JP4071350B2 - 締付ボルト・ナットの緩め防止構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボルト・ナットによる構造材の締め付け構造に関し、特に、締め付けられたボルト・ナットが第三者によって後から緩められるのを防止する構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
周知のように、例えば送電線のパイプ鉄塔等のような構造材においては、多数の締付ボルト・ナットを用いて２つの構造材を締め付け固定するのが普通である。
図８は従来のパイプ鉄塔の一部を示し、下部構造材Ｘ₁ 及び上部構造材Ｘ₂ の対応端部にはフランジＦ₁ ，Ｆ₂ がそれぞれ形成され、取付孔Ｙを形成されたこれらのフランジＦ₁ ，Ｆ₂ 間が多数の締付ボルト・ナットにより固定される。
【０００３】
つまり、これらの締付ボルト・ナットは取付孔Ｙに挿入される締付ボルトＢを備え、これらの締付ボルトＢのねじ部ｂにはトルクレンチ等の締付工具により締付ナットＮが略一定トルクで締め付けられ、これらの締付ボルト・ナットの締付力により下部構造材Ｘ₁ と上部構造材Ｘ₂ とが一体化される。
【０００４】
ところで、このような構造材は、野外に設置されるので、第三者により締付ボルト・ナットがトルクレンチ等を用いて緩められる危険があり、このような締付ボルト・ナットの緩めや除去が行われると、構造材の倒壊の危険性がある。
勿論、このような締付ボルト・ナットが緩められる危険性は、締付ナットＮの他に、ロックナットを締付ボルトＢのねじ部に付設する場合にも生じるから、締め付けられた締付ボルト・ナットが後発的に第三者により緩められる危険性がないことが望まれている。
【０００５】
また、このような締付ボルト・ナットの緩めによる構造物の倒壊の問題は、チャンネル鋼材等で構成される大型構造物、例えば大型橋梁、大型クレーンにおいても、第三者による緩め危害問題として問題視されつつある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、以上に述べたような従来の構造材に用いる締付ボルト・ナットの問題に鑑み、締め付け状態におかれたボルト・ナットが後発的に第三者により緩められることのない締付ボルト・ナットの緩め防止構造を得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、締付構造材に穿けられた取付孔に挿入されるねじ部をもつ締付ボルト及び同ねじ部にねじ込まれるナットで構成される締付ボルト・ナットにおいて、円筒形の外周面をもちかつ前記ねじ部に対応しためねじを内部に有する袋ナットで前記ナットを覆い、この袋ナットの底壁部の外部に締付工具を作用できる破断頭部を袋ナットと一体的に固定しておき、締付工具による一定以上のトルクの作用により袋ナットから破断頭部を破断させる締付ボルト・ナットの緩め防止構造を提案するものである。
【０００８】
後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、
1)前記破断頭部は前記底壁部と同一材料で一体的に成形される構造、
2)前記袋ナットの底壁部には角穴が形成され、前記破断頭部は、前記角穴に圧入できる圧入部をもつ形状として袋ナット本体とは別の材料で別体に成形される構造
が説明される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図７について本発明の実施例の詳細を説明する。
図１から図５は本発明の第１実施例による締付ボルト・ナットの緩め防止構造を示し、例えばパイプ鉄塔等のフランジである２つの締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ には貫通した取付孔１が形成され、この取付孔１に挿入される締付ボルト２とこの締付ボルト２のねじ部２ａにねじ込まれるナットとにより、両締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ が互いに固定関係におかれる。
【００１０】
第１実施例の場合、固定される締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ の間には取付孔１が形成され、同取付孔１に挿入される締付ボルト２のねじ部２ａに締付ナット３及びロックナット４がねじ込まれるが、締付ボルト２の頭部２ｂの回転を抑えた状態として、これらの締付ナット３及びロックナット４がトルクレンチ等の締付工具で締め付けられる。
また、締付ボルト２のねじ部２ａに対する締付ナット３及びロックナット４の締め付け状態においては、同ねじ部２ａの一部がロックナット４の外部に露呈された状態にある。
勿論、第１実施例にあっては、締付ナット３の後発的な緩みをロックナット４の締め付けにより防止した構造であるから、ロックナット４自体の後発的な緩みがない場合は、ロックナット４は省略される。
【００１１】
本発明によれば、前記締付ナット３及びロックナット４の外面は外周面を平滑な円筒面とされる袋ナット５Ａで覆われ、全体をアルミニウム合金等の金属で製作する同袋ナット５Ａの内部には、前記ねじ部２ａに対応されためねじ６Ａが形成される。即ち、詳細を図２及び図３に示された同袋ナット５Ａは、一端を底壁部５ａで閉塞された円筒形の周壁部５ｂを有するもので、この周壁部５ｂの外周面はトルクレンチ等の締付工具を作用できぬように平滑な円筒面とされる。
また、前記袋ナット５Ａの内部には前記締付ナット３及びロックナット４を収容できる円筒空間７Ａが形成され、前記底壁部５ａの中心部には同円筒空間７Ａに連続した前記めねじ６Ａが形成してある。
【００１２】
前記袋ナット５Ａの底壁部５ａの外部には一定トルクの付与により容易に破断する小径の首部８Ａを介して６角形の破断頭部９Ａが一体成形され、この破断頭部９Ａにトルクレンチ等の締付工具を作用できる。
【００１３】
第１実施例による締付ボルト・ナットの緩め防止構造は、以上のような構造であるから、締付ボルト２のねじ部２ａに締付ナット３及びロックナット４を締め付けた後、同締付ナット３及びロックナット４を覆った状態としてねじ部２ａに袋ナット５Ａをねじ込むだけで、後発的に締付ナット３及びロックナット４が緩められるのが防止される。
まず、図４に示すように、締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ の取付孔１に締付ボルト２のねじ部２ａを貫通状態におき、同ねじ部２ａに締付ナット３及びロックナット４を締め付けることにより、両締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ は完全な固定関係におかれる。
この後、図５に示すように、締め付けられた締付ナット３及びロックナット４を包囲するように、締付ボルト２のねじ部２ａに袋ナット５Ａを被せると、ねじ部２ａの先端に袋ナット５Ａのめねじ６Ａが対応されるから、同ねじ部２ａにめねじ６Ａをねじ込み・固定できる。この場合、袋ナット５Ａの破断頭部９Ａを利用して袋ナット５Ａが締付ボルト２のねじ部２ａに固定されるけれども、この締付工程では、破断頭部９Ａにトルクレンチ等の締付工具を作用させるが、袋ナット５Ａの端面が締付構造材Ｆ₁ ，Ｆ₂ の表面に当接して袋ナット５Ａが完全に固定されると、締付工具からの過剰なトルク伝達により首部８Ａが破断し、破断頭部９Ａが袋ナット５Ａから脱落する。
【００１４】
よって、締付ナット３及びロックナット４を完全に覆った状態として、締付ボルト２のねじ部２ａに袋ナット５Ａを固定した締め付け状態では、破断頭部９Ａが脱落された状態になるから、通常の締付工具では袋ナット５Ａを回転できなくなるので、第三者による締付ナット３またはロックナット４の後発的な緩めを回避できる。
【００１５】
図６及び図７は本発明の第２実施例で用いる袋ナット５Ｂを示し、この実施例の場合、袋ナット５Ｂは、例えば鋼材等の剛性の高い金属材料で構成される円筒形の袋ナット本体５Ｃと、破断荷重の小さなアルミニウム合金等で作られかつ前記袋ナット本体５Ｃの外面の角穴１０に圧入部５ｄを圧入される破断頭５Ｄとからなる。
【００１６】
即ち、平滑な外周面をもつ袋ナット本体５Ｃは、前述した袋ナット５Ｂと同様に、内部に円筒空間７Ｂを包囲する周壁部５ｂを有するもので、同周壁部５ｂに連続した底壁部５ａの中心にはめねじ６Ｂが形成してある。また、同底壁部５ａの外部には断面が非円形の角穴１０が形成され、この角穴１０には破断荷重の小さな金属で作る破断頭５Ｄの６角頭部５ｅが圧入される。
【００１７】
この破断頭５Ｄは、前記角穴１０の断面形状に対応させた圧入部５ｄ及び締付工具を作用できる６角頭部５ｅを備え、この６角頭部５ｅと前記圧入部５ｄの間は、一定トルクの付与で容易に破断する首部５ｆで連結されている。
【００１８】
第２実施例による締付ボルト・ナットの緩め防止構造の袋ナット５Ｂは、以上のような構造であるので、６角頭部５ｅにトルクレンチ等の締付工具を作用させることにより、締付ボルト２のねじ部２ａに固定できるが、袋ナット５Ｂが完全に締め付けられると、破断頭５Ｄの圧入部５ｄを残して６角頭部５ｅが脱落するから、締付工具を作用できなくなる。
この締め付け状態にあっては、外部攻撃に対して安全な固い袋ナット本体５Ｃで締付ナット３及びロックナット４が保護されると共に、破断特性を与え易い軟質金属で破断頭５Ｄを構成できるから、緩め防止機能と”ブレイクアウエイ”機能とを両立できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、締付ボルトのねじ部にねじ込まれるナットが袋ナットで覆われ、この袋ナットの破断頭部が袋ナットの締め付け時に脱落されるので、締付構造材間を締結する締付ボルトとナットとの間が後発的に第三者により緩められる危険性を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による緩め防止構造の断面図である。
【図２】同緩め防止構造に用いる袋ナットの断面図である。
【図３】同袋ナットの上面図である。
【図４】同緩め防止構造の締結工程の断面図である。
【図５】同緩め防止構造の袋ナット取付工程の断面図である。
【図６】本発明の第２実施例の緩め防止構造に用いる袋ナットの断面図である。
【図７】同袋ナットの一部破断上面図である。
【図８】従来のパイプ鉄塔の要部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
Ｆ₁ ，Ｆ₂ 締付構造材
１ 取付孔
２ 締付ボルト
２ａ ねじ部
２ｂ 頭部
３ 締付ナット
４ ロックナット
５Ａ，５Ｂ 袋ナット
５Ｃ 袋ナット本体
５Ｄ 破断頭
５ａ 底壁部
５ｂ 周壁部
５ｄ 圧入部
５ｅ ６角頭部
５ｆ 首部
６Ａ，６Ｂ めねじ
７Ａ，７Ｂ 円筒空間
８Ａ 首部
９Ａ 破断頭部
１０ 角穴

Claims (3)

1. 締付構造材と、この締付構造材に穿けられた取付孔に挿入されるねじ部をもつ締付ボルトと、このねじ部にねじ込まれるナットと、このナットを覆う袋ナットと、を備えて構成される締付ボルト・ナットの締付構造であって、
   前記締付ボルトは前記締付構造材を貫通して、そのねじ部には前記ナットがねじ込まれて締め付け固定され、前記ねじ部を有する前記締付ボルトの端部を外部に露呈させた状態とし、
   前記袋ナットは、円筒形の外周面をもちかつ前記ねじ部に対応しためねじを内部に有し、その底壁部の外部に締付工具を作用できる破断頭部が前記袋ナットと一体的に固定され、
   前記袋ナットで前記ナットを覆い、この袋ナットの内部のめねじを、露呈された前記締付ボルトの端部のねじ部にねじ込んで、前記締付工具による一定以上のトルクの作用により袋ナットから破断頭部を破断させて、前記袋ナットを前記締付ボルトの端部のねじ部に締め付け固定して前記ナットの緩めを防止する、ことを特徴とする締付ボルト・ナットの緩め防止構造。
2. 前記破断頭部は前記底壁部と同一材料で一体的に成形されることを特徴とする請求項１記載の締付ボルト・ナットの緩め防止構造。
3. 前記袋ナットの底壁部には角穴が形成され、前記破断頭部は、前記角穴に圧入できる圧入部をもつ形状として袋ナット本体とは別の材料で別体に成形されることを特徴とする請求項１記載の締付ボルト・ナットの緩め防止構造。

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