JP3190160U - 張力測定可能な締結具 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げられた状態にある測定部材により、締結具の張力を測定し、締結力を把握することが可能な締結具を提供する。【解決手段】測定部材が設けられている張力測定可能な締結具において、締結具２０は、その周面に螺旋２４が設けられており、その内部に収容空間２５が設けられ、測定部材３０は、撓み性付き素子３１と、センサー３５と、を有し、センサーは、撓み性付き素子に設けられ、撓み性付き素子の撓み量を測定する。測定部材は、締結具の収容空間に収容されており、撓み性付き素子は、締結具の軸方向Ｓに沿うように設けられ、予め曲げられている。【選択図】図４

Description

本考案は、品物を締結するための部材に関し、特に、品物を締結しているときに、その張力を測定することが可能な締結具に関するものである。

ボルトとナットは、よく利用される締結部材であり、二つ以上の品物を締結し、又は品物を固定することが可能である。

精密設備や大型の建築物（例えば橋、ダムや発電所など）は、多くの連接部位が締結部材によって締結する。このような精密設備や大型の建築物は、精確の締結力で連接部位を締結することが強く要請され、締結力が小さすぎ、又は大きすぎる場合には、建築物の構造強度、機械設備の運転効果、更に、人身の安全性が大幅に降下する。

締結部材の品物を締結しているときの締結力／締結トルクを把握するために、従来のものは、ボルトにセンサーが設けられている。ボルトを締結しているときには、センサーによりボルトの変形量を測定することが可能である。このように、作業者はボルトの締結力を即時に把握することが可能である。

本考案の主な目的は、張力を測定することにより、締結力を把握することが可能な締結具を提供することにある。

本考案の次の目的は、曲がられている状態にある測定部材により、締結具の張力を測定することが可能な締結具を提供することにある。

本考案の張力測定可能な締結具によると、測定部材が設けられている張力測定可能な締結具において、
締結具は、その周面に螺旋が設けられており、その内部に収容空間が設けられており、
測定部材は、撓み性付き素子と、センサーと、を有し、撓み性付き素子は撓むことが可能であり、センサーは、撓み性付き素子に設けられており、撓み性付き素子の撓み量を測定することが可能であり、測定部材は、締結具の収容空間に収容されており、撓み性付き素子は、締結具の軸方向に沿うように設けられており、予めに曲がられていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、測定部材は二つの端部を有し、締結具の軸方向／縦方向において、測定部材の二つの端部が収容空間の両端の壁面にそれぞれ当接していることにより、撓み性付き素子が曲がられていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、収容空間は、締結具の軸方向／縦方向に沿って、締結具の一端から内側に凹んでおり、閉鎖端と、開口端と、を有し、蓋は、締結具に設けられており、収容空間の開口端を封止することが可能であり、測定部材の両端は、収容空間の閉鎖端と蓋にそれぞれ押し付けていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、測定部材は、更に、二つの接触具を含み、撓み性付き素子の両端は、それぞれ二つの接触具に連接されており、二つの接触具はそれぞれ収容空間の両端の壁面に押付けていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、撓み性付き素子の両端は、それぞれ収容空間の両端の壁面に押付けていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、締結具の一端に窪みが設けられており、蓋は窪みに配されていることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、蓋に貫通孔が設けられており、少なくとも一本のケーブルは、一端がセンサーに電気的に接続されており、他端が蓋の貫通孔を挿通して締結具の外部に延びることを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、締結具は、ボルトであり、ヘッド部と、ヘッド部の底面に設けられているねじ軸部と、を有し、ねじ軸部の周面に螺旋が設けられており、収容空間は、その縦方向が締結具の軸方向／縦方向に位置することを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、締結具は、ボルトであり、ヘッド部と、ヘッド部の底面に設けられているねじ軸部と、を有し、ねじ軸部の周面に螺旋が設けられており、収容空間は、ヘッドの上面から内側に凹んで設けられており、ねじ軸部に延びており、蓋は、締結具のヘッド部に設けられており、収容空間の上端を封止することが可能であり、収容空間の上端の天壁となり、センサーは、有線又は無線の方式によりデータを外部に伝送することを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によると、測定部材は、更に、上接触具と、下接触具と、を含み、撓み性付き素子の上端と下端は、それぞれ上接触具及び下接触具と連接し、上接触具は蓋に当接し、下接触具は収容空間の底壁に当接することを特徴とする。

本考案の張力測定可能な締結具によれば、次のような効果がある。
（１）締結具の張力を測定することにより、締結力を把握することが可能である。

（２）曲がられている状態にある測定部材により、締結具の張力を測定することが可能である。

本考案の実施例１を示す斜視図である。 本考案の実施例１を示す分解斜視図である。 本考案の測定部材を示す斜視図である。 図１における４−４線の縦断面図である。 図１における５−５線の縦断面図である。 本考案の実施例１の使用状態を示す模式図である。 本考案の実施例２を示す縦断面図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
図１及び図２を参照する。図１は本考案の実施例１を示す斜視図であり、図２は本考案の実施例１を示す分解斜視図である。本実施例の締結具２０には、締結具２０の張力を測定するための測定部材３０が設けられている。締結具２０は、ボルト、又はナットである。本実施例では、締結具２０がボルトを例にして説明する。本実施例の締結具２０は、ヘッド部２１と、ヘッド部２１の底面に設けられているねじ軸部２２と、を有する。スパナなどの手工具は、ヘッド部２１を嵌めて回転することが可能である。ヘッド部２１の構成は、本実施例に限定されない。もちろん、ヘッド部２１の構成は、何れかの構成にしてもよい。このように、異なるタイプの手工具は、ヘッド部を嵌めて締結具を回転することが可能である。ねじ軸部２２の周面に螺旋２４が設けられている。

収容空間２５は、図４に示すように、締結具２０内に設けられている。収容空間２５は、締結具２０の軸方向／縦方向Ｓに沿って、締結具２０の一端から内側に凹んでおり、ねじ軸部２２に延びる。収容空間２５は、閉鎖端（底端）と、開口端（天端）と、を有する。収容空間２５は、前記底端と前記天端の間の距離がその幅よりも大きい。収容空間２５の縦方向は、締結具２０の軸方向／縦方向Ｓに位置するが、締結具２０の軸方向／縦方向Ｓに平行しなくてもよい。窪み２６は、ヘッド部２１の上面に設けられており、収容空間２５の前記開口端（天端）と連通する。

蓋４０は、若干の連接子４２によって締結具２０の窪み２６に固定されている。蓋４０により、収容空間２０の前記開口端（天端）を封止することが可能であり、収容空間２５の天壁となる。図２及び図５を参照する。窪み２６の底壁に連接穴２７（例えばねじ穴）が二つ設けられている。二つの連接子４２（例えば螺子）は、蓋４０の貫通孔４４を挿通して、それぞれ二つの連接穴２７にねじ込まれる。このように、蓋４０を固定することが可能である。もちろん、収容空間２５は、締結具２０のねじ軸部２２の下端から内側に凹んで設けられていてもよい。この場合には、蓋４０は、締結具の下端に固定されており、収容空間２５の開口端（底端）を封止し、収容空間２５の底壁となる。

図２及び図３を参照する。測定部材３０は、撓み性付き素子３１と、センサー３５と、を有する。撓み性付き素子３１は、撓み性を有するものであり、シート状を呈することが好ましい。撓み性付き素子３１は、曲がり及び電位の変化が極めて鋭敏である。測定部材３０は、更に、上接触具３２と、下接触具３３と、を有する。上接触具３２と下接触具３３は、ロッド状を呈し、撓み性付き素子３１の上端及び下端とそれぞれ連接する。詳細的には、撓み性付き素子３１の上端が上接触具３２の下端に設けられている嵌合溝３２１に挿入されており、二つの連接子（ピンやリベット）３４によって撓み性付き素子３１と上接触具３２を連接する。同じように、撓み性付き素子３１の下端が下接触具３３の上端に設けられている嵌合溝３３１に挿入されており、二つの連接子３４によって撓み性付き素子３１と下接触具３３を連接する。

センサー３５は、撓み性付き素子３１に設けられており、撓み性付き素子３１の曲がり量を測定する。センサー３５は、歪みゲージ、張力ゲージ、又はチップを有するセンサーであり、有線又は無線の方式によって、測定されるデータを外部に伝送する。無線方式によってデータを伝送する場合には、伝送原理が赤外線、ブルートゥース、又は電磁波などを採用する。

図４に示すように、締結具２０の収容空間２５に測定部材３０を組み付けて、締結具２０に蓋４０を固定すると、収容空間２５が封止される。上接触具３２と下接触具３３は、それぞれ収容空間２５の両端の壁面に押付け、すなわち、それぞれ収容空間２５の天壁（すなわち、蓋４０）と底壁に押付ける。蓋４０の下面には、上接触具３２の上端を挿入して定位する定位部４６が設けられている。収容空間２５の底壁は円錐状に凹んでいる。下接触部３３の下端を底壁に定位することが可能である。本実施例では、締結具２０に蓋４０を固定した後、蓋４０が上接触具３２に押付けるため、収容空間２５における測定部材３０が曲がられている。このように、締結具２０の軸方向／縦方向に沿う撓み性付き素子３１が曲がられている。平常時（締結具２０が外力を受けていないとき）に、撓み性付き素子３１が曲がり状態にある。このとき、センサー３５によって測定するデータを基準値とする。すなわち、例えばこのときのトルク値をゼロとする。

図６を参照する。図６は本考案の実施例１の使用状態を示す模式図である。締結具２０のねじ軸部２２は、特定部位（図示せず）のねじ穴にねじ込んで少なくとも一つの被締結物を固定し、又はナット５０にねじ込んで被締結物５２、５４を固定する。締結具２０をねじ込んでいるときには、締結具２０が軸方向／縦方向に沿って伸びて、張力Ｔを発生する。張力Ｔは締結具の締結力に比例する。このとき、測定部材３０（上接触具、下接触具及び撓み性付き素子）は、締結具２０の伸びに従って、曲がり量が減少する。撓み性付き素子３１の曲がり量の変化を測定することにより、センサー３５は、締結具２０の張力Ｔを測定して、締結具２０の締結力／締結トルクに変換して、当該データをレセプター又はディスプレイに伝送することが可能である。このように、作業者は締結具の締結力を即時に把握することが可能である。締結具の張力を締結力に変換する過程は、センサー３５によって直接に行い、又はレセプターによって行う。締結具の締結力を即時に把握することが可能なため、被締結物に締結されている締結具の締結力を監視することも可能である。

センサー３５は、無線方式によって、測定されるデータを作業者に伝送する他、有線方式によって、測定されるデータを作業者に伝送してもよい。有線伝送方式を採用する場合には、図６に示すように、蓋４０に貫通孔４８が設けられており、少なくとも一本のケーブル６０は、一端がセンサー３５に電気的に接続されており、他端が蓋４０の貫通孔を挿通してレセプター又はディスプレイに電気的に接続されている。

（実施例２）
図７を参照する。図７は本考案の実施例２を示す縦断面図である。本実施例の締結具２０´は、実施例１と同じ部品に同じ符号を付ける。本実施例は、実施例１とほぼ同じであるが、その相違する点は、測定部材３０は、撓み性付き素子３１と、撓み性付き素子３１に設けられているセンサー３５と、を有し、それ以外に一切ないことにある。収容空間２５に測定部材３０を入れると、撓み性付き素子３１の両端は、それぞれ収容空間２５の天壁（すなわち、蓋４０）と底壁に押付けて、撓み性付き素子３１が曲がられている。撓み性付き素子３１の両端は、定位部４６に定位されている。締結具２０´が伸びているときには、センサー３５により、撓み性付き素子３１の曲がり量の変化を測定することが可能である。

本考案は、ボルト又はナットに適用することができる。

２０、２０´ 締結具
２１ ヘッド部
２２ ねじ軸部
２４ 螺旋
２５ 収容空間
２６ 窪み
２７ 連接穴
３０ 測定部材
３１ 撓み性付き素子
３２ 上接触具
３３ 下接触具
３４ 連接子
３５ センサー
４０ 蓋
４２ 連接子
４６ 定位部
４８ 貫通孔
５０ ナット
５２、５４ 被締結物
６０ ケーブル
３２１ 嵌合溝
３３１ 嵌合溝
Ｓ 軸方向／縦方向
Ｔ 張力

Claims (10)

1. 測定部材が設けられている張力測定可能な締結具において、
   前記締結具は、その周面に螺旋が設けられており、その内部に収容空間が設けられており、
   前記測定部材は、撓み性付き素子と、センサーと、を有し、前記撓み性付き素子は撓むことが可能であり、前記センサーは、前記撓み性付き素子に設けられており、前記撓み性付き素子の撓み量を測定することが可能であり、前記測定部材は、前記締結具の前記収容空間に収容されており、前記撓み性付き素子は、前記締結具の軸方向に沿うように設けられており、予めに曲がられていることを特徴とする張力測定可能な締結具。
2. 前記測定部材は二つの端部を有し、前記締結具の軸方向／縦方向において、前記測定部材の前記二つの端部が前記収容空間の両端の壁面にそれぞれ当接していることにより、前記撓み性付き素子が曲がられていることを特徴とする、請求項１に記載の張力測定可能な締結具。
3. 前記収容空間は、前記締結具の軸方向／縦方向に沿って、前記締結具の一端から内側に凹んでおり、閉鎖端と、開口端と、を有し、蓋は、前記締結具に設けられており、前記収容空間の前記開口端を封止することが可能であり、前記測定部材の両端は、前記収容空間の前記閉鎖端と前記蓋にそれぞれ押し付けていることを特徴とする、請求項２に記載の張力測定可能な締結具。
4. 前記測定部材は、更に、二つの接触具を含み、前記撓み性付き素子の両端は、それぞれ前記二つの接触具に連接されており、前記二つの接触具はそれぞれ前記収容空間の両端の壁面に押付けていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の張力測定可能な締結具。
5. 前記撓み性付き素子の両端は、それぞれ前記収容空間の両端の壁面に押付けていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の張力測定可能な締結具。
6. 前記締結具の一端に窪みが設けられており、前記蓋は前記窪みに配されていることを特徴とする、請求項３に記載の張力測定可能な締結具。
7. 前記蓋に貫通孔が設けられており、少なくとも一本のケーブルは、一端が前記センサーに電気的に接続されており、他端が前記蓋の前記貫通孔を挿通して前記締結具の外部に延びることを特徴とする、請求項３又は６に記載の張力測定可能な締結具。
8. 前記締結具は、ボルトであり、ヘッド部と、前記ヘッド部の底面に設けられているねじ軸部と、を有し、前記ねじ軸部の周面に螺旋が設けられており、前記収容空間は、その縦方向が前記締結具の軸方向／縦方向に位置することを特徴とする、請求項１から３の何れかに一項に記載の張力測定可能な締結具。
9. 前記締結具は、ボルトであり、ヘッド部と、前記ヘッド部の底面に設けられているねじ軸部と、を有し、前記ねじ軸部の周面に螺旋が設けられており、前記収容空間は、前記ヘッドの上面から内側に凹んで設けられており、前記ねじ軸部に延びており、前記蓋は、前記締結具の前記ヘッド部に設けられており、前記収容空間の上端を封止することが可能であり、前記収容空間の上端の天壁となり、前記センサーは、有線又は無線の方式によりデータを外部に伝送することを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の張力測定可能な締結具。
10. 前記測定部材は、更に、上接触具と、下接触具と、を含み、前記撓み性付き素子の上端と下端は、それぞれ前記上接触具及び前記下接触具と連接し、前記上接触具は前記蓋に当接し、前記下接触具は前記収容空間の底壁に当接することを特徴とする、請求項９に記載の張力測定可能な締結具。