JP5607161B2 - ナット締結治具 - Google Patents

Description

本発明は、長尺なボルトにナットを締結するときに使用するナット締結治具に関するものである。

天井埋め込み型や天井吊り型の空調室内機や配水管を設置する際、図１０（ａ）のように、屋根躯体２００に固定した多数の長尺なネジ２０１を垂直に配置し、そのネジ２０１間に、取付金具２０３を介してハシゴのような態様をなすケーブルラック２０２を架設するとともに、ネジ２０１の下端に吊バンド２０４を取り付けて配管２０５を保持させる施工方法が一般的であった。このとき、図１０（ｂ）のように、ネジ２０１と取付金具２０３及び吊バンド２０４をそれぞれナット２０６で上下に挟み込んで締結することにより、ネジ２０１との連結箇所における支持強度を高めて、室内機や配管の荷重に対抗し得るように強固に支持するものであった。

特開２００６−３４６８２９号公報
特開２０００−２３４６１３号公報

上記のような長尺なネジにナットを掛けるときには、ネジの真下から電動ドライバー等の回転工具をあててナットを締め込むことから、ネジにナットをかけることはできるが、それ以上ナットを締め込むにはネジが邪魔になって回転工具を使用することができない。このことから、作業者は手で回して長ネジのほぼ全長に渡って締め込まなければならず、また、ナットを緩めるときも同様の作業をしなければならず、大変な手間を要し、工期に影響を及ぼすものであった。また、特開２０００−２３４６１３号公報に開示されるもののように、長尺なネジの長手方向両端部に別体で形成してあるネジ頭をそれぞれ螺合し、ネジ回しのストロークを短くして回転工具の使用を可能とするものがあったが、そのような特殊なネジを使用する場合にはコストが嵩み、また、汎用なネジやナットを使用できないことから、現場では選択されにくい欠点があった。また、上記のような長ネジにナットを締結する作業を軽減するために、長ネジの横から挿し込む切れ目を有するＣ字状をなす割り込みナットと呼ばれるものを可締めたりするが、その可締めるときの締め付け力や取付方向など使用がとてもシビアであり、さらに、許容静荷重（ｋｇｆ）もナットに比べて非常に小さいことから、割り込みナットが支持する対象のものがケーブル等の比較的軽量なものに限定されて都合が悪い。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、長尺なネジに対しても迅速且つ簡単にナットを締結できるナット締結治具を提供することにある。

本発明のうち第１の観点のナット締結治具は、先端部が軸回転する電動ドライバーやインパクトドライバー等の回転工具に取り付けるナット締結治具であって、本体と、回転伝達部と、ナット保持部とを備えており、本体は、回転工具の先端回転部の回転軸と直交する方向に長く形成してあり、先端回転部と同一軸方向の軸受穴が並列に複数設けてあり、回転伝達部は、軸棒状または筒状をなし、その外周には駆動回転部が配してあり、本体の長手方向端側に設けてある軸受穴に回転自在で且つ抜け出し不能に取り付けてあるとともに、回転工具の先端回転部と供回りするものであり、従動回転部は、本体の他の軸受穴に回転自在で且つ抜け出し不能に取り付けてあり、駆動回転部と並列に配置して互いに係止または当接しており、駆動回転部が回転工具の先端回転部とともに回転したときに、従動回転部が連動して回転するものであり、ナット保持部は、天井から垂下する長尺なネジを挿通し且つその内周にナットを保持する上下に貫通したナット保持孔を有する筒型をなしており、従動回転部のほぼ中央に設けてある筒型の被取付部に着脱自在であるとともに、任意の孔径のナット保持孔を有する別のものに取替えができるものであり、ナット保持部の下端部には、下方に向けて次第に窄まって傾斜するテーパ状またはアール状をなすガイド部が設けてあり、ナット保持部を被取付部に落とし込んだとき、ガイド部を介して下方に引き寄せられながら被取付部に取り付けられており、天井から垂下した長尺なネジの長手方向の任意の位置でナットを締め込みできることを特徴とする。

本発明のうち第２の観点のナット締結治具は、回転伝達部とナット保持部の間には、両者と噛み合う調整歯車が設けてあることを特徴とする。

本発明のうち第３の観点のナット締結治具は、駆動回転部は、回転工具の先端回転部に脱着自在に取り付けてある先端工具に着脱自在であることを特徴とする。

本発明のうち第４の観点のナット締結治具は、従動歯車と駆動歯車と調整歯車のうち、少なくとも隣接して噛み合う一組の両歯車が交差軸の歯車で形成してあり、その両歯車が噛み合う位置で治具本体が屈曲し、その角度で固定できることを特徴とする。
発明の効果

本発明のうち請求項１記載の発明によれば、本発明のうち第１の観点のナット締結治具によれば、回転工具の回転する先端部を係止する回転伝達部と、その回転伝達部の回転によって従動回転するナット保持部により、回転工具を位置から逸れた位置に天井から垂下するネジがくることから、そのまま回転工具を起動して回転伝達部を供回りさせ、ナットを保持したナット保持部を回転させることで、回転工具をネジと平行して上方に移動させるだけでネジにナットが締まり込んでいくので、短時間でナットを締結できるようになる。また、長ネジに対してナットを簡単に締結できることから、煩わしい作業を避ける目的で使用されていた割り込みナット等の特殊な治具が不要となり、コストの大幅な削減が見込まれる。また、ナット保持孔の径が相違するナット保持部を本体に取替えて使用することができるので、現場や機器等に対応した様々な径のナットを締結することができる。さらに、ナット保持部を被取付部に落とし込んだとき、ナット保持部の下端部に設けてあるテーパ状またはアール状をなすガイド部が、その傾斜に沿って被取付部の筒孔内に引き寄せられて取り付けられることにより、作業者は、ナット保持部と被取付部の取付位置などの位置あわせをすることなく、簡単且つ効率的にナット保持部の交換ができるので、作業効率の向上が図れる。

本発明のうち第２の観点のナット締結治具によれば、回転方向調整部が回転伝達部とナット保持部との間に配置してあり、駆動伝達部と従動伝達部の双方に係止または当接して回転するので、ナット保持部が回転工具の先端回転部の回転方向と同一方向に軸回転し、これにより、ナット締結時に、回転工具を使用するときと同様の感覚で作業が行えて作業効率が向上する。

本発明のうち第３の観点のナット締結治具によれば、駆動回転部が回転工具の先端工具と着脱自在であることから、ナット締結治具の使用時に回転工具の先端工具が破損した場合に、その先端工具のみを交換するのみで即時に再使用することができ、新たなナット締結治具を用意したり、ナット締結治具の修理を要さず、コストの削減や作業の効率化が図れることになる。

本発明のうち第４の観点のナット締結治具によれば、本体の一部をネジの挿通する方向に屈曲することにより、使用者の使いやすい角度に回転工具を握って使用することができ、作業効率の向上に寄与できる。

本実施によるナット締結治具の使用状態を示す斜視図である。 本実施によるナット締結治具を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施によるナット締結治具の使用手順を示す簡略化した側面図である。 本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線断面図であり、（ｃ）は、作動状態を示す縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図４のナット締結治具の使用手順を示す簡略化した側面図である。 本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）はそれぞれナット保持部の平面図および底面図である。 本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は、ナット保持部を別の径のものに交換するときの状態を示す縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態を示す平面図である。 本発明の他の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）中Ｄ−Ｄ線断面図である。 ナット締結治具を使用する現場の状況を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ｅ−Ｅ線断面図である。

以下に、図面に基づいて本実施によるナット締結治具の実施の形態を説明する。
本実施による締結治具は、図１のように、電動ドライバー（回転工具）２０の先端回転部２１に連結してあり、中空部を有しており且つ厚みの薄い平面から見て一辺が長いほぼ矩形状をなす本体１と、本体１の同一平面上に配置される回転伝達部２と、回転方向調整部３と、ナット保持部４とから構成している。

ここで、電動ドライバー２０の構造について簡単に説明する。
電動ドライバー２０は、図１を参照すれば、作業者が握るグリップ２２と、グリップ２２に設けてある駆動スイッチ２３をＯＮにすることによりモーターで回転する回転軸２４とからなっている。そして、回転軸２４の先端には先端回転部２１が設けられており、その先端回転部２１には、六角軸２６を有する様々な治具を取り付けることができる。

本体１は、図１と図２（ａ）のように、平面視して横長矩形状をなすとともに、中空部Ｓを有する厚みの薄い筒型状をなしており、本体１の厚み方向に穴が伸び且つそれぞれ径の異なる軸受穴６ａ，６ｂ，６ｃが長手方向に向けて並列に設けてある。そして、前述した３つの軸受穴６ａ，６ｂ，６ｃのうち、両側にあるいずれかの軸受穴（図１中では左側）６ａには、電動ドライバー２０の先端回転部２１と連結可能な六角軸２６を有し且つ軸棒状をなす回転伝達部２が、軸受穴６ａの内周に沿って回転自在に取り付けてある。また、回転伝達部２の軸棒の上下には、鍔部２ａ，２ａがそれぞれ設けてあり、回転伝達部２が回転自在で且つ本体１から抜け落ちないように形成してある。また、本体１中央の軸受穴６ｂを挟んだ他側の軸受穴６ｃには、ナット８を保持できる六角形のナット保持孔１０を有するリング状をなすナット保持部４が取り付けてあり、このナット保持部４は、本実施のものでは筒の上下の鍔部４ａ，４ａを軸受穴６ｃの上下に配置し、上下方向に係止されることにより本体１から抜け落ちることなく、水平軸回転自在な状態で取り付けてある。そして、回転伝達部２とナット保持部４の間に設けてある軸受穴６ｂには、回転方向調整部３が取り付けてあり、この回転方向調整部３は、本実施のものでは上記した回転伝達部２とほぼ同じ構造をなし、軸棒の上下の鍔部３ａ，３ａを軸受穴３ｂの上下に配置し、本体１から抜け落ちることなく、水平軸回転自在な状態で取り付けてある。

図２（ｂ）（ｃ）のように、回転伝達部２、回転方向調整部３およびナット保持部４は、各々の外周に、その全周に渡り多数の歯を有しており、その各歯によって回転伝達部２には駆動歯車（駆動回転部）９ａが、回転方向調整部３には調整歯車（調整回転部）９ｂが、ナット保持部４には従動歯車（従動回転部）９ｃが設けてあり、駆動歯車９ａと調整歯車９ｂ、そして調整歯車９ｂと従動歯車９ｃがそれぞれ噛み合うことで、回転伝達部２の回転力を回転方向調整部３からナット保持部４に順次伝える構造となっている。また、回転伝達部２には、六角軸２６を本体１の外に突出させる被取付孔２５が設けてある。さらに、ナット保持部４のナット保持孔１０は、内周面が凹凸状に連続していると共に、ナット保持孔１０の上方から下方に向けて径が次第に狭まるテーパ状に形成してある。これにより、ナット８をナット保持孔１０における径の大きな上側から嵌めたとき、そのテーパ面によりナット８が係止され、ナット保持孔１０からナット８が落下しない構造となっている。

上記のように形成した本実施によるナット締結治具の使用手順について以下に説明する。
第一の手順として、図３（ａ）のように、天井から垂下した長尺なネジ７にナット８を掛け、先端回転部２１に本ナット締結治具を取り付けた電動ドライバー２０を、本ナット締結治具を取り付けた側を天井に向けて構え、本体１のナット保持部４にネジ７を挿通してナット８を保持させる。
第二の手順として、図３（ｂ）のように、電動ドライバー２０を起動して先端回転部２１を回転し、ネジ７の長手方向に沿って上方に向けて垂直に本ナット締結治具を移動させていく。
第三の手順として、図３（ｃ）のように、ネジ７の上端部を支持する横材１２までナット８が到達して締め付け状態が確認できたら、電動ドライバー２０の起動をＯＦＦにし、電動ドライバー２０を引き下げて本体１をネジ７から抜き出すことにより、ナット８の締結作業が完了する。

本発明の締結治具は、上記実施形態に限定するものではなく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すものは、本発明によるナット締結治具の他の実施形態であり、このナット締結治具は、図４（ａ）（ｂ）のように、回転伝達部３２が取り付けてある側（基部３１ａ）と、その他の部分（可変部３１ｂ）とが分割３７しており、その間に設けてあるラチェット機構部３６で本体３１の可変部３１ｂの屈曲角度を変更できるように形成してある。ラチェット機構部３６については、特開２００５−７６７３５号公報に開示されるような、一方側に設けてあるラックと他方側に設けてあるギアが離れているときには角度を自在に調節でき、一方側と他方側を当接させたときには、ラックとギアが噛合して所定の角度に固定できるものが採用されている。さらに、本体３１の角度を変更してもナット保持部３４は回転するように形成してあり、具体的に、回転伝達部３２と回転方向調整部３３とナット保持部３４の各々の外周部には、全周を囲む状態でゴム製リング３９ａ，３９ｂ，３９ｃが取り付けてあり、互いのゴム製リング３９ａ，３９ｂ，３９ｃが当接して回転伝達部３２が回転することでナット保持部３４に回転力が伝達し、ネジ７に螺合したナット８を回すことができるようになる。そして、本体３１が同一直線状にあるときは回転伝達部３２のゴム製リング３９ａと回転方向調整部３３のゴム製リング３９ｂが当接し、また、本体３１を屈曲させたときは、図４（ｃ）のように、基部３１ａ側にある回転伝達部３２のゴム製リング３９ａの傾斜面に対し、可変部３１ｂにある回転方向調整部３３のゴム製リング３９ｂの傾斜面が当接することにより、本体３１の角度を切り替えることができる。このように形成すると、図５（ａ）〜（ｃ）のように、作業者がネジ７に対して斜め下側から電動ドライバー２０を向けて作業が行えるため、比較的楽な作業姿勢となって負担の軽減が図れるようになる。

また、本発明によるナット締結治具の他の実施形態として、ナット保持部５４ａ〜５４ｃを径の違うナット保持孔５５ａ〜５５ｃのものに交換できるものについて説明する。具体的には、図６（ａ）（ｂ）のように、ナット保持部５４ａ〜５４ｃは、本体１に回転自在に取り付けてある筒孔状をなす被取付部５８が設けてあり、その被取付部５８は、内周側に被係止溝５７が複数箇所に設けてあるとともに、磁力を有している。そして、図６（ｃ）〜（ｅ）のように、ナット保持部５４ａ〜５４ｃの外周には、係止片５６が設けてあり、その係止片５６を被係止溝５７に沿ってスライドして差し入れてナット保持部５４ａ〜５４ｃを被取付部５８に係止するとともに、磁力で引き合わせることで、目的に合わせてナット保持部５４ａ〜５４ｃを交換すれば、径の相違するナット８の締結に対応できるようになっている。

さらに、図７（ａ）のように、ナット保持部８４ａの各係止片８６の下端部にテーパ部（ガイド部）８９を設けると共に、ナット保持部８４ａの鍔部８２および、筒孔状をなす被取付部８８の内周部下側の全周には比較的磁力が強いネオジウム磁石８０がリング状に配置してある。そして、ナット保持部８４ａを交換するときに、ナット保持部８４ａを被取付部８８に適当な状態で落とし込み、さらに、各係止片８６の下端部にあるテーパ部８９が被取付部８８周辺の部位に沿って摺動すると、図７（ｂ）（ｃ）のように、各係止片８６が被係止溝８７に引き寄せられて被取付部８８にナット保持部８４ａが嵌り込み、ナット保持部８４ａの鍔部８２と被取付部８８のそれぞれの磁石８０の磁力も相俟って被取付部８８にナット保持部８４ａが取り付けられるので、使用者が係止片８６と被係止溝８７とをその都度正確に位置あわせを行わなくとも、簡単且つ効率的にナット保持孔８５ａの径が相違するナット保持部８４ａの交換を行える。尚、上記実施形態では被取付部８８は筒孔状をなしているが、その筒孔の底部を塞いで底部に磁石を配置することも可能である。この場合、磁石は、陽極と陰極の各磁石からなる２重構造をなしており、一方の磁石を他方の磁石で半分だけ覆う半球状に形成してある。したがって、一方の磁石によってナット保持部を被取付部の穴に吸着させつつ、その一方の磁石の磁力を他方の磁石の磁力で相殺することで、現場に散在する金属粉や砂鉄を治具に吸着させない構造とすることもできる。ガイド部は、上記実施形態で示したテーパ部８９の他にアール状にするなど、上方から下方に向けて次第に絞られていくような形状をなすものであればよい。また、磁石についても、上記実施形態に示したネオジウム磁石８０に限定するものではない。さらに、被係止溝８７の数や形状についてもナット保持部８４ａが被取付部８８に対して安定して取り付けられれば特に限定するものではない。

上記各実施形態では、回転方向調整部３を設けてあるものについて説明したが、図８（ａ）のように、回転伝達部２とナット保持部４のみ設けてあるものでもよい。この場合でも回転伝達部２と垂直方向に伸びるネジ７が平行に位置することで、ネジ７が邪魔にならずに電動ドライバー２０を操作することができるようになる。また、本体の形状についても、各実施形態のものでは矩形状をなしているが、作業者が本体を指で支えながら使用することから、図８（ｂ）のように、本体１２１の縁に適宜な箇所に作業者が指を嵌められる凹部１２２，１２２が設けてあるものでもよいし、また、図８（ｃ）のように、本体１３１の縁が丸みを帯びたものでもよく、形状を限定するものではない。また、駆動歯車９ａや従動歯車９ｃ、回転方向調整部３の調整歯車９ｂやゴム製リング３９ａ〜３９ｃは、ナット保持部４，３４，５４ａ〜５４ｃに回転力を伝達できる手段であれば上記のものに限定しない。また、本体３１を屈曲する形態の場合には、ゴム製リング３９ａ〜３９ｃのようにアール面を有するものの他、角度をつけたときのゴム製リング３９ａ〜３９ｃの当接する箇所がテーパ状に形成してあってよく、角度変更に対応できるものであればよい。さらに、角度変更の構造については、上記のようにラチェット機構部によるものの他、分割形成された本体３１の一部を付け替えて角度を変更させるものでもよい。また、六角軸２６は、本ナット締結治具側に設けてあってもよいし、電動ドライバー２０側に設けてあってもよく、電動ドライバー２０に設けてある場合には、本ナット締結治具の回転伝達部２側に六角軸２６を取り付けるための被取付部を設ける。

また、本発明の他の実施形態として図９（ａ）のように、本体９１の従動歯車（従動回転部）９５側が駆動歯車（駆動回転部）９２側に比べて幅広に形成してあり、使用時に作業者が手で添えやすくなっている。さらに、駆動歯車９２の中心部には、電動ドライバー（回転工具）２０に脱着自在に取り付けてある先端工具９３を着脱自在に取付できる受入孔９８が設けてあり、この受入孔９８の孔内周壁には、周壁から孔の中心に向けて突出し且つ先端が球面状をなす駆動側凸部９９ａが設けてある。このようにすると、図９（ｂ）のように、受入孔９８に先端工具９３を挿し入れたときに、先端工具９３は駆動側凸部９９ａ先端を摺動しながら受入孔９８内に挿入されていき、さらに、奥に挿し入れることで先端工具９３の中間部にある窪み９４が駆動側凸部９９ａに嵌り込んで先端工具９３を保持する。これにより、回転工具２０の回転力を駆動歯車９２に伝達することが可能となる。また、受入孔９８から先端工具９３を取り外すときは、本実施によるナット締結治具を手で押さえて回転工具２０を引っ張れば、先端工具９３の窪み９４と駆動側凸部９９ａが球面によって滑りながら簡単に外れるので、先端工具９３を受入孔９８から抜き出すことができる。したがって、本実施によるナット締結治具の使用時に先端工具９３に強いトルクがかかり破損しても、その先端工具９３のみを交換するだけでナット締結治具を再使用することができ、作業効率の向上が見込めるようになる。また、ナット保持部１００についても上記の先端工具の取付と同様に、窪み９７が設けてあり、従動歯車９５における孔状をなす被取付部９６の孔周壁内周に設けてある従動側凸部９９ｂに嵌り込ませることで、着脱自在に形成してある。符号１０１は、回転方向調整部であり、符号１０２は、ナット保持孔である。

１，３１，５１，８１，９１，１１１，１２１，１３１ 本体
２，３２，５２ 回転伝達部
３，３３，５３ 回転方向調整部
４，３４，５４ａ〜５４ｃ，８４ａ，１００ ナット保持部
６ａ，６ｂ，６ｃ 軸受穴
７ ネジ
８，１３ ナット
９ａ，９２ 駆動歯車（駆動回転部）
９ｃ，９５ 従動歯車（従動回転部）
３９ａ ゴム製リング（駆動回転部）
３９ｃ ゴム製リング（従動回転部）
１０，３５，５５ａ〜５５ｃ ナット保持孔
２０ 電動ドライバー（回転工具）
２１ 先端回転部
２４ 回転軸
５８，８８ 被取付部
８９ テーパ部（ガイド部）
９３ 先端工具

Claims (4)

1. 先端部が軸回転する電動ドライバーやインパクトドライバー等の回転工具に取り付けるナット締結治具であって、
   本体と、回転伝達部と、ナット保持部とを備えており、
   本体は、回転工具の先端回転部の回転軸と直交する方向に長く形成してあり、先端回転部と同一軸方向の軸受穴が並列に複数設けてあり、
   回転伝達部は、軸棒状または筒状をなし、その外周には駆動回転部が配してあり、本体の長手方向端側に設けてある軸受穴に回転自在で且つ抜け出し不能に取り付けてあるとともに、回転工具の先端回転部と供回りするものであり、
   従動回転部は、本体の他の軸受穴に回転自在で且つ抜け出し不能に取り付けてあり、駆動回転部と並列に配置して互いに係止または当接しており、駆動回転部が回転工具の先端回転部とともに回転したときに、従動回転部が連動して回転するものであり、
   ナット保持部は、天井から垂下する長尺なネジを挿通し且つその内周にナットを保持する上下に貫通したナット保持孔を有する筒型をなしており、従動回転部のほぼ中央に設けてある筒型の被取付部に着脱自在であるとともに、任意の孔径のナット保持孔を有する別のものに取替えができるものであり、ナット保持部の下端部には、下方に向けて次第に窄まって傾斜するテーパ状またはアール状をなすガイド部が設けてあり、ナット保持部を被取付部に落とし込んだとき、ガイド部を介して下方に引き寄せられながら被取付部に取り付けられており、天井から垂下した長尺なネジの長手方向の任意の位置でナットを締め込みできることを特徴とするナット締結治具。
2. 回転伝達部とナット保持部の間には、駆動回転部と従動回転部のそれぞれに係止または当接し、回転伝達部とナット保持部の回転方向を同一にする回転方向調整部が設けてあることを特徴とする請求項１記載のナット締結治具。
3. 駆動回転部は、回転工具の先端回転部に脱着自在に取り付けてある先端工具に着脱自在であることを特徴とする請求項１又は２記載のナット締結治具。
4. 本体は、回転伝達部からナット保持部に回転力を伝達する状態を保ちながら、ネジの挿通する方向に屈曲し且つその角度で固定できることを特徴とする請求項１、２又は３記載のナット締結治具。
   

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