(57)【要約】【課題】薄形化を可能にした締結座金装置を提供する。【解決手段】本発明の締結座金装置（１０）は、ボルト(Ａ)及びナット部材（Ｂ）からなる締結具と組み合わせて使用され、テーパ孔（１４）を有する座金部材（１２）と、テーパ孔（１４）に対応した円錐台形状をなし、ナット部材（Ｂ）側の大径端（１８ｂ）を突出させた状態でテーパ孔（１４）に嵌合される一方、ボルト(Ａ)の挿通が許容された縮径可能なインナリング（１８）と、インナリング（１８）の大径端（１８ｂ）とナット部材（Ｂ）との間に配置されるべく、ボルト（Ｂ）の螺子部（Ｅ）の挿通を許容する皿ばね配列（２４）と、皿ばね配列（２４）と座金部材（１２）との間に介在し、皿ばね配列（２４）が発生した押圧付勢力を座金部材（１２）に伝達する一方、インナリング（１８）の大径端（１８ａ）に加わる押圧付勢力を抑制する制御皿ばね（３０）とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が螺子部として形成されたロッド部材及びこのロッド部材の螺子部に螺合されるナット部材からなる締結具とともに使用される締結座金装置において、
テーパ孔を有する板状の座金部材と、
前記座金部材のテーパ孔に縮径可能に嵌合された円錐台形状のインナリングであって、
前記テーパ孔内に位置付けられた小径端及び前記座金部材から突出する大径端を有する一方、前記小径端側から前記ロッド部材の前記螺子部を挿通させることで前記大径端からの前記螺子部の突出を許容する内径を有し、縮径されたときに前記ロッド部材に係止されるインナリングと、
前記インナリングの前記大径端と前記ナット部材との間に配置されるべく、前記螺子部の挿通を許容する皿ばね配列と、
前記皿ばね配列と前記座金部材との間に介在し、前記皿ばね配列が発生した押圧付勢力を前記座金部材に伝達する方、前記インナリングの前記大径端に加わる前記押圧付勢力を抑制する制御ばね部材と
を具備したことを特徴とする締結座金装置。
【請求項２】
前記制御ばね部材は、前記皿ばね配列に向けて凸の姿勢の制御皿ばねであることを特徴とする請求項１に記載の締結座金装置。
【請求項３】
前記皿ばね配列はその両端に、前記制御ばね部材側及び前記ナット部材側に向けて凸の姿勢のエンド皿ばねを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の締結座金装置。
【請求項４】
前記制御皿ばねは、前記インナリングの前記大径端よりも大径のセンタボアを有し、
前記エンド皿ばねは、前記インナリングの前記大径端よりも小径のセンタボアを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の締結座金装置。
【請求項５】
前記皿ばね配列は、前記エンド皿ばね間に前記エンド皿ばねと同一の２個の中間皿ばねを更に含み、これら中間皿ばねは隣接する前記エンド皿ばねと逆向きの姿勢を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の締結座金装置。
【請求項６】
前記インナリングは、その縮径を許容する割り溝と、縮径されたとき、前記テーパ孔の大径端側に向かう前記インナリングの移動を阻止すべく前記螺子部に係止可能な内周面とを有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の締結座金装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端部が螺子部として形成されたロッド部材と、このロッド部材の螺子部に螺合されるナット部材とからなる締結具とともに使用され、締結具の緩みを自動的に防止する締結座金装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の締結具の一般的な使用形態は、以下の通りである。
先ず、互いに締結されるべき第１及び第２部材にロッド部材としてのボルトを例えば第１部材側から第１及び第２部材を貫通させ、その螺子部を第２部材から突出させる。この後、螺子部にナット部材を螺合し、このナット部材とボルトのヘッドとの間に第１及び第２部材を挟み込むべくナット部材を締付けることで、これら第１及び第２部材は締結具を介して締結される。
【０００３】
このような締結具に対して、この種の締結座金装置は第２部材とナット部材との間に介在すべくボルトに装着される。例えば、締結座金装置は、テーパ孔を有する座金部材と、この座金部材のテーパ孔に嵌合され、ボルトの挿通を許容する円錐台形状のインナリングと、これらインナリングを第２部材に向けて押圧付勢する圧縮コイルばねとを含む（例えば、特許文献１の図１参照）。
【０００４】
特許文献１の締結座金装置によれば、第１及び第２部材が木造建築の木材であり、これら木材が経年変化により痩せ細るとしても、圧縮コイルばねの押圧付勢力を受け、インナリングを介して座金部材がボルトの軸線に沿い第２部材側に所謂木痩せに追従して移動変位することで、これら第１及び第２部材の締結力が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第2934218号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１の締結座金装置の場合、圧縮コイルばねを使用しているため、締結座金装置の装着に要する間隔、即ち、第２部材とナット部材との間の間隔を大きく確保せざるを得ず、その薄形化が困難であり、長尺なボルトを要求する。
【０００７】
本発明は上述の事情に基づいてなされ、その目的は薄形化が可能な締結座金装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は、本発明の締結座金装置によって達成され、この締結座金装置は、テーパ孔を有する板状の座金部材と、この座金部材のテーパ孔に縮径可能に嵌合された円錐台形状のインナリングであって、テーパ孔内に位置付けられた小径端及び座金部材から突出する大径端を有する一方、小径端側から締結具のロッド部材の螺子部を挿通させることで大径端からの螺子部の突出を許容する内径を有し、縮径されたときにロッド部材に係止されるインナリングと、インナリングの大径端と締結具のナット部材との間に配置されるべく、螺子部の挿通を許容する皿ばね配列と、皿ばね配列と座金部材との間に介在し、皿ばね配列が発生した押圧付勢力を座金部材に伝達する一方、インナリングの大径端に加わる押圧付勢力を抑制する制御ばね部材と備える（請求項１）。
【０００９】
ロッド部材及びナット部材からなる締結具が第１及び第２部材の締結に使用され、ロッド部材が第２部材側から第２部材及び第１部材を貫通し、その螺子部が第１部材から突出されていると仮定したとき、本發明の締結座金装置は、螺子部に螺合されたナット部材と第１部材との間にその座金部材を第１部材に当接させた状態でロッド部材に装着される。
【００１０】
この後、ナット部材の回転を伴い、ナット部材を座金部材側に向けて移動させれば、皿ばね配列がロッド部材の軸線方向に圧縮され、皿ばね配列は押圧付勢力を発生させる。この押圧付勢力は制御ばね部材を一方の側のばね座として座金部材に伝達され、座金部材を第１部材に強く押し付ける。一方、制御ばね部材は押圧付勢力がインナリングの大径端にそのまま加えられるのを阻止し、押圧付勢力を抑制した弱い力でインナリングの大径端に加えさせる。このような弱い力は座金部材のテーパ孔内にインナリングを押し込む方向に働き、インナリングを僅かに縮径させる。それ故、インナリングがロッド部材に係止され、インナリングは第１部材に対する座金部材の密着状態を維持する。
【００１１】
この後、何らかの要因にて、座金部材と第１部材との間に隙間が発生しようとしても、座金部材は制御ばね部材を介して押圧付勢力を受けていることで、第１部材側に追従して移動しようとする。一方、ここでの座金部材の移動傾向はテーパ孔内へのインナリングの押し込みを上述の弱い力に抗して戻すことから、インナリングをテーパ孔から相対的に抜け出させるように働き、インナリングの縮径、即ち、ロッド部材に対するインナリングの係止が一時的に解除される。
【００１２】
それ故、座金部材は押圧付勢力によって第１部材側に移動し、第１部材への押し付け状態が維持され、上述の隙間を発生させることはなく、一方、このような座金部材の移動に遅れ、インナリングは前述の弱い力によりテーパ孔に押し込まれることで、再び縮径してロッド部材に係止される。即ち、インナリングは座金部材の移動位置にて座金部材を保持すべく、座金部材の移動に追従して移動する。この結果、締結具による第１及び第２部材の締結に緩みが生じることはなく、締結座金部材は締結具と協働して第１及び第２部材を安定して締結する。
【００１３】
例えば、制御ばね部材は、皿ばね配列に向けて凸の姿勢の制御皿ばねであってもよく（請求項２）、このような制御皿ばねは圧縮を伴い、上述の押圧付勢力を座金部材に伝達するものの、インナリングの大径端に加わる押圧付勢力を抑制する。
【００１４】
具体的には、皿ばね配列はその両端に、制御ばね部材側及びナット部材側に向けて凸の姿勢のエンド皿ばねを有することができ（請求項３）、この場合、ナット部材が皿ばね配列の他方の側のばね座を兼用する。
【００１５】
好ましくは、制御皿ばねは、インナリングの大径端よりも小径のセンタボアを有し、一方、エンド皿ばねは、インナリングの大径端よりも小径のセンタボアを有する（請求項４）。このようなセンタボアの大小関係によれば、制御皿ばねは押圧付勢力を座金部材に直接的に伝達するものの、皿ばね配列のエンド皿ばねからインナリングの大径端に加わる押圧付勢力を抑制するうえで好適する。
【００１６】
更に、皿ばね配列は、エンド皿ばね間にエンド皿ばねと同一の２個の中間皿ばねを更に含み、これら中間皿ばねは隣接するエンド皿ばねと逆向きの姿勢を有する（請求項５）。
また、インナリングは、その縮径を許容する割り溝と、縮径されたとき、テーパ孔の大径端側に向かうインナリングの移動を阻止すべく螺子部に係止可能な内周面とを有する（請求項６）。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜６の締結座金装置は、座金部材のための押圧付勢力を皿ばね配列によって発生させているので、圧縮コイルばねに比べて、ロッド部材の軸線方向に沿う皿ばね配列の長さを短縮できる。この結果、締結座金装置の薄形化が可能になり、また、要求されるロッド部材の長さをも短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る締結座金装置の一使用形態を示した図である。
【図２】図１の締結座金装置の分解斜視図である。
【図３】図１の締結座金装置の一部を詳細に示した図である。
【図４】図１の締結座金装置の作用を説明するための図であり、（ａ）は締結座金装置の装着直後、（ｂ）は締結座金装置の作動時をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態に係る締結座金装置１０は、ロッド部材としてボルトＡと、ナット部材Ｂとからなる締結具と組み合わせて使用される。例えば、図１に示されるように締結具は木造建築の第１及び第２部材として柱Ｃと筋交いＤとを互いに締結する。
【００２０】
詳しくは、ボルトＡは所謂軸太であって、筋交いＤ側から筋交いＤ及び柱Ｃを貫通し、柱Ｃから突出する先端部が螺子部Ｅとして形成されている。一方、ナット部材ＢはボルトＡの螺子部Ｅに螺合され、図１に示す締結座金装置１０の使用状態では、ナット部材ＢはボルトＡのヘッドＦとの間に締結座金装置１０を介して柱Ｃ及び筋交いＤを挟み込むべく締付けられている。即ち、締結座金装置１０はナット部材Ｂと柱Ｃとの間に組み込まれ、以下、締結座金装置１０について説明する。
【００２１】
締結座金装置１０は板状の座金部材１２を備え、この座金部材１２は図１の使用状態では、その内端面１２ａが柱Ｃに密着して配置される。座金部材１２は例えば図２から明らかなように多角形をなしているが、円形であってもよい。
【００２２】
座金部材１２はその中央にテーパ孔１４を有し、このテーパ孔１４は柱Ｃに向けて先細状をなし、ボルトＡの挿通を許容する最小口径を有する。また、図２に示されているように座金部材１２にはテーパ孔１４の周囲に例えば３個の差し込み孔１６が形成され、これら差し込み孔１６は座金部材１２の周方向に等間隔を存して配置されている。
【００２３】
テーパ孔１４にはインナリング１８が嵌合されており、このインナリング１８の詳細は図２及び図３から明らかになる。インナリング１８は円錐台形状をなし、テーパ孔１４内に位置付けられた小径端１８ａ、座金部材１２の外端面１２ｂから突出した大径端１８ｂを有する一方、ボルトＡにおける螺子部Ｅの挿通を許容する内径を有する。本実施形態の場合、インナリング１８の内径はボルトＡの軸部の外径にほぼ等しい。
【００２４】
一方、図２に示されているようにインナリング１８の周壁には割り溝２０が形成され、この割り溝２０はインナリング１８の縮径を可能にする。本実施形態の場合、割り溝２０を形成する内縁はインナリング１８が縮径されたときに互いに噛み合う形状を有する。
【００２５】
更に、図３に示されているようにインナリング１８の内周面は例えば、複数の環状爪２２によって形成され、これら環状爪２２はインナリング１８の軸線方向に並び、インナリング１８の縦断面でみて、その尖端がボルトＡの先端側に向かう鋸歯状をなしている。それ故、インナリング１８が縮径されたとき、環状爪２２が螺子部Ｅに噛み合うことで、インナリング１８は螺子部Ｅと一体的に係止される。
【００２６】
しかしながら、インナリング１８の縮径が解除されたとき、環状爪２２の存在に拘りなく、インナリング１８はボルトＡのヘッドＦ側に向けて螺子部Ｅ上を移動することができる。なお、上述の環状爪２２に代えて、螺子部Ｅに噛み合い可能な雌ねじをインナリング１８の内周面に形成してもよい。
【００２７】
ナット部材Ｂと座金部材１２の外端面１２ｂとの間には螺子部Ｅの挿通を許容する皿ばね配列２４が配置されており、本実施形態の場合、皿ばね配列２４はボルトＡの軸線方向に並べられた４枚の同一の皿ばねから構成されている。
【００２８】
詳しくは、皿ばね配列はその両端に位置した２枚のエンド皿ばね２６と、これらエンド皿ばね２６間に挟み込まれた２枚の中間皿ばね２８とを有する。ナット部材Ｂに隣接するエンド皿ばね２６はナット部材Ｂに向けて凸の姿勢を有し、これに対し、座金部材１２側のエンド皿ばね２６は座金部材１２に向けて凸の姿勢を有する。
【００２９】
一方、中間皿ばね２８はその小径端同士を突き合わせた姿勢を有する。即ち、中間皿ばね２８は隣接するエンド皿ばね２６とは逆向きの姿勢を有し、隣接する中間皿ばね２８及びエンド皿ばね２６は大径端同士を突き合わせている。
【００３０】
更に、上述した皿ばね配列２４と座金部材１２との間には、螺子部Ｅの挿通を許容する制御ばね部材としての制御皿ばね３０が介在されている。この制御皿ばね３０は隣接するエンド皿ばね２６に向けて凸の姿勢をなし、このエンド皿ばね２６及び座金部材１２の外端面１２ｂの双方に当接されている。即ち、制御皿ばね３０のセンタボア３０ａの内径はインナリング１８の大径端１８ｂよりも大きい。なお、本実施形態では、制御皿ばね３０の外径はエンド皿ばね２６よりも小径である。
【００３１】
更に、制御皿ばね３０のセンタボア３０ａの内径は皿ばね配列２４を形成するエンド皿ばね２６や中間皿ばね２８それぞれのセンタボア３２よりも大きいが、皿ばね配列２４の最大外径よりも小さく、また、センタボア３２はナット部材Ｂの外径よりも小さい。
それ故、制御皿ばね３０は、皿ばね配列２４の内端となるエンド皿ばね２６を受け止めるばね座として機能し、一方、ナット部材Ｂは皿ばね配列２４の外端となるエンド皿ばね２６を受け止めるばね座を兼用する。
【００３２】
更に、本実施形態の場合、締結座金装置１０は、前述した皿ばね配列２４及び制御皿ばね３０を収容するカバー部材３４を更に備え、このカバー部材３４は締結座金装置１０を構成する他の構成要素とは異なり、合成樹脂から形成されている。カバー部材３４は両端が開口した円筒形状をなし、一方の開口端からは３本の突起３６が突出されている。カバー部材３４は座金部材１２の差し込み孔１６に突起３６をそれぞれ差し込むことで、座金部材１２に結合されている。
【００３３】
また、カバー部材３４の他方の開口端には止め環３８が装着されており、この止め環３８は、前述した皿ばね配列２４の外径よりも小さいが、ナット部材Ｂの外径よりも小径の内径を有する。このような止め環３８は、カバー部材３４から皿ばね配列２４、制御皿ばね３０及びインナリング１８が抜け出してしまうのを防止し、締結座金装置１０をボルトＡ及びナット部材Ｂからなる締結具とは別個のアセンブリとして取り扱うことができる。
【００３４】
図１中、締結座金装置１０の下半分は、柱Ｃとナット部材Ｂとの間のボルトＡの螺子部Ｅに締結座金装置１０が装着されていることを示しているが、ここでの装着は締付け前の状態にある。この際、制御皿ばね３０のセンタボア３０ａの内径がインナリング１８の大径端１８ｂよりも大径であり、一方、エンド皿ばね２６のセンタボア３２がインナリング１８の大径端１８ｂよりも小径であるので、インナリング１８側のエンド皿ばね２６はその小径端にて大径端１８ｂに当接する。
この状態からナット部材Ｂが回転され、このナット部材Ｂを座金部材１２に向けて押し込んでいけば、皿ばね配列２４を形成するエンド皿ばね２６及び中間皿ばね２８がボルトＡの軸線方向に沿って圧縮され、皿ばね配列２４は制御皿ばね３０を介して座金部材１２を柱Ｃに押し付ける押圧付勢力を発生する。この際、制御皿ばね３０は殆ど圧縮されず、皿ばね配列２４が発生した押圧付勢力を座金部材１２に直接的に伝達する。
【００３５】
即ち、締結座金装置１０は図１中、その上半分に示されるようにナット部材Ｂと柱Ｃとの間にて締付け状態となり、この時点にて、締結座金装置１０の組み付けが完了する。それ故、柱Ｃ及び筋交いＤはボルトＡのヘッドＦとナット部材Ｂとの間に締結座金装置１０を介して挟み込まれ、一体的に結合される。
【００３６】
一方、上述の締付け状態にあるとき、制御皿ばね３０は殆ど圧縮されていないので、皿ばね配列２４がそのエンド皿ばね２６を介してインナリング１８の大径端１８ｂを強く押し付けることはない。つまり、制御皿ばね３０は上述の押圧付勢力を抑制した弱い力にて、エンド皿ばね２６を介してインナリング１８の大径端１８ｂを押し付けさせる機能をも発揮する。
【００３７】
それ故、インナリング１８は上述の弱い力で、座金部材１２のテーパ孔１４内に押し込まれ、僅かに縮径することから、インナリング１８の環状爪２２がボルトＡの螺子部Ｅに係止される。この結果、上述の押圧付勢力の強弱に拘らず、インナリング１８、つまり、座金部材１２がボルトＡの軸線方向に沿いナット部材Ｂ側に移動し、柱Ｃから離れるようなことはない。
【００３８】
ここで、インナリング１８がテーパ孔１４に押し込まれるとしても、その小径端１８ａがテーパ孔１４、即ち、座金部材１２の内端面１２ａから突出することなく、一方、その大径端１８ｂは座金部材１２の外端面１２ｂから突出した状態に維持される。
【００３９】
次に、図４を参照して締結座金装置１０の動作を説明する。なお、図４は締結座金装置１０を簡略化して示している。
図４（ａ）は、図１中の上半分に相当する締結座金装置１０の組み付け（締付け）状態を示す。この状態から経年変化により柱Ｃや筋交いＤが木痩せし、図４（ａ）中、２点鎖線で示されるように柱Ｃと座金部材１２との間に隙間が発生しようとしても、皿ばね配列２４の押圧付勢力が制御皿ばね３０を介して座金部材１２に常時働いているので、図４（ｂ）に示されるように、座金部材１２は木痩せに追従してボルトＡの軸線方向に移動し、上述の隙間を発生させることなく柱Ｃに密着し続ける。
【００４０】
詳しくは、座金部材１２が上述の方向に移動しようとすれば、ここでの座金部材１２の移動傾向はテーパ孔１４内へのインナリング１８の押し込みを前述の弱い力に抗して戻すように働くので、座金部材１２の移動を許容する。この際、インナリング１８の縮径、即ち、ボルトＡに対するインナリング１８の係止が一時的に解除されるので、インナリング１８は上述の弱い力を受け、テーパ孔１４内に再び押し込まれる。即ち、インナリング１８は座金部材１２に追従してボルトＡの軸線方向に移動し、再び縮径して、その環状爪２２を介してボルトＡの螺子部Ｅに係止される。
【００４１】
上述したように座金部材１２がインナリング１８を伴い、木痩せに追従して移動し、そして、この移動した位置にてインナリング１８を介してボルトＡに固定されることから、座金部材１２は木痩せに拘らず、柱Ｃへの密着が維持される。
この結果、ボルトＡ及びナット部材Ｂからなる締結具の締付けが緩むことはなく、締結座金装置１０は締結具と協働して柱Ｃ及び筋交いＤを長期に亘り安定して結合することができる。
【００４２】
締結座金装置１０は、上述の押圧付勢力を皿ばね配列２４によって発生させることから、ボルトＡの軸線方向に沿う皿ばね配列２４の長さを圧縮コイルばねに比べて短くできる。この結果、締結座金装置１０の薄形化が可能になり、ボルトＡに要求される長さを短くすることができる。
また、インナリング１８の環状爪２２はボルトＡの螺子部Ｅに係止されるので、ボルトＡに対するインナリング１８、つまり、座金部材１２の固定はより安定する。
【００４３】
本発明は上述の一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、皿ばね配列２４は２枚のエンド皿ばね２６のみによって構成されていてもよいし、中間皿ばね２８を２対以上有していてもよい。
また、本発明の締結座金装置は柱Ｃ及び筋交いＤを締結するような上述の締結具のみならず、布基礎に木土台を固定するためのアンカーボルトとナット部材とからなる締結具等や、木造建築物に限らず、振動を受ける箇所にて使用される様々な締結具にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０          締結座金装置
１２          座金部材
１４          テーパ孔
１８          インナリング
２０          割り溝
２２          環状爪
２４          皿ばね配列
２６          エンド皿ばね
２８          中間皿ばね
３０          制御皿ばね（制御ばね部材）
３０ａ        センタボア
３２          センタボア
３４          カバー部材
３８          止め環
Ａ            ボルト（ロッド部材）
Ｂ            ナット部材
Ｃ            柱
Ｄ            筋交い
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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