WO2019167328A1 - 引張装置 - Google Patents

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WO2019167328A1
WO2019167328A1 PCT/JP2018/037744 JP2018037744W WO2019167328A1 WO 2019167328 A1 WO2019167328 A1 WO 2019167328A1 JP 2018037744 W JP2018037744 W JP 2018037744W WO 2019167328 A1 WO2019167328 A1 WO 2019167328A1
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WO
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nut
tension
male screw
screw portion
bolt
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Application number
PCT/JP2018/037744
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English (en)
French (fr)
Inventor
恭一 小松
洋 辻
辻 修
聖司 伊藤
Original Assignee
株式会社東日製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社東日製作所 filed Critical 株式会社東日製作所
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Priority to CN201880009251.2A priority patent/CN110418949B/zh
Priority to US16/480,888 priority patent/US10850376B2/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/24Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B29/00Accessories
    • B25B29/02Bolt tensioners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/04Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load

Definitions

  • the present invention relates to a tension device that pulls a bolt fastened to a fastened body upward.
  • Fastening with screws is used to assemble machinery such as automobiles and structures such as bridges.
  • the strength of the screw as a fastening body greatly depends on the fastening force.
  • the management of the fastening force in the bolt fastening body is generally only performed at the time of tightening by measuring the torque and the rotation angle, and is hardly performed after the tightening.
  • the bolt loosens due to unexpected external forces during machine operation and the tightening force decreases, the risk of fatigue failure increases significantly. Therefore, in order to prevent a bolt breakage accident and improve the reliability of the screw fastening body, it is necessary to pay attention to the detection of the tightening force of the bolt after fastening.
  • Patent Document 1 a bolt is inserted into an insertion hole of a body to be fastened, and a nut is screwed and fastened to a male screw portion of the bolt that has passed through the insertion hole, whereby a bolt / nut fastening body that narrows the body to be fastened is disclosed. Then, the male threaded portion of the bolt protruding from the upper surface is pulled against the nut upper surface, the transition point of the spring constant of the bolt is detected, and the tensile force at the transition point is used as the tightening force.
  • a method for detecting a tightening force of a bolt / nut fastening body is disclosed.
  • an object of the present invention is to improve the catch between the tension device and the bolt / nut fastening body. Thereby, it can suppress that the circumferential direction length of the screw
  • a tension device includes (1) a bolt having a bolt inserted into a fastened body and a nut fastened to a shaft portion of the bolt protruding from the fastened body.
  • a tensioning device that pulls the nut fastening body upward, wherein a first male screw portion is formed on an outer peripheral surface of the nut, and a first female screw portion into which the first male screw portion is screwed is provided.
  • a tension receiving portion that receives a reaction force acting from the fastened body when pulled by a pulling mechanism.
  • the tension mechanism includes a tension rod, a bearing portion that supports the tension rod so as to be rotatable around a shaft portion that extends in the vertical direction, and a rotation mechanism that rotates the tension rod around the shaft portion. And a convex portion having a second male screw portion formed on the outer peripheral surface is provided at the upper end portion of the connection member, and the lower end portion of the tension rod is screwed into the second male screw portion.
  • the tension device according to (1) above wherein a hollow portion having a second female screw portion on the inner peripheral surface is formed.
  • a shaft diameter of the convex portion is substantially the same as that of the bolt, and a friction torque reducing agent for reducing a friction torque is applied to the second male screw portion and the second female screw portion.
  • connection member has higher tensile strength than the bolt.
  • the nut is a hexagonal nut, and the first male screw portion is formed in a bent shape portion on the outer peripheral surface of the nut.
  • the tensioning device according to one.
  • the nut is a twelve-head nut, and the first male screw portion is formed in a bent shape portion on an outer peripheral surface of the nut.
  • a tensioning device according to any one of the above.
  • the nut is a flange nut including a nut body and a flange portion.
  • the tension device according to any one of (1) to (5), wherein the first male screw portion is formed on at least one of the nut body and the flange portion.
  • connection member is formed with a concave portion for avoiding a collision with the shaft portion protruding from the nut.
  • the tensioning device according to (1) or (2), further including a protective plate interposed between the tension receiving portion and the fastened body when tensioned by the tension mechanism.
  • S1 is a deformation amount of the fastened body directly under the nut before starting to pull by the pulling mechanism, and the fastened body of the fastened body directly under the protective plate after the pulling by the pulling mechanism is started.
  • the contact area of the protective plate with respect to the fastened body is adjusted so that the deformation amounts S1 and S2 are substantially equal to each other when the deformation amount is S2.
  • the bolt / nut fastening body can be pulled by screwing the female screw portion of the tensioning device into the male screw portion formed on the outer peripheral surface of the nut.
  • the hooking of the tension device and the bolt / nut fastening body can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a tension device according to the present embodiment, and shows a state immediately after the operation of pulling a bolt / nut fastening body is started.
  • the boundary between members is clarified by expressing the several member contained in a tension
  • FIG. 2A is a perspective view of the nut.
  • the tension device 1 includes a connection member 2, a tension mechanism 3, a tension receiver 4, and a handle 5.
  • X shown with a dashed-dotted line has shown the rotating shaft of the tension
  • the first female screw portion 21a1 extending around the rotation axis X is formed on the peripheral surface of the connecting member first hollow portion 21a.
  • the convex portion 22 is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the cylindrical portion 21, and a second male screw portion 22 a extending around the rotation axis X is formed on the outer peripheral surface thereof.
  • a material having a higher tensile strength than the bolt 10 can be used for the connecting member 2. Thereby, it is possible to suppress the plastic deformation of the connection member 2 when detecting the axial force.
  • the tension mechanism 3 includes a tension rod 31, a bearing 32, a square drive 33 (corresponding to a rotation mechanism), and a wrench 34 (corresponding to a rotation mechanism).
  • the tension rod 31 includes a cylindrical small-diameter rod portion 31a and a cylindrical large-diameter rod portion 31b, and the upper end portion of the small-diameter rod portion 31a and the lower end portion of the large-diameter rod portion 31b are connected to each other.
  • the small diameter rod portion 31a and the large diameter rod portion 31b are integrally formed.
  • a tension rod hollow portion 311 is formed at the lower end portion of the small diameter rod portion 31a, and a second female screw portion 311a extending around the rotation axis X is formed on the inner peripheral surface of the tension rod hollow portion 311. Yes.
  • a mounting opening 312 is formed at the upper end of the large-diameter rod portion 31b.
  • the bearing portion 32 is a thrust bearing, and supports the small-diameter rod portion 31a of the tension rod 31 in a rotatable manner.
  • the upper end surface of the bearing portion 32 is in contact with the large diameter rod portion 31 b of the tension rod 31, and the lower end surface of the bearing portion 32 is in contact with the upper end surface of the tension receiving portion 4. That is, the bearing portion 32 is sandwiched between the large-diameter rod portion 31b and the tension receiving portion 4 in the vertical direction.
  • the tension receiving unit 4 is provided with an unillustrated axial force detection unit for detecting the axial force.
  • a strain gauge can be used for the axial force detection unit. The strain gauge deforms when a force is applied, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of deformation.
  • a tension hollow portion 41 extending in the vertical direction is formed at the lower end portion of the tension receiving portion 4.
  • the connection member 2 is accommodated inside the tension hollow portion 41, and the columnar portion 21 of the connection member 2 is disposed along the inner peripheral surface of the tension hollow portion 41. That is, the tension receiving portion 4 is disposed so as to surround the connection member 2.
  • the configuration of the tension mechanism 3 is not limited to the above-described configuration, and may be another configuration as long as the connection member 2 and the bolt / nut fastening body can be moved up without rotating.
  • the convex part which formed the recessed part which has an internal thread in the inner peripheral surface in the upper surface of the cylindrical part 21, and formed the external thread in the outer peripheral surface in the lower end part (namely, lower end part of the small diameter rod part 31a).
  • the connecting member 2 and the bolt / nut fastening body may be pulled by screwing the convex portion into the female screw.
  • the axial force may be detected by measuring the tensile force due to the hydraulic pressure and the amount of vertical displacement instead of the rotation operation by the tension rod 31.
  • the bolt shaft portion 11 protrudes from the upper surface of the fastened body H, and a nut 14 is fastened to the protruding shaft portion. That is, the fastened body H is narrowed by the bolt head 12 and the nut 14.
  • a hexagonal bolt is used as the bolt 10
  • the present invention can also be applied to other bolts used together with nuts such as a hexagon socket head bolt, a square bolt, and a flange bolt.
  • the two-surface width of the nut 14 is S
  • D1 the outer diameter of the male screw in the first male screw portion 14a
  • D2 the diameter of the valley of the male screw in the first male screw portion 14a
  • the friction torque with respect to the bolt 10 of the nut 14 is set larger than the friction torque with respect to the tension rod 31 of the connecting member 2. That is, the friction torque of the nut 14 and the bolt 10 in the fastening state is larger than the friction torque of the second male screw portion 22a of the convex portion 22 and the second female screw portion 311a of the tension rod 31 in the screwed state. Thereby, it is possible to prevent the nut 14 from rotating when detecting the axial force.
  • the diameters of the bolt shaft portion 11 and the convex portion 22 are set to be substantially the same, and a lubricant (corresponding to a friction torque reducing agent) is used.
  • a lubricant corresponding to a friction torque reducing agent
  • the friction torque of the convex part 22 with respect to the 2nd internal thread part 311a of the tension rod 31 is reduced.
  • a method of reducing the friction torque by making the diameter of the convex portion 22 smaller than the diameter of the bolt shaft portion 11 is also conceivable.
  • the diameter of the convex portion 22 is reduced, the stress increases during tension, and the convex portion 22 may be damaged.
  • the diameter dimensions of the bolt shaft portion 11 and the convex portion 22 are set to be substantially the same, and the friction torque between the convex portion 22 and the tension rod 31 is reduced by using a lubricant, whereby The size relationship of the friction torque is realized.
  • the predetermined tension start condition includes the following conditions (1) and (2).
  • Condition 1) The first female screw portion 21a1 is screwed into the first male screw portion 14a having a length equal to or longer than one circumference of the outer peripheral surface of the nut 14.
  • Condition 2) The lower end portion of the connecting member 2 is fastened. Clearance is formed between body H1
  • condition 1 If the condition 1 is not satisfied, a region in which no tensile force is applied in the circumferential direction of the nut 14 (in other words, a region that does not contact the first female screw portion 21a1) occurs, so that the load is in the tensile direction (that is, the vertical direction). It works in a different direction, and the accuracy of axial force detection may be reduced. Further, if the condition 1 is not satisfied, the thread may be plastically deformed during tension, and the detection accuracy such as axial force detection may be reduced.
  • the connecting member 2 when connecting the connecting member 2 and the nut 14, the connecting member 2 is rotated about the rotation axis X and the first male screw portion 14 a and the first female screw portion 21 a 1 are screwed together, so that the connecting member 2 faces downward. Screw on.
  • the connection member 2 is further rotated around the rotation axis X, the top surface of the nut 14 comes into contact with the top surface of the connection member first hollow portion 21a, and the connection member 2 becomes non-rotatable.
  • the upper surface of the nut 14 also includes a concave portion or a convex portion formed on the upper surface. That is, you may comprise so that the connection member 2 becomes non-rotatable when contact
  • connection member 2 when the upper surface of the nut 14 comes into contact with the top surface of the connection member first hollow portion 21a (the connection member 2 becomes unscrewable), the conditions 1 and 2 are satisfied. Is configured to do. It is not necessary to visually check whether a clearance is formed between the lower end portion of the connection member 2 and the fastened body H1 every time the axial force is detected, so that an accurate axial force is detected by a simple method. be able to.
  • the lower end portion of the tension rod hollow portion 311 is positioned at the tip of the convex portion 22 of the connecting member 2.
  • the tension receiving portion 4 is located above the fastened body H1 (in other words, the tension receiving portion 4 and the fastened body H1 are not in contact with each other).
  • the handle 5 is manually rotated around the rotation axis X, and the second female screw portion 311a and the second male screw portion 22a are screwed together.
  • the tension rod 31 is screwed downward together with the bearing portion 32 and the tension receiving portion 4, and the tension receiving portion 4 is seated on the fastened body H1.
  • FIG. 1 shows a state immediately after the tension receiving portion 4 comes into contact with the fastened body H1, and a clearance S1 is formed between the lower end portion of the tension rod 31 and the upper end portion of the cylindrical portion 21. Yes.
  • a clearance S2 larger than the clearance S1 is formed between the tip of the convex portion 22 and the upper end portion of the tension rod hollow portion 311.
  • the tension rod 31 cannot be further rotated because the torque is small by manual operation with the handle 5. Therefore, the tension rod 31 is rotated manually by the wrench 34. Thereby, the connection member 2 can be moved up. The connecting member 2 does not rotate when moving upward.
  • the clearance S2 is larger than the clearance S1, it is possible to prevent the convex portion 22 from coming into contact with the upper end portion of the tension rod hollow portion 311 before the cylindrical portion 21 comes into contact with the small diameter rod portion 31a. That is, since a sufficient operating length for pulling the bolt 10 can be secured, it is possible to prevent the axial force detection from becoming impossible.
  • the clearance is formed between the lower end portion of the connection member 2 and the fastened body H1 when the upper surface of the nut 14 and the connection member first hollow portion 21a abut.
  • the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 2C, when the tip surface of the bolt shaft portion 11 and the top surface of the connection member second hollow portion 21b come into contact with each other, the condition 1 ( The first female screw portion 21a1 is screwed into the first male screw portion 14a having a length of one or more rounds on the outer peripheral surface of the nut 14 and condition 2 (between the lower end portion of the connecting member 2 and the fastened body H1). (A clearance is formed) may be satisfied.
  • the front end surface of the bolt shaft portion 11 includes a concave portion or a convex portion formed on the front end surface. That is, you may comprise so that the conditions 1 and 2 may be satisfied when it contact
  • FIG.3 (a) is a perspective view of the nut of this embodiment.
  • FIG.3 (b) is the schematic of the tension
  • a flange nut is used instead of the nut of the first embodiment.
  • the predetermined tension start condition includes the following conditions (1) and (2).
  • connection member 2 and the nut 300 When the connection member 2 and the nut 300 are connected, the connection member 2 is rotated about the rotation axis X, and the first male screw portion 301a and the first female screw portion 21a1 are screwed together. To do.
  • the connecting member 2 is further rotated around the rotation axis X, the upper surface of the nut main body 301 comes into contact with the top surface of the connecting member first hollow portion 21a, and the connecting member 2 becomes non-rotatable.
  • the nut main body 301 and the connection member first hollow portion 21a abut (in other words, when the connection member 2 becomes unscrewable), the first and second conditions are satisfied. Has been.
  • FIG. 3C is a schematic view of the tension device of the present modification, which is different from the tension device of the second embodiment in that the connection member third hollow portion 21c is formed.
  • the connecting member third hollow portion 21c is connected to the lower end portion of the connecting member first hollow portion 21a, and has a larger diameter dimension than the connecting member first hollow portion 21a.
  • the condition 1 (the first male having a length of one or more rounds on the outer peripheral surface of the nut body 301) is obtained.
  • the first female screw portion 21a1 is screwed into the screw portion 301a) and the condition 2 (a clearance is formed between the lower end portion of the connection member 2 and the fastened body H1) is satisfied.
  • the upper surface of the flange portion 302 includes a concave portion or a convex portion formed on the upper surface. That is, you may comprise so that the conditions 1 and 2 may be satisfied when it contact
  • the front end surface of the bolt shaft portion 11 (when a concave portion or a convex portion is formed on the front end surface of the bolt shaft portion 11, the concave portion or the It may be configured so that Condition 1 and Condition 2 are satisfied when the convex portion is included) and the top surface of the connecting member second hollow portion 21b abuts.
  • FIG. 3D is a perspective view of a nut according to this modification.
  • FIG. 3E is a schematic view of a tension device according to this modification.
  • the first male screw portion 301a is not formed on the outer peripheral surface of the nut body 301, and the first male screw portion 302a extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the flange portion 302 is continuously provided. It differs from the nut of the second embodiment in that it is formed.
  • the first female screw portion 21a1 is not provided on the peripheral surface of the connection member first hollow portion 21a, and the first male screw portion 21c1 is formed on the peripheral surface of the connection member third hollow portion 21c. It differs from the tension device of the modification 1 of 2nd Embodiment by this point.
  • connection member 2 When the connection member 2 and the nut 300 are connected, the connection member 2 is rotated about the rotation axis X and the first male screw portion 302a and the first female screw portion 21c1 are screwed together, so that the connection member 2 is screwed downward. To do.
  • the connecting member 2 is further rotated around the rotation axis X, the upper surface of the flange portion 302 comes into contact with the top surface of the connecting member third hollow portion 21c, so that the connecting member 2 cannot rotate.
  • abut in other words, when the connection member 2 becomes unscrewable
  • the upper surface of the flange portion 302 includes a concave portion or a convex portion formed on the upper surface. That is, you may comprise so that the conditions 1 and 2 may be satisfied when it contact
  • connection member first hollow portion 21a When the front end surface of the bolt shaft portion 11 (when a concave portion or a convex portion is formed on the front end surface of the bolt shaft portion 11, these concave portions or convex portions are also included) comes into contact with the connection member second hollow portion 21 b. , Condition 1 and Condition 2 may be satisfied.
  • FIG. 3F is a schematic diagram of a tension device according to this modification.
  • a first male screw portion 301 a is formed on the outer peripheral surface of the nut body 301
  • a first male screw portion 302 a is formed on the outer peripheral surface of the flange portion 302.
  • These first male screw portions 301a and 302a must have the same pitch. If the pitch is different, the connecting member 2 cannot be screwed into the first male screw portions 301a and 302a. Since the details of the first male screw portions 301a and 302a have been described above, the description will not be repeated.
  • connection member 2 when connecting the connection member 2 and the nut 300, the connection member 2 is rotated about the rotation axis X to screw the first male screw portion 301a and the first female screw portion 21a1, and the first male screw portion 302a.
  • first female screw portion 21c1 When the first female screw portion 21c1 is screwed, the connecting member 2 is screwed downward.
  • the connecting member 2 is further rotated around the rotation axis X, the upper surface of the flange portion 302 of the nut 300 (when a concave portion or a convex portion is formed on the upper surface of the flange portion 302, these concave or convex portions are also included). Comes into contact with the top surface of the connection member third hollow portion 21c, and the connection member 2 becomes non-rotatable.
  • condition 1 one rotation of the outer peripheral surface of the nut body 301 is performed.
  • the first female screw portion 21a1 is screwed into the first male screw portion 301a having the above length, and the first female screw portion 302a having a length equal to or longer than one circumference of the outer peripheral surface of the flange portion 302 is used.
  • the portion 21c1 is screwed) and the condition 2 (a clearance is formed between the lower end portion of the connection member 2 and the fastened body H1) is satisfied.
  • FIG. 3G is a perspective view of a nut according to this modification.
  • the flange portion 302 includes a lower end flat plate portion 303 and a curved surface portion 304 extending upward in a dome shape from the outer edge of the upper surface of the lower end flat plate portion 303.
  • the curved surface portion 304 may be formed in a truncated cone shape.
  • a first male screw portion 303 a extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the lower end flat plate portion 303.
  • the first male screw portion may be formed on the nut body 301.
  • the front end surface of the bolt shaft portion 11 hits the top surface of the connecting member second hollow portion 21b.
  • the upper surface of the nut body 301 contacts the top surface of the connection member first hollow portion 21a.
  • the recessed part or convex part is formed in the curved surface part 304 (or the said taper surface), it is good also considering the said recessed part or convex part as a contact part.
  • the washer 50 is inserted through the bolt shaft 11, and the nut 14 is fastened from above the washer 50. That is, the washer 50 is tightly pressed by the fastened body H1 and the nut 14.
  • the washer 50 is set to have a larger outer diameter than the nut 14.
  • the washer 50 is not limited to a flat plate shape, and may be a stepped washer 51 as shown in FIG.
  • the stepped washer 51 includes a large-diameter washer portion 51a and a small-diameter washer portion 51b formed on the upper surface of the large-diameter washer portion 51a.
  • the large-diameter washer portion 51a is formed integrally with the small-diameter washer portion 51b, and has a larger outer diameter than the small-diameter washer portion 51b.
  • a rosette washer 52 including a lower end flat plate portion 52a and a curved surface portion 52b extending upward from the lower end flat plate portion 52a in a dome shape may be used.
  • the curved surface portion 52b may be formed in a truncated cone shape.
  • the upper surface of the nut 14 when the upper surface of the nut 14 (when the upper surface of the nut 14 is formed with a concave portion or a convex portion, these concave portions or convex portions are also included) and the top surface of the connecting member first hollow portion 21a abut.
  • the points configured to satisfy the conditions 1 and 2 are the same as in the first embodiment.
  • the tip surface of the bolt shaft portion 11 if the tip surface of the bolt shaft portion 11 has a recess or a projection, these recesses or projections are also included
  • the upper surface of the washer 50 when the concave portion or the convex portion is formed on the upper surface of the washer 50, the concave portion or the convex portion is included, the conditions 1 and 2 are satisfied. You may comprise.
  • the upper surface of the stepped washer 51 when the upper surface of the stepped washer 51 is formed with a recess or a protrusion, these recesses or protrusions are also included, is in contact with the connection member 2, Condition 1 and You may comprise so that the conditions 2 may be satisfied.
  • the upper surface of the stepped washer 51 may be the upper surface of the large-diameter washer portion 51a or the upper surface of the small-diameter washer portion 51b.
  • a curved surface portion of the rosette washer 52 (including a concave portion or a convex portion when the concave portion or the convex portion is formed on the curved surface portion) 52b (in the case of a truncated cone, a tapered surface (a concave portion or a convex portion on the tapered surface).
  • the concave part or the convex part is included). Also in the configuration of the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 5 shows a state immediately after the tension receiving portion 4 comes into contact with the protective plate 60. That is, the protective plate 60 can be interposed between the nut 14 and the tension receiving portion 4 and the fastened body H1.
  • the protection plate 60 has an opening through which the bolt shaft portion 11 is inserted, and the diameter dimension is set larger than the outer diameter of the tension receiving portion 4. Therefore, when the handle 5 is rotated and the tension receiving portion 4 is moved downward, the member with which the tension receiving portion 4 abuts is not the fastened body H1 but the protection plate 60. In this case, the reaction force at the time of detecting the axial force applied from the fastened body H ⁇ b> 1 is transmitted to the tension receiving portion 4 via the protection plate 60.
  • the configuration of the present embodiment is particularly suitable when the rigidity (EI) and elastic limit strength of the fastened body H are lower than those of the tension receiving portion 4.
  • E Young's modulus
  • I the cross-sectional second moment. That is, when the axial force detection is performed by bringing the tension receiving portion 4 into contact with the fastened body H1, the load is concentrated on the contact portion of the fastened body H1. For this reason, when the rigidity or the like of the fastened body H1 is low, the fastened body H1 may be deformed. Therefore, in the present embodiment, a protective plate 60 having a diameter larger than the outer diameter of the tension receiving portion 4 is interposed between the tension receiving portion 4 and the fastened body H1. Thereby, since the contact area increases and the load is dispersed, the load applied to the fastened body H can be reduced.
  • a material for example, a heat-treated steel material having higher rigidity (EI) and elastic limit strength than the fastened body H can be used.
  • EI rigidity
  • EI elastic limit strength
  • a minute clearance is formed between the lower end of the connecting member 2 and the protective plate 60. Since the effect of forming the minute clearance is the same as that of the third embodiment, detailed description is omitted.
  • the protection plate 61 When the deformation amount is S2, it is desirable to adjust the contact area of the protection plate 61 with the fastened body H1 so that the deformation amounts S1 and S2 are substantially equal to each other.
  • the deformation amounts S1 and S2 are deformation amounts in the axial direction of the bolt 10.
  • the protection plate 61 may be provided as a part of the tension receiving portion 4. In this case, it is desirable to adjust the contact area so that the contact area of the contact portion (in other words, the lower end portion) of the tension receiving portion 4 that contacts the fastened body H1 satisfies the above-described conditions.
  • An appropriate contact area can be obtained by conducting experiments or simulations in advance.
  • the type of nut is a hexagonal nut, but the present invention is not limited to this, and can be replaced with, for example, a square nut or a dodecagon nut.
  • the square nut and the twelve nut may have a flange or may not have a flange.
  • the number of threads to be screwed is larger than that of a hexagon nut and a square nut, so that stable pulling is possible. Thereby, it is possible to increase the tensile force while improving the accuracy of detecting the axial force.
  • the relational expression (3) it is possible to improve the hooking of the fastening tool to the twelve-head nut when the twelve-head nut is fastened.
  • the relational expression (4) when the twelve-head nut is pulled by the connecting member 2, the first male screw portion can be easily hooked with respect to the first female screw portion 21a1 of the connecting member 2.
  • the number of threads to be screwed is larger than that of a hexagon nut and a square nut, so that stable pulling is possible. Thereby, it is possible to increase the tensile force while improving the accuracy of detecting the axial force.

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Abstract

【課題】本願発明は、部品点数の増加を抑制しながら、引張装置とボルト・ナット締結体との引掛りをよくすることを目的とする。 【解決手段】被締結体Hに挿通されるボルト10と、前記被締結体から突出する前記ボルト10の軸部11に締結されるナット14とを有するボルト・ナット締結体を上方に引っ張る引張装置1であって、前記ナット14の外周面には、第1雄ネジ部14aが形成されており、前記第1雄ネジ部14aが螺合する第1雌ネジ部21a1を有する接続部材2と、前記第1雄ネジ部14aを前記第1雌ネジ部21a1に螺合させた状態で、前記接続部材2を介してナット14を引っ張る引張機構3と、前記接続部材2の外周周りに配置され、前記引張機構3による引張時に前記被締結体Hから作用する反力を受けるテンション受部4と、を有することを特徴とする引張装置。

Description

引張装置
 本発明は、被締結体に締結されたボルトを上方に引っ張る引張装置に関する。
 自動車などの機械、橋梁などの構造物の組立てには、ねじを用いた締結が行われる。ねじの締結体としての強度は、締め付け力に大きく依存する。一方、ボルト締結体における締結力の管理は、トルクや回転角を測定して一般に締め付け時に行われるだけであり、締め付け後にはほとんど行われていない。しかし、機械の作動中に予期しない外力の作用によってボルトが緩み、締め付け力が低下した場合には、疲労破壊の危険性が著しく増加する。したがって、ボルトの破断事故を防止し、ねじ締結体の信頼性を向上させるためには、締結後のボルトの締付け力の検出にも注意を払う必要がある。
 特許文献1には、被締結体の挿通孔にボルトを挿入し、挿通孔を貫通したボルトの雄ねじ部にナットを螺合締結することにより、被締結体を狭圧するボルト・ナット締結体にあって、ナット上面に対して、該上面から突出するボルトの雄ねじ部を引張して、ボルトのばね定数の変移点を検出し、該変移点での引張力を締付け力とすることを特徴とするボルト・ナット締結体の締付け力検出方法が開示されている。
特許第4028254号公報
 特許文献1の締付け力検出方法では、ナットの上面から突出するボルトの雄ネジ部に引張部材の雌ネジ部を螺合させる必要がある。しかしながら、ボルトの軸径が小さく、ナットの上面から突出するボルト軸部の突出長さが短いため、螺合するネジの周方向長さが不足する場合がある。螺合するネジの周方向長さが不足すると、引張部材を介してボルトを引っ張る時に、ネジ山が塑性変形して、軸力検出の誤差が大きくなるおそれがある。
 そこで、本願発明は、引張装置とボルト・ナット締結体との引掛りをよくすることを目的とする。これにより、螺合するネジの周方向長さが不足して、軸力検出等の検出精度が低下することを抑制できる。
 上記課題を解決するために、本願発明に係る引張装置は、(1)被締結体に挿通されるボルトと、前記被締結体から突出する前記ボルトの軸部に締結されるナットとを有するボルト・ナット締結体を上方に引っ張る引張装置であって、前記ナットの外周面には、第1雄ネジ部が形成されており、前記第1雄ネジ部が螺合する第1雌ネジ部を有する接続部材と、前記第1雄ネジ部を前記第1雌ネジ部に螺合させた状態で、前記接続部材を介して前記ナットを引っ張る引張機構と、前記接続部材の外周周りに配置され、前記引張機構による引張時に前記被締結体から作用する反力を受けるテンション受部と、を有することを特徴とする。
 (2)前記引張機構は、テンションロッドと、前記テンションロッドを上下方向に延びる軸部周りに回転可能に支持する軸受部と、前記テンションロッドを前記軸部周りに回転させるための回転機構とを有し、前記接続部材の上端部には、外周面に第2雄ネジ部が形成された凸部が設けられており、前記テンションロッドの下端部には、前記第2雄ネジ部に螺合する第2雌ネジ部を内周面に有する中空部が形成されていることを特徴とする上記(1)に記載の引張装置。
 (3)前記テンション受部は、上下方向において前記軸受部及び前記被締結体に挟まれていることを特徴とする上記(2)に記載の引張装置。
 (4)前記凸部は軸径が前記ボルトと略同じであり、前記第2雄ネジ部及び前記第2雌ネジ部には摩擦トルクを低減する摩擦トルク低減剤が塗布されていることを特徴とする上記(2)又は(3)に記載の引張装置。
 (5)前記接続部材は、前記ボルトよりも引張強度が高いことを特徴とする上記(1)乃至(4)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (6)前記ナットは六角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(5)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (7)前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(1)及び/又は(2)を満足することを特徴とする上記(6)に記載の引張装置。
D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
D2<S×1.10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
 (8)前記ナットは十二角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(5)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (9)前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(3)及び/又は(4)を満足することを特徴とする上記(8)に記載の引張装置。
D1>S×1.04・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
D2<S×1.13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
 (10)前記ナットは四角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(5)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (11)前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(5)及び/又は(6)を満足することを特徴とする上記(10)に記載の引張装置。D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
D2<S×1.32・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
 (12)前記ナットは、ナット本体及びフランジ部からなるフランジナットであり、
 前記第1雄ネジ部は、前記ナット本体及び前記フランジ部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(5)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (13)前記接続部材には、前記ナットから突出する前記軸部との衝突を回避するための凹形状部が形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(12)のうちいずれか一つに記載の引張装置。
 (14)前記引張機構による引張時に、前記テンション受部と前記被締結体との間に介在する保護プレートを有することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の引張装置。
 (15)前記引張機構による引張を開始する前における、前記ナット直下の前記被締結体の変形量をS1、前記引張機構により引張を開始した後における、前記保護プレートの直下の前記被締結体の変形量をS2としたときに、前記変形量S1及びS2が互いに略等しくなるように、前記被締結体に対する前記保護プレートの接触面積が調整されていることを特徴とする上記(14)に記載の引張装置。
 (16)前記引張機構による引張を開始する前における、前記ナット直下の前記被締結体の変形量をS1、前記引張機構により引張を開始した後における、前記テンション受部の直下の前記被締結体の変形量をS2としたときに、前記変形量S1及びS2が互いに略等しくなるように、前記被締結体に対する前記テンション受部の接触面積が調整されていることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の引張装置。
 本発明によれば、ナットの外周面に形成された雄ネジ部に引張装置の雌ネジ部を螺合させて、ボルト・ナット締結体を引っ張ることができる。これにより、引張装置とボルト・ナット締結体との引掛りをよくすることができる。
引張装置の概略図である(第1実施形態)。 ナットの斜視図である(第1実施形態)。 ナットの斜視図である(第1実施形態の変形例1)。 引張装置の概略図である(第1実施形態の変形例2) フランジナットの斜視図である(第2実施形態)。 引張装置の概略図である(第2実施形態)。 引張装置の概略図である(第2実施形態の変形例1)。 ナットの斜視図である(第2実施形態の変形例2)。 引張装置の概略図である(第2実施形態の変形例2)。 引張装置の概略図である(第2実施形態の変形例3)。 ナットの斜視図である(第2実施形態の変形例4) 引張装置の概略図である(第3実施形態)。 段付き座金の斜視図である。 ロゼットワッシャの斜視図である。 引張装置の概略図である(第4実施形態)。 引張装置の概略図である(第4実施形態の変形例)。
 本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
 本実施形態の引張装置は、被締結体の挿通孔にボルトを挿入し、挿通孔を貫通したボルトの雄ねじ部にナットを螺合締結することにより、被締結体を狭圧するボルト・ナット締結体を引っ張る装置であり、ボルトの軸力(言い換えると、ボルトの締付力)検出や、ボルト・ナット締結体が締結された被締結体のバネ定数の検出等に用いられる。軸力検出の基本的な考え方は、特許第4028254号に記載された内容と同様である。以下の実施形態では軸力検出を例に挙げ、引張装置の構成及び動作について説明する。
 図1は本実施形態の引張装置の概略図であり、ボルト・ナット締結体を引張る動作を開始した直後の状態を示している。なお、引張装置に含まれる複数の部材を互いに異なる種類のハッチングで表わすことにより、部材間の境界を明確にしている。図2(a)はナットの斜視図である。引張装置1は、接続部材2と、引張機構3と、テンション受部4と、ハンドル5とを含む。なお、一点鎖線で示すXは、上下方向に延びる引張装置1の回転軸を示している。
 接続部材2は、円柱部21及び円柱部21の上面に形成された凸部22を含む。円柱部21の下端部には、接続部材第1中空部21aと、接続部材第1中空部21aの上端部に連接する接続部材第2中空部21b(凹形状部に相当する)が形成されている。接続部材第2中空部21bは、接続部材第1中空部21aよりも径が大きく設定されている。
 接続部材第1中空部21aの周面には、回転軸X周りに延びる第1雌ネジ部21a1が形成されている。凸部22は、円柱部21よりも径が小さい円柱形状に形成されており、その外周面には回転軸X周りに延びる第2雄ネジ部22aが形成されている。接続部材2には、ボルト10よりも引張強度が高い材料を用いることができる。これにより、軸力検出の際に、接続部材2が塑性変形することを抑制できる。
 引張機構3は、テンションロッド31と、軸受部32と、角ドライブ33(回転機構に相当する)と、レンチ34(回転機構に相当する)とを含む。テンションロッド31は、円柱状の小径ロッド部31aと円柱状の大径ロッド部31bとからなり、小径ロッド部31aの上端部及び大径ロッド部31bの下端部が互いに連接している。これらの小径ロッド部31a及び大径ロッド部31bは、一体的に形成されている。
 小径ロッド部31aの下端部には、テンションロッド中空部311が形成されており、このテンションロッド中空部311の内周面には、回転軸X周りに延びる第2雌ネジ部311aが形成されている。大径ロッド部31bの上端部には、取り付け開口部312が形成されている。
 軸受部32はスラスト軸受けであり、テンションロッド31の小径ロッド部31aを回転可能に支持している。軸受部32の上端面はテンションロッド31の大径ロッド部31bに接触しており、軸受部32の下端面はテンション受部4の上端面に接触している。つまり、軸受部32は、上下方向において、大径ロッド部31b及びテンション受部4により挟まれている。
 角ドライブ33は、大径ロッド部31bの取り付け開口部312に着脱可能に装着されており、角ドライブ33を回転させることにより、テンションロッド31を回転軸X周りに回転させることができる。角ドライブ33は、ハンドル5及びレンチ34を用いて回転させることができる。本実施形態の構成では、レンチ34を用いてテンションロッド31を回転軸X周りに1回転させた時に、テンションロッド31の第2雌ネジ部311aのネジピッチ分だけ接続部材2が上動するように設計されている。なお、本実施形態では、角ドライブ33、ハンドル5及びレンチ34を用いてテンションロッド31を回転させたが、本発明はこれに限るものではなく、テンションロッド31を回転させる動力を発生させることが可能な他の駆動手段を用いることもできる。
 レンチ34は、水平方向に長尺に形成されており、同一の力で回転させた時に、ハンドル5よりも大きなトルクを得ることができる。レンチ34には、図示しない角度センサ(例えば、ジャイロセンサ)が設けられている。角度センサによって、テンションロッド31の回転量を計測することができる。ただし、レンチ34ではなく、テンションロッド31に直接角度センサを取り付けてもよい。
 テンション受部4には、軸力を検出するための図示しない軸力検出部が設けられている。軸力検出部には、例えば歪ゲージを用いることができる。歪ゲージは、力が加わると変形し、その変形量に応じた電気信号を出力する。テンション受部4の下端部には、上下方向に延びるテンション中空部41が形成されている。テンション中空部41の内部には、接続部材2が収容されており、接続部材2の円柱部21はテンション中空部41の内周面に沿って配置されている。つまり、テンション受部4は、接続部材2を包囲するように配設されている。
 ここで、引張機構3の構成は上述の構成に限るものではなく、接続部材2及びボルト・ナット締結体を回転させずに上動させることができれば、他の構成であってもよい。例えば、円柱部21の上面に内周面に雌ネジを有する凹部を形成し、テンションロッド31の下端部(つまり、小径ロッド部31aの下端部)に外周面に雄ネジが形成された凸部を形成するとともに、この凸部を前記の雌ネジに螺合させることにより、接続部材2及びボルト・ナット締結体を引っ張る構成であってもよい。また、テンションロッド31による回転動作ではなく、油圧による引張力と上下の変位量とを測定することにより、軸力を検出してもよい。
 次に、ボルト・ナット締結体及び被締結体について詳細に説明する。ボルト10は、六角ボルトであり、ボルト軸部11及びボルト頭部12から構成されている。ただし、ボルト10は、例えば、十二角ボルト、四角ボルトであってもよい(他の実施形態及び変形例においても同様である)。ボルト軸部11には雄ネジが形成されている。被締結体Hは、上下方向において重ね合わされた被締結体H1及びH2からなり、これらの被締結体H1及びH2には夫々ボルト孔H1a及びH2aが形成されている。なお、これらのボルト孔H1a及びH2aにはネジ山が形成されていない。
 ボルト軸部11は、被締結体Hの上面から突出しており、この突出軸部にナット14が締結されている。すなわち、被締結体Hは、ボルト頭部12及びナット14によって狭圧されている。本実施形態では、ボルト10として六角ボルトを用いたが、本願発明は六角穴付きボルト、四角ボルト、フランジボルト等のナットとともに用いられる他のボルトにも適用することができる。
 ここで、図2(a)に図示するように、ナット14の側面には第1雄ネジ部14aが周方向に間欠的に形成されている。すなわち、個々の第1雄ネジ部14aは、ナット14の側面における曲げ形状部に形成されている。第1雄ネジ部14aは、全ての曲げ形状部に略均等な長さで形成することが好ましい。例えば、一部の曲げ形状部に第1雄ネジ部14aが形成されていない場合、荷重が引張り方向(つまり、上下方向)とは異なる方向に働き、軸力検出の精度が低下するおそれがある。
 ここで、ナット14の二面幅をS、第1雄ネジ部14aにおける「雄ネジの外径」をD1、第1雄ネジ部14aにおける「雄ネジの谷の径」をD2としたときに、以下の関係式(1)及び/又は(2)を満足することが好ましい。なお、二面幅とは、ナット14の対向する二辺の間の離間距離のことである(他の実施形態及び変形例においても同様である)。
D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
D2<S×1.10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
 関係式(1)を満足することにより、被締結体Hにボルト・ナット締結体を締結する際にナット14に対する締結工具の引掛りをよくすることができる。関係式(2)を満足することにより、ナット14を接続部材2で引っ張る際に接続部材2の第1雌ネジ部21a1に対する第1雄ネジ部14aの引掛りをよくすることができる。
 ここで、ナット14のボルト10に対する摩擦トルクは、接続部材2のテンションロッド31に対する摩擦トルクよりも大きく設定されている。つまり、締結状態にあるナット14及びボルト10の摩擦トルクは、螺合状態にある凸部22の第2雄ネジ部22aとテンションロッド31の第2雌ネジ部311aとの摩擦トルクよりも大きい。これにより、軸力検出を行う際に、ナット14が回転することを防止できる。
 上述の摩擦トルクの大小関係を実現するために、本実施形態では、ボルト軸部11及び凸部22の径寸法を互いに略同じに設定するとともに、潤滑剤(摩擦トルク低減剤に相当する)を塗布することによりテンションロッド31の第2雌ネジ部311aに対する凸部22の摩擦トルクを低減している。ここで、別の方法として、凸部22の径をボルト軸部11の径よりも小さくすることにより、摩擦トルクを低減する方法も考えられる。しかしながら、凸部22の径が小さくなると、引張時に応力が増大して、凸部22が破損するおそれがある。そこで、本実施形態では、ボルト軸部11及び凸部22の径寸法を互いに略同じに設定するとともに、潤滑剤を用いて凸部22とテンションロッド31との摩擦トルクを低減することにより、上述の摩擦トルクの大小関係を実現している。
 次に、軸力検出時における引張装置1の動作について説明する。初期状態において、ボルト・ナット締結体は被締結体Hに締結されているものとする。また、引張機構3、テンション受部4及びハンドル5は、予め組み立てられてユニット化されているものとする。
 最初に、ナット14の第1雄ネジ部14aを接続部材2の第1雌ネジ部21a1に螺合させて、接続部材2及びナット14を連結する。ここで、第1雄ネジ部14a及び第1雌ネジ部21a1を螺合させて、引っ張りを開始するときに、所定の引張開始条件を満足する必要がある。所定の引張開始条件は、以下の条件(1)及び(2)からなる。
 (条件1):ナット14の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部14aに第1雌ネジ部21a1が螺合すること
 (条件2):接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されていること
 条件1を満足しない場合、ナット14の周方向において引張力が付与されない領域(言い換えると、第1雌ネジ部21a1に当接しない領域)が発生するため、荷重が引張り方向(つまり、上下方向)とは異なる方向に働き、軸力検出の精度が低下するおそれがある。また、条件1を満足しない場合、引張時にネジ山が塑性変形して、軸力検出等の検出精度が低下するおそれがある。
 条件2を満足しない場合、接続部材2の下端部が被締結体H1に圧接した状態で軸力検出が行われるため、検出誤差が大きくなる。
 ここで、接続部材2及びナット14の連結時に、接続部材2を回転軸X周りに回転させて、第1雄ネジ部14a及び第1雌ネジ部21a1を螺合させると、接続部材2は下向きに螺進する。接続部材2を回転軸X周りに更に回転させると、接続部材第1中空部21aの天面にナット14の上面が当接して、接続部材2が回転不能となる。なお、ナット14の上面には、当該上面に形成された凹部又は凸部も含まれる。すなわち、当該凹部又は凸部に当接したときに、接続部材2が回転不能となるように構成してもよい。
 ここで、本実施形態では、ナット14の上面が接続部材第1中空部21aの天面に当接した(接続部材2が螺進不能となった)時に、条件1及び条件2の条件を満足するように構成されている。軸力検出のたびに、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されているかを目視確認等する必要がないため、簡易な方法で、正確な軸力検出を行うことができる。
 次に、接続部材2の凸部22の先端にテンションロッド中空部311の下端部を位置決めする。この時、テンション受部4は被締結体H1の上方に位置している(言い換えると、テンション受部4及び被締結体H1は互いに非接触の状態である)。続いて、手動によりハンドル5を回転軸X周りに回転させ、第2雌ネジ部311a及び第2雄ネジ部22aを螺合させる。ハンドル5をさらに回転させると、テンションロッド31が軸受部32及びテンション受部4とともに下方に螺進して、テンション受部4が被締結体H1に着座する。
 図1は、テンション受部4が被締結体H1に当接した直後の状態を示しており、テンションロッド31の下端部と円柱部21の上端部との間には、クリアランスS1が形成されている。また、凸部22の先端とテンションロッド中空部311の上端部との間には、クリアランスS1よりも大きいクリアランスS2が形成されている。
 テンション受部4が被締結体H1に着座すると、ハンドル5による手動操作ではトルクが小さいため、テンションロッド31をそれ以上回転させることができない。そこで、レンチ34による手動操作でテンションロッド31を回転させる。これにより、接続部材2を上動させることができる。なお、接続部材2は上動する際に回転しない。
 接続部材2が上動すると、軸受部32を介して大径ロッド部31bからテンション受部4に対して押し下げ力が働く。一方、被締結体H1に着座しているテンション受部4は下方に移動することができないため、軸受部32及び被締結体H1によって狭圧され、被締結体H1からテンション受部4に対して反力が働く。この時、歪ゲージから電気信号(例えば、電圧)が出力され、この出力信号から軸力を算出することができる。なお、算出した軸力は、例えばレンチ34やテンション受部4の外周面に設けられた図示しない表示部に表示させることができる。また、クリアランスS2は、クリアランスS1よりも大きいため、円柱部21が小径ロッド部31aに当接する前に、凸部22がテンションロッド中空部311の上端部に当接することを防止できる。つまり、ボルト10を引っ張るための十分な作動長さを確保できるため、軸力検出不能となることを防止できる。
 このように、本実施形態では、ボルト軸部11よりも径寸法が大きいナット14の外周面に第1雄ネジ部14aを形成しているため、第1雄ネジ部14a及び第1雌ネジ部21a1の螺合する面積を大きくすることができる。
 (第1実施形態の変形例1)
 図示例では、ナット14の側面における上端から下端までの全体に亘って、第1雄ネジ部14aが形成されているが、本発明はこれに限るものではなく、図2(b)に図示するように、上端から下端までの一部に形成されていてもよい(他の実施形態及び変形例も同様である)。
 (第1実施形態の変形例2)
 上述の実施形態では、ナット14の上面と接続部材第1中空部21aとが当接した時に、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されるように構成したが、本発明はこれに限るものではなく、図2(c)に図示するように、ボルト軸部11の先端面と接続部材第2中空部21bの天面とが当接した時に、条件1(ナット14の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部14aに第1雌ネジ部21a1が螺合すること)及び条件2(接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されていること)の条件を満足するように構成してもよい。なお、ボルト軸部11の先端面には、当該先端面に形成された凹部又は凸部も含まれる。すなわち、当該凹部又は凸部に当接したときに、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。
(第2実施形態)
 図3(a)及び図3(b)を参照しながら、第2実施形態について説明する。図3(a)は本実施形態のナットの斜視図である。図3(b)は本実施形態の引張装置の概略図である。本実施形態では、第1実施形態のナットに代えて、フランジナットが用いられる。
 ナット300は、フランジナットの一例であるフランジ付き六角ナットであり、六角形状のナット本体301及びリング形状のフランジ部302により構成されている。これらのナット本体301及びフランジ部302は、一体的に形成されている。フランジ部302は、ナット本体301よりも径方向外側に張り出している。ナット本体301の外周面には、周方向に延びる第1雄ネジ部301aが間欠的に形成されている。すなわち、第1実施形態と同様、ナット本体301の曲げ形状部に第1雄ネジ部301aが形成されている。
 ここで、第1雄ネジ部301a及び第1雌ネジ部21a1を螺合させて、引っ張りを開始するときに、所定の引張開始条件を満足する必要がある。所定の引張開始条件は、以下の条件(1)及び(2)からなる。
 (条件1):ナット本体301の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部301aに第1雌ネジ部21a1が螺合すること
 (条件2):接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されていること
 条件1及び条件2の技術的意義は、第1実施形態と同様であるから、詳細な説明を省略する。
 接続部材2及びナット300の連結時に、接続部材2を回転軸X周りに回転させて、第1雄ネジ部301a及び第1雌ネジ部21a1を螺合させると、接続部材2は下向きに螺進する。接続部材2を回転軸X周りに更に回転させると、ナット本体301の上面が接続部材第1中空部21aの天面に当接して、接続部材2が回転不能となる。本実施形態では、ナット本体301及び接続部材第1中空部21aが当接した時(言い換えると、接続部材2が螺進不能となった時)に、条件1及び条件2を満足するように構成されている。したがって、軸力検出のたびに、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されているかを目視確認等する必要がないため、簡易な方法で、正確な軸力検出を行うことができる。なお、ナット本体301の上面には、当該上面に形成された凹部又は凸部が含まれる。すなわち、当該凹部又は凸部に当接したときに、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。
(第2実施形態の変形例1)
 上述の実施形態では、ナット本体301の上面が接続部材第1中空部21aに当接した時に、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されるように構成したが、本発明はこれに限るものではない。図3(c)は本変形例の引張装置の概略図であり、接続部材第3中空部21cが形成されている点で、第2実施形態の引張装置と相違する。接続部材第3中空部21cは、接続部材第1中空部21aの下端部に連接しており、接続部材第1中空部21aよりも径寸法が大きく設定されている。
 本変形例では、ナット300のフランジ部302の上面が接続部材第3中空部21cの天面に当接した時に、条件1(ナット本体301の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部301aに第1雌ネジ部21a1が螺合すること)及び条件2(接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されていること)を満足するように構成されている。なお、フランジ部302の上面には、当該上面に形成された凹部又は凸部も含まれる。すなわち、当該凹部又は凸部に当接したときに、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。ただし、第1実施形態の変形例1と同様に、ボルト軸部11の先端面(ボルト軸部11の先端面に凹部又は凸部が形成されている場合、当該先端面に形成された凹部又は凸部を含む)と接続部材第2中空部21bの天面とが当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。
(第2実施形態の変形例2)
 図3(d)は本変形例のナットの斜視図である。図3(e)は、本変形例の引張装置の概略図である。本変形例のナット300は、ナット本体301の外周面に第1雄ネジ部301aが形成されていない点と、フランジ部302の外周面に周方向に延びる第1雄ネジ部302aが連続的に形成されている点で、第2実施形態のナットと相違する。また、本変形例の引張装置は、接続部材第1中空部21aの周面に第1雌ネジ部21a1がなく、接続部材第3中空部21cの周面に第1雄ネジ部21c1が形成されている点で、第2実施形態の変形例1の引張装置と相違する。
 接続部材2及びナット300の連結時に、接続部材2を回転軸X周りに回転させて、第1雄ネジ部302a及び第1雌ネジ部21c1を螺合させると、接続部材2は下向きに螺進する。接続部材2を回転軸X周りに更に回転させると、フランジ部302の上面が接続部材第3中空部21cの天面に当接して、接続部材2が回転不能となる。本実施形態では、フランジ部302及び接続部材第3中空部21cが当接した時(言い換えると、接続部材2が螺進不能となった時)に、条件1及び条件2を満足するように構成されている。したがって、軸力検出のたびに、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されているかを目視確認等する必要がないため、簡易な方法で、正確な軸力検出を行うことができる。なお、フランジ部302の上面には、当該上面に形成された凹部又は凸部も含まれる。すなわち、当該凹部又は凸部に当接したときに、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。ただし、ナット本体301の上面(ナット本体301の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第1中空部21aに当接した時、或いはボルト軸部11の先端面(ボルト軸部11の先端面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第2中空部21bに当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。
(第2実施形態の変形例3)
 図3(f)は、本変形例の引張装置の概略図である。本変形例のナット300は、ナット本体301の外周面に第1雄ネジ部301aが形成されるとともに、フランジ部302の外周面に第1雄ネジ部302aが形成されている。これらの第1雄ネジ部301a及び302aは、互いに同じピッチでなければならない。ピッチが異なると、第1雄ネジ部301a及び302aに接続部材2を螺合させることができない。第1雄ネジ部301a及び302aの詳細は、上述したので、説明を繰り返さない。
 ここで、接続部材2及びナット300の連結時に、接続部材2を回転軸X周りに回転させて、第1雄ネジ部301a及び第1雌ネジ部21a1を螺合せるとともに、第1雄ネジ部302a及び第1雌ネジ部21c1を螺合させると、接続部材2は下向きに螺進する。接続部材2を回転軸X周りに更に回転させると、ナット300のフランジ部302の上面(フランジ部302の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第3中空部21cの天面に当接して、接続部材2が回転不能となる。本実施形態では、フランジ部302及び接続部材第3中空部21cが当接した時(言い換えると、接続部材2が螺進不能となった時)に、条件1(ナット本体301の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部301aに第1雌ネジ部21a1が螺合すること、フランジ部302の外周面1周以上の長さを有する第1雄ネジ部302aに第1雌ネジ部21c1が螺合すること)及び条件2(接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されていること)を満足するように構成されている。したがって、軸力検出のたびに、接続部材2の下端部と被締結体H1との間にクリアランスが形成されているかを目視確認等する必要がないため、簡易な方法で、正確な軸力検出を行うことができる。ただし、ナット本体301の上面(ナット本体301の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第1中空部21aに当接した時、或いはボルト軸部11の先端面(ボルト軸部11の先端面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第2中空部21bに当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。
(第2実施形態の変形例4)
 上述の第2実施形態及び第2実施形態の変形例では、フランジ部302を平板状に形成したが本発明はこれに限るものではない。図3(g)は、本変形例のナットの斜視図である。同図を参照して、フランジ部302は、下端平板部303及び下端平板部303の上面外縁から上方に向かってドーム状に延びる曲面部304を含む。ただし、曲面部304は、円錐台状に形成してもよい。下端平板部303の外周面には、周方向に延びる第1雄ネジ部303aが形成されている。ただし、第1雄ネジ部は、ナット本体301に形成してもよい。また、ナット本体301及び下端平板部303の双方に第1雄ネジ部を形成してもよい。
 ボルト軸部11の先端面(ボルト軸部11の先端面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第2中空部21bの天面に当接した時、ナット本体301の上面(ナット本体301の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第1中空部21aの天面に当接した時又は曲面部304(円錐台の場合は、テーパ面)が接続部材第3中空部21cの天面に当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。なお、曲面部304(又は当該テーパ面)に凹部又は凸部が形成されている場合、当該凹部又は凸部を当接部位としてもよい。
(第3実施形態)
 図4(a)を参照しながら、第3実施形態について説明する。図4(a)は、図1に対応しており、テンション受部4が被締結体H1に当接した直後の状態を示している。本実施形態では、ナット14と被締結体H1との間に、平板状の座金50を介在させている。座金50は、テンション中空部41の内径よりも径寸法が小さく設定されており、接続部材2の下端部と座金50との間には、微小なクリアランスが形成されている。接続部材2の下端部が座金50に圧接した状態で軸力検出を行うと、検出誤差が大きくなる。すなわち、接続部材2の下端部と座金50との間に微小なクリアランスを形成した状態で軸力検出を行うことにより、検出誤差を少なくすることができる。
 座金50は、ボルト軸部11に挿通されており、この座金50の上からナット14が締結されている。つまり、座金50は被締結体H1及びナット14によって狭圧されている。座金50は、ナット14よりも外径寸法が大きく設定されている。ここで、座金50は、平板状に限るものではなく、図4(b)に図示するように段付き座金51であってもよい。段付き座金51は、大径座金部51aと、大径座金部51aの上面に形成された小径座金部51bとから構成されている。大径座金部51aは、小径座金部51bと一体的に形成されており、小径座金部51bよりも外径寸法が大きく設定されている。また、図4(c)に図示するように、下端平板部52a及び下端平板部52aから上方に向かってドーム状に延びる曲面部52bからなるロゼットワッシャ52であってもよい。ただし、曲面部52bを、円錐台状に形成してもよい。
 ナット14の外周面に第1雄ネジ部14aが形成されている点は、第1実施形態と同様である。ここで、接続部材2を座金50に螺合させた時に、ボルト軸部11が接続部材第2中空部21bの天面に当接する前に、ナット14の上面が接続部材第1中空部21aの天面に当接するように、接続部材第1中空部21a及び接続部材第2中空部21bの上下方向の寸法はサイズ設定されている。
 すなわち、ナット14の上面(ナット14の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)と接続部材第1中空部21aの天面とが当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成されている点は、第1実施形態と同様である。ただし、ボルト軸部11の先端面(ボルト軸部11の先端面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材第2中空部21bの天面に当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。また、座金50の上面(座金50の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材2に当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。また、段付き座金51の上面(段付き座金51の上面に凹部又は凸部が形成されている場合、これらの凹部又は凸部も含まれる)が接続部材2に当接した時に、条件1及び条件2を満足するように構成してもよい。段付き座金51の上面は、大径座金部51aの上面、或いは小径座金部51bの上面であってもよい。さらに、ロゼットワッシャ52の曲面部(当該曲面部に凹部又は凸部が形成されている場合、当該凹部又は凸部を含む)52b(円錐台の場合は、テーパ面(当該テーパ面に凹部又は凸部が形成されている場合、当該凹部又は凸部を含む))を当接部位とすることができる。本実施形態の構成においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第4実施形態)
 図5を参照しながら、第4実施形態について説明する。図5は、テンション受部4が保護プレート60に当接した直後の状態を示している。すなわち、ナット14及びテンション受部4と被締結体H1との間に、保護プレート60を介在させることができる。保護プレート60は、ボルト軸部11を挿通させるための開口部を有しており、テンション受部4の外径よりも径寸法が大きく設定されている。そのため、ハンドル5を回転させてテンション受部4を下動させた時に、テンション受部4の当接する部材は被締結体H1ではなく保護プレート60となる。この場合、被締結体H1から加わる軸力検出時の反力は、保護プレート60を介してテンション受部4に伝達される。
 本実施形態の構成は、被締結体Hの剛性(EI)、弾性限界強度がテンション受部4よりも低い場合に、特に好適である。なお、Eはヤング率であり、Iは断面二次モーメントである。すなわち、テンション受部4を被締結体H1に当接させて軸力検出を行うと、被締結体H1の当接部分に荷重が集中する。そのため、被締結体H1の剛性等が低い場合には、被締結体H1が変形するおそれがある。そこで、本実施形態では、テンション受部4の外径よりも径寸法が大きい保護プレート60をテンション受部4と被締結体H1との間に介在させている。これにより、当接面積が増大して、荷重が分散されるため、被締結体Hに加わる負荷を軽減することができる。
 保護プレート60には、被締結体Hよりも剛性(EI)、弾性限界強度が高い材料(例えば、熱処理した鉄鋼材)を用いることができる。剛性(EI)等の高い保護プレート60を介して反力を検出することにより、軸力検出の検出誤差を小さくすることができる。
 接続部材2の下端部と保護プレート60との間には、微小なクリアランスが形成されている。微小なクリアランスを形成することによる効果は、第3実施形態と同様であるから、詳細な説明を省略する。
(第4実施形態の変形例1)
 図6は、保護プレートの変形例である。保護プレート61は、リング状に形成されており(ただし、リング状以外の形状であってもよい)、ナット14の直下を避けたテンション受部4と被締結体H1との間に介在している。保護プレート61のうち、内縁部61aはテンション受部4の内縁部に対応した位置に設けられており、外縁部61bはテンション受部4の外縁部から径方向に突出した位置に設けられている。これにより、第4実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本例によれば、保護プレート61の径方向における肉厚を調整(言い換えると、被締結体H1及び保護プレート61の接触面積を調整)することにより、ナット14の直下における被締結体H1の変形量と、保護プレート61の直下における被締結体H1の変形量とを略同じにすることができる。すなわち、引張機構3による引張を開始する前における、ナット14の直下の被締結体H1の変形量をS1、引張機構3により引張を開始した後における、保護プレート61の直下の被締結体H1の変形量をS2としたときに、これらの変形量S1及びS2が互いに略等しくなるように、被締結体H1に対する保護プレート61の接触面積を調整しておくことが望ましい。なお、変形量S1及びS2は、ボルト10の軸方向における変形量のことである。ただし、保護プレート61は、テンション受部4の一部として設けられていてもよい。この場合、被締結体H1に接触するテンション受部4の当接部(言い換えると、下端部)の接触面積が、上述の条件を満足するように、接触面積を調整しておくことが望ましい。適切な接触面積は、予め実験、或いはシミュレーションを行うことにより、求めることができる。
 変形量を略同じにすることによるメリットは、以下の通りである。ナット14を引っ張ると、ナット14直下における被締結体H1の締め付け時の変形量が解放される(言い換えると、ナット14直下が無負荷に近い状態となる)。ナット14を引っ張ったときの変形状態を維持するために、保護プレート61により被締結体H1を締め付け時と同様に変形させておくことにより、軸力検出の精度を向上させることができる。第4実施形態及びその変形例の構成を、他の実施形態及びその変形例に適用できることは言うまでもない。
 (第5実施形態)
 上述の実施形態及び変形例では、ナットの種類を六角ナットとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、四角ナット、或いは十二角ナットに置換することもできる。なお、四角ナット、十二角ナットは、フランジを有していてもよいし、フランジを有していなくてもよい。十二角ナットの場合、六角ナット、四角ナットに比べて、螺合する山数が多いため、安定した引張りが可能となる。これにより、軸力検出の精度を向上させながら、引張力を高めることができる。
   ここで、十二角ナットの二面幅、第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(3)及び/又は(4)を満足することが好ましい。
D1>S×1.04・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
D2<S×1.13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
 関係式(3)を満足することにより、十二角ナットを締結する際に十二角ナットに対する締結工具の引掛りをよくすることができる。関係式(4)を満足することにより、十二角ナットを接続部材2で引っ張る際に接続部材2の第1雌ネジ部21a1に対する第1雄ネジ部の引掛りをよくすることができる。十二角ナットの場合、六角ナット、四角ナットに比べて、螺合する山数が多いため、安定した引張りが可能となる。これにより、軸力検出の精度を向上させながら、引張力を高めることができる。
 四角ナットの二面幅、第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(5)及び/又は(6)を満足することが好ましい。
D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
D2<S×1.32・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
関係式(5)を満足することにより、四角ナットを締結する際に四角ナットに対する締結工具の引掛りをよくすることができる。関係式(6)を満足することにより、四角ナットを接続部材2で引っ張る際に接続部材2の第1雌ネジ部21a1に対する第1雄ネジ部の引掛りをよくすることができる。
1 引張装置
2 接続部材
3 引張機構
4 テンション受部
5 ハンドル
10 ボルト
14 300 ナット
14a,301a,302a 第1雄ネジ部
21 円柱部
21a 接続部材第1中空部
21a1 第1雌ネジ部
21b 接続部材第2中空部
22 凸部
22a 第2雄ネジ部
31 テンションロッド
31a 小径ロッド部
31b 大径ロッド部
32 軸受部
33 角ドライブ
34 レンチ
50 座金
311 テンションロッド中空部
311a 第2雌ネジ部
H(H1,H2) 被締結体

Claims (16)

  1.  被締結体に挿通されるボルトと、前記被締結体から突出する前記ボルトの軸部に締結されるナットとを有するボルト・ナット締結体を上方に引っ張る引張装置であって、
     前記ナットの外周面には、第1雄ネジ部が形成されており、
     前記第1雄ネジ部が螺合する第1雌ネジ部を有する接続部材と、
     前記第1雄ネジ部を前記第1雌ネジ部に螺合させた状態で、前記接続部材を介して前記ナットを引っ張る引張機構と、
     前記接続部材の外周周りに配置され、前記引張機構による引張時に前記被締結体から作用する反力を受けるテンション受部と、
     を有することを特徴とする引張装置。
  2.  前記引張機構は、テンションロッドと、前記テンションロッドを上下方向に延びる軸部周りに回転可能に支持する軸受部と、前記テンションロッドを前記軸部周りに回転させるための回転機構とを有し、
     前記接続部材の上端部には、外周面に第2雄ネジ部が形成された凸部が設けられており、
     前記テンションロッドの下端部には、前記第2雄ネジ部に螺合する第2雌ネジ部を内周面に有する中空部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の引張装置。
  3.  前記テンション受部は、上下方向において前記軸受部及び前記被締結体に挟まれていることを特徴とする請求項2に記載の引張装置。
  4.  前記凸部は軸径が前記ボルトと略同じであり、前記第2雄ネジ部及び前記第2雌ネジ部には摩擦トルクを低減する摩擦トルク低減剤が塗布されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の引張装置。
  5.  前記接続部材は、前記ボルトよりも引張強度が高いことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  6.  前記ナットは六角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  7.  前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(1)及び/又は(2)を満足することを特徴とする請求項6に記載の引張装置。
    D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
    D2<S×1.10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
  8.  前記ナットは十二角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  9.  前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(3)及び/又は(4)を満足することを特徴とする請求項8に記載の引張装置。
    D1>S×1.04・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
    D2<S×1.13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
  10.  前記ナットは四角ナットであり、前記ナットの外周面における曲げ形状部に前記第1雄ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  11.  前記ナットの二面幅、前記第1雄ネジ部における雄ネジの外径及び前記第1雄ネジ部における雄ネジの谷の径をそれぞれ、S、D1及びD2としたときに、以下の関係式(5)及び/又は(6)を満足することを特徴とする請求項10に記載の引張装置。
    D1>S×1.03・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
    D2<S×1.32・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
  12.  前記ナットは、ナット本体及びフランジ部からなるフランジナットであり、
     前記第1雄ネジ部は、前記ナット本体及び前記フランジ部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  13.  前記接続部材には、前記ナットから突出する前記軸部との衝突を回避するための凹形状部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至12のうちいずれか一つに記載の引張装置。
  14.  前記引張機構による引張時に、前記テンション受部と前記被締結体との間に介在する保護プレートを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の引張装置。
  15.  前記引張機構による引張を開始する前における、前記ナット直下の前記被締結体の変形量をS1、
     前記引張機構により引張を開始した後における、前記保護プレートの直下の前記被締結体の変形量をS2としたときに、
     前記変形量S1及びS2が互いに略等しくなるように、前記被締結体に対する前記保護プレートの接触面積が調整されていることを特徴とする請求項14に記載の引張装置。
  16.  前記引張機構による引張を開始する前における、前記ナット直下の前記被締結体の変形量をS1、
     前記引張機構により引張を開始した後における、前記テンション受部の直下の前記被締結体の変形量をS2としたときに、
     前記変形量S1及びS2が互いに略等しくなるように、前記被締結体に対する前記テンション受部の接触面積が調整されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の引張装置。
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