JP2003106318A - 軸力目視確認ボルト - Google Patents

軸力目視確認ボルト

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JP2003106318A
JP2003106318A JP2001337127A JP2001337127A JP2003106318A JP 2003106318 A JP2003106318 A JP 2003106318A JP 2001337127 A JP2001337127 A JP 2001337127A JP 2001337127 A JP2001337127 A JP 2001337127A JP 2003106318 A JP2003106318 A JP 2003106318A
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bolt
axial force
head
fastening
softer
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JP2001337127A
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Takashi Kato
高司 加藤
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MEIDOO KK
Meidoh Co Ltd
Original Assignee
MEIDOO KK
Meidoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 組立作業場や屋外締結作業など、設定締め付
け軸力管理が特別な測定器具を持ち入らなくても簡単に
誰でも該ボルトの隙間やせん断フランジ部の状態または
頭部位置で設定締め付け軸力が目視確認できる軸力目視
確認ボルトを提供する。 【解決手段】 ボルト頭部1と被締結体8Aとの間に、
該ボルト頭部1や首下テーパー部4より軟らかい金属2
を組み込んだ中空円柱状の金属3を組み込み、設定する
締め付け軸力に応じて該ボルト頭部1や首下テーパー部
4より軟らかい金属2の食い込み力のテーパー角度を設
定したテーパー部4を設け、締結時に軸力が発生すると
該ボルト首下テーパー部4にボルト頭部1や首下テーパ
ー部4より軟らかい金属2を組み込んだ中空円柱状の金
属3が食い込まれて設定締め付け軸力で隙間Sがゼロに
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は被締結体を締結する
ボルトにおいて、締結時に該ボルトの軸力を目視確認で
きる軸力目視確認ボルトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】被締結体を締結するボルトにおいて、確
実に締結するために締め付ける軸力を設計して、その軸
力が発生するように締め付けているが、ほとんど締め付
けトルクでの管理で締め付けされているので、ねじや座
面の摩擦係数が変化すると同じ締め付けトルクで締め付
けても軸力が変動してしまい、ボルトが締め付けしすぎ
で折れたり、締め付け不足でゆるんだりする。また現状
軸力を確認するには超音波測定器やロードワッシャー測
定器などで大掛かりな測定をして確認するしかない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし組立作業場など
では超音波測定器などの測定器で確認しながら締結作業
をするのは費用や工数などが非常に大きくかかり効率が
悪くてできない。そのため締め付けトルク管理が現状多
く採用されているが、作業現場等はボルトやナット及び
被締結部に油や水などの付着で摩擦係数を変動させる要
因はあるので、摩擦係数が変動し軸力も変動している可
能性があり、簡単に設定軸力を確認できない問題があっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、該ボルト頭部(1)と被
締結体(8A)との間に、該ボルト頭部(1)や首下テ
ーパー部(4)より軟らかい金属(2)を組み込んだ中
空円柱状の金属(3)を組み込み、設定する締め付け軸
力に応じて該ボルト頭部(1)や首下テーパー部(4)
より軟らかい金属(2)の食い込み力のテーパー角度を
設定したテーパー部(4)を設け、締結時に軸力が発生
すると該ボルト首下テーパー部(4)に該ボルト頭部
(1)や首下テーパー部(4)より軟らかい金属(2)
を組み込んだ中空円柱状の金属(3)が食い込まれて設
定締め付け軸力で隙間(S)がゼロになる。また、せん
断フランジ部付きボルト頭部(11)に設定締め付け範
囲以上の軸力が発生するとせん断部(12)の隙間が変
化し及びそれ以上でせん断フランジ部(13)がせん断
される。関連発明として、頭部が内頭部(9)と外頭部
(10)とに分割されており、該ボルトの内頭部(9)
や外頭部(10)より軟らかい中空円柱状の金属(2
1)が内頭部(9)と外頭部(10)の間に組み込まれ
ており、該ボルトに軸力が発生すると圧縮され、つぶさ
れて、該ボルトの内頭部(9)と外頭部(10)の頭部
の位置関係(H)で軸力を目視確認できる。本発明は、
以上の構成よりなる軸力目視確認ボルトである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。該ボルト頭部(1)と被締結体(8A)と
の間に、該ボルト頭部(1)や首下テーパー部(4)よ
り軟らかい金属(2)を組み込んだ中空円柱状の金属
(3)を組み込み、設定する締め付け軸力に応じて該ボ
ルト頭部(1)や首下テーパー部(4)より軟らかい金
属(2)の食い込み力のテーパー角度を設定したテーパ
ー部(4)を設け、締結時に軸力が発生すると該ボルト
首下テーパー部(4)に該ボルト頭部(1)や首下テー
パー部(4)より軟らかい(2)金属を組み込んだ中空
円柱状の金属(3)が食い込まれて設定締め付け軸力で
隙間(S)がゼロになる。また、せん断フランジ部付き
ボルト頭部(11)に設定締め付け範囲以上の軸力が発
生するとせん断部(12)の隙間が変化し及びそれ以上
でせん断フランジ部(13)がせん断され、軸力が設定
値範囲をオーバーしたことが目視確認できる。関連発明
として、頭部が内頭部(9)と外頭部(10)とに分割
されており、該ボルト内頭部(9)や外頭部(10)よ
り軟らかい中空円柱状の金属(21)が内頭部(9)と
外頭部(10)の間に組み込まれており、該ボルトに軸
力が発生すると圧縮され、つぶされて、該ボルトの内頭
部(9)と外頭部(10)の頭部の位置関係(H)で軸
力を目視確認できる。本発明は、以上のような構造でこ
れを使用するときは、あらかじめボルト硬さ(頭部、首
下部、軸部、ねじ部)は設定締め付け軸力以上の保証強
度に設計されているので、中空円柱状の金属の硬さや食
い込み力のテーパー角度を設計して設定締め付け軸力に
応じておけば、締結時の軸力発生で頭部と中空円柱状の
金属部との隙間で軸力を簡単に目視確認できる。なお設
定締め付け範囲の下限値の軸力に隙間ゼロを設計してお
けば、隙間ゼロの目視確認で軸力は設定締め付け範囲の
下限値以上であることが判断できる。また、せん断フラ
ンジ部付きボルト頭部に設定締め付け範囲の上限値以上
の軸力が発生するとせん断部の隙間が変化し及びそれ以
上でせん断フランジ部がせん断され、軸力が設定値範囲
の上限値をオーバーしたことが目視確認できる。関連発
明で、内頭部と外頭部との間に中空円柱状の金属部を組
み込んで、あらかじめつぶされる力を設定締め付け軸力
の下限値に内頭部と外頭部が平行位置になるように設計
しておけば、締結時の軸力発生において、内頭部と外頭
部の位置関係で設定締め付け軸力の下限値以上であるこ
とが判断できる。
【0006】上記実施例以外に中空円柱状の金属部前後
に座金を使用しても良い。その場合の中空円柱状の金属
(3)は該ボルト頭部(1)や首下テーパー部(4)よ
り軟らかい金属(2)と同じでも良い。また頭部と中空
円柱状の金属部との隙間ゼロや内頭部と外頭部の平行位
置での設定締め付け軸力の下限値以上の目視管理にとら
われず、軸力に応じた設定位置としても良い。たとえば
隙間量とか内頭部と外頭部の位置平行前後で軸力を換算
して目視確認しても良い。頭部形状は六角形状でも丸形
状等でも良いし、頭部首下側にはフランジが付いている
ものでも良い。またせん断フランジ部は隙間がせん断さ
れる前に変化してせん断限界を確認できるのが望ましい
が、せん断部に隙間変化がなくてせん断されても良い。
該ボルトを螺着されるのはナットやナット以外の部品に
設けられている雌螺子穴でも良い。
【0007】
【発明の効果】本発明では、組立作業場や屋外締結作業
など、設定締め付け軸力管理が特別な測定器具を持ち入
らなくても簡単に誰でも該ボルトの隙間やせん断フラン
ジ部の状態または頭部位置で設定締め付け軸力が目視確
認できるので、軸力目視確認ボルトとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
図1〜図11は本発明の一実施例を示すものである。
【図1】本発明軸力首下目視確認ボルトの締め付け後の
断面図
【図2】本発明軸力目視確認ボルトの締め付け前の断面
【図3】中空円柱状の金属(テーパー食い込み用)の平
面図
【図4】本発明軸力頭部目視確認ボルトの締め付け後の
断面図
【図5】本発明軸力頭部目視確認ボルトの締め付け前の
断面図
【図6】中空円柱状の金属(つぶし用)の平面図
【図7】本発明軸力首下目視確認及びせん断フランジ部
目視確認ボルトの軸力設定範囲内締め付け後の断面図
【図8】本発明軸力首下目視確認及びせん断フランジ部
目視確認ボルトの締め付け前の断面図
【図9】本発明軸力首下目視確認及びせん断フランジ部
目視確認ボルトの軸力設定範囲上限値オーバー締め付け
後のせん断フランジ部せん断前の隙間変化の断面図
【図10】本発明軸力首下目視確認及びせん断フランジ
部目視確認ボルトの軸力設定範囲上限値オーバー締め付
け後のせん断フランジ部せん断の断面図
【図11】せん断フランジ部付きボルト頭部の平面図
【符号の説明】
1 ボルト頭部 2 該ボルトより硬度が軟らかいテーパー食い
込み用中空円柱状の金属部 21 該ボルトより硬度が軟らかいつぶし用中空
円柱状の金属部 3 該ボルトと同等硬度の中空円柱状の金属部 4 首下テーパー部 5 該ボルトと同等硬度の座金 6 軸部 7 ねじ部 8A 被締結体 8B 雌螺子穴が設けられた被締結体 9 内頭部 10 外頭部 S 頭部と中空円柱状の金属部との目視確認の
隙間 H 内頭部と外頭部との目視確認の位置 11 せん断フランジ部付きボルト頭部 12 せん断部 T せん断部隙間 13 せん断フランジ部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被締結体を締結するボルトにおいて、該ボ
    ルトと被締結体との間に該ボルトより軟らかい中空円柱
    状の金属が組み込まれているのを特徴とする軸力目視確
    認ボルト。
  2. 【請求項2】該ボルトの頭部首下軸部がテーパー形状に
    なっていることを特徴とする請求項1に記載の軸力目視
    確認ボルト。
  3. 【請求項3】該ボルトと被締結体との間に組み込まれて
    いる該ボルトより軟らかい中空円柱状の金属が締結時に
    該ボルトに軸力が発生すると該ボルト頭部首下テーパー
    部に食い込まれることを特徴とする請求項1または2に
    記載の軸力目視確認ボルト。
  4. 【請求項4】該ボルト頭部と該ボルトより軟らかい中空
    円柱状の金属部との隙間で軸力を目視確認できることを
    特徴とする請求項1〜3に記載の軸力目視確認ボルト。
  5. 【請求項5】被締結体を締結するフランジ付きボルトに
    おいて、締結時に頭部のフランジ部が目標設定範囲以上
    の軸力が発生するとせん断部の隙間変化やリング状にせ
    ん断されることを特徴とする請求項1〜4に記載の軸力
    目視確認ボルト。
  6. 【請求項6】被締結体を締結するボルトにおいて、頭部
    が内頭部と外頭部とに分割されており、該ボルトより軟
    らかい中空円柱状の金属が頭部内外の間に組み込まれて
    いることを特徴とする請求項1に記載の軸力目視確認ボ
    ルト。
  7. 【請求項7】該ボルトの頭部内外の間に組み込まれた該
    ボルトより軟らかい中空円柱状の金属が締結時に該ボル
    トに軸力が発生すると圧縮され、つぶされることを特徴
    とする請求項5に記載の軸力目視確認ボルト。
  8. 【請求項8】該ボルトの内頭部と外頭部の頭部の位置関
    係で軸力を目視確認できることを特徴とする請求項5ま
    たは6に記載の軸力目視確認ボルト。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048905A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 本田技研工業株式会社 締結構造
JP2015527539A (ja) * 2012-07-02 2015-09-17 ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト 拡張ボルト
JPWO2015075823A1 (ja) * 2013-11-22 2017-03-16 株式会社サンノハシ ボルト、ナット、および歪測定システム
JP2019078405A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト 係合インジケータを備えたファスナー

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