JPH09229036A - トルク管理金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トルクレンチやトルクリミット付きボルト等を
用いることなく、通常の工具によってボルトに付与する
トルクを管理して締め付けると共に締め付けられたボル
トの検査を容易にする。 【解決手段】トルク管理金具Ａ，Ｂをテーパ部１を有す
るさらばね状に形成し、中心にボルト６を挿通する穴３
を形成すると共にテーパ部１の外周側に屈折片２を形成
する。屈折片２の基部２ａに該片２の変形量の目安とな
る目印４を設ける。トルク管理金具の材料、基部２ａの
厚さ，幅、屈折片２の長さ，数を設定することで、結節
片２が変形を完了したときにボルト６に付与されるトル
クを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルトや木ねじ等
のネジによって物体を締結するに際し、該ネジに付与す
べき締付トルクを管理するためのトルク管理金具に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】ボルトや木ねじ或いはビス等のネジ（以
下、代表して「ボルト」という）を用いて物体を締結す
ることは極めて一般的に行われている。ボルトを用いて
被締結物を締結する場合、過大な力を作用させたり緩み
を発生させることのないように、ボルトを適切なトルク
で締め付けることが要求される。

【０００４】特に、被締結物が例えば脆さを有する押出
セメント版であり、該セメント版をボルトとプレート状
のナットを用いて建築躯体に取り付けるような場合、ボ
ルトを過大なトルクで締め付けると、押出セメント版に
対し過大な圧縮力が作用して該セメント版に割れが生じ
ることがある。また過少なトルクで締め付けると、押出
セメント版が所定の取付位置からズレたり、予め設定さ
れた取付強度を発揮し得ないことがある。

【０００５】ボルトを締め付ける際のトルクを厳密に管
理する必要がある場合、予め設定された値以上のトルク
が付与されたとき該トルクを逃がすような工具（例えば
トルクレンチ）を用いて締付作業を行うか、或いはトル
クリミット機能を付与したボルト（例えば実公平8-3694
号公報）を用いるのが一般的である。

【０００６】一方、ボルト頭部或いはナットと被締結物
との間に介在させて緩みを防止するためにバネ座金，歯
付き座金，さらばね座金等の座金が提供されている。こ
の中で、さら形の歯付き座金及びさらばね座金は夫々テ
ーパ状に形成されており、ボルトに作用するトルクに応
じてテーパ部分が偏平な状態にまで弾性変形し、この変
形に対応して発生する弾性力によってボルトの緩みを防
止するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、ボルトを
締め付ける際のトルクを厳密に管理する必要がある場合
にはトルクレンチを用いるのが合理的である。しかし、
トルクレンチは一般に価格が高いという問題があり、ラ
チェットレンチやメガネレンチ或いはスパナ等の通常の
工具を用いて締付作業を実施しているのが現状である。

【０００８】通常の工具を用いて締め付けたボルトを検
査する場合、外観上から良否を判定することは不可能で
あり、既に締め付けられたボルトをトルクレンチによっ
て再度締め付けることで判定される。即ち、ボルトが適
正なトルクで締め付けられているか否かを検査すること
は容易ではない。

【０００９】押出セメント版を建築躯体に取り付ける現
場では、作業員に対しボルトの締付作業手順や締付時の
力の配分等の作業標準に関する教育が行われている。し
かし、通常の工具を用いてボルトを締め付ける際のトル
クを管理する場合、この作業が多分に感覚的であるた
め、口頭での説明で納得させるのは容易ではない。

【００１０】さら形の歯付き座金やさらばね座金を用い
てボルトを締め付ける場合、各座金は夫々さら形が偏平
状になるまで弾性変形した状態で利用される。即ち、前
記各座金には適正なトルクを管理しようとする思想はな
く、これらの座金を用いた場合であっても、ボルトに過
大なトルクが作用することを避けることは出来ないとい
う問題がある。

【００１１】本発明の目的は、通常の工具を用いて予め
設定されたトルクで締め付けることが出来、且つ検査或
いは確認の容易なトルク管理金具を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るトルク管理金具は、ネジを挿通する穴と
テーパ部を有するさらばね状に形成され、前記テーパ部
に前記ネジに予め設定されたトルクを付与したときに変
形を完了する変形部を設けたものである。

【００１３】上記トルク管理金具では、穴にネジ（以下
「ボルト」という）を挿通して締め付けると、締め付け
に伴って変形部が変形し、変形部の変形が完了したと
き、ボルトには予め変形部の設計条件に応じて設定され
たトルクが付与される。変形部の変形が完了した後、引
き続きトルクを付与するとテーパ部が変形を開始し、ボ
ルトの締め付けに要する力は極端に増大する。従って、
ボルトを変形部の仕様に応じた小さいトルクと、テーパ
部の条件に応じた大きいトルクとによって選択的に締め
付けることが出来る。

【００１４】特に、変形部の仕様をボルトに付与すべき
トルクに対応させて設定することによって、ボルトの締
付作業時にトルクの変化を感知することで、ボルトに適
正なトルクが付与されたことを知ることが出来る。そし
て変形部の変形が完了したとき、トルク管理金具はさら
ばねとしての機能を発揮し、ボルトに軸方向の力を作用
させて緩みを防止することが出来る。

【００１５】上記トルク管理金具に於いて、変形部がボ
ルトに付与されるトルクに応じて屈折する複数の屈折片
であり、且つ屈折片がテーパ部の外周側に形成されたも
のであることが好ましい。

【００１６】上記の如く構成されたトルク管理金具で
は、屈折片の材質，厚さ，幅，長さ及び数等の設計条件
を適宜設定することで、締付時のトルクの値を所望の値
に設定することが出来る。

【００１７】上記トルク管理金具に於いて、屈折片の基
部近傍に該屈折片の変形量を確認するための印を設け、
或いは中心にボルトを挿通する穴を形成すると共にテー
パ部の外径よりも充分に大きい外径を有し且つ表面に屈
折片が屈折したときの該屈折片の先端位置の目安となる
印を設けた平座金を用いることが好ましい。

【００１８】上記の如く構成されたトルク管理金具で
は、屈折片の変形状態を監視しつつボルトに締付トルク
を付与し、屈折片を印に対応した所定の変形量に到達さ
せることによって、適正なトルクで締め付けることが出
来る。従って、屈折片の変形量と印とを対応させること
で、検査或いは確認を容易に行うことが出来る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、上記トルク管理金具の好ま
しい実施形態について図を用いて説明する。図１はトル
ク管理金具の構成を説明する図、図２は屈折片の基部に
印を設けたトルク管理金具を用いて被締結物を締め付け
る状態を説明する図、図３はトルク管理金具と印を設け
た平座金との組み合わせを説明する図、図４は押出セメ
ント版を建築躯体に取り付ける際の適用例を説明する
図、図５は図４の要部を拡大した説明図である。

【００２０】図１に於いて、トルク管理金具Ａは、テー
パ部１を有するさらばね状に形成されており、テーパ部
１には付与されたトルクに応じて変形する変形部となる
矩形状の屈折片２が形成され、中心にはボルトを挿通す
る穴３が形成されている。従って、屈折片２を被締結物
に当接させると共に穴３にボルトを挿通し、このボルト
にトルクを付与して締め付けることで屈折片２を屈折変
形させ、屈折片２の変形が完了したとき、ボルトは予め
設定されたトルクで締め付けられる。

【００２１】トルク管理金具Ａは鋼板、好ましくはバネ
鋼板やリン青銅板等のバネ性を有する材料を予め設定さ
れた円板状に成形し、この円板の中心に適用すべきボル
トの径に応じた穴３、及び外周部位に屈折片２を形成
し、更に、この円板をプレス成形してテーパ部１を形成
することで、全体がさらばね状に形成されている。

【００２２】テーパ部１のテーパ角度は特に限定するも
のではない。しかし、テーパ部１の外周部分がボルトの
頭部の寸法よりも充分大きい寸法となるように、前記テ
ーパ角度を鈍角に設定することが好ましい。

【００２３】屈折片２の長さはテーパ部１の斜面の長さ
よりも小さい値を有するように設定され、夫々テーパ部
１の中途に基部２ａが形成されている。従って、テーパ
部１は、中心側に連続した斜面からなる連続テーパ部１
ａが形成され、外周側に屈折片２による不連続部が形成
されている。

【００２４】屈折片２は片持ち梁として構成され、設計
段階で管理すべきトルクに応じて基部２ａに於ける厚
さ，幅及び屈折片２の長さ，数等の仕様が設定される。
従って、前記設計条件を適宜設定することで、屈折片２
を屈折変形させるのに要する力を設定してボルトに付与
すべきトルクの管理を行うことが可能である。

【００２５】上記の如く構成されたトルク管理金具Ａで
は、屈折片２の先端を被締結物に当接させると共に穴３
にボルトを挿通してトルクを付与すると、付与されたト
ルクに応じて屈折片２が変形し、該片２の先端径が拡大
する。そして屈折片２の変形が完了したとき、即ち、屈
折片２の基部２ａが被締結材に当接したとき、ボルトは
予め設定されたトルクによって締め付けられる。

【００２６】屈折片２の変形が完了した後、更に、ボル
トを締め付けると、このときの締め付けに伴う力は連続
テーパ部１ａに付与され、該テーパ部１ａを変形させ
る。連続テーパ部１ａを変形させるに要する力は屈折片
２を変形させる力と比較して極端に大きくなる。即ち、
屈折片２を変形させるに要するトルクは予め設計段階で
設定された値であり、この値は連続テーパ部１ａを変形
させるトルクと比較して充分に小さい。従って、作業員
に明らかな変化を感じさせるに充分であり、ボルトを締
め付ける際のトルクを管理することが可能である。

【００２７】トルク管理金具Ａを上記の如く構成するこ
とによって、ボルトを締め付ける際のトルクを管理する
ことが可能であり、且つ既に締め付けたボルトを検査す
る場合にも屈折片２の変形状態を確認することで外観上
での判定が可能である。

【００２８】しかし、ボルトの締付作業及び検査作業を
より容易に行うために、屈折片２の基部２ａの近傍には
該屈折片２の変形状態を確認するための目安となる目印
４が設けられている。この目印４はボルトの締め付けに
伴う屈折片２の変形量の目安となるものであり、ボルト
の締付作業を行っている作業員及び作業管理要員によっ
て容易に視認し得ることが必要である。このため、目印
４は連続テーパ部１ａとは異なる色を持った線、或いは
連続テーパ部１ａと屈折片２を色分けした境界線によっ
て構成されている。

【００２９】屈折片２の変形量の目安となる目印は必ず
しも屈折片２の基部２ａに形成した線である必要はな
く、図３に示すように、平座金５に目印４を設けても良
く、また平座金５の外径を目安として設定しても良い。

【００３０】平座金５に目印４を設け、或いは外径を目
安とすることは屈折片２の変形に伴って該片２の先端径
が拡大することに着目したものであり、ボルト６に予め
設定されたトルクが付与されたとき、該ボルト６の締め
付けに伴って変形した屈折片２の先端が目印４に到達
し、或いは外径に一致し得るように構成されている。

【００３１】次に、図２に示すように、トルク管理金具
Ａ及びボルト６，ナット７によって例えば２枚の締結板
８を締結する場合について説明する。トルク管理金具Ａ
は常に作業員によって視認し得る方向に配置される。即
ち、トルク管理金具Ａは、作業員がボルト６を締め付け
るか、ナット７を締め付けるかに応じて、作業員が位置
する方向となるボルト６の頭部６ａと締結板８の間、或
いはナット７と締結板８の間で且つ屈折片２の先端を締
結板８に当接させた状態で配置される。

【００３２】同図は、ボルト６を締め付けることによっ
て締結板８を締結する状態を示している。従って、同図
（ａ）の状態でボルトの頭部６ａにラチェットレンチの
ソケットを嵌合させて締め付けると、同図（ｂ）に示す
ように、締め付けに伴ってトルク管理金具Ａの屈折片２
が変形し、目印４が締結板８の表面に接近する。引き続
きラチェットレンチを操作してボルト６を締め付け、ト
ルクが予め設定された値に達すると、屈折片２の変形が
完了し、基部２ａ，目印４が締結板８の表面に略接触す
る。作業員は前記状態を確認して締付作業を停止するこ
とで、ボルト６のトルクを管理することが可能である。

【００３３】従って、ボルト６が適正なトルクで締め付
けられているか否かを検査する場合には、検査員によっ
てトルク管理金具Ａの目印４が締結板８の表面に略接触
した状態にあるか否かを確認すれば良く、ボルト６の本
数が多い場合であっても極めて容易に検査を行うことが
可能である。

【００３４】また図３に示すように平座金５に目印４を
設けた場合であっても、前述したと同様に、ボルト６の
締め付けに伴って屈折片２が変形し、該片２の先端部分
の径が拡大して目印４に接近する。そしてトルクが予め
設定された値に達すると、屈折片２の変形が完了して先
端が目印４に略一致する。この状態を確認して締付作業
を停止することで、ボルト６のトルクを管理することが
可能である。

【００３５】更に、既に締め付けられたボルト６を検査
する場合も、前述と同様にして屈折片２の先端が目印４
に一致した位置にあるか否かを確認することで、容易に
検査を行うことが可能である。

【００３６】次に、図４，図５により形状の異なるトル
ク管理金具Ｂについて説明し、合わせて該金具Ｂを押出
セメント版を建築躯体に取り付ける際の適用例について
説明する。尚、図に於いて前述のトルク管理金具Ａと同
一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を
付して説明を省略する。

【００３７】トルク管理金具Ｂは、図５に示すように、
屈折片２が略三角形状に形成されているが、該片２の設
計条件である基部２ａに於ける厚さ，幅及び屈折片２の
長さ，数等はトルク管理金具Ａと同様にボルトを締め付
けるべきトルクに対応させて設定されている。即ち、屈
折片２が矩形状であるか三角形状であるかに関わらず、
屈折片２の仕様に応じて設定されたトルクを管理するこ
とが可能である。

【００３８】図４に示すように、押出セメント版10には
長手方向に複数の孔10ａが形成されており、この孔10ａ
の内部にプレート状のナット７が挿入されている。また
建築躯体11は、柱11ａと、柱11ａに沿って配置され且つ
該柱11ａに固着されたアングル状の取付部材12とを有し
て構成されている。

【００３９】押出セメント版10にはボルト６，ナット７
によってＺ字状に成形されたＺ金物13が取り付けられ、
このＺ金物13の片13ａと押出セメント版10の屋内側の面
10ｂとの間に取付部材12の片12ａを挟持することで、該
セメント版10は建築躯体10に取り付けられている。

【００４０】押出セメント版10の建築躯体11に対する取
り付けは、作業員がボルト６を締め付けることで行われ
る。即ち、Ｚ金物13の片13ｂに形成された長穴13ｃに座
金14を配置すると共にトルク管理金具Ｂを配置し、ボル
ト６をトルク管理金具Ｂに形成した穴３及び押出セメン
ト版10の面10ｂに形成した図示しない穴に挿通してナッ
ト７に螺合させて仮固定する。

【００４１】その後、作業員は屋内側からボルトの頭部
６ａにラチェットレンチのソケットを嵌合させると共に
回動させることでボルト６を締め付ける。この締め付け
に伴って屈折片２が変形し、目印４が座金14に接近す
る。そして作業員が目印４が座金14に略接触したことを
確認して作業を停止したとき、ボルト６は予め設定され
た屈折片２の仕様に応じたトルクで締め付けられてい
る。

【００４２】本形態のようにボルト６を長穴13ｃを通し
て締め付ける場合、座金14が必須となるため、該座金14
に目印４を設けておくことが好ましい。

【００４３】前述の各例に於いて、屈折片２の基部２ａ
に設ける目印４を色を持った線として説明したが、この
構成に限定するものではなく、例えばリング状の溝を形
成しても良い。即ち、トルク管理金具Ａ，Ｂを予め設計
した屈折片２の厚さよりも厚い材料を用いて構成し、基
部２ａの近傍にプレス或いは切削等の加工法によって材
料の厚さと屈折片２の厚さの差に対応する深さを持った
溝を形成して目印４としても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
トルク管理金具では、変形部の変形が完了したとき、ボ
ルトに変形部の仕様に応じた小さいトルクを付与するこ
とが出来、且つ変形部の変形が完了した後、大きいトル
クを付与してボルトを締め付けることが出来る。従っ
て、通常の締付工具を用いて予め２段階に設定されたト
ルクを選択してボルトを締め付けることが出来る。

【００４５】またトルク管理金具の材料，変形部となる
屈折片の基部に於ける厚さや幅，及び屈折片の長さ，数
等の仕様を適宜設定することで、ボルトに付与すべきト
ルクを設定して管理することが出来る。

【００４６】また屈折片の基部或いは平座金に屈折片の
変形量の目安となる印を設けた場合には、作業員がボル
トを締め付ける作業を実施しつつ印を確認することでボ
ルトに付与されるトルクを管理することが出来、且つ締
め付け後のボルトを検査する際にも印の位置を確認する
ことで、締付状態の良否を判定することが出来る。この
ため、締付作業及び検査作業が容易となり、且つ作業員
によるバラツキが発生する虞のない均一な作業を実現す
ることが出来る。

【００４７】またトルク管理金具自体がさらばね状に形
成されるため、屈折片の変形に伴ってボルトに軸方向の
力が作用し、この力によって緩みを防止することが出来
る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トルク管理金具の構成を説明する図である。

【図２】屈折片の基部に印を設けたトルク管理金具を用
いて被締結物を締め付ける状態を説明する図である。

【図３】トルク管理金具と印を設けた平座金との組み合
わせを説明する図である。

【図４】押出セメント版を建築躯体に取り付ける際の適
用例を説明する図である。

【図５】図４の要部を拡大した説明図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ トルク管理金具 １ テーパ部 １ａ 連続テーパ部 ２ 屈折片 ２ａ 基部 ３ 穴 ４ 目印 ５ 平座金 ６ ボルト ６ａ 頭部 ７ ナット ８ 締結板 10 押出セメント版 11 建築躯体 12 取付部材 13 Ｚ金物 14 座金

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジを挿通する穴とテーパ部を有するさ
   らばね状に形成され、前記テーパ部に前記ネジに予め設
   定されたトルクを付与したときに変形を完了する変形部
   を設けたことを特徴とするトルク管理金具。
2. 【請求項２】 前記変形部がネジに付与されるトルクに
   応じて屈折する複数の屈折片であることを特徴とする請
   求項１記載のトルク管理金具。
3. 【請求項３】 前記屈折片がテーパ部の外周側に形成さ
   れたものであることを特徴とする請求項２記載のトルク
   管理金具。
4. 【請求項４】 前記屈折片の基部近傍に該屈折片の変形
   量を確認するための印を設けたことを特徴とする請求項
   ２又は３記載のトルク管理金具。
5. 【請求項５】 中心にボルトを挿通する穴を形成すると
   共に前記テーパ部の外径よりも充分に大きい外径を有し
   且つ表面に前記屈折片が屈折したときの該屈折片の先端
   位置の目安となる印を設けた平座金を有することを特徴
   とする請求項３記載のトルク管理金具。