(57)【要約】【課題】ボルトあるいはナットのような固着具を装着後、その表面に防錆塗料を塗布する等、緩み止め処置をしたとしても、経時変化によって変形する度合いに応じて、確実に緩みを防止可能な自動締付具を提供する。【解決手段】案内部５ａと傾斜面と５ｂを有して被締結部材Ａ上に摺動可能に載置される楔部材５と、固着具１，２の一端側を支持すると共に楔部材の案内部５ａと係合して傾斜面５ｂに沿って摺動可能な傾斜した接触部６ａを有する支持部材６と、楔部材５と支持部材６とに係合して楔部材５の楔作用が進行する方向に常時付勢する付勢部材７とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結部材どうしを締め付け固着する固着具の一端側と被締結部材との間に装着することにより、固着具の緩みを自動的に修正・防止する自動締付具であって、
案内部と傾斜面とを有して前記被締結部材上に摺動可能に載置される楔部材と、
前記固着具の一端側を支持すると共に、前記楔部材の案内部と係合して前記傾斜面に沿って摺動可能な傾斜した接触部を有する支持部材と、
前記楔部材と支持部材とに係合して前記楔部材の楔作用が進行する方向に常時付勢する付勢部材とを有することを特徴とする自動締付具。
【請求項２】
前記楔部材の傾斜面の傾斜角度が、５〜１２°である請求項１の自動締付具。
【請求項３】
前記付勢部材が板バネであり、前記楔部材が前記板バネの一端側と係合する係合部を有していると共に、前記支持部材が前記板バネと接当する接当面を有する請求項１又は２の自動締付具。
【請求項４】
前記被締結部材に装着する際、前記楔部材が前記付勢部材の付勢力によって繰り出されるのを阻止可能にする間隙形成治具が、前記楔部材に取り付け可能になっている請求項１〜３のいずれか１項の自動締付具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動締付具に関し、詳しくは、被締結部材どうしを締め付け固着する固着具の一端側と被締結部材との間に装着することにより、固着具の緩みを自動的に修正・防止する自動締付具に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築において、梁どうし、柱と梁などを接合するような場合、金属製ボルトとナットといった固着具による締結方法が多く用いられる。しかしながら、木質材料はその性質上、建築年月の経過に伴い、水分が蒸発したり水分を吸収したりすることから、寸法変化は避けられず、当然のことながら、固着具で締めつけていた箇所は、緩む可能性がある。例えば、建築後１０年程度の経過で２〜５％程度収縮すると言われており、木質材料に対する固着具の締結箇所は必然的に緩くなり、耐震性の劣化など、種々の弊害をもたらす可能性がある。
【０００３】
そこで、木質材料どうしをボルトとナットで締めつけた場合、ボルトあるいはナットの締めつけ方向に対して常に付勢力を与えることにより、ネジの自動締め付け機能を付与した締付装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この提案は、ゼンマイバネを付勢手段として用い、ゼンマイバネの一端側をボルトあるいはナットと回転不能に係合すると共に、他端側を装置のケーシングに係止するものであり、ボルトあるいはナットの締め付け力が、木質材料の経時変化によって緩んだとしても、ゼンマイバネの付勢力をボルトあるいはナットの締め付け回転方向に常時作用させることによって、ボルトあるいはナットの緩みを防止するものである。
【特許文献１】特開平１１−２７０５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、建築作業終了後もボルトあるいはナットが回転可能な状態にあることを前提としたものであり、建築作業終了後にボルトあるいはナットを回転不能状態にしている箇所には、ほとんど作用しないという問題がある。すなわち、通常の建築現場においては、ボルトあるいはナットを用いて固着後、ボルトあるいはナットに対してその表面に防錆塗料を塗布したり、回り止め剤を付着させたりする等、緩み止め処置を行い、ネジ部分を固化させてしまうことが一般的であるため、ゼンマイバネ程度の付勢力では、ボルトあるいはナットを容易に締め付ける方向に回転させることができない。
【０００６】
つまり、上記実施形態のゼンマイバネは、ナットを被嵌するケーシング内の狭い空間に配置されており、たかだかそのトルクは５０ｋｇ・ｃｍ程度にすぎず、大きな付勢力を発揮することができない。仮に、ゼンマイバネのバネ力を強くして、締付装置を装着した側のボルトあるいはナットを回転させるようにしたとしても、バネ力の大きなゼンマイバネを収納するケーシングが被締結部材の幅より大きくなって、取り付けできなくなったり、無理に取り付けたとしても反対側のナットあるいはボルトも供回りしてしまい、結局、締付装置を装着した側のボルトあるいはナットを回転させて締め付け、緩んだボルトあるいはナットの緩みを防止することはできない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、ボルトあるいはナットのような固着具を装着後、その表面に防錆塗料を塗布する等、緩み止め処置をしたとしても、経時変化によって変形する度合いに応じて、確実に緩みを防止可能な自動締付具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る自動締付具の特徴構成は、被締結部材どうしを締め付け固着する固着具の一端側と被締結部材との間に装着することにより、固着具の緩みを自動的に修正・防止する自動締付具であって、案内部と傾斜面とを有して前記被締結部材上に摺動可能に載置される楔部材と、前記固着具の一端側を支持すると共に前記楔部材の案内部と係合して前記傾斜面に沿って摺動可能な傾斜した接触部を有する支持部材と、前記楔部材と支持部材とに係合して前記楔部材の楔作用が進行する方向に常時付勢する付勢部材とを有することにある。
【０００９】
この構成によれば、木質梁、柱、土台、胴差し、筋かい、垂木などのような被締結部材の経時変化の結果、その収縮が徐々に進行すると、固着具と被締結部材との間に隙間が生じるようになるが、隙間が生じ始めると付勢部材に付勢された楔部材が支持部材との間で摺動し始め、緩み量に応じて楔部材が前進するので、被締結部材の経時変化に対しても隙間が生じなくなり、固着具と被締結部材との間に緩みが生じないこととなる。しかも、このように構成されていると、たとえ装着後に固着具の表面に防錆塗料を塗布する等、緩み止め処置がなされたとしても、固着具自体を回転させる必要がないので、固着具と被締結部材との間に生じた緩みを、何ら支障なく確実に防止できる。
【００１０】
その結果、ボルトあるいはナットのような固着具を装着後、その表面に防錆塗料を塗布する等、緩み止め処置をしたとしても、経時変化によって変形する度合いに応じて、確実に緩みを防止可能な自動締付具を提供することができた。
【００１１】
前記楔部材の傾斜面の傾斜角度が、５〜１２°であることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、固着具と被締結部材との間に緩みが生じて楔部材が付勢部材によって付勢される場合、緩みが大きくなるほど固着具と被締結部材との固着力が強くなって緩みを防止する効果が大きくなる、いわゆる楔効果をより効果的に発揮できる。傾斜角度が５°未満であると、楔部材の進行方向長さを長くする必要があり、１２°を超えると楔効果が小さくなり、より強い付勢力の付勢部材が必要となる。
【００１３】
前記付勢部材が板バネであり、前記楔部材が前記板バネの一端側と係合する係合部を有していると共に、前記支持部材が前記板バネと接当する接当面を有することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、トルクの大きい付勢部材を採用することができ、付勢部材によって楔部材が確実かつ効果的に付勢される。
【００１５】
前記被締結部材に装着する際、前記楔部材が前記付勢部材の付勢力によって繰り出されるのを阻止可能にする間隙形成治具が、前記楔部材に取り付け可能になっていることが好ましい。
【００１６】
自動締付具を被締結部材に装着する際、付勢部材の強い付勢力を一時的に抑えることができて、装着作業がし易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る自動締付具について、金属製ボルトとナットとの組み合わせからなる固着具を、被締結部材である木質梁どうしの連結に用いた場合を例に挙げて、図面を参照して説明する。
【００１８】
この自動締付具Ｇは、図１に示すように、２つの梁Ａ，Ｂ（仮想線で示す）をボルト１とナット２によって固着する場合、ナット２側の座金３を介してナット２と梁Ａとの間に挿入され装着される。すなわち、この自動締付具Ｇは、下方側の梁Ｂから上方側の梁Ａに向けて、下方側のワッシャー４および座金３を介して挿入されたボルト１の脚を嵌入させると共に、上方側の梁Ａ上に載置された座金３とワッシャー４を介してナット２を締め付け固着してある。
【００１９】
自動締付具Ｇは、図２に分解して示すように、梁Ａ上に摺動可能に載置されると共に案内部５ａと傾斜面５ｂとを有する楔部材５と、この楔部材５の傾斜面５ｂ上を案内部５ａに沿って摺動可能な傾斜した接触部６ａを有すると共にナット２を支持する支持部材６と、楔部材５と支持部材６とに係合して楔部材５の楔作用が進行し楔効果が大きくなる方向に常時付勢する付勢部材７とを有して構成されている。
【００２０】
楔部材５の案内部５ａは、楔部材５の幅方向中央部に所定幅を有しており
支持部材６の接触部６ａが摺動する傾斜面５ｂの傾斜より幾分急勾配を有していると共に、幅方向中央部にボルト１を挿通させるための長孔５ｃが形成されている。もっとも、案内部５ａの傾斜を傾斜面５ｂの傾斜と同じにしてもよいが、傾斜面５ｂの傾斜をより急勾配にすると、固着具が緩むほど支持部材６の接触部６ａと楔部材５との接触面積が大きくなり抵抗が増大し、間接的に楔効果を強化できて好ましい。楔部材５の傾斜面５ｂの角度は、楔効果を発揮させるためには１７°以下である必要があり、５〜１２°程度が好ましく、楔部材５の傾斜面５ｂの高さが約５ｍｍ以上あれば、木質材料の約１０年の経時変化に対処できることになる。又、楔部材５の側面には、後述する間隙形成治具８を取り付ける穴５ｄおよび、付勢部材７の一端側を固定する係止溝５ｅが形成されている。例えば、楔部材５が梁上を摺動する方向での楔部材５の底面幅３０〜４０ｍｍ、底面での進行方向長さを約６０ｍｍとし、後端での高さを約１０ｍｍ程度とすることによって、木質材料の１０年以上の経時変化に対処可能となる。
【００２１】
支持部材６は、楔部材５の傾斜面５ｂに載置され案内部５ａにて案内される傾斜面を備えた接触部６ａを有すると共に、付勢部材７と接当して付勢部材７を押圧可能にする後壁６ｂを有していて、更に上面にボルト挿通孔６ｃを有して構成されている。この支持部材６は、接触部６ａが接する、楔部材５の案内部５ａの両側面と傾斜面５ｂ上を摺動することになる。
【００２２】
付勢部材７は、２つに分割された板バネ７ａ，７ａからなり、その一端７ｂが楔部材５の側面に形成されている係止溝５ｅに挿入されて係止され、他端側は、支持部材６の後壁６ｂに接する位置で重ねられて固定される。そして、ボルト１の脚と螺合するナット２が、経時変化のために緩んだりした場合には、常時付勢されている楔部材５が、支持部材６と摺動しながら前進方向に繰り出されることになり、この繰り出し量が増えるほど、より強い楔効果が作用するようになって、緩みを確実かつ効果的に修正して防止できることになる。なお、図２に示す板バネの場合、厚み約０．８ｍｍ，幅約８ｍｍ程度のバネ鋼を用いることにより、そのトルク（固着具と被締結部材との間の隙間を失する方向に作用するトルク）を容易に１００ｋｇ・ｃｍ以上とすることができる。
【００２３】
この場合、付勢部材７を装着する作業を行うにあたり、図２に示すような形状をした間隙形成治具８を用いることが好ましい。つまり、間隙形成治具８の両端８ａ，８ａを楔部材５の穴５ｄに挿入して係合させておくと共に、付勢部材７の一端を楔部材５の係止溝５ｅに係止させ支持部材６の後壁６ｂに接当させる。この状態では、付勢部材７によって楔部材５が進行方向に繰り出されたままとなるので、バイス等の治具を用いて楔部材５を後退方向に押し込み、楔部材５の案内部５ａに形成されている長孔５ｃの先端側位置にボルト１の脚が達したところで、間隙形成治具８の両端８ａ，８ａを楔部材５の穴５ｄに係合させて装着すると、間隙形成治具８の屈曲部８ｂが支持部材６の肩部６ｄと係合し、楔部材５が付勢部材７の付勢力によって繰り出されるのを阻止できる。
したがって、この状態でナット２を停止するまで時計方向に締め付け、締め付けが完了すれば、間隙形成治具８を取り外すことにより、楔部材５は、常時、付勢部材７によって付勢されている状態を維持できることになる。なお、間隙形成治具８の取り外しは、間隙形成治具８の頂部をへらのような治具を用いて引っ掛けて持ち上げることにより、容易に行うことができる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る自動締付具の作用を、図３，４を参照して説明する。図３は、梁（図示略）に対してボルト１とナット２の固着具と共に、本実施形態の自動締付具Ｇが装着された状態を示し、板バネ７が楔部材５を付勢している。梁の経時変化の結果、木質梁の収縮が徐々に進行すると、ボルト・ナットと梁との間に隙間が生じるようになるが、隙間が生じ始めると板バネ７に付勢された楔部材５が支持部材６との間で摺動し始め、緩み量に応じて楔部材５が前進するので、梁の経時変化に対しては全く隙間が生じなくなり、ボルト・ナットと梁との間に緩みが生じないこととなる。図４は、楔部材５が最も前進した状態を示し、この段階では、楔部材５の高さに見合った緩みが阻止できることになり、実質的に数十年の歳月が経過したと同等となる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、例えボルトあるいはナットに回り止め処置が施されていたとしても、何ら支障はなく、確実に緩みを阻止できることになる。
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、図１，２に示すように、２つに分割された板バネを用いた例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、板バネとしては一体のものでもよいし、他の形状の板バネを採用してもよく、更には、圧縮コイルバネ（円筒形、円錐形、つづみ形など）、引張コイルバネ、渦巻きバネ、ねじりバネ、皿バネ、竹の子バネ、輪バネ、重ね板バネ等のような付勢手段を採用してもよい。
（２）上記実施形態では、被締結部材として木質梁どうしの連結を例に挙げて説明したが、経時変化を生じる対象であれば、木質材料どうしである必要はなく、一方の部材として木質材料を用いると共に他方の部材として木質材料以外のものを用いた連結、更には、歪あるいは撓みを生じる金属材どうしの連結のような場合にも、本発明を適用することができる。
（３）上記実施形態では、ボルトとナットの組み合わせに適用する例を示したが、これに限定されるものではなく、羽子板ボルト、アンカーボルト、両引きボルト、ノブボルト、腰高羽子板ボルト、コーチスクリューボルトなど各種ボルト、各種ナットなどの固着具に適用できるものであり、固着具の材質も金属製のみならず、樹脂製固着具などに対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動締付具の装着を説明する斜視図
【図２】図１の自動締付具を説明する分解斜視図
【図３】図１の自動締付具が装着された状態を示す平面図
【図４】図３の自動締付具が移動した状態を説明する平面図
【符号の説明】
【００２７】
１，２      固着具
５          楔部材
５ａ        案内部
５ｂ        傾斜面
６          支持部材
７          付勢部材
８          間隙形成治具
Ａ，Ｂ      被締結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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