JP6527366B2 - Washer screw - Google Patents
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Description
本発明は、首下に座金を組み込んだ座金付きねじに関する。 The present invention relates to a washer screw in which a washer is incorporated below the neck.
従来、座金付きねじとしては特許文献1に示すボルトが知られている。このボルトは、六角形の頭部と、この頭部に連設された段部と、この段部に連続して設けられたボルト本体と、段部に配設された皿状ばね(座金)とを備えるものである。このボルトの段部は、ボルト本体よりも大きく、かつ頭部よりも小さい径を成し、しかもボルトを完全に締め付けた状態において、ワーク表面に着座する形状を成している。また、この段部は、皿状ばねよりも少し大きい厚さを成しており、ボルトを完全に締め付けた状態(段部がワーク表面に着座した状態)において、皿状ばねが弾性変形中途の状態に保たれるようになっている。
Conventionally, a bolt shown in
近年、機械装置において機械的振動の伝達を抑えるための耐振構造や、建築物において地震の揺れを軽減するための免震構造においては、その構造部品間を締結する際、平時は構造部品同士が適正に固定された状態に保たれ、振動や揺れを軽減する必要がある際には、ある程度相対的に動作可能となる締結構造が求められている。これに対し、上記従来のボルトにおいては、段部と皿状ばねとを被締結物の同一面に当接させて、皿状ばねの弾性力が効いた状態でボルトを所定に締め付けるものであるため、被締結物は強固に締結された状態に保たれる。ゆえに、このボルトを利用した締結構造においては、機械的振動や地震の揺れ等を軽減することができない等の問題が発生していた。 In recent years, in a vibration-proof structure for suppressing transmission of mechanical vibration in a mechanical device, or in a seismic isolation structure for reducing earthquake sway in a building, structural components There is a need for a fastening structure that can be operated relatively to a certain extent when it is necessary to keep it properly fixed and to reduce vibrations and shaking. On the other hand, in the above-mentioned conventional bolt, the stepped portion and the disc-shaped spring are brought into contact with the same surface of the object to be fastened, and the bolt is tightened in a predetermined state in which the resilient force of the disc-shaped spring is effective. Therefore, the object to be fastened is kept in a firmly fastened state. Therefore, in the fastening structure using this bolt, problems such as being unable to reduce mechanical vibration, earthquake shaking and the like have occurred.
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、締結後も被締結物の所定の動きを許容する座金付きねじを提供することを目的とする。この目的を達成するために本発明は、所定のねじ締め工具が係合可能な駆動部を備えた頭部と、ねじ山を有するねじ部と、頭部とねじ部の間に設けられた首下部と、この首下部に配置されてねじ部の締結物へのねじ込みに伴って弾性変形可能な座金とから成り、前記座金は、ねじ部側に配置されてねじ部の締結物へのねじ込みに伴って弾性変形可能なゴム製の第1座金と、頭部側に配置されて前記第1座金に重合する金属製の第2座金とから構成され、前記首下部は、その直径Dがねじ部をねじ込む締結物の穴の直径よりも大きく、かつ被締結物の取付穴よりも小さく構成され、またその長さLが座金と被締結物の各厚さを加えた厚さt3よりも短く、かつ座金が変形する直前のねじ込み状態において対向する首下部座面と締結物着座面との間隔t4が第1座金の厚さt5よりも小さくなる長さに構成されていることを特徴とする。これにより、座金付きねじの首下部を被締結物の取付穴を挿通させて締結物に着座させ、かつ、座金を弾性力を保った変形状態で被締結物に圧接することができる。ゆえに、座金付きねじを所定の締付けトルクで締め付けつつ、座金によって被締結物を適度な力で締結することができる。また、第1座金を第2座金で規制したまま適切に変形させることができ、第2座金が被締結物に接するのを防止することもできる。その上、上記のような座金であるため、第1座金を第2座金で規制し、第1座金の不規則な弾性変形を防止することができる。
The present invention is created in view of the above-mentioned subject, and an object of the present invention is to provide a screw with a washer which allows predetermined movement of a thing to be fastened even after fastening. In order to achieve this object, the present invention provides a head provided with a drive capable of engaging a predetermined screw tightening tool, a screw having a screw thread, and a neck provided between the head and the screw. A lower portion and a washer disposed at the lower portion of the neck and elastically deformable according to the screwing of the screw into the fastening, the washer being disposed on the screw side and screwing the threaded into the fastener It is composed of a first washer made of elastically deformable rubber and a second washer made of metal which is disposed on the head side and is polymerized to the first washer, and the diameter of the lower neck portion is a screw portion. Is larger than the diameter of the hole of the screwed-in object and smaller than the attachment hole of the object to be fastened, and its length L is shorter than the thickness t3 plus the thickness of the washer and the object to be fastened, And in the screwed-in state immediately before the washer is deformed Wherein the septum t4 is configured to a length smaller than the thickness t5 of the first washer. As a result, the lower portion of the neck of the screw with a washer can be inserted through the mounting hole of the object to be seated on the object, and the washer can be pressed against the object in a deformed state maintaining elastic force. Therefore, it is possible to fasten the workpiece with an appropriate force by the washer while tightening the washer screw with a predetermined tightening torque. Further, the first washer can be appropriately deformed while being restricted by the second washer, and the second washer can be prevented from coming into contact with the object to be fastened. Moreover, since the washer is as described above, the first washer can be restricted by the second washer to prevent irregular elastic deformation of the first washer.
本発明によれば、上述のように座金付きねじを所定の締付けトルクで締め付けつつ、座金の弾性力によって被締結物を適度な力で締結することができるため、座金付きねじの緩みを防止しつつ、被締結物に座金による締結力を上回る力が作用した場合の被締結物の動作を可能とする効果を得ることができる。これにより、耐振構造や免震構造に適した締結構造を提供することができる等の利点がある。また、ゴム等で成る第1座金の不規則な弾性変形を金属等で成る第2座金により的確に規制することができるため、被締結物に作用する第1座金の弾性力および摩擦力を均一ならしめ、被締結物を安定的かつ確実に締結保持することが可能になる等の利点もある。さらに、首下部の長さは、金属等の弾性率の高い材質で構成された第2座金が被締結物に接することがない長さに設定されているため、第2座金により被締結物の表面を損傷することを防止できると共に、座金付きねじに対して被締結物が動く場合にも、被締結物が第2座金と擦れて不快な音を発することを防止できる等の利点がある。 According to the present invention, since the object to be fastened can be fastened with an appropriate force by the elastic force of the washer while tightening the washer screw with a predetermined tightening torque as described above, the loosening of the washer screw is prevented. At the same time, it is possible to obtain the effect of enabling the operation of the fastened object when a force exceeding the fastening force of the washer acts on the fastened object. Thereby, there is an advantage such as being able to provide a fastening structure suitable for a vibration resistant structure or a seismic isolation structure. In addition, since the irregular elastic deformation of the first washer made of rubber or the like can be accurately controlled by the second washer made of metal or the like, the elastic force and the frictional force of the first washer acting on the object to be fastened are uniformed. There is also an advantage that it becomes possible to stabilize and securely hold the object to be fastened, and the like. Furthermore, since the length of the lower neck portion is set to a length such that the second washer made of a material having a high elastic modulus such as metal does not come in contact with the object to be fastened, It is possible to prevent damage to the surface and to prevent the object to be rubbed against the second washer to emit an unpleasant sound even when the object to be fastened moves with respect to the washer screw.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
図1ないし図5において1は座金付きねじであり、フランジ付き六角形状の頭部2と、この頭部2に連続する円柱状の首下部3と、この首下部3に連続するねじ部4と、前記首下部3に組み付けられた座金5とから構成される。この座金付きねじ1の頭部2には、所定のねじ締め工具と係合可能な駆動部7aが設けられており、また、前記ねじ部4には締結物6に設けられる下穴6aにめねじを成形しながらねじ込み可能なおねじ4aが形成されている。このように、本座金付きねじ1は相手材にめねじを成形しながら締結されるセルフタッピンねじとして構成されている。この座金付きねじ1の前記首下部3は、その直径φDが、頭部2の直径よりも小さく、ねじ部4をねじ込む締結物6の下穴6aの直径φd1よりも大きく、かつ被締結物7の取付穴7aよりも小さく構成されている。また、首下部3の長さLは、座金5の厚さt1に被締結物7の厚さt2を加えた厚さt3よりも短く、かつ座金5が変形する直前のねじ込み状態(図1に示す状態)において対向する首下部3の座面3aと締結物6の着座面6bとの間隔t4(以下、単に間隔t4という)が座金5の厚さt1よりも小さくなる長さに設定されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
In FIGS. 1 to 5,
前記座金5は円形の傘状を成しており、ねじ部4側に配置されてねじ部4の締結物6へのねじ込みに伴って弾性変形可能な第1座金5aと、この第1座金5aより頭部2側に配置された第2座金5bとを重合して接着することにより一体化して構成されている。この座金5は、第1座金5aがゴム、第2座金5bが金属材料(ばね用ステンレス鋼)で構成されており、第1座金5aよりも第2座金5bの方が弾性率が高い材料で構成されている。また、この座金5は、ゴムで成る第1座金5aの中心穴が首下部3の直径よりも僅かに小さい直径に形成されており、ここに首下部3を押し込むことにより座金5は首下部3から脱落しないように保持されている。
The
本座金付きねじ1は、ゴムで成る第1座金5aを金属製の第2座金5bに優先して変形させ、第1座金5aの弾性力および摩擦力により被締結物7を締結しようとするものである。このため、前述の首下部3の長さLは、前記間隔t4が第1座金5aの外縁の垂直方向の厚さt5よりも小さくなる長さに設定されている。これにより、第2座金5bが被締結物7に当接する前に首下部3を締結物6に着座させることが可能となり、第1座金5aが第2座金5bに押し潰されて極端に変形することを防止し、第1座金5aの弾性力および摩擦力を有効に作用させることが可能になる(図4参照)。
The
上記座金付きねじ1においては、締結物6に被締結物7を締結するに当たって、首下部3が被締結物7の取付穴7aを通過可能であり、かつ締結物6の下穴6aには進入できない。このため、ねじ部4を下穴6aにねじ込んでいくと首下部3の座面3aが締結物6の着座面6b(下穴6a開口端面と同一面上の締結物6表面)に着座し、これにより締付けトルクが所定値まで高まって座金付きねじ1が締め付けられる。この時、首下部3の長さLが上述の通りの寸法に構成されているため、座金5は頭部2の座面2bと被締結物7との間で、適度に弾性力を保った弾性変形状態となる。本実施形態においては、座金5が前述のようにゴムと金属材料の複合体として構成されているため、首下部3の着座している状態で第1座金5aが優先的に変形し、第2座金5bはほとんど弾性変形を生じずに第1座金5aの変形範囲を規制するように機能する。これにより、第1座金5aの不規則な変形を防ぎ、それによって生じる弾性力や摩擦力の分散・減滅を防止できる。よって、被締結物7に第1座金5aを良好に圧接させて、第1座金5aの弾性力および摩擦力を均等に作用させることが可能になり、被締結物7を締結物6に安定的かつ確実に締結することが可能となる。一般にゴムなどの弾性変形しやすい座金を用いるとねじが緩みやすくなってしまうが、本発明では座金付きねじ1の首下部3が下穴6a開口端周辺に着座して所定の締付けトルクで締め付けられているため、座金付きねじ1自体の緩みも防止することができる。
In the
被締結物7は、以上のような座金付きねじ1の締付け形態で締結物6に締結されるため、所定の力(第1座金5aの摩擦力を超える力)を加えることで、図5中に矢印で示すように、座金付きねじ1回りの回転動作、あるいは被締結物7の取付穴7aが長穴である場合には、その長手方向に移動させることが可能となる。このため、この座金付きねじ1を建築物の免震構造部材の締結などに用いる場合には、常時は免震構造部材を所定の締結力で締結された状態に保ち、地震発生時には、その揺れに伴う免震構造部材の作動を許容することが可能となる。また、首下部3の長さは金属製の第2座金5bが被締結物7に当接しない長さに設定されているため、前述のような被締結物7の作動時に第2座金5bによって被締結物7の表面が傷付けられるのを防止することができるとともに、第2座金5bと擦れてキシミ音などの不快な音が生じるのを防止することも可能である。
The object to be fastened 7 is fastened to the
なお、以上の本発明の実施形態においては、座金付きねじ1はセルフタッピンねじとし、この座金付きねじ1をねじ込むために締結物6に下穴6aを設ける例を紹介したが、締結物6に予めめねじを形成しておき、ここに座金付きねじをねじ込む構成としてもよい。このように構成する場合、座金付きねじの首下部の直径は、締結物のめねじの内径より大きく設定しておくとよい。また、座金としては、ゴムのみで構成された座金、スプリングワッシャや皿ばね座金等、ねじ部のねじ込みに伴って弾性変形可能な各種の座金を適用することができる。
In the above embodiment of the present invention, an example in which the
1 座金付きねじ
2 頭部
2a 駆動部
2b 座面
3 首下部
3a 座面
4 ねじ部
4a ねじ山
5 座金
5a 第1座金
5b 第2座金
6 締結物
6a 下穴
6b 着座面
7 被締結物
7a 取付穴
Claims (1)
前記座金は、ねじ部側に配置されてねじ部の締結物へのねじ込みに伴って弾性変形可能なゴム製の第1座金と、頭部側に配置されて前記第1座金に重合する金属製の第2座金とから構成され、
前記首下部は、
その直径Dがねじ部をねじ込む締結物の穴の直径よりも大きく、かつ被締結物の取付穴よりも小さく構成され、
またその長さLが座金と被締結物の各厚さを加えた厚さt3よりも短く、かつ座金が変形する直前のねじ込み状態において対向する首下部座面と締結物着座面との間隔t4が第1座金の厚さt5よりも小さくなる長さに構成されていることを特徴とする座金付きねじ。
A head provided with a drive portion engageable with a predetermined screw tightening tool, a screw portion having a screw thread, a neck lower portion provided between the head and the screw portion, and a screw disposed at the neck lower portion Consisting of a washer that can be elastically deformed with screwing of the parts to the fasteners,
The washer is disposed on the screw portion side, and a first washer made of rubber that can be elastically deformed with screwing of the screw portion into a fastening, and a metal disposed on the head side and polymerized to the first washer The second washer and consists of
The lower neck is
The diameter D is larger than the diameter of the hole of the fastener into which the screw is screwed and smaller than the mounting hole of the fastener
Further, the length L is shorter than a thickness t3 obtained by adding the respective thicknesses of the washer and the object, and the distance t4 between the opposing neck lower seating surface and the fastening object seating surface in the screwed state immediately before the washer deforms. A screw having a length smaller than the thickness t5 of the first washer .
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