JP2018132130A - ナット - Google Patents

Abstract

【課題】建築物を始めとする各種木構造において、木材の自然な雰囲気を損ねることなく使用することができ、しかも施工作業を円滑に実施可能なナットを提供すること。【解決手段】ナット１１は、円柱状の外形とするほか、その一端面には、有底のメネジ１３を形成し、他端面にはこのメネジ１３が露出していない構成とする。このようなナット１１は、木材３３の丸穴３４に埋め込んだ際、オネジ２３やメネジ１３といった機械的な要素が覆い隠され、木材が醸し出す自然な雰囲気を損ねることがない。なお木材３３に加工する丸穴３４の内径を調整し、ナット１１を圧入することで、供回りを防ぐことができる。ただしナット１１の圧入が難しい場合、ナット１１の側周面や一端面（メネジ１３が露出する側の端面）に固着手段を設け、供回りを防ぐ。固着手段の具体例としては、ローレットや突起１６が挙げられる。【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物を始めとする各種木構造での使用を想定したナットに関する。

木造建築の骨格構造は様々だが、いずれも場合も隣接する部材同士を強固に連結し、様々な荷重に耐え抜く強度を確保する必要がある。そのため部材同士の連結には、ホゾとホゾ穴との嵌め込みなどの技術が古くから導入されているほか、近年はボルトやナットなどの金属部品も広く使用されている。このような金属部品を用いることで、部材の断面欠損を抑制できるほか、その靭性でエネルギーを吸収することもでき、安全性の向上に貢献する。

ボルトやナットや金具などの金属部品を用い、柱と梁の二部材を連結する方法の一例を図４に示す。この図の金具は「コ」の字状で、金具の中央から柱の側面に向けてボルトを差し込み、柱の側穴を貫通したボルトの先部にナットを螺合させて締め付けると、金具が柱の側面に引き寄せられる。その後、梁のスリットに金具を差し込み、梁の側面からドリフトピンを打ち込むと、金具を介して柱と梁が連結される。

木造建築で用いられる金属部品の一つにナットが挙げられる。ナットは、金属の小片にメネジが形成されただけの単純な形状で、あらゆる分野で広く使用されているが、下記特許文献のように、何らかの付加価値を持たせたものも提案されている。そのうち特許文献１では、鮮やかな装飾性を持たせた装飾用ファスナ部品が開示されている。ファスナ部品とは、ねじ、リベット、ボルトあるいはナット等を指しており、その外部に露出する箇所には、発光反射粉末を混合したエポキシ樹脂を接着固定させ、装飾性を持たせたことを特徴とする。なおエポキシ樹脂を接着させる箇所には、わずかな深さを有する取付部を形成することで、エポキシ樹脂の剥離を防いでいる。

次の特許文献２では、狭隘な箇所でも容易に締め緩めを行うことのできる袋ナットが開示されている。一般の袋ナットは、その雌ねじの反対側が柱状やドーム状に膨らんでおり、螺合する雄ねじの端部を覆い隠す形状だが、この文献での袋ナットは、雌ねじと対向する端面の中央に角穴を形成し、しかもこの角穴には、奥の方が狭くなるテーパを付けてあることを特徴とする。この角穴により、袋ナットの回転を拘束することができ、相手ボルトとの締め緩め作業を容易に行うことができる。

特開２００１−１７３６２４号公報 実開平９−６０６３１号公報

木造建築において、柱や梁などの骨格となる部材は、内装材で覆い隠されることも多いが、商業施設などでは、木造建築をアピールするため、骨格となる部材を室内に露出させることがある。その場合、部材を固定するボルトやナットや金具類も室内に露出し、自然な雰囲気を損ねることがある。特にボルトやナットは、人工物を象徴するような部品で、極力その存在を目立たないようにすべきである。なお、様々な手法でボルトやナットを覆い隠すことは可能だが、それによって施工時の手間が増えるほか、施工後の管理も難しくなる。

先の図４において、金具は、部材の中に完全に埋め込まれるものの、ドリフトピンやナットは、部材の表面に露出する。そのうちドリフトピンについては、単に真円の端面が露出するだけで、美観に与える影響は少ない。しかしナットについては、ボルトの先部も一体で露出し、人工的な印象を与えることが避けられない。これをシールなどで覆い隠すことは可能だが、その処理が不適切だと、却って美観を悪化させる恐れがある。

本発明はこうした実情を基に開発されたもので、建築物を始めとする各種木構造において、木材の自然な雰囲気を損ねることなく使用することができ、しかも施工作業を円滑に実施可能なナットの提供を目的としている。

前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、円柱状の外形でその一端面には、有底のメネジを形成してあり、他端面には該メネジが露出していないことを特徴とするナットである。本発明によるナットは、木造建築の骨格となる柱や梁など、各種木材に加工した丸穴に埋め込むことを想定している。

加えて本発明によるナットのメネジは、一般の袋ナットと同様、両端面を貫通することなく有底としてある。したがってメネジは一端面だけに露出しており、他端面については、メネジのほか、メネジから連なる穴も一切露出しない。その結果、ナットにボルトを螺合させた際も、ボルトの先部は完全に覆い隠される。

ただし本発明によるナットは、従来の袋ナットとは異なり、外形が単純な円柱状である。そのため、木材に加工した丸穴に隙間なく埋め込むことができ、埋め込み後は、木材の表面に円形だけが露出する調和のとれた外観となり、従来のナットのような人為的な印象を薄めることができる。なお本発明においても、外形を完全な円柱状に限定する訳ではなく、端面と側周面との角部の面取りや、施工作業用の溝などを設けることはあり得る。

請求項２記載の発明は、施工時の利便性を考慮したもので、側周面またはメネジが露出する端面の少なくとも一方には、螺合したオネジとの供回りを防ぐため、固着手段を設けてあることを特徴とする。本発明によるナットは、前記のように丸穴に埋め込むことを想定している。したがってナットを丸穴に圧入するならば、必然的に供回りを防止できる。ただし圧入については、作業時の手間が増えるほか、丸穴の加工精度を高める必要があり、この発明のように、何らかの固着手段を設けて供回りを防ぐことが望ましい。

固着手段は、丸穴との摩擦を増大する機能を有し、しかもナットの埋め込み作業を妨げるものでなければ、どのようなものでも構わない。ただし固着手段は、ナットの側周面、またはメネジを形成してある一端面に限って設け、ナットを丸穴に埋め込んだ後は、固着手段が露出してはならない。なお固着手段は、側周面と一端面の両方に設ける場合と、いずれか一方だけに設ける場合がある。

請求項３記載の発明は、固着手段を特定するもので、固着手段は、ローレットであることを特徴とする。ローレットは、ごく浅い溝を狭い間隔で連続的に配置したもので、滑り止めとして広く普及している。本発明では、ナットの側周面と一端面の一方または両方にローレットを形成することで、丸穴に埋め込んだ際の摩擦が増大し、供回りを防ぐ。特に一端面にローレットを形成することで、螺合したボルトで引き寄せられた際、木材に食い込んで大きな摩擦を発生させ、機能を有効に発揮できる。なおローレットは、前記のようにごく浅い溝であり、ナットの外形が円柱状を基調とすることに変わりはない。

請求項４記載の発明も、固着手段を特定するもので、固着手段は、メネジが露出する端面に設けた突起であることを特徴とする。この突起は、木材に加工した丸穴の底面に食い込み、ナットの供回りを防ぐ。なお突起は、美観や施工性を考慮し、ナットの側周面に設けることはない。また、突起の形状や配置や数量は自在だが、螺合したボルトで引き寄せられた際、無理なく木材に食い込むことが望ましい。突起の具体例としては、周方向や半径方向に伸びる壁状のものや、ごく細い針状のものが挙げられる。

請求項１記載の発明のように、ナットを円柱状の外形として、その一端面に有底のメネジを形成し、他端面にはこのメネジが露出しない構造とすることで、ナットを木材の丸穴に埋め込んだ際、オネジやメネジといった機械的な要素が完全に覆い隠され、木材が醸し出す自然な雰囲気を損ねることがない。なお丸穴の内径を調整し、ナットを圧入することで、供回りを防ぐことができる。

請求項２記載の発明のように、側周面や一端面（メネジが露出する側の端面）に固着手段を設けることで、ボルトを螺合させる際の供回りを防ぎ、施工作業を円滑に実施できる。固着手段の具体例としては、請求項３記載の発明のようなローレットや、請求項４記載の発明のような突起が挙げられる。なおローレットについては、側周面と一端面の両方に設けることができるが、突起については一端面に限られる。

本発明によるナットの形状例と、その使用例を示す斜視図で、ナットを用い、木材と鋼板を一体化した合成梁を構築することを想定している。 本発明によるナットの形状例を示す斜視図である。なお図の右側には、図１の木材にナットを埋め込んだ状態を描いてある。 図２と同様、本発明によるナットの形状例を示す斜視図である。 従来技術の一例を示す斜視図で、ボルトやナットや金具などの金属部品を用い、柱と梁の二部材を連結する方法を描いてある。

図１は、本発明によるナット１１の形状例と、その使用例を示しており、ここではナット１１を用い、木材３３と鋼板３７を一体化した合成梁３１を構築することを想定している。合成梁３１は、中央の鋼板３７を木材３３で挟み込んだもので、鋼板３７によって強度や靭性が高まるほか、両側の木材３３によって自然な雰囲気を醸し出し、しかも結露の発生も抑制できる。木材３３と鋼板３７は、高さを揃えてあり、合成梁３１の上面と下面には鋼板３７の端面が露出するものの、合成梁３１の側面からは鋼板３７を視認できない。

合成梁３１を構成する木材３３と鋼板３７は、荷重を広く分散させるため、双方の接触面を途切れることなく一体化すべきで、接着剤の使用が適している。ただし接着剤は経年劣化の恐れがあり、ここではボルト２１とナット１１を使用している。必然的にボルト２１とナット１１は、狭い間隔で配置する必要がある。

ボルト２１は、円柱状の頭部２２からオネジ２３が突出しており、一方の木材３３の側面に差し込む。そしてボルト２１のオネジ２３は、鋼板３７を経て反対側の木材３３に到達させ、そこにナット１１を螺合した後、ボルト２１とナット１１を締め付けると、鋼板３７が二枚の木材３３で挟み込まれる。なおオネジ２３を差し込むため、木材３３の側面には下穴３５を加工してあり、鋼板３７にも同様に貫通穴３８を形成してある。さらに木材３３の下穴３５の一端側（外側）には、頭部２２やナット１１を埋め込むため、同心で丸穴３４を加工してある。

ナット１１は、丸穴３４に緩みなく嵌まり込む円柱状の外形で、その一端面の中心には、ボルト２１のオネジ２３と螺合するメネジ１３を形成してある。メネジ１３は有底で、他端面には到達していない。したがってナット１１の他端面は、何らの凹凸も存在しない単純な円形の平面となる。またメネジ１３の外周の二箇所には、突起１６を設けてある。突起１６は、ボルト２１と螺合した際に引き寄せられ、丸穴３４の底面に食い込み、ナット１１の供回りを防ぐ。

突起１６は、丸穴３４の底面に食い込むことができれば、どのような形状でも構わない。ただし、食い込みが円滑に進むよう、大形化することなく鋭利に仕上げることが望ましい。なお、本発明によるナット１１の製造については、旋盤を用いた削り出しが適している。そのため突起１６についても、旋盤での削り出しを考慮し、円周方向に伸びる形状とすることが多い。

ナット１１の側周面の中央付近には、一列の側周溝１５を設けてある。側周溝１５は、何らかの理由で埋め込まれたナット１１を木材３３から引き抜く際に用い、丸穴３４の内周面から側周溝１５に向け、ごく細い工具を差し込み、ナット１１を強制的に変位させる。なお側周溝１５は木材３３の中に完全に埋め込まれるため、美観には何らの影響も与えない。

丸穴３４は、ナット１１や、ボルト２１の頭部２２が隙間なく埋め込まれる内径に仕上げてあり、さらに締め付けを終えた際、ナット１１や頭部２２の端面は、木材３３の側面と段差なく並ぶよう、丸穴３４の深さを調整してある。なお施工性や美観を考慮し、図１では、ナット１１と頭部２２の大きさを揃えてある。ただし頭部２２の端面中心には、工具を嵌め込むため、六角穴２５を形成してある。この六角穴２５は、美観を考慮して必要最小限の寸法としてある。

ボルト２１とナット１１を螺合させて合成梁３１を完成させると、木材３３の側面には円形のナット１１の端面が連続的に並ぶ。そのためナット１１は、合成梁３１の側面を装飾する模様として機能し、美観に優れており、違和感を与えることがない。またボルト２１の頭部２２についても、その六角穴２５は中心の一部に限られ、遠方からは、ほとんど認識することができない。なお本発明によるナット１１は、この図１に限らず、各種木構造のあらゆる箇所で使用可能で、例えば図４においても、金具の引き寄せに使用できる。

図２は、本発明によるナット１１の形状例を示す。なお図２の右側には、図１の木材３３にナット１１を埋め込んだ状態を描いてある。まず図２上方の「形状例１」のナット１１は、円柱状の外形で、その一端面の中心に有底のメネジ１３を形成しただけの最も単純な構成で、木材３３の丸穴３４に圧入することで、供回りを防ぐ。したがって丸穴３４は、ナット１１の外径に応じ、精度よく加工する必要がある。

次に図２中程の「形状例２」のナット１１は、側周面にローレット１８を形成した構成である。ローレット１８により、丸穴３４の内周面との摩擦を高め、供回りを防ぐ。なおこのナット１１の側周面中央には、側周溝１５を設けてあり、これを境にローレット１８は二箇所に分断されている。また図２下方の「形状例３」のナット１１は、メネジ１３が露出する端面全体にローレット１９を形成した構成で、ナット１１を丸穴３４に強く押し込むことで、ローレット１９が丸穴３４の底面に食い込み、供回りを防ぐ。

図３は図２と同様、本発明によるナット１１の形状例を示す。図３では、いずれもメネジ１３が露出する端面に突起１６、１７を設けてあるが、その構成はそれぞれ異なり、図３上方の「形状例４」では、端面の外縁に沿った二箇所に突起１６を設けてある。また図３中程の「形状例５」では、メネジ１３を挟み、突起１６が半径方向に伸びている。そして図３下方の「形状例６」では、別途に製造したピンを端面に差し込み、これを突起１７として機能させている。このように突起１６、１７は、木材３３の丸穴３４の底面に無理なく食い込み、供回りを防ぐならば、どのような構成でも構わない。なお図３では、「形状例５」に限り、側周溝１５を設けてある。

１１ ナット
１３ メネジ
１５ 側周溝
１６ 突起（一体成形）
１７ 突起（ピン差し込み）
１８ ローレット（側周面に形成）
１９ ローレット（一端面に形成）
２１ ボルト
２２ 頭部
２３ オネジ
２５ 六角穴
３１ 合成梁
３３ 木材
３４ 丸穴
３５ 下穴
３７ 鋼板
３８ 貫通穴

Claims (4)

1. 円柱状の外形でその一端面には、有底のメネジ（１３）を形成してあり、他端面には該メネジ（１３）が露出していないことを特徴とするナット。
2. 側周面または前記メネジ（１３）が露出する端面の少なくとも一方には、螺合したオネジとの供回りを防ぐため、固着手段を設けてあることを特徴とする請求項１記載のナット。
3. 前記固着手段は、ローレット（１８または１９）であることを特徴とする請求項２記載のナット。
4. 前記固着手段は、前記メネジ（１３）が露出する端面に設けた突起（１６または１７）であることを特徴とする請求項２記載のナット。

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