JP2010053976A - Bolt fastening structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温流体を収納する容器のフランジ及び蓋のボルト締結構造に係り、特に、高温流体を収納するタービンケーシングや弁などのフランジ及び蓋のボルト締結構造に関する。 The present invention relates to a bolt fastening structure for a flange and a lid of a container that stores a high-temperature fluid, and more particularly to a bolt fastening structure for a flange and a lid such as a turbine casing and a valve that store a high-temperature fluid.
一般に、その内部に高温の流体を収納する蒸気タービン用の弁においては、フランジや蓋をボルト締結することが行われている。図8に蒸気タービン用の蒸気加減弁の一例を示す。図8において、弁の本体23に弁蓋22をボルト24で締結することにより、圧力容器としての加減弁のケーシング21が形成されている。このケーシング21内には、弁棒31を介して弁座32に対して接離される弁部33が配設され、弁部33の外周部に蒸気中の異物を留めるストレーナ34が設けられている。
In general, in a steam turbine valve that stores a high-temperature fluid therein, a flange or a lid is bolted. FIG. 8 shows an example of a steam control valve for a steam turbine. In FIG. 8, a valve lid 22 is fastened to a valve
このボルト締結は、蒸気などの高温流体の漏出を防ぐために、十分な締付け力が必要となり、各ボルト24には強い引張り力を発生させて、その反作用により被締結体である弁蓋22を締付けている。
This bolt fastening requires a sufficient tightening force to prevent leakage of a high-temperature fluid such as steam. A strong tensile force is generated in each
ところで、蒸気タービンの運転時には、弁本体が高温状態に変移するため、各ボルトには、さらに強い引張り力が発生する。このため、一般に、大径のボルトが使用され、発生応力を低く保つことによって締結強度を確保している。このように、大径のボルトと組み合うフランジや蓋からなる大型の締結構造体が多く使用されている。 By the way, during operation of the steam turbine, the valve main body changes to a high temperature state, and thus a stronger tensile force is generated in each bolt. For this reason, generally, a large-diameter bolt is used, and the fastening strength is secured by keeping the generated stress low. As described above, a large-sized fastening structure including a flange and a lid combined with a large-diameter bolt is often used.
このようなボルト締結構造体において、耐熱合金材など高温で高い強度を有する材料を用いれば小規模でコンパクトな締結構造体が可能となるが、耐熱合金材などは一般に高価格であり、全ての部材を耐熱合金材とすれば高コストとなるため、特殊な用途を除いて実用化は難しい。 In such a bolt fastening structure, if a material having high strength at high temperature such as a heat-resistant alloy material is used, a small-scale and compact fastening structure is possible. However, heat-resistant alloy materials are generally expensive and all If the member is made of a heat-resistant alloy material, the cost becomes high, and it is difficult to put it into practical use except for special applications.
一方、水平分割型のガスタービンケーシングの締結構造において、十分に大きなケーシング締め付け力を維持しながら大径のボルトを使用せずにコンパクト化した例として、上側ケーシング内に壁面接線方向にボルト孔を形成し、下側ケーシングとの接合面近傍内周に内ねじを有するねじ穴を設け、ボルト孔下部には外周に内ねじと螺合する外ねじを設けた高強度材料からなる円筒状スリーブを装着し、高強度材料からなる締結ボルトには、先端の締結用ねじ部を下側ケーシングの締結用ねじ部に螺合させたときに、スリーブ上端面と当接する大径部を形成したものがある。(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, in the fastening structure of the horizontal split type gas turbine casing, as an example of compacting without using a large-diameter bolt while maintaining a sufficiently large casing tightening force, a bolt hole in the tangential direction of the wall surface is formed in the upper casing. A cylindrical sleeve made of a high-strength material is formed and provided with a screw hole having an inner screw in the inner periphery in the vicinity of the joint surface with the lower casing, and an outer screw that is screwed into the outer periphery on the outer periphery of the bolt hole. A fastening bolt made of a high-strength material is formed with a large diameter portion that comes into contact with the upper end surface of the sleeve when the fastening screw portion at the tip is screwed into the fastening screw portion of the lower casing. is there. (For example, refer to Patent Document 1).
この締結構造においては、ボルトの大径部とスリーブ上端との接触面圧を大きく取ることができるため、大径のボルトを使用せずに、高温状態でのケーシング締め付け力を維持することができる。 In this fastening structure, since the contact surface pressure between the large diameter portion of the bolt and the upper end of the sleeve can be increased, the casing tightening force at a high temperature can be maintained without using a large diameter bolt. .
例えば、蒸気タービン用の弁における蓋と弁本体とをボルト締結する場合、次のような締結構造を採用することによりコンパクト化が図れる。 For example, when the lid and the valve body of the steam turbine valve are bolted together, a compact structure can be achieved by adopting the following fastening structure.
図7に蒸気タービン用の弁におけるボルト締結構造の一例を示す。図7の(a)において、蒸気タービン用の弁におけるボルト締結構造は、締結部材である弁本体3に、高強度部材からなるボルト4の雄ねじ部4aよりも径大な雌ねじ部3bを形成し、この雌ねじ部3bに外周を雄ねじ部5aとした高強度部材からなる円筒部材5を、弁本体3の外側から螺合してセットし、ボルト4を被締結部材である弁蓋2の貫通孔2aを通じて、円筒部材5の雌ねじ部5bに螺合し、締め付けて、図7の(b)に示すように、円筒部材5と弁本体3、及び、ボルト4と円筒部材5の各ねじ結合力によって、弁本体3と弁蓋2とをボルト締結する。
FIG. 7 shows an example of a bolt fastening structure in a steam turbine valve. In FIG. 7A, the bolt fastening structure in the steam turbine valve is formed by forming a
この締結構造によれば、弁本体3の雌ねじ部3bはボルト4の雄ねじ部4aよりも径大であり、そのため、雌ねじ部3bの螺旋方向におけるねじ長さが長く確保される。このことは、高強度部材でない弁本体3の雌ねじ部3bのねじ山の応力を低くすることになる。それゆえ、円筒部材5と弁本体3とのねじ結合部の耐力を大きく確保し得えて、円筒部材5についても、弁本体3に対しねじ抜けしにくいしっかりした螺合状態を得られる。したがって、蒸気タービンの運転時等の高温状態にあっても、大径のボルトを使用せずに、弁本体3と弁蓋2とを、しっかりした締結状態にすることができる。
According to this fastening structure, the
しかしながら、上記の締結構造は、以下の点において更なる改善が要求されている。例えば、図7の(b)に示すように、ボルト4を締め付けていく時に、弁本体3にセットした円筒部材5が、ボルト4と共に回転してしまい、弁本体3の雌ねじ部3bの奥に位置してしまう場合がある。このように、円筒部材5と弁蓋2の間に隙間が生じると、弁蓋2と弁本体3との接触面積が小さくなり、これらの接触面圧を高めることになる。この結果、この接触面の変形が生じやすくなり、変形が生じた場合には、高温の蒸気や流体を漏出させてしまうという問題がある。ボルト4の回転方向と逆ねじを円筒部材5の外周に設けることにより、円筒部材5と弁蓋2の間の隙間を解消することは可能であるが、この場合、ボルト4の締め付けにより円筒部材5が逆に上方に持ち上がり、弁本体3と弁蓋2の間に隙間を生じさせてしまう。この結果、高温の蒸気や流体が、この隙間から漏出するという問題を引き起こす。
However, the above fastening structure requires further improvement in the following points. For example, as shown in FIG. 7B, when the bolt 4 is tightened, the
本発明は、上記事項に基づいてなされたもので、その目的は、高温流体を収納する容器の締結構造体を、比較的低コストでコンパクト化すると共に、締結部材内部の高温流体の漏出を確実に防止できるボルト締結構造を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above-described matters, and an object of the present invention is to downsize a fastening structure of a container for storing a high-temperature fluid at a relatively low cost and to reliably leak out the high-temperature fluid inside the fastening member. Another object of the present invention is to provide a bolt fastening structure that can be prevented.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、軸先端に雄ねじ部が形成されたボルトと、前記ボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成されると共に外周部に雄ねじ部が形成された円筒部材と、前記円筒部材の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成された締結部材と、前記ボルトと前記締結部材との間に位置すると共に前記ボルトが貫通する穴を備えた被締結部材とを備え、前記ボルトによって前記被締結部材を前記締結部材に締結するボルト締結構造であって、前記締結部材には、前記円筒部材の深さ方向位置を固定できる円筒部材受け部が設けられ、前記円筒部材の深さ方向位置は、前記被締結部材と接触する側において前記円筒部材の表面と前記締結部材の表面がほぼ同一位置になるように構成し、且つ前記ボルトおよび前記円筒部材は、前記締結部材と比べ、より高強度の部材からなるものとする。 (1) In order to achieve the above object, according to the present invention, a bolt in which a male screw portion is formed at the shaft tip, a female screw portion that is screwed with the male screw portion of the bolt, and a male screw portion are formed in the outer peripheral portion. Fastened with a cylindrical member formed, a fastening member formed with a female screw part screwed with a male screw part of the cylindrical member, and a hole that is located between the bolt and the fastening member and through which the bolt penetrates A bolt fastening structure in which the fastened member is fastened to the fastening member by the bolt, and the fastening member is provided with a cylindrical member receiving portion capable of fixing a position in the depth direction of the cylindrical member. The position of the cylindrical member in the depth direction is such that the surface of the cylindrical member and the surface of the fastening member are substantially in the same position on the side in contact with the member to be fastened, and the bolt and the cylindrical member , Compared to the fastening member, and made of a higher strength of the member.
(2)上記(1)において、好ましくは、前記ボルトは、一方の軸先端に雄ねじ部が形成され、他方の軸先端に締付け頭部を供えたものとする。 (2) In the above (1), preferably, the bolt is provided with a male screw portion at one shaft tip and a tightening head at the other shaft tip.
(3)上記(1)において、好ましくは、前記ボルトは、軸の両先端に雄ねじ部が形成され、一方の軸先端雄ねじ部はナットにより締付け可能に構成されたものとする。 (3) In the above (1), preferably, the bolt is configured such that male screw portions are formed at both ends of the shaft, and one of the shaft tip male screw portions can be tightened by a nut.
(4)上記(3)において、好ましくは、前記ナットは、前記ボルト軸先端のねじ部を包むことが可能な袋状ナットであるものとする。 (4) In the above (3), preferably, the nut is a bag-like nut capable of wrapping the threaded portion at the tip of the bolt shaft.
(5)上記(1)において、好ましくは、クリープ強度が問題となる高温時において、前記ボルトもしくは前記ボルト、ナットおよび前記円筒部材は、雌ねじ部が形成された前記締結部材と比べ、より高強度となる部材とする。 (5) In the above (1), preferably, the bolt or the bolt, nut, and the cylindrical member have higher strength than the fastening member in which the female thread portion is formed at a high temperature at which creep strength is a problem. It becomes the member which becomes.
(6)上記(5)において、好ましくは、前記ボルトの部材としてニッケル基合金、前記円筒部材として12-Cr鋼、前記締結部材としてCr-Mo-V低合金鋼を用いたものとする。 (6) In the above (5), preferably, a nickel base alloy is used as the bolt member, 12-Cr steel is used as the cylindrical member, and Cr-Mo-V low alloy steel is used as the fastening member.
(7)上記(1)において、好ましくは、前記ボルト頭部の径は、前記円筒部材の径とほぼ等しいものとする。 (7) In the above (1), preferably, the diameter of the bolt head is substantially equal to the diameter of the cylindrical member.
(8)上記(3)において、好ましくは、前記ナットの径は、前記円筒部材の径とほぼ等しいものとする。 (8) In the above (3), preferably, the diameter of the nut is substantially equal to the diameter of the cylindrical member.
(9)上記(1)において、好ましくは、前記円筒部材は、頭部に工具と係合する凹部もしくは凸部が形成され、前記工具により前記締結部材へ螺合することが可能に構成されたものとする。 (9) In the above (1), preferably, the cylindrical member is configured such that a concave portion or a convex portion that engages with a tool is formed on a head, and can be screwed to the fastening member by the tool. Shall.
(10)上記(1)において、好ましくは、前記円筒部材受け部は、前記締結部材の雌ねじ部の底部に前記締結部材と一体に形成されたものとする。 (10) In the above (1), preferably, the cylindrical member receiving portion is formed integrally with the fastening member at the bottom of the female screw portion of the fastening member.
(11)上記(1)において、好ましくは、前記円筒部材受け部は、前記締結部材の雌ねじ部の底部にリング状の部材を挿入して設けたものとする。 (11) In the above (1), preferably, the cylindrical member receiving portion is provided by inserting a ring-shaped member into a bottom portion of the female screw portion of the fastening member.
本発明によれば、高温流体を収納する締結部材のボルト締結構造において、高強度部材の円筒部材を介して高強度部材のボルトと、通常部材からなる締結部材を連結したので、ボルト貫通孔を小さくすることができると共に、締結部材のねじ山の応力を低くすることができる。この結果、ボルト締結構造を比較的低コストでコンパクト化できる。また、締結部材には、円筒部材受け部が設けられたので、ボルト締め付け時に生じていた円筒部材の有害な回転が防止でき、被締結部材と締結部材の間に隙間が生じない。このことから、締結部材内部の高温流体の漏出を防止することができる。 According to the present invention, in the bolt fastening structure of the fastening member that stores the high temperature fluid, the bolt of the high strength member and the fastening member made of the normal member are connected via the cylindrical member of the high strength member. While being able to make small, the stress of the thread of a fastening member can be made low. As a result, the bolt fastening structure can be made compact at a relatively low cost. Further, since the fastening member is provided with the cylindrical member receiving portion, harmful rotation of the cylindrical member that has occurred at the time of bolt tightening can be prevented, and no gap is generated between the fastened member and the fastening member. For this reason, leakage of the high-temperature fluid inside the fastening member can be prevented.
以下に、本発明のボルト締結構造の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明のボルト締結構造の第1の実施の形態を示す縦断面図である。この図1において、ボルト締結構造体1は、軸先端に雄ねじ部4aが形成されたボルト4と、ボルト4の雄ねじ部4aと螺合する雌ねじ部5bが形成されると共に外周部に雄ねじ部5aが形成された円筒部材5と、円筒部材5の雄ねじ部5aと螺合する雌ねじ部3bが形成された締結部材としての弁本体3と、ボルト4と弁本体3の間に位置すると共にボルト4が貫通する貫通孔2aを備えた被締結部材としての弁蓋2とを備えている。ここで、円筒部材5の外径を、例えば、ボルト4の頭部径と等しい径で形成してもよい。
Embodiments of the bolt fastening structure of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a bolt fastening structure of the present invention. In FIG. 1, a bolt fastening structure 1 includes a bolt 4 having a male threaded
また、弁本体3の雌ねじ部3bの底部には、円筒部材5の表面と弁本体3の上部表面をほぼ同一位置にすべく円筒部材5の深さ方向位置を固定できる円筒部材受け部8が、弁本体3と一体に形成されている。さらに、ボルト4及び円筒部材5は弁本体3と比べ、より高強度な部材が用いられている。これらの高強度の部材としては、従来耐熱合金鋼として使用されているCr-Mo-V低合金鋼(クロムーモリブデンーバナジウム低合金鋼)などの耐熱合金鋼より高耐熱である例えば、インコネル等のニッケル基合金、オーステナイト系耐熱鋼、及び、12Cr鋼等の高クロムフェライト鋼等が好ましい。
A cylindrical
また、これらのボルト締結構造は、締結部材である弁本体3の雌ねじ部3bに、高強度部材からなる円筒部材5を弁本体3の外側から螺合してセットし、高強度部材からなるボルト4を被締結部材である弁蓋2の貫通孔2aを通じて円筒部材5の雌ねじ部5bに螺合し、締め付ける。円筒部材5と弁本体3、及びボルト4と円筒部材5の各ねじ結合力によって、弁本体3と弁蓋2とをボルト締結するものである。
Further, these bolt fastening structures are such that a
本発明のボルト締結構造の第1の実施の形態によれば、ボルト4の径を細くしてねじ山の応力が高くなっても、高強度な部材を用いているため、ボルト4およびボルト4のねじ山の強度は十分に確保できる。円筒部材5も高強度な部材を用いているため、ボルト4の雄ねじ部4aと螺合する円筒部材5の雌ねじおよび外周部の雄ねじのねじ山の強度も確保できる。円筒部材5の雄ねじ部5aと螺合締結する締結部材である弁本体3のねじの径は十分大きいため、発生する応力は十分低くなり、弁本体3のねじ山の強度を確保できる。このように全てのねじ締結部で十分な強度を確保できることになる。
According to the first embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, even if the diameter of the bolt 4 is reduced to increase the stress of the thread, a high-strength member is used. The strength of the thread can be sufficiently secured. Since the
また、締結部材である弁本体3に円筒部材5の深さ方向位置を固定できる円筒部材受け部8が設けられているため、ボルト締付け時に円筒部材5の有害な回転が無くなり、円筒部材5の表面と弁本体3の表面はほぼ同一位置となり、弁本体3と弁蓋2の隙間が生じないため高温の蒸気や流体の漏れを防止できる。さらに、十分な接触面積な確保でき適切な接触面圧となるため接触部の局所変形を防止できる。
Further, since the cylindrical
このように全てのねじ締結部で十分な強度を確保しつつボルト4の径を細くすることが可能となるため、被締結部材である弁蓋2のボルト貫通穴2aを小さくでき、弁蓋2外径も小さくすることができ、結局ボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できるようになる。
As described above, since it is possible to reduce the diameter of the bolt 4 while ensuring sufficient strength at all the screw fastening portions, the bolt through
さらに、本実施の形態によれば、ボルト4の頭部径を円筒部材5の外径とほぼ等しい構成とすることができる。これによりクリープ強度が問題となる高温時においても、ボルト4の頭部と被締結部材である弁蓋2の接触部、および円筒部材5と弁蓋2の接触部において十分広い接触面積を確保できるため、接触部の面圧を下げ十分な強度を確保できる。
Furthermore, according to the present embodiment, the head diameter of the bolt 4 can be made substantially equal to the outer diameter of the
さらに、本実施の形態によれば、クリープ強度が問題となる高温時において、締結部材である弁本体3と比べ、より高強度となる部材をボルト4および円筒部材5へ適用することが可能となる。これによりクリープ強度が問題となる高温時においても、全てのねじ締結部で十分な強度を確保でき、ボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できる。具体的には、例えば、ボルト4の材料としてニッケル基合金、円筒部材5の材料として12Cr鋼、弁本体3の材料としてCr-Mo-V低合金鋼を用いることができる。これによりクリープ強度が問題となる高温時において、弁本体3と比べより高強度となる部材をボルト4および円筒部材5へ適用することが可能となる。
Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to apply a member having higher strength to the bolt 4 and the
図2は、本発明のボルト締結構造の第2の実施の形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明において第1の実施の形態と同一の部分または相当する部分には同一の符合を付し、その部分の説明は省略する。
本実施の形態においては、円筒部材受け部8aが第1の実施の形態における円筒部材受け部8と異なる。つまり、円筒部材5の表面と弁本体3の上部表面を同一位置にすべく円筒部材5の深さ方向位置を固定できるリング状の円筒部材受け部8aが、弁本体3の雌ねじ部3bの底部に、挿入されて設置されている。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the bolt fastening structure of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the description of those parts is omitted.
In the present embodiment, the cylindrical
本発明のボルト締結構造の第2の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができると共に、締結部材である弁本体3に円筒部材5の深さ方向位置を固定できるリング状の円筒部材受け部8aが設置されているため、ボルト締付け時に円筒部材5の有害な回転が無くなり、弁本体3と弁蓋2の隙間が生じないため高温の蒸気や流体の漏れを防止できる。
According to the second embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the depth of the
このように円筒部材5の深さ方向位置を固定できるものであれば、締結部材である弁本体3を削り出す必要はなく、スペーサの役目をなすものを設置して円筒部材受け部8aとして用いることができる。この結果、ボルト締結構造の製作コストを低減することができ、適用設備の経済性を向上させることができる。
As long as the position in the depth direction of the
図3は、本発明のボルト締結構造の第3の実施の形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明において第1の実施の形態と同一の部分または相当する部分には同一の符合を付し、その部分の説明は省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the bolt fastening structure of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those of the first embodiment, and the description of those parts is omitted.
本実施の形態において、ボルト締結構造体1は、軸の両先端に雄ねじ部4aが形成されたボルト4と、ボルト4の一方の雄ねじ部4cと螺合するナット6と、ボルト4の他方の雄ねじ部4aと螺合する雌ねじ部5bが形成されると共に外周部に雄ねじ部5aが形成された円筒部材5と、円筒部材5の雄ねじ部5aと螺合する雌ねじ部3bが形成された締結部材としての弁本体3と、ボルト4と弁本体3の間に位置すると共にボルト4が貫通する貫通孔2aを備えた被締結部材としての弁蓋2とを備えている。ここで、円筒部材5の外径を、例えば、ナット6の径とほぼ等しい径で形成してもよい。
In the present embodiment, the bolt fastening structure 1 includes a bolt 4 in which
また、弁本体3の雌ねじ部3bの底部には、円筒部材5の表面と弁本体3の上部表面をほぼ同一位置にすべく円筒部材5の深さ方向位置を固定できる円筒部材受け部8が、弁本体3と一体に形成されている。さらに、ボルト4、ナット6及び円筒部材5は弁本体3と比べ、より高強度な部材が用いられている。
A cylindrical
本発明のボルト締結構造の第3の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができると共に、ナット6で締結する構成としたため、ボルト4とナット6を用いて締結するフランジや蓋の締結などに適用可能となり、十分な強度を確保でき、さらにボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できる。 According to the third embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the bolt 6 and the nut 6 can be fastened with the nut 6. It can be applied to the fastening of a flange and a lid that are fastened using, so that sufficient strength can be secured, and the entire bolt fastening structure 1 can be made compact.
また、本実施の形態によれば、ナット6の径を円筒部材5の外径とほぼ等しい構成とすることができる。これによりクリープ強度が問題となる高温時においても、ナット6部と被締結部材である弁蓋2の接触部、および円筒部材5と弁蓋2の接触部において十分広い接触面積を確保できるため、接触部の面圧を下げ十分な強度を確保できる。
Further, according to the present embodiment, the diameter of the nut 6 can be made substantially equal to the outer diameter of the
さらに、本実施の形態によれば、クリープ強度が問題となる高温時において、締結部材である弁本体3と比べ、より高強度となる部材をボルト4、ナット6および円筒部材5へ適用することが可能となる。これによりクリープ強度が問題となる高温時においても、全てのねじ締結部で十分な強度を確保でき、ボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できる。
Furthermore, according to the present embodiment, a member having higher strength than the
図4は、本発明のボルト締結構造の第4の実施の形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明において第1の実施の形態と同一の部分または相当する部分には同一の符合を付し、その部分の説明は省略する。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those of the first embodiment, and the description of those parts is omitted.
本実施の形態においては、袋状ナット6aが第3の実施の形態におけるナット6と異なる。つまり、ボルト締結構造体1は、軸の両先端に雄ねじ部が形成されたボルト4の一方の雄ねじ部4cに螺合する袋状ナット6aを備えている。
In the present embodiment, the bag-
本発明のボルト締結構造の第4の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができると共に、袋状ナット6aで締結する構成としたため、締結部やボルト締付部で蒸気や流体の漏れを極力嫌う容器のフランジや蓋の締結などにも適用可能となり、十分な強度を確保でき、さらにボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できる。
According to the fourth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment described above, and because the configuration is fastened by the bag-
また、本実施の形態によれば、クリープ強度が問題となる高温時において、締結部材である弁本体3と比べ、より高強度となる部材をボルト4、袋状ナット6aおよび円筒部材5へ適用することが可能となる。これによりクリープ強度が問題となる高温時においても、全てのねじ締結部で十分な強度を確保でき、ボルト締結構造体1の全体をコンパクト化できる。
Further, according to the present embodiment, a member having higher strength than the
図5、図6は本発明のボルト締結構造の第5の実施の形態を示すもので、図5は、本発明のボルト締結構造の第5の実施の形態に係る円筒部材を示す正面図、図6は、本発明のボルト締結構造の第5の実施の形態に係る円筒部材を示す縦断面図である。なお、以下の説明において第1の実施の形態と同一の部分または相当する部分には同一の符合を付し、その部分の説明は省略する。 5 and 6 show a fifth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, and FIG. 5 is a front view showing a cylindrical member according to the fifth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a cylindrical member according to a fifth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those of the first embodiment, and the description of those parts is omitted.
図5及び図6に示すように、円筒部材5の頭部には、ボルト4の雄ねじ部4aが螺合する雌ねじ部5bが形成されたねじ穴9の他に、穴状の凹部7が2か所形成されている。例えば、一組の凸部を備えたコ字状の工具をこの凹部7,7に嵌合させ、円筒部材5の軸を中心としてこの工具を回転させることにより、締結部材である弁本体3へ容易に取付け取り外すことが可能になる。
As shown in FIGS. 5 and 6, in addition to the
本発明のボルト締結構造の第5の実施の形態によれば、締結部材である弁本体3と円筒部材5の取付け取り外しが容易になることから、ボルト締結構造体1のボルト締結時間を短縮することができ、作業効率の向上を図ることができる。
According to the fifth embodiment of the bolt fastening structure of the present invention, it is easy to attach and detach the
また、本実施の形態によれば、ボルト4もしくはボルト4、ナット6が酸化もしくは劣化した場合においても、円筒部材5を容易に取り外すことが可能であるため、ボルト4、ナット6および円筒部材5の交換が可能で容易に行える。この結果、締結部材である弁本体3を交換する必要がなくなり、ボルト締結構造体1の寿命を延ばすことが可能となりコスト上の長所が得られる。
Further, according to the present embodiment, even when the bolt 4 or the bolt 4 and the nut 6 are oxidized or deteriorated, the
なお、上述した実施の形態においては、円筒部材5の頭部に穴状の凹部7を形成し、工具により弁本体3へ螺合することが可能となる場合を説明したが、これに限らない。例えば、頭部に工具と係止する凹部もしくは凸部が形成され、工具により弁本体3へ螺合することが可能に構成されていれば本発明と同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, the case where the hole-like recess 7 is formed in the head of the
1 締結構造体
2 被締結部材(弁蓋)
2a 貫通孔
3 締結部材(弁本体)
3b 雌ねじ部
4 ボルト
4a 雄ねじ部
4c 雄ねじ部
5 円筒部材
5a 雄ねじ部
5b 雌ねじ部
6 ナット
6a 袋状ナット
7 凹部
8 円筒部材受け部
8a 円筒部材受け部(スペーサ)
1 Fastening structure 2 Fastened member (valve cover)
2a Through
3b Female thread part 4
Claims (11)
前記ボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成されると共に外周部に雄ねじ部が形成された円筒部材と、
前記円筒部材の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成された締結部材と、
前記ボルトと前記締結部材との間に位置すると共に前記ボルトが貫通する穴を備えた被締結部材とを備え、前記ボルトによって前記被締結部材を前記締結部材に締結するボルト締結構造であって、
前記締結部材には、前記円筒部材の深さ方向位置を固定できる円筒部材受け部が設けられ、前記円筒部材の深さ方向位置は、前記被締結部材と接触する側において前記円筒部材の表面と前記締結部材の表面がほぼ同一位置になるように構成し、且つ前記ボルトおよび前記円筒部材は、前記締結部材と比べ、より高強度の部材からなることを特徴とするボルト締結構造。 A bolt with a male thread formed on the shaft tip;
A cylindrical member in which a female screw portion that is screwed with a male screw portion of the bolt is formed and a male screw portion is formed on the outer peripheral portion;
A fastening member in which a female screw portion that is screwed with a male screw portion of the cylindrical member is formed,
A bolt fastening structure that is located between the bolt and the fastening member and has a fastening member provided with a hole through which the bolt passes, and that fastens the fastening member to the fastening member with the bolt;
The fastening member is provided with a cylindrical member receiving portion that can fix the depth direction position of the cylindrical member, and the depth direction position of the cylindrical member is the surface of the cylindrical member on the side in contact with the fastened member. The bolt fastening structure is configured such that surfaces of the fastening members are substantially at the same position, and the bolt and the cylindrical member are made of a member having higher strength than the fastening member.
前記ボルトは、一方の軸先端に雄ねじ部が形成され、他方の軸先端に締付け頭部を供えたことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
The bolt has a male screw portion formed at one shaft tip and a fastening head provided at the other shaft tip.
前記ボルトは、軸の両先端に雄ねじ部が形成され、一方の軸先端雄ねじ部はナットにより締付け可能に構成されたことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
The bolt has a male screw portion formed at both ends of the shaft, and one of the shaft tip male screw portions can be tightened with a nut.
前記ナットは、前記ボルト軸先端のねじ部を包むことが可能な袋状ナットであることを特徴とするボルト締結構造。 In the bolt fastening structure according to claim 3,
The bolt fastening structure according to claim 1, wherein the nut is a bag-shaped nut capable of wrapping a screw portion at a tip end of the bolt shaft.
クリープ強度が問題となる高温時において、前記ボルトもしくは前記ボルト、ナットおよび前記円筒部材は、雌ねじ部が形成された前記締結部材と比べ、より高強度となる部材とすることを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
Bolt fastening, wherein the bolt or the bolt, nut, and the cylindrical member are members having higher strength than the fastening member having the female screw portion at a high temperature where creep strength is a problem. Construction.
前記ボルトの部材としてニッケル基合金、前記円筒部材として12-Cr鋼、前記締結部材としてCr-Mo-V低合金鋼を用いたことを特徴とするボルト締結構造。 In the bolt fastening structure according to claim 5,
A bolt fastening structure using a nickel base alloy as the bolt member, 12-Cr steel as the cylindrical member, and Cr-Mo-V low alloy steel as the fastening member.
前記ボルト頭部の径は、前記円筒部材の径とほぼ等しいことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
The bolt fastening structure is characterized in that a diameter of the bolt head is substantially equal to a diameter of the cylindrical member.
前記ナットの径は、前記円筒部材の径とほぼ等しいことを特徴とするボルト締結構造。 In the bolt fastening structure according to claim 3,
A bolt fastening structure, wherein a diameter of the nut is substantially equal to a diameter of the cylindrical member.
前記円筒部材は、頭部に工具と係合する凹部もしくは凸部が形成され、前記工具により前記締結部材へ螺合することが可能に構成されたことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
A bolt fastening structure, wherein the cylindrical member is formed with a concave portion or a convex portion that engages with a tool on a head, and can be screwed to the fastening member by the tool.
前記円筒部材受け部は、前記締結部材の雌ねじ部の底部に前記締結部材と一体に形成されたことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
The cylindrical member receiving portion is formed integrally with the fastening member at the bottom of the female screw portion of the fastening member.
前記円筒部材受け部は、前記締結部材の雌ねじ部の底部にリング状の部材を挿入して設けたことを特徴とするボルト締結構造。 The bolt fastening structure according to claim 1,
The bolt fastening structure, wherein the cylindrical member receiving portion is provided by inserting a ring-shaped member at the bottom of the female screw portion of the fastening member.
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