JP2003090320A - 座金部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルトとナットとの締結の緩みを防止するこ
とである。 【解決手段】 ナット９からの締め付け荷重を受ける弾
性変形座面部２の両端部に、高さ寸法が大きい第１荷重
支持部４と高さ寸法が第１荷重支持部４より小さい第２
荷重支持部５とを設け、ボルト８とナット９とを締め付
けたときにこの弾性変形座面部２の弾性変形によりナッ
ト９の締め付け面９ａに加えられる弾性力が、第１荷重
支持部４側より第２荷重支持部５側とで異なるようにす
る。したがって、ナット９はボルト８に対して傾斜姿勢
に強制されることになり、ボルト８とナット９との噛み
合い部分の隙間が減少してボルト８とナット９との締結
の緩みを防止することになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はナットとボルトの締
結の緩みを防止する座金部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】木造建築物における柱部材や梁部材等を
相互に連結するために、ボルトやナットが多く用いられ
ている。木造建築では、このような柱部材や梁部材等の
被締結部材は木材であるため、季節や経年変化により膨
張、収縮を繰り返してその寸法が変化することになる。
そのため、たとえば木材が収縮した場合には、ナットと
被締結部材との間に生じていた軸方向荷重が低下して、
ナットとボルトとの締結が緩むことになる。

【０００３】これに対処するために、ボルトやナットと
柱部材等の被締結部材との間に角座金に溶接固定された
スプリングワッシャを装着するようにしている。そし
て、このスプリングワッシャが軸方向に弾性変形するこ
とにより木材の膨張、収縮による寸法の変化を吸収し、
また、ボルトやナットに軸方向の弾性力を負荷すること
により振動や衝撃などによるボルトやナットの結合部の
摩擦力の低下を抑制して、締結の緩みを防止するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなス
プリングワッシャによる緩み止めはナットとボルトとの
間における軸方向荷重のみで効果を生じるものであるた
め、木材が収縮することによりスプリングワッシャの弾
性力が減少したときには、緩み防止効果が低下して締結
の緩みを完全に防止することは困難であった。

【０００５】本発明の目的は、ボルトとナットとの締結
の緩みを防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の座金部材は、ボ
ルトおよびナットにより締結される被締結部材と前記ナ
ットの締め付け面との間に装着されて、前記ボルトと前
記ナットとの締結の緩みを防止する座金部材であって、
前記ボルトの軸部が挿通されるボルト挿通孔が設けら
れ、前記ナットの締め付け面から加えられる締め付け荷
重により弾性変形する弾性変形座面部と、前記弾性変形
座面部の前記ボルト挿通孔の径方向の一方側に設けられ
て前記弾性変形座面部の荷重を支持し、高さ寸法が大き
く形成された第１荷重支持部と、前記弾性変形座面部の
前記ボルト挿通孔の径方向の他方側に設けられて前記弾
性変形座面部の荷重を支持し、高さ寸法が前記第１荷重
支持部より小く形成された第２荷重支持部とを有し、前
記ナットと前記ボルトとを締め付けたときに前記ナット
の締め付け面に加わる弾性力が、前記第１荷重支持部側
と前記第２荷重支持部側とで異なることを特徴とする。

【０００７】本発明の座金部材は、前記弾性変形座面部
と前記ナットの締め付け面との隙間が無いときには、締
め付け荷重が所定の値となることを特徴とする。

【０００８】本発明の座金部材は、前記ナットが前記弾
性変形座面部に固定されていることを特徴とする。

【０００９】本発明の座金部材は、前記弾性変形座面部
と前記被締結部材との間にパッキン部材が設けられてい
ることをことを特徴とする。

【００１０】本発明にあっては、弾性変形座面部にそれ
ぞれ高さ寸法の異なる荷重支持部を設けて、ボルトとナ
ットとを締め付けたときに弾性変形座面部が弾性変形す
ることによりナットの締め付け面に加わる弾性力を第１
荷重支持部側と第２荷重支持部側とで異なるようにした
ので、ボルトとナットとの噛み合い部分の隙間が減少し
てボルトとナットとの締結の緩みを防止することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施の形態である座金部
材を示す斜視図であり、この座金部材１は略長方形状に
形成された弾性変形座面部２を有している。弾性変形座
面部２は、ばね鋼鋼板で形成されており、折り曲げ方向
の荷重に対して弾性変形自在となっている。また、この
弾性変形座面部２の略中心部にはボルト挿通孔３が設け
られている。

【００１３】弾性変形座面部２のボルト挿通孔３の径方
向の一方側つまり図中左側となる長手方向の一端には弾
性変形座面部２と一体にばね鋼鋼板で形成された第１荷
重支持部４が設けられており、また、弾性変形座面部２
のボルト挿通孔３の径方向の他方側つまり図中右側とな
る長手方向の他端には弾性変形座面部２と一体にばね鋼
鋼板で形成された第２荷重支持部５が設けられている。
これらの荷重支持部４，５はそれぞれ断面Ｌ字形状に形
成されており、弾性変形座面部２と被締結部材との間に
位置して弾性変形座面部２に負荷される締め付け荷重を
支持するようになっている。なお、本実施の形態におい
ては、この座金部材１はばね鋼鋼板により形成されてい
るが、これに限らず、ステンレスなど他の材質にて形成
するようにしてもよい。

【００１４】また、第１荷重支持部４の弾性変形座面部
２と垂直方向となる高さ寸法Ｈは、第２荷重支持部５の
弾性変形座面部２の高さ寸法ｈより大きく形成されてお
り、これらの荷重支持部４，５により、弾性変形座面部
２は水平面に対して傾斜するようになっている。なお、
本実施の形態においては、木造建築において通常用いら
れる１２ｍｍのボルトとナットとを約４５０ｋｇｆ・ｃ
ｍの締め付け荷重で締め付ける場合を想定して、座金部
材１の板厚を約２．０ｍｍとし、弾性変形座面部２の傾
斜角が約２度になるように設定されている。

【００１５】図２は、図１に示す座金部材の使用過程
（締め付け前）を示す断面図であり、図３は図１に示す
座金部材の使用過程（締め付けた状態）を示す断面図で
ある。

【００１６】このように構成された座金部材１を木造建
築物における被締結部材としての柱部材６と梁部材７と
を締結するボルト８とナット９の緩み止めに使用する場
合には、この座金部材１をナット９と柱部材６との間に
装着し、両方の荷重支持部４，５を柱部材６に接した状
態として、柱部材６、梁部材７のそれぞれに形成された
貫通孔６ａ，７ａに挿通されたボルト８の軸部８ａを弾
性変形座面部２のボルト貫通孔３に挿通させ、ボルト８
にナット９を係合させて締め付けることになる。

【００１７】図２に示すように、荷重支持部４，５の高
さ寸法Ｈ，ｈが異なるため、ボルト８とナット９とを締
め付ける前の弾性変形座面部２は、柱部材６に対して図
中右下がりに約２度傾斜した状態となっている。そのた
め、ナット９の締め付け面９ａと弾性変形座面部２との
間には、図２中に示すようにその一方側つまり図中右側
に隙間Ｌが生じた状態となっている。

【００１８】この状態からボルト８とナット９とを締め
付けると、弾性変形座面部２はナット９の締め付け面９
ａから締め付け荷重を負荷されることになる。このと
き、弾性変形座面部２はその両端部においてそれぞれの
荷重支持部４，５に支持されていることから、この締め
付け荷重により、図３に示すように、第１荷重支持部４
側において大きく、ナット９の締め付け面９ａと弾性変
形座面部２との間の隙間Ｌを減少させるように弾性変形
することになる。また、座金本体１の板厚や幅、長さ等
の寸法は、ボルト８とナット９とを隙間Ｌが０となるま
で締め付けたときに、このボルト８とナット９との締め
付け荷重が所定の値である４５０ｋｇｆ・ｃｍとなるよ
うに設定されている。したがって、作業者が目視でこの
隙間Ｌが０であることを確認することにより、ボルト８
とナット９との締め付け荷重が所定の値となったことを
確認できるため、トルクレンチ等を用いることなく締め
付け荷重不足によって締結の緩みが発生することを防止
することができる。

【００１９】締め付けが完了し、所定の締め付け荷重を
負荷するナット９の締め付け面９ａには弾性変形座面部
２からの弾性力が加えられることになるが、この弾性力
はナット９の締め付け面９ａの第１荷重支持部４側の方
が第２荷重支持部５側より大きくなる。これは、第１荷
重支持部４の高さ寸法Ｈが第２荷重支持部５の高さ寸法
ｈより大きいため、弾性変形座面部２の弾性変形量が第
２荷重支持部５側より第１荷重支持部４側で大きくなる
ためである。このように弾性変形座面部２の弾性力が第
１荷重支持部４側の方が第２荷重支持部５側より大きく
なることにより、ナット９はボルト８に対して傾斜姿勢
に強制されることになる。

【００２０】このように、弾性変形座面部２の両端部に
それぞれ高さ寸法Ｈ，ｈの異なる荷重支持部４，５を設
けて、ボルト８とナット９とを締め付けたときにナット
９の締め付け面９ａに加わる弾性力を第１荷重支持部４
側と第２荷重支持部５側とで異なるようにしたので、ナ
ット９がボルト８に対して傾斜姿勢に強制されてボルト
８とナット９との噛み合い部分の隙間が減少し、ボルト
８とナット９との締結の緩みを防止することができる。

【００２１】また、柱部材６や梁部材７は季節や経年変
化によりその寸法が変化することになるが、弾性変形座
面部２が弾性変形することによりその寸法変化を吸収す
ることができるので、ボルト８とナット９との締結の緩
みを防止することができる。

【００２２】さらに、柱部材６や梁部材７が収縮して座
金部材１の弾性変形量が減少すると、ボルト８とナット
９とに加わる弾性力が減少することになるが、その際に
も、ナット９はボルト８に対して傾斜姿勢に強制されて
いるので、ボルト８とナット９との締結の緩みを防止す
ることができる。

【００２３】図４は図１に示す座金部材の変形例を示す
斜視図であり、図５は図４に示す座金部材の使用過程
（締め付けた状態）を示す断面図である。図４、図５に
おいては前述した部材に対応する部材には同一の符号が
付されている。

【００２４】この座金部材１１の弾性変形座面部１２に
はナット９が溶接固定されている。また、第１荷重支持
部１４は弾性変形座面部１２の一部を切り欠き、その部
分を折り曲げることにより形成されており、第２荷重支
持部１５はそのまま柱部材６に接することになる弾性変
形座面部２の一端部となっている。

【００２５】この座金部材１１を、図１に示す場合と同
様にボルト８と締結すると、図５に示すように、弾性変
形座面部１２の弾性変形量は第２荷重支持部１５側より
第１荷重支持部１４側で大きくなり、ナット９の締め付
け面９ａに加わる弾性力は第２荷重支持部１５側より第
１荷重支持部１４側の方が大きくなる。したがって、図
１に示す場合と同様に、ナット９は弾性変形座面部１２
とともにボルト８に対して傾斜姿勢に強制されることに
なり、ボルト８とナット９との噛み合い部分の隙間が減
少してボルト８とナット９との締結の緩みを防止するこ
とができる。

【００２６】また、ナット９を座金部材１１の弾性変形
座面部１２に固定したことにより、座金部材１１とナッ
ト９とが一体となるので、締結作業時の手間が省略され
て作業能率を向上することができる。

【００２７】図６は図１に示す座金部材の変形例を示す
斜視図である。また、図７は図６に示す座金部材の使用
過程（締め付け前）を示す断面図であり、図８は図６に
示す座金部材の使用過程（締め付けた状態）を示す断面
図である。

【００２８】図６、図７に示すように、この座金部材２
１における弾性変形座面部２２は略円形に形成されてお
り、その略中央部にはボルト挿通孔２３が設けられてい
る。また、弾性変形座面部２２の外周には円筒状に形成
された荷重支持体２４が一体に設けられている。図７か
ら解るようにこの荷重支持体２４は、ボルト挿通孔２３
の径方向の一方側つまり図中左側においてその幅寸法Ｔ
が大きく形成された第１荷重支持部２５と、ボルト挿通
穴２３の径方向の他方側つまり図中右側においてその幅
寸法ｔが小さく形成された第２荷重支持部２６とを有し
ている。

【００２９】また、この荷重支持体２４内にゴムで形成
されたゴムパッキン２７が嵌め込むことにより、この座
金部材２１のシール性を向上することもできる。その際
には、ボルト８とナット９の締め付け前では、この座金
部材２１はこのゴムパッキン２７のおいて柱部材６と接
することになる。

【００３０】図６に示す状態からボルト８とナット９と
を締め付けると、ゴムパッキン２７が変形して荷重支持
体２４の第１荷重支持部２５側が柱部材６と接して、弾
性変形座面部２２の第１荷重支持部２５側が大きく弾性
変形することになる。そして、その弾性変形による弾性
力は、ナット９の締め付け面９ａの第２荷重支持部２６
側より第１荷重支持部２５側の方が大きくなる。したが
って、図１に示す場合と同様に、ナット９はボルト８に
対して傾斜姿勢に強制されて、ボルト８とナット９との
噛み合い部分の隙間が減少してボルト８とナット９との
締結の緩みを防止することができる。また、荷重支持体
２４内に嵌めこまれたゴムパッキン２７によりこの座金
部材２１によるシール性を向上することができる。

【００３１】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、前記実施の形態
においては、この座金部材は木造建築物における木材で
形成された柱部材６や梁部材７に対して用いられている
が、これに限らず、軽量鉄骨を用いた建築物など、金属
製の部材等の締結の際に用いるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、弾性変形座面部にそれ
ぞれ高さ寸法の異なる荷重支持部を設けて、ボルトとナ
ットとを締め付けたときに弾性変形座面部が弾性変形す
ることによりナットの締め付け面に加わる弾性力を第１
荷重支持部側と第２荷重支持部側とで異なるようにした
ので、ボルトとナットとの噛み合い部分の隙間が減少し
てボルトとナットとの締結の緩みを防止することができ
る。

【００３３】また、弾性変形座面部が弾性変形すること
により、柱部材や梁部材の季節や経年変化による寸法の
変化を吸収することができるので、ボルトとナットとの
締結の緩みを防止することができる。

【００３４】さらに、ナットと弾性変形座面部との間の
隙間が０であることを確認することにより、ボルトとナ
ットとの締め付け荷重が所定の値となったことを確認で
きるため、トルクレンチ等を用いることなく締め付け荷
重不足によって締結の緩みが発生することを防止するこ
とができる。

【００３５】さらに、ナットを弾性変形座面部に固定し
たことにより、座金部材とナットとが一体となるので、
締結作業時の手間が省略されて作業能率を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である座金部材を示す斜
視図である。

【図２】図１に示す座金部材の使用過程（締め付け前）
を示す断面図である。

【図３】図１に示す座金部材の使用過程（締め付けた状
態）を示す断面図である。

【図４】図１に示す座金部材の変形例を示す斜視図であ
る。

【図５】図４に示す座金部材の使用過程（締め付けた状
態）を示す断面図である。

【図６】図１に示す座金部材の変形例を示す斜視図であ
る。

【図７】図６に示す座金部材の使用過程（締め付け前）
を示す断面図である。

【図８】図６に示す座金部材の使用過程（締め付けた状
態）を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 座金部材 ２ 弾性変形座面部 ３ ボルト挿通孔 ４ 第１荷重支持部 ５ 第２荷重支持部 ６ 柱部材 ７ 梁部材 ６ａ，７ａ 貫通孔 ８ ボルト ８ａ 軸部 ９ ナット ９ａ 締め付け面 １１ 座金部材 １２ 弾性変形座面部 １４ 第１荷重支持部 １５ 第２荷重支持部 ２１ 座金部材 ２２ 弾性変形座面部 ２３ ボルト挿通孔 ２４ 荷重支持体 ２５ 第１荷重支持部 ２６ 第２荷重支持部 ２７ ゴムパッキン Ｈ，ｈ 高さ寸法 Ｌ 隙間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトおよびナットにより締結される被
   締結部材と前記ナットの締め付け面との間に装着され
   て、前記ボルトと前記ナットとの締結の緩みを防止する
   座金部材であって、 前記ボルトの軸部が挿通されるボルト挿通孔が設けら
   れ、前記ナットの締め付け面から加えられる締め付け荷
   重により弾性変形する弾性変形座面部と、 前記弾性変形座面部の前記ボルト挿通孔の径方向の一方
   側に設けられて前記弾性変形座面部の荷重を支持し、高
   さ寸法が大きく形成された第１荷重支持部と、 前記弾性変形座面部の前記ボルト挿通孔の径方向の他方
   側に設けられて前記弾性変形座面部の荷重を支持し、高
   さ寸法が前記第１荷重支持部より小く形成された第２荷
   重支持部とを有し、 前記ナットと前記ボルトとを締め付けたときに前記ナッ
   トの締め付け面に加わる弾性力が、前記第１荷重支持部
   側と前記第２荷重支持部側とで異なることを特徴とする
   座金部材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の座金部材において、前記
   弾性変形座面部と前記ナットの締め付け面との隙間が無
   いときには、締め付け荷重が所定の値となることを特徴
   とする座金部材。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の座金部材におい
   て、前記ナットが前記弾性変形座面部に固定されている
   ことを特徴とする座金部材。
4. 【請求項４】 請求項１，２，３のいずれか一項に記載
   の座金部材において、前記弾性変形座面部と前記被締結
   部材との間にパッキン部材が設けられていることをこと
   を特徴とする座金部材。