JP2016133197A - 座金及び締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】共回りをより確実に防止するとともに、締結工具からの反力が作業者に伝わらないようにすることができる座金を提供する。【解決手段】座金１は、締結工具４のアウターケース４３との係合が可能に構成された係合部１２を有し、接触面１３側には、締結工具４による締め付けの際のナット３からの軸力を受けて鋼材５１に食い込む食込突起１４が設けられている。そして、ナット３と鋼材５１との締め付けがされた場合に座金１の食込突起１４が鋼材５１に食い込む部分には、鋼材５１と圧接される圧接部を設けるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、締結工具によって回動により締め付けられる締結部材と被締結部材の間に配設される座金に関するものである。

電動トルクコントロールレンチ等の締結工具を用いて高トルクのねじ止めを実施する場合、該ねじ止めに係る反力が作業者に伝わることを阻止するために、締結工具に一体的に固定された爪部を設け、該爪部を隣接する締結済のボルトやナット等の締結部材の一部（または全部）に当接（または係合）させた状態でねじ止めを行う方法が知られている。この方法では、締結工具の爪部が上記締結済のナット等によって支持されることによって、締結工具の回動方向の動きが阻止されるため、ねじ止めに係る締結工具からの反力が作業者に伝わらないようになっている。

また、上述のようなねじ止めを実施する場合には、座金の共回りを防止することも重要な要素である。座金の共回り防止に関して、締結部材または被締結部材にショットブラスト加工を用いて表面を荒らす方法が知られている。また、特許文献１，２には、別の方法として、座金の片面又は両面に凹凸を設け、締め付けが進んで締結完了が近くなると凸部が潰れる座金が開示されている。さらに、特許文献３には、座金等の螺子類の裏面に食込突起（特許文献１では食込み突子）を突設し、座金等の螺子類の緩みを防止できるようにした螺子類の緩み止め構造が開示されている。

特許第４７１７０５５号公報 特開２００３−１７２３３２号公報 特許第３４７４３４１号公報

上述の爪部を設ける方法は、隣接する締結済のナット等の爪部を係止するための部材がねじ止め箇所の近隣にない場合には適用できないという課題がある。また、ショットブラスト加工を行う方法は、被締結部材が硬度の高い素材（例えば、ＳＣＭ材等の硬度の高い鋼材）の場合、適用することができないという問題がある。また、上記ねじ止めに係る締め付けが終了した後には、座金と被締結部材との接触面の密着性が高いことが望ましいが、この締め付け終了後の密着性が悪くなる場合があるという問題がある。

特許文献１〜３に記載の座金または緩み止め構造は、共回りや螺子類の緩みを防止可能に構成されている一方で、締結工具の反力を受け止め可能に構成されていないため、締め付けに係る反力が作業者に伝わり、高トルクの締め付けを行う場合において、使用者がその反力を支えるのが容易ではない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、締結部材と被締結部材との締め付けに係る反力が作業者に伝わらないように該反力を受け止めることが可能であり、かつ、座金の共回りがより確実に防止できるように構成された座金を提供することにある。

本発明に係る座金は、外周部にアウターケースと係合する係合部が設けられ、かつ、被締結部材との接触面には、締結工具による締め付け時に被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部を有する食込突起が突設されているものである。

すなわち、本発明の第１態様では、締結工具により締め付けられる締結部材と被締結部材との間に配設される座金であって、前記締結工具は、工具本体に一体的に固定されたアウターケースと、該アウターケース内に回動可能に支持され、前記締結部材を回動させて締め付けるインナーケースとを有し、当該座金において、外周部には、前記アウターケースと係合する係合部が設けられ、前記被締結部材との接触面には、前記締結工具による締め付け時に前記被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部を有する食込突起が突設されている。

本態様によると、締結工具による締め付けの際に、座金の厚さ方向にかかる軸力を受けて座金の食込突起が被締結部材に食い込み、かつ圧接部を介して食込突起が被締結部材に圧接されるようになっている。このため、上記締め付け時に座金に反力が加わる場合においても、上記締め付けの際にアウターケースと座金の係合部とを係合させておくことにより、座金が圧接部を介して上記反力を受け止めて被締結部材側にその反力を逃がすことができる。すなわち、本開示に係る座金は、締結部材と被締結部材との締め付けに係る反力が作業者に伝わらないように阻止することができる。

さらに、締結工具による締め付け時に食込突起が被締結部材に食い込むため、座金の共回りをより確実に防止することができる。これにより、トルク係数値を締め付け試験等によって求められた所定のばらつき範囲内にすることができ、例えば、高力ボルトの摩擦接合における継手の耐力をより正確に管理することができるようになる。

本発明の第２態様では、複数の被締結部材に各々設けられたねじ挿通孔にボルトのねじ軸が挿通されて、該ねじ軸の先端に座金を介してナットが螺合される締結構造であって、前記ボルトと前記ナットとは、前記ナットに係合するアウターケースと、該アウターケース内に回動可能に支持されて前記ボルトのねじ軸を回動させて締め付けるインナーケースとを有する締結工具によって締結されるものであり、前記座金の前記被締結部材との接触面には、前記締結工具による締め付け時に前記被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部を有する食込突起が突設されている。

本発明の第３態様では、第２態様記載の締結構造において、前記ボルトのねじ軸には、前記係合部に所定以上のトルクが与えられた際に破断する脆弱部が設けられている、ことを特徴とする。

本発明の第４態様に係る座金は、第２または第３態様記載の締結構造に使用される、ことを特徴とする。

第２態様（第４態様）によると、締結工具による締め付けの際に、締結工具がインナーケース（ボルトのねじ軸）を回動させると、ボルトとナットとが締め付けられ、ナットと被締結部材との間に配設された座金が厚さ方向に軸力を受ける。これにより、座金の食込突起が被締結部材に食い込み、かつ圧接部を介して食込突起が被締結部材に圧接されるようになっている。この締結の過程において、アウターケースがインナーケースの回動に伴う反力を受けて逆方向に回動することに伴ってナットも該逆方向に回動する。すわわち、締結工具の回動力及び反力によって、ボルトのねじ軸とナットとを相対的に回動させて、締め付けに係る反力が作業者に伝わらないようにすることができる。

このとき、ナットに加えて、座金にもナットと同方向の回動力（反力）が加わるが、座金の圧接部を介して該回動力が受け止められるため、座金は共回り（回動）しない。これにより、トルク係数値を締め付け試験等によって求められた所定のばらつき範囲内にすることができ、例えば、高力ボルトの摩擦接合における継手の耐力をより正確に管理することができるようになる。

第３態様によると、例えば、ボルトとナットとの締め付け過程において、ボルトのねじ軸の係合部に所定以上のトルクがかかると脆弱部が破断されるように構成されているため、締め付けトルクが所定の範囲内になるように管理することができる。

本発明の第５態様では、第１または第４態様に記載の座金において、前記食込突起の圧接部は、前記インナーケースの回動に伴って当該座金が回動しようとする方向の前側に設けられており、前記接触面に対する前記圧接部表面の傾斜角度は、前記圧接部表面と前記食込突起の頂点を介して連続する傾斜部表面の前記接触面に対する傾斜角度よりも大きい、ことを特徴とする。

本態様によると、接触面に対する圧接部表面の傾斜角度が接触面に対する傾斜面の角度よりも大きくて急になるように設定されているため、食込突起のより確実な食い込みが実現されるとともに、被締結部材に食い込んだ圧接部が被締結部材によりしっかりと圧接される。また、傾斜部表面が緩やかな傾斜になっているため、仮に被締結部材が固い素材である場合においても、食込突起が潰れることなく、該食込突起をしっかりと被締結部材に食い込ませることができる。

本発明の第６態様では、第１、第４または第５態様記載の座金において、前記食込突起は、前記接触面からの高さが０．２ｍｍ以上である、ことを特徴とする。

本態様によると、食込突起が、接触面から０．２ｍｍ以上の高さになるように形成されているため、より広い範囲で食込突起の圧接部と被締結部材とを接触させることができる。すなわち、上記締め付け過程において、座金を回動させようとする力が圧接部を介してよりしっかりと受け止められるとともに、より確実に座金の共回りを防止することができる。

本発明の第７態様では、第１態様、または第４から第６態様のうちのいずれか一態様に記載の座金において、前記食込突起は、座金半径方向に延びており、かつ、前記座金の中心寄りの部位に設けられている、ことを特徴とする。

本態様によると、座金半径方向に延びる食込突起が座金の中心寄りの部位に設けられているため、仮に座金がその製造過程や締め付け過程において反るような場合においても、食込突起をしっかりと被締結部材に食い込ませることができる。

本発明の第８態様では、第１態様、または第４から第７態様のうちのいずれか一態様に記載の座金において、前記食込突起が周方向に並んだ突起群が設けられ、かつ、該突起群が周方向に所定の角度ピッチで配設されている、ことを特徴とする。

本態様によると、所定の角度ピッチで突起群が配設されている、すなわち、隣接する突起群の間の角度ピッチが一定であるため、バランスよく各突起群（各食込突起）に力が加わり、より安定的かつ確実に食込突起を被締結部材に食い込ませることができる。

本発明によれば、座金の食込突起には、被締結部材との接触面に締結工具による締め付け時に被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部が設けられており、かつ、締結工具のアウターケースと座金の係合部とが係合可能なため、締結部材と被締結部材との締め付けに係る反力が作業者に伝わらないように阻止することができる。さらに、座金の共回りをより確実に防止することができ、トルク係数値を締め付け試験等によって求められた所定のばらつき範囲内にすることができる。

第１の実施形態に係る締結構造の締め付け状態を示す断面図である。 第１の実施形態に係る座金の（ａ）平面図及び（ｂ）底面図である。 図２のＡ−Ａ線表面をコントレーサーで計測した結果である。 座金を図２のＡ−Ａ線に沿って切断し、側面から見た断面形状を示す図である。 第１の実施形態に係る座金の変形例を示す平面図である。 実施形態に係る座金の変形例を示す平面図である。 第２の実施形態に係る締結構造の締め付け状態を示す断面図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る座金を斜め上方から撮影した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の座金の突起群周辺を拡大した拡大図である。 トルク及びナット回転角と軸力との関係を示した図である。

（トルクと軸力との関係）
図９は高力ボルトの摩擦接合におけるトルク及びナットの回転角と軸力との関係の一例を示した図であり、図面左側がトルクと軸力との関係を示し、図面右側がナット回転角と軸力との関係を示している。

トルク法締め付けに係るトルクＴと軸力Ｎとの関係は、以下の式（１）で表される。

Ｔ＝ｋ×ｄ×Ｎ ・・・・ 式（１）
ここで、ｋはトルク係数、ｄはボルト径である。

式（１）に示すとおり、トルクＴと軸力Ｎとの関数は、トルク係数ｋにより一義的に決まるものであり、例えば、建築や橋梁等に使用される高力ボルトにおいては、ボルト、ナット及び座金のセットの規格としてトルク係数ｋが規定されている。このトルク係数値ｋの規定は、例えば、図９に示すように、最小値ｋｍｉｎ以上、最大値ｋｍａｘ以下のように規定されており、締め付け軸力Ｎが所定の範囲（Ｎｍｉｎ以上、Ｎｍａｘ以下）に入るように締め付けトルクＴＡが決定される。

ここで、式（１）の関係が成立するのは、ナット３と座金１との間のすべり係数μ１と、座金１と鋼材５１との間のすべり係数μ２との関係が以下の式（２）を満たす場合である。

μ１＜μ２ ・・・・ 式（２）
一般的には、ナット側においてナット表面や座金表面に潤滑処理を実施したり、鋼材側において鋼材表面や座金表面にショットブラスト加工を施したりして式（２）の条件を満たすようにしているが、雨等の影響により、式（２）の関係が崩れてμ１＞μ２になると、トルク係数ｋがｋｍｉｎ未満（例えば、図９のｋ１）になる場合がある。この場合、締結工具等により締め付けトルクＴＡで締め付けを行うと、必要以上の軸力が加わり、ボルトが伸び切れる場合がある（図９の破線矢印参照）。一方で、このトルク係数の変化を見越してトルクＴＡを調整すると、軸力Ｎが不足する場合があり、安定した軸力が得られないという問題がある。その結果、例えば高力ボルトの摩擦接合における継手の耐力を十分に管理することができなくなる。このため、対策が必要である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。

−第１の実施形態−
図１は本実施形態に係る締結構造の締め付け状態を示す。具体的には、座金１と、締結部材としてのボルト２及びナット３とを用いて被締結部材としての鋼材５１，５２が締結されている状態を示しており、ナット３及び座金１に、電動トルクコントロールレンチ等の締結工具４が装着されている状態を示している。

ボルト２は、その締め付け方向に延びるとともに、外周にねじ山２１ａが設けられたねじ軸２１と、ねじ軸２１の締め付け方向とは逆側（図１の下側）の端部で半径方向の外側に拡がる頭部２２とを備えている。

鋼材５１，５２は、例えば板状のクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ材）であり、各鋼材５１，５２には、ボルト２のねじ軸２１を挿通するためのねじ挿通孔５１ａ，５２ａが形成されている。

締結工具４は、モータ４５及びシャフト４４を含む工具本体４１と、一端側がナット３と係合可能に開口するインナーソケット４２と、インナーソケット４２の外側を覆うように設けられ、工具本体４１に一体的に固定された筒状のアウターケース４３とを備えている。

インナーソケット４２は、ねじ挿通孔５１ａ，５２ａ，１１に挿通されたボルト２のねじ軸２１の軸方向に沿った回転軸心を有する有底筒状のもので、その開口を鋼材５１やナット３側（図１の下側）に向けた状態で、底部の中心部がシャフト４４を介してモータ４５に駆動連結されている。そして、ボルト２及びナット３を用いて鋼材５１，５２との締め付けを行うとき、モータ４５が回転駆動され、インナーソケット４２をシャフト４４（回転軸心）回りに所定のトルクで回転させるように構成されている。

アウターケース４３は、一端側に後述する座金１の係合部１２と係合可能に開口する開口部４３ａを有する。具体的には、例えば、アウターケース４３の開口部４３ａは、座金１の外形よりも若干大きくなるように六角形状に形成されている。そして、締結工具４によるボルト２及びナット３と鋼材５１，５２との締め付けを行う際に、ナット３とインナーソケット４２とが係合されると、アウターケース４３と後述する座金１の係合部１２とが係合するように構成されている。

（座金の構成）
図１及び図２に示すように、座金１は、中央にねじ挿通孔１１を備えた外形が六角形の平板よりなり、座金１外周の係合部１２とアウターケースの開口部４３ａとが係合可能に構成されている。また、座金１の鋼材５１側の接触面１３における中心寄りの部位には、座金１の半径方向に延びており、かつ座金１の厚さ方向に突設された食込突起１４が周方向に２つ並ぶように設けられている。座金１には、この周方向に２つ並ぶ食込突起１４，１４からなる３つの突起群１５が、周方向に等角度間隔をあけた１２０度の角度ピッチで配設されている。そして、この座金１はナット３と鋼材５１との間に配設される。

なお、図５に示すように、食込突起１４が、鋼材５１側の接触面１３における外周寄りの部位に設けられていてもよい。ただし、座金１の接触面１３における中心寄りの部位に食込突起１４（突起群１５）を設けることによって、仮に製造工程や締め付けの過程において座金１が反った場合においても、中心寄りの部位は、ナット３によるボルト２の軸方向の力を直接的に受ける。これにより、食込突起１４がしっかりと鋼材５１に食い込むため、接触面１３における中心寄りの部位に食込突起１４を設ける方がより好ましい。

なお、突起群１５は周方向に２つ並ぶ食込突起１４，１４からなるものとしたが、これに限定されない。例えば、突起群１５が周方向に３つ以上並ぶ食込突起１４から構成されていてもよいし、例えば、突起群１５が１つの食込突起１４から構成されていてもよい。また、突起群１５が、周方向に１２０度の角度ピッチで３個配設されているものとしたが、これに限定されず、２個や４個以上の突起群１５が所定の角度ピッチで配設されていてもよい。ただし、その数が多くなりすぎる（例えば、全面に突起群が形成されている）と、本締め（標準ボルト張力での締め付け）後に座金１の接触面１３と鋼材５１との間の密着性が十分に確保されない場合がある。また、突起群１５の数の増加にともなって製造コストも増加するため、突起群１５を構成する食込突起１４の数は１〜３個程度であるのが好ましく、突起群１５の数は２〜４個程度であるのが好ましい。

突起群１５（食込突起１４）は、例えば、ヤスリ製造加工等において採用されているような、座金１の接触面１３に人力または機械によってたがねを打ち込んで加工するいわゆる目切作業（目立作業）及びその後の焼き入れ作業等によって形成することができる。一方で、座金１のナット３と接触する面は、平滑な平滑接触面１６となっている。

図３はコントレーサー（形状輪郭測定器）を用いて、図２のＡ−Ａ線に係る座金１の輪郭形状を計測した結果であり、図４は座金１を図２のＡ−Ａ線に沿って切断し、側面から見た断面形状を示した図である。

図３及び図４に示すように、座金１の接触面１３には、後述する座金が回動しようとする方向（以下、単に座金回動方向ともいう）の前側に窪み部１４ａが形成されており、その窪み部１４ａの底から座金回動方向後側において座金１の接触面１３よりも０．２ｍｍ以上高い位置まで突設された食込突起１４が形成されている。そして、この食込突起１４が座金１の周方向に２つ並んで設けられている。図４の例では、食込突起１４の接触面１３からの高さＨが０．２６ｍｍであり、窪み部１４ａの接触面１３からの深さＤが０．４８ｍｍとなっている。

食込突起１４は、側断面視で略三角形状であり、座金回動方向前側において傾斜し、鋼材５１に食い込んで鋼材５１と圧接される圧接部１４ｂと、圧接部１４ｂ表面と食込突起１４の頂点を介して連続するように座金回動方向後側に向かって傾斜する傾斜部１４ｃとを有している。ここで、圧接部１４ｂは、上記窪み部１４ａの内側まで連続するように伸びており、かつ、圧接部１４ｂ表面の接触面１３に対する傾斜角度は、傾斜部１４ｃ表面の接触面１３に対する傾斜角度よりも大きくて急になるように構成されている。

なお、食込突起１４は、接触面１３からの高さが０．２ｍｍ以上となるように突設されているものとしたがこれに限定されない。具体的には、締結工具４によるナット３（ボルト２）と鋼材５１，５２との締め付け時に前記被締結部材に食い込んで反力を受け止めることが可能であり、かつ座金１の共回りを防止できるように構成されていればよく、例えば、食込突起１４の接触面１３からの高さが０．１ｍｍ以上であり、かつ１ｍｍ以下であることが好ましい。また、突起群１５のうちの少なくとも１つの食込突起１４が所定の高さ以上（例えば、０．１ｍｍ以上または０．２ｍｍ以上）に形成されていればよく、これにより図３及び図４に示した形状の場合と同様の効果が得られる。

（締結するときの作用）
図１を参照しながら、締結部材と被締結部材との締結に係る座金の作用について詳細に説明する。

まず、鋼材５１のねじ挿通孔５１ａと鋼材５２のねじ挿通孔５２ａとの位置が合うように、鋼材５１と鋼材５２とが重ねられる。そして、それらのねじ挿通孔５１ａ，５２ａに図１の下側からボルト２のねじ軸２１が挿通されて、図１の上側から突起群１５（食込突起１４）が設けられた接触面１３が鋼材５１側になるように座金１が外挿される。その後、座金１よりも上方に突き出しているボルト２のねじ軸２１の上側からナット３が取り付けられる。

次に、締結工具４のインナーソケット４２をナット３に係合させるとともに、アウターケース４３を座金１の係合部１２に係合させる。この状態において、モータ４５を回転駆動させることによりインナーソケット４２が回転駆動されると、ナット３が回動させられて締め付け作業が開始される。

ナット３の締め付けが進むと、座金１の各食込突起１４が鋼材５１に食い込んでいく。具体的には、座金１には、回動方向の回動力と、該座金１の厚さ方向の軸力とが印加され、食込突起１４の圧接部１４ｂが鋼材に圧接されながら、次第に鋼材５１に食い込んでいく。一方で、座金１は、平滑接触面１６を介してナット３と当接しているため、座金１とナット３との間は滑りやすくなっており、上記ナット３の締め付けに係る共回りは生じない。

また、上記の締め付けの過程において、例えば高トルクでの締め付けの場合、締結工具４には、大きな反力がかかるが、工具本体４１に一体的に固定されたアウターケース４３が座金１の係合部１２に係合しているため、座金１の食込突起１４に設けられた圧接部１４ｂを介して鋼材５１側に上記反力を逃がすことができる、すなわち座金が上記反力を受け止めることができるため、上記反力が使用者に伝達することを阻止することができる。

さらに、座金１の接触面１３（表面）と食込突起１４の圧接部１４ｂ表面との間の角度が、座金１の接触面１３と傾斜部１４ｃ表面との間の角度よりも大きくて急になるように設定されているため、圧接部１４ｂが鋼材５１によりしっかりと圧接される。また、傾斜部１４ｃが緩やかな傾斜になっているため、傾斜部１４ｃの体積を確保することができる。これにより、鋼材５１が固い場合において、締結時に座金１に軸力及び座金回動方向と逆方向の力が加えられたときでも、食込突起１４が潰れることなく、この食込突起１４をしっかりと鋼材５１に食い込ませることができる。

なお、座金１の接触面１３と食込突起１４の圧接部１４ｂ表面との間の角度は、特に限定されず、締結工具４による締め付け時に食込突起１４が鋼材５１に食い込んで圧接されるような角度に設定されていればよい。例えば、６０度以上９０度以下に設定されているのが好ましいが、６０度未満であってもよく、９０度以上であってもかまわない。同様に、座金１の接触面１３と食込突起１４の傾斜部１４ｃ表面との間の角度は、特に限定されないが、座金１の接触面１３と圧接部１４ｂの表面との間の角度より緩やかになるように設定されているのが好ましい。例えば、５度以上３０度以下に設定されているのが好ましいが、３０度以上に設定されていてもかまわない。

以下の表１，２は、締め付け試験を行った結果を示したものである。締め付け試験は、３つのサンプル（使用ボルトは、Ｆ１０Ｔ Ｍ２２×８５）で行っており、１次締め及び標準ボルト張力での締め付けに係るトルク及び軸力の計測値に基づいてトルク係数値を算出している。なお、表１は、１次締め（１５０Ｎ・ｍ）でのトルク係数値を示した表であり、表２は、標準ボルト張力（２２６ｋＮ）でのトルク係数値を示した表である。

座金１に食込突起１４を設けない場合におけるトルク係数値は、０．１３〜０．１４程度になるため、座金１に食込突起１４を設けることにより、１次締め（１５０Ｎ・ｍ）及び標準ボルト張力の両方において、非常に高いトルク係数値が得られていることがわかる。

以上のように、本実施形態によると、締結工具４による締め付けの際に、軸力を受けて座金１の各食込突起１４が鋼材５１に食い込んで、圧接部１４ｂを介して食込突起１４が鋼材５１に圧接されるようになっており、かつ、締結工具４による上記締め付けの際に、アウターケース４３と座金１の係合部１２とが係合するように構成されているため、座金１が上記反力を受け止めることができ、上記締め付けに係る反力が作業者に伝わることを阻止することができる。

−第２の実施形態−
図７は本実施形態に係る締結構造６の締め付け状態を示す。具体的には、第１の実施形態と同様に、座金１、ボルト２及びナット３を用いて鋼材５１，５２が締結されている状態を示している。

ボルト２は、第１の実施形態と同様に、ねじ軸２１と頭部２２とを備えており、ねじ軸２１には、ねじ軸２１の締め付け方向の端部（図７の上側）に設けられた係合部２１ｂと、係合部２１ｂより締め付け方向逆側（図７の下側）に設けられ、係合部２１ｂに所定以上のトルクが与えられた際に破断する脆弱部としてのノッチ２１ｃとが設けられている。

インナーソケット４２は、一端側にねじ軸２１の係合部２１ｂと係合可能に開口する開口部４２ａを有する。また、アウターケース４３の開口部４３ａは、ナット３の外形よりも若干大きくなるような形状（例えば、六角形状）に形成されている。そして、締結工具４は、ねじ軸２１の係合部２１ｂとインナーソケット４２とが係合されると、アウターケース４３とナット３とが係合するように構成されている。

図８に示すように、座金１は、中央にねじ挿通孔１１を備えた外形が円形の平板よりなり、図７に示すように、ナット３と鋼材５１との間に配設される。

なお、上記以外の締結構造６、締結工具４や座金１の構成（食込突起の形状）等は、第１の実施形態と同一または類似であり、ここではその詳細な説明を省略する。

（締結するときの作用）
図７を参照しながら、締結部材と被締結部材との締結に係る座金の作用について詳細に説明する。

まず、第１の実施形態と同様に、鋼材５１と鋼材５２とが重ねられ、それらのねじ挿通孔５１ａ，５２ａに図１の下側からボルト２のねじ軸２１が挿通されて、図７の上側から突起群１５（食込突起１４）が設けられた接触面１３が鋼材５１側になるように座金１が外挿される。その後、座金１よりも上方に突き出しているボルト２のねじ軸２１の上側からナット３が取り付けられる（螺合される）。

次に、締結工具４のインナーソケット４２をねじ軸２１の係合部２１ｂに係合させるとともに、アウターケース４３をナット３に係合させる。この状態において、モータ４５を回転駆動させることによりインナーソケット４２が回転駆動されると、ねじ軸２１の係合部２１ｂが回動させられて締め付け作業が開始される。

締結構造６の締め付けが進むと、座金１に回動力と軸力とが印加され、食込突起１４の圧接部１４ｂが鋼材に圧接されながら、次第に鋼材５１に食い込んでいく。一方で、第１の実施形態と同様に座金１とナット３との間は滑りやすくなっており、ナット３の締め付けに係る共回りは生じない。

上記の締め付けの過程において、締結工具４には大きな反力がかかるが、工具本体４１に一体的に固定されたアウターケース４３がナット３に係合しているため、アウターケース４３がナット３をインナーソケット４２の回動方向とは逆方向（締め付け方向）に回動させる。すなわち、上記反力をナット３の締め付けに使用することができるため、上記反力が使用者に伝達することを阻止することができる。

さらに締結構造６の締め付けが進み、所定値以上のトルクがねじ軸２１の係合部２１ｂに所定以上のトルクが与えられると、ノッチ２１ｃが破断して、締結構造６の締め付けが完了する。このように、ねじ軸２１にノッチ２１ｃを設けることにより、締め付けトルクが所定の範囲内になるように管理することができる。

締め付け試験を行った結果は、第１の実施形態と同一または類似であり、ここではその詳細な説明を省略する。

以上のように、本実施形態によると、締結工具４による締め付けの際に、締結工具４の回動力及び反力によって、ボルト２のねじ軸２１とナット３とを相対的に回動させて、締め付けに係る反力が作業者に伝わらないようにすることができる。さらに、座金の圧接部が座金に加わる反力（座金回動方向に加わる力）を受け止めるため、座金が共回りせず、トルク係数値を締め付け試験等によって求められた所定のばらつき範囲内にすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、種々の改変が可能である。

−変形例−
上記の実施形態に係る座金１において、座金１の外形は六角形であるものとしたが、これに限定されない。例えば、八角形や十二角形等の他の多角形であってもよい。さらに、座金１は多角形に限定されず、座金がアウターケースとの係合が可能に構成された係合部を有していれば、その外形が多角形以外の形状であってもかまわない。たとえば、図６（ａ），（ｂ）の実線又は仮想線で示すように、座金１の外形が略円形であり、その一部が直線状または円弧上に切り欠かれて係合部１２が形成されるような形状であってもよい。この場合においても、図６（ａ）に示すように食込突起１４の位置が座金１の中心寄りであってもよいし、図６（ｂ）に示すように食込突起１４の位置が座金１の外周寄りであってもよく、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

本開示に係る座金は、締結工具からの反力を受け止めることができるように構成されており、該反力が作業者に伝わらないようにすることができることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１ 座金
１２ 係合部
１３ 接触面
１４ 食込突起
１４ａ 窪み部
１４ｂ 圧接部
１４ｃ 奥側傾斜面
１５ 突起群
３ ナット（締結部材）
４ 締結工具
４１ 工具本体
４２ インナーソケット
４３ アウターケース
５１ 鋼材（被締結部材）

Claims (8)

1. 締結工具により締め付けられる締結部材と被締結部材との間に配設される座金であって、
   前記締結工具は、アウターケースと、該アウターケース内に回動可能に支持され、前記締結部材を回動させて締め付けるインナーケースとを有し、
   当該座金において、
   外周部には、前記アウターケースと係合する係合部が設けられ、
   前記被締結部材との接触面には、前記締結工具による締め付け時に前記被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部を有する食込突起が突設されている
   ことを特徴とする座金。
2. 複数の被締結部材に各々設けられたねじ挿通孔にボルトのねじ軸が挿通され、該ねじ軸の先端に座金を介してナットが螺合されて締結される締結構造であって、
   前記ボルトと前記ナットとは、前記ナットに係合するアウターケースと、該アウターケース内に回動可能に支持され、前記ボルトのねじ軸先端の係合部に係合して、該ねじ軸を回動させて締め付けるインナーケースとを有する締結工具によって締結されるものであり、
   前記座金の前記被締結部材との接触面には、前記締結工具による締め付け時に前記被締結部材に食い込んで該被締結部材と圧接される圧接部を有する食込突起が突設されている
   ことを特徴とする締結構造。
3. 請求項２記載の締結構造において、
   前記ボルトのねじ軸には、前記係合部に所定以上のトルクが与えられた際に破断する脆弱部が設けられている
   ことを特徴とする締結構造。
4. 請求項２または３の締結構造に使用される座金。
5. 請求項１または４に記載の座金において、
   前記食込突起の圧接部は、前記インナーケースの回動に伴って当該座金が回動しようとする方向の前側に設けられており、
   前記接触面に対する前記圧接部表面の傾斜角度は、前記圧接部表面と前記食込突起の頂点を介して連続する傾斜面の前記接触面に対する傾斜角度よりも大きい
   ことを特徴とする座金。
6. 請求項１，４または５に記載の座金において、
   前記食込突起は、前記接触面からの高さが０．２ｍｍ以上である
   ことを特徴とする座金。
7. 請求項１、または請求項４から６のうちのいずれか１項に記載の座金において、
   前記食込突起は、座金半径方向に延びており、かつ、前記座金の中心寄りの部位に設けられている
   ことを特徴とする座金。
8. 請求項１、または請求項４から７のうちのいずれか１項に記載の座金において、
   前記食込突起が周方向に並んだ突起群が設けられ、かつ、該突起群が周方向に所定の角度ピッチで配設されている
   ことを特徴とする座金。