JPWO2019123849A1

JPWO2019123849A1 - ボルト接続具

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Publication number: JPWO2019123849A1
Application number: JP2019560850A
Authority: JP
Inventors: 種市　薫; 薫種市
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: US11448251B2; JP7166288B2; WO2019123849A1; CA3086166A1; US20210231147A1; AU2018390643A1

Abstract

本発明の課題は、高ナットにボルトを挿入することができるとともに、容易にボルトとナットの螺合状態を維持することができるボルト接続具を提供することであって、２つのボルトを接続するボルト接続具であって、メネジ部を有する高ナットと、前記メネジ部に一部が挿入されたスプリングとで構成され、前記メネジ部は、前記ボルトの外径よりも大径に形成されており、前記スプリングは、前記ボルト又は高ナットを回転させて締めつけた状態において、前記メネジ部及びボルトのオネジ部のネジ山に接触する形状に形成されていることを特徴とする。

Description

本発明は主に木造住宅に用いられる長尺のボルト同士を接続するボルト接続具に関する。

従来、木造住宅に用いられる長尺のボルトを接続するものとしては、一般的に高ナット（長ナット）等が知られている。しかしながら、上階と下階の桁にボルト通し孔を形成し、このボルト通し孔にそれぞれ長尺ボルトを貫通させ高ナット等で接続しようとすると、上階と下階とでは数ｍの距離があるため、桁のボルト通し孔の中心がずれてしまうことが多く、そうするとボルト同士の軸心がずれてしまい、高ナットにボルトを挿入すること自体が困難であるという欠点があった。

このような場合、直径の細いボルトを使用している場合には、作業員等が手でボルト同士を引き寄せて、ボルトを撓ませることにより高ナットに接続していた。しかし、直径の大きいボルト等を使用している場合には、ボルトを撓ませることが困難であり、ボルト同士が芯ずれしている場合には、高ナットによる接続が困難であった。
また、このように接続した長尺のボルトと高ナットの螺合部分が緩まないように、いわゆるダブルナット等を用いてボルトとナットの螺合部にせん断力を付加して緩み止めを施す手法が一般的に知られている。

しかしながら、ダブルナットを用いる場合には、このナットも長尺ボルトに螺合させなければならず、ナットをボルトの軸心方向へ移動させる手間がかかるという欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、高ナットにボルトを容易に挿入することができるとともに、容易にボルトとナットの螺合状態を維持することができるボルト接続具及びボルトの接続方法を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明のボルト接続具は、２つのボルトを接続するボルト接続具であって、メネジ部を有する高ナットと、前記メネジ部に一部が挿入されたスプリングとで構成され、前記メネジ部は、前記ボルトの外径よりも大径に形成されており、前記スプリングは、前記ボルト又は高ナットを回転させて締めつけた状態において、前記メネジ部及びボルトのオネジ部のネジ山に接触する形状に形成されていることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１及び請求項７に記載の各発明においては、メネジ部は、メネジ部にスプリングの一部が挿入されているとともに、前記ボルトの外径よりも大径に形成されているので、上下階の長尺ボルトの軸心がずれていても、ボルトがメネジ部から突出したスプリングにガイドされ、芯ずれを解消することができる。
（２）スプリングはボルトを締めつけた状態においては、メネジ部及びボルトのオネジ部のネジ山に接触する形状に形成されているので、オネジ部及びメネジ部の間の遊び空間が減少し、緩み防止効果を得ることができる。
（３）メネジ部は、前記ボルトの外径よりも大径に形成されているので、ボルトや高ナットを回転させることなく、ボルト挿入状態で高ナットを移動させることができ、容易に接続位置まで高ナットを移動させることができる。
（４）また、メネジ部が大径に形成されているので、ボルトと通常通り螺合するサイズのナットを用いるよりも、高い接合強度を得ることができる。
（５）請求項２に記載された発明においても前記（１）〜（４）と同様な効果が得られるとともに、大径部を形成していることにより、より容易にボルトをガイドすることができる。
（６）請求項３及び請求項４に記載の各発明においても前記（１）〜（５）と同様な効果が得られるとともに、スプリングをよりメネジ部及びボルトのオネジ部のネジ山に密着するように接触させることができる。

したがって、ネジ部及びメネジ部の間の遊び空間がほとんどなくなり、より緩み防止効果を得ることができる。

（６）請求項５に記載された発明においても前記（１）〜（５）と同様な効果が得られるとともに、容易に締め付け等を行うことができる。
（７）請求項６に記載された発明においても前記（１）〜（６）と同様な効果が得られるとともに、スプリング等を容易に挿入することができる。

図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図９乃至図１１は本発明の第２の実施形態示す説明図である。
図１２乃至図１４は本発明の第３の実施形態示す説明図である。
図１５乃至図１８は本発明の第４の実施形態示す説明図である。
第１の実施形態のボルト接続具の正面図。図１の２−２線断面図。高ナットの説明図。ボルト接続具にボルトを螺合する状態の説明図。ボルト接続具にボルトを螺合した状態の縦断面図。スプリングの縦断面図。使用状態において、ボルト接続具にボルトを接続する状態の説明図。使用状態において、ボルト接続具でボルトを接続した状態の説明図。第２の実施形態のボルト接続具の正面図。ボルト接続具にボルトを螺合した状態の縦断面図。スプリングの縦断面図。第３の実施形態のボルト接続具の正面図。ボルト接続具にボルトを螺合した状態の縦断面図。スプリングの縦断面図。第４の実施形態のボルトを螺合した状態のボルト接続具の正面図。図１５の１６−１６線断面図。図１５の１７−１７線断面図。高ナットの分解斜視図。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：ボルト接続具、
２：ボルト、３：メネジ部、
４、４Ａ：高ナット、５、５Ａ、５Ｂ：スプリング、
６：オネジ部、７：大径部、
８：小径部、９：下階の桁、
１０：上階の桁、１１、１１Ａ：ナット、
１２：高ナット本体、１３：係合部、
１４：係合具。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。

図１乃至図８に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は、例えば木造住宅の建設に用いられる長尺の一方のボルト２と他方のボルト２を直線方向（垂直方向等）に接続するボルト接続具である。

具体的には図８に示すように、下階の桁９と上階の桁１０との間にボルト接続具１を略垂直に設けて接続するものである。
さて、このボルト接続具１は、図１及び図２に示すように、一端面４ａから他端面４ｂにかけて連続状態に形成されたメネジ部３を有する所定長さの高ナット４と、前記メネジ部３の両端部にそれぞれ挿入された所定長さの左右１対のスプリング５とで構成されている。

高ナット４は、本実施形態では、図３に示すように、金属製で外形が６角形状に形成されており、その軸心方向の中心部分には、一端面４ａから他端面４ｂに連通するメネジ部３が形成されている。

このメネジ部３は、本実施形態ではミリネジ又はインチネジに形成されており、具体的には前記ボルト２に形成されたオネジ部６と同一の種類のネジ、例えばボルトのオネジ部６がミリネジの場合にはメネジ部３もミリネジが形成されている。
また、メネジ部３の両端部付近（外側部位）は内側よりも大径となる大径部７に形成されている。この大径部７と内側の小径部８との接続部位は、全体的にテーパー状になるように滑らかに接続されていることが望ましい。

また、メネジ部３の内径は、最も小さい部分（小径部８）でも前記ボルト２の外径よりも大径となるように形成されており、ボルト２を接続する際に高ナット４を回転させて移動させなくともよく、容易に移動させることができる。また、メネジ部が大径に形成されているので、ボルトと通常通り螺合するサイズのナットを用いるよりも、２０％程度高い接合強度を得ることができる。

スプリング５は、本実施形態では、その断面形状は略ひし形状で、ボルト接続状態（ボルトを締めつけた状態）において前記メネジ部３のネジ山及びボルトのオネジ部６のネジ山に接触するような形状となっている。

このスプリング５は、通常状態（ボルト接続前）は、その一端部が大径部７と小径部８の接続部位付近に位置しており、他端部は高ナット４から突出するように設けられている。

このようにスプリング５を設けることにより、下階の桁９に取り付けた長尺ボルト２（２’）と上階の桁１０に取り付けた長尺ボルト２（２”）の中心がずれてしまった場合であっても、例えば図３に示すように、ボルト２の先端部がスプリング５の内部に挿入され、このスプリング５がガイドとなって大径部７に長尺ボルト２の先端部がガイドされる。その後にボルト２を締め付けるようにボルト２又は高ナット４を回転させることによって、メネジ部３のネジ山とスプリング５にならってボルト２が高ナット４の内側方向へ螺合していき、ボルト２の芯ずれが徐々に解消される。

このようにスプリング５及びメネジ部３の大径部７によりボルトの芯ずれを解消できるので、例えば直径が大きいボルト２を用いる場合であっても、上下階のボルト２を容易に接続することができる。

さらにボルト２又は高ナット４を回転させることにより、メネジ部３の小径部８の内側にスプリング５及びオネジ部６が入り込み、図５に示すようにスプリング５がメネジ部３及びオネジ６のネジ山に密着状態で接触して螺合する。

このようにスプリング５がメネジ部３及びオネジ６のネジ山に密着状態（略面接触状態）で接触することにより、メネジ部３及びオネジ部６の間の遊び空間（クリアランス）がスプリング５により埋められ、スプリング５の摩擦力により緩み止の作用効果を得ることができる。

このように略面接触状態となるため、メネジ部３やオネジ部６にはせん断力はほとんど働かず、スプリング５が発生するせん断力を受けることができる。
ところで、このスプリング５は、各種材料を用いることができるとともに、硬度等も自在に変更することができるので、ボルト２や高ナット４に焼入れ処理等をしなくても、スプリング５に焼入れ処理等をすることで、接合強度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、高ナット４を単体で用いてボルト２を接続するものについて説明したが、この高ナット４にいわゆるダブルナット用のナットを接触させて、より強固に緩み止め効果を得られるようにしてもよい。

このようなダブルナット用のナットを用いる場合であっても、このナットの内径がボルト２の外径よりも大きいものを用いることができ、高ナット４の端部付近からスプリング５と螺合させていくだけでよく、容易にダブルナット用のナットを移動させて締め付けることができる。

本発明のボルト接続具１を使用する場合には、単に上下階の桁９、１０にボルト２を通し、ボルト接続具１で接続しても芯ずれ等を防止でき、容易にボルト２同士を接続することができるが、例えば図７に示すように、下階の桁９にボルト２（２’）を取り付けて、このボルト２（２’）に高ナット４を挿入（遊挿状態）し、ボルト２（２’）の先端部付近にスプリング５を螺合させる。

その後に、このスプリング５を曲げて他方の端部にボルト２（２”）の先端部を螺合させる。その後にボルト２（２”）を上階の桁１０に取り付けて、高ナット４をこれらのボルトの接続部位まで移動させて締め付けることで、ボルト２同士を容易に接続することができ、これらのボルト２、２を接続すると、図８のような状態となる。

なお、この上下階の桁９、１０にボルト２を固定しているナット１１については、ナットセグメントを有するナット１１Ａを用いてもよいし、通常のナット１１を用いてもよい。通常のナット１１を用いる場合には、ボルト２の外径よりも大径のナット１１を使用し、スプリング５を用いて締めつけてもよい。

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図９乃至図１８に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図９乃至図１１に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、断面形状を略円形にしたスプリング５Ａを用いた点で、このようなスプリング５Ａを用いたボルト接続具１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

なお、本実施形態のような断面形状略円形のスプリング５Ａを用いる場合には、図１０に示すように、メネジ部３及びオネジ部６のネジ山に接触するような線径に形成する。

図１２乃至図１４に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、断面形状を略扇形又は略しずく形状にしたスプリング５Ｂを用いた点で、このようなスプリング５Ｂを用いたボルト接続具１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１５乃至図１８に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、軸芯方向に２分割された２つの高ナット本体１２と、該高ナット本体１２の上端部付近及び下端部付近に設けられた係合部１３と、この係合部１３に取り付けられ、２つの高ナット本体１２を一体化させるリング状の係合具１４とで高ナット４Ａを構成した点で、このような高ナット４Ａを用いたボルト接続具１Ｃにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、容易にスプリング等を挿入することができる。

本実施形態の高ナット４Ａの被係合部１３は、略円筒状の小径部に形成されており、この小径部状の係合部１３にリング状の係合具１４を略圧入状態で係合し、高ナット本体１２を一体化させる。

このように、リング状の係合具１４を用いて係合させてもよいが、被係合部１３にネジ部を形成し、このネジ部に螺合する係合具１４を用いて螺合して、高ナット本体１２を一体化してもよい。

ところで、この高ナット本体１２は３つ以上に分割してもよく、このように構成しても本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本願発明の実施形態では、順ネジのみを形成した高ナットを用いるものについて説明したが、例えばターンバックルのように、順ネジと逆ネジが形成された高ナットを用いるものでもよい。

また、メネジ部は、高ナットの一端部から他端部まで連続的に形成されたものについて説明したが、例えば高ナットの中心部付近のみ（小径部のみ）にメネジ部を形成し、両端部付近（大径部）にはネジを形成しない孔形状としてもよい。ところで、ネジを形成していない部位の直径は、小径部と略同じ直径としてもよい。

さらに、大径部を形成せず、小径部のみを一端部から他端部まで形成したメネジ部としてもよい。

本発明はボルト接続具を製造する産業や木造住宅を建設する産業で利用される。

Claims

２つのボルトを接続するボルト接続具であって、メネジ部を有する高ナットと、前記メネジ部に一部が挿入されたスプリングとで構成され、前記メネジ部は、前記ボルトの外径よりも大径に形成されており、前記スプリングは、前記ボルト又は高ナットを回転させて締めつけた状態において、前記メネジ部及びボルトのオネジ部のネジ山に接触する形状に形成されているボルト接続具。
前記メネジ部は、その両端部側が内側よりも大径に形成された大径部を有することを特徴とする請求項１に記載のボルト接続具。
前記スプリングは、断面形状が略ひし形であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のボルト接続具。
前記スプリングは、断面形状が略しずく形状又は略扇形のいずれかであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のボルト接続具。
前記高ナットは、ターンバックルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のボルト接続具。
前記高ナットは、軸芯方向に分割された複数個の高ナット本体と、該高ナット本体の上端部付近及び下端部付近に設けられた係合部と、該係合部に取り付けられ、前記複数個の高ナット本体を一体化させる係合具からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のボルト接続具。
一方のボルトと他方のボルトを直線状態に接続するボルト接続具であって、両端部付近に大径部と、中央部にこれらの大径部に連通する小径部とを有し、少なくとも前記小径部にメネジ部を形成した高ナットと、前記ボルトを前記高ナットに接続する時に、前記高ナットの大径部にその一部が挿入される芯ずれ防止用のスプリングとからなることを特徴とするボルト接続具。