JP3122640U

JP3122640U - ねじ締め用締結部品

Info

Publication number: JP3122640U
Application number: JP2006002625U
Authority: JP
Inventors: 博道草深; 秀雄山崎
Original assignee: 株式会社アプト; 日本ファスナー工業株式会社
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2016-03-10

Abstract

【課題】締結時、ねじ締め用締結部品の圧接座面の一部を結部品の外周からはみ出すように塑性変形させ、締結力を目視により確認できるようにする。
【解決手段】被締結体３への頭付ボルト１の頭部１４における圧接座面１４ａの外周部に、凸起部１６が所定間隔を置いて複数個立設されており、締結時、頭付ボルト１による所定の軸力で凸起部１６が被締結体６の当接面との間で塑性変形されて、その塑性変形した凸起部１６の一部が頭部の外周からはみ出した変形量により締結軸力が判定できるようにした。
【選択図】図２

Description

本考案は、被締結体を固定部材などに締結する際に用いる頭付ボルト、ナット、座金などのねじ締め用締結部品に関する。

従来、この種のねじ締め用締結部品にあっては、頭付ボルトと被締結体との間に座金を介装して適宜締結治具で頭付ボルトをねじ締めして、頭付ボルトの頭部下面を座金を介して被締結体に押し付け、その軸力による締付抵抗で締結するように構成されている。

ところが、上記したように単に座金を介した頭付ボルトのねじ締めによる被締結体の締結手段では、軸力が計れるトルクレンチを用いずに普通の締付治具を用いて締結作業を行う場合、作業者独自の感をたよりにその締結力を加減して締結作業を行うため頭付ボルトの締め付けによる軸力にバラツキあり、どの程度の軸力が座金にかかっているか判断しずらいものであった。そのため、普通の締付治具を用いて締結作業を行う場合、一定の軸力で締結することが非常に困難で頭付ボルトによる締め付けが弱いと振動や何らかの外力がかかった場合に緩みが発生するといった重大な問題があった。また、頭付ボルトを仮止めしたまま本締めを忘れたようなとき、これを目で見て確認しずらい問題も有していた。

そこで、本考案は、普通の締付治具を用いて締結する時、ねじ締め用締結部品に設けた凸起部をその一部が締結部品における圧接座面の外周からはみ出すように塑性変形させることにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができ、その上、頭付ボルトの締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認できるねじ締め用締結部品の提供を課題とする。
また、他の課題は凸起部が塑性変形した場合、変形した凸起部が圧接座面と面一状になるように工夫したねじ締め用締結部品を提供することにある。

上記した問題を解決するために、本願の請求項１の考案は、頭付ボルト、ナット、座金などのねじ締め用締結部品の被締結体への圧接座面における外周部に、締結部品の軸方向外方に突出する凸起部が所定間隔を置いて複数個立設されており、締結時、頭付ボルトによる所定の軸力で上記凸起部が被締結体の当接面との間で塑性変形されて、その塑性変形した凸起部の一部が締結部品の外周からはみ出した変形量により締結軸力が判定できることを特徴とする。

また、本願の請求項２の考案は、請求項１の構成に加えて、凸起部が塑性変形した場合、変形した凸起部が圧接座面と面一状になるように圧接座面における各凸起部の周りにその変形した凸起部を適当量吸収する逃げ溝が設けられていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項３の考案は、請求項２の構成に加えて、凸起部の変形状態又はその量を、目視検査できると共にトルク又は軸力の変化により変動する電流数値にて判断し、求める数値にて締結を停止させるセンサーをもったデジタル表示付きのレンチにて締結することにより目視検査とデジタル表示された数値との二重のチェックが行えるように設定した締結軸力判定の凸起部を有していることを特徴とする。

本考案によれば、ねじ締め用締結部品の被締結体への圧接座面における外周部に、締結部品の軸方向外方に突出する凸起部が所定間隔を置いて複数個立設されており、締結時、頭付ボルトによる所定の軸力で上記凸起部が被締結体の当接面との間で塑性変形されて、その塑性変形した凸起部の一部が締結部品の外周からはみ出した変形量により締結軸力が判定可能できるようにしたから、トルクレンチを用いずに普通の締付治具を用いて頭付ボルトを締め付けて締結する時、締結部品の座面に設けた凸起部の一部が締結部品の外周からはみ出すように塑性変形させることにより、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができ、締結力不足による問題を解消できる。特に、高層ビルでも遠くから望遠鏡にて一目で締結軸力の検査が行える。また、頭付ボルトの締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認することができる。

また、凸起部が塑性変形した場合に圧接座面と面一状になるよう圧接座面における各凸起部の周りに変形量を吸収する逃げ溝を設けるようにすれば、締結時、塑性変形した凸起部が上記逃げ溝内に逃げ込むと共にその一部が座金本体の外周からはみ出した状態で座金本体の下面と面一状になるのであり、これにより座金本体の下面と被締結体との隙間をなくして体裁をよくすることができると共に、座金本体の下面全面で被締結体を均等状に締め付けることができるので好ましい。

さらに、凸起部の変形状態又はその量を、目視検査できると共にトルク又は軸力の変化により変動する電流数値にて判断し、求める数値にて締結を停止させるセンサーをもったデジタル表示付きのレンチ（図示せず）にて締結することにより目視検査とデジタルの二重のチェックが行えるように設定した締結軸判定の凸起部を備えるようにすれば、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視検査とデジタル表示とによるの二重のチェックにより一層確実に行うことができるので好ましい。

以下、本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本考案の頭付ボルト１と通常のナット２を用いて被締結体３を固定側部材４に締結する前の状態を示す。頭付ボルト１は、ねじ部１１を有する軸部１２と鍔部１３を備えた円形の頭部１４とからなり、頭部１４の上面には六角凹部１５が形成されている。そして、図１及び図３に示すように頭付ボルト１の頭部１４の圧接座面１４ａには、下方に突出する凸起部１６…１６が所定間隔を置いて複数個立設されていると共に、各凸起部１６…１６の周りにそれぞれ逃げ溝１７…１７が形成されており、締結時、頭付ボルト１による所定の軸力で上記凸起部１６…１６が被締結体２の上面との間で塑性変形されて、その塑性変形した凸起部１６…１６が上記逃げ溝１７…１７内に逃げ込むと共にその一部が頭部１４の外周からはみ出した膨出１６ａ状態で頭部１４の圧接座面１４ａと面一状になるように構成されている。また、図に示す実施の形態では上記各凸起部１６…１６を軟化焼鈍しなどにより塑性変形可能な低硬度に設定して、頭付ボルト１による所定の軸力で上記凸起部１６…１６のみを頭部１４と被締結体３の上面との間で塑性変形させるように構成している。

ナット２は中心部にねじ孔２１をもつ六角形状のものであり、また、被締結体３及び固定側部材４にはそれぞれ頭付ボルト１における軸部の挿通可能な挿通孔３１，４１が形成されている。

次に上記した頭付ボルト１の作用について説明する。
図１に示すように固定側部材４の挿通孔４１に被締結体３の挿通孔３１を重ね合わせる。そして、頭付ボルト１の軸部１２を被締結体３の挿通孔３１から固定部材４の挿通孔４１に差し込み、その差し込んだ軸部１２のねじ部１１の先端にナット２を螺合して仮止めする。その後、頭部１４の六角凹部１５に係合する普通の締付治具（図示せず）を用いて頭付ボルト１を締め付け方向に回転させる。これにより、頭付ボルト１のねじ部１１をナット２のねじ孔２１にねじ込んで被締結体３を固定部材４に締結する。

この締結時、頭付ボルト１には、頭部１４の圧接座面１４ａに、下方に突出する凸起部１６…１６が所定間隔を置いて複数個立設されていると共に、各凸起部１６…１６の周りにそれぞれ逃げ溝１７…１７が形成されているから、トルクレンチを用いずに普通の締付治具を用いて頭付ボルト１を締め付けて締結する時、図２に示すように頭付ボルト１による所定の軸力で上記凸起部１６…１６が被締結体３の上面との間で塑性変形され、その塑性変形された凸起部１６…１６が上記逃げ溝１７…１７内に逃げ込むと共にその一部が頭部１４の外周からはみ出した膨出１６ａ状態で頭部１４の圧接座面と面一状になる。このように頭付ボルト１の頭部１４に設けた凸起部１６…１６の一部を頭部１４の外周からはみ出すように塑性変形させることによって、そのはみ出した変形量により締結軸力が判定可能でき、これにより所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視により簡単容易に確認することができる。その結果、締結力不足による頭付ボルト１の緩みなどの不具合を解消することができる。特に、高層ビルなどに使用した場合でも遠くから望遠鏡にて一目で締結軸力の検査が行える。また、頭付ボルト１の締め忘れも目視により直ちにかつ容易に確認することができる。

また、各凸起部１６…１６の周りにそれぞれ逃げ溝１７…１７を形成して、締結時、塑性変形した凸起部１６…１６が上記逃げ溝１７…１７内に逃げ込むと共にその一部が頭部１４の外周からはみ出した膨出１６ａ状態で頭部１４の圧接座面１４ａと面一状になるように構成しているので、頭部１４の圧接座面１４ａと被締結体３との隙間をなくして体裁をよくすることができると共に、頭部１４の逃げ溝１７…１７を含む座面全面で被締結体３を均等状に締め付けることができる。

さらに、凸起部１６の変形状態又はその量を、目視検査できると共にトルク又は軸力の変化により変動する電流数値にて判断し、求める数値にて締結を停止させるセンサーをもったデジタル表示付きのレンチ（図示せず）にて締結することにより目視検査とデジタルの二重のチェックが行えるように設定した締結軸力判定の凸起部１６を備えるようにすれば、所定の軸力で締め付けが行われたかどうかを目視検査とデジタル表示とによるの二重のチェックにより一層確実に行うことができるので好ましい。

以上の実施の形態では、鍔部１３を備えた円形の頭部１４をもつ頭付ボルト１に適用した場合について説明したけれども、図５及び図６に示すものは６角頭部１４Ａをもつ鍔部なしの頭付ボルト１Ａに適用したもので、凸起部１６Ａ…１６Ａと逃げみそ部１７Ａ…１７Ａを６角頭部１４Ａの各角部に設けるように構成したものである。この場合にも軸力の解るトルクレンチを用いず普通のスパナなどの締結治具を用いて締結する時、仮想線で示すように凸起部１６Ａが６角頭部１４Ａの外周からはみ出すように塑性変形し、先の実施の形態の場合と同様の作用及び効果が得られる。

以上の実施の形態では、頭付ボルト１に適用した場合について説明したけれども、例えば、頭部の下面に回転自由な座金５を一体的に備えた頭付ボルト１や、被締結体３との間に座金６を介装する場合にあっては、図７又は図８に示すように座金５や座金６の被締結体３への圧接座面５ａ又は６ａに、下方に突出する凸起部５１…５１又は６１…６１を所定間隔を置いて複数個立設すると共に、各凸起部５１…５１又は６１…６１の周りにそれぞれ逃げ溝５２…５２又は６２…６２を形成してもよい。

このように構成した場合にも、普通の締付治具を用いて頭付ボルト１を締め付け締結する時、座金５又は６に設けた凸起部５１…５１又は６１…６１をその一部が図７又は図８において仮想線で示すように座金５又は６の外周からはみ出すように塑性変形させることになる。その結果、最初の実施の形態の場合と同様の作用及び効果が得られる。

さらに、以上の実施の形態では、頭付ボルト１又は座金５，６に適用した場合について説明したけれども、この他例えば図９に示すように鍔付ナット７や、図１０に示す回転自由な座金９を一体的に備えたナット８にも適用できる。

その場合、まず、ねじ孔７１をもつ鍔付ナット７については、圧接座面７ａ、つまり該ナット７の固定部材４を介する被締結体３側への圧接座面７ａに、上方に突出する凸起部７２…７２を所定間隔を置いて複数個立設すると共に、各凸起部７２…７２の周りにそれぞれ逃げ溝７３…７３を形成すればよい。

次に、軸方向一端に座金９を回転自由に備えたナット８については、座金９の圧接座面９ａ、つまり該座金９の固定部材４を介する被締結体３側への圧接座面９ａに、上方に突出する凸起部９２…９２を所定間隔を置いて複数個立設すると共に、各凸起部９２…９２の周りにそれぞれ逃げ溝９３…９３を形成すればよい。

これらの場合にも、普通の締付治具を用いてナット７又は座金９を備えたナット８を適宜ボルトの軸力で締め付けて締結する時、ナット７又はナット８に設けた凸起部７２…７２又は９２…９２をその一部がナット７又は座金９の外周からはみ出すように塑性変形させることになる。その結果、上記した最初の実施形態の場合と同様の作用及び効果が得られる。

また、上記した実施の形態ではいずれも各凸起部の周りにそれぞれ逃げ溝を形成したものについて説明したけれども、逃げ溝は体裁を良くする上で設けた方が好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。また、凸起部の断面形状としては最初の実施の形態のように断面円形状のものや、その後の実施の形態のように三角すい形状や外周に沿って円弧に延びるブロック状のものなど各種の形状であってもよいことは勿論である。その場合、逃げ溝も凸起部の各種形状に応じて相似形状に形成するのが好ましい。また、凸起部の内面側をその基部から先端に向うに従ってやや外方傾斜させるようにしてもよい。このようにすれば、凸起部の頭部外方へはみ出しがより良好に行える。

さらに、上記した実施の形態では、ボルトの鍔部やナットの圧接座面或いは座金の形状を平面視円形としたけれども、何らかかる形状に限定されるものではなく、例えば６角形や１２角形などの多角形状であってもよいことは勿論である。

本考案を適用した頭付ボルトの使用前の状態を示す一部縦断面図である。同頭付ボルトの締結後の状態を示す一部縦断面図である。同頭付ボルトの底面図である。同頭付ボルトの締結後の状態を示す底面から見た説明図である。６角頭付ボルトに適用した別の実施形態を示す説明図である。６角頭付ボルトに適用した別の実施形態を示す説明図である。頭付ボルトに備えた座金に適用した別の実施形態を示す説明図である。座金に適用した別の実施形態を示す説明図である。ナットに適用した別の実施形態を示す説明図である。ナットに備えた座金に適用した別の実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１頭付ボルト
１Ａ頭付ボルト
２ナット
３被締結体
４固定部材
５座金
５ａ圧接座面
６座金
７ナット
７ａ圧接座面
９座金
９ａ圧接座面
１４頭部
１４ａ圧接座面
１６凸起部
１６Ａ凸起部
１７逃げ溝
１７Ａ逃げ溝
５１凸起部
５２逃げ溝
６１凸起部
６２逃げ溝
７２凸起部
７３逃げ溝
９２凸起部
９３逃げ溝

Claims

頭付ボルト、ナット、座金などのねじ締め用締結部品の被締結体への圧接座面における外周部に、締結部品の軸方向外方に突出する凸起部が所定間隔を置いて複数個立設されており、締結時、頭付ボルトによる所定の軸力で上記凸起部が被締結体の当接面との間で塑性変形されて、その塑性変形した凸起部の一部が締結部品の外周からはみ出した変形量により締結軸力が判定できることを特徴とするねじ締め用締結部品。
凸起部が塑性変形した場合、変形した凸起部が圧接座面と面一状になるように圧接座面における各凸起部の周りにその変形した凸起部を適当量吸収する逃げ溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のねじ締め用締結部品。
凸起部の変形状態又はその量を、目視検査できると共にトルク又は軸力の変化により変動する電流数値にて判断し、求める数値にて締結を停止させるセンサーをもったデジタル表示付きのレンチにて締結することにより目視検査とデジタル表示された数値との二重のチェックが行えるように設定した締結軸力判定の凸起部を有していることを特徴とする請求項２に記載のねじ締め用締結部品。