JP3481239B2 - 負荷表示締結具 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
- F16B31/025—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with a gauge pin in a longitudinal bore in the body of the bolt
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S116/00—Signals and indicators
- Y10S116/34—Tension indicating
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Slide Fasteners, Snap Fasteners, And Hook Fasteners (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、締結具の使用中にかかる負荷を表示するよ
うにされた負荷表示締結具に関する。
うにされた負荷表示締結具に関する。
締結具を使用して、しっかりした連結を達成すること
を確実にするために、使用する締結具を設計された負荷
レベルに正確に締め付けることが望ましい。ボルト等の
締結具を所定の負荷で締め付けるために、トルクレンチ
が一般に用いられる。トルクレンチは、適用された作用
力を測定し摩擦にさらされるので、トルクレンチにより
与えられる締結具負荷は、それほど正確ではないかもし
れない。所望の負荷がかけられた場合に表示する締結具
が提案されているが、かような締結具は高価であり、及
び/又は組み込みが複雑である。
を確実にするために、使用する締結具を設計された負荷
レベルに正確に締め付けることが望ましい。ボルト等の
締結具を所定の負荷で締め付けるために、トルクレンチ
が一般に用いられる。トルクレンチは、適用された作用
力を測定し摩擦にさらされるので、トルクレンチにより
与えられる締結具負荷は、それほど正確ではないかもし
れない。所望の負荷がかけられた場合に表示する締結具
が提案されているが、かような締結具は高価であり、及
び/又は組み込みが複雑である。
負荷表示締結具の一例は、フランス特許第1477006号
明細書により知られている。該特許において、目盛り付
きワイヤあるいはストリップが、内側孔あるいはスタッ
ドの一方の端部に固着されている。引張応力下のスタッ
ドの延びは、ストリップの固着されたスケールに対して
測定可能であり、かけられている負荷を表示する。この
装置において、スケールに対する小さな延びを正確に読
み取ることは、困難である。
明細書により知られている。該特許において、目盛り付
きワイヤあるいはストリップが、内側孔あるいはスタッ
ドの一方の端部に固着されている。引張応力下のスタッ
ドの延びは、ストリップの固着されたスケールに対して
測定可能であり、かけられている負荷を表示する。この
装置において、スケールに対する小さな延びを正確に読
み取ることは、困難である。
締結具の別の例は、イギリス特許出願第2212284号明
細書に開示されており、ボルトのシャンクに一方の端部
にて固着されたステムは、他方の端部にて電気的接点を
具備する。負荷がかけられている状態で、シャンクの拡
張は、電気的接点をボルトの軸方向に面する表面に向か
って引っ張る。電気的接点及び表面の間の静電容量の変
化は、ボルトの拡張、つまりかけられた負荷の表示を与
えるために用いられる。あるいは、電気的接点及び表面
の間の電気回路の完了は、所定の負荷がかけられたこと
を示す。この装置は、要求される正確さを実践するに
は、複雑であり、高価であることがわかっている。加え
て、かけられている負荷を視覚的に表示することはでき
ない。
細書に開示されており、ボルトのシャンクに一方の端部
にて固着されたステムは、他方の端部にて電気的接点を
具備する。負荷がかけられている状態で、シャンクの拡
張は、電気的接点をボルトの軸方向に面する表面に向か
って引っ張る。電気的接点及び表面の間の静電容量の変
化は、ボルトの拡張、つまりかけられた負荷の表示を与
えるために用いられる。あるいは、電気的接点及び表面
の間の電気回路の完了は、所定の負荷がかけられたこと
を示す。この装置は、要求される正確さを実践するに
は、複雑であり、高価であることがわかっている。加え
て、かけられている負荷を視覚的に表示することはでき
ない。
本発明は、かけられている負荷を効果的に表示し、廉
価な費用で製造することができる負荷表示締結具を提供
することを目的とする。
価な費用で製造することができる負荷表示締結具を提供
することを目的とする。
本発明は、当接部を含む本体と、要素を含む負荷検知
手段とを備える負荷表示締結具において、前記本体は負
荷を受けた時にその長さが変動すると共に、その変動に
応じて前記当接部が移動し、前記負荷検知手段の前記要
素は、負荷表示締結具の使用時に前記本体に対して作用
する負荷のその作用方向に配設された負荷表示締結具で
あって、要素は細長いU字型形状であり、U字型形状の
要素は第1のリムと第2のリムとを有し、第1のリム
は、本体に強固に係止された係止部分を有し、U字型形
状の要素の閉止した端部は支承部分を構成し、支承部分
は当接部上に支承され、もって、本体に負荷がかかる
と、その負荷に応じて該当接部とともに係止部分に対し
て相対的に移動し、第2のリムはその外側の端部にイン
ジケータを有し、インジケータは支承部分の動きに反応
して、その動きに対応する負荷の量をスケール上に示す
負荷表示締結具を提供する。
手段とを備える負荷表示締結具において、前記本体は負
荷を受けた時にその長さが変動すると共に、その変動に
応じて前記当接部が移動し、前記負荷検知手段の前記要
素は、負荷表示締結具の使用時に前記本体に対して作用
する負荷のその作用方向に配設された負荷表示締結具で
あって、要素は細長いU字型形状であり、U字型形状の
要素は第1のリムと第2のリムとを有し、第1のリム
は、本体に強固に係止された係止部分を有し、U字型形
状の要素の閉止した端部は支承部分を構成し、支承部分
は当接部上に支承され、もって、本体に負荷がかかる
と、その負荷に応じて該当接部とともに係止部分に対し
て相対的に移動し、第2のリムはその外側の端部にイン
ジケータを有し、インジケータは支承部分の動きに反応
して、その動きに対応する負荷の量をスケール上に示す
負荷表示締結具を提供する。
締結具は、ボルト又はスタッドの形態とすることがで
きるが、他の形態を採ることもできる。ボルトの形態に
て、締結具の本体は、実質的に標準形態でよいヘッド
(頭部)及びシャンク(柄部)を備える。同様に、スタ
ッドの形態にて、該本体は、実質的に標準形態でよいシ
ャンクを備える。いずれの場合にも、負荷検知手段は、
負荷がかけられている際のシャンクの長さの変化に応答
する。都合のよいことに、スケールは、締結具の使用中
に容易に見ることができる部分であるボルトヘッドある
いはスタッドシャンクの端部に存在する。
きるが、他の形態を採ることもできる。ボルトの形態に
て、締結具の本体は、実質的に標準形態でよいヘッド
(頭部)及びシャンク(柄部)を備える。同様に、スタ
ッドの形態にて、該本体は、実質的に標準形態でよいシ
ャンクを備える。いずれの場合にも、負荷検知手段は、
負荷がかけられている際のシャンクの長さの変化に応答
する。都合のよいことに、スケールは、締結具の使用中
に容易に見ることができる部分であるボルトヘッドある
いはスタッドシャンクの端部に存在する。
負荷検知手段は、使用する締結具の固定中、または締
結具の固定後の本体の長さの変化に応答する。よって、
締結具を固定すると、その固着に応じた負荷値がスケー
ル上に指し示され、これによって所要の作動負荷がかけ
られた時を判別できる。締結具が固定されてしまえば、
使用するために設定された負荷でのいかなる変化もスケ
ール上に示されるであろう。
結具の固定後の本体の長さの変化に応答する。よって、
締結具を固定すると、その固着に応じた負荷値がスケー
ル上に指し示され、これによって所要の作動負荷がかけ
られた時を判別できる。締結具が固定されてしまえば、
使用するために設定された負荷でのいかなる変化もスケ
ール上に示されるであろう。
現実の負荷数をスケール上に示すこともできる;スケ
ールは、かけられるべき最大負荷に対する割合あるいは
分数の形で負荷を示すこともできるし、所要の負荷だけ
を示すこともできるし、あるいは他の所望の態様にて負
荷を示すこともできる。スケールが示すものは、締結具
の使用目的により決定することができる。
ールは、かけられるべき最大負荷に対する割合あるいは
分数の形で負荷を示すこともできるし、所要の負荷だけ
を示すこともできるし、あるいは他の所望の態様にて負
荷を示すこともできる。スケールが示すものは、締結具
の使用目的により決定することができる。
負荷検知手段は、締結具の材料の保証荷重、すなわち
本体の原型長さからの永久的な変化が生じる前に耐える
ことができる最大負荷まで、かけられた負荷を自記する
ために配列されてもよい。
本体の原型長さからの永久的な変化が生じる前に耐える
ことができる最大負荷まで、かけられた負荷を自記する
ために配列されてもよい。
負荷検知手段の機能が、締結具が用いられるかもしれ
ない温度の変化により影響されないように、該要素の材
料は、本体と同じかあるいは少なくとも同じ熱膨張率を
有する材料からなることが好ましい。好ましい実施態様
においては、要素はワイヤで作られてもよく、係止部分
は、要素の支承部分から離れている一つのリムの端部に
あり、リムは支承部分を係止部分に対して相対的に移動
するのを許容する。リムは、当接部と共に支承部分が移
動する際に、支承部分を中心として弾性的に相対移動で
きるのが好ましい。
ない温度の変化により影響されないように、該要素の材
料は、本体と同じかあるいは少なくとも同じ熱膨張率を
有する材料からなることが好ましい。好ましい実施態様
においては、要素はワイヤで作られてもよく、係止部分
は、要素の支承部分から離れている一つのリムの端部に
あり、リムは支承部分を係止部分に対して相対的に移動
するのを許容する。リムは、当接部と共に支承部分が移
動する際に、支承部分を中心として弾性的に相対移動で
きるのが好ましい。
負荷検知手段の少なくとも一部分を本体内の盲孔すな
わち通路内に配置することができる。上述のように負荷
検知手段が要素を備える場合、支承部分を支承する当接
部は該孔すなわち通路の盲端部であってもよく、あるい
は該孔すなわち通路の盲端部部分内に固着されたインサ
ートにより与えられてもよい。係止部分は、孔すなわち
通路の口にあるいは該口に隣接して係止されてもよい。
孔すなわち通路は、係止部分を係止する拡大口部分を有
していてもよい。都合のよいことには、スケールは、か
ような孔すなわち通路の口にあるいは口に隣接して配置
されている。
わち通路内に配置することができる。上述のように負荷
検知手段が要素を備える場合、支承部分を支承する当接
部は該孔すなわち通路の盲端部であってもよく、あるい
は該孔すなわち通路の盲端部部分内に固着されたインサ
ートにより与えられてもよい。係止部分は、孔すなわち
通路の口にあるいは該口に隣接して係止されてもよい。
孔すなわち通路は、係止部分を係止する拡大口部分を有
していてもよい。都合のよいことには、スケールは、か
ような孔すなわち通路の口にあるいは口に隣接して配置
されている。
例えば、溶接若しくは接着結合により、係止部分を本
体に直接係止させることもできる。あるいは本体に適当
に固着されている支持体に係止部分を係止させることも
できる。該支持体は、要素が延びる孔すなわち通路を閉
鎖するプラグ若しくは他の閉鎖部材の形態とすることが
できる。スケールは支持体の上にあってもよい。好まし
い要素のU字型形状において、インジケータを有するリ
ムは、支持体の開口をスケールまで通過することもでき
る。またスケールに関連するインジケータの移動のため
に、該リムを開口により案内することもできる。
体に直接係止させることもできる。あるいは本体に適当
に固着されている支持体に係止部分を係止させることも
できる。該支持体は、要素が延びる孔すなわち通路を閉
鎖するプラグ若しくは他の閉鎖部材の形態とすることが
できる。スケールは支持体の上にあってもよい。好まし
い要素のU字型形状において、インジケータを有するリ
ムは、支持体の開口をスケールまで通過することもでき
る。またスケールに関連するインジケータの移動のため
に、該リムを開口により案内することもできる。
所望により、負荷検知手段は、所定の負荷が加えられ
た時にスケールの目盛りを指し示すことに加えて、信号
を発生することもできる。例えば、ある負荷がスケール
上に示された場合に聴覚及び/又は視覚信号を発生させ
るように設計された電気回路内に、負荷検知手段を含ま
せることもできる。締結具の本体上の負荷を設定若しく
は調節するための適当な手段を操作するために、該電気
回路を配列することもできる。
た時にスケールの目盛りを指し示すことに加えて、信号
を発生することもできる。例えば、ある負荷がスケール
上に示された場合に聴覚及び/又は視覚信号を発生させ
るように設計された電気回路内に、負荷検知手段を含ま
せることもできる。締結具の本体上の負荷を設定若しく
は調節するための適当な手段を操作するために、該電気
回路を配列することもできる。
負荷がかけられている状態で、本体の長さ変化のある
範囲を超えて操作するために、負荷検知手段を配列する
こともできる。これは、通常、負荷がかけられていない
状態から適切な保証荷重がかけられた状態までの本体の
延びとなるであろう。負荷検知手段が本体での当接部上
に支承された支承部分を有する要素を備える形態におい
て、適切な保証荷重がかけられた時にゼロに減少する所
定の支承力が本体にかけられていない場合、該要素を当
接部上に支承されるように設定してもよい。保証荷重下
での与えられた延びに対して、要求される要素の原型長
さは、以下の式から計算することができる: 異なる横断面積及び/又は保証荷重に対して、要求さ
れる原型長さは変化するであろう。締結具の大きさ及び
保証荷重の範囲に対して、所望により、異なる長さの要
素を有する負荷検知手段を準備することもできる。しか
しながら、標準長さの要素を具備する本発明の締結具用
負荷検知手段を準備して、締結具の本体での当接部の位
置を調節することにより、要素の標準長さと特定の締結
具のために要求される要素の長さとの間の差を補償する
ことが、製造するにあたり、一般に容易であり且つより
経済的である。よって、上述のように、要素が盲孔すな
わち通路内に延びる場所で、要素の支承部分を支承する
ためのインサートであって、要求される長さとの差の長
さのインサートを孔すなわち通路内に固着させることに
より、当接部の調節を容易に行うことができる。
範囲を超えて操作するために、負荷検知手段を配列する
こともできる。これは、通常、負荷がかけられていない
状態から適切な保証荷重がかけられた状態までの本体の
延びとなるであろう。負荷検知手段が本体での当接部上
に支承された支承部分を有する要素を備える形態におい
て、適切な保証荷重がかけられた時にゼロに減少する所
定の支承力が本体にかけられていない場合、該要素を当
接部上に支承されるように設定してもよい。保証荷重下
での与えられた延びに対して、要求される要素の原型長
さは、以下の式から計算することができる: 異なる横断面積及び/又は保証荷重に対して、要求さ
れる原型長さは変化するであろう。締結具の大きさ及び
保証荷重の範囲に対して、所望により、異なる長さの要
素を有する負荷検知手段を準備することもできる。しか
しながら、標準長さの要素を具備する本発明の締結具用
負荷検知手段を準備して、締結具の本体での当接部の位
置を調節することにより、要素の標準長さと特定の締結
具のために要求される要素の長さとの間の差を補償する
ことが、製造するにあたり、一般に容易であり且つより
経済的である。よって、上述のように、要素が盲孔すな
わち通路内に延びる場所で、要素の支承部分を支承する
ためのインサートであって、要求される長さとの差の長
さのインサートを孔すなわち通路内に固着させることに
より、当接部の調節を容易に行うことができる。
提供された負荷表示締結具は、かけられている負荷を
非常に正確に表示することができる。スケール上のかけ
られている負荷の表示により、締結具の使用中に締結具
上にかけられている負荷がどのくらいであるか、を容易
に見ることができる。
非常に正確に表示することができる。スケール上のかけ
られている負荷の表示により、締結具の使用中に締結具
上にかけられている負荷がどのくらいであるか、を容易
に見ることができる。
同様のタイプの慣用の締結具と比較してそれほど高額
な費用をかけずに、締結具を製造することができる。さ
らに、本発明による負荷検知手段を慣用の締結具に容易
に取り付けることもできる。
な費用をかけずに、締結具を製造することができる。さ
らに、本発明による負荷検知手段を慣用の締結具に容易
に取り付けることもできる。
本発明の実施態様を添付図面を参照しながら、以下の
実施例により説明する。
実施例により説明する。
図1は、本発明による負荷表示締結具の使用状態での
部分破断側面図である。
部分破断側面図である。
図2は、締結具の平面図である。
図3は、締結具に含まれる変形された要素の立面図で
ある。
ある。
図4は、変形された要素の平面図である。
この実施態様において、負荷表示締結具は、例えばス
テンレスの金属を有するボルト1、六角形ヘッド3を備
える本体2、及び平滑な円筒状部分6によりヘッド3か
ら離隔された外部ネジ山部分5を有するシャンク4の形
態で提供される。
テンレスの金属を有するボルト1、六角形ヘッド3を備
える本体2、及び平滑な円筒状部分6によりヘッド3か
ら離隔された外部ネジ山部分5を有するシャンク4の形
態で提供される。
本体2の回転軸と同軸的に本体2内に穿孔される盲孔
7は、ヘッド3の頂部からヘッドを貫通して、平滑な円
筒状部分6の約半分の長さまで、シャンク4内に延び
る。盲孔7の外側端部は、逆に広くなっており、拡大口
8を形成する。盲孔7の閉じられた内側端部は、当接部
9として作用する。
7は、ヘッド3の頂部からヘッドを貫通して、平滑な円
筒状部分6の約半分の長さまで、シャンク4内に延び
る。盲孔7の外側端部は、逆に広くなっており、拡大口
8を形成する。盲孔7の閉じられた内側端部は、当接部
9として作用する。
盲孔7に固着される負荷検知手段10は、狭い細長くさ
れたU字型形状に曲げられ、金属プラグ12により支持さ
れており、本体2と同じ材料のワイヤからなる要素11を
備える。該プラグ12は、盲孔7の口8内に、例えば適当
な接着剤により、堅く固着されている。フリー状態では
真っすぐである要素11の第1のリム13は、外側端部の係
止部分14を有する。要素のU字型形状の閉じられた端部
は、要素の支承部分15を形成する。要素の第2のリム16
は、第1のリム13から直角に離れた方向に、リム16に対
して直角に曲げられた外側端部を有し、インジケータ17
を形成する。第1のリム13の係止部分14は、プラグ12内
に係止され、プラグ内の相補的な直径の穿孔内に受けい
れられ且つ結合されている。第2のリム16は、係止部分
14に向かって延びるプラグ内のスロット18を自由に通過
する。インジケータ17は、本体2のヘッド3の頂部に
て、プラグの外側に露出している。
れたU字型形状に曲げられ、金属プラグ12により支持さ
れており、本体2と同じ材料のワイヤからなる要素11を
備える。該プラグ12は、盲孔7の口8内に、例えば適当
な接着剤により、堅く固着されている。フリー状態では
真っすぐである要素11の第1のリム13は、外側端部の係
止部分14を有する。要素のU字型形状の閉じられた端部
は、要素の支承部分15を形成する。要素の第2のリム16
は、第1のリム13から直角に離れた方向に、リム16に対
して直角に曲げられた外側端部を有し、インジケータ17
を形成する。第1のリム13の係止部分14は、プラグ12内
に係止され、プラグ内の相補的な直径の穿孔内に受けい
れられ且つ結合されている。第2のリム16は、係止部分
14に向かって延びるプラグ内のスロット18を自由に通過
する。インジケータ17は、本体2のヘッド3の頂部に
て、プラグの外側に露出している。
スロット18と並んでプラグ12の上に固着され、あるい
はマークされているのは、インジケータがその上に重な
るスケール19である。スケール19には目盛りがつけられ
ており、締結具の使用中にシャンク4にかけられている
負荷を示す。適当なプラスチック材料またはガラスの透
明な保護カバー20は、スケール19及びインジケータ17を
覆って、接着剤によりヘッド3に固着される。締結具を
高温で用いる場合には、カバー20を耐熱性ガラスとする
こともできる。
はマークされているのは、インジケータがその上に重な
るスケール19である。スケール19には目盛りがつけられ
ており、締結具の使用中にシャンク4にかけられている
負荷を示す。適当なプラスチック材料またはガラスの透
明な保護カバー20は、スケール19及びインジケータ17を
覆って、接着剤によりヘッド3に固着される。締結具を
高温で用いる場合には、カバー20を耐熱性ガラスとする
こともできる。
変形として、カバー20がヘッド3内に実質的に含まれ
るように、カバー20を受け入れる第2の広げられた孔を
ヘッド3に設けてもよい。
るように、カバー20を受け入れる第2の広げられた孔を
ヘッド3に設けてもよい。
盲孔7の直径及びリム13、16を横切る要素11の幅は、
要素が孔に沿うクリアランスを伴って延びるような関係
にある。要素のフリーで、負荷されていない状態におい
て、インジケータ17は、要素の係止部分14から離れてい
るスロット18の端部にある。
要素が孔に沿うクリアランスを伴って延びるような関係
にある。要素のフリーで、負荷されていない状態におい
て、インジケータ17は、要素の係止部分14から離れてい
るスロット18の端部にある。
要素は、締結具の使用中に、本体2のシャンク4にか
けられた負荷に応答する。該応答は、負荷がかけられて
いる場合のシャンクの延びに関連する。要素が、本体材
料に対する保証荷重までかけられた負荷を検知し、表示
することが好ましい。したがって、保証荷重により生じ
る延びまで、シャンクの延びに応答するように、要素は
配置されている。このために、要素は本体の孔7内にセ
ットされており、支承部分15が当接部上に支承されてお
り、締結具が負荷されていない状態において、保証荷重
の下でのシャンクの延びに対応する距離だけ、支承部分
をプラグに向かって反らせる程度まで、プラグと当接部
との間でリムを曲げさせる圧縮負荷が第1のリム13にか
けられている。典型的には、スチールに対する延びは、
0.2mm程度である。反りを与えるために必要なプラグか
ら支承部分までの第1のリム13の自由長さは、下記式に
より与えられる。
けられた負荷に応答する。該応答は、負荷がかけられて
いる場合のシャンクの延びに関連する。要素が、本体材
料に対する保証荷重までかけられた負荷を検知し、表示
することが好ましい。したがって、保証荷重により生じ
る延びまで、シャンクの延びに応答するように、要素は
配置されている。このために、要素は本体の孔7内にセ
ットされており、支承部分15が当接部上に支承されてお
り、締結具が負荷されていない状態において、保証荷重
の下でのシャンクの延びに対応する距離だけ、支承部分
をプラグに向かって反らせる程度まで、プラグと当接部
との間でリムを曲げさせる圧縮負荷が第1のリム13にか
けられている。典型的には、スチールに対する延びは、
0.2mm程度である。反りを与えるために必要なプラグか
ら支承部分までの第1のリム13の自由長さは、下記式に
より与えられる。
典型的には、第1のリム13の自由長さは、30〜50mmで
ある。
ある。
支承部分15の反り及び第1のリム13の曲げの状態下、
第2のリム16は第1のリムに向かって弾性的に偏向され
る。したがって、負荷されていない締結具における最初
の設定として、要素11のインジケータ17は、要素の係止
部分14に最も近いスロット18の端部にある。
第2のリム16は第1のリムに向かって弾性的に偏向され
る。したがって、負荷されていない締結具における最初
の設定として、要素11のインジケータ17は、要素の係止
部分14に最も近いスロット18の端部にある。
使用中の締結具に負荷がかけられてシャンクが延びる
につれ、当接部9での支承部分15の支承力は徐々に減少
し、第1のリム13は通常の真っすぐな形態に徐々に戻
り、第2のリム16は第1のリムから離れるように移動
し、インジケータ17は係止部分14から離れるようにスロ
ット18に沿って移動する。保証荷重に達して、当接部で
の支承部分の支承力がゼロになると、第1のリムは完全
に真っすぐになり、第2のリムは第1のリムから離れて
完全に延び、インジケータはスロット18の係止部分とは
反対の端部にある。
につれ、当接部9での支承部分15の支承力は徐々に減少
し、第1のリム13は通常の真っすぐな形態に徐々に戻
り、第2のリム16は第1のリムから離れるように移動
し、インジケータ17は係止部分14から離れるようにスロ
ット18に沿って移動する。保証荷重に達して、当接部で
の支承部分の支承力がゼロになると、第1のリムは完全
に真っすぐになり、第2のリムは第1のリムから離れて
完全に延び、インジケータはスロット18の係止部分とは
反対の端部にある。
使用中の締結具にかけられる負荷をインジケータがス
ケール上に指し示すように、スケールは目盛りつけされ
ており、保証荷重までのかけられた負荷を示す。延び及
び保証荷重までかけられた負荷の間には直線関係がある
ので、インジケータの両極点の間のスケール目盛りは、
真っすぐである。したがって、所要の負荷がかけられた
際に、締結具が固着されていることを容易に見ることが
できる。スケール上のインジケータの読みにより負荷を
実質的にチェックすることができ、所望の設定負荷から
のいかなるずれも訂正することができる。
ケール上に指し示すように、スケールは目盛りつけされ
ており、保証荷重までのかけられた負荷を示す。延び及
び保証荷重までかけられた負荷の間には直線関係がある
ので、インジケータの両極点の間のスケール目盛りは、
真っすぐである。したがって、所要の負荷がかけられた
際に、締結具が固着されていることを容易に見ることが
できる。スケール上のインジケータの読みにより負荷を
実質的にチェックすることができ、所望の設定負荷から
のいかなるずれも訂正することができる。
添付図面の図1において、2つの平坦な部材21,22を
向かい合わせて固着する使用での締結具が示されてい
る。シャンク4は、平坦な部材の平滑な孔23を通過し
て、ワッシャ24,25により、それぞれ、ヘッド3と隣接
する部材21との間、及びシャンクのネジ山部分5に固着
するナット26と他の部材22との間に、固着される。ナッ
ト26はシャンク4に締め付けられているので、シャンク
上にかけられた引張り応力である負荷は、締結具のヘッ
ド3にて、スケール19上のインジケータにより自記され
る。
向かい合わせて固着する使用での締結具が示されてい
る。シャンク4は、平坦な部材の平滑な孔23を通過し
て、ワッシャ24,25により、それぞれ、ヘッド3と隣接
する部材21との間、及びシャンクのネジ山部分5に固着
するナット26と他の部材22との間に、固着される。ナッ
ト26はシャンク4に締め付けられているので、シャンク
上にかけられた引張り応力である負荷は、締結具のヘッ
ド3にて、スケール19上のインジケータにより自記され
る。
孔7の閉じられた端部により形成された当接部9の代
わりに、図1に示すように孔の閉じられた端部に配置さ
れたインサート27の外側端部により、要素の支承部分15
のための当接部を設けることもできる。インサート27
は、締結具の本体と同じ材料の金属スラグとすることが
できる。該スラグは、孔7に対する相補的な直径のバー
若しくはロッドから切り出すことができる。インサート
の使用により、ある範囲の大きさの締結具に用いる標準
長さの要素とすることができる。また異なる大きさの締
結具に要求されるゲージ長さの差は、適当な長さのイン
サートにより補償される。
わりに、図1に示すように孔の閉じられた端部に配置さ
れたインサート27の外側端部により、要素の支承部分15
のための当接部を設けることもできる。インサート27
は、締結具の本体と同じ材料の金属スラグとすることが
できる。該スラグは、孔7に対する相補的な直径のバー
若しくはロッドから切り出すことができる。インサート
の使用により、ある範囲の大きさの締結具に用いる標準
長さの要素とすることができる。また異なる大きさの締
結具に要求されるゲージ長さの差は、適当な長さのイン
サートにより補償される。
要素11の変形例は、図面の図3及び図4に示されてい
る。この場合、第1のリム13の外側端部部分は、閉じら
れたコイル係止部分28に螺旋状に巻かれ、該係止部分28
を貫通して第2のリム16は自由に延びる。コイル係止部
分28は、上述の実施態様でのプラグ12の必要性を除き、
孔7の口8に直接固着される。この要素のために、スケ
ール19は締結具本体のヘッド上に固着されているディス
ク(図示せず)上に設けられているか、あるいは口8で
の広げられた孔内に設けられている。該ディスクは、プ
ラグと同様に、第2のリム16がインジケータ17まで通過
するためのスロットを有する。
る。この場合、第1のリム13の外側端部部分は、閉じら
れたコイル係止部分28に螺旋状に巻かれ、該係止部分28
を貫通して第2のリム16は自由に延びる。コイル係止部
分28は、上述の実施態様でのプラグ12の必要性を除き、
孔7の口8に直接固着される。この要素のために、スケ
ール19は締結具本体のヘッド上に固着されているディス
ク(図示せず)上に設けられているか、あるいは口8で
の広げられた孔内に設けられている。該ディスクは、プ
ラグと同様に、第2のリム16がインジケータ17まで通過
するためのスロットを有する。
所望により、上記2例のいずれにおいても、係止部分
及びインジケータを除いて、適当な電気絶縁性材料で要
素11を覆うことができる。1以上の電気的な接点をスケ
ール19上に設けることができる。次いで、要素及びスケ
ールを電気回路と共働させて、視覚あるいは聴覚による
アラーム装置とする。賦活された回路により、インジケ
ータがスケール上の接点と接触する際に、所望の負荷が
締結具にかけられているという警告を与えるように装置
に作用するように配列されている。この電気回路は、締
結具を締め付けるためのツールを制御するために、ある
いは固着された締結具への負荷が所要の設定値から変化
しており訂正を必要とするという警告を与えるために、
用いることができる。
及びインジケータを除いて、適当な電気絶縁性材料で要
素11を覆うことができる。1以上の電気的な接点をスケ
ール19上に設けることができる。次いで、要素及びスケ
ールを電気回路と共働させて、視覚あるいは聴覚による
アラーム装置とする。賦活された回路により、インジケ
ータがスケール上の接点と接触する際に、所望の負荷が
締結具にかけられているという警告を与えるように装置
に作用するように配列されている。この電気回路は、締
結具を締め付けるためのツールを制御するために、ある
いは固着された締結具への負荷が所要の設定値から変化
しており訂正を必要とするという警告を与えるために、
用いることができる。
孔7の形成を含む上記された締結具での負荷検知手段
の準備は、締結具の強度を減少させない。要求されるす
べてが、本体−ヘッド、ネジ山部分から離れたシャンク
のねじ切られていない部分、の均一なストレス部分に含
まれているからである。
の準備は、締結具の強度を減少させない。要求されるす
べてが、本体−ヘッド、ネジ山部分から離れたシャンク
のねじ切られていない部分、の均一なストレス部分に含
まれているからである。
上述のいずれの例においても、要素、プラグ及びスケ
ール、ディスクを非常に安価に作ることができ、組み立
てることができ、必要に応じて困難なく締結具本体に取
り付けることができる。よって、慣用の締結具に比較し
てそれほど高価でないコストで、締結具を製造すること
ができる。
ール、ディスクを非常に安価に作ることができ、組み立
てることができ、必要に応じて困難なく締結具本体に取
り付けることができる。よって、慣用の締結具に比較し
てそれほど高価でないコストで、締結具を製造すること
ができる。
フロントページの続き
(72)発明者 ハースト,ジョン・アンドリュー・ブラ
イアン
イギリス国ウォーウィックシャー シー
ヴィー8 1ピーピー,ケニルワース,
グランズ・ファーム・レーン,メドウズ
(番地なし)
(56)参考文献 特開 昭60−152927(JP,A)
実開 昭62−184208(JP,U)
実公 昭33−16811(JP,Y1)
特表 平4−503707(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F16B 31/02
G01L 5/00
Claims (15)
- 【請求項1】当接部(9)を含む本体(2)と、要素
(11)を含む負荷検知手段(10)とを備える負荷表示締
結具において、前記本体は負荷を受けた時にその長さが
変動すると共に、その変動に応じて前記当接部が移動
し、前記負荷検知手段の前記要素は、負荷表示締結具の
使用時に前記本体に対して作用する負荷のその作用方向
に配設された負荷表示締結具であって、 前記要素は細長いU字型形状であり、該U字型形状の要
素は第1のリム(13)と第2のリム(16)とを有し、前
記第1のリムは、前記本体に強固に係止された係止部分
(14)を有し、該U字型形状の要素の閉止した端部は支
承部分(15)を構成し、該支承部分は前記当接部上に支
承され、もって、前記本体に負荷がかかると、その負荷
に応じて該当接部とともに前記係止部分に対して相対的
に移動し、前記第2のリムはその外側の端部にインジケ
ータ(17)を有し、該インジケータは前記支承部分の動
きに反応して、その動きに対応する負荷の量をスケール
(19)上に示すことを特徴とする負荷表示締結具。 - 【請求項2】前記要素は、前記本体の材料の熱膨張率と
同じ熱膨張率をもつ材料で形成された請求項1に記載の
負荷表示締結具。 - 【請求項3】前記要素はワイヤで形成された請求項1又
は2に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項4】前記第1のリム及び前記第2のリムは、前
記当接部と共に移動する前記支承部分の動きに応じて該
支承部分を中心として弾性的に相対移動可能である請求
項1〜3の何れかに記載の負荷表示締結具。 - 【請求項5】前記負荷検知手段の少なくとも一部は前記
本体に形成された盲孔である通路(7)内に配設された
請求項1〜4の何れかに記載の負荷表示締結具。 - 【請求項6】前記当接部は前記盲孔である通路の閉塞し
た側の端部に設けられた請求項5に記載の負荷表示締結
具。 - 【請求項7】前記当接部は前記盲孔である通路の閉塞し
た側の端部に挿入されたインサート(27)に設けられた
請求項5に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項8】前記要素の前記係止部分は支持体(12)に
係止され、該支持体は前記本体に固着されると共に前記
盲孔である通路を閉塞する請求項1〜7の何れかに記載
の負荷表示締結具。 - 【請求項9】前記スケールは前記支持体上に設けられた
請求項8に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項10】前記要素の前記第2のリムは前記支持体
に形成された開口(18)を貫通し且つ前記スケールまで
延出する請求項8又は9に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項11】前記要素の前記係止部分(28)は前記本
体に直接係止された請求項5〜7の何れかに記載の負荷
表示締結具。 - 【請求項12】前記係止部分はコイル状であり、該コイ
ルは前記盲孔である通路の口(8)に係止された請求項
11に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項13】前記負荷検知手段は、負荷表示締結具の
使用中に所定の負荷が前記本体に加わった時に信号を発
生する請求項1〜12の何れかに記載の負荷表示締結具。 - 【請求項14】前記負荷検知手段は電気回路に設けら
れ、該電気回路は、所定の負荷が加わってその値が前記
スケール上に表示された時に聴覚的乃至視覚的に認識可
能な信号を発生する請求項13に記載の負荷表示締結具。 - 【請求項15】前記負荷検知手段は電気回路に設けら
れ、該電気回路は、負荷表示締結具の使用中に前記本体
に負荷を加える手段を動作させる請求項13に記載の負荷
表示締結具。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9207880.7 | 1992-04-10 | ||
| GB929207880A GB9207880D0 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Load indicating fasteners |
| PCT/GB1993/000760 WO1993021449A1 (en) | 1992-04-10 | 1993-04-08 | Load indicating fastener |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07506890A JPH07506890A (ja) | 1995-07-27 |
| JP3481239B2 true JP3481239B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=10713794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51811193A Expired - Fee Related JP3481239B2 (ja) | 1992-04-10 | 1993-04-08 | 負荷表示締結具 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0635102B1 (ja) |
| JP (1) | JP3481239B2 (ja) |
| AU (1) | AU665078B2 (ja) |
| CA (1) | CA2117766A1 (ja) |
| DE (1) | DE69311897T2 (ja) |
| DK (1) | DK0635102T3 (ja) |
| GB (2) | GB9207880D0 (ja) |
| NO (1) | NO301035B1 (ja) |
| WO (1) | WO1993021449A1 (ja) |
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1992
- 1992-04-10 GB GB929207880A patent/GB9207880D0/en active Pending
-
1993
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- 1994-10-07 NO NO943789A patent/NO301035B1/no not_active IP Right Cessation
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