JP2017122467A - 座彫機能付き控え金具 - Google Patents

Abstract

【課題】 被締結部材からの脱落を安価かつ確実に防止することのできる、座彫機能付き控え金具を提供する。【解決手段】 被締結部材１０を内側に収容可能な間隔で一対のアーム部２１，２１を備える断面略コの字状に形成された金具本体２と、この金具本体２の各アーム部２１の一方または両方に螺合されるとともに前記アーム部２１間に収容された前記被締結部材１０を座彫りして固定する座彫機能を備えた座彫固定部材３と、前記金具本体２に設けられるとともに器具、器材を接続または吊設等する器具等接続部材４と、を有する。【選択図】 図４

Description

本発明は、器具、器材の接続または吊設等が可能な控え金具において、被締結部材に対する座彫機能を備えた、座彫機能付き控え金具に関するものである。

従来、特開平９−７２３２５号公報の図５に示すように、断面略Ｌ字形状の被挟持部材に略コの字状の控え金具をボルトで挟持する挟持構造が知られている（特許文献１）。また、この特許文献１の図４（Ｂ）には、ボルトの先端部に、略皿形状の弾性材からなる座金を備えた座金付ナットを螺合し、被挟持部材との間に挟み込む構成が開示されている。

また、特開２０１１−１９６４７２号公報には、ボルトの軸線方向に沿って貫通孔が形成されているとともに、この貫通孔に連通して前記貫通孔より大径の収容凹部をボルトヘッド内に有するボルト本体と、前記貫通孔内に挿通される挿通軸を有するとともに、この挿通軸の先端に座彫刃を備え、かつ、前記挿通軸の後端に前記収容凹部内に収容されるリセス付ヘッドを備えた座彫部材と、前記収容凹部内に収容されるとともに、前記座彫刃を前記貫通孔の先端から突出させる方向に前記リセス付ヘッドを押圧する弾性部材とを有する座彫機能付ロックボルトに関する発明が提案されている（特許文献２）。

特開平９−７２３２５号公報 特開２０１１−１９６４７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明を含め、従来、控え金具を締結するボルトは、図９に示すように、前記ボルトを回転させ螺進させることで被締結部材に挟持固定するようになっているが、前記ボルトを過度に締め付け過ぎると、図９の破線で示すように、控え金具のアーム部が上下方向に移動して略コの字状の開口部が無理に拡開されて変形するとともに、前記ボルトも変形してしまう。そのため、被挟持部材との間に隙間が形成される。このような状態で、図９（ａ）に示すように、器具や機材を接続または吊設等することによって荷重が矢印で示す水平方向にかかると、控え金具は被締結部材から簡単に外れてしまう。また、図９（ｂ）に示すように、器具等の荷重が垂直方向にかかると被挟持部材との間の隙間が大きくなり、締結力をより低下させてしまう。

また、特許文献２に記載された座彫機能付ロックボルトは、被挟持部材の座面を座彫りすることで控え金具の横滑りを防止するものであるが、リセス付ヘッドを押圧する弾性部材の製品コストや前記弾性部材を組み付ける製造コストによって高価なものになっている。また、座彫部材は、被挟持部材の座面と激しくこすれ合い消耗も激しいが、座彫機能付ロックボルトに組み付けられた後は、コストの面から交換することは実質的に不可能である。よって、座彫機能付ロックボルトは、高価であるにもかかわらず、使い捨てにせざるを得ない。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、被締結部材からの脱落を安価かつ確実に防止することのできる、座彫機能付き控え金具を提供することを目的としている。

本発明に係る座彫機能付き控え金具は、ボルトを過度に締め付け過ぎることにより、控え金具の略コの字状の開口部が無理に拡開されて変形してしまうという課題を解決するためのものであって、被締結部材を内側に収容可能な間隔で一対のアーム部を備える断面略コの字状に形成された金具本体と、この金具本体の各アーム部の一方または両方に螺合されるとともに前記アーム部間に収容された前記被締結部材を座彫りして固定する座彫機能を備えた座彫固定部材と、前記金具本体に設けられるとともに器具、器材を接続または吊設等する器具等接続部材と、を有する。

また、本発明の一態様として、リセス付ヘッドを押圧する弾性部材の製品コストや前記弾性部材を組み付ける製造コストによって高価な製品となっているという課題を解決するために、前記座彫固定部材が、軸方向に沿って形成された貫通孔およびその先端側において前記貫通孔に連通するとともに前記貫通孔より大径に形成された収容孔を有するネジ本体と、前記収容孔に収容されているとともに先端部に座彫刃および後端部にリセスを備えている座彫ドリルとを有し、前記座彫ドリルと前記収容孔との間に戻り止め剤が施されていてもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記座彫ドリルの耐力の低下および前記座彫ドリルを押圧する弾性部材を有さないことによる前記座彫ドリルの戻り止めが必要であるという課題を解決するために、前記座彫ドリルが、前記座彫刃から後端側に向けて略直線状に形成された切り粉堆積溝を有するようにしてもよい。

さらにまた、本発明の一態様として、高さ調整中にアイボルトが脱落するという課題を解決するために、前記器具等接続部材が、前記金具本体に挿通されるアイボルトと、このアイボルトを固定する固定ナットとを有するとともに、前記アイボルトには、その雄ネジ部の先端縁部から半径方向に突出形成された脱落防止ストッパーが設けられてもよい。

本発明によれば、被締結部材からの脱落を安価かつ確実に防止することができる。

本発明に係る座彫機能付き控え金具の第一実施形態を示す正面図である。 本第一実施形態の座彫機能付き控え金具を示す縦断面図である。 本第一実施形態の金具本体を示す（ａ）平面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）正面図および（ｄ）右側面図である。 本第一実施形態の座彫機能付き控え金具の使用状態を示す模式図である。 本第一実施形態における座彫固定部材を示す縦断面図である。 本第一実施形態における座彫ドリルの先端部を示す（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）底面図および（ｄ）Ａ−Ａ断面図である。 図４の座彫り部分を拡大した模式図である。 本発明に係る座彫機能付き控え金具の第二実施形態を示す（ａ）正面図、（ｂ）アイボルトの拡大正面図および（ｃ）アイボルトの拡大端面図。 従来の控え金具によって略コの字状の開口部が拡開された状態を示す模式図である。

以下、本発明に係る座彫機能付き控え金具の第一実施形態について図面を用いて説明する。

本第一実施形態における座彫機能付き控え金具１Ａは、図１に示すように、断面略コの字状に形成された金具本体２と、被締結部材１０を座彫りして固定する座彫固定部材３，３と、器具、機材を接続または吊設等する器具等接続部材４とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。

金具本体２は、図１乃至図３に示すように、所定の幅を備えた板材をプレス加工によって断面略コの字形状に形成された金具であり、被締結部材１０を内側に収容可能な間隔で一対のアーム部２１，２１を備えている。

本第一実施形態におけるアーム部２１は、図３に示すように、幅方向の略中央位置が凸状に突出されて平坦に形成された中央平坦部２２を有している。この中央平坦部２２の先端側には、他のアーム部２１と互いに対向する位置に座彫固定部材３を螺合させるためのネジ孔２３が形成されている。また、中央平坦部２２の基端側には、他のアーム部２１と互いに対向する位置に器具等接続部材４を挿通させるための挿通孔２４が形成されている。

また、前記アーム部２１における前記中央平坦部２２の幅方向の両側には、内側方向に屈曲された屈曲部２５および狭持部２６が形成されており、前記中央平坦部２２とともに凸状を形成している。このような凸状プレス加工によりアーム部２１の曲げに対する耐力を向上させている。なお、図４に示すように、狭持部２６は、被締結部材１０を座彫固定部材３，３とともに狭持するようになっている。

また、狭持部２６には、被締結部材１０を係止させる被締結部材用ストッパー２７が内側に向けてプレス加工により突出されている。この被締結部材用ストッパー２７は、図４に示すように、前記被締結部材１０を金具本体２内に案内した際に当接係止することにより、前記被締結部材１０が器具等接続部材４に衝突しないようになっている。なお、金具本体２および被締結部材用ストッパー２７はプレス加工に限定されるものではなく、ロストワックス等によって形成してもよい。

つぎに、座彫固定部材３について説明する。本第一実施形態における座彫固定部材３は、前記被締結部材１０の座面１１を座彫りする座彫機能を備えたものである。座彫固定部材３は、図２および図５に示すように、被締結部材１０を軽いトルクで挟持するネジ本体３１と、座彫機能を発揮する座彫ドリル３２とを有している。

ネジ本体３１は、金具本体２のネジ孔部２３に螺合するものであり、本第一実施形態におけるネジ本体３１は、断面六角形状の回転頭部を有するいわゆる六角ボルトからなる。また、ネジ本体３１には、その回転軸に沿って形成された貫通孔３３と、この貫通孔３３と連通する収容孔３４とが形成されている。

貫通孔３３は、座彫ドリル３２を回転操作するためのスクリュードライバー等の締結工具を挿通させるための孔であり、ネジ本体３１の回転頭部から先端にかけて貫通して形成されている。

収容孔３４は、ネジ本体３１に座彫ドリル３２を収容するための孔であり、前記ネジ本体３１の先端側において、貫通孔３３より大径に形成されている。このとき、収容孔３４と貫通孔３３との直径の差異により形成される段差は、座彫ドリル３２が回転頭部側から抜け出さないためのストッパーとして機能する。

座彫ドリル３２は、ネジ本体３１によって挟持した被締結部材１０に座彫りするためのものである。座彫ドリル３２は、収容孔３４の内径と略同一の外径を有する円筒状に形成されており、先端部に被締結部材１０に座彫りをするための座彫刃３５と、この座彫刃３５から後端側に向けて形成された切り粉堆積溝３６と、後端部にスクリュードライバー等の締結工具を嵌合させるリセス３７とを備えている。

座彫刃３５は、被締結部材１０に座彫りを行うための切削刃である。ところで、本第一実施形態における座彫ドリル３２は、従来品のように被締結部材１０側に押圧する弾性部材を備えていない。そのため、本第一実施形態では、被締結部材１０からの落下を防止するためには、前記座彫ドリル３２を座彫りした穴に保持させる必要があり、被締結部材１０を座彫りした際に生じる切り粉６によって座彫り穴３８や収容孔３４との摩擦抵抗を高めその摩擦力によって座彫ドリル３２を座彫り穴３８に保持させている。

そこで、座彫刃３５は、座彫ドリル３２の断面積を可能な限り減らさないで耐力を保持し、かつ座彫りによって生じた切り粉６が切り粉堆積溝３６に堆積し易いようにするため先端角は大きいほどよく、本第一実施形態では、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、前記先端角が平坦に近い僅かな角度に形成されている。この座彫刃３５は、鋼等により形成される被締結部材１０の切削に耐えうる強度を得るため、炭素鋼を焼き入れ加工することにより形成されている。また、座彫刃３５は、従来品と比べて短く形成されているため、焼き入れ加工費等の製造コストが削減される。

また、切り粉堆積溝３６は、座彫刃３５によって生じた切り粉６を堆積させて戻り止め効果を発揮させるための溝であり、堆積する切り粉６が逃げないように前記座彫刃３５から後端に向けてねじることなく略直線状に形成されている。また、切り粉堆積溝３６は、図６（ｃ）および図６（ｄ）に示すように、可能な限り耐力を損なわないようにするため比較的浅く形成されており、また僅かな堆積量で摩擦力による戻り止め効果が発揮できるようになっている。

リセス３７は、締結工具を嵌合させるものであり、本第一実施形態では、プラスのスクリュードライバーが嵌合できるように十字形状の溝が形成されている。なお、このリセス３７の形状は種々選択してよい。

また、本第一実施形態において、図５に示すように、ネジ本体３１と座彫ドリル３２との間には戻り止め剤５が施されている。前記戻り止め剤５は、一般的にネジの戻り止めとして用いられるものであり、本第一実施形態では、座彫ドリル３２が収容孔３４から抜け落ちるのを防止するために用いている。つまり、座彫ドリル３２をネジ本体３１の先端側から収容孔３４に挿入することにより前記戻り止め剤５の保持性能によって完全に固定することなくネジ本体３１の収容孔３４に保持される。一方、再利用する場合には強固に固着されていないため容易に取り出して再利用することができる。

器具等接続部材４は、金具本体２に設けられるとともに、器具、機材を接続または吊設等するものである。本第一実施形態における器具等接続部材４は、図１および図２に示すように、アーム部２１の挿通孔２４に挿入される長ボルト４１と、この長ボルト４１の先端に螺合される長ナット４２と、この長ナット４２に対し回動自在に連結される回動支持具４３とを有する。

長ボルト４１は、いわゆる六角ボルトであり、一対のアーム部２１，２１の挿通孔２４に挿通可能な長さを有している。また、長ナット４２は、長ボルト４１を金具本体２に固定するためのナットであるとともに、先端側に器具等を接続または吊設する接続部材としても機能するものである。よって、長ナット４２は、一般的なナットよりも長く形成されており、図２に示すように、前記長ボルト４１の先端に螺合させた状態で先端側に雌ネジ部分が残る程度の長さを有している。

回動支持具４３は、前記長ナット４２の略中央を支点として回動自在に設けられ器具等を接続するものである。回動支持具４３は前記長ナット４２に対して回動自在に設けられた枠部４４と、この枠部４４の先端側に設けられた雌ネジ部４５とを有しており、前記雌ネジ部４５に器具等を接続できるようになっている。

次に、本第一実施形態の座彫機能付き控え金具１Ａにおける各構成の作用について説明する。

まず、図４に示すように、一対のアーム部２１，２１同士の間に被締結部材１０を狭持部２６に載置する。被締結部材１０を金具本体２内に挿入した際には被締結部材用ストッパー２７が前記被締結部材１０に当接するため器具等接続部材４を破損させない。そして、各アーム部２１のネジ孔２３に螺合された座彫固定部材３を螺進させ、金具本体２の略コの字状の開口部が開かない程度の軽いトルクで被締結部材１０を締め付ける。

なお、本第一実施形態の座彫機能付き控え金具１Ａでは、図４に示すように、上端側のアーム部２１に設けられた座彫固定部材３を螺進させて下端側のアーム部２１の狭持部２６とともに被締結部材１０を挟持しているが、これに限定されるものではなく、下端部側のアーム部２１に設けられた座彫固定部材３を螺進させて上端側のアーム部２１の狭持部２６とともに前記被締結部材１０を挟持させることもできる。また、図示しないが、一対の座彫固定部材３をそれぞれ螺進させて互いの先端同士で挟持させるようにしてもよい。

次に、被締結部材１０の座面１１に座彫りを行う。具体的には、ネジ本体３１の貫通孔３３からスクリュードライバー等の締結工具を挿入し、前記締結工具の先端を座彫ドリル３２の後端部に形成したリセス３７に嵌合させる。そして、前記スクリュードライバーによって前記座彫ドリル３２に回転力が伝達される。前記座彫ドリル３２は、戻り止め剤５によって保持されているが完全には固定されていないため、前記スクリュードライバーからの回転力によって容易に回転する。

そして、座彫刃３５により被締結部材１０の座面１１を切削する。前記座彫刃３５は先端角を平坦に近い僅かな角度に形成されているため、座彫り穴３８の深さが浅くても耐力を損なわず、しかも切り粉６を外側に排出する力が弱いため切り粉６を切り粉堆積溝３６に堆積させやすい。また、前記座彫刃３５は少しずつ座彫りする。例えば、１８００ｒｐｍのスクリュードライバーを使用して約３秒回転させることで約４ｍｍ〜約５ｍｍの座彫り穴３８を切削する。よって、前記座彫刃３５は必要以上に被締結部材１０に穴を彫ることはない。

切り粉堆積溝３６では、切り粉６を堆積させる。本第一実施形態における切り粉堆積溝３６は、ねじれていないため切り粉６を外側に排出するのではなく軸上に堆積させ易い。また、切り粉堆積溝３６は、比較的浅く形成したため、耐力を損なわず、しかも図７に示すように、少ない切り粉６でもすぐに満たされてドリルの戻り止め効果を発揮する。

切り粉堆積溝３６に堆積された切り粉６は、座彫り穴３８および収容孔３４との摩擦力によって座彫ドリル３２の戻り止め効果を奏する。そして、前記切り粉６によって座彫り穴３８に保持された座彫ドリル３２は、被締結部材１０からの落下を防止することができる。また、座彫機能付き控え金具１Ａは、図示しないが、Ｉ型鋼や溝型鋼等、被締結部材１０の座面１１に傾斜面や凹凸面が存在している場合であっても座面１１に座彫りを行うことができるため、極めて外れ難い。

また、被締結部材１０の座面１１を座彫りしたことにより、座彫ドリル３２が消耗した場合は、消耗した座彫ドリル３２を収容孔３４から取り出し、戻り止め剤５が施された新たな座彫ドリル３２を前記収容孔３４に収容することにより交換することができる。

器具等接続部材４には、器具等が接続または吊設等される。本第一実施形態では、金具本体２を屈曲部２５により曲げに対する耐力を向上させたため、器具等の荷重によって金具本体２における略コの字状の開口部が開いてしまうのを抑制する。

以上のような本第一実施形態の座彫機能付き控え金具１Ａによれば、以下の効果を得ることができる。
１．座彫固定部材３に座彫機能を持たせたことで座彫機能付き控え金具１Ａを被締結部材１０に強く固定することができ脱落を抑制することができる。
２．スクリュードライバー等の締結工具によって座彫ドリル３２をねじ込むだけで被締結部材１０に対して容易に座彫りをすることができる。
３．座彫固定部材３による挟持は軽いトルクで十分であるため、金具本体２における略コの字状の開口部が開いて挟持力が低下するのを防止できる。
４．座彫ドリル３２の先端形状を工夫しているため、耐力を損なわずに戻り止め効果を最大限に発揮させて被締結部材１０を強く保持することができる。
５．Ｉ型鋼や溝型鋼等の座面１１に傾斜面や凹凸面を有する被締結部材１０にも使用して強固に狭持することができる。
６．座彫ドリル３２は収容孔３４に対して完全に固定せずに戻り止め剤５により保持されているだけであるため、消耗した場合は容易に交換することができる。

次に、本発明に係る座彫機能付き控え金具の第二実施形態について図８を用いて説明する。なお、本第二実施形態の座彫機能付き控え金具１Ｂのうち、上述した第一実施形態の構成と同等または相当する構成については、再度の説明を省略する。

本第二実施形態における器具等接続部材４は、図８に示すように、金具本体２に挿通されるアイボルト７と、このアイボルト７を固定する固定ナット８とを有する。

アイボルト７は、図８に示すように、金具本体２の挿通孔２４に挿通される軸部７１と、この軸部７１の一端部側において環状に形成された環状部７２とを有する。また、前記軸部７１の他端部側の先端には、雄ネジ部７３が形成されており、固定ナット８が螺合されるようになっている。

本第二実施形態におけるアイボルト７の雄ネジ部７３の先端には、図８に示すように、その先端縁部から半径方向に突出形成させた脱落防止ストッパー９が形成されている。前記脱落防止ストッパー９は、前記アイボルト７を挿通孔２４に挿通させ、前記雄ネジ部７３に固定ナット８を螺合させた後、前記雄ネジ部７３の先端の２箇所をプレス加工によって塑性変形させることにより、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、その先端縁部を半径方向に前記雄ネジ部７３のネジ山の高さより突出させて形成される。なお、本第二実施形態における脱落防止ストッパー９は、図８（ｃ）に示すように、軸対象となる位置の２箇所に形成されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも１箇所に形成されていればよく、３箇所以上に形成されていてもよい。

次に、本第二実施形態の座彫機能付き控え金具１Ｂにおける各構成の作用について説明する。

本第二実施形態における器具等接続部材４では、アイボルト７の環状部７２にチェーン等を引っ掛けて器具等を吊設する。このとき、固定ナット８を螺進させることにより、環状部７２の上下方向の位置を調整する。

脱落防止ストッパー９では、固定ナット８の雌ネジよりも外側に突出しているため、前記固定ナット８と当接してその螺進を阻害する。よって、例えば吊り足場（チェーン）の上下方向におけるレベル調整中に、固定ナット８の回し過ぎにより、固定ナット８が外れてアイボルト７を脱落させることがない。

以上のような本第二実施形態の座彫機能付き控え金具１Ｂによれば、第一実施形態の効果に加えて、脱落防止ストッパー９によってアイボルト７の落下を防止することができる。特に、座彫機能付き控え金具１Ｂは高所に設置されることが多く、アイボルト７の脱落は労働災害に繋がるため、そのような災害を確実に防止することができる。

なお、本発明に係る座彫機能付き控え金具は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば本第一実施形態では、一対の座彫固定部材３，３を備えているが、いずれか一方のみの座彫固定部材３を備えた構成とし、被締結部材１０の片側面に座彫り固定するようにしてもよい。

１Ａ，１Ｂ 座彫機能付き控え金具
２ 金具本体
３ 座彫固定部材
４ 器具等接続部材
５ 戻り止め剤
６ 切り粉
７ アイボルト
８ 固定ナット
９ 脱落防止ストッパー
１０ 被締結部材
１１ 座面
２１ アーム部
２２ 中央平坦部
２３ ネジ孔
２４ 挿通孔
２５ 屈曲部
２６ 狭持部
２７ 被締結部材用ストッパー
３１ ネジ本体
３２ 座彫ドリル
３３ 貫通孔
３４ 収容孔
３５ 座彫刃
３６ 切り粉堆積溝
３７ リセス
３８ 座彫り穴
４１ 長ボルト
４２ 長ナット
４３ 回動支持具
４４ 枠部
４５ 雌ネジ部
７１ 軸部
７２ 環状部
７３ 雄ネジ部

Claims (4)

1. 被締結部材を内側に収容可能な間隔で一対のアーム部を備える断面略コの字状に形成された金具本体と、
   この金具本体の各アーム部の一方または両方に螺合されるとともに前記アーム部間に収容された前記被締結部材を座彫りして固定する座彫機能を備えた座彫固定部材と、
   前記金具本体に設けられるとともに器具、器材を接続または吊設等する器具等接続部材と、
   を有する座彫機能付き控え金具。
2. 前記座彫固定部材が、軸方向に沿って形成された貫通孔およびその先端側において前記貫通孔に連通するとともに前記貫通孔より大径に形成された収容孔を有するネジ本体と、前記収容孔に収容されているとともに先端部に座彫刃および後端部にリセスを備えている座彫ドリルとを有し、前記座彫ドリルと前記収容孔との間に戻り止め剤が施されている、請求項１に記載の座彫機能付き控え金具。
3. 前記座彫ドリルが、前記座彫刃から後端側に向けて略直線状に形成された切り粉堆積溝を有する、請求項２に記載の座彫機能付き控え金具。
4. 前記器具等接続部材が、前記金具本体に挿通されるアイボルトと、このアイボルトを固定する固定ナットとを有するとともに、前記アイボルトには、その雄ネジ部の先端縁部から半径方向に突出形成された脱落防止ストッパーが設けられている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の座彫機能付き控え金具。

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