JPH02670Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ボルトの締付力をパルス反射式超音
波軸力計を用いて測定するボルトの軸力測定装置
に関するものである。

一般に、ボルトの締付力をパルス反射式の超音
波軸力計を用いて測定する場合には、超音波送信
用のセンサと、被測定物のカツプリングを一定に
保持する必要がある。ところが、従来のボルトの
軸力測定装置は、第１図に示すように、超音波セ
ンサ１のまわりに磁石２を配置し、磁石２の磁力
を利用して超音波センサ１をボルト３の頭部３ａ
及び先端部３ｂに保持する構造であり、このため
にカツプリングを一定に保つには、ボルト３及び
ナツト４に締付トルクを加える部分とは完全に分
離して設置しなければならなかつた。

しかしながら、従来の超音波センサ１を保持す
る方法では、被測定物がステンレス鋼又は非鉄金
属等の非磁性体の場合には磁石２を用いてセンサ
１を保持することができないし、第２図に示すよ
うに、六角レンチ５を使用する六角穴付ボルト６
で一端が構造物７に埋設されている場合には、六
角レンチ５と軸力測定装置の同時使用は不可能で
ある。

従つて、従来の方法により、たとえば炉内構造
物のボルト締付力等を測定するボルトの超音波軸
力計を使用する場合には、超音波センサと、トル
ク伝達を行なうための小型で一体化したセンサア
ダプターの開発が望まれている。

本考案は、かかる要望に応えるために提案され
たもので、六角レンチの内部にセンサ及びその保
持体、押し付けバネ等を組みこむとともに、ボル
ト又はナツトの六角穴に取付けるためのリングバ
ネ式のセンサアダプタを用いることにより六角穴
付ボルトの締付力を超音波軸力計により測定可能
にしたボルトの軸力測定装置を提供することを目
的とするもので、その要旨とするところは、ボル
トの頭部に係合しボルトにトルクを与える本体
と、該本体に配設され前記ボルトの頭部に設けら
れるとともに軸芯と直交する平面上に形成された
溝に嵌入するスチールボールと、該スチールボー
ルを前記溝に押圧するバネと、前記本体内に収納
される超音波送受信器と、該超音波送受信器をボ
ルトの軸方向に押圧するスプリングとから構成さ
れることを特徴とする。

以下、本考案に係るボルトの軸力測定装置を第
３図ａ，ｂないし第７図に示した実施例に基づい
て具体的に説明する。

第３図ａ，ｂは本考案に係るセンサアダプター
の構造を示す一部破断した正面図及びそのＡ−Ａ
断面図であるが、１０は六角レンチであり、スパ
ナ等により締付ける際のトルク伝達を行なう。こ
の六角レンチ１０の内部には、超音波の送受信を
行なうセンサ１１を先端部に保持したセンサ保持
部１２がスプリング１３を介して収納されている
が、センサ保持部１２はセンサ１１を保持すると
ともにスプリング１３のバネ力をセンサ１１に伝
えて押付力を付与している。また、センサ保持部
１２の上部には連結用ナツト１４を介してレセプ
ター１５が接続されている。

一方、六角レンチ１０の所定位置には、軸芯と
直交する平面上に貫通した左右対称の穴１６が穿
設され、この穴１６にスチールボール１７が内側
に設置されたリングバネ１８により装着されてお
り、スチールボール１７を常時外方に付勢する力
を付与している。

このように構成されたセンサアダプターを用い
て六角穴付ボルトの締付力を測定する場合には、
まず、センサアダプターが第４図に示すように、
六角穴付ボルト２０の頭部に設けた六角穴２０ａ
に嵌着される。このとき、六角レンチ１０の所定
位置に装着されているスチールボール１７は、六
角穴２０ａの内側で軸芯と直交する平面上の所定
位置に設けられた凹溝２１内に納まり、この状態
でセンサ１１は六角穴２０ａの底面に対しスプリ
ング１３による適切な一定の押圧力Ｆで押し付け
られる。スプリング１３の押圧力Ｆに対しリング
バネ１８によりスチールボール１７はそれぞれ
Ｆ／２の反力により押圧され、センサ１１は六角穴 ２０ａから抜け出さないようになつている。すな
わちセンサ１１が六角穴２０ａから抜け出さない
のは、スチールボール１７は、リングバネ１８に
より六角穴２０ａの凹溝２１に押しつけられ、ス
プリング１３により生ずるセンサ１１の押圧力Ｆ
に抗しているためである。

この原理を第５図を用いて説明すると、いま
Ｆ／２をスプリング１３のばね力、Ｐをリングバネ １８のばね力、Ｒをボルトからの反力、ｒをスチ
ールボールの半径、ｈをスチールボール１７の出
代とすると Rsinθ＝Ｆ／２ ＰRcosθ となり、ここでたとえばＦ＝１Kg、ｒ＝1.75mm、
ｈ＝0.75mmとすると となり、センサアダプターが六角穴２０ａから抜
け出るのを防止していることが証明される。

第６図ないし第７図は本考案の他の実施例を示
す断面図及びそのＢ−Ｂ断面図であるが、本実施
例では六角頭付ボルトに嵌めこんでトルクを伝達
する六角レンチ２２の内径側に六角穴２２ａを形
成し、軸芯方向に直交する平面上に装着したスチ
ールボール１７を六角レンチ２２の外周側よりリ
ングバネ２３を介して押しつけるように構成され
ている。したがつて、本実施例の場合には、六角
穴付ボルト２０又は六角頭付ボルト等のいずれに
も適用可能となる。

なお、本実施例の場合は、六角頭付ボルトの二
面幅を有する頭部にスチールボール１７が嵌めこ
まれる凹溝が形成されている。従つて、前記構成
を有するセンサアダプターを装着した六角レンチ
１０を使用して六角穴付ボルト２０を締付けれ
ば、センサ１１によりボルトの軸力を測定しなが
らトルクを加えることが可能となる。

以上、図面に示した実施例にもとずいて詳細に
説明したように、本考案に係るボルトの軸力測定
装置によれば、センサ保持部とトルク伝達部とを
スプリングを介して一体的に保持し、非磁性体か
らなるボルト等にも適用可能で、しかも、取付け
取外しが可能なようにリングバネ式によるセンサ
アダプターを用いた構造であり、通常のレンチを
使用しても大きなトルクを加えることができる。

また、六角レンチの本体にスプリングを介して
センサ保持部とセンサを一体型に装着した構造で
あり、トルク負荷時に生ずる六角レンチ本体の不
安定な動きが吸収され、センサの保持状態が安定
する等実用上の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波センサの使用状態を示す
断面図、第２図は従来の六角穴付ボルトの締結状
態を示す断面図、第３図ａ，ｂは本考案に係る六
角穴付ボルト用センサアダプターの構造を示す一
部破断した正面図及びそのＡ−Ａ断面図、第４図
は本考案に係るセンサアダプターの六角穴付ボル
トへの取付状態を示す一部破断した正面図、第５
図は本考案に係る要部の作動を示す説明図、第６
図ないし第７図は本考案の他の実施例を示す要部
の断面図及びそのＢ−Ｂ断面図である。 図面中、１０は六角レンチ、１１はセンサ、１
２はセンサ保持部、１３はスプリング、１４は連
結用ナツト、１５はレセプター、１６は穴、１７
はスチールボール、１８はリングバネ、２０は六
角穴付ボルト、２０ａは六角穴、２１は凹溝であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボルトの頭部に係合しボルトにトルクを与える
   本体と、該本体に配設され前記ボルトの頭部に設
   けられるとともに軸芯と直交する平面上に形成さ
   れた溝に嵌入するスチールボールと、該スチール
   ボールを前記溝に押圧するバネと、前記本体内に
   収納される超音波送受信器と、該超音波送受信器
   をボルトの軸方向に押圧するスプリングとから構
   成されることを特徴とするボルトの軸力測定装
   置。