JPH0620120Y2 - 締結部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は締結部材に係り、締結過程における当該締結部
材の応力歪状況を目視確認することができる締結部材に
関するものである。

［従来技術］ 構造物素材を締結するために、ねじやリベットなどが用
いられているが、たとえば、ボルトを用いて構造物素材
を締め付け固定する場合の締め付けトルクは、当該ボル
トの許容応力や構造物素材に及ぼされる振動その他の条
件により、ボルトが破断しない限度内で、可能な限り強
固に締付けうる大きさに、言い換えれば、容易に緩むこ
とがないように設定することが大切である。それ故、構
造物素材の良好な締結状態を得るためには、トルクレン
チのような特殊な締付工具を用いることが必要であっ
た。

しかしながら、トルクレンチを用いれば、いつでも完ぺ
きな締付け効果が得られるというものではなく、使いこ
なすにはかなりの経験を要し、熟練した作業者によって
使用された場合にのみ、ほぼ、満足すべき締結結果が得
られるというのが実情であった。しかして、現状は熟練
者によってのみ使用されているものではないので、たと
え、トルクレンチを使用して当初所定の締め付けトルク
で構造物素材を締結しても、構造物素材の振動や歪など
の影響によって経時的にボルトが緩んだり破断するおそ
れがあった。従って、かかる場合を想定して、全てのボ
ルト類の締め付けトルクを定期的に検査しなければなら
ず、その作業は著しく手間を要した。たとえば、軌道を
敷設する際に使用するボルト類のように、その数が膨大
で、特に安全性が重視される場合には、その観点から、
緩んだり破断することが絶対に許されない厳しい条件下
で使用されるため、前記定期検査に要する手間は甚大で
あった。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、斯る問題点を解決するために、締結部材の応
力歪の大小に応じて、締結力を調整することができるよ
うにし、かつ、構造物素材の締結状態を外部から容易に
目視できるよにした締結部材を提供しようとするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記問題点を解決するための手段として、締
結体主体の軸心上に小径穴を穿設して、該小径穴に平頭
部を持つ小径ボルトを大部分を緩く嵌合し、一部分のみ
を該小径穴に刻設したねじ部に外部から回転可能に螺合
し、前記平頭部に前記指示体を設けて、当該平頭部を前
記空室内に前記遮蔽体と共に収容し、前記小径ボルトの
螺合の程度を締結体主体の外部から調整可能として、指
示体を前記遮蔽体に圧着させた構成を採用するものであ
る。

［作用］ 本考案の締結部材は、締結体主体に歪を生じていない状
態においては、当該締結体主体と小径ボルトとの相対的
位置関係は不変であるため、遮蔽体は小径ボルトの平頭
部に設けた指示体によって押圧された状態を持続し、従
って、遮蔽体による遮蔽効果はなく、指示体は外部から
目視することができる。次に、この締結部材で構造物素
材を締めつけると、締結体主体が歪むのに対して、小径
ボルトはその応力歪の影響を受けないので、締結体主体
と小径部との相対的位置関係が変化して、前記指示体は
遮蔽体に対する押圧力を弱める。その結果、同遮蔽体が
保有する光吸収流体固有の暗黒色で、当該指示体から反
射する光線を遮るようになり、外部から目視すると、当
初目視できた指示体は黒色表示に変化する。このよう
に、締結体主体の締め付け時に締め付けトルクが大きく
なっていくと、締め付けトルクの小さいときに目視でき
た指示体が目視できなくなる。

締め付けトルクの大小は、締結体主体の材質や構造物素
材の種類によって一定しないので、締めつけトルクの許
容範囲に応じて、小径ボルトの螺合の程度を変え、前記
許容範囲が大きい場合には、小径ボルトを強く螺合する
ことにより、締結時に、締結体主体に変わる応力歪が緩
やかに小径ボルトに伝達されるようにし、完全な黒色表
示に変わったときが、構造物素材の完ぺきな締結状態と
なる。

［実施例］ 第１図に示した実施例は、ボルト１であり、外周にねじ
部２を持つボルト本体３の上端部に、４角形又は６角形
などの頭部４を有する周知の外観を有するものである。

このボルト１は、ボルト本体３の軸心上に、その頭部４
からねじ部２の先端へ至る小径穴６を有し、同穴６には
第１図上端部に平頭部を有する小径ボルト８の大部分を
緩く挿入して、該小径ボルト８の先端に僅かに設けたね
じ部７をボルト本体３にねじ嵌合する。小径ボルト８の
先端部はボルト本体３の下端部に形成した開口９に露出
させ、ボルト１の外部から小径ボルト８を回転すること
ができるようになっている。１０はドライバを小径ボル
ト８の前記先端部に係合させるための溝で、溝１０にド
ライバを係合させて小径ボルト８を回すことにより、ボ
ルト本体３に対する小径ボルト８のねじ込み量を調整し
て、小径ボルト８の上端部の高さ、すなわち、前記平頭
部の位置を微調整することができるようにし、このねじ
込み量の調整によって、平頭部が後記遮蔽体を押圧する
力を加減できるようになっている。なお、微調整された
後で、小径ボルト８の螺着部に接着剤や塗料等を塗布
し、これによりボルト本体３に小径ボルト８のごく一部
分を完全に固定し、小径ボルト８が妄りに回転すること
のないようにする。このようにしてボルト本体３に小径
ボルト８の一端を固定することにより、小径ボルト８は
締結時にボルト本体３に作用する応力の影響を実質的に
受けずにそのまま当初の長さを維持するから、ボルト１
に締め付けトルクが作用したときに、ボルト本体３に引
っ張り歪を生じても小径ボルト８は伸長することがな
く、当該小径ボルト８の固定されていない、第１図上方
部はボルト本体３の頭部４から相対的に下った位置を採
るようになる。

ボルト本体３の頭部４には前記小径穴６に連通させて比
較的大径の開口１１を形成して、前記小径ボルト８の上
端部に有する平頭部を該開口１１内に位置させる。開口
１１は光透過性を有する樹脂やガラスより成る光透過窓
１２で閉鎖して、開口１１部に密閉された空室を形成
し、前記小径ボルト８の平頭部と光透過窓１２の間に、
該平頭部の直径よりも大きな直径を有する光透過性のあ
る柔軟な扁平袋体１５に濃青色又は黒色のような暗黒色
系の光吸収流体１６を充填密封して成る遮蔽体１７を収
容し、両者８，１２間で挾圧状態に維持する。

なお、前記光吸収流体１６は、光透過性袋体１５の内面
を汚したり変色させたりするものであってはならない。
前記小径ボルト８の平頭部の上面には、赤や黄色など比
較的目立ちやすい色彩の塗装や適宜のマーキングによっ
て構成した光反射性の指示体１４を形成する。１３は前
記光透過窓１２の周縁部を押えるリングである。

次に、この実施例の作用を説明する。

ボルト１に対して締め付けトルクが作用しないときは、
第１図に示すように、小径穴６の奥部に一端がねじ固定
されている小径ボルト８の上方部が光透過窓１２と共に
遮蔽体１７を押圧して、光透過性袋体１５に充填されて
いる光吸収流体１６は光透過窓１２と小径ボルト８の平
頭部との間の狭い空間から外周縁部方向に逃がれ、小径
ボルト８の平頭部に設けた指示体１４は遮蔽体１７を通
して光透過窓１２ごしに目視することができる。従っ
て、指示体１４が赤丸であれば、その赤丸はそのまま目
視することができる。

次に、ボルト１に締め付けトルクが作用すると、その締
め付け力の増大に伴って、ボルト本体３は徐々に伸長す
るようになる。ボルト本体３の軸心部に螺着した小径ボ
ルト８はその平頭部側の大部分が自由状態におかれてい
るので、ボルト本体３が伸長したとき、当該小径ボルト
８にはそのときの応力が実質的に作用せず、従って、小
径ボルト８の平頭部は遮蔽体１７に対する押圧力を徐々
に減らし、ボルト本体３の歪が所定値に達すると、第２
図に示すように、小径ボルト８の平頭部が遮蔽体１７を
全く押圧しない状態に変化し、それに呼応して光透過性
袋体１５の中の光吸収流体１６が中央部へ戻って、当初
目視可能であった指示体１４を遮り、光透過窓１２を通
して光吸収流体固有の暗黒色表示に変化する。

このように、締め付けトルクの変化は、遮蔽体１７によ
る指示体１４の遮蔽効果の増大となって現れ、光透過窓
１２の黒色への表示変化が、ボルト１の完全締結状態を
示す。従って、作業者はその表示変化を目視確認して、
締め付け作業を終える。締結作業を終了した後、振動や
歪などの影響によって萬一、ボルト１が緩んだ場合に
は、光透過窓１２を通して再び指示体１４が目視できる
ようになるか若しくは黒色表示が淡くなるので、萬一、
そのような、状態になった場合にはボルト１の増し締め
を行なって、再び黒色表示に戻すことにより、常に締結
状態を維持させることができる。

この実施例で示したボルト１は通常のボルトと同様に自
由に緩めることができるので、締め付け力を緩めれば、
遮蔽体１７は再び指示体１４で押圧される状態になり、
指示体１４は可逆的に目視可能になる。

［考案の効果］ 本考案の締結部材は、締結体主体３の軸心部に内蔵させ
た平頭部を備えた小径ボルト８を、一部分のみ締結体主
体に螺合して、その大部分を緩く嵌め、締結体主体３の
使用時に、締付けトルクが増大していく過程において、
そのときの応力歪が、該小径ボルト８に及ばないように
し、前記平頭部に設けた指示体を遮蔽体で遮ることので
きるようにすると共に、締結体主体３に対する小径ボル
ト８の螺着程度を設定トルクの大小に応じて、外部から
調整できるように構成したから、小径ボルト８の螺着設
定を、所望の設定トルクに対応させて変えることによ
り、一つの締結部材によって異なる設定トルクの締結が
可能となり、締結体主体の歪が所定値に達するまでは、
遮蔽体の表裏面が密着されて光透過窓を通し指示体が目
視でき、歪が所定値に達すると、原型に復帰した遮蔽体
によって指示体が遮られて黒色表示に変わり、それによ
って、作業者は構造物素材の完全な締結状態を容易に確
認することができる。

しかも、小径ボルト８の一端部を締結体主体内に外部か
ら調整できるように螺着したことによって、上記光透過
窓を通して確認される指示体の状態変化点は、小径ボル
トのねじ込み量によって当該ボルトの平頭部の高さ位置
を変化させるという簡単な操作によって調整設定するこ
とができるから、光透過窓を通して、設定トルクの調整
加減を確認できるという効果があり、調整完了後も、必
要に応じて適宜調整することができる。従って、部品精
度や組み立て誤差等に起因する製造上のばらつきがあっ
ても、応力歪状態の指示精度はその影響を実質的に受け
ないという特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る締結部材の実施例を示すもので、第
１図は応力歪を受けていないときの状態を示す縦断正面
図、第２図は応力歪を受けたときの状態を示す要部の縦
断正面図である。 １…締結部材（ボルト）、２…ねじ部、 ３…締結体主体（ボルト本体）、４…頭部、 ６…小径穴、７…ねじ部、８…小径ボルト、 ５…光透過性袋体、１６…光吸収流体、 １７…遮蔽体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 栗原 直哉 東京都大田区仲池上２丁目９番４号 日東 工器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−66876（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−55132（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−55133（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−1125（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−13672（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭45−22573（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】締結体主体の頭部に設けた空室内に、押圧
   力の加減により内蔵した指示体に対する遮蔽効果が変化
   する遮蔽体を収容し、締結体主体で被締結部材を締付け
   たときに、締付けトルクの増大に伴って順次遮蔽効果が
   増大する前記遮蔽体を介して、内部の指示体を目視可能
   状態から不可視状態に変化させる締結部材において、締
   結体主体の軸心上に小径穴を穿設して、該小径穴に平頭
   部を持つ小径ボルトを大部分を緩く嵌合し、一部分のみ
   を該小径穴に刻刻したねじ部に外部から回転可能に螺合
   し、前記平頭部に前記指示体を設けて、当該平頭部を前
   記空室内に前記遮蔽体と共に収容し、前記小径ボルトの
   螺合の程度を締結体主体の外部から調整可能として、指
   示体を前記遮蔽体に圧着させた締結部材。