(57)【要約】【課題】  共回りの防止効果を高めることのできる座金を提供する。【解決手段】  中央にボルト挿通孔１１を備える平板よりなり、締結物と接触する面に、複数の直線形状又は曲線形状からなる凹部１４と、凹部を分断するように形成される平面部１６と、凹部の端部及び両側部に形成される凸部１５と、を有する座金１０とする。これによって、凸部の向きを多方向にすることができるので、滑り止め効果が高くなり、共回りの防止効果を高めることができる。なお、平面部を環状にしたり、凹部を互いに所定の間隔をあけて整列する四角形としたりしても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央にボルト挿通孔を備える平板よりなる座金であって、
前記座金の締結物と接触する面に、複数の直線形状又は曲線形状からなる凹部と、前記凹部を分断するように形成される平面部と、前記凹部の端部及び両側部に形成される凸部と、を有することを特徴とする座金。
【請求項２】
前記凹部が、前記ボルト挿通孔の中心位置から放射状方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の座金。
【請求項３】
前記平面部が、前記ボルト挿通孔の径より大きく前記座金の外径より小さい径の環状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の座金。
【請求項４】
中央にボルト挿通孔を備える平板よりなる座金であって、
前記座金の締結物と接触する面に、四角形で互いに所定の間隔をあけて整列している凹部と、前記凹部の周囲に形成される凸部と、を有することを特徴とする座金。
【請求項５】
前記凹部の形状が、すべての内角が３０゜以上の菱形であることを特徴とする請求項４に記載の座金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトやナットとの共回りの防止効果が高い座金に関する。
【背景技術】
【０００２】
座金には、丸や角型の平座金、皿座金、ばね座金、歯付座金など、様々な種類があり、ねじ、ボルト、ナット等と、締結物との間に挟むことで、緩み止めとしての効果や締結力を均等に作用させるという効果を奏する。
【０００３】
ここで、建築における鋼構造物を、ボルト、ナットを用いて確実に接合するためには、ナットを締め付ける際に座金が回転しないことが必要である。しかし、実際の施工現場では、ナットと締結物との間に座金を挟んで締め付ける際に、ナットと座金がくっついて一緒に回る、いわゆる共回りを生じることがある。共回りが生じると一般的に締結力が低くなるので、ボルト、ナット及び座金を交換して、再度締め付け作業をやり直すこともある。そうすると、施工に余計な時間がかかり工期が延びることになる。また、共回りによって、座金と締結物との間で大きな音が発生し、現場環境の悪化や、騒音を招くこともある。
【０００４】
そこで、座金の締結物と接触する面（以下、「締結物接触面」とする。）は、摩擦係数を高くし、反対側のナットと接触する面（以下、「座面接触面」とする。）は、摩擦係数を低くすることで、締め付け時にナットのみが滑って回転し、共回りを抑制する座金が用いられることがある。そのような座金として、従来では、例えば特許文献１（特開２００９−１４４８８３号公報）に記載されているように、締結物接触面に、凹部が相互に離間するように設けられ、凹部の周囲に凸部が形成され、凸部の締結物接触面からの高さが２０〜５０μｍである座金が提案されている。
【０００５】
図６は、従来の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）は断面図である。このような締結物接触面１３を有する座金２０であれば、ナットを締め付ける際に、締結物接触面１３の凸部１５が締結物に対する滑り止めの役割を果たす。一方、座面接触面１２には凹凸が無いので、ナットと座面接触面１２との間の摩擦係数は、本来有している鋼板の自然のままの摩擦係数であり、締結物接触面１３の摩擦係数よりも小さい。従って、座金２０と締結物との間では滑りが生じにくく、座金２０とナットとの間では滑りが生じるので、共回りを抑制し、締め付けの確実性を向上することができる。そして、締め付けが進み締結完了が近くなると、締結物接触面１３の凸部１５は、大きな力が掛かって潰れ、潰れた凸部１５は凹部１４に流れる。さらに、締結完了時には、締結物接触面１３のほぼ全面が締結物と接触するので、経時的な締結力の低減は小さくなる。即ち、経時的に締結部に生じる緩みは小さなものとなり、長期間に渡って緩みを防止できる信頼性の高い締結が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４４８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載された座金の締結物接触面に設けられた凹部及び凸部は、互いに平行な直線形状のみで形成されている。しかし、座金が共回りしないためには、締結物接触面において、ナットの締め付けによる回転方向の力に対して抵抗しなければならないので、締結物と接触する凸部は、従来のような一方向ではなく、多方向を向いている方が、より滑り止め効果が高く、望ましい。
【０００８】
そこで本発明は、斯かる実情に鑑み、締結物接触面に設ける凸部の向きを多方向にすることで、共回りの防止効果を高める座金を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の座金は、中央にボルト挿通孔を備える平板よりなる座金であって、座金の締結物と接触する面に、複数の直線形状又は曲線形状からなる凹部と、凹部を分断するように形成される平面部と、凹部の端部及び両側部に形成される凸部と、を有するものである。
【００１０】
ここで、凹部がボルト挿通孔の中心位置から放射状方向に設けられていることにしても良く、平面部をボルト挿通孔の径より大きく座金の外径より小さい径の環状に設けても良い。
【００１１】
また、中央にボルト挿通孔を備える平板よりなる座金であって、座金の締結物と接触する面に、四角形で互いに所定の間隔をあけて整列している凹部と、凹部の周囲に形成される凸部と、を有するものにしても良い。ここで、凹部の形状が、すべての内角が３０゜以上の菱形であることにすると良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の座金によれば、座金の締結物接触面に設けられる凸部の向きを多方向にすることができるので、滑り止め効果が高くなり、ナット等との共回りの防止効果を高めることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は締結物接触面の拡大図、（ｄ）は歪取ダイスの平面図である。
【図２】座金の製造方法を示す図であり、（ａ）はポンチで鋼板を打ち抜く図、（ｂ）は打ち抜かれた座金の断面図である。
【図３】座金の歪取りの方法を示す図であり、（ａ）は歪取りの構成を示す図、（ｂ）は歪取りを行った座金の断面図である。
【図４】十文字に平面部を設けた本発明の実施例２の座金を示す図であり、（ａ）は凹部の向きと同方向及び直角方向に平面部を設けた締結物接触面の平面図、（ｂ）は凹部の向きに対して斜めに平面部を設けた締結物接触面の平面図、（ｃ）は放射状の凹部に対して十文字に平面部を設けた締結物接触面の平面図である。
【図５】本発明の実施例３の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）は凹部の拡大図、（ｃ）は当該座金を形成する歪取ダイスの平面図である。
【図６】従来の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は締結物接触面の拡大図、（ｄ）は歪取ダイスの平面図である。このように実施例１の座金１０は、締結物接触面１３に凹部１４と、凸部１５と、環状の平面部１６を有している。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、凹部１４は、互いに平行な複数本の直線で形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、凸部１５は、凹部１４の両側部に形成されている。これは、凹部１４が図１（ｄ）に示すような歪取ダイス１４０の凸部分を締結物接触面１３に押圧することにより形成され、これに伴い、かえりとして凸部１５が凹部１４の周囲に盛り上がって形成されるからである。ここで、凸部１５の締結物接触面１３からの高さは、従来と同じように２０〜５０μｍ程度になる。
【００１７】
図１（ｃ）は、締結物接触面１３の平面部１６と凹部１４との境界付近を拡大して詳細に見たものであって、ハッチングをした箇所、つまり、凹部１４の両側部だけでなく凹部１４の端部にも凸部１５が形成されている。このように、平面部１６を直線形状の凹部１４を分断するように設けたときは、平面部１６で凹部１４が途切れることになるので、凹部１４に端部が形成されることになる。つまり、平面部１６を設けることによって、凹部１４の端部に凸部１５が形成されることになる。
【００１８】
図２は、座金の製造方法を示す図であり、（ａ）はポンチで鋼板を打ち抜く図、（ｂ）は打ち抜かれた座金の断面図である。座金１０は、鋼板１００をポンチ１１０とダイス１２０との間で打ち抜いて形成される。鋼板１００には、予めボルト挿通孔１１を穿設してあり、打ち抜かれた座金１０は、図２（ｂ）に示すようにポンチ１１０側に凹型の湾曲形状をしている。
【００１９】
次に、このように湾曲形状をした座金１０の歪取りが行われる。図３は、座金の歪取りの方法を示す図であり、（ａ）は歪取りの構成を示す図、（ｂ）は歪取りを行った座金の断面図である。図３（ａ）に示すように、打ち抜かれた座金１０を裏返して歪取ダイス１４０の上に置き、上方からポンチ１３０を降ろして座金１０の湾曲を矯正する。それと共に、ポンチ１３０の先端の傾斜面１３１によって、ボルト挿通孔１１の上面側の内周端部の面取り１１ａを行う。このとき予め歪取ダイス１４０の表面上に設けた凹凸パターン１４１によって、座金１０の締結物接触面１３に凹部１４、凸部１５及び平面部１６が形成される。なお、歪取ダイス１４０に接触しない部分が平面部１６になる。また、凹凸パターン１４１の形状によって、座金１０の凹部１４の形状を曲線や放射状等にすることもできる。
【００２０】
ここで、歪取ダイス１４０の凹凸パターン１４１が図１（ｄ）のような場合に、図１（ａ）のような、直線状の凹部１４及び凸部１５と、ボルト挿通孔１１よりも径が大きく座金１０の外径よりも小さい径の環状に平面部１６が形成される。そして、図１では、この平面部１６が直線状の凹部１４を環状の内側と外側に分断するように形成されているので、凹部１４の端部が形成され、凸部１５は、凹部１４に沿った方向だけでなく、凹部１４の端部にも形成されることになる。なお、このように平面部１６が座金１０と同心で環状に設けられていると、座金１０がほぼ均等に締結物と接触することになるので、締結物接触面１３の摩擦力や締結力を均等に作用させることができる。
【００２１】
平面部１６の幅は任意であるが、細すぎると凹部１４の端部同士が近くなるので、凸部１５が近くに寄りすぎる。また、太すぎると平面部１６の面積が大きくなり、凹部１４の両側部に形成される凸部１５が短くなる。また、湾曲した座金１０を歪取ダイス１４０に押圧して凹部１４や凸部１５が形成されることから、座金１０の外周に近い部分の方が、歪取ダイス１４０に強く接触し、凹部１４や凸部１５がはっきりと形成される傾向にある。つまり、ボルト挿通孔１１に近い部分だけに凸部１５が形成されることにならないように、座金１０全体のバランスを考慮して、平面部１６の幅や位置を決定する必要がある。
【実施例２】
【００２２】
図４は、十文字に平面部を設けた本発明の実施例２の座金を示す図であり、（ａ）は凹部の向きと同方向及び直角方向に平面部を設けた締結物接触面の平面図、（ｂ）は凹部の向きに対して斜めに平面部を設けた締結物接触面の平面図、（ｃ）は放射状の凹部に対して十文字に平面部を設けた締結物接触面の平面図である。実施例２は、図示したように座金１０の締結物接触面１３に、ボルト挿通孔１１を中心とした十文字形状の平面部１６を設けたものである。十文字形状にすることで凹部１４及び凸部１５が４つに分割された形状となり、座金１０がほぼ均等に締結物と接触することになるので、締結物接触面１３の摩擦力や締結力をほぼ均等に作用させることができる。なお、座金１０の打ち抜き、歪取り及び凹部１４等の形成の方法は、実施例１と同様である。
【００２３】
図４（ａ）に示すように凹部１４の向きと十文字の縦画とを同じ向きにすると、十文字の横画によって凹部１４が分断されたような形状となり、凹部１４の端部に横方向の凸部１５が形成される。また、図４（ｂ）に示すように凹部１４の向きに対し斜めに十文字形状を設けると、凹部１４は斜め方向に分断されたような形状となり、多くの凸部１５が形成される。さらに、図４（ｃ）に示すように凹部１４を放射状にすると、バランス良く回転方向の力に抵抗できる。
【００２４】
ここで図示した十文字形状の幅や角度は一例であり、凹部１４の形状とそれに対する十文字形状の幅や角度によって、これら以外にも多数のバリエーションが考えられる。なお、凹部１４は、直線状だけでなく曲線状であっても良い。
【実施例３】
【００２５】
図５は、本発明の実施例３の座金を示す図であり、（ａ）は締結物接触面の平面図、（ｂ）は凹部の拡大図、（ｃ）は当該座金を形成する歪取ダイスの平面図である。実施例３は、座金１０の締結物接触面１３に四角形で互いに所定の間隔をあけて整列している凹部１４と、凹部１４の周囲に形成される凸部１５と、を有するものである。凸部１５が締結物接触面１３の全体に渡って一様に設けられているので、座金１０はほぼ均等に締結物と接触し、締結物接触面１３の摩擦力や締結力をほぼ均等に作用させることができる。なお、座金１０の打ち抜き、歪取り及び凹部１４等の形成の方法は、実施例１及び２と同様である。
【００２６】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、締結物接触面１３に形成された凹部１４の形状は、すべての内角αが３０゜以上の菱形にすると良い。つまり、菱形の鋭角が３０゜以上９０゜以下で、鈍角は９０゜以上１５０゜以下ということになる。内角αを３０゜以上にしたのは、図５（ｂ）に示すように、凹部１４の周囲に凸部１５が形成されるが、内角αを３０゜以下にすると、凹部１４が直線に近い菱形となるので、その結果、凹部１４に付随する凸部１５もすべてほぼ同じ方向を向くことになり、凸部１５が多方向を向いているとは言えなくなるからである。ここでは、図でハッチングをした凹部１４の周囲に凸部１５が形成されるので、内角αを３０゜以上にすると、一つの凹部１４に対し、４方向の凸部１５を形成することができる。
【００２７】
歪取ダイス１４０に設ける凹凸パターン１４１は、図５（ｃ）に示すように、互いに３０゜以上の一定角度αで交差する溝を格子状に設ければ良い。そうすると、歪取ダイス１４０上に、所望の菱形の凸部分が形成されるので、座金１０の締結物接触面１３には、所望の凹部１４及び凸部１５を形成することができる。
【００２８】
実施例１〜３に示す本発明の締結物接触面１３を有する座金１０と、図６に示す従来の座金２０について、回転滑り特性の評価試験を行ったところ、本発明の締結物接触面１３を有する座金１０の方が、ボルトの軸荷重が１〜３割程度小さい状態で共回りを生じなくなるという結果が得られた。つまり、本発明の座金１０の方が、締め付けトルクが小さい段階で共回りしなくなるので、共回りの防止効果が高いといえる。
【符号の説明】
【００２９】
１０，２０  座金
１１        ボルト挿通孔
１２        座面接触面
１３        締結物接触面
１４        凹部
１５        凸部
１６        平面部
１４０      歪取ダイス
１４１      凹凸パターン
【図１】
2011231860.tif 000003
【図２】
2011231860.tif 000004
【図３】
2011231860.tif 000005
【図４】
2011231860.tif 000006
【図５】
2011231860.tif 000007
【図６】
2011231860.tif 000008