JPH10202550A - 軸力測定装置付ボルト締付工具 - Google Patents
軸力測定装置付ボルト締付工具Info
- Publication number
- JPH10202550A JPH10202550A JP541497A JP541497A JPH10202550A JP H10202550 A JPH10202550 A JP H10202550A JP 541497 A JP541497 A JP 541497A JP 541497 A JP541497 A JP 541497A JP H10202550 A JPH10202550 A JP H10202550A
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- JP
- Japan
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- axial force
- bolt
- socket
- ultrasonic sensor
- fastening
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード線が締付工具に巻き付くことがなく、
所定の軸力で安全確実にボルトを締め付けることができ
る締付工具を実現する。 【解決手段】 下部にボルト２０の頭の挿入部、内部の
センサ収納部３に超音波センサ４とコイルばね５、上部
外周にスリップリング６が設けられた締付用ソケット２
と、同締付用ソケット２の上部が下部に挿入され、内部
に、締付用ソケット２を回転させる駆動モータ９、これ
を駆動するバッテリ１４、超音波センサ４の出力信号を
スリップリング６と接片７を介して入力し処理する信号
処理装置１０、ボルトの軸力設定器１２、及び上記駆動
モータ９を制御する制御装置１１が設けられたケーシン
グ１とを備えたものとする。
所定の軸力で安全確実にボルトを締め付けることができ
る締付工具を実現する。 【解決手段】 下部にボルト２０の頭の挿入部、内部の
センサ収納部３に超音波センサ４とコイルばね５、上部
外周にスリップリング６が設けられた締付用ソケット２
と、同締付用ソケット２の上部が下部に挿入され、内部
に、締付用ソケット２を回転させる駆動モータ９、これ
を駆動するバッテリ１４、超音波センサ４の出力信号を
スリップリング６と接片７を介して入力し処理する信号
処理装置１０、ボルトの軸力設定器１２、及び上記駆動
モータ９を制御する制御装置１１が設けられたケーシン
グ１とを備えたものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラント、
構造物、各種機器を連結するボルトの締付けに適用され
る軸力測定装置付ボルト締付工具に関する。
構造物、各種機器を連結するボルトの締付けに適用され
る軸力測定装置付ボルト締付工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種機器や構造物の連結には、ボルトが
多用されている。このボルトは、ボルト軸力、すなわち
締付けた際のボルトに作用する引張力を管理する必要が
ある。このボルト軸力が過大の場合はボルトが折損し、
ボルト軸力が過小の場合はボルトが緩む。
多用されている。このボルトは、ボルト軸力、すなわち
締付けた際のボルトに作用する引張力を管理する必要が
ある。このボルト軸力が過大の場合はボルトが折損し、
ボルト軸力が過小の場合はボルトが緩む。
【０００３】このボルトの締め付け力を管理する方法の
一つに超音波式軸力管理方法がある。この超音波式軸力
管理方法は、軸力がボルトに作用した際、ボルト全長が
伸びることと、音速が遅くなることを利用している。
一つに超音波式軸力管理方法がある。この超音波式軸力
管理方法は、軸力がボルトに作用した際、ボルト全長が
伸びることと、音速が遅くなることを利用している。
【０００４】従来のボルト軸力を管理する装置の一つと
して、たとえば実公平７−４５３０号により開示された
軸力センサ付ボルト締付工具がある。この軸力センサ付
ボルト締付工具について、以下に図５により説明する。
して、たとえば実公平７−４５３０号により開示された
軸力センサ付ボルト締付工具がある。この軸力センサ付
ボルト締付工具について、以下に図５により説明する。
【０００５】図５において、締付工具本体５３には超音
波センサ５１とコイルばね５２が収納されており、超音
波センサ５１からのリード線５４は外部に取り出され、
信号処理装置５６に接続されている。
波センサ５１とコイルばね５２が収納されており、超音
波センサ５１からのリード線５４は外部に取り出され、
信号処理装置５６に接続されている。
【０００６】超音波センサ５１は、ボルト２０の頭部に
接触媒質を介してコイルばね５２で押しつけられてお
り、ボルト２０の内部に超音波を入射し、ボルト２０の
端面からその反射エコーを受信して信号を出力する。こ
の信号は軸力変化に伴なう音速変化、寸法変化による伝
播時間の変化に対応するものであり、ボルト２０はその
材質と形状が同じであれば、これを締めつけた際に、そ
の反力として同一の締付力、すなわち軸力が作用するも
のである。
接触媒質を介してコイルばね５２で押しつけられてお
り、ボルト２０の内部に超音波を入射し、ボルト２０の
端面からその反射エコーを受信して信号を出力する。こ
の信号は軸力変化に伴なう音速変化、寸法変化による伝
播時間の変化に対応するものであり、ボルト２０はその
材質と形状が同じであれば、これを締めつけた際に、そ
の反力として同一の締付力、すなわち軸力が作用するも
のである。
【０００７】そのため、ボルトの軸力は、この超音波セ
ンサ５１からの信号を信号処理装置５６で処理すること
により表示器５７で表示することができ、これをモニタ
ーしていた。
ンサ５１からの信号を信号処理装置５６で処理すること
により表示器５７で表示することができ、これをモニタ
ーしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の軸力センサ付ボ
ルト締付工具においては、ボルトを締めながら軸力を測
定することができる。
ルト締付工具においては、ボルトを締めながら軸力を測
定することができる。
【０００９】しかしながら、ボルトを１回転以上回転さ
せるとリード線が巻付き、切断するおそれがあった。ま
た、ラチェットハンドルを手動で回転させながらボルト
を締めつけるため、作業効率が悪かった。
せるとリード線が巻付き、切断するおそれがあった。ま
た、ラチェットハンドルを手動で回転させながらボルト
を締めつけるため、作業効率が悪かった。
【００１０】さらに、信号処理装置と表示器は、上記軸
力センサ付ボルト締付工具とは別の場所に設置されてお
り、作業者は常に表示器に表示された軸力を監視しなが
らラチェットハンドルでボルトを回転させるために手元
が狂い、上記のボルト締付工具が外れたりする不安全状
態を生ずるおそれがあった。
力センサ付ボルト締付工具とは別の場所に設置されてお
り、作業者は常に表示器に表示された軸力を監視しなが
らラチェットハンドルでボルトを回転させるために手元
が狂い、上記のボルト締付工具が外れたりする不安全状
態を生ずるおそれがあった。
【００１１】本発明は、上記の課題を解決するために、
駆動モータで超音波センサを収納した締付用ソケットを
回転させながらボルトを締め付けるとともに、通常の軸
力監視以外に軸力の設定もできるようにし、この軸力に
到達したときに自動的に停止するようにすることによ
り、軸力の管理精度の向上とともに、安全、かつ確実な
作業の実現を可能とする装置を提供しようとするもので
ある。
駆動モータで超音波センサを収納した締付用ソケットを
回転させながらボルトを締め付けるとともに、通常の軸
力監視以外に軸力の設定もできるようにし、この軸力に
到達したときに自動的に停止するようにすることによ
り、軸力の管理精度の向上とともに、安全、かつ確実な
作業の実現を可能とする装置を提供しようとするもので
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る軸力測定装置付ボルト締付工具は、下部にボルトの
頭の挿入部が設けられ、内部に設けられたセンサ収納部
に超音波センサとコイルばねが収納され、上部外周に上
記超音波センサが接続されたスリップリングが設けられ
た締付用ソケット、および、同締付用ソケットの上部が
下部に挿入され、内部に、上記締付用ソケットの上部に
その軸端が嵌合されてこれを回転させる駆動モータと、
同駆動モータを起動させるバッテリと、超音波センサか
らの信号を下部内側に設けられ上記スリップリングと接
触する接片を介して入力し処理する信号処理装置と、ボ
ルトの軸力を設定する軸力設定器と、信号の処理結果か
ら駆動モータの出力を制御する制御装置が収納されたケ
ーシングを備えたことを特徴としている。
係る軸力測定装置付ボルト締付工具は、下部にボルトの
頭の挿入部が設けられ、内部に設けられたセンサ収納部
に超音波センサとコイルばねが収納され、上部外周に上
記超音波センサが接続されたスリップリングが設けられ
た締付用ソケット、および、同締付用ソケットの上部が
下部に挿入され、内部に、上記締付用ソケットの上部に
その軸端が嵌合されてこれを回転させる駆動モータと、
同駆動モータを起動させるバッテリと、超音波センサか
らの信号を下部内側に設けられ上記スリップリングと接
触する接片を介して入力し処理する信号処理装置と、ボ
ルトの軸力を設定する軸力設定器と、信号の処理結果か
ら駆動モータの出力を制御する制御装置が収納されたケ
ーシングを備えたことを特徴としている。
【００１３】本発明に係る軸力測定装置付ボルト締付工
具を用いてボルトの締め付けを行う場合は、まず、締付
用ソケットの上部にケーシングを配設し、駆動モータの
軸端を締付用ソケットの上部に嵌合させた後、ボルトの
頭部と締付用ソケットの下部を結合させ、駆動モータを
駆動する。
具を用いてボルトの締め付けを行う場合は、まず、締付
用ソケットの上部にケーシングを配設し、駆動モータの
軸端を締付用ソケットの上部に嵌合させた後、ボルトの
頭部と締付用ソケットの下部を結合させ、駆動モータを
駆動する。
【００１４】上記駆動モータが駆動されると、締付用ソ
ケットが回転を開始し、ボルトの締め付けを行い、同時
に超音波センサの出力信号がスリップリング及び接片を
介して信号処理装置に伝送され、ボルトの軸力の表示が
行われ、これが軸力設定器に設定された規定値に達する
と、駆動モータが自動的に停止する。
ケットが回転を開始し、ボルトの締め付けを行い、同時
に超音波センサの出力信号がスリップリング及び接片を
介して信号処理装置に伝送され、ボルトの軸力の表示が
行われ、これが軸力設定器に設定された規定値に達する
と、駆動モータが自動的に停止する。
【００１５】そのため、リード線が締付工具に巻き付く
ことなく、所定の軸力で安全確実にボルトを締め付ける
ことが可能となり、一人作業によるボルトの締め付けが
可能となる。
ことなく、所定の軸力で安全確実にボルトを締め付ける
ことが可能となり、一人作業によるボルトの締め付けが
可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る軸力
測定装置付ボルト締付工具について、図１乃至図３によ
り説明する。
測定装置付ボルト締付工具について、図１乃至図３によ
り説明する。
【００１７】図１乃至図３に示す本実施形態に係る軸力
測定装置付ボルト締付工具は、その下端部に締付け対象
ボルト２０の頭部が嵌合される締付用ソケット２と、同
ソケット２の上部がその下部に挿入されるケーシング１
を備えている。
測定装置付ボルト締付工具は、その下端部に締付け対象
ボルト２０の頭部が嵌合される締付用ソケット２と、同
ソケット２の上部がその下部に挿入されるケーシング１
を備えている。
【００１８】上記締付用ソケット２は、その下端部に締
付け対象ボルト２０の頭部が嵌合可能な六角穴２ｂ、上
端部にケーシング１内に設けられた駆動モータ９の角状
軸１７が挿入される四角穴２ａ、上部外周にスリップリ
ング６が設けられている。
付け対象ボルト２０の頭部が嵌合可能な六角穴２ｂ、上
端部にケーシング１内に設けられた駆動モータ９の角状
軸１７が挿入される四角穴２ａ、上部外周にスリップリ
ング６が設けられている。
【００１９】また、内部のセンサ収納部３には超音波セ
ンサ４とコイルばね５が収納され、超音波センサ４は滑
動可能となっており、コイルばね５でボルトの頭部に圧
着するようになっている。さらに、上記超音波センサ４
からのリード線８は溝を通ってスリップリング６に接続
されている。
ンサ４とコイルばね５が収納され、超音波センサ４は滑
動可能となっており、コイルばね５でボルトの頭部に圧
着するようになっている。さらに、上記超音波センサ４
からのリード線８は溝を通ってスリップリング６に接続
されている。
【００２０】一方、ケーシング１は、下部内部に駆動モ
ータ９、下部内側に締付用ソケット２のスリップリング
６と摺動する接片７、上部内部にはこの接片７にリード
線８を介して接続された信号処理装置１０と制御装置１
１とバッテリ１４、上面には軸力設定器１２と表示器１
３と電源ＳＷ１５、側部にはハンドル１６が設けられて
いる。
ータ９、下部内側に締付用ソケット２のスリップリング
６と摺動する接片７、上部内部にはこの接片７にリード
線８を介して接続された信号処理装置１０と制御装置１
１とバッテリ１４、上面には軸力設定器１２と表示器１
３と電源ＳＷ１５、側部にはハンドル１６が設けられて
いる。
【００２１】また、駆動モータ９の角状軸１７には球状
支持金具２２が設けられ、締付用ソケット２が落下しな
い構造としており、この球状支持金具２２は内側にばね
が設けられており、四角穴２ａに設けた球状凹部２３に
圧接するようになっている。
支持金具２２が設けられ、締付用ソケット２が落下しな
い構造としており、この球状支持金具２２は内側にばね
が設けられており、四角穴２ａに設けた球状凹部２３に
圧接するようになっている。
【００２２】次に、本実施形態に係る軸力測定装置付ボ
ルト締付工具の作用について、具体的に説明する。この
工具を使用する場合、まず、ケーシング１と締付用ソケ
ット２を連結させるため、ハンドル１６でケーシング１
全体を持ち上げ、駆動モータ９の角状軸１７の先端を締
付用ソケット２の四角穴２ａに挿入する。
ルト締付工具の作用について、具体的に説明する。この
工具を使用する場合、まず、ケーシング１と締付用ソケ
ット２を連結させるため、ハンドル１６でケーシング１
全体を持ち上げ、駆動モータ９の角状軸１７の先端を締
付用ソケット２の四角穴２ａに挿入する。
【００２３】上記駆動モータ９の角状軸１７には球状支
持金具２２が設けられており、締付用ソケット２の四角
穴２ａの球状凹部２３に圧接するため、上記締付用ソケ
ット２の落下を防止することができるとともに、スリッ
プリング６とケーシング１の下部内側に設けた接片７と
の接触のずれを防止することができる。
持金具２２が設けられており、締付用ソケット２の四角
穴２ａの球状凹部２３に圧接するため、上記締付用ソケ
ット２の落下を防止することができるとともに、スリッ
プリング６とケーシング１の下部内側に設けた接片７と
の接触のずれを防止することができる。
【００２４】上記ケーシング１と締付用ソケット２の連
結後は、このボルト締付工具をボルト２０の上方へ移動
し、締付用ソケット２の下端部に設けた六角穴２ｂを締
付対象のボルト２０の頭部に嵌合させる。
結後は、このボルト締付工具をボルト２０の上方へ移動
し、締付用ソケット２の下端部に設けた六角穴２ｂを締
付対象のボルト２０の頭部に嵌合させる。
【００２５】ボルト２０の締付けは、軸力設定器１２で
軸力を設定するか、あるいは設定しないで電源ＳＷ１５
をＯＮとし、駆動モータ９を起動させると、締付用ソケ
ット２が回転してボルト２０が締まる。駆動モータ９を
回転させている間、超音波センサ４からの信号は信号処
理装置１０で処理され、表示器１３で表示されるため、
この表示器１３により軸力を監視し、所定の軸力が表示
されたときに電源ＳＷ１５をＯＦＦにする。軸力設定器
１２で設定した場合は、所定の軸力になると制御装置１
１からの信号で停止する。
軸力を設定するか、あるいは設定しないで電源ＳＷ１５
をＯＮとし、駆動モータ９を起動させると、締付用ソケ
ット２が回転してボルト２０が締まる。駆動モータ９を
回転させている間、超音波センサ４からの信号は信号処
理装置１０で処理され、表示器１３で表示されるため、
この表示器１３により軸力を監視し、所定の軸力が表示
されたときに電源ＳＷ１５をＯＦＦにする。軸力設定器
１２で設定した場合は、所定の軸力になると制御装置１
１からの信号で停止する。
【００２６】本発明の実施の他の形態を図４に示す。図
４に示す本実施形態は、駆動モータ９を使用せず、手動
でボルト２０の締付けを行う場合に上記締付用ソケット
２と組み合せて用いるラチェットハンドル１８であり、
このハンドル１８には角状軸１７と接片７が設けられ、
超音波センサ４が出力した信号はスリップリング６、接
片７、リード線８を介して外部の計測装置１９に伝送さ
れる。
４に示す本実施形態は、駆動モータ９を使用せず、手動
でボルト２０の締付けを行う場合に上記締付用ソケット
２と組み合せて用いるラチェットハンドル１８であり、
このハンドル１８には角状軸１７と接片７が設けられ、
超音波センサ４が出力した信号はスリップリング６、接
片７、リード線８を介して外部の計測装置１９に伝送さ
れる。
【００２７】上記一実施形態及び他の実施形態に係る装
置は、小型のため一人作業ができ、軸力が精度よく測定
できるため、原子力プラントの主冷却材ポンプ（ＲＣ
Ｐ）、ロケット装置、あるいはリニア新幹線のマグネッ
トの側壁取付けなど軸力管理が必要な場合に有効に活用
することができる。
置は、小型のため一人作業ができ、軸力が精度よく測定
できるため、原子力プラントの主冷却材ポンプ（ＲＣ
Ｐ）、ロケット装置、あるいはリニア新幹線のマグネッ
トの側壁取付けなど軸力管理が必要な場合に有効に活用
することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の軸力測定装置付ボルト締付工具
は、下部にボルトの頭の挿入部、内部のセンサ収納部に
超音波センサとコイルばね、上部外周にスリップリング
が設けられた締付用ソケットと、同締付用ソケットの上
部が下部に挿入され、内部に、締付用ソケットを回転さ
せる駆動モータ、これを駆動するバッテリ、超音波セン
サの出力信号をスリップリングと接片を介して入力し処
理する信号処理装置、ボルトの軸力設定器、及び上記駆
動モータを制御する制御装置が設けられたケーシングと
を備えたことによって、リード線が締付工具に巻き付く
ことなく、所定の軸力で安全確実にボルトを締め付ける
ことが可能となったため、一人作業による良好なボルト
の締め付けが可能となる。
は、下部にボルトの頭の挿入部、内部のセンサ収納部に
超音波センサとコイルばね、上部外周にスリップリング
が設けられた締付用ソケットと、同締付用ソケットの上
部が下部に挿入され、内部に、締付用ソケットを回転さ
せる駆動モータ、これを駆動するバッテリ、超音波セン
サの出力信号をスリップリングと接片を介して入力し処
理する信号処理装置、ボルトの軸力設定器、及び上記駆
動モータを制御する制御装置が設けられたケーシングと
を備えたことによって、リード線が締付工具に巻き付く
ことなく、所定の軸力で安全確実にボルトを締め付ける
ことが可能となったため、一人作業による良好なボルト
の締め付けが可能となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る軸力測定装置付ボ
ルト締付工具の説明図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ部の拡大図
である。
ルト締付工具の説明図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ部の拡大図
である。
【図２】上記一実施形態に係る締付用ソケットの立体断
面図である。
面図である。
【図３】上記一実施形態に係る締付工具の電気系統図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施の他の形態に係るラチェットハン
ドルの側面図である。
ドルの側面図である。
【図５】従来の軸力センサ付ボルト締付工具の縦断面図
である。
である。
１ ケーシング ２ 締付用ソケット ２ａ 四角穴 ２ｂ 六角穴 ３ センサ収納部 ４ 超音波センサ ５ コイルばね ６ スリップリング ７ 接片 ８ リード線 ９ 駆動モータ １０ 信号処理装置 １１ 制御装置 １２ 軸力設定器 １３ 表示器 １４ バッテリ １５ 電源ＳＷ １６ ハンドル １７ 角状軸 １８ ラチェットハンドル １９ 計測装置 ２０ ボルト ２１ ストッパ ２２ 球状支持金具 ２３ 球状凹部
Claims (1)
- 【請求項１】 下部にボルトの頭の挿入部が設けられ、
内部に設けられたセンサ収納部に超音波センサとコイル
ばねが収納され、上部外周に上記超音波センサが接続さ
れたスリップリングが設けられた締付用ソケット、およ
び、同締付用ソケットの上部が下部に挿入され、内部
に、上記締付用ソケットの上部にその軸端が嵌合されて
これを回転させる駆動モータと、同駆動モータを起動さ
せるバッテリと、超音波センサからの信号を下部内側に
設けられ上記スリップリングと接触する接片を介して入
力し処理する信号処理装置と、ボルトの軸力を設定する
軸力設定器と、信号の処理結果から駆動モータの出力を
制御する制御装置が収納されたケーシングを備えたこと
を特徴とする軸力測定装置付ボルト締付工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP541497A JPH10202550A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 軸力測定装置付ボルト締付工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP541497A JPH10202550A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 軸力測定装置付ボルト締付工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202550A true JPH10202550A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11610495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP541497A Withdrawn JPH10202550A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 軸力測定装置付ボルト締付工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202550A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2254618A (en) * | 1991-04-11 | 1992-10-14 | Takata Corp | Air bag cover |
| GB2250244B (en) * | 1990-06-20 | 1994-06-15 | Takata Corp | Modular cover for air bag assembly |
| JP2013185910A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 超音波探触子の位置決め構造 |
| DE102015111826A1 (de) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Airbus Operations Gmbh | System und verfahren zur durchführung einer messung an einem verbindungselement |
| CN110579305A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 北京艾法斯特科技发展有限公司 | 一种超声实时测量螺栓轴力的智能套筒系统 |
| CN110625377A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-31 | 深圳市华成工业控制有限公司 | 螺丝锁付机的防歪斜装置及方法 |
| CN117030477A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-11-10 | 广州华立学院 | 一种基于超声波的固定件锁付力检测方法 |
-
1997
- 1997-01-16 JP JP541497A patent/JPH10202550A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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