JPH0620992Y2

JPH0620992Y2 - 締結装置

Info

Publication number: JPH0620992Y2
Application number: JP4730187U
Authority: JP
Inventors: 広達竹内; 孟彦宮崎; 保夫風間; 直哉栗原
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2002-03-30
Also published as: JPS63155037U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は締結装置に係り、特にその応力歪状態を目視で
確認可能に表示する締結装置に関するものである。

〔従来技術〕

本考案者らは、先の実願昭６１−１４９０９１号に係る
出願明細書において、ボルト類を締め付け固定する際に
トルクレンチのような工具を用いなくても、そのボルト
類に作用される所定の応力歪状態をそれ自体で目視確認
可能に表示する締結装置を開示した。即ち、この締結装
置は、ボルトの軸心穴奥部にロッドを挿入固定して、ボ
ルトに引っ張り歪が生じたときにロッドには歪を生じな
いようにし、更に、そのロッドの上端部によって押圧可
能な光透過窓をボルトの軸心穴開口端に固定すると共
に、その光透過窓とロッドの上端部に設けた指示体との
間に、光吸収流体を保有する遮蔽体を配置して成る。こ
の締結装置は、ボルトが自然長を保つとき、ロッドの上
端部が光透過窓を押圧してその押圧部における光吸収流
体を周り部に移動させて、ロッド上端面の指示体を光透
過窓を通して目視可能に表示させ、また、ボルト自体に
所定の引っ張り歪を与えると、その歪によって光透過窓
がロッドの上端部から相対的に離間移動し、それに呼応
して光吸収流体が指示体を遮るように回り部から流入
し、同指示体を光透過窓を通して暗い色に変化させる。
このような指示体の状態変化によってボルトの締め付け
トルク即ち構造部材の締結状態を知らせる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、締結装置が所定の応力歪状態に達するまでの
間、光透過窓を通して指示体を目的可能に表示させるた
めには、無負荷時の初期状態において、少なくともロッ
ドは光透過窓を押圧して光吸収流体を指示体の周り部に
排除しなければならず、更に、ロッド上端面の指示体を
光透過窓を通過して良好な状態で目視可能に表示させ、
且つ、指示体の状態変化によってボルトの応力歪状態の
変化を明瞭に知らせ得るようにするには、嵌着又は接着
によって軸心穴にロッドを固定する場合に、ロッドによ
る光透過窓の押圧状態を予め各部で均一になるようにそ
の固定位置を規制することが必要とされる。

しかしながら、本考案者らの検討によれば、軸心穴の奥
部にロッドを固定する手段として、単なる嵌着固定方
式、又は、単に嵌入位置決めした後に接着固定する方式
では、軸心穴に僅かな倒れが生じていてもロッドの上端
面と光透過窓との平行度が得られずに、ロッドによる光
透過窓の押圧状態を各部で均一にすることができず、ま
た、軸心穴の深さ寸法やロッドの長さ寸法の加工誤差、
さらには軸心穴に対するロッドの固定位置の組み立て誤
差に直接起因して、ロッドによる光透過窓の押圧力が不
足して光吸収流体を指示体の周り部に完全に排除するこ
とができない事態を頻繁に生ずる虞れのあることをみい
だした。

本考案の目的は、所定の応力歪状態を目視で確認可能な
機能を有する締結装置において、所定の応力歪状態に置
かれ得る第１軸部材に対する応力非発生部材としての第
２軸部材の正規の固定位置を部品の加工精度に影響され
ることなく得ることができる締結装置を提供することに
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、第
１軸部材の軸方向に穿設した収容穴に、弾性部材の弾発
力に抗して第２軸部材の一端部を挿入し、その第２軸部
材の他端に指示体を設けると共に、その指示体表面の対
向位置に光吸収流体を介在させて光透過部材を配置し、
その光透過部材によって第２軸部材を上記弾性部材の弾
発力に抗して押圧しながら光透過部材と指示体との間か
ら光吸収流体を排除した状態で、光透過部材を第１軸部
材の収容孔開口部に固定すると共に、第２軸部材の一端
部を収容奥部に接着固定し、更に、上記光透過部材近傍
及び第２軸部材の接着固定部近傍に位置する第１軸部材
上に夫々構造部材を固定するための締結手段を形成して
成る構成を採用するものである。

〔作用〕

本考案の締結装置は、光透過部材によって第２軸部材を
上記弾性部材の弾発力に抗して押圧しながら光透過部材
と指示体との間から光吸収流体を排除した状態で、光透
過部材を第１軸部材の収容孔開口部に固定すると共に、
第２軸部材の一端部を収容穴奥部に接着固定することに
より、第２軸部材は、収容穴の深さ寸法やその倒れなど
に対する高い加工精度を必要とすることなく、光透過部
材を均一に押圧する初期状態を採る。第１軸部材が初期
状態から所定の応力歪状態に到達するまでは、第２軸部
材の上端部が光透過部材に押圧力を作用してその押圧部
における光吸収流体を周り部に移動保持させることによ
り、第２軸部材上端面の指示体を光透過部材を通して目
視可能に表示させ、また、第１軸部材が所定の応力歪状
態に到達すると、その歪によって光透過部材が第２軸部
材の上端部から離間移動し、それに呼応して光吸収流体
が指示体を遮るように回り部から流入し、同指示体を光
透過部材を通して暗い色に急変させる。このような指示
体の状態変化によって、締結装置自体の応力歪状態に呼
応して製造部材の締結状態を知らせる。

〔実施例〕

第１図乃至第３図に示される締結装置は、外周にねじ部
２を持つボルト本体３の上端に４角又は６角などの頭部
４を有するボルト１であり、その頭部４及びねじ部２
が、複数の構造部材を、同部材に形成した雌ねじやナッ
トを介して相互に固定するための締結手段として機能す
る。

このボルト１には、その頭部４近傍に比較的内径の大き
な開口穴５を設けると共に、それに連通させて３段の軸
心穴６，７，８を概ねねじ部２の終端へ至るまで形成す
る。初段の軸心穴７には環状ゴム９を嵌着し、その環状
ゴム９にはディスクヘッド１１を有するロッド１２を挿
通して、盲端を成す軸心穴８に、そのロッド１２の先端
部を緩く嵌入する。

上記ディスクヘッド１１には、赤や黄色など比較的目立
つ色で塗装されあるいはマーキングされて成る光反射性
などの指示体１３を設け、同指示体１３上には、ディス
クヘッド１１の外形寸法よりも大きな光透過性の且つ柔
軟な光透過性袋体１５に濃青色又は黒色のような光吸収
流体１６を充填して成る遮蔽体１７を載置する。光吸収
流体１６は、それが充填されている光透過性袋体１５の
内面を汚したり変色させるものであってはならない。

１８は、光透過性の樹脂やガラスから成るような光透過
部材で、上記開口穴５の開口端にかしめ付け可能なリン
グホルダ１９に固定して、開口穴５の内部を覗き見得る
窓を構成する。

上記リングホルダ１９を開口穴５の開口端にかしめ付け
固定する前の状態を示す第３図において、リングホルダ
１９の底面が、そのリングホルダ１９の固定位置を規定
するために開口穴５に形成した上向き段付き面２０から
所定距離Ｄをもって離間するように、上記環状ゴム９の
厚さ寸法を予め所定値に設定しておく、リングホルダ１
９をかしめ付け固定するには、盲端を構成する軸心穴８
とロッド１２の先端部との間に接着剤を注入しておき、
それが硬化する前に、リングホルダ１９を環状ゴム９の
弾発力に抗して上向き段付き面２０の表面まで押し込ん
でから、適宜個数の爪２１を折曲して、リングホルダ１
９をボルト本体３の頭部４にかしめ付け固定する。この
ようにしてリングホルダ１９を固定すると、環状ゴム９
は概ね上記距離Ｄに相当する寸法だけ弾性的に圧縮変形
されることにより、ディスクヘッド１１は、その環状ゴ
ム９の弾発力を受けて、遮蔽体１７を光透過部材１８に
押圧して、斯る光透過部材１８と指示体１３との間から
光吸収流体１６を光透過性袋体１５の回り部に排除す
る。このとき、ロッド１２は、その先端が軸心穴８の奥
部に緩く挿入されているだけであるから、環状ゴム９の
弾発力を受けて光透過部材１８に押圧力を作用するディ
スクヘッド１１の表面は、光透過部材１８の底面になら
ってそれと平行な位置を比較的高精度で採る。したがっ
て、軸心穴８の深さ寸法やその倒れ、さらにはロッド１
２の曲がりに対して高い加工精度を必要とすることな
く、ディスクヘッド１１が光透過部材１８を均一に押圧
する状態を簡単に得ることができ、この状態は、接着剤
の硬化によってボルトの初期状態として維持される。

第１図に示すボルト１の初期状態において、ディスクヘ
ッド１１が光透過部材１８を均一に押圧することによ
り、その押圧部における光吸収流体１６を光透過性袋体
１５の回り部に完全に排除して、ディスクヘッド１１の
表面に設けた指示体１３を光透過部材１８を介して明瞭
に表示する。

ボルト１に締め付けトルクなどを作用してボルト本体３
に引っ張り歪を与えると、ボルト本体３に固定されてい
る光透過部材１８は、そのときの応力歪状態の影響を実
質的に受けないロッド１２のディスクヘッド１１に対し
て相対的に離間移動する。この離間移動量が所定値に達
すると、光吸収流体１６がその流動性により光透過性袋
体１５の周り部から中央部へ流入して指示体１３を遮
り、同指示体１３は光透過部材１８を通して暗い色に急
変される。光透過部材１８を通して目視可能な指示体１
３の状態変化（色変化）は、ボルト本体３が弾性変形さ
れる限りにおいて可逆的である。このような指示体１３
の状態変化に必要とされる光透過部材１８とディスクヘ
ッド１１との隙間は、光吸収流体１６の流動性や光学的
な光吸収力、更には光透過性袋体１５の柔軟性などに応
じてほぼ一定値とされる。この関係において、指示体１
３に目視可能な状態変化をもたらすときのボルト本体３
の応力は、第１図に示すようにボルト１に締め付けトル
クを作用するときに実質的に伸びを生ずる部位における
長さＬやその部位の横断面積ならびに縦弾性係数などに
応じて任意に設定することができる。例えば、第１図に
示すボルト１において、指示体１３に状態変化をもたら
す引っ張り応力を更に大きく設定するには、長さＬを短
くすればい。

以上のように構成したボルト１で構造物を締結すると
き、ボルト１に締め付けトルクを作用していくと、先
ず、ボルト１は第１図の初期状態とほぼ同様に、ディス
クヘッド１１が光透過部材１８を均一に押圧することに
より、その押圧部における光吸収流体１６を光透過性袋
体１５の回り部に完全に排除して、ディスクヘッド１１
の表面に設けた指示体１３を光透過部材１８を介して明
瞭に表示する。締め付けトルクを増大すると、それに比
例してボルト本体３の弾性的な伸びは徐々に増大し、ボ
ルト本体３に固定されている光透過部材１８は、そのと
きの応力歪状態の影響を実質的に受けないロッド１２の
ディスクヘッド１１に対して相対的に離間移動する。こ
の離間移動量が所定値に達すると、第２図に示すように
光吸収流体１６がその流体性により光透過性袋体１５の
周り部から中央部へ流入して指示体１３を遮り、同指示
体１３を光透過部材１８を通して暗い色に急変させる。
この光透過部材１８における表示状態の変化が、ボルト
１による図示しない構造部材の完全締結状態を知らせ、
作業者はその変化を目視確認することによって当該締め
付け作業を止めればよい。図示しない構造部材を締結し
た後、同部材の振動や歪などの影響によって経時的にボ
ルト１が緩んだり破断するおそれのある場合には、光透
過部材１６を通して見える色を確認することによって、
夫々のボルト１による図示しない構造部材の締結状態を
検査する。

本実施例の場合、光吸収流体１６は直線軸心穴に充填さ
れずに柔軟な光透過性袋体１５に満たされているので、
光吸収流体１６は、軸心穴６の腐食による汚染を生ぜ
ず、光透過部材１８を通して確認される指示体１３の色
が経時的に変化されることはなく、安定した表示性能を
得る。更に、片持ちで接着固定されているロッド１２
は、環状ゴム９の挿通部においても支持されているの
で、図示しない構造部材と共にボルト１に振動や衝撃が
作用されたりしても、環状ゴム９がその振動や衝撃を吸
収するため、接触固定部の経時的な劣化やロッドの撓み
及び破損を防止する。

本考案に係る締結装置は上記実施例で説明した６角ボル
トなどに限定されず、例えば、下端部がベースのような
構造部材に固定され、その上から機械などの構造部材の
１要素を挿入して、その上端部をナットでねじ嵌合固定
する形成のスタッドボルト、又はリベット、更には構造
部材を結合するためのテンションロッドなど所定の応力
歪状態に置かれる種々の締結装置に適用することができ
る。

更に、上記実施例では、第１軸部材の収容穴に挿入した
第２軸部材をその収容穴から突出させる方向に弾発する
弾性部材として環状ゴムを設け、それに第２軸部材を貫
通させるようにして第２軸部材の頭部で環状ゴムを押圧
するように構成したが、その環状ゴムは圧縮コイルスプ
リングに変更してもよく、また、ゴムやスプリングから
成る弾性部材を収容穴の奥部に装着しておき、その上か
ら第２軸部材を弾発的に挿入するようにしてもよい。

また、上記実施例では、光吸収流体を保有する遮蔽体と
して、柔軟な光透過性袋体に光吸収流体を充填して成る
ものを採用したが、遮蔽体は少なくとも光吸収流体を保
有すればよく、単に軸心穴の内部に光吸収流体を満たし
て封入するようにしてもよい。

〔考案の効果〕

本考案の締結装置は、光透過部材によって第２軸部材を
弾性部材の弾発力に抗して押圧しながら、光透過部材と
指示体との間から光吸収流体を排除した状態で、光透過
部材を第１軸部材の収容孔開口部に固定すると、それに
よって圧縮変形された弾性部材の弾発力を受けて光透過
部材に押圧力を作用する第２軸部材の端面は、光透過部
材の底面にならってそれと平行な位置を比較的高精度で
採ることができる。したがって、この状態を達成した後
に第２軸部材を収容穴の奥部に接着固定することによ
り、収容穴の深さ寸法やその倒れ、さらには第２軸部材
の曲がりなどに対して高い加工精度を必要とすることな
く、第２軸部材が光透過部材を均一に押圧する初期状態
を簡単に得ることができ、ひいては締結装置の歩留まり
向上に寄与することできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る締結装置の実施例を示すもので、第
１図は応力が作用されていない状態を示す縦断面図、第
２図は所要の応力が作用された状態を示す縦断面図、第
３図は組み立てに際してリングホルダをボルト本体にか
しめ付け固定する前の状態を示す縦断面図である。１……ボルト、２……ねじ部、３……ボルト本体、４…
…頭部、５……開口穴、６，７，８……軸心穴、９……
環状ゴム、１１……ディスクヘッド、１２……ロッド、
１３……指示体、１５……光透過性袋体、１６……光吸
収流体、１７……遮蔽体、１８……光透過部材、１９…
…リングホルダ、２０……段付き面。

───────────────────────────────────────────────────── 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) 特開昭47−4495（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−55134（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−55133（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】第１軸部材の軸方向に穿設した収容穴に、
弾性部材の弾発力に抗して第２軸部材の一端部を挿入
し、その第２軸部材の他端に指示体を設けると共に、そ
の指示体表面の対向位置に光吸収流体を介在させて光透
過部材を配置し、その光透過部材によって第２軸部材を
上記弾性部材の弾発力に抗して押圧しながら光透過部材
と指示体との間から光吸収流体を排除した状態で、光透
過部材を第１軸部材の収容孔開口部に固定すると共に、
第２軸部材の一端部を収容奥部に接着固定し、更に、上
記光透過部材近傍及び第２軸部材の接着固定部近傍に位
置する第１軸部材上に夫々構造部材を固定するための締
結手段を形成して成る締結装置。