JP3928892B2 - Ｕボルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種配管、棒材等の固定に使用される略Ｕ字型ボルト（以下単にＵボルトと称す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種配管、棒材等の被取付物を構築物等の支持体に固定する場合には、一般にＵボルトが用いられ、この種のＵボルトには、例えば実公昭６３−４７３４２号公報に記載されているものがある。
この従来技術では、図６に示すように、Ｕボルト２１の弯曲部分に配管２２等を装入したのちＵボルト２１両先端の雄ネジ部分２３にロックナット２４、ワッシャ等を取付け、構築物側の固定ブラケット２５にＵボルト２１の両先端部を挿通し、ブラケット２５の裏側からスプリングワッシャ等を介してナット２６を締め付けるようにしている。
【０００３】
また、このＵボルト２１は、配管等２２と構築物等２５との間の電気絶縁を行うため、Ｕボルト２１の弯曲部分に合成樹脂製の絶縁部材２７を設けており、この絶縁部材２７は、Ｕボルト２１弯曲部分の内周側に溝２８を形成し、該溝に嵌め込み固定されている。また、この場合には、配管等２２と固定ブラケット２５との間には合成樹脂製の台座２９が介装されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高熱環境化で用いられる配管等においては、管の熱膨張が生じるため、構築物等に固定する場合に、Ｕボルトで配管等を完全に押さえ付けてしまわず若干隙間を設け、管等が長手方向に移動できるようにする必要がある。
しかし、上記従来のものでは、固定ブラケットに対するＵボルトの締め付け量をロックナットによって規制し位置決めをしているため、配管等とＵボルトとの隙間を随時確認しながらロックナットでＵボルトの位置合わせをし、更にナットを締め付けるといった作業となり、このような作業は、多数のＵボルトを用いる施工現場では非常に煩雑なものとなっていた。
【０００５】
また、Ｕボルトにロックナットを螺合させる際には、予めＵボルトを配管等に装入させた状態で行わなければならなかった。これは、先にロックナットを取付けると、ロックナットが引っ掛かって配管等にＵボルトを装入させることができないためであり、このようなことから、ロックナットの取り付けは、Ｕボルトを配管等に装入させた状態を一方の手で維持し、他方の手でロックナットを螺合させるという非常に面倒な作業となっていた。
また、従来のＵボルトにおいて、電気絶縁を行うためにＵボルトの機械加工が必要となっているのでコストアップの原因となり、また、Ｕボルトに絶縁物質をコーティングすることも考えられるが、これでも生産性が低いうえ高価になるという問題がある。
【０００６】
本発明の第１の目的は、Ｕ字状をなすボルト本体の両先端雄ネジ部分にカラー部材を設けることで、配管等の被取付物とボルト本体との隙間を容易且つ確実に形成し、またボルト本体の取付け作業性を向上したＵボルトを提供することにある。
本発明の第２の目的は、カラー部材を簡素な構造として生産性の向上を図り、且つボルト本体に簡単且つ確実に取り付けることができるＵボルトを提供することにある。
【０００７】
本発明の第３の目的は、容易且つ安価に電気絶縁を施すことができるＵボルトを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための具体的手段は、略Ｕ字状をなして両先端部に雄ネジ部３，３を形成したボルト本体２を有し、このボルト本体２に熱可塑性樹脂材の絶縁管４を介して被取付物１０を装入し且つ前記雄ネジ部３，３を構築物等の支持体１１に挿通させて取り付けるようにしたＵボルトであって、
前記ボルト本体２の両雄ネジ部３，３に、ボルト本体２と被取付物１０との間に隙間ｔを形成するべく支持体１１に対する雄ネジ部３，３の挿通長さを規制する一対の円筒状のカラー部材５が螺合され、
前記絶縁管４は、前記ボルト本体２の弯曲部２Ａに外嵌被着された弯曲部４Ａと、前記弯曲部４Ａの両端側から雄ネジ部３の終端位置３Ａにかけて設けられる直管部４Ｂとを有しており、前記弯曲部４Ａの外周側にはボルト本体２を先端側から挿入可能なスリット７が形成されており、
前記カラー部材５は、前記雄ネジ部３，３に装着した状態で、一対のカラー部材５間が被取付物１０の外径よりも広幅に形成され、絶縁管４の直管部４Ｂに当接していることである。
【０００９】
これによると、配管等の被取付物１０を構築物等の支持体１１に固定するには、ボルト本体２の両雄ネジ部３，３にカラー部材５を装着した状態で、被取付物１０を弯曲部２Ａに装入させ、支持体１１に雄ネジ部３，３を挿通してナットで締めつける。このように、ボルト本体２に予めカラー部材５を取付けた状態で被取付物１０を装入させることが可能であるので、従来のようにボルト本体２のみを被取付物１０に装入したのちロックナットを螺合させるといった面倒な作業も必要なく、取付作業性が向上できる。更に、カラー部材５によって、支持体１１にボルト本体２の雄ネジ部３，３を挿通するだけでボルト本体２の位置決めが容易にでき、被取付物１０との隙間を確実に設定することができる。
【００１０】
また、前記カラー部材５は、筒形状を成していてその内周に前記雄ネジ部３，３に螺合可能な雌ネジ５Ａが形成され、前記雄ネジ部３，３の終端位置３Ａ，３Ａまで螺合して固定されている。これによると、カラー部材５を極めて簡素な構造にして製作が容易にできるとともに、このカラー部材５を雄ネジ部３，３に対しねじ終端位置３Ａ，３Ａまで螺合させることで簡単に適正位置に固定でき、また着脱も容易にできる。
さらに、前記ボルト本体２の少なくとも弯曲部２Ａには、熱可塑性樹脂材の絶縁管４が外嵌されており、該絶縁管４の弯曲部４Ａ外周側には、ボルト本体２を先端側から挿入可能なスリット７が形成されている。これによると、ボルト本体２に電気絶縁を施すには、熱可塑性樹脂材料、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる絶縁管４を加熱することにより軟化させてＵ字状又は半円状に弯曲するとともに、絶縁管４の弯曲部４Ａ外周側にスリット７を形成し、このスリット７を拡開してボルト本体２をその両先端側から絶縁管４に挿入する。そして、絶縁管４を常温までの冷却過程で収縮させてボルト本体２に被着させる。したがって、スリット７の形成によってボルト本体２の挿入が容易かつ迅速に行なうことができるともに、絶縁管４の冷却収縮によって確実にボルト本体２に密着させ、更に前記スリット７も狭まる。これにより、ボルト本体２を機械加工することなく、容易且つ安価に電気絶縁を施すことができるとともに品質向上が図られる。
【００１１】
前記カラー部材５は、前記絶縁管４の直管部４Ｂの外径と略一致する外径を有しているのが好ましく、前記スリット７の長手方向両端には円形孔８が形成されており、両端の円形孔８の間隔はボルト本体２の雄ネジ部３，３の外端間寸法と略同一とされているのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１、図２は、本発明に係るＵボルトの実施形態を示し、このＵボルト１は、金属製で略Ｕ字状を呈し、その両先端部に雄ネジ部３，３を形成したボルト本体２と、該ボルト本体２の弯曲部２Ａに外嵌被着された電気絶縁材料からなる絶縁管４とを有し、前記ボルト本体２の雄ネジ部３，３には、着脱自在にカラー部材５が設けられる。
【００１３】
前記ボルト本体２の両端部分は略平行に形成され、この平行部分に前記雄ネジ部３，３が設けられており、固定用のナット６が螺合可能とされている。
前記絶縁管４は、熱可塑性合成樹脂材料（例えばＰＴＦＥ）にて形成されており、ボルト本体２の弯曲部２Ａの曲率と同一曲率に弯曲され、ボルト本体２の雄ネジ部３，３のそれぞれの終端位置３Ａから終端位置３Ａに亘って設けられている。また、絶縁管４の弯曲部４Ａ外周側周面（突側周面）には、その長手方向に沿って割り込みスリット７が設けられ、該スリット７の長手方向両端は円形孔８とされている。そして、前記スリット７の両端円形孔８間隔は、Ｕボルト本体２の雄ネジ部３，３外端間寸法と略同一とされている。
【００１４】
前記ボルト本体２及び絶縁管４を有するＵボルト１は、各種配管、棒材等の被取付物１０を構築物等の支持体１１に固定する場合等に使用されるが、被取付物１０の外径に合わせてＵボルト１のサイズが多種用意される。即ち、被取付物１０の外径に対し、ボルト本体の両先端部間（絶縁管４の直管部４Ｂ間）が被取付物１０の外径よりも若干広幅なものが用いられるようになっている。
前記カラー部材５は、金属製、硬質樹脂製よりなり、円筒状に形成されていてその内周に雌ネジ部５Ａが形成されており、該雌ネジ部５Ａをボルト本体２の雄ネジ部３に螺合することで着脱自在とされている。また、カラー部材５は、雄ネジ部３の終端位置３Ａにまで螺合されていて該位置で固定されている。
【００１５】
また、カラー部材５の外径は、前記絶縁管４の外径と略一致しており、ボルト本体２にカラー部材５を装着した状態でも、配管等の被取付物１０が一対のカラー部材５間を通過できるように被取付物１０の外径よりも広幅に形成されている。
更に、カラー部材５の長さは、図１に示すように、ボルト本体２の雄ネジ部３のネジ終端位置３Ａまでカラー部材５を螺合させ、構築物等の支持体１１側に雄ネジ部３，３を挿通させて当接した際に、配管等の被取付物１０とボルト本体２の弯曲部２Ａ（絶縁管４の弯曲部４Ａ）との間に隙間ｔを形成するように設定されている。
【００１６】
図１及び図２を参照して、本発明に係るＵボルト１を用いて構築物等の支持体１１に各種配管、棒材等（被取付物）１０を固定する場合を説明すると、ボルト本体２の雄ネジ部３，３にそれぞれカラー部材５を装着し、この状態でボルト本体２の両先端部間へ被取付物１０を通過させながら弯曲部２Ａ（４Ａ）に装入する。
このとき、ボルト本体２の雄ネジ部３，３にカラー部材５が装着されていても、この一対のカラー部材５間が被取付物１０の外径より広幅であるため、この間を通過可能であり、ボルト本体２の弯曲部２Ａの被取付物１０を装入させたあとにカラー部材５を螺着させるようなこともなく、作業が容易に行える。
【００１７】
そして、ボルト本体２の雄ネジ部３，３にワッシャ１３に取付け、さらに台座１４の挿通孔１４ａに通す。この台座１４は、電気絶縁性を有する合成樹脂材製のプレートにて形成される。
更に、構築物等の支持体１１に形成したボルト孔１１ａに雄ネジ部３，３を挿通し、スプリングワッシャ１５を介してナット６で締め付け固定する。
このとき、カラー部材５により、支持体１１に対するボルト本体２の雄ネジ部３，３の挿通長さが規制されていて、Ｕボルト１の絶縁管４の弯曲部分４Ａと、被取付物１０との間には隙間ｔが形成されている。すなわち、雄ネジ部３，３を支持体１１側に挿通するだけで容易に隙間ｔを設けることができ、この隙間ｔによって被取付物１０の熱膨張等による移動が確実に許容される。
【００１８】
以下、ボルト本体２に絶縁管４を外嵌被着する過程を説明すると、図４及び図５に示すように、先ず、長尺の電気絶縁管を切断して定尺の絶縁管４とした後（図４（ａ）参照）、この絶縁管４を軟化するまで加熱してＵ字状に弯曲形成する（図４（ｂ）参照）。続いて、該絶縁管４の弯曲部４Ａ突側（外周側）周壁に、直管部４Ｂと弯曲部４Ａの接続部分近傍に位置して、円形孔８を工具１７により穿けた後（図４（ｃ）参照）、前記両円形孔８，８間の周壁にカッター１８で割り込みスリット７を切り込み形成する（図５（ａ）参照）。
【００１９】
そして、前記スリット７を図５（ｂ）に２点鎖線で示すように拡開し、開いたスリット７に対し、ボルト本体２をその両先端部から挿入する。そして、ボルト本体２の弯曲部２Ａ内周側が絶縁管４の弯曲部４Ａ内側面に接触するまで装入したあと（図５（ｃ）に２点鎖線で示す）、絶縁管４を冷却（自然冷却又は強制冷却のいずれでもよい）し、収縮させて絶縁管４の内面をＵボルト本体２の外面に密着させる。
このように、絶縁管４を加熱して弯曲し、スリット７からボルト本体２を挿入することで、ボルト本体２に容易に電気絶縁を施すことが可能であり、生産性を大幅に向上させることができ、また、絶縁管４の被着後の外観もきれいで商品価値が高められる。
【００２０】
また、上記のようにボルト本体２に絶縁管４が外嵌被着されると、絶縁管４がボルト本体２から離脱するようなことは殆ど無く、絶縁管４を除去する必要のあるときは、再度絶縁管４を加熱して膨張させ、前記スリット７を強制的に拡開してから、Ｕボルト本体２から剥がすことにより取り除くことができる。
なお、絶縁管４としてＰＴＦＥを使用した場合には、加熱しても明確な流動性を示さないので、被着作業時の加熱温度に差ほど気を使う必要はなく、作業性の向上を図ることができ、さらに、ＰＴＦＥからなる絶縁管を被着した電気絶縁ボルトは、ＰＴＦＥの傑出した疎水性、疎油性、非粘着性、耐熱性により、悪環境下での耐久性が極めて高いとともに、優れた摺動性を示すことから、特に高熱配管等において管の熱収縮が大きい箇所に使用するには最適である。
【００２１】
上記のように絶縁管４をボルト本体２に被着したとき、絶縁管４の両端部はボルト本体２の雄ネジ部３，３の終端位置よりも雄ネジ部３側に若干（１ｍｍ程度）オーバーラップされている。そして、この状態で、雌ネジ部５Ａを形成したカラー部材５を雄ネジ部３，３の終端位置３Ａまで螺合させると、絶縁管４の雄ネジ部３にオーバーラップした部分が弯曲部４Ａ側に若干押し上げられ、この押し上げによって、絶縁管４に形成したスリット７が閉じる方向に収縮し、スリット７の幅が狭くなって外観上の見栄えが向上するようになっている。
【００２２】
なお、このようにカラー部材６によってスリット７と閉じるようにするほか、上記のスリット７部分に、さらに合成樹脂材料を充填するか、スリット７を両縁を熱溶接して完全に塞ぐようにしてもよい。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく適宜設計変更可能である。
例えば、請求項１又は２の発明に係るカラー部材５は、電気絶縁を施していない金属製のＵボルト（ボルト本体２）に用いても良いし、上記実施形態以外の電気絶縁を施したもの、例えば図６に示す従来技術のものや、ボルト本体２に絶縁材料をコーティングしたもの、ボルト本体２に単に絶縁管を挿通して外嵌したもの、またボルト本体２をセラミック等の絶縁材料にて形成したもの等に用いることができる。
【００２３】
また、カラー部材５の外径は、ボルト本体２に装着した状態で、配管等の通過を許容する範囲で絶縁間４よりも大径としたり、また、円筒状ではなく角筒状（例えば六角形）とすると雄ネジ部３に対する螺合が容易となる。また、カラー部材５の長さについても、種々のものを揃えておけば被取付物の形状に合わせて交換して使用できる。
請求項３の発明に係る絶縁管４には、上記実施形態で示したＰＴＦＥのほか、強度向上のためにＰＴＦＥにガラス繊維、カーボン繊維、二硫化モリブデン、ブロンズなどのを添加したものや、他のフルオロカーボン類と共重合したものを用いることができる。その他、電気絶縁性を有する熱可塑性合成樹脂材料であれば、ＰＦＡ等の他のフッ素樹脂や塩化ビニルなども用いることができる。なお、この場合、配管・棒等の軸方向移動を許容させる摺動性の良いものを用いるのが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の請求項１によれば、略Ｕ字状をなすボルト本体の両雄ネジ部に一対のカラー部材を設けて、このカラー部材間隔を配管等の被取付物の外径より広幅に形成したため、予めボルト本体にカラー部材を装着した状態で、被取付物をボルト本体の弯曲部に装入させることができて取付作業性の向上が図れ、更に、構築物等の支持体に雄ネジ部を挿通するだけで該支持体に対するボルト本体の位置決めがなされるので、ボルト本体と被取付物との隙間を簡単且つ確実に設定することができる。
【００２５】
請求項２によれば、カラー部材を筒形状として、その内周にボルト本体の雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部を形成し、雄ネジ部に対して終端位置まで螺合させるようにしたので、カラー部材を極めて簡素な構造にして生産性の向上が図れるとともに、ボルト本体の雄ネジに対する着脱、固定が簡単にできる。
請求項３によれば、ボルト本体の少なくとも弯曲部には、熱可塑性樹脂材の絶縁管が外嵌され、この絶縁管の弯曲部外周側に、ボルト本体を先端側から挿入可能なスリットが形成されているため、ボルト本体に電気絶縁を施すには、加熱し弯曲させた絶縁管のスリットからボルト本体を先端側から挿入し、冷却過程で絶縁管を収縮させてボルト本体に密着させることで、絶縁管の加工及びボルト本体への外嵌被着作業を、容易にかつ能率的に行なうことができ、しかも、絶縁管をボルト本体にシワを生じさせることなく密着状に被着させることができるほか、被着後の絶縁管がボルト本体から脱落する恐れもなく、品質及び生産性の向上を図りうると共に、安価に電気絶縁を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＵボルトの実施形態を示す一部破断正面図である。
【図２】 同Ｕボルトの斜視図である。
【図３】 図１の上平面図である。
【図４】 Ｕボルトに電気絶縁を施す過程を示した説明図である。
【図５】 Ｕボルトに電気絶縁を施す過程を示した説明図である。
【図６】 従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ Ｕボルト
２ ボルト本体
２Ａ 弯曲部
３ 雄ネジ部
４ 絶縁管
５ カラー部材
５Ａ 雌ネジ部
７ スリット
１０ 被取付物
１１ 支持体

Claims (3)

1. 略Ｕ字状をなして両先端部に雄ネジ部（３，３）を形成したボルト本体（２）を有し、このボルト本体（２）に熱可塑性樹脂材の絶縁管（４）を介して被取付物（１０）を装入し且つ前記雄ネジ部（３，３）を構築物等の支持体（１１）に挿通させて取り付けるようにしたＵボルトであって、
   前記ボルト本体（２）の両雄ネジ部（３，３）に、ボルト本体（２）と被取付物（１０）との間に隙間（ｔ）を形成するべく支持体（１１）に対する雄ネジ部（３，３）の挿通長さを規制する一対の円筒状のカラー部材（５）が螺合され、
   前記絶縁管（４）は、前記ボルト本体（２）の弯曲部（２Ａ）に外嵌被着された弯曲部（４Ａ）と、前記弯曲部（４Ａ）の両端側から雄ネジ部（３）の終端位置（３Ａ）にかけて設けられる直管部（４Ｂ）とを有しており、前記弯曲部（４Ａ）の外周側にはボルト本体（２）を先端側から挿入可能なスリット（７）が形成されており、
   前記カラー部材（５）は、前記雄ネジ部（３，３）に装着した状態で、一対のカラー部材（５）間が被取付物（１０）の外径よりも広幅に形成され、絶縁管（４）の直管部（４Ｂ）に当接していることを特徴とするＵボルト。
2. 前記カラー部材（５）は、前記絶縁管（４）の直管部（４Ｂ）の外径と略一致する外径を有していることを特徴とする請求項１に記載のＵボルト。
3. 前記スリット（７）の長手方向両端には円形孔（８）が形成されており、両端の円形孔（８）の間隔はボルト本体（２）の雄ネジ部（３，３）の外端間寸法と略同一とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＵボルト。

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