(57)【要約】【課題】ボルトの締付けトルクを十分な大きさに維持し、メンテナンス時の樹脂プレートの取外しを簡易に行うこと。【解決手段】金属プレート３をナット側ＦＲＰプレートＡの一端面に接合する。ＦＲＰプレートＡ、Ｂの合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するフランジ付カラー６を形成する。ＦＲＰプレートＡ、Ｂおよび金属プレート３を貫通する下穴を設け、ナット側ＦＲＰプレートＡに、かしめ加工用下穴１１を設ける。金属プレート３上のかしめナット用下穴に対応する位置に、かしめナット２を設け、ナット側ＦＲＰプレートＡの金属プレート３と反対側にカラー挿入用穴１２を有するボルト側ＦＲＰプレートＢを積層する。カラー挿入用穴１２にフランジ付カラー６を挿入し、フランジ付カラー６にボルト８を挿通し、ボルト８とかしめナット２とを螺合させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結する締結具であって、
前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有し、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴に挿入されるカラーと、
前記カラーの一端から挿通されるボルトと、
前記カラーの他端に当接し、前記ボルトと螺合するナット部とを備えることを特徴とする板材の締結具。
【請求項２】
前記ナット部は、
前記カラーの他端側の変形性材料からなる板材の表面に接合され、前記第１の穴に対応する部位に第２の穴が設けられた金属プレートと、
前記金属プレートの第２の穴に設けられたかしめナットまたは溶接ナットとから構成されることを特徴とする請求項１記載の板材の締結具。
【請求項３】
前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、
前記ナット部は、
前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、
前記第３の穴の内側に設けられ、前記ボルトと螺合するタップ部とから構成されることを特徴とする請求項１記載の板材の締結具。
【請求項４】
前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、
前記ナット部は、
前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、
前記非変形性材料からなる板材の第３の穴に設けられた溶接ナットから構成されることを特徴とする板材の締結具。
【請求項５】
前記カラーは、前記一端にフランジを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の板材の締結具。
【請求項６】
変形性材料からなる複数の板材を締結する板材の締結方法であって、
前記各板材よりも面積が小さい金属プレートを前記いずれか一つの板材の一端面に接合する工程と、
前記各板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、
前記各板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、
前記金属プレートの前記第１の穴に対応する部位に、前記金属プレートを貫通する第２の穴を設ける工程と、
前記金属プレートが接合された板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも大径の第４の穴を設ける工程と、
前記金属プレートの第２の穴にかしめナットを設ける工程と、
前記金属プレートが接合された板材の前記金属プレートと反対側に前記第１の穴の中心軸が揃うように他の板材を積層し、積層した板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記かしめナットとを螺合させる工程とを含むことを特徴とする板材の締結方法。
【請求項７】
変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、
前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、
前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、
前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、
前記非変形性材料からなる板材の前記第３の穴に、前記ボルトと螺合するタップ部を設ける工程と、
前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記タップ部とを螺合させる工程とを含むことを特徴とする板材の締結方法。
【請求項８】
変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、
前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、
前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、
前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、
前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと溶接ナットとを螺合させる工程と、
前記非変形性材料からなる板材と前記溶接ナットとを溶接する工程とを含むことを特徴とする板材の締結方法。
【請求項９】
前記カラーの一端にフランジを設ける工程と、前記フランジを前記積層した板材の端面に接合する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の板材の締結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結する板材の締結具および板材の締結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変形性材料からなる板材、例えば、樹脂プレートを重ねてボルトおよびナットで締結固定する場合、緩みを防止するため、緩止めが付加されたナットが使用されている。この手法では、ナットに付加された緩止めが、板材を締め付けるボルトの緩みを防止する機能を果たしている。
【０００３】
また、板材の締結具のナット部として、一端に平坦な面を有する溶接ナットを用いる手法もある。この手法では、溶接ナットの平坦面を金属プレートに溶接してナット部を構成し、そのナット部を位置決め冶具を用いて樹脂プレートに接合している。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１０７１２号公報
【特許文献２】
実開平１−１１９９０９号公報
【特許文献３】
実開昭６３−１７１７１０号公報
【特許文献４】
実開昭６１−１３４４９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、樹脂プレートが発電機のカバーとして使用されている場合等、メンテナンスのために樹脂プレートを着脱することが多い場合には、緩止めが作業効率を悪くする原因となってしまう。すなわち、ボルトを緩めるためには、緩止めによる反力を超える力を与えなければならないので、樹脂プレートの着脱における労力が大きくなり、作業効率が悪くなってしまう。また、一度緩止め付ナットからボルトを取り外すと緩止め部分が破損し、その緩止め付ナットは再び使用できなくなる。したがって、メンテナンスの際、常にナットを新しくする必要があり不要なコストが発生する。
【０００７】
また、上記の手法によって、ボルトとナットとにより上下から直接に樹脂プレートに対して締付けの圧力が加えられると、樹脂材料は圧力に対する変形量が大きいので、樹脂プレートに樹脂特有の歪みや撓みが生じてしまう。その結果、十分に締付けトルクを上げることができず、または締付けトルクを上げてもそれを維持することができない。そのため、樹脂プレートが発電機のカバーに使用された場合には、振動によってボルトが緩んでしまう。
【０００８】
また、ナット部を位置決め冶具を使用して樹脂プレートに接合する場合、位置決めの作業が面倒であり、特に筐体の内側など手が入らないような作業性の悪い場所では位置決めが困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結するに際し、ボルトの締付けトルクを十分な大きさに維持し、かつメンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を簡易に行うことができる、板材の締結具および板材の締結方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の板材の締結具は、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結する締結具であって、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さ（首下長さ）を有し、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴に挿入されるカラーと、前記カラーの一端から挿通されるボルトと、前記カラーの他端に当接し、前記ボルトと螺合するナット部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明の板材の締結具は、ボルトとナット部との間に、変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを設ける。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナット部から直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。なお、変形性材料からなる板材としては、例えば、樹脂プレートが挙げられる。また、木製の板材などを含んでも良い。
【００１２】
また、本発明の板材の締結具は、前記ナット部は、前記カラーの他端側の変形性材料からなる板材の表面に接合され、前記第１の穴に対応する部位に第２の穴が設けられた金属プレートと、前記金属プレートの第２の穴に設けられたかしめナットまたは溶接ナットとから構成されることを特徴としている。
【００１３】
このように、本発明の板材の締結具は、変形性材料からなる板材に接合された金属プレートにかしめナットまたは溶接ナットを取り付けて、ナット部を構成している。これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接した後で、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴（第１の穴）を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレート自体にかしめナットまたは溶接ナットが設けられるので、取り付け強度を高くすることができる。
【００１４】
また、本発明の板材の締結具は、前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、前記ナット部は、前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、前記第３の穴の内側に設けられ、前記ボルトと螺合するタップ部とから構成されることを特徴としている。
【００１５】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、非変形性材料からなる板材は、例えば、鉄などの金属性プレートが該当する。
【００１６】
また、本発明の板材の締結具は、前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、前記ナット部は、前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、前記非変形性材料からなる板材の第３の穴に設けられた溶接ナットから構成されることを特徴としている。
【００１７】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００１８】
また、本発明の板材の締結具は、前記カラーは、前記一端にフランジを備えることを特徴としている。
【００１９】
これにより、フランジを板材の一端に接合することができるので、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００２０】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる複数の板材を締結する板材の締結方法であって、前記各板材よりも面積が小さい金属プレートを前記いずれか一つの板材の一端面に接合する工程と、前記各板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記各板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記金属プレートの前記第１の穴に対応する部位に、前記金属プレートを貫通する第２の穴を設ける工程と、前記金属プレートが接合された板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも大径の第４の穴を設ける工程と、前記金属プレートの第２の穴にかしめナットを設ける工程と、前記金属プレートが接合された板材の前記金属プレートと反対側に前記第１の穴の中心軸が揃うように他の板材を積層し、積層した板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記かしめナットとを螺合させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２１】
このように、本発明の板材の締結方法は、ボルトとナットの間に変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを設ける。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナットから直接に締付け力を受け、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。なお、変形性材料からなる板材としては、例えば、樹脂プレートが挙げられる。また、木製の板材などを含んでも良い。
【００２２】
また、あらかじめ変形性材料からなる板材よりも面積が小さい金属プレートをいずれか一つの板材の一端面に接合し、その後に金属プレート上の第１の穴に対応する位置に下穴（第２の穴）を加工し、かしめナットを設けている。
【００２３】
これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接してナット部を構成した後に、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に変形性材料からなる板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレートにかしめナットが設けられるので、直接変形性材料からなる板材にかしめナットを取り付けるよりも取り付け強度を高くすることができる。この場合、金属プレートが接合された板材に、第１の穴と同一の中心軸を有し、第１の穴よりも大径の第４の穴が設けられているので、かしめナットを取り付けるための工具を適切に用いることができる。
【００２４】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記非変形性材料からなる板材の前記第３の穴に、前記ボルトと螺合するタップ部を設ける工程と、前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記タップ部とを螺合させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２５】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００２６】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと溶接ナットとを螺合させる工程と、前記非変形性材料からなる板材と前記溶接ナットとを溶接する工程とを含むことを特徴としている。
【００２７】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００２８】
また、本発明の板材の締結方法は、前記カラーの一端にフランジを設ける工程と、前記フランジを前記積層した板材の端面に接合する工程とをさらに含むことを特徴としている。
【００２９】
このように、本発明の板材の締結方法は、カラーの一端にフランジを設け、そのフランジを板材の端面に接合している。これにより、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る板材の締結具１を構成する部材および板材の斜視図である。実施の形態１では、図１に示すようにナット側から、かしめナット２、金属プレート３、フランジ付カラー６、ワッシャ７、ボルト８の順の相対的な位置関係で板材の締結具１が構成され、ナット側ＦＲＰプレートＡ、ボルト側ＦＲＰプレートＢが締結される。
【００３１】
フランジ付カラー６とは、パイプ状の中空の円筒形部材をいう。フランジ付カラー６は、かしめナットが「つば無し」の場合、軸方向の長さ（首下長さ）が各ＦＲＰプレートＡ、Ｂの合計板厚寸法に応じて定められており、ナット部２０と当接して、ボルト８の締付けトルクを適当な大きさまで上げるためのスペーサーとしての機能を有する。実施の形態１において、カラーは、その一端にフランジ部２２を備える。フランジ部２２をボルト側プレートＢの表面に接着することにより、メンテナンス時に脱落によるカラーの紛失を防止できる。特に、ＦＲＰプレートの板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さ（首下長さ）は、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。
【００３２】
ナット部とは、かしめナット２を含んで構成され、全体としてナットの機能を果たす部材である。ナット部は、ナット側ＦＲＰプレートＡの表面に接合され、穴１０が設けられた金属プレート３と、金属プレート３の穴１０に設けられたかしめナット２とから構成される。かしめナットとは、かしめ工具により、ボルト側から穴に挿入され引っ張られることで、その円筒の外側が変形され、物理的に板材の穴に固定されるナットをいう。なお、かしめナットには「つば付き」と「つば無し」の二種類が存在するが、実施の形態１に係る板材の締結具は、いずれのかしめナットでも使用可能である。かしめナットが「つば付き」の場合は、フランジ付カラー６の軸方向の長さ（首下長さ）は、各ＦＲＰプレートＡ、Ｂの合計板厚寸法からつばの厚さを引いて算出される。
【００３３】
次に、実施の形態１に係る板材の締結方法について説明する。図２は、実施の形態１に係る板材の締結方法を示すフローチャートである。まず、各板材よりも面積が小さい金属プレート３をナット側ＦＲＰプレートＡのナット側端面に接着剤２１により接合する（ステップＳ１）。なお、接合は、例えば、接着剤を用いた接着の他、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００３４】
次に、各ＦＲＰプレートの合計板厚寸法を計測する（ステップＳ２）。板厚が不均一のＦＰＲプレートを重ねたときには、ボルト締結部の合計板厚寸法を計測する。そして、各ＦＲＰプレートの合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するフランジ付カラー６を形成する（ステップＳ３）。その際、軸方向の長さをＦＲＰプレートの合計板厚寸法より長めに製作しておいたフランジ付カラーを板厚寸法に一致するように切削または切断加工する。これにより、板厚が均一でないＦＲＰプレートにおいても、重ねた枚数の厚みに合わせた金属のカラーを簡単に寸法合せで現場加工し、板厚に合わせた軸方向の長さを有するカラーを得て、通常のボルトの規定締付けトルク管理による締付けができる。
【００３５】
次に、ＦＲＰプレートのボルト締結位置に下穴を設ける（ステップＳ４）。そして、ボルト側ＦＲＰプレートＢにカラー挿入用穴１２を設ける（ステップＳ５）。カラー挿入用穴１２は、第１の穴に該当する。
【００３６】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢにフランジ付カラー６を挿入し、フランジ部２２をボルト側ＦＲＰプレートＢに接着させる（ステップＳ６）。これにより、メンテナンス時に脱落によるカラーの紛失を防止できる。特に、ＦＲＰプレートの板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。ここで、フランジ付カラーは、カラー部とフランジ部を一体にして切り出し、またはプレス加工してもよいし、ワッシャ状のフランジ部材にフランジ無しのカラーを挿入・圧着させて形成してもよい。
【００３７】
次に、ナット側ＦＲＰプレートＡの金属プレート接合面の反対の端面にホルソーまたは専用ドリル刃を使用して、ナット側ＦＲＰプレートＡのみ貫通するようにカラー挿入用穴１２よりも大径のかしめ工程用下穴１１を設ける（ステップＳ７）。かしめ工程用下穴１１は、第４の穴に該当する。
【００３８】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢのカラー挿入用穴１２をもとに金属プレートにかしめナット用下穴１０の加工をし、かしめ工具を使用して、金属プレート３のかしめナット用下穴１０にボルト側から、かしめナット２を挿通させた上で引き込んで取付ける（ステップＳ８）。かしめナット用下穴１０は、第２の穴に該当する。この手法により、ナット側ＦＲＰプレートＡが密閉型容器の壁板として使用されている場合であっても、かしめナットの取り付け作業が可能になる。また、金属プレートに溶接ナットを溶接してナット部を構成した後に、そのナット部をＦＲＰプレートに接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部をＦＲＰプレートの適当な位置に設けることができ、容易かつ安価にＦＲＰプレートを締結することができる。また、すべてのＦＲＰプレートの相対的な位置関係が把握されていれば、ＦＲＰプレートに下穴を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、ナット部のＦＲＰプレートへの圧着強度を確保することができる。
【００３９】
最後に、積層したＦＲＰプレートのカラー挿入用穴１２にフランジ付カラー６を挿入し、フランジ付カラー６にボルト８を挿通し、ボルト８とかしめナット２を螺合させる（ステップＳ９）。
【００４０】
図３は、実施の形態１に係る板材の締結具１を用いて実際に板材を締結した状態を示す断面図である。図３に示すように、金属プレート３は、ナット側ＦＲＰプレートＡに接着剤２１で接合されている。また、金属プレート３には、かしめナット用下穴１０が設けられている。ナット側ＦＲＰプレートＡには、かしめ工程用下穴１１が設けられており、かしめナット２は金属プレート３に物理的に固定されている。ボルト側ＦＲＰプレートＢにはカラー挿入用穴１２が設けられており、その穴から２枚のＦＲＰプレートの合計板厚の軸方向の長さを有するフランジ付カラー６が挿入され、ワッシャ７を通したボルト８がフランジ付カラー６を挿通してナット部２０に螺合されている。
【００４１】
これにより、フランジ付カラー６が、ナット部２０に当接するスペーサーとしてボルト８とナット部２０から直接に締付け力を受け、ＦＲＰプレートに圧力がかかりすぎず、ＦＲＰプレートは変形しないため、ボルトの螺合時にボルト８を強固に締めて、ＦＲＰプレートＡおよびＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、フランジ付カラー６およびナット部２０とＦＲＰプレートＡおよびＢとが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、ＦＲＰプレートＡおよびＢに過大な力がかからないため、ＦＲＰプレートの変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクでＦＲＰプレートを含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルト８が緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動によりＦＲＰプレートの穴１１または２０の周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルト８が緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時のＦＲＰプレートの着脱を容易に行うことができる。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２では、ＦＲＰプレートと金属板とを締結する場合を説明する。図４に示すように、実施の形態２では、実施の形態１におけるナット側ＦＲＰプレートＡの変わりに、金属板Ａ−２を用い、ボルト側ＦＲＰプレートＢと金属板Ａ−２とを締結する。まず、ボルト側ＦＲＰプレートＢに、図１に示すカラー挿入用穴１２に該当する第１の穴１２−２を設ける。次に、金属板Ａ−２に第１の穴１２−２と同一の中心軸を有し、第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、その第３の穴Ｃに、ボルト８と螺合するタップ部Ａ−３をタップ加工により設ける。一方、ボルト側ＦＲＰプレートＢの板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラー６を形成する。そして、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。その際、フランジ２２をボルト側ＦＲＰプレートＢに接着する。最後に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８とタップ部Ａ−３とを螺合させる。
【００４３】
実施の形態２によれば、締結の対象となる板材に、金属板Ａ−２が含まれている場合は、金属板Ａ−２に、ＦＲＰプレートＢに設けられた第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、第３の穴Ｃにタップ加工をしてタップ部Ａ−３を設けることができる。これにより、ボルト８側のみからＦＲＰプレートＢを金属板Ａ−２と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴Ｃは第１の穴１２−２よりも小径であるので、第１の穴１２−２に挿入されたカラー６は、金属板Ａ−２に当接することとなる。これにより、カラー６が、ボルト８と、ナット部（金属板Ａ−２）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、ボルト側ＦＲＰプレートＢに圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルト８の螺合時にボルト８を強固に締めて、ボルト側ＦＲＰプレートＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、図４では、ＦＲＰプレートおよび金属板がそれぞれ１枚の場合を示したが、ＦＲＰプレートおよび金属板をそれぞれ複数締結する場合にも本発明は適用可能である。
【００４４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態２と同様に、ＦＲＰプレートと金属板とを締結する場合を説明する。図５に示すように、実施の形態３では、実施の形態１におけるナット側ＦＲＰプレートＡの変わりに、金属板Ａ−２を用い、ボルト側ＦＲＰプレートＢと金属板Ａ−２とを締結する。まず、ボルト側ＦＲＰプレートＢに第１の穴１２−２を設ける。次に、金属板Ａ−２に、第１の穴１２−２と同一の中心軸を有し、第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設ける。一方、ボルト側ＦＲＰプレートＢの板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラー６を形成する。そして、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。次に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８、カラー６、第１の穴１２−２、第３の穴Ｃ、および溶接ナット３−２の位置を確認する。
【００４５】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢが溶接時に発生する熱から影響を受けないように、ボルト８を抜いてボルト側ＦＲＰプレートＢを取り外す。そして、改めて第３の穴Ｃにボルト８を通してボルト８と溶接ナット３−２とを螺合させる。そして、溶接部３−３において溶接を行なう。次に、ボルト８を溶接ナット３−２から取り外し、再び、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。次に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８を溶接ナット３−２に螺合させる。
【００４６】
このように、締結の対象となる板材に、金属板Ａ−２が含まれている場合は、金属板Ａ−２に第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、第３の穴Ｃに溶接ナット３−２を溶接により設けることができる。この場合、第３の穴Ｃは第１の穴１２−２よりも小径であるので、第１の穴１２−２に挿入されたカラー６は、金属板Ａ−２に当接することとなる。これにより、カラー６が、ボルト８と、ナット部（金属板Ａ−２）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、ボルト側ＦＲＰプレートＢに圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルト８の螺合時にボルト８を強固に締めて、ボルト側ＦＲＰプレートＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、溶接ナット３−２は、どのような形状であってもよい。例えば、Ｔ形、四角、六角など、各種の溶接用ナットが使用できる。また、金属板Ａ−２への溶接ナット３−２の溶接は、どの段階で行なってもよい。例えば、金属板Ａ−２に位置決めのための印をつけておき、その印に基づいて溶接ナット３−２を溶接しても良いし、上記のように、第３の穴Ｃが設けられた金属板Ａ−２に溶接ナット３−２を溶接しても良い。また、図５では、ＦＲＰプレートおよび金属板がそれぞれ１枚の場合を示したが、ＦＲＰプレートおよび金属板をそれぞれ複数締結する場合にも本発明は適用可能である。
【００４７】
なお、上記の説明では、変形性材料からなる板材としてＦＲＰプレートを使用する場合を説明したが、いずれの変形性材料からなる板材についても本発明を適用できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボルトとナット部との間に、変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーが設けられる。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナット部から直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。
【００４９】
また、本発明は、変形性材料からなる板材に接合された金属プレートにかしめナットまたは溶接ナットを取り付けて、ナット部を構成している。これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接した後で、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴（第１の穴）を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレート自体にかしめナットまたは溶接ナットが設けられるので、取り付け強度を高くすることができる。
【００５０】
また、本発明によれば、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、非変形性材料からなる板材は、例えば、鉄などの金属性プレートが該当する。
【００５１】
また、本発明によれば、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００５２】
また、本発明によれば、フランジを板材の一端に接合することができるので、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る板材の締結具を構成する部材および板材の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る板材の締結方法を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【図４】実施の形態２に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【図５】実施の形態３に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【符号の説明】
１…締結具、２…かしめナット、３…金属プレート、３−２…溶接ナット、６…フランジ付カラー、７…ワッシャ、８…ボルト、Ａ…ナット側ＦＲＰプレート、Ａ−２…金属板、Ａ−３…タップ部、Ｂ…ボルト側ＦＲＰプレート、１０…かしめナット用下穴（第２の穴）、１１…かしめ加工用下穴、１２…カラー挿入用穴、１２−２…カラー挿入用穴（第１の穴）、２０…ナット部、２１…接着剤、２２…フランジ部、Ｃ…第３の穴
【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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