JP7207866B2 - 締結具及び締結具ユニット - Google Patents

Description

本発明は、組立式水槽においてパネル同士を連結する手段として用いられるボルトとナットからなる締結具に関し、鋼製のボルト基材とナット基材を合成樹脂材で被覆して耐蝕性を高めた構造のものに関する。また、本発明は、ボルトやナットなどのネジ形成部の周辺に座面を有する締結具に係り、締結される部材の表面と当該表面に圧接する座面との間から浸入した水を排出する機能を備えた構造のものに関する。

組立式水槽の組み立ては、合成樹脂製の単位パネル同士をボルトとナットで連結して一体のパネル壁面を形成することにより行われるが、組み立てられた水槽に水を貯めたときに、貯留した水に含まれていた残留塩素が槽内で分離して水槽の気相部に塩素ガスとして滞留し、滞留した塩素ガスの濃度が高い場合に気相部を囲う天井面や側壁面の部材の腐蝕を進行させることがある。パネルを連結する金属製のボルトとナットが気相部に露出していると、その表面に付着した結露水に塩素ガスが再溶解して腐蝕を生じさせる。

気相部でのパネル連結用のボルトとナットが腐蝕することを防ぐべく、ボルトとナットでパネルを連結した後に、気相部内の湿気や滞留したガスがボルトとナットに触れないようにするための加工、例えば、ボルトとナットの気相部に露出した部分を覆うカバー体を装着固定したり、前記露出した部分を防水性の塗料で塗ったり充填剤で覆ったりするなどの加工を施しておくことが知られている（例えば特許文献１，２参照）。

実開昭５７－１９３６９４号公報 特開平５－９７１８１号公報

気相部内のボルトとナットをカバー体で覆うなどの防水加工処理は、腐蝕防止に対して実効性は高いものの、パネル連結後に締結したボルトとナットに加工を施す作業は煩雑であり、かつ水槽を組み立てる作業工程が増し、これに伴い製造コストが増加するという問題があった。そこで、これに代わる防蝕対策として、鋼製のボルト基材とナット基材の表面を合成樹脂材で一体に覆って耐蝕性能を付与した樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットを成形し、これらを気相部に臨むパネルの連結に用いることで、ボルトとナットの金属部分が腐蝕することを防ぎ、パネル連結後に前記防水加工を施す手間が省かれるようにしたパネルの連結方法が採用されていた。

しかしながら、水槽の気相部に臨むパネルの連結に前記樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットを用いたとしても、稀に、両部材が腐蝕する事象が確認されていた。ボルト基材が腐蝕する原因は、連結するパネルに樹脂被覆ボルトを締結した際、パネルに対する樹脂被覆ボルトの密着が十分でなかったなどの理由で、樹脂被覆ボルトのフランジ形の樹脂被覆部の下面、つまり締結面である座面とパネル表面の接合部に僅かな隙間ができ、この隙間に高濃度の塩素ガスが溶け込んだ結露が入り込んで滞留し、さらに樹脂被覆ボルトの内部へと入り込んでボルト基材に付着するに至ったためと考えられる。よって、樹脂被覆ボルトの腐蝕の発生を抑止するには、前記接合部から浸入した水がボルト基材に付着しないような手段を講じることが肝要である。

本発明は従来の技術が有するこのような問題点に鑑み、組立式水槽の気相部内のパネルの連結に用いられる樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットを、部材に締結した状態の防水性が高まるようにそれぞれの座面に改良を施し、塩素ガス濃度が高いなどの厳しい環境下で使用したとしても劣化や腐蝕が生じ難いようにすることを課題とする。
また、本発明は、前記座面の改良を、ネジ形成部の周辺に座面を有する締結具に適用し、締結具を部材の表面に前記座面を圧接して取り付けたときに、前記座面と部材表面の接合部からネジ形成部へ水が浸入し難くなるように構成することを課題とする。

本発明者は、樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットが気相部内で腐蝕するのを防ぐため、これらをパネルなどの部材に締結した状態で、それぞれの座面と部材の表面の接合部から水が浸入しないようにするための方策について鋭意研究を行った結果、水槽の組み立ては作業者が手作業でパネル同士を連結する方法で行われている関係上、パネルを連結する際に樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの締め付け度合に過不足が生じ、それにより前記接合部に隙間が僅かにできることは避けられず、そうであれば、仮にその隙間から接合部内に水が浸入したしてもそれを外側へ排出する経路を設けて排水できるようにすれば、内部に水が滞留したりボルト基材やナット基材に付着したりすることを防ぐことができることを着想し、実際にそのような締結面に排水経路を設けた試作品について劣化試験を行ったところ、腐蝕が生じ難くなることを確認することができ、本発明を完成するに至った。

すなわち、前記課題を解決するため本発明は、頭部と周面にネジが切られた軸部からなるボルト基材に、前記軸部を除いた頭部の全体に樹脂被覆部を一体に設けてなる樹脂被覆ボルトにおいて、
樹脂被覆ボルトの座面となる前記樹脂被覆部の下面部に、その中央側から周辺部に至る複数の排水溝が形成されてなることを特徴とする。
また、本発明は、開口部内周面にネジが切られてなるナット基材の前記開口部内を除いた表面全体に樹脂被覆部を一体に設けた樹脂被覆ナットにおいて、
樹脂被覆ナットの座面となる前記樹脂被覆部の端面部に、その中央側から周辺部に至る複数の排水溝が形成されてなることを特徴とする。

本発明の樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットによれば、それぞれの座面、すなわち樹脂被覆ボルトの樹脂被覆部の下面部、樹脂被覆ナットの樹脂被覆部の端面部に、それぞれの面の中央側から周辺部に至る排水溝が複数設けてあるので、前記ボルトとナットを部材に締結した状態で部材の表面とそれぞれの座面との接合部にできた隙間から水が浸入しても、排水溝を通して外部に排出し、内部に滞留することを防止することができる。前記接合部から浸入した水が排水溝から外部へ排出されることで、金属部分であるボルト基材やナット基材に水が付着することによる腐蝕の発生を効果的に防ぐことが可能である。

前記構成の樹脂被覆ボルトにおいて、複数の排水溝はその座面内に放射状に配置されていることが好ましく、また、前記構成の樹脂被覆ナットにおいても、複数の排水溝はその座面内に放射状に配置されていることが好ましい。

座面内に排水溝が放射状に設けてあれば、部材に締結した樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの向き（設置状態の姿勢）に関わりなく、部材との接合部内に浸入した水を排水溝から外部に排出することが可能である。なお、ここにいう「放射状」とは「中心から四方に伸びるさま」をいうのではなく、「複数の排水溝が樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの座面の中央側から周辺部に向けて形成してあるさま」を意味する。各排水溝は、その座面内の中央側の端部を延長すると座面の中心を通るように配置される。
排水溝は、座面内に少なくとも３本、好ましくは４本以上を放射状に配置して形成することが好ましい。

また、前記構成の樹脂被覆ボルトにおいて、座面である樹脂被覆部の下面部内に環状溝が設けられ、この環状溝の内側の部分を環状の平坦部とするとともに、前記環状溝と座面の周辺部との間に排水溝が形成されてなることが好ましく、また、前記構成の樹脂被覆ナットにおいても、座面である樹脂被覆部の端面部内に環状溝が設けられ、この環状溝の内側の部分を環状の平坦部とするとともに、前記環状溝と座面の周辺部との間に排水溝が形成されてなることが好ましい。

座面内に環状溝を形成し、この環状溝の周りに当該環状溝に繋げて排水溝が放射状に設けてあれば、前記接合部の隙間や何れかの排水溝から接合部内に浸入した水を、環状溝を通して他の排水溝から外部へ排出することができる。
また、座面内がその中央側が環状溝で円環状に区画され、この環状溝の内側の部分を環状の平坦部とし、さらに環状溝の外側が複数の排水溝により区画されて、座面内に排水溝と環状溝が形成されていない場合と比べて座面の表面積が小さくなるので、部材表面に樹脂被覆ボルトや樹脂被覆ナットを締結したときに、前記排水溝と環状溝が形成されていない場合よりも、座面の単位面積当たりの締め付け力が大きくなり、前記円環状の部分を含む座面全体を部材表面に強く密着させて締結することが可能である。前記円環状の部分は大きな締め付け力で部材に接合し密着しているので、部材表面との間に隙間ができ難く、環状溝内を通る水が円環状の部分を越えてこれよりも内側に浸入することはない。

前記構成の樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットは、それぞれの樹脂被覆部の端部に設けた正六角柱形に形成された部分にレンチなどの締め付け工具を係合し、これを回転操作して締結固定したり、或いは締め付けを緩めて取り外したりすることができる。

本発明の樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットは、パネルなどの部材同士を連結する場合に一緒に用いることで締結具ユニットを構成し、重ね合わせた部材の一方の外側から部材間に樹脂被覆ボルトの軸部を貫通させ、他方の部材の外側に突出した前記軸部に樹脂被覆ナットを螺合し、前記ボルトとナットを両部材の表面に締結して両部材を連結する締結具として使用することができる。また、樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットはそれぞれ単独の締結具として使用することができ、樹脂被覆ボルトと汎用のナット、汎用のボルトと樹脂被覆ナットの組み合わせでも使用することが可能である。

また、本発明の樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットは、組立式水槽のパネルを連結する用途の他に、例えば屋外に設置される橋梁や工場設備などの、部材同士をボルトとナットを締結して連結し、かつ高い耐蝕性が要求される環境下に設置される構造物を構築するための部品としても使用できるものである。

前記樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの座面に設けた排水機能は、ボルト基材の頭部全体やナット基材の表面全体が樹脂被覆部で覆われていない締結具にも適用が可能である。
すなわち、ボルト基材の軸部やナット基材の開口部内などのネジ形成部の周辺に座面を有する締結具において、前記座面を樹脂被覆部で一体に覆い、この樹脂被覆部にその中央側から周辺部に至る複数の排水溝を設けることで、座面に排水機能を備えた締結具を構成することができる。

前記構成の締結具において、前記樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットと同様に、座面を覆う樹脂被覆部に設ける複数の排水溝は放射状に配置されて形成されていることが好ましく、また、樹脂被覆部に環状溝を設け、この環状溝の内側の部分を環状の平坦部とするとともに、前記環状溝と樹脂被覆部の周辺部との間に前記複数の排水溝が形成されていることが好ましい。
締結具の座面を樹脂被覆部で一体に覆うには、前記座面に樹脂被覆部を一体に成形して設ける他に、締結具とは別体に形成した樹脂被覆部を接着などの固着手段を用いて座面に一体に取り付けたり、別体に形成した樹脂被覆部を座面に装着し圧密に接合した状態に維持されるように取り付けたりすることで行うことができる。

本発明の締結具によれば、複数の排水溝が形成された樹脂被覆部が締結具の座面に重ねて設けてあるので、締結具を部材に締結した状態で部材の表面と樹脂被覆部との接合部にできた隙間から水が浸入しても、排水溝を通して外部に排出することができ、ネジ形成部に水が浸入して滞留することによる生じるネジ形成部の腐蝕を効果的に防ぐことが可能である。
本発明の締結具は、部材に締結した状態でネジ形成部に水が浸入し易い環境下での使用、例えば前述の屋外に設置される橋梁や工場設備、構造物などの高い耐蝕性が要求される環境下での部材の締結に用いる部品として好適である。

本発明の一実施形態の締結具を構成する樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの外観図である。 図１の樹脂被覆ボルトの正面図、平面図及び底面図である。 図１の樹脂被覆ボルトの縦断面図である。 図１の樹脂被覆ナットの正面図、平面図及び底面図である。 図１の樹脂被覆ナットの縦断面図である。 図１の締結具でパネルを連結したときの連結部の要部拡大断面図である。

以下、本発明の樹脂被覆ボルトと樹脂被覆ナットの好適な一実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１は組み合わせて使用することで締結具ユニット１を構成する本発明の一実施形態の樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３の外観を示している。両部材はともに鋼製のボルト基材２１とナット基材３１の表面に、一体成形により合成樹脂材からなる樹脂被覆部２２，３２を設けて形成してある。

詳しくは、図１から図３に示されるように、樹脂被覆ボルト２は、頭部２１ａと周面にネジが切られた軸部２１ｂからなるボルト基材２１の前記頭部２１ａに、その上面と下面及び周側面を覆う樹脂被覆部２２を一体に設けて形成してある。

前記樹脂被覆部２２は、その上部２２ａが正六角柱形に形成されており、その下側に断面円形状を呈してボルト基材２１の頭部２１ａのフランジ部よりも外側へ張り出した胴部２２ｂを連ねてある。
また、ボルト基材２１の頭部２１の下面を覆う樹脂被覆部２２の下面部２２ｃ、つまり樹脂被覆ボルト２の座面には、その面内に軸部２１ｂと同心円形状の環状溝２３が形成されており、この環状溝２３の外側であって当該下面部２２ｃの周辺部の間に、一端が環状溝２３に接続し他端が前記周辺部に至る１２本の排水溝２４を、互いに等間隔を開けた放射状の配置に設けて形成してある。前記座面である下面部２２ｃの環状溝２３の内側には平坦な部分を環状に設けてある。

また、図１と図４及び図５に示されるように、樹脂被覆ナット３は、一側の端部が他側の端部よりも大径を呈する円筒形に形成されていて開口部内周面にネジが切られてなるナット基材３１に、当該ナット基材３１の周側面と前記開口部の一方の開口面を覆う樹脂被覆部３２を一体に設けて形成してある。

前記樹脂被覆部３２は、前記ナット基材３１の大径側の端部の側に、ナット基材３１の大径の周側面から外方へ張り出した断面円形状の大径部３２ａが設けられ、これと反対側であってナット基材３１の前記開口部の一方の開口面を覆う側の端部３２ｂを正六角柱形に形成してある。
また、ナット基材３１の開口面の周辺を覆う前記大径部３２ａの端面部３２ｃ、つまり樹脂被覆ナット３の座面には、その面内にナット基材３１の開口部と同心円形状の環状溝３３が形成されており、この環状溝３３の外側であって当該端面部３２ｃの周辺部の間に、一端が環状溝３３に接続し他端が前記周辺部に至る１２本の排水溝３４を、互いに等間隔を開けた放射状の配置に設けて形成してある。前記座面である端面部３２ｃの環状溝３３の内側には平坦な部分を環状に設けてある。

このように形成された樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３は、例えば図６に示されるようにパネルなどの部材４，４同士を連結する場合に、部材４，４にそれぞれ形成されたボルト挿通孔が重なるように部材４，４を配置し、一方の部材４の外側から樹脂被覆ボルト２の軸部２１ｂを前記ボルト挿通孔に通し、他方の部材４のボルト挿通孔から突出した前記軸部２１ｂに樹脂被覆ナット３を螺合し、当該両部材又は一方の部材の六角円柱形の端部２２ａ，３２ｂに締め付け工具を係合させて回転操作し、樹脂被覆ボルト２の座面である樹脂被覆部２２の下面部２２ｃと樹脂被覆ナット３の座面である樹脂被覆部３２の端面部３２ｃをそれぞれ部材４，４の表面に圧密に締結することで、部材４，４同士を一体に連結することができる。

樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３で部材４，４を連結した状態で、当該両部材の座面と部材４，４の表面の接合部に隙間ができており、この隙間から接合部内に外部から水が浸入したとしても、それぞれの座面内に複数の排水溝２４，３４が設けてあるので、浸入した水は排水溝２４，３４を通って外部へ排出され、接合部内に滞留することはなく、滞留した水がボルト基材２１やナット基材３１に付着して腐蝕を誘発させる虞はない。

また、樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３のそれぞれの座面内に形成された複数の排水溝２４，３４はともに放射状に配置され、しかも、各排水溝２４，３４の端部は座面内に形成された環状溝２３，３３に繋げてあるので、部材４，４に締結固定された樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３が地上面に対して斜めや横向きの配置となっていても、前記接合部内に浸入した水を各排水溝２４，３４と環状溝２３，３３を通して外部に確実に排出させることが可能である。

なお、図示した形態は、樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３の座面内に環状溝２３，３３と排水溝２４，３４を設けたが、環状溝２３，３３を設けずに、複数本の排水溝２４，３４のみを設けた場合であっても、座面と部材４の表面の接合部の隙間から浸入した水は排水溝２４，３４から外部に排出され、接合部内に滞留したりボルト基材２１やナット基材３１に付着したりすることを防ぐことが可能である。

図示した樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３は本発明の一例の形態を示したものであり、本発明は例示の形態に限定されず、他の適宜な形態で構成することが可能である。
また、図示した樹脂被覆ボルト２と樹脂被覆ナット３の他に、ボルト基材の軸部やナット基材の開口部内などのネジ形成部の周辺に座面を有する締結具の前記座面を樹脂被覆部で一体に覆い、この樹脂被覆部にその中央側から周辺部に至る複数の排水溝を設けることで、座面に排水機能を備えた本発明の締結具が構成され、これを耐蝕性が要求される環境下での部材の締結に用いる部品として使用してもよい。

１ 締結具ユニット、２ 樹脂被覆ボルト、２１ ボルト基材、２１ａ 頭部、２１ｂ 軸部、２２ 樹脂被覆部、２２ａ 上部、２２ｂ 胴部、２２ｃ 下面部、２３ 環状溝、２４ 排水溝、３ 樹脂被覆ナット、３１ ナット基材、３２ 樹脂被覆部、３２ａ 大径部、３２ｂ 端部、３２ｃ 端面部、３３ 環状溝、３４ 排水溝、４ 連結する部材

Claims (5)

1. ネジ形成部の周辺に座面を有する締結具であって前記座面が樹脂被覆部で覆われてなる締結具において、
   前記座面の面内に環状溝が設けられ、この環状溝よりも内側の部分を円環状の平坦部とするとともに、前記環状溝から当該環状溝の外側であって前記樹脂被覆部の周辺部に至るように複数の排水溝が形成されてなることを特徴とする締結具。
2. 複数の排水溝は放射状に配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の締結具。
3. 請求項１又は２に記載の締結具であって、頭部と周面にネジが切られた軸部からなるボルト基材の前記軸部を除いた頭部全体が樹脂被覆部で覆われてなる樹脂被覆ボルト。
4. 請求項１又は２に記載の締結具であって、開口部内周面にネジが切られてなるナット基材の前記開口部内を除いた表面全体が樹脂被覆部で覆われてなる樹脂被覆ナット。
5. 請求項３に記載の樹脂被覆ボルトと請求項４に記載の樹脂被覆ナットからなる締結具ユニット。

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