JP7036882B1 - ナット保持構造の組立治具及び組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボルト孔に対してホルダーを精度よく位置決めすることのできるナット保持構造の組立治具及び組立方法の提供。
【解決手段】胴縁１に接続ボルトよりも大径のボルト孔７を形成する。ボルト孔７を貫通させる接続ボルトに螺合するフランジ付きナット９を設ける。ボルト孔７に係合しつつフランジ付きナット９を係合可能なナット仮止治具１６を設ける。ナット仮止治具１６で、フランジ付きナット９をボルト孔７の中心位置に仮止めする。ホルダー８を係合しつつ仮止めされたフランジ付きナット９に係合可能なホルダー位置決め治具１７を設ける。ホルダー位置決め治具１７でホルダー８を位置決めする。胴縁１にホルダー８を固定する。ホルダー８でフランジ付きナット９を胴縁１の部材中心軸方向に移動可能に保持してナット保持構造とする。
【選択図】図９

Description

特許法第３０条第２項適用 日鉄物産システム建築株式会社への販売 令和２年７月２２日出荷

本発明は、接続ボルトに螺合するナットを被接続部材のホルダーで移動可能に保持するナット保持構造を組み立てるための組立治具及び組立方法に関するものである。

一般に、建築物の壁材などを支持する胴縁は、箱型断面の長尺部材とされて２本の柱材に架け渡すように配置され、その両端を、柱材に固定された取付金具にボルト締結されている。胴縁及び取付金具のボルト締結には、両者を上下に貫通するボルトをナットで締め付ける手法を採用することが多く、そのボルトよりもボルト孔を大きく設定することにより、胴縁の長さに対応する両側の取付金具の設置誤差が吸収される。

ただ、窓枠の上下に近接させて胴縁を配置するような場合には、その窓枠などがナットやボルトヘッドに干渉することがあり、ボルトを胴縁及び取付金具に上下に貫通させてナットで締め付けることができない。

この問題を解決可能な技術として、特許文献１は、胴縁１０１の端部底面に長孔１０２を設け、この位置にナット押さえ具１０３を溶着してナット１０４を収納し、下方からボルト１０５を挿入して取付板（取付金具）１０６に締結する構造を開示している。

特許文献１の構造を採用することにより、胴縁及び取付金具を貫通させることなく、ボルトで取付金具に胴縁を締結することができ、さらに、長孔に沿ってボルトを移動させると共に、ナット押さえ具（ホルダー）に沿ってナットを移動させることにより、胴縁の両側の取付金具の設置誤差を吸収することができる。

しかも、特許文献１の構造では、ボルト孔を長孔にすると共に、それに合う大きさのホルダーを溶着して、ボルト及びナットのそれぞれの移動範囲を十分に広く設定しているので、ボルト孔に対してホルダーが多少の位置ずれを生じたとしても、ボルト及びナットの移動範囲を十分に重ねることができる。

実開昭５６－５４１４０号公報（実用新案登録請求の範囲、第４図）

ところが、特許文献１の構造は、ボルト孔として長孔を設けると共に、それに合う大きさのホルダーを溶着しているので、ボルト及びナットの移動可能量が大きく、ボルト及びボルト孔によって位置決めされる胴縁が位置変動の制限を受けにくい分、胴縁の設置誤差が大きくなるおそれがある。

これに対して、長孔のボルト孔を円孔に変更すると共に、それに合う大きさのホルダーを溶着して、ボルト及びナットの移動可能量を抑えることが考えられるが、ボルト及びナットのそれぞれの移動範囲が狭くなる分、ボルト孔に対してホルダーが位置ずれした場合には、ボルト及びナットの移動範囲の重なりが極端に狭くなり、ボルト及びナットを移動させて胴縁の両側の取付金具の設置誤差を吸収することができない。

本発明は、ボルト孔に対してホルダーを精度よく位置決めすることのできるナット保持構造の組立治具及び組立方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るナット保持構造の組立治具は、被接続部材に接続ボルトよりも大径のボルト孔が形成され、このボルト孔を貫通する接続ボルトに螺合されるナットが、被接続部材に固定されたホルダーで、ボルト孔の径方向に移動可能に保持された構造のナット保持構造を組み立てるためのものであり、ナットを基準位置に仮止めするナット仮止治具と、基準位置にあるナットの移動を許容する位置にホルダーを位置決めするホルダー位置決め治具と、を備え、さらに、そのナット仮止治具を、ボルト孔に係合しつつナットを係合可能とし、ホルダー位置決め治具を、ホルダーを係合しつつ仮止めされたナットに係合可能とするものである。

上記構成によれば、ボルト孔に係合したナット仮止治具にナットを係合させて、ナットを基準位置に仮止めした後、ホルダー位置決め治具を、ホルダーに係合させつつ、仮止めしたナットに係合させることにより、ナット仮止治具、ナット及びホルダー位置決め治具を介し、ボルト孔に対してホルダーを位置決めすることができる。これにより、ナット仮止治具及びホルダー位置決め治具を用いて、基準位置にあるナットの移動を許容する位置に、ホルダーを精度よく位置決めすることができる。

また、ホルダーは、ナットを前後左右のいずれの方向にも移動可能なように保持することもできるが、ナットを被接続部材の部材中心軸方向に移動可能に保持するようにしてもよい。

この構成によると、ナットを部材中心軸方向に移動させることができるので、胴縁のような長尺部材の両端支持部の相対的な設置誤差を吸収することができる。

また、ナットを下部に鍔を有するフランジ付きナットとし、さらに、ホルダーに、鍔を配する隙間を設ける脚片を形成して被接続部材に止着し、そのホルダーに、鍔を周縁部に係合させてナットを保持すると共に、ナットの上部をガイドしてナットの移動範囲を制限する保持穴を形成するようにしてもよい。

この構成によると、保持穴の周縁部にナットの鍔を係合させて保持するので、保持穴でガイドしてナットの移動範囲を制限しつつ、保持穴からナットの上部を露出させることができ、仮止めしたナットにホルダー位置決め治具を容易に係合させることができる。

また、ナット仮止治具に、ホルダーとは反対側からボルト孔に嵌合可能な嵌合部を形成し、この嵌合部に、ナットを螺合可能な雄ねじを突設するようにしてもよい。

この構成によると、ナット仮止治具の嵌合部をホルダーとは反対側からボルト孔に嵌合させることにより、ホルダーを固定する側に雄ねじを突出させることができ、この雄ねじにナットを螺合して、ナットを正確な位置かつ強固に仮止めすることができる。しかも、ナット仮止治具の雄ねじにナットを螺合することにより、ナットを仮止めしつつ、その仮止めをしている間、ボルト孔からの嵌合部の抜け出しを阻止して、ナット仮止治具を固定することができる。

また、ホルダー位置決め治具に、ホルダーを挟持可能な挟持片と、ナットに嵌合可能な嵌合穴と、を形成するようにしてもよい。

この構成によると、ホルダー位置決め治具に挟持片及び嵌合穴を形成するので、その挟持片でホルダーを挟持すると共に、仮止めしたナットに嵌合穴を嵌合させるだけで、ホルダーを容易に位置決めすることができる。なお、嵌合穴の代わりに大きめの係合穴を形成しておき、ホルダー位置決め治具を押し引きして、仮止めしたナットに係合穴の一縁を掛止することにより、ホルダーを位置決めすることもできる。

また、本発明は、上記の組立治具を用いてナット保持構造を組み立てる組立方法を提供する。

すなわち、本発明は、被接続部材のボルト孔にナット仮止治具を係合させ、該ナット仮止治具にナットを係合させて、前記ナットを基準位置に仮止めし、次いで、ホルダー位置決め治具にホルダーを係合させつつ、ナット仮止治具に仮止めされたナットにホルダー位置決め治具を係合させて、基準位置にあるナットの移動を許容する位置にホルダーを位置決めし、さらに、ホルダーを被接続部材に固定した後、ナット仮止治具及びホルダー位置決め治具を取り外すことを特徴とするナット保持構造の組立方法を提供する。

この構成によると、上記の組立治具の構成を採用することによる効果と同様の効果を奏する。

また、本発明は、部材端部にナット保持構造が設けられた胴縁であって、前記ナット保持構造は、前記部材端部に接続ボルトよりも大径かつ円形のボルト孔が形成され、該ボルト孔を貫通する接続ボルトに螺合されるナットが、前記部材端部に固定されたホルダーで、ボルト孔の径方向に移動可能に保持された構造とされたことを特徴とする胴縁を提供する。

この構成によると、胴縁の部材端部に設けたナット保持構造のボルト孔を円形にするので、ボルト孔を長孔に設定する場合と比較して、ボルト及びナットの移動可能量を抑えることができる。これにより、胴縁をボルト及びボルト孔によって位置決めすることによる位置変動をより制限することができ、胴縁の設置誤差をより小さくすることができる。

以上のとおり、本発明によると、ナット仮止治具をボルト孔及びナットの両者に係合させてナットを仮止めした後、ホルダー位置決め治具をホルダー及びナットに係合させることにより、ボルト孔に対してホルダーを精度よく位置決めするようにしている。

これにより、ホルダーが位置ずれしてボルト及びナットの移動範囲の重なりが過度に狭くなるのを防止することができ、ボルト及びこれに螺合したナットの移動により、被接続部材の設置誤差を確実に吸収することができる。さらに、ボルト及びナットの移動範囲の重なりを安定させることができるので、ボルト孔及びホルダーを比較的に小さくして、ボルト及びナットの移動可能量が過度に大きくなるのを防止し、被接続部材の設置誤差を小さくすることができる。

ナット保持構造を有する胴縁の配置図 胴縁の部材端部の斜視図 胴縁の部材端部の水平断面図 図３のＡ－Ａ断面図 ホルダーの斜視図 ナットの斜視図 ナット仮止治具の斜視図 ホルダー位置決め治具の斜視図 ナット保持構造の組立方法を示す図 従来のナット保持構造を示す断面図

以下、本発明に係るナット保持構造の組立治具及び組立方法を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１～図４に示すように、胴縁１は、建築物の２本の柱材２に架け渡されて壁材などを支持する胴縁のうち、窓部３の下側に近接して配置されるものであり、鋼製で箱型断面の長尺部材で、その両端部にナット保持構造４が設けられて、柱材２に固定された取付金具５に接続ボルト６を用いてボルト締結される。

ナット保持構造４は、胴縁１の端部底壁に２つのボルト孔７を部材幅方向に並べて形成し、これらのボルト孔７を覆うホルダー８で、接続ボルト６に螺合する２つのフランジ付きナット９を胴縁１の部材中心軸方向に移動可能に保持したものであり、取付金具５よりも下方から、２つのボルト孔７のそれぞれに接続ボルト６を挿入してフランジ付きナット９を螺合することにより、胴縁１の端部を取付金具５にボルト締結するようになっている。

ボルト孔７は、接続ボルト６よりも大径かつ円形とされ、接続ボルト６の外周面とボルト孔７の内縁との隙間により、胴縁１の長さに対応して設置される両側の取付金具５の設置誤差を吸収する。

図５に示すように、ホルダー８は、胴縁１の端部内側の底面との間に隙間１０を設けるよう、胴縁１の部材軸方向で両縁部を下向きに折曲して脚片１１ａ、１１ｂを形成したＵ形の鋼製金具とされる。脚片１１ａ、１１ｂを胴縁１の端部内側の底面に当接させて、部材端側の脚片１１ａの２か所を胴縁１の端部内側の底面に溶接することにより、その２つの溶接部１２を介して、ホルダー８が胴縁１の端部内側の底面に固定される。

ホルダー８のうちのボルト孔７に対応する部位には、フランジ付きナット９の上部を突出させる２つの長方形の保持穴１３が形成され、各保持穴１３がフランジ付きナット９を胴縁１の部材中心軸方向にガイドするようになっている。保持穴１３は、その幅をフランジ付きナット９の六角形の対辺の間隔よりも僅かに広く設定されて、フランジ付きナット９の回転を規制し、また、長さをフランジ付きナット９の六角形の対角線の長さよりも長く設定されて、フランジ付きナット９を胴縁１の部材中心軸方向に移動可能とすると共に、その移動範囲を制限する。

図６に示すように、フランジ付きナット９は、下部に鍔１４を有し、その鍔１４をホルダー８の隙間１０に位置させつつ上部を保持穴１３から突出させて、鍔１４を保持穴１３の周縁部に係合させることにより、ホルダー８で、胴縁１の部材中心軸方向に移動可能に保持される。

次に、ナット保持構造４を組み立てる組立治具１５について説明する。

組立治具１５は、フランジ付きナット９を基準位置としてのボルト孔７の中心に仮止めするナット仮止治具１６と、ボルト孔７の中心に位置するフランジ付きナット９の移動を許容するよう、保持穴１３の中心をボルト孔７の中心に合わせてホルダー８を位置決めするホルダー位置決め治具１７と、から構成される。

図７に示すように、ナット仮止治具１６は、ボルト孔７よりも大径の円柱状の治具とされて、その一端の中央に、ボルト孔７に嵌合可能な断面円形の嵌合部１８が形成され、この嵌合部１８の中央に、フランジ付きナット９を螺合可能な雄ねじ１９が突設されている。嵌合部１８をホルダー８とは反対側である胴縁１の下方からボルト孔７に嵌合することにより、雄ねじ１９が、その中心をボルト孔７と合わせて、胴縁１の端部底壁から上向きに突出するようになっている。

図８に示すように、ホルダー位置決め治具１７は、長方形の位置決め治具本体２０から中央かつ基端側に把持部２１を延設すると共に、その把持部２１の先端部に重ね板２２を止着した板状の治具とされる。

ホルダー位置決め治具１７の位置決め治具本体２０及び重ね板２２は、それらの先端縁を同じ方向に折曲されて挟持片２３ａ、２３ｂが形成され、その内側間隔をホルダー８の脚片１１ａ、１１ｂの外側間隔とほぼ同じ大きさに設定されて、ホルダー８を上面側から胴縁１の部材軸方向に挟持するようになっている。

ホルダー位置決め治具１７の位置決め治具本体２０には、長方形の一辺を山形にした形状の２つの嵌合穴２４が形成され、挟持片２３ａ、２３ｂでホルダー８を挟持しつつ、嵌合穴２４を仮止めされたフランジ付きナット９に嵌合させるようになっている。

次に、組立治具１５を用いてナット保持構造４を組み立てる組立方法を説明する。

まず、図９（ａ）に示すように、胴縁１の端部底壁に、２つのボルト孔７を部材幅方向に並べて形成する。

図９（ｂ）に示すように、一方のボルト孔７について、胴縁１の下方からナット仮止治具１６の嵌合部１８をボルト孔７に嵌合することにより、ボルト孔７と中心を合わせて、雄ねじ１９を胴縁１の端部底壁から上向きに突出させる。

図９（ｃ）に示すように、ナット仮止治具１６にフランジ付きナット９を螺合して、ナット仮止治具１６をボルト孔７に仮固定しつつ、フランジ付きナット９をボルト孔７の中心に仮止めし、その際、フランジ付きナット９の六角形の対辺を胴縁１の部材中心軸と平行に向ける。

図９（ｄ）に示すように、他方のボルト孔７についても同様の手順でフランジ付きナット９を仮止めし、２つのボルト孔７の両方について、ナット仮止治具１６でフランジ付きナット９をボルト孔７の中心に仮止めする。

図９（ｅ）に示すように、フランジ付きナット９を仮止めした位置にホルダー８を被せることにより、フランジ付きナット９の下部の鍔１４をホルダー８の隙間１０に位置させて保持穴１３の周縁部に係合させると共に、その保持穴１３からフランジ付きナット９の上部を突出させる。

図９（ｆ）に示すように、ホルダー位置決め治具１７の把持部２１を持って位置決め治具本体２０を上方からホルダー８に被せることにより、挟持片２３ａ、２３ｂでホルダー８を挟持しつつ、仮止めされたフランジ付きナット９に嵌合穴２４を嵌合させる。これにより、ホルダー８の保持穴１３の中心がボルト孔７の中心に一致し、フランジ付きナット９、ナット仮止治具１６及びホルダー位置決め治具１７を介して、ホルダー８が、仮止めを解除した後のフランジ付きナット９の移動を許容するよう位置決めされる。

さらに、ホルダー８の脚片１１ａ、１１ｂを胴縁１の端部内側の底面に当接させた状態で、胴縁１の部材端側にある脚片１１ａの２か所を溶接して、ホルダー８を胴縁１に固定し、その後、ナット仮止治具１６及びホルダー位置決め治具１７を取り外すことにより、ナット保持構造４の組み立てが完了する（図２～図４参照）。

上記構成によると、胴縁１の端部底壁にボルト孔７を形成し、このボルト孔７を覆うホルダー８でフランジ付きナット９を保持してナット保持構造４を構成するので、上下に胴縁１を貫通させることなく、接続ボルト６で取付金具５に胴縁１をボルト締結することができる。これにより、窓部３の下側に近接して配置される胴縁１についても、接続ボルト６及びフランジ付きナット９が窓部３と干渉するのを回避することができる。

また、ボルト孔７を接続ボルト６よりも大径に設定すると共に、ホルダー８でフランジ付きナット９を移動可能に保持するので、ボルト孔７の内側で接続ボルト６を移動させると共に、ホルダー８の保持穴１３に沿ってフランジ付きナット９を移動させることにより、胴縁１の両端部をボルト締結する取付金具５の設置誤差を吸収することができる。

また、組立治具１５を用いてナット保持構造４を組み立てることにより、ボルト孔７に対するホルダー８の位置ずれを防止することができ、接続ボルト６及びフランジ付きナット９の移動範囲を一致させて、接続ボルト６及びフランジ付きナット９を設定した通りの範囲で移動させることができる。これにより、ボルト孔７及びホルダー８を過度に大きくすることなく、取付金具５の設置誤差を十分に吸収することができ、接続ボルト６及びフランジ付きナット９の位置ずれによる胴縁１の設置誤差を小さくすることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、フランジ付きナット９をホルダー８で胴縁１の部材中心軸方向に移動可能に保持するだけでなく、フランジ付きナット９を胴縁１の部材中心軸と直交する方向に移動可能に保持するようにしてもよい。また、フランジ付きナット９の下部の鍔１４をホルダー８の保持穴１３の周縁部に係合させて保持するだけでなく、ナットの全体を収容して保持するホルダーを設け、このホルダーの内面でガイドしつつナットの移動範囲を制限するようにしてもよい。

また、ナット仮止治具１６は、ボルト孔７に係合しつつフランジ付きナット９を係合可能なものであればよく、必ずしも、嵌合部１８及び雄ねじ１９を形成したものである必要はない。また、ホルダー位置決め治具１７は、ホルダー８を係合しつつフランジ付きナット９に係合可能なものであればよく、必ずしも、挟持片２３ａ、２３ｂ及び嵌合穴２４を形成したものである必要はない。

１ 胴縁
２ 柱材
３ 窓部
４ ナット保持構造
５ 取付金具
６ 接続ボルト
７ ボルト孔
８ ホルダー
９ フランジ付きナット
１０ 隙間
１１ａ、１１ｂ 脚片
１２ 溶接部
１３ 保持穴
１４ 鍔
１５ 組立治具
１６ ナット仮止治具
１７ ホルダー位置決め治具
１８ 嵌合部
１９ 雄ねじ
２０ 位置決め治具本体
２１ 把持部
２２ 重ね板
２３ａ、２３ｂ 挟持片
２４ 嵌合穴

Claims (6)

1. 被接続部材に接続ボルトよりも大径のボルト孔が形成され、該ボルト孔を貫通する接続ボルトに螺合されるナットが、被接続部材に固定されたホルダーで、ボルト孔の径方向に移動可能に保持された構造のナット保持構造を組み立てるための組立治具であって、
   前記ナットを基準位置に仮止めするナット仮止治具と、基準位置にあるナットの移動を許容する位置に前記ホルダーを位置決めするホルダー位置決め治具と、を備え、前記ナット仮止治具は、ボルト孔に係合しつつ、ナットを係合可能とされ、前記ホルダー位置決め治具は、ホルダーを係合しつつ、仮止めされたナットに係合可能とされたことを特徴とするナット保持構造の組立治具。
2. 前記ホルダーは、ナットを被接続部材の部材中心軸方向に移動可能に保持することを特徴とする請求項１に記載のナット保持構造の組立治具。
3. 前記ナットは、下部に鍔を有するフランジ付きナットとされ、
   前記ホルダーは、前記鍔を配する隙間を設ける脚片を形成されて被接続部材に止着され、前記鍔を周縁部に係合させてナットを保持すると共に、ナットの上部をガイドしてナットの移動範囲を制限する保持穴が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のナット保持構造の組立治具。
4. 前記ナット仮止治具に、ホルダーとは反対側からボルト孔に嵌合可能な嵌合部が形成され、該嵌合部に、ナットを螺合可能な雄ねじが突設されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のナット保持構造の組立治具。
5. 前記ホルダー位置決め治具に、ホルダーを挟持可能な挟持片と、ナットに嵌合可能な嵌合穴と、が形成されたことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のナット保持構造の組立治具。
6. 請求項１に記載の組立治具を用いてナット保持構造を組み立てる組立方法であって、
   被接続部材のボルト孔にナット仮止治具を係合させ、該ナット仮止治具にナットを係合させて、前記ナットを基準位置に仮止めし、次いで、ホルダー位置決め治具にホルダーを係合させつつ、ナット仮止治具に仮止めされたナットにホルダー位置決め治具を係合させて、基準位置にあるナットの移動を許容する位置にホルダーを位置決めし、さらに、ホルダーを被接続部材に固定した後、ナット仮止治具及びホルダー位置決め治具を取り外すことを特徴とするナット保持構造の組立方法。

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