JP4401162B2 - ねじ部材締付け確認具 - Google Patents

Description

この発明は、ボルト・ナット等のねじ部材が確実に締め付けられたか否かを、目視によって確認するねじ部材締付け確認具に関する。

従来、ボルトやナット等のねじ部材の締結力の管理は、トルクレンチで行っている。ボルト頭またはナットと被締め付け体との間に介在させる座金としては、平座金の他に、図８（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示すばね座金１１、菊座金１２、皿ばね座金１３や、波形座金（図示せず）等が用いられる。

トルクレンチによる締付力の管理は、管理機能付きのレンチが必要となる。また、ボルトやナットの締め付けの完了を確認するには、ボルト，ナットをトルクレンチで回してみて、締付力を計る必要がある。そのため、多数のボルトが用いられる建築物や機械設備では、管理作業に多大な手間を要する。

図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す各座金１１〜１３等は、締付力が作用することで弾性変形するが、弾性復元力で緩み止めを行うものであるため、ある程度以上の締付力が作用すると平坦に変形するだけであり、その変形状態だけからでは、締め付けが完了した否かを目視で確認することはできない。

この発明の目的は、ボルト・ナットなどのねじ部材が確実に締め付けられたか否かを、締付け作業の際に直ちに、締付け作業の後のチェックで、目視により容易にかつ確実に確認できるねじ部材締付け確認具を提供することである。

この発明のねじ部材締付け確認具は、環状の座板部と、この座板部の外周に鍔状に張り出す指標板部とを有する。前記座板部はこの座板部の内径孔に挿入されたねじ部材の締付け力が作用する部材間に挟まれる部分であって、内周部分と外周部分の軸方向位置が互いにずれた断面形状とされ、かつ前記締付け力が所定値に達すると前記内周部分と外周部分の軸方向のずれが無くなるように変形してその変形により前記指標板部の角度を、座板部中心軸に垂直な平面に対して変えるものとしている。
この構成のねじ部材締付け確認具を用いてボルトまたはナット等のねじ部材を締め付けた場合、ねじ部材締付け確認具の座板部は内周部分と外周部分の軸方向のずれが無くなるようにほぼ平坦に変形する。この変形に伴い、ねじ部材締付け確認具の指標板部が、座板部中心軸に垂直な面に対する角度を変える。この指標板部の変形により、初期状態では見えていなかった指標板部の裏面が見えるようになるので、ねじ部材が確実に締め付けられたか否かを、締付け作業の際に直ちに、あるいは締付け作業の後のチェック作業で、目視により容易にかつ確実に確認できる。
また、この発明のねじ部材締付け確認具は、前記指標板部を、外周縁が座板部の内周部分と同じ軸方向へ突出しかつ前記座板部中心軸に平行な面に対して外周側へ傾斜した形状とし、前記座板部は前記所定値に達する締付け力で締め付けられて変形することにより、前記指標板部が、前記座板部中心軸に平行な面に対して内周側へ傾斜して表裏反転するまで角度を変えるものとしている。そのため、ねじ部材の正面から見たときに、指標板部の裏面が見えることで締め付け完了を確認できるので、締め付け完了をより一層容易に確認することができる。
なお、このねじ部材締付け確認具は、座金を兼用するものとしても、また座金とは別に締付け確認の専用に用いられるものとしても良い。

この発明において、前記指標板部は表裏の色が互いに異なるものとしても良い。このように指標板部の表裏の色を互いに異ならせた場合、ねじ部材が確実に締め付けられたときに、指標板部は表面と異なる色の裏面が見えるように変形する。そのため、この色の変化から、締付けが完了したことの目視による確認を、より容易にかつ確実に行うことができる。

この発明における上記各構成のねじ部材締付け確認具において、前記座板部の内周縁から裏面側に突出する円筒部を設けても良い。円筒部は、その先端が、例えば指標板部よりも裏面側に突出するものとしても良い。
このように円筒部を設けた場合、この円筒部が被締付け部材のボルト挿通孔内に進入することで、ねじ部材締付け確認具の位置決めが行える。これにより、締付け時に座板部が全周に偏りなく変形し、円周方向位置によって指標板部の見え方が異なることが防止される。そのため、全周のどこで見ても、締付け力が所定値に達したことを、指標板部により確認することができる。

この発明のねじ部材締付け確認具は、環状の座板部と、この座板部の外周に鍔状に張り出す指標板部とを有し、前記座板部はこの座板部の内径孔に挿入されたねじ部材の締付け力が作用する部材間に挟まれる部分であって、内周部分と外周部分の軸方向位置が互いにずれた断面形状とされ、かつ前記締付け力が所定値に達すると前記内周部分と外周部分の軸方向のずれが無くなるように変形してその変形により前記指標板部の角度を、座板部中心軸に垂直な平面に対して変えるものとしたため、ボルト・ナットなどのねじ部材が確実に締め付けられたか否かを、締付け作業の際に直ちに、締付け作業の後のチェックで、目視により容易にかつ確実に確認することができる。また、前記指標板部を、外周縁が座板部の内周部分と同じ軸方向へ突出しかつ前記座板部中心軸に平行な面に対して外周側へ傾斜した形状とし、前記座板部は前記所定値に達する締付け力で締め付けられて変形することにより、前記指標板部が、前記座板部中心軸に平行な面に対して内周側へ傾斜して表裏反転するまで角度を変えるものとしたため、ねじ部材の正面から見たときに、指標板部の裏面が見えることで締め付け完了を確認できるので、締め付け完了をより一層容易に確認することができる。

この発明の参考となる第１の提案例を図１ないし図３と共に説明する。このねじ部材締付け確認具１は板金製であって、図１（Ａ），（Ｂ）に平面図および断面図で示すように、環状の座板部２と、この座板部２の外周に鍔状に張り出す平坦形状の指標板部３とを有する。前記座板部２は、この座板部２の内径孔４に挿通されたねじ部材（例えばボルト）の締付け力が作用する部材（例えば座金とナット）間に挟まれる部分であり、内周部分２ａと外周部分２ｂの軸方向位置が互いにずれた断面形状とされている。具体的には、座板部２は指標板部３の内周部からその表面側へ膨らみ出た膨出形状に形成されていて、座板部２の外周部分２ｂは、指標板部３の内周部から傾斜して立ち上がった傾斜部に形成され、この傾斜部の上端に連設されたフラット部として内周部分２ａが形成されている。

座板部２は、前記締付け力が所定値に達すると、図３に仮想線で示すように、前記内周部分２ａと外周部分２ｂの軸方向のずれが無くなるように変形して、その変形により指標板部３の座板部２の中心軸Ｏ（図１）に垂直な平面Ｐ（図３）に対する角度θを変えるようにされている。座板部２の変形に伴い変化する指標板部３の角度θは、例えば、座板部２における外周部２ｂの水平幅寸法や高さ寸法などを変更することにより、増減調節することができる。また、締付け力の作用に伴う座板部２の変形は、塑性変形であっても、弾性変形であっても良い。

図２は、２枚の被締付け部材９，１０をねじ部材であるボルト５とナット６とで締結接合する場合に前記ねじ部材締付け確認具１を用いた使用状態例を示す断面図である。この使用状態例は、両被締付け部材９，１０のボルト挿通孔９ａ，１０ａに通常の座金７を介してボルト５を挿通させる。このボルト５の雄ねじ部５ａが突出する被締付け部材１０側に別の通常の座金８を介して前記ねじ部材締付け確認具１を、その内径孔４に前記雄ねじ部５ａが挿通するように配置し、その雄ねじ部５ａに螺合するナット６と座金８との間で前記ねじ部材締付け確認具１を軸方向に挟み込むようにする。

この使用状態例の場合、図２（Ａ）のようにねじ部材締付け確認具１に締付け力が作用しない初期状態では、ねじ部材締付け確認具１の指標板部３は座金８の表面に接している。すなわち、ねじ部材締付け確認具１の中心軸Ｏに垂直な平面（座金８の表面に平行な面）に対する指標板部３の角度は０度である。この初期状態から、図２（Ｂ）のようにナット６を締め込むとねじ部材締付け確認具１に締付け力が作用して、ねじ部材締付け確認具１の座板部２は内周部分２ａと外周部分２ｂの軸方向のずれが無くなるようにほぼ平坦に変形する。座板部２は、完全に平坦になるまで変形させてもよい。この変形に伴い、ねじ部材締付け確認具１の指標板部３は、座板部中心軸Ｏに垂直な面（ここでは座金８の表面）に対する角度を変える。すなわち、指標板部３は、その内周部を支点にして外周縁が座金８の表面から離反する側に傾斜する。この指標板部３の変形により、初期状態では見えていなかった指標板部３の裏面が見えるようになるので、ボルト５・ナット６が確実に締め付けられたか否かを、締付け作業の際に直ちに、あるいは締付け作業の後のチェック作業で、目視により容易にかつ確実に確認できる。

特に、建築現場などのように、多数の箇所でボルト・ナットなどのねじ部材を締め付ける作業が行われる場所で上記ねじ部材締付け確認具１を用いた場合は、ねじ部材の締付け作業の確実性と作業効率を飛躍的に向上させることができる。例えば、ビル建設現場で鉄骨同士の多数箇所をボルト・ナットで接合する場合、従来のように締付け作業を一通り行った後で別の作業者がそれぞれの箇所のボルト・ナットを再度締め付けるといった時間と手間のかかる作業を行うことなく、双眼鏡などを用いてそれぞれの締付け箇所で前記ねじ部材締付け確認具１の指標板部３の変化を目視で確認するという作業を行うだけで、ボルト・ナットが確実に締め付けられているか否かを確認することができ、締め付けられていない箇所があれば、その箇所だけ再度締付け作業を行うだけで済む。

上記提案例において、指標板部３は、その表裏の色が互いに異なるものとしても良い。例えば、その裏面に塗料等で着色を施す。このように指標板部３の表裏の色を異ならせると、ボルト５・ナット６が確実に締め付けられたときに、指標板部３は表面と異なる色の裏面が見えるように変形するので、この色の変化から締付けが完了したことの目視による確認を、より容易にかつ確実に行うことができる。

なお、ねじ部材締付け確認具１の指標板部３は、次の形状としても良い。例えば、締付け力が作用しない初期状態で、図４（Ａ）のように座板部中心軸Ｏに垂直な面Ｐに対して所定の角度θ１を持つようにする。
この構成の場合、ねじ部材の締め付け完了に伴うねじ部材締付け確認具１への締付け力の作用で、座板部２がほぼ平坦に変形したときに、図４（Ｂ）のように指標板部３が座板部中心軸Ｏに垂直な面Ｐに対して略９０度の角度まで変形する。このように指標板部３の角度設定をすることで、締付け完了時に指標板部３の裏面を側方から目視でき、締付け完了の目視による確認をより容易行うことができる。

この発明の一実施形態を図５と共に説明する。この実施形態では、ねじ部材締付け確認具１の指標板部３は、締付け力が作用しない初期状態で、図５（Ａ）のように座板部中心軸Ｏに垂直な面Ｐに対して略９０度で、かつ座板部中心軸Ｏに平行な面に対して外周側へ傾いた角度θ２を持つようにする。
この構成の場合、ボルト５・ナット６の締め付け完了に伴うねじ部材締付け確認具１への締付け力の作用で、座板部２がほぼ平坦に変形したときに、図５（Ｂ）のように指標板部３が座板部中心軸Ｏに垂直な面Ｐに対して９０度を超える角度、すなわち指標板部３が、座板部中心軸Ｏに平行な面に対して内周側へ傾くことで表裏反転する角度まで変形する。このように指標板部３の角度設定をすることで、締付け完了時に指標板部３の裏面をねじ部材の上方から目視でき、締付け完了の目視による確認を、より容易にかつ確実に行うことができる。

図６，図７は、さらに他の提案例を示す。この提案例は、図１〜図３に示した第１の提案例において、座板部２の内周縁から裏面側に突出する円筒部１５を設けたものである。円筒部１５は、その先端が、指標板部３よりも裏面側に突出している。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
このように円筒部１５を設けた場合、図７に示すように、円筒部１５が被締付け部材１０ののボルト挿通孔１０ａ内に進入することで、ねじ部材締付け確認具１がボルト挿通孔１０ａに対して位置決めされる。そのため、締付け時に座板部２が全周に偏りなく変形し、円周方向位置によって指標板部３の見え方が異なることが防止される。そのため、全周のどこで見ても、締付け力が所定値に達したことを、指標板部３を見ることによって正しく確認することができる。

なお、上記実施形態や提案例では、ボルト５とナット６とで２枚の被締付け部材９，１０を締結接合する場合に上記ねじ部材締付け確認具１を用いた場合を例示して説明したが、これに限らず、例えばスタッドボルトや埋め込みボルトにナットをねじ込むような締付け箇所においても上記ねじ部材締付け確認具１を用いることで、同様に締付け完了の目視による確認を、容易にかつ確実に行うことができる。

（Ａ）は第１の提案例にかかるねじ部材締付け確認具の平面図、（Ｂ）は同確認具の断面図である。 同ねじ部材締付け確認具の使用状態例を示す説明図である。 同ねじ部材締付け確認具の変形動作の説明図である。 （Ａ）は他の提案例にかかるねじ部材締付け確認具の変形前の状態を示す要部断面図、（Ｂ）は同確認具の変形状態を示す要部断面図である。 （Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるねじ部材締付け確認具の変形前の状態を示す要部断面図、（Ｂ）は同確認具の変形状態を示す要部断面図である。 （Ａ）はさらに他の提案例にかかるねじ部材締付け確認具の平面図、（Ｂ）は同確認具の断面図である。 同ねじ部材締付け確認具の使用状態例を示す説明図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ従来の各座金を示す斜視図、（Ｃ）は他の従来の座金の断面図である。

符号の説明

１…ねじ部材締付け確認具
２…座板部
２ａ…内周部分
２ｂ…外周部分
３…指標板部
４…内径孔
５…ボルト
６…ナット
８…座金
９…円筒部
１５…円筒部
Ｏ…座板部中心軸

Claims (3)

1. 環状の座板部と、この座板部の外周に鍔状に張り出す指標板部とを有し、前記座板部はこの座板部の内径孔に挿入されたねじ部材の締付け力が作用する部材間に挟まれる部分であって、内周部分と外周部分の軸方向位置が互いにずれた断面形状とされ、かつ前記締付け力が所定値に達すると前記内周部分と外周部分の軸方向のずれが無くなるように変形してその変形により前記指標板部の角度を、座板部中心軸に垂直な平面に対して変えるものとし、前記指標板部を、外周縁が座板部の内周部分と同じ軸方向へ突出しかつ前記座板部中心軸に平行な面に対して外周側へ傾斜した形状とし、前記座板部は前記所定値に達する締付け力で締め付けられて変形することにより、前記指標板部が、前記座板部中心軸に平行な面に対して内周側へ傾斜して表裏反転するまで角度を変えるものとしたねじ部材締付け確認具。
2. 請求項１において、前記指標板部は表裏の色が互いに異なるものとしたねじ部材締付け確認具。
3. 請求項１または請求項２において、前記座板部の内周縁から裏面側に突出する円筒部を設けたねじ部材締付け確認具。

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