JP2000084759A - ナット締結装置および締結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残油抜出し装置などを用いることなくボルト
に装着したままで容易に残油を排出でき、また作動油の
流出による作動油の損失や作業環境の汚損の生じないナ
ット締結装置を提供する。 【解決手段】 ナット６０を外囲するようにして支持筒
７２を被締結部材５６上にボルトの載置し、ピストン７
０の挿入されたシリンダ７１を回転させて、ピストン７
０に軸部５９を螺合させる。シリンダ７１が支持筒７２
に支持された状態で、油圧室７９に作動油を供給して油
圧によって軸部５９に張力を加え、ナット６０を操作棒
１２１で締結して軸部５９に張力を加えた状態でナット
を締結する。その後、切換え弁１０２を切換え、空気供
給手段７４によって空気室９０に空気を供給してシリン
ダ７１を変位させて油圧室７９内の残油を排出してタン
ク１０３に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の部材をボル
トおよびナットで固定する際、ボルトに所定の張力を加
えてナットを締結して強固に部材を固定するナット締結
装置および締結方法に関するもの。

【０００２】

【従来の技術】図９は、典型的な従来のナット締結装置
１の構成を示す断面図であり、このナット締結装置１は
特開平４−２５０９８４号公報に開示されている。ナッ
ト締結装置１は、ピストンロッドである第１被締結部材
２の先端にピストンである第２被締結部材３を固定する
ナット４を締付けるときに用いられる装置である。第２
被締結部材３は、第１被締結部材２に植込まれた植込み
ボルト１１が挿通され、ナット４に植込みボルト１１を
螺合させて締結することによって第１被締結部材２と第
２被締結部材３とを強固に固定する。

【０００３】ナット締結装置１は、シリンダ５と、この
シリンダ５に挿入される段付きピストン６と、段付きピ
ストン６と植込みボルト１１とを結合するボルト８とを
含んで構成される。シリンダ５と段付きピストン６との
間には油圧室７が形成され、段付きピストン６に挿通さ
れるボルト８は植込みボルト１１に螺合してピストン６
と植込みボルト１１とが結合され、ピストン６に作用す
る押上げ力はボルト８を介して植込みボルト１１に伝達
される。したがって、このナット４を締結する際、まず
油供給口１０から油圧室７に作動油を供給し、油圧によ
ってピストン６を押上げて植込みボルト１１に所定の張
力を加える。すると、ナット４が被締結部材３から離反
し、ナット４と被締結部材３との間に隙間が形成される
ので、シリンダ５に形成される開口９から工具を入れ、
ナット４が被締結部材３に当接するまでナット４を回転
させる。これによって植込みボルト１１に所定の張力を
加えた状態でナット４を締結することができ、第１被締
結部材２と第２被締結部材３とを強固に固定することが
できる。

【０００４】ナット締結後、油圧室７内の作動油を外部
に排出する必要があるが、この場合には、たとえばナッ
ト締結装置１をナット４に装着した状態で、すなわちピ
ストン６を固定した状態で、シリンダ５を上方に引上げ
て油圧室７内の油を外部に排出する。

【０００５】このようなナット締結装置１に類似する先
行技術は特開平２−２４３２７４号公報および特開平８
−２５７９３２号公報にも開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように油圧室
７内の油を外部に排出する作業は手作業で行っていた
が、締結すべきボルトおよびナットが大きく、ナット締
結装置が大形になると、手作業で油を排出する作業は困
難となる。この場合には、たとえばナット締結装置１を
ナット４から取外し、てこを利用して残油を排出する残
油抜出し要具に装着して残油を排出する。

【０００７】しかしながら、多数のナットを締結する場
合には、ナットを締結する毎に残油抜出要具にナット締
結装置を装着する必要があるので、作業工程が増加し、
作業時間が長くなってしまうといった問題を有する。

【０００８】また残油を抜取らずに放置した場合、次に
ボルト４を締結する際、ピストン６がシリンダ５に対し
て高い位置にある状態で油を供給してボトル１１に所定
の張力（伸び）を加えるため、ピストン６がシリンダ５
の上端部から抜け出し、圧油が吹き出し、ピストン６に
装着されるシール（Ｏリング）が破損するといった問題
が発生する。

【０００９】このような問題を解決するために、皿ばね
などの残油排出手段を用いて残油を排出するナット締結
装置が提案されている。

【００１０】図１０は、皿ばねを用いたナット締結装置
１５を示す断面図である。ナット締結装置１５は、被締
結部材１６に挿通されたボルトの軸部１７に螺合するナ
ット１８を締結する装置であり、シリンダ１９と段付き
ピストン２０と引張りロッド２３とを有する。引張りロ
ッド２３は下端部がボルトの軸部１７の先端に螺合し、
上端部に設けられる天板２２および天板２２と段付きピ
ストン２０との間に介在されるリング２１を介して段付
きピストン２０の引張り力をボルトの軸部１７に伝達す
る。前記天板２２は、シリンダ１９の上端に固定される
環状の端部材２６上に設けられ、この環状の端部材２６
と段付きピストン２０との間には皿ばね２７が介在され
る。

【００１１】ナット１８を締結する際には、段付きピス
トン２０とシリンダ１９との間に形成される油圧室２４
に油供給口２５から油圧ポンプによって作動油を供給す
る。すると、油圧室２４内の油圧力によって段付きピス
トン２０は上方に変位してボルトの軸部１７に所定の引
張力を加える。これによってナット１８が被締結部材１
６から離反するとともに、段付きピストン２０と端部材
２６との間に介在される皿ばね２７が圧縮される。

【００１２】次にシリンダ１９の下端部に形成される開
口２９から工具２８を挿入して、被締結部材１６にナッ
ト１８が当接するまでナット１８を回転させる。その
後、油圧室２４内の油圧を解放することによってシリン
ダ１９は皿ばね２７のばね力によって上方に変位して油
圧室２４内の作動油は外部に排出される。このようにし
て、ナット締結装置１５をナット１８に装着した状態で
残油を排出することができる。

【００１３】しかしながらこのような皿ばね２７を用い
たナット締結装置１５の場合には、ボルトの軸部１７に
加える引張力は皿ばね２７のばね力も考慮して決定しな
ければならず、また皿ばね２７の高さ分だけナット締結
装置１５の高さが大きくなり、狭隘な場所での使用が困
難となる。また一般に直径の小さいナット締結装置には
皿ばねを使用するが、直径の大きなナット締結装置には
適用しにくい。

【００１４】本発明の目的は、残油抜出し装置などを用
いることなく容易に残油を排出でき、かつ作動油の流出
による作動油の損失や作業環境の汚損などの生じないナ
ット締結装置および締結方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、複数の部材をボルトおよびナットで固定する際、ボ
ルトに所定の張力を加えてナットを締結するナット締結
装置において、大径部および小径部を有し、大径部と小
径部との間に段差面が形成され、厚み方向に軸線を有
し、前記ボルトの軸部が螺合するねじ孔が形成されるピ
ストンと、ピストンの大径部が油密に摺接する内周面を
有する筒部と、筒部の一端側に連なり、筒部の一端を塞
ぐ一端部材と、筒部の他端部に内向きに連なって環状に
形成され、ピストンの小径部が油密に摺接する内周面を
有する他端部材とを有し、ピストンが挿入されるシリン
ダと、被締結部材とシリンダとの間に介在され、シリン
ダを支持する支持筒と、シリンダの他端部材とピストン
の大径部との間に形成される油圧室に作動油を供給する
ための作動油供給手段と、シリンダの他端部材とピスト
ンとの間に形成される空気室に圧縮空気を供給するため
の空気供給手段とを含むことを特徴とするナット締結装
置である。

【００１６】本発明に従えば、シリンダに挿入されるピ
ストンはボルトの軸部に螺合しているので、作動油供給
手段によって油圧室に作動油を供給すると、油圧室内の
油圧によって軸部に引張力が加わり、軸部に螺合するナ
ットが被締結部材から離反する。したがって被締結部材
に当接するまでナットを回転させて締付けることによっ
てボルトに所定の張力を加えた状態でナットを締結する
ことができる。

【００１７】ピストンのねじ孔はボルトのねじ部によっ
て塞がれ、またシリンダの端部は一端部材によって塞が
れ、この一端部材とピストンとの間に空気室が形成され
るので、ナット締結後、前記空気室に空気供給手段によ
って圧縮空気を供給すると、空気室内の空気圧によって
シリンダの一端部材がピストンから離反する方向にシリ
ンダが変位して油圧室内の作動油が排出されることにな
る。このように、本発明のナット締結装置は、ナット締
結後、ナットから取外して残油抜出し要具などを装着し
て残油を排出する必要がなく、ナットに装着した状態で
残油を排出することができるので、特に多数のボルトを
締付けるときに大幅な時間短縮が図られる。また、空気
圧によってシリンダを変位させて残油を排出するので、
大きな力を作用することができる。これによって、残油
排出手段のないナット締結装置のように残油排出時の抵
抗を低減させるために油圧ホースを外す必要がなくな
り、油圧ホースを装着した状態で、残油を排出すること
ができ、残油流出による作動油の損失や作業環境の汚損
といったことが防がれる。また、残油が十分に排出され
ない状態でナットの締結に使用したとき、ピストンがシ
リンダの上方へ抜け出して圧油が噴出したり、またこれ
によってＯリングが破損したりするといった問題が防が
れる。また、皿ばねを用いた従来のナット締結装置で
は、皿ばねを装備するためナット締結装置の高さが大き
くなっていたが、本発明では空気室を形成する一端部材
の厚さだけでよく、装置の小形化が図られ、狭隘な場所
でも使用することが可能である。

【００１８】請求項２記載の前記作動油供給手段は、作
動油を供給する油圧源と、可撓性を有し、油圧源に接続
される油圧ホースと、シリンダの一端部材に臨み、油圧
室に連通する第１接続口と、第１接続口と油圧ホースと
を着脱可能に接続する第１管継手とを含み、前記空気供
給手段は、圧縮空気を供給する空気圧源と、可撓性を有
し、空気圧源に接続されるエアホースと、シリンダの一
端部材に臨み、空気室に連通する第２接続口と、第２接
続口とエアホースとを着脱可能に接続する第２管継手と
を含むことを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、ナット締結装置を締結す
べきナットに装着するときにシリンダに挿入されたピス
トンをボルトの軸部に螺合させる必要があり、そのため
にはシリンダにピストンが挿入された状態でシリンダご
とピストンを回転させて螺合させる。本発明では作動油
供給手段および空気供給手段はそれぞれ第１および第２
管継手によってシリンダに取付けられる第１および第２
接続口に着脱可能に接続されるので、軸部へのピストン
の螺合時には、第１および第２管継手によって油および
空気圧源にそれぞれ接続される油圧ホースおよびエアホ
ースを離脱させることができる。したがってシリンダを
回転させてピストンを螺合させるときに各ホースが邪魔
にならず、迅速にナット締結装置の装着を行うことがで
きる。

【００２０】請求項３記載の前記ピストンには、第１接
続口が取付けられ、シリンダの一端部材には、第１接続
口が挿通され、空気室の空気漏出を阻止した状態で、シ
リンダと第１接続口との相対変位を許容する挿通孔が形
成され、第１接続口には、油圧室内の作動油を排出した
ときの一端部材に対する第１接続口の相対位置を指示す
る指示マークが記載されていることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、ピストンに取付けられる
第１接続口は一端部材に挿通されており、さらにこの第
１接続口には一端部材に対する相対位置を指示する指示
マークが記載されているので、この指示マークによって
油圧室内の作動油を完全に排出したときのピストンの位
置を外部から把握することができる。したがって、空気
供給手段によって作動油を排出するとき、完全に排出さ
れたか否かを外部から容易に把握することができる。

【００２２】請求項４記載の本発明の前記第２管継手
は、エアホースと第２接続口とが着脱可能状態にある場
合には、空気室と大気とを連通し、空気供給可能状態に
ある場合には、エアホースと第２接続口との離脱を阻止
し、空気室と大気との連通を遮断することを特徴とす
る。

【００２３】本発明に従えば、空気を供給して残油を排
出した後、空気室内は高圧となっているので、第２接続
管からエアホースを離脱したときには空気室内の空気圧
によって勢いよくエアホースが離脱するおそれがある
が、本発明ではエアホースと第２接続口とを接続する管
継手は、着脱可能状態にある場合には空気室と大気とを
連通するので、管継手を空気供給可能状態から着脱可能
状態に移行させたとき、空気室と大気とが連通して空気
室内が大気圧と等しくなり、この状態で第２接続口から
エアホースを離脱する。これによって、エアホースが空
気圧によって激しく離脱するといったことが防がれる。
また、第２管継手が空気供給可能状態にある場合には、
大気との連通を遮断してエアホースと第２接続口との離
脱を阻止するので、空気供給時にエアホースが第２接続
口から離脱するといったことが防がれる。

【００２４】請求項５記載の本発明は、複数の部材をボ
ルトおよびナットで固定する際、ボルトに所定の張力を
加えてナットを締結するナット締結方法において、大径
部および小径部を有し、大径部と小径部との間に段差面
が形成され、厚み方向に軸線を有し、前記ボルトの軸部
が螺合するねじ孔が形成されるピストンと、ピストンの
大径部が油密に摺接する内周面を有する筒部と、筒部の
一端部に連なり、筒部の一端を塞ぐ一端部材と、筒部の
他端部から内向きに連なって環状に形成され、ピストン
の小径部が油密に摺接する内周面を有する他端部材とを
有し、ピストンが挿入されるシリンダと、被締結部材と
シリンダとの間に介在されてシリンダを支持する支持筒
と、シリンダの他端部材とピストンの大径部との間に形
成される油圧室に作動油を供給するための作動油供給手
段と、シリンダの他端部材とピストンとの間に形成され
た空気室に圧縮空気を供給するための空気供給手段とを
具備し、まず、支持筒にシリンダが支持されるまでシリ
ンダに挿入されるピストンをボルトの軸部に螺合し、次
に、作動油供給手段によって油圧室に作動油を供給し、
油圧によってボルトの軸部に所定の張力を加えて軸部に
螺合するナットを被締結部材から離反させ、その後、ナ
ットが被締結部材に当接するまでナットを回転させて締
結し、最後に、空気供給手段によって空気室に圧縮空気
を供給し、空気圧によってシリンダを変位させて油圧室
内の作動油を排出することを特徴とするナット締結方法
である。

【００２５】本発明に従えば、油圧室内の残油を排出す
る場合には、空気室に圧縮空気を供給してシリンダを変
位させて残油を排出する。したがって、従来のように残
油抜出し要具を装着したり、カバーとピストンとの間に
皿ばねを介在させたりする必要がなく、残油を流出させ
ることなく容易に残油を排出することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るナット締結装置５０を示す断面図である。ナット締結
装置５０は、被締結部材５６に挿通されるボルトの軸部
５９に螺合するナット６０を締結するときに用いられ
る。

【００２７】ナット締結装置５０は、ピストン７０と、
このピストン７０が挿入されるシリンダ７１と、シリン
ダ７１と被締結部材５６との間に介在される支持筒７２
と作動油供給手段７３と空気供給手段７４とを含んで構
成される。ピストン７０は直円柱状の大径部８０と小径
部８１とを有し、厚み方向にボルトの軸部５９が螺合す
るねじ孔であるボルト軸８２が形成される。なお、ボル
ト軸８２、大径部８０、小径部８１はそれぞれ共通の中
心軸線Ｌ１を有する。

【００２８】シリンダ７１はピストン７０が装着される
シリンダ本体７５と、シリンダ本体７５の一端を塞ぐ一
端部材８３とから構成される。シリンダ本体７５は、短
円筒状であり、内周面１０５にピストン７０の大径部８
０の外周面８５がＯリング９２を介して油密に摺接する
筒部７６と、シリンダ本体７５の他端部である筒部７６
の他端部に内向きに連なって環状に形成され、内周面８
９にピストン７０の小径部８１の外周面８６がＯリング
９１を介して油密に摺接する他端部材８４とから構成さ
れる。一端部材８３は、シリンダ本体７５の一端である
筒部７６の一端上に設けられるリング７８と、リング７
８上に設けられる円板状の蓋７７とから構成される。こ
の蓋７７は、リング７８を介してシリンダ本体７５の筒
部７６に螺合する複数の押えボルト８８によって固定さ
れる。

【００２９】また、ボルトの軸部５９の直径は、たとえ
ば１０ｃｍ程度であり、シリンダ７１の外径は２５〜３
０ｃｍ程度である。

【００３０】他端部材８４は、ピストン７０の大径部の
外周面８５から小径部の外周面８６にわたる段差面８７
に臨む一表面１０６を有する。この他端部材８４の一表
面１０６、ピストン７０の段差面８７およびピストン７
０の小径部の外周面８６、筒部７６の内周面１０５とに
よって囲まれた環状の空間が、作動油供給手段７３から
作動油が供給される油圧室７９となる。

【００３１】また、ピストン７０の一表面１０４、一端
部材８３の蓋７７の一表面９３、および筒部７６の内周
面９４とによって囲まれた空間が、空気供給手段７４か
ら空気が供給される空気室９０となる。

【００３２】作動油供給手段７３は、作動油を供給する
油圧源９８と、可撓性を有し、油圧源９８に接続される
油圧ホース９７と、シリンダ７１の一端部材８３の蓋７
７に臨み、油圧室７９に連通する第１接続口９５と、第
１接続口９５と油圧ホース９７とを着脱可能に接続する
第１管継手９６とを含んで構成される。第１接続口９５
は、一端部材８３の蓋７７に形成される挿通孔１１６に
挿通されてピストン７０の一表面１０４に臨んで固定さ
れる。ピストン７０には第１接続口９５と油圧室７９と
を連通する油通路１０９が形成される。挿通孔１１６に
挿通される第１接続口９５の外周面１１７は直円筒状で
あり、挿通孔１１６は、空気室９０への空気供給時に挿
通孔１１６から空気から漏出することを阻止した状態
で、シリンダ７１の上下変位に伴う第１接続口９５のシ
リンダ７１への相対変位を許容できるように、挿通され
た第１接続口９５の外周面１１７と挿通孔１１６との間
にわずかな隙間、本実施形態では０．０５ｍｍ程度の隙
間を有する。

【００３３】油圧ホース９７と第１接続口９５とを着脱
可能に接続する第１管継手９６は第１接続口９５に固定
されるニップル９９と、油圧ホース９７に固定されるカ
ップリング１００とから成り、容易に着脱することが可
能である。油圧源９８は、油圧ポンプ１０１、油圧ポン
プ１０１と油圧ホース９７との間に介在される切換え弁
１０２およびタンク１０３とを有し、油供給時には図１
に示されるように作動油供給可能な切換え位置に切換え
弁１０２は配置され、残油排出時には切換え弁１０２を
油圧ホース９７とタンク１０３とが連通するように切換
えて油圧室７９内の作動油をタンク１０３に戻す。

【００３４】空気供給手段７４はエアポンプ１０８と、
エアポンプ１０８に接続され、可撓性を有するエアホー
ス１０７と、シリンダ７１の蓋７７に臨み、空気室９０
に連通する第２接続口１５０と、第２接続口１５０とエ
アホース１０７とを着脱可能に接続する第２管継手１５
１とを含んで構成される。

【００３５】また、蓋７７の中心軸線Ｌ１上にはアイボ
ルト１２０が固定され、ナット締結装置５０の装着時に
はアイボルト１２０に通したワイヤを天井クレーンのフ
ックを引っ掛けてシリンダ７１を吊下げる。アイボルト
１２０は中心軸線Ｌ１上にあるので、安定して吊下げる
ことができるとともに、シリンダ７１を安定して回転さ
せてピストン７０をボルトの軸部５９へスムーズにの螺
合させることができる。

【００３６】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見
た断面図である。ナット６０は短円柱状であり、外周部
にナット６０を回転させるための操作棒１２１が嵌合す
る嵌合孔１４５が複数、本実施形態では８個形成され
る。嵌合孔１４５は周方向に等間隔に形成され、それぞ
れ半径方向に向き、外方に開口する。支持筒７２は被締
結部分５６上でナット６０を外囲するように配置されて
シリンダ７１を支持する。支持筒７２には、操作棒１２
１を挿入するための開口１２２が周方向に間隔をあけて
２箇所形成される。開口１２２を介してナット６０の嵌
合孔１４５に嵌合される操作棒１２１が、中心軸線Ｌ１
を中心として周方向に回動操作してナット６０を締付け
および緩めることができるように開口１２２は周方向に
延びて形成される。

【００３７】図３は、作動油供給手段７３の第１管継手
９６のニップル９９とカップリング１００とが離反した
状態を示す正面図であり、図４はニップル９９とカップ
リング１００とが接続したときの状態を示す拡大断面図
である。カップリング１００は図４に示されるように内
筒１１１と、内筒１１１に形成される複数の嵌合孔１１
９に嵌まり込む複数の鋼性ボール１１２と、内筒１１１
に外挿されるロックリング１１０とを有し、ニップル９
９はカップリング１００の内筒１１１に挿入される挿入
部１１８を有し、この挿入部１１８にはカップリング１
００の各ボール１１２が嵌まり込んで係合する係合溝１
１５が形成される。ボール１１２は周方向に複数設けら
れ、それぞれ内筒１１１に形成された嵌合孔１１９内で
半径方向に変位自在に設けられる。ロックリング１１０
は長手方向中央部の内側に縮径部部１１３が形成され、
先端部に拡径部１１４が形成され、内筒１１１に沿って
変位自在に装着され、カップリング１００の先端に向け
てばね付勢されており、自然状態では縮径部１１３がボ
ール１１２に臨んで当接し、これによってボール１１２
は内筒１１１の内周面１５３よりも内側に突出した状態
にある。ロックリング１１０を矢符Ａで示されるように
基端側へばね力に抗して引寄せると、ボール１１２は拡
径部１１４に臨むこととなり、これによって各ボール１
１２は内筒１１１の内周面１２１よりも外側に退避する
ことができる。

【００３８】したがって、カップリング１００をニップ
ル９９に接続する場合にはロックリング１１０を矢符Ａ
方向に引寄せた状態でカップリング１００の内筒１１１
内にニップル９９の挿入部１１８を挿入し、ロックリン
グ１１０から手を離す。すると、ばね力によってロック
リング１１０が先端側へ変位し、これによってロックリ
ング１１０の縮径部１１３にボール１１２が押されて各
ボール１１２はニップル９９の係合溝１１５に嵌まり込
み、容易に引張力が作用してもカップリング１００がニ
ップル９９から引抜かれるといったことが防がれる。カ
ップリング１００をニップル９９から離脱させる場合に
は、ロックリング１１０を矢符Ａ方向に引寄せて各ボー
ル１１２を半径方向に変位可能とし、引続きカップリン
グ１００を引寄せると各ボール１１２が係合溝１１５か
ら離脱してカップリング１００を引抜くことができる。

【００３９】図５は、第２接続口１５０と第２管継手１
５１との接続状態を示す断面図である。シリンダ７１の
蓋７７に固定される第２接続口１５０は、第２管継手１
５１に挿入する挿入部１４６を有し、空気室９０に連通
される。第２管継手１５１は第２接続口１５０の挿入部
１４６が挿入されて装着する装着口１２６と、装着口１
２６に対して回動可能に設けられ、エアホース１０７が
接続される回動部１５４と、回動部１５４に装着される
ロックリング１２５とを有する。回転部１５４の先端部
には、装着口１２６を挟持する一対の回動支持片１２７
が設けられる。この回動支持片１２７は、図５の紙面に
対して垂直な回動軸線Ｌ２まわりに装着口１２６を回動
可能に挟持する。装着口１２６には、装着状態で空気室
９０に連通する連通路１２８が形成され、回動部１５４
は、図５（１）に示されるように第２管継手１５１の回
動部１５４が装着口１２６に対して一直線状となる空気
供給可能状態にあるときには、エアホース１０７に連通
する空気通路１２９が回動部１５４の連通路１２８に臨
んでエアホース１０７と第２接続口１５０とが連通す
る。また、この状態では回動部１５４の尖端のフォーク
型の爪１３０が、挿入部１４６の下端部で外方に隆起す
る首１３１を挟持して第２管継手１５１の第２接続口１
５０からの離脱が阻止され、またばね付勢されるロック
リング１２５によって回動部１５４の回動が阻止されて
いる。

【００４０】第２管継手１５１を第２接続口１５０から
離脱する場合には、まずロックリング１２５を矢符Ｂで
示されるようにエアホース１０７側にばね力に抗して引
寄せた状態で、図５（２）に示されるように回動部１２
７を約７０°回動させて脱着可能状態とする。すると、
連通路１２８が回動部１２７に開けられた穴１３２に連
通し大気に臨んで空気室９０が大気に開放されることに
なる。すなわち、第２管継手１５１が第２接続口１５０
に接続された状態で空気室９０内の高圧の空気が外部に
排出される。

【００４１】その後、図５（３）に示されるように第２
管継手１５１を第２接続口１５０から引抜くことによっ
て離脱させることができる。このように、第２管継手１
５１を離脱させる場合には、回動部１５４を回動させて
空気室９０をまず大気に開放させた後、第２接続口１５
０から離脱させるので、高圧の空気によって第２管継手
１５１が急激に吹き飛ばされたり、高圧の空気によって
固くて離脱できなくなるといったことが防がれる。第２
管継手１５１を第２接続口１５０に接続する場合には、
上述の逆の手順によって接続する。

【００４２】図６は、ナット締結装置５０の締結手順を
示す図である。図６に従ってナット締結装置５０の締結
方法を詳述する。

【００４３】まず、図６（１）に示されるように、支持
筒７２を締結すべきナット６０を外囲するように被締結
部材である被締結部材５６上に載置する。

【００４４】次に図６（２）に示されるように天井クレ
ーンのフック１４１にワイヤ１５２を介してシリンダ７
１の上部に設けられるアイボルト１２０を引っ掛けてシ
リンダ７１をボルトの軸部５９上に移動させ、軸部５９
上にピストン７０のボトル軸８２が位置するようにシリ
ンダ７１を降下させる。ボルトの軸部５９の先端にシリ
ンダ７１が載置されると、天井クレーンのワイヤロープ
１４２をわずかに弛ませた状態でシリンダ７１を回転さ
せる。フック１４１はワイヤロープ１４２に対して回転
自在にあり、アイボルト１２０は中心軸線Ｌ１上にある
ので、スムーズにシリンダ７１を回転させることがで
き、ピストン７０のボトル軸８２を軸部５９のねじ部に
螺合させることができる。

【００４５】シリンダ７１の回転時には、作動油供給手
段７３の油圧ホース９７は第１接続口９５から離脱され
ており、また空気供給手段７４のエアホース１０７も第
２接続口１５０から離脱されているので、シリンダ７１
の回転を妨げることはない。

【００４６】シリンダ７１を回転させてピストン７０に
軸部５９を螺合させると徐々にシリンダ７１が下降し、
やがて他端部材８４の他表面１４４（下端面）が支持筒
７２の上端面に当接してシリンダ７１が支持筒７２上に
支持される。このように支持されるまでシリンダ７１を
回転する。このとき、他端部材８４の他表面１４３には
内側に環状の位置決め突部１４０が形成されており、シ
リンダ７１が支持筒７２に支持された状態で位置決め突
部１４０が支持筒７２の内周面に嵌まり込み、正確に支
持筒７２の位置決めを行うことができる。

【００４７】また、支持筒７２とシリンダ７１とは別体
に形成されているが、支持筒７２とシリンダ７１とは一
体に形成されてもよい。

【００４８】次に図６（３）に示されるように油圧ホー
ス９７と第１接続口９５とを第１管継手９６によって接
続する。この状態では、油圧室７９は、ピストン７０の
段差面８７とシリンダ７１の他端部材８４の一表面１４
４とが当接状態にある。このとき、第１接続口９５の外
周面１１７には、蓋７７の外方に臨む他表面１５５に対
応する位置に指示マーク１４３が刻印によって記載され
ている。したがって、シリンダ７１に対するピストン７
０の中心軸線Ｌ１に沿う相対変位は指示マーク１４３と
蓋７７の他表面１５５との相対変位で外部から視認でき
る。すなわち、指示マーク１４３が蓋７７の他表面１５
５と同じ高さ位置にあるときには段差面８７と他端部材
８４の一表面１０６とが当接して油圧室７９の作動油は
外部に排出されていることを示す。

【００４９】第１管継手９６によって油圧ホース９７と
第１接続口９５を接続し、油圧ポンプ１０１を作動させ
る前に切換え弁１０２が作動油供給可能位置にあるかを
確認する。作動油供給可能位置にない場合には、作動油
供給可能位置に切換えて作動油供給可能としてから油圧
室７９に作動油を供給する。油圧室７９に作動油を供給
すると、油圧室７９内の油圧によってシリンダ７１の他
端部材８４の一表面１０６とピストン７０の段差面８７
とが相互に離反する方向にピストン７０は中心軸線Ｌ１
に沿って上方に変位し、ボルトの軸部５９に所定の張力
を加える。このときの油圧は、たとえば９００〜１５０
０ｋｇ／ｃｍ²である。

【００５０】ピストン７０が上方に変位して軸部５９に
張力が加えられると、図６（４）に示されるように軸部
５９に螺合するナット６０が被締結部材５６から離反す
る。

【００５１】その後、図６（５）に示されるように支持
筒７２の開口１２２を介して外部から操作棒１２１をナ
ット６０の嵌合孔１４５に嵌合させて、被締結部材５６
にナット６０が当接するまでナット６０を回転させる。
こうして軸部５９に所定の張力を加えた状態でナット６
０を締付けることができる。このように、支持筒７２に
開口１２２が形成されることにより外部から簡単にナッ
ト６０を締付けることが可能である。ナット６０が当接
した後、作動油供給手段７３の切換え弁１０２を、油圧
ホース９７とタンク１０３とが連通するように切換え、
油圧室内の圧力を落とす。

【００５２】次に、第２管継手１５１を第２接続口１５
０に接続し、エアポンプ１０８を作動させて空気室９０
内にエアを供給する。すると、空気室９０内の空気圧は
ピストン７０の一表面１０４と蓋７７の一表面９３とが
離反する方向に作用して、軸部５９に螺合して固定され
るピストン７０に対してシリンダ７１が上昇し、油圧室
７９内の作動油が第１接続口９５、油圧ホース９７、切
換え弁１０２を介してタンク１０３に戻されることにな
る。シリンダ７１が徐々に上昇し、第１接続口９５の指
示マーク１４３が蓋７７の他表面１５５と同一になった
とき、油圧室７９内の作動油は完全に排出されたものと
して空気供給手段７４からの空気の供給を停止する。な
お、このときの空気供給圧は一例として約６ｋｇ／ｃｍ
²である。

【００５３】その後、第２管継手１５１の回動部１５４
を回動させて空気室９０を大気に開放させた後、第２管
継手１５１を第２接続口１５０から離脱させる。作動油
供給手段７３の油圧ホース９７も第１管継手９６によっ
て第１接続口９５から離脱させ、ナットの締結作業が完
了する。

【００５４】その後、天井クレーンによってシリンダ７
１を上昇させ、支持筒７２を次に締結すべきナット６０
を外囲するように被締結部材５６上に載置し、前述と同
様にシリンダ７１を装着して次のナット６０の締結作業
を行う。

【００５５】このように空気供給手段７４によって残油
の排出を行うので、大きな力でシリンダ７１を変位させ
ることができ、残油排出時に作動油の抵抗を低減させる
ために油圧ホースを離脱させる必要がなくなり、排出さ
れた残油を油圧ホース９７を介してタンク１０３に戻す
ことができ、残油の流出による作業環境の汚染を防ぎ残
油を再利用することが可能となる。

【００５６】残油排出作業はナット締結後に行うのでは
なく、ナット締結装置をナットに装着し、作動油の供給
前に行うようにしてもよい。

【００５７】また、締結されているナット６０を緩める
場合にも、本発明のナット締結装置５０を用いることが
できる。

【００５８】図７は上述したナット締結装置５０が用い
られる一例である舶用ディーゼルエンジン５２を示す断
面図であり、図８はその平面図である。舶用ディーゼル
エンジン５２は図７に示されるように大きく台板５３、
フレーム５４、ジャケット５５およびシリンダカバー４
９の部材から構成され、台板５３、フレーム５４、ジャ
ケット５５にわたってタイロッドと呼ばれるボルト５７
が挿通され、ジャケット５５上のナット５８および台板
５３下のナット５８ａによって締結されて台板５３、フ
レーム５４およびジャケット５５は相互に固定される。
また、シリンダカバー４９はジャケット５５から挿通さ
れる植込みボルト４８に上方からナット４７が締付けら
れてジャケット５５に固定される。

【００５９】シリンダカバー４９には、燃焼室６１内の
爆発的燃焼による圧力の急上昇によってジャケット５５
から離反する方向に大きな力が作用する。したがって、
シリンダカバー４９をジャケット５５に固定する植込み
ボルト４８はこのような力に抗することができる所定の
張力を加えて締結する必要がある。同様に、台板５３、
フレーム５４およびジャケット５５を固定するボルト５
７にもピストン６２に加わる圧力によって大きな張力が
作用するので、ボルト５７もこのような大きな張力に抗
する所定の張力を加えて締結する必要がある。

【００６０】ナット締結装置５０は、このようにボルト
５７，４８に所定の張力を加えた状態でナット５８，６
０を締結するために用いられ、被締結部材５６はシリン
ダカバー４９またはジャケット５５となる。なお、図７
において参照符６３はクランク軸であり、参照符６４は
連接棒であり、参照符６５はクロスヘッドであり、参照
符６６はピストン棒である。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、空気供
給手段によってピストンを変位させて油圧室内の作動油
を排出することができるので、ナット締結装置をナット
に装着した状態で容易に残油を排出できるとともに、残
油を流出させることが防がれるので、作動油の損失と作
業環境の汚損を減少させることができる。

【００６２】請求項２記載の本発明によれば、作動油を
供給するための油圧ホースおよび空気を供給するための
エアホースをそれぞれ第１接続口および第２接続口に着
脱可能に接続されるので、ナット締結装置の装着時には
各ホースを離脱させた状態でシリンダを回転させてピス
トンをボルト軸に螺合させることができ、作業効率が良
好となる。

【００６３】請求項３記載の本発明によれば、第１接続
口には指示マークが記載されているので、残油排出時の
ピストンの位置を外部から把握することができ、ピスト
ンがシリンダから抜け出して圧油が噴出する、またはＯ
リングが破損するといった問題を防止できる。

【００６４】請求項４記載の本発明によれば、エアホー
スを第２接続口から離脱させるときに、まず空気室を大
気に開放した後に第２管継手を第２接続口から離脱させ
るので、エアホースの離脱時に高圧空気によってエアホ
ースが急激に吹きとばされるといったことが防がれる。

【００６５】請求項５記載の本発明によれば、空気供給
手段によって圧縮空気を供給してピストンを変位させて
残油を排出させるので、ナット締結装置をナットに装着
した状態で容易に残油の排出を行うことができ、また空
気圧による大きな力で残油を排出することができるの
で、油圧ホースを外して残油を流出させる必要がなくな
り、残油流出による作動油の損失および作業環境の汚損
が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるナット締結装置５
０を示す断面図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。

【図３】第１管継手９０のニップル９９とカップリング
１００とが離脱した状態を示す正面図である。

【図４】第１管継手９６のニップル９９とカップリング
１００とが接続した状態を示す拡大断面図である。

【図５】第２管継手１５１と第２接続口１５０との接続
状態を示す断面図である。

【図６】ナット締結装置５０の締結手順を示す図であ
る。

【図７】舶用ディーゼルエンジン５２を示す断面図であ
る。

【図８】舶用ディーゼルエンジン５２の平面図である。

【図９】従来のナット締結装置１を示す断面図である。

【図１０】従来のナット締結装置１５を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

５０ ナット締結装置 ５６ 被締結部材 ５９ 軸部 ６０ ナット ７０ ピストン ７１ シリンダ ７２ 支持筒 ７３ 作動油供給手段 ７４ 空気供給手段 ７５ シリンダ本体 ７６ 筒部 ７７ 蓋 ７８ リング ７９ 油圧室 ８０ 大径部 ８１ 小径部 ８２ ボルト軸 ８３ 一端部材 ８４ 他端部材 ８５ 大径部の外周面 ８６ 小径部の外周面 ８７ 段差面 ８８ 押えボルト ８９ 内周面 ９０ 空気室 ９１，９２ Ｏリング ９３ 一表面 ９４ 内周面 ９５ 第１接続口 ９６ 第１管継手 ９７ 油圧ホース ９８ 油圧源 ９９ ニップル １００ カップリング １０１ 油圧ポンプ １０２ 切換弁 １０３ タンク １０４ ピストンの一表面 １０５ 内周面 １０６ 一表面 １０７ エアホース １０８ エアポンプ １０９ 油通路 １１０ ロックリング １１１ 内筒 １１２ 鋼性ボール １１３ 縮径部 １１４ 拡径部 １１５ 係合溝 １１６ 挿通孔 １１７ 外周面 １１８ 挿入部 １１９ 嵌合孔 １２０ アイボルト １２１ 操作棒 １２２ 開口 １２５ ロックリング １２６ 装着口 １２７ 回動支持片 １２８ 連通路 １２９ 空気通路 １３０ フォーク型の爪 １３１ 首 １３２ 穴 １４０ 位置決め突部 １４１ フック １４２ ワイヤロープ １４３ 指示マーク １４４ 他表面 １４５ 嵌合口 １４６ 挿入部 １５０ 第２接続口 １５１ 第２管継手 １５２ ワイヤ １５３ 内周面 １５４ 回動部 １５５ 他表面 １５８ ナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の部材をボルトおよびナットで固定
   する際、ボルトに所定の張力を加えてナットを締結する
   ナット締結装置において、 大径部および小径部を有し、大径部と小径部との間に段
   差面が形成され、厚み方向に軸線を有し、前記ボルトの
   軸部が螺合するねじ孔が形成されるピストンと、 ピストンの大径部が油密に摺接する内周面を有する筒部
   と、筒部の一端側に連なり、筒部の一端を塞ぐ一端部材
   と、筒部の他端部に内向きに連なって環状に形成され、
   ピストンの小径部が油密に摺接する内周面を有する他端
   部材とを有し、ピストンが挿入されるシリンダと、 被締結部材とシリンダとの間に介在され、シリンダを支
   持する支持筒と、 シリンダの他端部材とピストンの大径部との間に形成さ
   れる油圧室に作動油を供給するための作動油供給手段
   と、 シリンダの他端部材とピストンとの間に形成される空気
   室に圧縮空気を供給するための空気供給手段とを含むこ
   とを特徴とするナット締結装置。
2. 【請求項２】 前記作動油供給手段は、 作動油を供給する油圧源と、 可撓性を有し、油圧源に接続される油圧ホースと、 シリンダの一端部材に臨み、油圧室に連通する第１接続
   口と、 第１接続口と油圧ホースとを着脱可能に接続する第１管
   継手とを含み、 前記空気供給手段は、 圧縮空気を供給する空気圧源と、 可撓性を有し、空気圧源に接続されるエアホースと、 シリンダの一端部材に臨み、空気室に連通する第２接続
   口と、 第２接続口とエアホースとを着脱可能に接続する第２管
   継手とを含むことを特徴とする請求項１記載のナット締
   結装置。
3. 【請求項３】 前記ピストンには、第１接続口が取付け
   られ、 シリンダの一端部材には、第１接続口が挿通され、空気
   室の空気漏出を阻止した状態で、シリンダと第１接続口
   との相対変位を許容する挿通孔が形成され、 第１接続口には、油圧室内の作動油を排出したときの一
   端部材に対する第１接続口の相対位置を指示する指示マ
   ークが記載されていることを特徴とする請求項２記載の
   ナット締結装置。
4. 【請求項４】 前記第２管継手は、エアホースと第２接
   続口とが着脱可能状態にある場合には、空気室と大気と
   を連通し、空気供給可能状態にある場合には、エアホー
   スと第２接続口との離脱を阻止し、空気室と大気との連
   通を遮断することを特徴とする管継手を使用した請求項
   ２または３に記載のナット締結装置。
5. 【請求項５】 複数の部材をボルトおよびナットで固定
   する際、ボルトに所定の張力を加えてナットを締結する
   ナット締結方法において、 大径部および小径部を有し、大径部と小径部との間に段
   差面が形成され、厚み方向に軸線を有し、前記ボルトの
   軸部が螺合するねじ孔が形成されるピストンと、 ピストンの大径部が油密に摺接する内周面を有する筒部
   と、筒部の一端部に連なり、筒部の一端を塞ぐ一端部材
   と、筒部の他端部から内向きに連なって環状に形成さ
   れ、ピストンの小径部が油密に摺接する内周面を有する
   他端部材とを有し、ピストンが挿入されるシリンダと、 被締結部材とシリンダとの間に介在されてシリンダを支
   持する支持筒と、 シリンダの他端部材とピストンの大径部との間に形成さ
   れる油圧室に作動油を供給するための作動油供給手段
   と、 シリンダの他端部材とピストンとの間に形成された空気
   室に圧縮空気を供給するための空気供給手段とを具備
   し、 まず、支持筒にシリンダが支持されるまでシリンダに挿
   入されるピストンをボルトの軸部に螺合し、 次に、作動油供給手段によって油圧室に作動油を供給
   し、油圧によってボルトの軸部に所定の張力を加えて軸
   部に螺合するナットを被締結部材から離反させ、その
   後、ナットが被締結部材に当接するまでナットを回転さ
   せて締結し、 最後に、空気供給手段によって空気室に圧縮空気を供給
   し、空気圧によってシリンダを変位させて油圧室内の作
   動油を排出することを特徴とするナット締結方法。