专利名称：紧固件的制作方法
技术领域：
该发明涉及例如用于将太阳能电池模块等对象部件固定于设置在屋顶上的长尺寸的C形钢等构造物上的紧固件，从构造物的开ロ部插入临时固定了螺母的基部，再将从该开ロ部插入的外螺纹部拧入至螺母，从而能够使螺母转动至无法从开ロ部脱落的固定位置。
背景技术：
以往，公知存在如下紧固件，通过将螺丝拧入至螺母，使螺母转动而防止从面板的开ロ部脱落，从而将部件固定于面板(參照例如专利文献I 3)。
现有技术文献专利文献专利文献I:日本专利第2576880号公报专利文献2:日本实开昭62-196920号公报专利文献3:日本实公平08-008334号公报
发明内容
发明要解决的课题但若上述以往的紧固件因搬运中、安装时的振动，冲击等，螺母不慎转动，则螺母无法通过而脱离面板的开ロ部，此时需要返回转动螺母，存在安装麻烦和花费时间的问题。因此，本发明是鉴于上述的现有技术所具有的问题点而完成的，其目的在于通过从构造物的开ロ部插入临时固定了螺母的基部，再将从该开ロ部插入的外螺纹部拧入至螺母，从而能够使螺母转动至无法从开ロ部脱落的固定位置。解决课题的方法本发明是为了实现上述的目的而完成的，本发明的特征在于以下几点。第1，是用于将对象部件(例如太阳能电池模块)固定于剖面大致C字形的构造物(例如C形钢)的紧固件。第2，紧固件具有基部和螺母，其中，基部从构造物(例如C形钢)的开ロ部插入，螺母以能够转动的方式被支承于基部，在内周具有内螺纹部。第3，螺母形成为短边比开ロ部的宽度短，长边比开ロ部的宽度长。除此以外，通过在螺母的短边与基部的短边一致的安装位置，从开ロ部插入基部，从而将螺母插入至构造物(例如C形钢)内的中空部内。并且，螺母被拧入从开ロ部插入的外螺纹部(例如螺栓)，且在中空部内转动，而使长边与开ロ部交叉，从而上述螺母到达无法从该开ロ部脱落的固定位置，通过外螺纹部(例如螺栓)被固定在中空部内。第4，在基部具备将螺母临时固定于安装位置的临时固定爪。本发明也可以具备以下点作为特征。
临时固定爪是弹性片。在该情况下，利用临时固定爪的弾性，能够简便且迅速地将螺母临时固定于安装位置。本发明也可以具备以下点作为特征。在基部和螺母之间设置凸轮斜面，该凸轮斜面在因外螺纹部(例如螺栓)的拧入而螺母在该外螺纹部(例如螺栓)的轴向移动时，使该螺母在构造物(例如C形钢)的中空部内转动。该情况下，利用凸轮斜面，在因外螺纹部的拧入而螺母在该外螺纹部的轴向移动时，能够使该螺母转动。本发明也可以具备以下点作为特征。在基部的外侧面具备与构造物(例如C形钢)的开ロ部的开ロ边缘卡定的卡定爪。该情况下，利用卡定爪，能够防止基部从构造物的开ロ部脱落。另外，通过使卡定爪与开ロ部的开ロ边缘弹性抵接，能够防止基部在构造物的中空部内，即构造物的长边方向移动。
本发明还可以具备以下点作为特征。在基部具备操作把手，该操作把手在将该基部插入至构造物(例如C形钢)的中空部内的状态下，面对开ロ部的。该情况下，能够利用操作把手，使基部在构造物的中空部内，即构造物的长边方向移动。发明效果本发明如以上所述那样构成，所以能够实现如下效果。从构造物的开ロ部插入临时固定了螺母的基部，再将从该开ロ部插入的外螺纹部拧入至螺母，从而能够使螺母转动至无法从开ロ部脱落的固定位置。S卩，通过利用临时固定爪将螺母临时固定于安装位置，能够事先防止在固定位置产生不慎转动。
图I是本发明的第I实施方式的紧固件的立体图。图2是用于说明紧固件的安装位置的分解立体图，以及用于说明支承构件的安装状态的局部立体图。图3是用于说明紧固件的安装状态的分解立体图。图4是紧固件的分解立体图。图5是用于说明紧固件的安装状态的立体图。图6是本发明的第I实施方式的基部的主视图。图7是基部的后视图。图8是基部的俯视图。图9是基部的仰视图。图10是基部的左视图。图11是基部的右视图。图12是用于说明紧固件的安装状态的剖视图。图13是图12的A —A线的剖视图。图14是用于说明在本发明的第I实施方式中拧入了螺栓的状态的剖视图。图15是图14的B — B线的剖视图。
图16是将用于说明螺母的转动状态的紧固件的局部放大立体图。图17是用于说明本发明的第2实施方式的紧固件的立体图。图18的图(a) (C)是用于说明本发明的第3实施方式的螺母的立体图。图19是用于说明本发明的第4实施方式的紧固件的立体图。图20是用于说明本发明的第4实施方式的紧固件的安装状态的剖视图。
具体实施例方式(紧固件10)在图I中，10表示紧固件，如图2所示，例如用于将太阳能电池模块40等对象部件固定在设置于屋顶(瓦20)的长尺寸的C形钢30等构造物上。 具体而言，如图2所示，在瓦20上安装多个支承构件50，针对支承构件50分配固定多根纵架30a，而且针对纵架30a分配固定多根作为C形钢30的横架30b。最后，使用紧固件10，针对横架30b分配固定多个太阳能电池模块40。另外，虽然通过支承构件50将纵架30a固定在瓦20上，但并不局限于此，虽未图示，但也可以使用固定了支承构件的所谓的支承瓦，将纵架30a固定在支承瓦上。另外，例示了使用了瓦20的屋顶，但并不局限于此，虽未图示，但也可以是不使用瓦20的屋顶。并且，组合纵架30a和横架30b而固定了太阳能电池模块40，但也可以仅使用纵架30a和横架30b中的任意一方。另外，作为太阳能电池模块40的安装位置，例示了屋顶(瓦20)，但并不局限于此。另外，作为对象部件，例示了太阳能电池模块40，但并不局限于此，也可以是太阳能集热器、緑化设备、广告牌等。另ー方面，如图3所示，C形钢30形成为剖面大致C字形，由使槽形钢(槽钢)的开ロ部31稍向内侧折入，具有将字母“C”压溃成四角而得到的形状的剖面的长尺寸钢材构成。在C形钢30的上表面具有开ロ部31，在内部具有中空部32。而且，C形钢30的中空部32的内部的览度a2比开ロ部31的览度al的览度览。如图3所示，在C形钢30和紧固件10之间具备具有向紧固件10的后述螺母90拧入的外螺纹部的螺栓60，和具有供该螺栓60的轴部61通过的、后述的贯通孔71的安装板70。如图3所示，螺栓60是金属制，具有外螺纹部，具有通过安装板70的后述的贯通孔71的轴部61、和外径比贯通孔71的内径大的头部62。此外，作为螺栓60，例示了金属制的螺栓，但并不局限于此，也可以是树脂制的螺栓。如图3所示，安装板70是用于安装太阳能电池模块40的部件，是金属制，且将贯通孔71的表面背面贯通为圆形。此外，作为安装板70，例示了金属制的安装板，但并不局限于此，也可以是树脂制的安装板。如图4所示，若大致划分，紧固件10具备以下组成部分。另外，后面叙述以下的(I)以及(2)。( I)基部 80
(2)螺母 90此外，紧固件10的组成部分并不局限于上述的(I)以及(2)。(基部80)如图I、图3 5以及图6 11所示，从C形钢30的开口部31插入基部80，基部80的短边bl比开口部31的宽度al短。基部80由具有适当的弹性和刚性的树脂一体形成。具体而言，如图4以及图6 11所示，若大致划分，基部80具备以 下各部。此外，后面叙述以下的(I) (4)。(I)螺母保持部100(2)弹性腿 110、111(3)操作把手120(4)卡定爪 130此外，基部80的各部并不局限于上述的(I) (4)。(螺母90)如图4所示，螺母90基部80被基部80以能够转动的方式支承，在内周具有内螺纹部91。螺母90与螺栓60相同，是金属制。此外，作为螺母90，虽例示了金属制的螺母，但并不局限于此，也可以是树脂制的螺母。如图3、图4以及图13所示，螺母90形成为短边Cl比开口部31的宽度al短，长边c2比开口部31的宽度al长。除此之外，如图3以及图13所示，在螺母90的短边Cl与基部80的短边bl —致的安装位置(参照图12以及图13)，从开口部31插入基部80，从而将螺母90插入至C形钢30内的中空部32内。并且，如图15所示，从开口部31插入的螺栓60的轴部61被拧入，且螺母90在中空部32内转动，使长边c2与开口部31交叉，从而到达无法从该开口部31脱落的固定位置(参照图14以及图15)，通过螺栓60被固定在中空部32内。具体而言，如图4所示，若大致划分，螺母90具备以下各部。另外，后面叙述以下的(I)以及(2)。( I)螺母主体92(2)凸缘部 93此外，螺母90的各部分并不局限于上述的(I)以及(2)。(螺母主体92)如图4所示，螺母主体92形成为圆筒形，在内周具有内螺纹部91。另外，将螺母主体92的外周设定为后述基部80的支承孔101的内径以下。(凸缘部93)如图4所示，将凸缘部93设定为从螺母主体92的上部突出为非圆形例如以俯视时为椭圆形的方式突出，外周设定为比后述的支承孔101的内径大。如图4以及图13所示，将凸缘部93设定为短边Cl比C形钢30的开口部31的宽度al短。另外，将凸缘部93的长边c2设定为比开口部31的宽度al长，且比C形钢30内的中空部32的内部的宽度a2长。
(螺母保持部100)如图4以及图6 9所示，螺母保持部100形成为供螺母90的凸缘部93嵌入的凹状，以能够旋转的方式保持螺母90。如图4、图6 9以及图12所示，螺母保持部100的短边bl设定为比开口部31的宽度al短，且与凸缘部93的短边Cl几乎相等。螺母保持部100的长边b2设定为凸缘部93的长边c2以上，例如几乎相等。具体而言，如图4以及图6 9所示，若大致划分，螺母保持部100具有以下各部。另外，后面叙述以下的(I) (4)。(I)支承孔 101(2)侧壁部 102、103(3)临时固定爪 104、105 (4)凸轮部 106、107而且，螺母保持部100的各部并不局限于上述的(I) (4)。(支承孔101)如图4、图8以及图9所示，支承孔101供螺母90的螺母主体92嵌入。支承孔101位于螺母保持部100的中央，上下贯通，其内径设定为螺母主体92的外径以上，例如几乎相
坐寸。(侧壁部102、103)如图I、图4，图6 8以及图13所示，侧壁部102、103用于阻止螺母90的一方向的旋转。具体而言，侧壁部102、103分别从螺母保持部100的短边bl方向的两侧向上方突出。侧壁部102、103具有螺母保持部100的长边b2的一半以下的长度，形成为在长边b2的方向的前后相互不同，通过与位于凸缘部93的短边Cl的方向的外侧面抵接来阻止螺母90的一方向的旋转。与此相对，在螺母90想要在与一方向相反的方向旋转时，通过没有侧壁部102、103的另一半部，允许螺母90的旋转。此外，虽设置了侧壁部102、103这两个，但并不局限于此，也可以设置一个或三个以上。(临时固定爪104、105)如图I、图4以及图6 8所示，临时固定爪104、105用于将螺母90临时固定在安
装位置上。具体而言，临时固定爪104、105从螺母保持部100的短边bl的方向的两侧的、没有侧壁部102、103的另一半部向上方弹性地突出。临时固定爪104、105与各侧壁部102、103在螺母保持部100的短边bl的方向对置。临时固定爪104、105具有在螺母保持部100的长边b2的方向上较长延伸的弹性片104a、105a、以及从弹性片104a、105a的自由端部向上方突出的突起104b、105b。使突起104b、105b的与螺母90对置的外侧面倾斜，螺栓60被拧入至螺母90而转动时，被凸缘部93按压，向下方挠曲而凹下。此外，虽设置了临时固定爪104、105这两个，但并不局限于此，也可以设置一个或三个以上。(凸轮部106、107)如图I、图4、图6 8以及图16所示，凸轮部106、107具有凸轮斜面106a、107a，该凸轮斜面106a、107a在螺母90因螺栓60的拧入而在该螺栓60的轴向移动时，使该螺母90在C形钢30的中空部32内转动。具体而言，凸轮部106、107从螺母保持部100的底部向上方离开并以片状突出。凸轮斜面106a、107a位于与螺母保持部100的底部对置的下表面，朝向临时固定爪104、105的一方向上倾斜。此外，虽在两处设置了凸轮部106、107，但并不局限于此，也可以在I处或3处以上
设置凸轮部。(弹性腿110、111)如图I、图4、图6以及图7所示，弹性腿110、111分别位于螺母保持部100的长边 b2方向的两侧，朝向C形钢30的中空部32的底部弹性地延伸。具体而言，弹性腿110、111以朝向中空部32的底部且朝向螺母保持部100的长边b2的外侧扩展的方式向下倾斜。此外，虽设置了一对弹性腿110、111，但并不局限于此，也可以设置I个或3个以上。(操作把手120)如图5所示，在将基部80插入至C形钢30的中空部32内的状态下，操作把手120面对开口部31。具体而言，操作把手120从弹性腿110、111的一方的弹性腿111以剖面V字形折弯延伸。如图5所示，在基部80插入至C形钢30的中空部32内的状态下，操作把手120从开口部31向上方突出。此外，虽将操作把手120设置在弹性腿110、111的一方的弹性腿111上，但并不局限于此，也可以设置在弹性腿110、111的双方，或仅设置在另一方的弹性腿110上，或设置在基部80的其他的位置上。另外，虽设置了一个操作把手120，但并不局限于此，也可以设置多个。并且，虽使操作把手120从开口部31向上方突出，但并不局限于此，也可以面对开口部31，或从开口部31凹进，该情况下，可以从开口部31插入手指、夹具等，使操作把手120滑动。(卡定爪130)如图I、图4、图6 11以及图12所示，卡定爪130形成于基部80的外侧面，与C形钢30的开口部31的开口边缘卡定。具体而言，卡定爪130分别从基部80的短边bl方向的左右外侧面向外侧突出，配置于四角，共计设置四个。卡定爪130在通过开口部31时，其内边缘被按压而向内侧挠曲，从而通过开口部31。卡定爪130在通过开口部31后，弹性复原，从而防止基部80从开口部31脱落。另外，此时，利用弹性腿110、111朝向开口部31弹性地上抬基部80，从而使卡定爪130与开口部31两侧的内表面弹性抵接，防止了基部80在C形钢30的长边方向上移动。此外，虽设置了四个卡定爪130，但并不局限于此，也可以设置一个、两个、三个或五个以上。(紧固件10的安装方法)接下来，对利用具备上述构成的紧固件10，使用螺栓60，将用于安装作为对象部件的太阳能电池模块40的安装板70固定于作为构造物的C形钢30的安装方法进行说明。(紧固件10的组装)首先，如图I以及图4所示，对准基部80的螺母保持部100嵌入螺母90，组装紧固件10。S卩，将螺母90的螺母主体92对准并嵌入至螺母保持部100的支承孔101。此外，此时，通过在凸缘部93的短边Cl和螺母保持部100的短边bl交叉的位置嵌入螺母主体92，使凸缘部93不与螺母保持部100的凸轮部106、107发生干涉。接下来，朝向螺母90的凸缘部93的短边Cl和螺母保持部100的短边bl —致的方向，即在图I中的逆时针方向上转动。若使螺母90转动，则凸缘部93和螺母保持部100的临时固定爪104、105抵接。
这里，若使凸缘部93强力转动，则临时固定爪104、105被凸缘部93的下表面按压，向下方挠曲，从而凸缘部93通过。凸缘部93通过与螺母保持部100的侧壁部102、103抵接，凸缘部93的转动停止，此时，临时固定爪104、105复原，凸缘部93以不会发生不慎转动的方式弹性地保持于侧壁部102、103与临时固定爪104、105之间。另外，凸缘部93嵌入至凸轮部106、107的下侧。(紧固件10向C形钢30的临时固定)接下来，如图3、图5、图12以及图13所示，将组装后的紧固件10对准并插入至C形钢30的开口部31，从而使紧固件10临时固定于C形钢30。S卩，使开口部31的宽度al和紧固件10的基部80的短边bl朝向一致，将基部80对准地从上方插入至开口部31。若插入基部80，则在其短边bl方向上朝外突出的卡定爪130与开口部31的内边缘抵接。这里，若强力插入基部80，则被开口部31的内边缘推压，卡定爪130向内侧挠曲，从而通过开口部31。卡定爪130通过开口部31后，弹性复原，从而防止基部80从开口部31脱落。另外，此时，通过利用弹性腿110、111向开口部31弹性地上推基部80，卡定爪130与开口部31的两侧的内表面弹性抵接，防止基部80在C形钢30的长边方向移动。并且，如图5所示，基部80的操作把手120从开口部31向上方突出。因此，通过抓着操作把手120，使基部80沿C形钢30的长边方向滑动，能够进行安装后述安装板70的位置的定位。(向C形钢30安装安装板70)接下来，如图3、图5、图14以及图15所示，使用安装于C形钢30的紧固件10，将安装板70安装至C形钢30。首先，如图3所示，使螺栓60的轴部61通过安装板70的贯通孔71，使突出于贯通孔71的轴部61通过C形钢30的开口部31，对准地插入并拧入至紧固件10的螺母90的内螺纹部91。若拧入螺栓60，则螺母90朝向开口部31上升。此时，由于螺母90和凸轮部106、107的凸轮斜面106a、107a的抵接，螺母90的凸缘部93在图I中的逆时针方向上转动。如图15所示，凸缘部93与和C形钢30的中空部32的宽度a2方向对置的左右的内侧面抵接，从而转动被阻止。
在凸缘部93的转动被阻止的状态下，若强力拧紧螺母90，则螺母90在中空部32内上升，并与位于开口部31的外边缘的内表面抵接，螺母90、C形钢30、安装板70、螺栓60的头部62这四个金属制的部件相互紧贴，安装板70被固定在C形钢30上。(第2实施方式)接下来，使用图17，对本发明的第2实施方式进行说明。如图17所示，本实施方式的特征在于，将临时固定爪200、201配设在基部80的螺母保持部100的长边b2的方向的两侧，且省略了前面使用图I 16说明的第I实施方式的具有凸轮斜面106a、107a的凸轮部106、107。第1，如图17所示，临时固定爪200、201与螺母90的上端部卡合，临时固定在与螺母保持部100的底部之间。第2，省略第I实施方式的具有凸轮斜面106a、107a的凸轮部106、107，利用拧入 螺栓60时的螺母90的跟随转动，使螺母90转动。此外，在本实施方式的说明中，对与前面使用图I 16已进行了的第I实施方式相同的构成部分赋予相同的标记并省略说明。(第3实施方式)接下来，使用图18，对本发明的第3实施方式进行说明。如图18 (a) (C)所示，本实施方式的特征在于表示了螺母90的凸缘部93的变形例。S卩，在图18 (a)中，凸缘部300形成为俯视时为八边形。在该图(b)中，凸缘部300形成为俯视时为长方形。在该图(C)中，凸缘部300形成为俯视时为平行四边形。此外，在前面使用图I 16说明的第I实施方式中，凸缘部93形成为俯视时为椭圆形，在图18的本实施方式中，形成为俯视时为八边形、俯视时为长方形、俯视时为平行四边形，但并不局限于此，是具有不同长度的长边和短边的非圆形即可。此外，在本实施方式的说明中，对与前面使用图I 16已进行了说明的第I实施方式相同的构成部分赋予相同的标记并省略说明。(第4实施方式)接下来，使用图19以及图20，对本发明的第3实施方式进行说明。如图19以及图20所示，本实施方式的特征在于，能够利用操作把手400来保持安装板70。S卩，如图19以及图20所示，将操作把手400的前端部朝向上方折叠成U字形而形成板保持部410。如图19所示，安装板70插入至板保持部410，以利用弹性而夹住的方式进行保持。板保持部410的尺寸设定成，在保持安装板70时，其贯通孔71和临时固定于基部80的螺母保持部100的螺母90的内螺纹部91的中心在上下方向上一致。根据本实施方式，在将安装板70保持于板保持部410的状态下，能够进行安装板70的贯通孔71和螺母90的内螺纹部91的中心的定位。此外，在本实施方式的说明中，对与前面使用图I 16已进行了说明的第I实施方式相同的构成部分赋予相同的标记并省略说明。此外，在此引用2010年2月10日申请的日本专利申请第2010 — 028217号的说明书、专利保护范围、附图以及 摘要的全内容，作为本发明的说明书的公开而引用。
权利要求
1.一种紧固件，是用于将对象部件固定于剖面为大致C字形的构造物的紧固件，其特征在干， 上述紧固件具备从上述构造物的开ロ部插入的基部；以及以能够转动的方式支承于上述基部且在内周具有内螺纹部的螺母， 上述螺母形成为短边比上述开ロ部的宽度短，长边比上述开ロ部的宽度长，在上述短边与上述基部的上述短边一致的安装位置上，从上述开ロ部插入上述基部，从而上述螺母被插入至上述构造物内的中空部内， 从上述开ロ部插入的外螺纹部被拧入，同吋， 上述螺母在上述中空部内转动，而使上述长边与上述开ロ部交叉，从而上述螺母到达无法从该开ロ部脱落的固定位置，通过上述外螺纹部被固定在上述中空部内， 在上述基部具备将上述螺母临时固定于上述安装位置的临时固定爪。
2.根据权利要求I所述的紧固件，其特征在干， 上述临时固定爪是弹性片。
3.根据权利要求I或2所述的紧固件，其特征在干， 在上述基部和上述螺母之间设置有凸轮斜面，该凸轮斜面在因上述外螺纹部的拧入而上述螺母在该外螺纹部的轴向上移动时，使该螺母在上述构造物的上述中空部内转动。
4.根据权利要求广3中任意一项所述的紧固件，其特征在干， 在上述基部的外侧面具备与上述构造物的上述开ロ部的开ロ边缘卡定的卡定爪。
5.根据权利要求广4中任意一项所述的紧固件，其特征在干， 在上述基部具备操作把手，该操作把手在将该基部插入至上述构造物的上述中空部内的状态下，面对上述开ロ部。
全文摘要
本发明提供一种紧固件(10)，该紧固件(10)被插入至剖面C字形的构造物内的中空部，固定对象部件，紧固件(10)具备从构造物的开口部插入的基部(80)和螺母(90)，螺母(90)被设定为短边(C1)比开口部的宽度窄，长边(C2)比对抗部的宽度长，在螺母(90)的短边(C1)与基部(80)的短边一致的安装位置，将螺母(90)从上述开口部插入至构造物内的中空部，通过拧入从开口部插入的外螺纹部，螺母(90)在中空部内转动，螺母(90)的长边(C2)与开口部交叉，从而到达无法从开口部脱落的固定位置，在基部(80)具备将螺母(90)临时固定于安装位置的临时固定爪(104)。
文档编号F16B37/04GK102770673SQ20118000901
公开日2012年11月7日 申请日期2011年2月7日 优先权日2010年2月10日
发明者上野妙子 申请人:株式会社利富高