JP2001314994A - 溶接補強構造 - Google Patents

溶接補強構造

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 溶接損傷の場合に溶接された部材の構造的一
体性を維持するためのコンパクトな遠隔設置可能な溶接
補強構造。 【解決手段】 溶接補強構造１０は、横方向に拡大した
端部部分と溶接継目に跨る縮小した中間部分３６とを有
する概ねドッグボーンの形状をしたポケット２０を含
む。相補的な形状の補強要素１８が、ポケット２０に受
入れられる。ポケット２０は、これに重なる補強要素１
８中の開口に受入れられる突起２２を含む。楔形のクラ
ンプ２３保持具が、開口内の突起２２の周りに受入れら
れ、要素をポケット２０内に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接継目の補強装
置に関し、具体的には、例えば原子炉において溶接損傷
の場合に溶接された部材の構造的一体性を維持するため
のコンパクトな遠隔設置可能な溶接補強装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接継目は、一般的に隣り合って当接す
る溶接された部材の間に形成される。例えば、沸騰水型
原子炉圧力容器では、円筒形シュラウドが、燃料コアを
通して水の流れを導くのに用いらる。シュラウドの底部
は、圧力容器の底部に溶接されるシュラウド支持構造体
に取付けられる。シュラウド支持構造体は、反らせ板、
円筒体及び支持脚部から成る。反らせ板及び円筒体が、
圧力容器及びシュラウドとシュラウドの内側との間の環
状空間を通る水の流れを分離する。シュラウドは、炉心
プレート、上端案内格子、及びシュラウドヘッド／セパ
レータを支持するために用いられる構造構成部品であ
る。シュラウドは、成形または圧延された鋼板を一体に
溶接することで一般的に構成されるいくつかの積み重ね
られた円筒形のセクションから成る。従来通りのやり方
であれば、各円筒形セクションは、２枚または３枚のプ
レートから作られる。円筒形セクションは、また変化す
る直径を持つ。異なる直径の円筒体の間の移行部は、円
形の棚、例えば平坦なリングを円筒形のセクションの端
部間に溶接することで構成される。従って、シュラウド
は、多くの垂直方向及び円周方向の溶接部を含む。
【０００３】シュラウドの中央セクションにボルトで止
められる炉心プレートを用いて、燃料組立体の下端部及
び制御棒案内管の上端部を横方向に支持する。また、炉
心プレートは、燃料組立体を通して炉心流れを方向づけ
るための反らせ板としての役目も果たす。炉心流れの方
向づけをすることで、炉心プレート全体にわたって圧力
差が生じる。従って、炉心プレートは、垂直方向及び水
平方向の荷重を支持するよう設計され、この荷重は次ぎ
にシュラウドに伝達される。また、シュラウドヘッド／
セパレータがシュラウドの上方セクションにボルト止さ
れる。シュラウドヘッド／セパレータは、炉心内部に生
じる蒸気から湿気を除去するのに用いられる。湿気を分
離することで、シュラウドヘッド／セパレータを通して
圧力低下が生じ、従ってシュラウドに伝達される上向方
向の荷重が発生する。稼動状態及び／または地震性の事
象の間は、水平方向及び垂直方向の荷重の両方が、シュ
ラウド及びシュラウドを構成するのに用いられる多数の
溶接部を介して伝達されなければならない。溶接損傷
が、シュラウドの一体性、炉心／炉心内部の適正な支持
を失わせる結果になる可能性があり、また原子力設備の
運転休止を必要とする可能性がある。
【０００４】溶接損傷の場合にシュラウドの一体性を維
持するシュラウド修理金具が、過去に設計された。例え
ば、ブラケットが、円周方向の溶接継手を横切ってブリ
ッジ固定するようにシュラウドの外部にボルト止めされ
た。ブラケットは、シュラウドの外部に環状体として取
付けられた。取付けには各ブラケットに対して４つの孔
をシュラウドを貫通して機械加工する必要があった。こ
の修理部品は、円周方向の溶接継手に対して別の荷重経
路を設けるように設計されたものであった。しかしなが
ら、この種の装置では、炉心シュラウド及び圧力容器の
間の環状空間への接近が制限された。
【０００５】修理金具の別の実施例は、シュラウドの上
端部をシュラウド支持体に接続する多数のタイロッドを
使用するものであった。タイロッドに用いられる材料
は、シュラウドの材料の熱膨張係数より低い熱膨張係数
を備えていた。種々の幾何学構造の緩衝装置が、圧力容
器及びシュラウドの外部間に横方向の支持を行なうため
に用いられてきた。一般的に、緩衝装置は、上端案内格
子、炉心プレート及びシュラウドの上方においてシュラ
ウド支持継手に対して設置される。この方法では、先行
の方法のように、環状空間領域への接近が同じように制
限された。いくつかの設計では、ジェットポンプ吸入口
ミキサーへの接近を可能にするために修理金具の取外し
が必要であったり、また圧力容器を内部から点検するた
めに接近することが制限された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、溶接損傷の場
合に、シュラウド溶接部の円周方向及び／または垂直方
向の溶接継手を横切り引張荷重及び剪断荷重を担持し、
またシュラウド及び環状空間の外形の幾何学的形状を変
えることなくシュラウドに対して与えられた最初の設計
要件を満たして接近を維持し、同時に修理部品の最小限
の大きさ及び質量並びに最小限の据え付け時間で遠隔設
置ができる、別の荷重経路を設ける必要が生じてきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態によると、好ましくはＩ字形またはドッグボーンの形
状のポケットが、ポケットの縮小した中間部分が溶接継
目に跨るように、所定の厚さまで溶接された部材の隣接
する表面に例えば機械加工などで形成される。ポケット
は、溶接された部材、例えば原子炉のシュラウドの部材
の内側または外側に設置することができる。ポケットの
端縁は、真直ぐかまたは僅かにテーパを持たせることが
できる。しかしながら、溶接継目に隣接しかつ平行な端
縁は、テーパを持つことが好ましい。突起、例えばポケ
ットの１端または両端部におけるポケット内の円柱部分
が、例えば機械加工されずに残されて、従ってポケット
の基部から部材の表面に向かって突出する。
【０００８】概ね相補的な形状、例えばＩ字形またはド
ッグボーンの形状の、ブラケットまたは要素が準備され
て、ポケット内に設置される。溶接継目に隣接しかつ平
行な要素の端縁は、ポケットの端縁のテーパと相補的な
形状になるようにテーパを持っている。このテーパが、
溶接継目に垂直な軸に沿うポケット及び要素間の間隙ゼ
ロの嵌合いを可能にする。溶接継目に平行な軸に沿っ
て、要素及びポケット間の小さな間隙が設けられブラケ
ットの取付けを容易にする。また、要素はポケット中の
突起と位置合わせされたクリアランスホールを有する。
【０００９】要素をポケット内に保持するために、保持
クランプが、要素中の穴にかつポケット中に残された突
起の周りに取付けられる。保持クランプは、スリーブに
重なるウェッジ、及びドライバ、例えばスリーブに螺合
されて突起の周りの環状の開口に配置されるナットを含
む。ナット及びスリーブを螺合することで、クランプウ
ェッジは、ウェッジ及びスリーブのテーパを付けた設計
により穴の内径と突起の外側の間に拡張する。保持クラ
ンプは、稼動停止／起動状態の間に要素を固定するため
に必要である。必要に応じ、補助的固定構造を保持クラ
ンプの１部として含むことができる。
【００１０】要素の材料の熱膨張係数は、シュラウド、
即ち接合された部材の材料の熱膨張係数より低いことが
好ましい。従って、設備の加熱／作動の間には、要素は
引張状態に、またシュラウド溶接継手は圧縮状態に置か
れるであろう。従って、溶接継目に垂直な荷重経路は、
要素によって引張荷重として担持され、一方溶接継目に
平行な方向に掛かる荷重は、要素の断面によって剪断荷
重として伝達される。
【００１１】本発明の別の実施形態において、ポケット
の両端部の拡大したポケット部分は、接合された部材の
反対側の表面までの貫通孔を備えることができる。ボル
トが、部材の反対側の側面から取付けられ、要素の開口
を通して受入れられることができる。ナットが、ボルト
に取付けられ要素をポケット内に保持することができ
る。この実施形態において、シュラウド表面の平面に垂
直な方向に掛かる荷重は、要素及びボルト組立体によっ
て伝達されることができる。この設計は、シュラウドの
両側面への接近が可能である場合に特に有用である。
【００１２】別の選択は、要素及びシュラウドの上に被
覆またはプレートを施すことである。被覆またはプレー
トは、クランプ保持具またはボルト組立体の必要性を無
くすはずである。
【００１３】各溶接継目に必要とされる、要素及びクラ
ンプ保持具またはボルト／ナットの大きさ、材料、及び
数量は、溶接継目により伝達されなければならない必要
な荷重に基づくものである。その上に、要素の外部輪郭
は、シュラウドの半径に合致するように平坦あるいは湾
曲にすることができる。
【００１４】本発明による好ましい実施形態において、
互いに溶接されて細長い溶接継目を形成する第１及び第
２部材と、対応する表面に開口するように部材中に形成
され、溶接継目の両側に第１及び第２ポケット部分を構
成し、１端部に隣接する第１ポケット部分は、継目から
間隔を置いた横方向に拡大した凹部と継目に隣接する横
方向に縮小した部分とを有し、第２ポケット部分は、継
目に隣接する横方向に縮小した部分を有する連続したポ
ケットとを含み、1つの部材のポケット部分の１つは、
１つのポケット部分の基部から１つの部材の表面に向う
方向に延びる突起を有し、さらに、横方向に縮小した中
間部分により互いに接続された横方向に拡大した端部部
分を含み、拡大した端部部分の１つは第1ポケット部分
に受入れられ、縮小した中間部分は溶接継目に跨って縮
小したポケット部分に受入れられる補強要素と、突起に
係合し要素を溶接継目に跨ってポケット内に保持する保
持具と、を含む溶接補強構造が提供される。
【００１５】本発明による別の実施形態において、互い
に溶接されて細長い溶接継目を形成する第１及び第２部
材と、対応する表面に開口するように部材中に形成さ
れ、溶接継目の両側に第１及び第２ポケット部分を構成
し、１端部に隣接する第１ポケット部分は、継目から間
隔を置いた横方向に拡大した凹部と継目に隣接する横方
向に縮小した部分とを有し、第２ポケット部分は、継目
に隣接する縮小した部分を有する、連続したポケット
と、横方向に縮小した中間部分により互いに接続された
横方向に拡大した端部部分を含み、拡大した端部部分の
１つは第1ポケット部分に受入れられ、縮小した中間部
分は溶接継目に跨ってポケットに受入れられる、補強要
素と、表面に沿って要素並びに第１及び第２部材の上を
覆う被覆と、を含む溶接補強構造が提供される。
【００１６】本発明によるさらに別の好ましい実施形態
において、互いに溶接されて細長い溶接継目を形成する
第１及び第２部材と、対応する表面に開口するように部
材中に形成され、溶接継目の両側に位置し、継目に跨る
横方向に縮小した中間ポケット部分により互いに接合さ
れた第１及び第２の横方向に拡大した凹部を構成する、
連続した概ねドッグボーンの形状のポケットと、ドッグ
ボーンの形状のポケットに概ね相補的な形状であり、ポ
ケットに配置された概ねドッグボーンの形状の補強要素
であって、横方向に縮小した中間部分により互いに接続
された横方向に拡大した端部部分を含み、第１及び第２
ポケット部分の各々は、細長い溶接継目に概ね平行に延
び、部材の基部から表面に向う方向でポケット部分から
離れるようにテーパを持った少なくとも１つの端縁を有
し、ドッグボーンの形状の補強要素の拡大した端部部分
の各々は、細長い溶接継目に概ね平行に延び、関連のポ
ケット部分のテーパに対して概ね相補的な形状であるテ
ーパを持った少なくとも１つの端縁を有する、補強要素
と、ドッグボーンの形状の補強要素をポケット内に保持
するための手段と、を含む溶接補強構造が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図面、特に図１を参照すれば、全
体を１０で示す、1対の部材14及び１６間の溶接継手１
２を補強するための溶接補強構造が示されていて、この
例では、部材が水平方向の溶接継手１２に沿って一体に
溶接されている。部材１４及び１６は、円筒形の部材、
すなわち、円筒形の部材１４が円筒形の部材１６に重ね
られ互いに溶接された部材として示される。溶接補強構
造１０は、部材１４及び１６中に形成されたポケット２
０内に受入れられる補強要素１８、例えばブラケットを
通常含む。突起２２がポケット２０内にあり、また全体
を２３で示す保持クランプが、以下に述べるように、要
素１８をポケット２０内に固定する。溶接補強構造１０
は、互いに溶接された部材に沿って多数の位置に適用で
きることが分かるであろう。
【００１８】補強要素１８は、横方向に拡大した端部部
分２４及び２６並びに横方向に縮小した中間部分２８を
有するドッグボーンまたはＩ字形の形状をしている。貫
通開口３０が要素１８の少なくとも１つの端部に設けら
れ、以下に述べるように、突起２２及び保持クランプ２
３を受入れる。
【００１９】ポケット２０は、補強要素１８に対して概
ね相補的な形状になっている。つまり、ポケットは、部
材１４及び１６中の横方向に拡大した端部部分３２及び
３４並びに端部部分３２及び３4間に延びかつ溶接継目
１２を横切る中間部分３６を有する。従って、ポケット
２０は、端部部分３２及び中間部分３６の１部分を含む
第１ポケット部分３５並びに端部部分３４及び縮小した
中間部分３６の別の隣接部分を含む第２ポケット部分３
７を有する。ポケットは、ポケットの基部を形成する表
面４０を残して所定の深さまで部材１４及び１６中に形
成される。ポケット２０の端縁は、真直ぐまたは僅かに
テーパを持たせることができるが、同時に、溶接継目に
隣接しかつそれに平行なポケットの端縁は、基部４０か
ら外方にテーパを持たせるのが好ましい。従って、表面
４２及び４４は、図２Ｂに示す本発明のさらに別の実施
形態において角度αにより示すように、ポケットの端部
部分を拡大させる方向に基部４０から外方にテーパを持
っている。残りの表面、例えば表面４３及び４５、特に
溶接継目に平行な表面は、同様に反対方向にテーパを持
たせることができる。
【００２０】ポケット２０を形成するために、部材１４
及び１６の材料は、突起２２を機械加工しないまま残し
ながら、機械加工され取除かれるのが好ましい。従っ
て、突起２２は、部材１４の一体部分からなるのが好ま
しい。
【００２１】ブラケット１８は、ポケット２０の形状に
対して概ね相補的な形状になっている。従って、溶接継
目１２に平行なブラケット１８の端縁、特に内側の端縁
４６及び４８は、ポケット２０の対応する端縁に対して
相補的な形状になるようにテーパを持つ。例えば、端縁
４６及び４８は、それぞれ端縁４２及び４４に対して相
補的形状になるようにテーパを持つが、一方それに対向
する平行な端縁は、図２Ｂのさらに別の実施形態に示す
ように、それぞれ端縁４３及び４５に対して相補的な形
状になっている。テーパを持たせることによって、溶接
部に垂直な軸に沿うポケット及びブラケットの間の間隙
をゼロにすることが可能になる。ブラケット及びポケッ
トの間の小さな間隙が、溶接部に平行な軸に沿って存在
し、ポケットへの補強要素の取付けを容易にする。開口
３０は、もちろん突起２２と位置合わせされ、突起２２
の周りの環状空間中に保持クランプ２３を受入れるのに
十分な間隙を残して突起２２を受入れる。
【００２２】保持クランプ２３は、割りスリーブ５０、
ウェッジ５２、及び保持ナット５４を含む。割りスリー
ブ５０は、外方に向ってテーパを付けた外側表面５６及
びねじ付き円筒形表面５８を有する。ウェッジ５２は分
割されており、スリーブ５０のねじ５８と係合する内側
にねじが切られた表面を有する。ウェッジの外側端部
は、ナット５４中の環状溝に受入れる環状の肩部を含
む。保持クランプ２３のナットを回転させることで、ク
ランプは、開口３０の内径及び突起２２の間で拡張す
る。クランプが、ナット５４をねじ込むことにより締め
付けられると、ウェッジ５２のウェッジが、スリーブ５
０に沿って軸方向に移動し、今度はブラケット１８がポ
ケット２０内に保持される。
【００２３】補強要素１８の材料の熱膨張係数は、部材
１４及び１６の熱膨張係数よりも低くなるように選択さ
れる。設備の運転中の加熱の間には、補強要素１８は、
従って引張状態になり、シュラウド溶接継手は圧縮状態
になるであろう。従って、溶接継目に垂直な荷重経路
は、補強要素によって引張荷重として担持される。溶接
継目に平行な方向に掛かる荷重は、補強要素１８の断面
によって剪断荷重として伝達される。
【００２４】図１の溶接補強構造は、溶接継目１２を横
断して互いの連続体を形成する部材１４及び１６を補強
するのに使用できるが、図２Ａ、図２Ｂ及び図３の実施
形態は、互いに直角を成す方向に向いた部材間に類似の
溶接補強構造を用いる。この実施形態においては、先の
実施形態と同様の部品は、符号接頭辞「１」を有する同
様な参照符号で表す。図２Ａ、図２Ｂ、及び図３に示す
ように、水平方向に延びるリング６０が、水平方向の溶
接継目に沿って垂直方向に向いた部材６２に溶接され
る。部材６２の外側表面及びリング部材６０の外側端縁
に沿って延びるポケット１２０(図３)が形成される。従
って、それぞれポケット部分１３５及び１３７の両端部
における横方向に拡大した凹部１３２及び１３４は、そ
れぞれ部材６２及び６０中にあり、また中間部分１３６
は、溶接継目１１２を横切ってポケット部分１３２及び
１３４の間を延びる。補強要素１１８は、図１に示す要
素１８に類似している。ポケット及び補強要素の縁部
は、図１の本発明の実施形態におけると同様にテーパを
持っていることが分かるであろう。さらに、保持クラン
プ組立体１２３を用いて補強要素１１８をポケット１２
０内に保持し、先の実施形態と同様な結果が得られる。
【００２５】次ぎに図４Ａ、図４Ｂ、及び図５に示す本
発明の実施形態では、溶接補強構造は、それらの間に溶
接継目１１２を備える先行の実施形態におけると同様
に、垂直方向に延びる部材６２及び水平方向に延びる部
材６０の間に同様に形成される。しかしながら、この構
成では、水平方向の部材６０は、ポケット全体を受入れ
るには厚さが不十分である。従って、部材６２中及び部
材６０の外側端縁に沿ってポケットが形成される。従っ
て、中間ポケット部分２３６は、部材６２中の横方向に
拡大した凹部２３２から部材６０の端縁を完全に貫通し
て延び、ポケット２２０は形状構成が実質上Ｔ字形とな
り、また凹部２３２及び中間ポケット部分２３６の１部
分を含むポケット部分２３５のみを有するという結果に
なる。補強要素２１８は、下側の横方向に拡大した部分
２２４の横方向端縁２４６が真直ぐでありテーパを持っ
ていないということを除いては、先の実施形態の補強要
素に類似している。しかしながら、上側ポケット部分２
３２を構成する端縁２４２だけでなく、上方端縁2４８
もテーパを持っている。従って、補強要素２１８は、拡
大した上側ポケット部分２３２及び中間ポケット部分２
２０内に受入れられる。要素２１８の下側の横方向に拡
大した部分２２４は、部材６０の下に位置する。
【００２６】図６に示す本発明の実施形態では、補強要
素及びポケットは、要素及びポケットが、水平方向に位
置するように向けられ、部材３１４及び３１６の間の垂
直方向の溶接継目３００を跨っていることを除いては、
図１に示す対応する部分と同一である。従って、この実
施形態においては、図１の先の実施形態におけると同様
な部分には、数字３を前に付けた同様な符号を用いる。
従って、拡大した端部部分３２４及び３２６並びに縮小
した中間部分３２８を有するドッグボーンの形状をした
要素３１８は、概ね相補的な形状をしたポケット３２０
内に受入れられる。突起３２２は、開口３３０内に受入
れられ、保持クランプ３２３が突起３２２の周りに同様
に取付けられ、要素３１８をポケット３２０内に保持す
る。
【００２７】本発明のさらに別の実施形態を図７に示す
が、図１の実施形態に対応する部品には数字４を前に付
ける。１つ部材または複数の部材の金属から例えば突起
２２のような突起を機械加工する代わりに、ポケット４
２０の基部に、孔４２７を設けるように構成することが
できる。図７には、ポケット４２０の両端部で、ポケッ
ト部分４３５及び４３７の一部を形成する横方向に拡大
した凹部４３２及び４３４中に、２つの孔４２７が示さ
れる。孔４２７はボルト４２９を受入れる。ボルトは、
部材４１４及び４１６の１側面から孔４２７を貫通し、
補強要素４１８の横方向に拡大した端部部分４２４及び
４２６中の開口４２５を貫通して、ねじ付きナット４３
１を受入れる。このようにして、補強要素４１８は互い
に溶接された部材に固定され、要素は溶接継目４１２を
跨る。
【００２８】図８は、垂直方向及び水平方向の両方の溶
接継目における本発明の溶接補強構造を示す。例えば、
垂直方向の溶接継目３００は、図６におけると同様に要
素３１８により補強される。水平方向の継目１１２は、
溶接補強要素１１８を含む図２Ａ及び図２Ｂに示す構成
により同様に補強される。このように、多数の補強要素
及びポケットが、溶接補強構造が必要な場所に、垂直方
向及び水平方向に延びる溶接継目の両方にまたはその他
の方向に向いた溶接継目に用いられる。突起２２のよう
な突起は、ポケットの対向する端部に同様に設けること
ができることも分かるであろう。その構成では、１対の
保持クランプ２３が、それぞれの突起２２に係合し要素
１８をポケットに保持することができるように、要素１
８の対向する端部に、開口３０を同様に同様に設けるこ
とができる。
【００２９】図９に示すように、本明細書に示した様々
な構成のうちの何れの構成の補強要素も、上を覆う被覆
５００を備えることができる。被覆５００は、ドッグボ
ーン形状の要素、例えば、要素１８と部材１４及び１６
との間に形成されるポケットを密封する。被覆５００に
より、それぞれ図１及び図７に示すようなクランプ保持
具あるいはボルト組立体の必要性が無くなることが分か
るであろう。
【００３０】本発明は、現時点で最も実用的かつ好まし
い実施形態であると考えられるものに関して今まで述べ
てきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるべ
きではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想及び技術
的範囲に含まれる様々な変形形態及び均等の構成を保護
しようとするものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による溶接補強構造を示す、１部破断
された部分斜視図。
【図２Ａ】 溶接継手を補強するのに有用なブラケット
の側面図。
【図２Ｂ】 図２Ａに示すブラケットを用いた溶接継手
の１部破断断面図。
【図３】 その補強構造を示す、円筒形溶接シュラウド
の１部の部分斜視図。
【図４Ａ】 ブラケットの側面図。
【図４Ｂ】 ブラケットが継手を補強するために適用さ
れる溶接継手の部分断面図。
【図５】 シュラウドに適用される図４Ａ及び図４Ｂの
補強構造を示す、円筒形シュラウドの部分斜視図。
【図６】 垂直方向の溶接継目に対する溶接補強構造を
示す、図１に類似の図。
【図７】 溶接補強構造のさらに別の実施形態を示す、
図６に類似の図。
【図８】 垂直方向及び水平方向の溶接継手における本
発明による溶接補強構造を示す斜視図。
【図９】 上を覆う被覆を備える溶接補強構造を示す、
図１に類似の図。
【符号の説明】
１０ 溶接補強構造 １２ 溶接継手 １４，１６ 部材 １８ 補強要素 ２０ ポケット ２２ 突起 ２３ 保持クランプ ２４，２６ 横方向に拡大した端部部分 ２８ 横方向に縮小した中間部分 ３０ 貫通開口 ３２，３４ 横方向に拡大した端部部分 ３５ 第１ポケット部分 ３６ 中間部分 ３７ 第２ポケット部分 ４０，４２，４３，４４，４５ 表面 α 角度 ４６，４８ 内側端縁 ５０ 割りスリーブ ５２ ウェッジ ５４ 保持ナット ５６ 外方に向ってテーパを付けた外側表面 ５８ ねじ付き円筒形表面 ６０ 水平方向に延びるリング ６２ 垂直方向に向いた部材 １１２ 溶接継目 １１８ 補強要素 １２０ ポケット １２３ 保持クランプ組立体 １３２，１３４ 横方向に拡大した凹部 １３５，１３７ ポケット部分 １３６ 中間部分 ２１８ 補強要素 ２２０ ポケット ２２４ 下側の横方向に拡大した部分 ２３２ 横方向に拡大した凹部 ２３６ 中間ポケット部分 ２４２ 端縁 ２４６ 横方向端縁 ２４８ 上方端縁 ３００ 垂直方向の溶接継目 ３１４，３１６ 部材 ３１８ ドッグボーンの形状をした要素 ３２０ ポケット ３２２ 突起 ３２４，３２６ 拡大した端部部分 ３２８ 縮小した中間部分 ３３０ 開口 ３２３ 保持クランプ ４１２ 溶接継目 ４１４，４１６ 部材 ４１８ 補強要素 ４２０ ポケット ４２４，４２６ 拡大した端部部分 ４２５ 開口 ４２７ 孔 ４２９ ボルト ４３１ ねじ付きナット ４３２，４３４ 横方向に拡大した凹部 ４３５，４３７ ポケット部分 ５００ 上を覆う被覆
フロントページの続き (72)発明者 ジャック・トシオ・マツモト アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サニ ーヴェール、ダブリュー・マッキンレー・ アベニュー、862番 (72)発明者 デビッド・ビー・ドレンデル アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ノゼ、マハン・ドライブ、6286番 (72)発明者 デビッド・ウェスレー・サンドゥスキー カリフォルニア州、ロス・ガトス、ビス タ・デル・マー、231番

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに溶接されて細長い溶接継目を形成
    する第１及び第２部材（１４，６２，３１４，４１４；
    １６，６０，３１６，４１６）と、 対応する表面に開口するように前記部材中に形成され、
    前記溶接継目の両側に第１及び第２ポケット部分（３
    ５，１３５，２３５，３３５，４３５，３７，１３７，
    ２３７，３３７，４３７）を構成し、１端部に隣接する
    前記第１ポケット部分は、前記継目から間隔を置いた横
    方向に拡大した凹部（３２，１３２，２３２，３３２、
    ４３２）と前記継目に隣接する横方向に縮小した部分と
    を有し、前記第２ポケット部分は、前記継目に隣接する
    横方向に縮小した部分を有する、連続したポケット（２
    ０，１２０，２２０，３２０，４２０）とを含み、 前記1つの部材の前記ポケット部分の１つは、前記１つ
    のポケット部分の基部から前記１つの部材の表面に向う
    方向に延びる突起を有し、さらに 横方向に縮小した中間部分（３８，１３８，２３８，３
    ３８，４３８）により互いに接続された横方向に拡大し
    た端部部分（３２，１３２，２３２，３３２，４３２）
    を含み、前記拡大した端部部分の１つは前記第1ポケッ
    ト部分に受入れられ、前記縮小した中間部分は前記溶接
    継目に跨って前記縮小したポケット部分に受入れられ
    る、補強要素（１８，１１８，２１８，３１８，４１
    ８）と、 前記突起に係合し前記要素を前記溶接継目に跨って前記
    ポケット内に保持する保持具（２３，１２３，２２３，
    ３２３，４２３）と、を含むことを特徴とする溶接補強
    構造。
  2. 【請求項２】 前記第２ポケット部分は、前記溶接継目
    から間隔を置いた横方向に拡大した凹部（３４，１３
    ４，２３４，３３４，４３４）を含み、前記要素の前記
    拡大した端部部分は、前記第１及び第２ポケット部分に
    それぞれ受入れられ、前記要素の前記縮小した中間部分
    は、前記溶接継目に跨っていることを特徴とする請求項
    １に記載の溶接補強構造。
  3. 【請求項３】 前記要素の前記１つの拡大した端部部分
    は、前記突起を受入れるための開口（３０，１３０，２
    ３０，３３０）を有し、前記保持クランプが前記開口中
    にあって前記突起の周りに受入れられることを特徴とす
    る請求項１に記載の溶接補強構造。
  4. 【請求項４】 前記保持クランプは、スリーブ（５
    ０）、前記スリーブの周りの環状ウェッジ（５２）、及
    びドライバ（５４）を含み、前記ドライバ及び前記スリ
    ーブを互いにねじ込むのに応じて、かかるウェッジが前
    記スリーブの周りに引寄せられるように前記ドライバが
    前記スリーブに螺合され、それによって前記要素及び前
    記突起を互いに固定することを特徴とする請求項３に記
    載の溶接補強構造。
  5. 【請求項５】 前記第１及び第２部材（６０，６２）
    は、互いに角度を持ち、前記要素の前記拡大した端部部
    分の別の１つ（２２４）が、その角度を持つ表面に沿っ
    て前記第２部材に係合することを特徴とする請求項１に
    記載の溶接補強構造。
  6. 【請求項６】 前記１つのポケット部分は、前記細長い
    溶接継目に概ね平行に延び、前記第１部材の前記基部か
    ら前記表面に向う方向で前記１つのポケット部分から離
    れるようにテーパを持った少なくとも１つの端縁（４
    ２）を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接補
    強構造。
  7. 【請求項７】 前記１つのポケット部分は、前記細長い
    溶接継目に概ね平行に延び、かつ前記第１部材の前記基
    部から前記表面に向う方向で互いに離れるようにテーパ
    を持った、対向する側面に沿った概ね平行な端縁（４
    ３，４５）を有することを特徴とする請求項１に記載の
    溶接補強構造。
  8. 【請求項８】 前記１つのポケット部分は、前記細長い
    溶接継目に概ね平行に延び、前記第１部材の前記基部か
    ら前記表面に向う方向で前記１つのポケット部分から離
    れるようにテーパを持った少なくとも１つの端縁（４
    ２）を有し、前記要素の前記１つの拡大した端部部分
    は、前記細長い溶接継目に概ね平行に延び、前記１つの
    ポケット部分の前記１つの端縁の前記テーパに対して概
    ね相補的な形状であるテーパを有する少なくとも１つの
    端縁（４６）を有することを特徴とする請求項１に記載
    の溶接補強構造。
  9. 【請求項９】 前記１つのポケット部分の前記横方向に
    拡大した凹部は、前記細長い溶接継目に概ね平行に延
    び、前記第１部材の前記基部から前記表面に向う方向で
    互いに離れるようにテーパを持った、対向する側面に沿
    った概ね平行な端縁（４２，４３）を有し、前記要素の
    前記１つの拡大した端部部分は、前記細長い溶接継目に
    概ね平行で、かつ前記第１ポケット部分の前記対向する
    端縁の前記テーパに対して概ね相補的な形状であるテー
    パを持った、対向する側面に沿った概ね平行な端縁（４
    ６）を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接補
    強構造。
  10. 【請求項１０】 前記要素は、前記第１及び第２部材の
    熱膨張係数より低い熱膨張係数を有する材料で形成さ
    れ、前記溶接継目に垂直な方向の荷重が前記要素に沿う
    引張荷重として担持されることを可能にすることを特徴
    とする請求項１に記載の溶接補強構造。
  11. 【請求項１１】 前記基部は、前記最初に述べた表面の
    反対側の前記第１部材の第２表面まで延びる貫通孔（４
    ２７）を有し、前記突起（４２９）は前記開口を貫通し
    て受入れられ、前記保持クランプにより係合されること
    を特徴とする請求項１に記載の溶接補強構造。
  12. 【請求項１２】 互いに溶接されて細長い溶接継目を形
    成する第１及び第２部材（１４，１６）と、 対応する表面に開口するように前記部材中に形成され、
    前記溶接継目の両側に第１及び第２ポケット部分（３
    ５，３７）を構成し、前記第１ポケット部分（３５）
    は、前記継目から間隔を置いた横方向に拡大した凹部
    （３２）と前記継目に隣接する縮小した部分とを有し、
    前記第２ポケット部分（３７）は、前記継目に隣接する
    横方向に縮小した部分を有する、連続したポケット（２
    ０）と、 横方向に縮小した中間部分（２８）により互いに接続さ
    れた横方向に拡大した端部部分（２２，２４）を含み、
    前記拡大した端部部分の１つは前記第1ポケット部分に
    受入れられ、前記縮小した中間部分は前記溶接継目に跨
    って前記ポケットに受入れられる、補強要素（１８）
    と、 前記表面に沿って前記要素並びに前記第１及び第２部材
    の上を覆う被覆（５００）と、 を含むことを特徴とする溶接補強構造。
  13. 【請求項１３】 互いに溶接されて細長い溶接継目を形
    成する第１及び第２部材（１４，３１４，４１４；１
    ６，３１６，４１６）と、 対応する表面に開口するように前記部材中に形成され、
    前記溶接継目の両側に位置し、前記継目に跨る横方向に
    縮小した中間ポケット部分（３６，３３６，４３６）に
    より互いに接合された第１及び第２の横方向に拡大した
    凹部（３２，３４，３３２，３３４，４３２，４３４）
    を構成する、連続した概ねドッグボーンの形状のポケッ
    ト（２０，３２０，４２０）と、 前記ドッグボーンの形状のポケットに概ね相補的な形状
    であり、前記ポケット内に配置された概ねドッグボーン
    の形状の補強要素（１８，３１８，４１８）であって、
    横方向に縮小した中間部分（２８，３２８，４２８）に
    より互いに接続された横方向に拡大した端部部分（２
    ４，２６，３２４，３２６，４２４，４２６）を含み、
    前記第１及び第２ポケット部分の各々は、前記細長い溶
    接継目に概ね平行に延び、前記部材の前記基部から前記
    表面に向う方向で前記ポケット部分から離れるようにテ
    ーパを持った少なくとも１つの端縁（４２，４４）を有
    し、前記ドッグボーンの形状の補強要素の前記拡大した
    端部部分の各々は、前記細長い溶接継目に概ね平行に延
    び、前記関連のポケット部分の前記テーパに対して概ね
    相補的な形状であるテーパを持った少なくとも１つの端
    縁（４６，４８）を有する、補強要素（１８，３１８，
    ４１８）と、 前記ドッグボーンの形状の補強要素を前記ポケット内に
    保持するための手段（２３，３２３，４２９，５００）
    と、を含むことを特徴とする溶接補強構造。
  14. 【請求項１４】 前記保持手段は、前記ポケット部分の
    一方の部分の基部から前記部材の前記表面に向う方向に
    延びる突起（３２，３２２）と、前記突起と係合し前記
    要素を前記溶接継目に跨って前記ポケット内に保持する
    するための保持クランプ（２３，３２３）とを含むこと
    を特徴とする請求項１３に記載の溶接補強構造。
  15. 【請求項１５】 前記保持手段は、前記第１及び第２部
    材の表面並びに前記ポケット内の前記要素の上を覆う被
    覆（５００）を含むことを特徴とする請求項１３に記載
    の溶接補強構造。
  16. 【請求項１６】 前記要素は、前記第１及び第２部材の
    熱膨張係数よりも低い熱膨張係数を有する材料で形成さ
    れ、前記溶接継目に垂直な方向の荷重が前記要素に沿う
    引張荷重として担持されることを可能にすることを特徴
    とする請求項１３に記載の溶接補強構造。
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