込んでボルト３の回転を止める。

【００２３】次いで、軸部３ａの先端部すなわちボルト
通し孔９ａからでた部分に、ナット側座金９とナット７
をこの順で取り付ける。このとき、ナット側座金９はそ
のスパイク９ｂが構造材２１側を向く向きにして、その
スパイク９ｂを構造材２１に適度に打ち込んで回転を止
める。ナット７は平坦な座面がナット側座金９に座する
向きにする。

【００２４】この状態からナット７をインパクトドライ
バーやスパナでねじ込み方向へ回して行くと、ナット７
は、ボルト３に対して相対的にねじ込まれて行き、傾斜
突起１１に触れたところから、この傾斜突起１１を前記
したように乗り越えながら回転してナット側座金９を構
造材２１に圧着する。この圧着によって、ボルト側座金
５も相対的に構造材２３に圧着されると共に、ナット側
座金９のバネ部９ｄはその反りが消えて、その余の部分
とほぼ同一平面上に位置するように平坦な形に変形して
バネ様の形状復元力を蓄える。

【００２５】このようにして、ナット７のボルト３に対
する所要の締付けが完了した後、構造材２１や２３の乾
燥などによってナット７とボルト３との相対的な締付け
が緩んた場合、ナット７がねじ戻し方向へ回転しようと
しても、この方向への回転は、ナット７の側面７ａが傾
斜突起１１のストッパ側面１１ｂに当ることで阻止され
る。尚この場合、ナット７が傾斜突起１１に乗り上げた
状態で当初の締付けが終わっていたときは、ナット７が
ねじ戻し方向へ最大でも６０゜程度回転したところでそ
の側面７ａが傾斜突起１１のストッパ側面１１ｂに当っ
てそれ以上同方向へ回るのを阻止される。

【００２６】前記したように、ナット７が締め付けられ
るとき、ナット側座金９のバネ部９ｄはその反りが消え
て平坦な形に変形してバネ様の形状復元力を蓄える。こ
のバネ様の力が、バネ部９ｄとナット７とを常時圧着す
るので、少なくともこのバネ部９ｄ上にある方の傾斜突
起１１は常にナット７の脇に位置する。従って、構造材
２１、２３の寸法の縮みが極端で無い限り、傾斜突起１
１がナット７のねじ戻し方向への回転を阻止する機能は
確実に果たされる。

【００２７】〔２．第二の実施の形態〕（図７） 図７は、前記したナット側座金９の第二の実施の形態９
Ａを示すものである。このナット側座金９Ａが前記した
ナット側座金９と相違するところは、傾斜突起１１が１
個であることと、バネ部を有しないことだけであり、各
部の位置関係や傾斜突起１１の機能等については全く同
じである。従って、図面の各部に前記ナット側座金９に
おける同様の部位に付した符号と同じ符号を付すること
で説明を省略する。

【００２８】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるもの
では無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更
等があっても本発明に含まれる。特に、実施の形態で
は、ボルトの回転を阻止しておいてナットを回すように
したが、本発明を実施するに当たっては、ナットの回転
を阻止しておいてボルトを回すようにしても良い。ま
た、ボルト又はナットの回り止め手段が実施の形態で示
したスパイク付き座金に限られることも無いし、ボルト
の頭部やナットが六角に限られることも無い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明ボルトナット組
み、又は、本発明の座金を組み合わせたボルトナット組
みによれば、ナットとボルトを相対的にねじ込み方向へ
回すことができ、しかも、これを締結した後に被締結材
の縮みなどによって、ボルトとナットとの締結状態が緩
んでも、これらボルトとナットとが相対的に締結を緩め
る方向への回転は傾斜突起によって確実に阻止される。

【００３０】請求項２のボルトナット組み、又は、請求
項４の座金を組み合わせたボルトナット組みによれば、
ボルト又はナットが締め付けられると、座金のバネ部は
その反りが消えて平坦な形に変形してバネ様の形状復元
力を蓄えるので、これがスプリングワッシャーと同様の
機能を果たすと共に、締結材が乾燥などによって縮んで
も、バネ部は常にナット又はボルト頭部に密着して傾斜
突起をナット又はボルト頭部の回転軌跡から外れた位置
へ逃がすことは無い。従って、ナット又はボルトのねじ
戻し方向への回転止めがより確実に保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に係るボルトナット
組みを示す斜視図である。

【図２】図１に示すボルトナット組みのボルトとナット
側座金を別の方向から見た斜視図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図で
ある。

【図４】図１に示すボルトナット組みの使用の一例を示
す水平断面図である。

【図５】図４に示す使用状態におけるボルトナット組み
の左側面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であ
る。

【図７】本発明の第二の実施の形態に係るボルトナット
組み用の座金を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ボルトナット組み ３…ボルト ３ａ…ボルト
の軸部 ３ｂ…ボルトの頭部 ５…回り止め手段 ７…ナッ
ト ７ａ…平坦な側面 ９……座金 ９ａ…ボルト通し孔 ９ｂ…スパイク
９ｄ…バネ部 ９ｅ…座面 １１…傾斜突起 １１ｂ…ストッパ側
面 ２１…被締結材 ２３…被締結材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多角形状の頭部を持つボルトと、このボル
   トに螺合される多角形状のナットと、これらボルト又は
   ナットのいずれか一方を被締結材に対して回り止めする
   ための回り止め手段と、上記ナット又はボルトの頭部の
   いずれか他方が座し当該ボルトの軸部が通されるボルト
   通し孔が形成された座金とを備えたボルトナット組みに
   おいて、座金には、ボルトの頭部又はナットが座する座
   面と反対側へ突出したスパイクを設けると共に該座面か
   ら突出した傾斜突起を切り起こし形成し、この傾斜突起
   は、座面に座すナット又はボルトの頭部のねじ込み時回
   転方向で先上がりに傾斜し且つボルト通し孔側を向くス
   トッパ側面からボルト通し孔の中心までの寸法を当該ナ
   ット又はボルトの頭部の中心から平坦な一側面までの寸
   法とほぼ同じにしたことを特徴とするボルトナット組
   み。
2. 【請求項２】請求項１に記載したボルトナット組みにお
   いて、座金の一部をその余の部分に対して反スパイク側
   へ反らせることでバネ部とし、少なくともこのバネ部に
   傾斜突起を設けたことを特徴とするボルトナット組み。
3. 【請求項３】多角形状の頭部を持つボルトとこのボルト
   に螺合される多角形状のナットとこれらボルト又はナッ
   トのいずれか一方を被締結材に対して回り止めするため
   の回り止め手段と上記ナット又はボルトの頭部のいずれ
   か他方が座し当該ボルトの軸部が通されるボルト通し孔
   が形成された座金とを備えたボルトナット組み用の座金
   であって、ボルトの頭部又はナットが座する座面と反対
   側へ突出したスパイクを設けると共に該座面から突出し
   た傾斜突起を切り起こし形成し、この傾斜突起は、座面
   に座すナット又はボルトの頭部のねじ込み時回転方向で
   先上がりに傾斜し且つボルト通し孔側を向くストッパ側
   面からボルト通し孔の中心までの寸法を当該ナット又は
   ボルトの頭部の中心から平坦な一側面までの寸法とほぼ
   同じにしたことを特徴とするボルトナット組み用の座
   金。
4. 【請求項４】請求項３に記載したボルトナット組み用の
   座金において、一部をその余の部分に対して反スパイク
   側へ反らせることでバネ部とし、少なくともこのバネ部
   に傾斜突起を設けたことを特徴とするボルトナット組み
   用の座金。