JP2003172332A - 座 金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で確実に共回りを防止できる座金を
提供する。 【解決手段】丸の平座金１の両面に、座面接触部よりも
外周側の部位に凹凸３が設けられている。座金１は締結
物とは、凹凸３の部分で接触し滑らないようになる。一
方ナットとは、座金は凹凸３の無い平らな座面接触部で
接触するので、ナットを回して締めていくときに、ナッ
トは座金との間で滑りやすい。従って、共回りを防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、締結物との滑りを
阻止するために両面に凹凸が設けられている座金に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】座金は、ねじやボルト、ナット等と、締
結物との間に入れて、ゆるみ止めや締結圧を均一にする
ためなどの目的で用いられている。座金には、丸や角の
平座金、皿座金、ばね座金、歯付き座金など用途に応じ
て様々な種類がある。例えば、建築物の鋼構造物を締結
し接合するのには、高力ボルト、ナットとともに高力用
平座金が用いられている。この用途では、鋼構造物を確
実に接合することが、建物の信頼性の面から必要であ
る。確実な接合のためには、ナットを締め付ける際に、
まず座金が鋼構造物に接触して、摩擦により動かないよ
う固定され、その座金の反対側の面を、ナットが滑って
回転して締め付けていかなければならない。

【０００３】けれども、実際の施工現場では、ナットと
鋼構造物との間に座金を挟んで、ナットを締め付けてい
く際に、ナットと座金がくっついて一緒に回り、座金と
鋼構造物の間では滑ってしまう、いわゆる共回りが生じ
る場合がある。共回りが生じると、鋼構造物を締結する
ことができないので、ボルト、ナット、座金を交換し
て、再度締め付けを行わなければならなかった。従っ
て、施工に余分に時間がかかり、工期が延びてしまって
いた。また、共回りの際に座金と鋼構造物間で、大きな
騒音が発生して、現場環境が悪化するとともに、現場の
周囲にも、騒音によって大きな迷惑をかけることになっ
ていた。

【０００４】上述のような問題のある共回りを防止する
ためには、座金と締結物との間で滑りが起きないよう
に、座金と締結物との間の摩擦係数を大きくすればよ
い。従来は、座金表面にショットブラスト加工をして面
を荒らした、ショット座金と呼ばれる座金が、高力ボル
トによる鋼構造物の接合に用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両方の
面にショットブラスト加工をすると、ナットとの接触面
も粗面化して、ナットと座金との間の摩擦係数が大きく
なってしまい、かえって共回りをしてしまう場合があっ
た。そのため、座金の片面のみにショットブラスト加工
を行ったショット座金も用いられているが、片面のみの
ショットブラスト加工は困難であるため、加工コストが
高くなるとともに、施工現場で表裏の区別をしなければ
ならないため、施工性が悪化していた。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡単な構造で確
実に共回りを防止できる座金を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、座金の両面の外周縁近傍にのみ凹凸を設けた。

【０００８】具体的には、請求項１に係る発明は、中央
にボルト挿通穴を備えた平板よりなり、ボルトあるいは
ナットの座面と接触する座面接触部を有する座金であっ
て、両面の上記座面接触部よりも外周側の部位にのみ且
つ少なくともその一部に、締結物との滑りを阻止するた
め凹凸が設けられていることを特徴とする座金である。

【０００９】両面の座面接触部よりも外周側の部位にの
み且つ少なくともその一部に、滑り防阻止の凹凸が設け
られているので、該凹凸によって締結物と座金との間
は、滑らないように止められて、ナットが接触する座金
接触部は、凹凸が無くて摩擦係数が小さいので、座金と
ナットとの間は滑る。従って、ナットと座金が共回りを
生じることなく、確実に締め付けを行える。また、座金
の両面に凹凸を設けているので、使用時に座金の表裏の
区別をする必要がなく、施工性がよく、また、表裏を間
違えるミスも発生しない。

【００１０】滑り阻止の凹凸は、片面につき２箇所以上
に設けられていれば、共回り阻止を確実に行えるので好
ましい。

【００１１】なお、本座金の座面接触部に確実に座面が
接触する位置に座面が位置するボルトおよびナットとを
本座金とセットにして用いると、共回りが確実に阻止さ
れ好ましい。

【００１２】次に、請求項２に係る発明は、請求項１に
おいて、上記凹凸は、全周に渡って設けられていること
を特徴とする座金である。

【００１３】凹凸が、座金両面の座面接触部よりも外周
側の部位の全周に渡って設けられているので、締結物の
表面状態に関わらず、全周のうちいずれかの部分で締結
物に接触し、締結物との摩擦係数を大きくすることがで
きて、確実に共回りを阻止できる。

【００１４】次に、請求項３に係る発明は、請求項１又
は２において、上記凹凸は、上記座面接触部の平面より
陥没している凹部と、該平面より突出している凸部とか
らなることを特徴とする座金である。

【００１５】ここで、座面接触部の平面というのは、座
金表面の凹凸のない平らな部分の面である。このように
座面接触部の平面より陥没した凹部と、突出した凸部と
で凹凸が形成されているので、座金と締結物との接触初
期は、摩擦係数の大きい凸の部分が確実に締結物に接触
して共回りを阻止する。締め付けが進んで、締結完了が
近くなると、座金表面の凸部分に大きな力が掛かって潰
れ、潰れた肉は凹部分にいく。そして締結完了時には、
座金表面の全面が締結物と接触するので、経時的な締結
圧の減少は小さなものである。即ち、経時的に締結部の
ゆるみは小さいものであり、長期間に渡って信頼性の高
い締結を保持できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１（ａ）は、本発明に係る実施形態１の
座金を上から見た図である。この座金１は、外周が円形
の平座金であり、中央に外周円と同心円のボルト挿通穴
２が開けられている。外周縁近傍には、全周に渡って凹
凸を備えた滑り止め部３が設けられている。滑り止め部
３とボルト挿通穴２との間の部位が、ボルトあるいはナ
ットの座面と接触する座面接触部である。なお、座金１
の裏面にも、同様の形態の滑り止め部３が設けられてい
る。

【００１８】本実施形態の座金１の滑り止め部３は、座
金１の径方向の線４が、全周に渡って放射状に並んでい
る状態に形成されている。図２は、座金１を横から見た
図であるが、上記の線に沿って平面部１３から陥没した
凹部１１が形成され、その凹部１１の隣にこの線に沿っ
て、平面部１３から突出した凸部１２が、凹部１１とお
なじ長さに形成されている。なお、平面部１３は、座面
接触部である平らな面から続いている平面である。

【００１９】線４は、外周縁から座金１中心方向に延び
ていて、その長さは、座金１の外周縁と内周縁との距離
の約１／２である。また、締結物との滑り阻止に寄与す
るのは、凸部１２である。凸部１２が締結物表面に引っ
かかる等して、締結物と座金１とが滑らないようにする
のである。凸部１２は、平面部１３から数十〜数百μｍ
突出していると、締結物表面に引っかかったり、摩擦が
大きくなって好ましい。また、線４同士の間隔は、特に
限定されないが、１〜５ｍｍであると滑り阻止の効果が
十分大きいので好ましい。

【００２０】図１（ｂ）は、実施形態２の座金を上から
見た図である。本実施形態の座金１は、実施形態１の座
金と滑り止め部３の形状のみが異なっている。本実施形
態の滑り止め部３は、実施形態１と同様に線５が全周に
渡って並んでいる形状をしているが、この線５は径方向
に延びているのではなく、径方向から少し傾いて延びて
いる。この傾きは、座金１が締結物との間で滑って共回
りしそうになったときに、最も摩擦が大きくなって滑ら
ないように、外周縁に近づくほど右回りの方向に延びて
傾いている。

【００２１】図１（ｃ）は、実施形態３の座金を上から
見た図である。本実施形態の座金１も、実施形態１の座
金１と滑り止め部３の形状のみが異なっている。本実施
形態の滑り止め部３は、ドット状の凹部とその外周の凸
部とからなる。また、この凹凸が複数形成されている領
域が、座金１外周縁近傍に四箇所、座金１中心から見て
９０度ずつ回転してずれた位置に設けられている。ま
た、この凹凸の形成されている領域は、座金１外周縁か
ら内周縁との中央地点まで拡がっている。

【００２２】上記のドットの形状は、本実施形態では小
円形であるが、多角形や三日月状等どのような形状でも
構わない。また、凸部は、凹部の外周全てに渡って突出
していてもよいし、凹部の外周の一部のみに突出してい
てもよい。

【００２３】＜締結するときの作用＞図３は、本発明の
座金１、ボルト２２、ナット２１を用いて鋼材２３を締
結し始めている断面図である。鋼材２３に開けられた穴
に、座金１のボルト挿通穴が合わせられて、座金１が鋼
材２３の上に載せられている。それらの穴にボルト２２
が挿通されて、ボルト２２の座金１の上方に突き出した
部分に、ナット２１がねじ込まれている。

【００２４】座金１は、締結する鋼材２３とは、凹凸３
の凸部１２で接触し、ナット２１とは、平らな座面接触
部２５で接触している。ナット２１の座面は、共回りを
防ぐため中央部が膨らんでいて、座金１とはその膨らみ
部分の頂部２４で接触している。

【００２５】座金１の鋼材２３との接触部位が、凹凸３
の部分であって、座面接触部２５ではないため、座金１
と鋼材２３との間では、摩擦が大きく、滑らない。一
方、座金１は、ナット２１とは座面接触部２５で接触し
ているため、摩擦が小さくナット２１は滑りやすい。こ
のため、ナット２１を回して締めていくときに、共回り
は生じない。

【００２６】図４の右側の図は、図３のナット２１、座
金１、および鋼材２３の右側の部分を拡大したものであ
る。図４の左側の図は、右側の図からナット２１を回し
て締め終えた状態である。締結完了時には、鋼材２３に
接触していた凸部１２が潰れて、平らな部分２７とな
る。そして、鋼材２３は、座面接触部２５とも接触する
ようになる。そのため、締結後に時間が経過して、リラ
クゼーションが生じても、座金１は鋼材２３と座金の表
面全体で接触しているので、生じる弛みは小さくて締結
状態が確実に保持される。

【００２７】＜座金の製造方法＞本発明の座金の製造方
法を図５、６に示す。本発明の座金は、鋼板を打ち抜く
工程（図５）と湾曲矯正・面取り工程（図６）の二工程
で製造する。

【００２８】図５の打ち抜き工程においては、図の上側
に示すように、ダイス３１の上に鋼板３２を置いて、そ
の上からポンチ３３を降ろして座金を打ち抜く。打ち抜
き後の座金３５は、図の下側に示すように、中心から外
周にいくほど上方に反って湾曲している。なお、打ち抜
き後の座金３５の上面側の内周端部は、ポンチ３３の面
取り部３４により、面取り３６がなされている。

【００２９】図６の湾曲矯正・面取り工程においては、
打ち抜かれた座金３５を裏返してダイス３７の上に置
き、上方からポンチ３８を降ろして座金３５の湾曲を矯
正し、それとともに上面側の内周端部の面取り３９を行
う。また、同時に座金３５の両面の外周縁近傍に凹凸３
を設ける。両面の外周縁近傍の凹凸３は、ダイス３７お
よびポンチ３８の該外周縁近傍に相当する位置に、凸凹
４１、４２を設けておくことによって形成される。

【００３０】このように、両面の外周縁近傍の凹凸３の
無い通常の座金の製造に用いられるダイスとポンチの表
面に、凸凹を設けることにより、本発明の座金１を製造
できるので、製造コストは通常の座金と変わらない。

【００３１】以上説明した実施の形態は例示であり、本
発明はこれらの例に限定されない。座金の素材は、鋼板
でもステンレスでもよいし、公知の座金に用いられる素
材を用いて構わない。座金表面の処理も防錆処理等どの
ような処理をしても構わない。また、座金の製造方法
も、プレス加工に限定されず、鍛造や鋳造であっても構
わない。滑り止めの凹凸の形状も、線状やドット状に限
られず、例えば角錐状の凹凸が連続して並んでいたり、
波の形状等特に限定されない。凹凸の分布も、外周縁近
傍に限られず、例えば外周縁から少し内側に入ったとこ
ろに凹凸を設けてもよいし、全周に渡って連続して設け
てもよいし、不連続に設けてもよい。また、凹凸の作製
も、座金製造装置の金型に凸凹を形成しておいて座金製
造と同時に凹凸作製しても良いし、座金形成後に凹凸作
製しても良い。また、予め素材の鋼板に凹凸を作製して
おいても良い。凹凸作製方法も、プレス加工に限定され
ず、研削やコーティングなどでも良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に述べる効果を奏する。

【００３３】両面の座面接触部よりも外周側の部位にの
み滑り阻止の凹凸が設けられているので、締結物との滑
りは阻止され、ナットとは滑りを生じて、共回りをする
ことがない。

【００３４】滑り阻止の凹凸が、座面接触部の平面より
上下に突出および陥没しているので、締結完了後のリラ
クゼーションによる弛みは小さく、経時的に締結の信頼
性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施形態１の座金を上から見た図、
（ｂ）実施形態２の座金を上から見た図、（ｃ）実施形
態３の座金を上から見た図である。

【図２】実施形態１の座金を横から見た図である。

【図３】本発明の座金を用いた締結状態の断面図であ
る。

【図４】図３の右側部分の拡大図である。

【図５】座金の打ち抜き工程を示す図である。

【図６】座金の湾曲矯正・面取り工程を示す図である。

【符号の説明】

１ 座金 ２ ボルト挿通穴 ３ 凹凸 ４ 線 ５ 線 １１ 凹部 １２ 凸部 １３ 平面部 ２１ ナット ２２ ボルト ２３ 鋼材 ２４ ナット座面の頂部 ２５ 座面接触部 ２７ 凹凸の潰れた部分 ３１ ダイス ３２ 鋼板 ３３ ポンチ ３４ 面取り部 ３５ 打ち抜かれた座金 ３６ 面取り部分 ３７ ダイス ３８ ポンチ ３９ 面取り部分 ４１ 凸凹 ４２ 凸凹

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央にボルト挿通穴を備えた平板よりな
   り、ボルトあるいはナットの座面と接触する座面接触部
   を有する座金であって、 両面の上記座面接触部よりも外周側の部位にのみ且つ少
   なくともその一部に、締結物との滑りを阻止するため凹
   凸が設けられていることを特徴とする座金。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記凹凸は、全周に渡って設けられていることを特徴と
   する座金。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 上記凹凸は、上記座面接触部の平面より陥没している凹
   部と、該平面より突出している凸部とからなることを特
   徴とする座金。