JP6980258B2 - 留め具のホルダー - Google Patents

Description

この発明は、裏面側に手が届かなかったり手が入らないような条件下の壁部材に、各種物品をねじ留め固定する場合に用いる留め具において、この留め具の主要部を構成するホルダーに関する。

上記のような留め具は、特許文献１と２のように、ねじ挿通孔を有する鍔板の両側に一対の腕板を対向状に設けたコ字状のホルダーと、前記腕板間で保持される回転ナットの組み合わせによって形成され、前記回転ナットは長方形に形成され、中央部分の位置に厚み方向に貫通するねじ孔と、一方端部の一面側にねじの先端で押される回転用の傾斜面と、両側面に支点軸が設けられている。

上記回転ナットは、ホルダーの腕板間に収まり、腕板の長さ方向に設けた長孔で支点軸が支持され、前記支点軸を中心とする回転と、長孔に沿って鍔板に接近離反動する移動が可能となり、この回転ナットは、その長さ方向が腕板の長さ方向に沿う位相と、腕板の長さ方向に直交して鍔板と対面する位相の間で回転することになる。

このような留め具を用いて壁部材に物品を固定するには、腕板の先端部に回転ナットを位置させ、その長さ方向を腕板の長さ方向に沿わせた位相にしておき、壁部材に予め設けた下孔に前記回転ナットと腕板を挿入し、ホルダーの鍔板を部材の表面に当接させ、この状態で物品を貫通させたねじを鍔板のねじ挿通孔からホルダー内に挿入し、ねじの先端が回転ナットの傾斜面を押すことで、この回転ナットは腕板の先端部において該腕板の長さ方向に直交する位相に回転し、回転ナットに設けたねじ孔とねじの中心線が一致する。

この状態で、ねじを押し込みながら回転させると、ねじがねじ孔にねじ込まれることで回転ナットが引き寄せられ、回転ナットとねじの頭部で壁部材に対して物品を締め付け固定することになる。

このような留め具は、ホルダーを薄い金属板の打ち抜きと折り曲げ加工によって形成すると共に、回転ナットはコスト的な観点から金属材料を用いた鋳物（ダイカスト）によって製作されている。

ところで、従来のホルダーは、略長方形となる鍔板の中心部に円形のねじ挿通孔を設け、この鍔板の狭幅方向の両側で前記ねじ挿通孔の中心線を挟んで等距離の位置に、鍔板の裏面側に向けて直角に折れ曲がる一対の腕板を対向状に設け、前記腕板の長さ方向に回転ナットを保持するための長孔を設けた構造になっている。

また、回転ナットは、一対の腕板間に納まる状態で、その両側面に設けた突軸が長孔に少し遊びのある状態で嵌り、突軸を支点とする回転と長孔の長さ方向に沿った移動が可能となるよう、前記ホルダーで保持されている。

上記鍔板のねじ挿通孔は、回転ナットのねじ孔にねじ込むねじのねじ山径よりも大径となり、このねじ挿通孔に対するねじの通過が円滑に行えるようになっており、また、上記鍔板の両側に設けた一対の腕板は、前記ねじ挿通孔の中心線を挟んで等距離の位置に対向状に設けられ、腕板間の先端側で回転ナットが鍔板と対面する位相になったとき、ねじ挿通孔とねじ孔は略同軸心状の位置関係となり得るようになっており、ねじ挿通孔に挿通したねじをねじ孔へねじ込むことが可能になる。

特開２００１−２８０３２３号公報 特開２００２−３１７８０７号公報

上記した従来の留め具は、ねじで押された回転ナットが腕板の先端で回転して鍔板と対面する位相で、ねじ挿通孔とねじ孔が略同軸心状になり得る位置関係となる構造になっているため、ねじによる回転ナットの押し込み時やねじ孔へのねじのねじ込み時に、ねじはホルダーと直接接触することがなく、従って、ねじの押し込み力及びねじ込み力が回転ナットへダイレクトに作用することになる。

しかし、回転ナットは、ホルダーに少し遊びのある状態で保持されているため、ねじによる押し込みやねじ込みの力が作用したとき、ねじがねじ孔に螺合するまでの初期段階において回転ナットにグラつきが生じ、このグラつきによってねじがねじ孔を押し広げることになり、このとき、ねじの押し込み力及びねじ込み力が回転ナットに対してダイレクトに作用すると、ねじがねじ孔を強く押し広げることになり、その結果、鋳物で製作されている回転ナットは、強度的に劣るので、ねじ孔部分から割れたり内周の雌ねじが破壊される事態が発生するという問題がある。

また、ねじの押し込み力が回転ナットに直接作用するような構造では、作業者の押し込み力が大きい場合に、上記した回転ナットの割れや雌ねじの破壊確率が増大することになる。

そこで、この発明の課題は、ホルダーの一部にねじを係合させることにより、ねじにより起因した回転ナットのグラつきの発生を抑えると共に、ねじの押し込み力が回転ナットに直接作用するのを防ぐことで、ねじによる押し込みやねじ込み時に生じた回転ナットの割れや雌ねじの破壊発生を防ぐことができる留め具のホルダーを提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項1の発明は、ねじ挿通孔を有する鍔板の両側に一対の腕板が前記ねじ挿通孔の中心線を挟んで対向状に設けられ、前記腕板間で回転と鍔板に対する接近離反動が可能となるよう保持した回転ナットとで留め具を形成するホルダーであって、
前記鍔板の両側に設けた一対の腕板を、ねじ挿通孔の中心線からの距離が異なるように設けることで、鍔板に設けたねじ挿通孔と、このホルダーの腕板間で保持した回転ナットのねじ孔の中心線の関係を、回転ナットが腕板の先端で鍔板と対面する位相にあるとき、ねじ挿通孔が一対の腕板に対して一方に片寄った分だけ偏心するように設定し、
前記ホルダーは、両側の腕板間で保持した回転ナットに対して両腕板の対面方向への傾動性を具有し、鍔板に設けたねじ挿通孔を回転ナットに形成したねじ孔の中心線に一致させる方向に鍔板の移動を可能にしたものである。

請求項２の発明は、上記鍔板の回転ナットに向く側の面に、ねじ挿通孔の周縁に沿って両側腕板に臨む部分で切り離された周壁を設け、前記ねじ挿通孔の両側腕板に臨む周縁部分が、前記鍔板を形成する金属板の板厚になっているようにしたものである。

請求項３の発明は、上記鍔板を形成する金属板の板厚が、上記回転ナットにねじ込み使用するねじにおけるねじ山のピッチ以下に設定されているようにしたものである。

ここで、上記ホルダーの鍔板に設けたねじ挿通孔と、このホルダーの腕板間で保持した回転ナットのねじ孔の中心線の関係は、回転ナットが腕板の先端で鍔板と対面する位相にあるとき、ねじ挿通孔が一対の腕板に対して一方に片寄った分だけ偏心し、このため、ねじの先端がねじ孔に進入したとき、ねじはねじ挿通孔の偏心側に傾き、ねじ山の途中がねじ挿通孔の偏心と反対側の周縁に対して係合する。

上記の状態で、ねじに加えた押し込み力が、上記した係合部分で受けられることで、回転ナットに加わるねじの押し込み力が和らぎ、同時に、ねじがホルダーと係合することで、ホルダーに対してねじと回転ナットの動きが阻止され、回転ナットのグラつき発生を防ぐことができる。

上記ねじをねじ込み回転させると、ねじ孔に螺入するねじはねじ孔と同軸心になることで、ホルダーの鍔板をねじ挿通孔の偏心と反対側に押し、ホルダーは両腕板が湾曲状に撓むことでねじ挿通孔がねじ孔と同軸心状となり、ねじ孔に対するねじのねじ込みが行え、ねじの頭部が物品に当接した状態でねじをねじ込み回動させると、回転ナットが引かれて壁部材の裏面に当接し、ねじの頭部と回転ナットで壁部材と物品を締め付けて固定することになる。

この発明によると、鍔板の両側に位置する一対の腕板を、ねじ挿通孔の中心線に対して不等距離の配置で設けることで、鍔板に設けたねじ挿通孔と、このホルダーの腕板間で保持した回転ナットのねじ孔の中心線の関係を、回転ナットが腕板の先端で鍔板と対面する位相にあるとき、ねじ挿通孔が一対の腕板に対して一方に片寄った分だけ偏心するように設定し、前記ホルダーは、両側の腕板間で保持した回転ナットに対して両腕板の対面方向への傾動性を具有し、鍔板に設けたねじ挿通孔を回転ナットに形成したねじ孔の中心線に一致させる方向に鍔板の移動を可能にしたので、回転ナットのねじ孔に対してねじ込むねじの途中をホルダーの鍔板に係合させることができ、ホルダーに対してねじと回転ナットの動きを阻止することで、回転ナットのグラつき発生を防ぐことができ、前記回転ナットのグラつき発生により起因するねじ孔部分からの割れや内周の雌ねじの破壊を防ぐことができる。

また、ねじ山の途中がホルダーの鍔板に対して係合することで、回転ナットに加わるねじの押し込み力が和らぎ、ねじによる過度な押し込み力が係るのを防ぐことで、回転ナットの破壊発生を防ぐことができる。

この発明に係るホルダーを用い、回転ナットが腕板の先端で回転して鍔板と対面する位相にした状態を示す留め具の斜視図 （ａ）はこの発明に係るホルダーの拡大した平面図、（ｂ）は（ａ）の線ｂ−ｂでの縦断正面図 留め具の使用時におけるホルダーと回転ナットにねじ込むねじの関係を、ねじを線画で描いて傾斜角度を誇張した状態で工程順に示す模式図であり、（ａ）は回転ナットが腕板の長さ方向に沿う位相にある留め具にねじを挿入した初期の状態を示す説明図、（ｂ）はねじで押されて回転ナットが腕板の先端で鍔板と対面する位相に回転した途中の状態を示す説明図、（ｃ）はねじを回転ナットにねじ込んだ状態を示す説明図 図３（ａ）乃至（ｃ）の模式図における各図のホルダーのねじ挿通孔とねじの関係部分だけを取り出して、ねじの傾斜角度を誇張した状態で示す説明図であり、（ａ）は図３（ａ）、（ｂ）は図３（ｂ）、（ｃ）は図３（ｃ）にそれぞれ該当する断面図 留め具の使用時において、回転ナットが腕板の長さ方向に沿う位相にある留め具にねじを挿入した初期の状態を示す拡大した横断面図 留め具の使用時において、ねじで押されて回転ナットが腕板の先端で鍔板と対面する位相に回転した途中の状態を示す拡大した横断面図 留め具の使用時において、ねじを回転ナットにねじ込んだ締結状態を示す拡大した横断面図

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、この発明に係る留め具１を示し、金属板を用いてコ字状に折り曲げ形成したホルダー２と、このホルダー２で保持した回転ナット３の組み合わせからなり、この留め具１には、その使用時、図７のように、回転ナット３にねじ込む部材固定用のねじ４が別途用意されている。

上記ホルダー２は、ステンレスのような薄い金属板を用い、略長方形となる鍔板５と、この鍔板５の長さ方向に沿う両側縁の中間位置に一対の腕板６、７を一体に打ち抜き、鍔板５に対して両腕板６、７を一面側へ対向状に折り曲げることにより、前記ホルダー2を正面から見てコ字状に形成し、更に、前記鍔板５の略中央の位置にねじ４のねじ山径よりも少しだけ大径となるねじ挿通孔８と、両腕板６、７の長さ方向に沿って長孔９が設けられている。

図２のように、上記鍔板５に設けた両腕板６、７は、ねじ挿通孔８の中心点Ｏを挟んで対面し、このねじ挿通孔８の中心点Ｏに対する両腕板６、７の位置は、前記中心点Ｏから不等距離の配置となるように設けられ、従って、両腕板６、７間に対するねじ挿通孔８の位置関係は、ねじ挿通孔８が両腕板６、７の外面間に対して一方の腕板６側に片寄った偏心状態になっている。

即ち、図２のように、ねじ挿通孔８の中心点Ｏから一方腕板６までの寸法βと、中心点Ｏから他方腕板７までの寸法αは、β＜αの関係になっており、鍔板５の長さ方向に沿う幅中心線に対してねじ挿通孔８が一方の腕板６側に偏心した配置となり、鍔板５のねじ挿通孔８を挟む両側の部分は、ねじ挿通孔８の周縁と一方の腕板６との間が狭幅部５ａとなり、他方の腕板７との間が広幅部５ｂになっている。

上記鍔板５の回転ナット３に向く背面側に、ねじ挿通孔８の周縁に沿って弧状の周壁１０が設けられ、この周壁１０の両側腕板６、７に臨む部分は切り欠き１１によって切り離され、前記切り欠き１１によってねじ挿通孔８の両側腕板６、７に臨む内周縁部分が、前記鍔板５を形成する金属板の板厚になっている。

上記鍔板５の板厚は、上記回転ナット３にねじ込み使用するねじ４おけるねじ山４ａのピッチ以下に設定され、ねじ４のねじ込み時にそのねじ山４ａの谷が前記鍔板５の切り欠き１１に臨む板厚に対して確実に係合もしくは螺合することができるようになっている。

上記回転ナット３は、十分な厚みを有する長方形のブロック状となるよう鋳物で形成され、その中央部分の位置に厚み方向へ貫通するねじ孔１２と、このねじ孔１２が開口する一面側で一方端部側の位置に、ねじで押されるとこの回転ナットに回転が生じるようにするための回転用傾斜面１３と、両側面の中央部分に一対となる回転軸１４と、両側面で前記回転軸１４から他方端部寄りに位置に、腕板６、７の周縁や先端の突爪１５と関連して回転ナット３の回転方向と角度を規制するための突起１６が設けられている。

この回転ナット３は、ホルダー２の両腕板６、７間に納まる状態で、回転軸１４が長孔９に嵌り合い、回転ナット３は長孔９に沿って鍔板５に対する接近離反する移動が可能になるよう支持され、前記回転ナット３の回転方向と範囲は、ホルダー２の両腕板６、７における先端に突設した突爪１５と前記回転ナット３の突起１６により、回転ナット３の長さ方向が腕板６、７の長さ方向に沿って回転用傾斜面１３の端部が鍔板５に位置する位相と、この位相から、回転用傾斜面１３が鍔板５に向く条件で長さ方向が鍔板５と対面して腕板６、７と直交する位相（図１の状態）の間になるよう設定されている。

上記回転ナット３が回転軸１４を介して長孔９の先端側で支持された状態で、鍔板５と対面する位相にあるとき、ねじ孔１２に対して鍔板５のねじ挿通孔８は一方の腕板６側に片寄った分だけ偏心状態にあるが、この偏心量は僅かであるので、ねじ挿通孔８から挿通したねじ４の先端をねじ孔１２に支障なく進入させることができる位置関係にあり、前記ねじ４をねじ孔１２にねじ込み回転させると、ねじ４がねじ孔１２と同軸心状になることで、ねじ４は鍔板５の広幅部５ｂを押すことで、鍔板５をねじ挿通孔８がねじ４と同軸心状となる方向に移動させることになる。

このため、上記ホルダー２は、両側腕板６、７間で保持した回転ナット３に対し、鍔板５に設けたねじ挿通孔８の中心点Ｏが回転ナット３に形成したねじ孔１２の中心線に一致する方向への傾動性を具有しており、具体的には、両側腕板６、７を形成する金属薄板の可曲性と復元弾性によって、回転ナット３に対して鍔板５の両側腕板６、７の対面方向への移動性が得られることになる。

この発明の留め具１は、上記のような構成であり、裏面に手が届かない壁部材に物品をねじで固定する場合に用いるものであり、図３（ａ）のように、ホルダー２に対して回転ナット３を、長孔９の先端部に回転軸１４を位置させて、その長さ方向が腕板６、７の長さ方向に沿い、かつ、回転用傾斜面１３の端部が鍔板５に臨む位相にする。

図３（ａ）と図５を参考に、壁部材ａに予め穿設した下孔ｂに留め具１の回転ナット３から腕板６、７を挿入し、前記回転ナット３を壁部材ａの裏面側に位置させて鍔板５を壁部材ａの表面に当接させた状態で、物品ｃの取付孔ｄに挿通したねじ４を鍔板５のねじ挿通孔８から留め具１内に挿入すると、ねじ４の先端部が回転ナット３の回転用傾斜面１３に摺接し、この回転用傾斜面１３は、一方端面から中央部分に向けて上り傾斜になっているので、ねじ４の先端で押されると上り傾斜の作用で回転ナット３に回転が生じることになり、回転ナット３が９０°回転して腕板６、７と直交する位相になると、図３（ｃ）と図６のようにねじ４の先端がねじ孔１２に進入する。

このとき、ねじ孔１２に対して鍔板5のねじ挿通孔８は一方の腕板６側に片寄った分だけ偏心状態の位置関係にあるため、ねじ４はホルダー２に対して一方の腕板６側に片寄った傾斜状態となりながら挿入されるが、ねじ４の先端がねじ孔１２に進入した時点で、ねじ４はねじ孔１２と同軸心状となろうとし、図４（ｂ）と図６のように、他方の腕板７側へ向けて水平になろうとする動きが加わるので、ねじ山４ａの途中が、ねじ挿通孔８の周縁で他方の腕板７側に位置する周壁１０の切り欠き１１に臨む鍔板５の板厚に係合し、これにより、ねじ４による回転ナット３の押し込み力を緩和することで、回転ナット３に過度な押し込み力を掛けないようにすることができる。

上記回転ナット３は、ホルダー２に少し遊びのある状態で保持されているが、ねじ４がねじ孔１２に螺合するまでの初期段階において、ねじ４による押し込み力を緩和することで、回転ナット３のグラつきの発生を抑えることができ、作業者の押し込み力が大きい場合のねじ４によるダイレクトな押し込み力により起因する回転ナット３の割れの発生を防ぐことができる。

また、ねじ４がねじ孔１２に対して同軸心状となるよう他方の腕板７側への水平になろうとする動きが加わると、鍔板５の板厚に係合する部分で鍔板５を同方向に押圧移動させ、図３（ｃ）のように、ホルダー２の鍔板５は両腕板6、７の撓みによって壁部材ａの表面を摺動することで、この鍔板５に設けたねじ挿通孔８の軸心が、回転ナット３のねじ孔１２の軸心に接近する。

上記ねじ４の先端がねじ孔１２に進入した時点でねじ４をねじ込み方向に回転させると、ねじ孔１２に螺入したねじ４の頭部４ｂが物品ｃに達した時点で、ねじ４は回転ナット３を鍔板５の側に引き寄せ、壁部材ａの裏面側に回転ナット３が当接した状態で、回転ナット３とねじ４の頭部４ｂで壁部材ａと物品ｃを挟圧し、壁部材ａに物品ｃを締め付け固定することができる。

上記ねじ４のねじ込み時において、ねじ山４ａが鍔板５の板厚に螺合しているので、ねじ込み回転させた時の押し込み力が鍔板５で受けられ、ねじ４の押し込み力が回転ナット３のねじ孔１２へダイレクトに加わらないため、ねじ孔１２のねじ山がねじ４の過度な押し込み力によって破損するのを有効に防ぐことができる。

また、ねじ４による締結状態において、回転ナット３とねじ４はねじ孔１２とねじ山４ａの螺合によって結合され、同時にねじ４と鍔板５はねじ山４ａが鍔板５の板厚に螺合することで結合され、これによって、ねじ４と回転ナット３及びホルダー２の三者が互いに結合され、前記三者間の相互のガタツキ発生をなくすことで緩みのない締結状態を維持することができる。

１ 留め具
２ ホルダー
３ 回転ナット
４ ねじ
５ 鍔板
６、７ 腕板
８ ねじ挿通孔
９ 長孔
１０ 周壁
１１ 切り欠き
１２ ねじ孔
１３ 回転用傾斜面
１４ 回転軸
１５ 突爪
１６ 突起

Claims (3)

1. ねじ挿通孔８を有する鍔板５の両側に一対の腕板６、７が前記ねじ挿通孔８の中心線を挟んで対向状に設けられ、前記腕板６、７間で回転と鍔板５に対する接近離反動が可能となるよう保持した回転ナット３とで留め具１を形成するホルダー２であって、
   前記鍔板５の両側に設けた一対の腕板６、７を、ねじ挿通孔８の中心線からの距離が異なるように設けることで、鍔板５に設けたねじ挿通孔８と、このホルダー２の腕板６、７間で保持した回転ナット３のねじ孔１２の中心線の関係を、回転ナット１２が腕板６、７の先端で鍔板５と対面する位相にあるとき、ねじ挿通孔８が一対の腕板６、７に対して一方に片寄った分だけ偏心するように設定し、
   前記ホルダー２は、両側の腕板６、７間で保持した回転ナット３に対して両腕板６、７の対面方向への傾動性を具有し、鍔板５に設けたねじ挿通孔８を回転ナット３に形成したねじ孔１２の中心線に一致させる方向に鍔板５の移動を可能にした留め具のホルダー。
2. 上記鍔板５の両側腕板６、７が折れ曲がる方向の裏面側に、ねじ挿通孔８の周縁に沿って両側の腕板６、７に臨む部分で切り離された周壁１０を設け、前記ねじ挿通孔８の両側の腕板６、７に臨む周縁部分が、前記鍔板５を形成する金属板の板厚になっている請求項１に記載の留め具のホルダー。
3. 上記鍔板５を形成する金属板の板厚が、上記回転ナット３にねじ込み使用するねじのねじ山ピッチ以下に設定されている請求項１又は２に記載の留め具のホルダー。
   

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