JP2018519439A - 固定アセンブリ - Google Patents

Abstract

物品のための固定アセンブリであって、そのアセンブリは引張力及び圧縮力の両方に抗して固定することができ、使用中において固定される物品に固定して取り付けられるケースと、固定される物品の基礎となる床と前記物品との間に取り外し可能に接続できるように構成された固定ロッドであって、その一端の第１の部分と、その他端の第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記第１の部分と前記第２の部分と比べて強度が低い第３の部分とを提供する前記固定ロッドと、前記固定ロッドの前記第３の部分の大部分を支持する寸法及び配置にされた軸受とを含み、前記ケースは前記固定ロッドの少なくとも前記第３の部分を完全に取り囲んで収容するように配置され、前記ケースは前記固定ロッドと荷重を伝達する係合をしている。

Description

本発明は、引張、圧縮及びせん断力に対して物品を固定するようにして、床（この語は、あらゆる支持基礎構造を含む）へ永久的又は半永久的に大きな物品を固定するための固定アセンブリに関する。特に、本発明の固定アセンブリは、地震によって発生した地震力に対して大きな物品を固定するために有用である。

本発明の固定アセンブリは、ワインタンクを固定するために開発されたものであり、したがってその用途を特に参照して説明される。しかし、本発明の固定アセンブリは、例えば乳製品貯蔵タンク、石油化学製品のタンク、トレーラーハウスなどの幅広い物品のいずれかを固定するために使用され得ることが理解されるであろう。

ワインタンクは通常、円錐形の上部を備えた背の高い円筒形構造であり、基部で脚の上又は基礎の台座の上に支持される。小さいタンクは、典型的には、約１２００リットルの容量を有するが、最大のタンクは５８万リットルまで保持することができる。直径６メートルがより一般的であるが、タンクによっては最大で高さ２０メートル及び直径１０メートルとなるもある。

ワインタンクは一般的にはステンレス鋼で作られ、タンク壁は冷却コイル及び１つ以上の絶縁層を含むこともある。

ワインタンクが、満杯時に非常に重い、背の高い、比較的繊細な構造を固定することでの問題を呈することは、上記から明らかである。

図１に示されるタイプのアンカーブラケットを使用して、ワインタンクを固定することが知られている。離間した平行な側面１１、上部プレート１２及び底部プレート１３を備えて前面が開放されたケース１０はタンク１４の側面に溶接され、ねじ山が付けられたロッド１５は、上部及び底部プレートのそれぞれの開口部１６、１７を貫通する。ロッド１５の下端１５ａは、所定の位置にタンクを保持するために、基礎の床１９内でコンクリートにより固められる。多数のこれらのアンカーブラケットがタンクの周囲に配置される。

上記構造には大きな欠点がある。
−固定ロッド１５が折れた場合（例えば、地震におけるタンクの動きの結果として）、破損したロッドを交換できるように、周囲の床を固定ロッドの下端を解放するまで掘らなければならない。
−固定ロッド１５が伸ばされた場合、固定ナット１８は上部プレート１２の上方に離れ、従って上部プレート１２がナット１８と接触する程にタンクが動くまで、固定ロッドはタンクの動きを全く抑制しないこととなる。

本発明の目的は、上記欠点の一方又は両方を克服する固定アセンブリを提供することである。

本発明は、物品のための固定アセンブリを提供し、そのアセンブリは引張力及び圧縮力の両方に抗して固定することができ、以下を含む。
・使用中において固定される物品に固定して取り付けられるケース
・固定される物品の基礎となる床とその物品との間に取り外し可能に接続できるように構成された固定ロッド
・その固定ロッドは、その一端の第１の部分と、その他端の第２の部分と、第１及び第２の部分の間の第１及び第２の部分と比べて低い強度を有する第３の部分とを提供する
・固定ロッドの第３の部分の大部分を支持する寸法及び配置にされた軸受
・ケースは、固定ロッドの少なくとも第３の部分を完全に取り囲んで収容するように配置される
・ケースは、固定ロッドと荷重を伝達する係合をしている。

好ましくは、ケースは、使用中での最上部である第１の端部と、使用中での最下部である第２の端部とを有する円筒の形態である。ケースには、第１及び第２の端部の間を延びる、貫通孔が形成されている。

好ましくは、上記孔の縦軸は、ケースの縦軸と平行であるがずれている。

やはり好ましくは、固定ロッドの少なくとも第３の部分及び軸受の対応部分は、上記孔内に滑り嵌めされる。

本発明の好ましい実施形態では、孔の第１の端部は取り外し可能な蓋を備え、蓋が孔の第１の端部を覆って固定された時に、それは固定ロッドとケースとの間で荷重を伝達する係合を提供するようにして、蓋の一面は、固定ロッドの第１の部分の少なくとも一部を収容する寸法にされた窪みを備えて形成される。取り外し可能な蓋は、孔の第１の端部にねじ又はツイストロックで留められることができる。

好ましくは、固定ロッドの第２の部分は、固定ロッドと床との間の接続のためのねじ山を備える。固定ロッドの第２の部分は、床に固定可能である、雄ねじが切られたベースピンとねじで係合するための雌ねじが切られてもよい。あるいは、固定ロッドの第２の部分は、雌ねじが切られたコネクターとねじで係合するための雄ねじが切られてもよい。そのねじが切られたコネクターは、ねじが切られたスリーブ若しくはねじが切られたボスにされてもよく、又は床に固定可能なベースピンと係合されてもよく、又は直接床に接続されても、床に接続されたベースプレートに接続されてもよい。他の可能性としては、ねじでの接続をツイストロックでの接続に代えることもできる。

好ましくは、コネクターは孔の第２の端部内に延び、固定アセンブリの一部の適用については、コネクターがケースの長さの約３分の１〜半分に相当する長さで孔の第２の端部内に延びることが好ましい。孔の第２の端部内へ延びるコネクターの部分、又はそのコネクターの少なくとも大部分が、荷重摩擦軸受によって囲まれていてもよい。

本発明の更なる実施形態では、ケースの第１の端部は、ケースのその端部を覆って固定されたプレートによって閉鎖されている。プレートはそれを貫通する開口部を有し、開口部は固定ロッドの第１の部分の少なくとも一部を受け、固定ロッドの第１の部分を取り外し可能に固定するための手段を備える。この手段は、上記の固定ロッドの第１の部分の少なくとも一部に形成された雄ねじを受けてそれと係合する寸法である、雌ねじが切られたコネクターの形態であってもよい。あるいは、ねじでの接続をツイストロックでの接続に代えることもできる。

上記の更なる実施形態では、好ましくは固定ロッドの第２の部分は、ねじでの係合によりケースに取り外し可能に固定でき、ケース自体はその長さの少なくとも一部に雄ねじを備え、それによりケースは雌ねじが切られたベースソケットにねじ込まれて又はねじによりベースソケットから引き出されて、組み合わされたケースとソケットの全長を調節することができる。

各固定アセンブリの設計は、地震などの出来事に対するタンクなどの物品の応答が、各固定アセンブリの各固定ロッドの調整された降伏によって制御されるようにされていることが、以下の説明から理解されるであろう。そのため、固定アセンブリの固定ロッドは、アセンブリの最も弱い箇所となるように設計されている。各固定ロッドの調整された降伏は、固定ロッドが引張応力で又は圧縮応力で降伏するかに拘わらず、かなりのエネルギーを吸収する。

例示のみのために、本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照して詳細に説明される。
従来技術のアンカーブラケットの側面図である。 本発明による固定アセンブリの第１の実施形態での構成部品の分解図である。 図２の部品組立後の縦断面図である。 図３と同様の図であるが、組立工程を示す。 前方からの図２のケースの側面図及び平面図である。 側方からの図２のケースの側面図及び平面図である。 図２〜５の固定アセンブリの側面図である。 本発明の第２の実施形態での固定アセンブリの部分断面側面図である。 図７の固定アセンブリの平面図である。 本発明の第３の実施形態での固定アセンブリの部分断面側面図である。 本発明の第４の実施形態での固定アセンブリの部分断面側面図である。 本発明の第５の実施形態での固定アセンブリの部分断面側面図である。 本発明の第６の実施形態での固定アセンブリの断面図である。 タンクの支持脚に取り付けられた図１１の固定アセンブリを示す図である。

図２〜６を参照すると、本発明による固定アセンブリ２０は、ケース２１、軸受２２、固定ロッド２３、蓋２４、ソケット２５、及びベースピン２６を含む。

ケース２１は、第１の端部（使用中での最上部）及び第２の端部（使用中での最下部）を有する中空円筒の（すなわち、それを貫通する長手方向の孔を備えた）形態である。図５ａ、５ｂに示されるように、円筒の内壁３０は断面が円形であるが、外壁３１はケースの全長を延びる平面３３によって分離された一対の傾いた肩部３２を形成する形にされる。各肩部３２と平面３３との間の接合部は、それぞれがケース２１の全長を延びる一対の離れた角部３４を与える。図６に示されるように、これらの角部３４は、それぞれが溶接線３５のための場所を提供する。溶接部は、後述されるように、固定される物品に固定アセンブリを取り付けるために使用される。

ケース２１の内壁３０は、ソケット用開口部３６を提供するために、基部に隣接して厚さが減らされる。ケースの上部に隣接して、内壁３０は壁厚がやはり減らされ、雌ねじの開口部３７を提供するためにねじ山が付けられている。

蓋２４は、雄ねじ３８ａを有する中空の円筒部３８を備えて形成され、雄ねじ３８ａは開口部３７のねじ山と係合可能な寸法及び配置にされる。蓋２４はまた、ねじ部よりも直径が大きなフランジ３９を与える。一連の工具用ソケット４１が、フランジ３９の外周に等間隔で配置されている。

ソケット２５は、ケース２１のソケット用開口部３６内で滑り嵌めとなる寸法にされた中空円筒形の第１の部分４０を与える。ソケット２５はまたそれを貫通するベースフランジ４１を与え、ベースフランジ４１は、雌ねじが切られた開口部４２を中央に有する。ベースフランジ４１はその外周に、離れて配置された多くの工具用ソケット４３を備えて形成される。

ベースピン２６は、ソケット２５の開口部４２にねじで係合し、かつ後述するように、固定ロッド２３の基部にねじで係合する寸法である真っ直ぐな、雄ねじが切られたピンである。

固定ロッド２３は、工具と係合するための六角形の外側表面４８を有する自由端である、第１の部分である上部４７を更に含む。上部４７はまた、自由端と固定ロッドのそれより下部との間に位置する拡径フランジ４９を与える。固定ロッド２３は、ねじ係合でベースピン２６の上端部を受ける寸法であり、雌ねじが切られた孔４６を中央に含む、第２の部分である下端部４５を含む。上端と下端との間に、固定ロッドには第３の部分である縮径部５０が形成される。

縮径部５０の要件は、固定ロッドの残りの部分と比べて低強度ということである。明らかに、これを達成する一つの方法は、この部分を小径で作ることであるが、同様の効果が固定ロッドの残りの部分よりも低強度の材料で縮径部５０を作ることによって達成され得る。別の可能性は、異なる断面形状で低強度部分を作ることである。

固定ロッド２３の全体が一体に形成されることは、本発明の本質的な特徴ではない。異なる材料から低強度部分を形成し、固定ロッドの３つの部分を１つに接続することが有利な適用である場合もあり得る。

軸受２２は、その全長に亘る小さな間隙５１と、その反対側に切り欠き５２とを備えて形成された円筒形の部品であり、それにより軸受は固定ロッド２３の縮径部５０の外側の周りに留められるために容易に開かれることができる。適切な状態では、軸受２２は、使用時に固定ロッドを支持するように、固定ロッドの縮径部５０の少なくとも大半の周りで締り嵌めとなる。好ましくは、軸受２２は、拘束することなく、固定ロッドとケースとの間の相対運動を可能にする低摩擦材料で作られている。

上記の固定アセンブリは、次のようにして使用される。他の構成要素が各固定アセンブリのケース２１に組み込まれる前に、各ケース２１での平面３３の両側の角部３４で、それぞれがケース２１の全長を延びる２本の平行な溶接線３５を使用して、タンクの側面に直接又はタンクのスカート（図示しない）へのいずれかでケース３１を溶接することにより、ケース２１はタンク６０の必要な位置に取り外せない方法で強固に固定される。各タンクに使用される固定アセンブリの数は、明らかにタンクの重量と外径に依存する。

固定アセンブリのそれぞれのケース２１がタンク又はタンクのスカートに溶接されたら、各固定アセンブリの残りの構成要素は、次のようにして組み立てられる。図３及び４を特に参照すると、可撓性のワッシャ５５がフランジ４９のすぐ下で固定ロッド２３に配置され、更なる可撓性のワッシャ５６がフランジ４９のすぐ上に配置される。軸受２２は、固定ロッド２３の縮径部５０の外側の周りに留められる。

図３に示されるように、ソケット２５は、ケース２１のソケット用開口部３６内に滑り嵌めされる。

次に、図３に示されるように固定ロッド２３の全体がケース内に収まるまで、図４に示されるように、軸受２２を備えた固定ロッド２３は、ケース２１の上部からケース内に下げられる。

図３に示される位置において、固定ロッド２３のフランジ４９は開口部３７のねじ部のすぐ下にあり、フランジ４９のそれぞれの側にワッシャ５５、５６の１つを備える。固定ロッド２３の下端部４５は、ソケット２５の第１の部分４０内に滑り嵌めされる。

蓋２４は、ケース２１の部分３７のねじ山と係合するねじ部３８ａで、ケース２１にねじで取り付けられる。固定ロッドの上部の六角形部分４８は、蓋の中空円筒部３８内に収まり、それにより図３に示されるように蓋２４が完全に所定の位置に固定された時、固定ロッド２３はフランジ４９の上端にあるワッシャ５６と接する下面３８ｂによってケース２１内に固定される。この位置では固定ロッド２３は、ケース２１で固定され、そしてケース２１と荷重を伝達する係合をしている。工具用ソケット４１は、ケースに蓋２４を締め付けるのに適した工具を受けるために使用されることができる。

組み立てられた構成要素は、次にソケット２５のねじ山が付けられた開口部４２を経て、固定ロッド２３のねじ山が付けられた開口部４６内にベースピン２６の上端部をねじ込むことによって、ベースピン２６と係合される。これは、ソケット２５及びベースピン２６を介して固定ロッド２３とケース２１との間に強固な荷重を伝達する係合を与え、更に床６１と固定アセンブリとの間にも荷重を伝達する係合を（使用時に）提供する。工具用ソケット４３は、ピン２６にソケット２５を締め付けるための工具を受けるために使用されることができる。

そして、各固定アセンブリの位置は、タンク６０が固定される床６１上に印が付けられており、各位置にベースピン２６の下端部を受けるための穴が形成されて、適した樹脂又は接着剤が充填される。タンクは、固定アセンブリの基部から突出した各固定アセンブリのベースピン２６を備え、所定位置へ垂直に下げられ、タンクは下げられた際に、各ベースピン２６が予め形成されて予め接着剤を塗られた穴の１つに入るようにされる。

接着剤が固まると、タンク６０はしっかりと床６１に固定される。上記のようにして、あらゆる方向におけるタンクの移動は、ケース２１、固定ロッド２３、ベースピン２６及び床６１の間の係合によって制限される。

タンクが付加的な荷重（例えば地震による）を受ける場合、各固定アセンブリの固定ロッド２３は、当然ながら引張、圧縮又は一般的にはこれらの力のサイクルの荷重を受ける。地震は通常、タンクに複数の水平方向のせん断力に加えて、おそらく垂直方向の力、更に水平方向のせん断力によりタンクが転覆しようとすることで固定ロッド２３に掛かる垂直方向の力を引き起こすことが予期される。

特に、水平方向のせん断力は、ケース２１のソケット用開口部３６を支える、各固定アセンブリのソケット２５によって耐えられることに留意されたい。

上記の固定アセンブリにおいて、各ベースピン２６は、各ソケット２５のねじ山が付けられた開口部４２にねじで取り付けられる。しかし、これは必須でなくてもよく、それに代えてソケット２５のねじ山が付けられた開口部４２を省略し、代わりにソケット２５にねじのない開口部を形成し、ベースピン２６がそれを通って固定ロッド２３と係合することが好ましいかもしれない。別の可能な変形形態では、ソケット２５の第１の部分４０の外側の周りにねじ山を形成し、ケース２１のソケット用開口部３６の内側に形成された対応するねじ山を備える。

図６に示されるように、ねじ山が付けられた開口部４２（これがねじ付きである場合）にベースピン２６をより多く又は少なくねじ込むことによって、ケース２１と床６１との間の空間を調節することが可能である。または、部分４０とソケット用開口部３６にねじ山が付けられている場合、ケース２１に対するソケット２５の位置は、ソケット用開口部３６へのソケット２５のねじ込みにより調節されることができる。

本発明の更なる実施形態は、図７〜１２を参照して説明される。

図７は、本発明の第２の実施形態を示し、それは基本的には第１の実施形態、すなわち図２〜６の実施形態の簡略化されたバージョンである。固定アセンブリ１２０は、ケース１２１、軸受１２２、固定ロッド１２３、蓋１２４、スリーブ１２５の形態のコネクター、及びベースピン１２６を含む。

ケース１２１は、中空円筒の形態である。円筒形の孔１３０は全長に亘って形成され、ケースの縦軸Ｙ−Ｙと平行だが、それからずらされた孔１３０の縦軸Ｘ−Ｘを備える。後述するように、これは、安定化されるべき物品に固定されるケースの部分１２１ａに材料のより大きな体積を残す。孔１３０は、使用中での最上部である第１の端部と、使用中での最下部である第２の端部とを有する。

図７ａに示されるように、ケース１２１の外面には、安定化される物品にケースを溶接することを容易にするために平面１３３が形成されている。

ケース１２１の内壁は、ソケット１３６を提供するために、ケースの基部に隣接して厚さが減らされる。ケースの上部に隣接して、内壁は壁厚がやはり減らされ、雌ねじの開口部１３７を提供するためにねじ山が付けられる。

蓋１２４は、雄ねじ１３８ａを有して開口部１３７のねじ山と係合する寸法及び配置にされる、中空の円筒部１３８を備えて形成される。蓋１２４はまた、ねじ部よりも直径が大きなフランジ１３９を与える。一連の工具用ソケット１４１が、フランジ１３９の外周に等間隔で配置されている。

固定ロッド１２３は、工具と係合するための六角形の外側表面を有する自由端である、第１の部分である上部１４７を更に含む。上部１４７はまた、自由端と固定ロッドのそれより下部との間に位置する拡径フランジ１４９を与える。固定ロッド１２３はまた、スリーブ１２５の内部に形成されたねじ山１２５ａとねじで係合できるように、雄ねじが切られた第２の部分である下端部１４５を含む。スリーブ１２５の外面１２５ｂは、良好な把持を提供するためにギザギザが付けられるか又は粗面にされる。ベースピン１２６には雄ねじが切られており、そのねじ山は、スリーブ１２５の内部のねじ山１２５とねじで係合できる寸法にされる。上端と下端との間に、固定ロッド１２３には第３の部分である縮径部１５０が形成される。

第１の実施形態を参照して説明されたように、固定ロッドの縮径部１５０のための要件は、固定ロッドの残りの部分と比べて低強度ということである。これは、その部分を小径で作ることによって、又は低強度の材料若しくは異なる断面形状で作ることによって達成され得る。固定ロッド１２３は、その全長を一体に形成するとして説明されているが、それは本発明の本質ではない。上部と下部は、低強度部分とは別に形成され得る。

軸受１２２は、その全長に亘る小さな間隙１５１と、その反対側に切り欠き（図では見えない）とを備えて形成された円筒形の部品であり、それにより軸受は固定ロッドの縮径部１５０の外側の周りに留められるために容易に開かれることができる。適切な状態では、軸受１２２は、使用時に固定ロッドを支持するように、固定ロッドの縮径部１５０の少なくとも大半の周りで締り嵌めとなる。第１の実施形態と同様に、軸受２２は低摩擦材料で作られることができる。

図７に示される固定アセンブリは、次のようにして使用される。タンク１６０で使用される各固定アセンブリについて、固定アセンブリの位置が設定され、各ベースピン１２６が対応するスリーブ１２５にねじで取り付けられ、次にベースピン１２６の自由端に加えて、スリーブ１２５の隣接部分が１８０で示されるようにして接着されるか、さもなければタンクの基礎となる表面に固定されて、その表面から突出した各スリーブ１２５の上部を残す。各固定アセンブリについて、ケース１２１の基部において対応するスリーブ１２５の上部をソケット１３６と係合させることによってケースが正しく配置される。次に、タンクの側面に又はタンクのスカート（存在する場合）に対してケースの平面１３３を配置して、平面１３３の両側を延びる２つの平行な溶接線を用いてケースをタンク又はタンクのスカートに溶接することによって、各ケースはタンク１６０の必要な位置に取り外せないようにかつ強固に固定される。

各タンクを固定するために使用される固定アセンブリの数は、タンクの重量及び外径に依存することが理解される。

それぞれのケース１２１がタンク又はタンクのスカートに溶接されたら、各固定アセンブリの残りの構成要素は、次のようにして組み立てられる。可撓性のワッシャ５５（図示されない）がフランジ１４９の上下に配置され、軸受１２２が固定ロッド１２３の縮径部１５０の外側の周りに留められる。

次に、図７に示されるように、固定ロッド１２３の全体がケース内に収まるまで、軸受１２２を備えた固定ロッド１２３は、ケース１２１の上部からケースの孔内に滑り嵌めされる。この位置において、フランジ１４９は開口部１３７のねじ部のすぐ下にあり、固定ロッドの下端部１４５はソケット１３６内にある。そして、固定ロッド１２３は、固定ロッド１２３の下端部１４５をスリーブ１２５にねじで取り付けるために回転される（固定ロッドの六角形の上端と係合する工具を使用して）。

蓋１２４は、ケース１２１の部分１３７のねじ山と係合するねじ部１３８ａで、ケース１２１にねじで取り付けられる。固定ロッドの上部の六角形部分は、蓋の中空円筒部１３８内に収まり、それにより図７に示されるように蓋１２４が完全に所定の位置に固定された時、固定ロッド１２３はフランジ１４９の上端にあるワッシャ（図示しない）と接する蓋の下面１３８ｂによってケース内に固定される。この位置では、固定ロッド１２３は、ケース１２１で固定され、そしてケース１２１と荷重を伝達する係合をしている。ソケット１４１は、ケースに蓋１２４を締め付けるのに適した工具を受けるために使用されることができる。

上記実施形態では、スリーブ１２５はケース内まで延び、したがってタンクとその下の表面の相対的な水平移動によって生じるせん断応力をケースに伝達することができることが理解される。スリーブ１２５がケースの基部においてソケット１３６内に延びる長さは、伝達されるせん断応力の予期される程度に応じて、当然に必要により調節されることができる。図９を参照して説明される実施形態を参照されたい。

図８は、本発明の第３の実施形態を示す。基本的に第３の実施形態は図７に示される第２の実施形態の変形形態であり、第３の実施形態は、下記の事項を除いて第２の実施形態と同じである。構成要素が同一である場合には、同じ参照番号が使用される。

図８に示される第３の実施形態では、固定ロッド１２３の下端部１４５には、第２の実施形態と同様に雄ねじが形成されているが、第３の実施形態では、このねじ山は、大径フランジ１６２の上面から突出する、雌ねじが切られたボス１６１の形態のコネクターと係合する。

基礎のベースプレート１６４にフランジ１６２を固定するために、フランジは、フランジが基礎の表面にボルト止めされることができるように、間隔をおいて開口部（図示しない）を設けられることができ、更に／又は、フランジ１６２はその下縁の周りを溶接１６３で溶接されることができる。ベースプレート１６４自体は、図示のように、いずれかの適切な手段、例えば図示される押さえボルト１６５によって基礎の表面に固定されることができる。

ボス１６１が、ケースに形成されたソケット１３６内へ上向きに延びていることに留意されたい。上述した第２の実施形態と同様に、この重なりはせん断応力の伝達に役立つ。その重なりは、せん断応力の予期される程度に応じて増大されることができる。

第３の実施形態は、次のようにして使用される。タンク１６０で使用される各固定アセンブリについて、固定アセンブリの位置が設定され、各フランジ１６２が、図８に示されるように選択された位置に溶接される。次にそれぞれの対応するケース１２１が、フランジ１６２のボス１６１をケースのソケット１３６内に位置させることにより、正しく配置される。次に、タンクの側面に又はタンクのスカート（存在する場合）に対してケースの平面１３３を配置して、平面１３３の両側を延びる２つの平行な溶接線を用いてケースをタンク又はタンクのスカートに溶接することによって、各ケースはタンク１６０の必要な位置に取り外せないようにかつ強固に固定される。

第２の実施形態と同様に、使用される固定アセンブリの総数は、タンクの重量及び外径に依存する。

上記のステップが完了したら、第２の実施形態を参照して説明されたようにして固定アセンブリの残りの構成要素が組み立てられる。アセンブリでの唯一の違いは、固定ロッドの下端部１４５は、ボス１６１の雌ねじとねじで係合することである。

図９を参照して、本発明の第４の実施形態は、基本的に図７を参照して説明された第２の実施形態の変形形態であるが、ケースの基部に形成されたソケット１３６と雌ねじが切られたスリーブ１２５との間の増大した長さの重なりＯを提供する。加えて、ソケット１３６内にあるスリーブ１２５の外表面は、スリーブ１２５とソケット１３６との間に低摩擦軸受１７０を備える。重なりの長さは、好ましくはケース１２１の全長Ｌの約３分の１〜半分である。他の全ての点において、図９に示される固定アセンブリは、図７を参照して説明されたものと同じであり、必要に応じて同じ参照番号が使用される。

図９に示される実施形態は、図７を参照して説明された実施形態と同じ方法で使用される。

ソケット１３６とスリーブ１２５との間の増大した重なり及び低摩擦軸受１７０の使用は、固定アセンブリがタンクのスカートでなくタンクの側面に直接接続される場合に、この実施形態をタンク１７１を固定するために特に適したものにする。タンクのスカートが存在する場合には、通常の手順では、コンクリートでタンクの下のスカートによって生じた場所を埋める。これは、タンクとスカートのアセンブリを安定化しかつ強固にする。このようにして強固にされたタンクのスカートに固定アセンブリが接続される場合、タンクとスカートは全体で高い曲げ安定性を有し、これは高い荷重においてさえも、タンクが固定アセンブリに抗して倒れる傾向を大きく抑制する。

しかし、スカートが存在せずに固定アセンブリがタンクに直接接続されている場合、タンクは、満杯にされていたとしても、タンク壁において加えられる垂直力とベースピン１２６での反作用との間での水平方向の偏心による曲げに耐えるほど十分に強くないので、問題が生じ得る。ソケット１３６とスリーブ１２５の間の重なりを増やすことは、固定アセンブリによってタンクから基礎の地面へ曲げを効率的に伝送することに役立つ。これは、固定アセンブリにおいてタンク１７１が倒れる傾向を抑制する。

低摩擦軸受１７０の使用は、固定ロッド１２３が引張及び圧縮を生じる際に、ケース１２１がスリーブ１２５の表面を摺動することを可能にするのに役立つ。

図１０は、図８に示される第３の実施形態と類似する第５の実施形態を示しているが、ケースの基部に形成されたソケット１３６と雌ねじが切られたボス１６１との間の重なりの増大した長さを提供する。図１０に示されるように、ボス１６１は、ケースの全長Ｌの約３分の１〜半分に相当する長さＢでケース１２１内に延びる。

低摩擦軸受１７０ａは、任意でボス１６１とケース１２１との間に配置されることができ、固定ロッド１２３が引張及び圧縮を生じる際に、ケースがボス１６１の表面を摺動することを可能にする。

他の全ての点において、図１０に示される固定アセンブリは、図８を参照して説明されたものと同じであり、必要に応じて同じ参照番号が使用される。

図１０に示される実施形態は、図８の実施形態と同じ方法で使用される。しかし、図１０に示される変形形態では、フランジ１６２は、図８の実施形態で示されるように基礎のプレートに溶接されるのではなく、複数のボルト１９０を用いて固定され、ボルト１９０の下端はコンクリート１９２内に設置されたアンカープレート１９１に固定される。コンクリートへの力の伝達を助けるために、帯筋１９３及びヘアピン鉄筋１９４が公知の方法で使用されることができる。

図１０に示される実施形態は、ソケット１３６とボス１６１との間の増大された重なりにより、その実施形態がスカートを有さずに固定アセンブリがタンクの側面に直接接続される場合に、タンク１７１を固定するために特に適しているという点で、図９を参照して説明された実施形態と同じ利点を提供することが理解される。

地震は、通常は一方向での単一の動きでないことに留意されたい。むしろ、いくつかの方向での繰り返される動きがあり、そのため１回の地震において、各固定ロッドは引張及び圧縮の両方で繰り返し変形される可能性が高い。これは、ひずみ硬化を引き起こす可能性があるので、大きな地震の後には各固定ロッドを検査して交換（必要な場合）することが通常の良好な行為であると考えられる。

これらの力が、いずれかの固定ロッド２３、１２３にロッド材料の弾性範囲内で荷重を引き起こす場合には、荷重が無くなった時に各固定ロッドは元の形状に戻る。しかし、いずれかの固定ロッドでの荷重がその材料の降伏強度を超える（すなわち、弾性変形範囲を超える）場合には、固定ロッドに永久ひずみが生じる。変形しやすい固定ロッドの部分は低強度部分５０、１５０であり、軸受２２、１２２の存在が固定ロッドを真っ直ぐかつ正しく整列された状態に保つのに役立ち、特に圧縮での座屈に耐えるように固定ロッドを支援する。

タンクへの過度の荷重のために固定ロッドが塑性変形した場合、固定ロッド２３、１２３は、蓋２４、１２４を取り外し、ベースピン２６、１２６から固定ロッド２３、１２３を回して外し、新しい破損していない固定ロッドを再び組み付けることによって交換されることができる。必要に応じて、軸受２２、１２２も交換されることができる。

固定アセンブリが作られる材料は、抑えられる物品の大きさ及び重量に応じて、適切な材料の中から選択されることができる。材料及び形状は、使用される固定アセンブリがタンクの全ての通常の動きを保持するのに十分に強いという観点で選択されるべきであるが、タンクの過剰な動きが生じたならば（例えば、地震におけるように）、タンクが損傷する前に、固定アセンブリがタンクから引き離される前に、又はベースピン２６が床から引き抜かれる前に、固定ロッド２３、１２３の部分５０、１５０はまず弾性変形し、次いで塑性変形することとなる。

例として、ワインタンクでの使用については、ケース３１、１３１は好ましくはステンレス鋼であり、ベースピン２６、１２６高張力鋼であり、固定ロッド２３、１２３の少なくとも低強度部分５０、１５０は延性の軟鋼である。軸受２２、１２２は、適当なプラスチック材である。

上記の固定アセンブリは、物品を固定するための頑丈で比較的低コストの手段を提供することが理解される。更に、固定アセンブリの構成部品は、損傷を簡単に確かめられることができ、物品又は基礎の床を損傷することなく容易に交換されることができる。

図１１及び１２に示された実施形態は、脚に取り付けられるタンク用の固定アセンブリである。タンク（例えば、ワインタンク）が脚の上に取り付けられている場合、これはタンク全体の重心を高くし、タンクは転倒し易いことが理解される。更に、地震の荷重が掛かると脚は座屈するか又は完全に折れることがある。それにもかかわらず、このように構成されている多数の既存のタンクがあり、脚の上に取り付けられたタンクを効果的に安定させる固定アセンブリを与えることができることが望ましい。本実施形態では、固定アセンブリは直接タンクに接続されているのではなく、タンクの脚を固定するために使用される。当然ながらタンクの脚は強固にタンクに接続されており、固定アセンブリも同様にタンクに間接的に接続される。

図１１を参照すると、本発明の固定アセンブリ２７０は、ケース２７１、軸受２７２、固定ロッド２７３、上部プレート２７４、及びベースソケット２７５を含む。

ケース２７１は中空円筒の形態であり、その長さの大部分に沿って雄ねじが切られている。それによりケースは、雌ねじが切られた中空円筒の形態であるベースソケット２７５に係合してねじ込まれ又はねじにより引き出されることができる。

ケース２７１は、後述するようにスパナと係合するための直径方向で反対向きであるスロット２７６の１つ以上の対を備えて形成される。ケース２７１はまた、後述のように固定ロッド２７３を受ける配置及び寸法にされた、ねじが切られた内部のソケット２７１ａを提供する。

固定ロッド２７３は、円柱形であって雄ねじが切られた上部２７７、上部２７７と一体に形成された第１の円錐部２７８、中間の小径円柱部２７９、第２の円錐部２８０、及び雄ねじが切られた円柱形のベース部２８１を提供する。

中間部分２７９の要件は、固定ロッドの残りの部分と比べて低強度ということである。明らかに、これを達成する一つの方法は、図示のようにこの部分を小径で作ることであるが、同様の効果が固定ロッドの残りの部分よりも低強度の材料で又は異なる断面形状で中間部分２７９を作ることによって達成され得る。

固定ロッドの全体が一体に形成されることは、本発明の本質的な特徴ではない。異なる材料から低強度部分２７９を形成し、他の部分と接続することが有利な適用である場合もあり得る。

軸受２７２は、いずれかの適当なプラスチック材で作られることができ、その全長に亘る小さな間隙（図では見えない）と、直径方向での反対側に切り欠きとを備えて形成された円筒形の部品であり、それにより軸受は固定ロッド２７３の少なくとも中間部分２７９の外側の周りに留められるために容易に開かれることができる。図１１に示されるように、軸受２７２はまた、固定ロッドの第１及び第２の円錐部２７８、２８０の周りに嵌るように内部を形成される。

適切な状態では、軸受２７２は、使用時に固定ロッドを支持するように、固定ロッドの対応する部分の周りで締り嵌めとなる。

タンクに取り付ける前に、固定アセンブリ２７０の構成要素は予め組み立てられる。上部プレート２７４は、中心に雌ねじが切られた孔２８５が形成され、孔２８５の周辺に溶接されたナット２８６を有する平板である。プレート２７４でのその反対側には、せん断伝達リング２８７が孔２８５と同心円状にプレートに溶接される。せん断伝達リング２８７の内径はケース２７１の外径よりも僅かに大きいので、ケース２７１はせん断伝達リングの内側で滑り嵌めとなり、使用時にリングはあらゆるせん断力をケース２７１に伝達する。

軸受２７２は固定ロッド２７３の周りに留められ、次に固定ロッド２７３及び軸受２７２は、円柱形のベース部２８１を、ケース２７１の基部に隣接して形成された対応するねじ山が付けられたソケット２７１ａにねじ込むことによって、ケースの内部に固定される。図１１に示されるように、ケース２７１の外側はベースソケット２７５にねじ込まれる。

上記の構成要素は、次のようにしてタンクを固定するために使用される。図１２に示されるように、固定アセンブリ２７０は、タンクの支持脚２８２の一部又は全部の下部に代えられる。既知の方法において、支持脚２８２はそれぞれ、タンクの下面（図示されない）と地面に固定された支持ベースプレートとの間を延びる中空の円筒形の柱である。各脚は、ブレース２８２ａ（既存又は改修の）により斜めに補強されてもよい。

固定アセンブリ２７０を取り付けるそれぞれの脚２８２は、脚の下部Ａが除去され、固定アセンブリ２７０がその場所に取り付けられる。固定アセンブリの上部プレート２７４は、脚２８２の外径よりも僅かに大きくされており、脚２８２の外周での溶接２８３によって脚２８２の端部に固定される。

固定アセンブリのベースソケット２７５は、円周溶接２８９によってベースプレート２８８に溶接される。ベースプレート２８８は、既知の方法でコンクリートを使用して基礎の地面に固定されるか又は接着剤を使用して基礎のコンクリートのソケットに固定されるアンカーピン２９１を受けるための複数の孔２９０（そのう中の２つが図示される）を備える。

ベースソケット２７５は、取り付けられるケース２７１とできるだけアセンブリ全体の高さを低くするために、ケース２７１を覆ってねじで締結される。次にベースソケット２７５に固定されたベースプレート２８８は、孔２９０を対応するアンカーピン２９１に通して配置され、アンカーピンの上端でナット２９２を締め付けることによって所定の位置に固定される。

次に、スパナがケース２７１のソケット２７６に係合され、固定ロッド２７３の上部２７７が、上部プレート２７４の孔２８５を通って孔２８５の上に固定された固定ナット８６と係合するまで、ケース２７１を回転させてベースソケット２７５の外へ延ばす。ケース２７１の回転は、ケース２７１の上端が上部プレート２７４の下面と密着するまで継続される。これで取り付けは完了する。

ケース２７１とソケット２７５との間のねじ接続は、固定アセンブリの全長の調節におけるかなりの余裕を与え、それぞれの脚２８２の端と基礎の地面との間における高さのばらつきを調節することが理解されるであろう。

上記のようにして固定アセンブリ２２０が取り付けられると、タンクは脚に接続された固定アセンブリを介して床にしっかりと固定される。上述したように、あらゆる方向におけるタンクの動きは、ケース２７１、固定ロッド２７３、ベースソケット２７５、並びに上部及びベースプレート２７４、２８８の間の係合によって抑制される。張力は固定ロッドを介して伝達され、圧縮力はケースを介して伝達され、せん断力はせん断伝達リング２８７によってケース２７１に伝達される。

タンクが付加的な荷重（例えば地震による）を受ける場合、各固定アセンブリの固定ロッド２７３は、当然ながら引張、圧縮又は（一般的に）これらの力のサイクルの荷重を受ける。地震は通常、タンクに複数の水平方向のせん断力に加えて、おそらく垂直方向の力、更に水平方向のせん断力によりタンクが転覆しようとすることで固定ロッド２７３に掛かる垂直方向の力を引き起こすことが予期される。

地震は、通常は一方向での単一の動きでないことに留意されたい。むしろ、いくつかの方向での繰り返される動きがあり、そのため１回の地震において、各固定ロッド２７３は引張及び圧縮の両方で繰り返し変形される可能性が高い。これは、ひずみ硬化を引き起こす可能性があるので、大きな地震の後には各固定ロッド２７３を検査して交換（必要な場合）することが通常の良好な行為であると考えられる。

その力が、いずれかの固定ロッド２７３にロッド材料の弾性範囲内で荷重を引き起こす場合には、荷重が無くなった時に各固定ロッドは元の形状に戻る。しかし、いずれかの固定ロッドでの荷重がその材料の降伏強度を超える（すなわち、弾性変形範囲を超える）場合には、固定ロッドに永久ひずみが生じる。変形しやすい固定ロッドの部分は低強度部分２７９であり、軸受２７２の存在が固定ロッドを真っ直ぐかつ正しく整列された状態に保つのに役立ち、特に圧縮での座屈に耐えるように固定ロッドを支援する。

タンクへの過度の荷重のために固定ロッドが塑性変形した場合、固定ロッド２７３は次のようにして交換されることができる。ナット２９２を外し、上部プレート２７４でのナット２８６から固定ロッド２７３を外すためにスパナでケース２７１を回転させ、固定アセンブリを持ち上げてピン２９１から外すための十分な隙間ができるまでベースソケット２７５内へケース２７１を下げ、そしてケース２７１を右に回してベース２７５との係合を外すことができる。それにより、固定ロッド２７３（おそらく軸受２７２も）は交換されることができる。次いで、構成要素は上述のようにして再び組み立てられて、再び取り付けられる。

上述した実施形態の全てにおいて、結合された構成要素（例えば、図１１に示される実施形態ではケース２７１及びソケット２７５に関して）の全長の調節を可能にすることが必要でない限り、いずれかの同等の接続（例えば、ツイストロック接続）が、記載されたねじ接続と代えられ得ることが理解されるであろう。

固定アセンブリが作られる材料は、抑えられる物品の大きさ及び重量に応じて、適切な材料の中から選択されることができる。材料は、使用される固定アセンブリがタンク又は他の物品の全ての通常の動きを抑制するのに十分に強いという観点で選択されるべきであるが、過剰な動きが生じたならば（例えば、地震におけるように）、その物品が損傷する前に、固定アセンブリが脚２８２から引き離される前に、又はベースピン２９１が床から引き抜かれる前に、固定ロッド２７３の部分２７９はまず弾性変形し、次いで塑性変形することとなる。部分２７９の材料は、塑性変形の予期される程度に耐えるために十分に延性でなければならないことが理解されるであろう。

例として、ワインタンクでの使用については、ケース２７１及びベースソケット２７５は通常はステンレス鋼であり、固定ロッド２７３の少なくとも低強度部分２７９は延性の軟鋼である。

上記の固定アセンブリは、物品を固定するための頑丈で比較的低コストの手段を提供することが理解される。更に、固定アセンブリの構成部品は、損傷を簡単に確かめられることができ、損傷した構成要素は物品又は基礎の床を損傷することなく交換されることができる。

本質的に、本発明のアセンブリでの固定は損傷を限定する装置であり、弱い箇所として設計された固定ロッドを備え、それにより過荷重の出来事の大部分において、損傷は固定ロッド、又は過荷重が非常に大きいならば、おそらくは固定ロッド及びケースに限定される。脚及びタンクに加わる力は、固定ロッドを介してそれらに伝達され得る力により、ある程度まで限定される。更に、本発明の固定アセンブリは、延性の固定ロッドの張力及び圧縮降伏により系に構造減衰を提供することによって、タンクに加えられる荷重の程度を低減させる。

２０ 固定アセンブリ
２１ ケース
２２ 軸受
２３ 固定ロッド
２４ 蓋
２５ ソケット
２６ ベースピン
４５ 固定ロッドの下端部（第２の部分）
４７ 固定ロッドの上部（第１の部分）
５０ 固定ロッドの縮径部（第３の部分）
１２０ 固定アセンブリ
１２１ ケース
１２２ 軸受
１２３ 固定ロッド
１２４ 蓋
１２５ スリーブ
１２６ ベースピン
１４５ 固定ロッドの下端部（第２の部分）
１４７ 固定ロッドの上部（第１の部分）
１５０ 固定ロッドの縮径部（第３の部分）
２７０ 固定アセンブリ
２７１ ケース
２７２ 軸受
２７３ 固定ロッド
２７４ 上部プレート
２７５ ベースソケット
２７７ 固定ロッドの上部（第１の部分）
２７９ 固定ロッドの小径円柱部（第３の部分）
２８１ 固定ロッドのベース部（第２の部分）

Claims (23)

1. 物品のための固定アセンブリであって、該固定アセンブリは引張力及び圧縮力の両方に抗して固定することができ、
   使用中において固定される物品に固定して取り付けられるケースと、
   固定される物品の基礎となる床と前記物品との間に取り外し可能に接続できるように構成された固定ロッドであって、その一端の第１の部分と、その他端の第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記第１の部分と前記第２の部分と比べて低い強度を有する第３の部分とを提供する前記固定ロッドと、
   前記固定ロッドの前記第３の部分の大部分を支持する寸法及び配置にされた軸受と、
   を含み、前記ケースは前記固定ロッドの少なくとも前記第３の部分を完全に取り囲んで収容するように配置され、前記ケースは前記固定ロッドと荷重を伝達する係合をしている、固定アセンブリ。
2. 前記ケースは、使用中での最上部である第１の端部と、使用中での最下部である第２の端部とを有する円筒の形態であり、前記ケースには、前記第１の端部と前記第２の端部との間を延びる貫通孔が形成されている、請求項１に記載の固定アセンブリ。
3. 前記固定ロッドの少なくとも前記第３の部分及び前記軸受での対応部分は、前記孔内に滑り嵌めされる、請求項２に記載の固定アセンブリ。
4. 前記孔の縦軸は、前記ケースの縦軸と平行であるがずれている、請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記孔の前記第１の端部に取り外し可能な蓋を備え、該蓋が前記孔の前記第１の端部を覆って固定された時に、前記蓋は前記固定ロッドと前記ケースとの間で荷重を伝達する係合を提供するようにして、前記蓋の一面は、前記固定ロッドの前記第１の部分の少なくとも一部を収容する寸法にされた窪みを備えて形成される、請求項２〜４のいずれかに記載の固定アセンブリ。
6. 前記取り外し可能な蓋は、ねじ又はツイストロックの係合により前記孔の前記第１の端部と係合される、請求項５に記載の固定アセンブリ。
7. 前記固定ロッドの前記第２の部分は、前記固定ロッドと前記床との間の接続のためのねじ山を備える、請求項１〜６のいずれかに記載の固定アセンブリ。
8. 前記固定ロッドの前記第２の部分には、前記床に固定可能である、雄ねじが切られたベースピンとねじで係合するための雌ねじが切られている、請求項７に記載の固定アセンブリ。
9. 前記固定ロッドの前記第２の部分には、雌ねじが切られたコネクターとねじで係合するための雄ねじが切られている、請求項７に記載の固定アセンブリ。
10. 前記雌ねじが切られたコネクターはまた、前記床に固定可能である、雄ねじが切られたベースピンとねじで係合する、請求項９に記載の固定アセンブリ。
11. 前記雌ねじが切られたコネクターは、前記床又は前記床に固定されたベースプレートに固定可能である、請求項９に記載の固定アセンブリ。
12. 前記コネクターは、前記孔の前記第２の端部内に延びる、請求項９〜１１のいずれかに記載の固定アセンブリ。
13. 前記コネクターが、前記ケースの長さの約３分の１〜半分に相当する長さで前記孔の前記第２の端部内に延びる、請求項１２に記載の固定アセンブリ。
14. 前記孔の前記第２の端部内へ延びる前記コネクターの少なくとも大部分が、荷重摩擦軸受によって囲まれている、請求項１３に記載の固定アセンブリ。
15. 前記ケースの前記第１の端部は、それに強固に固定されたプレートによって閉鎖され、該プレートは、前記固定ロッドの前記第１の部分の前記少なくとも一部を受けるための貫通する開口部を有し、前記プレートは、前記固定ロッドの前記第１の部分を前記プレートに取り外し可能に固定するための手段を備える、請求項３に記載の固定アセンブリ。
16. 前記固定ロッドの前記第１の部分を前記プレートに固定するための手段は、前記固定ロッドの前記第１の部分の少なくとも一部に形成された雄ねじを受けてそれと係合する寸法である、雌ねじが切られたコネクターである、請求項１５に記載の固定アセンブリ。
17. 前記固定ロッドの前記第２の部分は、ねじでの係合により又はツイストロックでの係合により前記ケースに取り外し可能に固定できる、請求項１５又は１６に記載の固定アセンブリ。
18. 前記ケースはその長さの少なくとも一部に雄ねじを備え、前記固定アセンブリは、前記ケースとねじで係合可能な寸法及び配置にされた雌ねじが切られたベースソケットを更に含み、それにより組み合わされたケースとソケットの全長は、前記ケースを前記ベースソケットへねじ込む又はねじにより前記ベースソケットから引き出すことによって調節されることができる、請求項１５〜１７のいずれかに記載の固定アセンブリ。
19. 前記固定ロッドの前記第１、前記第２及び前記第３の部分が一体的に形成され、前記第３の部分は、前記第１及び前記第２の部分よりも断面が小さく、前記第１及び前記第２の部分と比べて低い強度を提供する、請求項１〜１８のいずれかに記載の固定アセンブリ。
20. 前記固定ロッドの前記第１、前記第２及び前記第３の部分が一体的に形成され、前記第３の部分は、前記第１及び前記第２の部分と異なる断面形状であり、前記第１及び前記第２の部分と比べて低い強度を提供する、請求項１〜１８のいずれかに記載の固定アセンブリ。
21. 前記固定ロッドの前記第１、前記第２及び前記第３の部分は異なる材料から作られて、第１及び前記第２の部分と比べて低い強度を前記第３の部分に与える、請求項１〜１８のいずれかに記載の固定アセンブリ。
22. 前記軸受は、前記固定ロッドの少なくとも前記第３の部分に嵌められるように構成された溝穴付きの円筒状のスリーブとして形成される、請求項１〜２１のいずれかに記載の固定アセンブリ。
23. 前記軸受は、前記軸受と前記固定ロッドとの間で相対移動が生じた場合にこれらの間の結合を弱くするために、低摩擦材料で作られている、請求項１〜２２のいずれかに記載の固定アセンブリ。

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