JPH069346Y2 - 締結装置 - Google Patents

締結装置

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JPH069346Y2
JPH069346Y2 JP1986149091U JP14909186U JPH069346Y2 JP H069346 Y2 JPH069346 Y2 JP H069346Y2 JP 1986149091 U JP1986149091 U JP 1986149091U JP 14909186 U JP14909186 U JP 14909186U JP H069346 Y2 JPH069346 Y2 JP H069346Y2
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    • 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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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • G01L5/243—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed using washers

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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可
能に表示する締結装置に関するものである。
〔従来技術〕
構造部材を締結するためにねじなどの各種ボルト類が利
用されているが、ボルトを用いて構造部材を締め付け固
定する場合に必要なボルトの締め付けトルクは、当該ボ
ルトの許容応力や構造部材に与えられる振動その他の条
件により、ボルトが破断しない限度において容易に緩ま
ないように設定することが望ましく、それ故に、構造部
材の良好な締結状態を得るには、トルクレンチのような
工具を用いることが必要とされていた。
しかしながら、トルクレンチのような工具を用いる作業
には手間を要し、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部材を締結しても、構造部材
の振動や歪などの影響によって経時的にボルト類が緩ん
だり破断するおそれのある場合には、当初と同様にトル
クレンチのような工具を用い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
著しく不便であった。特に、軌道を敷設するためのボル
ト類のようにその数が膨大で且つ安全性の観点から１本
でも緩んだり破断することが許されないような厳しい条
件で利用される場合には、上記問題点は甚大であり、そ
れ故に定期検査によってボルトの緩みや破断が見過ごさ
れた場合には大事故につながるおそれもあった。
〔考案が解決しようとする問題点〕
従来のボルト類のような締結装置は、その締め付け状態
をそれ自体で目視確認不可能なため、構造部材の良好な
締結状態を得るにはトルクレンチのような工具を用いる
ことが必要とされ、更に、たとえトルクレンチを要して
当初所定の締め付けトルクで構造部材を締結しても、経
時的に緩んだり破断するおそれのある場合には、当初と
同様にトルクレンチのような工具を用いて定期的に検査
しなければならないという問題があった。
本考案は、斯る問題点を解決しようとするもので、構造
部材の締結状態をそれ自体で目視確認可能な締結装置を
提供することを目的とするものである。
〔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、第
１軸部材の軸方向に穿設した収容穴に第２軸部材を挿入
し、第１軸部材に生ずる歪に応じて上記第２軸部材の上
端部が上記収容穴開口端に対して相対的に変位するよう
に、上記第２軸部材の下端部を収容穴奥部に固定すると
共に、その第２軸部材の上端部によって押圧可能な光透
過窓を上記第１軸部材の収容穴開口端に固定し、その光
透過窓と上記第２軸部材上端面に設けた指示体との間
に、光透過性袋体に光吸収流体を充填した遮蔽体を配置
し、更に、上記光透過窓近傍及び第２軸部材の固定部近
傍に位置する第１軸部材上に夫々異なる構造部材を固定
するための締結手段を形成して成る構成を作用するもの
である。
〔作用〕
本考案の締結装置は、第１軸部材に歪を生じていない状
態において、第２軸部材の上端部が遮蔽体を光透過窓に
押圧してその押圧部における光透過性袋体の表裏面を密
着させ、同袋体に充填されている光吸収流体をその光透
過性袋体の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窓を通して目視可能に表示
させ、また、第２軸部材に所定の歪が生ずると、第２軸
部材の上端部が光透過窓から相対的に離間方向に変位さ
れ、それに呼応して光吸収流体が光透過性袋体の周り部
から中央部へ拡がるように指示体を遮り、同指示体を光
透過窓を通して暗い色に変化させ、そのような指示体の
目視可能な状態変化によって構造部材の締結状態を知ら
せる。
〔実施例１〕 第１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は、その頭部４からねじ部２の先端へ至る
軸心穴６を有し、同穴６に、先端にねじ部７を有するロ
ッド８を緩く挿入して、その先端部を軸心穴６の奥部に
ねじ嵌合固定する。軸心穴６は、ボルト本体３の下端開
口部９に連通し、その下端開口部９には上記ロッド８が
突出され、そのロッド８の突出端に形成した溝１０を介
してロッド８を回すことにより、斯るロッド８の上端高
さ位置を微調整することができるようになっている。一
端がボルト本体３に固定されたロッド８は、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自然長を維
持するから、ボルト１に締め付けトルクが作用されるこ
とによりボルト本体３に引っ張り歪を生ずると、上記ロ
ッド８の上端部はボルト本体３の頭部４から相対的に降
下する位置を採る。
頭部４近傍の軸心穴６は比較的大径とされ、その上端開
口部１１には、ロッド８の上端部によって押圧可能な光
透過性の樹脂やガラスから成るような光透過窓１２を環
状の蓋体１３を介して嵌着固定する。光透過窓１２の下
方に位置するロッド８の上表面には、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
反射性の指示体１４を形成し、同指示体１４上には、そ
れが形成されるロッド８の上端部表面の外形寸法よりも
外形の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。
上記光吸収流体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。遮蔽体１７がロッド８の上端部によって光透過
窓１２に押圧されて、その押圧部位における光透過性袋
体１５の表裏面が密着されると、当該光吸収流体１６は
光透過窓１２とロッド８上端面の対向空間内から殆ど周
囲部へ除去されることにより、ロッド８上端面の指示体
１４が光透過性袋体１５を介して光透過窓１２に目視可
能とされる。一方、ボルト１に締め付けトルクを作用し
てそのボルト本体３に所定の引っ張り歪が生ずるとき、
ロッド８はそのときの応力歪状態に実質的な影響を受け
ないため、ロッド８の上端部は光透過窓１２から相対的
に下方へ離間移動され、それに呼応して光吸収流体１６
が光透過性袋体１５の周り部から中央部へ拡がるように
指示体１４を遮り、同指示体１４は光透過窓１２を通し
て暗い色に急変される。光透過窓１２を通して目視可能
な指示体１４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。
上記光透過窓１２を通して確認される指示体１４の状態
変化点は、ボルト１の非緊張状態におけるロッド８先端
部のねじ込み量に対応するロッド８の上端高さ位置によ
って決定される。したがって、当該ボルト１の許容応
力、外形寸方、ねじピッチなどの条件によって決まる理
想的な締め付けトルクにより当該ボルト１に所定の引っ
張り歪を生ずるとき、ロッド８の上端部が光透過窓１２
から相対的に離間移動を開始するように、ロッド８先端
部のねじ込み量を予め調整設定して接着剤などで固定し
ておく。このとき、ねじ込み量が調整設定されたロッド
８の上端面は光透過窓１２に押圧力を作用するが、光透
過窓１２が、ロッド８の上端高さ位置に応じて弾性変形
し得る材質なら、上記光透過窓１２を通して確認される
指示体の状態変化点は、ボルト本体３の弾性限度の範囲
において比較的任意に設定することができる。斯る調整
設定は、ボルト本体３の下端開口部９から突出するロッ
ド８をその下端面の溝１０を介して回して行えばよいか
ら、光透過窓１２や遮蔽体１７を組み立てた後にそのボ
ルト１を所定の応力歪状態に置くことによって簡単に行
うことができ、それ故に、部品精度や組み立て誤差に起
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。このようにしてロ
ッド８のねじ込み量を調整設定するには、ボルト本体３
とロッド８との間にねじ嵌合隙間が必要とされるが、上
記光吸収流体１６は直接軸心穴６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、その隙間を介
して光吸収流体１６が漏れることはない。しかも、光透
過性袋体１５に満たされている光吸収流体１６は、軸心
穴６を腐食してそれ自体が汚れることはなく、それによ
って、光透過窓１２を通して確認される指示体１４が経
時に状態変化されることはない。
以上のように構成したボルト１に対して締め付けトルク
を作用しないときは、第１図のように、軸心穴６の奥部
において一端がねじ嵌合固定されているロッド８の上端
部が遮蔽体１７を光透過窓１２に押圧して、その押圧部
位における光透過性袋体１５の表裏面を密着させること
により、当該光吸収流体１６は光透過窓１２とロッド８
上端面との対向空間内から殆ど周囲部へ除去され、ロッ
ド８上端面の指示体１４が光透過性袋体１５を介して光
透過窓１２に目視可能とされる。
ボルト１に締め付けトルクを作用すると、その締め付け
力に比例してボルト本体３は徐々に弾性的に延びる一
方、ロッド８にはその時の応力が実質的に作用されない
から、ロッド８の上端面が遮蔽体１７に作用する押圧力
は徐々に低下し、ボルト本体３の歪が所定値に達する
と、第２図のように、ロッド８の上端部が光透過窓１２
から相対的に離間する方向に変位され、それに呼応して
光吸収流体１６が光透過性袋体１５の周り部から中央部
へ拡がるようる指示体１４を遮り、同指示体１４は光透
過窓１２を通して暗い色に急変される。この光透過窓１
２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、光透過窓１２を通して
見える色を確認するとによって、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。
〔実施例２〕 第３図に示される締結装置は、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２０でねじ嵌合
固定する形式のスタッドボルト２１である。第３図にお
いて、第２図に示す部材と同一機能を有する部材には同
じ符号を付してその詳細な説明を省略するが、第２図と
異なる点は、ロッド８の先端ねじ部７をボルト本体３の
下端面から突出させないようにしたことである。このよ
うに構成した場合、光透過窓１２及び遮蔽体１３をスト
ップリング１８などを介して容易にボルト本体３から着
脱自在にし、更に、ロッド８の上端部中央に長溝１９を
形成しておけば、上記実施例同様にロッド８のねじ込み
量を適宜に且つ自在に調整設定することができる。締結
装置の組み立て完了後におけるロッド８のねじ込み量の
調整設定を考慮しない場合には、光透過窓１２及び遮蔽
体１３をボルト本体３から取外し可能にする必要はな
い。
尚、上記実施例では、本考案をボルト１及びスタッドボ
ルト２１に適用した場合について説明したが、本考案は
それに限定されるものではなく、リベットなどの種々の
締結装置に適用することができる。また、上記実施例で
は、ロッド８のような第２軸部材の下端部をボルト本体
３のような第１軸部材の収容穴にねじ嵌合固定して、収
容穴開口端に対する第２軸部材の上端部高さ位置を調整
可能に構成したが、そのような調整可能な構成に限定さ
れるものではなく、第２軸部材の下端部を第１軸部材の
収容穴奥部に固定すればよく、その固定手段としては、
テーパ面や段付き部による嵌着固定、ピン結合などの種
々の固定手段を取ることができ、更に、第１軸部材及び
第２軸部材を一体成形で構成してもよい。
〔考案の効果〕
本考案の締結装置は、第１軸部材の軸心穴のような収容
穴に、第２軸部材を緩く挿入してその先端部を固定する
ことにより、第１軸部材の応力歪状態に応じて上記第２
軸部材の上端部が収容穴の開口部近傍から相対変位する
ようにし、更に、その第２軸部材の上端部によって押圧
可能な光透過窓を上記収容穴の開口部に固定すると共
に、その光透過窓と上記第２軸部材上端面に設けた指示
体との間に、光透過性袋体に光吸収流体を充填して成る
遮蔽体を配置して構成したから、第１軸部材の歪が所定
値に達するまでは、光透過性袋体の表裏面が密着されて
光透過窓を通し指示体が目視可能に表示され、また、第
１軸部材の歪が所定値に達すると、指示体は光吸収流体
に遮られることにより光透過窓を通して暗い色に変化さ
れ、それによって、作業者は構造部材の締結状態を容易
に目視で確認することができる。しかも、光吸収流体は
収容穴に充填されずに柔軟な光透過性袋体に満たされて
いるので、その光吸収流体が収容穴を腐食してそれ自体
が汚れることにより光透過窓を通して確認される指示体
が経時的に状態変化されることはなく、安定した表示性
能を得ることができ、更に光吸収流体の漏れ防止の完全
性をも図ることができる。
【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図は第１実施例であるボルトを非緊締状態で示す縦断
面図、第２図は上記ボルトを緊締状態で示す部分縦断面
図、第３図は第２実施例であるスタッドボルトを非緊締
状態で示す部分縦断面図である。 １……ボルト、２……ねじ部、３……ボルト本体、４…
…頭部、６……軸心穴、７……ねじ部、８……ロッド、
９……下端開口部、１０……溝、１１……上端開口部、
１２……非透過窓、１３……蓋体、１４……指示体、１
５……光透過性袋体、１６……光吸収流体、１７……遮
蔽体、２１……スタッドボルト。
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63−55134（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−1125（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−13672（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１軸部材の軸方向に穿設した収容穴に第
    ２軸部材を挿入し、第１軸部材に生ずる歪に応じて上記
    第２軸部材の上端部が上記収容穴開口端に対して相対的
    に変位するように、上記第２軸部材の下端部を収容穴奥
    部に固定すると共に、その第２軸部材の上端部によって
    押圧可能な光透過窓を上記第１軸部材の収容穴開口端に
    固定し、その光透過窓と上記第２軸部材上端面に設けた
    指示体との間に、光透過性袋体に光吸収流体を充填した
    遮蔽体を配置し、更に、上記光透過窓近傍及び第２軸部
    材の固定部近傍に位置する第１軸部材上に夫々異なる構
    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。
JP1986149091U 1986-09-29 1986-09-29 締結装置 Expired - Lifetime JPH069346Y2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1986149091U JPH069346Y2 (ja) 1986-09-29 1986-09-29 締結装置
US07/079,431 US4793751A (en) 1986-09-29 1987-07-30 Opti-mechanical torque indicating connecting member
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KR2019870013363U KR910001686Y1 (ko) 1986-09-29 1987-08-10 결합부재
DE19873726560 DE3726560A1 (de) 1986-09-29 1987-08-10 Verbindungselement
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JPS6355133U JPS6355133U (ja) 1988-04-13
JPH069346Y2 true JPH069346Y2 (ja) 1994-03-09

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GB (1) GB2195459B (ja)
IT (1) IT1222479B (ja)

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