JP3211482U - 建築構造物に物体を固定するためのナットと方法 - Google Patents

建築構造物に物体を固定するためのナットと方法 Download PDF

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Abstract

【課題】建築構造物に物体を固定するためのナットを提供する。【解決手段】ナット１０は、ボルト１４を螺入するための雌ねじ３４；雌ねじ３４を保持し、雌ねじ３４に対してボルト１４を回転させるための、雌ねじ３４を囲むヘッド５２；および、物体１８を通ってナット１０を螺入するためのセルフタッピングねじ３６であって、螺入完了時の回転の際に物体１８に対して直線的なペーシングを与えないことを特徴とする、セルフタッピングねじ３６を備え、セルフタッピングねじ３６は、ボルト１４を螺入するための雌ねじ３４を含むこともあり、それによって、物体１８にナット１０を接続し、その後、物体１８に対してボルト１４を移動させることが可能となり、その結果、調整可能な距離で建築構造物に物体１８を固定することが可能となる。【選択図】図３

Description

本発明は建築構造物の分野に関する。具体的には、本発明は建築構造物に物体を固定する方法と装置に関する。
様々な場合で、乾式壁構築物のプレートまたはプロファイルのような物体は、建築構造物から一定の距離をおいて天井などの建築構造物に固定される。
建築構造物へのプレートの調節は、典型的には、プレートの別の側部に各々ある２つのナットを利用する。
この固定はナットの１つがプレートの後ろに配置されるという点で不利である。
上に記載された方法は、建築構造物から一定の距離にある物体を都合よく固定するという積年のニーズに満足な解決策を依然として与えていない。
本発明は、建築構造物から一定の距離にある物体を便利に固定する方法と装置を提供することを目的とする。
本発明は、従来技術の上に記載した問題や他の問題に対する解決策を与えることを目的とする。
本発明の他の目的や利点は記載が進むにつれて明らかなものとなる。
１つの態様では、本発明は以下を含むナット（１０）を対象とする：
−ボルト（１４）を螺入するための雌ねじ（３４）；
−雌ねじ（３４）を保持し、雌ねじ（３４）に対してボルト（１４）を回転させるための、雌ねじ（３４）を囲むヘッド（５２）；および、
−物体（１８）を通ってナット（１０）を螺入するためのセルフタッピングねじ（３６）であって、螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシング（ｐａｃｉｎｇ）を与えないことを特徴とする、セルフタッピングねじ（３６）、
ここで、セルフタッピングねじ（３６）は、ボルト（１４）を螺入するための雌ねじ（３４）を含むこともあり、それによって、物体（１８）にナット（１０）を接続し、その後、
ナット（１０）に対してボルト（１４）を回転させるか、または、物体（１８）に対してナット（１０）を回転させることにより、物体（１８）に対してボルト（１４）を移動させることが可能となり、その結果、調整可能な距離（４０）で建築構造物（２０）に物体（１８）を固定することが可能となる。
螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシングを与えないというセルフタッピングねじ（３６）の特徴は、セルフタッピングねじ（３６）の内部締付部の端部（４４）とナット（１０）の隣接面（３８）との間の空間（４８）を含んでもよく、空間（４８）は、空間（４８）内部で物体（１８）を回転させるために、物体（１８）の厚さ（８４）よりも大幅に大きい。
ナット（１０）は、螺入完了時のセルフタッピングねじ（３６）と物体（１８）との間の移動を制限するために、空間（４８）中に配された弾性のワッシャー（４６）をさらに含むことがある。
螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシングを与えないというセルフタッピングねじ（３６）の特徴は、他の締付部（４４Ｂ）よりも細い内部締付部（４４Ｃ）を含むこともあり、それにより、閉方向（６４）に物体（１８）に対してナット（１０）を回転時、物体（１８）中の穴部（５４）の湾曲部（８８）は、内部締付部（４４Ｃ）の端部（９０）を曲げ、それによって、セルフタッピングねじ（３６）の締付部（４４Ｂ、４４Ｃ）間の間隙（８６）から物体（１８）の湾曲部（８８）を取り除く。
工具（６０）は、
閉方向（６４）に対して回転時に革新的なナット（１０）へ螺入されたボルト（１４）を回転させるために、および、
開方向に対して回転時にナット（１０）からボルト（１４）を解放するために、
設けられても良く、
工具（６０）は：
−ボルト（１４）の雄ねじ（６６）を螺入するための第１の雌ねじ（６２）；および、
−雌ねじ（６２）から外部にボルト（１４）の雄ねじ（６６）を押す締め付け要素（３２）であって、それによってその間に摩擦を提供する、締め付け要素（３２）、
を含む。
把持工具（６０）はさらに：
−締め付け要素（３２）を押すための雄ねじ（４２）；および、
−雄ねじ（４２）に嵌合する第２の雌ねじ（６８）であって、雄ねじ（４２）と第２の雌ねじ（６８）の幅（７０）がボルト（１４）の雄ねじ（６６）の幅よりも著しく大きい、第２の雌ねじ（６８）を含んでもよく、
それによって、ボルト（１４）を開く前に、締め付け要素（３２）を解放するために第２の雌ねじ（６８）から雄ねじ（４２）を開く。
別の態様では、本発明は、建築構造物（２０）に物体（１８）を固定する方法を対象としており、該方法は：
−物体（１８）にナット（１０）を接続する工程であって、接続が回転時にナット（１０）と物体（１８）との間で直線的なペーシングのないことを特徴とする、工程、
−建築構造物（２０）に壁ソケット（１６）を固定する工程、
−壁ソケット（１６）にボルト（１４）を固定するまでナット（１０）と壁ソケット（１６）へボルト（１４）をねじで留める工程であって、その間、ナット（１０）を回転させない、工程、および、
−壁ソケット（１６）へボルト（１４）を固定時、物体（１８）と建築構造物（２０）との間の距離（４０）を調節するために、ナット（１０）を回転させる工程、を含む。
参照番号は、本発明についての理解を促すために、本明細書に記載および例証された実施形態中の要素を指摘するために使用されている。こうした番号は単に例証的なものに過ぎず、かつ非限定的なものであることを意味している。さらに、本発明の前述の実施形態は、システムと方法と共に記載および例証されており、これらは単に例証的なものに過ぎず、かつ非限定的なものであることを意味している。
本発明の好ましい実施形態、特徴、態様、および利点は、以下の図面と共に本明細書に記載されている。
従来の自己螺入型（ｓｅｌｆ−ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）ナットとナットが螺入されるプレートを描く。 本発明の１つの実施形態にかかる螺入型ナットとナットが螺入されるプレートを描く。 本発明の１つの実施形態にかかるナットとねじを固定するための金属プロファイルを描く。 図３のプロファイルを図３のナットによって壁または天井へ固定するための第１、第２、および、第３の工程を描く。 図４の壁または天井までの図３のプロファイルの距離を調節する第４の工程を描く。 長いボルトを回転させて、その後、長いボルトを解放するための工具を描く。 図６の工具の分解組立図である。 図７の工具の組立図である。 図３のナットとボルトを含む図７の工具の断面図である。
図面は必ずしも同じ縮尺ではないことに留意されたい。
本発明は、説明的であるとともに限定的ではないことを意図している好ましい実施形態（「最良のモ−ド」）の以下の記載から理解されるだろう。簡潔さのために、複数の周知の特徴、方法、システム、手順、構成要素、回路などは詳細には記載されていない。
図１は、従来の自己螺入型ナットとナットが螺入されるプレートを描いている。
「セルフタッピングねじ」との用語は、本明細書では、物質に対するねじの回転によって物質中にねじ筋を形成するために幅広の周囲を有するねじを指す。
用語「セルフタッピングナット」とは、本明細書では、セルフタッピングねじを有するナットを指す。
従来のセルフタッピングナットはセルフタッピングねじを含んでおり、セルフタッピングねじでは、外部の締付部（４４Ａ）を除いて、内部締付部（４４Ｄ）と中央の締付部（４４Ｂ）を含むすべての締付部の幅（８０）が実質的に等しい；さらに、締付部間の各間隙（８６）の幅（９２）は、締付部の幅（８０）と実質的に等しい。
内部締付部（４４Ｄ）はヘッド（５２）の表面（３８）に届く。
間隙（８６）の幅（９２）と実質的に等しい厚さ（８４）を有するプレート（１８）のあらかじめ嵌合された穴部（５４）（図３に示される）にセルフタッピングねじを挿入する際、外部の締付部（４４Ａ）は局所的な湾曲部（８８）を形成し、これは中央の締付部（４４Ｂ）によってさらに拡大する。
湾曲部（８８）は締付部（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｄ）間の間隙（８６）へ挿入され、ねじ切りを形成して、最後の締付部（４４Ｄ）が表面（３８）またはワッシャーに接触するまでナットが締められるか、あるいはねじが開かれる。
図２は本発明の１つの実施形態に係る自己螺入型ナットと、ナットが螺入されるプレートを描いている。
従来のセルフタッピングねじとは対照的に、本発明に係るナット（１０）のセルフタッピングねじ（３６）の内部締付部（４４Ｃ）は、ヘッド（５２）の表面（３８）に届かない。セルフタッピングねじ（３６）には終わりがない。つまり、セルフタッピングねじ（３６）の内部締付部（４４Ｃ）とヘッド（５２）の表面（３８）との間にはねじの幅全体に沿って、空間（４８）がある。
空間（４８）の形成により、締付部（４４Ｂ）よりも薄いナット（１０）の内部締付部（４４Ｃ）が作られる。
実質的に間隙（８６）である厚さ（８４）を有するプレート（１８）のあらかじめ嵌合された穴部（５４）（図３に示される）へセルフタッピングねじ（３６）を挿入する際、外部の締付部（４４Ａ）はプレート（１８）の局所的な湾曲部（８８）を形成し、これは中央の締付部（４４Ｂ）によってさらに拡大する。
プレート（１８）の湾曲部（８８）は、締付部（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ）間の間隙（８６）へ挿入され、ねじ切りを形成して、ナットを締める直線運動が提供される。いったん湾曲部（８８）が空間（４８）に到達すると、直線運動は終了する。
内部締付部（４４Ｃ）が比較的薄いため、ナット（１０）をさらに締める際、プレート（１８）の湾曲部（８８）は内部締付部（４４Ｃ）の端部（９０）を曲げる。したがって、内部締付部（４４Ｃ）は、ナット（１０）を回転させて開いても、間隙（８６）内部でプレート（１８）の湾曲部（８８）の曲げをもはや導くことはない。
したがって、たとえナット（１０）がプロファイル（１８）から解放可能でなくても、ナット（１０）はプレート（１８）に対して回転可能である。
図３は図２のナット、ねじを固定するための金属板またはプロファイル、ならびにボルトの斜視図である。
ナット（１０）は、セルフタッピングねじ（３６）の内部締付部（４４Ｃ）とヘッド（５２）の表面（３８）との間の空間（４８）に配置された弾性のワッシャー（４６）を含む。弾性のワッシャー（４６）は、螺入完了時にセルフタッピングねじ（３６）とプレート／物体（１８）との間の移動を制限することを目的としている。移動の制限により振動が回避される。
ナット（１０）は、嵌合された雄ねじ（３４）を有するボルト（１４）を螺入するための雌ねじ（３４）；ナット（１０）を回転させるための六角形表面のような複数の表面（５０）を含むヘッド（５２）；および、プレートまたはプロファイル（１８）のあらかじめ嵌合された穴部（５４）に、図１と２で描かれた湾曲部を形成するためのセルフタッピングねじ（３６）を含む。
セルフタッピングねじ（３６）は中空であり、図４で描かれるように、ボルト（１４）の挿入を可能にする雌ねじ（３４）を含んでいる。
図４は、図３のナットによって図３のプロファイルを壁または天井へ固定するための第１、第２、および、第３の工程を描いている。
第１の工程では、取り付け具はプロファイル（１８）にナット（１０）を固定する。図３で説明されるように、ナット（１０）は、従来のようにプロファイル（１８）から解放可能でなくても、プロファイル（１８）に対して自由に回転することができる。
第２の工程では、取り付け具は、天井（２０）または壁または他の建築構造物に、壁コンセント（１６）を固定する。
第３の工程では、取り付け具は、ナット（１０）に対して、ボルト（１４）のねじ筋（６６）（図３に描かれる）をナット（１０）の雌ねじ（３４）（図３に描かれる）へねじで留める。ナット（１０）へボルト（１４）を螺入している間、ナット（１０）のヘッド（５２）はスパナ（５６）によって保持されることになる。この場合では、ナット（１０）の回転を防ぐスパナ（５６）を必要としなくなるために、一般にはワッシャー（４６）で十分なこともある。取り付け具は、固定されるまで壁コンセント（１６）へボルト（１４）をさらに回転させる。
第３の工程の最後に、ボルト（１４）はそれ以上回転することができないため、壁または天井（２０）とプロファイル（１８）との間の距離（４０）を変えることができない。
図５は、プロファイルから図４の壁または天井までの距離を調節する第４の工程を描いている。
第４の工程では、取り付け具は、プロファイル（１８）から天井（２０）までの距離を調節するために、（それ以上は回転不可能な）ボルト（１４）に対してナット（１０）を回転させる。
第５の工程では、取り付け具は、ボルト（１４）からねじ回しを取り除くこともあり、ボルト（１４）の余剰部分を切断することもある。
図６は、長いボルトを回転させて、長いボルトを解放するための工具を描いている。
一方向回転工具（６０）は、ボルト（１４）の回転時に、一方向回転工具（６０）を用いて、天井に対してボルト（１４）を把持することもあり、および、一方向回転工具（６０）を用いて、正反対方向にボルトを回転させるようと「試み」た後にボルト（１４）を解放することもある。電動ねじ回し（７８）は、下部要素（２８）の六角形要素（３０）によって一方向回転工具（６０）の下部要素（２８）を回転させることもある。
図７は図６の工具の分解組立図である。
六角形要素（３０）の雄ねじ（７２）は、下部要素（２８）の雌ねじ（７４）に永久的に固定される。
矢印（６４）によって描かれる閉方向への六角形要素（３０）を回転させる際、ボルト（１４）の雄ねじ（６６）は、工具（６０）の上部要素（２２）の雌ねじ（６２）へ挿入される。
ボルト（１４）の雄ねじ（６６）と把持工具（６０）の上部要素（２２）の雌ねじ（６２）は、下部要素（２８）によって押されている締め付け要素（３２）により互いに対して締められる。
下部要素（２８）の回転により、雄ねじ（４２）は回転して上部要素（２２）の雌ねじ（６８）の中に入る。
下部要素（２８）のこの回転は、「締め付け要素」と上で指定された中央の要素（３２）も押す。
中央の要素（３２）は、工具（６０）の上部要素（２２）の雌ねじ（６２）から外側にボルト（１４）の雄ねじ（６６）を押し、それにより、その間に摩擦を生じさせ、結果として、これらを分離しがたくする。
この困難性に加えて、矢印（６４）とは反対に六角形要素（３０）を回転させると、ボルト（１４）の雄ねじ（６６）が上部要素（２２）の雌ねじ（６２）に対して開く前に、雄ねじ（４２）はその雌ねじ（６８）に対して開く。これは、ねじ（４２）と（６８）の幅（７０）がねじ（６６）と（６２）の幅よりも著しく大きいからである。
したがって、ねじ（６８）と（４２）は開きやすい。なぜなら、ねじ（４２）と（６８）は、ねじ（６６）と（６２）の摩擦長さおよび摩擦面積よりも小さな摩擦長さおよび摩擦面積を有しているからである。したがって、ねじ（４２）と（６８）は、このシステム中のどんな他のねじよりも小さな圧力で互いに開き、したがって、最初に開く。
図８は図７の工具の組立図である。
図９は、図３のナットとボルトを含む、図７の工具の横断面図である。
上部要素（２２）のねじ（６８）から下部要素（２８）のねじ（４２）が開放されても、互いに対して妨害し合う下部要素（２８）の突出部（２４）と上部要素（２２）の突出部（２６）により、下部要素（２８）は上部要素（２２）から分離されない。
上部要素（２２）のねじ（６８）から下部要素（２８）のねじ（４２）が開放されると、中央の要素（３２）によって上部要素（２２）の雌ねじ（６２）に対するボルト（１４）の雄ねじ（６６）の締め付けが解除され、その結果として、ボルト（１４）が解放される。
本明細書の図および／または記載では、以下の参照数字（参照符号リスト）が記述されている：
−数字１０は本発明の１つの実施形態に係るナットを表示する；
−数字１２は従来技術の自己螺入式ナットを表示する；
−数字１４は細長いボルトを表示する；
−数字１６は壁コンセントを表示する；
−数字１８は建築構造物に掛けるための金属プロファイルまたはプレートまたは別の物体を表示する；
−数字２０は物体を固定するための、天井または壁または他の建築構造物を表示する；
−数字２２は把持工具の上部要素を表示する；「上部」と「下部」との用語は、頂部にある天井にプロファイルを掛けることを指す；
−数字２４は下部要素の突出部を表示する；
−数字２６は上部要素の突出部を表示する；
−数字２８は把持工具の下部要素を表示する；
−数字３０は六角形要素を表示する；
−数字３２は把持要素の中央の要素を表示する；
−数字３４はナットの雌ねじを表示する；
−数字３６はセルフタッピングねじを表示する；
−数字３８はナットのヘッドの表面を表示する；
−数字４０はプロファイルと天井との間の距離を表示する；
−数字４２は雄ねじを表示する；
−数字４４Ａはセルフタッピングねじの外部締付部である第１の締付部を表示する；
−数字４４Ｂはセルフタッピングねじの外部と内部の締付部を除く締付部を表示する；
−数字４４Ｃはセルフタッピングねじの内部締付部を表示する；
−数字４６は摩擦を増加させるためのシリコン製であり得るワッシャーを表示する；
−数字４８は、ナットのセルフタッピングねじの内部締付部とナットの表面との間の空間を表示する；
−数字５０はナットのヘッドの表面を表示する；
−数字５２はナットのヘッドを表示する；
−数字５４は周囲がセルフタッピングねじに嵌合したプレートの穴部を表示する；
−数字５６はスパナを表示する；
−数字５８はベアリングを表示する；
−数字６０は把持工具を表示する；
−数字６２は雌ねじを表示する；
−数字６４は矢印を表示する；
−数字６６はボルトの雄ねじを表示する；
−数字６８は雌ねじを表示する；
−数字７０はねじ筋の幅を表示する；
−数字７２は雄ねじを表示する；
−数字７４は雌ねじを表示する；
−数字７８はねじ回しを表示する；
−数字８０は締付部の幅を表示する；
−数字８４は建築構造物に掛けられる金属プロファイルまたはプレートまたは別の物体の厚さを表示する；
−数字８６はねじの締付部間の間隙を表示する；
−数字８８はプレートの穴部の局所的な湾曲部を表示する；
−数字９０は内部締付部の端部を表示する；および、
−数字９２はねじの締付部間の間隙の幅を表示する。
本明細書の記載では、以下の参照について言及した。
本発明の実施形態の前述の記載と実例は例証目的のために提示された。それは、網羅的であることも、本発明をいかなる形態でも上記の記載に限定することも意図していない。
上に定義され、請求項で使用されるどんな用語もこの定義に従って解釈されなければならない。
請求項での参照番号は請求項の一部ではなく、むしろその解釈を助けるために用いられる。こうした参照番号は請求項を任意の形態に制限するものと解釈されてはならない。

Claims (7)

  1. ナット（１０）であって、
    前記ナット（１０）は、
    −ボルト（１４）を螺入するための雌ねじ（３４）；
    −雌ねじ（３４）を保持し、雌ねじ（３４）に対してボルト（１４）を回転させるための、雌ねじ（３４）を囲むヘッド（５２）；および、
    −物体（１８）を通って前記ナット（１０）を螺入するためのセルフタッピングねじ（３６）であって、螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシングを与えないことを特徴とする、セルフタッピングねじ（３６）、
    を備え、
    前記セルフタッピングねじ（３６）は、ボルト（１４）を螺入するための前記雌ねじ（３４）を含み、それによって、物体（１８）にナット（１０）を接続し、その後、前記ナット（１０）に対してボルト（１４）を回転させるか、または、物体（１８）に対して前記ナット（１０）を回転させることにより、物体（１８）に対してボルト（１４）を移動させることが可能となり、その結果、調整可能な距離（４０）で建築構造物（２０）に物体（１８）を固定することが可能となることを特徴とする、ナット（１０）。
  2. 螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシングを与えないという前記セルフタッピングねじ（３６）の特徴は、前記セルフタッピングねじ（３６）の内部締部の端部（４４）と前記ナット（１０）の隣接面（３８）との間の空間（４８）を含み、空間（４８）は、該空間（４８）内部で物体（１８）を回転させるために、物体（１８）の厚さ（８４）よりも大幅に大きいことを特徴とする、請求項１に記載のナット（１０）。
  3. 螺入完了時のセルフタッピングねじ（３６）と物体（１８）との間の移動を制限するために、前記空間（４８）中に配された弾性のワッシャー（４６）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のナット（１０）。
  4. 螺入完了時の回転の際に物体（１８）に対して直線的なペーシングを与えないという前記セルフタッピングねじ（３６）の特徴は、他の締付部（４４Ｂ）よりも細い内部締付部（４４Ｃ）を含み、
    それにより、閉方向（６４）に物体（１８）に対してナット（１０）を回転する際、物体（１８）中の穴部（５４）の湾曲部（８８）は、内部締付部（４４Ｃ）の端部（９０）を曲げ、
    それによって、セルフタッピングねじ（３６）の締付部（４４Ｂ、４４Ｃ）間の間隙（８６）から物体（１８）の湾曲部（８８）を取り除くことを特徴とする、請求項１に記載のナット（１０）。
  5. 閉方向（６４）に対して回転時に革新的なナット（１０）へ螺入されたボルト（１４）を回転させるための、および、開方向に対して回転時にナット（１０）からボルト（１４）を解放するための、工具（６０）であって、
    −ボルト（１４）の雄ねじ（６６）を螺入するための第１の雌ねじ（６２）；および、
    −雌ねじ（６２）から外部にボルト（１４）の雄ねじ（６６）を押す締め付け要素（３２）であって、それによってその間に摩擦を提供することを特徴とする、締め付け要素（３２）、
    を含む、工具（６０）。
  6. 把持工具（６０）であって、
    −締め付け要素（３２）を押すための雄ねじ（４２）；および、
    −雄ねじ（４２）に嵌合する第２の雌ねじ（６８）であって、雄ねじ（４２）と第２の雌ねじ（６８）の幅（７０）がボルト（１４）の雄ねじ（６６）の幅よりも著しく大きい、第２の雌ねじ（６８）、
    を含み、
    それによって、ボルト（１４）を開く前に、締め付け要素（３２）を解放するために第２の雌ねじ（６８）から雄ねじ（４２）を開くことを特徴とする、把持工具（６０）。
  7. 建築構造物（２０）に物体（１８）を固定する方法であって、
    −物体（１８）にナット（１０）を接続する工程であって、接続が回転時にナット（１０）と物体（１８）との間で直線的なペーシングのないことを特徴とする、工程、
    −建築構造物（２０）に壁ソケット（１６）を固定する工程、
    −壁ソケット（１６）にボルト（１４）を固定するまでナット（１０）と壁ソケット（１６）へボルト（１４）をねじで留める工程であって、その間、ナット（１０）を回転させない、工程、および、
    −壁ソケット（１６）へボルト（１４）を固定時、物体（１８）と建築構造物（２０）との間の距離（４０）を調節するために、ナット（１０）を回転させる工程、を含むことを特徴とする、方法。
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