JP4177126B2

JP4177126B2 - Fastener for plate material and fastening method for plate material

Info

Publication number: JP4177126B2
Application number: JP2003014059A
Authority: JP
Inventors: 章栗原
Original assignee: 株式会社京急ファインテック
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: JP2004225802A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結する板材の締結具および板材の締結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変形性材料からなる板材、例えば、樹脂プレートを重ねてボルトおよびナットで締結固定する場合、緩みを防止するため、緩止めが付加されたナットが使用されている。この手法では、ナットに付加された緩止めが、板材を締め付けるボルトの緩みを防止する機能を果たしている。
【０００３】
また、板材の締結具のナット部として、一端に平坦な面を有する溶接ナットを用いる手法もある。この手法では、溶接ナットの平坦面を金属プレートに溶接してナット部を構成し、そのナット部を位置決め冶具を用いて樹脂プレートに接合している。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１０７１２号公報
【特許文献２】
実開平１−１１９９０９号公報
【特許文献３】
実開昭６３−１７１７１０号公報
【特許文献４】
実開昭６１−１３４４９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、樹脂プレートが発電機のカバーとして使用されている場合等、メンテナンスのために樹脂プレートを着脱することが多い場合には、緩止めが作業効率を悪くする原因となってしまう。すなわち、ボルトを緩めるためには、緩止めによる反力を超える力を与えなければならないので、樹脂プレートの着脱における労力が大きくなり、作業効率が悪くなってしまう。また、一度緩止め付ナットからボルトを取り外すと緩止め部分が破損し、その緩止め付ナットは再び使用できなくなる。したがって、メンテナンスの際、常にナットを新しくする必要があり不要なコストが発生する。
【０００７】
また、上記の手法によって、ボルトとナットとにより上下から直接に樹脂プレートに対して締付けの圧力が加えられると、樹脂材料は圧力に対する変形量が大きいので、樹脂プレートに樹脂特有の歪みや撓みが生じてしまう。その結果、十分に締付けトルクを上げることができず、または締付けトルクを上げてもそれを維持することができない。そのため、樹脂プレートが発電機のカバーに使用された場合には、振動によってボルトが緩んでしまう。
【０００８】
また、ナット部を位置決め冶具を使用して樹脂プレートに接合する場合、位置決めの作業が面倒であり、特に筐体の内側など手が入らないような作業性の悪い場所では位置決めが困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結するに際し、ボルトの締付けトルクを十分な大きさに維持し、かつメンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を簡易に行うことができる、板材の締結具および板材の締結方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の板材の締結具は、変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結する締結具であって、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さ（首下長さ）を有し、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴に挿入されるカラーと、前記カラーの一端から挿通されるボルトと、前記カラーの他端に当接し、前記ボルトと螺合するナット部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明の板材の締結具は、ボルトとナット部との間に、変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを設ける。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナット部から直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。なお、変形性材料からなる板材としては、例えば、樹脂プレートが挙げられる。また、木製の板材などを含んでも良い。
【００１２】
また、本発明の板材の締結具は、前記ナット部は、前記カラーの他端側の変形性材料からなる板材の表面に接合され、前記第１の穴に対応する部位に第２の穴が設けられた金属プレートと、前記金属プレートの第２の穴に設けられたかしめナットまたは溶接ナットとから構成されることを特徴としている。
【００１３】
このように、本発明の板材の締結具は、変形性材料からなる板材に接合された金属プレートにかしめナットまたは溶接ナットを取り付けて、ナット部を構成している。これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接した後で、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴（第１の穴）を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレート自体にかしめナットまたは溶接ナットが設けられるので、取り付け強度を高くすることができる。
【００１４】
また、本発明の板材の締結具は、前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、前記ナット部は、前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、前記第３の穴の内側に設けられ、前記ボルトと螺合するタップ部とから構成されることを特徴としている。
【００１５】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、非変形性材料からなる板材は、例えば、鉄などの金属性プレートが該当する。
【００１６】
また、本発明の板材の締結具は、前記複数の板材には、非変形性材料からなる板材が含まれており、前記ナット部は、前記非変形性材料からなる板材に設けられ、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴と、前記非変形性材料からなる板材の第３の穴に設けられた溶接ナットから構成されることを特徴としている。
【００１７】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００１８】
また、本発明の板材の締結具は、前記カラーは、前記一端にフランジを備えることを特徴としている。
【００１９】
これにより、フランジを板材の一端に接合することができるので、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００２０】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる複数の板材を締結する板材の締結方法であって、前記各板材よりも面積が小さい金属プレートを前記いずれか一つの板材の一端面に接合する工程と、前記各板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記各板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記金属プレートの前記第１の穴に対応する部位に、前記金属プレートを貫通する第２の穴を設ける工程と、前記金属プレートが接合された板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも大径の第４の穴を設ける工程と、前記金属プレートの第２の穴にかしめナットを設ける工程と、前記金属プレートが接合された板材の前記金属プレートと反対側に前記第１の穴の中心軸が揃うように他の板材を積層し、積層した板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記かしめナットとを螺合させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２１】
このように、本発明の板材の締結方法は、ボルトとナットの間に変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを設ける。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナットから直接に締付け力を受け、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。なお、変形性材料からなる板材としては、例えば、樹脂プレートが挙げられる。また、木製の板材などを含んでも良い。
【００２２】
また、あらかじめ変形性材料からなる板材よりも面積が小さい金属プレートをいずれか一つの板材の一端面に接合し、その後に金属プレート上の第１の穴に対応する位置に下穴（第２の穴）を加工し、かしめナットを設けている。
【００２３】
これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接してナット部を構成した後に、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に変形性材料からなる板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレートにかしめナットが設けられるので、直接変形性材料からなる板材にかしめナットを取り付けるよりも取り付け強度を高くすることができる。この場合、金属プレートが接合された板材に、第１の穴と同一の中心軸を有し、第１の穴よりも大径の第４の穴が設けられているので、かしめナットを取り付けるための工具を適切に用いることができる。
【００２４】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記非変形性材料からなる板材の前記第３の穴に、前記ボルトと螺合するタップ部を設ける工程と、前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと前記タップ部とを螺合させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２５】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００２６】
また、本発明の板材の締結方法は、変形性材料からなる板材および非変形性材料からなる板材を締結する板材の締結方法であって、前記変形性材料からなる板材を貫通する第１の穴を設ける工程と、前記非変形性材料からなる板材に、前記第１の穴と同一の中心軸を有し、前記第１の穴よりも小径で前記ボルトが通過可能な第３の穴を設ける工程と、前記変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーを形成する工程と、前記第１の穴および第３の穴の中心軸が揃うように、前記非変形性材料からなる板材上に変形性材料からなる板材を積層し、積層した変形性材料からなる板材の第１の穴に前記カラーを挿入し、前記カラーにボルトを挿通し、前記ボルトと溶接ナットとを螺合させる工程と、前記非変形性材料からなる板材と前記溶接ナットとを溶接する工程とを含むことを特徴としている。
【００２７】
このように、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００２８】
また、本発明の板材の締結方法は、前記カラーの一端にフランジを設ける工程と、前記フランジを前記積層した板材の端面に接合する工程とをさらに含むことを特徴としている。
【００２９】
このように、本発明の板材の締結方法は、カラーの一端にフランジを設け、そのフランジを板材の端面に接合している。これにより、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る板材の締結具１を構成する部材および板材の斜視図である。実施の形態１では、図１に示すようにナット側から、かしめナット２、金属プレート３、フランジ付カラー６、ワッシャ７、ボルト８の順の相対的な位置関係で板材の締結具１が構成され、ナット側ＦＲＰプレートＡ、ボルト側ＦＲＰプレートＢが締結される。
【００３１】
フランジ付カラー６とは、パイプ状の中空の円筒形部材をいう。フランジ付カラー６は、かしめナットが「つば無し」の場合、軸方向の長さ（首下長さ）が各ＦＲＰプレートＡ、Ｂの合計板厚寸法に応じて定められており、ナット部２０と当接して、ボルト８の締付けトルクを適当な大きさまで上げるためのスペーサーとしての機能を有する。実施の形態１において、カラーは、その一端にフランジ部２２を備える。フランジ部２２をボルト側プレートＢの表面に接着することにより、メンテナンス時に脱落によるカラーの紛失を防止できる。特に、ＦＲＰプレートの板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さ（首下長さ）は、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。
【００３２】
ナット部とは、かしめナット２を含んで構成され、全体としてナットの機能を果たす部材である。ナット部は、ナット側ＦＲＰプレートＡの表面に接合され、穴１０が設けられた金属プレート３と、金属プレート３の穴１０に設けられたかしめナット２とから構成される。かしめナットとは、かしめ工具により、ボルト側から穴に挿入され引っ張られることで、その円筒の外側が変形され、物理的に板材の穴に固定されるナットをいう。なお、かしめナットには「つば付き」と「つば無し」の二種類が存在するが、実施の形態１に係る板材の締結具は、いずれのかしめナットでも使用可能である。かしめナットが「つば付き」の場合は、フランジ付カラー６の軸方向の長さ（首下長さ）は、各ＦＲＰプレートＡ、Ｂの合計板厚寸法からつばの厚さを引いて算出される。
【００３３】
次に、実施の形態１に係る板材の締結方法について説明する。図２は、実施の形態１に係る板材の締結方法を示すフローチャートである。まず、各板材よりも面積が小さい金属プレート３をナット側ＦＲＰプレートＡのナット側端面に接着剤２１により接合する（ステップＳ１）。なお、接合は、例えば、接着剤を用いた接着の他、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【００３４】
次に、各ＦＲＰプレートの合計板厚寸法を計測する（ステップＳ２）。板厚が不均一のＦＰＲプレートを重ねたときには、ボルト締結部の合計板厚寸法を計測する。そして、各ＦＲＰプレートの合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するフランジ付カラー６を形成する（ステップＳ３）。その際、軸方向の長さをＦＲＰプレートの合計板厚寸法より長めに製作しておいたフランジ付カラーを板厚寸法に一致するように切削または切断加工する。これにより、板厚が均一でないＦＲＰプレートにおいても、重ねた枚数の厚みに合わせた金属のカラーを簡単に寸法合せで現場加工し、板厚に合わせた軸方向の長さを有するカラーを得て、通常のボルトの規定締付けトルク管理による締付けができる。
【００３５】
次に、ＦＲＰプレートのボルト締結位置に下穴を設ける（ステップＳ４）。そして、ボルト側ＦＲＰプレートＢにカラー挿入用穴１２を設ける（ステップＳ５）。カラー挿入用穴１２は、第１の穴に該当する。
【００３６】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢにフランジ付カラー６を挿入し、フランジ部２２をボルト側ＦＲＰプレートＢに接着させる（ステップＳ６）。これにより、メンテナンス時に脱落によるカラーの紛失を防止できる。特に、ＦＲＰプレートの板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。ここで、フランジ付カラーは、カラー部とフランジ部を一体にして切り出し、またはプレス加工してもよいし、ワッシャ状のフランジ部材にフランジ無しのカラーを挿入・圧着させて形成してもよい。
【００３７】
次に、ナット側ＦＲＰプレートＡの金属プレート接合面の反対の端面にホルソーまたは専用ドリル刃を使用して、ナット側ＦＲＰプレートＡのみ貫通するようにカラー挿入用穴１２よりも大径のかしめ工程用下穴１１を設ける（ステップＳ７）。かしめ工程用下穴１１は、第４の穴に該当する。
【００３８】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢのカラー挿入用穴１２をもとに金属プレートにかしめナット用下穴１０の加工をし、かしめ工具を使用して、金属プレート３のかしめナット用下穴１０にボルト側から、かしめナット２を挿通させた上で引き込んで取付ける（ステップＳ８）。かしめナット用下穴１０は、第２の穴に該当する。この手法により、ナット側ＦＲＰプレートＡが密閉型容器の壁板として使用されている場合であっても、かしめナットの取り付け作業が可能になる。また、金属プレートに溶接ナットを溶接してナット部を構成した後に、そのナット部をＦＲＰプレートに接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部をＦＲＰプレートの適当な位置に設けることができ、容易かつ安価にＦＲＰプレートを締結することができる。また、すべてのＦＲＰプレートの相対的な位置関係が把握されていれば、ＦＲＰプレートに下穴を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、ナット部のＦＲＰプレートへの圧着強度を確保することができる。
【００３９】
最後に、積層したＦＲＰプレートのカラー挿入用穴１２にフランジ付カラー６を挿入し、フランジ付カラー６にボルト８を挿通し、ボルト８とかしめナット２を螺合させる（ステップＳ９）。
【００４０】
図３は、実施の形態１に係る板材の締結具１を用いて実際に板材を締結した状態を示す断面図である。図３に示すように、金属プレート３は、ナット側ＦＲＰプレートＡに接着剤２１で接合されている。また、金属プレート３には、かしめナット用下穴１０が設けられている。ナット側ＦＲＰプレートＡには、かしめ工程用下穴１１が設けられており、かしめナット２は金属プレート３に物理的に固定されている。ボルト側ＦＲＰプレートＢにはカラー挿入用穴１２が設けられており、その穴から２枚のＦＲＰプレートの合計板厚の軸方向の長さを有するフランジ付カラー６が挿入され、ワッシャ７を通したボルト８がフランジ付カラー６を挿通してナット部２０に螺合されている。
【００４１】
これにより、フランジ付カラー６が、ナット部２０に当接するスペーサーとしてボルト８とナット部２０から直接に締付け力を受け、ＦＲＰプレートに圧力がかかりすぎず、ＦＲＰプレートは変形しないため、ボルトの螺合時にボルト８を強固に締めて、ＦＲＰプレートＡおよびＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、フランジ付カラー６およびナット部２０とＦＲＰプレートＡおよびＢとが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、ＦＲＰプレートＡおよびＢに過大な力がかからないため、ＦＲＰプレートの変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクでＦＲＰプレートを含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルト８が緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動によりＦＲＰプレートの穴１１または２０の周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルト８が緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時のＦＲＰプレートの着脱を容易に行うことができる。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２では、ＦＲＰプレートと金属板とを締結する場合を説明する。図４に示すように、実施の形態２では、実施の形態１におけるナット側ＦＲＰプレートＡの変わりに、金属板Ａ−２を用い、ボルト側ＦＲＰプレートＢと金属板Ａ−２とを締結する。まず、ボルト側ＦＲＰプレートＢに、図１に示すカラー挿入用穴１２に該当する第１の穴１２−２を設ける。次に、金属板Ａ−２に第１の穴１２−２と同一の中心軸を有し、第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、その第３の穴Ｃに、ボルト８と螺合するタップ部Ａ−３をタップ加工により設ける。一方、ボルト側ＦＲＰプレートＢの板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラー６を形成する。そして、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。その際、フランジ２２をボルト側ＦＲＰプレートＢに接着する。最後に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８とタップ部Ａ−３とを螺合させる。
【００４３】
実施の形態２によれば、締結の対象となる板材に、金属板Ａ−２が含まれている場合は、金属板Ａ−２に、ＦＲＰプレートＢに設けられた第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、第３の穴Ｃにタップ加工をしてタップ部Ａ−３を設けることができる。これにより、ボルト８側のみからＦＲＰプレートＢを金属板Ａ−２と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴Ｃは第１の穴１２−２よりも小径であるので、第１の穴１２−２に挿入されたカラー６は、金属板Ａ−２に当接することとなる。これにより、カラー６が、ボルト８と、ナット部（金属板Ａ−２）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、ボルト側ＦＲＰプレートＢに圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルト８の螺合時にボルト８を強固に締めて、ボルト側ＦＲＰプレートＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、図４では、ＦＲＰプレートおよび金属板がそれぞれ１枚の場合を示したが、ＦＲＰプレートおよび金属板をそれぞれ複数締結する場合にも本発明は適用可能である。
【００４４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態２と同様に、ＦＲＰプレートと金属板とを締結する場合を説明する。図５に示すように、実施の形態３では、実施の形態１におけるナット側ＦＲＰプレートＡの変わりに、金属板Ａ−２を用い、ボルト側ＦＲＰプレートＢと金属板Ａ−２とを締結する。まず、ボルト側ＦＲＰプレートＢに第１の穴１２−２を設ける。次に、金属板Ａ−２に、第１の穴１２−２と同一の中心軸を有し、第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設ける。一方、ボルト側ＦＲＰプレートＢの板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラー６を形成する。そして、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。次に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８、カラー６、第１の穴１２−２、第３の穴Ｃ、および溶接ナット３−２の位置を確認する。
【００４５】
次に、ボルト側ＦＲＰプレートＢが溶接時に発生する熱から影響を受けないように、ボルト８を抜いてボルト側ＦＲＰプレートＢを取り外す。そして、改めて第３の穴Ｃにボルト８を通してボルト８と溶接ナット３−２とを螺合させる。そして、溶接部３−３において溶接を行なう。次に、ボルト８を溶接ナット３−２から取り外し、再び、第１の穴１２−２および第３の穴Ｃの中心軸が揃うように、金属板Ａ−２上にボルト側ＦＲＰプレートＢを積層し、積層したボルト側ＦＲＰプレートＢの第１の穴１２−２にカラー６を挿入する。次に、カラー６にワッシャ７を有するボルト８を挿通し、ボルト８を溶接ナット３−２に螺合させる。
【００４６】
このように、締結の対象となる板材に、金属板Ａ−２が含まれている場合は、金属板Ａ−２に第１の穴１２−２よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴Ｃを設け、第３の穴Ｃに溶接ナット３−２を溶接により設けることができる。この場合、第３の穴Ｃは第１の穴１２−２よりも小径であるので、第１の穴１２−２に挿入されたカラー６は、金属板Ａ−２に当接することとなる。これにより、カラー６が、ボルト８と、ナット部（金属板Ａ−２）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、ボルト側ＦＲＰプレートＢに圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルト８の螺合時にボルト８を強固に締めて、ボルト側ＦＲＰプレートＢにかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、溶接ナット３−２は、どのような形状であってもよい。例えば、Ｔ形、四角、六角など、各種の溶接用ナットが使用できる。また、金属板Ａ−２への溶接ナット３−２の溶接は、どの段階で行なってもよい。例えば、金属板Ａ−２に位置決めのための印をつけておき、その印に基づいて溶接ナット３−２を溶接しても良いし、上記のように、第３の穴Ｃが設けられた金属板Ａ−２に溶接ナット３−２を溶接しても良い。また、図５では、ＦＲＰプレートおよび金属板がそれぞれ１枚の場合を示したが、ＦＲＰプレートおよび金属板をそれぞれ複数締結する場合にも本発明は適用可能である。
【００４７】
なお、上記の説明では、変形性材料からなる板材としてＦＲＰプレートを使用する場合を説明したが、いずれの変形性材料からなる板材についても本発明を適用できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボルトとナット部との間に、変形性材料からなる板材の合計板厚寸法に応じて定められた軸方向の長さを有するカラーが設けられる。これにより、カラーが、ナット部に当接するスペーサーとしてボルトとナット部から直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。すなわち、カラーおよびナット部と板材とが、いわゆる「ゼロ当たり」の関係にあり、変形性材料からなる板材に過大な力がかからないため、変形性材料からなる板材の変形が防止される。そのため、適当な締付けトルクで変形性材料からなる板材を含む複数の板材を締結することができる。また、ボルトの締付けトルクが十分な大きさに維持されるため、ボルトが緩まず、締結部に空隙が生じない。その結果、振動により変形性材料からなる板材の穴周辺が割れたり、磨耗したりすることがなくなる。また、ボルトが緩まないため異音の発生も防止される。また、緩止め付ナットを使用する場合に比べ、メンテナンス時の変形性材料からなる板材の着脱を容易に行うことができる。
【００４９】
また、本発明は、変形性材料からなる板材に接合された金属プレートにかしめナットまたは溶接ナットを取り付けて、ナット部を構成している。これにより、金属プレートに溶接ナットを溶接した後で、そのナット部を変形性材料からなる板材に接合する方法に比べ、穴の位置を合わせて接合するための位置決め冶具を用いることなく、ナット部を変形性材料からなる板材の適当な位置に設けることができ、容易かつ安価に板材を締結することができる。また、すべての変形性材料からなる板材の相対的な位置関係が把握されていれば、変形性材料からなる板材に下穴（第１の穴）を設けておき、適確な位置でナット部を設けることができる。また、金属プレート自体にかしめナットまたは溶接ナットが設けられるので、取り付け強度を高くすることができる。
【００５０】
また、本発明によれば、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴にタップ加工をすることができる。これにより、ボルト側のみから変形性材料からなる板材を非変形性材料からなる板材と締結する作業を行なうことができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。なお、非変形性材料からなる板材は、例えば、鉄などの金属性プレートが該当する。
【００５１】
また、本発明によれば、締結の対象となる板材に、非変形性材料からなる板材が含まれている場合は、その非変形性材料からなる板材に第１の穴よりも小径でボルトが通過可能な第３の穴を設け、第３の穴に溶接ナットを溶接により設けることができる。この場合、第３の穴は第１の穴よりも小径であるので、第１の穴に挿入されたカラーは、非変形性材料からなる板材に当接することとなる。これにより、カラーが、ボルトと、ナット部（非変形性材料からなる板材）とから直接に締付け力を受けることとなる。その結果、変形性材料からなる板材に圧力がかかりすぎず、変形が生じないため、ボルトの螺合時にボルトを強固に締めて、変形性材料からなる板材にかかる締付けトルクを適当な大きさまで上げることができる。
【００５２】
また、本発明によれば、フランジを板材の一端に接合することができるので、メンテナンス時にカラーの脱落を防止できる。特に、変形性材料からなる板材の板厚が場所により異なる場合には、カラーの軸方向の長さは、各板材の合計板厚寸法に応じて定められており代替がきかないため、脱落による紛失を防止できればカラーを新たに作り直す必要がなくなる。その結果、メンテナンス性が向上する。なお、接合とは、例えば、接着剤を用いた接着、圧力をかけることによる板材への圧入など、フランジが変形性材料からなる板材から離脱できなくなる手法をすべて含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る板材の締結具を構成する部材および板材の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る板材の締結方法を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【図４】実施の形態２に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【図５】実施の形態３に係る板材の締結具により板材を締結した場合の締結具および板材の断面図である。
【符号の説明】
１…締結具、２…かしめナット、３…金属プレート、３−２…溶接ナット、６…フランジ付カラー、７…ワッシャ、８…ボルト、Ａ…ナット側ＦＲＰプレート、Ａ−２…金属板、Ａ−３…タップ部、Ｂ…ボルト側ＦＲＰプレート、１０…かしめナット用下穴（第２の穴）、１１…かしめ加工用下穴、１２…カラー挿入用穴、１２−２…カラー挿入用穴（第１の穴）、２０…ナット部、２１…接着剤、２２…フランジ部、Ｃ…第３の穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plate fastener and a plate fastening method for fastening a plurality of plates including a plate made of a deformable material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a plate material made of a deformable material, for example, a resin plate, is overlapped and fastened with a bolt and a nut, a nut with a loosening stopper is used to prevent loosening. In this method, the locking provided on the nut functions to prevent the bolts that tighten the plate material from loosening.
[0003]
There is also a technique of using a welding nut having a flat surface at one end as a nut portion of a fastener of a plate material. In this method, a flat surface of a welding nut is welded to a metal plate to form a nut portion, and the nut portion is joined to a resin plate using a positioning jig.
[0004]
Prior art document information related to the present invention includes the following.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-310712
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 1-1119909
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 63-171710
[Patent Document 4]
Japanese Utility Model Publication No. 61-134495
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, when the resin plate is often attached and detached for maintenance, such as when the resin plate is used as a cover of a generator, loosening may cause a reduction in work efficiency. That is, in order to loosen the bolt, it is necessary to apply a force exceeding the reaction force due to the loosening prevention, so that labor for attaching and detaching the resin plate is increased, and work efficiency is deteriorated. Moreover, once the bolt is removed from the nut with a locking mechanism, the locking section is damaged, and the nut with the locking mechanism cannot be used again. Therefore, it is necessary to always renew the nut during maintenance, and unnecessary costs are generated.
[0007]
In addition, when a tightening pressure is directly applied to the resin plate from above and below by the bolts and nuts by the above method, the resin material has a large amount of deformation with respect to the pressure, so that the resin plate has a distortion and deflection peculiar to resin. It will occur. As a result, the tightening torque cannot be sufficiently increased or cannot be maintained even if the tightening torque is increased. Therefore, when the resin plate is used for the cover of the generator, the bolt is loosened by vibration.
[0008]
Further, when the nut portion is joined to the resin plate using a positioning jig, the positioning operation is troublesome, and positioning is difficult particularly in a place with poor workability such as the inside of the housing where the hand is not inserted.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when fastening a plurality of plate materials including a plate material made of a deformable material, the bolt tightening torque is maintained at a sufficient magnitude, and at the time of maintenance. It aims at providing the fastener of a board | plate material and the fastening method of a board | plate material which can perform the attachment or detachment of the board | plate material which consists of a deformable material easily.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a fastener for a plate material of the present invention is a fastener for fastening a plurality of plate materials including a plate material made of a deformable material, and has a total plate thickness dimension of the plate material made of the deformable material. A collar that has a length in the axial direction (a length under the neck) that is determined accordingly, and that is inserted into a first hole that passes through the plate made of the deformable material, and a bolt that is inserted from one end of the collar And a nut portion that abuts on the other end of the collar and is screwed with the bolt.
[0011]
Thus, the plate fastener of the present invention is provided with a collar having an axial length determined according to the total thickness of the plate made of a deformable material, between the bolt and the nut portion. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion as a spacer that contacts the nut portion. As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to. That is, the collar and the nut portion and the plate material are in a so-called “per zero” relationship, and an excessive force is not applied to the plate material made of the deformable material, so that deformation of the plate material made of the deformable material is prevented. Therefore, a plurality of plate materials including a plate material made of a deformable material can be fastened with an appropriate tightening torque. Moreover, since the bolt tightening torque is maintained at a sufficient magnitude, the bolt does not loosen and no gap is formed in the fastening portion. As a result, the periphery of the hole in the plate made of the deformable material is not cracked or worn by vibration. Moreover, since the bolt does not loosen, the generation of abnormal noise is prevented. In addition, it is possible to easily attach and detach the plate made of a deformable material at the time of maintenance as compared with the case where a nut with a locking stopper is used. In addition, as a board | plate material which consists of a deformable material, a resin plate is mentioned, for example. Moreover, a wooden board | plate material etc. may be included.
[0012]
Further, in the plate fastener of the present invention, the nut portion is joined to the surface of the plate made of a deformable material on the other end side of the collar, and the second hole is formed at a portion corresponding to the first hole. It is characterized by comprising a metal plate provided and a caulking nut or a welding nut provided in the second hole of the metal plate.
[0013]
Thus, the plate fastener of the present invention is configured by attaching a caulking nut or a welding nut to a metal plate joined to a plate made of a deformable material to constitute a nut portion. Thereby, after welding a welding nut to a metal plate, the nut portion can be used without using a positioning jig for matching the positions of the holes and joining the nut portion to a plate made of a deformable material. Can be provided at an appropriate position of the plate made of a deformable material, and the plate can be fastened easily and inexpensively. If the relative positional relationship of all the deformable materials is known, a pilot hole (first hole) is provided in the deformable material, and the nut portion is positioned at an appropriate position. Can be provided. Further, since the caulking nut or the welding nut is provided on the metal plate itself, the mounting strength can be increased.
[0014]
In the plate material fastener of the present invention, the plurality of plate materials include a plate material made of a non-deformable material, and the nut portion is provided on the plate material made of the non-deformable material. A third hole having the same central axis as the first hole and having a smaller diameter than the first hole and allowing the bolt to pass therethrough, and is provided inside the third hole and is screwed into the bolt. It is characterized by comprising a tap part.
[0015]
In this way, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt having a smaller diameter than the first hole can pass through the plate material made of the non-deformable material. 3 holes can be provided, and the third hole can be tapped. Thereby, the operation | work which fastens the board | plate material which consists of a deformable material with the board | plate material which consists of a non-deformable material only from the volt | bolt side can be performed. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to. The plate material made of a non-deformable material corresponds to, for example, a metallic plate such as iron.
[0016]
In the plate material fastener of the present invention, the plurality of plate materials include a plate material made of a non-deformable material, and the nut portion is provided on the plate material made of the non-deformable material. A third hole having the same central axis as the first hole and having a smaller diameter than the first hole and allowing the bolt to pass therethrough; and a third hole of the plate made of the non-deformable material. It is characterized by comprising a welding nut.
[0017]
In this way, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt having a smaller diameter than the first hole can pass through the plate material made of the non-deformable material. 3 holes can be provided, and a welding nut can be provided in the third hole by welding. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to.
[0018]
The plate fastener according to the present invention is characterized in that the collar includes a flange at the one end.
[0019]
As a result, the flange can be joined to one end of the plate, so that the collar can be prevented from falling off during maintenance. In particular, if the plate thickness of the plate made of deformable material differs depending on the location, the axial length of the collar is determined according to the total plate thickness of each plate and cannot be replaced. If this can be prevented, there is no need to recreate a new color. As a result, maintainability is improved. Note that the term “joining” includes all methods in which the flange cannot be detached from the plate made of a deformable material, such as bonding using an adhesive and press-fitting into the plate by applying pressure.
[0020]
Further, the plate material fastening method of the present invention is a plate material fastening method for fastening a plurality of plate materials made of a deformable material, and a metal plate having an area smaller than each of the plate materials is an end surface of any one of the plate materials. Bonding to the plate, forming a collar having an axial length determined according to the total thickness of each plate, providing a first hole penetrating each plate, and A step of providing a second hole penetrating the metal plate at a portion corresponding to the first hole of the metal plate; and a plate member joined with the metal plate having the same central axis as the first hole. A step of providing a fourth hole having a diameter larger than that of the first hole, a step of providing a caulking nut in the second hole of the metal plate, and the metal plate of the plate member to which the metal plate is joined On the opposite side to the central axis of the first hole Laminating other plate materials so as to be aligned, inserting the collar into the first hole of the laminated plate material, inserting a bolt through the collar, and screwing the bolt and the caulking nut together. It is a feature.
[0021]
As described above, in the plate material fastening method of the present invention, a collar having an axial length determined according to the total plate thickness dimension of the plate material made of a deformable material is provided between the bolt and the nut. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and nut as a spacer that abuts against the nut portion, and the plate material made of the deformable material is not excessively pressed and is not deformed. By tightening firmly, the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material can be increased to an appropriate level. That is, the collar and the nut portion and the plate material are in a so-called “per zero” relationship, and an excessive force is not applied to the plate material made of the deformable material, so that deformation of the plate material made of the deformable material is prevented. Therefore, a plate material made of a deformable material can be fastened with an appropriate tightening torque. Moreover, since the bolt tightening torque is maintained at a sufficient magnitude, the bolt does not loosen and no gap is formed in the fastening portion. As a result, the periphery of the hole in the plate made of the deformable material is not cracked or worn by vibration. Moreover, since the bolt does not loosen, the generation of abnormal noise is prevented. In addition, it is possible to easily attach and detach the plate made of a deformable material at the time of maintenance as compared with the case where a nut with a locking stopper is used. In addition, as a board | plate material which consists of a deformable material, a resin plate is mentioned, for example. Moreover, a wooden board | plate material etc. may be included.
[0022]
In addition, a metal plate having a smaller area than a plate made of a deformable material is joined to one end surface of any one plate in advance, and then a pilot hole (second hole is formed at a position corresponding to the first hole on the metal plate. Hole) and caulking nuts are provided.
[0023]
Thus, a positioning jig for aligning the positions of the holes and joining them is used in comparison with a method of joining the nuts to the metal plate and then joining the nuts to a plate made of a deformable material. Therefore, the nut portion can be provided at an appropriate position of the plate material made of the deformable material, and the plate material made of the deformable material can be fastened easily and inexpensively. Moreover, if the relative positional relationship of the board | plate material which consists of all the deformable materials is grasped | ascertained, a pilot hole can be provided in the board | plate material which consists of a deformable material, and a nut part can be provided in an exact position. In addition, since the caulking nut is provided on the metal plate, the mounting strength can be made higher than when the caulking nut is directly attached to a plate made of a deformable material. In this case, the plate member to which the metal plate is joined has the same central axis as the first hole and is provided with a fourth hole having a diameter larger than that of the first hole. These tools can be used appropriately.
[0024]
The plate material fastening method of the present invention is a plate material fastening method for fastening a plate material made of a deformable material and a plate material made of a non-deformable material, wherein the first hole penetrates the plate material made of the deformable material. And a third hole having a central axis identical to that of the first hole and having a diameter smaller than that of the first hole and allowing the bolt to pass therethrough. A step of forming a collar having an axial length determined according to a total plate thickness dimension of the plate material made of the deformable material; and the third hole of the plate material made of the non-deformable material. And a step of providing a tap portion to be screwed with the bolt, and laminating a plate material made of a deformable material on the plate material made of the non-deformable material so that center axes of the first hole and the third hole are aligned. In the first hole of the plate made of laminated deformable material, Insert the over, inserting the bolt into the collar, it is characterized in that it comprises a step of screwing said bolt and said tap portion.
[0025]
In this way, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt having a smaller diameter than the first hole can pass through the plate material made of the non-deformable material. 3 holes can be provided, and the third hole can be tapped. Thereby, the operation | work which fastens the board | plate material which consists of a deformable material with the board | plate material which consists of a non-deformable material only from the volt | bolt side can be performed. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to.
[0026]
The plate material fastening method of the present invention is a plate material fastening method for fastening a plate material made of a deformable material and a plate material made of a non-deformable material, wherein the first hole penetrates the plate material made of the deformable material. And a third hole having a central axis identical to that of the first hole and having a diameter smaller than that of the first hole and allowing the bolt to pass therethrough. A step, a step of forming a collar having an axial length determined according to the total thickness of the plate made of the deformable material, and the central axes of the first hole and the third hole are aligned. As described above, the plate material made of a deformable material is laminated on the plate material made of the non-deformable material, the collar is inserted into the first hole of the plate material made of the laminated deformable material, and the bolt is inserted into the collar Screwing the bolt and the weld nut; It is characterized by a step of welding plate made of deformable material and the said welding nut.
[0027]
In this way, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt having a smaller diameter than the first hole can pass through the plate material made of the non-deformable material. 3 holes can be provided, and a welding nut can be provided in the third hole by welding. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to.
[0028]
The plate material fastening method of the present invention further includes a step of providing a flange at one end of the collar and a step of joining the flange to an end surface of the laminated plate material.
[0029]
As described above, in the plate material fastening method of the present invention, the flange is provided at one end of the collar, and the flange is joined to the end surface of the plate material. This can prevent the collar from falling off during maintenance. In particular, if the plate thickness of the plate made of deformable material differs depending on the location, the axial length of the collar is determined according to the total plate thickness of each plate and cannot be replaced. If this can be prevented, there is no need to recreate a new color. As a result, maintainability is improved. Note that the term “joining” includes all methods in which the flange cannot be detached from the plate made of a deformable material, such as bonding using an adhesive and press-fitting into the plate by applying pressure.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of members and plate members that constitute a plate fastener 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the plate fastener 1 is configured by the relative positional relationship of the caulking nut 2, the metal plate 3, the flanged collar 6, the washer 7, and the bolt 8 in this order from the nut side. Then, the nut side FRP plate A and the bolt side FRP plate B are fastened.
[0031]
The flanged collar 6 is a pipe-like hollow cylindrical member. In the flanged collar 6, when the caulking nut is “no brim”, the axial length (the length under the neck) is determined according to the total thickness of the FRP plates A and B, and the nut portion 20 And a function as a spacer for raising the tightening torque of the bolt 8 to an appropriate magnitude. In the first embodiment, the collar includes a flange portion 22 at one end thereof. By adhering the flange portion 22 to the surface of the bolt side plate B, it is possible to prevent the collar from being lost due to dropping off during maintenance. In particular, when the plate thickness of the FRP plate varies depending on the location, the axial length of the collar (the length under the neck) is determined according to the total plate thickness dimension of each plate material and cannot be replaced. If it is possible to prevent loss due to, there is no need to recreate a new color.
[0032]
The nut portion is a member that includes the caulking nut 2 and performs the function of the nut as a whole. The nut portion is composed of a metal plate 3 joined to the surface of the nut side FRP plate A and provided with a hole 10, and a caulking nut 2 provided in the hole 10 of the metal plate 3. A caulking nut refers to a nut that is inserted into a hole from a bolt side and pulled by a caulking tool, whereby the outside of the cylinder is deformed and physically fixed to a hole in a plate material. There are two types of caulking nuts, “with brim” and “without brim”, but the plate fastener according to Embodiment 1 can be used with either caulking nut. When the caulking nut is “flanged”, the axial length (length under the neck) of the flanged collar 6 is calculated by subtracting the collar thickness from the total thickness of each FRP plate A, B. The
[0033]
Next, a plate material fastening method according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a method for fastening plate members according to the first embodiment. First, the metal plate 3 having an area smaller than each plate material is joined to the nut side end face of the nut side FRP plate A by the adhesive 21 (step S1). Note that the joining includes all methods in which the flange cannot be detached from the plate material made of a deformable material, for example, bonding using an adhesive, and press-fitting into the plate material by applying pressure.
[0034]
Next, the total thickness of each FRP plate is measured (step S2). When the FPR plates with non-uniform thickness are stacked, the total thickness of the bolt fastening portion is measured. Then, a flanged collar 6 having an axial length determined according to the total thickness of each FRP plate is formed (step S3). At that time, the flanged collar that has been manufactured with the axial length longer than the total thickness of the FRP plate is cut or cut to match the thickness. As a result, even for FRP plates with non-uniform plate thickness, a metal collar that matches the thickness of the stacked sheets can be easily processed on-site by dimensional adjustment to obtain a collar having an axial length that matches the plate thickness. It can be tightened by the normal tightening torque management of normal bolts.
[0035]
Next, a pilot hole is provided at the bolt fastening position of the FRP plate (step S4). Then, the collar insertion hole 12 is provided in the bolt side FRP plate B (step S5). The collar insertion hole 12 corresponds to the first hole.
[0036]
Next, the flanged collar 6 is inserted into the bolt side FRP plate B, and the flange portion 22 is adhered to the bolt side FRP plate B (step S6). As a result, it is possible to prevent the color from being lost due to dropping off during maintenance. In particular, when the thickness of the FRP plate varies depending on the location, the length of the collar in the axial direction is determined according to the total thickness of each plate, and cannot be replaced. There is no need to recreate it. As a result, maintainability is improved. Here, the collar with a flange may be cut out or pressed with the collar portion and the flange portion integrally, or may be formed by inserting and crimping a collar without a flange into a washer-like flange member.
[0037]
Next, using a hole saw or a dedicated drill blade on the end surface opposite to the metal plate joint surface of the nut side FRP plate A, a caulking process having a diameter larger than that of the collar insertion hole 12 so as to penetrate only the nut side FRP plate A A pilot hole 11 is provided (step S7). The caulking process prepared hole 11 corresponds to a fourth hole.
[0038]
Next, the caulking nut pilot hole 10 is processed in the metal plate based on the collar insertion hole 12 of the bolt side FRP plate B, and the caulking tool is used to form the caulking nut pilot hole 10 in the metal plate 3. From the bolt side, the caulking nut 2 is inserted and then pulled in and attached (step S8). The caulking nut pilot hole 10 corresponds to the second hole. With this method, even if the nut-side FRP plate A is used as a wall plate of a hermetic container, the caulking nut can be attached. Compared with the method of joining the nut to the FRP plate after welding the welded nut to the metal plate, the nut part can be used without using a positioning jig for joining by matching the hole positions. Can be provided at an appropriate position of the FRP plate, and the FRP plate can be fastened easily and inexpensively. Moreover, if the relative positional relationship of all the FRP plates is grasped, a pilot hole can be provided in the FRP plate, and the nut portion can be provided at an appropriate position. Moreover, the pressure-bonding strength of the nut portion to the FRP plate can be ensured.
[0039]
Finally, the flanged collar 6 is inserted into the collar insertion hole 12 of the laminated FRP plate, the bolt 8 is inserted into the flanged collar 6, and the bolt 8 and the caulking nut 2 are screwed together (step S9).
[0040]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the plate material is actually fastened using the plate fastener 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the metal plate 3 is joined to the nut-side FRP plate A with an adhesive 21. The metal plate 3 is provided with a caulking nut pilot hole 10. The nut side FRP plate A is provided with a caulking process prepared hole 11, and the caulking nut 2 is physically fixed to the metal plate 3. The bolt side FRP plate B is provided with a collar insertion hole 12 from which a flanged collar 6 having a length in the axial direction of the total thickness of the two FRP plates is inserted and passed through a washer 7. The bolt 8 is inserted through the flanged collar 6 and screwed into the nut portion 20.
[0041]
As a result, the flanged collar 6 receives a tightening force directly from the bolt 8 and the nut portion 20 as a spacer that abuts against the nut portion 20, and the FRP plate is not excessively pressed and the FRP plate is not deformed. The bolt 8 can be firmly tightened at the time, and the tightening torque applied to the FRP plates A and B can be increased to an appropriate level. That is, the flanged collar 6 and the nut portion 20 and the FRP plates A and B are in a so-called “per zero” relationship, and an excessive force is not applied to the FRP plates A and B, so that deformation of the FRP plate is prevented. . Therefore, a plurality of plate materials including the FRP plate can be fastened with an appropriate tightening torque. Further, since the bolt tightening torque is maintained at a sufficient level, the bolt 8 does not loosen and no gap is formed in the fastening portion. As a result, the periphery of the hole 11 or 20 of the FRP plate is not cracked or worn by vibration. Moreover, since the bolt 8 does not loosen, the generation of abnormal noise is prevented. In addition, the FRP plate can be easily attached and detached at the time of maintenance as compared with the case of using a nut with a lock.
[0042]
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a case where the FRP plate and the metal plate are fastened will be described. As shown in FIG. 4, in the second embodiment, a metal plate A-2 is used instead of the nut side FRP plate A in the first embodiment, and the bolt side FRP plate B and the metal plate A-2 are fastened. . First, the bolt-side FRP plate B is provided with a first hole 12-2 corresponding to the collar insertion hole 12 shown in FIG. Next, the metal plate A-2 is provided with a third hole C that has the same central axis as the first hole 12-2, has a smaller diameter than the first hole 12-2, and allows the bolt to pass through. A tap portion A-3 that is screwed into the bolt 8 is provided in the third hole C by tapping. On the other hand, the collar 6 having an axial length determined according to the plate thickness dimension of the bolt side FRP plate B is formed. Then, the bolt side FRP plate B is laminated on the metal plate A-2 so that the central axes of the first hole 12-2 and the third hole C are aligned, and the first bolt side FRP plate B of the laminated bolt side FRP plate B is laminated. The collar 6 is inserted into the hole 12-2. At that time, the flange 22 is bonded to the bolt side FRP plate B. Finally, a bolt 8 having a washer 7 is inserted into the collar 6 and the bolt 8 and the tap portion A-3 are screwed together.
[0043]
According to the second embodiment, when the metal plate A-2 is included in the plate material to be fastened, the first hole 12-2 provided in the FRP plate B in the metal plate A-2. A third hole C that is smaller in diameter than the bolt can be provided, and the third hole C can be tapped to provide the tap portion A-3. Thereby, the operation | work which fastens FRP plate B with the metal plate A-2 only from the volt | bolt 8 side can be performed. In this case, since the third hole C has a smaller diameter than the first hole 12-2, the collar 6 inserted into the first hole 12-2 comes into contact with the metal plate A-2. As a result, the collar 6 receives a tightening force directly from the bolt 8 and the nut portion (metal plate A-2). As a result, too much pressure is not applied to the bolt side FRP plate B and deformation does not occur. Therefore, the bolt 8 is firmly tightened when the bolt 8 is screwed, and the tightening torque applied to the bolt side FRP plate B is increased to an appropriate level. be able to. FIG. 4 shows a case where there is one FRP plate and one metal plate, but the present invention can also be applied to a case where a plurality of FRP plates and metal plates are fastened.
[0044]
(Embodiment 3)
In the third embodiment, as in the second embodiment, a case where the FRP plate and the metal plate are fastened will be described. As shown in FIG. 5, in the third embodiment, the metal plate A-2 is used instead of the nut side FRP plate A in the first embodiment, and the bolt side FRP plate B and the metal plate A-2 are fastened. . First, the first hole 12-2 is provided in the bolt side FRP plate B. Next, the metal plate A-2 is provided with a third hole C having the same central axis as the first hole 12-2 and having a diameter smaller than that of the first hole 12-2 and allowing the bolt to pass therethrough. On the other hand, the collar 6 having an axial length determined according to the plate thickness dimension of the bolt side FRP plate B is formed. Then, the bolt side FRP plate B is laminated on the metal plate A-2 so that the central axes of the first hole 12-2 and the third hole C are aligned, and the first bolt side FRP plate B of the laminated bolt side FRP plate B is laminated. The collar 6 is inserted into the hole 12-2. Next, the bolt 8 having the washer 7 is inserted into the collar 6, and the positions of the bolt 8, the collar 6, the first hole 12-2, the third hole C, and the welding nut 3-2 are confirmed.
[0045]
Next, the bolt 8 is removed so that the bolt side FRP plate B is not affected by the heat generated during welding. And the bolt 8 and the welding nut 3-2 are screwed together again through the bolt 8 in the third hole C. And it welds in the welding part 3-3. Next, the bolt 8 is removed from the welding nut 3-2, and the bolt side FRP plate B is placed on the metal plate A-2 so that the central axes of the first hole 12-2 and the third hole C are aligned again. The collar 6 is inserted into the first hole 12-2 of the laminated bolt-side FRP plate B. Next, a bolt 8 having a washer 7 is inserted into the collar 6 and the bolt 8 is screwed into the welding nut 3-2.
[0046]
As described above, when the metal plate A-2 is included in the plate material to be fastened, the third bolt in which the bolt can pass through the metal plate A-2 with a smaller diameter than the first hole 12-2. The hole C can be provided, and the welding nut 3-2 can be provided in the third hole C by welding. In this case, since the third hole C has a smaller diameter than the first hole 12-2, the collar 6 inserted into the first hole 12-2 comes into contact with the metal plate A-2. As a result, the collar 6 receives a tightening force directly from the bolt 8 and the nut portion (metal plate A-2). As a result, too much pressure is not applied to the bolt side FRP plate B and deformation does not occur. Therefore, the bolt 8 is firmly tightened when the bolt 8 is screwed, and the tightening torque applied to the bolt side FRP plate B is increased to an appropriate level. be able to. The weld nut 3-2 may have any shape. For example, various types of welding nuts such as a T shape, a square, and a hexagon can be used. Further, welding of the welding nut 3-2 to the metal plate A-2 may be performed at any stage. For example, the metal plate A-2 may be marked for positioning, and the welding nut 3-2 may be welded based on the mark, and the third hole C is provided as described above. A welding nut 3-2 may be welded to the metal plate A-2. Further, FIG. 5 shows the case where there is one FRP plate and one metal plate, but the present invention can also be applied to a case where a plurality of FRP plates and metal plates are fastened.
[0047]
In the above description, the case where the FRP plate is used as the plate material made of the deformable material has been described. However, the present invention can be applied to any plate material made of the deformable material.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a collar having an axial length determined according to the total thickness of the plate made of a deformable material is provided between the bolt and the nut portion. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion as a spacer that contacts the nut portion. As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to. That is, the collar and the nut portion and the plate material are in a so-called “per zero” relationship, and an excessive force is not applied to the plate material made of the deformable material, so that deformation of the plate material made of the deformable material is prevented. Therefore, a plurality of plate materials including a plate material made of a deformable material can be fastened with an appropriate tightening torque. Moreover, since the bolt tightening torque is maintained at a sufficient magnitude, the bolt does not loosen and no gap is formed in the fastening portion. As a result, the periphery of the hole in the plate made of the deformable material is not cracked or worn by vibration. Moreover, since the bolt does not loosen, the generation of abnormal noise is prevented. In addition, it is possible to easily attach and detach the plate made of a deformable material at the time of maintenance as compared with the case where a nut with a locking stopper is used.
[0049]
In the present invention, a caulking nut or a welding nut is attached to a metal plate joined to a plate made of a deformable material to constitute a nut portion. Thereby, after welding a welding nut to a metal plate, the nut portion can be used without using a positioning jig for matching the positions of the holes and joining the nut portion to a plate made of a deformable material. Can be provided at an appropriate position of the plate made of a deformable material, and the plate can be fastened easily and inexpensively. If the relative positional relationship of all the deformable materials is known, a pilot hole (first hole) is provided in the deformable material, and the nut portion is positioned at an appropriate position. Can be provided. Further, since the caulking nut or the welding nut is provided on the metal plate itself, the mounting strength can be increased.
[0050]
According to the present invention, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt made of the non-deformable material has a smaller diameter than the first hole. A third hole that can be passed is provided, and the third hole can be tapped. Thereby, the operation | work which fastens the board | plate material which consists of a deformable material with the board | plate material which consists of a non-deformable material only from the volt | bolt side can be performed. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to. The plate material made of a non-deformable material corresponds to, for example, a metallic plate such as iron.
[0051]
According to the present invention, when the plate material to be fastened includes a plate material made of a non-deformable material, the bolt made of the non-deformable material has a smaller diameter than the first hole. A third hole can be provided, and a welding nut can be provided in the third hole by welding. In this case, since the third hole has a smaller diameter than the first hole, the collar inserted into the first hole comes into contact with a plate made of a non-deformable material. As a result, the collar receives a tightening force directly from the bolt and the nut portion (a plate material made of a non-deformable material). As a result, too much pressure is not applied to the plate material made of the deformable material, and no deformation occurs. Therefore, the bolt is firmly tightened when the bolt is screwed, and the tightening torque applied to the plate material made of the deformable material is increased to an appropriate level. be able to.
[0052]
Further, according to the present invention, since the flange can be joined to one end of the plate material, the collar can be prevented from falling off during maintenance. In particular, if the plate thickness of the plate made of deformable material differs depending on the location, the axial length of the collar is determined according to the total plate thickness of each plate and cannot be replaced. If this can be prevented, there is no need to recreate a new color. As a result, maintainability is improved. Note that the term “joining” includes all methods in which the flange cannot be detached from the plate made of a deformable material, such as bonding using an adhesive and press-fitting into the plate by applying pressure.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of members and plate members constituting plate fasteners according to Embodiment 1;
FIG. 2 is a flowchart showing a plate material fastening method according to Embodiment 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fastener and the plate material when the plate material is fastened by the plate material fastener according to the first embodiment.
4 is a cross-sectional view of a fastener and a plate material when the plate material is fastened by a plate material fastener according to Embodiment 2. FIG.
5 is a cross-sectional view of a fastener and a plate material when the plate material is fastened by a plate material fastener according to Embodiment 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fastener, 2 ... Crimp nut, 3 ... Metal plate, 3-2 ... Weld nut, 6 ... Collar with flange, 7 ... Washer, 8 ... Bolt, A ... Nut side FRP plate, A-2 ... Metal plate, A-3 ... Tap part, B ... Bolt-side FRP plate, 10 ... Pilot hole for caulking nut (second hole), 11 ... Pilot hole for caulking, 12 ... Hole for collar insertion, 12-2 ... For collar insertion Hole (first hole), 20 ... nut part, 21 ... adhesive, 22 ... flange part, C ... third hole

Claims

板厚が不均一の変形性材料からなる複数の板材を締結する板材の締結方法であって、
前記各板材よりも面積が小さい金属プレート（３）を前記いずれか一つの板材のボルト締結部に接合する工程と、
前記ボルト締結部の合計板厚寸法を測定する工程と、
ワッシャ状のフランジ部材にカラーを挿入・圧着させて、前記各板材の合計板厚寸法に応じて定められた首下長さを有するフランジ付カラー（６）を形成する工程と、
前記各板材のボルト締結位置を貫通するカラー挿入用穴（１２）を設ける工程と、
前記カラー挿入用穴（１２）のボルト挿入側から前記フランジ付カラー（６）を挿入し、フランジ部（２２）を前記ボルト側の板材に接着する工程と、
前記金属プレートの前記カラー挿入用穴（１２）と対応する部位に、前記金属プレートを貫通するかしめナット用下穴（１０）を設ける工程と、
前記金属プレートが接合された板材に、前記カラー挿入用穴（１２）と同一の中心軸を有し、前記カラー挿入用穴（１２）よりも大径のかしめ工程用下穴（１１）を設ける工程と、
前記金属プレートのかしめナット用下穴（１０）に、かしめナット（２）を設ける工程と、
前記金属プレートが接合された板材の前記金属プレートの反対側に前記カラー挿入用穴（１２）の中心軸が揃うように他の板材を積層し、積層した板材のカラー挿入用穴（１２）に挿入されたフランジ付きカラー（６）にボルトを挿通し、前記ボルトと前記かしめナット（２）とを螺合させる工程と、を含むことを特徴とする板材の締結方法。 A plate material fastening method for fastening a plurality of plate materials made of a deformable material having a non-uniform plate thickness ,
Joining the metal plate (3) having a smaller area than each of the plate members to the bolt fastening portion of any one of the plate members ;
Measuring the total thickness of the bolt fastening portion; and
Inserting a collar into a washer-like flange member and press-bonding to form a flanged collar (6) having a length under the neck determined according to the total thickness of each plate;
Providing a collar insertion hole (12) penetrating the bolt fastening position of each plate member;
Inserting the flanged collar (6) from the bolt insertion side of the collar insertion hole (12) and bonding the flange portion (22) to the bolt-side plate material;
Providing a caulking nut pilot hole (10) penetrating the metal plate at a portion corresponding to the collar insertion hole (12) of the metal plate;
A plate material to which the metal plate is bonded is provided with a caulking process prepared hole (11) having the same central axis as the collar inserting hole (12) and having a diameter larger than that of the collar inserting hole (12). Process,
Providing a caulking nut (2) in the caulking nut pilot hole (10) of the metal plate;
Said metal plate laminated with other sheet such that the center axes are aligned in the color insertion hole on the opposite side of the metal plate of the bonded sheet material (12), the collar insertion hole of the laminated sheet (12) A method of fastening a plate material, comprising: inserting a bolt into the inserted collar (6) with flange , and screwing the bolt and the caulking nut (2) together.