(57)【要約】【目的】本発明は、機器の運転等によって生ずる振動を当該緩衝体が吸収して減衰する上、緩衝体による付勢力が締結される部材との関連において発生し、しかも特に、締結具の座面における凹部に嵌挿、装着された緩衝体は当該凹部によってその自由度が規制されるので、振動によって変形する事もなく常に安定した付勢力が締結される部材に供給、維持される結果、振動によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止されるのであり、又、締結、取付作業中においては、ワッシャなどの部品を必要としないため作業性や取扱性を至極向上させた耐振性締結具を提供することを目的とする。【構成】部材どうしの締結又は部材の締結に用いられる締結具である。この締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材どうしの締結又は部材の締結に用いられる締結具であって、この締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていることを特徴とする耐振性締結具。
【請求項２】
緩衝体がゴム状弾性体である請求項１に記載の耐振性締結具。
【請求項３】
締結具がネジ、ボルト及びナットから選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２に記載の耐振性締結具。
【請求項４】
座面の凹部における少なくとも一部には、締結具を締め付けた際に弾性変形した緩衝体の一部が入り込む案内部を設けてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の耐振性締結具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部材を締結具で締結後に地震その他の振動等によって当該締結具に外力が加えられても、当該外力を吸収して減衰し、締結具の緩みや脱落を防止し得るようにした耐振性締結具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
接着や溶接以外の方法で、二以上の複数の部材を締結するためには、ネジ或いはボルトとナット等の締結具を用いるのが一般的であり、建築物、家具、機器その他多くの構造物が複数の部材を締結具で結合することにより形成されている。
【０００３】
これらの締結具は、ドライバーやスパナ或いはレンチ等の工具を使って部材どうしを締結させるもの、即ち、その締め付け力によって部材どうしを結合するものであるが、連続的な振動が与えられるとこの締め付け力が緩和され、緩みや脱落等が生じ、以下に記載の如きの問題が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、機器等に取り付けられた締結具が、当該機器の運転などによって生ずる振動により緩み、機器内に落下して当該機器にダメージを与えたり、故障等の原因となるなどの問題がある。
【０００５】
又、建築物等に取り付けられた締結具が、近辺を通行する自動車等から発生する振動に暴露されることにより、当該締結具に緩みが生じて落下し、通行人に怪我を負わせたりする事故を招くといった問題もある。
【０００６】
そのため、通常このような振動に暴露されることが予想される機器や建築物等に締結具を取り付ける際には、板バネ、座金等のワッシャを締結具と締結部の間に挟み、振動を緩和するといった手段を講ずるのが一般的であるが、このワッシャによる振動緩和は、当該ワッシャの線形弾性によるものであることから、締結具の長さ方向の振動のみしか緩和することできないため、前記問題を解決するには充分とはいえない。
【０００７】
そこで最近では、ワッシャの片面或いは両面にゴムを被覆して、当該ゴムにより振動を緩和しようとする技術手段が開発されている（例えば、特許文献１及び引用文献２）。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５８−１４０３１５号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１５８０５号公報
【０００９】
又、ごく最近では、ナット座面の拡大部内に弾性体を内蔵することにより、地震、振動等のボルト・ナットのネジ部に発生する外力を吸収、減衰し、ネジの損傷、破壊を防ぐ技術的手段が開発されている（例えば、特許文献３）
【００１０】
【特許文献３】特開平１０−２６７０２４号公報
【００１１】
しかしながら、ワッシャを用いて振動を緩和させようとする手段は、結局のところ締結具の部品点数を増加させることになり、保管、管理が頓雑で紛失しやすく、又、持ち運びの際に落としたりするため危険性があり、更に、取付時の取扱性が悪くなるといった問題がある。
【００１２】
又、ナットにおける座面の拡大部内に弾性体を内蔵する手段にあっては、特殊な構造のナットを要するものであり、品質の揃ったナットを提供し難く、又、締結具自体のコストが高くなるといった問題もある。
【００１３】
本発明者は、このような問題を解決すべく鋭意・検討を重ねた結果、締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていることにより、振動等の外力が加わっても緩み難くなり、当該締結具の緩んでの落下を防止し得るとの知見を得たのである。
【００１４】
即ち、本発明者は、締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていると、機器の運転等によって生ずる振動を当該緩衝体が吸収して減衰する上、緩衝体による付勢力が締結される部材との関連において発生し、しかも特に、締結具の座面における凹部に嵌挿、装着された緩衝体は当該凹部によってその自由度が規制されるので、振動によって変形する事もなく常に安定した付勢力が締結される部材に供給、維持される結果、締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止されるのであり、又、締結、取付作業中においては、ワッシャなどの部品を必要としないため作業性や取扱性も至極向上するとの知見を得たのである。
【００１５】
又、本発明者は、締結具の座金における凹部に緩衝体を嵌挿、装着するだけの構成のため、締結具の製造コストも低く、安価な耐振性締結具となり得るとの知見も得たのである。
【００１６】
本発明は、前記知見に基づき完成されたものであり、機器の運転等によって生ずる振動を当該緩衝体が吸収して減衰する上、緩衝体による付勢力が締結される部材との関連において発生し、しかも特に、締結具の座面における凹部に嵌挿、装着された緩衝体は当該凹部によってその自由度が規制されるので、振動によって変形する事もなく常に安定した付勢力が締結される部材に供給、維持される結果、振動によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止されるのであり、又、締結、取付作業中においては、ワッシャなどの部品を必要としないため作業性や取扱性を至極向上させた耐振性締結具を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る耐振性締結具においては、前記目的を達成するために、部材どうしの締結又は部材の締結に用いられる締結具であって、この締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていることを特徴とするものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１８】
本発明が好適に適用される締結具としては、いわゆる「ねじ締結」によって、部材どうしの締結又は部材の締結、結合させるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、例えばネジ、ボルト、ナット等のネジ山を刻んだ締結具を挙げることができる。
【００１９】
又、前記締結具の材質としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば金属材料に限らず、合成樹脂材料等も挙げられる。
【００２０】
そして、本発明に係る締結具おいては、このような締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されている点に最も大きな特徴を有する。
【００２１】
ここで、締結具の「座面」とは、当該締結具で部材を締結した際に、当該部材の締結部に接触する部分のことをいい、例えば、ネジやボルト等においては、所謂ネジ頭の下側面（裏面）が該当し、又、ナットにおいてはその上下面のいずれか一方の接触面が挙げられる。
【００２２】
本発明に係る耐振性締結具おいては、このように、締結具の座面には凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されていると、緩衝体を座面の凹部に備え付けるのが極めて容易になるのであり、又、機器の運転等によって生ずる振動を当該緩衝体が吸収して減衰する上、緩衝体による付勢力が締結される部材との関連において発生し、しかもこの付勢力によって締結具が緩む方向に回転するのが防止される。
【００２３】
そして、それに加えて、特に、本発明においては、締結具の座面における凹部に嵌挿、装着された緩衝体が当該凹部の側壁に接当して緩衝体の変形や復元が防止され、その自由度が規制されるので、振動等の外力が作用しても変形や復元する事もなく常に安定した付勢力が締結される部材に供給、維持される結果、振動等の外力によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止されるのであり、又、締結・取付作業中においては、ワッシャなどの部品を必要としないため作業性や取扱性を至極向上させることができるのである。
【００２４】
又、本発明に係る耐振性締結具においては、十分な緩衝能を発現させるためには、緩衝体にある程度の厚みが必要であるが、このように比較的厚みのある緩衝体を接着剤等を用いて座面に直接接着すると、締結の際、所謂「あたり（締め付けの終点）」が不明確となり、締め付け不足を起こしたり、締め付けすぎて当該緩衝体を破断させたりするおそれがある。
【００２５】
ところが、本発明においては、座面に凹部を形成し、この凹部に緩衝体の一部を嵌挿、装着されていることにより、緩衝体の厚みを確保することができるのであり、しかも、締結の際の「あたり」を明瞭な状態で維持することができるから、理想的な締結が可能になるのである。
【００２６】
更に、本発明においては、凹部の少なくとも一部分に、締結具を締め付けた際に弾性変形した緩衝体の一部を入り込ませるための案内部を設けることが特に好ましく、このように構成することにより、過剰な締結力が加わると、緩衝体の一部が弾性変形してその案内部に入り込んで一層緩衝体の破断を防止することができる上、緩衝体の厚みの確保や締結の際の「あたり」を明瞭にすることができるのである。
【００２７】
又、本発明に係る耐振性締結具において、用いられる「緩衝体」としては、金属製のバネやゴム状弾性体等が挙げられるのであるが、特に、ゴム状弾性体が、以下に述べる理由より、望ましい。
【００２８】
即ち、その理由は、本発明に係る耐振性締結具を用いて部材を締結すると、前述のように、緩衝体によって当該耐振性締結具の緩みが防止されるのであるが、特に、緩衝体としてゴム状弾性体を用いた場合、この耐振性締結具で部材を締結すると、ゴム状弾性体は部材との摩擦力が高く、しかもゴム状弾性体が部材表面の微細な凹凸に食い込む結果、振動等の外力によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して一層逆らって確実に突っ張っるので、その回転が一層確実に防止されるからである。
【００２９】
前記ゴム状弾性体としては特に限定されるものではなく、天然ゴム或いは合成ゴム等、いずれのものでも良く、具体的には、例えば天然ゴムの他、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、スチレンゴム、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン・コポリマー（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、エチレン−酢酸ビニル・コポリマー（ＥＶＡ）、ポリアルキレン・スルフィド、シリコンゴム、ポリ（クロル・トリフルオロエチレン）（ＣＦＭ）、フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン・コポリマー（ＦＰＭ）、ウレタンゴム（ＡＵ，ＥＵ）、プロピレンオキシドゴム（ＰＯＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、アクリル酸エステル−アクリロニトリル・コポリマー（ＡＮＭ）又はアクリル酸エステル−２−クロルエチルビニルエーテル・コポリマー（ＡＣＭ）等の合成ゴムなどが挙げられる。
【００３０】
そして、本発明に係る耐振性締結具においては、緩衝体を座面に備えてなるものであるが、座面の全周に亙って環状又は同心円状に複数備えられたものに限定されるものではなく、座面の一部分に水玉状或いは縞状に備えられたものでも良いのであり、これについては緩衝体の素材や所要の緩衝能に応じて適宜決定すればよいのである。
【００３１】
ここで、前記緩衝体を座面に備え付ける方法としては、締結具の座面に凹部を形成し、この凹部に緩衝体の一部を嵌挿、装着すれば良いのであり、この場合、所望により、座面の凹部に接着剤等を用いて緩衝体を直接固定するのが安定するので特に好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る耐振性締結具の実施例を図面に基づき説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３３】
本発明に係る耐振性締結具は、所謂「ねじ締結」により、部材どうしの締結又は部材の締結に用いられるものであれば特に限定されるものではないが、具体的に例えば、図１に示す先鋭ネジ（Ａ）、平ネジ（Ｂ）、ボルト（Ｃ）、ナット（Ｄ）等を挙げることができる。
【００３４】
又、前記締結具１の材質についても特に制限されるものではなく、具体的には、例えば金属製のものや高分子樹脂製のもの更にセラミックス製のものなどが挙げられる。
【００３５】
そして、本発明をボルト（Ｃ）に適用した場合について説明すると、図２に示すように、この耐振性締結具（ボルト）１におけるネジ頭２の座面２ａには凹部２ｂが形成され、且つ該凹部２ｂには緩衝体３が嵌挿、装着されており、この緩衝体３は、例えば図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、座面２ａの一部分に水玉状（Ａ）、縞状（Ｂ）、環状（Ｃ）或いは同心円状に複数（Ｄ）に備えられていても良いのであり、これについては緩衝体３の素材としては金属製バネやゴム状弾性体等が挙げられるのであり、特に、ゴム状弾性体は部材との摩擦力が高く、しかもゴム状弾性体が部材表面の微細な凹凸に食い込む結果、振動等の外力によって耐振性締結具１が緩む方向に回転しようとするのに対して一層逆らって確実に突っ張っるので、その回転が一層確実に防止されるので望ましい。
尚、４は耐振性締結具１におけるネジ部である。
【００３６】
ところで、前記緩衝体３を座面２ａに備え付ける方法としては、図３（Ａ）の断面図に示すように、座面２ａには凹部２ｂを形成し、この凹部２ｂには緩衝体３の一部を嵌挿、装着することによって、当該緩衝体３を座面２ａに備え付けても良く、この場合、接着剤等を用いて当該座面２ａに緩衝体３を直接接着しても良いのである。
【００３７】
特に、本発明においては、図３（Ｄ）の断面図に示すように、凹部２ｂの少なくとも一部分に、締結具１を締め付けた際に弾性変形した緩衝体３の一部を入り込ませるための案内部２ｃを設けることが好ましく、このように構成することにより、締結の際の緩衝体３の破断を防止することができるのであり、又、緩衝体３の厚みの確保や締結の際の「あたり」を明瞭にすることができるのである。
【００３８】
図３（Ｄ）に示す耐振性締結具１を用い、厚さ１．２ｍｍの鋼板２枚を締結し、バイブレータで強い振動を３日間に亙って与えたところ、その振動を緩衝体（ゴム状弾性体）３が吸収して減衰する上、緩衝体３による付勢力が鋼板との関連において発生し、しかも特に、耐振性締結具１の座面２ａにおける凹部２ｂに嵌挿、装着された緩衝体３は当該凹部２ｂによってその自由度が規制されるので、振動によって変形する事もなく常に安定した付勢力が鋼板に供給、維持され、耐振性締結具１の緩みは認められなかった。
【００３９】
即ち、バイブレータで強い振動を３日間に亙って与えたところ、緩衝体３の破断がなく、しかも振動によって耐振性締結具１が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止される結果、耐振性締結具１の緩みが全く認められなかった。
【００４０】
一方、市販されている同タイプ締結具を用い、この締結具に市販のワッシャを介装し、同様の試験を行ったところ、振動開始後１０時間程度で締結具の緩みが認められると共に、金属が擦れ合う高い騒音が発生することが認められた
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る耐振性締結具においては、締結具の座面に凹部が形成され、且つ該凹部には緩衝体が嵌挿、装着されているので、緩衝体を座面の凹部に備え付けるのが極めて容易になるのであり、又、機器の運転等によって生ずる振動を当該緩衝体が吸収して減衰する上、緩衝体による付勢力が締結される部材との関連において発生し、しかもこの付勢力によって締結具が緩む方向に回転するのが防止され、締結具が外れて落下するのが防止される結果、機器等の誤動作や騒音の発生が無くなったり、建築・建設物や構造物の破損が無くなったり、締結具の落下事故が無くなって安全性が至極向上するなどの効果を奏するのである。
【００４２】
そして、それに加えて、特に、本発明においては、締結具の座面における凹部に嵌挿、装着された緩衝体が当該凹部の側壁に接当して緩衝体の変形や復元が防止され、その自由度が規制されるので、振動等の外力が作用しても変形や復元する事もなく常に安定した付勢力が締結される部材に供給、維持される結果、振動等の外力によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して逆らって突っ張っるので、その回転が確実に防止されるのであり、又、締結・取付作業中においては、ワッシャなどの部品を必要としないため作業性や取扱性を至極向上させることができるなどの効果を奏するのである。
【００４３】
又、本発明に係る耐振性締結具においては、座面に凹部を形成し、この凹部には緩衝体の一部を嵌挿、装着されていることによって緩衝体の厚みを確保することができるのであり、しかも、締結の際の明瞭な締結状態を確認、維持することができるから、理想的な締結が可能になるなどの効果を奏するのである。
【００４４】
更に、本発明に係る耐振性締結具においては、特に、緩衝体としてゴム状弾性体を用い、この耐振性締結具で部材を締結すると、前述の効果に加えて、ゴム状弾性体は部材との摩擦力が高く、しかもゴム状弾性体が部材表面の微細な凹凸に食い込む結果、振動等の外力によって締結具が緩む方向に回転しようとするのに対して一層逆らって確実に突っ張っるので、その回転が一層確実に防止され、一層安全性などが向上するなどの効果を奏するのである。
【００４５】
本発明においては、凹部の少なくとも一部分に、締結具を締め付けた際に弾性変形した緩衝体の一部を入り込ませるための案内部を設けることが特に好ましく、このように構成することにより、過剰な締結力が加わると、緩衝体の一部が弾性変形してその案内部に入り込んで一層緩衝体の破断を防止することができる上、緩衝体の厚みの確保や締結の際の明瞭な締結状態を確保することができるなどの効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が好適に適用される締結具を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明に係る耐振性締結具を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る耐振性締結具を示す他の要部断面説明図である。
【符号の説明】
Ａ        先鋭ネジ
Ｂ        平ネジ
Ｃ        ボルト
Ｄ        ナット
１        （耐振性）締結具
２        ネジ頭
２ａ      座面
２ｂ      凹部
２ｃ      案内部
３        緩衝体
４        ネジ部
５        案内部
【図１】
2005009545.tif 000003
【図２】
2005009545.tif 000004
【図３】
2005009545.tif 000005