JPS59161276A - 荷重制御座金を使つたボルトの締付管理方法 - Google Patents
荷重制御座金を使つたボルトの締付管理方法Info
- Publication number
- JPS59161276A JPS59161276A JP3403983A JP3403983A JPS59161276A JP S59161276 A JPS59161276 A JP S59161276A JP 3403983 A JP3403983 A JP 3403983A JP 3403983 A JP3403983 A JP 3403983A JP S59161276 A JPS59161276 A JP S59161276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tightening
- load control
- bolt
- plastic deformation
- washer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、荷重制御座金を使ったボルトの締付管理方法
に関するものである。
に関するものである。
従来技術
ボルトの設計締付荷重以下の規定の締付荷重で塑性変形
する特性を持った荷重制御座金を使って、前記座金の塑
性変形を確認するまでボルトに締付荷重を加え、ボルト
を規定の締付状態とすることは従来から行なわれている
。
する特性を持った荷重制御座金を使って、前記座金の塑
性変形を確認するまでボルトに締付荷重を加え、ボルト
を規定の締付状態とすることは従来から行なわれている
。
この荷重制御座金は、トルク（軸力）と時間（角度）と
の関係において第１図のような特性を有しておシ、締付
開始点からａ点までは第２図（ａ）の状態であり、ａ点
〜ｂ点までの間に同図（ｂ）のように変形する。すなわ
ち、締付開始点からａ点までは弾性変形域であシ、はぼ
−次間数的な単調増加を示し、ａ点からｂ点までの所定
の塑性変形域ではトルク（軸力）が僅かにしか増加せず
、所定の塑性変形域を超えた０点からはその荷重制御座
金の特性により独自の上昇カーブを描くことになる０ このように、荷重制御座金のトルク（軸力）対時間（角
度）特性では塑性変形域開始点ａと、所定の塑性変形域
終了点すの太き汝２つの折れ曲がシ点が存在する。
の関係において第１図のような特性を有しておシ、締付
開始点からａ点までは第２図（ａ）の状態であり、ａ点
〜ｂ点までの間に同図（ｂ）のように変形する。すなわ
ち、締付開始点からａ点までは弾性変形域であシ、はぼ
−次間数的な単調増加を示し、ａ点からｂ点までの所定
の塑性変形域ではトルク（軸力）が僅かにしか増加せず
、所定の塑性変形域を超えた０点からはその荷重制御座
金の特性により独自の上昇カーブを描くことになる０ このように、荷重制御座金のトルク（軸力）対時間（角
度）特性では塑性変形域開始点ａと、所定の塑性変形域
終了点すの太き汝２つの折れ曲がシ点が存在する。
したがって、荷重制御座金を使ってボルトの締付管理を
行うには、前記ａ点とｂ点とを的確に把握し、所定の塑
性変形域終了点を僅かに超えた０点までボルトの締付を
行うことが実際上好ましい。
行うには、前記ａ点とｂ点とを的確に把握し、所定の塑
性変形域終了点を僅かに超えた０点までボルトの締付を
行うことが実際上好ましい。
従来から、前記荷重制御座金の所定の塑性変形域終了点
すを検知するための方法は種々提供されてはいるが、最
初の折れ曲がシ点である塑性変形域開始点ａに比べて所
定の塑性変形域終了点すを検知することはトルク（軸力
）がほぼ平坦で、かつ座金塑性変形中のノイズによる影
響を受は難しかった。
すを検知するための方法は種々提供されてはいるが、最
初の折れ曲がシ点である塑性変形域開始点ａに比べて所
定の塑性変形域終了点すを検知することはトルク（軸力
）がほぼ平坦で、かつ座金塑性変形中のノイズによる影
響を受は難しかった。
このため、所定の塑性変形域ａ −ｂ区間途中でボルト
の締付が終了したり、又はボルトの設計締付荷重以上の
力を加えてしまうことがあシ、適切なボルト給付を行う
ことが難しがった。
の締付が終了したり、又はボルトの設計締付荷重以上の
力を加えてしまうことがあシ、適切なボルト給付を行う
ことが難しがった。
発明の目的
そこで、この発明の目的は前記従来の荷重制御締付座金
を使ったボルトの締（＝Ｉ管理方法の欠点を改良し、的
確に座金の塑性変形域終了点を把握できるボルトの締付
管理方法を提供することである。
を使ったボルトの締（＝Ｉ管理方法の欠点を改良し、的
確に座金の塑性変形域終了点を把握できるボルトの締付
管理方法を提供することである。
発明の構成
本発明による荷重制御座金を使ったボルトの締付管理方
法は、締付トルクの時間変化率が設定値以下になったこ
とで荷重制御座金の塑性変形域開始点を検知し、この塑
性変形域開始点を基準として設定された時間だけ一定締
付トルクを加えることで、所定の塑性変形域を超えた点
までボルトを締付けることを特徴とする。
法は、締付トルクの時間変化率が設定値以下になったこ
とで荷重制御座金の塑性変形域開始点を検知し、この塑
性変形域開始点を基準として設定された時間だけ一定締
付トルクを加えることで、所定の塑性変形域を超えた点
までボルトを締付けることを特徴とする。
実施例
以下、図示する本発明の実施例にょ〕説明する。
第２図に、本発明による荷重制御座金を使ったボルトの
締付管理方法を実施するためのボルト締付装膜ブロック
図を示した。
締付管理方法を実施するためのボルト締付装膜ブロック
図を示した。
この装置では、トルクと電流が一定の比例関係にある直
巻整流子電動機を採用し、電機子１ｏに適切な減速機（
図示せず。）を接続してボルトの締付を行なう。
巻整流子電動機を採用し、電機子１ｏに適切な減速機（
図示せず。）を接続してボルトの締付を行なう。
交流電源から、整流ブロック３を通じて電機子１０と界
磁巻線１２に電流が印加され、トライアックを採用した
制御素子８と、制御素子８のゲートに接続された位相制
御回路７で電動機の制御が行われる。また、定電圧回路
１から各回路素子に所定の電源が供給される。
磁巻線１２に電流が印加され、トライアックを採用した
制御素子８と、制御素子８のゲートに接続された位相制
御回路７で電動機の制御が行われる。また、定電圧回路
１から各回路素子に所定の電源が供給される。
整流ブロック３に設けられた抵抗Ｒ８はオペアンプＡ１
に接続されておシ、トルクに比例したモータ電流が
オペアンプＡ、に供給される。このオペアンプＡ、で電
圧信号に変換されて、オペアンプＡ２ とアッテネー
タＡＴを通して比較器５に供給される。オペアンプＡ２
に入力した信号は積分回路４を通って遅延されて比
較器５に入力し、アッテネータＡＴからの信号と比較器
５内で比較演算される。比較器５はトルクの最底レベル
をセットする設定器ＴＳＬを備えており、比較器５に入
力するトルク値を示す信号が設定値以下の場合には比較
演算を行なわない。これは、電動機が空転してトルクが
５０％以下の程度にまで底下した場合の誤検出を防止す
るためである。この設定器ＴＳＬの出力は後述するタイ
マーＢにも接続されている。
に接続されておシ、トルクに比例したモータ電流が
オペアンプＡ、に供給される。このオペアンプＡ、で電
圧信号に変換されて、オペアンプＡ２ とアッテネー
タＡＴを通して比較器５に供給される。オペアンプＡ２
に入力した信号は積分回路４を通って遅延されて比
較器５に入力し、アッテネータＡＴからの信号と比較器
５内で比較演算される。比較器５はトルクの最底レベル
をセットする設定器ＴＳＬを備えており、比較器５に入
力するトルク値を示す信号が設定値以下の場合には比較
演算を行なわない。これは、電動機が空転してトルクが
５０％以下の程度にまで底下した場合の誤検出を防止す
るためである。この設定器ＴＳＬの出力は後述するタイ
マーＢにも接続されている。
比較器５は実時間信号のアッテネータＡＴ出力と、積分
回路４からの遅延信号との差が設定値以下となると、第
１図の特性曲線上でａ点に到達したものとしてタイマー
Ａに信号を出力する。
回路４からの遅延信号との差が設定値以下となると、第
１図の特性曲線上でａ点に到達したものとしてタイマー
Ａに信号を出力する。
タイマーＡは、設定器Ｔ、で塑性変形域ａ −ｂの時間
軸値に相当する作動時間が設定されておシ、比較器５か
らの信号入力でＴ１時間を計測した後遮断回路９に信号
を送る。遮断回路９は、タイマーＡの出力を受けると制
御素子８のゲートを操作して電動機の回転を停止する。
軸値に相当する作動時間が設定されておシ、比較器５か
らの信号入力でＴ１時間を計測した後遮断回路９に信号
を送る。遮断回路９は、タイマーＡの出力を受けると制
御素子８のゲートを操作して電動機の回転を停止する。
また、タイマーＡの入力には電圧補正回路２が接続され
ておシ、電圧変動に対してタイマーＡの動作時間を補償
して、確実に前記ａ −ｂ間の時間軸値を維持するよう
構成されている。
ておシ、電圧変動に対してタイマーＡの動作時間を補償
して、確実に前記ａ −ｂ間の時間軸値を維持するよう
構成されている。
さらに、遮断回路９と電動機には異常時遮断回路６が接
続されている。この異常時遮断回路６はタイマーＢの出
力で作動し、当該タイマーＢが設定器Ｔ２ で設定さ
れた通常のボルト締付開始から終了するまでの到達時間
を大幅に超えた場合に遮断回路９に停止信号を送る。す
なわち、座金を２度締め又は再使用した場合はボルト自
体の塑性変影領域開始点でタイマーＡが作動開始してし
まい、ボルトを締付過ぎる恐れがあるためタイマーＢで
全体の締付時間を監視する。この異常遮断回路６が作動
すると異常表示ランプ１３が点燈し、電動機は停止する
。また、タイマーＢにも設定器ＴＳＬの設定値が入力さ
れ、このＴＳＬレベルをトルクが越えた時タイマーＢが
作動して前記ボルトの実締付時間誤検出防止を図ってい
る。
続されている。この異常時遮断回路６はタイマーＢの出
力で作動し、当該タイマーＢが設定器Ｔ２ で設定さ
れた通常のボルト締付開始から終了するまでの到達時間
を大幅に超えた場合に遮断回路９に停止信号を送る。す
なわち、座金を２度締め又は再使用した場合はボルト自
体の塑性変影領域開始点でタイマーＡが作動開始してし
まい、ボルトを締付過ぎる恐れがあるためタイマーＢで
全体の締付時間を監視する。この異常遮断回路６が作動
すると異常表示ランプ１３が点燈し、電動機は停止する
。また、タイマーＢにも設定器ＴＳＬの設定値が入力さ
れ、このＴＳＬレベルをトルクが越えた時タイマーＢが
作動して前記ボルトの実締付時間誤検出防止を図ってい
る。
電動機はトリガースイッチ１１０投入で作動されるが、
異常時遮断回路６が作動するとトリガースイッチ１１を
投入しても電動機は作動せず、電源プラグを一旦引き抜
いてリセットする必要がある０ 動作 次に、この装置を使って荷重制御座金を使ったボルトの
締付に際しては、設定器ＴＳＬにトルクの最底レベルを
設定し、設定器Ｔ、に使用座金の塑性変形域ａ −ｂ間
又は＆−ｅ間の時間軸長さを設定し、設定器Ｔ、にナツ
トの締付開始からｂ点又はＣ点までの値に許容範囲値を
付加した実締付時間を設定する。
異常時遮断回路６が作動するとトリガースイッチ１１を
投入しても電動機は作動せず、電源プラグを一旦引き抜
いてリセットする必要がある０ 動作 次に、この装置を使って荷重制御座金を使ったボルトの
締付に際しては、設定器ＴＳＬにトルクの最底レベルを
設定し、設定器Ｔ、に使用座金の塑性変形域ａ −ｂ間
又は＆−ｅ間の時間軸長さを設定し、設定器Ｔ、にナツ
トの締付開始からｂ点又はＣ点までの値に許容範囲値を
付加した実締付時間を設定する。
電機子１０に接続された減速機構にボルトと荷重制御座
金をセットし、トリガー・スイッチ１１を投入して電動
機を作動する。
金をセットし、トリガー・スイッチ１１を投入して電動
機を作動する。
整流ブロック３は、トルクに比例した電機子１０電流を
オペアンプＡ、に出力し、オペアンプＡ１ は電圧信
号に変換してアッテネータＡＴとオペアンプＡ２に出力
する。
オペアンプＡ、に出力し、オペアンプＡ１ は電圧信
号に変換してアッテネータＡＴとオペアンプＡ２に出力
する。
アッテネータＡＴは、入力信号に適切なアッテネーシヨ
ンを加えて比較器５に出力し、オペアンプＡ２ は同
様に積分回路４を通して時間遅れさせた信号を比較器５
に入力する。
ンを加えて比較器５に出力し、オペアンプＡ２ は同
様に積分回路４を通して時間遅れさせた信号を比較器５
に入力する。
比較器５は入力信号が設定器ＴＳＬ設定値以上の入力レ
ベルで前記２つの入力信号を比較し、比較値が設定範囲
内となジ塑性変形域開始点ａとなったことを検知しタイ
マーＡに信号を出力する。
ベルで前記２つの入力信号を比較し、比較値が設定範囲
内となジ塑性変形域開始点ａとなったことを検知しタイ
マーＡに信号を出力する。
そこで、タイマーＡは設定器Ｔ、内に設定された塑性変
形域ａ−ｂ、又は塑性変形域終了点すを僅かに超えた点
Ｃまでのａ −ｃ間の時間軸値だけ作動し電機子１０の
回転を進める。
形域ａ−ｂ、又は塑性変形域終了点すを僅かに超えた点
Ｃまでのａ −ｃ間の時間軸値だけ作動し電機子１０の
回転を進める。
タイマーＡは作動時間終了後、遮断回路９に・信号を送
シ、この遮断回路９は制御素子８のゲートに信号を出力
して電動機の駆動を停止する。
シ、この遮断回路９は制御素子８のゲートに信号を出力
して電動機の駆動を停止する。
また、通常の平均的な実締付時間′を超えて装置が動作
すると、タイマーＢが作動して異常時遮断回路６が機能
し、異常表示ランプ１３を点燈し同 ４・時に遮断回路
９に信号を出力して電機子１０の回転を停止させる。
すると、タイマーＢが作動して異常時遮断回路６が機能
し、異常表示ランプ１３を点燈し同 ４・時に遮断回路
９に信号を出力して電機子１０の回転を停止させる。
発明の効果
本発明による荷重制御座金を使ったボルトの締付管理方
法実施例は以上の通シであシ、次に述べる効果を挙げる
ことができる。
法実施例は以上の通シであシ、次に述べる効果を挙げる
ことができる。
荷重制御座金の所定の塑性変形域の開始点を検知し、こ
の開始点から所定時間経過後に塑性変形域終了点とする
ことで荷重制御座金の折れ曲がり点を確実に把握して適
切ガポルトの締付管理が行なえる。
の開始点から所定時間経過後に塑性変形域終了点とする
ことで荷重制御座金の折れ曲がり点を確実に把握して適
切ガポルトの締付管理が行なえる。
また、荷重制限座金を使用するため座金の変形で最低限
の軸力が加わった事を目視で確認し、オーバー締もこの
管理方法を用いることで防止し得るため現場での施工が
合理化できる。
の軸力が加わった事を目視で確認し、オーバー締もこの
管理方法を用いることで防止し得るため現場での施工が
合理化できる。
さらに、トルク係数にあるバラつきを有するボルトと荷
重制御座金を使用する場合にも第１図のように折れ曲が
り点を有するものであれば適切な軸力管理を行なうこと
ができる。
重制御座金を使用する場合にも第１図のように折れ曲が
り点を有するものであれば適切な軸力管理を行なうこと
ができる。
第１図は荷重制御座金の特性を示すグラフ、第２図（ａ
）は荷重制御座金の締付前の正面図、 （ｂ）は同じく
締付後の正面図、第３図は本発明を実施するだめの一実
施例を示すボルト締付根のブロック図である。 １・・定電圧回路、２・・電圧補正回路、３・・整流ブ
リッジ、４・・積分回路、５・・比較器、６・・異常時
遮断回路、７・・位相制御回路、８・・制御素子、９・
・遮断回路、１０・・電機子、 １１・・トリガースイッチ、１２・・界磁巻線、１３・
・異常表示ランプ、 Ａ、 、 Ａ、 ・・オペアンプ、Ａ、Ｂ・・タイマ
ー、ＴＳＬ、Ｔ、、Ｔ２ ・・設定器。
）は荷重制御座金の締付前の正面図、 （ｂ）は同じく
締付後の正面図、第３図は本発明を実施するだめの一実
施例を示すボルト締付根のブロック図である。 １・・定電圧回路、２・・電圧補正回路、３・・整流ブ
リッジ、４・・積分回路、５・・比較器、６・・異常時
遮断回路、７・・位相制御回路、８・・制御素子、９・
・遮断回路、１０・・電機子、 １１・・トリガースイッチ、１２・・界磁巻線、１３・
・異常表示ランプ、 Ａ、 、 Ａ、 ・・オペアンプ、Ａ、Ｂ・・タイマ
ー、ＴＳＬ、Ｔ、、Ｔ２ ・・設定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ボルトの設計締付荷重よシ低い荷重で塑性変形する荷重
制御座金を用いてボルトの締付を管理する締付管理方法
であって、 締付トルクの時間変化率が設定値以下になったことで前
記荷重制御座金の塑性変形域開始点を検知し、 この塑性変形域開始点を基準として設定された時間だけ
一定締付トルクを加え、 前記荷重制御座金の所定の塑性変形域を超えた点までボ
ルトを給料けることを特徴とする荷重制御座金を使った
ボルトの締付管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3403983A JPS59161276A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 荷重制御座金を使つたボルトの締付管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3403983A JPS59161276A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 荷重制御座金を使つたボルトの締付管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59161276A true JPS59161276A (ja) | 1984-09-12 |
Family
ID=12403174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3403983A Pending JPS59161276A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 荷重制御座金を使つたボルトの締付管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59161276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288128A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Honda Motor Co Ltd | ナットランナの締付トルク管理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4995299A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-10 | ||
| JPS5537388A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Fabrication of tubular container |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP3403983A patent/JPS59161276A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4995299A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-10 | ||
| JPS5537388A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Fabrication of tubular container |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288128A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Honda Motor Co Ltd | ナットランナの締付トルク管理方法 |
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