(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来から壁の裏面側のように中空状態でかつ手が入れられない場所や部材に被締結部材を締結する場合に、表面側からの締結作業のみで締結することのできるワンサイド締結ナットアンカーが用いられている。このような、ワンサイド締結ナットアンカーに関する発明は、これまでにも本願の発明者によって提案されており、特開2002−54619号公報では、ネジ軸と、このネジ軸に取付リングを介して回転自在に取り付けられたアンカー部と、前記ネジ軸に対する平行位置から直交位置に向けて前記アンカー部を付勢する付勢部材と、前記アンカー部を前記直交位置で停止させるストッパー機構とを備えたボード用アンカーが開示されている(特許文献1)。
【0003】
また、上記ボード用アンカーにおいてアンカー部に取付リングを組み付ける方法は、
図10に示すように、まず取付リングをくの字に折り曲げ、アンカー部に形成された嵌合孔に嵌入可能な位置に合わせて、折り曲げた前記取付リングを再び真っ直ぐに折り戻し、最後に取付リングとアンカー部に連続した雌ネジ孔が形成されるように一緒に雌ネジをタップ加工して完成させていた。よって、取付リングは螺進可能な雌ネジ孔を形成しうる肉厚である必要があり、一度折り曲げてから組み付けるという手間がかかっていた。また、アンカー部の雌ネジ孔と取付リングの雌ネジ孔とのネジピッチを一致させるため、組み付け後にタップ加工を施していた。さらに、メッキ等の表面処理は、タップ加工後に行われていた。また、アンカー部には、雌ネジ孔を形成する下穴の形成にバーリング加工を施していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載された発明においては、締結時に過大な締め付け力をかけてしまうとアンカー部が変形する場合があるため、前記アンカー部を強化したいというニーズがあった。また、部品管理を容易にし、製造コストを低減するために部品点数を少しでも削減したいという要望もあった。さらに、上述したとおり手間のかかる加工工程があるため、当該加工工程を削減ないし簡略化して製造コストを低減すべき課題もあった。
【0006】
本発明は、以上のような要望および課題を解決するためになされたものであって、強度を高めるとともに部品点数および加工工程を削減することのできる、ワンサイド締結ナットアンカーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るワンサイド締結ナットアンカーは、係止ナットの強度を高めるとともに部品点数および加工工程を削減するという課題を解決するために、被締結部材に設けられた下穴に挿入される締結ボルトと、この締結ボルトに螺進可能なリング状の取付リングと、この取付リングを介して前記締結ボルトの軸線方向に対して平行状態から直交状態まで回動自在に支持されており、前記直交状態のときに前記取付リングに連続する雌ネジ孔を備え、前記平行状態で前記下穴に挿入された後に前記被締結部材の裏面側で直交状態まで回動して前記裏面に係止しうる係止ナットとを有するワンサイド締結ナットアンカーであって、前記係止ナットが半円柱状に形成されているとともに、前記雌ネジ孔がその長手方向の中央位置を貫通するように形成されており、その雌ネジ孔を境として一端側の矩形状内面には、前記係止ナットが前記平行状態となったときに前記締結ボルトを収容可能なボルト収容溝が形成されているとともに、他端側の矩形状内面には、前記係止ナットを前記被締結部材の裏面側において自重により回動させるために、以下の(a)〜(c)のいずれかの形状に形成されている、前記ワンサイド締結ナットアンカー;
(a)他端側の矩形状内面には、ボルト収容溝よりも深い重量差設定溝が形成されている。
(b)他端側の矩形状内面には、ボルト収容溝よりも浅い重量差設定溝が形成されている。
(c)他端側の矩形状内面には、溝を形成せずに矩形状平坦面が形成されている。
【0008】
また、本発明の一態様として、螺進時の取付リングの空転を防止するという課題を解決するために、前記取付リングは、前記締結ボルトの外径より大きな内径に形成されており、その内周面からリング中心に向けて少なくとも一対の空転防止凸片が突出形成されており、各空転防止凸片は前記締結ボルトの軸線方向において互いに逆方向に屈曲されて当該締結ボルトに螺進可能に構成されていてもよい。
【0009】
さらに、本発明の一態様として、各空転防止凸片による締結ボルトへの係止力を高めるという課題を解決するために、前記各空転防止凸片は、その屈曲角度が前記締結ボルトのネジ山の角度より小さい角度となるように屈曲されていてもよい。
【0010】
また、本発明の一態様として、締結時の係止ナットの共回りを防止するという課題を解決するために、前記取付リングには、その外周面に前記係止ナットを回動自在に支持するための一対のナット支持突起が形成されているとともに、前記係止ナットには、前記雌ネジ孔の近傍に前記ナット支持突起を嵌入させるための嵌入孔を備えた一対のリング取付片が設けられており、前記リング取付片は、前記係止ナットを被締結部材の裏面に当接させた際に前記被締結部材の下穴の内周面に係止する大きさに形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、強度を高めるとともに部品点数および加工工程を削減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係るワンサイド締結ナットアンカーの一実施形態について図面を用いて説明する。
【0014】
本実施形態のワンサイド締結ナットアンカー1は、
図1および
図2に示すように、締結ボルト2と、この締結ボルト2に螺進可能なリング状の取付リング3と、この取付リング3を介して前記締結ボルト2に支持されている係止ナット4と、前記締結ボルト2と被締結部材7の下穴71との隙間に嵌め入れられるブッシュ5と、前記係止ナット4とともに前記被締結部材7を挟持するナット6とを有する。以下、各構成について説明する。
【0015】
締結ボルト2は、被締結部材7に設けられた下穴71に挿入可能な外径寸法を有するボルトであって、本実施形態では、全外周面にネジ山21が形成されている、いわゆる寸切ボルトからなる。
【0016】
取付リング3は、締結ボルト2に螺進可能であるとともに係止ナット4を回転自在に支持するためのものであり、リング状に形成されている。本実施形態における取付リング3は、
図3に示すように、締結ボルト2の外径より大きな内径に形成されており、その内周面からリング中心に向けて少なくとも一対の空転防止凸片31,31が突出形成されている。また、その外周面には、前記係止ナット4を回動自在に支持するための一対のナット支持突起32,32が形成されている。
【0017】
一対の空転防止凸片31,31は、締結ボルト2のネジ山21に係止しうるようにするとともに係止ナット4の雌ネジ孔41とネジピッチを一致させるため、本実施形態では、螺進可能な大きさに形成し、前記締結ボルト2の軸線方向において互いに逆方向に屈曲されている。また、前記締結ボルト2との係止力を高めてより空転し難くするため、
図4に示すように、各空転防止凸片31の屈曲角度αが、前記締結ボルト2のネジ山21の角度βより小さい角度となるように屈曲されている。ここで、各空転防止凸片31の屈曲角度αとは、取付リング3の上面または下面から延長される延長線に対して空転防止凸片31がなす角度である。また、ネジ山21の角度βとは、締結ボルト2の軸線に直交する線に対してネジ山21がなす角度である。
【0018】
ナット支持突起32は、後述する係止ナット4に設けられたリング取付片42の嵌入孔43に嵌め入れられて係止ナット4を回動自在に支持するものであり、本実施形態では、
図3に示すように、リングの外縁から略矩形状に延出されて形成されている。
【0019】
本実施形態における取付リング3は、バネ性を有する薄板材によって形成されており、
図5に示すように、後述する係止ナット4に設けられたリング取付片42の嵌入孔43に、弾性変形させることで嵌め入れられるようになっている。よって、本実施形態では、係止ナット4に取付リング3を取り付ける際、取付リング3を予め曲げ加工する工程を削減すことができる。また、取付リング3には予め締結ボルト2に螺進可能とするための空転防止凸片31が形成されているため、係止ナット4に組み付け後に雌ネジ孔をタップ加工する工程も削減することができる。さらに、係止ナットへの組み付け前にメッキ等の表面処理を施すこともできる。
【0020】
係止ナット4は、締結ボルト2の軸線方向に対して平行状態で被締結部材7の下穴71に挿入されるとともに、その後に前記被締結部材7の裏面72側で直交状態まで回動して前記裏面72に係止するものであり、本実施形態では、下穴71に挿入可能な形状の中でその肉厚を最も厚くすることのできる半円柱状に形成されている。この係止ナット4の長手方向の略中央位置には、当該係止ナット4を貫通するように雌ネジ孔41が形成されている。前記雌ネジ孔41を取付リング3の組み付け前に形成することで事前に表面処理を施すことができる。また雌ネジ孔41の近傍には、取付リング3のナット支持突起32を嵌入させる嵌入孔43を備えた一対のリング取付片42,42が設けられている。さらに、
図2に示すように、前記雌ネジ孔41を境として一端側の矩形状内面44aにはボルト収容溝45が形成されているとともに、他端側の矩形状内面44bには重量差設定溝46が形成されている。
【0021】
リング取付片42は、取付リング3を支持するためのものであり、雌ネジ孔41を中央位置に配置するように一対に立設されているとともに前記取付リング3のナット支持突起32を嵌入させるための嵌入孔43を備えている。嵌入孔43は、
図2(a)に示すように、係止ナット4を締結ボルト2の軸線方向に対して平行状態および直交状態で係止する係止部47を備えている。
【0022】
またリング取付片42は、前記係止ナット4を被締結部材7の裏面72に当接させた際に前記被締結部材7の下穴71の内周面に係止する大きさに形成されている。具体的には、
図6に示すように、一対のリング取付片42の長手方向の4つの端部を通る円が、拡大図における斜線部分で表されるように、被締結部材7の下穴71の内径(点線で表示)より僅かに大きくなる寸法で各リング取付片42,42が形成されている。本実施形態では、
図6の拡大図に示すように、リング取付片42の各端部が前記下穴71の内周面に対して係止し易いように鋸刃状に形成されている。
【0023】
ボルト収容溝45は、係止ナット4が締結ボルト2の軸線方向に対して平行状態となったときに前記締結ボルト2を収容する溝であり、
図2に示すように、雌ネジ孔41を境として一端側の矩形状内面44aにその長手方向に沿った半円状の溝として形成されている。
【0024】
重量差設定溝46は、係止ナット4を前記被締結部材7の裏面72側において自重により回動させるために、他端側の矩形状内面44bに形成された溝である。つまり、他端側の矩形状内面44bには、係止ナット4を自重により回動させるためには、以下の(a)〜(c)のいずれかの形状に形成されている。
(a)他端側の矩形状内面44bには、ボルト収容溝45よりも深い重量差設定溝46が形成されている。
(b)他端側の矩形状内面44bには、ボルト収容溝45よりも浅い重量差設定溝46が形成されている。
(c)他端側の矩形状内面44bには、溝を形成せずに矩形状平坦面48が形成されている。
【0025】
つまり、本実施形態における係止ナット4に係る形状(a)では、
図2に示すように、他端側の矩形状内面44bにボルト収容溝45よりも深い重量差設定溝46を形成することで、ボルト収容溝45の形成された一端側より他端側が軽くなるように構成している。これにより、
図7に示すように、係止ナット4はボルト収容溝45側が重量差設定溝46側よりも重いので被締結部材7の裏面72側において自重により回動する。
【0026】
また、形状(c)では、
図8に示すように、他端側の矩形状内面44bには、溝を形成せずに矩形状平坦面48を形成する。つまり、他端側の矩形状内面44bに重量差設定溝46を形成しないことでボルト収容溝45の形成された一端側より他端側が重くなるように構成している。これにより、
図9に示すように、係止ナット4は締結ボルト2の上方位置から被締結部材7の裏面72側において自重により回動する。
【0027】
さらに、形状(b)は、図示しないが、他端側の矩形状内面44bにボルト収容溝45よりも浅い重量差設定溝46を形成したものであり、形状(c)と同様にボルト収容溝45の形成された一端側より他端側が重くなるため、
図9に示すように、係止ナット4は被締結部材7の裏面72側において自重により回動する。
【0028】
このように本実施形態における係止ナット4では、被締結部材7の裏面72側において自重により回動するため、回動用の付勢部材が不要になる。なお、前述した重量差設定溝46は、半円状の溝を例示しているが、この形状に限るものではなく、ボルト収容溝45との関係で重量差が設定できれば矩形状の溝や筋状の溝など適宜選択してよい。
【0029】
ブッシュ5は、締結ボルト2と被締結部材7の下穴71との隙間に嵌め入れられるものであり、本実施形態では、管状に形成されている。本実施形態の下穴71は、係止ナット4を締結ボルト2に対し平行状態に回動させた状態で挿入させるため、その内径を前記締結ボルト2の外径に比べて大きく形成する必要があり、締結時に締結ボルト2と下穴71との間に隙間が形成される。ブッシュ5はその隙間に嵌め入れられることで、締結ボルト2を下穴71の中心に配置し非接触状態で締結できるようになっている。
【0030】
ナット6は、
図7および
図9に示すように、係止ナット4とともに被締結部材7を挟持するものであり、本実施形態では、座金組み込みナットからなる。
【0031】
なお、ナット6や締結ボルト2の形状は特に限定されるものではなく、例えば、寸切りボルトの端部が露出しないようにナット6にキャップナットを用いてもよい。また、ナット6を用いずに締結ボルト2として六角ボルト、鍋頭ボルトまたは皿頭ボルト等を用いてもよい。さらに、締結ボルト2の寸切ボルトとして先端側と後端側とで外径やネジ形状の異なる異径の全ねじボルトを用いてもよい。
【0032】
次に、本実施形態のワンサイド締結ナットアンカー1における各構成の作用について説明する。
【0033】
まず、係止ナット4を締結ボルト2の軸方向に対して平行状態になるように回転させる。本実施形態では、
図7(a)に示すように、係止ナット4を締結ボルト2の下方側に回転させる。このとき締結ボルト2がボルト収容溝45に収容されるため係止ナット4を締結ボルト2の軸方向に対して平行状態にすることができる。そして、係止ナット4を平行にした状態で被締結部材7に設けられた下穴71に挿入される。
【0034】
被締結部材7の裏面72側に突き抜けた後の係止ナット4はボルト収容溝45が形成された一端側より他端側が重いため、
図7(b)に示すように、自重によって締結ボルト2の軸線方向に対して直交状態になるように自動的に回動する。そして締結ボルト2を下穴71の中心位置に配置させるためのブッシュ5を前記下穴71に嵌入する。
【0035】
なお、
図8および
図9に示すように、係止ナット4の形状が形状(b)や形状(c)のように、雌ネジ孔41を境としてボルト収容溝45が形成された一端側が重い場合は、係止ナット4を締結ボルト2の上方側に回転させて、締結ボルト2の軸方向に対して平行状態にさせる。そして被締結部材7の下穴71に挿入し、裏面72側に突き抜けた後、係止ナット4はボルト収容溝45が形成された一端側とは逆の他端側の方が重いため、自重によって締結ボルト2の軸線方向に対して直交状態まで自動的に回動する。
【0036】
つぎに、締結ボルト2の軸線方向に対して直交状態になるまで回動した係止ナット4の雌ネジ孔41は、取付リング3と前記締結ボルト2に対して螺進可能に連続する。この状態で締結ボルト2を回転させることで係止ナット4は、取付リング3が締結ボルト2のネジ山21に螺進することで前記締結ボルト2側に引き寄せられ、やがてその前記雌ネジ孔41と螺合する。このとき取付リング3の各空転防止凸片31が締結ボルト2のネジ山21に係止している。特に、各空転防止凸片31のネジ山21に対する角度を小さくしたことでその係止力を高めているため、前記取付リング3が締結ボルト2に対して空転して螺進できなくなるのを効果的に防止することができる。
【0037】
締結ボルト2に対して所定位置まで係止ナット4を螺進させた後は、
図7(c)に示すように、表面73側のナット6を回転させて締結を完了させる。このとき鋸刃状に形成されたリング取付片42の端部が被締結部材7の下穴71の内周面に食い込むように係止するため締結作業中におけるナット6と係止ナット4との共回りが防止される。
【0038】
締結状態においては、本実施形態における係止ナット4は従来製品よりも肉厚に形成されているため、強度が高くなっており締結力による変形を抑制することができる。また、被締結部材7の裏面72との接触面積も大きくなるため、被締結部材7が石膏ボードなどの柔らかい部材であっても、係止ナット4が食い込むことがない。特に、係止ナット4の形状が上記形状(c)のように他端側の矩形状内面44bが矩形状平坦面48に構成されている場合は、裏面72に接する面積をより大きくすることができる。
【0039】
以上のような本実施形態のワンサイド締結ナットアンカー1によれば、以下の効果を奏することができる。
1.係止ナット4を肉厚が厚い半円柱状に形成したため強度を高めることができる。
2.係止ナット4は被締結部材7の裏面72側において自重によって回動するため付勢部材が不要となり部品点数を減らすことができる。
3.取付リング3に締結ボルト2に螺進可能とするための空転防止凸片31を係止ナット4への組み付け前に予め形成されているため、組み付け後の雌ネジ孔を形成するタップ加工工程を削減することができる。
4.係止ナット4が肉厚であるため雌ネジ孔41を形成するに当たりバーリング加工が不要になる。
5.空転防止凸片31によって螺進可能となるため取付リング3がバネ性を有する薄板材で形成可能となり、係止ナット4への組み付け時には予め折り曲げる工程を削減することができる。
6.空転防止凸片31が締結ボルト2のネジ山21に確実に係止するため螺進時の空転を防止することができる。
7.リング取付片42が被締結部材7の下穴71の内周面に食い込むように係止するため、表面73側のナット6の締結作業中に裏面72側の係止ナット4が共回りするのを防止することができる。
【0040】
なお、本発明に係るワンサイド締結ナットアンカーは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【解決手段】 係止ナット4を被締結部材7の裏面71側において自重により回動させるために、以下の(a)〜(c)のいずれかの形状に形成されている。(a)他端側の矩形状内面44bには、ボルト収容溝45よりも深い重量差設定溝46が形成されている。(b)他端側の矩形状内面44bには、ボルト収容溝45よりも浅い重量差設定溝46が形成されている。(c)他端側の矩形状内面44bには、溝を形成せずに矩形状平坦面48が形成されている。