JP5452414B2 - ナット構造および埋め込みナット構造体 - Google Patents
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Description
たとえば、特許文献1に記載の固定要素固着用カプセルは、接着用の主剤を収納した容器本体の開口部を、硬化剤および無機質材を固形剤で固形化したキャップによりシールした構造となっている。このカプセルを、コンクリートに形成した穴(固定穴)に挿入しておき、棒状部材をこの穴内に挿入するときにカプセルを割って主剤および固形剤を混合することで、主剤が硬化し、穴内で棒状部材をコンクリートに固着することができる。
しかし、このカプセルを用いた接続方法では、コンクリートに棒状部材を繰り返し接続できないという問題がある。
この定着方法では、アンカーボルトとアンカースリ−ブとの間、そしてアンカースリ−ブとアンカー穴との間にガタが生じやすく、アンカーボルトを躯体に安定させて固定することが難しい。
また、躯体に形成される穴も、施工条件や寸法誤差などにより様々な深さのものが形成されるので、穴の深さによらず使用できるナット部材が求められている。
本発明のナット構造は、第1のネジ孔が形成された第1のナットと、第2のネジ孔が形成された第2のナットと、前記第1のネジ孔の一部を残して前記第1のネジ孔に螺合する第1のネジ溝が一端に、前記第2のネジ孔に螺合する第2のネジ溝が他端にそれぞれ形成された連結用ネジ体と、前記第1のネジ孔と前記第1のネジ溝との接続部分を水密に保持する密封部と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、第2のナットの第2のネジ孔と連結用ネジ体の第2のネジ溝とが螺合する軸線方向の範囲を調節することで、第1のナットと第2のナットとの距離が変化する。
この発明によれば、第2のナットの第2のネジ孔との調節用ネジ体と第2のネジ溝が螺合する軸線方向の範囲を調節することで、第2のナットと調節用ネジ体との距離が変化する。
また、上記のナット構造において、前記密封部は、樹脂、ゴム、油脂および溶接接続部の少なくとも一つを含んで構成されることがより好ましい。
また、上記のナット構造において、前記密封部は、前記連結用ネジ体に設けられ、前記第1のネジ孔の縁部に水密に当接するフランジ部であることがより好ましい。
この発明によれば、ナット構造における第1のナットとは反対側の端部を固定穴の底部に当接させることで、固定穴内でナット構造を上下方向に位置決めした状態で、固定部材によりナット構造を固定穴内に固定する。
密封部により、第1のネジ孔と前記第1のネジ溝との接続部分を通して第1のネジ孔内に液体などが侵入することを防止することができる。
また、請求項2に記載のナット構造によれば、固定穴がより深く形成されている場合にも適応させることができる。
請求項3に記載のナット構造によれば、たとえば、第2のナットと大径部との間に他の部材を挟んだときに、調節用ネジ体を軸線方向に移動しにくくすることができる。
また、請求項4に記載のナット構造によれば、第1のネジ孔と第1のネジ溝との接続部分を、より確実に水密に保持することができる。
請求項5に記載のナット構造によれば、第1のネジ孔の縁部とフランジ部との接続部分を、より確実に水密に保持することができる。
そして、請求項6に記載した本発明の埋め込みナット構造体によれば、躯体に対して第1のナットの第1のネジ孔を精度良く配置することができる。
以下、本発明に係るナット構造の第1実施形態を、図1から図7を参照しながら説明する。
図1に示すように、ナット構造20は、多角形の筒状に形成された上部ナット(第1のナット)21、中部ナット(第2のナット)22および下部ナット(第2のナット)23と、上部ナット21と中部ナット22、中部ナット22と下部ナット23をそれぞれ接続する連結用ネジ体24、25と、上部ナット21の内周面に形成されたネジ孔(第1のネジ孔)21aと連結用ネジ体24に形成されたネジ溝24aとの接続部分を水密に保持する密封部26とを有している。
連結用ネジ体24、連結用ネジ体25には、全長にわたりネジ溝(第1のネジ溝、第2のネジ溝)24a、ネジ溝(第1のネジ溝、第2のネジ溝)25aがそれぞれ形成されている。
連結用ネジ体24のネジ溝24aは、上部ナット21のネジ孔21aの一部を残してネジ孔21aに一端が螺合するとともに、中部ナット22のネジ孔22aの一部を残してネジ孔22aに他端が螺合している。同様に、連結用ネジ体25のネジ溝25aは、中部ナット22のネジ孔22aにおけるネジ溝24aが螺合していない部分に一端が螺合するとともに、下部ナット23のネジ孔23aの一部を残してネジ孔23aに螺合している。
下部ナット23において、連結用ネジ体25が螺合する側と反対側の端部には、調節用ネジ体27が接続されている。
調節用ネジ体27は、ネジ溝(第2のネジ溝)27aと、ネジ溝27aの端部に設けられた大径部27bとを有している。大径部27bは、外径がネジ溝27aの外径より大きな円板状に形成されている。ネジ溝27aは、大径部27bが下部ナット23から所定の距離離間するように、下部ナット23のネジ孔23aに螺合している。
以上のように構成されたナット構造20は、それぞれのネジ孔とネジ溝とが螺合する範囲を調節することで、軸線C方向の長さを変化させることができる。
図2に示すように、本実施形態の埋め込みナット構造体1は、固定穴11が開口する基準面12が設けられた鉄筋コンクリート(躯体)10と、固定穴11内に配置された前述のナット構造20と、ナット構造20の外面を固定穴11内に固定するグラウト材(固定部材)30とを備えている。
ナット構造20は、固定穴11内で、上部ナット21が固定穴11の開口11a側に位置するとともに、調節用ネジ体27の大径部27bが固定穴11の底面に当接するように配置されている。さらに、ナット構造20は、上部ナット21のネジ孔21aの開口が上方を向くとともに、上部ナット21におけるこの開口側の端面が基準面12と同一面上になるように配置されている。
グラウト材30としては、セメントやモルタルなどを適宜選択して用いることができる。グラウト材30の上面は、鉄筋コンクリート10の基準面12と同一面上になるように構成されている。
以上のように、ナット構造20は鉄筋コンクリート10に埋め込まれた状態に配置されている。
ベース材41上には、ネジ溝24aと同一の外径およびピッチに形成されたネジ溝42a、およびネジ溝42aの一端に設けられた鍔部42bを有するネジ部材42が配置されている。そして、鍔部42bがベース材41の上面に係止され、ネジ溝42aが貫通孔41aを通してネジ孔21aに螺合することで、ベース材41が鉄筋コンクリート10上に固定されている。
まず、鉄筋コンクリート10に穿孔などにより、所定の深さの固定穴11を形成する。
続いて、上部ナット21のネジ孔21aの一部を残してネジ孔21aに連結用ネジ体24の一端を螺合させる。このとき、上部ナット21と連結用ネジ体24との接続部に密封部26を全周にわたり配置する。そして、ナット構造の全長が固定穴11の深さと等しくなるように、ナット構造を構成する追加の部材となるナット22、23、連結用ネジ体25および調節用ネジ体27を選択し、それぞれのネジ孔とネジ溝とが螺合する範囲を調節し、本実施形態のナット構造20を構成する。
硬化する前の液状のグラウト材を、グラウト材が上部ナット21内に入らないように固定穴11に注入する。ナット21と連結用ネジ体24との接続部には密封部26が配置されているので、上部ナット21内に液状のグラウト材が流れ込むのが防止される。
この状態で所定の時間放置することで、液状のグラウト材が硬化し、図1に示すようにグラウト材30となる。以上により、本実施形態の埋め込みナット構造体1が製造される。
また、ナット構造20は、ナット21、22、23を軸線C方向に接続させた構造となっている。したがって、それぞれナット21、22、23のネジ孔21a、22a、23aにおける内径に対する長さの比を抑え、従来の接続構造のように特殊な工具を用いることなく、ナット21、22、23を備えるナット構造20を容易に製造することができる。
密封部26により、ネジ孔21aとネジ溝24aとの接続部分を通して上部ナット21のネジ孔21a内に液状のグラウト材30が侵入することを防止することができる。
調節用ネジ体27には大径部27bが設けられているため、下部ナット23と大径部27bとの間にグラウト材30が注入され硬化したときに、調節用ネジ体27を軸線C方向に移動しにくくすることができる。
また、密封部26として樹脂で形成された接着剤が用いられているため、ネジ孔21aとネジ溝24aとの接続部分を、より確実に水密に保持することができる。
そして、本実施形態の埋め込みナット構造体1によれば、調節用ネジ体27の大径部27bを固定穴11の底部に当接させることで、固定穴11内でナット構造20を上下方向に位置決めした状態で、グラウト材30によりナット構造20を固定穴11内に固定する。したがって、鉄筋コンクリート10に対して上部ナット21のネジ孔21aを精度良く配置することができる。
このような手順を行うことで、上部ナット21内に液状のグラウト材が流れ込むのを、確実に防止することができる。
たとえば、図5に示すナット構造50は、前記第1実施形態のナット構造20における下部ナット23、連結用ネジ体25および調節用ネジ体27が備えられていない構成となっている。ナット構造50は、このような簡単な構成であっても、中部ナット22のネジ孔22aと連結用ネジ体24のネジ溝24aとが螺合する範囲を調節することで、ナット構造50の軸線C方向の長さを変化させることができる。
なお、本変形例において、ナット構造に備えられるナットの数は、2つ以上であればいくつでもよく、この場合には、ナット構造に備えられる数のナットを接続するための連結用ネジ体がナット構造に備えられる。
中部ナット61は、中部ナット22より外径、および中部ナット61に形成されるネジ溝61aの内径がそれぞれ大きく設定されている。
連結用ネジ体62は、前述のネジ溝24aが一端に形成されているとともに、中部ナット61のネジ溝61aに螺合するネジ溝62aが他端に形成されている。また、連結用ネジ体62には、ネジ溝24aとネジ溝62aとの間にネジ溝62aより大径のフランジ部62bが設けられている。
同様に、連結用ネジ体63は、中部ナット61のネジ溝61aに螺合するネジ溝63aが一端に形成されているとともに、前述のネジ溝25aが他端に形成されている。また、連結用ネジ体63には、ネジ溝63aとネジ溝25aとの間にネジ溝63aより大径のフランジ部63bが設けられている。
さらに、中部ナット61の外径は上部ナット21の外径より大きく設定されているので、ナット構造60の周囲にグラウト材30が注入され硬化したときに、ナット構造60を軸線C方向にさらに移動しにくくすることができる。
本変形例においては、フランジ部62bが密封部を構成する。
ナット構造70をこのように構成することで、ネジ孔21aの縁部とフランジ部62bとの接続部分を、より確実に水密に保持することができる。
次に、本発明の第2実施形態について図8および図9を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図8および図9に示すように、本実施形態の埋め込みナット構造体2は、前記第1実施形態の埋め込みナット構造体1において、ナット構造20に代えてナット構造80を備えている。ナット構造80は、前記ナット構造20の上部ナット21、密封部26、および調節用ネジ体27に代えて、上部ナット81、前述のOリング45、および調節用ネジ体82を備えている。
隣り合うスペーサ81aの間には隙間が形成され、液状のグラウト材は、この隙間を通して固定穴11の下部に流れ込む。
上部ナット81と中部ナット22との間には、Oリング45が挟み込まれていて、液状のグラウト材が上部ナット81内に流れ込まないように密封している。
調節用ネジ体82の大径部27bにおけるネジ溝27aとは反対側の面には、ドーム状に突出した支持部82aが形成されている。
さらに、上部ナット81および調節用ネジ体82を有するので、ナット構造80をスペーサ81aの先端および支持部82aで支持することで位置決めし、ナット構造80を固定穴11内で安定させることができる。
たとえば、前記第1実施形態では、上部ナット21として多角形のナットを用いたが、これに代えてリングナットとしてもよい。
また、前記第1実施形態では、密封部26として樹脂で形成された接着剤を用いた。しかし、これに代えて、密封部が、樹脂、ゴム、油脂、および溶接接続部(ネジ溝24aとネジ孔21aとを溶接により接続した部分)の少なくとも一つを含んで構成されるものとしてもよい。密封部の具体的な例としては、コーティング材、Oリングを挙げることができる。
前記第2実施形態においても、Oリング45に代えて、このような密封部を用いることができる。
また、前記第1実施形態および第2実施形態とも、基準面12を鉄筋コンクリート10の上面とほぼ同じ高さに設定して説明したが、例えば基準面12を鉄筋コンクリート10の上面より30mm程度上側に設定するなど、基準面12を鉄筋コンクリート10の上面より上下させてもよい。
また、前記第1実施形態および第2実施形態とも、ネジはすべて同一方向ネジである必要はなく、例えばネジ溝62aまたはネジ溝63aを逆ネジとするなど、一部のネジ方向を変えてもよい。
また、前記第1実施形態および第2実施形態では、埋め込みナット構造体が建築物の基礎施工用に用いられる場合を例にとって説明したが、埋め込みナット構造体はこれに限ることなく、たとえば、家具や住宅用としても用いることができる。この場合には、固定部材としては樹脂などを用いることができる。
10 鉄筋コンクリート(躯体)
11 固定穴
11a 開口
12 基準面
20、50、60、70、80 ナット構造
21、81 上部ナット(第1のナット)
21a ネジ孔(第1のネジ孔)
22、61 中部ナット(第2のナット)
22a、23a、61a ネジ孔(第2のネジ孔)
23 下部ナット(第2のナット)
24、25、62、63 連結用ネジ体
24a、25a ネジ溝(第1のネジ溝、第2のネジ溝)
26 密封部
27、82 調節用ネジ体
27a、62a ネジ溝(第2のネジ溝)
27b 大径部
30 グラウト材(固定部材)
Claims (6)
- 第1のネジ孔が形成された第1のナットと、
第2のネジ孔が形成された第2のナットと、
前記第1のネジ孔の一部を残して前記第1のネジ孔に螺合する第1のネジ溝が一端に、前記第2のネジ孔に螺合する第2のネジ溝が他端にそれぞれ形成された連結用ネジ体と、
前記第1のネジ孔と前記第1のネジ溝との接続部分を水密に保持する密封部と、
を備えることを特徴とするナット構造。 - 前記連結用ネジ体の前記第2のネジ溝は、前記第2のネジ孔の一部を残して前記第2のネジ孔に螺合するように構成され、
一端に前記第2のネジ溝を有するとともに、前記第2のナットの前記第2のネジ孔に対して前記連結用ネジ体が螺合する側とは反対側から螺合する調節用ネジ体をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のナット構造。 - 前記調節用ネジ体には、外径が前記第2のネジ溝の外径より大きな大径部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のナット構造。
- 前記密封部は、樹脂、ゴム、油脂および溶接接続部の少なくとも一つを含んで構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のナット構造。
- 前記密封部は、前記連結用ネジ体に設けられ、前記第1のネジ孔の縁部に水密に当接するフランジ部であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のナット構造。
- 固定穴が開口する基準面が設けられた躯体と、
前記固定穴内に、前記第1のナットが前記固定穴の開口側に位置するとともに、前記第1のナットとは反対側の端部が前記固定穴の底部に当接するように配置された請求項1〜5のいずれか一項に記載のナット構造と、
前記ナット構造の外面を前記固定穴内に固定する固定部材と、
を備えることを特徴とする埋め込みナット構造体。
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