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(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】P2025011479
(43)【公開日】2025-01-24
(54)【発明の名称】ボルト締結構造
(51)【国際特許分類】
F16B 5/02 20060101AFI20250117BHJP
【ＦＩ】
F16B5/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023113620
(22)【出願日】2023-07-11
(71)【出願人】
【識別番号】390038069
【氏名又は名称】株式会社青山製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 和興
【テーマコード（参考）】
3J001
【Ｆターム（参考）】
3J001FA02
3J001GB01
3J001HA02
3J001HA07
3J001HA08
3J001JA03
3J001JA10
3J001KA06
(57)【要約】
【課題】十分な締結力を発揮しつつ、軽量化を図ることができるボルト締結構造を提供すること。
【解決手段】ボルト締結構造１は、ボルト１０と、雌ねじ２１が形成された螺合部２０と、螺合部２０に一体または別体に形成され、雌ねじ２１に接続された第一ボルト穴３１が形成された第一介在部３０と、ボルト１０および第一介在部３０とは別体に形成され、頭部１２と第一介在部３０との間に挟まれて配置され、第一ボルト穴３１に接続された第二ボルト穴４１が形成された第二介在部４０とを備える。第一ボルト穴３１は、雌ねじ２１側から頭部１２側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴３１ｂを備え、第二ボルト穴４１は、頭部１２側から雌ねじ２１側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴４１ｂを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ボルト締結構造１は、ボルト１０と、雌ねじ２１が形成された螺合部２０と、螺合部２０に一体または別体に形成され、雌ねじ２１に接続された第一ボルト穴３１が形成された第一介在部３０と、ボルト１０および第一介在部３０とは別体に形成され、頭部１２と第一介在部３０との間に挟まれて配置され、第一ボルト穴３１に接続された第二ボルト穴４１が形成された第二介在部４０とを備える。第一ボルト穴３１は、雌ねじ２１側から頭部１２側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴３１ｂを備え、第二ボルト穴４１は、頭部１２側から雌ねじ２１側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴４１ｂを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
雄ねじ（１１ａ）が形成された軸部（１１）、および、前記軸部の直径よりも大きい直径を有する頭部（１２）を有するボルト（１０）と、
前記ボルトの前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成された螺合部（２０，３２０，４２０）と、
前記螺合部に一体または別体に形成され、前記雌ねじに接続された第一ボルト穴（３１）が形成された第一介在部（３０）と、
前記ボルトおよび前記第一介在部とは別体に形成され、前記頭部と前記第一介在部との間に挟まれて配置され、前記第一ボルト穴に接続された第二ボルト穴（４１，５４１）が形成された第二介在部（４０，５４０）と、
を備え、
前記第一ボルト穴は、前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴（３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ）を備え、
前記第二ボルト穴は、前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴（４１ｂ，１４１ｂ，２４１ｂ）を備える、ボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
前記ボルトの前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成された螺合部（２０，３２０，４２０）と、
前記螺合部に一体または別体に形成され、前記雌ねじに接続された第一ボルト穴（３１）が形成された第一介在部（３０）と、
前記ボルトおよび前記第一介在部とは別体に形成され、前記頭部と前記第一介在部との間に挟まれて配置され、前記第一ボルト穴に接続された第二ボルト穴（４１，５４１）が形成された第二介在部（４０，５４０）と、
を備え、
前記第一ボルト穴は、前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴（３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ）を備え、
前記第二ボルト穴は、前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴（４１ｂ，１４１ｂ，２４１ｂ）を備える、ボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
【請求項2】
前記第一拡径穴の最大穴径（φＡ）および前記第二拡径穴の最大穴径（φＢ）は、前記ボルトの前記頭部のうち前記第二介在部側に接触している部分の外縁の直径よりも大きく形成される、請求項１に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
【請求項3】
前記第一拡径穴は、前記雄ねじと前記雌ねじとが螺合している部分のうちの前記頭部側の端（Ｐ１）から、前記頭部側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線（Ｌ１）よりも径方向内側に形成され、
前記第二拡径穴は、前記頭部のうち前記第二介在部側に接触している部分の外縁（Ｐ２）から、前記雌ねじ側に向かって４５°の角度で拡径した第二仮想線（Ｌ２）よりも径方向内側に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
前記第二拡径穴は、前記頭部のうち前記第二介在部側に接触している部分の外縁（Ｐ２）から、前記雌ねじ側に向かって４５°の角度で拡径した第二仮想線（Ｌ２）よりも径方向内側に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
【請求項4】
前記第一拡径穴および前記第二拡径穴は、テーパ状に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，４，５，６）。
【請求項5】
前記第一拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＡ）が前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成され、
前記第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＢ）が前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（２）。
前記第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＢ）が前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（２）。
【請求項6】
前記第一拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＡ）が前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成され、
前記第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＢ）が前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（３）。
前記第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度（θＢ）が前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（３）。
【請求項7】
前記第一介在部の前記頭部側の面と前記第二介在部の前記雌ねじ側の面とは、接触し、
前記第一拡径穴の最大穴径（φＡ）となる開口部、および、前記第二拡径穴の最大穴径（φＢ）となる開口部は、前記第一介在部と前記第二介在部との接触面上に位置し、
前記第一拡径穴は、前記第一介在部における前記第二介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が前記第一介在部の降伏応力未満となるように形成され、
前記第二拡径穴は、前記第二介在部における前記第一介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が前記第二介在部の降伏応力未満となるように形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
前記第一拡径穴の最大穴径（φＡ）となる開口部、および、前記第二拡径穴の最大穴径（φＢ）となる開口部は、前記第一介在部と前記第二介在部との接触面上に位置し、
前記第一拡径穴は、前記第一介在部における前記第二介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が前記第一介在部の降伏応力未満となるように形成され、
前記第二拡径穴は、前記第二介在部における前記第一介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が前記第二介在部の降伏応力未満となるように形成される、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
【請求項8】
前記第一拡径穴は、前記第一ボルト穴の半分以上の軸方向長さを有し、
前記第二拡径穴は、前記第二ボルト穴の半分以上の軸方向長さを有する、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
前記第二拡径穴は、前記第二ボルト穴の半分以上の軸方向長さを有する、請求項１または２に記載のボルト締結構造（１，２，３，４，５，６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボルト締結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ボルト締結構造において、ボルト穴径は、ＪＩＳ Ｂ １００１－１９８５（ＩＳＯ ２３７－１９７９）に規定されている。このボルト穴径は、複数の等級に区分されており、ボルト呼び径に応じて規定されている。ボルト穴は、面取りおよびざぐりを除いた主要部分は、円筒内周面形状に形成されている。
【0003】
特許文献１には、ボルトを用いて複数の接合部材を締結するボルト締結構造において、ボルトに螺合する雌ねじ部を有する第１接合部材と、第１接合部材と接する第２接合部材との少なくとも一方の接合面において、ボルトが挿通する部分に凹部を形成することが記載されている。
【0004】
特許文献２には、レッチェルの影響円錐について記載されている。レッチェルの影響円錐の考え方によれば、ボルトの頭部と当接している部分の外縁上に位置する点から４５°の角度で広がる円錐内の範囲に締結による応力が作用するとされている。
【0005】
また、特許文献３の図６には、ボルト穴が、基準穴部と、基準穴部からボルトの頭部側に向かって徐々に穴径が拡大するテーパ穴部とにより構成されることが記載されている。特許文献３の図７には、ボルト穴が、基準穴部と、基準穴部から雌ねじ側に向かって徐々に穴径が拡大するテーパ穴部とにより構成されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００６－２８２８号公報
【特許文献2】特開２０２０－２３９４８号公報
【特許文献3】特開２０１７－２１９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、ボルト締結構造において軽量化することが求められている。軽量化を目的として、ボルト径を小さくすることがある。しかしながら、ボルト径を小さくすることに合わせて、ボルト穴径を小さくしてしまうと、ボルト質量が小さくなったとしても、相手部材の質量が大きくなってしまう。従って、ボルト径を小さくしたとしても、ボルト締結構造全体の軽量化を図ることができない。
【0008】
【0009】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、十分な締結力を発揮しつつ、軽量化を図ることができるボルト締結構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様は、雄ねじが形成された軸部、および、前記軸部の直径よりも大きい直径を有する頭部を有するボルトと、
前記ボルトの前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成された螺合部と、
前記螺合部に一体または別体に形成され、前記雌ねじに接続された第一ボルト穴が形成された第一介在部と、
前記ボルトおよび前記第一介在部とは別体に形成され、前記頭部と前記第一介在部との間に挟まれて配置され、前記第一ボルト穴に接続された第二ボルト穴が形成された第二介在部と、
を備え、
前記第一ボルト穴は、前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴を備え、
前記第二ボルト穴は、前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴を備える、ボルト締結構造にある。
前記ボルトの前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成された螺合部と、
前記螺合部に一体または別体に形成され、前記雌ねじに接続された第一ボルト穴が形成された第一介在部と、
前記ボルトおよび前記第一介在部とは別体に形成され、前記頭部と前記第一介在部との間に挟まれて配置され、前記第一ボルト穴に接続された第二ボルト穴が形成された第二介在部と、
を備え、
前記第一ボルト穴は、前記雌ねじ側から前記頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴を備え、
前記第二ボルト穴は、前記頭部側から前記雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴を備える、ボルト締結構造にある。
【発明の効果】
【0011】
ボルトによる締結によって、第一介在部および第二介在部には、軸方向の圧縮力が発生する。特に、雄ねじと雌ねじとが螺合している部分、および、ボルトの頭部のうち第二介在部側に接触している部分が、それぞれ圧縮力の起点となる。レッチェルの影響円錐の考え方によれば、第一介在部においては、雄ねじと雌ねじとが螺合している部分付近を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。一方、第二介在部においては、ボルトの頭部のうち第二介在部側に接触している部分付近を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。
【0012】
そこで、上記態様のように、雌ねじ側に位置する第一介在部における第一ボルト穴の第一拡径穴は、雌ねじ側から頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成し、ボルトの頭部側に位置する第二介在部における第二ボルト穴の第二拡径穴は、頭部側から雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成している。
【0013】
このように、第一ボルト穴および第二ボルト穴のそれぞれをレッチェルの影響円錐を考慮した形状とすることによって、第一介在部および第二介在部に締結による十分な圧縮応力が作用するようにできる。結果として、十分な締結力を発揮することができる。さらに、第一ボルト穴は第一拡径穴を有し、第二ボルト穴は第二拡径穴を有することで、軽量化を図ることができる。
【0014】
以上のごとく、上記態様によれば、十分な締結力を発揮しつつ、軽量化を図ることができるボルト締結構造を提供することができる。
【0015】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態１における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【図4】応力解析条件を説明する図。
【図5】応力解析結果を示す図。
【図6】実施形態２における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【図7】実施形態３における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【図8】実施形態４における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【図9】実施形態５における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【図10】実施形態６における、ボルト締結構造を示す軸方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
ボルト締結構造は、ボルトと、螺合部と、第一介在部と、第二介在部と、を備え、第一ボルト穴は、雌ねじ側から頭部側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成された第一拡径穴を備え、第二ボルト穴は、頭部側から雌ねじ側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成される第二拡径穴を備える。
【0018】
ボルト締結構造において、第一拡径穴の最大穴径および第二拡径穴の最大穴径は、ボルトの頭部のうち第二介在部側に接触している部分の外縁の直径よりも大きく形成されるようにしても良い。これにより、より軽量化を図ることができる。
【0019】
また、第一拡径穴は、雄ねじと雌ねじとが螺合している部分のうちの頭部側の端から、頭部側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線よりも径方向内側に形成され、第二拡径穴は、頭部のうち第二介在部側に接触している部分の外縁から、雌ねじ側に向かって４５°の角度で拡径した第二仮想線よりも径方向内側に形成されるようにしても良い。つまり、第一ボルト穴および第二ボルト穴のそれぞれが、レッチェルの影響円錐よりも径方向内側に位置することにより、第一介在部および第二介在部に締結による十分な圧縮応力が作用するようにできる。その結果、十分な締結力を発揮することができる。
【0020】
また、第一拡径穴および第二拡径穴は、テーパ状に形成されるようにしても良い。第一拡径穴および第二拡径穴は、テーパ状の他に、以下のようにしても良い。第一として、第一拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度が雌ねじ側から頭部側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成され、第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度が頭部側から雌ねじ側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されるようにしても良い。
【0021】
第二として、第一拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度が雌ねじ側から頭部側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成され、第二拡径穴は、中心軸線に対する傾斜角度が頭部側から雌ねじ側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されるようにしても良い。
【0022】
また、第一介在部の頭部側の面と第二介在部の雌ねじ側の面とは、接触し、第一拡径穴の最大穴径となる開口部、および、第二拡径穴の最大穴径となる開口部は、第一介在部と第二介在部との接触面上に位置し、第一拡径穴は、第一介在部における第二介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が第一介在部の降伏応力未満となるように形成され、第二拡径穴は、第二介在部における第一介在部との接触面のうち内縁部分に生じる応力が第二介在部の降伏応力未満となるように形成されるようにしても良い。これにより、ボルト締結構造としての耐久性を確保することができる。
【0023】
また、第一拡径穴は、第一ボルト穴の半分以上の軸方向長さを有し、第二拡径穴は、第二ボルト穴の半分以上の軸方向長さを有するようにしても良い。これにより、確実に軽量化を図ることができる。
【0024】
（実施形態１）
１．ボルト締結構造１の構成
実施形態１におけるボルト締結構造１について、図１～図３を参照して説明する。ボルト締結構造１は、ボルト１０を用いて、複数の部材を締結する構造である。締結する複数の部材の厚みは、例えば、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上の板材である。ボルト１０のねじ径（呼び径）は、例えば、１０ｍｍ～１４ｍｍを適用する。ただし、締結する複数の部材の厚み、および、ボルト１０のねじ径は、上記に限定されるものではない。
１．ボルト締結構造１の構成
実施形態１におけるボルト締結構造１について、図１～図３を参照して説明する。ボルト締結構造１は、ボルト１０を用いて、複数の部材を締結する構造である。締結する複数の部材の厚みは、例えば、３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上の板材である。ボルト１０のねじ径（呼び径）は、例えば、１０ｍｍ～１４ｍｍを適用する。ただし、締結する複数の部材の厚み、および、ボルト１０のねじ径は、上記に限定されるものではない。
【0025】
本実施形態におけるボルト締結構造１は、図１に示すように、ボルト１０、螺合部２０、第一介在部３０、および、第二介在部４０を備える。螺合部２０と第一介在部３０とは、一体に形成された雌ねじ一体部材５０を構成する。つまり、ボルト締結構造１は、ボルト１０を用いて、螺合部２０と第一介在部３０とにより構成された雌ねじ一体部材５０と、第二介在部４０により構成される部材とを締結する。
【0026】
ボルト１０は、図１に示すように、雄ねじ１１ａが形成された軸部１１、および、軸部１１の直径よりも大きい直径を有する頭部１２を有する。軸部１１の雄ねじ１１ａは、図１に示すように、軸部１１の先端側のみに形成されるようにしても良いし、図示しないが軸部１１の全長に亘って形成されるようにしても良い。
【0027】
図１においては、ボルト１０は、フランジ付きボルトを例にあげる。この場合、頭部１２は、フランジ付き頭部を示し、六角頭部を構成する。つまり、頭部１２は、頭部本体１２ａとフランジ部１２ｂとを備える。ただし、頭部１２は、フランジを有さない頭部としても良いし、六角形以外の形状としても良いし、穴付頭部を構成しても良い。本実施形態においては、頭部１２のフランジ部１２ｂの直径が、軸部１１の直径よりも大きい。また、頭部１２の頭部本体１２ａの二面幅（頭部本体１２ａの内接円の直径）が、軸部１１の直径よりも大きい。
【0028】
また、ボルト１０は、植込みボルトとナットとによる構成とすることもできる。この場合、ボルト１０の軸部１１は、植込みボルトの部分に相当し、ボルト１０の頭部１２は、ナットの部分に相当する。この場合のナットは、フランジ付きナットとしても良いし、フランジ無しナットとしても良い。
【0029】
螺合部２０には、図１および図２に示すように、少なくとも、ボルト１０の雄ねじ１１ａに螺合する雌ねじ２１が形成されている。本実施形態においては、螺合部２０は、ボルト１０により締結される複数の部材のうちの１つを構成する。本実施形態においては、螺合部２０に形成される雌ねじ２１は、穴底を有する止まり穴を構成する。
【0030】
本実施形態においては、螺合部２０は、雌ねじ２１の開口に連続するボルト導入穴２２を備える。ただし、螺合部２０は、ボルト導入穴２２を備えない構成としても良い。ボルト導入穴２２は、雌ねじ２１の開口を起点として、ボルト１０の頭部１２側に向かって拡径する。ボルト導入穴２２は、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分のうちの頭部１２側の端Ｐ１から、頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線Ｌ１よりも径方向内側に形成されている。
【0031】
第一介在部３０は、図１および図２に示すように、螺合部２０に一体に形成されている。従って、第一介在部３０は、螺合部２０と同様に、ボルト１０により締結される複数の部材のうちの１つを構成する。本実施形態においては、螺合部２０と第一介在部３０との境界は、ボルト導入穴２２の開口の輪郭線を含む面とする。ただし、螺合部２０と第一介在部３０との境界は、雌ねじ２１の開口の輪郭線を含む面としても良い。
【0032】
第一介在部３０は、螺合部２０の雌ねじ２１に接続され、ボルト１０の軸部１１が挿通可能な第一ボルト穴３１が形成されている。第一ボルト穴３１は、螺合部２０側から順に、円筒基準穴３１ａ、第一拡径穴３１ｂを備える。
【0033】
円筒基準穴３１ａは、ボルト導入穴２２に連続して形成される部位であって、円筒内周面形状に形成されている。つまり、円筒基準穴３１ａは、第一ボルト穴３１において雌ねじ２１側の端部を構成する。円筒基準穴３１ａの内径は、螺合部２０の雌ねじ２１の内径よりも大きく形成される。円筒基準穴３１ａの内径は、例えば、ＪＩＳ Ｂ １００１－１９８５（ＩＳＯ ２３７－１９７９）に規定されているボルト１０の呼び径に応じたボルト穴径としても良い。また、円筒基準穴３１ａの内径は、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分、すなわちフランジ部１２ｂの直径よりも小さく形成されている。
【0034】
ここで、ボルト導入穴２２は、雌ねじ２１にボルト１０の軸部１１を挿入するために適した傾斜角度（テーパ角度）に形成される。そして、ボルト導入穴２２を所望の傾斜角度に形成するために、円筒基準穴３１ａを設けることは効果的である。円筒基準穴３１ａは、例えば、ボルト１０のねじ径が１０～１４ｍｍの場合には、１～２ｍｍとすると良い。特に、ボルト導入穴２２の傾斜角度が、後述する第一拡径穴３１ｂの傾斜角度θＡと異なる場合には、円筒基準穴３１ａを形成することが好ましい。ただし、円筒基準穴３１ａは形成されなくても良い。つまり、第一介在部３０は、少なくとも第一拡径穴３１ｂを備えていればよく、円筒基準穴３１ａを備えない構成としても良い。
【0035】
第一拡径穴３１ｂは、円筒基準穴３１ａに連続して形成される部位である。第一拡径穴３１ｂは、螺合部２０の雌ねじ２１側からボルト１０の頭部１２側に向かって、穴径が徐々に拡径するように形成されている。さらに、第一拡径穴３１ｂは、周方向全周に亘って、穴径が徐々に拡径するように形成されている。
【0036】
本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂは、第一ボルト穴３１において雌ねじ２１とは反対側の端部を構成する。つまり、第一ボルト穴３１のうちボルト１０の頭部１２側の開口は、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡとなる開口部により構成される。ただし、図示しないが、第一ボルト穴３１は、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡの部分から、例えば、円筒穴が連続して形成されるようにしても良い。
【0037】
上述したように、例えば、ボルト１０のねじ径が１０～１４ｍｍの場合には、円筒基準穴３１ａは１～２ｍｍとすると良い。この場合に、第一ボルト穴３１の軸方向長さを５ｍｍとすると、第一拡径穴３１ｂは、３～４ｍｍの範囲となる。このように、第一拡径穴３１ｂは、第一ボルト穴３１の半分以上の軸方向長さを有する。例えば、第一ボルト穴３１の軸方向長さが５ｍｍの場合には、第一拡径穴３１ｂの軸方向長さは２．５ｍｍ以上となる。このことは、他のねじ径においても同様である。なお、円筒基準穴３１ａが形成されない場合には、第一拡径穴３１ｂは、第一ボルト穴３１の全てを構成することになる。
【0038】
さらに、図２に示すように、第一拡径穴３１ｂは、テーパ状に形成されている。本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＡが一定となるテーパ状に形成されている。つまり、第一拡径穴３１ｂにおいて、中心軸線に直交する断面形状が同心円となる。従って、第一拡径穴３１ｂは、逆円錐状に形成されている。また、第一拡径穴３１ｂの傾斜角度θＡは、例えば、５°～４０°の範囲、好ましくは１０°～３０°の範囲である。特に、第一介在部３０の板厚が薄い場合、相対的にボルト１０の強度が高く軸力が大きい場合、または、相対的に第一介在部３０の強度が低い場合には、１０°～２０°の範囲が好適である。
【0039】
ここで、本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂが逆円錐状であるため、第一拡径穴３１ｂにおいて中心軸線に直交する断面形状の中心点を結ぶ線が、直線状となる。ただし、第一拡径穴３１ｂにおいて中心軸線に直交する断面形状の中心点を結ぶ線が、直線状でなくても良い。また、第一拡径穴３１ｂの傾斜角度θＡは、周方向位置に応じて異なるようにしても良い。この場合、第一拡径穴３１ｂにおいて、中心軸線に直交する断面形状が円ではない形状となる。
【0040】
さらに、第一拡径穴３１ｂは、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分のうちの頭部１２側の端Ｐ１から、頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線Ｌ１よりも径方向内側に形成されている。なお、本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂのみならず、第一ボルト穴３１全体が、第一仮想線Ｌ１よりも径方向内側に形成されている。
【0041】
また、図１に示すように、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡは、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分よりも大きく形成されている。詳細には、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡは、ボルト１０の頭部１２の頭部本体１２ａの内接円直径よりも大きく形成されている。さらには、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡは、ボルト１０の頭部１２のフランジ部１２ｂの直径よりも大きく形成されている。
【0042】
また、図１においては、第一拡径穴３１ｂの穴径は、連続的に徐々に拡径しているが、断続的に徐々に拡径するようにしても良い。第一拡径穴３１ｂの穴径が断続的に徐々に拡径する場合には、第一拡径穴３１ｂは階段状に形成されることになる。
【0043】
なお、円筒基準穴３１ａが形成されない場合には、第一拡径穴３１ｂは、ボルト導入穴２２に連続して形成される部位となる。また、円筒基準穴３１ａおよびボルト導入穴２２が形成されず、第一拡径穴３１ｂが、雌ねじ２１の開口から形成されるようにしても良い。
【0044】
第二介在部４０は、図１および図３に示すように、ボルト１０および第一介在部３０とは別体に形成され、ボルト１０の頭部１２と第一介在部３０との間に挟まれて配置される。従って、第二介在部４０は、ボルト１０により締結される複数の部材のうちの他の１つを構成する。
【0045】
第二介在部４０は、第一ボルト穴３１に接続され、かつ、ボルト１０の軸部１１が挿通可能な第二ボルト穴４１が形成されている。従って、第二介在部４０の一方側の面（図１の上側の面）は、ボルト１０の頭部１２が接触する面を構成する。一方、第二介在部４０の他方側の面（図１の下側の面）は、第一介在部３０と接触する面を構成する。従って、第一介在部３０の頭部１２側の面（図１の上側の面）と第二介在部４０の雌ねじ２１側の面（図１の下側の面）とは接触する。
【0046】
第二ボルト穴４１は、ボルト１０の頭部１２側から順に、円筒基準穴４１ａ、第二拡径穴４１ｂを備える。円筒基準穴４１ａは、円筒内周面形状に形成されており、第二ボルト穴４１において頭部１２側の端部を構成する。円筒基準穴３１ａの内径は、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分、すなわちフランジ部１２ｂの直径よりも小さく形成されている。円筒基準穴４１ａの内径は、例えば、ＪＩＳ Ｂ １００１－１９８５（ＩＳＯ ２３７－１９７９）に規定されているボルト１０の呼び径に応じたボルト穴径としても良い。
【0047】
ここで、円筒基準穴４１ａを形成しない場合には、第二拡径穴４１ｂの鋭角部分が第二ボルト穴４１の開口を構成することになる。円筒基準穴４１ａを設けることにより、第二ボルト穴４１の開口が鋭角状になることを防止することができる。円筒基準穴４１ａは、例えば、ボルト１０のねじ径が１０～１４ｍｍの場合には、１～２ｍｍとすると良い。ただし、第二拡径穴４１ｂの傾斜角度θＢ（後述する）が小さい場合には、円筒基準穴４１ａが形成されなくても良い。つまり、第二介在部４０は、少なくとも第二拡径穴４１ｂを備えていればよく、円筒基準穴４１ａを備えない構成としても良い。
【0048】
第二拡径穴４１ｂは、円筒基準穴４１ａに連続して形成される部位である。第二拡径穴４１ｂは、ボルト１０の頭部１２側から螺合部２０の雌ねじ２１側に向かって、穴径が徐々に拡径するように形成されている。さらに、第二拡径穴４１ｂは、周方向全周に亘って、穴径が徐々に拡径するように形成されている。
【0049】
本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂは、第二ボルト穴４１において雌ねじ２１側の端部を構成する。つまり、第二ボルト穴４１のうち雌ねじ２１側の開口は、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢとなる開口部により構成される。ただし、図示しないが、第二ボルト穴４１は、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢの部分から、例えば、円筒穴が連続して形成されるようにしても良い。
【0050】
上述したように、例えば、ボルト１０のねじ径が１０～１４ｍｍの場合には、円筒基準穴３１ａは１～２ｍｍとすると良い。この場合に、第二ボルト穴４１の軸方向長さを５ｍｍとすると、第二拡径穴４１ｂは、３～４ｍｍの範囲となる。このように、第二拡径穴４１ｂは、第二ボルト穴４１の半分以上の軸方向長さを有する。例えば、第二ボルト穴４１の軸方向長さが５ｍｍの場合には、第二拡径穴４１ｂの軸方向長さは２．５ｍｍ以上となる。このことは、他のねじ径においても同様である。なお、円筒基準穴４１ａが形成されない場合には、第二拡径穴４１ｂは、第二ボルト穴４１の全てを構成することになる。
【0051】
さらに、図３に示すように、第二拡径穴４１ｂは、テーパ状に形成されている。本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＢが一定となるテーパ状に形成されている。つまり、第二拡径穴４１ｂにおいて、中心軸線に直交する断面形状が同心円となる。従って、第二拡径穴４１ｂは、円錐状に形成されている。また、第二拡径穴４１ｂの傾斜角度θＢは、例えば、５°～４０°の範囲、好ましくは１０°～３０°の範囲である。特に、第二介在部４０の板厚が薄い場合、相対的にボルト１０の強度が高く軸力が大きい場合、または、相対的に第二介在部４０の強度が低い場合には、１０°～２０°の範囲が好適である。
【0052】
ここで、本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂが円錐状であるため、第二拡径穴４１ｂにおいて中心軸線に直交する断面形状の中心点を結ぶ線が、直線状となる。ただし、第二拡径穴４１ｂにおいて中心軸線に直交する断面形状の中心点を結ぶ線が、直線状でなくても良い。また、第二拡径穴４１ｂの傾斜角度θＢは、周方向位置に応じて異なるようにしても良い。この場合、第二拡径穴４１ｂにおいて、中心軸線に直交する断面形状が円ではない形状となる。
【0053】
さらに、第二拡径穴４１ｂは、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分の外縁である点Ｐ２から、雌ねじ２１側に向かって４５°の角度で拡径した第二仮想線Ｌ２よりも径方向内側に形成されている。本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂのみならず、第二ボルト穴４１全体が、第二仮想線Ｌ２よりも径方向内側に形成されている。
【0054】
さらには、本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂは、ボルト１０の頭部１２の頭部本体１２ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分との交点である点Ｐ３から、雌ねじ２１側に向かって４５°の角度で拡径した第三仮想線Ｌ３よりも径方向内側に形成されている。本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂのみならず、第二ボルト穴４１全体が、第三仮想線Ｌ３よりも径方向内側に形成されている。
【0055】
また、図１に示すように、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢは、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分よりも大きく形成されている。詳細には、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢは、ボルト１０の頭部１２の頭部本体１２ａの内接円直径よりも大きく形成されている。さらには、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢは、ボルト１０の頭部１２のフランジ部１２ｂの直径よりも大きく形成されている。
【0056】
また、本実施形態においては、第二拡径穴４１ｂの最大穴径はφＢ、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡと同一となるように形成されている。ただし、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡと第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢとは、僅かに異なるようにしても良い。また、図１においては、第二拡径穴４１ｂの穴径は、連続的に徐々に拡径しているが、断続的に徐々に拡径するようにしても良い。第二拡径穴４１ｂの穴径が断続的に徐々に拡径する場合には、第二拡径穴４１ｂは階段状に形成されることになる。
【0057】
図１に示すように、第一介在部３０の頭部１２側の面（図１の下側の面）と第二介在部４０の雌ねじ２１側の面（図１の下側の面）とが、接触する。そして、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡとなる開口部、および、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢとなる開口部は、第一介在部３０と第二介在部４０との接触面上に位置する。第一ボルト穴３１と第二ボルト穴４１とが同心状に位置する場合には、第一ボルト穴３１の最大穴径φＡとなる開口部と第二ボルト穴４１の最大穴径φＢとなる開口部とが一致する状態となる。
【0058】
さらに、第一介在部３０と第二介在部４０との接触面に生じる応力に着目する。まずは、第一介在部３０に着目する。第一拡径穴３１ｂは、第一介在部３０における第二介在部４０との接触面のうち第一仮想線Ｌ１よりも内側の領域に生じる平均応力が第一介在部３０の降伏応力未満となるように形成されている。ここで、第一介在部３０における第二介在部４０との接触面において、最も内側に位置する部位、すなわち、当該接触面のうち内縁部分に生じる応力が最も大きくなる。そこで、より好ましくは、第一拡径穴３１ｂは、第一介在部３０における第二介在部４０との接触面のうち内縁部分（最も内側部分）に生じる応力が第一介在部３０の降伏応力未満となるように形成されている。
【0059】
次に、第二介在部４０に着目する。第二拡径穴４１ｂは、第二介在部４０における第一介在部３０との接触面のうち第二仮想線Ｌ２または第三仮想線Ｌ３よりも内側の領域に生じる平均応力が第二介在部４０の降伏応力未満となるように形成されている。ここで、第二介在部４０における第一介在部３０との接触面において、最も内側に位置する部位、すなわち、当該接触面のうち内縁部分に生じる応力が最も大きくなる。そこで、より好ましくは、第二拡径穴４１ｂは、第二介在部４０における第一介在部３０との接触面のうち内縁部分（最も内側部分）に生じる応力が第二介在部４０の降伏応力未満となるように形成されている。
【0060】
このように、第一介在部３０および第二介在部４０に生じる平均応力を降伏応力未満とすることで、ボルト締結構造１としての耐久性を確保することができる。特に、第一介在部３０および第二介在部４０に生じる最大応力を降伏応力未満とすることで、ボルト締結構造１としての耐久性をより十分に確保することができる。
【0061】
２．ボルト締結構造１の解析
ボルト締結構造１に関する解析について、図４および図５を参照して説明する。解析は、本実施形態に対応する図４（ａ）に示す解析モデルと、比較例としての図４（ｂ）に示す解析モデルとについて行った。図５（ａ）（ｂ）に解析結果を示す。
ボルト締結構造１に関する解析について、図４および図５を参照して説明する。解析は、本実施形態に対応する図４（ａ）に示す解析モデルと、比較例としての図４（ｂ）に示す解析モデルとについて行った。図５（ａ）（ｂ）に解析結果を示す。
【0062】
本実施形態に対応する図４（ａ）に示す解析モデルは、ボルト１０と第二介在部４０とを含み、ボルト１０の軸方向断面における平面モデルである。ただし、ボルト１０の軸方向断面は、ボルト１０の中心線を基準に線対称であるため、対象とする平面モデルは、ボルト１０の中心線から一方の部分のみとする。
【0063】
本実施形態に対応する図４（ａ）に示す解析モデルは、第二介在部４０（図４中の四角形の部材）の第二拡径穴４１ｂの傾斜角度θＢが１５°である場合とする。また、第二介在部４０の下面、すなわち第一介在部３０と接触する面を拘束する。つまり、第二介在部４０は、第一介在部３０に対して固定支持とする。さらに、ボルト１０と第二介在部４０との接触条件を付与する。この状態において、ボルト１０の先端（図４の下端）となる線に対して所定荷重を下方に向けて付与したとき、第二介在部４０の下面に生じる応力を取得する。なお、ボルト１０に付与する所定荷重は、ボルト１０を締結する際に付与されるトルクに基づいて算出される値である。本解析においては、第二介在部４０の材質はＳ４５Ｃとし、ボルト１０に付与する所定荷重は８３８８Ｎとする。また、比較例としての図４（ｂ）に示す解析モデルは、第二介在部４０に対応する部材のボルト穴が円筒形状であること以外は、本実施形態に対応する図４（ａ）に示す解析モデルと同様に行った。
【0064】
本実施形態に対応する図４（ａ）の解析モデルの場合には、図５（ａ）に示すように、第二介在部４０の下面に生じる応力は、－１８．９ＭＰａ～＋１．３ＭＰａの範囲となった。ここで、応力において、マイナス値は、圧縮応力を示し、プラス値は、引張応力を示す。一方、比較例としての図５（ｂ）に示す解析モデルの場合には、第二介在部４０に相当する部材の下面に生じる応力は、－７．８ＭＰａ～＋０．８ＭＰａの範囲となった。
【0065】
本実施形態および比較例のいずれも、第二介在部４０の下面に生じる圧縮応力において、第二拡径穴４１ｂ側に生じる圧縮応力が最も大きくなる。また、比較例に比べて、本実施形態においては、第二介在部４０の下面に生じる圧縮応力が大きくなる。ここで、Ｓ４５Ｃの降伏応力は、約４００ＭＰａである。従って、本実施形態において、第二介在部４０の下面に生じる圧縮応力は、降伏応力に対して十分に小さい。このことから、本実施形態において、第二介在部４０に生じる応力は十分に小さく、本実施形態におけるボルト締結構造１は十分な耐久性を確保することができる。
【0066】
３．作用効果
本実施形態におけるボルト締結構造１によれば、ボルト１０による締結によって、第一介在部３０および第二介在部４０には、軸方向の圧縮力が発生する。特に、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分、および、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分が、それぞれ圧縮力の起点となる。レッチェルの影響円錐の考え方によれば、第一介在部３０においては、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分付近（点Ｐ１）を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。一方、第二介在部４０においては、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分付近（点Ｐ２または点Ｐ３）を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。
本実施形態におけるボルト締結構造１によれば、ボルト１０による締結によって、第一介在部３０および第二介在部４０には、軸方向の圧縮力が発生する。特に、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分、および、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分が、それぞれ圧縮力の起点となる。レッチェルの影響円錐の考え方によれば、第一介在部３０においては、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分付近（点Ｐ１）を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。一方、第二介在部４０においては、ボルト１０の頭部１２のうち第二介在部４０側に接触している部分付近（点Ｐ２または点Ｐ３）を起点として、４５°の角度で拡径した円錐内の範囲に、締結による圧縮応力が作用すると考えられる。
【0067】
本実施形態においては、雌ねじ２１側に位置する第一介在部３０における第一ボルト穴３１の第一拡径穴３１ｂは、雌ねじ２１側から頭部１２側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成し、ボルト１０の頭部１２側に位置する第二介在部４０における第二ボルト穴４１の第二拡径穴４１ｂは、頭部１２側から雌ねじ２１側に向かって穴径が徐々に拡径するように形成している。
【0068】
このように、第一ボルト穴３１および第二ボルト穴４１のそれぞれをレッチェルの影響円錐を考慮した形状とすることによって、第一介在部３０および第二介在部４０に締結による十分な圧縮応力が作用するようにできる。結果として、十分な締結力を発揮することができる。さらに、第一ボルト穴３１は第一拡径穴３１ｂを有し、第二ボルト穴４１は第二拡径穴４１ｂを有することで、軽量化を図ることができる。従って、本実施形態におけるボルト締結構造１によれば、十分な締結力を発揮しつつ、軽量化を図ることができる。
【0069】
（実施形態１の変形態様）
実施形態１におけるボルト締結構造１においては、ボルト１０の頭部１２が第二介在部４０に直接接触する構成とした。この他に、ボルト１０の頭部１２と第二介在部４０との間に、座金を介在する構成とすることもできる。この場合、第二仮想線Ｌ２の起点となる点Ｐ２は、ボルト１０の頭部１２のうち座金に接触している部分の外縁となる。同様に、第三仮想線Ｌ３の起点となる点Ｐ３は、ボルト１０の頭部１２の頭部本体１２ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、ボルト１０の頭部１２のうち座金に接触している部分との交点となる。
実施形態１におけるボルト締結構造１においては、ボルト１０の頭部１２が第二介在部４０に直接接触する構成とした。この他に、ボルト１０の頭部１２と第二介在部４０との間に、座金を介在する構成とすることもできる。この場合、第二仮想線Ｌ２の起点となる点Ｐ２は、ボルト１０の頭部１２のうち座金に接触している部分の外縁となる。同様に、第三仮想線Ｌ３の起点となる点Ｐ３は、ボルト１０の頭部１２の頭部本体１２ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、ボルト１０の頭部１２のうち座金に接触している部分との交点となる。
【0070】
（実施形態２）
実施形態２におけるボルト締結構造２について、図６を参照して説明する。なお、実施形態２において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態２におけるボルト締結構造２について、図６を参照して説明する。なお、実施形態２において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0071】
図６に示すように、本実施形態におけるボルト締結構造２は、実施形態１におけるボルト締結構造１に対して、第一介在部３０の第一拡径穴１３１ｂおよび第二介在部４０の第二拡径穴１４１ｂが異なる。他の構成は、同様である。
【0072】
第一拡径穴１３１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＡが雌ねじ２１側から頭部１２側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されている。第二拡径穴１４１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＢが頭部１２側から雌ねじ２１側に向かって徐々に小さくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されている。
【0073】
本実施形態においては、第一拡径穴１３１ｂの最大穴径φＡ（図２に対応する部分を示す）と第二拡径穴１４１ｂの最大穴径φＢ（図３に対応する部分を示す）とは同一となるように形成されている。ただし、第一拡径穴１３１ｂの最大穴径φＡと第二拡径穴１４１ｂの最大穴径φＢとは、僅かに異なるようにしても良い。第一ボルト穴３１と第二ボルト穴４１とが同心状に位置する場合には、第一ボルト穴３１の最大穴径φＡとなる開口部と第二ボルト穴４１の最大穴径φＢとなる開口部とが一致する状態となる。さらに、第一ボルト穴３１の第一拡径穴１３１ｂと第二ボルト穴４１の第二拡径穴１４１ｂとが、連続した面を構成するようにしても良い。
【0074】
本実施形態におけるボルト締結構造２は、実施形態１におけるボルト締結構造１と同様の効果を奏する。
【0075】
（実施形態３）
実施形態３におけるボルト締結構造３について、図７を参照して説明する。なお、実施形態３において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態３におけるボルト締結構造３について、図７を参照して説明する。なお、実施形態３において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0076】
図７に示すように、本実施形態におけるボルト締結構造３は、実施形態１におけるボルト締結構造１に対して、第一介在部３０の第一拡径穴２３１ｂおよび第二介在部４０の第二拡径穴２４１ｂが異なる。他の構成は、同様である。
【0077】
第一拡径穴２３１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＡが雌ねじ２１側から頭部１２側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されている。第二拡径穴２４１ｂは、中心軸線に対する傾斜角度θＢが頭部１２側から雌ねじ２１側に向かって徐々に大きくなるように、軸方向断面において湾曲した形状に形成されている。
【0078】
本実施形態においては、第一拡径穴２３１ｂの最大穴径φＡ（図２に対応する部分を示す）と第二拡径穴２４１ｂの最大穴径φＢ（図３に対応する部分を示す）とは同一となるように形成されている。ただし、第一拡径穴２３１ｂの最大穴径φＡと第二拡径穴２４１ｂの最大穴径φＢとは、僅かに異なるようにしても良い。第一ボルト穴３１と第二ボルト穴４１とが同心状に位置する場合には、第一ボルト穴３１の最大穴径φＡとなる開口部と第二ボルト穴４１の最大穴径φＢとなる開口部とが一致する状態となる。
【0079】
本実施形態におけるボルト締結構造３は、実施形態１におけるボルト締結構造１と同様の効果を奏する。
【0080】
（実施形態４）
実施形態４におけるボルト締結構造４について、図８を参照して説明する。なお、実施形態４において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態４におけるボルト締結構造４について、図８を参照して説明する。なお、実施形態４において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0081】
図８に示すように、本実施形態におけるボルト締結構造４は、実施形態１におけるボルト締結構造１に対して、第一介在部３３０が螺合部３２０に対して別体に形成されている点、螺合部３２０がボルト導入穴２２に連通する円筒穴３２３を有する点が異なる。他の構成は、同様である。
【0082】
第一介在部３３０と螺合部３２０とが別体に形成されているため、ボルト１０の頭部１２と螺合部３２０との間に、第一介在部３３０と第二介在部４０とが重ねられた状態で挟まれている。
【0083】
第一介在部３３０の第一拡径穴３１ｂは、実施形態１と同様に、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分のうちの頭部１２側の端Ｐ１から、頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線Ｌ１よりも径方向内側に形成されている。
【0084】
さらに、第一介在部３３０の第一拡径穴３１ｂは、第一介在部３３０の第一ボルト穴３１における螺合部３２０側の端Ｐ４から、頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第四仮想線Ｌ４よりも径方向内側に形成されている。なお、本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂのみならず、第一ボルト穴３１全体が、第四仮想線Ｌ４よりも径方向内側に形成されている。
【0085】
また、螺合部３２０は、少なくとも雌ねじ２１を備えていれば良く、ボルト導入穴２２および円筒穴３２３は備えない構成としても良い。
【0086】
本実施形態におけるボルト締結構造４は、実施形態１におけるボルト締結構造１と同様の効果を奏する。
【0087】
（実施形態５）
実施形態５におけるボルト締結構造５について、図９を参照して説明する。なお、実施形態５において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態５におけるボルト締結構造５について、図９を参照して説明する。なお、実施形態５において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0088】
本実施形態におけるボルト締結構造５は、図９に示すように、ボルト１０、ナットである螺合部４２０、第一介在部３３０、および、第二介在部４０を備える。ナットである螺合部４２０は、フランジ付きナットを例にあげる。螺合部４２０は、螺合部本体４２０ａと、フランジ部４２０ｂとを備える。螺合部本体４２０ａの外周は、六角形に形成されている。螺合部本体４２０ａは、内周面に、雌ねじ２１を備える。また、ナットである螺合部４２０は、フランジ部４２０ｂを備えない、フランジ無しナットとしても良い。
【0089】
第一介在部３３０の第一拡径穴３１ｂは、実施形態４と同様に、雄ねじ１１ａと雌ねじ２１とが螺合している部分のうちの頭部１２側の端Ｐ１から、頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第一仮想線Ｌ１よりも径方向内側に形成されている。
【0090】
さらに、第一介在部３３０の第一拡径穴３１ｂは、ナットである螺合部４２０のうち第一介在部３３０側に接触している部分の外縁である点Ｐ５から、ボルト１０の頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第五仮想線Ｌ５よりも径方向内側に形成されている。本実施形態においては、第一拡径穴３１ｂのみならず、第一ボルト穴３１全体が、第五仮想線Ｌ５よりも径方向内側に形成されている。
【0091】
さらには、第一介在部３３０の第一拡径穴３１ｂは、ナットである螺合部４２０の螺合部本体４２０ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、螺合部４２０のうち第一介在部３３０側に接触している部分との交点である点Ｐ６から、ボルト１０の頭部１２側に向かって４５°の角度で拡径した第六仮想線Ｌ６よりも径方向内側に形成されている。
【0092】
また、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡ（図２に対応する部分を示す）は、ナットである螺合部４２０のうち第一介在部３３０側に接触している部分よりも大きく形成されている。詳細には、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡは、ナットである螺合部４２０の螺合部本体４２０ａの内接円直径よりも大きく形成されている。さらには、第一拡径穴３１ｂの最大穴径φＡは、ナットである螺合部４２０のフランジ部４２０ｂの直径よりも大きく形成されている。
【0093】
また、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢ（図３に対応する部分を示す）は、ナットである螺合部４２０のうち第二介在部４０側に接触している部分よりも大きく形成されている。詳細には、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢは、ナットである螺合部４２０の螺合部本体４２０ａの内接円直径よりも大きく形成されている。さらには、第二拡径穴４１ｂの最大穴径φＢは、ナットである螺合部４２０のフランジ部４２０ｂの直径よりも大きく形成されている。
【0094】
本実施形態におけるボルト締結構造５は、実施形態４におけるボルト締結構造４と同様の効果を奏する。
【0095】
（実施形態５の変形態様）
実施形態５におけるボルト締結構造５においては、ナットである螺合部４２０が第一介在部３３０に直接接触する構成とした。この他に、ナットである螺合部４２０と第一介在部３３０との間に、座金を介在する構成とすることもできる。この場合、第五仮想線Ｌ５の起点となる点Ｐ５は、ナットである螺合部４２０のうち座金側に接触している部分の外縁となる。同様に、第六仮想線Ｌ６の起点となる点Ｐ６は、ナットである螺合部４２０の螺合部本体４２０ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、ナットである螺合部４２０のうち座金側に接触している部分との交点となる。
実施形態５におけるボルト締結構造５においては、ナットである螺合部４２０が第一介在部３３０に直接接触する構成とした。この他に、ナットである螺合部４２０と第一介在部３３０との間に、座金を介在する構成とすることもできる。この場合、第五仮想線Ｌ５の起点となる点Ｐ５は、ナットである螺合部４２０のうち座金側に接触している部分の外縁となる。同様に、第六仮想線Ｌ６の起点となる点Ｐ６は、ナットである螺合部４２０の螺合部本体４２０ａの内接円部分（二面幅に対応する部分）の延長線と、ナットである螺合部４２０のうち座金側に接触している部分との交点となる。
【0096】
（実施形態６）
実施形態６におけるボルト締結構造５について、図１０～図１２を参照して説明する。なお、実施形態６において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態６におけるボルト締結構造５について、図１０～図１２を参照して説明する。なお、実施形態６において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【0097】
【0098】
第二介在部５４０の第二ボルト穴５４１は、図１０～図１２に示すように、ボルト１０の頭部１２側から順に、長円基準穴５４１ａ、第二拡径穴４１ｂを備える。長円基準穴５４１ａは、ボルト１０の軸部１１を挿通した状態で、ボルト１０と第二介在部５４０との相対位置を変更することができるように長円形に形成されている。長円基準穴５４１ａの短幅は、実施形態１における円筒基準穴４１ａの内径と同一である。
【0099】
本実施形態におけるボルト締結構造６は、実施形態１におけるボルト締結構造１と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【0100】
１，２，３，４，５，６：ボルト締結構造、 １０：ボルト、 １１：軸部、 １１ａ：雄ねじ、 １２：頭部、 １２ａ：頭部本体、 １２ｂ：フランジ部、 ２０，３２０，４２０：螺合部、 ２１：雌ねじ、 ２２：ボルト導入穴、 ３０，３３０：第一介在部、 ３１：第一ボルト穴、 ３１ａ：円筒基準穴、 ３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ：第一拡径穴、 ４０，５４０：第二介在部、 ４１，５４１：第二ボルト穴、 ４１ａ：円筒基準穴、 ４１ｂ，１４１ｂ，２４１ｂ：第二拡径穴、 ５０：雌ねじ一体部材、 ３２３：円筒穴、 ４２０ａ：螺合部本体、 ４２０ｂ：フランジ部、 ５４１ａ：長円基準穴、 Ｌ１：第一仮想線、 Ｌ２：第二仮想線、 Ｌ３：第三仮想線、 Ｌ４：第四仮想線、 Ｌ５：第五仮想線、 Ｌ６：第六仮想線、 Ｐ１：第一仮想線の起点、 Ｐ２：第二仮想線の起点、 Ｐ３：第三仮想線の起点、 Ｐ４：第四仮想線の起点、 Ｐ５：第五仮想線の起点、 Ｐ６：第六仮想線の起点、 θＡ：第一拡径穴の傾斜角度、 θＢ：第二拡径穴の傾斜角度、 φＡ：第一拡径穴の最大穴径、 φＢ：第二拡径穴の最大穴径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】