(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、
前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材と、
前記他端側の被締結部材に向けて、複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込まれていく複数のボルト部材と、
前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に圧入されて、周方向に並んだ複数のスペーサとでなり、
しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする締結装置。
【請求項２】
重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、
前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、
前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材のうち前記ナット部材の回り止めとして機能する本数を残して残りの前記ボルト部材を外して構成し、
しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする締結装置。
【請求項３】
重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、
前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、
前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材を全て外して構成し、
しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする締結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は締結装置に関し、極めて大きな静荷重ならびに極めて大きな衝撃荷重が作用しても信頼性良く被締結部材を締結することができるように工夫したものである。特に、重厚・長大な構造物の各被締結部材を締結して組み立てる場合に用いても、信頼性良く締結することができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
小さなトルクで大きな初期締め付け力が得られる締結装置として、スーパーボルト（商品名）が市販されている。ここで、図１１を参照してこのスーパーボルトについて説明する。
【０００３】
図１１に示すように、重ねられた被締結部材０１，０２に形成した孔０１ａ，０２ａには、ボルト０３の胴部０３ａが貫通している。このとき、ボルト０３の頭部０３ｂは被締結部材０１の表面に当接して係合し、ボルト０３のネジ部０３ｃは被締結部材０２を貫通して外部に突出している。
【０００４】
ボルト０３のネジ部０３ｃのうち、被締結部材０２の外部に突出している部分には、ナット部材０４が螺合している。このナット部材０４の周縁部分には、周方向に沿う複数箇所に、ナット孔０４ａに平行なボルト孔０４ｂが形成されている。各ボルト孔０４ｂには、それぞれ、ジャックボルト０５がねじ込まれている。
【０００５】
更に、ナット部材０４と被締結部材０２との間には、平座金０６が介装されている。
【０００６】
上記構成において、ジャックボルト０５を締め付けていくと、ジャックボルト０５により、平座金０６を押す力が発生し、これにより被締結部材０２，０１が頭部０３ｂ側（上方）に付勢される。また、ジャックボルト０５が平座金０６を押す力の反力として、ナット部材０４が下方に付勢され胴部０３ａが図中下方に付勢される結果、頭部０３ｂにより被締結部材０１，０２がナット部材０４側（下方）に付勢される。かくして、被締結部材０１，０２が上下から押されて締結される。
【０００７】
被締結部材０１，０２は、ジャックボルト０５による締め付け力の合力により締結されているため、極めて強固に締結ができる。一方、１本づつのジャックボルト０５の締め付け力は小さくて良い。結局、ジャックボルト０５の１本づつの締め付け力は小さくても、全体として被締結部材０１，０２を締結する力は大きくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで本願出願人は、自重が極めて重いため大きな静荷重が発生すると共に、稼働時に大きな衝撃荷重が発生する巨大機械を設計・計画した。このような巨大機械のケーシングを締結して組み立てるのには、極めて強力な締結装置が必要となることがわかった。
【０００９】
ところで、図１１に示す締結装置（スーパーボルト）では、作用する荷重を全てジャックボルト０５で支えるため、巨大な機械用の締結装置として使用することは、信頼性の点で問題があることがわかった。つまり、巨大な機械では極めて大きな静荷重が作用するが、この極めて大きな静荷重を、ジャックボルト０５のみで支持することは、機械的強度の点で不安があった。
【００１０】
さらに、ある種の巨大機械では、稼働中に極めて大きな衝撃荷重が作用するが、図１１に示す締結装置を用いたとすると、衝撃力によりジャックボルト０５の先端が平座金０６に、めり込んでしまう恐れがある。
【００１１】
また更に、図１１に示す締結装置（スーパーボルト）では、ナット部材０４は、通常の形状のナットの周縁部分にボルト孔０４ｂを形成したものとなっている。このように、ボルト孔０４ｂを除き、ナット部材０４の形状は通常のナットと同様な形状となっているため、荷重が作用した場合には、各ネジ山に作用する分担荷重が不均一となってしまう。つまり、ナット部材０４のネジ山のうち被締結部材０２側（ナットの座面側）のネジ山に作用する分担荷重は、被締結部材０２の反対側（ナット上面側）のネジ山に作用する分担荷重に比べて大きくなる（このことは、一般のナットに共通する特性である）。例えば、ナット座面側に位置するネジ山に作用する分担荷重は、ナット上面側に位置するネジ山に作用する分担荷重の約１０倍となる。
【００１２】
巨大機械では自重により極めて大きな静荷重が作用すると共に、稼働時に極めて大きな衝撃荷重が作用する。このような大きな荷重が作用するところに、図１１に示す締結装置を用いたとすると、ナット座面側に位置するネジ山に極めて大きな分担荷重が作用する。このため、ジャックボルト０５のうち、極めて大きな分担荷重が作用しているナット座面側のネジ山に螺合してい部分において、ボルト破断が生じる恐れがある。
【００１３】
本発明は、上記従来技術に鑑み、極めて大きな静荷重ならびに極めて大きな衝撃荷重が作用しても信頼性良く被締結部材を締結することができる締結装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材と、前記他端側の被締結部材に向けて、複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込まれていく複数のボルト部材と、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に圧入されて、周方向に並んだ複数のスペーサとでなり、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の構成は、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材のうち前記ナット部材の回り止めとして機能する本数を残して残りの前記ボルト部材を外して構成し、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の構成は、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材を全て外して構成し、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下に、巨大な機械に適用した本願発明の第１の実施の形態に係る締結装置について、締結装置の全体構成を示す図１，下ナットを平面的に示す図２，スペーサを拡大して平面的に示す図３及び締結装置の要部構成を示す図４を参照して説明する。
【００２３】
巨大機械Ｍのケーシングを構成するケーシング部材１，２，３には、ロッド部材４が貫通している。このロッド部材４の上端部および下端部には雌ネジが形成されており、ロッド部材４の下端部には下ナット５が螺合され、ロッド部材４の上端部には上ナット６が螺合されている。つまり、ロッド部材４の上端は、上ナット６が螺合しこの上ナット６を介してケーシング部材１の上面に係合しており、ロッド部材４の下端は、ケーシング部材３を貫通して外部下方に突出している。
【００２４】
そして、上ナット６とケーシング部材１の上面との間には、上部座金７が介装されており、下ナット５とケーシング部材３の下面との間には、下部座金８が介装されている。
【００２５】
下ナット５の周縁部分には、周方向に沿う複数箇所（１８箇所）に、ナット孔５ａに平行なボルト孔９が形成されている。そして各ボルト孔９には、それぞれ押し上げボルト１０がねじ込まれている。各押し上げボルト１０は、下方から上方に向かって、即ち、ケーシング部材３に向かってねじ込まれている。
【００２６】
このように、ロッド部材４に対して、上ナット６と下ナット５を螺合させた後に、各押し上げボルト１０をボルト孔９にねじ込んでいくことにより、押し上げボルト１０は、下部座金８を介してケーシング部材３側に締付力を付与する。
【００２７】
なお押し上げボルト１０は、対角線上にある一対の押し上げボルト１０をねじ込んだ後に、その位置から周方向に約９０°ずれた、対角線上にある一対の押し上げボルト１０をねじ込んでいくと言う作業を連続して順次おこなっていく。そして全ての押し上げボルト１０をねじ込む作業が一巡したら、同様の作業を、更に複数回（複数巡回）行うようにして、確実な締め付けをおこなっている。
【００２８】
押し上げボルト１０による締め付けが完了したら、こんどは、下ナット５と下部座金８との間の隙間に、Ｔ字型をした合計１８個の分割型のスペーサ１１を、ハンマー等により打ち込んで圧入していく。このため、１８個のスペーサ１１は、周方向に並んで圧入・配置される。
【００２９】
全てのスペーサ１１の打ち込みが終了したら、ベルト状のスペーサ押さえ１２を下ナット５の周面にネジ止めし、このスペーサ押さえ１２により、スペーサ１１の外周面を押さえている。
【００３０】
上記構成となっている締結装置では、巨大機械Ｍの初期締付荷重による極めて大きな静荷重と、稼働時に発生する極めて大きな衝撃荷重は、押し上げボルト１０と受圧面積の広いスペーサ１１により分割して支持されて、下ナット５に伝わる。このように受圧面積の広いスペーサ１１が殆どの荷重を支えているため、押し上げボルト１０に加わる負担は少なくなり、しかも、衝撃荷重により押し上げボルト１０が下部座金８にめり込むこともない。このため、信頼性良く締結ができる。
【００３１】
また、図４に示すように、押し上げボルト１０は、頭部側にネジ部１０ａが形成されており、先端側は丸棒部１０ｂとなっており、頭部側のネジ部１０ａにて下ナット５に螺合している。このため、衝撃荷重が作用した場合には、最初に先端の丸棒部１０ｂに衝撃荷重が伝わり、この丸棒部１０ｂの弾性にて衝撃荷重を緩衝することができ、緩衝された衝撃荷重がネジ部１０ａを介して下ナット５に伝わる。この結果、押し上げボルト１０への衝撃が全体として緩和され、信頼性が高くなる。
【００３２】
また、押し上げボルト１０の座面に銅メッキを施して、締め上げ時の焼きつきを防ぐこともできる。
【００３３】
＜第１の実施の形態の変形例＞
なお上述した締結装置では、スペーサ１１の圧入後に、１８本の押し上げボルト１０を全てそのまま残していたが、荷重はスペーサ１１のみで支持することができるので、下ナット５の回り止めとして機能する数本の押し上げボルト１０を残して、残りのものを外してもよい。また、場合によっては、全ての押し上げボルト１０を外しても、締結力は十分保持することができる。
【００３４】
また、上述した締結装置では、スペーサ１１を圧入しやすくするため、スペーサ１１の厚みを、内周側で薄くなるようなテーパ形状としているが、逆に、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状としておけば、衝撃荷重が作用しても、スペーサ１１が外周側に押し出てくることがなくなる。したがってこのようにした場合には、スペーサ押さえ１２を省略することができる。
【００３５】
＜第２の実施の形態＞
次に、巨大な機械に適用した本願発明の第２の実施の形態に係る締結装置について、締結装置の全体構成を示す図１，下ナットを平面的に示す図２，スペーサを拡大して平面的に示す図３及び締結装置の要部構成を示す図４を参照して説明する。
【００３６】
巨大機械Ｍのケーシングを構成するケーシング部材１，２，３には、ロッド部材４が貫通している。このロッド部材４の上端部および下端部には雌ネジが形成されており、ロッド部材４の下端部には下ナット５が螺合され、ロッド部材４の上端部には上ナット６が螺合されている。つまり、ロッド部材４の上端は、上ナット６が螺合しこの上ナット６を介してケーシング部材１の上面に係合しており、ロッド部材４の下端は、ケーシング部材３を貫通して外部下方に突出している。
【００３７】
そして、上ナット６とケーシング部材１の上面との間には、上部座金７が介装されており、下ナット５とケーシング部材３の下面との間には、下部座金８が介装されている。
【００３８】
下ナット５の周縁部分には、周方向に沿う複数箇所（１８箇所）に、ナット孔５ａに平行なボルト孔９が形成されている。
【００３９】
更に下ナット５の形状は、ケーシング部材３側（座面側）において、ボルト孔９が形成されている周縁部分の面５ｂが、ナット孔５ａが形成されている中央部分の面５ｃに対して、軸方向に関して、ケーシング部材３の反対側方向（ナット上面側；図１，図４では下方側）にずれて位置した特殊形状となっている。
【００４０】
そして各ボルト孔９には、それぞれ押し上げボルト１０がねじ込まれている。各押し上げボルト１０は、下方から上方に向かって、即ち、ケーシング部材３に向かってねじ込まれている。この押し上げボルト１０は、図４に示すように、頭部側にネジ部１０ａが形成されており、先端側は丸棒部１０ｂとなっており、頭部側のネジ部１０ａにて下ナット５に螺合している。
【００４１】
このように、ロッド部材４に対して、上ナット６と下ナット５を螺合させた後に、各押し上げボルト１０をボルト孔９にねじ込んでいくことにより、押し上げボルト１０は、下部座金８を介してケーシング部材３側に締付力を付与する。
【００４２】
なお押し上げボルト１０は、対角線上にある一対の押し上げボルト１０をねじ込んだ後に、その位置から周方向に約９０°ずれた、対角線上にある一対の押し上げボルト１０をねじ込んでいくと言う作業を連続して順次おこなっていく。そして全ての押し上げボルト１０をねじ込む作業が一巡したら、同様の作業を、更に複数回（複数巡回）行うようにして、確実な締め付けをおこなっている。
【００４３】
押し上げボルト１０による締め付けが完了したら、こんどは、下ナット５と下部座金８との間の隙間に、Ｔ字型をした合計１８個の分割型のスペーサ１１を、ハンマー等により打ち込んで圧入していく。このため、１８個のスペーサ１１は、周方向に並んで圧入・配置される。
【００４４】
全てのスペーサ１１の打ち込みが終了したら、ベルト状のスペーサ押さえ１２を下ナット５の周面にネジ止めし、このスペーサ押さえ１２により、スペーサ１１の外周面を押さえている。
【００４５】
上記構成となっている締結装置では、巨大機械Ｍの初期締付荷重による極めて大きな静荷重と、稼働時に発生する極めて大きな衝撃荷重は、押し上げボルト１０と受圧面積の広いスペーサ１１により分割して支持されて、下ナット５に伝わる。このように受圧面積の広いスペーサ１１が殆どの荷重を支えているため、押し上げボルト１０に加わる負担は少なくなり、しかも、衝撃荷重により押し上げボルト１０が下部座金８にめり込むこともない。このため、信頼性良く締結ができる。
【００４６】
また、下ナット５の形状が特殊形状となっているため、下ナット５の各ネジ山に作用する分担荷重が均一化する。このことを、比較例と共に示す図５を参照して説明する。
【００４７】
図５（ａ）は本願の下ナット５を示し、図５（ｂ）は本願の下ナット５を上下逆にして、且つ、ボルト孔を無くした形状の比較例１のナットＮ１を示し、図５（ｃ）は比較例２として通常のナットＮ２を示し、図５（ｄ）は本願と比較例のネジ山荷重分布を示す。
【００４８】
図５から判るように、特殊形状となっている本願の下ナット５では、各ネジ山に作用する分担荷重が均一化する。このため、極めて大きな荷重が作用しても、このような大きな荷重を各ネジ山で略均一に分担して支持することができる。このため、下ナット５のボルト孔９に螺合している押し上げボルト１０のネジ部にも略均一に荷重が分担して作用するため、押し上げボルト１０がボルト破断する恐れはなくなり、信頼性良く締結をすることかできる。
【００４９】
また、図４に示すように、押し上げボルト１０は、頭部側にネジ部１０ａが形成されており、先端側は丸棒部１０ｂとなっており、頭部側のネジ部１０ａにて下ナット５に螺合している。このため、荷重が作用した場合には、押し上げボルト１０から、下ナット５の下部に荷重が伝達するため、この荷重は更に均一になって下ナット５の各ネジ山に伝達する。このため、更に、押し上げボルト１０に作用する荷重を均一化することができ、更に信頼性が高くなる。
【００５０】
＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態に係る締結装置を図６を参照して説明する。
【００５１】
図６に示すように、重ねられた被締結部材１０１，１０２を貫通した大径・大型のボルト１０３の先端部分には、大径・大型のナット１０４が螺合している。ナット１０４を螺進させることにより、ボルト１０３とナット１０４が共働して被締結部材１０１，１０２を締結することができ、ナット１０３を螺退することにより締結を緩めることができる。
【００５２】
第３の実施の形態に係る締結装置１５０は、締結のためにナット１０４を螺進させたり、締結を緩めるためにナット１０４を螺退させる際に、ボルト１０３の先端部分を矢印Ａ方向に引っ張ってボルト１０３の胴部を伸張させることにより、ナット１０４と被締結部材１０１との間に隙間を生じさせて、ナット１０４の螺進・螺退を容易にさせる装置である。
【００５３】
この締結装置１５０は、支持台１５１と、応力付与フランジ１５２と、ジャッキボルト１５３を主要部材として構成されている。
【００５４】
支持台１５１は略円筒形となっており、ナット１０４を螺進・螺退させる際に、ナット１０４の外周側で、且つ、ボルト１０３とナット１０４に対して同心状に配置される。そして支持台１５１の一端面１５１ａが被締結部材１０１の表面に当接する。
【００５５】
応力付与フランジ１５２はナット状の部材であり、ナット１０４を螺進・螺退させる際に、ボルト１０３のうち支持台１５１が配置される位置よりも先端位置に螺合される。この応力付与フランジ１５２の周縁部分には、周方向に沿う複数箇所にボルト１０３に対して平行なジャッキボルト孔１５２ａが形成されている。
【００５６】
複数のジャッキボルト１５３は、応力付与フランジ１５２側から支持台１５１（被締結部材１０１，１０２）に向かう方向に沿い、各ジャッキボルト孔１５２ａにねじ込まれていく。ジャッキボルト１５３をねじ込んでいくと、その先端が支持台１５１の他端面１５１ｂに当接する。
【００５７】
上記構成となっている締結装置１５０では、支持台１５１及び応力付与フランジ１５２を、図６に示す状態にセットしてから、各ジャッキボルト１５３を被締結部材１０１，１０２に向かって螺進させていくと、ジャッキボルト１５３は支持台１５１の他端面１５１ｂを押す。ジャッキボルト１５３が他端面１５１ｂを押すことにより生じた反力は、応力付与フランジ１５２を介してボルト１０３に作用し、この反力によりボルト１０３の胴部が矢印Ａ方向に伸張される。
【００５８】
ボルト１０３が伸張すると、ナット１０４と被締結部材１０１との間に隙間が生じ、ナット１０４を被締結部材１０１に向けて容易に螺進させて締結することができる。このため、締付け作業が容易となると共に、確実な締結が可能となる。
【００５９】
ナット１０４の締付け完了後は、各ジャッキボルト１５３を緩め、応力付与フランジ１５２を螺退してボルト１０３から取り外すと共に、支持台１５１も取り外す。取り外した締結装置１５０は、他の部分のボルト・ナットの締付けに使用する。
【００６０】
一方、締めつけていたナット１０４を緩める際にも、締付け時と同様にして、支持台１５１及び応力付与フランジ１５２をセットし、ジャッキボルト１５３をねじ込み、ボルト１０３を伸張させることにより、ナット１０４と被締結部材１０１との間に隙間を生じさせる。このようにすることにより、ナット１０４の螺退が容易になる。
【００６１】
この締結装置１５０を用いれば、ボルト１０３及びナット１０４としては通常の物を使用でき、しかも、締付けや取り外しが容易でありながら確実な締結ができる。また、大型のボルト１０３を伸張しようとした場合には、一般的には、油圧を利用したり、加熱膨張・冷却収縮を利用することが考えられるが、このような場合には油圧装置や加熱・冷却装置のような複雑な装置が必要であるが、本発明を用いれば、このような複雑な装置は不要であり、簡便にボルト１０３の伸張ができる。
【００６２】
＜第４の実施の形態＞
次に本発明の第４の実施の形態に係る締結装置を、全体構成図である図７、図７のＸ−Ｘ断面図である図８及び要部分解断面図である図９を参照して説明する。
【００６３】
これらの図に示すように、重ねられた被締結部材２０１，２０２には、大径・大型のボルト２０３が貫通している。ナット孔２０４ａを有する大径・大型のナット部材２０４は、前記ボルト２０３の先端部分に螺合している。ナット部材２０４の周縁部分には、周方向に沿う複数箇所にナット孔２０４ａに平行なジャッキボルト孔２０４ｂが形成されている。
【００６４】
複数のジャッキボルト２０５は、ナット部材２０４側から被締結部材２０１に向かう方向に沿い、各ジャッキボルト孔２０４ｂにねじ込まれていく。ジャッキボルト２０５をねじ込んでいくと、その先端が被締結部材２０１の表面に当接する。
【００６５】
スペーサリング部材２６０は、ナット部材２０４と被締結部材２０１との間に配置されると共に、各ジャッキボルト２０５が貫通する貫通孔２６１を有している。つまり、ジャッキボルト２０５は、貫通孔２６１を貫通して、その先端が被締結部材２０１の表面に当接するようになっている。
【００６６】
スペーサリング部材２６０は、第１の（上側の）テーパリング２６２と、第２の（下側の）テーパリング２６３と、内周側テーパフランジ２６４と、外周側テーパフランジ２６５と、小ボルト２６６を主要部材として構成されている。
【００６７】
第１の（上側の）テーパリング２６２はリング状をなしており、ボルト２０３を中心とした同心円周上に配置される。そしてナット部材２０４に接するナット部材側（上側）の端面２６２ａは平面となっている。また、被締結部材２０１側（下側）の端面２６２ｂは、半径方向に関して周縁から中央に向かうに従い（即ち、半径方向に関して外周縁から中央に向かうに従い、及び、半径方向に関して内周縁から中央に向かうに従い）肉厚が漸増するように傾斜している。つまり、下側の端面２６２ｂは、下側に凸となるように形成されている。
【００６８】
第２の（下側の）テーパリング２６３はリング状をなしており、ボルト２０３を中心とした同心円周上に配置される。そして被締結部材２０１に接する被締結部材側（下側）の端面２６３ａは平面となっている。また、ナット部材２０４側（上側）の端面２６３ｂは、半径方向に関して周縁から中央に向かうに従い（即ち、半径方向に関して外周縁から中央に向かうに従い、及び、半径方向に関して内周縁から中央に向かうに従い）肉厚が漸増するように傾斜している。つまり、上側の端面２６３ｂは、上側に凸となるように形成されている。
【００６９】
複数個（本例では６個）の内周側テーパフランジ２６４は円弧状片となっている。この複数の内周側テーパフランジ２６４は、第１のテーパリング２６２の下側の端面２６２ｂのうち半径方向に関して内周縁から中央に到る面と、第２のテーパリング２６３の上側の端面２６３ｂのうち半径方向に関して内周縁から中央に到る面との間の位置で、かつ、ボルト２０３を中心とした同心円周上位置に配列されている。各内周側テーパフランジ２６４は、半径方向に関して内周縁から外側に向かうに従い肉厚が漸減している。そして、各内周側テーパフランジ２６４は、その上面で端面２６２ｂに傾斜状態で接し、その下面で端面２６３ｂに傾斜状態で接する。
【００７０】
複数個（本例では６個）の外周側テーパフランジ２６５は円弧状片となっている。この複数の外周側テーパフランジ２６５は、第１のテーパリング２６２の下側の端面２６２ｂのうち半径方向に関して外周縁から中央に到る面と、第２のテーパリング２６３の上側の端面２６３ｂのうち半径方向に関して外周縁から中央に到る面との間の位置で、かつ、ボルト２０３を中心とした同心円周上位置に配列されている。しかも外周側テーパフランジ２６５は、内周側テーパフランジ２６４に対して一対一に対応して配置されている。各外周側テーパフランジ２６５は、半径方向に関して外周縁から内側に向かうに従い肉厚が漸減している。そして、各外周側テーパフランジ２６５は、その上面で端面２６２ｂに傾斜状態で接し、その下面で端面２６３ｂに傾斜状態で接する。
【００７１】
各外周側テーパフランジ２６５には、径方向に貫通する貫通孔２６５ａが形成されている。また各内周側テーパフランジ２６４には、径方向に延びる螺孔２６４ａが形成されている。しかも、一対一に対応している外周側及び内周側のテーパフランジ２６５，２６４においては、貫通孔２６５ａと螺孔２６４ａとが半径方向に一直線に並ぶようにしている。
【００７２】
複数本（本例では６本）の小ボルト２６６は、各外周側テーパフランジ２６５の貫通孔２６５ａを外周側から内周側に向かい径方向に貫通し、小ボルト２６６の先端部分は対応する内周側テーパフランジ２６４の螺孔２６４ａに螺合している。
【００７３】
上記構成となっている第４の実施の形態に係る締結装置では、各ジャッキボルト２０５を被締結部材２０１に向かって螺進させていくと、ジャッキボルト２０５は被締結部材２０１を下方に押す。ジャッキボルト２０５が被締結部材２０１を押すことにより生じた反力は、ナット部材２０４を介してボルト２０３に作用し、ボルト２０３の胴部は矢印Ｂ方向（図７参照）に伸張される。
【００７４】
このようにしてボルト２０３が伸張すると、被締結部材２０１とナット部材２０４との間隔が僅かに長くなり、ナット部材２０４とスペーサリング部材２６０との間に隙間が生じる。
【００７５】
ナット部材２０４とスペーサリング部材２６０との間に隙間が生じたら、各小ボルト２６６を、外周側から中心軸に向かって螺進させる。そうすると、対応している６組の内周側テーパフランジ２６４と外周側テーパフランジ２６５とが互いに接近する。内周側及び外周側のテーパフランジ２６４，２６５が互いに接近すると、テーパフランジ２６４，２６５により、上下のテーパリング２６２，２６３を押し広げる作用が生じる。このため上下のテーパリング２６２，２６３間の長さが長くなり、スペーサリング部材２６０の全体の軸方向長さ（上下方向長さ）が長くなり、スペーサリング部材２６０とナット部材２０４との間に生じた隙間を埋めることができる。この状態になったら、スペーサリング部材２６０のみでも、ボルト２０３を伸張した状態に保持することが可能となる。
【００７６】
このようにボルト２０３を伸張した状態で締付けをすることができるので、被締結部材２０１，２０２を確実に締結することができる。
【００７７】
スペーサリング部材２６０のみでボルト２０３を伸張した状態に保持可能とした後は、ジャッキボルト２０５を緩めて取り外すことができる。取り外したジャッキボルト２０５は、他の部分のボルト，スペーサリング部材，ナット部材の締付けに使用することができる。つまり、従来のスーパーボルトと異なり、ジャッキボルトをナット部材にそのまま取り付けておく必要はない。またボルト締結のために巨大なレンチは必要ない。また、大型のボルト２０３を伸張しようとした場合には、一般的には、油圧を利用したり、加熱膨張・冷却収縮を利用することが考えられるが、このような場合には油圧装置や加熱・冷却装置のような複雑な装置が必要であるが、本発明を用いれば、このような複雑な装置は不要であり、簡便にボルト２０３の伸張ができる。
【００７８】
この締結装置を緩めるには、ジャッキボルト２０５を再度、螺合・螺進させる必要はなく、各小ボルト２６６を外周側に螺退し緩めるだけでよい。つまり、各小ボルト２６６を外周側に螺退すると、対応する内周側テーパフランジ２６４と外周側テーパフランジ２６５とが互いに離れ、テーパリング２６２，２６３の押圧力が低下して上下のテーパリング２６２，２６３が近づき、スペーサリング部材２６０は全体として上下方向の長さが短くなる。かくして、スペーサリング部材２６０とナット部材２０４との間に隙間ができ、ボルト２０３は収縮し、締結力を失う。
【００７９】
なお図示は省略するが、小ボルト２６６の代わりに、小油圧シリンダを用いて、内周側テーパフランジ２６４および外周側テーパフランジ２６５を一斉に離接させるようにしてもよい。
【００８０】
＜第５の実施の形態＞
次に本発明の第５の実施の形態に係る締結装置を、図１０を参照して説明する。第５の実施の形態に係る締結装置は、第４の実施の形態に係る締結装置におけるスペーサリング部材２６０の代わりに、スペーサリング部材３６０を用いた構成としたものである。このため、第４の実施の形態と同一部分についての説明は省略し、スペーサリング部材３６０を中心に説明をする。
【００８１】
第５の実施の形態に係る締結装置に用いるスペーサリング部材３６０は、各ジャッキボルト２０５が貫通する貫通孔３６１を有している。このスペーサリング部材３６０は、外周側テーパフランジ３６２と、内周側テーパフランジ３６３と、小ボルト３６４を主要部材として構成されている。
【００８２】
外周側テーパフランジ３６２はリング状をなしており、ボルト２０３を中心とした同心円周上に配置される。この外周側テーパフランジ３６２は、半径方向に関して外周縁から内周縁に向かうに従い肉厚が漸減するようなテーパ面３６２ａを有している。
【００８３】
複数個の内周側テーパフランジ３６３は円弧状片となっている。この複数の内周側テーパフランジ３６３は、ボルト２０３を中心とした同心円周上に配列されている。各内周側テーパフランジ３６３は、半径方向に関して内周縁から外周縁に向かうに従い肉厚が漸減しつつ、外周側テーパフランジ３６２のテーパ面３６２ａに当接している。
【００８４】
外周側テーパフランジ３６２の外周縁の環状凸部には、径方向に貫通する貫通孔３６２ｂが周方向に並んで複数形成されている。また各内周側テーパフランジ３６３には、径方向に延びる螺孔３６３ａが形成されている。しかも、各貫通孔３６２ｂと螺孔３６３ａとが半径方向に一直線に並ぶようにしている。
【００８５】
複数本の小ボルト３６４は、外周側テーパフランジ３６２の貫通孔３６２ｂを外周側から内周側に向かい径方向に貫通し、小ボルト３６４の先端部分は対応する内周側テーパフランジ３６３の螺孔３６３ａに螺合している。
【００８６】
上記構成となっている第５の実施の形態に係る締結装置において締結をする際には、各ジャッキボルト２０５を螺進させて、ナット部材２０４とスペーサリング部材３６０との間に隙間を生じさせる。
【００８７】
この状態で小ボルト３６４を螺進させると、各内周側テーパフランジ３６３がテーパ面３６２ａ上で半径方向に沿い外側に移動する。つまり、内周側テーパフランジ３６３は、テーパ面３６２ａを登ることになる。これによりスペーサリング部材３６０の全体の軸方向長さ（上下方向長さ）が長くなり、スペーサリング部材３６０とナット部材２０４との間に生じた隙間を埋めることができる。この状態になったら、ジャッキボルト２０５を緩めて取り外し、スペーサリング部材３６０のみで、ボルト２０３を伸張した状態に保持する。
【００８８】
この締結装置を緩めるには、ジャッキボルト２０５を再度、螺合・螺進させる必要はなく、各小ボルト３６４を外周側に螺退し緩めるだけでよい。つまり、各小ボルト２６６を外周側に螺退すると、各内周側テーパフランジ３６３が内周側に移動してテーパ面３６２ａを降りるため、スペーサリング部材３６０は全体として上下方向の長さが短くなる。かくして、スペーサリング部材３６０とナット部材２０４との間に隙間ができ、ボルト２０３は収縮し、締結力を失う。
【００８９】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明では、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材と、前記他端側の被締結部材に向けて、複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込まれていく複数のボルト部材と、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に圧入されて、周方向に並んだ複数のスペーサとでなり、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっている構成とした。
【００９０】
かかる構成としたため、受圧面積の広いスペーサにより殆どの荷重を支えることができるため、ボルト部材に加わる負担は少なくなると共に、衝撃荷重が作用してもボルト部材の先端がめり込むことはない。このため、信頼性良く締結をすることができ、重厚・長大な構造物を組み立てる場合の締結装置として利用することができる。
【００９１】
また本発明では、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材のうち前記ナット部材の回り止めとして機能する本数を残して残りの前記ボルト部材を外し、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっている構成とした。
【００９２】
かかる構成としたため、締結完了後に使用するボルト部材を削減でき、部品点数の削減に寄与する。
【００９３】
また本発明では、重ねられた複数の被締結部材を貫通すると共に、一端側は一端側に位置する被締結部材の表面に係合し他端側は他端側に位置する被締結部材から突出しているロッド部材と、前記ロッド部材の他端側に螺合すると共に、周縁部分には周方向に沿う複数箇所にナット孔に平行なボルト孔が形成されているナット部材とを有すると共に、前記他端側の被締結部材に向けて、複数のボルト部材を複数の前記ボルト孔にそれぞれねじ込んでいった後に、前記ナット部材と他端側の被締結部材との間の隙間に複数のスペーサを圧入して周方向に並べ、その後に、前記ボルト部材を全て外し、しかも、前記スペーサは、内周側で厚く外周側で薄くなるような逆テーパ形状になっている構成とした。
【００９４】
かかる構成としたため、締結完了後に使用するボルト部材を無くすことができ、部品点数を更に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る締結装置を示す全体構成図。
【図２】下ナットを示す平面図。
【図３】スペーサを拡大して示す平面図。
【図４】第１及び第２の実施の形態に係る締結装置の要部を示す構成図。
【図５】分担荷重の状態を本願発明の第２の実施の形態に係る締結装置と比較例とを比較して示す説明図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る締結装置を示す構成図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る締結装置を示す構成図。
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図。
【図９】第４の実施の形態に係る締結装置の要部を示す分解断面図。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る締結装置を示す構成図。
【図１１】従来の締結装置を示す構成図。
【符号の説明】
１，２，３  ケーシング部材
４  ロッド部材
５  下ナット
５ａ  ナット孔
５ｂ  周縁部分の面
５ｃ  中央部分の面
６  上ナット
７  上部座金
８  下部座金
９  ボルト孔
１０  押し上げボルト
１０ａ  ネジ部
１０ｂ  丸棒部
１１  スペーサ
１２  スペーサ押さえ
１０１，１０２  被締結部材
１０３  ボルト
１０４  ナット
１５０  締結装置
１５１  支持台
１５２  応力付与フランジ
１５３  ジャッキボルト
２０１，２０２  被締結部材
２０３  ボルト
２０４  ナット部材
２０５  ジャッキボルト
２６０  スペーサリング部材
２６１  貫通孔
２６２  第１のテーパリング
２６３  第２のテーパリング
２６４  内周側テーパフランジ
２６５  外周側テーパフランジ
２６６  小ボルト
３６０  スペーサリング部材
３６１  貫通孔
３６２  外周側テーパフランジ
３６３  内周側テーパフランジ
Ｍ  巨大機械
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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