JP7219993B1 - ナット連れ回り防止ユニットおよびそれの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを既製品であるＵ字ボルトを用いて防止するのに必要な構造および作業の単純化ならびに性能向上を容易に達成することを可能にする技術を提供する。【解決手段】ナット１００が着座すべき座面８８に略平行に対向するように配置される既製品であるＵ字ボルト１０２の一対の軸部１０４，１０４間にナットが、Ｕ字ボルトに対してあそびを有するように緩く嵌め込まれ、それにより、Ｕ字ボルトとナットとの組合せ体１０８が構成される。熱収縮ラップバンド１２０が、熱収縮前の状態で、組合せ体１０８をそれのうち少なくともナットが少なくとも部分的に隠れるようにラッピングする。そのラッピングされた状態において、熱収縮ラップバンドが加熱されて熱収縮させられることにより、ナットとＵ字ボルトとが緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化される。【選択図】図１

Description

本発明は、ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを防止する技術に関し、特に、そのナットの連れ回りを防止する技術の改良に関するものである。

特許文献１には、ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを、注文生産品（例えば、特注品、個別生産品など）ではなく、既製品（規格品を含む。）であるＵ字ボルトを用いて防止する技術が開示されている。

ここに、「ナット」としては、例えば、概して正六面体状を成す六角ナット、概して正四面体状を成す四角ナットがある。

よく知られているように、既製品であるＵ字ボルトは、曲線的な基端部と、その基端部の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す一対の軸部とを有するように構成される。それら一対の軸部間に平行すきまが存在する。

Ｕ字ボルトが既製品である場合には、それの平行すきまの幅寸法（例えば、前記一対の軸部の内面幅）を、予め決められた複数の離散値の中から選択しなければならない。そのため、あるナットが指定された場合に、そのナットの寸法（例えば、ナットの一対の対辺間の距離すなわち二面幅）に応じた値（例えば、略一致する値）で延びる平行すきまを有するというように寸法的な適合したＵ字ボルトを常に選択できるとは限らない。

すなわち、Ｕ字ボルトが既製品である場合には、指定されたナットに寸法的に十分に適合するＵ字ボルトをいつも選択できるわけではないのである。

そして、特許文献１に開示された技術によれば、まず、Ｕ字ボルトの一対の軸部間にナットが、そのナットのいずれかの平行面対（いずれかの一対の対辺）が一対の軸部の内面との間にすきまを残るように緩く嵌め込まれ、その後、それらＵ字ボルトとナットとがみだりに分離しないように、接着、溶接、スペーサなどによって互いに結合される。

一方、特許文献２には、頭部付きのボルトから座金が離脱することを円筒状の熱収縮チューブを用いて防止する技術が開示されている。ボルトは、頭部とおねじ部とを同軸に有する。

この技術によれば、まず、ボルトに座金が、ボルトの頭部下面に接触するように装着される。その状態で、ボルトが、おねじ部の先端を先頭にして、熱硬化前の熱収縮チューブ内に挿入される。その熱収縮チューブは、座金に近い近位端部と、座金から遠い遠位端部とを有する。

ボルトは、熱収縮チューブ内にそれの近位端部から挿入され、その挿入は、熱収縮チューブの近位端部の開口端面が座金の下面に接触するまで継続される。このとき、熱収縮チューブの長さがボルトのおねじ部より短いため、その熱収縮チューブの近位端部はもとより、それの遠位端部もボルトのおねじ部上に存在する。

その後、熱収縮チューブが、遠位端部において局所的に加熱されて収縮させられる。その結果は、熱収縮チューブが遠位端部において縮径し、その部分（縮径部）は、ボルトのおねじ部に密着して固定される小径部を構成する。

一方、熱収縮チューブは、それの近位端部において加熱されず、縮径しないため、その部分は、ボルトのおねじ部より大径となる。その大径部（非縮径部）は、ボルトのおねじ部上において初期位置にある座金の下面に接触し、それにより、座金が初期位置から離脱することを防止するストッパとして機能する。

要するに、この技術によれば、ボルトに座金が、ボルトの頭部と、同じボルトのおねじ部に装着された熱収縮チューブの近位端部（非縮径部である大径部）とにサンドイッチされる状態で脱落不能に固定されるのである。

特許第７０２３０２４号公報 実開平２－１５０４０９号公報

本発明者は、ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを既製品であるＵ字ボルトを用いて防止する技術について研究を行った。その結果、特許文献１に開示された従来の技術には改善の余地があることが判明した。

具体的には、それらＵ字ボルトとナットとがみだりに分離しないように両者を一体化するための手法として接着が選択される場合には、使用する接着剤の耐候性が不足すると、夏季などの高温時に接着剤が溶けて劣化したり接着テープが熱膨張するなどして、Ｕ字ボルト内においてナットが緩んで脱落するおそれがあった。

その代わりに、前記一体化するための手法として溶接が選択される場合には、その溶接作業に専用の設備や場所が必要となり、さらに、作業者が熟練者であることも必要であり、その結果、作業コストが上昇するおそれがあった。

その代わりに、前記一体化するための手法としてスペーサが選択される場合には、寸法的に適合する既製品としてのスペーサが存在しない可能性がある。この場合、専用の（個別生産品または注文生産品としての）スペーサを製作しなければならなくなり、作業コストおよび製造コストが上昇するおそれがあった。

一方、特許文献２は、ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りをＵ字ボルトを用いて防止する技術を教えておらず、また、そのＵ字ボルトを既製品として調達することを教える余地はない。

ところで、この文献は、２部品を一体化するために熱収縮チューブを使用する点を教えている。

しかし、この文献は、Ｕ字ボルトの一対の軸部間にナットを、そのナットの一対の対辺が前記一対の軸部によって両側から挟まれる状態で嵌め込む点も、そのように組み合わされた２部品を一緒に外側から包囲するために熱収縮チューブを使用する点も教えていない。

以上説明した事情を背景に、本発明は、ボルトをナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを既製品であるＵ字ボルトを用いて防止する技術であって、その連れ回り防止に必要な構造および作業の単純化ならびに性能向上を容易に達成することが可能なものを提供することを課題としてなされたものである。

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。

（１） ボルトを少なくとも一対の対辺を有するナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを防止するナット連れ回り防止ユニットであって、
前記ナットと、
そのナットが着座すべき座面に対向するように配置される既製品であるＵ字ボルトであって、曲線的な基端部と、その基端部の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す一対の軸部とを含み、それら一対の軸部間に前記ナットが、そのナットの一対の対辺が前記一対の軸部によって両側から挟まれる状態で前記ナットが前記Ｕ字ボルトに対して少なくとも回転方向および軸傾斜方向にあそびを有する（例えば、限度内での回転および軸傾動が可能である）ように緩く嵌め込まれ、それにより、当該Ｕ字ボルトと前記ナットとの組合せ体が構成されるものと、
熱収縮ラップバンドであって、熱収縮前の状態で、前記組合せ体をそれのうち少なくとも前記ナットが少なくとも部分的に隠れるようにラッピングし、そのラッピングされた状態において、当該熱収縮ラップバンドが加熱されて熱収縮させられることにより、前記ナットと前記Ｕ字ボルトとを緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化するものと
を含むナット連れ回り防止ユニット。

（２） 前記熱収縮ラップバンドは、熱収縮チューブを刃物によって必要長さに切断して製作される（１）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（３） 前記熱収縮チューブは、手動の刃物によって切断され易い易切断性を有する素材によって構成される（２）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（４） 前記Ｕ字ボルトは、前記座面に、前記基端部と前記一対の軸部とのそれぞれにおいて３点で固定される（１）ないし（３）項のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。

（５） さらに、前記Ｕ字ボルトを前記座面に３点で固定するために、３個の取付具を含み、
各取付具は、互いに共通の部品である（４）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（６） 前記３個の取付具は、前記基端部のうちの棒状部と、前記一対の軸部のそれぞれの棒状部とより成る３個の棒状部にそれぞれ使用され、
各取付具は、対応する棒状部を把持する把持部と、前記座面に取り付けられる取付部とを含む（５）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（７） 各取付具は、一体品であり、
前記把持部は、概して中空円筒状を成し、それの内部空間において前記棒状部を把持するとともに、一母線に沿って延びる開口部を形成する一対の端部を有し、
前記取付部は、前記一対の端部から、概して互いに平行に延び出す一対の取付片であって、各々板状を成すとともに自然状態において厚さ方向に重なり合うように配置されるものを含み、
前記把持部が弾性ヒンジとして機能することにより、前記一対の取付片は、外力を受けると、前記把持部を支点として、前記自然状態から展開状態に遷移し、その展開状態において前記棒状部が前記一対の取付片を経由して前記把持部内に挿入され、その挿入後、前記把持部の弾性により、前記自然状態に復元する（６）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（８） 各取付具ごとに、前記一対の取付片は、互いに重なり合う状態で、それらに共通のスクリューを用いて前記座面にねじ止めされる（７）項に記載のナット連れ回り防止ユニット。

（９） 前記取付具は、既製品である弾性クリップである（５）ないし（８）項のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。

（１０） 前記ボルトおよび前記ナットは、第１の部材を第２の部材に締め付けるために使用され、
前記ボルトは、それら２部材を前記第１の部材から前記第２の部材に向かって貫通し、
前記座面は、前記第２の部材の複数の側面のうち前記第１の部材とは反対側に位置するものに設定される（１）ないし（９）項のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。

（１１） ボルトを少なくとも一対の対辺を有するナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを既製品であるＵ字ボルトを用いて防止するナット連れ回り防止ユニットを製造する方法であって、
前記Ｕ字ボルトは、前記ナットが着座すべき座面に対向するように配置され、
そのＵ字ボルトは、曲線的な基端部と、その基端部の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す一対の軸部とを含み、
当該方法は、
前記一対の軸部間に前記ナットを、そのナットの一対の対辺が前記一対の軸部によって両側から挟まれる状態で前記ナットが前記Ｕ字ボルトに対して少なくとも回転方向および軸傾斜方向にあそびを有する（例えば、限度内での回転および軸傾動が可能である）ように緩く嵌め込み、それにより、前記Ｕ字ボルトと前記ナットとの組合せ体を構成する工程と、
熱収縮前の熱収縮ラップバンドを用いて前記組合せ体をそのうち少なくとも前記ナットが少なくとも部分的に隠れるようにラッピングする工程と、
そのラッピングされた状態において、前記熱収縮ラップバンドを加熱して熱収縮させ、それにより、前記ナットと前記Ｕ字ボルトとを緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化する工程と
を含むナット連れ回り防止ユニット製造方法。

図１は、本発明の例示的な一実施形態に従うナット連れ回り防止ユニットを示す斜視図である。 図２は、図１におけるＡＡ断面図である。 図３は、図１における複数の取付具のうち代表的なものをスクリューと共に示す斜視図である。 図４は、図１に示すナット連れ回り防止ユニットが使用される構造物の一例である立て看板を、関連する例示的な諸元寸法（単位：ｍｍ）と共に、かつ、身長が１７０ｃｍ（１７００ｍｍ）である作業者と対比して示す正面図である。 図５は、図４に示す立て看板のうちの３層式の表示板を、それの中央層を構成する中空のフレームを視認可能とするために、前層を構成する面板を部分的に捲った状態で示す斜視図である。 図６は、図４に示す立て看板において、片方の支柱と、図５に示すフレームの両側部のうちその支柱に対向するものとを互いに連結する連結機構を示す部分断面正面図である。 図７（ａ）は、図１に示すナット連れ回り防止ユニットにおいて、それの構成要素であるナットが、同じく構成要素であるＵ字ボルトの一対の軸部間に緩く嵌め込まれる様子を示す平面図であり、同図（ｂ）は、部分断面側面図である。 図８は、図１に示すナット連れ回り防止ユニットの別の構成要素である熱収縮ラップバンドが、熱収縮チューブから個々に切り出される段階から、加熱されて冷却される段階までに遷移する様子を斜視図で示す状態遷移図である。 図９は、図８に示す熱収縮ラップバンドがＵ字ボルトに対し、熱収縮の前後で変化する様子を示す部分断面側面図である。 図１０（ａ）は、図１に示すナット連れ回り防止ユニットの一変形例を示す断面図であり、同図（ｂ）は、別の変形例を示す断面図である。 図１１は、本発明の例示的な一実施形態に従うナット連れ回り防止ユニット製造方法であって図１に示すナット連れ回り防止ユニットを製造するものを概念的に表す工程図である。

以下、本発明のさらに具体的な例示的な実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の例示的な一実施形態に従うナット連れ回り防止ユニット（以下、単に「ユニット」と略称する。）７０が斜視図で示されている。図２には、図１におけるＡＡ断面図が示されている。図１には、そのユニット７０に使用される外部部品としてのボルト７２も示されている。

概略的に説明するに、このユニット７０は、既製品であるボルト７２を既製品であるナット１００であって少なくとも一対の対辺を有するものに螺合する（例えば、ねじ込む）際にそのナット１００の連れ回りを既製品であるＵ字ボルト１０２を用いて防止することを目的として構成される。

その目的を達するため、このユニット７０は、ナット１００と、Ｕ字ボルト１０２と、熱収縮ラップバンド１２０と、複数の取付具２００とを含むように構成される。それら部品をいずれも、個別生産品ではなく、既製品（規格品を含む。）である。

後に図８を参照して詳述するが、熱収縮ラップバンド１２０は、既製品の熱収縮チューブ（粗材、原材料）１２２を、ナット１００とＵ字ボルト１０２との組合せ体１０８の実長さに、熱収縮ラップバンド１２０の目標の熱収縮量を見込こんだ長さで切断して製作される。

ここに、熱収縮チューブ１２２の概要を説明するに、熱収縮チューブ１２２は、塩化ビニール、シリコーンゴム（シリコーンを主成分とする合成樹脂のうちゴム状のもの）、フッ素系ポリマーなどの材料を用いて製作される。熱収縮チューブ１２２は、通常、押出し成型を用いて押出成形品として製作される。

一例においては、そのように成形された熱収縮チューブ１２２を特殊な方法（例えば、電子線照射法）で均一に膨張させることにより、熱収縮前の熱収縮チューブ１２２が完成し、それを加熱すると、熱収縮チューブ１２２中の特殊なポリマーが軟化して復元力が作用して元の状態に復元する。

熱収縮チューブ１２２は、通常、約７０℃以上の高温で加熱すると収縮するため、その加熱作業は、通常、ヒートガンと呼ばれる専用のドライヤーを用いて行われる。

複数の取付具２００は、互いに共通する既製品の弾性クリップである。図３には、それら取付具２００のうち代表的なものがスクリュー２０２と共に斜視図で示されている。

＜ユニットの設計方針＞

このユニット７０を設計するに際し、本発明者は、次の複数の目標を設定し、それら目標が同時に達成されるようにこのユニット７０の構造および製法を開発した。

１．製作コストの削減

本発明者は、ユニット７０を構成するすべての部品またはほぼすべての部品をいずれも既製品として調達すれば、ユニット７０の部品コストおよび製作コストを削減することが容易になることに気が付いた。

２．製作作業性の向上

（１）切断作業

個々のユニット７０のため、熱収縮ラップバンド１２０を熱収縮チューブ１２２から所望長さでカッタなど切断して製作する。よって、熱収縮チューブ１２２が易切断性を有することが必要である。例えば、熱収縮チューブ１２２が高純度の生ゴムによって構成されると、作業者がカッタや鋏みなどの手動刃物で簡単に切断することは困難である。

そこで、本発明者は、それら熱収縮材として、例えば合成樹脂成分とゴム成分との配合材を選択すれば、熱収縮チューブ１２２の易切断性が実現されることに気が付いた。このように、熱収縮チューブ１２２の切断作業が単純化すると、熟練の作業者が不要となる。

（３）組立・加熱作業

本発明者は、作業者が、組合せ体１０８をそれより大きめの熱収縮ラップバンド１２０でラッピングし、それをヒーターなどで加熱してユニット７０を完成させれば、そのユニット７０の組立・加熱作業を簡単に行い得ることに気が付いた。

３．耐候性の向上

本発明者は、熱収縮チューブ１２２の材料をうまく選定すれば、熱収縮ラップバンド１２０の耐候性を向上させ得ることに気が付いた。

４．ねじ込み作業性の向上

作業者が、ボルト７２をユニット７０のナット１００にねじ込む際、そのユニット７０もそれのナット１００も作業者が目視できない場合がある。例えば、後に図５および図６を参照して説明するように、ユニット７０が、閉じられた空間内に固定されている場合である。

この場合には、作業者は、ナット１００の実際の位置および向きをブラインドで、ボルト７２を使って手さぐりで把握せざるを得ない。

本発明者は、このようなブラインド作業はもとより、目視可能な作業においても、ナット１００がＵ字ボルト１０２内において一定範囲内で浮動状態（緩く嵌め込まれている状態、自由変位可能状態）で支持されているとともに熱収縮ラップバンド１２０によってナット１００が弾性支持（弾性復元可能に支持）されていることに着目すれば、ナット１００の自己芯出し（センタリング）機能が実現されることに気が付いた。

その自己芯出し機能は、ボルト７２の実際の位置および向きに追従するように、ナット１００が自律的に位置および向きを変化させ、ボルト７２に適合した最適な位置をナット１００が自律的に選択する機能である。

具体的には、上記の弾性支持のおかげで、ナット１００は、ボルト７２から外力が作用しない限り、中立位置にある。ボルト７２のナット１００へのアクセス（接触）が不適切であったためにそのボルト７２をナット１００から退避させると、ナット１００はそのときの位置に滞留するのではなく、中立位置に弾性復元する。それにより、作業者は、ねじ込みに失敗した前回いの経験をもとに、今回のねじ込み作業を、前回の作業内容から修正された内容で、再開することが可能となる。

すなわち、ひとたびナット１００が不適切な位置または向きに陥っても、作業者がボルト７２をナット１００から解放すれば、そのナット１００は勝手に初期位置に復元するから、作業者は、ねじ込み作業を毎回、最初からやり直すことが可能となるのである。

よって、不慣れな作業者でも、ねじ込み作業が容易となる。

＜ユニットが使用される構造物の例＞

このユニット７０は、種々の構造物に使用可能であり、その構造物の一例は、図４に示す立て看板２０である。

図４に示すように、その立て看板２０は、支持面としての敷地面に対して垂直に固定される一対の支柱２２および２２と、それら支柱２２および２２によって両側から挟まれて支持される表示板３０とを含むように構成される。表示板３０は、横長であっても縦長であってもよい。図４に示す一例においては、表示板３０が横長である。

図５に示すように、表示板３０は３層式であり、前側の表示面３２を有する前層を構成する面板５０と、後側の表示面３２を有する後層を構成する面板５０と、それら間の中央層を構成する中空のフレーム５６とのサンドイッチ構造を有する。同図においては、説明の便宜上、フレーム５６を視認可能とするために、前側の面板５０が部分的に捲られている。

同図に示すように、フレーム５６は、必要な剛性を確保しつつ軽量化するため、フレーム５６の板厚方向に貫通する複数の中空部を有する。

図６に示すように、立て看板２０は、片方の支柱２２と、フレーム５６の両側部のうちその支柱２２に対向するものとを連結する連結機構６０を有する。

＜連結構造の仕組み＞

図６に部分断面正面図で示すように、連結機構６０は、支柱２２とフレーム５６の側部とであって互いに対向するものを、高さ位置が異なる３個のポイントＨ１（最上段位置），Ｈ２（中段位置）およびＨ３（最下段位置）においてそれぞれ互いに連結するために、それら３個の連結位置Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に対応する３個のユニット７０，７０，７０を有する。本実施形態においては、支柱２２が「第１の部材」を構成し、また、フレーム５６が「第２の部材」を構成している。

それらユニット７０は、互いに共通する構成を有しており、いずれのユニット７０も、めねじ部７４としてのナット１００に外部部品としてのボルト７２が作業者によってねじ込まれる。ボルト７２は、既製品として調達され、頭部７６とおねじ部７８とを同時に有する。

図６に示すように、ボルト７２は、頭部７６が支柱２２の外面８０から露出する状態で、支柱２２を太さ方向に貫通し、おねじ部７８の先端部が支柱２２の内面８２から突出している。その突出部８４は、フレーム５６の外面８６からその内部空間内に進入し、それを太さ方向に貫通し、やがてフレーム５６の内面８８から中空部９０内に突出している。

＜ユニットの構造＞

１．ナット

図７（ａ）に示すように、ナット１００は、ボルト７２のおねじ部７８が螺合するめねじ部７４を有する。ナット１００の頭部７６は、六角形断面を有する外周面を有する。その外周面は、３対の平行面すなわち３対の対辺を有する。よって、ナット１００は、二面幅すなわち対辺寸法を有する。

図６に示すように、ナット１００は、表示板３０のフレーム５６の内面８８を座面とし、ボルト７２との締付け状態において、その座面８８に直にまたは介在物を介して着座させられる。

２．Ｕ字ボルト

図２に示すように、Ｕ字ボルト１０２は、座面８８に対し、略平行に対向するように配置される。一例においては、Ｕ字ボルト１０２が、熱収縮ラップバンド１２０の両側部、すなわち、後に詳述する近位面部１２４および遠位面部１２６のうちの一方である近位面部１２４が介在する状態で座面８８に対向させられる。別の例においては、図１０に示すように、Ｕ字ボルト１０２が座面８８上に接触状態で配置される。Ｕ字ボルト１０２は、コの字ボルトと称されるものであっても、Ｃ字ボルトと称されるものであってもよい。

図７（ａ）は、ユニット７０において、ナット１００がＵ字ボルト１０２の一対の軸部１０４，１０４間に緩く嵌め込まれる様子を示す平面図であり、同図（ｂ）は、部分断面側面図である。

Ｕ字ボルト１０２は、図７（ａ）に示すように、曲線的な基端部（概してＣ字状を成す部分もしくは曲線部または準直線部もしくは直線部）１０３と、その基端部１０３の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す、一対の直線部または平行部としての一対の軸部１０４，１０４とを有する。それら基端部１０３および一対の軸部１０４，１０４は、いずれも、幾何学的に同一平面上に延びている。

図７（ａ）および（ｂ）に示すように、それら一対の軸部１０４，１０４間にナット１００が、そのナット１００の一対の対辺が一対の軸部１０４，１０４によって両側から挟まれる状態でナット１００がＵ字ボルト１０２に対して少なくとも回転方向および軸傾動方向にあそびを有するように緩く嵌め込まれる。それにより、ナット１００とＵ字ボルト１０２との組合せ体１０８が構成される。

そのあそびは、任意選択的に、さらに、一対の軸部１０４，１０４を一緒に通過する平面（以下、「Ｕ字ボルト平面」という。）の方向すなわちナット１００の軸線に対して直角な平面（以下、「ナット平面」という。）の方向（以下、「ナット直径方向」という。）のあそび、および／またはＵ字ボルト平面の法線方向すなわちナット１００の軸線の方向（以下、「ナット軸線方向」という。）のあそびが含まれる。

ここに、「自転方向のあそび」を「限度付き面内回転（面内力に起因する回転）」という。また、「軸傾動方向のあそび」を「限度付き面外回転（面外力に起因する回転）」という。また、「ナット直径方向のあそび」を「限度付き横移動（面内力に起因する並進運動）」という。また、「ナット軸線方向のあそび」を「限度付き縦移動（面内力に起因する並進運動）」という。

面内回転の限度位置は、ナット１００の一対の対角が同時に一対の軸部１０４，１０４に接触することによって決まる。また、面外回転の限度位置は、ナット１００の近位面部１２４および遠位面部１２６のそれぞれエッジ部が熱収縮ラップバンド１２０に強く接触することによって決まる。また、横移動の限度位置は、ナット１００が基端部１０３に接触することによって決まる。また、縦移動の限度位置は、ナット１００の近位面部１２４または遠位面部１２６が熱収縮ラップバンド１２０に強く接触することによって決まる。

このとき、ナット１００の二面幅（対辺寸法）は、一対の軸部１０４，１０４の一対の内面間の距離（最短距離であり、以下、「内面間距離」という。）より短いが、ナット１００の対角寸法は内面間距離より長い。よって、ナット１００は、一対の軸部１０４，１０４間において、それら一対の軸部１０４，１０４に対し、一定角度以上は相対回転（自転）しないというように、相対回転限度が存在する。これにより、Ｕ字ボルト１０２が空間に固定される限り、ナット１００がボルト７２と共に連れ回ることが防止される。

３．熱収縮ラップバンド

熱収縮ラップバンド１２０は、熱収縮前の状態で、組合せ体１０８をそれのうち少なくともナット１００が少なくとも部分的に（例えば、実質的に全体的に、力学的に支持されるように）隠れるようにラッピングする。そのラッピングされた状態において、熱収縮ラップバンド１２０は、加熱されて熱収縮させられる。それにより、ナット１００とＵ字ボルト１０２とが、前記あそびが少なくとも部分的に許容されるように緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化される。

熱収縮ラップバンド１２０は、熱収縮チューブ１２２から分離したものであるため、熱収縮チューブ１２２の特性は熱収縮ラップバンド１２０の特性に継承され、ここに、熱収縮チューブ１２２の特性はその熱収縮チューブ１２２の仕様によって決まる。

熱収縮チューブ１２２の仕様は、前述の複数の目的を達成するために、すなわち、製作作業性、ねじ込み作業性などを向上させるために、例えば、次のように選定された。

（１）製品情報

製造元：協和ハーモネット株式会社
品番：ＮＰＥ Ｐ３０ １ｍ

（２）寸法情報

収縮前内径：３０ｍｍ
収縮後内径：１５ｍｍ
厚さ：１ｍｍ
長さ：１ｍ

（３）材質情報

材質：エチレンプロピレンゴム
収縮温度：１２０℃以上
径方向収縮率：５０％

４．取付具

図１に示す３個の取付具２００は、図２に示すように、基端部１０３のうちの棒状部（概してＣ字状を成す基端部１０３のうちの一部である直線部、準直線部または曲線部）２０３と、一対の軸部１０４，１０４のそれぞれの棒状部２０３，２０３とより成る３個の棒状部２０３，２０３，２０３にそれぞれ使用される。各取付具２００は、対応する棒状部２０３を把持する把持部２０６と、座面８８に取り付けられる取付部２０８とを含む。

各取付具２００は、一体品である。把持部２０６は、概して中空円筒状を成し、それの内部空間において、対応する棒状部２０３を把持するとともに、一母線に沿って延びる開口部を形成する一対の端部２１０，２１０を有する。

取付部２０８は、一対の端部２１０，２１０から、概して互いに平行に延び出す一対の取付片２１２，２１２であって、各々板状を成すとともに自然状態において厚さ方向に重なり合うように配置されるものを含む。

把持部２０６が弾性ヒンジとして機能することにより、一対の取付片２１２，２１２は、外力を受けると、把持部２０６を支点として、前記自然状態から展開状態に遷移し、その展開状態において棒状部２０３が一対の取付片２１２，２１２を経由して把持部２０６内に挿入され、その挿入後、把持部２０６の弾性により、前記自然状態に復元する。

各取付具２００ごとに、一対の取付片２１２，２１２は、互いに重なり合う状態で、それらに共通のスクリュー２０２を用いて座面８８にねじ止めされる。

＜ユニット製造方法＞

次に、図１１に示す工程図を参照することにより、ユニット７０が製造される方法の一例を説明する。

Ｓ１：組合せ体を準備する工程

作業者は、一対の軸部１０４，１０４間にナット１００を上述のようにして緩く嵌め込み、それにより、図１および図７に示すように、Ｕ字ボルト１０２とナット１００との組合せ体１０８を構成する。

Ｓ２：熱収縮ラップバンド１２０を準備する工程

図８は、ユニット７０のうちの熱収縮ラップバンド１２０が、熱収縮チューブ１２２から手動の刃物（例えば、鋏またはカッター）によって個々に切り出される段階（開始段階）から、加熱されて冷却される段階（最終段階）までに遷移する様子を斜視図で示す状態遷移図である。

この工程においては、作業者が、図８の上部に示すように、原材料としての熱収縮チューブ１２２を手動の刃物によって必要長さに切断し、それにより、熱収縮ラップバンド１２０を製作する。一例においては、熱収縮チューブ１２２が、手動の刃物によって切断され易い易切断性を有する素材によって構成される。

Ｓ３：熱収縮ラップバンド１２０の穴明け工程

図９に示すように、熱収縮ラップバンド１２０は、同図における上面部、すなわち、ねじ込み前のボルト７２に近い近位面部１２４と、同図における下面部、すなわち、ねじ込み前のボルト７２から遠い遠位面部１２６とにそれぞれ、ボルト通し穴１２８，１３０を有する。

ボルト通し穴１２８は、ボルト７２がナット１００に接近してねじ込まれる際にボルト７２が最初に通過する。一方、ボルト通し穴１３０は、ボルト７２がナット１００にねじ込まれてそのナット１００から部分的に突出する際にボルト７２が通過する。

しかし、ボルト７２がナット１００との螺合によって支柱１２および表示板３０のフレーム５６に完全に締め付けられたときに、ボルト７２の先端部がナット１００の遠位面部１２６からほとんど突出しないようにボルト７２の長さが選択されている場合がある。この場合には、遠位面部１２６においてボルト通し穴１３０は省略可能である。

この穴明け工程においては、作業者が、例えば手動工具としての穿孔パンチ（図示しない）を用いることにより、近位面部１２４と遠位面部１２６とのうち穴明けが必要なものを穿孔する。

Ｓ４：熱収縮ラップバンド１２０を用いたラッピング工程

作業者は、熱収縮ラップバンド１２０を、図８の中央部に示すように、熱収縮前の状態で、図１および図９に示すように、組合せ体１０８のうち少なくともナット１００が実質的に全体的に隠れるように収容される状態で、組合せ体１０８を弛緩状態（自然状態、非圧迫状態、非緊張状態）でラッピング（包囲）する。

Ｓ５：熱収縮ラップバンド１２０を加熱する工程

図９は、熱収縮ラップバンド１２０がＵ字ボルト１０２に対し、熱収縮の前後で変化する様子を示す部分断面側面図である。

前記ラッピングされた状態において、作業者は、例えばハンドヒーターを用いることにより、図８の最下部に示すように、熱収縮ラップバンド１２０を加熱して熱収縮させる。
それにより、図１および図９に示すように、ナット１００とＵ字ボルトと１０２が前記あそびが少なくとも部分的に許容されるように緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化される。このとき、熱収縮ラップバンド１２０は組合せ体１０８を緊張状態（圧迫状態）でラッピングする。

Ｓ６：熱収縮ラップバンド１２０を冷却する工程

その後、作業者は、熱収縮ラップバンド１２０を自然にまたは強制的に冷却し、それにより、熱収縮ラップバンド１２０を常温に戻す。このとき、熱収縮ラップバンド１２０は、温度変化に対する状態の不可逆性から、収縮状態に維持され、組合せ体１０８の一体性も維持される。

＜ユニット７０の取付方法＞

以上のようにしてユニット７０が構成された後、作業者は、そのユニット７０を表示板３０のフレーム５６の内面８８に取り付ける。

Ｔ１：取付具を用いてユニット７０をフレーム５６に取り付ける工程

フレーム５６には、図２に示すように、予め、ボルト７２が通過するための貫通穴２２０が形成されている。作業者は、その貫通穴２２０とユニット７０内のナット１００またはボルト通し穴１２８とが一致するように、ユニット７０を表示板３０のフレーム５６の内面８８上において位置決めする。

その状態で、作業者は、図１に示すように、複数の取付具２００を用いてＵ字ボルト１０２をフレーム５６に固定する。作業者は、図３に示すように、手動工具としてのドライバーまたは自動工具としての電動工具を用いることにより、スクリュー２０２を、各取付具２００の取付穴または挿入孔としての貫通穴２０４を通過して、フレーム５６をタッピングしながらフレーム５６内にねじ込み、それにより、各取付具２００をフレーム５６に固定する。

一例においては、図１に示すように、Ｕ字ボルト１０２が座面８８に、基端部１０３と一対の軸部１０４，１０４とのそれぞれにおいて３点で固定される。

＜２部材の締付け方法＞

Ｔ２：ボルト７２をユニット７０内のナット１００にねじ込む工程

作業者は、ボルト７２とナット１００とで、前記「第１の部材」としての支柱２２を、前記「第２の部材」としてのフレーム５６に締め付けて固定するために、作業者が、前述の自己芯出し（センタリング）機能を活用して、ボルト７２を回転させつつ前進させてナット１００に螺合する。このとき、ナット１００がボルト７２の回転につれて回転しないようにするために、Ｕ字ボルト１０２がナット１００のための連れ回り防止部材として作用する。

図２に示す例においては、熱収縮ラップバンド１２０が、ボルト７２により、ナット１００と一緒に共締めされ、それにより、ボルト７２との締付け状態で、熱収縮ラップバンド１２０のうちの近位面部１２４がＵ字ボルト１０２と座面８８との間に挟み込まれて（締め付けられて）圧迫される。

すなわち、図２に示す例においては、熱収縮ラップバンド１２０のうちの近位面部１２４が、ナット１００と表示板３０のフレーム５６との間に挟み込まれて圧迫されるのである。

これに対し、図１０（ａ）に示すように、近位面部１２４が、ナット１００の通過を可能にする貫通穴（ボルト通し穴１２８より大径）１３２を有し、ナット１００が直にフレーム５８の外面８８に接触するようにすれば、熱収縮ラップバンド１２０のうちの近位面部１２４の共締めが回避される。

また、同図（ｂ）に示すように、近位面部１２４が、ナット１００より小径または大径であるスペーサ１３６の通過を可能にする貫通穴（ボルト通し穴１２８より大径）１３４を有し、ナット１００がスペーサ１３６を介してフレーム５６の外面８８に接触するようにすれば、熱収縮ラップバンド１２０のうちの近位面部１２４の共締めが回避される。

上述のように、貫通穴１３２またはスペーサ１３６の有無に応じ、ナット１００とＵ字ボルト１０２との間の、ナット軸線方向における相対変位が必要となるが、熱収縮ラップバンド１２０は剛体ではなく、軟質体または弾性体であるため、その相対変位が許容される。

なお付言するに、本実施形態においては、ボルト７２が、頭部付きのボルトであっても、頭部なしのボルトであってもよい。頭部なしのボルトとして、例えば、長ねじ、全ねじ、部分ねじ（例えば、両端ねじ）がある。ボルト７２が頭部なしのボルトである場合には、本実施形態において連れ回りが防止される対象としてのナット１００とは別のナットが、同じボルトのうち、連れ回り防止対象であるナット１００の螺合位置とは反対側の位置に螺合される。

以上、本発明の例示的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の概要］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

Claims (11)

1. ボルトを少なくとも一対の対辺を有するナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを防止するナット連れ回り防止ユニットであって、
   前記ナットと、
   そのナットが着座すべき座面に対向するように配置される既製品であるＵ字ボルトであって、曲線的な基端部と、その基端部の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す一対の軸部とを含み、それら一対の軸部間に前記ナットが、そのナットの一対の対辺が前記一対の軸部によって両側から挟まれる状態で前記ナットが前記Ｕ字ボルトに対して少なくとも回転方向および軸傾斜方向にあそびを有するように緩く嵌め込まれ、それにより、当該Ｕ字ボルトと前記ナットとの組合せ体が構成されるものと、
   熱収縮ラップバンドであって、熱収縮前の状態で、前記組合せ体をそれのうち少なくとも前記ナットが少なくとも部分的に隠れるようにラッピングし、そのラッピングされた状態において、当該熱収縮ラップバンドが加熱されて熱収縮させられることにより、前記ナットと前記Ｕ字ボルトとを緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化するものと
   を含むナット連れ回り防止ユニット。
2. 前記熱収縮ラップバンドは、熱収縮チューブを刃物によって必要長さに切断して製作される請求項１に記載のナット連れ回り防止ユニット。
3. 前記熱収縮チューブは、手動の刃物によって切断され易い易切断性を有する素材によって構成される請求項２に記載のナット連れ回り防止ユニット。
4. 前記Ｕ字ボルトは、前記座面に、前記基端部と前記一対の軸部とのそれぞれにおいて３点で固定される請求項１ないし３のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。
5. さらに、前記Ｕ字ボルトを前記座面に３点で固定するために、３個の取付具を含み、
   各取付具は、互いに共通の部品である請求項４に記載のナット連れ回り防止ユニット。
6. 前記３個の取付具は、前記基端部のうちの棒状部と、前記一対の軸部のそれぞれの棒状部とより成る３個の棒状部にそれぞれ使用され、
   各取付具は、対応する棒状部を把持する把持部と、前記座面に取り付けられる取付部とを含む請求項５に記載のナット連れ回り防止ユニット。
7. 各取付具は、一体品であり、
   前記把持部は、概して中空円筒状を成し、それの内部空間において前記棒状部を把持するとともに、一母線に沿って延びる開口部を形成する一対の端部を有し、
   前記取付部は、前記一対の端部から、概して互いに平行に延び出す一対の取付片であって、各々板状を成すとともに自然状態において厚さ方向に重なり合うように配置されるものを含み、
   前記把持部が弾性ヒンジとして機能することにより、前記一対の取付片は、外力を受けると、前記把持部を支点として、前記自然状態から展開状態に遷移し、その展開状態において前記棒状部が前記一対の取付片を経由して前記把持部内に挿入され、その挿入後、前記把持部の弾性により、前記自然状態に復元する請求項６に記載のナット連れ回り防止ユニット。
8. 各取付具ごとに、前記一対の取付片は、互いに重なり合う状態で、それらに共通のスクリューを用いて前記座面にねじ止めされる請求項７に記載のナット連れ回り防止ユニット。
9. 前記取付具は、既製品である弾性クリップである請求項５ないし８のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。
10. 前記ボルトおよび前記ナットは、第１の部材を第２の部材に締め付けるために使用され、
    前記ボルトは、それら２部材を前記第１の部材から前記第２の部材に向かって貫通し、
    前記座面は、前記第２の部材の複数の側面のうち前記第１の部材とは反対側に位置するものに設定される請求項１ないし９のいずれかに記載のナット連れ回り防止ユニット。
11. ボルトを少なくとも一対の対辺を有するナットに螺合する際にそのナットの連れ回りを既製品であるＵ字ボルトを用いて防止するナット連れ回り防止ユニットを製造する方法であって、
    前記Ｕ字ボルトは、前記ナットが着座すべき座面に対向するように配置され、
    そのＵ字ボルトは、曲線的な基端部と、その基端部の両端部からそれぞれ同じ向きに互いに平行に延び出す一対の軸部とを含み、
    当該方法は、
    前記一対の軸部間に前記ナットを、そのナットの一対の対辺が前記一対の軸部によって両側から挟まれる状態で前記ナットが前記Ｕ字ボルトに対して少なくとも回転方向および軸傾斜方向にあそびを有するように緩く嵌め込み、それにより、前記Ｕ字ボルトと前記ナットとの組合せ体を構成する工程と、
    熱収縮前の熱収縮ラップバンドを用いて前記組合せ体をそれのうち少なくとも前記ナットが少なくとも部分的に隠れるようにラッピングする工程と、
    そのラッピングされた状態において、前記熱収縮ラップバンドを加熱して熱収縮させ、それにより、前記ナットと前記Ｕ字ボルトとを緩く嵌め込まれた状態で互いに分離しないように一体化する工程と
    を含むナット連れ回り防止ユニット製造方法。

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