JP2002181019A - Shaft force visual confirmation device - Google Patents

Shaft force visual confirmation device

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JP2002181019A
JP2002181019A JP2000384796A JP2000384796A JP2002181019A JP 2002181019 A JP2002181019 A JP 2002181019A JP 2000384796 A JP2000384796 A JP 2000384796A JP 2000384796 A JP2000384796 A JP 2000384796A JP 2002181019 A JP2002181019 A JP 2002181019A
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JP
Japan
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elastic body
axial force
nut
washer
fastened
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Application number
JP2000384796A
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Japanese (ja)
Inventor
Saburo Maruyama
三郎 丸山
Katsuji Shibusawa
勝治 澁澤
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Topy Industries Ltd
Original Assignee
Topy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shaft force visual confirmation device capable of visually observing a degree of shaft force to recognize it precisely. SOLUTION: This shaft force visual confirmation device is constituted such that a ringlike elastic body 30 is arranged between a tightened body 50 and a nut 20 in a bolt 10 and the nut 20 tightening the tightened body 50 and a fixed width of an outer peripheral end part of the elastic body 30 is classified by color different from that on an inner peripheral side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2つの被締結体を
組み合わせて、ボルトとナットを用いて互いに締結する
ときの軸力視認装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for visually recognizing axial force when two members to be fastened are combined and fastened to each other using bolts and nuts.

【0002】[0002]

【従来の技術】機械または構造物等の部分と部分を締結
する機械要素部品としてボルト、ナットがある。その基
本的な機能は、ナットを締め込むことにより、ボルト軸
方向に軸力を発生させ、被締結体を強く拘束することで
ある。ボルト、ナットの仕様はJIS等によって定めら
れているが、この仕様の設定にあたっては、被締結体に
作用する外力を求め、ボルト、ナットの内部に発生する
応力を検証することによって、剛性、衝撃特性、耐久性
等の強度的要求を満たす仕様のボルト、ナットが選定さ
れる。ボルト、ナットを適切に機能させるためには、ボ
ルト、ナットの締め込みによって発生する軸力を適正な
値に管理することが重要である。任意の締め込み状態に
おいて発生している軸力を、直接、測定することは実使
用上困難であり、以下の方法等によって軸力が推定され
る。 (1)ボルトの変形量を測定することによって、変形量
から軸力を換算する方法。 (2)締め込み時の締めつけトルクや回転角から軸力を
換算する方法。 (1)の実際例としては、(イ)ボルトに歪みゲージを
埋め込み、軸力によってボルトに発生するボルトの微少
な伸びを測定アンプ等を用いて検出し、伸び量から発生
応力を換算し、さらに軸力へ換算する方法、(ロ)超音
波等により、ボルトの伸びを測定し、伸び量から発生応
力を換算し、さらに軸力へ換算する方法、等がある。
(2)の実際例としては、(イ)トルクレンチを用い、
摩擦等の諸条件、幾何学的また力学的関係から、トルク
を軸力に換算する方法(以下、トルク法という)、
(ロ)ナットの回転量を測定する装置を用い、ナットの
回転量に応じたナット前進量を加味し、軸力を換算する
方法、等がある。
2. Description of the Related Art There are bolts and nuts as machine element parts for fastening parts such as machines or structures. Its basic function is to generate an axial force in the bolt axis direction by tightening the nut, thereby strongly restraining the object to be fastened. Although the specifications of bolts and nuts are defined by JIS, etc., in setting these specifications, rigidity and impact are determined by determining the external force acting on the object to be fastened and verifying the stress generated inside the bolts and nuts. Bolts and nuts with specifications that satisfy strength requirements such as characteristics and durability are selected. In order for bolts and nuts to function properly, it is important to control the axial force generated by tightening the bolts and nuts to an appropriate value. It is practically difficult to directly measure the axial force generated in an arbitrary tightened state, and the axial force is estimated by the following method or the like. (1) A method of converting the axial force from the amount of deformation by measuring the amount of deformation of the bolt. (2) A method of converting an axial force from a tightening torque or a rotation angle at the time of tightening. As a practical example of (1), (a) a strain gauge is embedded in a bolt, a minute elongation of the bolt generated by the axial force is detected using a measuring amplifier or the like, and the generated stress is converted from the amount of elongation. Further, there is a method of converting to an axial force, (b) a method of measuring the elongation of a bolt by ultrasonic waves or the like, converting the generated stress from the amount of elongation, and further converting the stress to an axial force.
As a practical example of (2), (a) using a torque wrench,
A method of converting torque into axial force from various conditions such as friction, geometrical and mechanical relationships (hereinafter referred to as torque method),
(B) There is a method of converting the axial force by using a device for measuring the amount of rotation of the nut and taking into account the amount of advance of the nut according to the amount of rotation of the nut.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記(1)(イ)の方
法では、ボルト、ナットに歪みゲージを埋め込むための
加工が必要になり、コストが高い。上記(1)(ロ)の
方法では、高価な測定装置が必要になる。上記(2)
(イ)の方法では、ナットの回転量を測定する装置が必
要となる。また、上記(1)(イ)、(1)(ロ)、
(2)(ロ)の方法では、測定方法が容易でない。その
ため、実用上最も普及している方法は(2)(イ)のト
ルク法である。しかし、トルク法により、軸力を直接管
理する代わりにトルクレンチを用いて締めつけトルクを
測定し、この測定値によって、ボルト、ナットの軸力を
管理する場合、次の問題がある。締めつけトルクを軸力
に換算するには、軸力の程度を直接、目視することがで
きないため、力学的な換算式を用いることになる。この
換算式は、変数として摩擦係数を含むため、同じ締めつ
けトルクであっても、被締結体とボルト、ナットの座面
との摩擦係数、ならびに、ボルトとナットとの摩擦係数
が異なる場合、発生する軸力も異なる。すなわち、規定
のトルクでボルト、ナットを締めつけていても、実際の
摩擦係数が換算式の摩擦係数よりも高い場合には、軸力
の発生不足となり、ボルト、ナットの緩み、締結体の遊
離等の問題が生じるおそれがある。逆に、実際の摩擦係
数が換算式の摩擦係数よりも低い場合には、過剰の軸力
発生となり、ボルトの塑性変形、破損等をまねくおそれ
がある。一般的に、ボルト、ナットは、任意の環境で、
任意の作業者により使用されるものであり、摩擦係数
は、潤滑、表面粗さ、ゴミの付着等の摩擦状況により影
響をうけるため、摩擦係数を特定の値に管理することは
容易でない。また、接触面の状況を観察することによっ
て、摩擦係数を推定することも容易でない。すなわち、
軸力を精度よく測定することは困難である。本発明の目
的は、軸力の程度を、目視可能として精度よく知ること
ができる軸力視認装置を提供することにある。本発明の
もう一つの目的は、上記の目的に加え、軸力の程度を安
価に知ることができる軸力視認装置を提供することにあ
る。
The above-mentioned methods (1) and (a) require processing for embedding strain gauges in bolts and nuts, which is costly. In the methods (1) and (2), an expensive measuring device is required. The above (2)
The method (a) requires a device for measuring the amount of rotation of the nut. In addition, the above (1) (a), (1) (b),
(2) The method (b) is not easy to measure. Therefore, the most popular method in practical use is the torque method (2) (a). However, when the tightening torque is measured using a torque wrench instead of directly managing the axial force by the torque method, and the measured values are used to manage the axial forces of the bolts and nuts, there are the following problems. In order to convert the tightening torque into the axial force, the degree of the axial force cannot be directly visually observed, so that a dynamic conversion formula is used. This conversion formula includes the friction coefficient as a variable. The applied axial force is also different. In other words, even if the bolts and nuts are tightened with the specified torque, if the actual friction coefficient is higher than the conversion-type friction coefficient, insufficient axial force will be generated, and the bolts and nuts will loosen, loosened fasteners, etc. Problem may occur. Conversely, if the actual friction coefficient is lower than the conversion-type friction coefficient, an excessive axial force is generated, which may lead to plastic deformation and breakage of the bolt. Generally, bolts and nuts are used in any environment.
It is used by any worker, and the coefficient of friction is affected by friction conditions such as lubrication, surface roughness, and adhesion of dust, so that it is not easy to manage the coefficient of friction to a specific value. Further, it is not easy to estimate the coefficient of friction by observing the state of the contact surface. That is,
It is difficult to accurately measure the axial force. An object of the present invention is to provide an axial force visually recognizing device capable of visually observing the degree of axial force with high accuracy. Another object of the present invention is to provide, in addition to the above objects, an axial force visual recognition device capable of knowing the degree of axial force at low cost.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 (1) 被ボルトとナットにて、被締結体を締結する
際、前記被締結体と前記ナットとの間にリング状の弾性
体が配置されており、前記弾性体は外周端部の一定幅が
内周側とは異なる色彩に色分けされていることを特徴と
する軸力視認装置。 (2) 前記弾性体は、外周端部の一定幅の色彩が青色
系、内周側は赤色系の色彩に色分けされている(1 )記
載の軸力視認装置。 (3)前記ナットと前記弾性体との間に座金が配置され
ている(1)または(2)記載の軸力視認装置。 (4)前記弾性体には、その上面および下面に前記ナッ
トおよび前記座金と嵌合するリング状の凸部が形成され
ている(3)記載の軸力視認装置。 (5)前記ナットと前記座金は、半径方向に芯ずれしな
いように、かつ周方向に回動自在に、結合されている
(3)または(4)記載の軸力視認装置。 (6)前記被締結体は自動車ホイールであり、前記被締
結体と前記弾性体との間は、ホイールナットを介して締
結されている、(1)、または(2)、または(3)、
または(4)、または(5)記載の軸力視認装置。
The present invention to achieve the above object is as follows. (1) When fastening an object to be fastened with a bolt and a nut, a ring-shaped elastic body is disposed between the object to be fastened and the nut, and the elastic body has a constant width at an outer peripheral end. The axial force visual recognition device is characterized in that is colored differently from the inner peripheral side. (2) The axial force visual recognition device according to (1), wherein the elastic body is colored such that the color of a certain width at the outer peripheral end is blue based and the inner peripheral side is colored red. (3) The axial force visual recognition device according to (1) or (2), wherein a washer is disposed between the nut and the elastic body. (4) The axial force visual recognition device according to (3), wherein the elastic body has a ring-shaped convex portion formed on an upper surface and a lower surface thereof so as to be fitted with the nut and the washer. (5) The axial force visual recognition device according to (3) or (4), wherein the nut and the washer are connected so as not to be misaligned in the radial direction and rotatably in the circumferential direction. (6) The body to be fastened is an automobile wheel, and the body to be fastened and the elastic body are fastened via a wheel nut, (1), (2), or (3);
Or the axial force visual recognition device according to (4) or (5).

【0005】上記(1)の軸力視認装置では、ナットと
被締結体との間に外周端部の一定幅が内周側と異なる色
彩に色分けされている弾性体が配置されるので、締めつ
けによって発生する軸力に対応して弾性体が圧縮され
る。この圧縮量(変形量)は弾性体の弾性特性に依存す
るため、適当な弾性特性を有する弾性体を選択して使用
することにより、ボルトに発生している軸力を弾性体の
変形量として、直接目視して測定することができる。ま
た、あらかじめボルトの軸力と弾性体の変形量との関係
を測定し把握しておき、実際に弾性体を使用した時の弾
性体の変形量を測定、変形量に対応するように、色分け
された外周端部の幅を決めておくことにより、軸力の程
度を簡単に精度よく知ることができる。また、弾性体の
主な変形部は、被締結体、ボルト、ナットと非接触な部
分であるため、これらの表面状態によって測定軸力に誤
差が生じることはなく、軸力の程度を精度よく知ること
ができる。また、ボルトの変形量を測定するときの、歪
みゲージや超音波で測定する場合のような特別な装置が
不要となり、軸力発生時の弾性体の変形量を目視するだ
けで軸力の程度を知ることができ、高価で特別な装置は
不要である。また、弾性体を使用しているだけなので、
安価である。上記(2)の軸力視認装置では、色分けさ
れた外周端部を青色系、内周側を赤色系としたので、青
色系が見えてる場合は、安全で適正、赤色系が見える場
合は危険で締め過ぎで危険というように、イメージ的に
瞬時に簡便に視認できる。上記(3)の軸力視認装置で
は、ナットと弾性体との間に座金が配置されているた
め、直に弾性体にボルト、ナットからの回転力がかかる
ことを防止することができる。上記(4)の軸力視認装
置では、弾性体の上面および下面にナットおよび座金と
嵌合するリング上の凸部が形成されているので、半径方
向の芯ずれが無いため、精度よく、軸力を視認できる。
上記(5)の軸力視認装置では、ナットと座金が半径方
向に芯ずれしないように、周方向に回動自在に結合され
ているので、装着の時に落下せず、しかも精度よく装着
できる。上記(6)の軸力視認装置では、特に自動車用
ホイールを締結するのにすぐれた効果を得ることができ
る。
[0005] In the axial force visual recognition device of the above (1), an elastic body is arranged between the nut and the object to be fastened because a certain width of the outer peripheral end is colored differently from the inner peripheral side. The elastic body is compressed corresponding to the axial force generated by the elastic member. Since the amount of compression (deformation) depends on the elastic properties of the elastic body, by selecting and using an elastic body having appropriate elastic properties, the axial force generated in the bolt is used as the amount of deformation of the elastic body. Can be measured directly by visual observation. In addition, the relationship between the axial force of the bolt and the amount of deformation of the elastic body is measured and grasped in advance, the deformation amount of the elastic body when the elastic body is actually used is measured, and color coding is performed so as to correspond to the deformation amount. By determining the width of the determined outer peripheral end, the degree of the axial force can be easily and accurately known. In addition, the main deformed portion of the elastic body is a portion that is not in contact with the object to be fastened, the bolt, and the nut. You can know. Also, when measuring the amount of deformation of the bolt, there is no need for a special device such as the case of measuring with a strain gauge or ultrasonic waves, and the degree of the axial force can be obtained simply by visually checking the amount of deformation of the elastic body when the axial force occurs. And no expensive and special equipment is required. Also, since it is only using an elastic body,
It is cheap. In the axial force visual recognition device of the above (2), the outer peripheral end portion which is color-coded is a blue type, and the inner peripheral side is a red type. Therefore, when the blue type is visible, it is safe and appropriate. You can instantly and easily recognize the image as if it were too tight and dangerous. In the axial force visual recognition device of the above (3), since the washer is arranged between the nut and the elastic body, it is possible to prevent the rotational force from the bolt and the nut from being directly applied to the elastic body. In the axial force visual recognition device of the above (4), since the convex portion on the ring that fits with the nut and the washer is formed on the upper surface and the lower surface of the elastic body, there is no radial misalignment. You can see the power.
In the axial force visual recognition device of the above (5), the nut and the washer are rotatably connected in the circumferential direction so as not to be misaligned in the radial direction. In the axial force visual recognition device of the above (6), an excellent effect can be obtained particularly for fastening an automobile wheel.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1〜図7にもとづき本発明の実
施例を説明する。本発明実施例の軸力視認装置は、図
1、図2示すように、ボルト10と、ナット20と、被
締結体50(例えば50aは自動車ホイールのディスク
であり、50bは車両のハブを示す。)とナット20と
の間に配置されたリング状の弾性体30と、からなる。
本発明実施例の軸力視認装置は、さらに、ナット20と
弾性体30との間に配置された座金40を有していても
よい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the axial force visual recognition device according to the embodiment of the present invention includes a bolt 10, a nut 20, and a fastened body 50 (for example, 50a is a disk of an automobile wheel, and 50b is a hub of a vehicle). ) And a ring-shaped elastic body 30 arranged between the nut 20.
The device for visually recognizing axial force according to the embodiment of the present invention may further include a washer 40 disposed between the nut 20 and the elastic body 30.

【0007】ボルト10は、頭部11と軸部12とを有
する。軸部12の長さ方向の少なくとも先端側部分の外
周部には、おねじ12aが形成されている。軸部12の
長さは被締結体50の組み合わせ体の厚さより長くされ
ており、おねじ12aの一部は被締結体50から突出し
ている。ナット20の内周部には、ボルト10のおねじ
12aと螺合可能なめねじ21が形成されている。ナッ
ト20の軸方向の長さは、おねじ12aの軸方向の長さ
より小である。
[0007] The bolt 10 has a head 11 and a shaft 12. A male screw 12a is formed on at least the outer peripheral portion of the distal end portion in the length direction of the shaft portion 12. The length of the shaft portion 12 is longer than the thickness of the combined body of the fastened bodies 50, and a part of the male screw 12 a protrudes from the fastened body 50. On the inner peripheral portion of the nut 20, a female screw 21 which can be screwed with the male screw 12a of the bolt 10 is formed. The axial length of the nut 20 is smaller than the axial length of the male screw 12a.

【0008】弾性体30は、弾性材からなり、たとえば
ゴム製である。弾性体30は、図5、図6に示すように
リング状であり、外周端部30aの一定幅Wが内周側3
0bと異なる色彩に色分けされている。例えば外周端部
30aは青色系、内周側は赤色系が望ましい。これは、
赤信号は危険、青信号は安全というように日常的に色感
覚が固定されていることからこのような色彩に区分させ
たほうが認識しやすいことによる。
The elastic body 30 is made of an elastic material and is made of, for example, rubber. The elastic body 30 has a ring shape as shown in FIGS. 5 and 6, and the constant width W of the outer peripheral end portion 30a is
0b and different colors. For example, it is desirable that the outer peripheral end 30a be blue and the inner peripheral side is red. this is,
Because the color sensation is fixed on a daily basis, such as a red signal is dangerous and a green signal is safe, it is easier to recognize if the colors are classified into such colors.

【0009】弾性体30は、ボルト10、ナット20、
座金40、被締結体50に比べて弾性係数が小(弾性変
形しやすい)とされており、軸力が発生した場合のボル
ト10、ナット20、座金40、被締結体50の変形量
は、弾性体30の変形量に比べて無視できるものとなっ
ている。弾性体30は、被締結体50と、座金40を介
してナット20と、の間に配置されている。弾性体30
の軸方向に加えられる力とその力による弾性体30の変
形量との関係は、ナット20と被締結体50との間に配
置される前に、測定、把握されている。
The elastic body 30 includes a bolt 10, a nut 20,
The elastic modulus of the bolt 10, the nut 20, the washer 40, and the body 50 to be fastened when an axial force is generated is smaller than that of the washer 40 and the body 50 to be fastened. It is negligible compared to the amount of deformation of the elastic body 30. The elastic body 30 is disposed between the fastened body 50 and the nut 20 via the washer 40. Elastic body 30
The relationship between the force applied in the axial direction and the amount of deformation of the elastic body 30 due to the force is measured and grasped before being disposed between the nut 20 and the object 50 to be fastened.

【0010】弾性体30は、図6に示すように、軸力が
かかっていないときには、軸方向に厚さLを有してお
り、半径方向に外径Dを有する。弾性体30に軸力がか
かったとき、弾性体30は圧縮されて、弾性体30の軸
方向の厚さLは△Lだけ小となり、半径方向に外径Dは
△Dだけ大となる。このため、寸法の変化△L、△Dが
生ずる。弾性体30は例えば自動車用ホイールの適正な
軸力がボルト10の軸部12に生じている場合、座金4
0の外周よりも半径方向にふくらみ、青色系の色彩が目
視できる。更にナット20を締め軸力を増していくと、
青色系の一定幅の領域を通り越して、赤色系の色彩を確
認できる。この場合は、軸力が適正を超えて生じている
時に赤色系を確認できるように設定してあるので、この
赤色系の色彩を確認した場合は締めすぎて危険なので、
青色系の色彩のみが目視できるまで締め戻す。弾性体3
0は、弾性体30に軸力がかかったとき、弾性体内径面
とボルト軸部外径面との間には隙間があり、ボルト10
の軸部12と非接触である。弾性体30の上面および下
面にはそれぞれ座金40およびナット60と半径方向に
位置決めするためのリング状の凸部30c、30dが形
成されていることが望ましい。但し、この凸部30c、
30dは必ずしも形成されていなくともよい。
As shown in FIG. 6, the elastic body 30 has a thickness L in the axial direction and an outer diameter D in the radial direction when no axial force is applied. When an axial force is applied to the elastic body 30, the elastic body 30 is compressed, and the thickness L of the elastic body 30 in the axial direction decreases by ΔL, and the outer diameter D increases in the radial direction by ΔD. Therefore, dimensional changes ΔL and ΔD occur. The elastic body 30 is provided when the appropriate axial force of the vehicle wheel is generated in the shaft portion 12 of the bolt 10, for example.
The swelling is larger in the radial direction than the outer periphery of 0, and a bluish color can be visually observed. Further tightening the nut 20 and increasing the axial force,
It is possible to confirm the color of the red system by passing through the region of the constant width of the blue system. In this case, it is set so that the red color can be confirmed when the axial force exceeds the appropriate value.If you check the color of this red color, it is dangerous to overtighten,
Tighten until only blue color is visible. Elastic body 3
0 indicates that when an axial force is applied to the elastic body 30, there is a gap between the inner diameter surface of the elastic body and the outer diameter surface of the bolt shaft, and the bolt 10
Is not in contact with the shaft portion 12. It is preferable that ring-shaped convex portions 30c and 30d for positioning in a radial direction with the washer 40 and the nut 60 are formed on the upper surface and the lower surface of the elastic body 30, respectively. However, this convex portion 30c,
30d does not necessarily have to be formed.

【0011】座金40は、金属製または硬質樹脂製で、
リング状である。座金40は、ナット20と弾性体30
との間に配置される。座金40の内径は、ナット20の
内径よりも大とされており、望ましくは、弾性体30の
内径よりも小とされている。座金40の外径は、軸力が
かかっていないときの弾性体の外径より大とされてい
る。座金40は座面41、42を有する。また、座金4
0の下側座面41には、弾性体30の凸部と嵌合する嵌
合溝40aが円周方向に形成されている。更に、座金4
0の上側座面42には、ナット12と嵌合する嵌合凸部
40cが円周方向に形成されていることが半径方向の位
置決めをする上で望ましいが必ず必要なものではない。
The washer 40 is made of metal or hard resin.
It is ring-shaped. The washer 40 includes the nut 20 and the elastic body 30.
And placed between. The inner diameter of the washer 40 is larger than the inner diameter of the nut 20, and is desirably smaller than the inner diameter of the elastic body 30. The outer diameter of the washer 40 is larger than the outer diameter of the elastic body when no axial force is applied. The washer 40 has seat surfaces 41 and 42. In addition, washer 4
A fitting groove 40 a that fits with the convex portion of the elastic body 30 is formed in the lower seating surface 41 in the circumferential direction. In addition, washer 4
It is desirable for the positioning in the radial direction that the fitting projection 40c to be fitted with the nut 12 is formed in the circumferential direction on the upper seat surface 42 of the 0, but it is not always necessary.

【0012】また、ナット20の下面には、やはり座金
30と周方向に回転自在に結合するための開口部よりも
奥にいくにしたがって溝幅が広がるように形成された凹
溝20aが設けられている。 凹溝20aと座金40と
の結合は、凹溝20aに座金40の凸部40cを嵌合さ
せた後、周方向に回転できる程度に軽くかしめる等して
行う。
On the lower surface of the nut 20, there is provided a concave groove 20a which is formed so that the groove width becomes larger as it goes deeper than an opening for rotatably coupling with the washer 30 in the circumferential direction. ing. The coupling between the groove 20a and the washer 40 is performed by, for example, fitting the convex portion 40c of the washer 40 into the groove 20a and then caulking lightly enough to rotate in the circumferential direction.

【0013】被締結体50は、2つ以上の部材、50
a、50bからなり、50aは自動車用ホイールのうち
トラック、バスなどに用いられる大中形ホイール用ディ
スクである。ディスク50aにはナット座50cが形成
されており、弾性体30との間に介装されているホイー
ルナット60により締結されている。ホイールナット6
0の下面60aは、自動車ホイール用ディスク50aの
ナット座50c に対応するように球面状に加工されてい
る。ただし、ホイールナットは取り付け方式によっては
平ナットでもよい。座金40、弾性体30、ホイールナ
ット60はそれぞれ凹溝60b、40a、嵌合凸部30
d、30cによって嵌合されているが、必要に応じてバ
ラバラにならないように接着剤等によって固定すること
も有効である。
The object 50 includes two or more members, 50
a and 50b, 50a is a disk for large and medium-sized wheels used for trucks, buses and the like among automobile wheels. A nut seat 50c is formed on the disc 50a, and is fastened by a wheel nut 60 interposed between the disc 50a and the elastic body 30. Wheel nut 6
The lower surface 60a of the wheel 0 is spherically formed so as to correspond to the nut seat 50c of the disk 50a for an automobile wheel. However, the wheel nut may be a flat nut depending on the mounting method. The washer 40, the elastic body 30, and the wheel nut 60 are respectively provided with concave grooves 60b and 40a,
Although they are fitted by d and 30c, it is also effective to fix them with an adhesive or the like so that they do not fall apart as needed.

【0014】つぎに、本発明の作用を説明する。図1に
示すように、ボルト10の軸部12に軸力が発生してい
ないとき、弾性体30は軸方向に厚さLを有し、外径は
Dを有する。この状態から、ボルト10、ナット20を
締めつけ、軸力を発生させる。軸力が発生することによ
り、図2に示すように、弾性体30は、接触している座
金40および被締結体50により挟圧され、軸方向厚さ
がLから△Lだけ小となり(縮み)、外径がDから△D
だけ大となる(膨らむ)。
Next, the operation of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, when no axial force is generated in the shaft portion 12 of the bolt 10, the elastic body 30 has a thickness L in the axial direction and an outer diameter D. From this state, the bolt 10 and the nut 20 are tightened to generate an axial force. Due to the generation of the axial force, as shown in FIG. 2, the elastic body 30 is pressed by the washer 40 and the fastened body 50 that are in contact with each other, and the thickness in the axial direction decreases from L to ΔL (shrinkage). ), Outer diameter from D to △ D
It only grows (swells).

【0015】弾性体30の半径方向外方に膨らんだ外径
面の位置(張出具合)により、ボルト10およびナット
20にかかっている軸力の程度を、以下のようにして、
知ることができる。弾性体30の外径が、座金40の外
径よりも小のとき、ボルト10およびナット20の締め
つけは弱い(軸力が小である)ことを目視で認識可能で
ある。弾性体30の外径が、座金40の外径よりも大で
青色の色彩のみが目視できるのとき、ボルト10および
ナット20を適正な軸力で締められている状態である。
更に、ボルト10を締めて赤色の色彩を目視できる状態
の時は締め過ぎている(軸力が過大である)ので、ナッ
ト20をゆるめて青色の色彩のみが目視できる状態にし
ておく。
The degree of the axial force applied to the bolt 10 and the nut 20 is determined by the position of the outer diameter surface of the elastic body 30 bulging outward in the radial direction (the degree of overhang) as follows.
You can know. When the outer diameter of the elastic body 30 is smaller than the outer diameter of the washer 40, it can be visually recognized that the tightening of the bolt 10 and the nut 20 is weak (the axial force is small). When the outer diameter of the elastic body 30 is larger than the outer diameter of the washer 40 and only the blue color is visible, the bolt 10 and the nut 20 are tightened with an appropriate axial force.
Further, when the bolt 10 is tightened and the red color can be viewed, the nut 20 is excessively tightened (the axial force is excessive), so that the nut 20 is loosened so that only the blue color can be viewed.

【0016】座金40の第2の座面42の外径が円形と
されているため、ナット20が六角形状であるにかかわ
らず、弾性体30のナット20側への回り込みを全周に
わたって防止することができ、弾性体30の変形は軸方
向および半径方向のみとなり、軸力の程度を、精度高
く、弾性体30の変形量として目視することができる。
図示例では、ナット20と別部材からなる座金40を使
用する場合を示している。座金40とナット20との摩
擦係数を、座金40と弾性体30との摩擦係数より小に
設定することにより、ナット20にトルクを加えて回転
させる時、ナット20と座金40間が回転し、座金40
と弾性体30とは回転しないようにすることができ、弾
性体30に無理なトルクがかからないようにすることが
できる。これによって、弾性体30が回転方向に変形し
て軸方向、半径方向の寸法が変化することを防止でき、
軸力判定の精度を良好に保つことができる。ただし、ナ
ット20の被締結体50側の座面22の外径形状が弾性
体30のナット20側への回り込みを防止できる形状
(たとえば、円形)を有しており、座面22と弾性体3
0との摩擦力が小の場合、ナット20と別部材の座金4
0を使用しなくてもよい。
Since the outer diameter of the second seat surface 42 of the washer 40 is circular, the elastic body 30 is prevented from wrapping around the nut 20 over the entire circumference regardless of the hexagonal shape of the nut 20. The elastic body 30 can be deformed only in the axial direction and the radial direction, and the degree of the axial force can be visually observed as the amount of deformation of the elastic body 30 with high accuracy.
The illustrated example shows a case where a washer 40 made of a separate member from the nut 20 is used. By setting the friction coefficient between the washer 40 and the nut 20 to be smaller than the friction coefficient between the washer 40 and the elastic body 30, when the nut 20 is rotated by applying torque, the space between the nut 20 and the washer 40 rotates. Washer 40
And the elastic body 30 can be prevented from rotating, and unreasonable torque can be prevented from being applied to the elastic body 30. Thereby, it is possible to prevent the elastic body 30 from being deformed in the rotation direction and changing the dimensions in the axial direction and the radial direction,
The accuracy of the axial force determination can be kept good. However, the outer diameter of the seating surface 22 of the nut 20 on the object 50 side has a shape (for example, a circular shape) that can prevent the elastic body 30 from wrapping around the nut 20 side. 3
If the frictional force between the nut 20 and the nut 20 is small,
It is not necessary to use 0.

【0017】また、被締結体50と座金40との間に弾
性体30が配置されているため、たとえば、悪路走行時
の衝撃的な負荷、繰り返し負荷等が締結部にかかった場
合、弾性体30がその衝撃、負荷等を吸収することで
き、締結部への衝撃、負荷等によるダメージ、影響を緩
和することができる。そのため、ホイールの耐衝撃特性
が向上し、ホイールの軽量化が可能となる。また、弾性
体30は走行時等に発生する振動を吸収することができ
るため、弾性体30の周辺部品の寿命延長、振動の軽
減、振動により発生するノイズの軽減、ボルト10およ
びナット20の緩み防止、等の作用が得られる。また、
弾性体30が設けられているため、ボルト10、ナット
20、被締結体50に座屈、ヘタリ等の塑性変形が生じ
た場合でも、弾性体30への影響は小であり、軸力は適
正値に保たれる。
Further, since the elastic body 30 is arranged between the body 50 to be fastened and the washer 40, for example, when a shocking load or a repetitive load on a rough road is applied to the fastening portion, the elastic body 30 is elastically elastic. The body 30 can absorb the impact, the load, and the like, and can reduce the damage and the influence of the impact, the load, and the like on the fastening portion. Therefore, the impact resistance of the wheel is improved, and the weight of the wheel can be reduced. Further, since the elastic body 30 can absorb vibrations generated during traveling or the like, the life of the peripheral parts of the elastic body 30 is extended, the vibration is reduced, noise generated by the vibration is reduced, and the bolt 10 and the nut 20 are loosened. Actions such as prevention can be obtained. Also,
Since the elastic body 30 is provided, even if plastic deformation such as buckling or settling occurs in the bolt 10, the nut 20, and the fastened body 50, the influence on the elastic body 30 is small, and the axial force is appropriate. Kept at the value.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1の軸力視認装置では、ナットと
被締結体との間に外周端部の一定幅が内周側と異なる色
彩に色分けされている弾性体が配置されるので、締めつ
けによって発生する軸力に対応して弾性体が圧縮され
る。この圧縮量(変形量)は弾性体の弾性特性に依存す
るため、適当な弾性特性を有する弾性体を選択して使
用、することにより、ボルトに発生している軸力を弾性
体の変形量として、直接目視して測定することができ
る。また、あらかじめボルトの軸力と弾性体の変形量と
の関係を測定し把握しておき、実際に弾性体を使用した
時の弾性体の変形量を測定、変形量に対応するように、
色分けされた外周端部の幅を決めておくことにより、軸
力の程度を簡単に精度よく知ることができる。また、弾
性体の主な変形部は、被締結体、ボルト、ナットと非接
触な部分であるため、これらの表面状態によって測定軸
力に誤差が生じることはなく、軸力の程度を精度よく知
ることができる。また、ボルトの変形量を測定するとき
の、歪みゲージや超音波で測定する場合のような特別な
装置が不要となり、軸力発生時の弾性体の変形量を目視
するだけで軸力の程度を知ることができ、高価で特別な
装置は不要である。また、弾性体を使用しているだけな
ので、安価である。請求項2の軸力視認装置では、色分
けされた外周端部を青色系、内周側を赤色系としたの
で、青色系が見えてる場合は、安全で適正、赤色系が見
える場合は危険で締め過ぎで危険というように、イメー
ジ的に瞬時に簡便に視認できる。請求項3の軸力視認装
置では、ナットと弾性体との間に座金が配置されている
ため、直に弾性体にボルト、ナットからの回転力がかか
ることを防止することができる。請求項4の軸力視認装
置では、弾性体の上面および下面にナットおよび座金と
嵌合するリング上の凸部が形成されているので、半径方
向の芯ずれが無いため、精度よく、軸力を視認できる。
請求項5の軸力視認装置では、ナットと座金が半径方向
に芯ずれしないように、周方向に回動自在に結合されて
いるので、装着の時に落下せず、しかも精度よく装着で
きる。請求項6の軸力視認装置では、特に自動車用ホイ
ールを締結するのにすぐれた効果を得ることができる。
According to the axial force visual recognition device of the first aspect, since the elastic body whose fixed width at the outer peripheral end is colored differently from the inner peripheral side is disposed between the nut and the object to be fastened. The elastic body is compressed corresponding to the axial force generated by the tightening. Since the amount of compression (deformation) depends on the elastic properties of the elastic body, by selecting and using an elastic body having appropriate elastic properties, the axial force generated in the bolt is reduced by the amount of deformation of the elastic body. Can be measured directly by visual observation. In addition, the relationship between the axial force of the bolt and the deformation amount of the elastic body is measured and grasped in advance, and the deformation amount of the elastic body when the elastic body is actually used is measured.
By determining the width of the color-coded outer peripheral end, the degree of the axial force can be easily and accurately known. In addition, since the main deformed portion of the elastic body is a portion that is not in contact with the object to be fastened, the bolt, and the nut, there is no error in the measured axial force due to the surface condition thereof, and the degree of the axial force can be accurately determined. You can know. Also, when measuring the amount of deformation of the bolt, there is no need for a special device such as the case of measuring with a strain gauge or ultrasonic waves, and the degree of the axial force can be obtained simply by visually checking the amount of deformation of the elastic body when the axial force occurs. And no expensive and special equipment is required. In addition, since only an elastic body is used, the cost is low. In the axial force visual recognition device according to the second aspect, since the outer peripheral end portion that is color-coded is a blue type and the inner peripheral side is a red type, it is safe and appropriate when the blue type is visible, and dangerous when the red type is visible. You can instantly and easily recognize it visually, as if it were too tight to be dangerous. According to the axial force visual recognition device of the third aspect, since the washer is arranged between the nut and the elastic body, it is possible to prevent the rotational force from the bolt and the nut from being directly applied to the elastic body. In the axial force visual recognition device according to the fourth aspect, since the convex portion on the ring that fits with the nut and the washer is formed on the upper surface and the lower surface of the elastic body, there is no radial misalignment. Can be visually recognized.
In the axial force visual recognition device according to the fifth aspect, the nut and the washer are rotatably connected in the circumferential direction so as not to be misaligned in the radial direction. According to the axial force visual recognition device of the sixth aspect, it is possible to obtain an excellent effect particularly for fastening an automobile wheel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例の軸力視認装置の、軸力を発生さ
せていない状態の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of an axial force visual recognition device according to an embodiment of the present invention in a state where no axial force is generated.

【図2】本発明実施例の軸力視認装置の、軸力を発生さ
せていない状態の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the axial force visual recognition device according to the embodiment of the present invention in a state where no axial force is generated.

【図3】本発明実施例の軸力視認装置の、軸力を発生さ
せた状態の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the axial force visual recognition device according to the embodiment of the present invention in a state where an axial force is generated.

【図4】本発明実施例の軸力視認装置の、軸力を発生さ
せた状態での断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of the axial force visual recognition device according to the embodiment of the present invention in a state where an axial force is generated.

【図5】本発明実施例に使用する弾性体の平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view of an elastic body used in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明実施例に使用する弾性体の、軸力を発生
させていない状態での断面詳細図である。
FIG. 6 is a detailed sectional view of the elastic body used in the embodiment of the present invention in a state where no axial force is generated.

【図7】本発明実施例に使用する弾性体の、軸力を発生
させた状態での断面詳細図である。
FIG. 7 is a detailed sectional view of the elastic body used in the embodiment of the present invention in a state where an axial force is generated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ボルト 20 ナット 30 弾性体 30a 青色系色彩 30c、30d 凸部 40 座金 50 被締結体 50a 自動車ホイール用ディスク 50b 車両ハブ 60 ホイールナット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bolt 20 Nut 30 Elastic body 30a Blue color 30c, 30d Convex part 40 Washer 50 Workpiece 50a Automobile disk 50b Vehicle hub 60 Wheel nut

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボルトとナットにて、被締結体を締結す
る際、前記被締結体と前記ナットとの間にリング状の弾
性体が配置されており、前記弾性体は外周端部の一定幅
が内周側とは異なる色彩に色分けされていることを特徴
とする軸力視認装置。
When an object to be fastened is fastened by a bolt and a nut, a ring-shaped elastic body is arranged between the object to be fastened and the nut, and the elastic body is fixed at an outer peripheral end thereof. An axial force visual recognition device characterized in that the width is colored differently from the inner peripheral side.
【請求項2】 前記弾性体は、外周端部の一定幅の色彩
が青色系、内周側は赤色系の色彩に色分けされている請
求項1 記載の軸力視認装置。
2. The axial force visually recognizing device according to claim 1, wherein the elastic body has a constant width color at an outer peripheral end and a red color at an inner peripheral side.
【請求項3】 前記ナットと前記弾性体との間に座金が
配置されている請求項1または請求項2記載の軸力視認
装置。
3. The device for visually recognizing axial force according to claim 1, wherein a washer is arranged between the nut and the elastic body.
【請求項4】 前記弾性体には、その上面および下面に
前記ナットおよび前記座金と嵌合するリング状の凸部が
形成されている請求項3記載の軸力視認装置。
4. The axial force visual recognition device according to claim 3, wherein the elastic body has a ring-shaped convex portion formed on the upper surface and the lower surface thereof to be fitted with the nut and the washer.
【請求項5】 前記ナットと前記座金は、半径方向に芯
ずれしないように、かつ周方向に回動自在に、結合され
ている請求項3または請求項4記載の軸力視認装置。
5. The axial force visual recognition device according to claim 3, wherein the nut and the washer are connected so as not to be misaligned in a radial direction and rotatably in a circumferential direction.
【請求項6】 前記被締結体は自動車ホイールであり、
前記被締結体と前記弾性体との間は、ホイールナットを
介して締結されている、請求項1、または請求項2、ま
たは請求項3、または請求項4、または請求項5記載の
軸力視認装置。
6. The object to be fastened is an automobile wheel,
The axial force according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, or claim 5, wherein the member to be fastened and the elastic body are fastened via a wheel nut. Visual recognition device.
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