特開 2022-114295 クイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022114295

(43)【公開日】2022-08-05

(54)【発明の名称】クイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 37/08 20060101AFI20220729BHJP

   F16B 1/00 20060101ALI20220729BHJP

   E04B 9/18 20060101ALI20220729BHJP

   E04B 5/40 20060101ALI20220729BHJP

   E04B 1/41 20060101ALI20220729BHJP

【ＦＩ】

F16B37/08 Z

F16B1/00 A

E04B9/18 D

E04B5/40 J

E04B1/41 502M

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021010539

(22)【出願日】2021-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】000167211

【氏名又は名称】イイファス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110766

【弁理士】

【氏名又は名称】佐川 慎悟

(74)【代理人】

【識別番号】100165515

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 清子

(74)【代理人】

【識別番号】100169340

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 陽輔

(74)【代理人】

【識別番号】100195682

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 陽子

(74)【代理人】

【識別番号】100206623

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 智行

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 勝夫

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA02

2E125AA58

2E125AA59

2E125AB13

2E125AC18

2E125AD05

2E125AE13

2E125AG06

2E125AG12

2E125BA03

2E125BA22

2E125BB08

2E125BB29

2E125BB30

2E125BC06

2E125BD01

2E125BE08

2E125BF01

2E125CA04

2E125CA19

2E125EA33

(57)【要約】

【課題】 構造がシンプルでかつ高い強度を有し、締結作業の省力化に寄与し得るクイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法を提供する。
【解決手段】 ボルト１０を挿通可能な挿通孔２１を有するナット本体２と、ナット本体２の外側面２３から挿通孔２１まで貫通され、かつ軸方向いずれか一方向に傾斜されている複数の傾斜孔３と、各傾斜孔３に沿って摺動可能に嵌め入れられているとともに内側先端面にボルト１０と螺合可能な雌ネジ４１が形成されているネジコマ４と、傾斜孔３に嵌入されている各ネジコマ４を軸心方向に付勢する付勢部材５とを有する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボルトを挿通可能な挿通孔を有するナット本体と、
前記ナット本体の外側面から前記挿通孔まで貫通され、かつ軸方向いずれか一方向に傾斜されている複数の傾斜孔と、
前記各傾斜孔に沿って摺動可能に嵌め入れられているとともに内側先端面に前記ボルトと螺合可能な雌ネジが形成されているネジコマと、
前記傾斜孔に嵌入されている前記各ネジコマを軸心方向に付勢する付勢部材と
を有する、クイック締結ナット。

【請求項2】

前記ナット本体において、前記ボルトが挿入される側の端部とは反対側の端部に他のボルトを螺合可能な雌ネジ孔を有する雌ネジ部が形成されている、請求項１に記載のクイック締結ナット。

【請求項3】

請求項２に記載されたクイック締結ナットを用いてデッキプレートに吊りボルトを取り付ける吊りボルト施工方法であって、
雄ネジ付きインサートをデッキプレートの上方から下方に向けて締結するインサート締結工程と、
前記クイック締結ナットの雌ネジ部に吊りボルトを螺合させて締結する吊りボルト締結工程と、
前記吊りボルトを締結した前記クイック締結ナットの挿通孔に前記デッキプレートから突き出た前記雄ネジ付きインサートの雄ネジ部を差し込んで前記デッキプレートに前記吊りボルトを取り付ける吊りボルト取付工程と
を有する、吊りボルト施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転操作せずにボルトに押し込んで締付位置に素早く配置することのできるクイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ナットは、内周面に雌ネジが形成されており、ボルトに螺合して被締結物などを締結するものである。一般的なナットは、回転操作によりボルトに螺進させて締結位置まで移動させる必要がある。よって、ボルト端部から締結位置までの距離が長い場合には、締結に時間がかかるといった問題がある。

【0003】

このような問題に対し、従来、回転操作せずにボルトの締結位置まで挿入することができるナット（いわゆる「クイック締結ナット」）が実用化されている。例えば、実公昭５５－４８１７１号公報（実用新案登録第１３９７９７５号）には、ナットが分離したセグメントに分割され、これらナットセグメントがケーシングのテーパ孔内を案内されて拡縮するようにしたものにおいて、ケーシングのテーパ孔はボルトが貫通できるように下端の狭い方の端口に挿入口、上端の広い方の端口に挿通口を有し、ナットセグメントは、テーパ孔に設けた複数の摺動案内爪間に回動を阻止されて上下方向に摺動可能に収納され、単一の押圧バネにより常時テーパ孔の狭い方に圧着されていることを特徴とするナットが提案されている（特許文献１）。この特許文献１によれば、ナットをボルトの先端より定着位置の近傍までの長い道中を単に押圧するのみで挿入できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実公昭５５－４８１７１号公報

【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、ナットセグメントがテーパ孔内において軸方向に沿って上下方向にのみ摺動可能に納められており、各ナットセグメントの雌ネジを連続させるためには各ナットセグメントにおける雌ネジ面をそれぞれの配置箇所に合わせて異なる形状にしなければならず、部品加工および製品組み立てが難しく、製造コストが高いという問題がある。仮に同じ雌ネジ面を有するナットセグメントを用いると、各ナットセグメントがボルトと螺合する位置で上下差が生じるため、ボルトにかかる荷重を均等に受け止められないという問題がある。

【0006】

一方、軽量天井用・設備用の吊りボルトを施工する際にも解決すべき課題が存在している。天井を構成するデッキプレートに吊りボルトを取り付ける作業では、従来、雌ネジタイプのインサートを取り付け、当該インサートに吊りボルトを取り付けることが主流となっている。しかし、雌ネジタイプのインサートは、デッキプレートに下穴を開ける工程と、雌ネジタイプのインサートを取り付ける工程の２工程が必要である。これに対し、本件出願人は、デッキプレートの穴開けと締結を一工程で行えるドリルを備えた雄ネジ付きインサートを開発し特許権を得ている（特許第２８０９５８４号）。ここで、吊りボルトは、雄ネジ付きインサートに高ナット（長ナット）を介して一本ずつ締結されるが、場合によっては一物件に対して数万個の吊りボルトの締結作業が必要であり、作業者が高齢化していることもあって、吊りボルトの取り付け作業の省力化を可能とするナットの開発が課題として残っている。

【0007】

本発明は、以上のような問題点や課題を解決するためになされたものであって、構造がシンプルなため部品加工および製品組み立てが容易となり、かつ機能性に優れ、締結作業の省力化を図ることができるクイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法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】

【0008】

本発明に係るクイック締結ナットは、構造がシンプルかつ機能性に優れ、部品加工および製品組み立てを容易にするという課題を解決するために、ボルトを挿通可能な挿通孔を有するナット本体と、前記ナット本体の外側面から前記挿通孔まで貫通され、かつ軸方向いずれか一方向に傾斜されている複数の傾斜孔と、前記各傾斜孔に沿って摺動可能に嵌め入れられているとともに内側先端面に前記ボルトと螺合可能な雌ネジが形成されているネジコマと、前記傾斜孔に嵌入されている前記各ネジコマを軸心方向に付勢する付勢部材とを有する。

【0009】

また、本発明の一態様として、クイック締結ナットをデッキプレートに設けられた雄ネジ付きインサートに吊りボルトを連結するため等に用いる高ナット（長ナット）として使用できるようにするという課題を解決するために、前記ナット本体において、前記ボルトが挿入される側の端部とは反対側の端部に他のボルトを螺合可能な雌ネジ孔を有する雌ネジ部が形成されていてもよい。

【0010】

本発明に係る吊りボルト施工方法は、デッキプレートに吊りボルトを取り付ける作業の省力化を図るという課題を解決するために、雌ネジ部を有する前記クイック締結ナットを用いてデッキプレートに吊りボルトを取り付ける吊りボルト施工方法であって、雄ネジ付きインサートをデッキプレートの上方から下方に向けて締結するインサート締結工程と、前記クイック締結ナットの雌ネジ部に吊りボルトを螺合させて締結する吊りボルト締結工程と、前記吊りボルトを締結した前記クイック締結ナットの挿通孔に前記デッキプレートから突き出た前記雄ネジ付きインサートの雄ネジ部を差し込んで前記デッキプレートに前記吊りボルトを取り付ける吊りボルト取付工程とを有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、構造がシンプルなため部品加工および製品組み立てが容易となり、かつ機能性に優れ、締結作業の省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るクイック締結ナットの第一実施形態を示す（ａ）正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）縦断面図、（ｄ）一部断面斜視図および（ｅ）締結状態を示す図である。

【図2】本発明に係るクイック締結ナットの第二実施形態を示す（ａ）正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）縦断面図、（ｄ）一部断面斜視図および（ｅ）～（ｆ）吊りボルト施工方法において、雄ネジ付きインサートに吊りボルトを取り付ける工程および締結状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るクイック締結ナットの第一実施形態について図面を用いて説明する。

【0014】

本第一実施形態におけるクイック締結ナット１は、図１に示すように、ボルト１０を挿通可能な挿通孔２１を有するナット本体２、このナット本体２に貫通して形成される複数の傾斜孔３と、この傾斜孔３に嵌め入れられるネジコマ４と、このネジコマ４を軸心方向に付勢する付勢部材５とを有する。以下、各構成について説明する。

【0015】

ナット本体２は、一般的なナットと同様にレンチやスパナなどの回転工具から回転力を受けるものであり、本第一実施形態では、外周面２３が六角形状に形成されている。このナット本体２は、締結対象となるボルト１０を挿通可能な内周径を有する挿通孔２１が軸心を貫通するように形成されている。つまり挿通孔２１は、内周面に雌ネジが形成されていないネジの無い孔（ネジ無し孔）として構成されている。また、ナット本体２の外周面２３には、巻回させた付勢部材５を収容可能な深さおよび上下幅を備えた凹状の巻回溝２２が形成されている。

【0016】

傾斜孔３は、ネジコマ４を摺動可能に嵌め入れるための孔であり、軸方向のいずれか一方に傾斜した状態でナット本体２の外周面２３から軸心に向かって挿通孔２１まで貫通している。具体的には、図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、ナット本体２の外周面２３から挿通孔２１に向かって下り傾斜となるように形成されており、下端部側からボルト１０が挿入されるようになっている。傾斜孔３の傾斜角度は限定されるものではないが、本第一実施形態では、ボルト１０のネジ山の角度と同程度の角度であって、ナット本体２の上下の端面に対して約３０度（ナット本体２の外周面２３に対して約６０度）の角度を有するように形成されている。

【0017】

また、１つのナット本体２に対して複数の傾斜孔３が設けられている。このとき傾斜孔３同士は円周方向に等間隔で配置されていることが望ましく、本第一実施形態では、１つのナット本体２に対して軸対称となる位置に２つの傾斜孔３，３が形成されている。具体的には、ナット本体２の外周面２３から挿通孔２１までの厚さが最も厚い六角形状のナット本体２の角部に形成されている。また、本第一実施形態では、前記一対の傾斜孔３，３が、図１（ｃ）に示すように、前記雌ネジ４１の１／２ピッチに相当する高さ分、上下にずらして形成されている。但し、一対の傾斜孔３，３の形成位置は、これらに限定されるものではなく、角部ではなく外周面位置に形成されていてもよいし、適度な範囲で上下差ないし同一高さに形成されてもよい。また、傾斜孔３の数は２つが好ましいが、２つに限定されるものではなく、ナット本体２の大きさに応じて３つ以上を形成してもよい。

【0018】

複数のネジコマ４は、図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、同一形状に形成されており、ボルト１０に締結する雌ネジ４１として機能するものであり、各傾斜孔３に沿って摺動可能に嵌め入れられている。ネジコマ４の内側先端面にはボルト１０と螺合可能な雌ネジ４１が形成されており、付勢部材５の付勢力によって雌ネジ４１がナット本体２の挿通孔２１の内周面より内側に突出することでボルト１０に螺合する。また、ネジコマ４の内側先端面は、図１（ｃ）に示すように、丸みを帯びた湾曲状に膨出されており、ボルト１０の端部で押された際に互いの当接面が摺動しやすくなっている。

【0019】

また、ネジコマ４の外側後端面には、ナット本体２の外周面２３の巻回溝２２と連続するように形成されたコマ側巻回溝４２が形成されている。これによりネジコマ４を傾斜孔３に嵌め入れると、ナット本体２の外周面２３および各ネジコマ４の外側後端面に、付勢部材５を巻回させるための巻回溝２２，４２が連続して周回する状態に構成される。さらに、本第一実施形態におけるコマ側巻回溝４２は、付勢部材５の上下幅に雌ネジ４１の１／２ピッチに相当する幅以上を加えた大きさに形成されている。これにより、後述するように付勢部材５がネジコマ４の傾斜孔３に沿って摺動する動作を妨げず、かつ複数のネジコマ４同士の雌ネジ４１が連続するよう自動的に調整されるようにしている。

【0020】

付勢部材５は、傾斜孔３に嵌入されている各ネジコマ４をボルト１０に螺合させるために軸心方向に付勢するものであり、図１に示すように、ナット本体２の外周面２３に形成された巻回溝２２および各ネジコマ４の外側後端面に形成されたコイル側巻回溝４２に嵌め入れられている。本第一実施形態における付勢部材５は、鋼線を２周程度コイル状に巻いて形成した弦巻バネにより構成されている。なお、付勢部材５は、弦巻バネに限定されるものではなく、Ｃ形に形成された鋼線やゴムバンドなど、ネジコマ４を軸心方向に付勢可能な弾性部材から適宜選択することができる。

【0021】

次に、本第一実施形態のクイック締結ナット１における各構成の作用について、図１（ｅ）に示すように、ボルト１０を備えた締結物１００に被締結物２００を締結する工程とともに説明する。

【0022】

被締結物２００を挿通させたボルト１０にクイック締結ナット１を挿入する。具体的には、ボルト１０に下端部側からナット本体２の挿通孔２１を挿入する。各ネジコマ４は、図１（ｃ）に示すように、付勢部材５による軸心方向への付勢により挿通孔２１よりも内側に突出している。よって、各ネジコマ４は、当接するボルト１０の先端によって挿入方向（図１（ｅ）における上方向）に押される。このとき、各ネジコマ４の内側先端面が湾曲状に膨出されているためボルト１０に押されて摺動しやすく、かつ、傾斜孔３は挿通孔２１からナット本体２の外側面２３に向かって上方向に傾斜しており、各ネジコマ４が押される上方向とが一致している。よってボルト１０によって押される力は、各ネジコマ４を傾斜孔３に沿って斜め上方向（外側方向）に押す力として伝達される。

【0023】

各ネジコマ４を押す力が付勢部材５によって軸心方向への付勢力よりも強くなると、各ネジコマ４は傾斜孔３に沿って外方向（斜め上方向）に摺動する。このとき各ネジコマ４の摺動により、コマ側巻回溝４２の位置が上下方向に移動するが、前記コマ側巻回溝４２の上下幅が付勢部材５の上下幅に雌ネジ４１の１／２ピッチに相当する幅以上を加えた大きさに形成されているために、ネジコマ４の上下動する隙間を確保し付勢部材５により妨げられることがない。

【0024】

各ネジコマ４の内側先端面同士の間隔がボルト１０の直径より大きく広げられると、ボルト１０の奥まで挿入することができる。これによりクイック締結ナット１を回転させることなく締結位置まで素早く配置することができる。

【0025】

締結位置に配置されたクイック締結ナット１では、各ネジコマ４の内側先端面に形成された雌ネジ４１は、付勢部材５によってボルト１０側に押し付けられて螺合する。本第一実施形態のように各ネジコマ４が同一形状であっても、コマ側巻回溝４２が、上下動できる十分な上下幅を有しているため、ボルト１０側の雄ネジに応じて雌ネジ４１が連続するように各ネジコマ４の上下位置が自動的に調整される。また、一対の傾斜孔３，３が雌ネジ４１の１／２ピッチに相当する高さ分、上下にずらして形成されていて連続した雌ネジ４１を構成しやすい。

【0026】

雌ネジ４１がボルト１０に螺合した状態でナット本体２を回転工具により締め付け方向に回転させると、クイック締結ナット１は被締結物２００の方向に螺進し、ナット本体２の下端面は被締結物２００側に押し付けられる。このときボルト１０はナット本体２の押し付ける力の反力によって、各ネジコマ４を下方（螺進方向）に引き寄せる力を発揮する。各ネジコマ４は、下方に引き寄せる力により、傾斜孔３に沿って内方向（斜め下方向）への力となる。よって、付勢部材５による軸心方向の付勢力とともに各ネジコマ４が引き寄せられる力によって、各ネジコマ４の雌ネジ４１がボルト１０に螺合した状態が保たれ、クイック締結ナット１を前記ボルト１０に沿って螺進させ、被締結物２００を締結物１００に締結することができる。また、本第一実施形態における各ネジコマ４は、同一形状に形成されており、ボルトに対して等しい接地面積で螺合するため、締結力やボルトにかかる荷重を均等に受けることができる。

【0027】

締結後のクイック締結ナット１を締め付け方向とは逆方向に回転させることで緩めることができる。各ネジコマ４は、付勢部材５による軸心方向の付勢力よってボルト１０に螺合されているため、さらに回転させて螺進させることでボルト１０から取り外すことができる。

【0028】

以上のような本第一実施形態のクイック締結ナット１によれば、以下の効果を奏することができる。
１．挿通孔２１に挿入されたボルト１０によって押された各ネジコマ４が外方向に摺動、待避して前記ボルト１０を挿通させる隙間を形成するため、回転操作させずにクイック締結ナット１を所望の締結位置に簡単かつ素早く配置することができる。
２．付勢部材５に軸心方向への付勢力と、ボルト１０による各ネジコマ４を軸心方向に引き寄せる力によって、雌ネジ４１がボルト１０に螺合した状態を保つことができ、被締結物２００を強固に締結させることができる。
３．付勢部材５を巻回溝２２に収容させることにより、スパナなどの一般的な回転工具によって締結作業を行うことができる。
４．傾斜孔３にネジコマ４を嵌め入れ、付勢部材５を巻回させるだけのシンプルな構造であって簡単に組み立てることができる。
５．コマ側巻回溝４２の上下幅が大きく形成されているため、各ネジコマ４の上下位置を自動的に調整してボルト１０と螺合させることができる。

【0029】

次に、本発明に係るクイック締結ナットの第二実施形態およびこれを用いた吊りボルト施工方法について図面を用いて説明する。なお、前述した第一実施形態で説明した構成と同一または相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。

【0030】

本第二実施形態におけるクイック締結ナット１は、図２に示すように、ナット本体２が軸方向に長く形成された高ナット状（長ナット状）に形成されているとともに、ボルト１０が挿入される側の端部とは反対側の端部に雌ネジ部６が形成されている。

【0031】

具体的には、ナット本体２の挿通孔２１が、上方側に形成されている。また傾斜孔３は、図２（ｃ）に示すように、ナット本体２の外周面２３から挿通孔２１に向かって上り傾斜となるように形成されており、上端部側からボルト１０が挿入されるようになっている。

【0032】

雌ネジ部６は、ナット本体２の下端部側に形成されており、他のボルト（本第二実施形態では吊りボルト４００）を螺合可能な雌ネジ孔６１を有している。本第二実施形態における雌ネジ部６の外周面は、挿通孔２１が設けられている上端側のナット本体２の外周面２３より一回り小さい六角形状に形成されている。また、雌ネジ部６の雌ネジ孔６１は、各ネジコマ４により構成される雌ネジ４１と同径の雌ネジ孔６１により形成されている。

【0033】

次に、本第二実施形態のクイック締結ナット１を用いてデッキプレート３００に吊りボルト４００を取り付ける吊りボルト施工方法について説明する。

【0034】

吊りボルト施工方法は、図２（ｅ）～（ｇ）に示すように、雄ネジ付きインサート７をデッキプレート３００に締結するインサート締結工程と、クイック締結ナット１に吊りボルト４００を締結する吊りボルト締結工程と、吊りボルト４００を締結したクイック締結ナット１を雄ネジ付きインサート７の雄ネジ部７１に取り付ける吊りボルト取付工程とを有する。以下、各工程について説明する。

【0035】

インサート締結工程は、雄ネジ付きインサート７をデッキプレート３００に上方から下方に向けて締結する工程である。本第二実施形態では、図２（ｅ）の上図に示すように、雄ネジ部７１の先端にドリル７２を備えた雄ネジ付きインサート７を用いており、穴開けから締結まで一工程で行える。これによりクイック締結ナット１を螺合させるインサートの雄ネジ部７１がデッキプレート３００の下方に突出して配置される。

【0036】

吊りボルト締結工程は、クイック締結ナット１に吊りボルト４００を締結する工程であり、本第二実施形態では、図２（ｅ）の下図に示すように、クイック締結ナット１の雌ネジ部６に形成された雌ネジ孔６１に、下端側から吊りボルト４００を締結する。

【0037】

吊りボルト取付工程は、吊りボルト４００を締結したクイック締結ナット１を雄ネジ付きインサート７に取り付ける工程であり、本第二実施形態では、図２（ｅ）～（ｇ）に示すように、ナット本体２の上端側の挿通孔２１にデッキプレート３００に締結された雄ネジ付きインサート７の雄ネジ部７１を差し込む。各ネジコマ４は、雄ネジ付きインサート７の雄ネジ部７１によって押され、傾斜孔３に沿って外方向（斜め下方向）に摺動する。これにより、クイック締結ナット１は、前記雄ネジ部７１の奥まで挿入され、取り付け位置まで簡単かつ素早く配置することができる。

【0038】

また、各ネジコマ４の内側先端面に形成された雌ネジ４１が、雄ネジ付きインサート７の雄ネジ部７１に螺合する。よって、回転工具などによりナット本体２を回転させてデッキプレート３００側に螺進させることで、吊りボルト４００を締結したクイック締結ナット１をデッキプレート３００に締結させることができる。

【0039】

以上のように、本第二実施形態のクイック締結ナット１およびこれを用いた吊りボルト施工方法によれば、前記クイック締結ナット１を雄ネジ付きインサート７の雄ネジ部７１の締結位置に極めて迅速かつ簡単に配置することができる。よって、前記クイック締結ナット１に予め吊りボルト４００を締結させておくことで、デッキプレート３００に膨大な数の吊りボルト４００を取り付ける施工作業が極めて省力化することができる。

【0040】

なお、本発明に係るクイック締結ナットおよびこれを用いた吊りボルト施工方法は、前述した各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。

【符号の説明】

【0041】

１ クイック締結ナット
２ ナット本体
３ 傾斜孔
４ ネジコマ
５ 付勢部材
６ 雌ネジ部
７ 雄ネジ付きインサート
１０ ボルト
２１ 挿通孔
２２ 巻回溝
２３ 外周面
４１ 雌ネジ
４２ コマ側巻回溝
６１ 雌ネジ孔
７１ 雄ネジ部
７２ ドリル
１００ 締結物
２００ 被締結物
３００ デッキプレート
４００ 吊りボルト

【図1】

【図2】