JP5037357B2 - ねじ締め装置およびその使用方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条、第１２０条、第３６５条の１つまたはそれ以上に従って、２００４年１１月１９日に出願した仮特許出願第６０／６２９，６６４号および２００５年１０月６日に出願した仮特許出願第６０／７２４，１７３号から優先権を主張する。引用した両方の仮出願の内容全体を、あらゆる目的のために参照によって本書に援用する。

連邦政府の支援による研究または開発に関連する陳述
（無し）
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般的に、固定装置および使用方法の分野に関し、さらに詳しくは、ねじ付き締付け具およびねじ締め装置に関し、最も詳しくは、自己調整収縮補償装置として支承板および他の構成部品と組み合わされたねじ締め装置に関する。

２．先行技術の説明
木材は、世界中の多くの場所で主要な建設材料である。木造構造物は、木造構造物をその基礎に、一般的にはコンクリート基礎に、固定するために「タイダウン（ｔｉｅ−ｄｏｗｎ）」を頻繁に使用する。したがって、タイダウンの機能は、構造物をその基礎から分離させようとする、強風、地震事象、または周囲の地盤の一般的ずれおよび沈下のような力（おそらくかなりの力）の存在下で、木造構造物をその基礎に固定することである。しかし、建造物に一般的に使用される木材は、最初に設置されたときには往々にしてかなりの水分を含み、時間と共に水分は蒸発し、木材は乾燥する。乾燥の過程で、木材は寸法が収縮する。木造構造物の建造後の最初の１年間に約４％の収縮は珍しくない。この収縮は一般的にタイダウンの緩みを引き起こし、よって構造物は数ある外力の中でも特に強風、地震の存在下で、損害を与える変位に対しいっそう弱くなる。結果的に壊滅的な破壊を生じるかもしれない。

タイダウンを実現するための一般的な方法は、木造構造物が基礎に接合される位置で基礎のコンクリート内に縦ねじロッドを埋め込むことによる。ねじロッドは一般的に、それがコンクリート基礎から構造物の各床を介して上に通過するときに、単層または多層階の構造物の壁内に存在する。各床は一般的に、別個のタイダウンによってねじロッドに取り付けられる。現在タイダウンを実現するために使用される主要な締付け具は、標準「六角」ナットである。

標準ナットを使用した場合、木材が上述の通り水分を失うことにより寸法が収縮するにつれて、空間が一般的に標準ナットの下および木材の上に生じる。該空間は、数ある状況の中でも特に例えば地震事象、風荷重の際に発生するような転倒モーメントが構造物に加わるときに、タイダウン（および構造物）を上下に移動させる。基礎に対する構造物のこの運動は次に構造壁の変形を可能にし、タイダウンが適切に機能しているとき、つまり構造物を基礎の上に適切にしっかりと保持しているときには、タイダウンが防止するように設計されているかなりの損傷を発生させるかもしれない。したがって、自己補償するタイダウン、つまり木材の収縮にも関わらず構造物の基礎への確実な取付けを維持するタイダウンの必要性が当業界に存在する。

以下で詳述するように、本発明の様々な実施形態は、可動セグメントまたは「ナットセグメント」を含むねじ締め装置に関する。本発明の幾つかの実施形態の一部の際立った特徴は、ねじ締め装置の頂部および／または端部ハウジングの平坦面に接触するナットセグメントの平坦な（または平板状の）表面に関する。可動セグメントを有する他の収縮補償装置は、ササキ（米国特許第５，０８１，８１１号）およびタネイチ（米国特許第６，００７，２８４号）のものを含む。関連技術には次の米国特許、すなわち第３，６９５，１３９号、第４，３７８，１８７号、第４，９７４，８８８号、第５，３２４，１５０号、第５，４２７，４８８号、第５，７３３，０８４号、第５，９８８，９６５号、第６，３６１，２６０号、第６，４０６，２４０号が含まれる。しかしこれらの装置は、ナットセグメントを支持するのに円錐台形の表面を使用する。つまり、ナットセグメントの表面およびナットセグメントが突き合わされるハウジングの表面は両方とも円錐形である。（数ある理由の中でも特に）２つの円錐形表面は単一の位置でしか正確に合致せず、他のどの位置でも２つの表面は線または点で接触するだけであるので、これは不利な構造物である。これは一般的に、接触線または点に沿って高い応力集中を引き起こす。また、２つの非平板状表面が相互に半径方向に褶動すると、２つの表面は離隔される。これはセグメントの非直線的な運動を引き起こし、不充分な離間距離が得られなければ、セグメントが上下支持面内に梗塞しかねない。本発明の様々な実施形態で使用される平坦面は、円錐状表面が相互に係合しないように平坦面および構造物を使用することによって、これらの問題を緩和または回避する。これらの平坦面はセグメントの直線運動を可能にし、かつ、それらは最小および最大半径方向位置の間で運動するので、容易に案内される。また、平坦面の使用は応力負荷を平坦面の面積全体に分散させ、したがって本発明の様々な実施形態に係るねじ締め装置内の局所的応力は、比較的低く維持される。これは、ねじ締め装置によって係合されるロッドを張力不足にするように、充分な力が加えられる場合でも当てはまる。

加えて、主要な建設費はしばしば労務費である。したがって、労務費を削減するようにタイダウンを設置することが有利である。例えば、タイダウンを設置するときの１つの一般的な要件は、ねじロッドの端と端を一体に接続することである。これは一般的に、ねじロッドと整合する雌ねじを有する機械加工部品により達成される。しばしば、構造物の基礎から出るねじロッドは非常に短い長さであり、コネクタを使用してこの短いロッドに別のねじロッドが接続される。コネクタは最初に回転され、基礎から突出しているロッドの突端に螺合され、第２ロッドはコネクタによって第１ロッドに接合される。２つのねじロッドを接続するこの要件は世界中でかなり共通しており、また建設業界に特有のものではない。ほとんどの場合手動で実行される、２つのロッドを接続するこのプロセスは時間がかかり、かつ労働集約的である。したがって、ねじロッドの効率的で迅速な接続のための装置および手順の必要性が当該技術分野に存在する。

発明の概要
したがって、かつ好都合にも、本発明は、装置の端部ハウジングおよび頂部ハウジングの対応する表面と係合する平坦面を有するナットセグメントをその構成部品として含む、ねじ締め装置に関する。この平坦面対平坦面の構造物は、数ある利点の中でも特に強度、安定性、および耐久性上の利点をもたらす。そのようなねじ締め装置を別の構造物と結合して、中でも特に自己調整収縮補償装置、ねじロッド用連結装置を提供することができる。そのようなねじ締め装置を使用する方法についても記載する。

上記に鑑み、本発明の様々な実施形態では、回転することなく１方向にねじロッドに沿って軸方向に移動するように、本発明の一部の実施形態に従って有利に構成することができ、かつさらに、回転することなく軸方向に反対方向に移動しない、ねじ締め装置（「Ｔ
ＣＤ」）を提供する。実際、１つの実施形態では、ＴＣＤはブラケットまたは支承板と組み合わされたときに、建造物または他の目的に使用される「タイダウン」になってもよい。

荷重を分散しかつ媒体粉砕を防止する支承板は、特に伝統的なねじ、釘、リベット、接着剤のようないずれかの便利な取付け手段を用いて、一般的に収縮媒体（木材のような）に取り付けられる。支承板は一般的に、ＴＣＤと収縮媒体との間に介挿される。つまり、支承板はＴＣＤと収縮媒体との間に配置される。典型的な木造建造物の場合、ねじロッドはコンクリート基礎から垂直に突出し、かつ単層建造物では木製壁の天板、多層建造物の上層階では床板のような木造構造物の構成部品を貫通して上向きに突出する。したがって、ＴＣＤは支承板の上のロッドに「着いている」（「着いている」とは、実質的に図１に描くように、ロッドがＴＣＤを貫通し、それと係合することを意味する）。この方法により、木材の収縮が発生すると、一般的にＴＣＤを天板または床板に取り付けるねじは、ＴＣＤをねじロッドに対して下方に引っ張る。ＴＣＤが少なくとも（１／２）回転下方に移動するたびに、本発明の一部の実施形態に係るＴＣＤは、ＴＣＤを内部で徐々に移動させて所定の位置に固締させ、こうしてＴＣＤがねじロッドに対して上方に移動することを防止する構造を有する（ねじロッド自体は、１端が建設プロセス中にコンクリート内に埋め込まれているので、移動することができない）。したがって、収縮にもかかわらず、ＴＣＤは緊密なタイダウンを維持する。

加えて、本発明の一部の実施形態では、２つのＴＣＤを含む連結器は、２つの対向するねじロッドの端部を連結するように、背中合わせに単一のパッケージに組み込まれる。さらに、本発明の他の実施形態では、ＴＣＤの係合をねじロッドから迅速かつ簡便に解放することを可能にする、クイックリリース機構がＴＣＤ内に含まれる。加えて、本発明のさらなる実施形態は、市販の「締め具」にＴＣＤを取り付ける方法に関する。締め具は収縮媒体（木材のような）に結合し、実質的に支承板と同じ荷重分散機能をもたらす。ＴＣＤの締め具への機械的および磁気的取付け方法について記載する。

加えて、従来の六角ナットに勝るＴＣＤの別の利点は、たとえロッドのねじのかなりの部分が変形され、あるいは物質（コンクリートのような）で標準六角ナットが梗塞する程度まで汚染されている場合でも、ＴＣＤが損傷したねじロッドに首尾よく係合することができることである。

本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、本発明の以下の詳細な説明および添付の図面を検討することにより、理解されるであろう。

理解を容易にするために、複数の図に共通する同一要素を指定するのに、可能な場合、同一参照番号が使用されている。本書の図面は略図であり、縮尺通りではなく、図面の様々な要素の相対的寸法は縮尺ではない。

図面の幾つかは、雌ねじ、雄ねじ、または両方を有するねじ構造を描いている。作図プログラムのアーチファクトのため、作成される図面中のねじの描写は、実際のねじ山の真の螺旋構造を欠如しているように見えるかもしれないが、ねじ山の輪郭は適切に描かれている。しかし、ねじ山はここでは、本発明に関連する様々な構造、実施形態、および／または他の特徴、または使用を説明するために描かれたものであって、図中における螺旋の明らかな欠如の可能性は、本発明の説明に影響しない。

本発明の技術は、添付の図面に関連する以下の詳細な説明を検討することによって、容易に理解することができる。

詳細な説明
以下の説明を検討した後、当業者は、本発明の教示が、数ある構造物および装置の中でも特に締付け具、ねじ締め装置、自己調整収縮補償装置の構造に容易に利用することができることを、明確に理解されるであろう。

図１は、本発明の一部の実施形態に係るねじロッド１１と係合された典型的なねじ締め装置（「ＴＣＤ」）１０を斜視図で示す。図２、３、および４はそれぞれ、ＴＣＤ１０の上面図、第１側面図、および第２側面図を示す。図５は、端部ハウジング１２、端部ハウジング１２によって支持されるナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄ、ならびに１つまたはそれ以上の締付け具２２により端部ハウジング１２と係合する頂部ハウジング１４を含む、典型的なＴＣＤ１０を示す。言語の節約のために、「ナットセグメント」は「セグメント」とも呼ばれる。ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは頂部ハウジング１４内に含まれる。

われわれの説明が具体的であるために、ここでは、４つのナットセグメントが使用される典型的な事例について記載する。しかし、これは本発明の本質的な限定ではなく、異なる数のセグメントを使用することができる。セグメントがねじロッドに対して半径方向に移動できるようにするためには、少なくとも２つのセグメントが必要である。偶数のセグメントでは、セグメントがねじロッドを挟んで直径方向に対向するように配置され、対向するセグメントには荷重が均等に加えられる傾向があり、ロッドには荷重が対称的に加えられるので、偶数のセグメントが有利である。これは応力分配の観点から有利である。しかし、奇数のセグメントは本質的に排除されない。多数のセグメントを使用することは、ＴＣＤの製造コストが増大する可能性が高いので不利であるが、それも本発明の範囲内に含まれる。４つのセグメントは、機能性、製造性、および組立の観点から最も有利であると考えられる。

２つのコイルばね１８および２０が、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの周囲に示されている。ナットセグメントをねじロッドに対して押し付けるために、少なくとも１つのばね（または同等の手段）が必要である。本発明の一部の実施形態では、１または２が有利な個数であるが、それは本質的な限定ではなく、それ以上を使用することができる。

締付け具穴２４が図２の上面図に示されている。図１９には装着用締付け具２６が示されている。締付け具穴２４および板締付け具穴３０を通過する装着用締付け具２６は、図２０に示す収縮媒体３２（一般的に木材）にＴＣＤ１０を取り付ける。装着用締付け具２６の設置により、支承板２８はＴＣＤ１０と収縮媒体３２との間に介挿されるので、支承板２８も取り付けられる。

本発明の範囲内で、頂部ハウジング１４は一般的に略筒形側面を持つ状態で示されるが、ＴＣＤ１０の頂部ハウジング１４は、ねじロッド１１を受け入れることができかつ本書で述べるＴＣＤ１０の構成部品および特徴を含むことができる、六角形、立方形、正方形、または他の略管状の構成をも含む。

図５は完全なＴＣＤ１０を示し、様々な部品が分解組立図で示される。図５は、端部ハウジング１２を頂部ハウジング１４に連結するために端部ハウジング１２に取り付けられる、２つのハウジング締付け具２２（一般的にはねじ）を示すが、本発明の範囲内で、より多数またはより少数の締付け具２２を使用することもできる（一部にはＴＣＤ１０の形状に依存する）。端部ハウジング１２の上には下部コイルばね１８が示され、ばね１８の上には上部コイルばね２０がある。

図５を参照すると、ばね２０のすぐ上にはナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄが示されている。セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの上には頂部ハウジング１４が示されている。図５に描かれた部品は、組み立てられたときに、本発明の一部の実施形態に係る完全なＴＣＤ１０を構成する。

図５には、端部ハウジング１２におけるスロット３８、右内側支承面４０、および左内側支承面４１も図示されている。この実施例では、中心軸８に対して略等距離極配置状に配設された４つのスロット３８、４つの右内側支承面４０、および４つの左内側支承面４１がある。（図７参照）。ＴＣＤ１０では、中心軸８はねじロッド１１の軸線と略同心である。

内側支承面４０、４１、およびスロット３８は「特徴セット」と定義される。また、スロット３８、右内側支承面４０、および左内側支承面４１は一般的に、中心軸８に対して略３０度の向きを有する。図５はまたナットセグメントリブ４６、セグメント上部ばね溝４２、セグメント下部ばね溝４４、左外側セグメント表面４８、および右外側セグメント表面５０をも示す。各セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに対し、一般的に１つのナットセグメントリブ４６、１つのセグメント上部ばね溝４２、１つのセグメント下部ばね溝４４、１つの内側傾斜面３６、１つの左外側セグメント表面４８、および１つの右外側セグメント表面５０がある。以下の説明では、様々な構成のナットセグメント組立体について記載する。言語の節約のために、図５に示すセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄをナットセグメント組立体Ｉまたは「ＮＳＡ−Ｉ」と定義する。

図６は端部ハウジング１２の上面図である。上面図には右内側支承面４０、左内側支承面４１、およびスロット３８が示されている。

図７は、スロット３８ならびに表面４０および４１を中心軸８に対して略平行および略３０度の角度を成すものとして示す。組み立てられた構成では（例えば図５に示すように）、４つのセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの各々について、セグメント表面４８および５０はそれぞれ端部ハウジング表面４０および端部ハウジング表面４１に支持される。

例えば図５に示す、組み立てられた構成では、４つのナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの各々について、左および右の外側セグメント表面４８および５０はそれぞれ、右および左の内側支承面４０および４１それぞれに支持される。

言語の節約のために、ナットセグメント１６Ａ〜１６Ｄを「セグメント」と呼び、内側支承面４０および４１を「端部ハウジング表面」と呼び、左および右外側セグメント表面４８および５０を「セグメント表面」と呼ぶ。

端部ハウジング表面４０および４１は、スロット３８によって２つ（左および右）の表面に分離された単一の平面内に存する。同様に、セグメント表面４８および５０は、ナットセグメントリブ４６によって分離された単一の平面内に存する。

図８は、２つのナットセグメント１６Ｂおよび１６Ｃだけを示す端部ハウジング１２の三次元上面斜視図である。セグメント１６Ｃは係合位置に示され、セグメント１６Ｂは極端係合解除位置に示される。リブ４６が実質的にスロット３８内に存在することも観察することができる。全てのナットセグメントリブ４６はそれらのそれぞれのスロット３８内に存在する。

図９は、４つのナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄが全て係合位置にある、端部ハウジング１２の三次元上面斜視図である。本発明の一部の実施形態では、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは、４つの個別セグメントの各々がねじロッド１１上の略同一軸方向位置に係合されるように、１つまたはそれ以上のばね２０および１８によって保持される４つの個別の略均等サイズのセグメント（ナットセグメント組立体ＩまたはＮＳＡ−Ｉと定義される）から構成される。この実施形態では、セグメントは幾何学的に同一である。この組立体のセグメントは、異なるセグメントが異なる３つの位相を有するので、物理的に異なる。ねじはねじの１回転毎に軸方向に１ねじピッチだけ進む（つまり、ねじ山は螺旋状経路をたどる）ので、各セグメントは、他の３つのセグメントのいずれとも異なる軸方向位置にそのそれぞれのねじ山を持たなければならない。４つのセグメントは各々、隣接するセグメントとはねじピッチの４分の１だけ異なるねじ位相を有する。これらの実施形態では、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは、ロッド１１がＴＣＤ１０に対してラチェット方向に１ねじピッチだけ移動する毎に、略同時にラチェットする。なお、ねじロッド１１を中心に半径方向にセグメントの順序を変えることによって、セグメントの動きは相互に相対的に変化する一方、ロッド１１が１ねじピッチだけ移動する毎に、セグメントのラチェッティングが同時に発生することはなくなる。

ねじ位相の効果は、中心（ねじ）軸に沿って４つの略均等部片に切断された標準六角ナットを考慮することによって、最も容易に理解することができる。各部片は全回転の４分の１を含み、したがって隣接する部片とは４分の１ねじ位相が異なる。部片が再結合された場合、それらが分離前と同一順序に再結合される限り、六角ナットが切断される前の場合と全く同様に、それらはねじロッドに螺合する。しかし、再結合前に部片のいずれか２つの交換した場合（つまり、周方向の順序を変更し、順序を「スクランブル」した場合）、結果的に生じる組立体は、このスクランブルされた組立体をねじロッドに螺合しようと試みたときに、スクランブルされた部片は正しいねじ位相の位置に着いていないので、梗塞する。雌ねじ螺条を調べると、均一な連続螺条にならず、再結合された境界で不連続な飛躍があることが分かるであろう。

しかし、対照的に、ＴＣＤのナットセグメントの位置を相互変更した場合、異なるラチェットオプションが可能であり、ＴＣＤセグメントは独立して動くので、整合するピッチ径およびねじピッチのねじロッドと係合した場合、ＴＣＤは首尾よくねじを正しく締め付けたり緩めたりする。

図１０は、４つのナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄが全て係合解除位置にある、端部ハウジング１２の三次元上面斜視図である。

図１１は、セグメント１６Ｂおよび１６Ｄの位置が図１０に描かれた位置とは入れ替わった状態の端部ハウジング１２ならびに４つのナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄ全部の三次元上面斜視図である。上から見て（図２参照）、最初にセグメント１６Ａから反時計周り極方向にカウントした場合、図１１の順序はしたがって１６Ａ、１６Ｄ、１６Ｃ、および１６Ｂとなる。これはナットセグメント組立体ＩＩ」または「ＮＳＡ−ＩＩ」と同一である。特に明記しない限り、ナットセグメント組立体について記載する場合、順序は上から見て、反時計周りの方向に数えるものと仮定する。ＮＳＡ−ＩＩは、図９（例えば）に描かれた１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄであって本明細書で「ナットセグメント組立体Ｉ」または「ＮＳＡ−Ｉ」として表わされたものとは区別される。

図１２は、端部ハウジング１２の三次元上面斜視図である。４つのナットセグメントが示されている。この構成では、全てのセグメントが同一であり、１６Ａとして描かれてい
る。上から見て、セグメント１６Ａから反時計周り極方向にカウントすると、順序は１６Ａ、１６Ａ、１６Ａ、および１６Ａ、つまりＮＳＡ−ＩＩＩである。これは、順序が１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄであるナットセグメント組立体ＮＳＡ−Ｉとは異なる。ＮＳＡ−ＩＩＩは、幾何学的に同一でありかつ同一ねじ位相を有するセグメント（例えば１６Ａであるが、他のセグメントのどれでも充分にＮＳＡ−ＩＩＩになり得る）の組立体を表わす。ＮＳＡ−ＩＩＩ構成では、セグメントは同時に出入り（ねじロッド１１に向かって進退）しない。したがって、ＮＳＡ−Ｉのセグメントは同時に出入りする一方、ＮＳＡ−ＩＩＩはそうしないが、両方とも本発明の範囲内でＴＣＣとして機能する。

図１３は、端部ハウジング１２の一部分が取り除かれ、かつ頂部ハウジング１４の一部分が取り除かれた、ＴＣＤの三次元底面斜視図である。また、ナットセグメント１６Ａおよび１６Ｃは半分にスライスされ、分かり易くするために半分が取り除かれた状態で描かれている。また、ナットセグメント１６Ｄは、内部傾斜面３４（「傾斜面」）を明らかにするために取り除かれている。頂部ハウジング１４には一般的に８つの傾斜面が存在するが、図１３に全部は描かれていない。しかし、数ある要因の中でも特にＴＣＤの大きさに応じて、より多数またはより少数の傾斜面が存在することができる。傾斜面３４は頂部ハウジング１４の一部であり、端部ハウジング表面４０および４１それぞれに対して略平行である。傾斜面３４は対として構成することが有利である。各傾斜面対は、単一ナットセグメントの内側傾斜面３６と係合する。端部ハウジング１２には一般的に４つのスロット３８がある。各傾斜面対は一般的に、中心軸８の周りに直角極配置状に（つまり中心軸８を中心に９０度毎に）配設される。

図１４は、内部構成部品（同じく取り除かれているセグメント１６Ｄを除く）を明らかにするために頂部ハウジング１４の半分が取り除かれた、典型的なＴＣＤの三次元上面斜視図である。見て分かるように、上部コイルばね２０および下部コイルばね１８付きのナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、ＴＣＤ１０の頂部ハウジング１４および端部ハウジング１２内に実質的に配置される。また、図１４には、傾斜面３４に押し付けられる内側傾斜面３６も示されている。図１４で、傾斜面３４の表面は側面図で示される。

図１５は、下部および上部コイルばね１８および２０（集合的に「コイルばね」と呼ぶ）によってそれぞれ取り囲まれ、かつねじロッド１１に係合された、ナットセグメントの三次元斜視図である。図示するように、コイルばね１８および２０は、組み立てられた構成で各セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの溝４４および４２内にそれぞれ存在する。図９では、セグメントはねじロッド１１に対して図１５の場合と同じ位置に示される。

図１６は、本発明の１実施形態に係るＴＣＤ１０の１つのナットセグメントの三次元拡大外部斜視図である。図１６は、セグメント上部ばね溝４２、セグメント下部ばね溝４４、左外側セグメント表面４８、右外側セグメント表面５０、およびナットセグメントリブ４６を描く。

図１７は、ＴＣＤ１０のナット組立体ＮＳＡ−Ｉの１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、または１６Ｄのようなセグメントの三次元拡大内部斜視図である。図１７には、内側傾斜面３６、セグメント上部ばね溝４２、セグメント下部ばね溝４４、およびセグメントねじ５２も描かれている。

図１８は、本発明の１実施形態に係るねじロッド１１と係合したＴＣＤの断面図である。図１８の断面図には、任意の２つの対向するナットセグメント（１６Ａおよび１６Ｃのような）、下部コイルばね１８、上部コイルばね２０、端部ハウジング１２、および頂部ハウジング１４も示されている。また移動の方向５６および５８も示される。

図１９は、ＴＣＤ１０、装着用締付け具２６、締付け具穴２５、および支承板２８の典型的な組立体の分解組立上面斜視図である。また、支承板２８の板締付け具穴３０も示される。

図２０は、収縮媒体３２に設置されかつねじロッド１１に係合された状態で示されたＴＣＤ１０、装着用締付け具２６、および支承板２８の上面斜視図である。ＴＣＤ１０、装着用締付け具２６、および支承板２８のこの組合せは、自己調整収縮補償装置の１つの実施形態を構成する。

図２１は、設置された構成のＴＣＤ１０を含む部分間柱構造物を示す。図２１は、ねじまたは他の装着用締付け具（図２１には図示せず）により収縮媒体３２に設置されかつねじロッド１１に係合された状態で示された、基礎５４、ねじロッド１１、ＴＣＤ１０、および支承板２８の典型的な構成を示す。

図４４は、本発明の別の実施形態に係る、ねじロッド１１に係合されたＴＣＤ２２２の別の実施形態の斜視図である。図４５、４６、および４７はそれぞれ、ＴＣＤ２２２の上面図、第１側面図、および第２側面図を示す。図４８は、端部ハウジング２１０、端部ハウジング２１０によって支持されたナットセグメント２１４、および１つまたはそれ以上のタブ２１８により端部ハウジング２１０と係合した頂部ハウジング２１２を含むＴＣＤ２２２を含む分解図を示す。ナットセグメント２１４は頂部ハウジング２１２内に収容される。ナットセグメント２１４の周囲にはコイルばね２０がある。図４８に示すような単一コイルばねを有する実施形態の場合のみ、上部コイルばねと下部コイルばねとの区別は省かれる。ＴＣＤ２２２は、４つの同一ナットセグメント２４を有するものとして描かれ、したがってＮＳＡ−ＩＩＩについて上述したラチェット特性を有する。

図４５は締付け具穴２２０をも示す。図５８は装着用締付け具２２４を示す。締付け具穴２２０および締付け具穴２２８を通過する装着用締付け具２２４は、図５９の典型的な構成に示すように、ＴＣＤ２２２を収縮媒体２３０（一般的に木材）に取り付ける。

支承板２２６はＴＣＤ２２２と収縮媒体２３０との間に介挿されるので、装着用締付け具２２４の設置により、支承板２２６も取り付けられる。

図を具体的にするために、頂部ハウジング２１２は筒形側面を持つように図示されるが、これは本発明の本質的な限定ではない。本発明の範囲内で、ＴＣＤ２２２の頂部ハウジング２１２は、ねじロッド１１を受け入れることができかつＴＣＤ２２２または他の実施形態の構成部品および特徴を含むことができる、六角形、立方形、正方形、または他の略管状の構成をも含むことができる。

図４８は、全ての部品が分解斜視図で示されたＴＣＤ２２２を描いている。制限するものではなく、図を具体的にするために、４つのタブ２１８が端部ハウジング２１０に示され、かつ４つのタブ穴２１６が頂部ハウジング２１２に示され、それらは頂部ハウジング２１２を端部ハウジング２１０に連結するために使用される。一般的に、各タブ２１８に１つのタブ穴２１６がある。しかし、本発明の範囲内で、ＴＣＤ２２２の形状によっては、より少数またはより多数のタブ２１８およびタブ穴２１６の対を使用することができる。

端部ハウジング２１０の上にはコイルばね２０が示される。図４８は、コイルばね２０のすぐ上にナットセグメント２１４を示す。頂部ハウジング２１２はセグメント２１４の上に示される。図４８に描かれる部品は、組み立てられたときに、完全なＴＣＤ２２２を
構成する。

また、図４８には、端部ハウジング２１０のスロット２４４、右内側支承面２４６、および左内側支承面２４８も示される。この実施例では、端部ハウジング２１０内のＴＣＤ２２２内に中心軸８（図５０参照）に対して等距離極配置状に配設された４つのスロット２４４、４つの右内側支承面２４６、および４つの左内側支承面２４８がある。ＴＣＤ２２２はねじロッド１１の軸線と略同心の中心軸８を有する。表面２４６、２４８、およびスロット２４４は特徴セットと定義される。またスロット２４４、右内側支承面２４６および左内側支承面２４８は、中心軸８に対し略３０度の向きを有する。

図４８はまた、ナットセグメントリブ２４０、セグメントばね溝２４２、左外側セグメント表面２３８、および右外側セグメント表面２３６をも示す。各セグメント２１４に対し、１つのリブ２４０、１つの溝２４２、１つの表面２３８、および１つの表面２３６がある。ナットセグメント組立体の様々な構成を、本発明の様々な実施形態の範囲内で使用することができる。図４８に示す４つのナットセグメント２１４は、「ナットセグメント組立体ＩＶ」または「ＮＳＡ−ＩＶ」と表わされる。

図４９は端部ハウジング２１０の上面図である。上面図には、右および左内側支承面２４６および２４８、ならびにスロット２４４が示される。

図５０は、スロット２４４ならびに表面２４６および２４８を、中心軸８に対し略平行および略３０度の角度を成すものとして示す。図４８に示されるように、４つのセグメント２１４の各々について、セグメント右および左外側セグメント表面２３６および２３８は、右内側支承面２４６および右内側支承面２４８にそれぞれ押し当てられる。表面２４６および２４８は、スロット２４４によって２つの面に分離された単一の平面内に存する。同様に、セグメント表面２３６および２３８は、リブ２４０によって分離された単一の平面内に存する。

図５１は、２つのナットセグメント２１４Ａおよび２４１Ｂだけが図示された、端部ハウジング２１０の上面斜視図である。セグメント２１４Ａは係合位置に示され、セグメント２１４Ｂは極端係合解除位置に示される。ナットセグメントリブ２４０は実質的にスロット２４４内に存在することも観察することができる。全てのナットセグメントリブ２４０はそれらのそれぞれのスロット２４４内に存在する。

図５３は、端部ハウジング２１０の一部分が取り除かれ、かつ頂部ハウジング２１２の一部分が取り除かれた、ＴＣＤの三次元底面斜視図である。また、分かり易く内側の傾斜面２５２（右傾斜面）、２５３（左傾斜面）、および中央リブ２５４を明らかにするために、１つのナットセグメント２１４は取り除かれている。４つの右傾斜面２５２、４つの左傾斜面２５３、および４つの中央リブ２５４が描かれている。しかし、この数は本発明の本質的な限定ではなく、ＴＣＤの大きさおよび他の要因に応じてより多く、またはより少なくすることができる。

傾斜面２５２および２５３ならびに中央リブ２５４は頂部ハウジング２１２の一部であり、それぞれの端部ハウジング２１０、表面２４６および２４８に平行である。傾斜面２５２および２５３は一般的に対で構成される。各傾斜面対は単一のナットセグメントの頂面２３４（左頂面）および２３５（右頂面）と係合する。各傾斜面対は軸線８を中心とする直角極配置状に配設される。また、端部ハウジング２１０から外向きに延びる４つのタブ２１８も示される。

図５４は、ＮＳＡ−ＩＶを構成しねじロッド１１に係合される、コイルばね２０で取り
囲まれた４つのナットセグメント２１４の三次元斜視図である。組み立てられた構成では、ばね２０は各セグメント２１４それぞれの溝２４２内に存在することが示される。セグメントは図５２で、ねじロッド１１に対して図５４の場合と同一位置で示される。

図５５は、本発明の一部の実施形態に係る１つのナットセグメント２１４の三次元外部斜視図である。図５５は、ばね溝２４２、左外側セグメント表面２３８、右外側セグメント表面２３６、およびリブ２４０を示す。図５６は、ＴＣＤ２２２のＮＳＡ−ＩＶのセグメント２１４の三次元内部斜視図である。また、ナットセグメント頂面２３４および２３５、溝２４２、セグメントスロット（またはスロット）２３２、ならびにセグメントねじ２５８も示される。

図５７は、本発明の一部の実施形態に係る、ねじロッド１１と係合されたＴＣＤ２２２の断面図である。また、任意の２つの対向するナットセグメント２１４、コイルばね２０、端部ハウジング２１０、および頂部ハウジング２１２も断面図で示される。また、移動方向２６０および２６２も示される。図示される他の特徴は、タブ２１８およびタブ穴２１６である。

図５８は、ＴＣＤ２２２、装着用締付け具２２４、および支承板２２６の分解組立上面斜視図である。また、収縮媒体２３０の上の支承板２２６の板締付け具穴２２８も示される。

図５９は、収縮媒体２３０に取り付けられかつねじロッド１１に係合された状態で示された、ＴＣＤ２２２、装着用締付け具２２４、および支承板２２６の上面斜視図である。ＴＣＤ２２２、締付け具２２４、および支承板２２６のこの組合せは自己調整収縮補償装置を構成する。

図４４に関連して、ＴＣＤ２２２は、ＴＣＤ２２２が回転することなくねじロッド１１に沿って１つの方向に移動するように、かつ回転しなければ反対方向に移動しないように構成することができる。ＴＣＤが回転することなくねじロッド１１に沿って移動する移動の方向を「ラチェット方向」と定義し、反対の移動方向を「非ラチェット方向」と定義する。特に、本発明の一部の実施形態では、ＴＣＤはねじロッド１１に係合され、ねじロッド１１の長さに沿ってＴＣＤを手動で１回下降させると、それに対応してＴＣＤ２２２がラチェット方向にねじロッド１１上の予め定められた位置まで移動するように構成することができる。一旦適所に着いた後、ＴＣＤをねじロッド１１の長さに沿って手動で上昇させた場合、逆向きの力を受けるので、ＴＣＤは非ラチェット方向に移動しない。むしろ、ＴＣＤをねじロッド１１の非ラチェット方向（木造構造物に使用される場合、一般的に上向きの方向）に移動させるために、ＴＣＤはねじロッド１１の螺条に沿って回転される。縦ねじロッド１１に係合されるＴＣＤに関連する最も一般的な構成は、ＴＣＤが（上から見て）時計周り方向に回転すると、ＴＣＤがねじロッド１１に対して下降し、ＴＣＤが反時計周り方向に回転すると、ＴＣＤがねじロッド１１に対して上昇するものである。

なお、上記説明は、ねじロッド１１の長さに沿ったＴＣＤの上昇および下降に関連して論じたが、ＴＣＤの移動方向は、例えばＴＣＤが係合されるねじロッド１１の位置に応じて、任意とすることができる。しかし、ＴＣＤが垂直位置で使用されるだけである場合、ハウジングの表面に沿って向けられるセグメントの重量は、一般的にねじロッドとの適切な接触を維持するのに充分である。つまり、垂直動作の場合、ナットセグメントをねじロッドに押し当てて保持するばねの使用は任意とすることができ、本発明の一部の実施形態では省くことができる。

１つの実施形態では、ＴＣＤがねじロッド１１に沿ってラチェット方向にねじピッチの
最小限４分の１（１／４）移動すると、ＴＣＤは必ずラチェットする。つまり、ＴＣＤがねじピッチの４分の１移動すると、１つのセグメント対がラチェットし、力でナット組立体を反対の非ラチェット方向に移動させようとした場合に、最小限１つのナットセグメントが固着し、ねじロッド１１に対する反対方向の移動を阻止する。１／４ねじのラチェッティングを実現するために、４つの同一ナットセグメントが４つ全部の位置に配設される（例えば図５２に示すＮＳＡ−ＩＩＩのナットセグメント２１４）。

図５３、図５４、図５５、図５６、および図５７を参照することによって、ＴＣＤの詳細な機能について述べる。しかし、これは例として掲げるものであって、限定ではなく、他のＴＣＤの実施形態も同様に機能する。異なるＴＣＤの実施形態の動作モードの相違が存在する場合、それを指摘する。

図５２〜５７に関連して、建物の転倒モーメントを引き起こす、例えば地震動または風によってねじロッド１１が押し上げられるときに、ナットセグメントの左右の頂面２３４および２３５が傾斜面２５２および２５３と接触する結果として、４つのナットセグメントの各々が、中心軸８に対して３０度の角度で上方外向きに駆動される。転倒モーメントは一般的に、構造物をその基礎に対して上下動させる。この場合、方向２６０のセグメントの充分な直線運動および／または運動２６２（図５７）により、セグメント２１４はねじロッド１１のねじから完全に脱離し、次のロッドねじが所定の位置に着いて４つのセグメント２１４をロッド１１の中心方向に移動させ、かつねじロッド１１のねじを再係合させることが可能になると、再係合する。

他方、力の方向が反転し、ねじロッド１１が押し下げられ（またはＴＣＤ２２２が押し上げられる）と、ナットセグメント２１４はねじロッド１１に向かって駆動され、下向きの力が存在する限り、半径方向内向きの力がセグメント２１４をねじロッド１１に向かって押すので、ねじは係合し続ける。半径方向内向きの力は、端部ハウジング２１０の内側支承面２４６および２４８がセグメントの表面２３８および２３６と接触することによって発生する（図４８、４９、および５０参照）。また、例えば図５６に示すように、セグメントのねじ山斜面２５８ならびに上部ねじ山斜面２５８Ａおよび下部ねじ山斜面２５８Ｂに対するロッド１１のねじ山斜面の相互作用によって生じる、半径方向外向きの力も考慮する必要がある。ねじ山斜面２５８Ａおよび２５８Ｂの挟角が６０度（米国規格およびメートルねじの標準フランク角度）を維持し、かつ表面２４６、２４８、２３８、および２３６の角度が軸線８に対して略３０度を維持し、ＴＣＤ２２２に対してロッド１１を下方に引っ張る力（「反転力」）が働いている限り、軸線８に関連してセグメント２１４に働く半径方向内向きの力は、セグメント２１４に対する半径方向外向きの力を圧倒する。結果的に生じる内向き前方の力は、セグメント２１４をねじロッド１１と係合された状態に維持する。

さらに、本発明の１つの実施形態で、ナットセグメント２１４の材料は、降伏点がねじロッド１１の材料のそれと等しいかそれより高くなるように選択することが有利である。ねじロッド１１およびセグメント２１４の材料の降伏点が類似しており、１つのセグメント２１４が塑性変形し始める場合でも、ねじロッド１１が移動するやいなや、他のセグメント２１４がねじロッド１１と係合して、ねじロッド１１の強度を圧倒する。

あるいは、ナットセグメント２１４用の材料はねじロッド１１の材料よりかなり低い降伏点を持つことができ、その場合、充分な長さの螺合があれば、ＴＣＤ２２２が故障する前に、依然としてねじロッド１１が破損する（つまり破壊または折損する）。

さらに、本発明の一部の実施形態のコイルばね２０は、重力がナットセグメント２１４をねじロッド１１から引き離している場合でも（例えばＴＣＤ２２２が反転する場合）、
ナットセグメント２１４にねじロッド１１の周囲を閉鎖させるのに充分な張力を持つように選択される。

図５７に関連して、方向矢印２６０および２６２は、ＴＣＤがねじロッド１１に対してラチェット方向に移動するときに、ナットセグメント２１４がどのように移動するように構成されているかを示す。

図４８、図４９、および図５１に関連して、セグメント２１４、リブ２４０およびスロット２４４の係合は、ナットセグメント２１４に直線状の案内をもたらし、トルクを伝達する。リブ２４０およびスロット２４４は、相互に係合するように構成されることが有利である。リブ２４０はセグメント２１４にある。合致するスロット２４４は端部ハウジング２１０にある。端部ハウジング２１０にトルクが加えられると、このトルクは、リブ２４０と係合するスロット２４４を介してセグメント２１４に伝達される。加えて、リブおよびスロットはまた、ＴＣＤ２２２からねじロッド１１への半径方向運動係合をも案内する。トルクは頂部ハウジング２１２を介して端部ハウジング２１０に加えることができる。

図４６〜５３および図５７に関連して、トルクは、端部ハウジング２１０のタブ２１８と係合する頂部ハウジング２１２のタブ穴２１６を介して、頂部ハウジング２１２から端部ハウジング２１０に伝達される。トルクはまた、中央リブ２５４（図５３）がセグメントスロット２３２と係合することによって、頂部ハウジングからセグメントへ直接伝達される。タブ穴２１６およびタブ２１８はまた固定機能をも果たし、頂部ハウジング２１２の端部ハウジング２１０への自動組立を容易にする。最終組立て中に、頂部ハウジングのタブ穴２１６は端部ハウジングのタブ２１８上に整列され、次いで頂部ハウジング２１２は端部ハウジング２１０の上に押し下げられる。タブ２１８は、頂部ハウジング２１０の下向きの移動によりタブ２１８がタブ穴２１６にスナップ止めされるまで、頂部ハウジング２１０の壁をタブ２１８の上で外向きに押し付ける。今、頂部ハウジング２１２は、頂部ハウジング２１２を破損することなく端部ハウジング２１０から取り外すことができない状態にある。これで、ＴＣＤ２２２の最終組立が、他の締付け具を使用することなく完遂する。

図５０および５３に関連して、ＴＣＤ２２２をねじロッド１１の端部に初期係合した後、ねじロッド１１上でＴＣＤ２２２を案内するために、円錐形リードイン２５６を使用することが有利である。円錐形リードイン２５６はねじロッド１１の端部をＴＣＤ２２２の中心およびナットセグメント２１４の底部へ案内するので、円錐形リードイン２５６はＴＣＤ２２２の設置を迅速かつ容易にする。次いでナットセグメント２１４は、前述の通り、図５７に示されたように移動する。

なお、頂部ハウジング２１２に関し、本発明の一部の実施形態は、ねじロッド１１に対してＴＣＤ２２２を締め付けるため、または緩めるために、ハウジング２１２にトルクを加える必要がある。トルクの付加は一般的に、頂部ハウジング２１２と同等のハウジングの外面にレンチを係合し、任意選択的にレンチまたは他の装置による把持を容易にするために外部「フラット」（ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｆｌａｔｓ）を追加することにより、適用される。外部フラットの使用は本発明の一部の実施形態に含まれる。

前述の説明は主にＴＣＤ２２２に関連するが、同様の説明はＴＣＤ１０にも適用される。

図１に関連して、ＴＣＤ１０は、ＴＣＤ１０を回転することなく、ねじロッド１１に沿って１方向（ラチェット方向）に移動するように、かつ回転しなければ反対方向（非ラチ
ェット方向）に移動しないように構成することができる。特に、本発明の一部の実施形態では、ＴＣＤ１０はねじロッド１１に係合され、ねじロッド１１の長さに沿ってＴＣＤ１０を手動で１回下降させると、それに対応してＴＣＤ１０がラチェット方向にねじロッド１１上の予め定められた位置まで移動するように構成される。一旦適所に着いた後、ＴＣＤ１０をねじロッド１１の長さに沿って手動で上昇させた場合、同等で逆向きの力を受けるので、ＴＣＤ１０は非ラチェット方向に移動しない。むしろ、ＴＣＤ１０をねじロッド１１の上向きの方向に移動させるために、ＴＣＤ１０はねじロッド１１の螺条に沿って回転される。縦ねじロッド１１に係合されるＴＣＤ１０に関連する最も一般的な構成は、ＴＣＤ１０が時計周り方向に回転すると、ＴＣＤ１０がねじロッド１１に対して下降し、ＴＣＤが反時計周り方向に回転すると、ＴＣＤがねじロッド１１に対して上昇するものである。

なお、上記説明は、ねじロッド１１の長さに沿ったＴＣＤ１０の上昇および下降に関連して論じたが、ＴＣＤ１０の移動方向は、例えばＴＣＤが係合されるねじロッド１１の位置に応じて、任意とすることができる。

１つの実施形態では、ＴＣＤ１０がねじロッド１１に沿ってラチェット方向にねじピッチの最小限４分の１（１／４）移動すると、ＴＣＤ１０は必ずラチェットする。つまり、ＴＣＤ１０がねじピッチの２分の１移動すると、１つのセグメント対がラチェットし、力でナット組立体を反対の非ラチェット方向に移動させようとした場合に、１つのナットセグメント対が固着し、ねじロッド１１に対する反対方向の移動を阻止する。１／２ねじのラチェッティングを実現するために、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは、２つの対向するナットセグメントが、残りの２つの対向するナットセグメントからねじ位相が１８０度ずれたねじ山を有するように構成される（図１１に示すＮＳＡ−ＩＩ）。図１１を参照すると、いずれか２つの非隣接ナットセグメントのナットセグメント組立体の位置を交換することによって、これが達成されることが示されているが、任意の１つの４セグメント組立体で交換できるのは２つだけである。（したがって、１６Ａと１６Ｃとを交換することができ、あるいは１６Ｂと１６Ｄとを交換することができる）。この構成では、ロッド１１がＴＣＤ１０に対してラチェット方向に２分の１ねじピッチ動く毎に、ナットセグメント対１６Ａおよび１６Ｃ、または１６Ｂおよび１６Ｄの一方または他方がラチェットする。

特に、図１３ないし図１８に関連して、ねじロッド１１が（建物の転倒モーメントを引き起こす例えば地震動または風によって）押し上げられるときに、表面３６（図１３および１４は傾斜面３４の縁部を示す）が傾斜面３４と接触する結果として、４つのセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは各々が、中心軸８に対して３０度の角度で上方外向きに駆動される。（転倒モーメントは構造物をその基礎に対して上下動させる。）この場合、セグメントの充分な直線運動５６および／または運動５８（図１８）により、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは、ねじロッド１１のねじから完全に脱離し、次のロッドねじが所定の位置に着いて４つのセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄをロッド１１の中心方向に移動させ、かつねじロッド１１のねじを再係合させることが可能になると、再係合する。

他方、力の方向が反転し、ねじロッド１１が押し下げられ（またはＴＣＤ１０が押し上げられる）と、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄはねじロッド１１に向かって駆動され、下向きの力が存在する限り、半径方向内向きの力がセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄをねじロッド１１に向かって押すので、ねじは係合し続ける。半径方向内向きの力は、表面４０および４１が端部ハウジング１２の表面４８および５０と接触することによって発生する（図５、６および７参照）。また、セグメントのねじ５２の斜面に対するロッド１１のねじ山斜面の相互作用によって生じる、半径方
向外向きの力も考慮する必要がある。ねじ山斜面の挟角が６０度（米国規格およびメートルねじの標準フランク角度）を維持し、かつ表面４０、４１、４８、および５０の角度が軸線８に対して略３０度を維持し、かつ反転力が働いている限り、軸線８に関連してセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに働く半径方向内向きの力は、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに対する半径方向外向きの力を圧倒する。結果的に生じる内向き前方の力は、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄをねじロッド１１と係合された状態に維持する。

さらに、本発明の一部の実施形態では、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの材料は、降伏点がねじロッド１１の材料のそれと等しいかそれより高くなるように選択する。ねじロッド１１およびセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの材料の降伏点が類似しており、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの１つが塑性変形し始める場合でも、ねじロッド１１が移動するやいなや、他のセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄがねじロッド１１と係合し始めて、ねじロッド１１の強度を圧倒する。

あるいは、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄ用の材料は、ねじロッド１１のそれより実質的に低い降伏点を有してもよい。その場合、充分な長さの螺合があれば、ＴＣＤ１０が故障する前に、依然としてねじロッド１１が破損する（つまり破壊または折損する）。

さらに、１つの実施形態では、コイルばね２０および１８は、重力がナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄをねじロッド１１から引き離している場合でも（例えば、ＴＣＤ１０が反転する場合）、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄにねじロッド１１の周囲を閉鎖させるのに充分な張力を持つように構成される。実際、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄがコイルばね２０および１８の力によってねじロッド１１の中心に引き寄せられない場合、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは頂部ハウジング１４の壁の外側に移動し、その位置にとどまることができ、その結果、ＴＣＤ１０はねじロッド１１と係合しない。

図９に示す実施例は、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄが、４つの各個別セグメントがねじロッド１１上の略同一の軸方向位置に係合されるように、コイルばね２０および１８によって一体に保持される４つの個別の略同一サイズのセグメントから構成されることを示す（ナットセグメント組立体ＮＳＡ−Ｉと定義される）。この実施形態では、各セグメントは幾何学的に相互に均等ではない。この組立体の４つのセグメントは全て、ねじ位相が物理的に異なる。ねじを１回転する毎にねじは軸方向に１ねじピッチだけ前進するので、各セグメントは、他の３つのセグメントのいずれとも異なる軸方向位置にそれぞれの螺条を持たなければならない。各セグメントは、隣接するセグメントからねじピッチの４分の１異なるねじ位相を有する。この実施形態では、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄは、ロッド１１がＴＣＤ１０に対してラチェット方向に１ねじピッチ移動するたびに、ほぼ同時にラチェットする。

図１１を参照すると、図１８に示された方向矢印５６および５８は、ＴＣＤがねじロッド１１に対してラチェット方向に移動するときに、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄがどのように移動するように構成されているかを示す。

図５ないし図１０、図１５、および図１６に関連して、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄ、リブ４６およびスロット３８の係合は、ナットセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに直線状の案内およびトルクをもたらす。リブ４６およびスロット３８は相互に係合するように構成される。リブ４６はセグメント１６Ａ、１６Ｂ
、１６Ｃ、および１６Ｄについている。合致するスロット３８は端部ハウジング１２にある。端部ハウジング１２にトルクが加えられると、このトルクは、リブ４６と係合するスロット３８を介してセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに伝達される。加えて、リブおよびスロットはまた、ＴＣＤ１０からねじロッド１１への半径方向運動係合をも案内する。トルクは頂部ハウジング１４および締付け具２２を介して端部ハウジング１２に加えることができる。

なお、頂部ハウジング１４に関連して、本発明の一部の実施形態は、ねじロッド１１に対してＴＣＤ１０を締め付けるため、または緩めるために、ハウジング１４にトルクを加える必要がある。トルクの付加は一般的に、頂部ハウジング１４と同等のハウジングの外面にレンチまたは他の工具を係合し、任意選択的に外部フラットを追加することにより、適用される。

本発明の一部の実施形態に係るＴＣＤは、以下で述べるように、連結器、マルチナットＴＣＤ、クイックリリースＴＣＤ、機械的クリップアタッチメント付きＴＣＤ、磁気アタッチメント付きＴＣＤの基礎として使用することができる。説明を具体的にするために、これらの構造および使用について、主にＴＣＤ１０に関連して説明する。しかし、これは説明であって、限定ではなく、本書に記載するＴＣＤの他の実施形態も、そのような装置に関連して使用することができる。

連結器
図２２〜２８は、随意の連結器または連結器組立体を含む本発明の実施形態を示す。

図２２は、ロッドを連結器６０に挿通しない状態で図示された、上部ねじロッド７６および下部ねじロッド７４を伴う連結器６０の上面斜視図である。

図２３は、ロッド７６および７４を連結器６０に挿通した状態で図示された、上部ねじロッド７６および下部ねじロッド７４を伴う連結器６０の上面斜視図である。

図２４は、本発明の一部の実施形態に係る連結器組立体のスライス断面図である。ハウジング体（またはハウジング）６２は、各端部分をそれぞれの端部ハウジング６４に係合される。２つの端部ハウジング６４は各々が、上述したような取付け締付け具６８によって、ハウジング体６２のそれぞれの端部に係合される。加えて、この図には、ハウジング体６２を貫通して装着されたピン６６、および連結器６０のセンタプラグ８６も示される。また、端部ハウジング６４の表面およびセンタプラグ８６の下面に支持された、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、および７３Ｃも示される。ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄにばね１８および２０を加えた全装備を、セグメント組立体ＮＳＡ−Ｖと定義する。コイルばね１８および２０は、セグメント７２Ａ、７２Ｂおよび７３Ｃ内に存在する状態に図示されている。連結器組立体は、ねじロッド７４および７６（図２３）の軸線に垂直でありかつピン６６を二等分する平面を中心に対称である。つまり、ロッド軸線が通常の右手座標のｙ軸である場合、対称面は（ｘ，ｚ）面である。セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄにばね１８および２０を加えたものを組立体ＮＳＡ−ＶＩと定義し、それは連結器組立体６０内のセグメント組立体ＮＳＡ−Ｖの鏡像である。セグメント８８は物理的にセグメント７２と同一である。連結器６０の下半部の上述した全ての特徴は、連結器６０の上半部に鏡像として現われる。また、図２４には、ねじロッド７４およびロッド７６を穴１２０内に受容するように構成されたセンタプラグ８６も示される。センタプラグ８６の穴１２０は直径が、ねじロッドの外径よりわずかに小さいことが好都合である。

図２５は、本発明の一部の実施形態に係るセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および
７２Ｄならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄの移動、ならびにねじロッドの移動を示す、２つのねじロッドと係合された連結器組立体の断面図である。この図を参照すると、図示する方向矢印は、連結器６０の様々な構成部品の方向性運動を示す。

図２６は、分解組立状態または分解状態で示された連結器組立体の構成要素およびピン６６の三次元斜視図である。この図は、連結器が、ハウジング６２内で背中合わせに組み立てられる２組のナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄ、ならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄから構成されることを示す。ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄはナットセグメント組立体Ｖ（ＮＳＡ−Ｖ）を構成し、半径方向の分解組立図としても示される。ナットセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄはナットセグメント組立体ＶＩ（ＮＳＡ−ＶＩ）を構成し、それらの動作構成で示される。ナットセグメント組立体ＶおよびＶＩは、センタプラグ８６によって分離される。センタプラグ８６は、穴９６および穴９７を貫通するピン６６によってハウジング体６２に保持される。プラグ８６の各端に、リブ８０によって分離される支承面１０４および１０６がある。表面１０４、１０６、およびリブ８０は特徴セットを構成する。８セットの表面１０４および１０６ならびにリブ８０がある。４セットはプラグ８６の一端にあり、４セットは反対側の端にある。特徴セットは、プラグ８６の端部から見た場合に、図６に示したスロット３８、表面４０および４１と同様に幾何学的に配設される。ハウジング６２およびハウジング６４の各端に、取付け締付け具６８、ハウジング６２のクリアランス穴９４、およびねじ穴９８が示されている。

図２７は、連結器６０、クイックリリースＴＣＤ１２２、およびマルチナットＴＣＤ１００に示される、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄ（ＮＳＡ−Ｖ）ならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄ（ＮＳＡ−ＶＩ）のうちの１つのセグメントの三次元外部斜視図である。「クイックリリース」ＴＣＤおよび「マルチナット」ＴＣＤについては、本書のどこか別の場所で詳述する。この図に示されているのは、上部ばね溝１１４、下部ばね溝１１６、左支承面１０８、右支承面１１０、リブ１１２、およびスロット１０２である。

図２８は、連結器６０、クイックリリースＴＣＤ１２２、およびマルチナットＴＣＤ１００に示される、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄ（ＮＳＡ−Ｖ）ならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄ（ＮＳＡ−ＶＩ）のうちの１つの三次元内部斜視図である。表面９０、表面９２、スロット１０２、上部ばね溝１１４、下部ばね溝１１６、任意選択的ばね溝１１８、およびセグメントねじ５２も示されている。

図２３に関連して、連結器６０は、１つまたは２つのねじロッド７４および／または７６と係合するようにした構成を持つことができる。ＴＣＤ１０の場合と同様に、連結器６０は、連結器６０を回転することなく、ねじロッド７４および／または７６に沿って１つの方向に移動することができ、かつ回転無しには反対方向に移動しない。連結器６０および他の実施形態を説明する目的で、連結器がねじロッド７４および／または７６に沿って回転することなく移動する運動の方向をラチェット方向と定義し、反対の運動方向を非ラチェット方向と定義する。ねじロッド７４および／または７６は、連結器６０のどちらかの端の開口１２６内に挿入することができる。挿入は、ロッド７４および／または７６がプラグ８６の穴１２０を充填するまで続けることができる。ロッド７４および／または７６の充分な挿入の確認は、点検穴１４０および１４１を通して観察することができる（図２２、２３、および２６参照）。穴１４０および１４１は、ハウジング体６２およびセンタプラグ８６を見通すことができるように整列される。図２４に関連して、穴１２０は、センタプラグ８６とロッド７４および／または７６との間に係合摩擦をもたらすために、ロッド７４および／または７６の外径よりわずかに小さくすることが有利である。ハウジ
ング体（またはボディ）６２は一般的に、ロッド７４および／または７６と同様に鋼から構成される。センタプラグ８６は一般的に、ロッド挿入の力の下で変形しかつロッド７４および／または７６に係合摩擦をもたらすように、ナイロンのようなポリマーから構成される。

これらの実施形態では、連結器６０は一般的に、ロッド７４および／または７６がラチェット方向に最小限（１）ねじピッチ移動すると、ロッド７４および／または７６が穴１２０に達するまでラチェットする。さらに詳しくは、図２５に関連して、縦方向の矢印７８および８４は、ねじロッド７４およびロッド７６の移動を示し、斜めの矢印８２は、ねじロッド７４およびロッド７６の移動に対するナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄの内向きおよび外向きの移動をそれぞれ示す。

図２７および図１６と比較すると、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄ、ならびにセグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄの間の類似性が次のように示される。図１６で、表面４８、表面５０、リブ４６、溝４４、および溝４２は、表面１０８、表面１１０、リブ１１２、溝１１６、および溝１１４と同等であり、かつ機能的に同一である（図２７参照）。

図２８および図１７と比較すると、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄと、セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄとの間の類似性が次のように示される。図１７で、表面３６は、表面９０および表面９２と同等であり、かつ機能的に同一である（図２８参照）。表面９０および９２は、スロット１０２によって分離された同一平面内にある。

セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄと、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄとの間の相違は、表面３６にはスロット１０２が無いことである（図１５参照）。セグメント１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄはスタッカブルではなく（スタッカブルとは、次々に入れ子状に重ね合わせることができることを意味する）、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄはスタッカブルである。

特に図２４、２５、および２６に関連して、図２５に矢印７８および８４によって示すようにねじロッド７４および／または７６が内向きに押されるので、表面９０および９２（図２６および２８）が表面１０６および１０４（図２６）に接触する結果、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄは各々が、連結器６０の中間点に向かって外向きに、中心軸８に対して３０度の角度に駆動される。この場合、セグメントの充分な直線運動８２（図２５）により、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄはねじロッド７４および／または７６のねじから完全に脱離し、次のロッドねじが所定の位置に着いてセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄをロッド７４の中心方向に移動させ、かつねじロッド７４および／または７６のねじを再係合させることが可能になると、再係合する。

他方、力の方向が反転し、ねじロッド７４および／または７６が軸方向に、連結器６０に対して外向きに引っ張られると、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄは、ねじロッド７４および／または７６の軸線８に向かって駆動され、軸方向外向きの力が存在する限り、半径方向内向きの力がセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄをねじロッド７４および／または７６に向かって押すので、ねじは係合し続ける。半径方向内向き
の力は、表面１０８および１１０が端部ハウジング６４の表面１３０および１２８と接触することによって発生する（図２６および２７参照）。また、セグメントのねじ山斜面５２に対するロッド７４および／または７６のねじ山斜面の相互作用によって生じる、半径方向外向きの力も存在する（図２８）。ねじ山斜面の挟角が約６０度（米国規格およびメートルねじの標準フランク角度）を維持し、かつ表面９０、９２、１０４、１０６、１０８、１１０、１２８、および１３０の角度が軸線８に対して略３０度を維持し、かつ反転力が働いている限り、軸線８に関連してセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄに働く半径方向内向きの力は、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄに対する半径方向外向きの力を圧倒する。結果的に生じる内向き前方の力は、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、セグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄをねじロッド７４および／または７６と係合された状態に維持する。図２６に関連して、端部ハウジング６４にトルクが加えられると、このトルクは、スロット１３２がリブ１１２と係合することを通して（図２８）、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、および８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄに伝達される。加えて、リブおよびスロットはまた、連結器６０内に含まれるセグメントからねじロッド７４および／または７６への半径方向運動係合をも案内する。

マルチナットＴＣＤ
図２９は、本発明の一部の実施形態に従ってねじロッド１１に係合されたマルチナットＴＣＤ１００の斜視図を示す。上端が頂部ハウジング１３８に係合され、下端が端部ハウジング１３４に係合されたハウジング体１３６がある。２つのハウジング１３４および１３６は各々が、一般的に前述した種類の取付け締付け具６８によって、ハウジング体１３６のそれぞれの端部に取り付けられる。

図３０は、分解組立状態または分解状態で示された、ＴＣＤ１００組立体の構成部品の三次元斜視図である。この図は、ハウジング１３６内で（入れ子状に）積み重ねられた２セットのナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄから構成されたＴＣＤ１００を示す。下部ナット組立体は組立体７３と定義され、上部ナット組立体は組立体７５と定義される。ナットセグメント組立体７３および７５は両方とも、底部を端部ハウジング１３４によって支持される。各ナット組立体７３および７５は、ばね１８および２０によって取り囲まれる（図３０には図示せず）。また、端部ハウジング１３４の溝１４８内（図３２参照）に保持リング１４２も存在する。

図３１は、本発明の一部の実施形態に係るＴＣＤ１００のスライス断面図である。ハウジング体１３６（半分にスライスされた状態に描かれている）は各端部分を端部ハウジング１３４（半分にスライスされた状態に描かれている）に係合され、他端を頂部ハウジング１３８（半分にスライスされた状態に描かれている）に係合される。端部ハウジング１３４および頂部ハウジング１３８は、上述したような取付け締付け具６８によってハウジング体６２に取り付けられる。また、セグメント組立体７３および７５も示される。セグメント組立体は入れ子状に積み重ねられる。下方のセグメント組立体７３は端部ハウジング１３４によって支持され、上方のセグメント組立体７５は７３の上面によって支持される。コイルばね２０は、セグメント７２Ａ、７２Ｂ、および７３Ｃに存在する状態で示される。図１５に示すように、コイルばね１８もまた存在するが、図３１では見ることができない。

図３２は、ねじロッド１１と係合されたＴＣＤ１００の断面図であり、本発明の一部の実施形態に係るセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄ、上部組立体７５、ならびに下部組立体７３の移動、ならびにねじロッドの移動を示す。方向矢印１４４および１４６はＴＣＤ１００の様々なセグメントの指向性移動を示す。さらに詳しくは、縦方向
の矢印１４６はねじロッド１１の移動を示し、斜めの矢印は、ねじロッド７４およびロッド７６の移動に対するナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄ、ならびにセグメント８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、および８８Ｄの内向きおよび外向きの移動をそれぞれ示す。

ＴＣＤ１００は一般的に、ＴＣＤ１００を回転することなく、ねじロッド１１に沿って１方向に移動し、かつ回転しなければ反対方向に移動しないような構成を有する。ＴＣＤ１００および関連実施形態を説明する目的で、ＴＣＤがねじロッド１１に沿って回転することなく移動する運動方向をラチェット方向と定義し、反対の運動方向を非ラチェット方向と定義する。特に、本発明の一部の実施形態では、ＴＣＤ１００は、ねじロッド１１に係合され、ねじロッド１１の長さに沿ってＴＣＤ１００を手動で１回下降させると、それに対応してＴＣＤ１００がラチェット方向にねじロッド１１上の予め定められた位置まで移動するように構成することができる。一旦適所に着いた後、ＴＣＤ１００をねじロッド１１の長さに沿って手動で上昇させた場合、同等で逆向きの力を受けるので、ＴＣＤ１００は非ラチェット方向に移動しない。むしろ、ＴＣＤ１００をねじロッド１１の上向きの方向に移動させるために、ＴＣＤ１００はねじロッド１１の螺条に沿って回転される。縦ねじロッド１１に係合されるＴＣＤ１００に関連する最も一般的な構成は、ＴＣＤ１００が時計周り方向に回転すると、ＴＣＤ１００がねじロッド１１に対して下降し、ＴＣＤが反時計周り方向に回転すると、ＴＣＤがねじロッド１１に対して上昇するものである。

ＴＣＤ１００内のセグメント組立体７３および７５は、前述したＴＣＤ１０のＮＳＡ−ＩＩと同様に、ロッド１１と協働する。ＴＣＤ１０は単一ナットセグメント組立体ＮＳＡ−ＩＩであり（図１５）、ＴＣＤ１００は、スタックされあるいは入れ子状に積み重ねられた２つのセグメント組立体７３および７５を有する（図３０）。組立体７３および７５はスタックされるので、各セグメントの上面は、リブ１１２と接合するように上面９０および９２にスロット１０２を有する（図２７および２８）。組立体１８および１９はスロット１１２を持たない。セグメント組立体をスタックする能力は、螺合を強化し、かつロッド１１の係合に関してより多くのねじ位相オプションを提供する能力をもたらす。セグメント組立体内のねじ位相調整およびセグメント組立体スタッキング位相調整を変更することによって、ロッド１１に沿ってより少ない移動によりＴＣＤをラチェットさせることができる。２つのナットセグメント組立体だけがスタックされた状態示されるが（図３０および３１）、これは例であって、限定ではなく、本発明の範囲内で幾つかのそのような組立体をスタックすることができる。

クイックリリースＴＣＤ
図３３は、本発明の一部の実施形態に係るクイックリリース機構付きＴＣＤの三次元斜視図である。１２２で表わされたリリース機構付きＴＣＤは、変形頂部ハウジング１５６に取り付けられクレセントリング１６０によって固定される、頂部キャップ１６２を含む。頂部ハウジング１５６は、締付け具６８によりハウジング体１５４に取り付けられる。締付け具６８によりハウジング体１５４の反対側の端に取り付けられた、端部ハウジング１５２も示される。ＴＣＤ１２２はＴＣＤ１００と同様であるが、次のような変形がある。ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄが追加されている。頂部キャップ１６２は頂部ハウジング１５６の上に追加され、ハウジング１５６は、キャップ１６２が頂部ハウジングポスト１２４を中心に回転することができ、キャップ１６２が約２５度回転すると、ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄが９０度回転するように、ポスト１２４により変形された。

図３４は、リリース機構が解除位置にあるＴＣＤ１２２の三次元斜視図である。図３５は、分解組立状態または分解状態のＴＣＤ１２２組立体の構成部品の三次元斜視図である。この図は、ＴＣＤ１２２が一般的に、ハウジング１５４内で（入れ子状に）積み重ねら
れた２セットのナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄから構成されることを示す。ナットセグメント組立体７３および７５は両方とも、端部ハウジング１５２によって底部を支持される。各ナット組立体７２は、ばね１８および２０（図示せず）によって取り囲まれる。また、頂部ハウジング１５６の溝１６８内に保持リング１５８も存在する。さらに詳しくは、非解除（つまり平常）位置で、ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄの波状部分は、ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄの間に存在する。図３６は、リリース機構が平常（非解除）位置にある状態のＴＣＤの上面図である。図３７は、リリース機構が解除位置にある状態のＴＣＤ１２２の上面図である。図３６および３７に関連して、４つのワイヤポスト１６４Ａ〜Ｄは、上部ナット組立体１２の周りに相互に比較的等距離に配置される。

上述の方法で、本発明の一部の実施形態では、ワイヤポストをＴＣＤ１２２の上部および下部ナットセグメント７３および７５の間に組み込むことによって、ＴＣＤ１２２はその係合位置から高速解除されるように構成することができる。さらに詳しくは、一部の実施形態では、ＴＣＤ１２２の上部および下部ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄは、ナットセグメント間の空間がワイヤポストを収容するのに充分な広さとなるように構成される。さらに、頂部ハウジング１５６にはベアリングポスト１２４が含まれ、頂部ハウジング１５６にはワイヤポストを受け入れるための穴が存在する。同様に、一部の実施形態では、ワイヤポスト７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄの他端用のベアリングを提供するために、穴は端部ハウジング１５２にも存在する。

図３８は、ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、および１６４Ｄが一般的に、頂部キャップ１６２および端部ハウジング１５２によっていかに保持されるかを示す。図３８は、頂部ハウジング１５６、筒形ハウジング１５４、ならびにナットセグメント組立体７５および７３が取り除かれた状態のＴＣＤ１２２の底面斜視図であり、キャップ１６２の下側および特にポケット１７２Ａ、１７２Ｂ、１７２Ｃ、および１７２Ｄ、ならびにポケット穴１７４Ｂを明瞭に示す。図では穴１７４Ｂだけを見えることができ、ワイヤポスト１６４Ｂが穴１７４Ｂに入り込んでいる。しかし、各ポケット１７２が対応する穴１７４を有する。また、半分にスライスされ、ポスト端部ベアリング１７６Ａ、１７６Ｃ、および１７６Ｄを明示する端部ハウジング１５２も示される。完全に組み立てられたＴＣＤ１２２のベアリング１７６Ａ、１７６Ｂ、１７６Ｃ、および１７６Ｄには、穴１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、および１７０Ｄがそれぞれ存在する。

図３８に関連して、ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄが前述したラチェット動作のため出入りすると、ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄの間の空間（図３６および図３７参照）は、大きくなったり小さくなったりする。頂部キャップ１６２が約２５度回転すると、ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄは次に、約９０度の回転角度だけ回転するように構成される。この場合、ワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄの波状部分は約２倍の空間を占有し、上述した通常のＴＣＤ動作中に開いた後、ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄが閉鎖する（つまり中心位置に戻りロッド１１と係合する）のを妨げる。一端開くと、ナットセグメントは開いたままとなり、ＴＣＤ１２２（リリース機構付き）はねじロッド１１から容易に取り外すことができる。

上述した方法で、本発明の一部の実施形態では、ＴＣＤ１２２の上部および下部ナットセグメント７３および７５の間にワイヤポストを組み込むことによって、ＴＣＤ１２２は、その係合位置から高速解除されるように構成することができる。さらに詳しくは、一部の実施形態では、ＴＣＤ１２２の上部および下部ナットセグメント７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、および７２Ｄは、ナットセグメント間の空間がワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄを収容するための広幅スロット１７８になるような構成を有し、さらに
、頂部ハウジング１５６にはベアリングポスト１２４が存在し、頂部ハウジング１５６にはワイヤポスト１６４Ａ、１６４Ｂ、１６４Ｃ、１６４Ｄを受け入れるための穴が存在する。同様に、図３８に関連して、一部の実施形態では、ポスト端部ベアリング１７６Ａ、１７６Ｂ、１７６Ｃ、１７６Ｄ用の支持を提供するために、端部ハウジング１５２に穴１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄが存在する。

機械的クリップアタッチメント付きＴＣＤ
図３９は、事前に設置された構成のＴＣＤ１００および連結器６０の上面斜視図である。（つまり構成部品が設置されている最中である）。この図には、木造構造物３２、典型的な市販の薄板金属締め具１８６、締め具ボルト１８８、コネクタクリップ１８４、ならびにねじロッド７４および７６が示される。

図４０は、設置された構成のＴＣＤ１００、クリップ１８４、および締め具１８６の拡大上面斜視図である。端部ハウジング溝１９０も示される。

図３９は、ＴＣＤ１００、コネクタクリップ１８４、および連結器６０の設置を示す。この構成では、連結器６０はロッド７４およびロッド７６を係合し、ロッド間の強固な接続をもたらす。締め具１８６はすでに、ボルト１８８で木材３２に設置されている。ロッド７６は、それが連結器６０に設置されるときに、締め具穴２０８内に挿通される。次いでＴＣＤ１００は、ＴＣＤ１００が締め具１８６と係合するまで、褶動してロッド７６を下降する。

図４０を参照すると、次いでクリップ１８４が、ＴＣＤ端部ハウジング１３４の溝１９０内および締め具１８６の下に設置される。ＴＣＤ１００は、締め具１８６を介して木材３２に連結されている。ＴＣＤ１００、締め具１８６、クリップ１８４、ならびにねじロッド７４および７６の組合せは、自己調整収縮補償装置を構成する。

磁気アタッチメント付きＴＣＤ
図４１は、ＴＣＤ６０、ワイヤクリップ１９６、溝１９０の拡大上面斜視図であり、かつ磁気ブラケット１９４およびリング状磁石１９２のスライス片側断面図である。ブラケットスロット１９８も図示されている。ブラケット組立体２００は、ブラケット１９４およびブラケット１９４の内径に接合されたリング状磁石１９２から構成される。

図４２は、ＴＣＤ６０、ワイヤクリップ１９６、スロット１９８、ブラケット組立体２００、締め具１８６、およびねじロッド７６の拡大上面斜視図である。図４３は、ＴＣＤ６０、磁気ブラケット組立体２００および取付けクリップ１９６、鋼管締め具２０４および２０６、木材３２を貫通するクロスボルト２０２の上面斜視図である。ねじロッド７６も示されている。

図４３は、図４２に示された薄板金属締め具１８６が市販の鋼管２０６と溶接端板２０４に置換されたことを除き、図４２に示された機能性と同様である。管２０６および端板２０４は、取付け用クロスボルト２０２を明示するために、パイ形状スライス片を取り除いた状態で示される。

図４１は、ＴＣＤ１００およびスライスされた磁気ブラケット組立体２００を示す。ブラケット１９４はまた、組立体２００をＴＣＤ１００に取り付けるときに、ワイヤクリップ１９６が通過するスロット１９８をも有する。

図４２は、クリップ１８４で接続を行なう代わりに磁気組立体２００がＴＣＤ１００に取り付けられることを除き、スロット１９８を通過するクリップ１９６によって締め具１
８６に設置された後のＴＣＤを示す。ＴＣＤ１００、締め具１８６、クリップ１９６、ブラケット組立体２００、ならびにねじロッド７４および７６のこの組合せは自己調整収縮補償装置を構成する。

図４３は、クリップ１８４で接続を行なう代わりに磁気組立体２００がＴＣＤ１００に取り付けられることを除き、スロット１９８を通過するクリップ１９６によって鋼管締め具２０４／２０６に設置された後のＴＣＤ１００を示す。図４２では市販の締め具が鋼管であり、溶接端板がボルト２０２により木材に取り付けられることを除き、図４３は図４２と同様である。ＴＣＤ１００、締め具２０４／２０６、クリップ１９６、ブラケット組立体２００、ならびにねじロッド７４および７６のこの組合せは自己調整収縮補償装置を構成する。

本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明の構造および操作方法における様々な他の変形および変化が当業者には明白であろう。本発明について特定の実施形態に関連して説明したが、本発明はそのような特定の実施形態に不当に限定されないことを理解されたい。

本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態を本書で詳細に示しかつ説明したが、当業者は、依然としてこれらの教示を組み込んだ、多くの他の変形実施形態を容易に思いつくことができる。

典型的なねじ締め装置（ＴＣＤ）およびねじロッドの斜視図である。 典型的なＴＣＤの上面図である。 典型的なＴＣＤの第１側面図である。 典型的なＴＣＤの第２側面図である。 分解された典型的なＴＣＤの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングの上面図である。 図６の端部ハウジングの断面図である。 異なる位置にあるセグメントを描いた典型的な端部ハウジングの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングおよび係合位置にある４つのセグメントの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングおよび係合解除位置にある４つのセグメントの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングおよび４つのセグメントの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングおよび同一ねじ位相の４つのセグメントの三次元上面斜視図である。 内部構成部品を明示するために頂部ハウジングが部分的に取り除かれた、典型的なＴＣＤの底面斜視図である。 内部構成部品を明示するために頂部ハウジングが部分的に取り除かれた、典型的なＴＣＤの上面斜視図である。 ４つのナットセグメント、コイルばね、およびねじロッドの三次元上面斜視図である。 単一のナットセグメントの拡大外部斜視図である。 単一のナットセグメントの拡大内部斜視図である。 典型的なＴＣＤおよびねじロッドの移動方向を示す断面図である。 ＴＣＤ、ねじ、および支承板の典型的な組立の斜視図である。 構造物に設置された典型的なＴＣＤおよび支承板の上面斜視図である。 ＴＣＤ、支承板がねじロッドに取り付けられた状態の部分的間柱構造および基礎を示す。 分解された連結器組立体および２つのねじロッドの三次元上面斜視図である。 設置位置にある２つのねじロッドと係合された連結器組立体の三次元上面斜視図である。 連結器組立体および内部構成部品の切欠き断面上面斜視図である。 連結器および係合されたねじロッドの断面図である。移動方向も示される。 ＴＣＤおよび構成部品の三次元分解組立斜視図である。 単一のナットセグメントの外部側面斜視図である。 単一のナットセグメントの内部側面斜視図である。 典型的なマルチナットＴＣＤの三次元上面斜視図である。 マルチナットＴＣＤおよび構成部品の三次元分解組立上面斜視図である。 内部構成部品を明示するためにハウジングが部分的に取り除かれた、マルチナットＴＣＤの三次元上面斜視図である。 移動方向をも示す典型的なマルチナットＴＣＤの断面図である。 クイックリリース機構が非解放位置にある典型的なＴＣＤの三次元上面斜視図である。 クイックリリース機構が解放位置にある典型的なＴＣＤの三次元上面斜視図である。 典型的なＴＣＤおよび内部構成部品の三次元分解組立斜視図である。 非解放位置にあるワイヤポストを示すリリース機構付きＴＣＤの上面図である。 解放位置にあるワイヤポストを示すリリース機構付きＴＣＤの上面図である。 ハウジングおよびセグメントが取り除かれ、端部ハウジングが断面図で描かれた、ＴＣＤリリース機構の底面斜視図である。 ＴＣＤ、コネクタクリップ、連結器、ねじロッド、薄板金属締め具、および木造構造物の組立て前の三次元上面斜視図である。 薄板金属締め具に取り付けられた典型的なＴＣＤの三次元分解組立上面斜視図である。 ＴＣＤ、ワイヤクリップの上面斜視図、および磁気ブラケット組立体の断面図である。 薄板金属締め具に取り付けられた典型的なＴＣＤ、ワイヤクリップ、および磁気ブラケットの三次元拡大上面斜視図である。 クロスボルトおよびねじロッドを示すためにそれらの一部分が取り除かれた、典型的なＴＣＤ、ワイヤクリップ、磁気ブラケット、間柱、および管コネクタの三次元上面斜視図である。 別のＴＣＤの実施形態およびねじロッドの斜視図である。 典型的なＴＣＤの上面図である。 典型的なＴＣＤの第１側面図である。 ＴＣＤの第２側面図である。 分解されたＴＣＤの三次元上面斜視図である。 端部ハウジングの上面図である。 図４９の端部ハウジングの断面端面図である。 異なる位置にあるセグメントを描いた、典型的な端部ハウジングの三次元上面斜視図である。 典型的な端部ハウジングおよび同一ねじ位相を有する４つのセグメントの三次元上面斜視図である。 内部構成部品を明示するために頂部ハウジングが部分的に取り除かれた典型的なＴＣＤの底面斜視図である。 ４つのナットセグメント、コイルばね、およびねじロッドの上面斜視図である。 単一のナットセグメントの拡大外部斜視図である。 単一のナットセグメントの拡大内部斜視図である。 移動の方向を示す典型的なＴＣＤおよびねじロッドの断面図である。 ＴＣＤ、ねじ、および支承板の典型的な組立手の斜視図である。 構造物に設置された典型的なＴＣＤおよび支承板の分解組立斜視図である。

Claims (5)

1. ａ）複数の同一の可動ナットセグメントを取り囲む頂部ハウジングおよび端部ハウジングであって、前記ナットセグメントの各々が、ねじロッドと係合するのに適したねじ付き内面を有し、かつ前記ナットセグメントの各々の外面が、少なくとも１つの略平坦面に沿って前記端部ハウジングの内面と係合して成る、頂部ハウジングおよび端部ハウジングと、
   ｂ）前記ナットセグメントを前記ねじロッドに弾接させる少なくとも１つのばねであって、ねじ締め装置が回転することなく前記ねじロッドに沿って第１方向に軸方向移動し、かつ回転することなく反対の第２方向に移動しないように構成されたばねと、
   を備えたねじ締め装置。
2. ４つの前記可動ナットセグメントを有する、請求項１に記載のねじ締め装置。
3. 前記ナットセグメントが整列した状態で、前記可動ナットセグメントの前記ねじ付き内面が連続螺条を形成することのできる、請求項１に記載のねじ締め装置。
4. ａ）ねじロッドが貫通する収縮媒体と、
   ｂ）収縮媒体上にあって、前記ねじロッドが貫通する支承板と、
   ｃ）前記ねじロッドに装着され、かつ前記支承板を介して前記収縮媒体に固定され、よってねじ締め装置および前記支承板の両方を前記収縮媒体に固定する、請求項１に記載のねじ締め装置であって、回転することなく前記ねじロッドに沿って前記収縮媒体の方向に軸方向移動することのできるねじ締め装置と、
   を備えた自己調整収縮補償装置。
5. ２つのねじロッドを軸方向に接合するための連結器であって、
   ａ）前記２つのねじロッドを前記連結器の両端から回転することなく軸方向に挿入することができるように、軸方向の配置構成で一体的に結合される、２つの請求項１に記載のねじ締め装置、
   を備えた連結器。

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