(57)【要約】【課題】タービンの車室が熱膨張しても、車室に締結されるボルトに加わる応力を低減することが可能なボルトの締結構造を提供する。【解決手段】タービンの車室のボルト穴１４に挿通されて締結される頭部２１を有するボルト１０の締結構造１であって、ボルト１０の頭部２１と上部水平フランジ５ａとの間に設けられ、ボルト１０の軸方向において車室側へ向かって先細りとなる第１テーパ面Ｐ３を有する第１テーパ部２２と、第１テーパ部２２と上部水平フランジ５ａとの間に設けられ、第１テーパ面Ｐ３に当接すると共に軸方向において第１テーパ部２２側へ向かって広がる第２テーパ面Ｐ４を有する第２テーパ部としての座金１１と、を備え、座金１１は、第２テーパ面Ｐ４に第１テーパ面Ｐ３が押圧されると、ボルト１０の径方向の外側に広がる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの車室に形成されるボルト穴に挿通されて締結される頭部を有するボルトの締結構造であって、
前記ボルトの前記頭部と前記車室との間に設けられ、前記ボルトの軸方向において前記車室側へ向かって先細りとなる第１テーパ面を有する第１テーパ部と、
前記第１テーパ部と前記車室との間に設けられ、前記第１テーパ面に当接すると共に前記軸方向において前記第１テーパ部側へ向かって広がる第２テーパ面を有する第２テーパ部と、を備えることを特徴とするボルトの締結構造。
【請求項２】
前記第１テーパ部は、前記ボルトと一体になっており、
前記第２テーパ部は、前記ボルトの前記第１テーパ部と前記車室との間に設けられる座金となっていることを特徴とする請求項１に記載のボルトの締結構造。
【請求項３】
前記第１テーパ部と前記第２テーパ部とは、前記ボルトの前記第１テーパ部と前記車室との間に設けられる分割構造の座金となっていることを特徴とする請求項１に記載のボルトの締結構造。
【請求項４】
前記第２テーパ部は、前記ボルトの周方向に連なる環状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のボルトの締結構造。
【請求項５】
前記第２テーパ部の外周に沿って設けられる環状の外周部材をさらに備え、
前記第２テーパ部は、前記ボルトの周方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のボルトの締結構造。
【請求項６】
前記ボルト穴は、貫通穴であり、
前記ボルトは、軸方向の一方側に頭部を有し、
前記ボルトの軸方向の他方側に締結されるナットを、さらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のボルトの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンの車室に締結されるボルトの締結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タービンケーシングの水平フランジに設けたボルト孔の端部を皿もみし、この端部の皿もみ面に合う円錐面を有する熱膨張率の小さい材料の座金を入れて、ボルト孔にボルトを挿入してナットに締め付ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−８７３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ボルトが締結されたタービンケーシングは、運転が開始されると、内部に流通する熱媒（例えば、蒸気または燃焼ガス）によって加熱される。これにより、加熱されたタービンケーシングは熱膨張する。ここで、タービンケーシングに締結されているボルトは、タービンケーシングに接触する面積が小さい。このため、ボルトが加熱され難くなることから、タービンケーシングの温度上昇に比して、ボルトの温度上昇が遅延する。よって、タービンケーシングとボルトとの温度差が広がることから、タービンケーシングが熱膨張した後、ボルトが熱膨張することになる。
【０００５】
ボルトが熱膨張する前に、タービンケーシングが熱膨張した場合、タービンケーシングに締結されたボルトは、タービンケーシングが熱膨張することで軸方向に引っ張られる。このため、ボルトには、軸方向に応力が加わることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、タービンの車室が熱膨張しても、車室に締結されるボルトに加わる応力を低減することが可能なボルトの締結構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のボルトの締結構造は、タービンの車室に形成されるボルト穴に挿通されて締結される頭部を有するボルトの締結構造であって、ボルトの頭部と車室との間に設けられ、ボルトの軸方向において車室側へ向かって先細りとなる第１テーパ面を有する第１テーパ部と、第１テーパ部と車室との間に設けられ、第１テーパ面に当接すると共に軸方向において第１テーパ部側へ向かって広がる第２テーパ面を有する第２テーパ部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ボルトの熱膨張の前に、車室が熱膨張する場合、ボルトの頭部と車室との間が狭まる。すると、車室側の第２テーパ部は、ボルト側の第１テーパ部に押し付けられることで、第２テーパ面が第１テーパ面に押圧され、第２テーパ部がボルトの径方向の外側に広がる。そして、第２テーパ部がボルトの径方向の外側に広がると、第２テーパ部が広がった分、第１テーパ部と第２テーパ部との軸方向の長さ、つまり、ボルトの頭部と車室との間の長さが短くなる。このため、車室の熱膨張を、第１テーパ部及び第２テーパ部とで吸収することができ、ボルトに与えられる応力を低減することができる。なお、ボルトは、頭部が一体となるボルトであってもよいし、頭部が別体となるボルト（例えば、スタッドボルト）であってもよい。
【０００９】
この場合、第１テーパ部は、ボルトと一体になっており、第２テーパ部は、ボルトの第１テーパ部と車室との間に設けられる座金となっていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１テーパ部をボルトと一体とし、第２テーパ部を座金として用いることができるため、ボルトと座金とを用いた簡易な構成にすることができる。
【００１１】
この場合、第１テーパ部と第２テーパ部とは、ボルトの第１テーパ部と車室との間に設けられる分割構造の座金となっていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ボルトに対する加工を行う必要がなく、既存のボルトを用いることができる。
【００１３】
この場合、第２テーパ部は、ボルトの周方向に連なる環状に形成されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、第２テーパ部を単体とすることができるため、第２テーパ部の取り扱いを容易なものとすることができる。
【００１５】
この場合、第２テーパ部の外周に沿って設けられる環状の外周部材をさらに備え、第２テーパ部は、ボルトの周方向において複数に分割されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、外周部材により第２テーパ部の広がりを規制することが可能となることから、外周部材の形状及び厚み等を適宜変更することで、第２テーパ部の広がりを調整することができる。
【００１７】
この場合、ボルト穴は、貫通穴であり、ボルトは、軸方向の一方側に頭部を有し、ボルトの軸方向の他方側に締結されるナットを、さらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、ボルト穴が貫通穴である場合であっても、第１テーパ部及び第２テーパ部を配置して、ボルトを車室に締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例１に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。
【図２】図２は、実施例１に係る座金の平面図である。
【図３】図３は、実施例１に係るボルトの締結構造の熱膨張に関する説明図である。
【図４】図４は、実施例２に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。
【図５】図５は、実施例２に係る座金の平面図である。
【図６】図６は、実施例３に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。
【図７】図７は、実施例４に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。また、図２は、実施例１に係る座金の平面図である。図１に示すように、実施例１に係るボルト１０の締結構造１は、ボルト１０と座金１１とを含む締結構造となっている。このボルト１０は、タービンの車室に締結されている。先ず、ボルト１０が締結されるタービンの車室について簡単に説明する。
【００２２】
図示は省略するが、タービンの車室は、分割構造の車室となっており、例えば、車室合わせ面Ｐ１（図１参照）を境にして上部車室と下部車室とに分割されている。図１に示すように、上部車室には、下部車室と当接する上部水平フランジ５ａが設けられ、下部車室には、上部水平フランジ５ａと当接する下部水平フランジ５ｂが設けられている。
【００２３】
上部水平フランジ５ａには、ボルト１０が挿通されるボルト穴１４が貫通形成されている。このボルト穴１４は、内周面が円筒面となっている。下部水平フランジ５ｂには、ボルト１０の先端が締結される締結穴１５が形成されている。この締結穴１５は、ボルト穴１４と同径となっており、内周面にねじ溝が形成されている。つまり、締結穴１５は、雌ねじとなっている。そして、上部水平フランジ５ａと下部水平フランジ５ｂとは、ボルト穴１４と締結穴１５とが重なるように、車室合わせ面Ｐ１において面合わせされる。
【００２４】
なお、タービンとしては、内部に熱媒としての蒸気が流通する蒸気タービン、または内部に熱媒としての燃焼ガスが流通するガスタービンがあり、いずれのタービンにボルト１０の締結構造１を適用してもよい。
【００２５】
ボルト１０の締結構造１は、車室合わせ面Ｐ１において面合わせされた上部水平フランジ５ａと下部水平フランジ５ｂとを締結している。ボルト１０の締結構造１は、ボルト穴１４に挿通されて締結穴１５に締結されるボルト１０と、ボルト１０の座面と上部水平フランジ５ａとの間に配置される座金１１とを含んでいる。
【００２６】
ボルト１０は、頭部２１と、第１テーパ部２２と、軸部２３とを有しており、一体に形成されている。頭部２１は、ボルト穴１４よりも大きく形成されている。第１テーパ部２２は、頭部２１と軸部２３との間に設けられている。第１テーパ部２２は、ボルト１０の軸方向において、頭部２１側（上方側）から軸部２３側（下方側）へ向かって先細りとなる第１テーパ面Ｐ３を有している。つまり、第１テーパ面Ｐ３は、頭部２１側の径が軸部２３側の径に比して大きくなるように形成されている。このため、頭部２１と接する第１テーパ面Ｐ３の径は、頭部２１の径と同径となっており、軸部２３と接する第１テーパ面Ｐ３の径は、軸部２３の径と同径となっている。この第１テーパ面Ｐ３は、ボルト１０の座面として機能している。軸部２３は、外周面にねじ溝が形成されている。つまり、軸部２３は、雄ねじとなっている。このとき、軸部２３のねじ溝は、締結穴１５と締結する部分のみ形成してもよいし、軸部２３の全長に亘って形成してもよい。そして、このボルト１０の締結穴１５に対する締結力は、予め規定された所定の締結力となっている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、座金１１は、ボルト１０の軸方向から見た形状が、周方向に連続する環状となっており、その中心にボルト１０が挿通される挿通穴２５が貫通形成されている。座金１１は、ボルト１０と同じ材料で構成され、例えば、鋼材等の金属を用いている。座金１１は、ボルト１０の第１テーパ面Ｐ３に当接する第２テーパ面Ｐ４と、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６に当接する当接面Ｐ５とを有している。つまり、座金１１は、第２テーパ面Ｐ４を有する第２テーパ部として機能している。
【００２８】
第２テーパ面Ｐ４は、第１テーパ面Ｐ３と相補的形状となるように形成され、ボルト１０の軸方向において、ボルト１０の軸部２３側（下方側）から頭部２１側（上方側）へ向かって広がるテーパ面となっている。つまり、第２テーパ面Ｐ４は、上方側の径が下方側の径に比して大きくなるように形成されている。当接面Ｐ５は、ボルト１０の軸方向に直交する面となっている。そして、座金１１は、ボルト１０の軸方向において、第２テーパ面Ｐ４と当接面Ｐ５とが所定の間隔を空けて設けられるように形成されている。
【００２９】
なお、座金１１は、第２テーパ面Ｐ４と当接面Ｐ５とが形成され、ボルト１０の軸方向において第２テーパ面Ｐ４と当接面Ｐ５とが所定の間隔を空けて設けられていれば、周方向に直交する面で切った断面がいずれの断面形状であってもよい。
【００３０】
この座金１１は、ボルト１０が締結穴１５に所定の締結力で締結された場合、径方向の外側に広がらない一方で、所定の締結力よりも大きな押圧力が与えられた場合、径方向の外側に広がるような形状及び厚さに形成される。また、座金１１は、径方向の外側に広がった場合であっても、元の形状に復元するように、つまり、径方向の内側に縮むように弾性変形する。
【００３１】
ここで、ボルト１０の第１テーパ面（座面）Ｐ３と座金１１の第２テーパ面Ｐ４との間の摩擦力は、座金１１の当接面Ｐ５と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の摩擦力に比して大きくしてもよい。
【００３２】
一方で、ボルト１０の第１テーパ面（座面）Ｐ３と座金１１の第２テーパ面Ｐ４との間の摩擦力は、座金１１の当接面Ｐ５と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の摩擦力に比して小さくしてもよい。
【００３３】
このとき、ボルト１０の第１テーパ面（座面）Ｐ３と座金１１の第２テーパ面Ｐ４との間の摩擦力は、第１テーパ面Ｐ３の表面粗さ及び第２テーパ面Ｐ４の表面粗さのうち、少なくとも一方の表面粗さを変更することで、所定の摩擦力にすることが好ましい。同様に、座金１１の当接面Ｐ５と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の摩擦力は、当接面Ｐ５の表面粗さ及び上面Ｐ６の表面粗さのうち、少なくとも一方の表面粗さを変更することで、所定の摩擦力にすることが好ましい。このように、ボルト１０の第１テーパ面（座面）Ｐ３と座金１１の第２テーパ面Ｐ４との間の摩擦力と、座金１１の当接面Ｐ５と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の摩擦力とを、表面粗さを変更することで適宜調整（コントロール）することが可能となり、座金１１の径方向における伸縮に適した所定の摩擦力にすることができる。
【００３４】
次に、タービンの車室にボルト１０を締結して、上記のボルト１０の締結構造１を組み立てる締結方法について説明する。先ず、ボルト穴１４と締結穴１５とが重なるように、上部水平フランジ５ａと下部水平フランジ５ｂとが車室合わせ面Ｐ１において面合わせされる。続いて、ボルト穴１４と挿通穴２５が重なるように、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６と、座金１１の当接面Ｐ５とが面合わせされる。そして、ボルト１０が、挿通穴２５、ボルト穴１４の順に挿通され、この後、ボルト１０の先端部が、締結穴１５に所定の締結力で締結される。これにより、ボルト１０が締結穴１５に締結されることで、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６と座金１１の当接面Ｐ５とが接触し、座金１１の第２テーパ面Ｐ４とボルト１０の第１テーパ面Ｐ３とが接触した状態で、上部水平フランジ５ａと下部水平フランジ５ｂとが連結される。
【００３５】
次に、図３を参照して、上記のボルト１０の締結構造１に関する熱膨張の遷移について説明する。図３は、実施例１に係るボルトの締結構造の熱膨張に関する説明図である。図３の左側の図は、タービンの運転開始前の図であり、図３の中央の図は、タービンの運転直後の図であり、図３の右側の図は、タービンの定格運転時の図である。
【００３６】
図３の左側の図に示すように、タービンの運転開始前において、車室は、加熱されていない。このため、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂは、熱膨張をしておらず、また、ボルト１０も、熱膨張をしていない。
【００３７】
この状態から、タービンの運転が開始されると、車室の内部に熱媒が流通することで、車室が加熱される。図３の中央の図に示すように、車室が加熱されると、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂが熱膨張する。すなわち、ボルト１０の軸方向において、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂの厚さが厚くなる。一方で、タービンの運転開始直後は、ボルト１０への入熱が少ないために、ボルト１０は、熱膨張がない、または熱膨張が小さいものとなる。すなわち、ボルト１０は、その軸方向の長さが、左側の図に示す軸方向の長さとほぼ同じ長さとなる。このため、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６とボルト１０の第１テーパ面Ｐ３との間は狭くなっていく。上面Ｐ６と第１テーパ面Ｐ３との間が狭くなると、座金１１は、ボルト１０に押し付けられる。このため、座金１１の第２テーパ面Ｐ４が第１テーパ面Ｐ３に押圧されることで、座金１１がボルト１０の径方向の外側に広がる。座金１１がボルト１０の径方向の外側に広がると、座金１１が広がった分、ボルト１０の第１テーパ面Ｐ３と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の長さを短くすることができる。
【００３８】
この状態から、タービンが定格運転となって、車室及びボルト１０が十分に加熱されると、図３の右側の図に示すように、ボルト１０が熱膨張する。ボルト１０が熱膨張すると、ボルト１０は、その軸部２３が軸方向に長くなる。このとき、車室は熱膨張の状態を維持している。このため、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６とボルト１０の第１テーパ面Ｐ３との間は広くなっていく。上面Ｐ６と第１テーパ面Ｐ３との間が広くなると、座金１１は、ボルト１０からの押圧力が低下する。このため、ボルト１０からの押圧力に抗して、座金１１は、径方向の内側に縮む。座金１１がボルト１０の径方向の内側に縮むと、座金１１が縮んだ分、広くなったボルト１０の第１テーパ面Ｐ３と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間を埋めることができる。
【００３９】
以上のように、実施例１の構成によれば、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂが熱膨張し、ボルト１０の座面（第１テーパ面Ｐ３）と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間が狭まった場合、座金１１が、ボルト１０の径方向の外側に広がる。そして、座金１１が径方向の外側に広がることで、ボルト１０の第１テーパ面Ｐ３と上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６との間の長さを短くすることができ、ボルト１０の引っ張りを吸収することができる。これにより、ボルト１０に与えられる応力を低減することができるため、ボルト１０の耐用寿命を長くすることができる。
【００４０】
また、実施例１の構成によれば、ボルト１０は、一体となる第１テーパ部２２を有し、座金１１は、第２テーパ部として機能させることができる。このため、ボルト１０の締結構造１を、ボルト１０と座金１１とを用いた簡易な構成にすることができる。
【００４１】
また、実施例１の構成によれば、座金１１を周方向に連続する環状に形成することができるため、座金１１を単体で容易に取り扱うことができる。
【００４２】
なお、実施例１において、ボルト１０は、頭部２１が一体となるボルトであったが、この構成に限らない。例えば、頭部が別体となるスタッドボルトを適用してもよい。
【実施例２】
【００４３】
次に、図４及び図５を参照して、実施例２に係るボルト１０の締結構造３０について説明する。なお、実施例２では、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。図４は、実施例２に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。図５は、実施例２に係る座金の平面図である。実施例１では、座金１１が、周方向において連続する環状に形成されているが、実施例２では、座金３１が、周方向において複数に分割されている。以下、ボルト１０の締結構造３０について説明する。
【００４４】
図４に示すように、実施例２のボルト１０の締結構造３０は、ボルト１０と、座金３１と、外周部材３２とを含んでいる。なお、上部水平フランジ５ａ、下部水平フランジ５ｂ及びボルト１０は、実施例１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００４５】
図４及び図５に示すように、座金３１は、実施例１の座金１１を、ボルト１０の周方向に沿って複数に分割した構造となっている。具体的に、座金３１は、実施例１の座金１１の挿通穴２５を中心として十字状に切った複数の分割座金３１ａを有しており、各分割座金３１ａは、扇状に形成されている。
【００４６】
外周部材３２は、分割された座金３１の外周面に沿って環状に設けられ、ボルト１０の径方向の外側に広がる座金３１を規制している。外周部材３２は、座金３１と同じ材料で構成され、例えば、鋼材等の金属を用いている。
【００４７】
この外周部材３２は、ボルト１０が締結穴１５に所定の締結力で締結された場合、座金３１が径方向の外側に広がらない一方で、所定の締結力よりも大きな押圧力が与えられた場合、径方向の外側に広がるような形状及び厚さに形成される。また、外周部材３２は、径方向の外側に広がった場合であっても、元の形状に復元するように、つまり、径方向の内側に縮むように弾性変形する。
【００４８】
以上のように、実施例２の構成によれば、外周部材３２によって座金３１の広がりを規制することが可能となることから、外周部材３２の形状および厚み等を適宜変更することで、座金３１の広がりを調整することができる。
【実施例３】
【００４９】
次に、図６を参照して、実施例３に係るボルト１０の締結構造４０について説明する。なお、実施例３でも、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。図６は、実施例３に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。実施例１では、ボルト１０を下部水平フランジ５ｂに締結穴１５に締結したが、実施例３では、ボルト１０をナット４３に締結している。以下、ボルト１０の締結構造４０について説明する。
【００５０】
図６に示すように、実施例３のボルト１０の締結構造４０は、ボルト１０と、座金１１と、ナット４３と、座金４４とを含んでいる。なお、ボルト１０及び座金１１は、実施例１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００５１】
上部水平フランジ５ａには、ボルト１０が挿通される上部ボルト穴４１が貫通形成されている。なお、上部ボルト穴４１は、実施例１のボルト穴１４と同様の構成となっている。また、下部水平フランジ５ｂには、ボルト１０が挿通される下部ボルト穴４２が貫通形成されている。下部ボルト穴４２は、内周面が円筒面となっており、上部ボルト穴４１と同径となっている。そして、上部水平フランジ５ａと下部水平フランジ５ｂとは、上部ボルト穴４１と下部ボルト穴４２とが重なるように、車室合わせ面Ｐ１において面合わせされる。
【００５２】
ボルト１０は、上部ボルト穴４１、下部ボルト穴４２の順に挿通される。ボルト１０の軸部２３は、その先端部が下部ボルト穴４２から突出するように形成される。ナット４３は、下部ボルト穴４２よりも大きく形成されており、その中心にボルト１０の軸部２３の先端部が締結される締結穴４５が貫通形成されている。この締結穴４５は、内周面にねじ溝が形成されている。つまり、ナット４３は、雌ねじとなっている。
【００５３】
座金４４は、ナット４３の座面と下部水平フランジ５ｂとの間に配置される。座金４４は、ボルト１０の軸方向から見た形状が、周方向に連続する薄板の環状となっており、その中心にボルト１０が挿通される挿通穴４６が貫通形成されている。座金４４は、ボルト１０と同じ材料で構成され、例えば、鋼材等の金属を用いている。
【００５４】
以上のように、実施例３の構成によれば、車室のボルト穴が貫通穴である場合、つまり、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂが、上部ボルト穴４１及び下部ボルト穴４２によって貫通形成されている場合であっても、ボルト１０及びナット４３を用いることにより、車室を締結することができる。
【実施例４】
【００５５】
次に、図７を参照して、実施例４に係るボルト５１の締結構造５０について説明する。なお、実施例４でも、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。図７は、実施例４に係るボルトの締結構造を模式的に表した断面図である。実施例１では、第１テーパ部２２をボルト１０に一体に設け、第２テーパ部を座金１１として用いたが、実施例４では、座金５２に第１テーパ部及び第２テーパ部が設けられている。以下、ボルト５１の締結構造５０について説明する。なお、上部水平フランジ５ａ及び下部水平フランジ５ｂは、実施例１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００５６】
図７に示すように、実施例４のボルト５１の締結構造５０は、ボルト５１と、座金５２とを含んでいる。ボルト５１は、頭部６１と、軸部６２とを有しており、一体に形成されている。頭部６１は、ボルト穴１４よりも大きく形成され、軸部６２側の面（下面）が座面Ｐ７となっている。座面Ｐ７は、ボルト５１の軸方向に直交する面となっている。軸部６２は、外周面にねじ溝が形成される、雄ねじとなっている。
【００５７】
座金５２は、ボルト５１の軸方向に分割されており、上部座金５２ａと下部座金５２ｂとを含んでいる。上部座金５２ａは、第１テーパ面Ｐ３を有する第１テーパ部として機能しており、下部座金５２ｂは、第２テーパ面Ｐ４を有する第２テーパ部として機能している。
【００５８】
上部座金５２ａは、ボルト５１の軸方向から見た形状が、周方向に連続する環状となっており、その中心にボルト５１が挿通される挿通穴６４が貫通形成されている。上部座金５２ａは、ボルト５１と同じ材料で構成され、例えば、鋼材等の金属を用いている。上部座金５２ａは、ボルト５１の座面Ｐ７に当接する上面Ｐ８と、下部座金５２ｂに当接する第１テーパ面Ｐ３とを有している。上部座金５２ａの上面Ｐ８は、上部水平フランジの上面Ｐ６と平行な面となっている。第１テーパ面Ｐ３は、実施例１と同様に構成されており、ボルト５１の軸方向において、頭部６１側（上方側）から軸部６２側（下方側）へ向かって先細りとなっている。
【００５９】
下部座金５２ｂは、ボルト５１の軸方向から見た形状が、周方向に連続する環状となっており、その中心にボルト５１が挿通される挿通穴６５が貫通形成されている。下部座金５２ｂも、ボルト５１と同じ材料で構成され、例えば、鋼材等の金属を用いている。下部座金５２ｂは、上部座金５２ａの第１テーパ面Ｐ３に当接する第２テーパ面Ｐ４と、上部水平フランジ５ａの上面Ｐ６に当接する当接面Ｐ５とを有している。第２テーパ面Ｐ４は、実施例１と同様に構成されており、ボルト５１の軸部６２側（下方側）から頭部６１側（上方側）へ向かって広がるテーパ面となっている。当接面Ｐ５も、実施例１と同様に構成されており、ボルト５１の軸方向に直交する面となっている。
【００６０】
この座金５２において、上部座金５２ａ及び下部座金５２ｂは、ボルト５１が締結穴１５に所定の締結力で締結された場合、径方向の外側に広がらないような形状及び厚さに形成される。一方で、所定の締結力よりも大きな押圧力が与えられた場合、上部座金５２ａは、径方向の外側に広がらない一方で、下部座金５２ｂは、径方向の外側に広がるような形状及び厚さに形成される。また、下部座金５２ｂは、径方向の外側に広がった場合であっても、元の形状に復元するように、つまり、径方向の内側に縮むように弾性変形する。
【００６１】
以上のように、実施例４の構成によれば、ボルト５１に対する加工を行う必要がなく、既存のボルト５１を用いることが可能となる。
【００６２】
なお、実施例１から４に記載された構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、実施例３の構成に、実施例２の構成を組み合わせてもよいし、実施例４の構成に、実施例２の構成を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  ボルトの締結構造
５ａ  上部水平フランジ
５ｂ  下部水平フランジ
１０  ボルト
１１  座金
１４  ボルト穴
１５  締結穴
２１  頭部
２２  第１テーパ部
２３  軸部
２５  挿通穴
３０  ボルトの締結構造（実施例２）
３１  座金（実施例２）
３２  外周部材
４０  ボルトの締結構造（実施例３）
４１  上部ボルト穴
４２  下部ボルト穴
４３  ナット
４４  座金（実施例３）
４５  締結穴
４６  挿通穴
５０  ボルトの締結構造（実施例４）
５１  ボルト（実施例４）
５２  座金
５２ａ  上部座金
５２ｂ  下部座金
６１  頭部
６２  軸部
６４  上部座金の挿通穴
６５  下部座金の挿通穴
Ｐ１  車室合わせ面
Ｐ３  第１テーパ面
Ｐ４  第２テーパ面
Ｐ５  座金の当接面
Ｐ６  上部水平フランジの上面
Ｐ７  ボルトの座面
Ｐ８  上部座金の上面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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