JP6678131B2 - 止具連結方法、この止具連結方法を用いたパイプ支持具の製造方法、止具連結構造およびこの止具連結構造を有したパイプ支持具 - Google Patents

Description

本発明は、ボルトよりなる止具を止具連結対象部の挿通孔に係止させる止具連結方法、この止具連結方法を用いたパイプ支持具の製造方法、止具連結構造およびこの止具連結構造を有したパイプ支持具に関する。

従来のパイプ支持具は、１組のパイプ支持材をヒンジ結合により回動可能に組み合わせて構成され、それぞれのパイプ支持材の固定部が、外壁に取り付けたパイプ支持具用の取付具に取り付け固定されるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

具体的には、図４に示すように、パイプ支持具１００を構成するヒンジ結合された２つのパイプ支持材１１０はそれぞれ、バンド部１１１と、挿通孔１１３を有した平板状の固定部１１２とを有しており、これらの固定部１１２、１１２で挿通孔３ａ付きの取付具３を挟持した状態で、挿通孔１１３、３ａ、１１３にボルト１２０を通してナット１２１止めする固定構造となっている。

ところで、このような止具（ボルト１２０）を用いた固定作業は、作業効率を考慮して、あらかじめ一方の固定部１１２（止具連結対象部）にボルト１２０を脱落防止プレート（不図示）などで仮止めしておき、その後、現場で本固定の作業をすることが一般的である。この脱落防止プレートはプラスチック製の薄いものであるため、ボルト１２０の軸部に取り付けたまま施工してもよく、よって取り外しの手間も不要となる。このような脱落防止プレートは、その他の種々の施工現場においてもボルトの脱落防止目的として多く利用されている。

また、特許文献２に記載された方法を用いてボルトの脱落防止を図ることも想定できる。この方法は、挿通孔に挿通された止具（ピン）の軸部の周囲に配した固定部材を塑性変形させることで、止具を止具連結対象部（同文献の例では基材）に固着させるようになっている。

特開２０１６−８４９１６号公報 特開２００５−７４４８２号公報

しかしながら、脱落防止プレートや特許文献２の固定部材を用いる方法では構成部材が従来に比べ増えるため、部材管理をするうえでデメリットとなる。また、特許文献２に記載の方法では、固定部材を塑性変形させるプレス加工の処理を必要とされるから、コスト高にもなる。

また、作業中のボルトの脱落を防止する他の対策として、圧入によりボルトを挿通孔に係止できるように軸部の根元に圧入部を設けたかしめボルトを用いる方法も想定できるが、この方法によれば、この種のかしめボルトが高価であるためコスト高になることは避けられない。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、使用する部材が従来に比べ増えることがなく、かつ製造、施工するうえでコスト高となることもなく、止具を脱落しないように止具連結対象部に連結できる止具連結方法、パイプ支持具の製造方法、止具連結構造およびパイプ支持具を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の止具連結方法は、止具連結対象部に形成された挿通孔にボルトよりなる止具を挿通し、前記止具の軸部突出側の前記止具連結対象部の面における前記挿通孔の周縁部をプレス金型にてプレス加工し、それにより、前記止具連結対象部の厚み内において、前記止具連結対象部に、前記挿通孔の内寸法を小さくするように前記止具の軸部側に突出する膨出部を、前記止具連結対象部の軸部突出側の面側に突出させないように形成して前記周縁部に環状溝状部を形成し、前記膨出部を前記軸部のねじ山間に嵌め込むことで、前記止具を前記止具連結対象部に固着連結させることを特徴とする。

請求項２に記載の止具連結方法は、プレス金型が挿通孔の形状に合致するようにリング状に突出した突状成形部を有していることを特徴とする。

請求項３に記載のパイプ支持具の製造方法は、パイプを抱持して取付対象に取り付けされるパイプ支持具の製造方法であって、パイプ支持具は、１組のパイプ支持材を組み合わせてなり、パイプ支持材は挿通孔を有した固定部を備え、固定部どうしで取付対象を挟持した状態で、ボルトよりなる止具を挿通孔に挿通して取付対象に固定されるようになっており、１組のパイプ支持材のうちの一方について、固定部を止具連結対象部として請求項１または２に記載の止具連結方法を用いて、止具を固定部に固着連結させることを特徴とする。

請求項４に記載の止具連結構造は、止具連結対象部の挿通孔にボルトよりなる止具が連結されてなる止具連結構造であって、前記止具連結対象部は、前記止具が前記挿通孔に挿通された状態で、前記止具の軸部突出側の面における前記挿通孔の周縁部がプレス加工されることで、前記止具連結対象部の厚み内において、前記挿通孔の内寸法が小さくなるように前記止具の軸部側に突出する膨出部が、前記止具連結対象部の軸部突出側の面側に突出しないように形成され、かつ、前記周縁部に環状溝状部が形成されており、前記膨出部が前記軸部のねじ山間に嵌め込まれることで、前記止具が前記止具連結対象部に固着連結されていることを特徴とする。

請求項５に記載のパイプ支持具は、１組のパイプ支持材を組み合わせて構成された、パイプを抱持して取付対象に取り付けされるパイプ支持具であって、パイプ支持材は挿通孔を有した固定部を備え、固定部どうしで取付対象を挟持してボルトよりなる止具を挿通孔の両方に挿通することで取付対象に固定されるようになっており、１組のパイプ支持材のうちの一方について、固定部を止具連結対象部とした、請求項４に記載の止具連結構造を有して、止具が固定部に固着連結されていることを特徴とする。

請求項１に記載の止具連結方法によれば、上述した手順となっているため、止具を脱落しないように止具連結対象部に連結するために、使用する部材が従来に比べ増えるおそれはなく、かつコスト高となるおそれもほとんどない。

請求項２に記載の止具連結方法によれば、上述した手順となっているため、挿通孔の周縁部を均一にプレス加工できる。そのため、より確実に止具の脱落を防止することができる。

請求項３に記載のパイプ支持具の製造方法によれば、上述した構成となっているため、止具を脱落しないように止具連結対象部に連結するために、パイプ支持具の構成部材が従来に比べ増えることはなく、かつパイプ支持具の製造コストが高くなるおそれもほとんどない。

請求項４に記載の止具連結構造によれば、上述した構成となっているため、止具連結構造のために、使用する部材が従来に比べ増えることはなく、かつコスト高となるおそれもほとんどない。

請求項５に記載のパイプ支持具によれば、上述した構成となっているため、止具連結構造を形成するために、パイプ支持具の構成部材が従来に比べ増えることはなく、かつパイプ支持具の製造コストが高くなるおそれもほとんどない。

本発明の一実施形態に係るパイプ支持具の説明図である。（ａ）はパイプ支持具の平面図、（ｂ）は部分斜視図および周縁部近傍の部分拡大縦断面図、（ｃ）（ｄ）は他の２例における周縁部近傍の部分拡大縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、図１のパイプ支持具の製造方法における止具係止方法（１／２）を示した縦断面図である。図２（ｂ）には、プレス金型の突状成形部の底面図が付加してある。 （ａ）は、図１のパイプ支持具の製造方法における止具係止方法（２／２）を示した縦断面図である。（ｂ）は（ａ）における挿通孔近傍の拡大図、（ｃ）は挿通孔と周縁部の拡大平面図である。 従来のパイプ支持具の取付対象に対する固定構造を示した分解斜視図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。まず、本止具連結方法の概略について説明する。

本止具連結方法は、止具連結対象部（本実施形態の例では固定部２０）に形成された挿通孔２１に止具（本実施形態の例ではボルト３０）を挿通し、挿通孔２１の周縁部２２をプレス金型４０にてプレス加工して挿通孔２１の内寸法を小さくすることで止具を止具連結対象部に係着（固着）連結させる手順である（図２および図３参照）。

このような止具連結方法は、たとえばパイプ支持具５の製造方法において用いられる。以下、パイプ支持具５およびその製造方法を例に挙げ、止具連結方法および止具連結構造について、図１〜図４をもとに説明する。

パイプ支持具５は、図１（ａ）に示すように、１組のパイプ支持材１０、１０を組み合わせてなる。パイプ支持材１０は、鉄、鋼、ステンレスなどの金属材料などよりなり、パイプ１を抱持するバンド部１１と、挿通孔２１、２１を有した固定部２０とを備えており、固定部２０、２０どうしで取付対象を挟持した状態で、ボルト３０よりなる止具を挿通孔２１に挿通して取付対象に固定されるようになっている。この固定部２０の内面（取付対象を挟持する面）は、挿通孔２１を除く面が平坦面とされる。パイプ支持具５においては、これらの固定部２０、２０のうちの一方の固定部２０が、ボルト３０、３０が連結される上記の止具連結対象部とされる。

ここで、取付対象とは、パイプ１を配設するためのパイプ支持具５を外壁に沿って取り付けるための、外壁に固定された取付具３である。取付具３は平板状とされ、そこには両横方向に貫通する、前後に長い長孔３ａが開設されている。この取付具３を２つの固定部２０、２０で挟み、長孔３ａでパイプ支持具５の出具合を調整して、一方の固定部２０の２箇所の挿通孔２１、２１に連結した止具を構成するボルト３０と、他方の固定部２０の挿通孔２１から出たボルト３０の軸部３２に螺合するナット３６とでパイプ支持具５を固定する取付構造となっている。

本実施形態では、施工時においては、図１（ａ）に示すように、すでに一方の固定部２０にボルト３０が係着連結されている。ボルト３０が連結した固定部２０の軸部突出側（内面側）は、図１（ｂ）の部分斜視図のようになっている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、たとえば直径が約５ｍｍのボルト３０を用いた場合、ボルト３０を連結した固定部２０の軸部側では、挿通孔２１の周縁部２２に、幅０．１〜０．５ｍｍ程度の環状溝状部（凹み）が形成されている。固定部２０の内面は、ボルト３０の連結前の状態では挿通孔２１を除き凹凸なく平坦な面となっているが、ボルト３０を連結させた後では、周縁部２２が段差を介した溝状環状部に変形している。

その周縁部２２は、図１（ｂ）に示すように、周縁部２２とその外側を区別するように円形が表れている。この円形は、段差の角部２３（図１（ｂ）の拡大縦断面図）が表面に表れたものである。また、周縁部２２の内部（角部２３とボルト３０の軸部３２との間）は他の面よりも凹んでおり、その凹み空間の中で軸部側に突出した膨出部２４が形成されている。膨出部２４の表面側は、図１（ｂ）の例では丸くなっているが、これには限らず、図１（ｃ）のように凹湾曲したものでもよく、図１（ｄ）のように凹凸形状のものでもよい。この表面側の形状は、図２の説明において後述するプレス金型４０の形状や押圧の程度によっておおむね定まる。

これらの図例では、膨出部２４が軸部３２のねじ山３３、３３間（ねじ溝３４）にしっかりと嵌り込んでおり、それにより、ボルト３０は固定部２０に固着された状態（ボルト３０が固定部２０に対して動かない状態）となっている。しかしながら、このような係着には限定されず、図２および図３（特に図３（ｂ）参照）に示すように、膨出部２４がボルト３０の軸部３２のねじ溝３４に遊嵌状態となってボルト３０が係着されるものであってもよい。すくなくとも、ボルト３０が軸部方向へ移動しない程度の係着構造とされることが望ましい。なお、遊嵌状態の場合には、ボルト３０の軸部３２が軸回りに回転できることが、パイプ支持具５を取付具３に取り付けるためのボルト止め作業をするうえで望ましい。

このパイプ支持具５に採用される止具連結構造は、ボルト３０よりなる止具が挿通孔２１に挿通された状態で挿通孔２１の周縁部２２がプレス加工されることで挿通孔２１の内寸法が小さくなった止具連結対象部（固定部２０）に係着連結されてなるものでる。このプレス加工は金型を用いてなされる。

ついで、金型を用いた具体的な止具連結方法（を用いたパイプ支持具の製造方法）について、図２および図３をもとに説明する。

まず、ボルト３０が係着連結される一方のパイプ支持材１０を用意する。このパイプ支持材１０は、パイプ支持材１０どうしをヒンジ結合する前のものであり、バンド部１１が形成される前のバンド部１１部分が湾曲していない平板帯板状のものであってもよいし、バンド部１１が形成された後のバンド部１１部分が湾曲したものであってもよい。金型としては、プレス金型４０と載置台５０とを用いる。

載置台５０は、図２（ａ）に示すように、ボルト３０の頭部３１が収容される、上方に向け開口した凹部５１、５１が、固定部２０の２つの挿通孔２１、２１の位置関係に対応して設けられた台である。この凹部５１はボルト３０の頭部３１がずれない程度に、頭部３１の大きさにおおむね合致したものとされることが望ましい。その載置台５０に、凹部５１、５１に頭部３１、３１が収容されるように軸部３２、３２を上に向けたボルト３０、３０をセットする。そして、軸部３２、３２の上方から、固定部２０の挿通孔２１、２１に軸部３２、３２が通るようにパイプ支持材１０をセットする（以上、図２（ａ）参照）。

プレス金型４０は、図２（ｂ）に示すように、下方に突出した２つの突状成形部４１、４１が、載置台５０の２つの凹部５１、５１に対応して設けられた金型である。この突状成形部４１、４１は底面視でリング状とされ、その開口は上方に向けて円柱状に貫通している。また、突状成形部４１の側面視形状は円錐台とされる。ようするに、この突状成形部４１は、挿通孔２１の形状に合致するように円形のリング状に突出し、側面視で山形状をなしている。なお、本プレス金型４０はその先端で挿通孔２１の周縁部２２をプレス加工するものであるためリング状をなしているが、全体形状は円錐台形状でなくてもよい。

突状成形部４１の先端のリング部４２の厚さの寸法は、周縁部２２の幅寸法におおむね対応した寸法とされる。この突状成形部４１の先端が挿通孔２１の周縁部２２に対して押圧する部位である。このプレス金型４０を、リング部４２（貫通孔４３）と軸部３２の位置とを位置合わせして上方よりプレスする（図２（ｂ）参照）。

図３（ａ）は、プレス金型４０の先端のリング部４２が周縁部２２に当接したときの状態図である。押圧の程度としては、本例の場合、周縁部２２が約０．１ｍｍ凹む程度であり、そのように押圧した結果、周縁部２２は図３（ｂ）の拡大図のように変形する。

このようなプレス加工の結果、周縁部２２には凹みによる溝状環状部が形成され、その溝状環状部内では、固定部２０の材料が挿通孔２１の円中心に向かうように塑性変形して膨出部２４が形成される。つまり、このプレスの結果、挿通孔２１の内寸法（内径寸法）は縮小する。

図３（ｃ）は、挿通孔２１とその周縁部２２の平面図であり、図中、Ｓ１はプレス加工前の周縁部２２の幅寸法であり、Ｓ２はプレス加工により膨出部２４が内側に突出した後の周縁部２２の幅寸法である。このようにプレスによって、挿通孔２１の（表面側の）内径寸法は縮小する。

そして、膨出部２４の軸部３２側の端部はボルト３０のねじ山３３に引っ掛かり、ねじ溝３４に遊嵌した状態となる。すなわち、この状態ではボルト３０は挿通孔２１に対し、軸方向には移動不可であるが、回転可能な状態となっている。

このように、金型（プレス金型４０）を用いた止具連結方法を用いることにより、ボルト３０は固定部２０の挿通孔２１に脱落不可の状態に係着連結されることとなる。したがって、パイプ支持具５を施工する際にはボルト３０が脱落するおそれがなく、作業がしやすくなる。また、脱落防止プレートなど他の部材を必要としない。このように従来に比べ部材が増えないため、製品コストが高くなることはない。

また、図３（ｂ）に示すように、ボルト３０が回転する程度の係着であれば、他の固定部２０（図１（ａ）参照）側でナット３６を螺合する際に、ボルト３０を回転操作することができ、従来どおりの施工作業を行うことができる。もちろん、ボルト３０は固定部２０に固着されてもよく、その場合でもナット３６を回転操作すればよいので、ほとんど問題はない。

さらに本実施形態では、挿通孔２１（周縁部２２）の形状に合致した平面視円形リング状の突状成形部４１を有したプレス金型４０を用いているため、リング部４２により周縁部２２を均一に押圧でき、ボルト３０の軸部３２を歪んだ状態に取り付けることを回避することができ、スムーズな施工作業を実施することができる。なお、プレス金型４０としては、周縁部２２の一部（たとえば４箇所）を押圧するような形状であってもよい。

また、挿通孔２１が長孔である場合、その周縁部のうち長孔の短手方向の部位を押圧することで、長孔においてもボルト３０を係着することができる。もちろん、長孔の全周周縁部を押圧するようにしてもよい。

また、１列に複数のボルト３０の頭部３１を収容できるように、凹部５１、５１の代わりに２列の凹溝を載置台に設けるようにしてもよい。このような載置台を用いれば複数のパイプ支持材１０を並べて配置でき、複数のプレス金型４０を用いて、あるいは１つのプレス金型４０を用いて順々にプレス加工することができる。

さらに、本実施形態のプレス加工では載置台５０が用いてあるが、これの代わりにボルト３０の頭部３１を固定する他の固定手段を用いてもよい。また、プレス金型４０を下方より上方に移動させてプレス加工するようにしてもよい。

また、パイプ支持材１０のバンド部１１の成形は、ボルト３０の連結のための上記止具連結工程の前または後になされればよいが、止具連結工程と同時になされるようにしてもよい。たとえば、止具連結構造を成形でき、かつバンド部１１も成形できるプレス金型を用いてもよい。

以上では、ボルト３０よりなる止具を固定部２０（止具連結対象部）に連結する方法を例示し説明したが、リベットよりなる止具を止具連結対象部に連結することも可能である。リベットを挿通孔２１の周縁部２２に係着させるためには、リベットの外周面に、周縁部２２に塑性変形させた膨出部２４を当接させることが望ましい。つまり、リベットの抜けを回避するためには、リベットが止具連結対象部に固着連結されることが望ましい。なお、リベットの外周面に膨出部２４が引っ掛かる凹凸を設ければ、ボルト３０の場合と同様に、リベットを回転可能な状態に止具連結対象部に連結することも可能である。

１ パイプ
３ 取付具（取付対象）
３ａ 長孔
５ パイプ支持具
１０ パイプ支持材
１１ バンド部
２０ 固定部（止具連結対象部）
２１ 挿通孔
２２ 周縁部
２３ 角部
２４ 膨出部
３０ ボルト（止具）
３１ 頭部
３２ 軸部
３３ ねじ山
３４ ねじ溝
３６ ナット
４０ プレス金型
４１ 突状成形部
４２ リング部
４３ 貫通孔
５０ 載置台
５１ 凹部

Claims (5)

1. 止具連結対象部に形成された挿通孔にボルトよりなる止具を挿通し、
   前記止具の軸部突出側の前記止具連結対象部の面における前記挿通孔の周縁部をプレス金型にてプレス加工し、
   それにより、前記止具連結対象部の厚み内において、前記止具連結対象部に、前記挿通孔の内寸法を小さくするように前記止具の軸部側に突出する膨出部を、前記止具連結対象部の軸部突出側の面側に突出させないように形成して前記周縁部に環状溝状部を形成し、前記膨出部を前記軸部のねじ山間に嵌め込むことで、前記止具を前記止具連結対象部に固着連結させることを特徴とする止具連結方法。
2. 請求項１において、
   前記プレス金型は、前記挿通孔の形状に合致するようにリング状に突出した突状成形部を有していることを特徴とする止具連結方法。
3. パイプを抱持して取付対象に取り付けされるパイプ支持具の製造方法であって、
   前記パイプ支持具は、１組のパイプ支持材を組み合わせてなり、該パイプ支持材は挿通孔を有した固定部を備え、該固定部どうしで前記取付対象を挟持した状態で、ボルトよりなる止具を前記挿通孔に挿通して前記取付対象に固定されるようになっており、
   前記１組のパイプ支持材のうちの一方について、前記固定部を止具連結対象部として請求項１または２に記載の止具連結方法を用いて、前記止具を前記固定部に固着連結させることを特徴とする、パイプ支持具の製造方法。
4. 止具連結対象部の挿通孔にボルトよりなる止具が連結されてなる止具連結構造であって、
   前記止具連結対象部は、前記止具が前記挿通孔に挿通された状態で、前記止具の軸部突出側の面における前記挿通孔の周縁部がプレス加工されることで、前記止具連結対象部の厚み内において、前記挿通孔の内寸法が小さくなるように前記止具の軸部側に突出する膨出部が、前記止具連結対象部の軸部突出側の面側に突出しないように形成され、かつ、前記周縁部に環状溝状部が形成されており、前記膨出部が前記軸部のねじ山間に嵌め込まれることで、前記止具が前記止具連結対象部に固着連結されていることを特徴とする止具連結構造。
5. １組のパイプ支持材を組み合わせて構成された、パイプを抱持して取付対象に取り付けされるパイプ支持具であって、
   前記パイプ支持材は挿通孔を有した固定部を備え、該固定部どうしで前記取付対象を挟持してボルトよりなる止具を前記挿通孔の両方に挿通することで前記取付対象に固定されるようになっており、
   前記１組のパイプ支持材のうちの一方について、前記固定部を止具連結対象部とした、請求項４に記載の止具連結構造を有して、前記止具が前記固定部に固着連結されていることを特徴とするパイプ支持具。

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