JP2007255693A - 着脱可能なリングを持つボルト締付力検出座 - Google Patents

Abstract

【課題】締付力検出座によるボルトの締付力の規定に係わるリングを共用する事により、ボルト毎に必要なリング数を減ずると共に化学プラントの昇温過程でのフランジとボルトとの膨張量の差に起因するボルトへの過大な負荷を軽減する。
【解決手段】被締付物５をボルト６、ナット７で締め付ける際に、皿バネ等の薄板上の弾性体２を複数枚所定高さに重ねて、その周囲をリング４で外部から筒状に支持し、その上下を座金１、３で挟む。リング４は薄い板バネ製で形成され、その一部が切り欠かれており、着脱時に指先で開口して、弾性体２の外周に挿入し、ナット７を締め付けていくと座金１との隙間Ｇが零となり、これが規定の締め付け力となる。その後にリング４は開口して取り外すことができ共用化できる。リングを取り外す事により昇温過程でのフランジとボルトとの膨張量の差を弾性体２に吸収させる。
【選択図】図１

Description

産業上の利用分野

本発明は一般的なボルト締結の締付力を規定、管理する装置に関する。

機械装置や建築物に使用されるボルトはその締付力により、疲労寿命が大きく変化するものであり、適切な締付力が要求される。締付力をトルクレンチで一定にしようとしても、ボルトのネジ部や座面の摩擦力が変動するため締付力は一定とならず大きな相違が生ずる。この欠陥を取り除くためボルト締付力検出座（特許第２５２９８３５号）が開発され効果が得られたが、ボルト全数にボルト締付力検出座のコストの大きな部分占めている締付力規定用のリングが必要である。

化学プラントの配管フランジボルトは多数のボルトが幾何学的に平均化されて配置されており、昇温過程でのフランジと締付ボルトの温度は図３のように温度差はｆ１とｂ１が最大となり、膨張量の差から締付ボルトへの負荷が可成り増大する。この事はボルト締付力検出座（特許第２５２９８３５号）を使用した場合にもリングを介して同様な結果となる。

発明が解決しようとする課題

締付力管理用のリング数を削減し締付力検出座のコストを低減すると共に昇温過程での締付ボルトへの負荷を軽減する。

課題を解決するための手段

上記目的を達成する為に本発明では締付力を検知するリングを着脱可能なリングとする。

作用

複数ある締付ボルトの場合にはリングの共用化が可能となる。又、リングが取り外された状態にできるので、昇温過程での上述の膨張量の差は弾性体が吸収する。

図１及び２において、１は座金、２は弾性体（本例では皿バネ）、３は座金、４はリング，５は被締付物、６はボルト、７はナットである。リング４には開口部４ａ、４ｃ及び尾部４ｂがある。無負荷状態ではリング４と座金１との間には隙間Ｇがある。ナット７を締付けていくと弾性体２は変形し隙間Ｇは減少し、ついには零となりリング４は指先では回動不能となる。この時点が規定の締付力となる。

リング４は薄い板バネ製で着脱時には指先で尾部４ｂを中心にして開口部４ａと開口部４ｃを上下に開口し、その開口寸法Ａが弾性体２の外径Ｂよりも大きな状態とし操作する。
締付力検出座として組み付ける場合には弾性体２の外周に配置させれば弾性によりリング状となり、締付力規定のための機能を持ったリングとなる。ボルト径が小径の場合には図１のリング４でもよいが大径の場合には板バネの剛性が大きくなり指先での開口操作は困難となる。そこで半割れリングを組み合わせてリング機能を持たせた構造が次の実施例である。

他の実施例

図４及び５において、本図は図１及び２の実施例のリング４以外は同一なので座金１および３，弾性体２等は省略している。８及び９は半割れリング、１０はボルト、１１はナットである。半割れリング８には開口部８ａ、ネジ孔８ｂ、締付け部８ｃがある。同様に半割れリング９にも開口部９ａ、ネジ孔９ｂ、締付け部９ｃがあ、ボルト１０とナット１１によりリング状に組立てられている。ｈは半割れリングの高さである。

着脱時には指先でボルト１０を中心にして開口部８ａと開口部９ａを上下に開口し、その開口寸法Ｃが弾性体２の外径Ｂよりも大きな状態とし操作する。
締付力検出座として組み付ける場合には弾性体２の外周に配置させ，Ｃ寸法を小さくしリング状にしてボルト１０，ナット１１により締結され、締付力規定のための機能を持ったリングとなる。又、配管フランジのように隣接するボルト間隔が小さい場合には各半割れリングを分解して挿入し組在ることも可能である。

図６及び７において、本図は半割れリング８及び９のネジ孔８ｂ及び９ｂに追設する調整ネジに関するものである。１２は調整ネジ、１３は目盛群であり調整ネジ１２の頭部には指標１２ａがある。目盛群１３はネジ孔８ｂ及び９ｂを中心にした円弧上に０〜５まで等間隔に点在している。又、図５のリング高さｈより少し高いリングが必要な場合に、ネジ孔８ｂ及び９ｂに調整ネジ１２を螺合させリング高さをＨに増大させた例でもある。

図６では指標１２ａば目盛群１３の０に対応していてリング高さはＨであり、目盛群１３の５に対応させればリング高さはＨよりも大きくなる。又、被締付け物が経年変化により、へたる場合には締付力検出座の機能である弾性体のバックアップにより上下座金の間隔は僅かに増大する。そこで調整ネジ１２をＨが増大する方向にリングが回動しなくなるまで捻回し、指標１２ａと対応する目盛群１３の１〜５により捻回角度が判り、その結果へたり量が計算できる。 例えば調整ネジ１２のピッチを０．８、回転角度を９０°とすればへたり量は０．２となる。

発明の効果

本発明は以上のように構成されているので、下記のような効果が得られる。

配管フランジの締付ボルトのように本数が多く幾何学的に配置される場合には、フランジや各締付ボルトの精度のバラツキが比較的小さいので締付力検出座のリングを共用する事が可能であり、着脱可能なリングによるコスト低減効果は著大である。

化学プラントでの昇温過程でのフランジとボルトとの温度差による膨張量の差を締付力検出座の弾性体が吸収するのでボルトに過大な負荷が生じない。

リングに調整ネジを組み込む事により被締付け物のへたり量が測定できる。その上このへたり量と弾性体のバネ常数から締付力が計算できるので、締付力管理を容易にする事ができ安全性が向上する。

実施例の側面図 ［図１］のＡＡ視図 昇温過程図 他の実施例の平面図 他の実施例の側面図 他の実施例の調整ネジの平面図 他の実施例の調整ネジの側面図

符号の説明

１ 座金 ２ 弾性体 ３ 座金 ４ リング ５ 被締付物
６ ボルト ７ ナット ８ 半割れリング ９ 半割れリング １０ ボルト
１１ ナット １２ 調整ネジ １３ 目盛群

Claims (1)

1. ボルト（６）が貫通する孔を有する座金（１）、弾性体（２）、座金（３）及び着脱可能な開口部を持ったリング（４）又は、着脱可能な半割れリング（８）と半割れリング（９）とをボルト（１０）、ナット（１１）により組み合わされて構成されたリングからなり、リング（４）及び半割れリング（８）と半割れリング（９）の高さは弾性体（２）が自由な状態での高さと座金（１）との間に隙間（Ｇ）を設けた高さであり、ナット（７）を締付けたとき弾性体（２）が変形しボルト（６）が規定締付力に到達すると座金（１）とリング（４）又は半割れリング（８）と半割れリング（９）とボルト（１０）、ナット（１１）により組み合わされて構成されたリングが当接することを特長とする締付力検出座