JP4767074B2 - 吊りボルトの長さ調整機構 - Google Patents

Description

本発明は、空調用ダクトなどの比較的軽い設備部材を建築物の天井や梁などから吊り下げ保持する際に使用される吊りボルトの長さ調整機構に関する。

建築物の天井や梁などの躯体に、天井セル材、空調用ダクト、各種配管類、照明器具あるいは空調用吹出口などを吊り下げる場合、これらの部材は比較的軽く、工事中の位置合わせなども多いため、吊り下げ部材として、例えば、図１２に示すようなターンバックル８０が使用されている。従来のターンバックル８０は、右雌ネジ部８１ａおよび左雌ネジ部８１ｂを有するバックル本体８１と、これらの右雌ネジ部８１ａ・左雌ネジ部８１ｂに対し、右雄ネジ部８２ｂ・左雄ネジ部８３ｂをそれぞれ螺合させて取り付けられた右ネジボルト８２および左ネジボルト８３と、を備えている。また、右ネジボルト８２・左ネジボルト８３の基端部には、他の部材に係止するためのネジ孔８２ｄ，８３ｄを有する羽子板部８２ｃ，８３ｃが設けられている。

ターンバックル８０の使い方は、周知の通り、バックル本体８１を回転させると右ネジボルト８２と左ネジボルト８３との軸方向距離が変化して羽子板部８２ｃ，８３ｃの間の距離が伸縮するため、バックル本体８１の回転操作によって吊り下げ対象物（図示せず）の高さ位置を調整することができる。

ところが、従来のターンバックル８０はバックル本体８１の軸方向長さが限られているため、その調整範囲も限定されている。即ち、右ネジボルト８２と左ネジボルト８３とを接近させる方向にバックル本体８１を回転させた場合、それぞれのボルト先端部８２ａ，８３ａ同士が当接状態のときに羽子板部８２ｃ，８３ｃの間の距離が最短となり、それぞれのボルト先端部８２ａ，８３ａが右雌ネジ部８１ａ・左雌ネジ部８１ｂに位置する状態まで離れたときに羽子板部８２ｃ，８３ｃの間の距離が最長となる。

従って、ターンバックル８０による長さ調整範囲（ストローク）は、最大でも、バックル本体８１の軸方向長さ程度しか確保できない。そこで、バックル本体８１の軸方向長さよりも長いストロークを確保できる吊り下げ具が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の「吊り下げ具」を使用することにより、図１２に示す従来のターンバックル８０などよりも長いストロークを得ることができる。

特開２００５−１４０１６７号公報 実開昭６１−１１７９０７号公報

特許文献１記載の「吊り下げ具」を使用する場合、ボルト継手を上下から狭持するロックナットを締め付けたり、緩めたりするときに、ボルト継ぎ手の一方の端部に位置するロックナットにスパナなどの工具を係合させて回転させるとボルト継手が共回りすることが多いため、作業性が悪く、他方のボルトを捩ったり、締め付け不良が生じたりすることがある。このような状況を回避するためには、ボルト継手の他方の端部にあるナットに別のスパナなどを係合させて作業を行う必要があるが、二つの工具がボルト継ぎ手を挟んで離れて位置するため作業性が悪い。また、それぞれの工具が隣り合うボルトに干渉して作業性を悪化させることがある。

一方、特許文献２記載の「転用可能なターンバックル」の場合、ターンバックルの長さが短く、貫通孔同士の距離がターンバックル金具長さと相対的に長い形状となっている。このため、ターンバックル金具の丸鋼を支えるナット係合面同士間において、吊り元ボルトと吊り下げボルトの水平ズレによる曲げモーメントが働くこととなる。従って、当該曲げモーメントを解消しようとして、構成部材の中で最も弾性限度の低い吊りボルトが連結部材の端部で急激に曲げられる結果、吊り元ボルトと吊り下げボルトの水平ズレが小さくなるように変形し（即ち、連結部材を斜めに保持するように変形し）、最終的には、連結部材端部において吊りボルトが剪断されることがある。また、剪断に至らない場合でも、連結部材から離れた側のナットの端部において吊りボルトが曲がって当該ナットが回動できなくなり、調整不能となることがある。

本発明が解決しようとする第１の課題は、吊りボルトに螺合されているナットの締緩作業を容易に行うことのできる吊りボルトの長さ調整機構を提供することにあり、第２の課題は、吊りボルトに螺合されているナットの締緩作業を容易に行うことができ、且つ、吊り元ボルトおよび吊り下げボルトが軸間距離を小さくするように変形して剪断されたり、ナットが回動不能となったりすることのない吊りボルトの長さ調整機構を提供することにある。

前記第１の課題を解決するため、本発明の吊りボルトの長さ調整機構は、互いに略平行を成すように配置された二つの貫通孔を有する連結部材と、前記貫通孔に対しそれぞれ反対方向から挿通された二本の吊りボルトと、前記貫通孔の両端から突出する前記吊りボルトにそれぞれ螺合されたナットと、前記ナットと前記連結部材端面との間に嵌合された平座金と、を備え、前記連結部材の少なくとも一部に、スパナなどの工具が係脱可能な係合部を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、連結部材に設けられた二つの貫通孔にそれぞれ挿通された吊りボルトは、当該吊りボルトの長さの範囲内であれば連結部材に対して任意の位置に配置することが可能であり、配置後は、それぞれの貫通孔の両端から突出する当該吊りボルトに螺合されたナットで連結部材を狭持するように締め付けることによって各々の吊りボルトを連結部材に固定することができる。

この場合、スパナなどの工具をナットに係合させるとともに、当該ナットに接している連結部材に設けられた係合部に他の工具を係合させて締め付け作業を行うことができる。また、これらのナットを緩めるときも同様に作業を行うことができる。即ち、吊りボルトに螺合されているナットを締め付けたり、緩めたりする際に、スパナなどの工具を係合部に係合させて作業を行うことができるため作業性が良好であり、ナットの締緩作業を容易に行うことができる。

また、連結部材の貫通孔の長さなどによって制限されることなく、吊りボルトの長さに応じて従来のターンバックルよりも長いストロークを得ることができる。さらに、それぞれの吊りボルトはナットによって連結部材に固定されるため、二本の吊りボルトは右ネジまたは左ネジの１種類であればよいこととなり、締め付け方向の異なる２種類の吊りボルトを必要としない。さらに、ナットと連結部材の間に平座金を介在させたことにより、吊りボルトの長さ調整作業を行なうとき、平座金がナットと連結部材の間の緩衝材となるため、連結部材がアルミニウムなど柔らかな材質であっても摩擦によって発塵することがない。このため、クリーンルームなどの発塵を極端に嫌う環境においても、支障なく吊りボルトの長さ調整作業を行なうことができる。

また、前記第２の課題を解決するため、本発明の吊りボルトの長さ調整機構は、
互いに略平行を成すように配置された二つの貫通孔を有し当該貫通孔の軸心間距離Ｌｍｍである連結部材と、前記貫通孔に対しそれぞれ反対方向から挿通された外径Ｄｍｍ、縦弾性係数ＥｋＮ／ｍｍ²、降伏強さ（永久歪み０．２％）ＲｐＮ／ｍｍ²であって荷重ＷＮがかかる二本の吊りボルト（前記連結部材から突出する荷重のかかる長さｌｍｍ）と、前記貫通孔の両端から突出する前記吊りボルトにそれぞれ螺合されたナットと、前記ナットと前記連結部材端面との間に嵌合された平座金と、を備え、
前記連結部材中の二つの前記貫通孔が並存する領域において、
一方の前記貫通孔の開口端の中心と当該連結部材を挟んで反対側に位置する他方の前記貫通孔の開口端の中心とを結ぶ仮想線と、
一方の前記貫通孔の軸心と、の交差角度をθ＝θ₁＋θ₂としたとき、
ｓｉｎθ₁≦｛（１／安全率）×Ｒｐ×（３／４）×Ｄ³｝／（Ｗ×Ｌ×１０）
θ₂（ｒａｄ）＝｛Ｗ×ｓｉｎ（ｉ＋θ₂）×ｌ²｝／（２×Ｅ×πＤ⁴／６４）
を満たすようにしたことを特徴とする。

さらに、前記第２の課題を解決するため、本発明の吊りボルトの長さ調整機構は、
互いに略平行を成すように配置された二つの貫通孔を有する連結部材と、前記貫通孔に対しそれぞれ反対方向から挿通された二本の吊りボルトと、前記貫通孔の両端から突出する前記吊りボルトにそれぞれ螺合されたナットと、前記ナットと前記連結部材端面との間に嵌合された平座金と、を備え、
前記連結部材中の二つの前記貫通孔が並存する領域において、
一方の前記貫通孔の開口端の中心と当該連結部材を挟んで反対側に位置する他方の前記貫通孔の開口端の中心とを結ぶ仮想線と、
一方の前記貫通孔の軸心と、の交差角度を５度〜１１度とし、
前記連結部材から突出する前記吊りボルトの荷重のかかる長さが４５０ｍｍ〜５５００ｍｍであることを特徴とする。

連結部材の長さが比較的短く、貫通孔間の距離が長い場合、連結部材の両端部をナットで締結した状態においては、吊り元ボルトと吊り下げボルトの水平ズレによる曲げモーメントが働くこととなる。この場合、当該曲げモーメントを解消しようとして、構成部材の中で最も弾性限度の低い吊りボルトが、連結部材の端部で急激に曲げられ、吊り元ボルトと吊り下げボルトの水平ズレが少なくなるように（連結部材を斜めに保持するように）変形し、最終的には連結部材端部において吊りボルトが剪断されることがある。また、剪断に至らなくても、ナットの連結部材から離れた側の端部において吊りボルトが曲がってナットが回動できなくなり、調整不能となることがある。

そこで、前述した構成とすれば、２本のつり元ボルトと吊り下げボルトの水平ズレによる曲げモーメント発生を抑えることができ、連結部材による２本の吊りボルトの保持が吊りボルトの弾性限度を超えた曲げによる吊りボルトの一部に過大な負荷が加わることがないため、優れた強度が得られる。従って、吊り元ボルトおよび吊り下げボルトが軸間距離を小さくするように変形して剪断されたり、ナットが回動不能となったりすることもない。

通常、建築用ターンバックルボルトの強度選定としては、ＪＩＳ Ａ ５５４２にあるように、短期許容応力相当の保証荷重として規定されている。Ｍ８では９．１Ｎｆ、Ｍ１０では１４．３Ｎｆである。Ｍ１０（有効径９ｍｍ）の場合は、吊りボルトの水平ズレが１９ｍｍであり、３６０ｋｇ／本（３．５ｋＮ／本）の荷重がかかるとすると、回転モーメントの中心はボルト水平ズレの中央なので、連結部材部分では、曲げモーメントＭ＝３．５ｋＮ×(０．０１９／２)ｍ＝０．０３４ｋＮｍとなる。

吊りボルトはその断面形状が円形なので、断面の剪断応力分布として、ねじれなく荷重が加わった際に、剪断応力τmax＝４／３×荷重／断面積となり、引っ張り応力より４／３大きくなる。また、丸棒の断面係数Ｚ＝Ｄ³／１０である。よって、荷重が１００％剪断力としてかかったとすると、
吊りボルトの剪断応力τは、最大引っ張り応力σmax＝Ｍ／Ｚから、
τ＝４／３×０．０３４ｋＮｍ／９ｍｍ³×１０
＝４／３×３４０００Ｎｍｍ／７３ｍｍ²
＝６２１Ｎ/ｍｍ²
となる。吊りボルトの降伏強さは２２５Ｎ/ｍｍ²（ＪＩＳ Ｇ ３１０１）程度なので、１００％では、この値を超えており、降伏した後の断面積が小さくなることで破断するおそれがある。

通常、ねじりも配慮した安全率を考慮して、ボルトの軸方向荷重または剪断荷重の許容応力Ｐt＝（０．２５〜０．５）×弾性限度Ｒｐ（降伏強さ永久歪み０．２％耐力）とすることが多い。よって、吊りボルトの剪断応力がこの許容応力となるように、
Ｐｔ＝０．２５×（最大剪断応力τmax／降伏強さＲp）×Ｒp
とすればよい。従って、上記試算においては、
Ｐｔ＝０．２５×（２２５Ｎ／ｍｍ²／６２１Ｎ／ｍｍ²）×Ｒｐ
＝０．０９１×Ｒｐ
となる。

従って、連結部材の開口端における軸心同士を結ぶ仮想線と直交するベクトル成分を、この０．０９１の係数を超えないように抑えれば安全となる。ここで、ｓｉｎ５．２度＝０．０９１であるため、一方の前記貫通孔の開口端の中心と、当該連結部材を挟んで反対側に位置する、他方の前記貫通孔の開口端の中心とを結ぶ仮想線と、一方の前記貫通孔の軸心との交差角度θのうち、剪断応力で規定されるθ₁＝５．２度となる。

ここで、２つの吊りボルトのうち、連結部材に挿嵌された側と反対の端部の支持状態は、吊り元ボルトはインサートなどに嵌入されて締結され、吊り元ボルトは片持ち梁の形となる。対して吊り下げボルトは単純支持ばりの状態となる。そこで、以下、ボルト自体の撓みが少ない方の吊り元ボルトについて考える。ボルトのインサート端から連結部材開口端までの長さをｌとすると、鋼の縦弾性係数Ｅ＝２１０ｋＮ／ｍｍ²、丸棒断面の２次モーメントＩ＝πＤ⁴／６４より、
片持ち梁の撓み角ｉ（ｒａｄ）＝Ｗｌ²／（２×Ｅ×Ｉ）
＝｛３．５ｋＮ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×ｌ²／（２×２１０ｋＮ／ｍｍ²×π
×９ｍｍ⁴／６４）
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×ｌ²／１３５２００
このボルトの撓み分は剪断応力を弱める方向に働くので、この撓み角をθ₂とすると、連結部材の貫通孔の開口端の中心と、反対側にある他方の貫通孔開口端の中心とを結ぶ仮想線と、一方の貫通孔の軸心との交差角度θ＝θ₁＋θ₂とすればよい。

吊り元ボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを２００ｍｍとすると、
撓み角ｉ＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×（２００ｍｍ）²／１３５２００
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×０．２９６
よって、撓み角ｉは約０．８度となる。

吊り元ボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを３００ｍｍとすると、
撓み角ｉ＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×（３００ｍｍ）²／１３５２００
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）×０．６６６
よって、撓み角ｉは約１．８度となる。

吊り元ボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを４００ｍｍとすると、
撓み角ｉ＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×（４００ｍｍ）²／１３５２００
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×１．１８
よって、撓み角ｉは約４．２度となる。

吊り元ボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを４５０ｍｍとすると、
撓み角ｉ＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×（４５０ｍｍ）²／１３５２００
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×１．５０
よって、撓み角ｉは約７度となる。

吊り元ボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを５００ｍｍとすると、
撓み角ｉ＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×（５００ｍｍ）²／１３５２００
＝｛３．５Ｎ×ｓｉｎ（ｉ＋５．２）｝×１．８５
よって、撓み角ｉは約１２度となる。

吊りボルトの連結部材から突出する荷重のかかる長さを４５０ｍｍとした場合、交差角度θ＝θ₁＋θ₂＝７＋５．２＝１２．２度となるが、１１度未満とする。よって、一方の貫通孔の開口端中心と、他方の貫通孔の開口端中心とを結ぶ仮想線と、一方の貫通孔の軸心との交差角度が１１度を超えないように、且つ、吊りボルトの長さを４５０mm以上にすればよい。

これを整理すると、連結部材の互いに略平行である二つの貫通孔の軸心間距離がＬｍｍであり、貫通孔に対しそれぞれ反対方向から挿通される２本の吊りボルト（連結部材から突出する荷重のかかる長さｌｍｍ）が外径Ｄｍｍであり、縦弾性係数ＥｋＮ／ｍｍ²であり、降伏強さ（永久歪み０．２％）ＲpＮ／ｍｍ²であり、荷重ＷＮがかかるとすると、連結部材中の二つの貫通孔が並存する領域において、一方の貫通孔の開口端中心と、連結部材を挟んで反対側に位置する、他方の貫通孔の開口端中心とを結ぶ仮想線と、一方の貫通孔の軸心との交差角度θ＝θ₁＋θ₂は、
ｓｉｎθ₁≦｛１／安全率×Ｒp×３／４×Ｄ³｝／（Ｗ×Ｌ×１０）
θ₂（ｒａｄ)＝｛Ｗ×ｓｉｎ（ｉ＋θ₂）×ｌ²｝／（２×Ｅ×πＤ⁴／６４）
によって規定することができることが判る。

また、逆に、連結部材の長さが長い場合、吊り元ボルトと吊り下げボルトの軸心が離れている場合、各ボルトを連結部材に挿入する際に連結部材の穴の両端でボルトを強制的に曲げられて、連結部材内では両ボルトを軸間距離で平行に矯正する働きが強くなるので、連結部材の端部で剪断破断したり、連結部材の端部で雄ねじ部が噛んだりしてしまい、上下に動かなくなってしまうことがある。

これは、吊り元高さと吊り下げ対象物高さとの距離により決まることであるが、連結部材があまり長いと発生しやすい。また、連結部材製作コストも関連するので、Ｍ１０のボルトで連結部材が２１０ｍｍ程度になるように、連結部材中の二つの貫通孔が並存する領域において、一方の貫通孔の開口端中心と、連結部材を挟んで反対側に位置する、他方の貫通孔の開口端中心とを結ぶ仮想線と、一方の貫通孔の軸心との交差角度θを５度〜１１度とすることが望ましい。これにより、ボルトの強度を損なわずに、係合部が短い場合や長い場合の不具合が発生せず、調整をスムーズに行える。

なお、前記交差角度が１１度より大きくなると、二つの貫通孔同士が離れた形状や、連結部材の長さ（貫通孔の軸心方向の長さ）が短い形状となるため、二本の吊りボルトに張力が付加されたとき、連結部材に大きな捩り力が生じたり、貫通孔の開口端付近の吊りボルトに大きな曲げ力が生じたりすることがある。逆に、前記交差角度が５度より小さくなると、二つの貫通孔同士が接近した形状や、連結部材の長さ（貫通孔の軸心方向の長さ）が長い形状となるため、連結部材の貫通孔内に位置する二つの吊りボルトを平行に保持しようとする作用が強くなり、貫通孔の開口端付近の吊りボルトに大きな負荷が加わることがある。このため、前記交差角度は５度〜１１度の範囲内とすることが望ましい。

一方、前記係合部として、前記連結部材の外周の少なくとも一部に、前記貫通孔の軸心を挟んで互いに平行をなす少なくとも一対の平面部を設けることもできる。このような構成とすれば、少なくとも一対の平面部に対し、スパナなどの汎用工具を係合させて締緩作業を行うことができるため、施工性、汎用性が向上する。

また、二つの前記貫通孔を互いに軸方向に変位させて配置することもできる。このような構成とすれば、貫通孔の両端位置が互いに軸方向に変位した状態となり、貫通孔の両端から突出するボルトにそれぞれ螺合したナットが隣り合うことがないため、一つのナットを締め付けたり、緩めたりするときに隣のナットに干渉するのを防止することができる。

また、前記貫通孔の軸心間距離を、挿通される吊りボルトに適合する前記平座金外径と同等若しくは前記平座金外径に０．５ｍｍ未満の寸法を加えた寸法とし、前記貫通孔の内径を、前記吊りボルト外径に０．５ｍｍを加えた寸法とすることもできる。

請求項１，２記載の発明により、吊りボルトに螺合されているナットの締緩作業を容易に行うことができ、且つ、吊り元ボルトおよび吊り下げボルトが軸間距離を小さくするように変形して剪断されたり、ナットが回動不能となったりすることのない吊りボルトの長さ調整機構を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態である吊りボルトの長さ調整機構を示す斜視図、図２は図１に示す吊りボルトの長さ調整機構を構成する連結部材の斜視図、図３は図１に示す吊りボルトの長さ調整機構の一部を示す分解図、図４は図１に示す吊りボルトの長さ調整機構の使用状態を示す図である。

図１〜図４に示すように、本実施形態の吊りボルトの長さ調整機構１０（以下、長さ調整機構１０という。）は、互いに平行を成すように配置された二つの貫通孔１１ａ，１１ｂを有する連結部材１１と、これらの貫通孔１１ａ，１１ｂに対しそれぞれ反対方向から挿通された二本の吊りボルト１２，１３と、貫通孔１１ａ，１１ｂの両端から突出する吊りボルト１２ａ，１３ａにそれぞれ螺合された合計４個のナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂと、を備えている。また、スパナなどの工具が係合可能な係合部として、連結部材１１の外周に、それぞれの貫通孔１１ａ，１１ｂの軸心Ｃを挟んで平行をなす合計二対の平面部１１ｃ，１１ｄを設けている。吊りボルト１２，１３のそれぞれの基端部には、他の部材に係止するためのネジ孔１２ｂ，１３ｂを有する羽子板部１２ｃ，１３ｃが設けられている。ナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂと貫通孔１１ａ，１１ｂの両端との間にはそれぞれ座金Ｗが介在されている。

図２に示すように、連結部材１１においては、二つの貫通孔１１ａ，１１ｂが、その軸心Ｃが互いに平行を成すように配置され、これらの軸心Ｃと直交する方向の面が略８字形状を成すように形成されている。吊りボルト１２，１３の外径は、貫通孔１１ａ，１１ｂの内径より小さいため、ナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂで固定されていない状態であれば、吊りボルト１２，１３はそれぞれ貫通孔１１ａ，１１ｂ内において軸心Ｃ方向に移動自在である。また、本実施形態の連結部材１１はアルミニウム合金の引き抜き加工材によって形成されているが、その材質、形状、製造方法などは、これに限定するものではない。

図３に示すように、吊りボルト１２にナット１４ｂを螺合させ、連結部材１１の貫通孔１１ａの長さよりも深い位置までねじ込んで座金Ｗを取り付けた後、吊りボルト１２の先端部１２ａを貫通孔１１ａに挿通する。そして、貫通孔１１ａの反対側から突出した吊りボルト１２の先端部１２ａに座金Ｗを取り付けるとともにナット１４ａを螺合させる。同様に、吊りボルト１３にナット１５ｂを螺合させ、連結部材１１の貫通孔１１ｂの長さよりも深い位置までねじ込んで座金Ｗを取り付けた後、吊りボルト１３の先端部１３ａを貫通孔１１ｂに挿通し、貫通孔１１ｂの反対側から突出した吊りボルト１３の先端部１３ａに座金Ｗを取り付けるとともにナット１５ａを螺合させると、長さ調整機構１０が形成される。

連結部材１１の二つの貫通孔１１ａ，１１ｂにそれぞれ挿通された吊りボルト１２，１３は、当該吊りボルト１２，１３の長さの範囲内であれば連結部材１１に対し任意の位置に配置することができ、配置後は、それぞれの貫通孔１１ａ，１１ｂの両端から突出する吊りボルト１２，１３に螺合されたナット１４ａ，１４ｂおよびナット１５ａ，１５ｂで連結部材１１を狭持するように締め付けることによって各吊りボルト１２，１３を連結部材１１に固定することができる。従って、連結部材１１の貫通孔１１ａ，１１ｂの長さなどによって制限されることなく、吊りボルト１２，１３の長さに応じて従来のターンバックル８０（図８参照）などよりも長いストロークを得ることができる。

締め付け作業において、スパナなどの工具をナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂに係合させたとき、当該ナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂに接している連結部材１１に設けられた平面部１１ｃ，１１ｄに他の工具を係合させて作業を行うことができる。また、これらのナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを緩めるときも同様に作業を行うことができる。このように、吊りボルト１２，１３に螺合されているナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを締め付けたり、緩めたりするときに、スパナなどの工具を平面部１１ｃ，１１ｄに係合させて作業を行うことができるため、作業性が良好であり、ナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの締緩作業を容易に行うことができる。

図４（ｂ）に示すように、長さ調整機構１０を使用して、建築物（図示せず）の梁１６に設備部材１９を吊り下げる場合、吊りボルト１３の羽子板部１３ｃのネジ孔１３ｂに差し込んだネジ１８を設備部材１９に螺着させ、吊りボルト１２の羽子板部１２ｃのネジ孔１２ｂに差し込んだネジ１７を梁１６に螺着させる。これによって設備部材１９は梁１６に吊り下げ保持されるため、貫通孔１１ａ，１１ｂの両端から突出する吊りボルト１２，１３に螺合されたナット１４ａ，１４ｂおよびナット１５ａ，１５ｂを回転させ連結部材１１に対する螺着位置を変更することにより、設備部材１９の高さ調整を行うことができる。

また、施工現場の都合などにより、設備部材１９を本来の取り付け高さよりも高い位置に保持しておきたい場合、図３，図４（ａ）に示すように、連結部材１１の貫通孔１１ｂに対して吊りボルト１３を深く差し込み、ナット１５ａ，１５ｂで固定することによって対応することができる。そして、図４（ｂ）に示すように、連結部材１１の貫通孔１１ｂに対する吊りボルト１３の位置を本来の位置まで戻し、ナット１５ａ，１５ｂで固定すれば、設備部材１９を所定の高さに吊り下げ保持することができる。従って、連結部材１１の貫通孔１１ａ，１１ｂの長さなどで制限されることなく、吊りボルト１２，１３の長さに応じた長いストロークを確保することができる。

また、二本の吊りボルト１２，１３はナット１４ａ，１４ｂおよびナット１５ａ，１５ｂによって連結部材１１に固定されるため、これらの吊りボルト１２，１３は、締め付け方向の異なる２種類の吊りボルトとする必要がなく、右ネジまたは左ネジボルト１種類のみであればよいこととなる。従って、大規模建築物などにおいて大量の個数を必要とする場合でも比較的容易に入手することができる。さらに、連結部材１１は、アルミニウム合金の引き抜き加工材で形成しているため、均一性に優れた連結部材１１を大量生産することができる。従って、大量の連結部材１１を必要とする場合にも容易に対応することができる。なお、前述した組み立て手順は一例であって、これに限定するものではないので、施工現場の状況に応じた組み立て手順を採ることができる。

次に、図５，図６を参照して、図１に示す長さ調整機構１０のその他の使用状態について説明する。図５，図６は図１に示す長さ調整機構のその他の使用状態を示す図である。

図５に示す使用状態においては、二つの長さ調整機構１０を垂直方向に配置することにより、梁１６ａに設備部材１９ａを吊り下げるとともに、もう一つの長さ調整機構１０を斜めに配置することによって梁１６ａと設備部材１９ａとを連結している。このような構成とすれば、設備部材１９ａがその長手方向に揺動しない構造となるので、耐震補強機能を得ることができる。

図６に示す使用状態においては、垂直に配置された一つの長さ調整機構１０を挟んで二つの長さ調整機構１０をＶ字状に配置することによって、梁１６ｂに設備部材１９ｂを吊り下げている。設備部材１９ｂは、合計三つの長さ調整機構１０によって吊り下げ保持されるため、比較的重い設備部材１９ｂであっても安全に保持することができる。

次に、図７，図８を参照して、本実施形態の長さ調整機構を構成する連結部材について説明する。図７は図１に示す長さ調整機構を構成する連結部材を示す正面図、図８は連結部材に関するその他の実施形態を示す正面図である。

図１〜図６に示す長さ調整機構１０を構成する連結部材１１は、図７に示すように、連結部材１１中の二つの貫通孔１１ａ，１１ｂが並存する領域Ｚ１において、一方の貫通孔１１ａの開口端１１ａｘの中心Ｃ１と、当該連結部材１１を挟んで反対側に位置する、他方の貫通孔１１ｂの開口端１１ｂｘの中心Ｃ２と、を結ぶ仮想線Ｘと、一方の貫通孔１１ａの軸心Ｃとの交差角度Ｒ１を１０度としている。従って、二本の吊りボルト１２，１３（図１参照）をそれぞれ連結部材１１の貫通孔１１ａ，１１ｂ内において安定保持することができ、吊りボルト１２，１３や連結部材１１の一部に過大な負荷が加わることがなく、優れた強度が得られる。交差角度Ｒ１は１０度に限定するものではないので、使用条件に応じて変更することができるが、５度〜１１度の範囲内とすることが望ましい。

図８に示す連結部材３１は、二つの貫通孔１１ａ，１１ｂを互いに軸心Ｃ方向に変位した形状をなしている。連結部材３１中の二つの貫通孔１１ａ，１１ｂが並存する領域Ｚ２において、一方の貫通孔１１ａの開口端１１ａｙの中心Ｃ３と、当該連結部材３１を挟んで反対側に位置する、他方の貫通孔１１ｂの開口端１１ｂｙの中心Ｃ３と、を結ぶ仮想線Ｙと、一方の貫通孔１１ａの軸心Ｃとの交差角度Ｒ２を１０度としている。従って、前述と同様、二本の吊りボルト１２，１３（図１参照）をそれぞれ連結部材３１の貫通孔１１ａ，１１ｂ内において安定保持することができ、吊りボルト１２，１３や連結部材３１の一部に過大な負荷が加わることがなく、優れた強度が得られる。交差角度Ｒ２は１０度に限定するものではないので、使用条件に応じて変更することができるが、４度〜１１度の範囲内とすることが望ましい。

なお、図１〜図６に示す連結部材１１および後述する図９〜図１０に示す連結部材２１，４１は、前述した交差角度Ｒ１，Ｒ２が１１度より大きくなるような形状で表示されているが、これは図面スペースの都合により、連結部材１１，２１，３１の軸心Ｃ方向の長さを縮めて表示する必要があったためである。

次に、図９〜図１１を参照して、本発明のその他の実施の形態について説明する。図９は本発明の第２の実施形態である長さ調整機構を示す斜視図、図１０は図９に示す長さ調整機構を構成する連結部材の斜視図、図１１は連結部材に関するその他の実施の形態を示す正面図である。なお、図９に示す高さ調整機構２０において、図１〜図４に示す高さ調整機構１０と同じ構造、機能を有する部分はそれぞれ同じ符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態の吊りボルトの高さ調整機構２０は、図２で示した連結部材１１の代わりに、図１０に示す連結部材２１を用いて構成されている。この連結部材２１は、図１０に示すように、軸心Ｃが互いに略平行を成すように配置された二つの貫通孔２１ａ，２１ｂを有し、それぞれの外周面には、工具の係合部として、軸心Ｃを挟んで互いに平行をなす三対の平面部２３が形成されている。また、貫通孔２１ａ，２１ｂの内径は、吊りボルト１２，１３の外径より大であるため、ナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂで固定されていない状態であれば、吊りボルト１２，１３はそれぞれ貫通孔２１ａ，２１ｂ内において軸心Ｃ方向に移動自在である。

このような構成とすれば、吊りボルト１２，１３に螺合されているナット１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを締め付けたり、緩めたりする際に、スパナなどの締め付け工具を平面部２３に係合させて作業を行うことができるため、作業性が良好である。なお、連結部材２１は、貫通孔２１ａ，２１ｂを有する２つの六角柱状部材２１ｘ，２１ｙを、軸心Ｃが互いに略平行を成すように配置し、接合部分を溶接部２２で固着することによって形成されているが、これに限定するものではないので、引き抜き加工材によって形成することもできる。

また、図１１に示すように、六角柱状部材２１ｘ，２１ｙをそれぞれの軸心Ｃ方向に変位させて配置し、接合部分を溶接部２２で固着することによって連結部材４１を形成することもできる。このような構成とすれば、二つの貫通孔２１ａ，２１ｂは互いに軸心Ｃ方向に変位した状態となり、貫通孔２１ａ，２１ｂの両端位置も軸心Ｃ方向に変位し、段差部２４が形成される結果、貫通孔２１ａ，２１ｂから突出する吊りボルト（図示せず）にそれぞれ螺合されるナット（図示せず）同士が隣接することがなくなるため、一つのナットを締め付けたり、緩めたりするときに隣のナットに干渉することがない。

本発明の吊りボルトの長さ調整機構は、建設業などの産業分野において、空調用ダクトなどの比較的軽い設備部材を建築物の天井や梁などから吊り下げ保持する手段として広く利用することができる。

本発明の第１の実施形態である長さ調整機構を示す斜視図である。 図１に示す長さ調整機構を構成する連結部材の斜視図である。 図１に示す長さ調整機構の一部を示す分解図である。 図１に示す長さ調整機構の使用状態を示す図である。 図１に示す長さ調整機構のその他の使用状態を示す図である。 図１に示す長さ調整機構のその他の使用状態を示す図である。 図１に示す長さ調整機構を構成する連結部材を示す正面図である。 連結部材に関するその他の実施形態を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態である長さ調整機構を示す斜視図である。 図９に示す長さ調整機構を構成する連結部材を示す斜視図である。 連結部材に関するその他の実施の形態を示す正面図である。 従来のターンバックルを示す斜視図である。

符号の説明

１０，２０ 長さ調整機構
１１，２１，３１，４１ 連結部材
１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ 貫通孔
１１ｃ，１１ｄ，２３ 平面部
１１ａｘ，１１ａｙ，１１ｂｘ，１１ｂｙ 開口端
１２，１３ 吊りボルト
１２ａ，１３ａ 先端部
１２ｂ，１３ｂ ネジ孔
１２ｃ，１３ｃ 羽子板部
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ ナット
１６，１６ａ，１６ｂ 梁
１７，１８ ネジ
１９，１９ａ，１９ｂ 設備部材
２１ｘ，２１ｙ 六角柱状部材
２２ 溶接部
２４ 段差部
Ｃ 軸心
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 中心
Ｒ１，Ｒ２ 交差角度
Ｗ 座金
Ｘ，Ｙ 仮想線
Ｚ１，Ｚ２ 領域

Claims (5)

1. 互いに略平行を成すように配置された二つの貫通孔を有し当該貫通孔の軸心間距離Ｌｍｍである連結部材と、前記貫通孔に対しそれぞれ反対方向から挿通された外径Ｄｍｍ、縦弾性係数ＥｋＮ／ｍｍ ² 、降伏強さ（永久歪み０．２％）ＲｐＮ／ｍｍ ² であって荷重ＷＮがかかる二本の吊りボルト（前記連結部材から突出する荷重のかかる長さｌｍｍ）と、前記貫通孔の両端から突出する前記吊りボルトにそれぞれ螺合されたナットと、前記ナットと前記連結部材端面との間に嵌合された平座金と、を備え、
   前記連結部材中の二つの前記貫通孔が並存する領域において、
   一方の前記貫通孔の開口端の中心と当該連結部材を挟んで反対側に位置する他方の前記貫通孔の開口端の中心とを結ぶ仮想線と、
   一方の前記貫通孔の軸心と、の交差角度をθ＝θ ₁ ＋θ ₂ としたとき、
   ｓｉｎθ ₁ ≦｛（１／安全率）×Ｒｐ×（３／４）×Ｄ ³ ｝／（Ｗ×Ｌ×１０）
   θ ₂ （ｒａｄ）＝｛Ｗ×ｓｉｎ（ｉ＋θ ₂ ）×ｌ ² ｝／（２×Ｅ×πＤ ⁴ ／６４）
   を満たすようにしたことを特徴とする吊りボルトの長さ調整機構。
2. 一方の前記貫通孔の開口端の中心と当該連結部材を挟んで反対側に位置する他方の前記貫通孔の開口端の中心とを結ぶ仮想線と、
   一方の前記貫通孔の軸心と、の交差角度θを５度〜１１度とし、
   前記連結部材から突出する前記吊りボルトの荷重のかかる長さが４５０ｍｍ〜５５００ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の吊りボルトの長さ調整機構。
3. 前記係合部として、前記連結部材の外周の少なくとも一部に、スパナなどの締結工具が係脱可能であって、前記貫通孔の軸心を挟んで互いに平行をなす少なくとも一対の平面部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の吊りボルトの長さ調整機構。
4. 二つの前記貫通孔を互いに軸方向に変位させて配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吊りボルトの長さ調整機構。
5. 前記貫通孔の軸心間距離は、挿通される吊りボルトに適合する前記平座金外径と同等若しくは前記平座金外径に０．５ｍｍ未満の寸法を加えた寸法であり、前記貫通孔の内径は前記吊りボルト外径に０．５ｍｍを加えた寸法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吊りボルトの長さ調整機構。

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