JP2017026588A - 引張り試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】 建築物内での重量物や配管の設置のため、構築物に全ネジボルトによる溶接やアンカーボルトによる埋め込み等のボルトが用いられるが、この強度試験を行うために、設けられたボルトに六角ナットを取り付けて、そのナットをトルクレンチで締め付けて引張り強度を測定する方法が提案されているが、ボルトにナットを取り付けたり取り外したりの作業は煩雑で効率が悪かった。ナットの締め込み作業や取り外し作業を不要にした、極めて測定巾の広い簡便な引張り試験機を提供する。
【解決手段】 筒塔架台１のハウジング２内に、上面と底面とにボルトが貫通できる貫通孔４を設けた複数の四角筒体からなる多層式挟持台３を横に配置して、該挟持台３の貫通孔４にボルトを貫通させて、該挟持台３の傾斜角度をカムシャフト７によって変位させて貫通孔４のエッジでボルトを複数個所で挟み込み、該挟持台３の変位の回転軸に加わるトルクレンチの値で引張り強度を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造物に固定した全ネジボルト等の固定強度を測定するための引張り試験機に関し、容易かつ迅速で簡単に測定することができる引張り試験機を提供する。

建設現場、設備設置工事現場等において、建築物内での重量物や配管材の設置のため、構造物に全ネジボルトによる溶接やアンカーボルトによる埋め込み等の手段でボルトを固定し、該固定ボルトに架設用の吊り具を取付け、この吊り具で重量物等を所定の位置に配置することが行われている。この場合、安全性の確保や設備の保護等の目的から、固定ボルトの強度試験を行い、その強度が配置する重量物等の荷重に耐えられるか否かを確認する必要がある。

従来、設備設置工事現場等にて固定ボルトの強度試験を行う方法として、油圧装置のほかトルクレンチを使用するものが提案されている。
例えば、アンカーボルトを埋め込んだ基礎の上に、下方が開口されたコ字形状に形成された架台を配置し、架台の孔から突出したアンカーボルトのねじ部にナットをねじ込み、このナットを所定トルク値にセットしたトルクレンチで締め付けるものである。そしてこの締め付けトルクからアンカーボルトの引き抜き強度を診断する方法があった。

また、アンカーボルトとは別に独立したスイベルジョイントを介して、ネジ軸受にねじ込まれたネジ軸に加わるトルクをトルクレンチの回転によりアンカーボルトの固定強度を試験する装置である。この方法は捻れ荷重による影響を受けることなく、軸方向の耐過重を正確に測定することを可能にしている。

また、容易かつ迅速で簡単に行うことができる引張り試験機として、本発明者等は、先に筒塔架台のハウジング内に、上面と底面とにボルトが貫通できる貫通孔を設けた四角筒体の挟持台を横に配置して、その挟持台の貫通孔にボルトを貫通させて、該挟持台の変位の回転軸に加わるトルクレンチの値で引張り強度を測定する試験機を提案している。

特開平１０−４８１１２号 公報 特開２００４−９３３１５号 公報 特開２０１３−１０８９６８号 公報

以上に述べた従来の方法や装置では、ボルトにナットのねじ込みや取外しの作業が必要で、作業性は非能率的で効率が悪かったり、他方では試験装置が巨大だったりする問題点があった。これらの問題点を解決する方法として、本発明者等が、特許文献３に示す発明のように、非常に簡便な引張り試験機を提案したが、トルクによってはボルトのねじ山に損傷を与えることがあり、強度の高い測定値の範囲での使用には精確性を欠く場合があった。

本発明者等は、これら従来の問題点を解決する方法として、重ねて鋭意研究した結果、以下の構造による引張り試験機を提供することに到達した。
ちなみに、特許文献３に関連して挟持台を肉厚材で作成して、その肉厚面にボルトと嵌合する複数条のエッジ層を設けてなる挟持台を検討したが、挟持台は貫通孔を垂直から軸ズレする位置で設けてなることからして、また、挟持台をカムシャフトで変位させることからして、挟持台の肉厚面にボルトにぴったり嵌合する複数条のエッジ層を構成させることは困難であった。

本発明は、上記の問題点を解決するために、筒塔架台内のハウジングに、四角筒体の多層式挟持台が横に配置され、該四角筒体の多層式挟持台にあっては中央近傍の上面と底面にボルトが貫通する貫通孔が垂直から軸ズレする位置で設けられ、その多層式挟持台の側面には貫通支点孔が設けられてピンを介して支えられ、相対する他端の多層式挟持台の最上面部にカムシャフトが配置されてなり、該カムシャフトの主軸と連体する両端のそれぞれに回転レバーとトルクレンチ接続部が筒塔架台外側に設けられてなり、その相対するカムシャフトの上面部からはカムシャフトの逆回転を防止するスプリングで、底面部からは多層式挟持台を押上げるスプリングにて支えられてなる構造の引張り試験機を提供する。

本発明でいう多層式挟持台とは、四角筒体の挟持台において、寸径の異なる複数個の四角筒体からなる挟持台を寸法に順次刺し込んで多層体の組み合わせに構成し、且つ個々の挟持台が独立したスライド性を保持する多層式挟持台である構造の引張り試験機を提供する。

さらに多層式挟持台の中央近傍の上面と底面に設けられてなる貫通孔が軸ズレする位置で設けられ、かつ該貫通孔の周縁が凸状に構成されて成ること特徴とする引張り試験機を提供するにある。

上記の課題解決の手段による作用は次の通りである。すなわち、構造物に固定されたボルトに対し、本発明の筒塔架台を直接差し込んで、該架台を構造物面に押し当てながら回転レバーを軽く回して、回転レバーの軸と連体するカムシャフトを回転させて、ハウジング内に設けられた多層式挟持台の傾斜を変位させて、多層式挟持台に設けられた貫通孔のエッジでボルトを軽く挟持させる。
次いで、トルクレンチ接続部にトルクレンチをセットして軸と連体するカムシャフトを回転させて加わるトルクをトルクレンチで読み取ることでボルトの固定強度を測定することができる引張り試験機である。

上述したよう本発明による引張り試験機は、ナットの取付けや取外しという作業効率の悪い手間が不要となり、手軽な大きさの筒塔架台をボルトに差し込んで多層式挟持台の貫通孔にボルトを通した後は、トルクレンチの締め付けで固定ボルトの引張り強度が測定できる極めて簡単な手段での引張り試験機である。また、本発明では、寸径の異なる複数個の四角体筒を四角筒体内に順次差し込んで多層に組み合わせた挟持台としたことにより、それぞれの挟持台が独立したスライド性を有し、該挟持台の軸の変位で貫通孔に生じる複数個のエッジに設けられた凸状エッジがボルトに対し最適にスライド嵌合してねじ山への負荷を分散させて確実に挟持される。ちなみに、挟持台の層を増すごとに高い強度の測定が可能になるが、それに応じて筒塔架台やハウジングも大きくなり、実用的には二層〜六層程度範囲が好ましいと思われる。

本発明の引張り試験機の各要素を断面にして示す縦断図。 本発明の引張り試験機の斜視全体図。 本発明の三層式挟持台の場合、貫通孔の凸状エッジでボルトを嵌合することを示す説明拡大図。

発明の実施するための形態

次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、その一例を詳細に説明する。図１〜図３は、本発明による三層式の引張り試験機の場合を示すものである。１はボルトを通すことができる筒塔架台で、筒塔架台１内のハウジング２には四角筒体の三層式挟持台３が横に配置されてなる。この三層式挟持台３は、四角筒体の挟持台３において、寸径の異なる３個の四角筒体からなる挟持台３で、該挟持台３−１，挟持台３−２および挟持台３−３からなるものを四角筒体内に順次差し込んで多層に組み合わせ三層式挟持台としてなる。そしてこの挟持台３の個々３−１，３−２および３−３には微少の間隙で保たれ、個々に独立したスライド性を保持する三層式挟持台３に構成されてなる。

該三層式挟持台３にあっては中央近傍の上面ａと底面ｂにボルトが貫通できる貫通孔４が設けられてなる。そして、該三層式挟持台３の一端の両側面に支点孔５が設けられて軸のピン６を介してその一端が支えられてなる。これに相対する他端の最上面部にはカムシャフト７が配置されてなり、このカムシャフト７の主軸と連体する軸端のそれぞれに回転レバー８とトルクレンチ接続部９が筒塔架台１の外側に設けられてなる。さらに、この相対する他端では、上面部に配置されたカムシャフト７の逆回転を防止するためのプッシュロット作用のスプリング１０と、最底面部からは三層式挟持台３押し上げるためのスプリング１１にて支えられた構造となっている。また、該三層式挟持台３の上面ａと底面ｂに設けてなるボルトの貫通孔４は、垂直から軸ズレする位置で設けられてなり、貫通孔４のエッジ周縁が凸状に構成され個々に独立したエッジ４−１、エッジ４−２およびエッジ４−３が軸ズレの変位でスライドしてボルトのねじ山に適切に嵌合して確実にボルトを挟持し得る。

従って、構造物に固定されるボルトに対し、本発明は筒塔架台１をボルトに差し込んで、該架台１を構造物面Ａに押し当てながら回転レバー８を軽く回して回転レバー８の軸と連体するハウジング部２内のカムシャフト７を回転させて、挟持台３の傾斜を変位させて、挟持台３に設けられた上面ａと底面ｂの貫通孔４の凸状エッジでボルトを挟持させる。次いで、トルクレンチ接続部９にトルクレンチをセットして軸と連体するカムシャフト７をさらに回転させて、加わるトルクをトルクレンチで読み取ることでボルトの固定強度を測定することができ、回転レバーを戻すことによりボルトの挟持が解放されるという引張り試験機である。

この時の挟持台３の傾斜が変位して生じる挟持台３のスライドを妨げないように、挟持台３の両側面に設けられた支点孔５がピン６に対して緩やかな大きめの支点孔５として設けられピン６との支点が移動できるように構成されてなる。

１・・・・筒塔架台
２・・・・ハウジング
３・・・・四角筒体からなる三層式挟持台
３−１・・三層式挟持台のその１
３−２・・三層式挟持台のその２
３−３・・三層式挟持台のその３
４・・・・貫通孔
４−１・・貫通孔エッジのその１
４−２・・貫通孔エッジのその２
４−３・・貫通孔エッジのその３
５・・・・支点孔
６・・・・ピン
７・・・・カムシャフト
８・・・・回転レバー
９・・・・トルクレンチ接続部
１０・・・スプリング
１１・・・スプリング
Ａ・・・構造物
ａ・・・多層式挟持台の最上面
ｂ・・・多層式挟持台の最低面

Claims (3)

1. 構造物に固定されたボルト等に対する強度を測定する引張り試験機であって、筒塔架台内のハウジング内に、四角筒体の多層式挟持台が横に配置され、該挟持台にあっては中央近傍の上面と底面にボルトが貫通する貫通孔が設けられ、その該挟持台の側面には貫通支点孔が設けられてピンを介して支えられ、相対する他端の多層式挟持台の上面部にカムシャフトが配置されてなり、該カムシャフトの主軸と連体する両端のそれぞれに回転レバーとトルクレンチ接続部が筒塔架台外側に設けられてなり、その相対するカムシャフトの上面部からはカムシャフトの逆回転を防止するスプリングで、底面部からは多層式挟持台を押上げるスプリングにて支えられてなる構造の引張り試験機。
2. 四角筒体の多層式挟持台が、寸径の異なる複数個の四角筒体で層状に刺し込まれる多層の挟持台として構成され、且つ個々の四角筒体の挟持台が独立したスライド性を保持する多層式挟持台であることを特徴とする請求項１記載の引張り試験機。
3. 多層式挟持台の中央近傍の上面と底面に設けられてなる貫通孔が垂直から軸ズレする位置で設けられ、かつ該貫通孔の周縁が凸状に構成されて成ることを特徴とする請求項１記載の引張り試験機。

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