(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結物間をボルトとナットで締結するのに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭と前記ナットのうちの回転させる側となる前記ボルト頭又はナットとの間に、反力受け用ワッシャを配置して、締結用ソケットを用いて締結する締結構造において、
前記反力受け用ワッシャが、
前記締結用ソケットによって締結する際に、前記ナットあるいはボルト頭に隣接するようボルト軸部上に配置され、前記ナットあるいはボルト頭を回転させる際に発生する反力を受ける反力受け用ワッシャであり、
平面視において、中央部にボルト軸部が貫通する穴が形成され、その外縁方に外縁部が前記ナットあるいはボルト頭の外縁より外径方に突出するように且つ当該外縁部に前記締結用ソケットのアウターソケット部分の係合爪に係合する前記係合歯を備え、
前記係合歯の外周の形状が、平面視において、この反力受け用ワッシャの中心点を中心とする仮想の基準円を中心に、径方向において凹状になった部分と凸状になった部分が当該基準円に沿って繰り返されるような形状によって構成されており、
この反力受け用ワッシャの外縁部の表面が、外縁方にゆくにしたがって底面側に近づくようなテーパ面に形成され、且つ、
この反力受け用ワッシャの前記凸状になった部分の表面が、当該凸状となった部分の回転方向後端部位が回転方向前端部位に対して厚みが厚くなるようなテーパ面で形成されており、
前記締結用ソケットが、
前記ナットあるいはボルト頭に係合する、係合手段を備えたインナーソケット部分と、前記反力受け用ワッシャに係合する、アウターソケット部分とが、二重軸状に設けられてなり、
前記インナーソケット部分と前記アウターソケット部分とが連動して反対方向に相対的に回転可能な機構によって連結され、
前記アウターソケット部分に、前記ワッシャの係合歯と係合する係合爪を形成するとともに、該係合爪の下端面が、内径方にゆくにしたがって基端側に近接するテーパ面で形成されているものであり、且つ、
締結に際し、前記インナーソケット部分とボルト頭又はナットとの係合が、前記アウターソケット部分と反力受け用ワッシャとの接触より先におこなわれるように、前記インナーソケット部分とボルト頭又はナットとの係合部位と、アウターソケット部分と前記係合歯との係合部位とが形成されている、ことを特徴とする締結構造。
【請求項２】
前記基準円に沿って繰り返されるような係合歯の外周の形状が、略菊輪状の形状であることを特徴とする請求項１記載の締結構造。
【請求項３】
前記反力受け用ワッシャの側面が、その上端が下端に比べて外径方へ突出するように傾斜面で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の締結構造。
【請求項４】
被締結物間をボルトとナットで締結するのに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭と前記ナットのうちの回転させる側となる前記ボルト頭又はナットとの間のボルト軸部上に配置して、当該ボルト頭又はナットを、締結用ソケットのインナーソケット部分を用いて回転させる際に発生する反力を、当該締結用ソケットのアウターソケット部分で受けるための反力受け用ワッシャであって、
前記反力受け用ワッシャが、
平面視において、中央部に前記ボルト軸部が貫通する穴が形成され、外縁部が前記ナットあるいはボルト頭の外縁より外径方に突出するように形成され、且つ、当該外縁部に前記締結用ソケットのアウターソケット部分の係合爪に係合する前記係合歯を有し、
前記係合歯の外周の形状が、平面視において、この反力受け用ワッシャの中心点を中心とする仮想の基準円を中心に、径方向において凹状になった部分と凸状になった部分が、当該基準円に沿って繰り返されるような形状によって構成されており、
この反力受け用ワッシャの外縁部の表面が、外縁方にゆくにしたがって底面側に近づくようなテーパ面に形成され、且つ、
この反力受け用ワッシャの前記凸状になった部分の表面が、当該凸状となった部分の回転方向後端部位が回転方向前端部位に対して厚みが厚くなるような、テーパ面で形成されており、
この反力受け用ワッシャの前記凸状になった部分の側面が、その上端が下端に比べて外方へ突出するような傾斜面で形成されていることを特徴とする反力受け用ワッシャ。
【請求項５】
前記反力受け用ワッシャの底面が中心側から外径方の部位へゆくにしたがって反ソケット側へ突出するようなアーチ状に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の反力受け用ワッシャ。
【請求項６】
請求項１記載の締結構造のボルト頭あるいはナットに係合する係合手段を備えたインナーソケット部分と、請求項１記載の締結構造の反力受け用ワッシャに係合する、アウターソケット部分とを備え、前記インナーソケット部分と前記アウターソケット部分とが連動して反対方向に相対的に回転可能な機構によって相互に連結され、且つ、締結に際し、前記インナーソケット部分とボルト頭又はナットとの係合が、前記アウターソケット部分と反力受け用ワッシャとの接触より先におこなわれるように、前記インナーソケット部分とボルト頭又はナットとの係合部位と、アウターソケット部分と前記係合歯との係合部位とが形成されたナット締結用ソケットであって、
前記アウターソケット部分に、前記反力受け用ワッシャの係合歯と係合する係合爪を形成するとともに、前記係合爪の下端面を、内径方にゆくにしたがって基端側に近接するテーパ面で形成したことを特徴とする締結用ソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨構造物や機械構造物等において複数の被締結部材間を締結する場合などに使用される、頭付ボルトやナットを、隣接して配置した反力受けワッシャを用いて、該ボルト頭側あるいはナット側のみ回転させて締結することができる工具である「締結用ソケット（この明細書及び特許請求の範囲において、ナット締結用ソケットともいう）」、それに使用する「反力受け用ワッシャ」、及び前記締結用ソケットと反力受け用ワッシャを用いて締結するのに好適な「締結構造」に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄骨構造物、例えば橋梁等において、複数の部材（被締結物）間をボルトとナットを使用して締結するような場合、締結完了後にボルトに作用する軸力が所定の値になるように、締結時にボルトあるいはナットに付与する回転トルクを所定の値に管理するべく、所謂「トルクレンチ」等が使用される。
【０００３】
そして、前記トルクレンチとしての機能を具備した、電動工具が提供されている（特許文献１参照）。
かかる電動工具は、その回転軸に、ナットあるいはボルト頭を係合する六角穴、又はボルト頭に形成された六角穴に係合する六角棒を有する、ソケットが取着される。また、かかる電動工具の非回転部分から反力受け用のロッドを延設して、ナット等を回転させることに起因して発生する反回転方向の反力を、締結部位の近傍にあるボルト等の突出物に係止させて、電動工具を把持する作業者に前記反力が作用しない状態で、電動工具自体が回転トルクを管理しつつ、締結をおこなわせようとするものである。なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「電動工具」という用語は、便宜的に「電動工具」と記載するが、電動のものに限定されるものでなく、空圧工具や油圧工具をも含む広い概念で使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１０４１４号公報。
【特許文献２】特開昭５０−１８８５２号公報。
【特許文献３】意匠登録第９０９６１８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記電動工具の場合、締結しようとするナット等の近傍に前記反力受け用ロッドを係止する突出物がない場合には、作業者自身が手で前記ロッドを把持して締結に伴う反力を受けなければならなかった。
【０００６】
かかる状態は、狭い空間や高所作業等の場合には、作業が困難であるばかりでなく、作業者の姿勢を不安定にさせるものであった。
特に、サイズがＭ２４以上のボルトとナットの締結の場合には、前記反力が極めて大きくなり、作業者自身が反力を受け止めることは難しい。
【０００７】
なお、前記締結に際して、前記発生する反力を、所定の回転トルクが作用するまでの領域内において、締結しようとするボルトあるいはナットに隣接して配置されているワッシャによって受けるように構成された、反力受け用ワッシャ及び二重軸になったソケットが提供されている（特許文献２参照）。
【０００８】
また、本出願人も、同じ様な形態をしたワッシャについて、意匠登録出願をおこない、既に登録されている（特許文献３）。具体的に、かかるワッシャは、平面視において、該ワッシャの中心点を中心とする仮想の基準円を中心に径方向へ凹状となった部分と凸状となった部分が該基準円に沿って周方向に繰り返されるような形状（略菊輪状）の形態を有する。
【０００９】
しかしながら、前記二重軸のソケットの場合、ナット（あるいはボルト頭）と係合するインナーソケット部分と、その外周方に前記ワッシャと係合するアウターソケット部分が二重軸状に形成されて、しかも、該ナット（あるいはボルト頭）は、平面視において六角形等の非円形状であり、また、該反力受け用ワッシャも非円形（略雁木角状や略菊輪状等の形状）であることから、かかるソケットを、ナット等とワッシャに装着しようとすると、両者（ワッシャと、ナットあるいはボルトの頭部分）の回転方向の位置決めが、共に、おこなわれないと、装着することができない。
【００１０】
しかも、前記インナーソケット部分とアウターソケット部分とは、歯車機構等によって連動して反対方向へ相対的に回転するように構成されているため、且つ、前記回転方向の位置決めを、作業者が見えない電動工具の先端のソケット内でおこなうことになるため、前記両者の位置決めが非常に困難な場合がある。特に、足場の悪い状態でおこなわなければならない場合や、狭い作業空間でおこなう場合には、前記位置決めが極めて困難であり、この結果、作業性が著しく低下してしまうことになっていた。
また、アウターソケット部分とワッシャとの位置決めをおこなわないで、インナーソケット部分だけをナット等に係合させた状態で電動工具を回転させてしまうと、ワッシャあるいはアウターソケット部分を損傷してしまうことになる。
【００１１】
ところで、前記電動工具を用いて、ナットあるはボルト頭を回転させて締結をおこなう場合、ワッシャが所謂「共回り」をせずに、トルクレンチの回転に起因する反力を受けられたとしても、ナットがボルトに対して相対的に「共回り」してしまう場合には、該「共回り」するボルト頭あるいはナットをスパナ等で固定した状態で、ナットあるいはボルト頭をソケットを介して回転させる必要が生じる。
【００１２】
しかしながら、手が裏面のナットあるいはボルトまで届かないような状態での、壁面等におけるボルトとナットの螺着の場合、例えば、壁を貫通して壁の表面に露出したボルトのねじ部に螺合しているナットを、トルクレンチで回転させて締結しようとする場合には、該壁の裏面側に位置するボルト頭を、もう一人の作業者がスパナ等で固定しておく必要が生じる。
【００１３】
このような状況の場合、常に二人１組の作業が強いられ、且つ、互いに視認できない状態において、締結しようとするボルトとナットを互いに確認しながら作業しなければならず、極めて非効率的な作業を生じさせることになる。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みておこなわれたもので、締結しようとするナット（あるいはボルト頭）との位置決めだけをおこなえば、ワッシャとの位置決めをおこなうことなく、簡単に締結することができる、ナット締結用ソケットとそのための反力受け用ワッシャを提供することを目的とし、さらに、前記締結用ソケットと反力受け用ワッシャを用いて、ナットがボルトに対して「共回り」することなく簡単に締結するのに好適な、締結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明にかかるナット締結用ソケットは、ナットあるいはボルト頭に係合する、係合手段（六角穴や六角棒等）を備えたインナーソケット部分と、表面が外縁方にゆくにしたがって底面側に近づくようなテーパ面に形成されるとともに係合歯を有する外縁部を備えた反力受け用ワッシャ（この明細書及び特許請求の範囲において単に「ワッシャ」ともいう）に係合する、アウターソケット部分とを備え、該インナーソケット部分とアウターソケット部分とが連動して反対方向に相対的に回転可能（一方が固定され他方が回転可能な場合も含む。この明細書及び特許請求の範囲において同じ）な機構によって相互に連結されたナットの締結用ソケットであって、
前記アウターソケット部分に、前記ワッシャの係合歯と係合する係合爪を形成するとともに、該係合爪の下端面を、内径方にゆくにしたがって基端側に近接するテーパ面で形成したことを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる反力受け用ワッシャは、ナットあるいはボルト頭が係合する係合手段を備えたインナーソケット部分と、反力受け用ワッシャが係合するアウターソケット部分とを備え、前記インナーソケット部分と前記アウターソケット部分とが連動して反対方向に相対的に回転可能な機構によって相互に連結されたナット締結用ソケットによって締結する際に、前記ナットあるいはボルト頭に隣接するようボルト軸部上に配置され、ナットあるいはボルト頭を回転させる際に発生する回転方向の反力を受ける前記反力受け用ワッシャであって、平面視において、中央部にボルト軸部が貫通する穴が形成されるとともに、外縁部が前記ナットあるいはボルト頭の外縁より外径方に突出するように且つ外縁部に係合歯を備えた、反力受け用ワッシャにおいて、
前記反力受け用ワッシャの外縁部の表面（ソケット側の面）が、外縁方にゆくにしたがって底面側に近づくようなテーパ面に形成されていることを特徴とする。
なお、この明細書及び特許請求の範囲において、前記「係合手段」には、前記六角穴や六角棒以外の、非円形状の四角穴やヘクスローブ（hex lobe）レンチ穴等の種々の形態の穴や、四角棒や、ヘクスローブ状の断面を有する棒等の種々の形態の棒が含まれる。
【００１７】
しかして、前述のように構成された本発明にかかるナット締結用ソケット及び反力受け用ワッシャによれば、前記ワッシャを介して、ナットをボルトに対して仮締めした状態で、前記電動工具のソケットのインナーソケット部分を、前記反力受け用ワッシャ上に配置したナット（あるいはボルト頭）部分に挿入した状態で、且つ、該ソケットをワッシャ側へ付勢した状態で、回転工具（電動工具以外の手動の回転工具も含む）を回転させれば、前記ソケットの係合爪のテーパ面が前記ワッシャの外縁方で肉薄になったテーパ面に当接し該回転によって該係合爪が前記ワッシャのテーパ面上を回転方向に滑って、該係合爪が隣接する係合歯相互の間に円滑に落ち込むことによって、前記ソケットがワッシャ側にワッシャの厚み分だけ移動して、該ソケットのアウターソケット部分がワッシャの外周と所望の状態にしっかりと係合する。
そして、その後、前記ソケットがさらに回転すると、回転工具の回転に伴う反力は、前記ワッシャが受けることになる。
従って、ボルトとナットとの締結に際して、作業者は、ソケットのインナーソケット部分をナットあるいはボルト頭と係合させるだけで、後は電動工具等によって前記アウターソケット部分をインナーソケット部分に対して相対的に回転させれば、ソケットのアウターソケット部分は前記ワッシャと自動的に所望の状態に係合することになる。
このため、作業空間が狭い場所であっても又高所であっても、作業者は簡単に且つ迅速に、ソケットを、ナット（あるいはボルト頭）及びワッシャと、簡単に位置合わせすることができる。
【００１８】
また、前記ワッシャにおいて、前記係合歯の外周の形状が、平面視において該ワッシャの中心点を中心とする仮想の基準円を中心に、該基準円から径方向へ凹状になった部分と凸状になった部分が該基準円に沿って繰り返されるような形状によって構成されていると、ソケットによる回転時に該回転に起因する応力集中が生じ難い構成を実現できる。
【００１９】
また、前記ワッシャにおいて、前記ワッシャの凸状になった部分の表面が、回転方向において、該凸状となった部分の回転方向後端部位が回転方向前端部位に対して厚みが厚くなるようなテーパ面で形成されていると、前記ソケットのアウターソケット部分の係合爪がよりワッシャの凹状になった部分に滑り落ち込み易くなることから、ソケットのアウターソケット部分とワッシャとの係合（回転方向の位置決め）がよりスムーズにおこなえる構成となる。
【００２０】
また、前記ワッシャにおいて、該ワッシャの底面（反ソケット側の面）が中心側から外径端方の部位へゆくにしたがって反ソケット側（被締結部材側）へ突出するようなアーチ状に構成されていると、ワッシャの底面が被締結部材の表面と、より摩擦力（静止摩擦力）の大きな状態で接触するため、前記仮締めが多少不十分な場合であっても、このワッシャを反力受け部材として、より簡単にナットをボルトに対して締結することができる。また、かかるワッシャの構成は、ワッシャをプレス加工することによって、簡単に得ることができる。
また、かかる構成では、締結完了時に、ワッシャの前記アーチ状が変形して平面状となるため、その状態から締結の完了を確認することができる。
【００２１】
本発明にかかる締結構造（前記締結用ソケットと反力受け用ワッシャを用いて、ナットがボルトに対して「共回り」することなく簡単に締結するのに好適な締結構造をいう。以下同じ）は、被締結物間をボルトとナットで締結するに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させる側となるボルト頭又はナットとの間に、前記ワッシャ（請求項２〜５のいずれか１の項に記載のワッシャ）を配置して、前記締結用ソケット（請求項１記載の締結用ソケット）を用いて締結する締結構造において、
前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させない側となるボルト頭又はナットとの間に、
少なくとも被締結物の表面と接触する側の面に、摩擦係数増加処理を施した、回り止めワッシャを、配置したことを特徴とする。
【００２２】
本発明にかかる締結構造は、被締結物間をボルトとナットで締結するに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させる側となるナットとの間に、前記ワッシャ（請求項２〜５のいずれか１の項に記載のワッシャ）を配置して、前記締結用ソケット（請求項１記載の締結用ソケット）を用いて締結する締結構造において、
前記ボルト頭の、前記被締結物の表面と接触する面に、摩擦係数増加処理を施したことを特徴とする。
【００２３】
本発明にかかる締結構造は、被締結物間をボルトとナットで締結するに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させる側となるボルト頭又はナットとの間に、前記ワッシャを配置して、前記締結用ソケットを用いて締結する締結構造において、
前記ナットのねじ部とボルトのねじ部の少なくとも一方に摩擦係数低減処理を施したことを特徴とする。
【００２４】
前述のように構成された本発明にかかる各締結構造によると、ソケットを用いて回転させない側のナットあるいはボルト頭の「共回り」を防止することができる。
【００２５】
前記締結構造において、前記摩擦係数増加処理が、それらの表面に凹凸を形成して摩擦を増加するものであると、ショッピーニング加工等によって効率的に表面に凹凸を形成することが可能となる。
【００２６】
前記締結構造において、前記摩擦係数増加処理が、被締結物の表面と接触する面が、中心部で被締結物の表面から離間し外縁方に行くに従って被締結物の表面に近づくようにアーチ状に湾曲された面で構成されているものであると、鍛造加工において同時に摩擦係数増加処理をおこなうことができる点で、好ましい。
【００２７】
本発明にかかる締結構造は、被締結物間をボルトとナットで締結するに際し、前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させる側となるボルト頭又はナットとの間に、前記ワッシャを配置して、前記締結用ソケットを用いて締結する締結構造において、
前記被締結物と、前記ボルトのボルト頭とナットのうちの回転させない側となるボルト頭又はナットとの間に、相互に接触し該接触する面に、共回り方向に相互に回転しない係止面を形成した、厚さ方向に対をなす、回り止めワッシャを配置したことを特徴とする。
【００２８】
しかして、このように構成された締結構造によると、前記締結用ソケットによって、ナットに対してボルトを相対的に締結する際に、前記回り止めワッシャによって、ナットあるいはボルトの共回りを防止することができ、効率的な締結作業が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
前述のように構成された本発明にかかるナット締結用ソケットとそのための反力受け用ワッシャによれば、作業空間が狭い場所や高所でおこなわれる場合であっても、また締結しようとする近傍に反力受け用の突出物がなくとも、ナット（あるいはボルト頭）のみソケットに係合させれば、ワッシャの回転方向の位置合わせをおこなうことなく、ソケットを電動工具等の回転工具で回転させるだけで、該ワッシャをソケットに対して位置合わせがおこなわれて、前記ワッシャによって反力が受けられた状態が形成され、簡単にナットをボルトに対して締結することができる。
【００３０】
また、前記本発明にかかる締結構造によれば、相対的にナットに対してボルトの共回りを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例にかかるワッシャの構成を示す全体平面図である。
【図２】図１に示すワッシャの側面図（正面図）である。
【図３】図１，図２に示すワッシャの表面と側面の構成を示す斜め上方から見た斜視図である。
【図４】図１，図２に示すワッシャの底面と側面の構成を示す斜め下方から見た斜視図である。
【図５】図１〜図４に示すワッシャとは別の実施例にかかるワッシャの構成を示す全体平面図である。
【図６】図５に示すワッシャの側面図（正面図）である。
【図７】図５，図６に示すワッシャの表面と側面の構成を示す斜め上方から見た斜視図である。
【図８】図１〜図４に示すワッシャと本発明にかかるナット締結用ソケットの構成を一部断面して示す側面図である。
【図９】図１〜図４に示すワッシャの外周部分を拡大して示す部分拡大側面図（正面図）である。
【図１０】図１〜図４に示すワッシャの外周部分の拡大図であり、（ａ）は外縁部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
【図１１】本発明にかかるワッシャとナット締結用ソケット及び回り止め機能を備えた締結構造の構成を一部断面して示す側面図である。
【図１２】図１１に示す締結構造の座金とかかる座金に係合するボルト頭部分の構成を示す図１１のXII−XII矢視図である。
【図１３】図１１とは締結構造とは回り止めワッシャの構成が異なる、ワッシャとナット締結用ソケット及び回り止め機能を備えた締結構造の構成を一部断面して示す側面図である。
【図１４】図１３に図示する回り止めワッシャの構成を示す図で、（ａ）は図１３のXIV−XIV矢視図、 （ｂ）は（ａ）に表す面に係合する接合面の構成を示す図、（ｃ）は（ａ）に示す係合部分の係合状態を表す図１３の部分拡大図である。
【図１５】図１１，図１３とは別の実施例にかかるワッシャとナット締結用ソケット及び回り止め機能を備えた締結構造の構成を一部断面して示す側面図である。
【図１６】図１５のボルト頭がワッシャと係合する部分を一部断面して示す部分拡大図である。
【図１７】図１５に示す実施例とナットとボルト頭とが逆になった変形実施例の構成を示す図である。
【図１８】図１〜図７に示すワッシャとは別の実施例にかかるワッシャの構成を示す全体平面図である。
【図１９】図１８に示すワッシャを使用した本発明にかかる締結構造の構成を一部断面して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例にかかるナット締結用ソケットとそのための反力受け用ワッシャ及び共回りを防止しできる締結構造について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施例）
図１において、Ａは反力受け用ワッシャで、このワッシャＡは、図１に示すように、平面視において中央部にボルト軸部が貫通する貫通穴１が形成されるとともに、外縁部２が、図８に図示するナット１０（又はボルト頭１５ｈ）の外縁１０ａより外径方に突出するような大きさに構成されている。
また、 に図示するように、前記ワッシャＡの外周（外縁）２ａの形状は、平面視においてワッシャＡの中心点Ｏを中心とする仮想の基準円３０を中心に径方向において凹状になった部分４Ａと凸状になった部分４Ｂとが、該基準円３０に沿って繰り返されるような形状、つまり平面視が略菊輪状の形状に構成されている。かかる略菊輪状の形状によって、この実施例では、外縁部（外周部）２に係合歯が構成されている。しかし、かかる係合歯は、略菊輪状に限定されるものでなく、ナット（あるいはボルト）の回転に伴う反力を受けられる形態であれば、略雁木角状であってもよく、その他の回転方向において凹状になった部分と凸状になった部分が繰り返されるような形態のもの、あるいはナット（あるいはボルト）の回転軸に対して非円形のものであってもよい。
そして、このワッシャＡの場合、図１に示す如く、平面視においてワッシャＡの外縁部２は、前記凹状となった部分４Ａを含んで、前記略菊輪状になった部分（凹状となった部分４Ａの最も内径方に位置する部位を結ぶ線（円）の外方の部分）から構成されるとともに、この実施例では、前記凹状となった部分４Ａの内径端からはじまり前記凸状になった部分４Ｂの外径端に至る部分までの部分で構成されている。しかし、前記外縁部２がそれよりも少し内径方の領域からはじまる形態のものであってもよい。
そして、この外縁部２の表面２Ａが、外縁方にゆくにしたがって底面３Ｂ側に近づくような、つまり外径方で徐々に肉薄になったテーパ面（この実施例の場合には、図２に図示するような、側面視において略曲線的（略二次曲線的）なテーパ面）で形成されている。しかし、前記テーパ面が直線的な傾斜面で構成されていてもよい。
【００３３】
また、本実施例にかかるワッシャＡの底面３Ｂは、図２に図示する如く、該ワッシャＡの中心側から外径端方の部位へゆくにしたがって反ソケット側（図２において下方）へ突出するが如き、前記中心線Ｏを中心に両側で下方へ向かうように湾曲したアーチ状の形態に構成されている。
また、本実施例にかかるワッシャＡの側面７は、図２に図示するように、側面視において、側面７の上端が下端に比べて外径方へ突出するような傾斜角αを備えた傾斜面によって構成されている。
このような構成は、このワッシャＡをプレス加工によって製造することによって、プレス加工の特性を利用して、あるいはプレス機のダイ等の形状によって、比較的簡単に形成することができる。
【００３４】
さらに、前記ワッシャＡは、図１０（ｂ）あるいは図９に図示するように、前記凸状になった部分４Ｂが、ソケットのアウターソケット部の回転方向Ｒにおいて、該凸状となった部分４Ｂの回転方向後端部位４ｒが回転方向前端部位４ｆに対して厚みが厚くなるような、テーパ面で形成されている。なお、図９において二点鎖線Ｌｉは前記テーパ面が形成されていないときのラインを示す。また、前記においてアウターソケット部分２１の回転方向Ｒと表現しているが、インナーソケット部分２１に対して相対的に回転するという意味で使用している。
また、前記ワッシャＡの前記凸状となった部分４Ｂの底面４ｂは、図１０（ｂ）に図示するように、外径方向（図において横方向）の縁４ｅがその中央の部分４ｍに比べて反ソケット側（図において下方）に略エッジ状に突出した状態となっている。かかる構成は、締結時に、ワッシャＡの底面と被締結部材との摩擦力（静止摩擦力及び動摩擦力）を増加させる上で、つまりこれらの間の滑りを防止する上で、好ましい構成となる。つまり、この実施例では、本発明にかかる摩擦係数増加処理として、前記凸状となった部分４Ｂの底面４ｂが、略エッジ状に突出した状態に形成されている。
前述のような各構成は、このワッシャＡをプレス加工によって製造することによって、容易に形成することができる。
【００３５】
一方、前記ワッシャＡを反力受け部材として使用する、本発明の実施例にかかるナット締結用ソケットＢは、図８に一部（下端部）の構成が図示されているように、二重軸状に、ナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）が係合する係合手段の一種たる六角穴（この明細書及び請求の範囲において、六角の整数倍の数の角を有する穴を総称して「六角穴」という：この実施例では１２角穴を採用）２０を備えたインナーソケット部分２１と、ワッシャＡが係合するアウターソケット部分２２とを備えている。そして、前記インナーソケット部分２１とアウターソケット部分２２とが連動して相対的に回転可能な機構によって相互に連結されている。なお、この実施例では、前記インナーソケット部分２１とアウターソケット部分２２とは、回転中心が同軸上に形成されている。また、前記「係合手段」の別の実施例としては、ボルト頭部の頂面に形成された六角レンチ穴（この明細書及び請求の範囲において、「六角レンチ穴」は単なる例示であって六角以外のレンチ穴（例えば、ヘクスローブ（hex lobe）レンチ穴）を総称して「六角レンチ穴」という）に挿着される、それに対応した六角棒（この明細書及び請求の範囲において、「六角棒」は単なる例示であって六角以外の断面（例えば、ヘクスローブ状の断面）形状を有する棒を総称して「六角棒」という）であってもよい。
前述した「連動して相対的に回転可能な機構」としては、歯車機構で実現することができる。例えば、前記インナーソケット部分２1の図示しない上端部の外周部に太陽歯車が形成されるとともに、前記アウターソケット部分２１の図示しない上端部の内周部に内歯歯車が形成され、これら外歯歯車と太陽歯車とが、それらの間に配置される複数個の遊星歯車によって、相互に逆方向に回転するように連結されているような「遊星歯車機構」によって実現することができる。もちろん、前記回転可能な機構は、その他の歯車機構あるいは歯車機構以外の他の機構等によって実現されていてもよい。また、「相対的に回転」という文言は、前記アウターソケット部分２２が固定され、前記インナーソケット部分２１が回転するような構成で実現される場合も含み、かかる場合には、単に前記アウターソケット部分２２が固定され、前記インナーソケット部分２１が回転するような構成で、前記「連動して相対的に回転可能な機構」を実現することができ、この構成が最もシンプルな構成となる。
【００３６】
また、図８に図示するように、前記アウターソケット部分２２の下端部には、係合爪２４が形成されている。この実施例の場合、かかる係合爪２４は前記アウターソケット部分２２の内周面から内周方へ突出するように形成されている。そして、かかる係合爪２４は、前記ワッシャＡの外縁部２の係合歯に、つまり、この実施例の場合、複数の前記凸状になった部分４Ｂと前記凹状となった部分４Ａとによって形成される略菊輪状になった部分に、係合するように、その形状に対応した形状に構成されている。
そして、この係合爪２４の下端面２４ｂの内径部分には、内径方で基端側に近接するようなテーパ面が形成されている。
【００３７】
しかして、このように構成された前記ワッシャＡと前記ナット締結用ソケットＢは、図８に図示するように、間に被締結部材５０，６０を挟む、ボルト１５とナット１０との締結において、以下のように作用する。つまり、
図８に図示するように、二つの被締結部材５０，６０にそれぞれに形成されたボルト挿通穴５５に、ボルト１５のボルト軸部１５ｓを挿通し、該ボルト軸部１５ｓの先端部に、前記反力受け用ワッシャＡをその底面３Ｂが被締結部材５０の表面に当接するような状態で配置し、しかる後、前記ナット１０を螺着して、作業者が手等でナット１０を締め込んで、所謂「仮締め」をおこなう。なお、ボルト１５のボルト頭１５ｈ側のボルト軸部１５ｓにも、通常の平ワッシャ３１が配置される。
【００３８】
このように仮締めした状態において、次に、図示しない、インパク型の電動工具（インパクトレンチ）の回転軸に取着した前記ソケットＢを、図８に図示するように、そのインナーソケット部分２１の六角穴２０に前記ナット１０が装着されるようにセットして、該ソケットＢ（電動工具）を、被締結部材５０，６０側へ向けて付勢した状態で、該電動工具のスイッチをＯＮにして、回転させる。
【００３９】
このように前記ソケットＢが回転すると、つまり、一般に該ソケットＢのインナーソケット部分２１が手前側（図８において上方）から見て時計方向へ相対的に回転すると、前記アウターソケット部分２２は手前側から見て相対的に反時計方向に回転しようとする。このように、アウターソケット部分２２が前記反時計方向に回転すると、前記係合爪２４が、前記ワッシャＡの外縁部２に当接しながら回転する。この回転の際、係合爪２４の下端面２４ｂが、前述のように、テーパ面に形成され、且つ、ワッシャＡの前記外縁部２の表面２Ａが外縁方で底面側に近づくようなテーパ面で形成されているため、さらに、図１０（ｂ）に図示するように、前記凸状になった部分４Ｂの表面が回転方向後方部位４ｒでその厚みが厚くなるようなテーパ面で構成されているため、該係合爪２４は、前記外縁部２の凸状になった部分４Ｂと回転方向において隣接する、前記凹状になった部分４Ａ内に、滑り落ちて、アウターソケット部分２２がワッシャＡに所望の状態で係合する。つまり、前記ソケットＢの係合爪２４が、前記ワッシャＡの前記外縁部２に形成されている係合歯に係合する。
このように両者が係合した状態で回転を継続すれば、ワッシャＡに反力が受け止められた状態で、ナット１０をボルト１５に締結することができる。そして、前記電動工具に、前述した特許文献２に記載のような、制御装置によって回転トルクを制御可能な形態の電動工具を用いれば、所望の回転トルクで、ナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）を締結することができる。
【００４０】
本発明にかかるナット締結用ソケットとそのための反力受け用ワッシャを用いれば、このように、作業者は、ソケットＢのインナーソケット部分２１をナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）に装着するだけで、ソケットＢを、ナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）とワッシャＡに対して所望の状態に係合することができる。
【００４１】
そして、本実施例にかかるワッシャＡの場合、前述のように、側面７をその上端が下端に比べて外径方へ突出するように傾斜面で形成しているため、前記ナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）とワッシャＡとが所望の状態で係合が完了すると、前記ワッシャＡの前記凸状になった部分４Ｂの回転方向の後端には、前記係合爪２４が当接した圧痕Ｃ（図1，図２，図９，図１０参照）が明瞭に形成される。このため、かかる圧痕Ｃの有無によって、所定の回転トルクでナット１０（あるいはボルト頭１５ｈ）が締結されたか否か確認することが容易となる。
【００４２】
かかる圧痕Ｃをより明確に視認することができるように、前記ワッシャＡを塗装あるいは所謂「黒染め処理」することがより好ましい実施例となる。
【００４３】
また、別の実施例にかかるワッシャ１００Ａとして、図５〜図７に図示するように、ワッシャ１００Ａの下部に、座部１０８を一体に形成してもよい。かかる場合も、他の構成については、前記した実施例と同じ構成にしてもよい。この実施例において前記した実施例に対応する構成には、該前記した実施例の構成に付した参照番号に１００を加えた参照番号を付して、重複する説明は省略する。
そして、かかるワッシャ１００Ａの場合には、被締結部材５０の表面に接触する底面１０３Ｂの接触面積が増加することから、摩擦力（静止摩擦力及び動摩擦力）を増加させることが可能となる点で好ましい実施例となる。つまり、この実施例の場合には、前記摩擦係数増加処理として、接触面積を増加させた構成を採用している。
【００４４】
さらに、別の実施例にかかるワッシャ２００Ａとして、図１８，図１９に図示するように、ワッシャ２００Ａの上部と下部に、座部２０８Ａ，２０８Ｂを一体に形成してもよい。かかる場合も、他の構成については、前記した実施例と同じ構成にしてもよい。この実施例において前記した実施例に対応する構成には、該前記した実施例の構成に付した参照番号に２００を加えた参照番号を付して、重複する説明は省略する。
そして、かかるワッシャ２００Ａの場合には、被締結部材５０の表面に凹部（座ぐり）５０Ｆを形成して、かかる凹部５０Ｆに前記座部２０８Ｂを収容するように構成すると、装置等の締結構造として、ワッシャ２００Ａの位置決めが行え、且つ、被締結部材５０の表面からワッシャ２００Ａが必要以上に突出するのを防止することができる点で好ましい実施例となる。
また、かかるワッシャ２００Ａの場合には、該ワッシャ２００Ａの底面と被締結部材５０側との接触面積を大幅に増加させることができることから、摩擦力（静止摩擦力及び動摩擦力）を増加させることが可能となる点でも好ましい実施例となる。この実施例の場合には、前記摩擦係数増加処理として、接触面積を増加させた構成とも言える。
【００４５】
ところで、前記いずれの実施例においても、図１０（ｂ）に図示するような前記「略エッジ状に突出した状態」の形態に代えて、あるいは前記形態と共に、前記摩擦係数増加処理として、ワッシャの底面に、ロレット加工のような突起、あるいはスパイク状の突起等の突起を形成してもよい。かかる構成によって、摩擦力（静止摩擦力及び動摩擦力）を増加させることができる。
【００４６】
ところで、前記実施例では、ナット１０に対してボルト１５を仮締めしているが、仮締めした状態であっても、ナット１０に対してボルト１５が共回りすることがある。つまり、ナット１０あるいは前記ボルト１５のボルト頭１５ｈに、前記ナット締結用ソケットＢを係合させて締付け動作（回転動作）をおこなうと、その際、反ソケット側のボルト１５あるいはナット１０が空回りしてしまい、結果的に、ボルト１５とナット１０との間で所望の締付けが行われない場合がある。
このため、共回り防止機能を奏する本発明にかかる締結構造を採用することが望ましい。かかる締結構造に関する実施例では、図８に図示する前記平ワッシャ３１に代えて、図１１あるいは図１２に図示するように、回り止めワッシャ７０の一方の面７０ａにボルト頭１５ｈ（又はナット１０）に等しい外形で且つ若干大きめの寸法の六角穴７１が形成され、且つ回り止めワッシャ７０の反対側の面７０ｂに摩擦係数増加処理が施されたものを用いている。かかる摩擦係数増加処理としては、ショットブラスト等の表面加工によって、表面に凹凸を形成することによって摩擦係数が増加する処理がおこなわれる。もちろん、これに代えて、前述したロレット加工のような突起（凹凸）、あるいはスパイク状の突起等の突起を形成する「摩擦係数増加処理」をおこなうこともできる。
【００４７】
あるいは、前記「摩擦係数増加処理」に代えて、前記ナットのねじ部とボルトのねじ部の少なくとも一方に摩擦係数低減処理を施してもよい。かかる摩擦係数低減処理としては、前記ねじ部をワックスや樹脂でコーティングすることによっておこなうことができる。
【００４８】
この結果、締結時に、前記ナット１０とボルト１５の螺合部分で生じる摩擦力よりも、前記回り止めワッシャ７０の前記反対の面７０ｂと被締結物６０の表面との摩擦力の方が格段に大きくなり、つまり共回りしない程に大きくなる。且つ、前記回り止めワッシャ７０と前記ボルト頭１５ａ（ナット１０とボルト１５とが逆の場合には、回り止めワッシャ７０とナット１０）との間が六角穴に係合することによって係止される結果、ナット１０とボルト１５との間で共回りすることがなく、該ナット１０とボルト１５の締結をおこなうことができる。なお、図１１において、図８と同じ構成については同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
また、締結構造としては、前記回り止めワッシャ７０の他に、図１３に図示するように、厚み方向に一対になって、且つ、図１４（ａ），（ｂ）に図示するように、互いの接触面８０ａ，８０ｂに、中心から外径方向へ放射状に溝が形成された、回り止めワッシャ８０を用いてもよい。前記溝は、側面視において、図１４（ｃ）に図示するように、共回り方向に回転するのをより阻止するような溝からなり、かかる溝によって共回りを阻止する係止面を構成している。つまり、この実施例では、前記溝の形成によって、前記摩擦係数増加処理が実現されている。具体的には、図１４（ｃ）に図示するように、共回り方向（図１４（ｃ）において上側の部材が左側へ動く方向）には回転方向に略直交するような方向で係合し、反共回り方向には、回転方向に略４５度の角度で係合するよう構成されている。かかる角度は単に例示であって、要するに、共回り方向により大きな係止力が得られるものであればよい。また、回り止めワッシャ８０の表面８０ｆとその反対側の面８０ｇに、前述したと同じショットピーニング等の摩擦係数増加処理が施されたものを用いている。なお、図１３において、図８と同じ構成については同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。
【００５０】
さらに、別の実施例にかかる締結構造として、図１５あるいは部分拡大図である図１６に図示するように、前記ソケットＢが係合しない側となるボルト頭１５ｈの回り止めワッシャ７５と接する面１５ｆを、中心部で被締結物の表面から離間し外縁方に行くに従って被締結物の表面に近づくようにアーチ状に湾曲された面で構成することによって構成し、且つ前記回り止めワッシャ７５の被締結物６０の表面との接触面７５ｂを、前述の摩擦係数増加処理を施したものを用いてもよい。もちろん、かかる実施例の変形実施例として、図１７に図示するように、ボルト頭１５ｈにソケットＢを係合する場合には、ナット１０の回り止めワッシャ７５と接する面１０ｆを、中心部で被締結物の表面から離間し外縁方に行くに従って被締結物の表面に近づくようにアーチ状に湾曲された面（実線と破線参照）で構成することによって構成し、且つ前記回り止めワッシャ７５の被締結物６０の表面との接触面７５ｂを、前述の摩擦係数増加処理を施したものを用いてもよい。
【００５１】
また、前記図１５あるいは図１７に図示する実施例において、前記回り止めワッシャ７５の被締結物６０の表面と接触する面７５ｂを、図示しないが、中心部で被締結物の表面から離間し外縁方に行くに従って被締結物の表面に近づくようにアーチ状に湾曲された面で構成することによって構成して、前記摩擦係数増加処理としてもよい。
なお、図１５，図１７において、図８と同じ構成については同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
また、前述した種々の実施例は本発明の単なる実施例であって、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づく範囲において種々の形態で実施することが可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるナット締結用ソケットとそのための反力受け用ワッシャは、複数の被締結部材等を締結するのに利用することができる。また、本発明にかかる締結構造は、壁面等での締結等に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ，１００Ａ…反力受け用ワッシャ
Ｂ…ナット締結用ソケット
２…外縁部
４Ａ，１０４Ａ…凹状となった部分（係合歯を形成する構成要素）
４Ｂ，１０４Ｂ…凸状となった部分（係合歯を形成する構成要素）
１０…ナット
１５ｈ…ボルト頭
２０…六角穴
２１…インナーソケット部分
２２…アウターソケット部分
２４…係合爪
２４ｂ…係合爪の下端面
３０，１３０…仮想の基準円
【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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【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】
0005787350.tif 000017
【図１７】
0005787350.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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