JPH11183280A - ボルトの締結方法及び締結装置 - Google Patents
ボルトの締結方法及び締結装置Info
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- JPH11183280A JPH11183280A JP36700697A JP36700697A JPH11183280A JP H11183280 A JPH11183280 A JP H11183280A JP 36700697 A JP36700697 A JP 36700697A JP 36700697 A JP36700697 A JP 36700697A JP H11183280 A JPH11183280 A JP H11183280A
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- restraining
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、所要の軸力を精度良くボルトに付
与することができるボルトの締結方法及び締結装置を提
供することを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するための手段として本
発明は、ボルトの頭部頂面から軸方向に測定穴を設け、
レ−ザ−変位計のレ−ザ−光を前記測定穴の底部に照射
して、ボルトの軸方向の伸びを測定しながら締結作業を
行い、所定の伸びに達したら締結作業を終了する、ボル
トの締結方法を提供する。また、ボルトの頭部頂面から
軸方向に設けた測定穴の底部にレ−ザ−光を照射して、
締結時におけるボルトの軸方向の伸びを測定するレ−ザ
−変位計と、所定の伸びに達したらレ−ザ−変位計から
の信号により自動的に締結作業を終了する締結工具とよ
りなる、ボルトの締結装置を提供する。
与することができるボルトの締結方法及び締結装置を提
供することを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するための手段として本
発明は、ボルトの頭部頂面から軸方向に測定穴を設け、
レ−ザ−変位計のレ−ザ−光を前記測定穴の底部に照射
して、ボルトの軸方向の伸びを測定しながら締結作業を
行い、所定の伸びに達したら締結作業を終了する、ボル
トの締結方法を提供する。また、ボルトの頭部頂面から
軸方向に設けた測定穴の底部にレ−ザ−光を照射して、
締結時におけるボルトの軸方向の伸びを測定するレ−ザ
−変位計と、所定の伸びに達したらレ−ザ−変位計から
の信号により自動的に締結作業を終了する締結工具とよ
りなる、ボルトの締結装置を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボルトの締結方法
及び締結装置に関するものである。
及び締結装置に関するものである。
【０００２】
【０００３】ボルトを確実に締結するためには、ボルト
の軸力（軸方向の引張力）は重要な要素となる。所要の
軸力をボルトに付与する方法として、従来より、締結ト
ルクによりボルトの軸力を管理する方法が存在する。し
かしこの方法の場合は、ボルトやナットあるいは被締結
部材の寸法精度の相違によって、締結トルクにバラツキ
が生じるため、所要の軸力を付与することができない場
合がある。
の軸力（軸方向の引張力）は重要な要素となる。所要の
軸力をボルトに付与する方法として、従来より、締結ト
ルクによりボルトの軸力を管理する方法が存在する。し
かしこの方法の場合は、ボルトやナットあるいは被締結
部材の寸法精度の相違によって、締結トルクにバラツキ
が生じるため、所要の軸力を付与することができない場
合がある。
【０００４】また、ボルトの長手方向に目印を付け、締
め付け前後のボルトの伸び量を測定する方法があるが、
これは分解式となるため簡便に量産組付工程で実施でき
ない。さらに、超音波によりボルトの伸びを測定する方
法があるが、ボルトの端面を精密に研磨した面が必要で
あることから、ボルト自体が高価となるという問題があ
った。
め付け前後のボルトの伸び量を測定する方法があるが、
これは分解式となるため簡便に量産組付工程で実施でき
ない。さらに、超音波によりボルトの伸びを測定する方
法があるが、ボルトの端面を精密に研磨した面が必要で
あることから、ボルト自体が高価となるという問題があ
った。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、所要の軸力を精度良くボルト
に付与することができるボルトの締結方法及び締結装置
を提供することを目的とする。
るためになされたもので、所要の軸力を精度良くボルト
に付与することができるボルトの締結方法及び締結装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として本発明は、ボルトの頭部頂面から軸方向に
測定穴を設け、レ−ザ−変位計のレ−ザ−光を前記測定
穴の底部に照射して、ボルトの軸方向の伸びを測定しな
がら締結作業を行い、所定の伸びに達したら締結作業を
終了する、ボルトの締結方法を提供する。
の手段として本発明は、ボルトの頭部頂面から軸方向に
測定穴を設け、レ−ザ−変位計のレ−ザ−光を前記測定
穴の底部に照射して、ボルトの軸方向の伸びを測定しな
がら締結作業を行い、所定の伸びに達したら締結作業を
終了する、ボルトの締結方法を提供する。
【０００７】また、ボルトの頭部頂面から軸方向に設け
た測定穴の底部にレ−ザ−光を照射して、締結時におけ
るボルトの軸方向の伸びを測定するレ−ザ−変位計と、
所定の伸びに達したらレ−ザ−変位計からの信号により
自動的に締結作業を終了する締結工具とよりなる、ボル
トの締結装置を提供する。
た測定穴の底部にレ−ザ−光を照射して、締結時におけ
るボルトの軸方向の伸びを測定するレ−ザ−変位計と、
所定の伸びに達したらレ−ザ−変位計からの信号により
自動的に締結作業を終了する締結工具とよりなる、ボル
トの締結装置を提供する。
【０００８】また、上記のボルトの締結装置において、
レ−ザ−変位計の収納部と、締結対象のボルト頭部の拘
束部とを有する拘束治具を設け、レ−ザ−変位計のボル
トに対する正確な位置決めを行うよう構成した、ボルト
の締結装置を提供する。
レ−ザ−変位計の収納部と、締結対象のボルト頭部の拘
束部とを有する拘束治具を設け、レ−ザ−変位計のボル
トに対する正確な位置決めを行うよう構成した、ボルト
の締結装置を提供する。
【０００９】さらに、上記のボルトの締結装置におい
て、拘束治具によりボルト頭部を拘束した状態で、拘束
治具と被締結部材の着座面との間に隙間が生じるよう構
成した、ボルトの締結装置を提供する。以下、図面を参
照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
て、拘束治具によりボルト頭部を拘束した状態で、拘束
治具と被締結部材の着座面との間に隙間が生じるよう構
成した、ボルトの締結装置を提供する。以下、図面を参
照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態１】＜イ＞締結装置 本発明の締結装置は以下の構成要素よりなる。
【００１１】ボルト頭部拘束治具 ボルト頭部拘束治具１は、一端側にレ−ザ−変位計２を
収納するための収納部１１を有し、他端側にボルト頭部
の拘束部１２を有し、収納部１１と拘束部１２とは、貫
通孔１３で連通されている。
収納するための収納部１１を有し、他端側にボルト頭部
の拘束部１２を有し、収納部１１と拘束部１２とは、貫
通孔１３で連通されている。
【００１２】拘束部１２は、ボルト頭部を嵌合する嵌合
穴１２ａと、ボルト頭部の頂面を押える丸突起状の頭部
押え部１２ｂとよりなり、ボルトの軸線と貫通孔１３の
軸線とが直線上に位置するようにボルト頭部を確実に固
定する。
穴１２ａと、ボルト頭部の頂面を押える丸突起状の頭部
押え部１２ｂとよりなり、ボルトの軸線と貫通孔１３の
軸線とが直線上に位置するようにボルト頭部を確実に固
定する。
【００１３】また、拘束部１２の端面１２ｃ側の内周縁
部には凹部１２ｄを設け、板バネ等の弾性を有するグリ
ップ材１４を固定し、ボルト頭部座面の外周縁部に設け
た凹部５１にこのグリップ材１４を合致させることによ
って、ボルト頭部をより確実に固定できるようにしても
よい。
部には凹部１２ｄを設け、板バネ等の弾性を有するグリ
ップ材１４を固定し、ボルト頭部座面の外周縁部に設け
た凹部５１にこのグリップ材１４を合致させることによ
って、ボルト頭部をより確実に固定できるようにしても
よい。
【００１４】なお、グリップ材１４をボルト頭部の凹部
５１に合致させて拘束した状態で、拘束部端面１２ｃと
被締結部材７の着座面７１との間に隙間７２が生じるよ
う構成する。これによって、被締結部材７の着座面７１
の凹凸に影響を受けることなく、ボルトの軸線と貫通孔
１３の軸線とが直線上に位置するようにボルト頭部を確
実に固定することができる。
５１に合致させて拘束した状態で、拘束部端面１２ｃと
被締結部材７の着座面７１との間に隙間７２が生じるよ
う構成する。これによって、被締結部材７の着座面７１
の凹凸に影響を受けることなく、ボルトの軸線と貫通孔
１３の軸線とが直線上に位置するようにボルト頭部を確
実に固定することができる。
【００１５】レ−ザ−変位計 レ−ザ−変位計２は、レ−ザ−光により測定対象物まで
の距離を計測するための公知の装置であり、ボルト頭部
拘束治具１の収納部１１内に収納されている。レ−ザ−
変位計２より発射されたレ−ザ−光は、貫通孔１３を介
して、ボルト５の頭部頂面から軸方向に設けた測定穴５
２の底部に照射され、ボルトの軸方向の伸びを測定する
ことができる。
の距離を計測するための公知の装置であり、ボルト頭部
拘束治具１の収納部１１内に収納されている。レ−ザ−
変位計２より発射されたレ−ザ−光は、貫通孔１３を介
して、ボルト５の頭部頂面から軸方向に設けた測定穴５
２の底部に照射され、ボルトの軸方向の伸びを測定する
ことができる。
【００１６】ここで、測定穴５２の深さは、レ−ザ−光
照射距離変動が、十分にボルトの伸びと比例する深さと
し、ボルトを弾性域内で締結に使用する場合、ボルトの
締結前後における伸び変化量は、ボルトの軸力変位量に
比例する。このため、レ−ザ−光照射変化量をもってボ
ルトの軸力とすることができる。
照射距離変動が、十分にボルトの伸びと比例する深さと
し、ボルトを弾性域内で締結に使用する場合、ボルトの
締結前後における伸び変化量は、ボルトの軸力変位量に
比例する。このため、レ−ザ−光照射変化量をもってボ
ルトの軸力とすることができる。
【００１７】締結工具 締結工具３としては、公知の電動レンチ等を用いること
ができる。この締結工具３の把持部３１によりナット６
を把持して、被締結部材に取り付けられたボルト５のね
じ部に螺着を行う。
ができる。この締結工具３の把持部３１によりナット６
を把持して、被締結部材に取り付けられたボルト５のね
じ部に螺着を行う。
【００１８】制御装置 制御装置４は、レ−ザ−変位計２で計測したボルト５の
軸方向の伸びが所定の長さに達したときに、締結工具３
に作動停止の信号を発し、締結作業を終了するためのも
のである。
軸方向の伸びが所定の長さに達したときに、締結工具３
に作動停止の信号を発し、締結作業を終了するためのも
のである。
【００１９】＜ロ＞締結方法 所要の軸力をボルト５の締結時の軸方向の伸びに換算
し、その数値を制御装置４に入力する。ボルト５を被締
結部材に取り付け、ナット６をねじ部に装着し、このナ
ット６を締結工具３の把持部３１で把持する。一方、ボ
ルト５の頭部は、ボルト頭部拘束治具１の拘束部１２で
確実に拘束する。
し、その数値を制御装置４に入力する。ボルト５を被締
結部材に取り付け、ナット６をねじ部に装着し、このナ
ット６を締結工具３の把持部３１で把持する。一方、ボ
ルト５の頭部は、ボルト頭部拘束治具１の拘束部１２で
確実に拘束する。
【００２０】レ−ザ−変位計２からレ−ザ−光をボルト
５の測定穴５２の底部に照射して、ボルト５の軸方向の
伸びを測定しながら締結工具３を作動させてナット６を
締結する。そして、ボルト５が所定の伸びに達すると、
制御装置４からの信号により締結工具３が停止し、ナッ
ト６の締結を終了する。これによって、ボルト５に所要
の軸力を付与することができる。
５の測定穴５２の底部に照射して、ボルト５の軸方向の
伸びを測定しながら締結工具３を作動させてナット６を
締結する。そして、ボルト５が所定の伸びに達すると、
制御装置４からの信号により締結工具３が停止し、ナッ
ト６の締結を終了する。これによって、ボルト５に所要
の軸力を付与することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態２】図２は、ボルト頭部拘束治具１
の拘束部の変形例である。この拘束部１５は、弾性を有
し、拡張するよう付勢され、ボルト頭部５の側面の周囲
に複数設けられたチャック部材１５ａと、これらのチャ
ック部材１５ａの外周に嵌め込んで、チャック部材１５
ａ群を縮径させる拘束リング１５ｂとよりなる。
の拘束部の変形例である。この拘束部１５は、弾性を有
し、拡張するよう付勢され、ボルト頭部５の側面の周囲
に複数設けられたチャック部材１５ａと、これらのチャ
ック部材１５ａの外周に嵌め込んで、チャック部材１５
ａ群を縮径させる拘束リング１５ｂとよりなる。
【００２２】チャック部材１５ａの先端部の内面には爪
１５ｃを設け、外周面の縦方向には複数のリブ１５ｄを
突設する。一方、拘束リング１５ｂの内周面の縦方向に
も複数のリブ１５ｅを設け、リブ同士を噛合するよう構
成する。
１５ｃを設け、外周面の縦方向には複数のリブ１５ｄを
突設する。一方、拘束リング１５ｂの内周面の縦方向に
も複数のリブ１５ｅを設け、リブ同士を噛合するよう構
成する。
【００２３】ボルト５の頭部を拘束する場合は、拘束リ
ング１５ｂを上方に位置させ、チャック部材１５ａ群を
拡張した状態でボルト頭部に嵌め込む。次に、拘束リン
グ１５ｂを押し下げて、チャック部材１５ａ群の外周を
締め付けて縮径させる。これによって、チャック部材１
５ａの爪１５ｃが、ボルト頭部の座面側端部の外縁部に
設けた凹部５３に噛み込み、ボルト頭部を確実に拘束す
ることができる。
ング１５ｂを上方に位置させ、チャック部材１５ａ群を
拡張した状態でボルト頭部に嵌め込む。次に、拘束リン
グ１５ｂを押し下げて、チャック部材１５ａ群の外周を
締め付けて縮径させる。これによって、チャック部材１
５ａの爪１５ｃが、ボルト頭部の座面側端部の外縁部に
設けた凹部５３に噛み込み、ボルト頭部を確実に拘束す
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、ボルトの
伸びにより軸力を管理するため、所要の軸力を精度良く
ボルトに付与することができ、ボルトを確実に締結する
ことが可能となる。しかも、従来のトルク締結方法並の
簡便さで締結作業を行うことができる。
伸びにより軸力を管理するため、所要の軸力を精度良く
ボルトに付与することができ、ボルトを確実に締結する
ことが可能となる。しかも、従来のトルク締結方法並の
簡便さで締結作業を行うことができる。
【図１】 本発明の実施の形態１の説明図
【図２】 本発明の実施の形態２の説明図
Claims (4)
- 【請求項１】 ボルトの頭部頂面から軸方向に測定穴を
設け、 レ−ザ−変位計のレ−ザ−光を前記測定穴の底部に照射
して、ボルトの軸方向の伸びを測定しながら締結作業を
行い、 所定の伸びに達したら締結作業を終了する、 ボルトの締結方法。 - 【請求項２】 ボルトの頭部頂面から軸方向に設けた測
定穴の底部にレ−ザ−光を照射して、締結時におけるボ
ルトの軸方向の伸びを測定するレ−ザ−変位計と、 所定の伸びに達したらレ−ザ−変位計からの信号により
自動的に締結作業を終了する締結工具とよりなる、 ボルトの締結装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のボルトの締結装置にお
いて、 レ−ザ−変位計の収納部と、締結対象のボルト頭部の拘
束部とを有する拘束治具を設け、 レ−ザ−変位計のボルトに対する正確な位置決めを行う
よう構成した、 ボルトの締結装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のボルトの締結装置にお
いて、 拘束治具によりボルト頭部を拘束した状態で、 拘束治具と被締結部材の着座面との間に隙間が生じるよ
う構成した、 ボルトの締結装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36700697A JP3407069B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ボルトの締結装置及び締結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36700697A JP3407069B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ボルトの締結装置及び締結方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183280A true JPH11183280A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3407069B2 JP3407069B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18488234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36700697A Expired - Fee Related JP3407069B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ボルトの締結装置及び締結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407069B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103994884A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-20 | 广西桂冠电力股份有限公司大化水力发电总厂 | 一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置 |
| JP2014194403A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Sakamura Mach Co Ltd | ボルト張力の測定方法 |
| WO2015150544A2 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Strain Labs Ab | Intelligent bolt and system therefor |
| CN108204876A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-26 | 烟台大学 | 一种螺栓装配过程中预紧力实时检测装置与方法 |
| CN110657976A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-07 | 北京工业大学 | 一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP36700697A patent/JP3407069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014194403A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Sakamura Mach Co Ltd | ボルト張力の測定方法 |
| WO2015150544A2 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Strain Labs Ab | Intelligent bolt and system therefor |
| CN103994884A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-20 | 广西桂冠电力股份有限公司大化水力发电总厂 | 一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置 |
| CN108204876A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-26 | 烟台大学 | 一种螺栓装配过程中预紧力实时检测装置与方法 |
| CN108204876B (zh) * | 2017-12-25 | 2024-04-16 | 烟台大学 | 一种螺栓装配过程中预紧力实时检测装置与方法 |
| CN110657976A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-07 | 北京工业大学 | 一种保证同轴度的螺栓紧固实验装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3407069B2 (ja) | 2003-05-19 |
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