JPH10292810A - 締結体およびおねじ体の剪断荷重逃避方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】取付部材におねじ体軸方向に対して側方から力
を受けたとき、前記滑動手段において前記取付部材座面
と前記締結部材の座面とを摺動させて、おねじ体の剪断
破壊を可及的に防止することができる締結体およびおね
じ体の剪断荷重逃避方法を提供する。 【解決手段】二部材以上の取付部材１，２（３）をその
通孔４へ締結部材におけるおねじ体５を挿通させて、こ
のおねじ体５のおねじ５ｂへ締結部材におけるめねじ体
６を螺合し、取付部材を緊締させた締結体Ａにあって、
取付部材２の座面２ａと締結部材５の座面５ａに滑動手
段７を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、取付部材の組み立てあ
るいは連結等に使用して、取付部材におねじ体軸方向に
対して側方から力を受けたときのおねじ体にかかる剪断
力を緩和させる締結体およびおねじ体の剪断荷重逃避方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボルト・ナットを用いて緊締した
物品等の取付部材は、例えば、図１０に示すように、中
間取付部材３０ａを挟んでその両側から側取付部材３０
ｂ，３０ｂにより、その通孔３１に挿し通したボルト３
２と座金３３を介してナット３４によって締結されてい
る。

【０００３】同図において矢印ｐで示すように、中間取
付部材３０ａがボルト３２の軸方向に対して、例えば、
地震等により側方の力が掛かったとき、この中間取付部
材３０ａがスライド移動してボルト３２を大きな力で押
し付ける。

【０００４】このとき、ボルト３２および座金３３の座
面３５と、側取付部材３０ｂ，３０ｂ面との当接面がボ
ルト３２，ナット３４の緊締によりその摩擦力によって
強力に接合されている。

【０００５】そのため、前記したように中間取付部材３
０ａがボルト３２を押すことで、該ボルトに剪断力（曲
げモーメント）が働いて、特に応力が掛かりやすいボル
ト３２の首下部（３５）や、ナット３４の座面３５部に
おいて切損等の破壊がなされるおそれがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決するためになされたもので、二部材以上の取
付部材をその通孔へ締結部材におけるおねじ体を挿通さ
せて、このおねじ体のおねじへ締結部材におけるめねじ
体を螺合し、前記取付部材を緊締させた締結体にあっ
て、前記取付部材座面と前記締結部材の座面に滑動手段
を介在させることにより、取付部材におねじ体軸方向に
対して側方から力を受けたとき、前記滑動手段において
前記取付部材座面と前記締結部材の座面とを摺動させ
て、おねじ体の剪断破壊を可及的に防止することができ
る締結体およびおねじ体の剪断荷重逃避方法を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、二部材以上の取付部材をその通
孔へ締結部材におけるおねじ体を挿通させて、このおね
じ体のおねじへ締結部材におけるめねじ体を螺合し、前
記取付部材を緊締させた締結体にあって、前記取付部材
座面と前記締結部材の座面に滑動手段を介在させた締結
体の構成にある。

【０００８】また、二部材以上の取付部材をその通孔へ
締結部材におけるおねじ体を挿通させて、このおねじ体
のおねじへ締結部材におけるめねじ体を締結部材におけ
る座金を介して螺合し、前記取付部材を緊締させた締結
体にあって、前記取付部材座面と前記締結部材の座面に
滑動手段を介在させた締結体の構成にある。

【０００９】更に、滑動手段は、締結部材における座金
と、おねじ体に外装され前記座金面より延出させて取付
部材の通孔内に挿嵌される弾性材とを、外被部材により
一体的に抱持させた締結体の構成にある。

【００１０】そして、二部材以上の取付部材をその通孔
へ締結部材におけるおねじ体を挿通させて、このおねじ
体のおねじへ締結部材における座金を介して締結部材に
おけるめねじ体を螺合し、あるいは、締結部材における
めねじ体を直接螺合し、前記取付部材を緊締させた締結
体にあって、前記取付部材座面と前記締結部材の座面に
滑動手段を介在させて、前記取付部材におねじ体軸方向
に対して側方から力を受けたとき、前記滑動手段におい
て前記取付部材座面と前記締結部材の座面とが摺動させ
るおねじ体の剪断荷重逃避方法にある。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に関する締結体およびおねじ体
の剪断荷重逃避方法の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】図１および図５，図７〜図９においてＡは
締結体で、二部材以上（本実施例においては中間取付部
材１を両側から側取付部材２，３により挟んだ三部材）
の取付部材１，２，３をその通孔４へ締結部材における
おねじ体５を挿通させて、このおねじ体５のおねじ５ｂ
へ締結部材におけるめねじ体６を螺合し、これら取付部
材１，２，３を緊締させてある。

【００１３】そして、図１に示す場合にあっては、前記
した取付部材２の座面２ａとナットである締結部材６の
座面６ａに滑動手段７を介在させてある。

【００１４】これにより、取付部材１，２，３のいずれ
か、あるいは、そのうちのいくつかの摺動移動（面移
動）によって、おねじ体５軸方向に対して側方からの力
が加わったとき、ボルト５の軸方向への妄動はないが、
前記した滑動手段７において、このボルト５とナット６
とによる取付部材１，２（３）の緊締力に抗して、ボル
ト５とナット６またはどちらか一方の、面方向（軸方向
に対して側方）への摺動移動が可能となる構成のもので
ある。

【００１５】ここで示される締結部材の座面とは、ナッ
ト６の座面６ａやボルト５の座面５ａ、あるいは、座金
８の座面８ａ等の取付部材１，２，３の締結のための挾
持座面および取付部材１，２，３の取付座面１ａ，２
ａ，３ａ等が挙げられる。

【００１６】そして、前記した滑動手段７の構成は、そ
の一つの例は、図１および図２に示すように、締結部材
（ナット，ボルト，座金）６，５，８の座面６ａ，５
ａ，８ａを、合成樹脂製フィルム１０、例えば、熱収縮
性フィルムや合成・天然ゴム，繊維強化プラスチックシ
ート等を用いて被覆させる。

【００１７】あるいは、合成樹脂製フィルム１０の表面
に滑動に必要なコーティング材を塗布や吹き付け，ラミ
ネート等により滑動手段７の被複層を形成することもあ
るもので、更には、該フィルム１０面に焼付防止剤やさ
び止め等の層を形成させることもあるもので、前記した
滑動手段７は、弾性を有する部材であってもよい。

【００１８】図２に示す場合は、締結部材である慣用ま
たは特殊なナット６の座面６ａに熱収縮性フィルムによ
って被覆させて滑動手段７を形成させたものである。

【００１９】この熱収縮性フィルムを用いるときは、筒
状に形成した該フィルムをナット６へ外装し、その一端
部をナット６の座面６ａの全面あるいは一部に係合する
ように張り出させ、所定温度の加熱を与えることでフィ
ルムが収縮してナット６外周面に密着する。

【００２０】この密着させるナット６への取付状態は、
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ナット６へねじ孔を
除いたその全周に設けたり、図２（ｃ）に示すように、
座面６ａおよび密着性を得るためにナット６の外周一部
に設ける。

【００２１】更に、図２（ｂ）に示すように、座面６ａ
側において軸方向へ筒状の鍔部７ａを形成させることで
リブ状となり、この滑動手段７が直径方向への広がりが
抑制される。

【００２２】また、図３に示す場合は、締結部材である
慣用または特殊なボルト５の座面５ａに熱収縮性フィル
ムによって被覆させて滑動手段７を形成させたもので、
その形成方法は前記したナット６の場合と同様であっ
て、図３（ｂ）に示すように、座面５ａ側において軸方
向へ筒状の鍔部７ａを形成させることもある。

【００２３】更に、図４に示す場合は、締結部材である
座金８の座面８ａに熱収縮性フィルムによって被覆させ
て滑動手段７を形成させたもので、その形成方法は前記
したナット６およびボルト５の場合と同様である。

【００２４】そして、この座金８は、図４（ａ）に示す
ように平座金８や、図４（ｂ）に示すようにスプリング
ワッシャ８等、また、パッキンや当金等、あるいは、図
示してない各種の慣用なものあるいは特殊なもの等が採
用される。

【００２５】また、該座金８は、図４（ｄ）に示すよう
に平座金８とナット６とを、更に、図４（ｅ）に示すよ
うにスプリングワッシャ８と平座金８とのように複数の
ものと組み合わせたナット６とを、あるいは、図４
（ｆ）に示すようにボルト５と、熱収縮性フィルム等の
外被部材１０により一体的にして滑動手段７を形成させ
て使用されることもあるもので、このフィルム１０によ
り一体的にすることで、組み立てや連結作業、更には、
運搬や保管等に際して、その作業性が大幅に向上する。

【００２６】このフィルムである外被部材１０の構成
は、図４（ｆ）に示すように、座面８ａ側において軸方
向へ筒状の鍔部７ａを形成させることもある。

【００２７】なお、この滑動手段７に熱収縮性フィルム
１０を用いたときは、図４（ｄ）に示すように、滑動手
段７と他側においてフィルムを膨出させた係止部１０ａ
を設けて、この部分１０ａをおねじ体５のおねじ５ｂへ
螺合させることで、ナット６の戻り止めとなる。

【００２８】更に、図４（ｄ）において、このナット６
の緊締に際して、取付部材２の座面２ａへ滑動手段７が
挟持され、取付部材２と座金８とにより滑動手段７が一
体となったとき、規定トルクまでナット６を締め込んだ
ときのフィルム１０の円周方向への移動によって、同図
において二点鎖線で示す付近において引きちぎれを生ず
るもので、この現象により、外観から締結部材の締め忘
れ防止の表示がなされる。

【００２９】そして、前記した係止部１０ａがつまみ作
用をして容易にフィルム１０のナット６からの取り外し
が行なえる。

【００３０】また、フィルム１０の適所にミシン目１１
を施すことで、同様にフィルム１０の取り外しが簡単に
行なえる。

【００３１】この滑動手段７は、所定に成形した成形体
を締結部材の外周へ嵌着させることもできるもので、図
４（ｃ）に示すように、例えば、座金８の外周へ、プラ
スチックフィルムにより成形した筒状の成形体をその座
面８ａへ嵌め込む。

【００３２】更にまた、この滑動手段７は、締結部材
（ナット，ボルト，座金）６，５，８の座面６ａ，５
ａ，８ａに滑動を与える合成樹脂や金属，非鉄金属等を
コーティングやラミネート，蒸着，焼き付け等の手段に
より、図６に示すように、被膜層を形成させることもで
きるもので、いずれも、座面６ａ，５ａ，８ａに設けら
れる。

【００３３】なお、座金８に前記した被膜層を施す場合
は、図６（ｃ）に示すように、一方の座面８ａに、ま
た、図６（ｄ）に示すように、他方の座面８ａに、更
に、図６（ｅ）に示すように、両方の座面８ａ，８ａに
形成される。

【００３４】また、この滑動手段７である被膜層は、取
付部材２（１，３）の座面との界面摩擦係数の差によっ
て移動滑りを生じさせることができるもので、例えば、
取付部材２（１，３）と座面６ａ，５ａ，８ａとの材質
あるいは軟・硬度等を異ならせて形成するもので、図７
（ａ）に示す場合は、座金８の座面８ａ（ナット６やボ
ルト５の座面６ａ，５ａであっても同様）に被膜層を形
成し、図７（ｂ）に示す場合は、取付部材２の座面２ａ
に滑動手段７である被膜層を形成してある。

【００３５】なお、前記した締結部材であるナット５や
ボルト６，座金８の種類や形態は、前記した実施例や図
面に記載のものに限定されない任意のものが採用可能で
あることはもちろんである。

【００３６】したがって、本発明実施例の締結体Ａおよ
びおねじ体の剪断荷重逃避方法の作用を説明すると、図
１（ａ）に示すように、三部材からなる取付部材１，
２，３を、その通孔４に締結部材であるボルト５を押し
通して、通孔４の端部において締結部材であるナット６
により、ボルト５のおねじ５ｂへの螺合によって取付部
材１，２，３が緊締される。

【００３７】このとき、ボルト５の座面５ａとナット６
の座面６ａは、取付部材２，３の座面２ａ，３ａに当接
して、これらの摩擦力によってボルト５とナット６の挾
持力が発揮される。

【００３８】この状態で、地震等による大きな力によ
り、軸方向に対し側方の押し付け力が働いたとき、例え
ば、取付部材１は、図１（ｂ）において示す矢印ｐの方
向へ移動し、ボルト５の側部を押圧する。

【００３９】そして、ボルト５はある一定の押圧力を越
えて受けると、そのおねじ５ｂに螺合しているナット６
の座面６ａが、この座面６ａに設けられている滑動手段
７によって取付部材２の座面２ａとの間で、取付部材１
と共に、またはボルト５や取付部材１，２，３の全てか
その一部が摩擦力に抗して滑動を起こす。

【００４０】そのため、図１（ｂ）に示すように、ボル
ト５が通孔４内で傾きを生じたり、スライドして、矢印
ｐによる押圧力の一部が吸収されて、該ボルト５には破
壊される程の剪断力が掛からず、締結部材１，２，３の
締結能力を失わない。

【００４１】また、滑動手段７による取付部材２の滑動
手段７部との摺動状態と、取付部材２および取付部材１
との当接面の摺動状態とが異なるため、ボルト５に掛か
る剪断力（支圧）が小さくなる。

【００４２】更に、滑動手段７である被膜層は、ナット
６やボルト５，座金８の座面６ａ，５ａ，８ａが当接す
る取付部材１，２，３の座面１ａ，２ａ，３ａの保護が
計れるもので、例えば、締結時においてメッキの剥れや
それに起因する錆び、または電蝕による劣化あるいは結
露防止となる。

【００４３】図５に示すように、座金８の座面８ａに滑
動手段７を施した場合であっても、前記した例と同様な
作用効果を発揮するもので、図４（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、座金のみをフィルム等の外被部材
１０で被覆したり、図４（ｄ），（ｅ）に示すように、
ナット６と共にフィルム等の外被部材１０で被覆したも
のが利用される。

【００４４】なお、前記した滑動手段７である被膜層
は、取付部材１，２，３に対してその一側のみに設ける
だけでなく、図８に示すように、締結部材であるナット
６と締結部材であるボルト５の座面６ａ，５ａの両側に
設けることもできるもので、ボルト５の側方への移動は
一層良好となるものであって、座金８を介在させた場合
も同様に、この座金８の座面８ａに滑動手段７を設け
る。

【００４５】すなわち、図８（ｂ）において取付部材１
による側方への力ｐが働いたとき、ボルト５およびナッ
ト６は、それらの座面５ａ，６ａにおいて取付部材２，
３の座面２ａ，３ａとで摺動し、ボルト５が通孔４の空
間部を取付部材１，２，３と平行に移動するものであ
る。

【００４６】これにより、同図において仮想線で示すよ
うな、ボルト５の首下部（応力集中部）などに掛かる曲
げモーメントが大幅に減少して、ボルト５の強度が大幅
に増大し、切断や裂断等の損傷が防止される。

【００４７】特に、この移動したボルト５は、通孔４内
において、その上下の側部（首下部とナット６の座面６
ａ部付近）が取付部材２，３の側端ｓ，ｓによって支承
されるので、最も剪断応力を受けやすい前記した首下部
とナット６の座面６ａ部付近が補強されて、該ボルト５
の耐久性が増して一層の高い強度が発揮される（図８
（ｂ）に示すように、仮想線で示すように、ボルト５は
取付部材２と３の通孔４内端縁ｓ，ｓに当接する。）。

【００４８】また、図９においてＡは、本発明実施例の
締結体の他の例を示すもので、（ａ）に示す場合は、例
えば、取付部材２であるコンクリートや木材，合成樹
脂、金属等の内部にめねじ等の取付部材１をインサート
させたものであって、おねじ体５の外周部に取付部材２
のおねじ体５径より大きい通孔４を埋める弾性材１２を
外装し、この弾性材１２と共に、取付部材２の座面２ａ
に当接する座金８とを、滑動手段７を介してフィルム等
の外被部材１０により一体的に抱持させた構成である。

【００４９】取付部材２の座面２ａと座金８の座面８ａ
とは、不測の力がボルト５側方に掛かったときは、前記
した滑動手段７によりこの滑動手段７部において摺動を
起こし、かつ、弾性材１２の弾性力によってボルト５へ
の剪断力は吸収されて損傷を起こさない。

【００５０】また、ボルト５の側方への移動に際し、こ
の弾性材１２によりボルト５移動およびその衝撃を吸収
するため、取付部材２にコンクリートを用いた場合に、
ボルト５周部のコンクリートの欠けや割れが防止され
る。

【００５１】また、この図９において（ｂ）に示す場合
は、例えば、アンカーボルトに用いられるもので、前記
例と同様に弾性材１２によりボルト５移動およびその衝
撃を吸収すると共に、取付部材２の座面２ａと座金８の
座面８ａとは、不測の力がボルト５側方に掛かったとき
は、滑動手段７部において摺動を起こし、かつ、弾性材
１２の弾性力によってボルト５への剪断力は吸収されて
損傷を起こさない。

【００５２】

【発明の効果】前述のように構成される本発明は、二部
材以上の取付部材をその通孔へ締結部材におけるおねじ
体を挿通させて、このおねじ体のおねじへ締結部材にお
ける座金を介して締結部材におけるめねじ体を螺合し、
あるいは、締結部材におけるめねじ体を直接螺合し、前
記取付部材を緊締させた締結体にあって、前記取付部材
座面と前記締結部材の座面に滑動手段を介在させること
により、取付部材の組み立てあるいは連結等に使用し
て、取付部材におねじ体軸方向に対して側方から力を受
けたときのおねじ体にかかる剪断力を緩和させることが
できて、おねじ体破損に起因する取付部材の締結不良を
防止することができる格別の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する締結体の一実施例を示す断面図
である。

【図２】図１において使用するナットである締結部材の
例を示す説明図である。

【図３】図１において使用するボルトである締結部材の
例を示す説明図である。

【図４】図１において使用する座金である締結部材の例
を示す説明図である。

【図５】本発明に関する締結体において締結部材が座金
の例を示す断面図である。

【図６】図１における滑動手段の他の例を示す要部を断
面した側面図である。

【図７】図１における滑動手段の更に他の例を示す要部
を断面した側面図である。

【図８】本発明に関する他の例の締結体の実施例を示す
断面図である。

【図９】本発明に関する更に他の例の締結体の実施例を
示す断面図である。

【図１０】従来のナットとボルトによる締結体の例を示
す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 締結体 １，２，３ 取付部材 ４ 通孔 ５，６，８ 締結部材 ５ａ，６ａ，８ａ 座面 ７ 滑動手段 １０ 外被部材 １２ 弾性材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二部材以上の取付部材をその通孔へ締結
   部材におけるおねじ体を挿通させて、このおねじ体のお
   ねじへ締結部材におけるめねじ体を螺合し、前記取付部
   材を緊締させた締結体にあって、前記取付部材座面と前
   記締結部材の座面に滑動手段を介在させたことを特徴と
   する締結体。
2. 【請求項２】 二部材以上の取付部材をその通孔へ締結
   部材におけるおねじ体を挿通させて、このおねじ体のお
   ねじへ締結部材におけるめねじ体を締結部材における座
   金を介して螺合し、前記取付部材を緊締させた締結体に
   あって、前記取付部材座面と前記締結部材の座面に滑動
   手段を介在させたことを特徴とする締結体。
3. 【請求項３】 滑動手段は、締結部材における座金と、
   おねじ体に外装され前記座金面より延出させて取付部材
   の通孔内に挿嵌される弾性材とを、外被部材により一体
   的に抱持させたことを特徴とする請求項１または２記載
   の締結体。
4. 【請求項４】 二部材以上の取付部材をその通孔へ締結
   部材におけるおねじ体を挿通させて、このおねじ体のお
   ねじへ締結部材における座金を介して締結部材における
   めねじ体を螺合し、あるいは、締結部材におけるめねじ
   体を直接螺合し、前記取付部材を緊締させた締結体にあ
   って、 前記取付部材座面と前記締結部材の座面に滑動手段を介
   在させて、 前記取付部材におねじ体軸方向に対して側方から力を受
   けたとき、前記滑動手段において前記取付部材座面と前
   記締結部材の座面とが摺動させることを特徴とするおね
   じ体の剪断荷重逃避方法。