(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材と桁材或いは桁材同士を着脱可能に緊締結合するためのクランプ装置であって、弓形本体の上部から緊締力の印加を受けて該本体の長手方向両端部にクランプ力を生じるテンション要素（２０）を備え、該テンション要素の本体長手方向の両端部に設けられた支承部によってクランプ力を構造部材又は桁材に伝達するようにしたものにおいて、前記支承部のうちの少なくとも一方がテンション要素に結合されたねじ棒（１２０，１２２）を備え、該ねじ棒はその周面の片側が部分的にテンション要素内に入り込んでいると共に他の片側の半周面がほぼ半円柱状にテンション要素から突き出してテンション要素側の支承面を形成し、該支承面におけるねじ棒のねじ山がテンション要素に緊締力を加えて締め込んだ際に構造部材又は桁材の表面にくい込むことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記テンション要素（２０）がブリッジ構造を有し、前記ねじ棒（１２０，１２２）がテンション要素の少なくとも一端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
桁材（８０）又は構造部材（９０）の表面にくい込むねじ棒（１２０，１２２）がテンション要素（２０）の本体長手方向の両端部にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記支承部がアンダーカット部を有する略半円筒状の凹部を含み、該凹部にねじ棒が挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項５】
支承部の凹部の少なくとも一方の端部にねじ棒の端面と相互干渉して該ねじ棒に作用する軸方向の力を支承する端壁部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
ねじ棒（１２０，１２２）がテンション要素（２０）の本体長手方向に対してほぼ直交する方向で水平に延在していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項７】
ねじ棒（１２０，１２２）がテンション要素（２０）に接着されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項８】
テンション要素を貫通して上下に延在すると共にテンション要素の上面にクランプ力を印加する張力ボルト（４０）を更に備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項９】
張力ボルトとほぼ平行に延在してテンション要素（２０）の雌ねじ孔に螺合する少なくとも１つのねじ付スタッド（１００）を更に備え、該ねじ付スタッドの一端面（１０５）が構造部材又は桁材に当接する支承面を形成していることを特徴とする請求項８に記載のクランプ装置。
【請求項１０】
テンション要素（２０）が本体長手方向両端部で互いに平行に結合された一対の側壁要素（２５）を備え、両側壁要素の上面は湾曲した凸面に形成されていると共に本体長手方向両端間に張力ボルト（４０）のための配置穴（２４）が設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載のクランプ装置。
【請求項１１】
前記両側壁要素の上面に接面する湾曲凹面を有するクランプ板（７０）を更に備え、該クランプ板には張力ボルト（４０）が貫通し、該張力ボルトにはクランプ板（７０）に緊締力を印加するナット（４１）が螺合していることを特徴とする請求項１０に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造部材と桁材或いは桁材同士を着脱可能に結合するためのクランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のクランプ装置は、例えば構造部材や桁材に対する溶接が不可能な個所や、再利用できるように桁材と着脱可能に結合する必要のある個所で使用されている。一般的な桁材としては、例えばＵ形やＴ形或いはＨ形など、基本的には任意の断面形状を有する形材が用いられている。殆どの場合、これらの形材は特に内面側が傾斜面となったフランジを有している。一般的にクランプ装置は桁材の傾斜したフランジ面又は構造部材の傾斜した表面に当接して桁材同士或いは構造部材と桁材とを挟持緊締するが、クランプ装置で挟持する桁材又は構造部材の当接面が互いに非平行であるので、クランプ装置のテンション要素に緊締力を印加してクランプ力を発生させると、クランプ装置が適正位置からずれたり外れたりすることがある。
【０００３】
この問題の１つの解決策として、桁材又は構造部材の当接面に対して平行に当接するように桁材又は構造部材の傾斜面とは逆方向に傾斜した支承面をクランプ装置のテンション要素に設けることは可能である。しかしながら、この場合はクランプ対象の傾斜面に応じて個別に適合させた特殊なクランプ装置を個々に割り当てる必要があり、装置の製造コスト面で極めて不利である。
【０００４】
従来技術による別の解決策として、桁材又は構造部材の傾斜面とテンション要素の支承面との間に付加的な介装部材を配置することも知られている。例えばドイツ公開特許第２２４５８６２号公報には両側でフランジ幅が異なるＨ形又はＵ形断面形状を有する異形レール用のクランプ継手が開示されている。このクランプ継手では、クランプの締め付けに際してフランジ面の傾きによりフランジ上でクランプ板がずれるのを防止するために、逆向きの傾斜面を有する当接ブロックをＵ形レールのフランジの内側傾斜面とクランプ板との間に介装している。このように、逆傾斜面を有する当接ブロックを用いて互いに非平行のクランプ当接面を補償する場合には、クランプ装置の装着に際して少なくとも１つの付加的作業工程が必要となる。また、この比較的小型の付加部材を紛失する虞もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、上述したような従来のクランプ装置の欠点を少なくとも部分的に解消して、特に異なる寸法形状もしくは傾斜を有する構造部材と桁材に使用可能なクランプ装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、構造部材と桁材或いは桁材同士を着脱可能に緊締結合するための本発明によるクランプ装置は、緊締力の印加を受けてクランプ力を生じるテンション要素と、テンション要素と相互作用すると共に桁材又は構造部材に当接する支承面を有する支承要素と、クランプ力の作用のもとにテンション要素に対する支承要素の回動及び／又は傾動によって支承要素の支承面が桁材又は構造部材の表面に平行に当接するようにテンション要素と支承要素とを相対回動及び／又は傾動可能に結合する連結機構とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように、本発明によるクランプ装置は、緊締操作による力の印加を受けてクランプ力を生じるテンション要素と、このテンション要素と相互作用すると共に桁材又は構造部材に当接する支承面を有する支承要素とを備えている。更に本発明によるクランプ装置は、支承要素の支承面が桁材又は構造部材の表面に確実に平行に当接するようにテンション要素と支承要素とを相互に結合する連結機構を備え、この連結機構は、クランプ力の作用のもとにテンション要素に対する支承要素の自動的な相対回動及び／又は傾動を可能とするものであって、これにより緊締操作に伴って支承要素の支承面が桁材又は構造部材の表面に確実に平行状態で当接することになる。
【０００８】
本発明の基本理念は、クランプ装置において、テンション要素に緊締力を加えてテンション要素に付属する支承要素の支承面をクランプ対象物に当接させた際に、テンション要素側の支承要素の支承面がクランプ対象物の表面と自動的に平行に整列するようにテンション要素に対して支承要素が軸心周りに向きを変えることができるように構成した点にある。このように、テンション要素側の支承面とクランプ対象物表面とが相互に平行に整列することによってクランプ力を最適に伝達させることができ、特に緊締力を加える際に各部の相対位置がずれることは確実に防止できるようになる。従って、本発明によるクランプ装置は、様々な異種構造部材及び桁材に柔軟に使用可能であり、上述したようなクランプ装置の自己調整機能により緊締操作後はクランプ力が支承面に対して直交方向に作用するので、常に最適な固定状態を確保することができるものである。
【０００９】
本発明の好適な一実施形態によれば、テンション要素と支承要素とを結合する連結機構は、支承シェル部と、この支承シェル部に収容されるベアリング部とを含んでおり、ベアリング部は支承シェル部の内部に軸心周りに回動可能に収容されている。支承シェル部はテンション要素又は支承要素のいずれか一方に設けることができ、従って対応するベアリング部はテンション要素又は支承要素のいずれか他方に設けることができる。支承シェル部とベアリング部とは、相対的に少なくとも１つの運動の自由度を有するガタツキのない確実な嵌合形式で嵌め合わされていればよい。
【００１０】
テンション要素は、クランプ対象の桁材や構造部材の幾何学的形状に適合させることができる。例えば一部分が構造部材の上に載置された桁材を該構造部材にクランプする場合、テンション要素をブリッジ構造にしてその一端部に支承シェル部を配置すればよい。この場合、最終的にはテンション要素その一端部が例えば桁材フランジに押し付けられ、また他端部が例えば構造部材に対して押し付けられ、それにより桁材と構造部材が互いに緊締クランプされることになる。
【００１１】
クランプ対象の両部材に対してテンション要素による支承面の平行な当接の自動調整機能を確実にするために、テンション要素の両端部近傍に桁材又は構造部材と当接する支承面を有する支承要素をそれぞれ配置することも可能である。
【００１２】
支承シェル部はテンション要素の長手方向に対してほぼ直交する方向に延在していることが特に好ましく、これによりクランプ対象部材に当接する支承面を一層広い面積とすることができる。
【００１３】
支承シェル部及びこれと相互作用するベアリング部は基本的には任意の嵌合形状に構成することができる。特に製作が容易な幾何学的形態は、支承シェル部が略円柱面形状のベアリング部を収容するように略円筒状凹面で構成されている場合である。このようにすると、支承シェル部及びこれに収容されたベアリング部との間に自由度１の相対運動が可能となり、この場合の運動の自由度は、略円筒状凹部の支承シェル部内でベアリング部が軸心周りに回動可能であることを意味する。
【００１４】
支承シェル部が略円柱状凹部で構成されている場合、ベアリング部の軸方向に向かうスラスト力の発生に基づいてベアリング部が支承シェル部から抜け出してしまうのを防止するために、例えば支承シェル部の長手方向に対して実質的に直交する方向に延在する溝を設け、この溝に係合するようにベアリング部の外周面に対応する突条を設けると、これら周方向に延在する溝と突条との係合によって支承シェル内でのベアリング部の自由度１の相対運動、即ち回動を許容しつつ、ベアリング部に作用する軸方向スラスト力に抗してベアリング部の抜け出しを防止することが可能である。勿論、この構成は逆の関係としてもよく、即ち、ベアリング部の外周面に周方向溝を設け、支承シェル部の内周面に周方向の突条を設けるようにしてもよい。
【００１５】
ベアリング部に作用するスラスト力に対抗するための機構の別の好適な形態として、支承シェル部の少なくとも一方の端部、好ましくは両端部に、ベアリング部の端面と機械的に相互干渉してベアリング部に作用する軸方向スラスト力を支承する端壁部を設けてもよく、この側壁部単独又は前記溝と突条による機構との組み合わせによってベアリング部が軸方向に関して支承シェル部内に保持されるようにいてもよい。
【００１６】
また、例えば振動等によりクランプ力に対して直交方向に作用する力に対抗するために、支承要素の支承面を例えば溝掘り加工などによって凹凸構造面に構成しておくことは好ましいことである。
【００１７】
本発明の更に別の好適な実施形態によれば、テンション要素に結合される支承要素がテンション要素の支承面と桁材又は構造部材との間隔距離を調整する手段を含んでいる。すなわち、種々の異形桁材又は構造部材に更に大きな柔軟性を以て適用可能とするために、例えば支承面を有する支承要素をテンション要素に剛性を以て固定し、支承要素の支承面と桁材又は構造部材との間隔距離を調整可能としてもよい。このための調整機構としては、例えば支承要素に少なくとも１つの植込みボルトを取り付け、この植込みボルトをテンション要素に設けた雌ねじ孔に螺合可能とし、植込みボルトの先端面、即ちテンション要素から遠い方の端面を支承要素の支承面として機能させる構造を採用することができる。
【００１８】
本発明の更に好適な一実施形態によるクランプ装置では、特に板状の構造部材を桁材フランジにクランプするために、テンション要素を貫通して上下に延在する張力ボルトを更に備えており、この張力ボルトは、それに螺合するナットによりクランプ板を介してテンション要素の上面にクランプ力を印加するために用いられる。緊締に際してテンション要素の上でクランプ板が傾くのを防止するために、テンション要素の上面はその長手方向に沿って湾曲した凸面に形成されていることが好ましく、クランプ板はこのテンション要素の湾曲凸面上に接面する湾曲凹面を下面側に備えていることが好ましい。
【００１９】
先に述べた先行技術とその諸欠点に照らして、本発明は更に、構造部材と桁材或いは桁材同士を着脱可能に緊締結合するために緊締力の印加を受けてクランプ力を生じるテンション要素を備え、このクランプ力をテンション要素に設けられた支承部によって構造部材又は桁材に伝達するクランプ装置をも提供するものである。
【００２０】
即ち、前述の課題を解決するための別の手段として、このクランプ装置ではテンション要素に設けられた支承部はテンション要素に結合されたねじ棒を含んでいる。このねじ棒は、その周面の片側が少なくとも部分的にテンション要素内に入り込んでおり、他の片側の半周面がほぼ半円柱状にテンション要素から突き出している。このようにして、ねじ棒の突き出しているほうの半周面がテンション要素側の支承面を形成する。
【００２１】
従来技術によるクランプ装置では、桁材の平滑面又は塗装面の上ではスリップを起こし、特に衝撃荷重を受けた際には桁材間の充分な固定クランプが保証できないので、少なくともテンション要素と桁材との間に何らかの幾何学的な係合形状による結合が必要であった。本発明によるクランプ装置によれば、このような係合形状による結合は、テンション要素に緊締力を加えて締め込んだ際に桁材の表面にねじ棒のねじ山がくい込むことによって実現可能である。
【００２２】
ねじ棒は、好ましくは焼入硬化材、特にＸ４６Ｃｒ１３等の焼入硬化オーステナイト鋼製とすることが好ましい。ねじ棒の長さ／直径比は通常は１０以下、好ましくは５以下である。
【００２３】
テンション要素に対するねじ棒の固定は、例えばスナップ嵌合継手方式とすることができ、この場合、テンション要素側の支承部にはアンダカット部を有する略半円筒状の凹部が設けられ、この凹部にねじ棒がスナップ嵌めの様式で挿入される。或いは別の固定方式として、ねじ棒をテンション要素側の支承部に設けられた略半円筒状凹部内に単純に接着剤で固定してもよく、勿論、その他の好適な固定法も採用可能である。
【００２４】
このテンション要素も好ましくはブリッジ構造とすることができ、その場合、ねじ棒はテンション要素の一端部又は両端部に設けられる。このようにしてテンション要素の一端部を例えば桁材のフランジ面に、また他端部を例えば構造部材の表面に押し付け、それにより桁材と構造部材とを互いにクランプする。
【００２５】
尚、この場合のテンション要素にも、前述の張力ボルトとそのナット及びクランプ板、或いは埋め込みボルトによる間隔距離調整機構を適用可能であることは述べるまでもない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を添付図面と共に説明すれば以下の通りである。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態によるクランプ装置１を示しており、このクランプ装置１によって桁材８０を構造部材９０にクランプしている。クランプ装置１はブリッジ構造のテンション要素２０を主体として構成されており、テンション要素の長手方向の両端部にはそれぞれ支承要素３０が装着され、これらの支承要素が桁材８０又は構造部材９０に当接している。支承要素３０が軸方向にシフトしてテンション要素から抜け出そうとすることはテンション要素の端壁部分２８によって防止されている。構造部材又は桁材に対する当接高さの違いを補償するために、テンション要素には構造部材９０に当接する支承要素３０が配置された側の端部にテンション要素の長手方向と直交する上下方向に延在した脚部２１が設けられている。テンション要素２０に対して支承要素３０は軸心周りに相対回動可能であり、このため、桁材８０の表面に対して支承要素３０の支承面を確実に平行に当接させる目的でテンション要素の脚部の高さを桁材８０の高さに正確に一致させる必要はない（これに関する詳細については後述する）。テンション要素と構造部材９０には、両者間に緊締力を印加するために張力ボルト４０がテンション要素のほぼ中央部においてその長手方向と直交する上下方向に貫通している。構造部材の下面側では張力ボルト４０にナット４２が螺着されており、このナットが下側クランプ板として機能する。ボルト４０の上端側には上側クランプ板７０が嵌められており、その上方でボルト４０に別のナット４１が螺着されている。テンション要素に緊締力を印加するにはナット４１を締め込んでクランプ板７０を押し込めばよい。これにより該クランプ板が緊締力をテンション要素２０に伝達し、それによってテンション要素がクランプ力を発生して各支承要素を構造部材９０又は桁材８０に押し付け、これにより最終的に桁材８０と構造部材９０とが相互にクランプされることになる。
【００２８】
図２は、桁材８０のフランジ８１を構造部材９０にクランプするための本発明による別の実施形態に係るクランプ装置を側面から示している。桁材フランジの下面８３は上面８２と平行に延在して構造部材９０の上面９２に対して平行に当接している。この場合、ブリッジ構造のテンション要素の脚部２１は桁材フランジの高さと完全に一致しておらず、従って構造部材９０の上面９２に直接当接するほうの支承要素３０は緊締操作に伴って支承シェル部の内部でテンション要素２０に対して相対的に僅かに回動され、桁材フランジの上面８２に当接するほうの支承要素３０と互いに支承面が平行になるように整列されている。
【００２９】
これに対して図３に示す桁材８０のフランジ８１は上面８２と下面８３とが非平行であり、クランプ装置１は図２に示したものと同一である。図３における両側の支承要素３０は、テンション要素２０に対して互いに異なる向きに整列している。これは、図３において左側に示されている支承要素３０がクランプ装置１の組み立てと緊締操作に際してテンション要素２０の支承シェル部の内部で既に軸心周りに回動されているからであり、この回動によって支承要素３０はその支承面３１で桁材フランジ８１の上面８２に完全に平行な面接触状態で当接することになる。このように、支承要素３０が桁材フランジの傾斜した上面に平行に当接することにより、ナット４１又は４２を締め込む際にボルト４０の軸心に対して直交する方向の力成分が生じることはなく、従って係る力成分によって桁材フランジがクランプ装置に対して相対的にずれることもない。図３の実施形態においては、テンション要素の脚部が構造部材９０と桁材フランジとの高低差を丁度補償する高さとなっているので、図３における右側の支承要素はその収容部である支承シェル部内で回動していない。図２及び図３に示したテンション要素も図１のものと同様に支承シェル部の両端部にそれぞれ端壁２８を有し、これら端壁によって支承要素に作用するスラスト力を吸収している。
【００３０】
図４ａ及び４ｂにテンション要素２０の構造が例示されている。このテンション要素２０はブリッジ構造の長手方向両端部でウエブ部２６，２７によって互いに平行に連結された一対の側壁部２５，２５を備えており、これら両側壁部の間には長手方向両端部のほぼ中央部に張力ボルトを貫通させるための配置穴２４が画定されている。両側壁部の上面はそれぞれ滑りカム面として機能する湾曲凸面２３として構成されており、後述の上側クランプ板７０がこの滑りカム面上に載置される。テンション要素はそのブリッジ構造の一方の端部に脚部２１を備え、この脚部２１はブリッジ構造の他方の端部でクランプされる桁材又はそのフランジの厚さの少なくとも一部、好ましくは全部を補償する高さ寸法を有する。テンション要素の両端部には、ブリッジ構造の長手方向及び配置穴の軸心方向に対して共に直交する方向で下向きに開口した支承シェル部２２がそれぞれ設けられている。既に述べたように、これら支承シェル部の下向き開口部は、その両端部において端壁２８によって閉鎖しておいても良い。支承シェル部の内面形状は略半円筒形であり、その開口部においてはシェル幅Ｄが略半円筒状の支承シェル部の半径をＲとすると２Ｒよりも小さくなっている。これは、支承シェル部に収容される支承要素３０の略半円柱状ベアリング部が支承シェル部から自由に脱落してしまうのを防止するアンダカット部が支承シェル部に設けられていることを意味する。
【００３１】
図５は、略半円柱状ベアリング部を構成している支承要素３０を斜視図で示している。この略半円柱状ベアリング部の半径は支承シェル部の半径Ｒに対応している。このベアリング部は完全な円柱体ではなく、略半円柱体、即ち外周面の一部が軸心と平行な部分的切断面となっており、この部分的切断面が支承面３１を形成している。尚、このベアリング部は、図１、図２、及び図３に示したテンション要素に適合するものである。支承要素３０に作用する軸方向スラスト力を吸収するために、その端面３４は支承シェル部に設けられた端壁２８と衝合可能である。部分的切断面で構成された支承面３１には溝掘り機械加工により規則正しい凹凸構造が設けられており、この凹凸構造の突起３３は緊締力の印加に伴ってクランプ対象物の当接面に食い込むことになる。
【００３２】
図６ａ及び６ｂは、略半円柱状のベアリング部として構成される支承要素３０の更に別の選択的な実施形態を示す横断面図及び側面図であり、この支承要素は図４ａ及び４ｂに示したテンション要素に適用されるものである。この略半円柱状ベアリング部も支承シェル部に対応した半径Ｒを有する。支承面３１を形成する部分的切断面は円柱軸心Ａと平行に延在している。この支承要素３０は更にその長手方向のほぼ中央部に周方向に延在する溝３２を有し、この溝は支承シェル部の内周面に対応して設けられた図４ａ及び４ｂには図示しない周方向の突条と係合する。即ち、支承シェル部側の周方向の突条が支承要素側の周方向の溝３２内に係合し、これにより、支承シェル部内での支承要素の軸心周りの相対回動を許容しつつ、場合によって支承要素に作用する軸方向スラスト力を捕捉することができ、支承要素３０が支承シェル部２２から軸方向に抜け出すことを防止することができる。この場合、テンション要素側の支承シェル部両端の端壁２８は必ずしも必要ではなく、一端部のみ、或いは両端部とも端壁を省いてもよい。
【００３３】
尚、前述の支承シェル部２２のアンダカット量は極めて僅かであっても有効であり、例えば図５に示したような支承要素を例えば補助的な手工具を用いて僅かな力で支承シェル部２２にスナップ式に嵌入し、或いはそこから取り出すことができるように、そしてテンション要素の支承シェル部から支承要素が自由に脱落しない程度の保持機能を発揮するようにアンダーカット部を設計しておくことが好ましく、これによりクランプ装置の組み立てが容易となると共に支承要素の紛失が回避される。
【００３４】
図７ａ及び７ｂは、テンション要素及び緊締用ナットと協動する上側クランプ板７０の詳細構造を例示する上面側及び下面側からの斜視図である。このクランプ板は、テンション要素の湾曲凸面２３に合わせて形成された滑りカム面として機能する湾曲凹面７３を下面側に有している。クランプ板の中央の貫通孔７４には、組立状態においてクランプ装置の張力ボルト４０が貫通する。クランプ板の下面側には一対の対向する案内ウエブ７２が突設されており、これら案内ウエブは、図１に示したようにテンション要素２０の配置穴２４内において両側壁要素２５，２５と衝合して張力ボルト４０がテンション要素に対して側方にずれるのを防止する。緊締用のナット４１を締め込む際に支承要素がその支承シェル部内で軸心周りに回動することによってテンション要素が側方に多少傾く場合があるが、その場合でもテンション要素側の湾曲凸面２３とクランプ板側の湾曲凹面７３との滑りカム面同士の滑り移動によってクランプ板はテンション要素に対して傾くことなく適正な載置状態を維持することになる。
【００３５】
テンション要素２０と支承要素３０は互いに適合する嵌め合い形状でガタツキなく組み合わされており、同時に支承要素は、テンション要素及び支承要素のいかなる特殊構成にも左右されることなく支承シェル部２２内で軸心周りに或る角度範囲に亘って回動可能に保持されている。このことは本発明によるクランプ装置の基本機能にとって決定的に重要であり、以下、この点について図３を参照しながら説明する。即ち、今仮にクランプ装置が対象物に装着される前の状態でテンション要素２０に組み込まれている各支承要素３０の支承面３１同士が互いに平行に整列しており、この整列した支承面が一方のクランプ対象である構造部材９０の上面９２に一致するものと仮定し、これを初期状態と称することにする。ここで図３に示すように構造部材９０の表面９２上に他方のクランプ対象である桁材フランジ８１を載置し、下側ナット４２を予め螺合しておいた張力ボルト４０を構造部材９０のボルト通し穴から上向きに挿入し、構造部材９０の上面から突き出た張力ボルト４０の上に初期状態にあるテンション要素２０を装着する。即ち、張力ボルト４０をテンション要素２０の配置穴２４内に貫通させ、テンション要素２０の図中右側の支承要素３０の支承面３１を構造部材９０の上面９２に当接させ、図中左側の支承要素３０の支承面３１を桁材フランジ８１の傾斜した上面８２に当接させる。この場合、テンション要素は初期状態のままであるので、図中左側の支承要素３０の支承面３１は桁材フランジ８１の上面８２に平行に当接しているわけではなく、上面８２に対して或る傾斜角、即ち桁材フランジの傾斜した上面８２の傾きに対応した傾斜角で傾いている。この状態で上側クランプ板７０を張力ボルト４０の上から嵌めてテンション要素２０の湾曲凸面２３上に載置し、更にその上からナット４１を張力ボルト４０に螺着する。ナット４１を締め込むと、そのトルクによって生じる緊締力がテンション要素２０に印加され、それによって図中左側の支承要素３０が軸心周りに時計方向へ回動され、その支承面３１が桁材フランジの上面８２と平行に接することになる。ナット４１を更に回して締め込むと、この両側の支承要素の支承面がそれぞれクランプ対象面に平行に当接した最適状態のまま、桁材フランジ８１が構造部材９０に対してクランプされることになる。
【００３６】
図８及び図９は本発明の更に別の実施形態を示す斜視図及び平面図である。この実施形態においても、張力ボルト４０がテンション要素２０と構造部材９０を貫通し、ナット４２が下側クランプ板として機能していることは前述の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、張力ボルトを通すためにテンション要素に設けられている配置穴が張力ボルトの外径にほぼ対応しており、従ってテンション要素自体が上側クランプ板の機能を備えているので、先の実施形態で用いられている上側クランプ板は省かれている。また、本実施形態においては、先の実施形態とは異なり、テンション要素の両端部における支承部は共に支承シェル部に支承要素を装着した構成とはなっておらず、一端側の桁材フランジ８１に当接する支承部のみが先の実施形態と同様の支承要素３０を備えているだけであり、他端側の構造部材９０に当接する支承部は支承要素３０に代えて２つの互いに離間した植込みボルト１００によって構成されている。これらの植込みボルトはテンション要素に設けられた雌ねじ孔にそれぞれ螺着され、テンション要素２０の下面から構造部材９０の上面９２に達する長さで張力ボルト４０と実質的に平行に延在している。即ち、テンション要素の他端側で構造部材９０の上面９２に当接する各植込みボルト１００の下端面１０５が例えば図２で右側に示されている支承要素の支承面３１の代わりとなっている。各植込みボルト１００の上端面には図９に示すように六角レンチを受け入れるための六角穴１２８が設けられており、六角レンチによって植込みボルト１００をテンション要素２０に更にねじ込んだり、或いは逆に抜き出し方向へ戻したりすることができるようになっている。これにより桁材フランジ上面８２と構造部材上面３２との高低差に応じて構造部材９０に対するテンション要素２０の他端側の間隔距離を調整することができる。この調整された間隔距離は、各植込みボルト１００に螺合しているロックナット１１０をテンション要素の下面に向って締め込むことにより固定可能である。この場合、テンション要素の一端側では前述と同様にナット４１の締め込みに伴って支承要素３０が軸心周りに回動することによってその支承面３１が桁材フランジの上面８２に自動的に平行に接面することになるので、テンション要素２０と構造部材９０との間隔距離を確定するためのボルト１００の調整は厳密な正確度を要するものではない。また、締め込み後の状態では支承要素３０の長手方向が両植込みボルト１００間を結ぶ直線と実質的に平行となり、この直線と支承要素３０との間にテンション要素を貫通する植込みボルト４０が位置している。
【００３７】
図１０〜図１２は、本発明による更に別の選択的実施形態に係るクランプ装置における特にテンション要素を示している。このテンション要素においても、両端部の支承部がローラ／ソケットの原理に従ってクランプ対象物に対するテンション要素の相対姿勢を自動調整するために機能し、先の実施形態と対応する部分は同じ符号で図示してある。
【００３８】
本実施形態において、テンション要素２０は図１の実施形態と同様に上側クランプ板７０を介して桁材８０又は構造部材９０に押付られ、そのための緊締力を付与する張力ボルト４０は図示を省略してある。本実施形態では、先の実施形態とは異なり、テンション要素２０に回動可能に収容される支承要素の代わりに単なるねじ棒１２０及び１２２がテンション要素２０の両端部の半円筒状シェル部１２４及び１２６内に嵌め込まれている。各シェル部１２４及び１２６は、テンション要素２０の長手方向及び張力ボルトの軸方向に対して共に直交する向きに延在するように、一端側では脚部２１の下部に、他端側では側壁２８の長辺側末端下部にそれぞれ設けられている。
【００３９】
本実施形態において、ねじ棒１２０及び１２２はそれぞれのシェル部１２４又は１２６内に接着されている。この接着は工業用接着剤或いは半田その他の鑞付け材で実施することができる。ねじ棒１２０と１２２は、テンション要素２０から突出する部分がねじ付きの半円柱形状であるので、先の実施形態における支承要素のようにテンション要素２０に対して各ねじ棒をシェル内に回動可能に収容しておく必要はない。ねじ棒１２０と１２２はシェル部に固定されているにも拘わらずその突出部分の半円柱状ねじ付き周面でクランプ対象物の表面に当接するので、クランプの締め込みに際して上側クランプ板７０とテンション要素２０との間の滑りカム面同士によるテンション要素の角度姿勢の自動調整機能を妨げることはなく、構造部材８０と桁材９０とに当接する両端支承部の高さの違いをテンション要素の角度姿勢の調整によって自動的に補償することが可能である（図１０ａ〜１０ｃ参照）。
【００４０】
クランプ装置を所定のクランプ位置に固定するためのクランプ対象物に対する支承部の食い込みは、ねじ棒１２０と１２２の突出部分のねじ山によって実現される。即ち、各ねじ棒の突出部分のねじ山は緊締力の印加に伴って構造部材８０又は桁材９０の表面に食い込むことになる。この食い込みを実現するには、要は突出部分の表面が凹凸構造化されていればよい。従って、テンション要素の両端部における支承部は必ずしもねじ棒に限られるものではなく、例えば縦横の溝掘り機械加工を施した丸棒など、相応の凹凸表面構造を備えた転動可能な幾何学的周面形状のもので構成することも可能である。更にまた、半円柱形状の支承沓をテンション要素２０の両端部下面に一体形成し、クランプ対象物への食い込みを実現するために好適な凹凸表面構造を支承沓の周面に設けることも可能である。但し、ねじ棒によって支承部を構成することは経済的に特に興味ある実施形態を提供するものであり、その理由は、テンション要素２０全体を焼入れ処理に付す必要がなく、適用対象に応じて適宜硬化処理を施したねじ棒を利用できるからである。
【００４１】
【発明の効果】
以上に述べたように、構造部材と桁材或いは桁材同士を着脱可能に緊締結合するための本発明によるクランプ装置は、緊締力の印加を受けてクランプ力を生じるテンション要素と、テンション要素と相互作用すると共に桁材又は構造部材に当接する支承面を有する支承要素とを備え、この支承要素がクランプ力の作用のもとにテンション要素に対して回動及び／又は傾動することによって桁材又は構造部材の表面に対して自動的に適正な姿勢で当接するようになっているので、クランプ対象面に高低差が生じるような異なる寸法形状もしくは傾斜を有する構造部材と桁材又は桁材同士のクランプの場合であっても、クランプ対象面との間に第３の別体部材を介装する必要が無く、容易に適用することのできるクランプ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるクランプ装置を示す斜視図である。
【図２】水平なクランプ面を有する桁材フランジに図１に示したクランプ装置を装着する様子を示す部分断面側面図である。
【図３】傾斜したクランプ面図を有する桁材フランジに図１に示したクランプ装置を装着する様子を示す部分断面側面図である。
【図４】テンション要素の斜視図であり、ａは上面から見た斜視図、ｂは下面から見た斜視図である。
【図５】略半円柱状の支承要素の一例を示す斜視図である。
【図６】ａは略半円柱状支承要素の別の例を示す横断面図、ｂは側面図である。
【図７】図４ａ及びｂに示したテンション要素に組み合わされる上側クランプ板を示す斜視図であり、ａは上面側の斜視図、ｂは下面側の斜視図である。
【図８】本発明の別の実施形態によるクランプ装置を示す斜視図である。
【図９】図８に示したクランプ装置の平面図である。
【図１０】本発明の更に別の実施形態によるクランプ装置の主要部を示す側面図であり、ａはテンション要素の脚部と同等の高低差でクランプする場合を、ｂは脚部より大なる高低差でクランプする場合を、ｃは脚部より小なる高低差でクランプする場合をそれぞれ示す側面図である。
【図１１】図１０に示したクランプ装置の要部を長手方向に沿った縦断面で示す説明図である。
【図１２】図１０に示したクランプ装置の要部を長手方向と直交する方向に沿った断面で示す説明図である。
【符号の説明】
１  クランプ装置
２０  テンション要素
２１  脚部
２２  支承シェル部
２３  湾曲凸面（滑りカム面）
２４  ボルト挿通用配置穴
２５  側壁部
２８  端壁部
３０  支承要素
３１  支承面
３２  溝
３３  凹凸構造面
３４  端面
４０  張力ボルト
４１、４２  ナット
７０  クランプ板
７２  案内ウエブ
７３  湾曲凹面（滑りカム面）
７４  ボルト貫通孔
８０  桁材
８１  桁材フランジ
８２  桁材フランジの上面
８３  桁材フランジの下面
９０  構造部材
９１  構造部材の下面
９２  構造部材の上面
１００  植込みボルト
１０５  植込みボルト端面
１１０  ロックナット
１２０  ねじ棒
１２２  ねじ棒
１２４  シェル部
１２６  シェル部
１２８  六角穴
【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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【図１２】
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