(57)【要約】      （修正有）【課題】締結作業時間の短縮化を図ることのできるナットを提供する。【解決手段】雌ねじが形成されていない挿通孔１５及び挿通孔１５と連続する空隙が形成された中空状のナット本体１０、ナット本体１０の空隙内１６において座面１１に対して傾斜して配置されて挿通孔１５と連通してボルト２の軸部２Ｂが挿通される連通孔３１を有し、挿通孔１５及び連通孔３１にボルト２の軸部２Ｂが挿通されると座面１１に対して平行となる方向に揺動する締結用ワッシャ３０を備え、締結用ワッシャ３０が座面１１に対して傾斜して配置された状態の連通孔３１の内径の範囲を座面１１に投影した第１仮想面Ｓ１の径がボルト２の軸部２Ｂの径に対して小さく設定され、締結用ワッシャ３０が座面１１に対して平行となる方向に揺動した状態の連通孔３１の内径の範囲を座面１１に投影した第２仮想面Ｓ２の径がボルト２の軸部２Ｂの径に対して大きく設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座面及び該座面と対称をなす頂面を有し、前記座面から前記頂面に亘って貫通して雄ねじが形成されたボルトの軸部が挿通される雌ねじが形成されていない挿通孔及び該挿通孔と連続する空隙が形成された中空状のナット本体と、
該ナット本体の前記空隙内において前記座面に対して傾斜して配置され、前記挿通孔と連通して前記ボルトの軸部が挿通される連通孔を有し、前記挿通孔及び前記連通孔に前記ボルトの軸部が挿通されると前記座面に対して平行となる方向に揺動する締結用ワッシャと、を備え、
該締結用ワッシャが前記座面に対して傾斜して配置された状態の前記連通孔の内径の範囲を前記座面に投影した第１仮想面の径が前記ボルトの軸部の径に対して小さく設定され、前記締結用ワッシャが前記座面に対して平行となる方向に揺動した状態の前記連通孔の内径の範囲を前記座面に投影した第２仮想面の径が前記ボルトの軸部の径に対して大きく設定されていることを特徴とするナット。
【請求項２】
前記ナット本体は、
前記座面が設定される第１部材及び前記頂面が設定されて前記第１部材に装着される第２部材を備え、
前記第１部材は、
前記挿通孔の周縁に沿って前記空隙に向かって突出して頂部が前記座面に対して傾斜する傾斜面が形成されたボス部を備え、
該ボス部の前記傾斜面に前記締結用ワッシャが配置されることを特徴とする請求項１に記載のナット。
【請求項３】
前記ナット本体の前記空隙内に前記締結用ワッシャを前記座面に向かって付勢する弾発部材が配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載のナット。
【請求項４】
複数の前記締結用ワッシャが前記ナット本体の前記空隙内に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のナット。
【請求項５】
前記締結用ワッシャが、前記座面に対して２５°の傾斜を有して前記ナット本体の前記空隙内に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナット、特に、座面及びこの座面と対称をなす頂面を有し、座面から頂面に亘って貫通して雄ねじが形成されたボルトの軸部が挿通される挿通孔が形成されたナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば設備の設置作業等において、複数の部材をボルト及びナットによって連結する場合には、作業進行の効率化あるいは円滑化の観点から、短時間でボルトとナットとを締結できることが望ましい。特に、作業環境の悪い現場においては、締結作業時間の短縮化が要求される。
【０００３】
特許文献１には、同仕様のボルトの三角ねじのピッチに対してそのピッチが大きく形成されたボルト、及びこのボルトに締め付けられるナットを備えた締結部材が開示されている。
【０００４】
この締結部材によれば、ボルトの三角ねじのピッチが同仕様の三角ねじのピッチに対して大きく形成されていることから、ナットの１回転における締結方向への進み度合いが大きくなる。したがって、締結作業時間の短縮化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８０２３９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の締結部材によれば、ナットが、ボルトの軸の軸長方向に亘って形成された三角ねじのねじ山にかみ合いながら締結方向に進んでいくことから、軸長方向に亘るねじ山を締結方向に進ませる度合いに応じてボルトあるいはナットを回転させて、締結作業を行う必要がある。
【０００７】
したがって、特許文献１の締結部材によると、ボルトの軸長によっては、ナットの回転数が多くなる可能性もあることから、所期の目標通りに締結作業時間の短縮化を実現することができない事態が発生することが想定される。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、締結作業時間の短縮化を図ることのできるナットを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明によるナットは、座面及び該座面と対称をなす頂面を有し、前記座面から前記頂面に亘って貫通して雄ねじが形成されたボルトの軸部が挿通される雌ねじが形成されていない挿通孔及び該挿通孔と連続する空隙が形成された中空状のナット本体と、該ナット本体の前記空隙内において前記座面に対して傾斜して配置され、前記挿通孔と連通して前記ボルトの軸部が挿通される連通孔を有し、前記挿通孔及び前記連通孔に前記ボルトの軸部が挿通されると前記座面に対して平行となる方向に揺動する締結用ワッシャと、を備え、該締結用ワッシャが前記座面に対して傾斜して配置された状態の前記連通孔の内径の範囲を前記座面に投影した第１仮想面の径が前記ボルトの軸部の径に対して小さく設定され、前記締結用ワッシャが前記座面に対して平行となる方向に揺動した状態の前記連通孔の内径の範囲を前記座面に投影した第２仮想面の径が前記ボルトの軸部の径に対して大きく設定されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、挿通孔の内径に雌ねじが形成されていないことから、ボルトの軸部と挿通孔の内径との干渉が回避されて、ボルトの軸部が座面から頂面に向かって前進する。ボルトの軸部が締結用ワッシャの連通孔を通過する場合も、ボルトの軸部の径に対して小さい径に設定された第２仮想面を座面に投影する締結用ワッシャが傾斜して配置された状態において、ボルトの軸部が連通孔の周縁に衝突して締結用ワッシャが座面と平行となる方向に揺動する。
【００１１】
このときの連通孔の内径の範囲を座面に投影した第２仮想面の径は、ボルトの軸部の径に対して大きく設定されていることから、ボルトの軸部と連通孔の内径との干渉が回避されてボルトの軸部の連通孔への進入が許容される。
【００１２】
一方、複数の部材をナットとボルトで連結させる場合は、座面が部材に当接する位置において締結用ワッシャがナット本体の空隙内で傾斜して配置された状態であることから、ナットをわずかに回転させれば、締結用ワッシャとこの締結用ワッシャが配置されたナット本体との間隙において、ナットがボルトの前進する方向の前端側及び後端側の雄ねじとかみ合って、ナットとボルトとが締め付けられることとなる。
【００１３】
これにより、ナットを回転させないでボルトに挿通させることが可能となり、ナットの座面が部材に当接する締結位置においてナットをわずかに回転させることで、ナットとボルトとを締結させることができる。その結果、部材と部材とを連結させるためにナットとボルトとを締結する作業時間を短縮化することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によるナットは、請求項１に記載のナットにおいて、前記ナット本体は、前記座面が設定される第１部材及び前記頂面が設定されて前記第１部材に装着される第２部材を備え、前記第１部材は、前記挿通孔の周縁に沿って前記空隙に向かって突出して頂部が前記座面に対して傾斜する傾斜面が形成されたボス部を備え、該ボス部の前記傾斜面に前記締結用ワッシャが配置されることを特徴とする。
【００１５】
この構成は、ナット本体及びナット本体に配置される締結用ワッシャを配置する構成を具体化したものである。これによれば、ナット本体は、第１部材及び第２部材によって構成され、第１部材に頂部が傾斜する傾斜面を有するボス部を設けることによって、締結用ワッシャを座面に対して傾斜するようにナット本体に配置することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によるナットは、請求項１または２に記載のナットにおいて、前記ナット本体の前記空隙内に前記締結用ワッシャを前記座面に向かって付勢する弾発部材が配設されたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、ナット本体の空隙内に締結用ワッシャを座面に向かって付勢する弾性部材が配設されていることから、締結用ワッシャが傾斜面の上に配置された状態を常時保持することができる。したがって、ボルトの全方位からナットを簡易に締結させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によるナットは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のナットにおいて、複数の前記締結用ワッシャが前記ナット本体の前記空隙内に配置されたことを特徴とする。この構成によれば、複数の締結用ワッシャがナット本体の空隙内に配置されていることから、ボルトにナットを締結させる際の締結力が強固となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によるナットは、請求項１〜４のいずれか１項に記載のナットにおいて、前記締結用ワッシャが、前記座面に対して２５°の傾斜を有して前記ナット本体の前記空隙内に配置されたことを特徴とする。この構成によれば、締結用ワッシャは、座面に対して２５°の傾斜を有するように空隙内に配置されることから、ボルトの軸部のナットの挿通孔への挿通がしやすくなる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、ナットとボルトとを締結する作業時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るナット及びボルトによって、複数の部材が連結される状態の概略を説明する図である。
【図２】同じく、本実施の形態に係るナットの概略を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ-ＩＩ線断面図である。
【図３】同じく、本実施の形態に係るナットのナット本体における基部の概略を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同じく、本実施の形態に係るナットのナット本体におけるカバー部の概略を説明する図である。
【図５】同じく、本実施の形態に係るナットの概略を説明する概念図であり、（ａ）は、締結用ワッシャが座面に対して傾斜して配置された状態を説明する図であり、（ｂ）は、締結用ワッシャが座面に対して平行となった状態を説明する図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係るナット及びボルトによって、部材が連結された状態の概略を説明する図である。
【図７】同じく、本実施の形態に係るナットがボルトに締め付けられている状態の概略を説明する図である。
【図８】弾性部材として、本実施の形態に用いられるスプリングに代えて樹脂製のチューブを用いた例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るナット及びボルトによって、複数の部材が連結される状態の概略を説明する図である。図示のように、ナット１は、ボルト２とともに部材Ｗ１と部材Ｗ２とを連結するために用いられる金属製の締結部材である。
【００２４】
このナット１は、本実施の形態では、部材Ｗ２に当接する座面１１及びこの座面１１と対称をなす頂面１２を有するとともに、平面視で六角形となるように側面１３が面取りされた六角ナットである。このナット１には、座面１１から頂面１２に向かってボルト２が挿通されて前進する矢線Ｆで示す締結方向に沿って、環状の挿通孔１５が形成されている。
【００２５】
ボルト２は、頭部２Ａ及び軸部２Ｂを有し、軸部２Ｂには雄ねじ２ｂが形成されている。このボルト２は、本実施の形態では、頭部２Ａが平面視で六角形となるように側面２ａが面取りされた六角ボルトである。
【００２６】
このナット１及びボルト２によって、本実施の形態では、部材Ｗ１と部材Ｗ２とが連結される。具体的には、部材Ｗ１の通孔Ｗ１ａと部材Ｗ２の通孔Ｗ２ａとが重ね合わせられた状態でボルト２が通孔Ｗ１ａ及び通孔Ｗ２ａに挿入され、通孔Ｗ２ａから突出したボルト２の軸部２Ｂがナット１の挿通孔１５に挿入される。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係るナット１の概略を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ-ＩＩ線断面図である。
【００２８】
図示のように、ナット１は、本実施の形態では、ナット本体１０、ナット本体１０に配置される締結用ワッシャ３０、及び締結用ワッシャ３０を座面１１側に付勢する弾発部材であるスプリング４０を主要構成として備える。
【００２９】
ナット本体１０は、本実施の形態では、第１部材である基部２１、及びこの基部２１に装着される筒状の第２部材であるカバー部２３を備える。
【００３０】
図３は、基部２１の概略を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図示のように、基部２１は、その底部にナット本体１０の座面１１が設定され、この座面１１に、ボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや大きく形成され、かつ座面１１と直交する座面中心線Ｃが中心を通る入口１５ａが開口して形成されている。
【００３１】
この入口１５ａの周縁に沿って、座面１１から離反する方向に突出するボス部２２が、基部２１に形成されている。このボス部２２の頂部には、座面１１に開口して形成された入口１５ａと同径で連続するとともに、座面中心線Ｃが中心を通る中間出口１５ｂが開口して形成される。この頂部は、座面１１に対して傾斜する傾斜面２２ａとして形成される。
【００３２】
この傾斜面２２ａは、本実施の形態では、座面１１に対して２５°の傾斜を有するように設定されている。
【００３３】
図４は、カバー部２３の概略を説明する図である。図示のように、カバー部２３は、その上部にナット本体１０の頂面１２が設定され、この頂面１２に、ボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや大きく形成され、かつ座面中心線Ｃが中心を通る出口１５ｃが、開口して形成されている。
【００３４】
上記構成の基部２１にカバー部２３を圧入させて装着させると、図２（ｂ）で示すように、基部２１のボス部２２の傾斜面２２ａと筒状に形成されたカバー部２３との間において、ナット本体１０に空隙１６が形成され、この空隙１６に向かって、基部２１に形成されたボス部２２が突出する。
【００３５】
一方、基部２１に形成された入口１５ａ及び中間出口１５ｂとカバー部２３に形成された出口１５ｃとによって挿通孔１５が形成され、この挿通孔１５がナット本体１０に形成された空隙１６と連続する。
【００３６】
このように形成された挿通孔１５は、基部２１に形成された入口１５ａから中間出口１５ｂの内周面に亘って雌ねじが形成されておらず、かつカバー部２３に形成された出口１５ｃに雌ねじが形成されていないことから、空隙１６を介して入口１５ａから出口１５ｃの間はいわゆる通し孔として形成されている。
【００３７】
締結用ワッシャ３０は、本実施の形態では、平面視で環状であって、その中心部には、平面視環状の周縁３１ａを有してボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや大きな径を有する連通孔３１が形成された汎用の部品が用いられており、本実施の形態では、３枚の締結用ワッシャ３０が、ナット本体１０の空隙１６においてボス部の傾斜面２２ａの上に配置されて、座面１１に対して傾斜する。
【００３８】
この締結用ワッシャ３０は、その連通孔３１が傾斜面２２ａに開口する中間出口１５ｂと連通することによって、空隙１６を介して挿通孔１５と連通するように傾斜面２２ａの上に配置される。
【００３９】
スプリング４０は、本実施の形態では、始点から終点に向かって巻回されて巻き数が１に設定された汎用の部品が用いられており、傾斜面２２ａの上に配置された締結用ワッシャ３０と筒状に形成されたカバー部２３との間に介在するように配設されて、締結用ワッシャ３０を矢線Ｐで示す座面１１に向かう座面方向に付勢する。
【００４０】
このように構成されたナット１は、図５（ａ）においてその概略を説明する概念図で示すように、締結用ワッシャ３０がボス部２２の傾斜面２２ａに傾斜して配置されている状態で、連通孔３１の内径の範囲を座面１１に投影すると、座面１１に第１仮想面Ｓ１が設定される。この第1仮想面Ｓ１の径ｄ１は、ボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや小さく設定されている。
【００４１】
一方、図５（ｂ）においてナット１の概略を説明する概念図で示すように、締結用ワッシャ３０が座面１１に対して平行となった状態で、連通孔３１の内径の範囲を座面１１に投影すると、座面１１に第２仮想面Ｓ２が設定される。この第２仮想面Ｓ２の径ｄ２は、ボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや大きく設定されている。
【００４２】
次に、本実施の形態のナット１をボルト２に締結させる方法について説明する。
【００４３】
図６は、本実施の形態に係るナット１及びボルト２によって、部材Ｗ１と部材Ｗ２とが連結された状態の概略を説明する図である。
【００４４】
図示のように、部材Ｗ１と部材Ｗ２とを連結する場合においてナット１をボルト２に締結させるには、まず、部材Ｗ１の通孔Ｗ１ａと部材Ｗ２の通孔Ｗ２ａとを重ね合わせてボルト２を通孔Ｗ１ａ及び通孔Ｗ２ａに挿通し、通孔Ｗ２ａからボルト２の軸部２Ｂを突出させる。
【００４５】
通孔Ｗ２ａから突出させたボルト２の軸部２Ｂに、挿通孔１５を介してナット１を座面１１側から挿通する。ボルト２の軸部２Ｂにナット１を挿通すると、挿通孔１５には、ボルト２の軸部２Ｂが座面中心線Ｃと平行な締結方向Ｆに沿って挿通される。
【００４６】
挿通孔１５は、その内径がボルト２の軸部２Ｂに対してやや大きく、かつ通し孔として形成されていることから、ボルト２の軸部２Ｂが入口１５ａから中間出口１５ｂを通過する際には、ボルト２の軸部２Ｂと挿通孔１５の内径との干渉が回避されて、ボルト２の軸部２Ｂが、座面１１から頂面１２に向かって締結方向Ｆに沿って前進する。
【００４７】
一方、ボルト２の軸部２Ｂが、スプリング４０による締結用ワッシャ３０の座面方向Ｐへの付勢力に抗して締結用ワッシャ３０の連通孔３１を通過する場合は、図５（ａ）で示したように、ボルト２の軸部２Ｂの径に対して小さい径ｄ１に設定された第１仮想面Ｓ１を座面１１に投影する締結用ワッシャ３０が傾斜して配置された状態において、ボルト２の軸部２Ｂが連通孔３１の周縁３１ａに衝突して、図５（ｂ）で示したように、締結用ワッシャ３０が座面１１と平行となる方向に揺動する。
【００４８】
このときの連通孔３１の内径の範囲を座面１１に投影した第２仮想面Ｓ２の径ｄ２は、ボルト２の軸部２Ｂの径に対してやや大きく設定されていることから、ボルト２の軸部２Ｂの前端及び後端が連通孔３１の周縁３１ａに交互に衝突して反発しつつも、ボルト２の軸部２Ｂと連通孔３１の内径との干渉が回避されてボルト２の軸部２Ｂの連通孔３１への進入が許容され、ナット１は、ガタツキを発生させながら締結方向Ｆに向かって前進する。
【００４９】
ナット１が、その座面１１において部材Ｗ２に当接すると、その当接した位置が、ナット１がボルト２に締め付けられる締結位置となる。この締結位置において、スプリング４０による座面方向Ｐへの付勢力とも相俟って締結用ワッシャ３０がボス部２２の傾斜面２２ａの上に配置され、締結用ワッシャ３０の座面１１に対して平行となる方向への揺動が収束する。このとき、ナット１を１〜２回程度、回転させることによって、ナット１がボルト２に締め付けられる。
【００５０】
図７は、本実施の形態に係るナット１がボルト２に締め付けられている状態の概略を説明する図である。図示のように、挿通孔１５にボルト２０が挿通されたナット１は、ボス部２２の傾斜面２２ａと締結用ワッシャ３０との間隙、及び各締結用ワッシャ３０の間隙において、ナット１がボルト２の締結方向Ｆの前端側及び後端側の雄ねじ２ｂとかみ合うこととなる。
【００５１】
これにより、ナット１とボルト２とが締め付けられて、部材Ｗ１と部材Ｗ２とが連結されることとなる。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、ナット１を回転させないでボルト２に挿通させることが可能となり、ナット１の座面１１が部材Ｗ２に当接する締結位置においてナット１をわずかに回転させることで、ナット１とボルト２とを締結させることができる。その結果、部材Ｗ１と部材Ｗ２とを連結させるためにナット１とボルト２とを締結する作業時間を短縮化することができる。
【００５３】
ナット本体１０は、基部２１及びカバー部２３によって構成され、基部２１に、傾斜面２２ａを有するボス部２２を設けることで、締結用ワッシャ３０を座面１１に対して傾斜するようにナット本体１０に配置することができる。
【００５４】
しかも、締結用ワッシャ３０は、汎用の部品を用いることができることから、入手が容易であって、簡易にナット１を製造することができる。
【００５５】
ナット１には、傾斜面２２ａの上に配置された締結用ワッシャ３０と筒状に形成されたカバー部２３との間に介在するようにスプリング４０が配設され、締結用ワッシャ３０を座面方向Ｐに付勢することから、締結用ワッシャ３０が傾斜面２２ａの上に配置された状態を常時保持することができる。
【００５６】
したがって、ナット１をボルト２の下方から締結させたり、ボルト２に対して偏位して傾斜する方向から締結させたりする等、ボルト２の全方位からボルト２に対して簡易に締結させることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、３枚の締結用ワッシャ３０が用いられていることから、ボルト２にナット１を締結させる際の締結力が強固となる。
【００５８】
一方、傾斜面２２ａは、本実施の形態では、座面１１に対して２５°の傾斜を有して形成されていることから、ボルト２の軸部２Ｂのナット１の挿通孔１５への挿通がしやすくなる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、弾性部材として、始点から終点に向かって巻回されて巻き数が１に設定されたスプリング４０を用いることを説明したが、例えば、図８で示すように、スプリング４０に代えて、樹脂製の中空のチューブ５０を用いることもできる。さらには、弾性部材として、スポンジを用いてもよい。
【００６０】
上記実施の形態では、ボルト２が、頭部２Ａが平面視で六角形となるように側面２ａが面取りされた六角ボルトである場合を説明したが、例えば、四角ボルト等の各種のボルトであってもよい。
【００６１】
上記実施の形態では、３枚の締結用ワッシャ３０を用いる場合を説明したが、枚数は３枚に限られずに、複数枚数の締結用ワッシャ３０を適宜用いることができる。
【００６２】
上記実施の形態では、傾斜面２２ａが、座面１１に対して２５°の傾斜を有して形成されている場合を説明したが、ボルト２の軸部２Ｂのナット１の挿通孔１５への挿通がしやすくなる範囲であれば、異なる数値に適宜設定することが可能である。
【００６３】
上記実施の形態では、ナット１が金属製であることを説明したが、金属製に限られず、例えばプラスチック樹脂製であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    ナット
２    ボルト
１０    ナット本体
１１    座面
１２    頂面
１５    挿通孔
１６    空隙
２１    基部（第１部材）
２２    ボス部
２２ａ    傾斜面
２３    カバー部（第２部材）
３０    締結用ワッシャ
３１    連通孔
Ｓ１    第１仮想面
Ｓ２    第２仮想面
４０    スプリング（弾性部材）
５０    チューブ（弾性部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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