JP3069537U - ブラインドボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案はブラインドボルトに関し、例えば重
合する建築構造物相互の片面側から挿入したボルトナッ
トを螺合する場合にボルト等がナットに対して供回りす
るのを防止して片面側から容易かつ確実に緊結するよう
にした。 【解決手段】 ボルト１に設けた雄ねじ１ａに螺合され
るナット２とボルトの一端に設けた鍔頭部４の上方の雄
ねじの下方に位置する斜面部５とにより被締結物６，７
に設けた貫通孔６ａ，７ａ内に挿入され、一端側の外径
φ₂ が被締結物に設けられる貫通孔の内径φ₃ ，φ₄ よ
り僅かに大きい寸法とし先端側の他端に向かって貫通孔
より僅かに小さい寸法のテーパ９面に形成する略筒状の
スリーブ３を圧縮してスリーブの先端にスリット８を介
して設けた可撓片３ｂを拡大変形させて被締結物を相互
に緊結し被締結物およびボルトの伴回りを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はブラインドボルトに関し、例えば重合される建築構造物相互の片面側 から挿入したボルトにナットを螺合する場合にボルト等がナットに対して伴回り するのを防止して片面側から容易かつ確実に緊結するようにした。

【０００２】

【従来の技術】

例えば図１９に示すように建築構造物は部材相互をボルト・ナットにて緊結す る方法がある。 すなわち、水平方向に配設したＨ型鋼ａの上側に位置するフランジｂに貫通孔 ｃを設け、Ｈ型鋼ａに載置される床板材ｄに貫通孔ｃに重なる貫通孔ｅを設け、 この貫通孔ｃ，ｅに挿通した頭付きボルトｆにナットｇを螺合することにより緊 結する。この緊結作業は、Ｈ型鋼ａの下側から頭付ボルトｆを貫通孔ｃ，ｅ内に 挿通する作業者と、床板材ｄの上面から頭付きボルトｆにナットｇを螺合して緊 結する作業者とを必要とし、作業は被締結物としてのＨ型鋼ａと床板材ｄとの両 面から行われていた。

【０００３】 このような構造の頭付きボルトｆとナットｇとでは、２名の作業者が必要であ るために人件費が高くなるのと、作業者が相互に相手が見えない状態で協同作業 を行わなければならないので不便であり、作業は非能率的であるという不都合が ある。 またＨ型鋼ａの下側が作業者が入れない狭い空間であったり、または角形パイ プに板材等の他の部材を取付けるように手が挿入できない場合の被締結物相互を 緊結する場合には頭付きボルトｆとナットｇとを用い、このような作業を行うこ とにより被締着物相互を緊結するのは不可能であった。 このような理由から、建築構造物の片面側からボルトを挿通する挿通作業と、 ナットを締付ける緊結作業とを行うことができる例えば図２０および図２１に示 すようなブラインドボルトがある。

【０００４】 このブラインドボルトは、略筒状に形成され上端に六角頭ｉが設けられ内面に 雌ねじｊが設けられるスリーブｋと、該スリーブｋに挿入され雌ねじ孔ｊに螺合 するボルトｍとにより構成される。また、スリーブｋの中間部には複数のスリッ トｎが設けられ、しかもスリットｎの中央部には、スリーブｋの中間部を屈曲し 易くするための幅広部分ｏを設けている。 そして、このブラインドボルトを用いて被締結物としての建築構造物相互を緊 結するのには、被締結物ｐ，ｑに設けた貫通孔ｒ，ｓを重合し、被締結物の片面 側（図２０では上方）よりスリーブｋを貫通孔ｒ，ｓ内に挿入する。それから、 ボルトｍをスリーブｋの雌ねじ孔ｊ内に挿入していくと、圧縮荷重を受けたスリ ーブｋがスリットｎの中間部に設けた幅広部分ｏの近傍からくの字に屈曲するこ とによりスリーブｋが貫通孔ｒ，ｓよりも拡大し、被締結物ｐ，ｑをブラインド ボルトにより緊結する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図２０および図２１に示す上記従来のブラインドボルトは、被締結物ｐ，ｑを 緊結する際に被締結物ｐ，ｑに設けた貫通孔ｒ，ｓ内に挿入したスリーブｋの雌 ねじ孔ｊにボルトｍを螺入すると、ボルトｍからの回動時のトルクがスリーブｋ に伝達され、ボルトｍと一緒にスリーブｋが伴回りし、緊結作業が円滑に行えな かった。スリーブｋのボルトｍに対する伴回りを阻止するには、スリーブｋの上 端に設けた六角頭ｉをスパナ等の工具を用いて回動するのを規制しながらボルト ｍをスリーブｋ内に螺入しなければならず、緊結作業が多くの時間と手間が必要 であった。 また上記従来のブラインドボルトは、スリーブｋの幅広部分ｏの近傍のみが極 端に塑性変形するので、この部分が強度的なウイークポイントになる。従ってブ ラインドボルトを上方に引っ張る大きな外力加わった場合には、このウイークポ イント個所に破断を生して破断部の上方のスリーブｋの拡がりが、貫通孔ｓ内に 沿って縮小することによりブラインドボルトが貫通孔ｓから抜け出すという耐引 張荷重強度が不足するという不都合があった。

【０００６】 本考案は上記従来の不都合を解決し、ナットの締付時に被締結物に対してボル トおよびナットの伴回りを防止してボルトとナットの緊結作業を被締結物の片面 側から迅速かつ確実に行え、また上方への大きな引張力が加わった場合に被締結 物の貫通孔から抜け出すことなく耐引張荷重が十分なブラインドボルトを提供し ようとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題に鑑みなされ、その請求項１はボルトに設けた雌ねじに螺合 されるナットと該ナットを雄ねじに螺合することにより前記ボルトの一端に設け た鍔頭部の上方の雄ねじの下方に位置する斜面部とにより被締結物に設けた貫通 孔内に挿入される略筒状のスリーブを圧縮して該スリーブの先端側にスリットを 介して設けられた可撓片を拡大変形させて被締結物相互を緊結し、被締結物に対 してスリーブおよびボルトの伴回りを防止するブラインドボルトにして、前記ス リーブは一端側の外径が被締結物に設けられる貫通孔の内径より僅かに大きい寸 法とし先端側の他端に向かって前記貫通孔より僅かに小さい寸法のテーパ面に形 成したことを特徴とするという手段を採用した。

【０００８】 また本考案の請求項２は請求項１においてスリーブの一端側の外径は作業当初 該スリーブが被締結物の表面よりも３〜１０ｍｍ程度上部に上端が位置するまで 挿入されるような寸法に形成されるという手段を採用した。

【０００９】 また本考案の請求項３は請求項１においてボルトの鍔頭部は全体形状が略円錐 形または略多角形に形成され、先端には案内錘部が形成されたことを特徴とする という手段を採用した。

【００１０】 また本考案の請求項４は請求項１においてスリーブの筒状基端部の外周には滑 動防止手段が設けられたことを特徴とするという手段を採用した。

【００１１】 また本考案の請求項５は請求項１においてスリーブに設けられるスリットはス リーブの開先部から重合された２つの被締結物のうち裏面側に位置する被締結物 の略表面に到るまで形成されることを特徴とするという手段を採用した。

【００１２】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態の一例を図１ないし図１８に従って説明する。 Ｂはブラインドボルトであり、このブラインドボルトＢは、ボルト１と、ナッ ト２と、スリーブ３とから構成される。

【００１３】 前記ボルト１は一端に鍔頭部４が設けられ、該鍔頭部４の上方外周にはナット ２が螺合される雄ねじ１ａに連なって下方位置には傾斜面５が形成されている。 このボルト１は、必要とされる適正な強度に合致した炭素鋼又は合金鋼が使用さ れ、耐蝕性を発揮させるために表面に亜鉛メッキが施されている。 またボルト１の鍔頭部４は図１ないし図６に示すように全体形状が略円錐形ま たは図７および図８に示す四角形または図９および図１０に示すように六角形等 の略多角形に形成される。またこの鍔頭部４は重合される２つの被締結物６，７ に設けられる貫通孔６ａ，７ａに挿通可能な直径φ₁ に形成される。４ａは鍔頭 部４の先端に形成された案内錘部であり、この案内錘部４ａは被締結物６，７に 設ける貫通孔６ａ，７ａの軸芯が製作精度や取付精度から一致しない場合に斜面 部４ａ₁ の案内によりボルト１を被締結物６の片面側（図１において上方）から 貫通孔６ａ，７ａ内に挿入し易くするためのものである。

【００１４】 被締結物６，７は例えば図１９に示すように建築構造物に使用されるＨ型鋼ａ とこのＨ型鋼ａに載置される床板材ｄが使用される場合は勿論、作業者が作業に 入れない狭い空間であったり、手を挿入することができないような角形パイプに 板材等の他の部材を緊結するほか土木資材等があげられる。 またボルト１の雄ねじ１ａの長さｌ₁ は、ナット２の高さｈと、スリーブ３の 長さｌ₂ を加えた程度の寸法に形成される。

【００１５】 前記ナット２は図１においては、平座金付きナットが使用されるが、図示は例 示であり、ナット２と座金とは一体に形成されるものに限らず別体に形成された ものを使用してもよい。ナット２は平面六角形、平面四角形、平面八角形等様々 なものが使用される。しかも、座金は図に示すような平座金のほか、皿座金、ば ね座金等が使用されその形状は限定されない。またナット２をボルト１の雄ねじ １ａに螺合する場合に必ずしも座金を使用しなくてもよい。

【００１６】 前記スリーブ３は、耐蝕性と耐圧強度を保持するためにステンレス鋼により略 筒状に形成され、筒状基端部３ａと、先端側には略等角度に配して設けられた適 宜複数個のスリット８を介して可撓片３ｂとが設けられる。またスリーブ３は一 端側の外径φ₂ が被締結物６，７に設けられる貫通孔６ａ，７ａの内径φ₃ ，φ ₄ より僅かに大きい寸法とし、先端側の他端に向かって貫通孔６ａ，７ａよりも 僅かに小さい寸法のテーパ面９に形成される。そして、被締結物６，７の貫通孔 ６ａ，７ａの内径φ₃ ，φ₄ よりも僅かに大きい寸法に形成されるスリーブ３の 一端側の外径φ₁ は緊結作業の作業当初（図２参照）ではスリーブ３が被締結物 ６の表面よりも３〜１０ｍｍ程度上部に上端が位置するまで挿入されるような寸 法に形成される。

【００１７】 図１３および図１５において１０はスリーブ３の前記筒状基端部３ａの外周に 設けられた滑動防止手段であり、この滑動防止手段１０は図１３に示すように突 状部１１を軸長方向に多数設けたもの、または図１５に示すようにローレット条 １２や図には示さないが多数の凹凸により形成される梨地面としてもよく、これ らの活動防止手段１０により貫通孔６ａ，７ａ内に挿入されるスリーブ３の摩擦 を防止するようにしてもよい。

【００１８】 スリーブ３に設けられる前記スリット８は、図示では開先部から重合された２ つの被締結物６，７のうち裏面側に位置する被締結物７の略表面に到るまで形成 されているが、スリット８の設置長さはこれより長くても短くてもよく要は後述 するようにボルト１の傾斜面５に対してスリーブ３の下端部が滑動することによ り屈曲し易い長さであればよい。

【００１９】 本考案の一実施態様は以上の構成からなり、被締結物６，７相互を緊結する場 合を図２ないし図４に従って工程順に説明する。 先ず、図２に示すように重合される被締結物６，７に設けられた貫通孔６ａ， ７ａ内に略筒状のスリーブ３と該スリーブ３内に挿入されたボルト１とを被締結 物６，７の片面側（図２において上方側）からを挿入する。

【００２０】 この際、スリーブ３は一端側の外径φ₂ が被締結物６，７に設けられる貫通孔 ６ａ，７ａの内径φ₃ ，φ₄ よりも僅かに大きい寸法として先端側の他端に向か って貫通孔６ａ，７ａより僅かに小さい寸法のテーパ面９に形成され、しかもス リーブ３内に挿入されるボルト１の一端に設けた鍔頭部４は貫通孔６ａ，７ａに 貫通される直径φ₁ に形成されているので、図２に示すような作業当初、ボルト １と一緒に挿入されるスリーブ３は被締結物６の表面よりも３〜１０ｍｍ程度上 部に上端が位置するまで挿入される。

【００２１】 また、ボルト１の一端に形成される全体形状が略円錐形または略多角形に形成 される鍔頭部４の先端には案内錐部４ａとなしているので、被締結物６，７に設 けた貫通孔６ａ，７ａの軸芯が製作精度や取付精度が一致しない場合でも斜面部 ４ａ₁ に案内されることにより被締結物６の片面側（図２において上方）からボ ルト１は貫通孔６ａ，７ａ内に容易に挿入される。

【００２２】 次いで、図３に示すように例えばインパクトレンチＩをボルト１の雄ねじ１ａ の上部に螺合しているナット２に嵌合させて回動操作することによりボルト１の 雄ねじ１ａに対してナット２を螺入して行くと、スリーブ３は被締結物６，７に 設けた貫通孔６ａ，７ａよりも一端側の外径φ₂ が僅かに大きい寸法として先端 側の他端に向かって僅かに小さい寸法のテーパ面９に形成されているので、スリ ーブ３は被締結物６，７に設けた貫通孔６ａ，７ａに対して周囲から拘束力を受 けて回転がされないいわゆるしまりばめ（interferennce)となる。なお使用する インパクトレンチは電動、空気圧駆動、手動等に限らない。

【００２３】 このようにスリーブ３は貫通孔６ａ，７ａにより周囲から圧縮力Ｆを受けるし まりばめの状態でボルト１を拘束して回動を阻止し、伴回りすることなくインパ クトレンチＩによりボルト１に対してナット２の螺入を進める。 その結果、スリーブ３は先端側の一端（図３において下端）がボルト１の一端 に設けた鍔頭部４に係止されて上方向への押上げ力が加わり上方からは平座金が 被締着物６に当接するまで上下から圧縮されるので、作業当初３〜１０ｍｍ程度 上部に上端が位置していたスリーブ３は貫通孔６ａ，７ａ内に圧入されて周囲か ら一層の圧縮力Ｆを受けてボルト１の回転を確実に阻止してナット２の伴回りを 防止する。

【００２４】 こうしてボルト１に対して被締着物６の片方側からナット２を回動してなお締 付けて行くと、スリーブ３の先端側に略等角度をもって配したスリット８を介し て形成される可撓片３ｂの先端がボルト１の鍔頭部４の上方に位置する傾斜面５ を滑り接触しながら外周方向へ拡大する。ナット２の締付けをなお進めて行くと 、上下の圧縮力と曲げモーメントとにより屈曲した可撓片３ｂが被締結物７と斜 面部５とにより挟圧され（図４参照）て剪断が小さくなり、被締結物６，７はブ ラインドボルトＢにより緊締される。

【００２５】 また図１７および図１８はブラインドボルトＢのボルト１と該ボルト１の雄ね じ部１ａに螺合されるナット２との伴回り防止トルク実験を行った結果をグラフ に示したものである。 図１７では、被締結物６，７の貫通孔６ａ，７ａにブラインドボルトＢを挿入 後に、手動のトルクレンチを用いて伴回りの状態を実験したものである。縦軸Ｘ には実験によりボルト１の回転は０であるので、抵抗トルク値のみが示されてい る。また横軸Ｙにはナット２の回転数を示している。 また図１８では、被締結物６，７の貫通孔６ａ，７ａにブラインドボルトＢを 挿入後に、手動のトルクレンチを用いてボルト１を回動してナット２との伴回り の状態を示したものである。縦軸Ｘには伴回りしたナット２の回転数が記録され ていないが、実験の結果、ナット２の回転は０であるので、抵抗トルク値のみが 示されている。また横軸Ｙにはボルト１の回転数が示されている。 図１７に示したようにナット２を回転する場合には、ナット２の回転数が１６ Ｎ付近から抵抗トルク値は急激に増加し、また図１８に示すようにボルト１を回 転する場合にも、ボルト１の回転数が１６Ｎ付近から抵抗トルク値は急激に増加 し、両者とも略同様な右上がりの勾配の曲線が描かれている。 このように、ナット２を回転する場合、およびボルト１を回転する場合ともに 、抵抗トルク値は回転数が１６Ｎ付近から急激に増加し、ブラインドボルトＢに よりボルト１とナット２とが伴回りすることなく被締結物６，７を確実に緊結す ることができることがわかった。

【００２６】

【考案の効果】

本考案の請求項１は以上のようにボルトに設けた雄ねじに螺合されるナットと 前記ボルトの一端に設けた鍔頭部の上方の雄ねじの下方に位置する斜面部とによ り被締結物に設けた貫通孔内に挿入される略筒状のスリーブを圧縮することによ り該スリーブの先端側にスリットを介して設けられた可撓片を拡大変形させて被 締結物相互を緊結し、被締結物に対してスリーブおよびボルトの伴回りを防止す るブラインドボルトにして、前記スリーブは一端側の外径が被締結物に設けられ る貫通孔の内径より僅かに大きい寸法とし先端側の他端に向かって前記貫通孔よ り僅かに小さい寸法のテーパ面に形成したので、ナットの締付時にボルトとナッ トの伴回りを防止して被締結物に対してボルトおよびナットの緊結作業を被締結 物の片面側から迅速かつ確実に行え、緊結作業を向上することができる。また上 方への大きな引張力がブラインドボルトに加わった場合に被締着物の貫通孔から ブラインドボルトは抜け出すことなく被締結物相互を強固に緊結することができ る。

【００２７】 また本考案の請求項２はスリーブの一端側の外径は作業当初スリーブが被締結 物の表面よりも３〜１０ｍｍ程度上部に上端が位置するまで挿入されるような寸 法に形成されるので、被締結物に設けた貫通孔からスリーブが受ける圧縮力に起 因するボルトとナットとが伴回りするのを確実に防止し、ブラインドボルトでの 緊結を確実に行うことができる。

【００２８】 また本考案の請求項３はボルトの鍔頭部は全体形状が略円錐形または略多角形 に形成され、先端には案内錘部が形成されているので、重合される被締結物に設 ける貫通孔の軸芯が製作精度および組立精度から一致しない場合でも案内錘部の 斜面部に案内されることにより被締結物の片面側からボルトは貫通孔内に容易か つ確実に挿入することができる。

【００２９】 また本考案の請求項４によると、スリーブの筒状基端部の外周には滑動防止手 段が設けられているので、ボルトに対してナットを螺入することによりスリーブ が被締結物に対して滑動することなくボルトへのしばりばめ固定を確実に発揮し 、ナットとの伴回りを確実に防止することができる。

【００３０】 また本考案の請求項５によると、スリーブに設けられるスリットはスリーブの 先端部から重合された２つの被締着物のうち裏面側に位置する被締結物の略表面 に到るまで形成されているので、ナットの螺合によりボルトの一端に設けた鍔頭 部の上方に位置する斜面部によってスリーブの可撓片を容易かつ確実に外側に屈 曲して被締結物相互を緊結することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のブラインドボルトの一実施例を示す拡
大断面図である。

【図２】同じくブラインドボルトにより被締結物を緊結
する工程を示し、被締結物に設けた貫通孔内にブライン
ドボルトを挿入した作業当初を示す説明的な断面図であ
る。

【図３】同じくインパクトレンチを用いてボルトに螺合
されたナットを回動する説明的な断面図である。

【図４】同じくナットをボルトに螺入してスリーブに設
けた可撓片を屈曲することにより緊結した状態の説明的
な断面図である。

【図５】同じく本実施態様に用いるボルトの側面図であ
る。

【図６】同じく平面図である。

【図７】同じくボルトの第２変形例を示す側面図であ
る。

【図８】同じく平面図である。

【図９】同じくボルトの第３変形例を示す側面図であ
る。

【図１０】同じく平面図である。

【図１１】同じく本実施態様に用いるスリーブの側面図
である。

【図１２】同じく底面図である。

【図１３】同じくスリーブの第２変形例を示す側面図で
ある。

【図１４】同じく底面図である。

【図１５】同じくスリーブの第３変形例を示す側面図で
ある。

【図１６】同じく底面図である。

【図１７】ボルトとナットとの伴回り防止トルク実験の
ナットを回動操作する場合を示したグラフである。

【図１８】同じくボルトとナットとの伴回り防止トルク
実験のボルトを回動操作する場合を示したグラフであ
る。

【図１９】建築構造物相互をボルト・ナットにより緊結
する場合の従来の施工法を示す説明的な断面図である。

【図２０】同じく建築構造物相互を片面側からボルトを
挿通してナットにより緊結する従来のブラインドボルト
を示す説明的な断面図である。

【図２１】同じく使用状態を示す説明的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ボルト １ａ 雄ねじ ２ ナット ３ スリーブ ３ａ 筒状基端部 ３ｂ 可撓片 ４ 鍔頭部 ５ 傾斜面 ６ 被締結物 ６ａ 貫通孔 ７ 被締結物 ７ａ 貫通孔 ８ スリット ９ テーパ面 Ｂ ブラインドボルト φ₂ 外径 φ₃ 貫通孔６ａの内径 φ₄ 貫通孔７ａの内径

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトに設けた雄ねじに螺合されるナッ
   トと該ナットを雄ねじに螺合することにより前記ボルト
   の一端に設けた鍔頭部の上方の雄ねじの下方に位置する
   斜面部とにより被締結物に設けた貫通孔内に挿入される
   略筒状のスリーブを圧縮して該スリーブの先端側にスリ
   ットを介して設けられた可撓片を拡大変形させて被締結
   物相互を緊結し、被締結物に対してスリーブおよびボル
   トの伴回りを防止するブラインドボルトにして、前記ス
   リーブは一端側の外径が被締結物に設けられる貫通孔の
   内径より僅かに大きい寸法とし先端側の他端に向かって
   前記貫通孔より僅かに小さい寸法のテーパ面に形成した
   ことを特徴とするブラインドボルト。
2. 【請求項２】 スリーブの一端側の外径は作業当初該ス
   リーブが被締結物の表面よりも３〜１０ｍｍ程度上部に
   上端が位置するまで挿入されるような寸法に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のブラインドボルト。
3. 【請求項３】 ボルトの鍔頭部は全体形状が略円錐形ま
   たは略多角形に形成され、先端には案内錐部が形成され
   たことを特徴とする請求項１に記載のブラインドボル
   ト。
4. 【請求項４】 スリーブの筒状基端部の外周には滑動防
   止手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の
   ブラインドボルト。
5. 【請求項５】 スリーブに設けられるスリットはスリー
   ブの開先部から重合された２つの被締結物のうち裏面側
   に位置する被締結物の略表面に到るまで形成されること
   を特徴とする請求項１に記載のブラインドボルト。