WO2012026407A1

WO2012026407A1 - ナット保持部材及びボルト接合方法

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Publication number: WO2012026407A1
Application number: PCT/JP2011/068801
Authority: WO
Inventors: 典彦梶村; 慶太山田; 鈴木　祐司
Original assignee: 日鐵住金建材株式会社
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-03-01
Also published as: JP2012047227A; CA2808375A1; AU2011294325B2; AU2011294325A1; US20130145605A1

Abstract

　ボルト孔を有する複数の基材をボルト接合する際に用いるナット保持部材であって、前記ナット保持部材は、ボルトのねじ込みに対してナットが共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部と、前記ナットの座面と反対側に位置する上面が座る段部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの基材へ設置させる面である座面側に張り出す形状又は前記ナットの上面側に張り出してネジ溝に引っ掛かる突起部を備える形状であり、前記ボルトの先端が前記ナットにねじ込まれることにより、前記係止部が変形してナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、ナット保持部材。

Description

ナット保持部材及びボルト接合方法

　この発明は、ボルト孔を有する基材をボルト接合する際に用いるナット保持部材、及びボルト接合方法の技術分野に属する。

　従来、例えばビームパイプによる道路用防護柵は、前記ビームパイプが人の手を差し入れることができない程に小径で、ビームパイプの中空部内でボルト接合用のナットを保持することが困難ないし不可能なので、ナット保持部材を使用することが知られている。

　例えば、下記の特許文献１に開示された防護柵に使用するナット保持部材は、支柱に支持されたジョイントパイプとビームパイプをボルト接合するにあたり、平プレートにナットを固着し、更に前記平プレートに吸盤を取り付けたナット保持部材であり、このナット保持部材をジョイントパイプの内部へ挿入し、吸盤を吸着させて平プレートおよびナットの位置を決め、ボルト接合を可能にする構成が開示されている。

　また、下記の特許文献２に開示された道路用防護柵に使用するナット保持部材は、支柱に支持されたジョイントパイプとビームパイプをボルト接合するにあたり、断面が溝形状の保持部材の溝中にナットをカシメて固定したナット保持部材であり、このナット保持部材をジョイントパイプの内部へ挿入し、前記ナットとボルト孔の位置を合致させた上で、ナット保持部材をリベット止め、或いはタッピングビス止め等の手段でジョイントパイプへ位置決めしてボルト接合する構成が開示されている。

実開昭５５－４８９０９号公報実開平２－６７１７号公報

　上記した特許文献１及び２には、道路用防護柵を構成するビームパイプの中空部が人の手を差し入れられない程小径であったり、或いは略閉鎖形状であるビームパイプであって、その中空部内へボルト接合のためのナットを差し入れて保持することが困難ないし不可能な場合のボルト接合に対処する手段として、それぞれのボルト接合の条件に応じたナット保持部材の構造が提案されている。

　しかし、各先行技術に共通して見られる問題点は、ナット保持部材の各所へナットを固定するために固着させたり、カシメている点にある。つまり、上記のようにナットを強固に固定すると、ナットが全く動かない状態となり、ボルト接合する際にボルト操作のみによりボルトの先端をナットへねじ込まなければならない。ボルトの先端をナットにねじ込む作業は、ボルト操作だけでなく、ナットもボルトの軸に合わせて寄り動く状態の方が容易であるが、上記のようにナットがナット保持部材に溶接されて全く動かない状態でのボルト接合作業は非常に煩わしいだけでなく、施工精度にバラツキが出る。
　ここで、本発明者らは、ナット保持部材にナットを固定せずに保持させるために、ナットの座面（基材に接する側の面）を押さえる係止部を設けることが有効であることを見出した。また、本発明者らは、更なる試行錯誤の結果、次の課題を見出すに至った。すなわち、前記係止部を設けたナット保持部材に保持されたナットへボルトをねじ込んでいくと、最終的にはボルトとナットの間に係止部が挟まり、ボルトとナットの定着精度が著しく低下し、強固な締結を阻害する要因となってしまう。

　要するに、ナット保持部材へナットを固着又はカシメずに多少の遊びを持たせつつ、ナットの抜け外れを防止し、且つ、ボルト接合時にはナットとの安定した定着性を発揮し、強固な締結状態を保持するナット保持部材は、道路用防護柵に使用されるナット保持部材を含め現在のところ開示されていない。

　本発明の目的は、上記の問題点を解決することであり、ナットを収めたナット保持部材の構造に工夫を施すことにより、ボルトとナットの締結作業を効率良く確実に行え、且つ、ナット保持部材の設置時にはナットの抜け外れを防止し、前記ボルト接合時にはボルトとナットの定着性を高め、強固な締結状態を恒久的に維持できるナット保持部材、及びボルト接合方法を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、ナット保持部材は、
　ボルト孔を有する複数の基材をボルト接合する際に用いるナット保持部材であって、
　前記ナット保持部材は、ボルトのねじ込みに対してナットが共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部と、前記ナットの座面と反対側に位置する上面が座る段部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、
　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの基材へ設置させる面である座面側に張り出す形状又は前記ナットの上面側に張り出してネジ溝に引っ掛かる突起部を備える形状であり、
　前記ボルトの先端が前記ナットにねじ込まれることにより、前記係止部が変形してナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部を有し、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部を有する係止部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部であり、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部の側壁を成し前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの座面側に傾斜して被る傾斜部から成り、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、同ナットが前記傾斜部へ当たり、前記側壁が外側へ曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの上面側に張り出す腕部と、前記ナットのネジ孔へ挿入されて同ネジ孔のネジ溝へ引っ掛ける突起部とを有する略Ｌ字形状であり、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、同ボルトの先端が前記ナットのネジ溝へ引っ掛けた前記突起部を同ナットの外方へ押し、前記腕部を曲げながら、同突起部をナットのネジ孔から押し出すことでナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材のナット嵌め込み部は、ナットの外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットは、ボルトのねじ込みに対してナット嵌め込み部内で共回りしない程度に緩く保持されてもよい。
　ナット保持部材は、非発泡の合成樹脂、又は低発泡ないし中発泡の発泡樹脂で形成されてもよい。

　ボルト接合方法は、
　ナット保持部材を用いて、ボルト孔を有する複数の基材をボルト接合するボルト接合方法であって、
　前記ナット保持部材へナットを嵌め込む工程と、
　前記ナット保持部材を前記基材へ設置する工程と、
　前記ナット保持部材のナットへボルトをねじ込み締結することで、前記基材をボルト接合する工程と、を有し、
　前記ナット保持部材は、ボルトのねじ込みに対してナットが共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部と、前記ナットの座面と反対側に位置する上面が座る段部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、
　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの基材へ設置させる面である座面側に張り出す形状又は前記ナットの上面側に張り出してネジ溝に引っ掛かる突起部を備える形状であり、
　前記ナット保持部材へナットを嵌め込む工程で、
　　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れない抜け外れ防止状態となり、
　ボルト接合する工程で、
　　前記ボルトの先端が前記ナットにねじ込まれることにより、前記係止部が変形してナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする。

　前記ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部を有し、
　ボルト接合する工程で、
　　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部を有する係止部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部であり、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部の側壁を成し前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの座面側に傾斜して被る傾斜部から成り、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、同ナットが前記傾斜部へ当たり、前記側壁が外側へ曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの上面側に張り出す腕部と、前記ナットのネジ孔へ挿入されて同ネジ孔のネジ溝へ引っ掛ける突起部とを有する略Ｌ字形状であり、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、同ボルトの先端が前記ナットのネジ溝へ引っ掛けた前記突起部を同ナットの外方へ押し、前記腕部を曲げながら、同突起部をナットのネジ孔から押し出すことでナットの抜け外れ防止状態を解除してもよい。

　ナット保持部材のナット嵌め込み部は、ナットの外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットは、ボルトのねじ込みに対してナット嵌め込み部内で共回りしない程度に緩く保持されていてもよい。

　ナット保持部材は、非発泡の合成樹脂、又は低発泡ないし中発泡の発泡樹脂で形成されていてもよい。

　上述のナット保持部材、及びボルト接合方法によれば、以下の効果を奏する。
（１）ナット嵌め込み部に設けられた係止部は、ボルトの先端がナット保持部材のナットにねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動する際又は、ボルトの先端がナットのネジ孔へねじ込まれる際に、変形してナットの抜け外れ防止状態を解除可能な構成とされている。
　したがって、ナット保持部材の設置時にはナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの抜け外れを確実に防止するが、ボルトとナットの締結時には、ボルトの回転によりナットがボルトの頭部位置へ移動する寄動力を利用し、同寄動力によりナットの座面側に張り出た係止部を押し広げ又は折れ曲がらせることで、係止部はボルト・ナット間から押し退けられて同ナットの抜け外れ防止状態を効果的に解除できる。又は、ナットのネジ孔へボルトの先端がねじ込まれる際に、同ボルトの進入に伴ってネジ孔内へ配置した係止部が変形し同係止部がナットから押し出されることで、同ナットの抜け外れ防止状態を解除できる。そのままねじ込みを続けることで、ナットは基材へ密着し、強固なボルト締めを恒久的に安定して行うことができる。

（２）また、このナット保持部材、及びボルト接合方法は、前記ナットがボルトのねじ込みに対し共回りしない状態にはめ込まれるナット嵌め込み部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、特にナット嵌め込み部は、ナットの外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットは、ナット嵌め込み部内で共回りしない程度に緩く保持されている。このように、ナットに少し遊びを持たせることで、ナットがボルトの始端へ寄り動いてボルト接合時に差し入れた接合ボルトとナットの芯合わせとボルト締め作業をボルトの操作のみで自在に行える。よって、ボルト接合当初の位置合わせ（ボルト始端の探索ないし整合）も含めて的確に迅速に行うことができ、作業能率の良いボルト接合作業を行うことができる。
　もっては、斜めの状態でねじ込まれるなどの不具合を防止できるため安定した定着性を期待できる。

実施形態に係るナット保持部材の一例を示す斜視図である。Ａ～Ｃは、ナット保持部材のナット嵌め込み部に嵌め込んだナットへボルトをねじ込んだ際の係止部の動きを段階的に表した断面図である。ボルト接合構造を実施した道路用防護柵を一部を破断して示した平面図である。図３に示した道路用防護柵の正面図である。図３に示した道路用防護柵の側面図である。ナット保持部材をインナースリーブの中空部内へ挿入し、ビームパイプを接合する要領の一例を示した参考図である。実施例３のナット保持部材の一例を示す斜視図である。Ａ～Ｃは、図７のナット保持部材のナット嵌め込み部に嵌め込んだナットへボルトをねじ込んだ際の係止部の動きを段階的に表した断面図である。実施例４のナット保持部材の一例を示す斜視図である。Ａ～Ｃは、図９のナット保持部材のナット嵌め込み部に嵌め込んだナットへボルトをねじ込んだ際の係止部の動きを段階的に表した断面図である。実施例５のナット保持部材の一例について底面を上から見た斜視図である。Ａ～Ｃは、図１１のナット保持部材のナット嵌め込み部に嵌め込んだナットへボルトをねじ込んだ際の係止部の動きを段階的に表した断面図である。

　実施形態に係るナット保持部材は、ボルト孔３ａ(４ａ)を有する基材３（４）をボルト接合する際に用いるナット保持部材５である。
　前記ナット保持部材５は、ボルトのねじ込みに対してナット６が共回りしない状態にはめ込まれるナット嵌め込み部５１と、前記ナット６の上面（基材３（４）に接しない側の面）が座る段部５２と、前記ナット嵌め込み部５１に嵌め込まれたナット６が抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部５３とから構成されている。
　前記ナット保持部材５のナット嵌め込み部５１は、ナット６の外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部５１に嵌め込まれたナット６は、ボルトのねじ込みに対してナット嵌め込み部５１内で共回りしない程度に緩く保持されている。
　前記係止部５３は、ボルト９（１０、１１）の先端が前記ナット保持部材５のナット６にねじ込まれ、同ボルトの回転により前記ナット６がボルト９（１０、１１）の頭部方向へ移動する際に、弾性変形可能で抜け外れ防止状態を解除可能な形状とされている。

　以下に、一実施形態を図示した実施例に基づいて説明する。
　ナット保持部材５は、ボルト孔を有する複数の基材とボルト接合する際に使用されるが、ボルト接合される様々な形状の基材について本実施例ではその一例として道路用防護柵のビームパイプ４及びインナースリーブ３並びにブラケット２とし、各ボルト接合に使用するナット保持部材５を中心に説明する。
　図３～図５は、支柱１にブラケット２を取付け、同ブラケット２へビームパイプ４をインナースリーブ３を介して取り付けるボルト接合を、同インナースリーブ３の中空部内へ挿入される図１に示すナット保持部材５に保持したナット６を利用して構築した道路用防護柵の実施例を示している。

　上記道路用防護柵に使用されるナット保持部材５は、ビームパイプ４の長さの中間部に位置する中間支柱１（以下、単に支柱１という）にブラケット２を取り付け、同ブラケット２へビームパイプ４の中間部位を取り付けるボルト９、１０、１１との接合に好適に実施される。
　前記ナット保持部材５は、図１に示すように、その外周面の形状が、前記インナースリーブ３の中空部内へ挿入され（図４、図６参照）、同インナースリーブ３の内面へ内側から接して、同インナースリーブ３の管軸に対して直交する各方向への移動が制限される形状とされている。これは、ナット保持部材５の直径をインナースリーブ３の中空部の直径よりもほんの少しだけ小径にして同インナースリーブ３内へきっちりと収め、管軸に対して直交する方向への移動を制限する形状である。
　この実施例１では、基材であるインナースリーブ３に対するナット保持部材５の位置決めは、ナット保持部材５の断面形状を上記記載のようにインナスリーブ３の管軸に対して直交する方向への移動を制限する形状にすることで、ナット６と基材のボルト孔とが対応する位置へ位置決めしている（例えばインナースリーブ３の断面形状と同じで若干小さい略円形状）。しかし、本願における基材に対するナット保持部材５の位置決めは上記に限らない。本願の全ての実施例を含め、本願の技術思想を用いるナット保持部材は、基材に対する固定方法がなんら限定されず、どのような方法を用いてもよい。たとえば、先に記載した特許文献１のように吸盤を用いて吸着させることで、基材に対してナット保持部材を位置決めしてもよい。また、特許文献２のようにリベット止めやタッピングビス止めでもよいし、基材の凹部に嵌め込んでもよいし、基材の端部や凸部を挟み込んでもよいし、接着剤による仮接着や仮溶接するなど基材に対しナット保持部材が位置決めできればどのような方法も適用できる。この設置方法は、以下に記載する他の実施例においても同様であるため、以下省略する。
　また、ナット保持部材の外観形状は、これら様々な位置決めに合わせた様々な形状として適用する。

　このナット保持部材５の外周面には、前記インナースリーブ３のボルト孔３ａと一致する配置（図３～図６参照）で、ボルトのねじ込みに対してナット６が共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部５１が設けられている。前記ナット嵌め込み部５１には、嵌め込まれたナット６を抜け外れ防止状態で保持する係止部５３を備えている。要するに、このナット保持部材５は、その管軸方向と周方向に、インナースリーブ３に予め設けられたボルト孔３ａの個数および配置に対応する配置で、いわゆる３次元の向きにナット６を保持できる長さと外径の成形部材５０を主体として構成されている。
　本実施例の成形部材５０は、大量生産に適して安価に軽く製造でき、取り扱いが容易であるように、熱硬化性又は熱可塑性の合成樹脂、例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等々を使用して成形することができる。また、低・中発泡ないし高発泡のポリスチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等で成形して実施することも好適である。なお、非発泡の合成樹脂製として実施することもできるし、木製や金属製として製作し実施することもできる。

　上記成形部材５０のナット嵌め込み部５１は、具体的には、ナット６の嵌め込み位置に、ナットを嵌め込む用の孔であり、同成形部材５０のインナースリーブ３の延長方向の中心軸線と直交する方向に貫通する形態で設けられている。このナット嵌め込み部５１は、嵌め込んだナット６がボルト接合の作業時に共回りしない程度に固定する形状、大きさに成形されている。
　このナット嵌め込み部５１を貫通形態に設けた理由は、成形部材５０の使用材料量を減量化し、軽量化する肉盗みにより、製造原価を引き下げるためである。ナット嵌め込み部５１は、図示した正六角形のナット６を楽に挿入でき、かつ同ナット６を接合するボルトの先端で多少ぐらつかせられる余裕をもつ大きさの六角形状として、以下の構成に設けられている。

　上記ナット嵌め込み部５１には、成形部材５０の外周面からナット６の高さ相当の寸法だけ入った内部に、ナット６の上面（インナースリーブ３の内壁に接しない側の面）を座らせる段部５２が形成されている。ナット嵌め込み部５１へ嵌め入れたナット６は、その上面を前記段部５２へ座らせて、ボルトのねじ込みに対してナット６が共回りしない状態に落ち着かせる構成とされている。したがって、前記段部５２より以深のナット嵌め込み部５１の貫通形状と大きさは、ナット６へねじ込まれるボルトの先端部が、ナット嵌め込み部５１へ当たることの無いように、また、成形部材５０の使用材料量の減量化と軽量化の目的を達する肉盗みの必要の形態に形成する。一方、前記段部５２へ落ち着いたナット６の座面（インナースリーブ３の内壁に接する側の面）は、成形部材５０をインナースリーブ３の中空部内へ挿入する際に支障とならない程度に、同成形部材５０の外周面よりも少し沈み込んで外周面近傍に露出する状態にナット嵌め込み部５１内に嵌め込まれている。

　上記のようにナット嵌め込み部５１内へ挿入されたナット６が不用意に浮上して抜け外れる不都合を防ぐため、ナット保持部材５には、ナット６の前記座面を押さえる係止部５３が、上端部に爪部５３ａを有する係止部５３として設けられている。
　図２と図６では、ナット嵌め込み部５１の入口部分に、六角形の一つの辺の中央部位に、成形部材５０の構成材料を弾性変形可能で抜け外れ防止状態を解除可能な形状に成形した構成で設けられている。
　つまり、図２Ａに示すように、ナット６が、ナット嵌め込み部５１の入口部分に在る弾性変形可能な形状の係止部５３を押しのけてナット嵌め込み部５１の中へ挿入されると、直ちに係止部５３（爪部５３ａ）が働いて止め、ナット６が不用意に浮上したり抜け外れることを防止する。

　しかし、図２Ｂに示すように、前記ナット嵌め込み部５１に嵌め込まれたナット６のネジ孔内６ａへボルト９（１０、１１を含む）（図３～図５参照）をねじ込むと、ナット６はボルトのねじ込みに対して共回りしない状態で保持されているので、同ボルト９の回転によりナット６がボルト９の頭部位置へ移動する寄動力が生じる。この寄動力により係止部５３は、外側へ押し広げられ又は折れ曲がり（図２Ｃ）、同係止部５３はボルト・ナット間から押し退けられて同ナット６の抜け外れ防止状態が解除される。そのままねじ込みを続けると、ナット６の座面はインナースリーブ３の内壁にしっかりと密着し、強固なボルト締めを行うことができる。因みに、符号５５は、上記したナットの共回りを防止する回り止め壁である。

　前記ナット保持部材５の両端部には、インナースリーブ３内への挿入又は引き抜き操作の便利のために掴み部５４が設けられ、掴み部５４の先端部の上下両面には、指先で掴みやすく又は滑り難くするグリップエンド５４ａが形成されることが好ましい。これは、ナット保持部材５の挿入方向の勝手を、目視又は手で掴んだ際の感触で確認を容易にさせるためで、掴み部５４に凹み５４ｂを形成することは適宜なされる（図６参照）。

　次に、上記構成のナット保持部材５を使用してビームパイプ４同士の連結及び支柱１へ取り付けるボルト接合について図３～図６に基づいて説明する。
　先ず、上記各ボルト接合作業に先行して、予め支柱１の上端へブラケット２が、その上端部を車道側に向かって水平方向（直径線方向）に貫通させたボルト７とナット８とで取り付けられている。このボルト７の他端及び同他端へ締結したナット８は、図３及び図５に示すように、前記ボルト７およびナット８で支柱へ固定されたブラケット２の固定部位からその上方部を迂回して車道側へ突き出されたパイプ受け部２ａにより上面部が覆われている。

　上記のように支柱１へ取り付けたブラケット２へインナースリーブ３を介してビームパイプ４を取り付けるべく、先ず、図４、図６に示すように、インナースリーブ３のボルト孔３ａの配置および個数と合致するようにナット嵌め込み部５１を形成したナット保持部材５を、掴み部５４を活用してインナースリーブ３の左右両端の開口部からその中空部内へ左右２個挿入して位置決めする。

　続いて例えば、右側のビームパイプ４Ｒの中空部内へ前記インナースリーブ３を中間位置まで、つまりインナースリーブ３の左側部分がビームパイプ４Ｒの先端から突き出る状態まで挿入し、ビームパイプ４Ｒの端部に予め設けてあるボルト孔４ａ－１～４ａ－３を、インナースリーブ３の各ボルト孔３ａ（３個）の位置と合致させる。
　その後、ビームパイプ４Ｒの３つボルト孔４ａのうち、内方のボルト孔４ａ－１および同内方寄りに隣接して位置するボルト孔４ａ－２へボルト９、１０を差し入れナット保持部材５の対応するナット６へねじ込み締結する。この際、上述したようにナット保持部材５のナット嵌め込み部５１に設けられた係止部５３（爪部５３ａ）は、ボルト９、１０の回転によりボルト頭部方向へ移動するナット６と当たり、同係止部５３が外側へ押し退けられて（図２Ｃ）同ナット６の抜け外れ防止状態を効果的に解除することで、ナット６の座面がインナースリーブ３の内壁へ密着して、定着精度の高いボルト接合が行なわれる。

　次に、支柱１へ取り付けたブラケット２へ、前記状態のビームパイプ４Ｒを取り付ける構成を説明する。
　前記支柱１に取り付けられたブラケット２の前面には、ビームパイプ４Ｒの外形と同じ曲率で凹面状に湾曲させたパイプ受け部２ａが設けられている（図５参照）。同パイプ受け部２ａに対して、上記のようにインナースリーブ３の左側半分が突き出た状態のビームパイプ４Ｒが当てがわれる。そして、同ブラケット２の前面のパイプ受け部２ａへ予め設けておいたボルト孔（図示省略）と、ビームパイプ４Ｒにおいて最も外端寄り位置のボルト孔４ａ－３とを合致させ、同パイプ受け部２ａの背面側から同ボルト孔へボルト１１を差し入れ、ナット保持部材５の対応するナット６へねじ込み、上述したようにボルトの回転により係止部５３（爪部５３ａ）の抜け外れ防止状態を解除して締結させて、ビームパイプ４Ｒとインナースリーブ３並びにブラケット２とを三位一体の関係で強固にボルト接合することができる。
　図１中の符号１２は、支柱１の上端へ被せ、上記のボルト７で固定したキャップである。

　上記のようにインナースリーブ３の左側半分を突き出した状態のビームパイプ４Ｒをブラケット２へ取り付けた後、左側のビームパイプ４Ｌを用意し、その中空部内を前記左側半分突き出たインナースリーブ３へ嵌め入れ、先行してボルト接合されている右側のビームパイプ４Ｒと長手方向の中央部位で当接状態に突き合わせ、同ビームパイプ４Ｌの端部に予め設けてあるボルト孔４ａ－１、４ａ－２とインナースリーブ３の左側の各ボルト孔３ａとを一致させて、上記した要領でボルト９、１０によるボルト接合が行われる。

　その後、ビームパイプ４Ｌのボルト孔４ａ－３とブラケット２のボルト孔とをボルト１１によりボルト接合する点も上記したと同様の要領で実施して、ビームパイプ４Ｒ、４Ｌ同士の連結と支柱１へのボルト接合が完了する。
　したがって、ナット保持部材５は、ボルト接合時に差し入れた接合ボルトとナットの芯合わせと、ボルト締め作業をボルトの操作のみで自在に行えて、作業者が目視しずらい箇所のボルト接合を容易に且つ正確にならしめる。また、ナット保持部材５の係止部５３（爪部５３ａ）が、ナット保持部材５のインナースリーブ３への設置時にはナット嵌め込み部５１に嵌め込まれたナット６の抜け外れを確実に防止するが、ボルトとナットの締結時には、ボルト９（１０、１１）の回転によりナット６がボルト９の頭部位置へ移動する寄動力を利用し、同寄動力により係止部５３が外向きに押し広げられ又は折れ曲がることで、係止部５３を外側へ押し退けて同ナット６の抜け外れ防止状態を効果的に解除して、密着性の高い強固なボルト締めを行うことができるのである。

　実施例１では、道路用防護柵のビームパイプの各ボルト接合に使用するナット保持部材５について説明したが、勿論この限りではない。
　ボルト孔を有する例えばライナープレートや継手などの基材をボルト接合する際にも、全体形状を適宜設計変更し、上記ナット嵌め込み部５１及び係止部５３などボルト接合を良好にする上記各構造を同様に適用して実施できる。つまり、係止部５３がナット保持部材５を基材へ設置する際にはナットの抜け外れを防止し、ボルト接合する際には前記ナットの抜け外れ防止状態を効果的に解除する上記構成を適宜実施できる。

　ナット保持部材５の係止部５３の構成は、実施例１で説明した構造に限らない。
　即ち、ナット保持部材５のナット嵌め込み部５１内へナット６を保持する際には、ナット６の抜け外れを防止し、ボルト接合の際には、ボルトの回転によるナット６の寄動力を利用してナットの抜け外れ防止状態を解除できる構造であればよい。
　図７、図８Ａ～Ｃには、ナット嵌め込み部５１を一個とする単純形状で表したナット保持部材５Ｔを示した。勿論、図１に示したナット保持部材５について、複数のナット嵌め込み部５１を本実施例とかえても、同様に実施することができることを念のため付言する。
　図示したナット保持部材５Ｔは、基本的には図１に示したナット保持部材５と同様の技術的思想を持つ。

　上記ナット６を保持するナット嵌め込み部５１は、ナット６がボルトのねじ込みに対して共回りしない程度に固定でき、ボルトの先端で多少ぐらつかせられる遊びがある六角形状であり、その底部にナット６の上面を座らせる段部５２Ｔが形成されていると共に、底部はボルトを貫通させるべく貫通した状態とされている。このナット嵌め込み部５１は、ナット６の上面がナット保持部材５Ｔの外周面より少し沈み込める深さとされ、上部はボルトを挿入しやすくナット６よりかなり幅広に形成している。
　更に、ナット６をナット嵌め込み部５１Ｔへ嵌め入れた際にナット６が不要に抜け外れることを防止する係止部５３Ｔが設けられている。この係止部５３Ｔは、同ナット嵌め込み部５１Ｔ内であって、同ナット嵌め込み部５１Ｔへ嵌め込まれるナット６の座面に被り、内方へ水平方向に張り出す爪部５３Ｔとして設けられている。図示した爪部５３Ｔは、弾性変形可能な樹脂製であり、三つの角に一定の隙間を空けて相対峙する配置で設けられている。因みに、符号５５Ｔは、上記ナットの共回りを防止する回り止め壁である。

　したがって、ナット６を上方からナット嵌め込み部５１Ｔの３角にある弾性変形可能な爪部５３Ｔを押し下げてナット嵌め込み部５１Ｔ内へ挿入すると、図８Ａに示すように、直ちに係止部５３Ｔが元の水平位置へ戻りナット６の座面に張り出してナット６が抜け外れることを防止する。
　上記構成のナット保持部材５Ｔを、図８Ｂに示すように、ナット保持部材５Ｔを基材（インナースリーブ３及びビームパイプ４を含み、以下単に基材３（４）と云う）の内壁に、そのナット嵌め込み部５１Ｔと基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）とが合致する位置に設置し、ボルト９（１０、１１）を基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）へ通し、前記ナット嵌め込み部５１Ｔに嵌め込まれたナット６のネジ孔内６ａへねじ込むと、そのボルトの回転により前記ナット６がボルト９の頭部方向へ移動する際に、前記爪部５３Ｔが上方へ折れ曲がってナットの抜け外れ防止状態が解除され、そのままボルトの回転を続けると図８Ｃに示すように、同ナット６の座面が基材３（４）の内壁と密接に定着し、強固なボルト締結が行える。

　ナット保持部材５の係止部５３の構成は、実施例１、３の限りではない。
　図９、図１０Ａ～Ｃに実施例４のナット保持部材５Ｕを示した。
　このナット保持部材５Ｕも、ナット嵌め込み部５１を一個とする単純形状で表すが、勿論、図１に示したナット保持部材５について、各ナット嵌め込み部５１を本実施例にかえても同様に実施することができる。
　前記ナット保持部材５Ｕは底部が矩形とされ、その中央部はボルトが貫通するべく貫通した状態とされている。前記ナット嵌め込み部５１Ｕは、矩形状の底部の相対峙する二辺から立設された回り止め壁５５Ｕと、相対峙する異なる二辺から立設された係止部５３Ｕ（又は係止壁とも云う）とで構成されている。つまり係止部５３Ｕはナット嵌め込み部５１Ｕの二側壁を成している。勿論、ナット嵌め込み部５１Ｕは係止部５３Ｕを四辺全てに設けた構成として実施することもできるし、回り止め壁５５Ｕを３側壁に設け、係止部５３Ｕを１辺から立設させた構成としてもよい。

　前記回り止め壁５５Ｕの高さは係止壁５３Ｕの高さより若干高く形成されており、六角ナット６の相対峙する２辺を拘束することでナット６のボルトのねじ込みに対する共回りを防止する。また、二側壁を成す前記係止壁５３Ｕ、５３Ｕは互いにナット６がボルトの先端でぐらつかせられる程度の隙間を有し、その上方がナット６の座面（基材３（４）に接する側の面）に被る程度に内方に向かって傾斜する傾斜部５３０と、係止壁５３Ｕの外壁下方寄りに設けた断面積が薄いＶ字形状の切り込み部５３１とで構成されている。因みに前記切り込み部５３１は係止壁５３Ｕの内壁下方寄りに設けて実施することもできる。上記ナット嵌め込み部５１Ｕを構成する部材は弾性変形可能な材質で形成されている。したがって、ナット嵌め込み部５１Ｕへナット６を嵌め入れるには、弾性変形可能な係止壁５３Ｕと５３Ｕを外側へ押し広げてナット６をセッティングすることができる。ナット嵌め込み部５１Ｕに嵌め込まれたナット６は段部５２Ｕに座ってセッティングされる。

　上記ナット６を具備したナット保持部材５Ｕを、図１０Ａに示すように、基材３（４）の内壁にナット嵌め込み部５１Ｕと基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）と一致させ、同基材３（４）の内壁と前記ナット嵌め込み部５１Ｕを構成するせいの高い回り止め壁５５Ｕの頂面と接触させて前述した様々な位置決め方法で設置される。　この時、せいの低い係止壁５３Ｕの頂部と基材３（４）の内壁とは当然隙間が生じている。因みに、基材が閉鎖断面ではない場合には、前記回り止め壁５５Ｕの頂面とのみ基材３（４）の内壁と溶接などにより連結して実施される。

　上記の状態で、図１０Ｂに示すように、ボルト９（１０、１１を含む）を基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）へ通し、前記ナット嵌め込み部５１Ｕに嵌め込まれたナット６のネジ孔６ａへねじ込むと、そのボルトの回転により同ボルトと共回りしない状態に保持された前記ナット６がボルト９の頭部方向へ移動するに伴い、同ナット６が前記ナット嵌め込み部５１Ｕを構成する係止壁５３Ｕの傾斜部５３０へ当たり、その切り込み部５３１から外側へ折れ曲がることでナット６の抜け外れ防止状態が解除され、そのままねじ込みを続けることで、ナット６の座面は基材３（４）の内壁に密着し、強固なボルト締めを行うことができる。因みに前記係止壁５３Ｕはせいが低く形成されているので、外側へ折れ曲がる際に基材３（４）に接触する虞が無い。

　上記ナット保持部材５の係止部５３の構成は、実施例１、３、４の限りではない。
　図１１、図１２Ａ～Ｃに実施例５のナット保持部材５Ｖを示した。このナット保持部材５Ｖも、ナット嵌め込み部５１を一個とする単純形状で表すが、勿論、図１に示したナット保持部材５について、各ナット嵌め込み部５１を本実施例をかえても同様に実施することができる。

　このナット保持部材５Ｖは、やはり六角ナット６をボルトのねじ込みに対して共回りしない状態で、且つ多少の遊びを有する六角形状のナット嵌め込み部５１Ｖが形成されている。この嵌め込み部５１Ｖの底部も貫通した状態とされている。
　このナット嵌め込み部５１Ｖにもやはりナット６の抜け外れを防止し且つボルト接合時にはナット６の抜け外れ防止状態を解除する係止部５３Ｖが設けられている。因みに、符号５５Ｖは、やはりボルトのねじ込みに対するナット６の共回りを防止する回り止め壁である。

　前記係止部５３Ｖは、図１２Ａに示すように、ナット嵌め込み部５１Ｖの底部から水平に伸びる腕部５６Ｖと、同ナット嵌め込み部５１Ｖに嵌め込まれたナット６のネジ孔６ａへ挿入されて、同ナット６のネジ孔６ａのネジ溝６ｂへ引っ掛ける突起部５７Ｖとを有する。つまり、係止部５３Ｖは、腕部５６Ｖと突起部５７Ｖとから成る略Ｌ字形状である。因みに、腕部５６Ｖの水平部分はナット６を座らせる段部５２Ｖを兼ねて実施することもできるが、段部５２Ｖを図１２Ａに示すように別に設けてもどちらでもよい。突起部５７Ｖは、ナット６のネジ溝６ｂに引っ掛かる大きさと形状で設けられている。
　したがって、ナット嵌め込み部５１Ｖへナット６を嵌め入れるには、ナット６を同ナット嵌め込み部５１Ｖの上方から差し入れ、係止部５３Ｖの突起部５７Ｖがナット６のネジ孔６ａへ収まるように押し込むことで、突起部５７Ｖがネジ溝６ｂへ引っ掛かりナット６が抜け外れることを防止する。

　上記のようにナット６を具備したナット保持部材５Ｖを、図１２Ｂに示すように、そのナット嵌め込み部５１Ｖと基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）とが合致する位置に設置させ、ボルト９（１０、１１）を基材３（４）のボルト孔（３ａ及び４ａ）へ通し、前記ナット嵌め込み部５１Ｖに嵌め込まれたナット６へねじ込むと、前記ナット６のネジ孔６ａへ挿入されている係止部５３Ｖを構成する突起部５７Ｖがボルト９（１０、１１）の進入により下方へ押されて腕部５６Ｖが曲がり、さらにボルト９（１０、１１）を回転させることでナット６の外方へ突起部５７Ｖが押し出される。これにより、ナット６の抜け外れ防止状態が解除され、そのままねじ込みを続けることで、ナット６の座面は基材の内壁に密着し、強固なボルト締めを行うことができる。

　以上に一実施形態を図示した実施例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施例の構成に限定されない。その目的と要旨を逸脱しない範囲において、当業者が必要に応じて行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。例えば、図示例では六角形状のナットを保持するナット保持部材を例に取り説明したが、四角形状のナットにおいても同様の技術的思想に基づいて実施できる。

　本発明は、ボルト孔を有する基材をボルト接合する際に用いるナット保持部材、及びボルト接合方法に利用可能である。

　１…支柱、２…ブラケット、３…インナースリーブ、３ａ…ボルト孔、４…ビームパイプ、５，５Ｔ，５Ｕ，５Ｖ…ナット保持部材、６…ナット、９，１０，１１…ボルト、５１…ナット嵌め込み部、５２…段部、５３…係止部（係止壁）、５３ａ…爪部、５４…掴み部、５５…回り止め壁、５６Ｖ…腕部、５７Ｖ…突起部。

Claims

　ボルト孔を有する複数の基材をボルト接合する際に用いるナット保持部材であって、
　前記ナット保持部材は、ボルトのねじ込みに対してナットが共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部と、前記ナットの座面と反対側に位置する上面が座る段部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、
　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの基材へ設置させる面である座面側に張り出す形状又は前記ナットの上面側に張り出してネジ溝に引っ掛かる突起部を備える形状であり、
　前記ボルトの先端が前記ナットにねじ込まれることにより、前記係止部が変形してナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、ナット保持部材。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部を有し、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部を有する係止部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項１に記載したナット保持部材。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部であり、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項１に記載したナット保持部材。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部の側壁を成し前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの座面側に傾斜して被る傾斜部から成り、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、同ナットが前記傾斜部へ当たり、前記側壁が外側へ曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項１に記載したナット保持部材。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの上面側に張り出す腕部と、前記ナットのネジ孔へ挿入されて同ネジ孔のネジ溝へ引っ掛ける突起部とを有する略Ｌ字形状であり、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、同ボルトの先端が前記ナットのネジ溝へ引っ掛けた前記突起部を同ナットの外方へ押し、前記腕部を曲げながら、同突起部をナットのネジ孔から押し出すことでナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項１に記載したナット保持部材。
　ナット保持部材のナット嵌め込み部は、ナットの外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットは、ボルトのねじ込みに対してナット嵌め込み部内で共回りしない程度に緩く保持されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一に記載したナット保持部材。
　ナット保持部材は、非発泡の合成樹脂、又は低発泡ないし中発泡の発泡樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一に記載されたナット保持部材。
　ナット保持部材を用いて、ボルト孔を有する複数の基材をボルト接合するボルト接合方法であって、
　前記ナット保持部材へナットを嵌め込む工程と、
　前記ナット保持部材を前記基材へ設置する工程と、
　前記ナット保持部材のナットへボルトをねじ込み締結することで、前記基材をボルト接合する工程と、を有し、
　前記ナット保持部材は、ボルトのねじ込みに対してナットが共回りしない状態に嵌め込まれるナット嵌め込み部と、前記ナットの座面と反対側に位置する上面が座る段部と、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れないように抜け外れ防止状態でナットを保持する係止部とから成り、
　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの基材へ設置させる面である座面側に張り出す形状又は前記ナットの上面側に張り出してネジ溝に引っ掛かる突起部を備える形状であり、
　前記ナット保持部材へナットを嵌め込む工程で、
　　前記係止部は、前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットが抜け外れない抜け外れ防止状態となり、
　ボルト接合する工程で、
　　前記ボルトの先端が前記ナットにねじ込まれることにより、前記係止部が変形してナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、ボルト接合方法。
　前記ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部を有し、
　ボルト接合する工程で、
　　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部を有する係止部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項８に記載したボルト接合方法。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部内に嵌め込まれたナットの座面側に張り出す爪部であり、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、前記爪部が曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項８に記載したボルト接合方法。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部の側壁を成し前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの座面側に傾斜して被る傾斜部から成り、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、そのボルトの回転により前記ナットがボルトの頭部方向へ移動することにより、同ナットが前記傾斜部へ当たり、前記側壁が外側へ曲げられてナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項８に記載したボルト接合方法。
　ナット保持部材の係止部は、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットの上面側に張り出す腕部と、前記ナットのネジ孔へ挿入されて同ネジ孔のネジ溝へ引っ掛ける突起部とを有する略Ｌ字形状であり、
　ボルト接合する工程で、
　前記ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットへボルトがねじ込まれ、同ボルトの先端が前記ナットのネジ溝へ引っ掛けた前記突起部を同ナットの外方へ押し、前記腕部を曲げながら、同突起部をナットのネジ孔から押し出すことでナットの抜け外れ防止状態を解除することを特徴とする、請求項８に記載したボルト接合方法。
　ナット保持部材のナット嵌め込み部は、ナットの外形よりも若干大きく形成され、ナット嵌め込み部に嵌め込まれたナットは、ボルトのねじ込みに対してナット嵌め込み部内で共回りしない程度に緩く保持されていることを特徴とする、請求項８～１２のいずれか一に記載したボルト接合方法。
　ナット保持部材は、非発泡の合成樹脂、又は低発泡ないし中発泡の発泡樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項８～１３のいずれか一に記載されたボルト接合方法。