JPH0198704A

JPH0198704A - ボルトの緩み検知用打撃機の構造

Info

Publication number: JPH0198704A
Application number: JP25255187A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Mihashi; 三橋　邦宏; Chihiro Kamimuta; 千尋上牟田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-17
Also published as: JPH0570002B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は橋梁等の鉄鋼構造物のボルトの緩みを検知する
ためのボルトの緩み検知装置に関するものである。

〔従　来　技　術〕

例えば、橋梁等のような鉄鋼構造物においては大量のボ
ルトを使用して締結されて組立てられている。そこで、
この鉄骨構造物の組立時や完成時、あるいは成る期間を
経過した時にボルトの緩み具合を検査して構造物の安全
性を確認する必要がある。

一般的なボルトの緩みの検査方法としては、打撃検査用
のハンマーによってボルトの頭部を剪断方向に打撃し、
その時の打撃によって人間が判断する方法が用いられて
いる。しかしこの方法は人の「感」に頼るところが多く
、そのために個人差が大きく、熟練者でないと正確な判
断ができないだけでなく、緩み方が少ないときには高度
な熟練者でも判断が異なるという問題があった。

また、比較的狭い範囲に、比較的多数のボルトを配置し
ている場合には必然的にボルトの間隔が小さくなり、そ
のためにボルトの剪断方向へハンマーを正確に打撃する
ことが困難であるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記したような各種の問題点を解決するために
なされたものであって、構造物を締結しているボルトの
ハンマーでその剪断方向に打撃した際のハンマーに作用
する力または加速度を検出し、この検出信号によりボル
トの緩みを検知するようにしたものであって、その目的
とするところは、軽量でかつ簡単な装置でもって、簡単
かつ容易に、しかも正確にボルトの緩みを検知できるよ
うにした点にある。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明は、本体の一端にナツ
トあるいはボルトの頭部に係合する固定部を設け、該固
定部の側方に駆動部を設けるとともに、前記固定部に対
向して配置され、かつ前記駆動部により作動させられる
ハンマー部を設け、該ハンマー部の打撃力による力また
は加速度を検出するセンサーを設けたことを特徴とする
ボルトの緩み検知装置である。

駆動部の動力源としては、ソレノイドコイルが最も利用
し易いものであるが、大きな力を瞬間的に発生させるた
めには、空気アクチュエータを使用することができる。

力センサーは、たとば圧電素子やストレーンゲージ等を
用いた荷重検出器で、前記ハンマー部に取付けられる。

一方、加速度センサーは前記固定部に取付けられ、ボル
トを打撃した際の微妙なズレや振動をネ食出する。

その検出にはパルスの波形のピーク値を中心とする左右
の非対称性を確認し、その非対称性の程度により警報を
報知することができる。

また、加速度センサーと力センサーとを併用した場合に
は両信号の比、あるいは両信号を変数とする数学的な処
理により所定の軸力に締結されているボルトと、前記軸
力より外れているボルトを識別することができる。

ハンマー部がナツトを打撃する方向はボルトの剪断方向
であることによって正確な信号を得ることが可能である
。

ハンマー部には質量を大きく、安定した状態で打撃する
ために重錘が設けられているが、他のボルトの影響を避
け、小さなストロークで大きな打撃力を出す目的で、質
量を増加するために、断面が緩いガーダを描いたＵ字形
のものとするのが良い。

ボルトに螺合されたナットに本発明にかかる検知装置を
簡単に、かつ、正確に取付けることが必要である。その
ために、本体の先端部にナツトあるいはボルトの頭部に
嵌合する角形の嵌合面を有する固定部を設けるのが良い
。このようにすれば、ボルトに検知装置を正確かつ簡単
に着脱することができる。

〔実　施　例〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のボルトの緩み検知装置Ｈの側面図、
第２図はその正面図であって、このボルト緩み検知装ｇ
Ｈは、ハンドル１を有する本体２の一端に固定部３を設
け、この固定部３の両側に駆動部４を設けるとともに、
この固定部３に対向してハンマー部５が設けられている
。

詳述すれば、本体１の下部に設けられた固定部３は第３
図に示されるようにナツト６　（又はボルト３０の頭部
６゛）の三辺に沿い、その−辺が開放するように構成さ
れ、ボルト３０の軸方向に移動させることにより、ナツ
ト６に嵌脱可能となる。そしてこの固定部３の側方に設
けられる駆動部４は、外殻８と、この外殻８内に配置さ
れた受は部９と、案内部１０とソレノイドコイル１１と
で構成され、この案内部１０内にソレノイドコイル１１
の作用により可動鉄心１３が上下方向に摺動可能なよう
に嵌入している。

可動鉄心１３の上部はハンマー部５の淵部１４に設けら
れた穴１５を貫通し、その上端には大径部１６が設けら
れている。ハンマー部５は、充分な打撃力を得るために
幅広に形成され、その下面には圧電素子やストレーンゲ
ージ等よりなる荷重検出器（力センサ−）がセンサー１
７として取付けられている。このセンサー１７の取付け
は、第４図に示すように下面に凹部１８を形成し、この
凹部１８内にセンサー１７を収容し、蓋体１９で閉止し
ている。

このセンサー１７は、例えば、第５図に示すように固定
部３に設けた凹部２０内に加速度検出器２１をスプリン
グ３１で弾圧し、センサーしとて利用することができる
。２２はリターンスプリングであってハンマー部５と駆
動部４に取付けられた枠体２３との間に配置され、駆動
部４が作動していないときはハンマー部５を上方に押し
上げる働きをなしている。

そしてハンドル１の根元部に設けたスイッチ２４を操作
し、可動鉄心１３を駆動部４内に引込む。

即ちハンマー部８をリターンスプリング２２のバネ力に
抗して（下方に）引寄せ、ハンマー部５でナツト６の平
坦部ｆを打撃する。この打撃による力又は加速度をセン
サー１７（または２１）により検知し、この信号をハン
ドル１内に設けられた比較部または演算部２５等に導き
ボルトの異常を検知する。

この比較部又は演算部２５は、例えば第６図に示される
ようにセンサー１７からの信号２６を増幅部２７で増幅
し、比較部２８であらかじめ入力されている基準値りと
比較し、この基準値りから許容範囲以外に外れていた場
合には、音声発生器２９から警報を出すことができる。

このセンサー１７からの信号２６は、例えばパルスの波
形やパルス幅等とし、これを演算部２５に導き異常を判
断することもできる。

ここで好ましくは可動鉄心１３が駆動部４により下方に
引下げられ、その下端が受は部９に当接し、その上端の
大径部１６がハンマー部５の引張りを解除した後、ハン
マー部５がナツト６の平坦部ｆを打撃するように構成さ
れる。

即ち本発明者は、ボルトの緩み状態とパルス波形とは密
接な関係があることを、具体的にはボルトの締付力が低
下すると、パルス波形はピーク値を中心として非対称に
なることを発見し、このパルスの波形を検知してボルト
の締結部の異常を検知する方法を先に提案した。

しかし、前記実施例で示すボルトの緩み検知装置Ｈによ
れば、駆動部４はソレノイドコイル１１を使用した引張
力により打撃するため、単に打撃するだけでは良好なパ
ルス波形が得られないという場合がある。

したがって、打撃時にハンマー部５と可動鉄心１３とが
遊び状態になるように構成すれば、打撃時にはハンマー
部５は駆動部４との保合が解除され、その結果ハンマー
部５に設けたセンサー１７で得られるパルス波形はハン
マー部５の純粋な打撃力によるものとなり、良好なもの
として検知することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によるボルトの
緩み検知装置は、本体の一端にナツトあるいはボルトの
頭部に係合する固定部を設け、該固定部の側方に駆動部
を設けるとともに、前記固定部に対向して配置されかつ
前記駆動部により作動させられるハンマー部を設け、該
ハンマー部の打撃力による力または加速度を検出するセ
ンサーを設けたことを特徴とするものであり、次の効果
を奏することができる。

ボルトに嵌合して固定する固定部を有する本体とこの本
体に揺動可能に設けたハンマー部とからなる簡単な構造
であり、比較的狭い間隔にボルトが締結されていても、
このボルトの軸線に直交する方向、即ち剪断方向に一定
の力で打撃することができ、しかもその打撃力をセンサ
ーで検知してボルトの緩みを検知することができる。

従って、この検知作業は極めて簡単で容易に行うことが
でき、しかもその結果には、この検知装置を使用する人
の個人差を生じないものである。

なお、実施例においてはハンマー部の駆動部にソレノイ
ドコイルを使用した電磁駆動部を使用しており、このコ
イルの設計次第で、かなり大きな打撃力でも正確に与え
ることができる。

また、前記電磁駆動部に代えて小型のシリンダ装置を使
用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本発
明にかかるボルトの緩み検出装置の側面図、第２図はそ
の正面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第４図
はハンマー部に設けた力センサ部の断面図、第５図は固
定部に設けた力センサ部の断面図、第６図は制御部のブ
ック図である。Ｆ・・・ナツトの平坦部、Ｈ・・・ボルトの緩み検知装
置、１・・・ハンドル、２・・・本体、３・・・固定部、４
・・・駆動部、５・・・ハンマー、６・・・ナツト、８
・・・外殻、９・・・受は部、１０・・・案内部、１１
・・・ソレノイドコイル、１３・・・可動鉄心、１４・
・・淵部、１５・・・穴、１６・・・大径部、１７・・
・センサ、１８．２０・・・凹部、１９・・・蓋体、２
１・・・加速度検出器、２２・・・リターンスプリング
、２３・・・枠体、２４・・・スイッチ、２５・・・演
算部、２６・・・信号、２７・・・増幅部、２８・・・
比較部、２９・・・音声発生器、３０・・・ボルト、３
１・・・スプリング。代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims

【特許請求の範囲】

本体の一端にナットあるいはボルトの頭部に係合する固
定部を設け、該固定部の側方に駆動部を設けるとともに
、前記固定部に対向して配置されかつ前記駆動部により
作動させられるハンマー部を設け、該ハンマー部の打撃
力による力または加速度を検出するセンサーを設けたこ
とを特徴とするボルトの緩み検知装置。