JPH10103327A - ワンサイドボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業スペースを確保することのできる一方側
だけから締付け作業を容易かつ確実に行うことができ、
しかも、従来のワンサイドボルトに比べて大きな接合強
度を確保することのできるワンサイドボルトを提供す
る。 【解決手段】 雄ねじ１２を有する軸部１１に、テーパ
状の支持面１６を有する径大な頭部１５を設けたボルト
１と、軸部１１に外嵌合可能で一端部に複数の突出片２
３…を有するスリーブ２と、軸部１１にねじ合わせ可能
な雌ねじ３１を有するナット３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワンサイドボル
ト、詳しくは、ボルトとスリーブとナットとの３つの部
品を有するワンサイドボルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、裏面側に作業スペースを確保する
ことのできない筒状の柱などの構造物に、看板を取り付
けたり梁の端部を支持するための取付金具を取り付けた
りするときには、溶接やリベットなどの手段を用いてい
た。また、作業スペースを十分に確保できる一方側だけ
から締付け作業を行うことのできるワンサイドボルトを
用いることもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接や
リベットなどの手段を用いることのできない場合があ
り、また、従来のワンサイドボルトによっては、必要な
接合強度を確保することができない場合があった。

【０００４】本発明は、以上の事情の下でなされたもの
であり、作業スペースを確保することのできる一方側だ
けから締付け作業を容易かつ確実に行うことができ、し
かも、従来のワンサイドボルトに比べて大きな接合強度
を確保することのできるワンサイドボルトを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のワ
ンサイドボルトは、雄ねじを有する軸部の基端部に、そ
の軸部から延び出てその軸部から遠ざかるほど径大とな
るテーパ状の支持面を有しかつ軸部よりも径大な頭部が
設けられたボルトと、上記軸部に外嵌合可能で、内径が
上記支持面の最大径部の直径よりも短く、上記軸部に外
嵌合してその一端部を上記支持面に当接させたときに上
記軸部の先端部が突き出してその突出部分にナットのね
じ込み代を確保し得る長さを有し、一端部の周方向複数
箇所に形成された軸線方向の割り溝によってその一端部
に複数の突出片が形成され、それらの突出片が上記支持
面の母線に沿う長さよりも長くなされたスリーブと、上
記軸部にねじ合わせ可能な雌ねじを有し、その裏面に、
上記スリーブの他端面によって形成された受面を押圧す
る当り面が設けられているナット、とを備え、複数の上
記突出片の剪断破壊強度が、上記軸部の上記雄ねじと上
記ナットの上記雌ねじとのねじ合わせ箇所の破断強度よ
りも大きい、というものである。

【０００６】このワンサイドボルトにおいて、ボルトに
スリーブを外嵌合し、そのスリーブから突き出したボル
トの軸部の突出部分にナットをねじ合わせて締付方向に
ねじ込むと、ナットの当り面がスリーブの受面に当たっ
てボルトの頭部がスリーブの中に次第に引き込まれてい
くので、スリーブの一端部に設けられている複数の突出
片が上記頭部のテーパ状の支持面と擦れながらその支持
面によって次第に拡開されていく。

【０００７】したがって、上記突出片を拡開させる前
に、軸部にスリーブを外嵌合したボルトの頭部とそのス
リーブとを構造物の取付孔に挿通し、その挿通後にナッ
トを締付方向にねじ込むことによって上記のように複数
の突出片をその取付孔の直径よりも大きい直径（複数の
突出片によって形作られる円錐部分の見掛け上の最大径
部の直径）になるように拡開させると、それらの突出片
によってこのワンサイドボルトが抜け止めされる。この
ため、互いに重なり合った２つの部材に取付孔を設けて
おき、その取付孔に挿通したワンサイドボルトのナット
を締め付ければ、その２枚の部材がワンサイドボルトに
よって結合される。また、ナットの裏面と拡開した複数
の上記突出片とによって２枚の部材を挾み付けるように
すると、その２枚の部材が動かないように結合される。

【０００８】本発明のワンサイドボルトを上記部材の取
付孔に挿通し、複数の突出片を拡開させて抜け止めした
後、そのワンサイドボルトを引っ張ったときには、拡開
されている複数の突出片が上記取付孔の孔縁部に引っ掛
かり、しかもそれらの突出片はボルトの頭部の支持面に
よってバックアップされているので、複数の突出片が萎
んでその取付孔から抜け出てしまうといった事態は起こ
らず、それらの突出片が剪断破壊された場合にはじめて
そのワンサイドボルトが取付孔から引き抜かれる。

【０００９】しかし、複数の突出片を剪断破壊するため
の引張荷重は、ボルトの軸部に設けられている雄ねじや
ナットの雌ねじの破断強度よりも大きくしてあるので、
ナットの締め付けによっては複数の突出片が剪断破壊さ
れることがなくなり、高強度締付接合が可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明のワンサイドボルト
Ａを構成しているボルト１とスリーブ２とナット３のそ
れぞれの一部破断側面図、図２は上記３者を組み立てて
構成されたワンサイドボルトＡなどを示す一部破断側面
図、図３は取付孔５１，６１にワンサイドボルトＡを挿
入した状態の一部破断側面図、図４は使用状態の一部破
断側面図である。

【００１１】ボルト１は、軸部１１とその軸部１１の基
端部に設けられた頭部１５とを有している。軸部１１は
雄ねじ１２を有し、頭部１５は、軸部１１から延び出て
その軸部１１から遠ざかるほど径大となるテーパ状の支
持面１６を有している。図１には軸部１１の直径（雄ね
じ１２の山径）を符号ａ１で、頭部１５の直径を符号ａ
２で、軸線Ｃと支持面１６とのなす角度（テーパ角）を
符号θで表しており、頭部１５の直径ａ２は軸部１１の
直径ａ１よりも大きくなっており、また、支持面１６の
テーパ角θは３０度程度に定めてある。

【００１２】スリーブ２は、内径ａが上記軸部１１の直
径ａ１よりもわずかに大きい。そのため、このスリーブ
２は上記軸部１１に大きながたつきを生じることなくス
ムーズに外嵌合可能である。また、スリーブ２の内径ａ
は、テーパ状の上記支持面１６の最大径部の直径（この
実施形態では、頭部１５の直径ａ２に一致している）よ
りも短く、さらにスリーブ２の外径ａ０が上記頭部１５
の直径ａ２に一致している。さらに、スリーブ２の長さ
Ｌは、そのスリーブ２を上記軸部１１に外嵌合してその
一端部２１を上記支持面１６に当接させたときに上記軸
部１１の先端部１７がスリーブ２から突き出してその突
出部分にナットのねじ込み代を確保し得る長さになって
いる。

【００１３】このようなスリーブ２において、その一端
部２１の等角度おきの周方向複数箇所にはそれぞれ軸線
方向の割り溝２２が形成されており、それらの割り溝２
２…によってその一端部２１に複数の突出片２３…が形
成されている。そして、これらの突出片２３の長さＬ１
が、テーパ状の上記支持面１６の母線（支持面１６を幾
何学的な回転体と考えた場合の母線）に沿う長さＬ２よ
りも長くなっている。

【００１４】ナット３は、上記軸部１１にねじ合わせ可
能な雌ねじ３１を有し、また、このナット３の裏面に
は、上記スリーブ２の他端面によって形成された受面２
４を押圧するための当り面３２が設けられている。

【００１５】以上のようなワンサイドボルトＡにおい
て、図２のように、ボルト１の軸部１１にスリーブ２を
外嵌合してそのスリーブ２の一端部２１をボルト１の頭
部１５のテーパ状の支持面１６に当接させると、上記軸
部１１の先端部１７がスリーブ２から突き出し、その突
出部分にナット３のねじ込み代が確保される。そこで、
そのねじ込み代を利用して図２のようにナット３をねじ
込むと、ボルト１、スリーブ２およびナット３の３つの
部品が一体物として組み立てられる。

【００１６】このように組み立てられたワンサイドボル
トＡにおいて、ナット３をボルト１に対して締付方向に
ねじ込むと、ナット３の当り面３２がスリーブ２の受面
２４に当たってボルト１の頭部１５がスリーブ２の中に
次第に引き込まれていき、スリーブ２の一端部２１に設
けられている複数の突出片２３…が上記頭部１５のテー
パ状の支持面１６と擦れながらその支持面１６によって
次第に拡開されていく。

【００１７】したがって、図２のように組み立てたワン
サイドボルトＡを、同図に示した直径Ｄ１の取付孔５
１，６１を持つ２枚重ねの部材５，６の上記取付孔５
１，６１に挿通させて図３の状態にした後、ナット３を
締付方向にねじ込むと、そのナット３の締付けに伴うボ
ルト１のスリーブ２への引込み作用と、その引込み作用
に伴って生じるテーパ状の支持面１６による複数の突出
片２３…の拡開作用とが発揮され、複数の突出片２３…
がその取付孔５１，６１の直径よりも大きい直径Ｄ２
（複数の突出片２３…によって形作られる円錐部分の見
掛け上の最大径部の直径：図４参照）になるように拡開
される。このため、拡開した複数の突出片２３…によっ
てこのワンサイドボルトＡが抜け止めされる。この場合
に、図４のように、ナット３の裏面と拡開した複数の上
記突出片２３…とが２枚の部材５，６を挾み付けるよう
になるまでナット３を締め付けると、その２枚の部材
５，６が動かないように結合される。

【００１８】図４の使用状態において、２つの部材５，
６にそれらが離れる方向に力が加わったときには、その
力がナット３や上記突出片２３…に伝わる。しかし、拡
開されている複数の突出片２３…はボルト１の頭部１５
の支持面１６によって図４のようにバックアップされて
いるので、複数の突出片２３…が萎んで取付孔５１，６
１から抜け出てしまうといった事態は起こらない。この
ような場合に、ワンサイドボルトＡが取付孔５１，６１
から抜け出るのは、複数の突出片２３…に加わる軸線方
向の力によってそれらの突出片２３…が剪断破壊された
ようなときに限られるが、複数の突出片２３を剪断破壊
するような荷重はきわめて大きな荷重であるから、通常
の場合、そのような剪断破壊が起こることは考えられな
い。

【００１９】ところで、上記ワンサイドボルトＡでは、
複数の突出片２３…を剪断破壊するための引張荷重は、
ボルト１の軸部１１に設けられている雄ねじ１２やナッ
ト３の雌ねじ３１のねじ合わせ箇所の破断強度よりも大
きくしてある。したがって、ナット３の締め付けによっ
て複数の突出片２３…が剪断破壊されるということがな
くなるので高強度締付接合が可能になる。この点に関
し、従来より様々の部材や部品の取付けに用いられてい
る頭付きボルトにおいては、その軸部の引張強度がその
軸部と頭部との境界部分の引張強度よりも大きくなって
いるので、その境界部分が破断するような荷重には耐え
得ないのであるが、本発明のワンサイドボルトＡであれ
ば、上記のような高強度締付接合が可能になる。

【００２０】なお、上記したワンサイドボルトＡにおい
て、支持面１６のテーパ角θが大きすぎると、ナット３
を締め付けたときの複数の突出片２３…の拡がりが大き
くなりすぎてそれらの突出片２３…剪断破壊強度が小さ
くなり、それだけ接合強度が低下する。また、上記テー
パ角θが小さすぎると、引抜き荷重が加わったときに複
数の突出片２３が薄肉に塑性変形して取付孔５１，６１
から抜け出るおそれが生じる。これらのことを勘案する
と、上記テーパ角θは３０度程度が最も適切である。し
かし、本発明のワンサイドボルトにおいては、上記テー
パ角θが３０度程度に限定されていないことは勿論であ
り、そのテーパ角θが３０度より大きい角度であっても
小さい角度であってもよい。また、上記突出片２３の長
さＬ１がテーパ状の支持面１６の母線に沿う長さＬ２よ
りも短いと、その支持面１６によって複数の突出片２３
…が最大限度まで拡開されたときの直径Ｄ２がボルト１
の頭部１５の直径ａ２よりも小さくなることがあり、そ
のようなものでは、その直径Ｄ２が取付孔５１，６１の
直径Ｄ１よりも小さくなるのでワンサイドボルトＡに要
求される接合機能が発揮されない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、作業スペースを確保す
ることのできる一方側だけから締付け作業を容易かつ確
実に行うことができ、しかも、従来のワンサイドボルト
では得られないような高強度締付接合が可能になるとい
う効果がある。このようなワンサイドボルトは、建物の
地震対策用の取付ボルトとして有益に用いることができ
るのみならず、一方側だけでした締付作業を行うことの
できない筒状構造物への看板の取付けや梁の取付けとい
った様々なところに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワンサイドボルトのボルトとスリーブ
とナット３を示す一部破断側面図である。

【図２】上記３者を組み立てて構成されたワンサイドボ
ルトなどを示す一部破断側面図である。

【図３】取付孔にワンサイドボルトを挿入した状態の一
部破断側面図である。

【図４】ワンサイドボルトの使用状態の一部破断側面図
である。

【符号の説明】

Ａ ワンサイドボルト Ｃ 軸線 １ ボルト ２ スリーブ ３ ナット １１ 軸部 １２ 雄ねじ １５ 頭部 １６ 支持面 １７ 軸部の先端部 ２１ スリーブの一端部 ２３ 突出片 ２４ 受面 ３１ 雌ねじ ３２ 当り面 ａ スリーブの内径 ａ２ 支持面の最大径部の直径 Ｌ１ 突出片の長さ Ｌ２ 支持面の母線に沿う長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一法 真瑳男 大阪府大阪市西淀川区御幣島１丁目19番14 号 アイエスケー株式会社内 (72)発明者 新山 敏昭 大阪府大阪市西淀川区御幣島１丁目19番14 号 アイエスケー株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雄ねじを有する軸部の基端部に、その軸
   部から延び出てその軸部から遠ざかるほど径大となるテ
   ーパ状の支持面を有しかつ軸部よりも径大な頭部が設け
   られたボルトと、 上記軸部に外嵌合可能で、内径が上記支持面の最大径部
   の直径よりも短く、上記軸部に外嵌合してその一端部を
   上記支持面に当接させたときに上記軸部の先端部が突き
   出してその突出部分にナットのねじ込み代を確保し得る
   長さを有し、一端部の周方向複数箇所に形成された軸線
   方向の割り溝によってその一端部に複数の突出片が形成
   され、それらの突出片が上記支持面の母線に沿う長さよ
   りも長くなされたスリーブと、 上記軸部にねじ合わせ可能な雌ねじを有し、その裏面
   に、上記スリーブの他端面によって形成された受面を押
   圧する当り面が設けられているナット、とを備え、 複数の上記突出片の剪断破壊強度が、上記軸部の上記雄
   ねじと上記ナットの上記雌ねじとのねじ合わせ箇所の破
   断強度よりも大きいことを特徴とするワンサイドボル
   ト。