JP6270355B2 - 構造体用締結具 - Google Patents

Description

この発明は、構造体を構成する構成部材と、他の構成部材とを締結する構造体用締結具に関する。

一般に、複数の構成部材を組み合わせて構成された構造体において、その構成部材と他の構成部材との締結は、これらに形成された挿通孔にボルトを挿通し、ナットを締め付けることで行われている。

構成部材同士を締結する際、これらの構成部材に挿通されたボルトの頭部を回転しないように固定する必要があり、通常、スパナやレンチ等の工具により固定している。

また、構造体の構成部材としては、軽量化を図りつつ強度を確保するために、中空のフレーム体から形成され、必要に応じてフランジや長さ方向のスリットを備えたものが使用されている。このため、フランジを避けつつ、工具をスリットからフレーム体内部に差し込んで、ボルトの頭部を回転しないように固定することが難しく、作業性が悪くなるという問題があった。

そこで、ボルトの頭部の回転を規制する回り止め具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この回り止め具は、ボルトの頭部が嵌る嵌合部を有する円盤形状の２つの頭部と、これらの頭部を繋ぐ軸部とを有し、嵌合部の一方の開口部分に、頭部の円盤面に沿ってその開口の周縁から内向きに張り出したフランジが形成されている。

この回り止め具の嵌合部にボルトの頭部を嵌めた状態で、支柱及び横桟に形成した挿通孔にボルトの軸部を挿通して、ナットにより支柱と横桟を締結する。このとき、ボルトの頭部が回り止め具の嵌合部に嵌まる状態にあるので、ナットの締め付けによるボルトの頭部が回転しないように固定される。また、嵌合部のフランジにボルトの頭部が当たり、その嵌合部からボルトの脱落が防止される。

特開２０１１−２４１０８８号公報

しかし、上記特許文献１に記載された回り止め具の頭部は、ボルトを保持する手段を備えていないことから、ボルトの頭部から脱落するおそれがあった。このため、ボルトの頭部から回り止め具の頭部が抜け出ないように、回り止め具を保持する必要があり、締結の作業性に改善の余地があった。

そこで、この発明の課題は、ボルトの頭部を回り止めさせた状態でボルトを保持する構造体用締結具を提供することである。

前記の課題を解決するために、この発明は構造体の構成部材と、他の構成部材とを締結する構造体用締結具であって、前記構成部材に対して取り付けられる取り付け板部と、その取り付け板部の両側から立ち上がるフランジとを有するホルダと、そのホルダの取り付け板部に形成された挿通孔に挿通されるボルトと、前記ホルダの取り付け板部に沿ってフランジと反対側に差し込まれ、前記ボルトの軸部が通る切り欠き部を有するプレートとを備え、前記ボルトの軸部の全長にねじ部が形成され、前記ホルダの両フランジは、その取り付け板部に対して前記ボルトの頭部が回転不能に嵌る間隔に形成され、前記プレートはその切り欠き部の周縁部が前記ボルトの軸部の隣り合うねじ山の間に係止可能に形成されたものとすることができる。

この構造体用締結具は、ホルダの挿通孔にフランジ側からボルトの軸部を挿通し、ボルトの頭部をホルダの両側のフランジの間に嵌めると、ボルトの頭部が回転不能となる。この状態で、プレートをホルダの取り付け板部に沿ってフランジと反対側に差し込むことで、プレートの切り欠き部の周縁部がボルトの軸部の隣り合うねじ山の間に係止し、ホルダに対してボルトが抜け止めされる。

また、前記ホルダが係合孔を有し、前記プレートは前記係合孔に嵌まる係止突起を有し、弾性をもって撓み変形可能に形成されたものとすることができる。

この場合、プレートをホルダの取り付け板部に沿ってフランジと反対側に差し込むとき、係止突起はホルダの取り付け板部に突き当たり、その周縁部を取り付け板部から離れる向きに弾性をもって撓み変形させながら移動する。そして、係止突起がホルダの係合孔に嵌まると、係止突起周縁部の撓み変形が弾性復元により解消し、係止突起が係合孔に係止する。この係止により、プレートがホルダに対して抜け止めされるため、ホルダ、ボルト及びプレートが一体化されたアッセンブリとして利用することができる。

ホルダのフランジにおいては、前記取り付け板部に対して立ち上がる高さが、前記ボルトの頭部の厚みよりも小さく形成されたものとすることができる。

前記プレートの切り欠き部が前記ボルトの軸部のねじ山の外径よりも小さく、かつねじ谷の外径よりも大きい幅を有し、前記プレートが、前記ボルトのねじ部のピッチよりも小さい厚さを有するものとすることができる。

このようにすると、金属板を加工することにより切り欠き部を有するプレートを容易に製作することができる。

この発明の構造体用締結具は、頭部を回り止めさせた状態で複数のボルトがホルダに対して一体化されるため、構成部材に形成した挿通孔に、複数のボルトの軸部を素早く挿通して仮保持させることが可能となり、締結に要する施工時間を短縮することができる。

この発明の第一実施形態の構造体用締結具を示す斜視図 同上の構造体用締結具の分解斜視図 （ａ）同上の構造体用締結具を示す平面図、（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）同上の構造体用締結具を示す側面図 同上の構造体用締結具の組み立て状態を示す斜視図 （ａ）同上のプレートとボルトの軸部との関係を示す平面図、（ｂ）図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図 同上のホルダの他の態様を示す斜視図 同上のプレートの他の態様を示す平面図 同上の構造体用締結具の構造体への使用状態を示す斜視図 同上の構造体用締結具の構造体での使用状態を示す縦断面図 同上の構造体用締結具の分離形態での使用状態を示す縦断面図 同上の構造体用締結具の他の構造体への使用状態を示す斜視図 同上の構造体用締結具の他の構造体への使用状態を示す斜視図 この発明の第二実施形態の構造体用締結具を示す斜視図

以下、この発明の第一実施形態に係る構造体用締結具を図１〜図１２に基づいて説明する。この構造体用締結具１は、構造体の構成部材と、他の構成部材との締結に使用され、構成部材に対して取り付けられる取り付け板部３と、その両側から立ち上がるフランジ４とを有するホルダ２と、ホルダ２の取り付け板部３に挿通される六角ボルトであるボルト５と、ホルダ２の取り付け板部３に沿ってボルト５の軸部５ａに差し込まれるプレート６とを備えている。

ホルダ２は、合成樹脂製または金属製の板材から形成され、矩形の取り付け板部３と、その幅方向両側に同方向に立ち上がるフランジ４、４を有している。図２に示すように、取り付け板部３の長さ方向両側に挿通孔７、７が形成され、ボルト５の軸部５ａが挿通可能となっている。挿通孔７は、これにボルト５が挿通される状態において、ボルト５の頭部５ｂが取り付け板部３に接触可能な外径に形成される。取り付け板部３の挿通孔７、７の間には、係合孔８が形成される。

ホルダ２のフランジ４、４は、図３に示すように、取り付け板部３の両側において、ボルト５の頭部５ｂが回転不能に嵌る間隔に形成され、その間隔が六角ボルトであるボルト５の頭部５ｂの二面幅よりも若干大きく形成されている。ここで、ホルダ２のフランジ４、４の間隔において、「若干大きく形成される」とは、ボルト５の頭部５ｂの二面幅よりも大きく、ボルト５の頭部５ｂの対角距離よりも小さく形成されることを含む。

また、ホルダ２のフランジ４、４は、図１に示すように、取り付け板部３からの立ち上がり幅が、ボルト５の頭部５ｂの高さ（頭の高さ）よりも大きく形成されている。なお、フランジ４の立ち上がり幅は、ボルト５の頭部５ｂの高さよりも大きく形成されるものに限られず、フランジ４にボルト５の頭部５ｂが突き当たり、回転不能となる大きさであればよい。

例えば、図６に示すように、フランジ４の立ち上がり幅をボルト５の頭部５ｂの高さよりも小さく形成することもできる。この場合、大きいトルクが作用して、ボルト５の頭部５ｂが両フランジ４、４の間に噛み込んだ際、工具によりボルト５の頭部５ｂを回転して、その食い込み状態を解消することができる。

ホルダ２の挿通孔７に挿通されるボルト５は、軸部５ａの全長にねじ部が形成された全ねじの六角ボルトである。ボルト５としては、その頭部がホルダ２のフランジ４、４の間で、回転不能に嵌るものであればよく、本実施形態のように六角ボルトに限られず、四角ボルト、八角ボルトなどの頭部の断面が多角形であるボルトを適用することができる。

プレート６は、弾性を備えた金属板から形成されており、ホルダ２の取り付け板部３と同じ大きさの矩形をなしている。また、図４に示すように、プレート６は、長さ方向両側において幅方向一方の側縁から他方の側縁に向かって形成される切り欠き部６ａ、６ａと、その切り欠き部６ａ、６ａの間に形成された環状の係止突起６ｂとを備えている。プレート６の厚みｔは、図５に示すように、ボルト５の軸部５ａに形成されたねじ部のピッチＰよりも小さく形成されている。

各切り欠き部６ａは、図５（ｂ）に示すように、一定幅Ｗを有し、プレート６の幅方向他方の側縁側の周縁部が円弧状に形成されている。また、一方の切り欠き部６ａの幅方向の中央位置と、他方の切り欠き部６ａの幅方向の中央位置とが、ホルダ２の挿通孔７、７の中心の間隔と同じ間隔に形成されている。切り欠き部６ａの幅Ｗは、ボルト５の軸部５ａに形成されたねじ部の外径ｄ１よりも小さく、ねじ部の谷の径ｄ２よりも大きく形成されている。

切り欠き部６ａの幅Ｗと、厚みｔを規定することにより、プレート６は、切り欠き部６ａがホルダ２の挿通孔７に挿通されたボルト５の軸部５ａに対して差し込み可能となる。プレート６が差し込まれると、切り欠き部６ａがボルト５の軸部の取り付け板部３寄りの位置を通って、切り欠き部６ａの周縁部がボルト５のねじ部の隣り合うねじ山間に係止可能となる。

プレート６の係止突起６ｂは、切り欠き部６ａ、６ａの間に形成した孔の周縁部をプレート６の表面よりも突出させて形成され、その外径がホルダ２の係合孔８の径よりも小さく形成されている。係止突起６ｂは、プレート６の裏面から、ポンチなどの工具を打ちつけて孔を形成する際、孔の周縁部をプレート６の表面側に立ち上がらせて形成することができる。

プレート６がホルダ２の取り付け板部３に沿って、切り欠き部６ａがボルト５の軸部５ａに差し込まれるとき、係止突起６ｂがホルダ２の取り付け板部３に突き当たり、プレート６の係止突起６ｂの周縁部が取り付け板部３から離れる向きに弾性をもって撓み変形する。

また、プレート６がさらに差し込まれ、係止突起６ｂがホルダ２の係合孔８に嵌まると、係止突起６ｂの周縁部の撓み変形が弾性により復元し、係止突起６ｂが係合孔８に係止する。この係止により、プレート６がホルダ２に対して抜け止めされる。なお、プレート６がホルダ２の取り付け板部３に沿って下向きに差し込む場合など、プレート６がホルダ２に対して脱落する恐れがない場合、プレート６の係止突起６ｂとホルダ２の係合孔８を形成しなくてもよい。

プレート６の切り欠き部６ａの形状としては、図５（ａ）に示すように、一定幅Ｗを有し、他方の側縁側の周縁部が円弧状に形成したものに限られない。例えば、図７に示すように、プレート６の幅方向一方の側縁から他方の側縁に向かってその幅が小さく形成され、かつ他方の側縁側の周縁部が他方の側縁に対して平行に形成されたものとすることができる。

この切り欠き部６ａは、図５に示すように、プレート６の幅方向一方の側縁の幅がボルト５のねじ部の外径ｄ１よりも大きく、プレート６の幅方向他方の側縁の幅が、ねじ部の谷の径ｄ２よりも小さく形成される。このプレート６をホルダ２の取り付け板部３に沿って差し込むと、切り欠き部６ａにボルト５の軸部５ａを通し易くなる。

この実施形態に係る構造体用締結具１は上記のように構成され、以下、その使用方法について図８〜１２に基づいて説明する。

構造体用締結具１の使用に際して、まず、図４に示すように、ボルト５の軸部５ａをホルダ２の挿通孔７に挿通し、ボルト５の頭部５ｂをホルダ２の両フランジ４、４の間に嵌める。続いて、ボルト５の頭部５ａがホルダ２の取り付け板部３に接する状態で、プレート６を取り付け板部３に沿って、フランジ４と反対側に差し込む。

このとき、プレート６の係止突起６ｂはホルダ２の取り付け板部３に突き当たり、その周縁部を取り付け板部３から離れる向きに弾性をもって撓み変形させながら移動する。そして、係止突起６ｂがホルダ２の係合孔８に嵌まると、係止突起６ｂ周縁部の撓み変形が弾性により復元し、係止突起６ｂが係合孔８に係止する。

さらに、プレート６の切り欠き部６ａが、ボルト５の軸部５ａの取り付け板部３寄りの位置を通って、その切り欠き部６ａの周縁部がボルト５のねじ部の隣り合うねじ山間に係止される。この係止により、プレート６がホルダ２に対して抜け止めされるため、構造体用締結具１は、ホルダ２、ボルト５及びプレート６が一体化される。

一体化された構造体用締結具１は、例えば、図８、９に示すように、幅方向に間隔をおいて配置した一対の支柱１１、１１の間に横桟１２を掛け渡した構造体２０に使用される。

構造体２０の構成部材である支柱１１は長尺の板材からなり、他の構成部材である横桟１２は長尺の基板部１２ａとその両側から立ち上がる側板部１２ｂと、各側板部１２ｂの先端から幅方向内向きに形成されたフランジ１２ｃ、１２ｃとから形成される。

そして、一対の支柱１１の表面と、横桟１２の基板部１２ａとを突き合わせ、その突き合せ部にボルト５の挿通孔１３が上下方向二箇所に形成される。その挿通孔１３にボルト５の軸部５ａを横桟１２の基板部１２ａ側から挿通し、支柱１１の裏面側から平座金９ｂ、ばね座金９ａを介してナット９を締め付ける（図９参照）。

ナット９の締め付け時、一方のボルト５が挿通孔１３から抜け出る方向に押されることがあっても、ホルダ２には２本のボルト５が保持されているので、ホルダ２が傾いて他方のボルト５の軸部５ａが挿通孔１３の周縁部に係止し、構造体用締結具１の脱落が防止される。

したがって、挿通孔１３から脱落しないように、工具により構造体用締結具１を支える必要がないため、横桟１２のフランジ１２ｃ、１２ｃの間隔が狭く工具が届き難い状態であっても、支柱１１と横桟１２とを締結することが可能となる。

なお、上述のように、構造体用締結具１としては、ホルダ２、ボルト５及びプレート６が一体化された状態での使用に限られず、ボルト５が挿通孔７に挿通されたホルダ２と、プレート６とを分離して使用することもできる（図１０参照）。

すなわち、上述の構造体２０の支柱１１と横桟１２とを締結する際、ホルダ２の挿通孔７にボルト５を挿通した状態で、挿通孔１３にボルト５の軸部５ａを挿通する。その後、支柱１１の裏面側において、ボルト５の軸部５ａにプレート６を差し込む。このとき、プレート６の係止突起６ｂは、ホルダ２の係合孔８に対して反対側に突き出す状態となる。

プレート６の差し込みにより、ホルダ２とボルト５とを支柱１１と横桟１２の突き合せ部に仮止めすることが可能となり、仮止めされたボルト５の軸部５ａに平座金９ｂ、ばね座金９ａを介してナット９を締め付け、支柱１１と横桟１２とが一体化される。

また、構造体用締結具１は、図１１に示すように、構造体２０の横桟１２を、断面角形の中空のフレーム体からなる横桟１４に変更した構造体２１に使用してもよい。

すなわち、支柱１１と横桟１４の突き合せ部にボルト５の挿通孔１３を左右方向二箇所に形成し、その挿通孔１３に構造体用締結具１のボルト５の軸部５ａを横桟１２の内部から挿通し、支柱１１の裏面側から平座金９ｂ、ばね座金９ａを介してナット９を締め付けて、支柱１１と横桟１４とを一体化する。なお、この構造体２１において、構造体用締結具１は、構造体２０の場合と同様に、ボルト５が挿通孔７に挿通されたホルダ２と、プレート６とを分離して使用することができる。

さらに、構造体用締結具１は、図１２に示すように、構成部材を長尺の基板部１５ａの両側からフランジ１５ｂが立ち上がるフレーム状の支柱１５とし、他の構成部材を壁面体１６とした構造体２２に使用してもよい。

この構造体２２は、幅方向に間隔をおいて並んだ複数の支柱１５の基板部１５ａの外面側に壁面体１６が配置され、支柱１５の基板部１５ａと壁面体１６とを突き合せ、その突き合せ部にボルト５の挿通孔１７が上下方向に複数箇所に形成される。

これらの挿通孔１７にボルト５の軸部５ａを壁面体１６側から挿通し、支柱１５側から平座金９ｂ、ばね座金９ａを介してナット９を締め付け、支柱１５と壁面体１６を一体化する。なお、この構造体２２において、構造体２０の場合と同様に、構造体用締結具１は、ボルト５が挿通孔７に挿通されたホルダ２と、プレート６とを分離して使用することができる。

この発明の第二実施形態に係る構造体用締結具を図１３に示す。第二実施形態では、同図に示すように、ホルダ２の挿通孔７が取り付け板部３の長さ方向に等間隔に三箇所形成され、プレート６の切り欠き部６ａがプレート６の長さ方向に等間隔に三箇所形成された点で第一実施形態の場合と相違し、その他の構成は前記第一実施形態の場合と同様である。

すなわち、ホルダ２の取り付け板部３は、三箇所に形成された挿通孔７と、隣り合う挿通孔７の二箇所の間のうち、一箇所に形成された係合孔８とを備えている。プレート６は、三箇所に形成された切り欠き部６ａと、隣り合う切り欠き部６ａの二箇所の間のうち、一箇所に形成された係止突起６ｂとを備えている。

この実施形態に係る構造体用締結具１は、ホルダ２にボルト５が３本挿通されているので、第一実施形態に係る構造体用締結具１よりも、一度により多くのボルト５を構成部材に対して仮保持することが可能となる。このため、締結に要する施工時間をより短縮することが可能となる。

また、必要に応じて、ホルダ２の挿通孔７を取り付け板部３の長さ方向に等間隔に四箇所以上形成し、プレート６の切り欠き部６ａをプレート６の長さ方向に等間隔に四箇所以上形成することもできる。この場合、ホルダ２の挿通孔７の形成箇所とプレート６の切り欠き部６ａの形成箇所とは同数とする。

１ 構造体用締結具
２ ホルダ
３ 取り付け板部
４ フランジ
５ ボルト
５ａ 軸部
５ｂ 頭部
６ プレート
６ａ 切り欠き部
６ｂ 係止突起
７ 挿通孔
８ 係合孔
９ ナット
９ａ ばね座金
９ｂ 平座金
１１ 支柱
１２ 横桟
１２ａ 基板部
１２ｂ 側板部
１２ｃ フランジ
１３ 挿通孔
１４ 横桟
１５ 支柱
１５ａ 基板部
１５ｂ フランジ
１６ 壁面体
１７ 挿通孔
２０ 構造体
２１ 構造体
２２ 構造体

Claims (3)

1. 構造体の構成部材と、他の構成部材とを締結する構造体用締結具であって、
   前記構成部材に対して取り付けられる取り付け板部と、その取り付け板部の両側から立ち上がるフランジとを有するホルダと、そのホルダの取り付け板部に複数形成された挿通孔に挿通されるボルトと、前記ホルダの取り付け板部に沿ってフランジと反対側に差し込まれ、前記ボルトの軸部が通る切り欠き部を有するプレートとを備え、
   前記ボルトの軸部の全長にねじ部が形成され、前記ホルダのフランジは、その取り付け板部の両側において、前記ボルトの頭部が回転不能に嵌る間隔に形成され、前記プレートはその切り欠き部の周縁部が前記ボルトの軸部の隣り合うねじ山の間に係止可能に形成され、
   前記ホルダがその取り付け板部の複数の挿通孔の間に係合孔を有し、前記プレートはその一方の表面から突出し、前記係合孔に嵌まる位置に形成される係止突起を有し、前記プレートは、前記係止突起の周縁部が前記取り付け板部から離れる向きに弾性をもって撓み変形可能に形成されており、
   前記ホルダの取り付け板部に沿って差し込まれる前記プレートは、その係止突起の周縁部が前記取り付け板部から離れる向きに弾性をもって撓み変形し、その係止突起の周縁部の撓み変形が弾性により復元した状態で、その係止突起が前記係合孔に係合するようにした構造体用締結具。
2. 前記ホルダのフランジの取り付け板部に対して立ち上がる高さが、前記ボルトの頭部の厚みよりも小さく形成された請求項１に記載の構造体用締結具。
3. 前記プレートの切り欠き部が前記ボルトの軸部のねじ山の外径よりも小さく、かつねじ谷の外径よりも大きい幅を有し、前記プレートが、前記ボルトのねじ部のピッチよりも小さい厚さを有する請求項１または２に記載の構造体用締結具。

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