JP4761218B2 - 締結構造 - Google Patents
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Description
(α3×X)>(α1×X1+α2×X2)
但し、X1は、2つの締付片に挟まれる第1フランジの厚さ
X2は、2つの締付片に挟まれる第2フランジの厚さ
X1+X2=X
(α3×Y)>(α1×Y1+α2×Y2+β1×Y3)
但し、Y1は、2つの締付片に挟まれる第1フランジの厚さ
Y2は、2つの締付片に挟まれる第2フランジの厚さ
Y3は、2つの締付片に挟まれる第1収縮片の厚さ
Y1+Y2+Y3=Y
(α1×X1+α2×X2)>(α4×X)
但し、X1は、2つの締付片に挟まれる第1フランジの厚さ
X2は、2つの締付片に挟まれる第2フランジの厚さ
X1+X2=X
(α1×Y1+α2×Y2+β2×Y3)>(α4×Y)
但し、Y1は、2つの締付片に挟まれる第1フランジの厚さ
Y2は、2つの締付片に挟まれる第2フランジの厚さ
Y3は、2つの締付片に挟まれる第2収縮片の厚さ
Y1+Y2+Y3=Y
本例では、フランジを締め付る締付機構にボルトとナットを使用した締結構造を説明する。
部材 材質 線膨張係数 常温時の厚さ
第1フランジ ステンレス鋼(SUS304) α(17.3×10-6[1/℃]) 20(mm)
第2フランジ ステンレス鋼(SUS304) α 20(mm)
ボルト(※1) ステンレス鋼(SUS304) α
ナット ステンレス鋼(SUS304) α 10(mm)
降温用ワッシャ GFRP(※2) α5(7×10-6[1/℃]) 3(mm)
昇温用ワッシャ MCナイロン(登録商標) α6(83×10-6[1/℃]) 3(mm)
※1 ボルトの長さは、56mm
※2 GFRP…ガラス繊維強化プラスチック
本例では、フランジのうち、ボルト−ナット機構を設ける部分の厚みを、他の部分の厚みと異なるようにした締結構造を説明する。
本例では、フランジを締め付る締付機構に断面『コ』の字状(断面、スクエアブラケット状)のフックを使用した締結構造を図4に基づいて説明する。なお、この締結構造は、実施例1と同様に超電導ケーブルの中間接続部における冷媒封入容器のつなぎ目に使用されており、実施例1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
部材 材質 線膨張係数 常温時の厚さ
第1フランジ ステンレス鋼(SUS304) α(17.3×10-6[1/℃]) 20(mm)
第2フランジ ステンレス鋼(SUS304) α 20(mm)
垂直片(※3) ステンレス鋼(SUS304) α
突片 ステンレス鋼(SUS304) α 10(mm)
降温用楔 GFRP α5(7×10-6[1/℃]) 最大厚6(mm)
昇温用楔 MCナイロン(登録商標) α6(83×10-6[1/℃]) 最大厚6(mm)
※3 垂直片の長さは、62mm
締付機構にフック状部材を使用する場合、フランジの径方向に切り欠きを設けて、フックの垂直片が切り欠きに収納されるようにしても良い。具体的には、図5(A)、(B)に示すように、フランジ1,2に、これらのフランジ1,2の径方向内方に切り欠かれた切り欠き部701を形成する。このような構成とすることにより、図に示すように、フック状部材の垂直片72が、フランジ1,2の径方向外方に突出しない構成となっている。従って、フック状部材を引っ掛けて、フック状部材がフランジ1,2から外れてしまう可能性を低くすることができる。
さらに、実施例1と実施例2の構成を組み合わせて締結構造を構築しても良い。例えば、常温から低温に降温したときにフランジを締め付ける第1締付機構に、ボルト−ナットおよびワッシャを用いて、低温から常温に昇温したときにフランジを締め付ける第2締付機構に、フック状部材と楔を用いても良い。また、第1締付機構にフック状部材と楔を用いて、第2締付機構にボルト−ナット機構を用いても良い。
1 第1フランジ 2 第2フランジ
5,6 超電導ケーブル S スリーブ c 冷媒
3 降温用締付機構
31 ボルト頭部 32 ボルト軸部 33 ナット 34,35 降温用ワッシャ
4 昇温用締付機構
41 ボルト頭部 42 ボルト軸部 43 ナット 44,45 昇温用ワッシャ
301,302 凹部 306,307 凸部
7 降温用締付機構
71 突片 72 垂直片 73 突片 74 降温用楔
8 昇温用締付機構
81 突片 82 垂直片 83 突片 84 昇温用楔
701 切り欠き部
Claims (8)
- 第1フランジおよび第2フランジを重ね合わせた状態で締結する締結構造であって、
第1フランジを押圧する第1締付片と、第2フランジを押圧する第2締付片と、これら締付片を連結する第1連結片とを有する第1締付機構と、
第1フランジを押圧する第3締付片と、第2フランジを押圧する第4締付片と、これら締付片を連結する第2連結片とを有する第2締付機構とを備え、
締結作業の行なわれる雰囲気温度における、第1締付片と第2締付片との間に挟まれる全ての部材の合計厚さをL1、
当該温度における、第3締付片と第4締付片との間に挟まれる全ての部材の合計厚さをL2としたとき、
前記雰囲気温度から、この温度よりも低温にしたときに、長さL1の第1連結片の収縮量が、第1締付片と第2締付片との間に挟まれる全ての部材の合計収縮量よりも大きく、
前記雰囲気温度から、この温度よりも低温にしたときに、長さL2の第2連結片の収縮量が、第3締付片と第4締付片との間に挟まれる全ての部材の合計収縮量よりも小さいことを特徴とする締結構造。 - さらに、第1締付機構は、第1締付片と第2締付片との間に、少なくとも一つの第1収縮片を有し、
第2締付機構は、第3締付片と第4締付片との間に、少なくとも一つの第2収縮片を有しており、
第1収縮片の線膨張係数が、第1連結片の線膨張係数よりも小さく、
第2収縮片の線膨張係数が、第2連結片の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の締結構造。 - 締付機構の一方の締付片が、ボルトの頭部で、当該締付機構の連結片が、前記ボルトの軸部であり、
当該締付機構の他方の締付片が、前記ボルトの軸部にネジ結合するナットであることを特徴とする請求項1または2に記載の締結構造。 - 締付機構の一方の締付片が、ボルトの頭部で、当該締付機構の連結片が、前記ボルトの軸部であり、
当該締付機構の他方の締付片が、前記ボルトの軸部にネジ結合するナットであり、
収縮片が、ワッシャであることを特徴とする請求項2に記載の締結構造。 - 締付機構の2つの締付片と連結片とが、一体に形成されたフック状部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の締結構造。
- 締付機構の2つの締付片と連結片とが、一体に形成されたフック状部材であり、
収縮片が、楔状部材であることを特徴とする請求項2に記載の締結構造。 - 第1フランジと第2フランジとが、超電導ケーブルの中間接続部における冷媒密閉容器のつなぎ目に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の締結構造。
- 第1フランジと第2フランジとが、超電導ケーブルの端末構造における冷媒密閉容器のつなぎ目に形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の締結構造。
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