特許 7606219 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(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 20060101AFI20241218BHJP

【ＦＩ】

F16B37/14 Z

F16B37/14 J

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021094362

(22)【出願日】2021-06-04

(65)【公開番号】P2022186238

(43)【公開日】2022-12-15

【審査請求日】2024-04-08

(73)【特許権者】

【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

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０５７０２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－０４７０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１８３５４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０３－０２８３１６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ２３／００－４３／０２

(57)【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い、下端部には被締結物に接する裾部を有するゴム又は合成樹脂製のボルトヘッドキャップであって、
前記裾部が、前記ボルトヘッドの直径よりも大きく形成され、
前記裾部よりも内周側部位に、それよりも内周側と外周側を識別する識別部が形成され、
前記識別部が内側に突出する段差部で構成され、
外表面における前記段差部に対応する部位に、内側に凹む凹部が形成された
ボルトヘッドキャップ。

【請求項2】

天井面における前記ボルトヘッドの頂面に対向する部位に磁石が備えられた
請求項１に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項3】

前記磁石の表面に、前記ボルトヘッドとの間に介在して前記磁石と前記ボルトヘッドの頂面とを非接触とするゴム又は合成樹脂製の被覆部が形成された
請求項２に記載のボルトヘッドキャップ。

【請求項4】

外表面が偏平ドーム状の湾曲面で形成され、
前記磁石を備える部分が前記天井面から下に突出している
請求項２または請求項３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、充分な耐食性を発揮させるものである。キャップの頂部には、キャップをボルトヘッドにかぶせたときに、充填したレジンがはみ出すように小穴が形成されている。

【0004】

また、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、内周面に複数の突起を有している。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ためのものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１９５１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、レジンはキャップの内部空間を埋めるのに十分な量充填され、前述のように充填したレジンはキャップの頂部に設けた小穴からはみ出すように構成されているので、レジンの使用量はとても多い。

【0007】

小穴を設けずにキャップの開口部分のみにコーキング材等を付着させて取り付けを行うことが考えられるが、開口部分には前述のリブがあり、不可能である。たとえリブがないとしても、コーキング材等を付着させる基準となる構成がないと、結局、過剰に付着させることになる。

【0008】

そこで、この発明は、キャップの取り付けに必要なコーキング材等の使用量を低減することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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い、下端部には被締結物に接する裾部を有するゴム又は合成樹脂製のボルトヘッドキャップであって、前記裾部が、前記ボルトヘッドの直径よりも大きく形成され、前記裾部よりも内周側部位に、それよりも内周側と外周側を識別する識別部が形成されたボルトヘッドキャップである。

【0010】

この構成では、識別部よりも外周側にコーキング材等が塗布されて、取り付けが行われる。識別部がコーキング材等を塗布する部位を認識させて、過重な塗布を防止し、コーキング材等の使用量を適切にさせる。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、キャップの取り付けに必要なコーキング材等の使用量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【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】ボルトヘッドキャップを重ねた状態の断面図。

【図7】他の例に係るボルトヘッドキャップの片側断面図

【図8】他の例に係るボルトヘッドキャップの断面図。

【図9】図８のボルトヘッドキャップの製造金型を示す断面図。

【図10】図８のボルトヘッドキャップの使用態様を示す断面図。

【図11】他の例に係るボルトヘッドキャップの断面図。

【図12】他の例に係るボルトヘッドキャップの斜視図。

【図13】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】

【0013】

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。

【0014】

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を覆い、下端部には被締結物５３に接する裾部１２を有するゴム又は合成樹脂製のものであって、特にトルシア型高力ボルトに適したものである。

【0015】

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。

【0016】

ボルトヘッドキャップ１１の固定に際しては、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。

【0017】

このボルトヘッドキャップ１１は、コーキング材の使用量を低減するとともに、図１に示したように磁石１３を採用することによって、ボルトヘッド５２が横向きや下向きの場合でも、施工時にコーキング材が硬化するまで手で押さえるという手間を省く。

【0018】

ボルトヘッドキャップ１１は、トルシア型高力ボルトのボルトヘッド５２の形に合わせて、図３の斜視図にみられるように、平面視円形の偏平なドーム形状をなす中空構造である。つまりボルトヘッドキャップ１１の外表面１４は偏平なドーム状の湾曲面に形成されている。ボルトヘッドキャップ１１の頂面１５は、図４に示したように、ボルトヘッド５２の頂面５４と同じように平面視円形で平らである。

【0019】

ボルトヘッドキャップ１１の頂面１５の面積と、ボルトヘッド５２の頂面５４の面積はほぼ同じである。ボルトヘッドキャップ１１の外表面１４における頂面１５から下に延びる部分は緩やかな円弧を描きながら、一部を中断して裾部１２の下端まで連続している。

【0020】

ボルトヘッドキャップ１１は、頂面１５部分を除いて全体が所定厚の等肉に形成されている。裾部１２の下端面１２ａは円環状をなす水平面であり、頂面と平行である。

【0021】

ボルトヘッドキャップ１１の材料としては、適宜の天然ゴムや合成ゴム、合成樹脂が用いられるが、なかでもシリコーンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）など、適宜の軟質合成樹脂が好適に用いられる。

【0022】

ボルトヘッドキャップ１１の天井面、つまり頂面１５と反対の内側面におけるボルトヘッド５２の頂面５４に対向する部位に、前述した磁石１３が備えられる。磁石１３はボルトヘッドキャップ１１の肉厚よりも厚い適宜厚の円板状であり、磁石を備える磁石保持部１６は天井面から下方に突出している。

【0023】

磁石保持部１６は、下方へ延びて磁石１３の外周面を保持する円筒状部１７を有している。円筒状部１７は、磁石１３の外周面全体を取り囲んで磁石１３を天井面に保持する部分であり、保持する磁石１３の厚さと同じ深さか、それよりも浅く形成される。円筒状部１７の周方向の厚みは、磁石１３をしっかりと保持できる厚さに設定される。磁石保持部１６は、ボルトヘッドキャップ１１と同じゴム又は合成樹脂で一体に形成され、磁石１３は磁石保持部１６に後付けされる。磁石は単に磁石保持部に対して嵌めるだけでもよく、接着剤等で固定してもよい。

【0024】

保持した磁石１３の下面の高さＨ１、つまり磁石１３の下端面と裾部１２の下端面１２ａとの間の長さは、ボルトヘッド５２の高さＨ２に対応している。すなわち、被覆部１８の下面の高さは、ボルトヘッド５２の高さＨ２と同じである。被覆部１８の下面の高さをボルトヘッド５２の高さＨ２よりもわずかに高くしてもよい。

【0025】

前述のように磁石保持部１６は天井面から下に突出しており、等肉に形成されたボルトヘッドキャップ１１は頂面１５から下の部分が緩やかな円弧を描いて裾部１２の下端まで連続する。このため、ボルトヘッドキャップ１１内における磁石保持部１６の周囲には、被覆されたボルトヘッド５２との間に空間が形成されることになる。

【0026】

この空間がボルトヘッド５２の外周縁まで形成されるように、裾部１２の直径Ｄ１はボルトヘッド５２の直径Ｄ２よりも大きく形成されている。

【0027】

また、裾部１２よりも内周側部位に、それよりも内周側と外周側を識別する識別部１９が形成されている。識別部１９は、内側に突出する段差部２１で構成される。段差部２１は、前述した頂面１５から下に延びる緩やかな円弧が中断された部分である。段差部２１の断面形状はＬ字型である。つまり段差部２１の外側面は、外周方向に向く垂直面２１ａと、上に向く水平面２１ｂを有している。

【0028】

このような形状の段差部２１は、ボルトヘッドキャップ１１の全周にわたって環状に形成されている。

【0029】

また前述のような形状の段差部２１を有するため、外表面における段差部２１に対応する部位には、内側に凹み、前述の垂直面２１ａと水平面２１ｂを有する凹部２２が全周にわたって形成されることになる。凹部２２の大きさは指先を引っかけられる程度の大きさであるのが好ましい。

【0030】

ここで、段差部２１の垂直に延びる内周面位置（内径Ｄ３）をボルトヘッド５２の外周縁（直径Ｄ２）よりも大きく設定する。具体的には、Ｍ２２のトルシア型高力ボルトのボルトヘッド５２が、高さ（Ｈ２）２１ｍｍ、直径（Ｄ２）３８．５ｍｍであるところ、段差部２１の内径Ｄ３は、およそ４８ｍｍに設定し、裾部１２の外径Ｄ１はおよそ６４．８ｍｍに設定する。

【0031】

また段差部２１よりも下側（外周側）の部分はコーキング材６１（図５参照）を塗布する部分であり、段差部２１の下端面と裾部１２の下端面１２ａとの間の距離Ｌは次のように設定される。すなわち距離Ｌは、コーキング材６１を押し出して段差部２１の下端面に１回塗ったときに、コーキング材６１が裾部１２の下端面１２ａよりも盛り上がるように（図５の下の図参照）、押し出されるコーキング材６１の太さよりも小さく設定される。

【0032】

なお、前述した磁石保持部１６に対する磁石１３の保持に際して、磁石１３の極性は揃えておくのが好ましい。磁石１３の極性が揃っていると図６に示したように、複数のボルトヘッドキャップ１１を重ねた時に磁力でボルトヘッドキャップ１１同士が吸着し、省スペースで無駄なく重なることになる。

【0033】

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。ボルトヘッド５２の向きにかかわりなく、図５の下の図に示したように上下反転して内側面を上にしたボルトヘッドキャップ１１の段差部２１から外周側部分に、コーキング材６１を押し出して全周に塗る。このときコーキング材６１の上面は裾部１２の下端面１２ａよりも盛り上がっている。また、露出した磁石１３の下端面にもコーキング材６１を塗布する。この塗布は、磁石１３の下端面の中央に、圧縮したときに磁石１３の下端面よりも広く伸びる程度の量を盛る程度でよい。

【0034】

続いてボルトヘッドキャップ１１の磁石保持部１６をボルトヘッド５２の頂面５４に吸着させる。するとボルトヘッドキャップ１１は図５のような下向きの場合であってもボルトヘッド５２を被覆した状態になるとともに、裾部１２のコーキング材６１は圧縮されて裾部１２よりも外周にはみ出したうえで内周にも広がる。これによって、裾部１２とボルトヘッド５２との間は埋められて気密状態となる。

【0035】

また、磁石１３の下端面のコーキング材６１は、ボルトヘッド５２との間で圧縮されて広がり、磁石１３とボルトヘッド５２との間に介在して、磁石１３とボルトヘッド５２を非接触にする。換言すれば、磁石１３の下端面のコーキング材６１は、磁石１３の下端面の全体を覆って遮断し、ボルトヘッド５２に対する直接の接触を防ぐ。

【0036】

なお、図１に示したように磁石１３とボルトヘッド５２との間のコーキング材６１は省略してもよい。

【0037】

ボルトヘッドキャップ１１の磁石１３が、その磁力によってボルトヘッド５２に対する被覆状態を維持するので、コーキング材６１が硬化する前に手を離しても、ボルトヘッドキャップ１１が外れたり位置ずれしたりすることはなく、所望の被覆状態を得られる。このため、作業性が良好で確実な被覆が行える。

【0038】

また、前述した特許文献１の構成では、トルシア型の高力ボルトのような丸形状のボルトヘッド５２の場合には突起がその下部のわずかな部分でしかボルトヘッドに接触しないので、締め付け力を得にくかった。この点、このボルトヘッドキャップ１１は磁力によってボルトヘッド５２に対する取り付け状態を維持するので、丸型のボルトヘッド５２に対して確実に取り付けられる。

【0039】

しかも、裾部１２よりも内周側部位には識別部１９が形成されており、これが塗布するコーキング材６１の塗布量の基準となる。このため、ボルトヘッドキャップ１１の内部全体にコーキング材６１を充填する場合に比して使用量は少量ですみ、重量を軽減できる。この点からも所望の被覆状態が得られる。

【0040】

また、磁石１３の下端面はコーキング材６１で被覆されて、磁石１３の全体が隠ぺいされることになるので、たとえ磁石１３に錆が生じていても、これがボルトヘッド５２に対してもらい錆となることはなく、所望の締結力を長期間にわたって発揮させることができる。

【0041】

磁石１３の下端面に塗布されるコーキング材６１については、磁石１３の露出した下端面は一定の閉じた領域を示すので、前述した裾部１２の場合と同様に、コーキング材６１を塗布する明確な基準・目印となる。このため、磁石１３全体がむき出しでコーキング材を塗布する基準がない場合では、コーキング材を塗布することで磁石の吸着力を阻害してしまうことなったが、そのような不都合は生じることなく、磁石１３を隠蔽しつつ吸着力を確実に作用させることができる。

【0042】

さらに前述した識別部１９は段差部２１で構成され、外表面１４には凹部２２が形成されているので、ボルトヘッドキャップ１１を固定する際に凹部２２が指先を引っかける部分となり、作業性がよい。

【0043】

しかも、段差部２１で構成された識別部１９は、付着したコーキング材６１の受けとなり、流れ止めができるので、上下反転した姿勢で取り付ける場合でも、充分なシール性を確保できる。

【0044】

そのうえ、外表面１４は偏平ドーム状の湾曲面で形成されており、磁石保持部１６は天井面から下に突出して頂面１５には突出しない形状である。このため、ボルトヘッドキャップ１１を取り付けた際に、ボルトヘッドキャップ１１が不測に他の物と衝突して衝撃を受けて外れたりすることを抑制できる。

【0045】

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。

【0046】

図７は、磁石保持部１６に被覆部１８を備えた例である。被覆は、磁石１３の表面、つまり下端面に形成され、ボルトヘッド５２との間に介在して磁石１３とボルトヘッド５２の帳面とを非接触にするゴム又は合成樹脂製の部分である。

【0047】

被覆部１８は、磁石１３の表面の全体を隠ぺいしており、これによって磁石は全体がゴム又は合成樹脂で覆われていることになる。磁石保持部１６を含むボルトヘッドキャップ１１全体はいわゆるインサート成形や二色成形で構成できる。

【0048】

被覆部１８の厚さｔは、例えば０．５ｍｍから１ｍｍ程度、１．２ｍｍまでに設定されるとよい。また、被覆部１８の下面の高さはボルトヘッド５２の高さに対応している。

【0049】

図８は、磁石保持部１６の被覆部１８が磁石１３の表面全体を隠蔽せずに、磁石１３の一部が露出している例を示している。

【0050】

すなわち、磁石１３の表面における閉じられた一部、具体的には磁石１３の表面の中央に対応する部位以外の部位に被覆部１８が形成されている。

【0051】

この例の磁石１３は、円板状ではなく円環状であり、中央に貫通穴１３ａが形成されている。このような形状の磁石１３のうち、貫通穴１３ａの縁を除く部分全体が磁石保持部１６で覆われている。

【0052】

このような構成のボルトヘッドキャップ１１は、図９に示したような金型でインサート成形されて製造される。すなわち、下型７１における磁石１３を保持する部分に段付きのピン７２が立設されおり、磁石１３は浮かせて保持される。上型７３でピン７２の先端と磁石１３の貫通穴１３ａの周りを押さえて成形材料を射出すると、前述した構造のボルトヘッドキャップ１１が得られる。

【0053】

このように、被覆部１８を有するものの磁石１３の一部が露出しているボルトヘッドキャップ１１は、図１０に示したように使用される。

【0054】

すなわち、ボルトヘッドキャップ１１の段差部２１よりも外周部分と、被覆部１８の中央の欠損部分、つまり磁石１３の貫通穴１３ａが露出している部分にコーキング材６１を塗布する。そのあと、矢印で示したように磁石保持部１６をボルトヘッド５２の頂面５４に接触させる。磁石１３はボルトヘッド５２の頂面５４に吸着し、このとき押しつぶされたコーキング材６１は変形して被覆部１８の欠損部分を埋めて、余剰部分は磁石１３の貫通穴１３ａに流れ込む。裾部１２のコーキング材６１は被締結物５３に押し付けられて裾部１２の下端面１２ａとその内側部分をシールし接着する。

【0055】

磁石１３は一部が露出しているものの、従来のように全体が露出している場合とは異なり、露出している部分は内側であり、一部であるので、コーキング材６１を塗布する明確な基準・目印となる。このため、磁石１３全体がむき出しでコーキング材を塗布する基準がない場合では、コーキング材を塗布することで磁石の吸着力を阻害してしまうことなったが、そのような不都合は生じることなく、磁石１３を隠蔽しつつ吸着力を確実に作用させることができる。

【0056】

図１１は、他の例に係るボルトヘッドキャップ１１の断面図である。図１１の（ａ）のボルトヘッドキャップ１１は、図８に示したボルトヘッドキャップ１１の欠損部分、つまり磁石１３の貫通穴１３ａとその周囲をゴム又は合成樹脂で予め充填した態様に形成されている。図中、２３が充填部である。

【0057】

図１１の（ｂ）は、裾部１２の下端面１２ａを外周側部分ほど薄く変形しやすいフィン状に形成した例である。

【0058】

図１１の（ｃ）は、段差部２１に垂下リブ２４を形成した例である。垂下リブ２４は全周に形成されており、コーキング材を塗布する際に、コーキング材の内周側の位置を規制する。

【0059】

図１２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、外表面１４における裾部１２に所定間隔で縦に延びるリブ２５が形成されている。このリブ２５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。

【0060】

図１３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２６を介して複数個連結されている。連結部２６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２６ａを有している。連結部２６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。

【0061】

このように連結部２６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。

【0062】

このほか、段差部２１や凹部２２は、周方向全体に環状に形成されるほか、間欠形成されてもよい。

【0063】

また、識別部１９は、前述のような段差部２１のほか、目印となるものであればよく、例えば刻印や浮き出し（リブ）などで構成することもできる。

【符号の説明】

【0064】

１１…ボルトヘッドキャップ
１２…裾部
１３…磁石
１４…外表面
１８…被覆部
１９…識別部
２１…段差部
２２…凹部
５１…ボルト
５２…ボルトヘッド
５３…被締結物
５４…頂面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】