JP2000346731A - センサ - Google Patents
センサInfo
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- JP2000346731A JP2000346731A JP11159502A JP15950299A JP2000346731A JP 2000346731 A JP2000346731 A JP 2000346731A JP 11159502 A JP11159502 A JP 11159502A JP 15950299 A JP15950299 A JP 15950299A JP 2000346731 A JP2000346731 A JP 2000346731A
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Abstract
度センサをも内蔵して単体のセンサで締結ボルトの軸力
と同時に温度を測定することもできるようにした。 【解決手段】 一端面が開口するセンサケース１４の開
口に、中心部に透孔１６を形成してなる環状の前面板１
５を、上記開口を閉塞するようにして固定し、この前面
板１５の内側面に環状に形成された圧電素子１７を取付
け、また上記前面板１５に形成されている透孔１６内
に、温度センサを内装包囲してなる保護枠１８を嵌入せ
しめると共に、この保護枠１８の外側端面と上記前面板
１５の外側面とが面一となるように位置固定した。
Description
と温度を共に測定するに使用するセンサであって、特に
超音波センサを内蔵するセンサケース内に温度センサを
も内蔵して単体のセンサで締結ボルトの軸力と同時に温
度を測定することもできるようにしたセンサに関するも
のである。
トの軸力を測定することは周知であるが、超音波センサ
のみによる締結ボルトの軸力測定では、その被測定体で
ある締結ボルトの温度変化に伴ない軸力測定値が変化
し、正確な軸力を測定することが不可能であった。そこ
で超音波センサを用いた軸力測定値の測定精度を高める
ために、従来では、図２で示すように被測定体である締
結ボルト１の頭部に超音波センサ２を当接支持させると
共に、その頭部側面に温度センサ３を個別に当接支持せ
しめ、その超音波センサ２と温度センサ３とを併用して
締結ボルト１の軸力を検出することが知られている。
の超音波センサ２と温度センサが別体であることから、
締結ボルト１への超音波センサ取付作業に加えて温度セ
ンサ３を取付ける作業を個別に行なわなければならず、
超音波センサ２と温度センサ３の取付作業に手間がかか
る。また上記締結ボルト１が小型である場合、あるいは
締結ボルト１の頭部が被締結体４の窪み５内に入れ込ま
れるような場合に、その締結ボルト１の頭部上面に超音
波センサと共に２を位置させることは可能であっても、
そのボルト１の頭部側面に温度センサ３を当接支持させ
ることが困難となり、同一のボルト１に超音波センサと
温度センサの双方をセットすることが不可能であるとい
った問題点があった。
されたもので、超音波センサを内蔵する超音波センサケ
ース内に、温度センサを内装すると共に、超音波センサ
の受振面と、温度センサの温度感知面を同一面上に設け
て、超音波ケースの受振面と同一面で締結ねじの温度を
も共に測定することができるセンサの提供を目的とす
る。
に、本発明の請求項１では、一端面が開口するセンサケ
ースの開口に、中心部に透孔を形成してなる環状の前面
板を、上記開口を閉塞するようにして固定し、この前面
板の内側面に環状に形成された圧電素子を取付け、また
上記前面板に形成されている透孔内に、温度センサを内
装包囲してなる保護枠を嵌入せしめると共に、この保護
枠の外側端面と上記前面板の外側面とが面一となるよう
に位置固定しているセンサであることを特徴としてい
る。
えて、前面板が耐摩耗性を有する材料で形成されてお
り、また保護枠が熱伝導率の高い材料で形成されている
センサであることを特徴としている。
形態に基いて詳細に説明する。
ルトであって、１２はそのボルト１１頭部の端面を示
す。１３は不図示の被締結体に締結されている上記ボル
ト１１の軸力及び温度を測定するために使用されるセン
サである。以下このセンサ１３の構成について具体的に
説明する。
サケースであって、このセンサケース１４の材質は、ケ
ースとしての剛性を有する金属、樹脂等を選択的に使用
することができる。１５はそのセンサケース１４の開口
部を閉塞するようにして位置される前面板であって、こ
の前面板１５の形状は、その外周縁がセンサケース１４
の内周面に密嵌される形状となっており、またその前面
板１５の中央に透孔１６を穿設してなる環状に形成され
ている。またこの前面板１５の材質は、例えば表−１で
示すように耐摩耗性を有する金属（例えば酸化アルミ
ナ、チッ化アルミ等）を選択使用することができる。１
７は上記前面板１５の内側面に、上記透孔１６を避けて
接着されている環形状の圧電素子である。１８は上記前
面板１５に形成されている透孔１６に密嵌合される保護
枠であって、この保護枠１８の形状は、その内部には温
度センサ１９を内装し得るように有底の器形状に形成さ
れている。またこの保護枠１８の材質は、表−１で示す
ように熱伝導率の高い、例えばはんだ、無酸素銅、純ア
ルミ等を選択使用することができる。そして上記前面板
１５の透孔１６内で密嵌合された保護枠１８の底部外側
面と、前面板１５の外側面とは平坦な面一となるように
形成されて、上記ボルト１１の頭部端面１２に精度よく
面接触し得るように形成されている。
られているコネクタであって、コネクタ２０はリード線
２２を介して圧電素子１７に接続されており、またコネ
クタ２１はリード線２３を介して温度センサ１９に接続
されている。２４はセンサケース１４の内部空間内に充
填されているモールド材であって、このモールド材２４
の材質は、絶縁性に優れ、しかも前面板１５、保護枠１
８及びセンサケース１４相互の固定安定性に優れた、例
えばエポキシ樹脂を使用することができる。
る超音波軸力計及び温度計に接続される。
用について述べると、上記超音波センサ１３は、環形状
の圧電素子１７と、その環形状の圧電素子１７の中央部
に位置される温度センサ１９とを有し、その圧電素子１
７は、前面板１５に密接されており、また温度センサ１
９は、保護枠１８に密接されている。
サ１３の前面板１５を軸力及び温度を測定すべきボルト
１１の頭部端面１２に当接位置させると、センサケース
１４内の圧電素子１７は耐摩耗性を有する前面板１５を
介してボルトの頭部端面１２へ間接的に当接され、また
センサケース１４内の温度センサ１９は、熱伝導率に優
れた保護枠１８の底壁を介してボルトの頭部端面１２へ
間接的に当接される。
の頭部端面１２上に位置させることで、そのボルト１１
の軸力を、前面板１５を介しての圧電素子１７により検
出することができ、またこれと同時にボルト１１の温度
を保護枠１８を介しての温度センサ１９により検出する
ことができる。従って単体であるセンサ１３のセンサケ
ース１４をボルトの頭部端面１２に当接位置させること
で、圧電素子１７及び温度センサ１９の双方をボルトの
頭部端面１２に間接的ではあるが、位置させることがで
き、圧電素子１７と温度センサ１９のボルト１１へのセ
ット作業を円滑かつ容易に行なうことができる。
されている圧電素子１７は、硬度を高くして耐摩耗性を
有する前面板１１により保護されていることから、圧電
素子１７の損傷を防止しながらボルト１１の軸力を測定
することができる。またセンサケース１４内に内装され
ている温度センサ１９は保護枠１８に保護されているこ
とから、その温度センサ１９の損傷を防止できることは
当然のことながら、その保護枠１８の材質を熱伝導率の
高い材料で形成していることから、ボルト１１の温度変
化に伴なう軸力を精度よく迅速に測定することができ
る。
超音波センサによれば、単体構造のセンサケース１４を
移動操作することで、圧電素子１７及び温度センサ１９
の双方を共にボルト１１の頭部端面１２へ位置させるこ
とができ、軸力及び温度を測定すべきボルトへの圧電素
子１７及び温度センサ１９のセット作業が容易かつ迅速
に行なうことができると共に圧電素子１７及び温度セン
サ１９の損傷を未然に防止することができ、耐久性と信
頼性に優れた超音波センサが得られる。
サによれば、ボルト１１の軸力及び温度を圧電素子１７
及び温度センサ１９に伝達せしめるための伝達精度と伝
達の迅速性が高められ、ボルトの温度変化に伴なう軸力
値を迅速かつ精度よく測定することができる。
面説明図。
した説明図。
Claims (2)
- 【請求項１】 一端面が開口するセンサケース（１４）
の開口に、中心部に透孔（１６）を形成してなる環状の
前面板（１５）を、上記開口を閉塞するようにして固定
し、この前面板（１５）の内側面に環状に形成された圧
電素子（１７）を取付け、また上記前面板（１５）に形
成されている透孔（１６）内に、温度センサを内装包囲
してなる保護枠（１８）を嵌入せしめると共に、この保
護枠（１８）の外側端面と上記前面板（１５）の外側面
とが面一となるように位置固定していることを特徴とす
るセンサ。 - 【請求項２】 前面板（１５）が耐摩耗性を有する材料
で形成されており、また保護枠（１８）が熱伝導性の高
い材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記
載のセンサ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11159502A Expired - Fee Related JP3027157B1 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | センサ |
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Cited By (2)
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-
1999
- 1999-06-07 JP JP11159502A patent/JP3027157B1/ja not_active Expired - Fee Related
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