JPH074484Y2 - 締付けボルト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は締付けボルトに係り、詳しくは、ボルトの中心
部にボルトの伸びを計測するための計測棒が縦通された
締付けボルトに関するものである。

〔従来の技術〕

ボルトを締付ける際、その正規の締付け力を確認するた
め、ボルトの中心部にボルトの伸びを計測するための計
測棒が縦通された締付けボルトがある。

これは、第１図に示すように、締付けボルト１の中心部
においてその軸方向に貫通穴２が穿設され、この貫通穴
２にはボルト１の先端部1aで螺合または嵌合固定された
計測棒３が、そのネジ部3aを除きボルト１の頭部1bまで
拘束されることなく縦通され、その上面3bがボルト１の
頭部1bの基準面1c（図示はボルト１の頭部1bの上面）と
一致するよう予め研磨されている。

上述の締付けボルト１を用いて所定の締付け力が得られ
るまで締付けると、ボルト１は伸びるが、前記計測棒３
はボルト１とは拘束状態にないので当初の長さを維持
し、第２図（ａ）のように凹み量Ａが生じる。

したがって、作業者が第２図（ｂ）に示すように予め定
盤４などを用いて、ゲージ基台５の下面5aにおけるダイ
ヤルゲージ６の指針6bを目盛6aの零となるよう調整した
後、同図に示すように、ダイヤルゲージ６を前記基準面
1cに載せて前後左右に、第２図（ｃ）に示すように計測
子７が計測棒３の上面3bに至って指針6bが動くまで滑ら
せ、そのときの凹み量Ａを表示させてボルト１の伸びを
計測する。そして、この計測値が所定の締付け力の得ら
れる値になっているかを確認している。

このような締付けボルトでは、ゲージ基台をボルトの基
準面に当て、計測子が計測棒の上面に至るまで前後左右
に滑らさねばならないという手間を要する問題がある。

このような操作を軽減するものとして、第３図に示すよ
うな締付けボルト10がある。これは、ボルト10の頭部10
bに、幅w,深さｄの凹陥溝11が紙面に対して直角方向へ
刻設され、基準面となる溝底11aとボルト10の中心部に
介在された計測棒３の上面3bとが同一面上になるように
予め研磨されている。

上述の締付けボルト１について述べたのと同様、ボルト
10を締付けた後の伸長量の計測は、第４図に示すように
凹陥溝11の溝底11aと計測棒３の上面3bとの間に生じた
凹み量Ｂを計測することにより行われる。このとき、零
点調節されたダイヤルゲージ６のゲージ基台５を凹陥溝
11に嵌めて溝底11aに沿って一方向に滑らせると、計測
子７が計測棒３の上面3bに至ったとき、指針6bにより前
記凹み量Ｂがダイヤルゲージ６に表示される。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような締付けボルトでは、前述した凹陥溝を刻設す
る必要があると共に、凹陥溝の溝底と計測棒の上面とが
同一面となるように研磨する必要があるので、機械加工
に手間を要し、製作工数が増大する問題がある。

ところで、特公昭50-17145号公報には、締付部材の張力
が変化すると、それに応じて相対移動する二つの面を利
用して、その締付部材に生じる張力を測定できるように
したものが記載されている。

その計測にはエアマイクロゲージが採用され、ボルトの
頭部の変形や内装した計測棒とボルト頭部との相対変位
量を測定することができるようになっている。

しかし、エアマイクロゲージの採用は計測装置の配置や
空圧源の運搬ならびにホースの届く範囲になければなら
ず、測定作業に手間を要する。すなわち、ダイヤルゲー
ジによる場合のように何処へでも持ち運ぶことができて
直ちに測定が可能になるというものではない不便さがつ
きまとう。

しかも、エアマイクロゲージの測定ヘッドはボルトの頭
部の上面に載せる簡便なものであり、その測定ヘッドが
果たして計測しようとする部分に位置しているかどうか
は直ちに把握することができない。それゆえ、測定ヘッ
ドをずらすなどして測定値の最大を示す箇所を探すよう
なことをしなければならず、計測の正確性と迅速性に劣
る作業が余儀なくされることもある。

本考案は、上記の問題に鑑みなされたもので、その目的
は、ダイヤルゲージのボルト頭部でゲージ基台を前後左
右に滑らせなければならないという煩わしさの問題、機
械加工上の問題などを解消し、締付けボルトの伸び量の
計測を円滑かつ能率よくできると共に、製作も容易とな
るような締付けボルトを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ボルトの中心部にボルトの伸びを計測するた
めの計測棒が縦通され、締付け前にあってはボルトの頭
部の基準面と計測棒の上面が一致するよう研磨されてい
る締付けボルトに適用される。

その特徴とするところは、第５図および第６図を参照し
て、ボルト頭部20bの外周かつ上方部にボルト20と同心
の円柱状案内面26が形成される。その円柱状案内面26
は、締付けによるボルト20の伸びをダイヤルゲージ23で
計測する際、ダイヤルゲージ23の計測子27と同心でかつ
その円柱状案内面26よりやや大径の凹陥部25を下面に形
成したゲージ基台24が嵌入され、計測子27を計測棒22の
上面22bのほぼ中央部に位置させることができるように
なっている案内面としたことである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ダイヤルゲージを使用しても、ボルト
頭部でダイヤルゲージのゲージ基台を前後左右に滑らせ
る必要がなく、計測手順上の煩わしさが解消される。そ
して、締付け力の計測が適正にかつ円滑となる。ボルト
などの機械加工上の複雑性の問題なども解消され、加工
の容易化により製作コストの低減も可能となる。エアマ
イクロゲージなどとは異なり、何時でも何処でも確実な
計測が実現され、締付けボルトの伸び量の計測を円滑か
つ能率的に遂行することができるようになる。

〔実施例〕

以下に、本考案の締付けボルトをその実施例に基づいて
詳細に説明する。

第５図において、締付けボルト20の中心部に軸方向に縦
通する貫通孔21が穿設されており、その貫通孔21には前
記ボルト20の締付け力による伸びを計測するための計測
棒22が縦通されている。

この計測棒22はその先端ネジ部22aで前記ボルト20の先
端部20aと螺合または嵌合固定され、それ以外では何ら
拘束されない状態になっている。

そして、締付けボルト20の計測基準面となる頭部20bの
上面20cと計測棒22の上面22bとは一致するように予め研
磨されており、加えて、第６図に示すようにダイヤルゲ
ージ23の基台24の下面24aに刻設した凹陥部25が案内嵌
入される円柱状案内面26が、ボルト20と同心でかつボル
ト頭部20bの外周かつ上方部に形成されている。

すなわち、ゲージ基台24の下面には、ダイヤルゲージ23
の計測子27と同心でかつボルト頭部20bの外周かつ上方
部に形成される円柱状案内面26よりやや大径の凹陥部25
が形成されている。したがって、締付けによるボルト20
の伸びをダイヤルゲージ23で計測する際には、ゲージ基
台24を円柱状案内面26に嵌入し、計測子27を計測棒22の
上面ほぼ中央部に位置させることができるようになって
いる。

なお、この円柱案内面26は、ボルト20の頭部20bの上面
部に限ることなく、ゲージ基台24の凹陥部25を深くとる
ことができる場合には、図示しないが頭部20bの側面に
設けておいてもよいことはいうまでもない。

上記のごとく、ゲージ基台24の凹陥部25をボルト20の頭
部20bの円柱状案内面26に嵌入すると、その底面24aと基
準面である前記ボルト20の頭部上面20cとが密接すると
共に、上記したように、ゲージ基台24の中心部に位置し
ている計測子27は自ずと計測棒22の上面22bの中心に位
置づけられる。

本考案は以上述べたような構成としたので、次のように
して極めて容易に締付けボルトの伸びを計測することが
できる。

まず、上述の締付けボルト20を、所定の締付け力が発生
するあたりまで締付ける。次に、予め定盤などを用い
て、ゲージ基台24の凹陥面24aにおけるダイヤルゲージ2
3の指針23bを目盛23aの零となるように調整する。

その後、その基台24を前記ボルト20の円柱状案内面26に
嵌入すると、ダイヤルゲージ23の計測子27の先端27aは
自ずと計測棒22の上面22bに位置づけられる。そして、
締付けによる前記ボルト20の伸び量つまり基準となるボ
ルトの上面20cと計測棒22の上面22bとの間に生じた凹み
量Ｃを計測することによって、前記ボルト20の締付け力
を確認することができる。なお、ボルトの伸び量と締付
け力との関係は、理論的ならびに実験的に確認されてい
ることはいうまでもない。

このような締付けボルトを用いると、従来例のところで
述べたような締付け力を計測しようとしているボルトの
頭部上面で、ダイヤルゲージの基台を前後左右に滑らす
必要はなく、内側に凹陥部を有するダイヤルゲージの基
台を前記ボルトの円柱状案内面に嵌入するだけで、計測
子の先端を計測棒の上面に位置づけられ、そのままダイ
ヤルゲージの目盛を読めば容易に締付け力を計測するこ
とができる。

加えて、ボルトの頭部上面に断面が矩形の溝を刻設する
という難しい機械加工が回避され、製作の極めて簡単な
旋盤仕上げのみで所定の案内面を形成させることができ
る。

第７図は異なる実施例で、第６図におけるダイヤルゲー
ジ23の基台24の下面24aに凹陥部25を刻設することに代
えて、ゲージ基台28の外周に上下自在に移動しうる案内
環29を嵌合させたものである。

このようなゲージ基台28を有するダイヤルゲージ23によ
れば、まず、案内環29を同図に示すように上方へ移動さ
せて基台下面28aを定盤４に載せ、ゲージ基台28の下面2
8aにおけるダイヤルゲージ23の指針23bを目盛23aの零と
なるよう調整した後、案内環29を第８図に示すように下
方へ移動させる。

そして、基台下面28aに凹陥部30を形成させ、これを前
記ボルト20の頭部20bの円柱状案内面26に嵌入すると、
ダイヤルゲージ23の計測子27の先端27aは自ずと計測棒2
2の上面22bに位置づけられ、前記実施例と同様に機能さ
せることができる。

第９図は異なる例である締付けボルト31の断面図で、計
測棒22の上端22cの周囲のボルト頭部31bに、ボルト31が
正規に締付けられたときの伸びにほぼ等しい深さD1の円
形溝32が刻設されているものである。

このような締付けボルト31においても、前記した例と同
様に基準面となるボルトの頭部上面31cと計測棒22の上
面22bとの間の凹み量Ｄを計測する際、ボルト頭部31bの
外周に形成された円柱状案内面26により、ダイヤルゲー
ジ23の計測子27と同心の凹陥部25が下面に刻設されたゲ
ージ基台24を嵌入することができ、計測子27は自ずと前
記計測棒22の上面22bに位置させることができる。

このような締付けボルト31では、ボルトが正規に締付け
られたときの伸びにほぼ等しい深さD1の円形溝32が刻設
されているので、ボルト31の伸びにより計測棒22の上面
22bがボルト31の上面31cより凹んでいること、およびそ
の凹みが円形溝32の底面32aとほぼ同一であることを、
第10図に示すように指先33で簡単に確認できる。

したがって、例えば、ボルトを締付けた後ダイヤルゲー
ジによる確認があってもまた確認を怠っていても、その
ボルトの正規の締付けのなされていることを、事後的に
おおよその判断をすることができる。

特に、ディーゼルエンジンなどの振動の激しい装置にお
いて、締付け不足のボルトがあったりすると、その損傷
を早めたり危険な状態となるので、ボルトの締付け不足
や締め忘れは絶対に許されない。上述したような簡便な
確認が可能となるので、締付けボルトが所定の箇所にね
じ込まれていても、正規の締付け力を発揮するあたりま
で締め上げられているか否かを、ダイヤルゲージを持た
ない作業者でも、簡単に判断することができる利点があ
る。

本考案は以上詳細に説明したように、ボルト頭部の外周
かつ上方部にボルトと同心の円柱状案内面を形成し、締
付けによるボルトの伸びをダイヤルゲージで計測する
際、ダイヤルゲージの計測子と同心でかつボルト頭部の
外周かつ上方部に形成される円柱状案内面よりやや大径
の凹陥部が下面に形成されるゲージ基台を、円柱状案内
面に嵌入し、計測子を計測棒の上面ほぼ中央部に位置さ
せることができるように締付けボルトを構成したので、
ゲージ基台をボルトの頭部上面で滑らすという計測手順
上の煩わしさの問題が回避できる。

そして、締付け力の計測が適正にかつ円滑に行われ、加
えて、締付けボルトの機械加工の容易化が図られ、製作
上のコストも下げることができる。もちろん、エアマイ
クロゲージを採用するような場合に生じる問題を解消さ
れ、何時でも何処でも確実な計測が実現される効果が発
揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の締付けボルトの一部外見を含む断面
図、第２図（ａ）は締付けられた状態での締付けボルト
の状態図、第２図（ｂ）および（ｃ）は従来の締付け力
計測状態図、第３図は異なる従来例の締付けボルトの一
部外見を含む断面図、第４図は締付け力計測状態図、第
５図は本考案の締付けボルトの一部外見を含む断面図、
第６図は本考案における締付け力計測状態図、第７図は
上下移動自在の案内環を有するゲージ基台の部分断面
図、第８図は案内環を円柱状案内面に嵌入させた状態
図、第９図は異なる例の締付けボルトの締付け力計測状
態図、第10図は指先による締付けボルトの締付け力確認
状態図である。 20,31……締付けボルト、20b,31b……ボルトの頭部、20
c,31c……基準面、22……計測棒、22b……計測棒の上
面、23……ダイヤルゲージ、24,28……ゲージ基台、24
a,28a……基台の下面、25,30……凹陥部、26……円柱状
案内面、27……計測子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 北田 裕司 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 吉留 範勝 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 実開 昭47−20253（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−17145（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭40−27664（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭11−13501（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボルトの中心部にボルトの伸びを計測する
   ための計測棒が縦通され、締付け前にあってはボルトの
   頭部の基準面と計測棒の上面が一致するよう研磨されて
   いる締付けボルトにおいて、 ボルト頭部の外周かつ上方部にボルトと同心の円柱状案
   内面が形成され、 上記円柱状案内面は、締付けによるボルトの伸びをダイ
   ヤルゲージで計測する際、ダイヤルゲージの計測子と同
   心でかつ該円柱状案内面よりやや大径の凹陥部を下面に
   形成したゲージ基台が嵌入され、計測子を前記計測棒の
   上面ほぼ中央部に位置させることができるようになって
   いる案内面であることを特徴とする締付けボルト。