(57)【要約】【課題】スプリングワッシャーを配置する工程を省略し、貫通孔内のボルト軸に配置された圧接体（ナット体又はボルト頭部）を緩み止め状態で貫通孔周壁に圧接させてボルト軸を固定するための貫通孔構造を提供する。【解決手段】本発明の貫通孔構造は、ボルト軸に配置される圧接体を介して当該ボルト軸を固定するための貫通孔構造であって、金属製の板状部に貫通孔が穿設され、貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯が構成され、環状帯の少なくとも一部には、板状部から傾斜姿勢で張り出していると共に板状部に対して傾動可能な傾斜部が設けられ、傾斜部の先端を含む環状帯の内縁は、ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、貫通孔に挿通されたボルト軸を板状部に固定すべく板状部に圧接体を圧接させるときに、傾斜部の少なくとも一部が圧接体に当接可能に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2014202292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト軸に配置される圧接体を介して当該ボルト軸を固定するための貫通孔構造であって、
金属製の板状部に貫通孔が穿設され、
前記貫通孔に挿通される前記ボルト軸を包囲する環状帯が構成され、
前記環状帯の少なくとも一部には、前記板状部から傾斜姿勢で張り出していると共に前記板状部に対して傾動可能な傾斜部が設けられ、
前記傾斜部の先端を含む前記環状帯の内縁は、前記ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、
前記貫通孔に挿通されたボルト軸を前記板状部に固定すべく前記板状部に前記圧接体を圧接させるときに、前記傾斜部の少なくとも一部が前記圧接体に当接可能に配置されていることを特徴とする貫通孔構造。
【請求項２】
前記傾斜部が前記圧接体に押圧されて変形したときに前記傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して前記貫通孔内のボルト軸に圧接するように前記傾斜部の斜辺長さが定められていることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔構造。
【請求項３】
前記環状帯の一部には、前記傾斜部の基端から先端まで延びる切り欠き又は切れ目が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貫通孔構造。
【請求項４】
前記圧接体は前記ボルト軸に螺着されるナット体であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の貫通孔構造。
【請求項５】
柱材の金属製の柱壁に穿設された貫通孔を介して、少なくとも１つのボルト軸を有する支持材が前記柱材に固定された支持材固定構造であって、
前記貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯が構成され、
前記環状帯の少なくとも一部には、前記板状部から傾斜姿勢で張り出し形成され、前記柱壁に対して傾動可能な傾斜部が設けられ、
前記傾斜部の先端を含む前記環状帯の内縁は、前記ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、
前記貫通孔に挿通された前記ボルト軸に少なくとも１つの螺着体が螺着されていると共に前記螺着体が前記柱壁に圧接していることにより、前記支持材が前記柱材に固定され、
前記傾斜部の少なくとも一部が前記螺着体によって前記柱壁側に押圧されて変形していることを特徴とする支持材固定構造。
【請求項６】
前記傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して前記ボルト軸に圧接していることを特徴とする請求項５に記載の支持材固定構造。
【請求項７】
前記ボルト軸には、一対の螺着体が螺着しており、前記一対の螺着体で前記柱壁を挟圧していることを特徴とする請求項５又は６に記載の支持材固定構造。
【請求項８】
一対の柱材に前記支持材が架け渡って固定された支持材固定構造であって、
前記支持材が前記一対の柱材の各柱壁に穿設された貫通孔を前記少なくとも１つのボルト軸で貫通していると共に、一対の螺着体が前記一対の柱材を外方から挟圧するように、又は、前記一対の柱材のうちの少なくとも一方の柱材の前記柱壁を両側から挟圧するように、前記ボルト軸に螺着されており、
前記一対の柱材の前記貫通孔の周縁に前記一対の螺着体がそれぞれ圧接して、又は、前記挟圧する柱壁の貫通孔周縁に前記一対の螺着体が前記柱壁の両側からそれぞれ圧接して、前記圧接された前記傾斜部が押圧変形していることを特徴とする請求項５又は６に記載の支持材固定構造。
【請求項９】
少なくとも１つのボルト軸を有する支持材を柱材に固定する方法であって、
前記柱材の金属製の柱壁に前記支持材を挿通するための貫通孔を穿設すると共に、前記貫通孔に挿通される前記ボルト軸を包囲する環状帯の少なくとも一部に前記柱壁から傾斜姿勢で張り出した傾斜部を形成するステップであって、前記傾斜部の先端を含む前記環状帯の内縁は、前記ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成する、ステップと、
前記ボルト軸を前記貫通孔に挿通し、前記ボルト軸に螺着体を螺着するステップと、
前記螺着体を螺回動させ、前記螺着体で前記傾斜部の少なくとも一部を押圧変形させるように前記螺着体を前記柱壁に圧接させて、前記柱壁に前記ボルト軸を固定するステップと、
を含むことを特徴とする支持材を柱材に固定する方法。
【請求項１０】
前記柱壁に前記ボルト軸を固定するステップは、前記傾斜部を前記螺着体の当接によって前記ボルト軸側へと傾動させて、前記傾斜部の先端を前記ボルト軸の外面に圧接させることを含むことを特徴とする請求項９に記載の支持材を柱材に固定する方法。
【請求項１１】
ボルト軸に配置される圧接体を介して当該ボルト軸を金属製の板状部に固定すべく、前記板状部に貫通孔を形成するための穿孔工具であって、
前記板状部を打ち抜くための雄刃、及び、当該雄刃を嵌挿可能な雌刃とからなり、当該一対の雄刃及び雌刃で前記板状部を挟み込んで前記板状部を穿孔するための穿孔刃と、
前記雄刃の基端周縁又は前記雌刃の先端周縁の少なくとも一方に設置され、穿孔工程において、前記貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯の少なくとも一部に、前記板状部に対して傾斜した傾動可能な傾斜部を張り出し形成するための傾斜形成部を備え、
前記傾斜部の先端を含む前記環状帯の内縁は、前記ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、前記第１幅は、前記ボルト軸の径よりも大きいと共に、前記ボルト軸に配置される前記圧接体が前記傾斜部の少なくとも一部に当接可能な幅で定められていることを特徴とする穿孔工具。
【請求項１２】
前記傾斜形成部が形成する前記傾斜部は、前記貫通孔周縁の周方向の一部又は全体に形成され、前記傾斜部の先端が形成する円周は前記雄刃の外周よりも大きいことを特徴とすることを特徴とする請求項１１に記載の穿孔工具。
【請求項１３】
前記傾斜形成部は、前記傾斜部が前記圧接体に押圧されて変形したとき、前記傾斜部先端がボルト軸側に傾動して前記貫通孔内のボルト軸に圧接するように、前記傾斜部の基端から先端までの斜面長さを定めることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の穿孔工具。
【請求項１４】
前記雄刃の径が前記ボルト軸の外径と略同一であることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の穿孔工具。
【請求項１５】
前記穿孔刃によって形成された穿孔の穿孔幅は、前記ボルト軸の外径よりも小さく、前記傾斜形成部によって前記第１幅まで拡張されることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の穿孔工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔構造、支持材固定構造、支持材を柱材に固定する方法及び穿孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、棒材等のボルト軸を有する支持材を壁材等の金属製の板状部に固定するための手段として、一般的に特許文献１又は２のような支持材固定構造が用いられている。
【０００３】
特許文献１の支持材固定構造では、ボックス（１）を支持する支持ボルト（５）が、一対の金属製の柱材である軽量型鋼（６）に架設状態で固定されている。支持ボルト（５）は、一対の軽量型鋼（６）の柱壁にそれぞれ穿設された貫通孔を貫通している。そして、支持ボルト（５）の両端には、一対のナット体が螺着されている。本固定構造では、当該一対のナットが締結されて各軽量型鋼（６）の柱壁外面の貫通孔周縁に圧接して一対のナット体で一対の軽量型鋼（６）を外方から挟圧することにより、支持ボルト（５）が柱材である軽量型鋼（６）に固定されている。
【０００４】
特許文献２の支持材固定構造では、取付けボルト（３）が先端に形成された支持棒（２）が一体形成されたボックス（Ｂ）が、支持棒（２）及び取付けボルト（３）を介して、軽量形鋼製の支柱（Ｓ）の柱壁に固定されている。特許文献２の第４図に示されているとおり、支柱（Ｓ）の柱壁に穿設された貫通孔に取付けボルト（３）が貫通し、当該取付けボルト（３）の先端にナット体（支持金具）（９）が螺着している。そして、ナット体（９）と支持棒（２）の端部とが支柱（Ｓ）の柱壁を挟圧するように、柱壁外面の貫通孔周縁にワッシャーを介してナット体（９）が圧接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１２３１２号公報
【特許文献２】実開昭６１−１８０５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、特許文献１及び２のような支持材固定構造では、ナット体を柱壁に圧接させてボルト軸を柱壁に固定するとき、ナット体の緩み止めとして、スプリングワッシャー（又はバネ座金）をナット体と柱壁との間に介在させる。すなわち、このスプリングワッシャーがナット体と柱壁との間で挟圧されることにより、スプリングワッシャー自体のスプリングバック作用でスプリングワッシャーとナット体間の摩擦力が向上し、ナット体（又は、場合によってはボルト頭部）がボルト軸に対して回転することが抑制される。それ故、支持材固定構造を構築する一連の作業工程において、スプリングワッシャーをボルト軸に挿通させる工程は、ナット体及びボルト軸の相対回転を防ぎ、支持材を柱材（被固定部）にしっかりと固定するために必須の工程である。しかしながら、この工程は比較的簡単な工程であるが故に、固定時に意図せずに当該工程を省略してしまう虞があった。このような場合、スプリングワッシャーが存在しないことで経時と共にナット体が緩んで、支持材固定構造が脆弱になるといった問題があった。あるいは、支持材固定構造の構築後に当該省略に気付いた場合であっても、支持材固定構造を分解して、スプリングワッシャーをボルト軸に挿通させて再度、支持材固定構造を構築しなければならず、作業性が大幅に低下するといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スプリングワッシャーを配置する工程を省略し、貫通孔内のボルト軸に配置された圧接体（ナット体又はボルト頭部）を緩み止め状態で貫通孔周壁に圧接させてボルト軸を固定するための貫通孔構造、支持材固定構造、支持材を柱材に固定する方法、及び、該貫通孔構造を形成するための穿孔工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の貫通孔構造は、ボルト軸に配置される圧接体を介して当該ボルト軸を固定するための貫通孔構造であって、金属製の板状部に貫通孔が穿設され、貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯が構成され、環状帯の少なくとも一部には、板状部から傾斜姿勢で張り出していると共に板状部に対して傾動可能な傾斜部が設けられ、傾斜部の先端を含む環状帯の内縁は、ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、貫通孔に挿通されたボルト軸を板状部に固定すべく板状部に圧接体を圧接させるときに、傾斜部の少なくとも一部が圧接体に当接可能に配置されていることを特徴とする。なお、本発明の「貫通孔」は板状部（又は柱壁）に穿設された、ボルト軸を挿通するための任意形状の孔として定められる。また、「環状帯」は、少なくとも傾斜部を含む所定幅のドーナツ状の領域（すなわち、貫通孔に挿通されたボルト軸を包囲する空間）として定められる。そして、「環状帯内縁」は、傾斜部先端で形成された開口縁部の少なくとも一部を含む環状帯の内周縁部として定められ、その内方にボルト軸の挿通（又は収容）空間を含む。「開口縁部」はボルト軸の挿通（又は収容）空間を内方に形成する縁部として定められる。
【０００９】
請求項２に記載の貫通孔構造は、請求項１に記載の貫通孔構造において、傾斜部が圧接体に押圧されて変形したときに傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接するように傾斜部の斜辺長さが定められていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の貫通孔構造は、請求項１又は２に記載の貫通孔構造において、環状帯の一部には、傾斜部の基端から先端まで延びる切り欠き又は切れ目が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の貫通孔構造は、請求項１から３のいずれかに記載の貫通孔構造において、圧接体はボルト軸に螺着されるナット体であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の支持材固定構造は、柱材の金属製の柱壁に穿設された貫通孔を介して、少なくとも１つのボルト軸を有する支持材が柱材に固定された支持材固定構造であって、貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯が構成され、環状帯の少なくとも一部には板状部から傾斜姿勢で張り出し形成され、柱壁に対して傾動可能な傾斜部が設けられ、傾斜部の先端を含む環状帯の内縁は、ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、貫通孔に挿通されたボルト軸に少なくとも１つの螺着体が螺着されていると共に螺着体が柱壁に圧接していることにより、支持材が柱材に固定され、傾斜部の少なくとも一部が螺着体によって柱壁側に押圧されて変形していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の支持材固定構造は、請求項５に記載の支持材固定構造において、傾斜部先端がボルト軸側へと傾動してボルト軸に圧接していることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の支持材固定構造は、請求項５又は６に記載の支持材固定構造において、ボルト軸には、一対の螺着体が螺着しており、該一対の螺着体で柱壁を挟圧していることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の支持材固定構造は、請求項５又は６に記載の支持材固定構造において、一対の柱材に支持材が架け渡って固定された支持材固定構造であって、支持材が一対の柱材の各柱壁に穿設された貫通孔を少なくとも１つのボルト軸で貫通していると共に、一対の螺着体が一対の柱材を外方から挟圧するように、又は、一対の柱材のうちの少なくとも一方の柱材の柱壁を両側（又は表裏）から挟圧するように、ボルト軸に螺着されており、一対の柱材の貫通孔の周縁に一対の螺着体がそれぞれ圧接して、又は、挟圧する柱壁の貫通孔の周縁に一対の螺着体が柱壁の両側（又は表裏）からそれぞれ圧接して、圧接された傾斜部が押圧変形していることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の固定方法は、少なくとも１つのボルト軸を有する支持材を柱材に固定する方法であって、柱材の金属製の柱壁に支持材を挿通するための貫通孔を穿設すると共に、貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯の少なくとも一部に柱壁から傾斜姿勢で張り出した傾斜部を形成するステップであって、傾斜部の先端を含む環状帯の内縁は、ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成する、ステップと、ボルト軸を貫通孔に挿通し、ボルト軸に螺着体を螺着するステップと、螺着体を螺回動させ、螺着体で傾斜部の少なくとも一部を押圧変形させるように螺着体を柱壁に圧接させて、柱壁にボルト軸を固定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の固定方法は、請求項９に記載の固定方法において、柱壁にボルト軸を固定するステップは、傾斜部を螺着体の当接によってボルト軸側へと傾動させて、傾斜部の先端をボルト軸の外面に圧接させることを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の穿孔工具は、ボルト軸に配置される圧接体を介して当該ボルト軸を金属製の板状部に固定すべく、板状部に貫通孔を形成するための穿孔工具であって、  板状部を打ち抜くための雄刃、及び、当該雄刃を嵌挿可能な雌刃とからなり、当該一対の雄刃及び雌刃で板状部を挟み込んで板状部を穿孔するための穿孔刃と、雄刃の基端周縁又は雌刃の先端周縁の少なくとも一方に設置され、穿孔工程において、貫通孔に挿通されるボルト軸を包囲する環状帯の少なくとも一部に、板状部に対して傾斜した傾動可能な傾斜部を張り出し形成するための傾斜形成部を備え、傾斜部の先端を含む環状帯の内縁は、ボルト軸を挿通可能な第１幅を有する開口縁部の少なくとも一部を構成し、第１幅は、ボルト軸の径よりも大きいと共に、ボルト軸に配置される圧接体が傾斜部の少なくとも一部に当接可能な幅で定められていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の穿孔工具は、請求項１１に記載の穿孔工具であって、傾斜形成部が形成する傾斜部は、貫通孔周縁の周方向の一部又は全体に形成され、傾斜部の先端が形成する円周は雄刃の外周よりも大きいことを特徴とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の穿孔工具は、請求項１１又は１２に記載の穿孔工具であって、傾斜形成部は、傾斜部の基端に第１幅よりも大きい第２幅を有する裾部を形成し、且つ、傾斜部が圧接体に押圧されて変形したとき、傾斜部先端がボルト軸側に傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接するように、裾部から開口縁部までの斜面長さを定めることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の穿孔工具は、請求項１１から１３のいずれかに記載の穿孔工具であって、雄刃の径がボルト軸の外径と略同一であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の穿孔工具は、請求項１１から１３のいずれかに記載の穿孔工具であって、穿孔刃によって形成された穿孔の穿孔幅は、ボルト軸の外径よりも小さく、傾斜形成部によって第１幅まで拡張されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、板状部の外面から張り出した傾斜部を有する環状帯を形成している。そして、ボルト軸を板状部に固定すべく、ボルト軸に配置される圧接体（例えば、ナット体、ボルト頭部等）を板状部外面に圧接させたとき、傾斜部に該圧接体が当接して、該傾動可能な傾斜部を押圧変形させる。すなわち、圧接体によって押圧変形した傾斜部が金属のスプリングバックによって元の状態に復帰しようとする復元力（又は弾発力）が発生する。そして、該傾斜部が圧接体の押圧に対して反発する。つまり、当該復元力が圧接体に作用することによって、圧接体の圧接面と板状部外面との間の摩擦力が向上する。そして、当該復元力や摩擦力により、圧接体の板状部への圧接力が弱まることが規制され、結果として、ボルト軸と板状部との固定が緩むことが抑えられる。つまり、この傾動可能な傾斜部は、圧接体により押圧変形されたとき、傾斜部自体が圧接体を外方へと付勢して、スプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用を発揮する。したがって、本発明によれば、従来のスプリングワッシャーを配置する工程を省略可能であり、尚且つ、ボルト軸と板状部との固定構造を構築する作業工程を簡易化及び迅速化することができる。なお、本発明の貫通孔構造は、ボルト軸を固定するためのボルト軸固定装置と解釈することもできる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、傾斜部が圧接体に押圧されて変形したときに傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接することにより、圧接体と板状部との圧接力に加えて、当該傾斜部とボルト軸との圧接力を発揮し、ボルト軸を回り止め状態で係止して、より強固に板状部に固定することができる。特に、ボルト軸の外面のネジ溝に傾斜部先端が嵌り込むことで、ボルト軸の軸方向の移動が効果的に規制される。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、環状帯の一部に切り欠き又は切れ目が形成されていることにより、切り欠き又は切れ目の切れ端が圧接体の圧接面に食い込み、圧接体の緩み止め効果を向上させる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれかの発明の効果に加えて、傾斜部がボルト軸に螺着したナット体の離脱方向の回転を抑えることで、ボルト体と板状部との固定が弱まることが効果的に防止される。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、柱壁の外面から張り出した傾斜部を有する環状帯を形成している。そして、ボルト軸に螺着された螺着体（例えば、ナット体）が傾斜部に当接して該傾動可能な傾斜部を押圧変形させた状態で、該螺着体が柱壁外面に圧接して支持材が柱材に固定されている。すなわち、螺着体によって押圧変形した傾斜部が金属のスプリングバックによって元の状態に復帰しようとする復元力（又は弾発力）が発生する。そして、該傾斜部が螺着体の押圧に対して反発している。つまり、当該復元力が螺着体に作用していることによって、螺着体の圧接面と柱壁外面との間の摩擦力が向上している。そして、当該復元力や摩擦力により、螺着体が緩む方向に回転することが規制され、結果として、ボルト軸と柱壁との固定が緩むことを抑えられている。つまり、この傾動可能な傾斜部が螺着体により押圧変形されて、傾斜部自体が螺着体を外方へと付勢して、スプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用を発揮している。したがって、本発明の支持材固定構造は、支持材を強固に固定可能であると共に、本固定構造を構築する際、従来のスプリングワッシャーを配置する工程を省略可能であり、その作業工程を簡易化及び迅速化することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の発明の効果に加えて、傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接していることにより、螺着体と柱壁との圧接力に加えて、当該傾斜部とボルト軸との圧接力を発揮し、ボルト軸を回り止め状態で係止して、支持材をより強固に柱壁に固定している。特に、ボルト軸の外面のネジ溝に傾斜部先端が嵌り込むことで、ボルト軸の軸方向の移動が効果的に規制されている。
【００２９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６の発明の効果に加えて、一対の螺着体で柱壁を挟圧する支持材固定構造において、上記効果を発揮することができる。
【００３０】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５又は６の発明の効果に加えて、一対の柱材に支持材が架け渡って固定された支持材固定構造において、上記効果を発揮することができる。
【００３１】
請求項９に記載の発明によれば、柱壁の外面から張り出した傾斜部を有する環状帯を形成する。そして、該傾動可能な傾斜部を押圧変形させるように該螺着体を傾斜部に当接させ、ボルト軸に螺着された螺着体（例えば、ナット体）を柱壁外面に圧接させて支持材を柱材に固定する。すなわち、螺着体で押圧変形させた傾斜部が金属のスプリングバックによって元の状態に復帰しようとする復元力（又は弾発力）が発生する。そして、該傾斜部が螺着体の押圧に対して反発する。つまり、当該復元力が螺着体に作用することによって、螺着体の圧接面と柱壁外面との間の摩擦力を向上させる。そして、当該復元力や摩擦力により、螺着体が緩む方向に回転することを規制し、結果として、ボルト軸と柱壁との固定が緩むことを抑えることができる。つまり、この傾動可能な傾斜部を螺着体で押圧変形させることで、傾斜部自体が螺着体を外方へと付勢して、スプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用を発揮可能である。したがって、本発明の固定方法は、従来のスプリングワッシャーを配置する工程を省略可能であり、且つ、ボルト軸と板状部との固定構造を構築する作業工程を簡易化及び迅速化することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９の発明の効果に加えて、傾斜部を螺着体で押圧変形させたときに、傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接する。すなわち、螺着体と柱壁との圧接力に加えて、当該傾斜部とボルト軸との圧接力を発揮して、支持材をより強固に柱材に固定することができる。特に、ボルト軸の外面のネジ溝に傾斜部先端が嵌り込むことで、ボルト軸の軸方向の移動を効果的に規制することができる。
【００３３】
請求項１１に記載の発明によれば、穿孔工具の傾斜形成部によって、板状部外面から傾斜姿勢で張り出した傾斜部を有する環状帯を形成可能である。そして、本穿孔工具が形成した貫通孔構造において、ボルト軸を板状部に固定すべく、ボルト軸に配置される圧接体（例えば、ナット体、ボルト頭部等）を板状部外面に圧接させたとき、傾斜部に該圧接体が当接して、傾動可能な傾斜部を押圧変形させる。すなわち、圧接体によって押圧変形した傾斜部が金属のスプリングバックによって元の状態に復帰しようとする復元力（又は弾発力）が発生する。そして、該傾斜部が圧接体の押圧に対して反発する。当該復元力が圧接体に作用することによって、圧接体の圧接面と板状部外面との間の摩擦力が向上する。そして、当該復元力や摩擦力により、圧接体の板状部への圧接力が弱まることが規制され、結果として、ボルト軸と板状部との固定が緩むことが抑えられる。つまり、本発明の穿孔工具は、穿孔刃及び傾斜形成部によって、ボルト軸が貫通可能な貫通孔と共に、傾斜部自体が圧接体を外方へと付勢してスプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用を発揮する環状帯を形成することができる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１の発明の効果に加えて、傾斜部の先端が形成する円周は雄刃の外周よりも大きいため、穿孔工具で貫通孔を形成した後、穿孔刃（雄刃）を板状部から簡単に離脱させることができる。
【００３５】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１１又は１２の発明の効果に加えて、当該穿孔工具で形成した傾斜部において、傾斜部先端がボルト軸側へと傾動して貫通孔内のボルト軸に圧接することにより、螺着体と柱壁との圧接力に加えて、当該傾斜部とボルト軸との圧接力を発揮し、ボルト軸を回り止め状態で係止して、支持材をより強固に柱材に固定することができる。特に、ボルト軸の外面のネジ溝に傾斜部先端が嵌り込むことで、ボルト軸の軸方向の移動を効果的に規制することができる。
【００３６】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１１から１３のいずれかの発明の効果に加えて、少なくともボルト軸が貫通孔に挿通可能な第１幅で貫通孔を穿孔可能である。
【００３７】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項１１から１３のいずれかの発明の効果に加えて、ボルト軸が貫通孔に挿通可能であり、且つ、傾斜部の先端をボルト軸に近接させて貫通孔を形成可能である。つまり、傾斜部の傾動時に、その先端がボルト軸に圧接可能な貫通孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態における貫通孔構造の（ａ）斜視図及び（ｂ）断面図。
【図２】図１の貫通孔構造においてボルト軸を板状部に固定する工程を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態における穿孔工具の側面図。
【図４】図３の穿孔工具の穿孔刃の部分拡大斜視図。
【図５】図４の穿孔刃の断面図。
【図６】図３の穿孔工具で板状部に穿孔する工程を示す模式図であって、（ａ）穿孔工具を板状部に配置する工程、（ｂ）穿孔刃を垂直移動させる工程、及び（ｃ）穿孔刃で板状部を穿孔する工程。
【図７】図６（ｃ）の穿孔刃で板状部を穿孔する形態の部分拡大断面図。
【図８】本発明の別実施形態における（ａ）切り欠き、（ｂ）切れ目を有する貫通孔構造の斜視図。
【図９】本発明の別実施形態における穿孔工具の穿孔刃の部分拡大斜視図。
【図１０】本発明の別実施形態における貫通孔構造の（ａ）斜視図、（ｂ）平面図。
【図１１】本発明の別実施形態における貫通孔構造の（ａ）斜視図、（ｂ）平面図。
【図１２】本発明の一実施形態の支持材固定構造の（ａ）前方斜視図、（ｂ）後方斜視図。
【図１３】図１２の支持材固定構造の分解斜視図。
【図１４】図１２の支持材固定構造の平面図であって、（ａ）分解断面図、（ｂ）断面図。
【図１５】本発明の別実施形態の支持材固定構造の斜視図。
【図１６】図１５の支持材固定構造の平面図であって、（ａ）分解断面図、（ｂ）断面図。
【図１７】本発明の別実施形態の支持材固定構造の分解斜視図。
【図１８】図１７支持材固定構造の平面図であって、（ａ）分解断面図、（ｂ）断面図。
【図１９】本発明の別実施形態の支持材固定構造の平面図であって、（ａ）分解断面図、（ｂ）断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図又は概略図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。つまり、本発明は、図面における寸法比率に限定されるものではない。
【００４０】
各実施形態では、「貫通孔」は板状部（又は柱壁）に穿設された、ボルト軸を挿通するための任意形状の孔として定められる。「貫通孔周縁」は該任意形状の貫通孔の全周を縁取る縁部として定められる。「環状帯」は、少なくとも傾斜部を含む所定幅のドーナツ状の領域（すなわち、貫通孔に挿通されたボルト軸を包囲する空間）として定められる。「環状帯内縁」は、傾斜部先端（又は開口縁部）を含む内周縁部として定められ、その内方にボルト軸の挿通（又は収容）空間を包含する。「開口縁部」はボルト軸の挿通（又は収容）空間を内方に形成する縁部として定められ、「環状帯内縁」の一部又は全部（又は傾斜部先端）を含むように構成可能である。換言すると、「環状帯内縁」が「開口縁部」の一部又は全部を構成する。なお、「環状帯」は、ボルト軸を包囲可能であればよく、「環状帯内縁」は必ずしもボルト軸の外周又は貫通孔周縁に一致しなくてもよい。すなわち、環状帯の内縁は、貫通孔周縁に沿って形成されてもよく（図１、図８の実施形態）、貫通孔の内方に位置してもよく（図１０の実施形態）、あるいは、貫通孔の外方に位置してもよい（図１１の実施形態）。以下に本発明の貫通孔構造の複数の実施形態を説明する。
【００４１】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明に係る一実施形態の貫通孔構造１００の斜視図及び断面図である。図１（ａ）に示すとおり、貫通孔構造１００は、所定厚の金属製の板状部１０１と、該板状部１０１に穿設された平面視円形の貫通孔１０２と、該貫通孔１０２の周縁全周が該板状部１０１から傾斜姿勢で張り出した環状帯１０３とを備える。そして、環状帯１０３は、その基端に形成された環状の裾部１０４と、該裾部１０４から延びると共に板状部１０１に対して傾斜した傾斜部１０５と、該傾斜部１０５の先端に形成された開口縁部１０６とを含んでいる。すなわち、該環状帯１０３は、環状帯内縁１０３ａ（開口縁部１０６に合致）及び環状帯外縁１０３ｂ（裾部１０４に合致）間の所定幅の領域として定められ、円形の貫通孔１０２（又は貫通孔１０２に挿通されるボルト軸１１１）を包囲している。そして、環状帯内縁１０３ａは、開口縁部１０６全体（貫通孔周縁全体）を構成している。つまり、本実施形態では、環状帯内縁１０３ａが貫通孔周縁に沿って形成されている。当該環状帯１０３（又は傾斜部１０５）は、一方の壁面１０１ａから凸設されており、換言すると、その裏面１０１ｂで凹設されている。そして、この環状帯１０３では、金属板の板状部１０１が屈曲形成されており、裾部１０４で上方に屈折した傾斜部１０５が裾部１０４を支点として傾動可能である。
【００４２】
図１（ｂ）に示すとおり、傾斜部１０５先端の開口縁部１０６は第１幅ｗ１を有し、且つ、傾斜部１０５基端の裾部１０４は第２幅Ｗ２を有している。この貫通孔構造１００では、第１幅Ｗ１は第２幅Ｗ２によりも大きい。つまり、環状帯１０３では、傾斜部１０５の基端から先端に向かうに従い、その幅が狭まっている。換言すると、環状帯１０３は、上面に開口を有する所謂円錐台形状を有している。そして、第１幅Ｗ１は、後述するボルト軸１１１が貫通孔１０２を貫通可能であるように、ボルト軸１１１の外径Ｄよりも大きいか、あるいは、ほぼ等しく構成されている（Ｗ１＞Ｄ）。また、傾斜部１０５は基端から先端までの距離として斜辺長さＬを有する。そして、傾斜部１０５は板状部１０１に対して傾斜角αで傾斜している。本実施形態では、傾斜部１０５が上方から押圧されたときに貫通孔１０２内方に傾動可能であるように、傾斜角αは９０度よりも小さい。しかしながら、傾斜αを９０度よりも大きくして、傾斜部１０５を反り返るように配置してもよい。
【００４３】
また、傾斜部１０５の水平方向（板状部１０１の平面方向）の長さ成分はＬ×ｃｏｓ（α）であり、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との関係は式［Ｗ１≒Ｗ２−２（Ｌ×ｃｏｓ（α））］で近似される。なお、上記関係式は板状部１０１の厚み成分を無視した近似式である。すなわち、傾斜部１０５が板状部１０１側に傾動して傾斜角がαから小さくなるにつれて、開口幅が当初の第１幅Ｗ１から狭まっていく。そして、傾斜部１０５が完全に傾倒したとき（傾斜角≒０度）、理論的には、貫通孔１０２の開口縁部１０６の幅は当初の第１幅Ｗ１から２Ｌ（１−ｃｏｓ（α））だけ狭まることになる。本実施形態の貫通孔構造１００では、後述するとおり、貫通孔１０２内の外径Ｄのボルト軸１１１の外面に傾斜部１０５先端が圧接可能であるように、第１幅Ｗ１、斜辺長さＬ及び傾斜角αが定められていることが好ましい。つまり、当該好適な形態では、傾斜部１０５が完全に傾倒した状態の幅Ｗ３［≒Ｗ１−２Ｌ（１−ｃｏｓ（α））］が外径Ｄよりも小さい。すなわち、本発明の貫通孔構造の各構成の寸法は、以下の条件を満たすことが好ましい。
（式１）  Ｗ１＞Ｄ
（式２）  Ｗ３＜Ｄ
【００４４】
なお、本実施形態では、「環状帯」は、裾部１０４（環状帯外縁１０３ｂに合致）と開口縁部１０６（環状帯内縁１０３ａに合致）との間に位置する傾斜部１０５のドーナツ状領域である。つまり、「環状帯内縁」、「開口縁部」及び「貫通孔周縁」が合致している。
【００４５】
次に、図２を参照して、貫通孔構造１００の機能、すなわち、ボルト軸１１１を板状部１０１に固定する形態を説明する。
【００４６】
図２（ａ）に示すとおり、貫通孔構造１００において、外径Ｄを有するボルト軸１１１が貫通孔１０２に貫通配置されている。当該ボルト軸１１１には、一方のナット体１２１（螺着体又は圧接体）が一方の壁面１０１ａ側から螺着しており、他方のナット体１２２が他方の壁面１０１ｂ側から螺着している。つまり、一対のナット体１２１、１２２は、その圧接面１２１ａ、１２２ａで板状部１０１を挟み込むように対向配置されている。
【００４７】
一対のナット体１２１、１２２は、ボルト軸１１１の両端からそれぞれ螺着され、ボルト軸１１１上を螺回動することにより、図２（ａ）で示した所定位置まで移動する。当該図２（ａ）の状態では、一方のナット体１２１の圧接面１２１ａが傾斜部１０５先端（又は開口縁部１０６）に当接しており、且つ、他方のナット体１２２の圧接面１２２ａが傾斜部１０５基端に当接している。つまり、傾動可能な傾斜部１０５の少なくとも一部が一方のナット体（圧接体）１２１に当接可能に配置されている。
【００４８】
そして、図２（ａ）の状態から一対のナット体１２１、１２２の一方又は両方が板状部１０１に対して螺進することにより、一対のナット体１２１、１２２が板状部１０１を挟圧する。すなわち、一方のナット体１２１が板状部１０１の一方の壁面１０１ａに相対的に近接するように移動し、他方のナット体１２２が板状部１０１をその裏面１０１ｂから裏支えする。そして、図２（ｂ）に示すとおり、一方のナット体１２１が傾斜部１０５を傾倒させるように押圧変形させる。
【００４９】
図２（ｂ）の状態では、ボルト軸１１１に螺着した一方のナット体１２１が貫通孔１０２の周縁の環状帯１０３に圧接していると共に他方のナット体１２２が板状部１０１の裏面１０１ｂに圧接している。そして、一対のナット体１２１、１２２が貫通孔１０２内のボルト軸１１１に螺着して板状部１０１を挟圧したことで、ボルト軸１１１が板状部１０１に固定されている。
【００５０】
より詳細には、傾斜部１０５がナット体１２１で傾倒された状態では、傾斜部１０５が金属のスプリングバックによって元の形状に復帰しようとする復元力（又は弾発力）が発生し、ナット体１２１による押圧に対して傾斜部１０５が反発している。そして、押圧変形した傾斜部１０５自体がナット体１２１を外方へと付勢している。すなわち、当該押圧変形した環状帯１０３がスプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用をナット体１２１に対して発揮している。したがって、本貫通孔構造１００では、板状部１０１の壁面１０１ａ（傾斜部１０５の当接面）とナット体１２１の圧接面１２１ａとの間や、ナット体１２１とボルト軸１１１との間の摩擦力が向上し、ナット体１２１が緩む方向に回転することが抑制されている。なお、貫通孔１０２の周縁の少なくとも一部を圧接体１２１の圧接面１２１ａに食い込ませて、摩擦力を向上させてもよい。
【００５１】
さらに、図２（ｂ）の貫通孔構造１００では、傾斜部１０５の先端がボルト軸１１１の外面に圧接している。そして、開口縁部１０６端面がボルト軸１１１の外面のネジ山及びネジ溝に係合している。その結果、傾斜部１０５先端とボルト軸１１２周面との間の摩擦力がさらに追加され、ナット体１２１の回転をより一層抑制可能であると共に、傾斜部１０５先端がボルト軸１１１を回り止めするように係止可能である。尚且つ、上記係合関係により，ボルト軸１１１が板状部１０１に対して軸方向に移動することが規制されている。つまり、傾斜部１０５が圧接体１２１に押圧されて変形したときに、貫通孔１０２内のボルト軸１１１側に傾動した傾斜部１０５先端がボルト軸１１１外面に圧接するように傾斜部１０５の斜辺長さＬ等が好適に定められている。
【００５２】
なお、本実施形態の貫通孔構造１００の第１幅Ｗ１はボルト軸１１１の外径Ｄとほぼ等しく設定されることが好ましい。第１幅Ｗ１と外径Ｄとがほぼ等しいことにより、貫通孔１０２にボルト軸１１１を挿通させて圧接体１２１を圧接させる工程において、ボルト軸１１１が貫通孔１０２内でがたつくことを抑え、尚且つ、ボルト軸１１１外面に傾斜部１０５先端を十分に圧接させることができる。例えば、ボルト軸１１１が３分ボルトである場合、外径Ｄは約９．５ｍｍであるため、好ましくは、開口縁部１０６の第１幅Ｗ１が９．５ｍｍよりも大きく、且つ、傾斜部１０５が完全に傾倒したときの幅Ｗ３が９．５ｍｍよりも小さい。また、第１幅Ｗ１が９．５ｍｍにほぼ等しいことがより好ましい。あるいは、ボルト軸１１１が４分ボルトである場合、外径Ｄは約１２．７ｍｍであるため、好ましくは、開口縁部１０６の第１幅Ｗ１が１２．７ｍｍよりも大きく、且つ、傾斜部１０５が完全に傾倒したときの幅Ｗ３が１２．７ｍｍよりも小さい。また、第１幅Ｗ１が１２．７ｍｍにほぼ等しいことがより好ましい。
【００５３】
また、貫通孔構造１００の傾斜角αは、３０°から７５°の範囲内であることが好ましい。つまり、傾斜角αが３０°以下であると、押圧時の傾斜部１０５の傾動する度合いが減少し、スプリングバック作用が弱まってしまう。あるいは、傾斜角αが７５°よりも大きいと、傾斜部１０５の先端面が圧接体と係合して、傾斜部１０５がうまく傾動しない虞がある。したがって、上記範囲の傾斜角αでは、傾斜部１０５によるスプリングバック作用をより適切に発揮することができる。
【００５４】
なお、図２の形態は、本発明の説明のために具現化した一例にすぎず、ボルト軸及び圧接体の形態は、図２のボルト軸１１１、ナット体１２１、１２２に限定されることはない。例えば、ナット体１２１の代わりに圧接体にボルト頭部を採用してもよく、あるいは、一方の圧接体を板状部に圧接させることができれば他方のナット体１２２を省略することもできる。また、本発明の貫通孔構造において、少なくとも傾斜部が圧接体に当接可能であれば、上記式（１）及び（２）に縛られることなく、その寸法を任意に設計可能である。そして、本実施形態の貫通孔構造では、貫通孔１０２及び環状帯１０３を平面視円形に形成しているが、上記実施形態に限定されることなく、例えば、貫通孔及び環状帯の平面視を多角形状とすることも可能である。さらに、本実施形態の貫通孔構造１００では、板状部１０１が鋼材（ＳＵＳ材）で形成されているが、スプリングバック作用を発揮可能であれば、他の金属材料を使用することも可能である。
【００５５】
図３は、板状部１０１に貫通孔１０２を穿孔した貫通孔構造１００を形成するための一実施形態の穿孔工具２００の斜視図である。当該穿孔工具２００は、本体２０１と、該本体２０１から延びる把持可能なハンドル２０２と、該ハンドル２０２と対向配置されていると共に回動軸２０４を介して本体２０１に軸支された操作レバー２０３と、板状部１０１に穿孔するための一対の雄刃２１１及び雌刃２１４からなる穿孔刃２１０と、環状帯１０３（又は傾斜部１０５）を形成するための一対の傾斜形成部２１２、２１５と、穿孔時に板状部１０１を挟圧するための一対の挟圧部２１３、２１６とを備える。
【００５６】
図３の仮想線に示すとおり、回動軸２０４が摺動溝２０５内を上下に摺動することに伴い、操作レバー２０３が本体２０１に対して昇降する。そして、操作レバー２０３が昇降すると、操作レバー２０３の基端の連結部２０７で連結された昇降軸２０６も同時に垂直方向に昇降する。この昇降軸２０６の先端には、（その基端側から順に）第１挟圧部２１３、第１傾斜形成部２１２及び雄刃２１１が形成されている。つまり、操作レバー２０３を摺動溝２０５に沿って昇降操作をすることにより、雄刃２１１が雌刃２１４に対して近接又は離隔する。また、回動軸２０４を中心として操作レバー２０３を下方に回動操作することにより、連結部２０７が上方に回動して、昇降軸２０６及び雄刃２１１をさらに上昇させることができる。
【００５７】
図４は、本実施形態の穿孔工具２００の穿孔刃２１０、傾斜形成部２１２、２１５及び挟圧部２１３、２１６を表す部分拡大斜視図である。穿孔刃２１０の雄刃２１１は板状部１０１を穿孔可能に尖った先端を有しており、他方、雌刃２１４は該雄刃２１１を嵌挿可能な筒刃状に形成されている。つまり、一対の雄刃２１１及び雌刃２１４が嵌合することで板状部１０１に平面視円形の孔を打ち抜き可能である。そして、当該雄刃２１１基端周縁に第１傾斜形成部２１２が設けられており、環状の傾斜面を形成している。他方、該雌刃２１４先端周縁に第２傾斜形成部２１５が設けられており、第１傾斜形成部２１２の傾斜面に適合可能な環状の傾斜面を形成している。つまり、後述するように、この第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５が重なり合って、所望の傾斜部１０５を有する環状帯１０３を形成する。さらに、該第１傾斜形成部２１２の基端周囲には水平面として第１挟圧部２１３が形成されている。同様に、該第２傾斜形成部２１５の先端周囲には水平面として第２挟圧部２１６が形成されている。つまり、第１及び第２挟圧部２１３、２１６は平行に配置されており、穿孔時に互いに近接して板状部１０１を挟圧又は挟持可能である。
【００５８】
図５は、図４の部分拡大断面図である。図４に示すとおり、雄刃２１１の外径が穿孔幅Ｔ１で形成されている。また、第１傾斜形成部２１２は、（雄刃２１１の基端周縁の）先端部２１２ａで先端幅Ｔ２を有し、且つ、その裾部２１２ｂで先端幅Ｔ２よりも大きい基端幅Ｔ３を有する。また、第１傾斜形成部２１２の先端幅Ｔ２は雄刃２１１の穿孔幅Ｔ１よりも大きい。そして、第１傾斜形成部２１２は傾斜角βでそれぞれ傾斜している。他方、筒状の雌刃２１４の内径は内幅Ｔ４で定められる。当該雌刃２１４が雄刃２１１を内挿可能であるように、該内幅Ｔ４は雄刃幅Ｔ１よりも僅かに大きく、第１傾斜形成部２１２の先端幅Ｔ２とほぼ等しい。また、第２傾斜形成部２１５は、雄刃２１１に対向する側に先端幅Ｔ５を有している。この先端幅Ｔ５は、雄刃２１１の基端幅Ｔ３とほぼ等しい。そして、第２傾斜形成部２１５は傾斜角βでそれぞれ傾斜している。第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５の幅Ｔ３及びＴ５は、貫通孔構造１００の裾部１０４の第２幅Ｗ２に実質的に等しい。尚且つ、傾斜角βは、貫通孔構造１００の傾斜部１０５の傾斜角αに実質的に等しい。
【００５９】
次に、本実施形態の穿孔工具２００を用いて、柱材Ｐに貫通孔構造１００を形成する工程を説明する。
【００６０】
図６（ａ）に示すとおり、穿孔工具２００の穿孔刃２１０（雄刃２１１及び雌刃２１４）の間に柱材Ｐを相対移動させ、雌刃２１４を板状部１０１の一方の壁面１０１ａ側に配置し、雄刃２１１を板状部１０１の裏面１０１ｂ側に配置する。このとき、柱材Ｐが固定されていなければ柱材Ｐを把持して移動させ、あるいは、柱材Ｐが固定されていれば穿孔工具２００を把持して移動させる。
【００６１】
次いで、図６（ｂ）に示すとおり、操作レバー２０３を摺動溝２０５に沿って上昇させ、昇降軸２０６先端の雄刃２１１を板状部１０１の裏面１０１ｂに当接させる。続いて、図６（ｃ）に示すとおり、図６（ｂ）の当接状態から操作レバー２０３を下方に回動させると、操作レバー２０３基端の連結部２０７が上方に回動して、昇降軸２０６と共に雄刃２１１がさらに上昇する。そして、雄刃２１１先端が板状部１０１を貫通して雌刃２１４内に嵌挿される。さらに、第１及び第２挟圧部２１３、２１６で板状部１０１を強く挟圧するように、操作レバー２０３に力を加えることにより、第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５の傾斜面に沿って板状部１０１を塑性変形させて、環状部１０３（傾斜部１０５）を有する貫通孔構造１００（図１参照）を形成した。
【００６２】
なお、操作レバー２０３に加えた力は、てこの原理で倍増されて雄刃２１１の上昇力に変換されるため、弱い力であっても簡単に板状部１０１を穿孔することができる。最後に、操作レバー２０３を反対側に回動させると共に摺動溝２０５に沿って下降させて、穿孔刃２１０を板状部１０１から離脱させる。
【００６３】
図７は、図６（ｃ）の第１及び第２挟圧部２１３、２１６で板状部１０１を強く挟圧した状態の板状部１０１（又は貫通孔構造１００）の部分拡大断面図である。図７に示すとおり、雌刃２１４内に配置された雄刃２１１が板状部１０１を貫通して、第１幅Ｗ１で開口した貫通孔１０２を形成している。そして、第１傾斜形成部２１２及び第２傾斜形成部２１５が貫通孔１０２周縁を挟圧し、金属製の板状部１０１が第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５の傾斜面に沿って塑性変形している。その結果として、内外側面に凹凸がない円錐台状の傾斜形成部２１２、２１５によって、傾斜部１０５が貫通孔１０２の周縁の周方向全体に形成されている。したがって、本穿孔工具２００によって、貫通孔１０２及びその周縁全周で張り出し形成された環状帯１０３を有する貫通孔構造１００が構築された。
【００６４】
より詳細には、この貫通孔構造１００の形成工程において、最初に、第１及び第２挟圧部２１３、２１６で板状部１０１を挟持した状態で、雄刃２１１先端が板状部１０１を貫通して穿孔幅Ｔ１（≒Ｗ３）の穿孔を形成した。続いて、第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５が穿孔の周縁に当接して、該穿孔の周縁が第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５の傾斜面に沿って上方に回動するように、第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５が板状部１０１を塑性変形させた。つまり、第１及び第２傾斜形成部２１２、２１５による穿孔周縁の回動変形に伴って、雄刃２１１で穿孔された穿孔幅Ｔ１が第１幅Ｗ１（本実施形態ではＷ１≒Ｔ２）まで拡張される。すなわち、本実施形態では、開口縁部１０６の第１幅Ｗ１は、雄刃２１１の穿孔幅Ｔ１（≒Ｗ３）よりも大きくなるように形成される。換言すると、傾斜部１０５の先端部が形成する円周（開口縁部１０６）は、雄刃２１１の外周よりも大きい。そのため、貫通孔１０２形成後に、雄刃２１１が開口縁部１０６の端縁と係合することを防ぎ、雄刃２１１を貫通孔１０２から簡単に引き抜くことができる。
【００６５】
すなわち、本実施形態において、穿孔工具２００の穿孔幅Ｔ１、傾斜角β及び基端幅Ｔ３が、貫通孔構造１００の第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２、斜辺長さＬ及び傾斜角αを決定する。したがって、固定対象の支持材のボルト軸及び該ボルト軸に配置される圧設体の形状寸法に合わせて、穿孔工具２００の穿孔刃２１０及び傾斜形成部２１２、２１５の形状寸法を設計することにより、所望の寸法の貫通孔構造１００を形成することができる。例えば、雄刃２１１の穿孔幅Ｔ１をボルト体１１１の外径Ｄとほぼ等しく設定することにより、少なくともボルト軸１１１が挿通可能な第１幅Ｗ１の開口縁部１０６を形成することができる。また、雄刃２１１の穿孔幅Ｔ１をボルト軸１１１の外径Ｄよりも小さく設定し、且つ、当該雄刃２１１が形成した穿孔の穿孔幅Ｔ１を外径Ｄよりも大きく拡張すべく傾斜角β及び基端幅Ｔ３をさらに設定することにより、上記式（１）（２）を満たす貫通孔構造を形成することができる。
【００６６】
また、本発明の穿孔工具は上記実施形態に限定されない。上記実施形態の穿孔工具２００では、傾斜形成部を雄刃及び雌刃の双方の周縁に形成しているが、少なくとも一方に形成するだけでもよい。この場合、雄刃が板状部を穿孔した後、板状部の穿孔周縁がいずれかの傾斜形成部と圧接することで、環状帯（又は傾斜部）が形成される。
【００６７】
以下、本発明に係る一実施形態の貫通孔構造１００の作用効果について説明する。
【００６８】
本実施形態の貫通孔構造１００では、貫通孔１０２の周縁が板状部１０１の壁面１０１ａから張り出して傾斜部１０５を有する環状帯１０３を形成している。そして、ボルト軸１１１を板状部１０１に固定すべく、ボルト軸１１１に配置される圧接体（例えば、ナット体１２１、ボルト頭部１２３等）を板状部１０１の壁面１０１ａに圧接させたとき、傾斜部１０５に該圧接体１２１が当接して、該傾動可能な傾斜部１０５を押圧変形させる。すなわち、金属のスプリングバックによって、圧接体１２１によって押圧変形された傾斜部１０５が元の状態に復帰しようとして復元力（又は弾発力）が発生する。そして、該傾斜部１０５がナット体１２１の押圧に対して反発する。つまり、当該復元力が圧接体１２１の圧接面１２１ａに作用することによって、圧接体１２１の圧接面１２１ａと板状部１０１の壁面１０１ａとの間の摩擦力が向上する。そして、当該復元力や摩擦力により、圧接体１２１の板状部１０１への圧接力が弱まることが規制され、結果として、ボルト軸１１１と板状部１０１との固定が緩むことが抑えられる。つまり、この傾動可能な傾斜部１０５は、圧接体１２１により押圧変形されたとき、スプリングワッシャーと同様のスプリングバック作用を発揮する。さらに、傾斜部１０５圧接体１２１に押圧されて変形したときに傾斜部１０５先端が傾動して貫通孔１０２内のボルト軸１１１に圧接することにより、圧接体１２１と板状部１０１との圧接力に加えて、当該傾斜部１０５及びボルト軸１１１間の圧接力を発揮して、ボルト軸１１１をより強固に板状部１０１に固定することができる。特に、本実施形態の貫通孔構造１００では、ボルト軸１１１の外面のネジ溝に傾斜部１０５先端が嵌り込むことで、ボルト軸１１１の軸方向の移動が効果的に規制される。したがって、本実施形態の貫通孔構造１００によれば、従来のスプリングワッシャーを配置する工程を省略しても、スプリングバック作用を発揮してより強固な支持材固定構造を構築することができる。尚且つ、スプリングワッシャーを配置する一工程を省略可能であるため、ボルト軸１１１と板状部１０１との固定構造を構築する作業工程を簡易化及び迅速化することができる。
【００６９】
しかしながら、本発明の貫通孔構造は、上記実施形態に限定されない。例えば、図８（ａ）の貫通孔構造１００’は、貫通孔１０２’周縁の一部が張り出し形成された環状帯１０３’を有する。すなわち、この環状帯１０３’には、傾斜部１０５’と共に裾部１０４’から開口縁部１０６’まで切り欠かれた切り欠き１０７’が形成されている。また、同様に、図８（ｂ）の貫通孔構造１００”は、貫通孔１０２”周縁の一部で張り出し形成された環状帯１０３”を有する。すなわち、この環状帯１０３’には、裾部１０４’から開口縁部１０６’まで延びるＶ字状の切れ目１０７”が形成されている。これら切り欠き１０７’又は切れ目１０７”の尖った切れ端が、ナット体１２１の圧接面１２１ａに食い込み、ナット体１２１の緩み止め効果をより一層向上させる。特に、圧接体の圧接面に鋸歯等の凹凸が形成されている場合には、切れ端が凹凸に嵌り込み、圧接体の回転をより効果的に抑えることができる。
【００７０】
図９の穿孔工具２００’は、図８（ａ）の貫通孔構造１００’を形成するように構成されている。つまり、切り欠き１０７’の形状に対応して、穿孔刃２１０’の雄刃２１１’の周壁から突条２１７’が凸設されており、且つ、雌刃２１４’の内壁に収容溝２１８’が凹設されている。したがって、当該穿孔工具２００’により切り欠き１０７’を環状帯１０３’に含む貫通孔構造１００’を形成することができる。なお、この突条２１７’の形状を変形させることで、図８（ｂ）の切れ目１０７”を形成可能である。
【００７１】
図８の実施形態では、切り欠き又は切れ目の環状帯を占める面積が半分以下であるが、これを環状帯の面積の半分以上とすることも可能である。あるいは、環状帯に複数の切り欠き又は切れ目を形成して、該環状帯の周方向に非連続な複数の傾斜部（例えば、対向する一対の傾斜部）を形成することも可能である（図示せず）。あるいは、貫通孔を裾部の外方（又は、環状帯の外方）領域まで延びるように板状部に穿設することも可能である（図示せず）。これらの場合においても、上記定義によって各箇所が定められ、上述の実施形態と本質的に同様の作用効果（金属のスプリングバックによる緩み防止作用）を奏することは云うまでもない。
【００７２】
例えば、別例として、図１０の貫通孔構造１００’’’では、上述の実施形態と比べて環状帯１０３’’’を占める面積が大幅に少ないが、同様に傾動可能な傾斜部１０５’’’が圧接体と当接可能に配置され、スプリングバック作用を発揮可能に構成されている。そして、この貫通孔構造１００’’’では、図１０（ｂ）に示すとおり、ボルト軸１１１（仮想線）を包囲する所定幅の点線の領域が環状帯１０３’’’として定められており、該環状帯１０３’’’は内周側の環状帯内縁１０３ａ’’’及び外周側の環状帯外縁１０３’’’を有する。また、ボルト軸１１１を収容可能な空間を縁取る開口縁部１０６’’’は、傾斜部１０５’’’先端及び貫通孔１０２’’’周縁の一部から構成され、ボルト軸１１１を挿通可能な第１幅Ｗ１を有する。そして、該環状帯内縁１０３ａ’’’は、開口縁部１０６’’’の一部を含んでいる。すなわち、本実施形態では、環状帯１０３’’’の大半が貫通孔周縁の内方に位置している。つまり、本発明は、環状帯（内縁）の一部が貫通孔周縁の内方に位置する形態をも想定しているが、当該構成においても上述の実施形態と本質的に同様の作用効果を奏することができる。なお、この貫通孔構造１００’’’は、図９の穿孔工具の突条及び収容溝の幅を増大させることで形成可能である。
【００７３】
また、図１１の貫通孔構造１００””では、円形状の孔（貫通孔１０２””の一部）に一対の切り込み１０５ａ””を入れることにより、傾斜部１０５””が形成されている。すなわち、傾動可能な傾斜部１０５””が、圧接体に当接可能な位置において、円形状の孔の外側の板状部１０１””で張り出し形成されている。この貫通孔構造１００””では、図１１（ｂ）に示すとおり、ボルト軸１１１（仮想線）を包囲する所定幅の点線の領域が環状帯１０３””’として定められており、該環状帯１０３””は内周側の環状帯内縁１０３ａ””及び外周側の環状帯外縁１０３””を有する。また、ボルト軸１１１を収容可能な空間を縁取る開口縁部１０６””は、傾斜部１０５””先端及び貫通孔１０２””周縁の一部から構成され、ボルト軸１１１を挿通可能な第１幅Ｗ１を有する。そして、該環状帯内縁１０３ａ””は、開口縁部１０６””の一部を含んでいる。すなわち、本実施形態では、環状帯１０３””（又は内縁１０３ａ””）の一部が貫通孔１０２””の外方に位置している。つまり、本発明は、環状帯（内縁）の一部が貫通孔周縁の外方に位置する形態をも想定しているが、当該構成においても上述の実施形態と本質的に同様の作用効果を奏することができる。なお、この貫通孔構造１００””は、図３の穿孔具の穿孔刃の形状を変更することで形成可能である。あるいは、円形状の孔を穿設し、その外周に一対の切り込みを形成し、該一対の切り込みの内方の板状部を表側に折り曲げることによっても貫通孔構造１００””（又は傾斜部１０５””）を形成可能である。
【００７４】
あるいは、別例の貫通孔構造（図示せず）では、複数の傾斜部を形成し、一方の傾斜部を板状部の一方面から張り出し形成し、他方の傾斜部を他方面から張り出し形成することも可能である。換言すると、複数の傾斜部は、同一方向に張り出していなくてもよい。この場合、板状部を一対の挟圧体で挟圧すると、各挟圧体に対して各傾斜部がスプリングバック作用を発揮することができる。すなわち、両方の挟圧体の回り止めを効果的に行うことができる。
【００７５】
（実施例１）
図１２及び図１３は、ボルト軸１１１を有する支持材１１０を柱材Ｐの柱壁（板状部）１０１に固定した支持材固定構造１０を示している。図１２及び図１３に示すとおり、柱材Ｐには、貫通孔構造１００が設置され、柱材Ｐの内面側の壁面１０１ａから環状帯１０３が張り出している。また、支持材１１０は、全長に亘ってボルト軸１１１が形成されている棒材である。そして、貫通孔１０２をボルト軸１１１（支持材１１０）が貫通して、柱壁１０１を挟圧するように、ボルト軸１１１両端に一対のナット体１２１、１２２が螺着している。
【００７６】
図１４を参照して、当該支持材固定構造１０を構築する方法を説明する。まず、前述したとおり、貫通孔構造１００を柱材Ｐの柱壁（板状部）１０１に形成した。次に、図１４（ａ）に示すとおり、ボルト軸１１１（支持材１１０）を貫通孔１０２に挿通し、当該ボルト軸１１１の両端から一対のナット体１２１を螺着する。そして、一対のナット体（螺着体）１２１、１２２の一方又は両方を螺回動させ、互いに近接させる。続いて、該ナット体１２１、１２２で傾斜部１０５の少なくとも一部を押圧変形させるように一対のナット体１２１、１２２を締め付けて、柱壁１０１の両面１０１ａ、１０１ｂに圧接させ、図１４（ｂ）のように、柱壁１０１にボルト軸１１１を固定する。その結果として、図１４（ｂ）の支持材固定構造１０では、貫通孔構造１００の環状帯１０３が図２（ｂ）で説明したごとく押圧変形されており、ナット体１２１に対してスプリングバック作用を発揮している。なお、支持材固定構造１０において、貫通孔１０２の一方又は両側にワッシャー等を別途追加してもよい。また、本実施例では、コ字状の柱材Ｐの内側に傾斜部１０５が張り出しているが、状況に応じて、柱材Ｐの外側に張り出し形成することも可能である。
【００７７】
（実施例２）
図１５は、ボックスＢを支持する支持材１１０を壁裏空間の一対の柱材Ｐ間に架設した支持材固定構造１１を示している。この支持材固定構造１１では、両方の柱材Ｐに貫通孔構造１００がそれぞれ形成されている。なお、本支持材固定構造１１は、特許文献１の固定構造に本発明の貫通孔構造を適用したものである。
【００７８】
図１６（ａ）に示すとおり、各貫通孔構造１００の環状帯１０３は、ナット体１２１が圧接する壁面１０１ａからそれぞれ突出している。すなわち、これらは互いに反対方向に張り出している。そして、当該支持材固定構造１１では、ボルト軸１１１が形成された支持材１１０が一対の柱材Ｐの各柱壁（板状部）１０１に穿設された貫通孔１０２を１本のボルト軸１１１で貫通していると共に、一対のナット体（螺着体）１２１が一対の柱材Ｐを外方から挟圧するようにボルト軸１１１の両端から螺着されている。その結果、図１６（ｂ）に示すとおり、一対の柱材Ｐの貫通孔１０２の周縁に一対のナット体１２１がそれぞれ圧接して、当該一対の柱材Ｐを挟み込む挟圧力で、各貫通孔構造１００の環状帯１０３（傾斜部１０５）がそれぞれ押圧変形されている。結果として、図１６（ｂ）の支持材固定構造１１では、一対の貫通孔構造１００の環状帯１０３が図２（ｂ）で説明したごとく、それぞれ押圧変形されており、各ナット体１２１に対してスプリングバック作用を発揮している。
【００７９】
なお、本実施例では、一対の柱材Ｐを一対のナット体１２１で挟み込んで固定しているが、一対の柱材Ｐに支持材１１０を固定する方法はこれに限定されない。例えば、一方の柱材Ｐの柱壁１０１を一対のナット体１２１、１２２で両側から挟み込んで支持材１１０の一端（ボルト軸１１１）を一方の柱材Ｐに固定し、そして、他方の柱材Ｐの柱壁１０１に穿設された貫通孔（傾斜部を含まなくてもよい）に支持材１１０の他端（ボルト軸でなくてもよい）を挿通させることにより、一対の柱材Ｐに支持材１１０を固定することができる（図示せず）。
【００８０】
（実施例３）
図１７の支持材固定構造１２では、支持材としてのボックス１１２は、ボックス本体１１２ａと、当該ボックス本体１１２ａから一体的に突設された突出部１１２ｂと、当該突出部１１２ｂの先端に形成された小径のボルト軸１１３とを備える。そして、柱材Ｐには貫通孔構造１００が形成されており、当該貫通孔構造１００を介してボックス１１２が柱材Ｐに固定される。
【００８１】
図１８（ａ）に示すとおり、貫通孔構造１００の環状帯１０３は、ナット体１２１が圧接する柱壁（板状部）１０１の壁面１０１ａから突出しており、ボックス１１２とは反対側に張り出している。そして、柱壁１０１の裏面１０１ｂから、ボックス１１２のボルト軸１１３を貫通孔１０２に挿通させて、ボルト軸１１３の先端にナット体１２１を螺着する。そして、ナット体１２１を締め付けることにより、図１８（ｂ）に示すとおり、ナット体１２１の圧接面１２１ａと突出部１１２ｂの（ボルト軸１１３周縁の）端面とが柱壁１０１を挟圧している。その結果として、図１８（ｂ）の支持材固定構造１２では、貫通孔構造１００の環状帯１０３が図２（ｂ）で説明したごとく押圧変形されており、ナット体１２１に対してスプリングバック作用を発揮している。
【００８２】
（実施例４）
図１９の支持材固定構造１３は、圧接体としてボルト軸１１４に一体形成されたボルト頭部１２３を使用したものである。そして、支持材固定構造１３では、当該ボルト軸１１４が螺合可能なビス孔１１６が穿設された板材１１５が板状部１０１に固定されている。すなわち、本実施例の支持材は、板材１１５と別体のボルト軸１１４とを備えるものである。そして、図１９（ｂ）に示すとおり、ボルト軸１１４が貫通孔１０２を貫通し、ボルト頭部１２３の圧接面１２３ａが、板状部１０１の壁面１０１ａにおいて環状帯１０３に圧接することにより、板状部１０１と板材１１５とが固定されている。その結果として、図１９（ｂ）の支持材固定構造１３では、貫通孔構造１００の環状帯１０３が図２（ｂ）で説明したごとく押圧変形されており、ボルト頭部１２３に対してスプリングバック作用を発揮している。
【００８３】
したがって、複数の実施例で説明したとおり、本発明の貫通孔構造は、スプリングバック作用を発揮すべくワッシャーが使用されている種々の環境において、その固定構造に制限されることなく、広く応用可能である。なお、上述した貫通孔構造の各形態と、実施例１〜４の構造とを組み合わせて実施可能であることは云うまでもない。
【００８４】
本発明は上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限りにおいて種々の態様で実施しうるものである。
【符号の説明】
【００８５】
１０〜１３  支持材固定構造
１００    貫通孔構造
１０１    板状部（柱壁）
１０２    貫通孔
１０３    環状帯
１０３ａ  環状帯内縁
１０４    裾部
１０５    傾斜部
１０６    開口縁部
１０７’  切り欠き
１０７”  切れ目
１１０    支持材
１１１    ボルト軸
１２１    一方のナット体（螺着体、圧接体）
１２１ａ  圧接面
１２２    他方のナット体（螺着体、圧接体）
１２２ａ  圧接面
１２３    ボルト頭部（圧接体）
２００    穿孔工具
２０１    本体
２０２    ハンドル
２０３    操作レバー
２０４    回動軸
２０５    摺動溝
２０６    昇降軸
２０７    連結部
２１０    穿孔刃
２１１    雄刃
２１２    第１傾斜形成部
２１３    第１挟圧部
２１４    雌刃
２１５    第２傾斜形成部
２１６    第２挟圧部
Ｐ        柱材
Ｗ１      第１幅（傾斜形成部先端幅）
Ｗ２      第２幅（傾斜形成部基端幅）
Ｌ        斜辺長さ
α        傾斜角
Ｔ１      穿孔幅（雄刃径）
Ｔ２      第１傾斜形成部の先端幅
Ｔ３      第１傾斜形成部の基端幅
Ｔ４      内幅（雌刃内径）
β        傾斜角
Ｄ        ボルト外径
【図１】
2014202292.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014202292.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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