特開 2023-146301 ボルトヘッドキャップ

(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】P2023146301

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】ボルトヘッドキャップ

(51)【国際特許分類】

   F16B 37/14 20060101AFI20231004BHJP

   F16B 41/00 20060101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

F16B37/14 C

F16B37/14 E

F16B41/00 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022053424

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】392035341

【氏名又は名称】共和ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(74)【代理人】

【識別番号】100182888

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100196357

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 吉章

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(72)【発明者】

【氏名】寺阪 剛

(72)【発明者】

【氏名】中村 謙次

(57)【要約】

【課題】コーキング材の使用量を低減もしくは皆無にしてもボルトヘッドの防錆をはかれるようにするとともに、強力な押し付けによる止水が可能で防錆機能を十分に維持できるようにする。
【解決手段】締結したボルト５１におけるボルトヘッド５２を覆うキャップ本体１２と、キャップ本体１２の天井部における中央に保持されてボルトヘッド５２に対して吸着力を発揮する磁石１３を備えたボルトヘッドキャップ１１において、キャップ本体１２の天井面の高さを、ボルトヘッド５２の高さよりも高くする。キャップ本体１２における磁石１３を保持した磁石保持部２１よりも外周側部位に、周囲よりも肉厚が薄く弾性変形しやすい薄肉部２４を形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

締結したボルトにおけるボルトヘッドを覆うキャップ本体と、前記キャップ本体の天井部における中央に保持されて前記ボルトヘッドに対して吸着力を発揮する磁石を備えたボルトヘッドキャップであって、
前記キャップ本体の天井面の高さが前記ボルトヘッドの高さよりも高く形成され、
前記キャップ本体における前記磁石を保持した磁石保持部よりも外周側部位に、周囲よりも肉厚が薄く弾性変形しやすい薄肉部が形成された
ボルトヘッドキャップ。

【請求項2】

前記薄肉部が全周にわたって環状に形成された
請求項１に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項3】

前記キャップ本体における前記磁石保持部よりも外周側の部分が、外周側ほど次第に高さを低くする形状である
請求項１または請求項２に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項4】

前記キャップ本体における前記磁石保持部が、上方に突出している
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項5】

前記薄肉部が、前記キャップ本体の内側面のみに凹みを形成して構成された
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項6】

前記キャップ本体の下端部における内周縁に、内方に突出して前記ボルトヘッドの下端に係止する係止部が形成された
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項7】

前記係止部が全周にわたって環状に形成されるとともに、
前記係止部の上方に、前記ボルトヘッドの外周面に接するリブが形成された
請求項６に記載のボルトヘッドキャップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、締結したボルトの頭部に被覆して防錆をはかるボルトヘッドキャップに関する。

【背景技術】

【0002】

ボルトヘッドの腐食を防止するものとして、下記特許文献１のボルトキャップがある。

【0003】

このボルトキャップは、ボルトヘッドとキャップとの間をレジン（コーキング材、シーリング材）の充填で密封して、耐食性を発揮させるものである。レジンが固まるまでの間にキャップが外れないようにするため、ボルトキャップの内周面には複数の突起が形成されている。これらの突起は、縦に長いリブ状であり、内周面を非平滑面にするとともに、ボルトヘッドを締め付ける機能を有する。

【0004】

レジンはボルトヘッドとキャップとの間の空間を埋める必要があるので、レジンの使用量はとても多い。また、寸法誤差があって突起がボルトヘッドに適した大きさに正確に形成されていない場合には、キャップの脱落防止機能が所望通りに働かない。

【0005】

キャップをボルトヘッドに保持する点について、下記特許文献２に開示されているように磁石の吸着力を利用することが考えられる。

【0006】

すなわち、特許文献２のキャップは、防錆を目的とするものではないが、ネジの頭部が入る大きさの穴を有した本体部を有し、本体部の穴の底に磁石を固定した構成である。このように磁石の吸着力を利用することで、寸法誤差に影響されずにキャップをボルトヘッドに保持できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３－１９５１２号公報

【特許文献2】登録実用新案第３１９８６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、防錆のためには、被覆したときにキャップの下端面が被締結物に密着するのが望ましい。一方で磁石とボルトキャップの下端面との間の距離と、ボルトヘッドの高さを同一にすることは難しく、ボルトキャップを被覆したときに磁石とボルトヘッドとの間に隙間ができるように形成する必要がある。

【0009】

このよう事情があるため、キャップとボルトヘッドとの間の空間を小さくするにも限度があり、レジンの使用量の大幅な低減は望めない。また磁石とボルトヘッドの間の隙間にレジンが充填されれば磁石の十分な吸着力は発揮できない。

【0010】

この発明は、レジンの使用量を低減もしくは皆無にしてもボルトヘッドの防錆をはかれるうえに、強力な押し付けによる止水が可能で防錆機能を十分に維持できるようにすることを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

そのための手段は、締結したボルトにおけるボルトヘッドを覆うキャップ本体と、前記キャップ本体の天井部における中央に保持されて前記ボルトヘッドに対して吸着力を発揮する磁石を備えたボルトヘッドキャップであって、前記キャップ本体における前記磁石を保持した磁石保持部よりも外周側部位に、周囲よりも肉厚が薄く弾性変形しやすい薄肉部が形成されたボルトヘッドキャップである。

【0012】

この構成では、キャップ本体をボルトヘッドに被せたのち磁石保持部をボルトヘッドに向けて押圧すると、主に薄肉部が変形して磁石を、その吸着力によりボルトヘッドに密着するとともに、キャップ本体とボルトヘッドとの間の空間を小さくする。磁石とボルトヘッドとの密着により、キャップ本体における薄肉部よりも外周側の部分は被締結物に向けて付勢され押し付けられる。これによって、キャップ本体の下端は、被締結物に強く接して、被締結物との間を密閉する。

【発明の効果】

【0013】

この発明によれば、磁石とボルトヘッドとの密着によりキャップ本体の薄肉部を中心とした部分が変形して、内部空間を小さくするので、レジンを使用する場合には、その使用量を低減できる。

【0014】

また、磁石がボルトヘッドに密着することによって、弾性変形した薄肉部がキャップ本体の下端を被締結物に対して押し出して強力に接触させる構成であるので、磁石による吸着のみでも十分な止水性を得られる。このため、レジンを使用せずともボルトヘッドの防錆をはかることができる。そのうえ、磁石はボルトヘッドに密着するので、磁石の錆を抑制して磁石の機能を維持でき、防錆作用を長期間にわたって維持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ボルトヘッドキャップの使用状態の断面図。

【図2】鉄骨継手の斜視図。

【図3】ボルトヘッドキャップの斜視図。

【図4】ボルトヘッドキャップの片側断面図とボルトヘッドの正面図。

【図5】ボルトヘッドキャップの使用態様を示す断面図。

【図6】他の例に係るボルトヘッドキャップの斜視図。

【図7】他の例に係るボルトヘッドキャップの平面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

【0017】

図１に、ボルトヘッドキャップ１１の使用状態の断面図を示す。このボルトヘッドキャップ１１は、締結したボルト５１におけるボルトヘッド５２を覆って外界と遮断して防錆をはかるためのものであって、特にトルシア型高力ボルトに適したものである。

【0018】

トルシア型高力ボルトは、図２に示したような鉄骨の継手などに用いられ、ボルトヘッド５２の向きは図１に示したように上向きとなるばかりではなく、横向きとなる場合も下向きとなる場合もある。

【0019】

ボルトヘッドキャップ１１の取付けに際しては、コーキング材を用いてボルトヘッドキャップ１１と被締結物５３との間を接着し気密状態を作ることができるが、ここではコーキング材を使用せずに施工する例を示す。

【0020】

ボルトヘッドキャップ１１は、ボルトヘッド５２を覆うキャップ本体１２と、キャップ本体１２の天井部における中央に保持されてボルトヘッド５２に対して吸着力を発揮する磁石１３を備えている。キャップ本体１２の形状はおおよそ椀を伏せたような形状であり、その天井部に保持される磁石１３は平面視円形の板状である。磁石１３は吸着面のみをボルトヘッドキャップ１１の天井面に露出した態様で保持される。言い換えれば、磁石１３はその外周面と底面がキャップ本体１２に埋め込まれた態様で保持される。

【0021】

キャップ本体１２は、全体が適宜の天然ゴムや合成ゴム、合成樹脂で構成されており、わずかでも変形が可能であり、変形させると元の形に復元しようとする性質の材料で構成されている。この材料には、例えばシリコーンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などの軟質合成樹脂が好適に使用できる。

【0022】

キャップ本体１２は、図３に示したように天井部に平面視円形で上方に突出した磁石保持部２１を有している。磁石保持部２１よりも外周側の部分である椀型部２２の外表面は、外周側ほど次第に高さを低くする形状であって、トルシア型高力ボルトのボルトヘッド５２の形に合わせたようなおおよそ平面視円形の偏平なドーム形状である。椀型部２２の外表面には凹みがなく、滑らかに連続して、外周縁は垂直の垂直円周面２２ａで構成されている。

【0023】

キャップ本体１２の天井部には、図４に示したように磁石１３の厚みに対応した深さの凹所２３が形成されている。凹所２３の直径は、ボルトヘッド５２の平坦な頂面５４に対応した大きさである。

【0024】

磁石１３は凹所２３に対して接着剤で固定される。凹所２３を形成する縁部２１ａの下端面２１ｂと、凹所２３に固定された磁石１３の下端面１３ａ、つまり吸着面は面一であって、共に天井面を構成する。

【0025】

この天井面の高さＨ１はボルトヘッド５２の高さＨ２よりも高く形成されている。高さの差は数ｍｍ程度でよい。

【0026】

なお、磁石保持部２１の突出高さＨ３は、天井面とボルトヘッド５２の高さの差Ｈ４よりも低くてもよいが、その設定に際しては次の点を考慮するのが好ましい。すなわち、磁石１３がボルトヘッド５２に吸着して磁石保持部２１の降下で椀型部２２が上下方向に圧縮される変形をしたときに、磁石保持部２１を上向きにした姿勢で見たときに外表面に凹みができないようにすることである（図１参照）。

【0027】

磁石１３の磁力は、ボルトヘッド５２に吸着してキャップ本体１２を圧縮変形させつつ十分な吸着力を発揮できるように、キャップ本体１２の硬度や形状、天井面の高さ等を考慮して設定される。

【0028】

キャップ本体１２は、２カ所を除いて基本的に同一の肉厚に形成される。例外箇所のうちの一つは薄肉部２４であり、他の一つは係止部２５である。

【0029】

薄肉部２４は、キャップ本体１２における磁石保持部２１よりも外周側の部位である椀型部２２に形成され、周囲よりも肉厚が薄く弾性変形しやすい部分である。図示例の薄肉部２４は、磁石保持部２１に隣接して設けられている。薄肉部２４は、キャップ本体１２の内側面のみに凹み２４ａを形成して構成されており、キャップ本体１２の全周にわたって均等に形成され、環状をなしている。凹み２４ａは細い線状ではなく適宜の幅を有する形状である。幅が狭い凹み２４ａを採用する場合には、凹み２４ａを複数並設するとよい。

【0030】

係止部２５は、キャップ本体１２の下端部における内周縁に形成され、内方に突出してボルトヘッド５２の下端に係止する部分である。係止部２５は全周にわたって環状に形成され、係止部２５を有する部分の縦断面形状は直角三角形状である。

【0031】

トルシア型のボルトヘッド５２は、平坦な下端面５５からやや上方位置に、下端面５５の外周位置よりも外周側に張り出して下端面５５の直径Ｄ１よりも大径となる張り出し部５６を有している。係止部２５の先端位置の直径Ｄ２は、張り出し部５６の直径Ｄ３よりも小さく、下端面５５の直径Ｄ１よりも大きい。このため、ボルトヘッドキャップ１１をボルトヘッド５２に被覆して押し付けると、係止部２５の先端は、変形したのち張り出し部５６の下に入り込むことになる。

【0032】

係止部２５の下端面２５ａとキャップ本体１２の下端面１２ａは面一であり、一つのシール面２６を構成している。このシール面２６の幅方向の中間部には、下に突出する当接リブ２７が全周にわたって環状に形成されている。なお、前述した天井面の高さＨ２は、この当接リブ２７を考慮しない高さである。

【0033】

係止部２５の上方には、ボルトヘッド５２の外周面に接するリブ２８が形成されている。リブ２８は、ボルトヘッド５２の外周面のうち、張り出し部５６の最も外周に位置する部位よりも下側の部位に接するものであるのが好ましい。すなわちリブ２８は、係止部２５を有する部分のうち、直角三角形を構成する傾斜面の上部に、内方に向けて突設される。

【0034】

以上のように構成されたボルトヘッドキャップ１１は、ボルトヘッド５２に被覆して使用される。図５には、ボルトヘッド５２が下向きの場合を例示している。

【0035】

使用に際してボルトヘッドキャップ１１は、被締結物５３を締結しているボルト５１のボルトヘッド５２に対して嵌めるだけでよい。磁石１３が露出した天井面をボルトヘッド５２に向けて嵌めると、ボルトヘッドキャップ１１の下端におけるシール面２６の係止部２５が、図１の左側に示したように、ボルトヘッド５２の下端に係止する。

【0036】

係止部２５は他の部位に比べて厚みを有し剛性があるので、ある程度の硬度を有するように形成することで、節度を持った態様でカチッと嵌めることができる。係止部２５が係止するとボルトヘッドキャップ１１は、下向きの場合であっても、横向きの場合であっても、ボルトヘッド５２に対する被覆状態が維持される。このため作業性がよい。

【0037】

この状態にあるボルトヘッドキャップ１１の磁石保持部２１を、図１の右側に白抜き矢印で示したように押圧すると、キャップ本体１２における薄肉部２４が主として変形して、磁石保持部２１はボルトヘッド５２に接して、吸着力によりその接触状態が維持される。

【0038】

キャップ本体１２が圧縮されるように変形するので、キャップ本体１２における椀型部２２外周側ほど次第に高さを低くする形状であることと相まって、キャップ本体１２とボルトヘッド５２との間の空間は小さくなる。このため、コーキング材を使用する場合には、その使用量を低減できる。

【0039】

また、磁石１３とボルトヘッド５２が密着して、キャップ本体１２のシール面２６は、弾性変形した薄肉部２４によって被締結物５３に向けて付勢され強力に押し付けられる。これによって、シール面２６は被締結物５３に強く接して、被締結物５３との間を密閉する結果、十分な止水性が得られるため、ボルトヘッド５２の防錆をはかれる。

【0040】

変形する薄肉部２４は全周にわたって環状に形成されているので、変形は全体において均等になされ、止水性は良好である。

【0041】

しかも、取付け状態は磁石１３によって維持され、その磁石１３は吸着面のみが露出しておりこの吸着面はボルトヘッド５２に密着するので、止水性と相まって磁石１３の錆を抑制して磁石１３の機能を維持できる。このため、防錆作用を長期間にわたって維持することができるとともに、コーキング材の使用を省略することもできる。

【0042】

止水性の良さは、係止部２５が全周にわたって環状に形成されるうえに、係止部２５の上方にリブ２８が形成されていることによって得られる。すなわち、広いシール面２６を得られて、全周が均等に係止し、シール面２６で止水性が得られるうえ更に、リブ２８においてもボルトヘッド５２に接して位置規制と止水がなされるので、より良好な止水性が得られる。

【0043】

また、キャップ本体１２の磁石保持部２１が上方に突出しており、そのうえ薄肉部２４が内側面のみに凹み２４ａを形成して構成されているので、磁石１３をボルトヘッド５２に吸着させたときに磁石保持部２１が凹まないようにすることができる。このため、磁石保持部２１が上向きの姿勢の場合でも水やごみがたまることを防止でき、耐久性を高められる。

【0044】

以下、他の例について説明する。この説明において、前述の構成と同一の部位ついては同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

【0045】

図６は、他の例に係るボルトヘッドキャップ１１の斜視図であり、キャップ本体１２の外表面における垂直の垂直円周面２２ａに所定間隔で縦に延びるリブ２９が形成されている。このリブ２９は、ボルトヘッドキャップ１１の取付け時に指先に対する引っ掛かりとなる部分であり、ボルトヘッドキャップ１１を被締結物５３に押し付けるときの作業性がよい。

【0046】

図７は、他の例に係るボルトヘッドキャップ１１の平面図であり、この図に示すようにボルトヘッドキャップ１１は可撓性又は柔軟性を有する連結部１４を介して複数個連結されている。連結部１４は、ボルトヘッドキャップ１１と同じ材料で形成されており、紐状であり、平面視半円弧状の複数の湾曲部１４ａを有している。連結部１４の形状や長さ、連結するボルトヘッドキャップ１１の数は適宜設定される。

【0047】

このように連結部１４で繋がれたボルトヘッドキャップ１１は、不測に一つのボルトヘッドキャップ１１がボルトヘッド５２から脱落した場合でも、他のボルトヘッドキャップ１１によって落下が防止される。

【0048】

また、図示は省略するが、異種金属接触腐食を防止するため、磁石１３の下端面１３ａに絶縁材料からなる被覆層を備えるとよい。被覆層は、樹脂材のコーティングや樹脂テープやシートの貼り付けなどで構成できる。被覆層の材料には適宜のものを使用できるが、コーティングの場合は例えばシリコン樹脂などであるとよく、その厚さは例えば０．１ｍｍ程度以下のごく薄いものでよい。貼り付ける樹脂テープやシートには、例えばポリエステル製のものを使用でき、その厚みもごく薄いものでよい。

【符号の説明】

【0049】

１１…ボルトヘッドキャップ
１２…キャップ本体
１３…磁石
２１…磁石保持部
２４…薄肉部
２４ａ…凹み
２５…係止部
２８…リブ
５１…ボルト
５２…ボルトヘッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】