JP3183739U - アンカーボルト用ナット - Google Patents

Abstract

【課題】振動等によるナットの緩みがなく、構造部材をコンクリートに安定して固定することが可能なナットの提供を課題とする。
【解決手段】ナット１は、コンクリート２に一部が埋込まれたアンカーボルト６のボルト軸５に取付けられ、ボルト軸５に挿通された支柱３を固定するためものであり、六角柱状のナット本体７と、ナット本体７の中心に貫設され、ボルト軸５の外周面５ａに形成された雄ねじと螺合可能な雌ねじが内周面に形成されたナット孔部とを具備し、ナット本体７の平径は、ナット孔部の孔径に対し、１．５倍以上、２．０倍以下に形成されている。
【選択図】図３

Description

本考案は、アンカーボルト用ナットに関するものであり、特にコンクリートに一部が埋込まれたアンカーボルトに取付けられ、支柱等の構造部材を固定するために使用されるアンカーボルト用ナットに関するものである。

道路工事や建築工事の現場では、コンクリートに支柱、パネル等の構造部材を固定する作業が行われ、係る作業のためにアンカーボルト及びアンカーボルト用ナット（以下、単に「ナット」と称す）が使用されている。アンカーボルトは、一端にボルト頭部を有し、他端近傍の外周面に雄ねじが形成されたボルト軸を有する円柱棒状の部材である。そして、ボルト頭部を含むアンカーボルトの大部分をコンクリートに埋込み、さらに他端側のボルト軸を当該コンクリートから突出させた状態で設置される。これにより、コンクリートに埋込まれた状態のアンカーボルトは、ボルト頭部が引っ掛り、コンクリートから引き抜くことができない。

一方、ナットは、上記ボルト軸に形成された雄ねじと螺合可能な雌ねじが内周面に形成されたナット孔部を有し、一般に六角柱状或いは四角柱状を呈する部材である。そして、アンカーボルトのボルト軸に構造部材の一部を挿通した状態で、ボルト軸にナットを取付けて、スパナやレンチ等の工具でナットを回転させることにより、コンクリート及びナットの間で構造部材の一部を挟込むことができ、コンクリートと構造部材とを固定することができる。なお、挟込まれる構造部材の一部は、例えば、構造部材の本体から延出された平板状の固定片などから構成され、当該固定片にはボルト軸を挿通可能なボルト孔部が貫設されている。

ここで、ナットは、取付け対象のアンカーボルトのボルト軸の径に応じてサイズが規格化された「標準ナット」が用いられる。すなわち、アンカーボルト及びナットには、「呼び径」と呼ばれる、例えば、「Ｍ２０」、「Ｍ２２」、「Ｍ３０」のような型番が付され、それぞれの呼び径が一致するアンカーボルト及びナット同士を組み合わせて使用していた。具体的に説明すると、呼び径がＭ２０のアンカーボルト（ボルト軸の径：２０ｍｍ）に対し、これに対応する同じ呼び径のＭ２０の標準ナット（平径：３０ｍｍ、対角線上の長さ：３６ｍｍ、孔径：２０ｍｍ）を使用していた。ここで、平径とは、六角形（または四角形）の互いに平行な一対の外辺の間の距離を示すものであり、一般にボルト軸の径（ナットの孔径）に対して約１．５倍になるように設定されている。

一方、アンカーボルト及びナットによって固定される構造部材の一部（固定片等）には、例えば、ボルト軸の挿通可能な円形状のボルト孔部が貫設され、その孔径は工事仕様書等によって予め決定されていた。例えば、Ｍ２０のアンカーボルトを用いて固定片等を固定する場合には、ボルト軸の径より５ｍｍ大きい、２５ｍｍの孔径のボルト孔部を固定片等に設けることが規定されていた。これにより、ボルト軸の径に対して僅かに大きな孔径のボルト孔部を有する固定片等を、当該ボルト軸に容易に挿通させることができ、さらに標準ナットによって固定片等をコンクリート側に押付けることで構造部材を安定した状態で固定することができる。

このとき、上述の工事仕様書等には、貫設されるボルト孔部の孔径に対する加工誤差が認められていた。例えば、２５ｍｍの孔径に指定されたボルト孔部の場合、その孔径に対して±２ｍｍの加工誤差が認められていた。すなわち、ボルト孔部の孔径は最小で２３ｍｍ、最大で２７ｍｍになった。

ここで、ボルト軸に固定片等を挿通させてナットを取付ける場合、ボルト軸の軸線とボルト孔部の中心とが必ずしも一致しない状態で取付けられることがあった。例えば、図５（ａ）に示すように、最大の加工誤差を含む２７ｍｍの孔径を有するボルト孔部１０１の場合、アンカーボルトのボルト軸１０２の軸線に対して固定片１０３等のボルト孔部１０１の中心が最大３．５ｍｍ偏心することがあり、ボルト軸１０２の外周面１０２ａとボルト孔部１０１の内周面１０１ａとの間に７ｍｍの幅Ｓが生じることがあった。その結果、アンカーボルトのボルト軸に応じて規格されたナット（標準ナット１００）を用いた場合、当該標準ナット１００では、ボルト孔部１０１を完全に覆うことができず、標準ナット１００から外れた隙間１０４（図５（ａ）におけるハッチング部分）が生じることがあった。係る隙間１０４によって構造部材（固定片１０３等）を安定して固定することができない虞があった。また、上述の円形状以外にも、例えば、長円孔状のボルト孔部１０５などが固定片１０３に設けられることもあり、係る場合、標準ナット１００から外れた隙間１０７の面積がさらに広くになることがあった（図５（ｂ）参照）。その結果、例えば、コンクリートに振動等が加わった場合、標準ナットと接触する固定片１０３の面積が小さくなるため、係る面積における摩擦が減少することで、締結された標準ナット１００がアンカーボルトのボルト軸１０２から緩みやすくなり、構造部材をコンクリートに安定して固定できない等の不具合を生じることがあった。なお、ナットとして、座付ナット（ワッシャーナット）を用いたり、ワッシャーを介してナットを締結したりすることが考えられる。この場合であっても、所定の厚みがあるナット本体と比較し、ワッシャー部分が薄いために固定が弱くなり、ワッシャーが座屈して構造部材を安定することができない虞がある。

そこで、本考案は上記実情に鑑み、振動等によるナットの緩みがなく、構造部材をコンクリートに安定して固定することが可能なナットの提供を課題とするものである。

本考案のナットは、「コンクリートに一部が埋込まれたアンカーボルトのボルト軸に取付けられ、前記ボルト軸に挿通された構造部材を固定するためのアンカーボルト用ナットであって、多角柱状のナット本体と、前記ナット本体の中心に貫設され、前記ボルト軸の外周面に形成された雄ねじと螺合可能な雌ねじが内周面に形成されたナット孔部とを具備し、前記ナット本体の平径は、前記ナット孔部の孔径に対して１．５倍より大きく、２．０倍以下に形成されている」ものである。

したがって、本考案のナットは、ナット本体の平径がナット孔部の孔径に対して１．５倍より大きく、２．０倍以下に形成されている。そのため、ボルト軸に本考案のナットを取付け、構造部材を固定する場合、仮に構造部材がボルト軸に対して偏心した位置にあっても構造部材の一部とナットとが接する面積が著しく減少することがなく、偏心がない状態と同様に安定した固定が可能となる。その結果、振動等によってナットに緩みが生じることがない。なお、ナット本体の平径がナット孔部の孔径に対して２．０倍を超えると、当該ナットが他の部材と干渉し、作業性等に支障を来す可能性がある。また、特殊なレンチ等を必要とすることなく、既存のレンチやナット締め等を用いることができる。そのため、ナット孔部の孔径に対して１．５倍より大きく、２．０倍以下の範囲にナット本体の平径を形成することが好適となる。

本考案のナットによれば、振動等によるナットの緩みがなく、構造部材をコンクリートに安定して固定することができる。

本実施形態のナットの正面図である。 ナットの右側面図である。 アンカーボルト及びナットによって支柱をコンクリートに取付けた状態を示す説明図である。 ボルト軸に対して偏心した状態における（ａ）円形状のボルト孔部とナットとの固定、及び（ｂ）長円孔状のボルト孔部とナットとの固定を示す模式図である。 ボルト軸に対して偏心した状態における（ａ）円形状のボルト孔部と標準ナットとの固定、及び（ｂ）長円孔状のボルト孔部と標準ナットとの固定を示す模式図である。

以下、本考案の一実施形態のナット１について、図１乃至図４に基づいて説明する。ここで、本実施形態のナット１は、道路に遮音壁等（図示しない）を設置する際に用いるアンカーボルトに取付けられるものであり、道路脇に設けられたコンクリート２に沿って複数の支柱３を所定の間隔で当該コンクリート２に取付ける作業において使用されるものを例にして説明を行うものとする。支柱３が本考案における構造部材に相当する。なお、コンクリート２には、一端にボルト頭部４及び他端にボルト軸５を有し、ボルト頭部４及びボルト軸５が互いに同じ高さとなるように長手方向を水平方向に一致させ、かつボルト頭部４を含む大部分が当該コンクリート２に埋込まれた上下一対のアンカーボルト６がそれぞれ設置されている。また、コンクリート２の側面２ａから上記ボルト軸５が水平方向に突出している（図３参照）。なお、上述したアンカーボルト６の代わりに、コンクリート２中に雌ねじが内面に形成されたアンカースリーブを埋込み、当該アンカースリーブに、ボルト頭部を有しない長棒状のアンカーボルトとしてのボルトを取付けたものを用いることができる。

本実施形態のナット１は、図１及び図２に示すように、六角柱状を呈するナット本体７と、ナット本体７の中央に貫設された円形状のナット孔部８とを具備している。ここで、ナット孔部８の内周面８ａには、アンカーボルト６のボルト軸５の外周面５ａに形成された雄ねじ（図示しない）と螺合可能な雌ねじが形成されている。ここで、六角柱状のナット本体７（ナット１）の平径Ｌ、すなわち、六角形の互いに平行な一対の外辺７ａ，７ｂの間の長さがボルト軸５の径に応じて通常選択される標準ナット１００（図５参照）の平径Ｌ（図１参照）よりも大きくなっている。

さらに具体的に説明すると、コンクリート２に埋め込まれたアンカーボルト６の呼び径が「Ｍ２０」の場合、アンカーボルト６のボルト軸５の径Ｂ（図５参照）は予め規格化された２０ｍｍであり、係るボルト軸５の径Ｂに応じて通常選択される標準ナット１００は、平径Ｌが３０ｍｍ、対角線上の長さＤが３６ｍｍ、及びナット孔部８の孔径Ｉが２０ｍｍに設定された呼び径が「Ｍ２０」のものである。これに対し、本実施形態において使用されるナット１は、上述の標準ナット１００と異なり、孔径Ｉの１．８倍の平径Ｌが３６ｍｍ、対角線上の長さＤが４２ｍｍ、ナット孔部８の孔径Ｉが２０ｍｍに設定されたものである。すなわち、標準ナット１００の平径Ｌよりも本実施形態のナット１の平径Ｌが大きい。なお、ナット孔部８（ナット１）及び標準ナット１００の孔径Ｉ自体は、共に２０ｍｍであるため、本実施形態のナット１をアンカーボルト６のボルト軸５に取付けることができる。

本実施形態のナット１を用いることにより、コンクリート２に遮音壁用等の支柱３を固定することができる。なお、アンカーボルト６は既に説明したように、長手方向を水平方向に一致させた状態で、ボルト軸５がコンクリート２の側面２ａから突出している。また、コンクリート２に対して、一対のアンカーボルト６が上下に互いに離間した二箇所の位置で埋込まれている（図３参照）。一方、アンカーボルト６に取付けられる支柱３は、底部に平板状の固定片９を有し、当該固定片９に一対のアンカーボルト６のボルト軸５の位置に合わせて上下二箇所に貫設された一対のボルト孔部１０が形成されている。そして、一対のボルト軸５と一対のボルト孔部１０との位置を合わせ、上下のボルト軸５にそれぞれのボルト孔部１０を通し、固定片９とコンクリート２とを密着させる。なお、係る固定片９とコンクリート２との間に既存のワッシャ等の部材を介設してもよい。そして、固定片９から突出した一対のボルト軸５に本実施形態のナット１を取付けた後、スパナやレンチ等の工具を用いてボルト軸５の軸廻りに時計方向に当該ナット１を回転させることにより、ボルト軸５の雄ねじとナット孔部８の雌ねじとが螺合することで、側面２ａとナット１との間を徐々に狭めることができる。その結果、側面２ａとナット１とｄの間の固定片９を側面２ａ及びナット１によって挟込むことができ、支柱３をコンクリート２に固定することができる。

次に本実施形態のナット１の効果について、主に図４に基づいて説明する。ここで、本実施形態のナット１を取付けるアンカーボルト６のボルト軸５の挿通可能な固定片９のボルト孔部１０の孔径Ｊは、最大加工誤差を含む２７ｍｍに設定されている。また、その他のナット１及びボルト軸５のそれぞれの条件は上記と同様とする。

これによると、最大加工誤差を含む孔径Ｊが２７ｍｍのボルト孔部１０が形成された固定片９の場合、アンカーボルト６のボルト軸５に対し、最大で３．５ｍｍ偏心した位置でナット１によって固定片９が固定される（図４（ａ）参照）。係る場合であっても、本実施形態のナット１は、標準ナット１００（図５（ａ）参照）よりも平径Ｌが大きく形成されているため、ナット本体７（ナット１）によって孔径２７ｍｍのボルト孔部１０全体を覆うことができる。その結果、コンクリート２に対して支柱３を安定して固定することができる。特に、図３に示すような、支柱３をコンクリート２に固定する作業を行う場合、支柱３の自重によって作業時に支柱３が常に下方に向かう力が作用するため、上記のようなボルト軸５に対するボルト孔部１０の偏心が起こり易い。したがって、本実施形態のナット１を用いることが特に好適である。

さらに、図４（ｂ）のような長円孔状のボルト孔部１１の場合も同様に、ナット１がボルト孔部１１の幅方向（図４（ｂ）における紙面上下方向に相当）に完全に架渡された状態で固定されるため、ナット１によって固定片９を確実の押さえることができ、安定した支柱３の固定が可能である。なお、図４（ｂ）は、最大加工誤差を含むφ２７×６７ｍｍのボルト孔部１１の例を示している。

以上、本考案について好適な実施形態を挙げて説明したが、本考案はこれらに実施形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、本実施形態のナット１において、Ｍ２０の呼び径のアンカーボルト６を取付けの対象として例示したが、これに限定されるものではなく、その他の呼び径のアンカーボルトを対象とするものであっても構わない。さらに、図１等において、ナット本体７を片面が面取りされた所謂「１種ナット」を図示したが、これに限定されるものではなく、ナット自体の形状は特に限定されるものではなく、例えば、ナット本体７の両面を面取りした「３種ナット」や、片面に鍔のついた鍔付きナット、さらにナット本体７の片面を袋状に形成した所謂「袋ナット」として構成するものであっても構わない。また、長手方向を水平方向に一致させてコンクリート２に埋込んだアンカーボルト６を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、長手方向を鉛直方向に一致させたアンカーボルト６に取付けるものであってもよい。また、平径が１．８倍のものを示したが、これに限定されるものではなく、１．５倍よりも大きく、２．０倍以下のものであれば構わない。

１ ナット（アンカーボルト用ナット）
２ コンクリート
３ 支柱（構造部材）
４ ボルト頭部
５，１０２ ボルト軸
５ａ 外周面
６ アンカーボルト
７ ナット本体
８ ナット孔部
８ａ 内周面
９，１０３ 固定片
１０，１１，１０１，１０５ ボルト孔部
Ｌ 平径
１００ 標準ナット

Claims (1)

1. コンクリートに一部が埋込まれたアンカーボルトのボルト軸に取付けられ、前記ボルト軸に挿通された構造部材を固定するためのアンカーボルト用ナットであって、
   多角柱状のナット本体と、
   前記ナット本体の中心に貫設され、前記ボルト軸の外周面に形成された雄ねじと螺合可能な雌ねじが内周面に形成されたナット孔部と
   を具備し、
   前記ナット本体の平径は、
   前記ナット孔部の孔径に対して１．５倍より大きく、２．０倍以下に形成されていることを特徴とするアンカーボルト用ナット。

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