JPH0430976A

JPH0430976A - 螺設コネクターの締付け方法及び締付け装置

Info

Publication number: JPH0430976A
Application number: JP13689590A
Authority: JP
Inventors: John K Junkers; ジョーン　ケー　ジャンカーズ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1992-02-03

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、締付は工具による螺設コネクターの締付は方
法及び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

螺設コネクター、例えばボルト類を、それぞれのボルト
締め工具によって締めたり、緩めたりすることは知られ
ている。ボルト締め工具でボルトを締める主な目的は、
組付けられるフランジのナツトを回す時、ボルトを伸ば
すことである。ボルトを伸ばすことにより、フランジを
共に支える締付力が付与される。その締付力を付与する
には、様々な方法がある。その１つは水圧トルクツール
を使う方法であり、他の１つは水圧によりボルト・を伸
ばす引張りツールを使う方法であり、更にはナツトを締
付ける方法もある。最も普通の方法は、制御トルクを使
ってボルトを伸ばすことである。ネジとナツト及びボル
トの表面との間の摩擦の影響により、この方法では純粋
な締付負荷精度が得られるが、ボルトの伸びは得られな
い。引張ることによりボルトを伸ばす引張りツールの場
合は、ボルトの伸びが実現するが、引張機構が取外され
た時、ボルトが緩む傾向があるため、不正確さが残る。

ナツト回転方式の場合は、ボルトが伸びる正しいスター
ト点が正確に設定されるのであれば、理想的な方法とい
える。

ここに「ナツト回転方式」というのは、フランジを一緒
にクランプするためにボルト上のナツトを回転させる方
法を指している。ナット回転方式の原理に基づく螺設コ
ネクター締付は方法として公知の方法では、確実に所望
の締付力を得るために、ボルトを確実に所望の伸びにす
ることは不可能であった。このように、この方法は重要
な長所を有しているにも拘らず、上記理由により、効率
よく活用することができなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の目的は、上記欠点を回避した螺設コネク
ターの締付は方法及び締付は装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

これらの目的と後に明らかになる他の目的に鑑み、本発
明の１つの特徴は、簡単に言うと、ボルト上のナツトを
回転させている間にボルトが伸び始める時機が決定され
、この時機の決定後ナツトを、ボルトが目標の伸びにな
るようにその降伏点以下で回転させる螺設コネクターの
締付は方法にある。

本発明の他の特徴は、ボルト上のナツトを回転させるツ
ールと、ボルトが伸び始める時機を決定する手段とを有
していて、前記時機決定後そのツールにより、降伏点以
下においてボルトが目標とする伸びになるようにナツト
を回転させる螺設コネクターの締付は装置にある。

〔作　用〕

ボルトとナツトを含む螺設コネクターの締付は動作中、
ナツトの伸びが始まる時点が最初に決められ、その後、
ボルトがその降伏点以下において所望の伸びに達するま
での角距離ナツトを回転させる。

〔実施例〕

本発明において特徴的と考えられる新規事項は、特に特
許請求の範囲に述べである。しかしながら、本発明の構
成と作用、並びに、更に別個の目的と長所は、添付図面
に依拠して下記実施例の記述を読むことにより、十分理
解できるであろう。

本発明においては、ボルト２上のナツトｌを回転させる
ことにより、螺設コネクターの締付けを行なう、ナツト
ｌとボルト２は、例えば、２つのフランジ部分とそれら
の間に入れ込まれたワッシャーから成るフランジ３を結
合するために用いられる。

工具、例えばレンチ４をナツト１に係着し、ボルト２に
対しナツトｌを回転させる。その工具としては、実際に
使われている公知のものを用い得る。例えば、その工具
としては、供給ライン５を通して作動流体を受け、当該
作動流体がピストンロッドを備えたピストンの位置を換
え、以てナツト１に係合する中央開口部に取付けられた
ラチェット８に噛み合ってるツメを順に回転させる方式
のものを採用できる。

第１図から分かるように、ボルト上のす・７トを回転さ
せている間、ナツトに加えられるトルク圧力とナツトの
回転度との間の関係を表わす特性ラインは、端初のカー
ブした部分とこれに続（直線部分とから成る。ポイント
Ａから始まり、ポイントＢで終る端初のカーブする部分
は、フランジ、そのボルト並びにガスケット等のセット
過程を反映している。これらの部品が一度セットされる
と、ボルトの実際の伸びが始まる。

このような関係は、機械工学協会発行の１９７７年度版
会報第１９１巻３８／７７に掲載の「留め金具締結用自
動制御装置の設計と性能」に記述されている研究の中で
確証されている。上記出版物の中では、ボルトの降伏点
を越えて螺設コネクターを締付けることが提案されてい
る。

本発明によれば、ナツトに加えられるトルク／圧力とナ
ツトの回転度との関係が、継続的にモニターされる。最
初のパラメータは、例えば、工具４に作動流体を供給す
る供給ライン５に接続された圧力センサー６によりモニ
ターされる。

ナットの回転度のモニターは、例えば、工具４のラチェ
ット８上に設けられるマーク（図中Ｘ印が付されている
）の位置を、例えば、動作検知器７でモニターすること
により行なわれる。

構成要素６及び４からの信号は、受信した実際値をプロ
セスするプロセス装置１１に送られ、また、例えば第１
図の特性ラインに相当する特性ラインを画面表示する表
示装置９にて表示させることもできる。特性ラインがポ
イントＢに達すると、オペレーターは所定角距離、又は
、所定回転度数ナットを回転させ、ボルトが所望の伸び
となったとき、ナットの回転を止める。その伸びは、ボ
ルトのインチ当りのネジ数を知ることによって設定でき
る。業界で使われる殆んどのボルトはインチ当り８つの
ネジ山を有しているので、ナツトの各フル回転は、１イ
ンチの１０００分の１２５のボルトの伸びに相当する。

従って、所望の伸びを実現するためにナツトにどの程度
の回転度合が必要かは、予め定めておくことができる。

一方、ナツトの回転は、ボルトが所望の伸びに達した瞬
間に自動的に停止させることができる。この場合、プロ
セス装置１１にバルブを接続し、トルク／圧力とナット
の回転度との関係がポインｌ−Ｂに達したときに、工具
４に作動流体を供給する供給ライン５に配置されたバル
ブ１０によって供給ラインを閉しるようにプログラムす
ることができる。

ボルトが所望の伸びに達した時にナツトの回転が止まる
ということは、重要で発明性のある特徴であり、そこに
おいてボルトの伸びは常にボルトの降伏点以下にある。

ボルトの降伏点を超えるときには、この分野においては
極めてチましくない復元不能の伸びとなる。この方法力
実行され、装置がこの発明に従って設計される場合は、
螺設コネクターの信転できる締付けのために、確実に所
望のボルトの伸びが達成されると共に、ボルトの降伏点
を超える虞れを回避できる。

プロセス装置１１は、非常に多数の螺設コネクターに使
用できるよう、インチ当りのネジ山部の異なる種々のボ
ルトに対し調整が可能であるということは、強調される
べきであろう。

上述した各構成要素、あるいは、２つ又はそれ以上のも
のを組合せ、上述した種類とは違った種類の構成に有用
に適用されることがあることも理解されよう。

本発明は螺設コネクターの締付は方法及び２置として具
現化したものとして図解され記述されているが、本発明
の精神を逸脱しない範囲において様々の修正及び構造の
変更が可能であるので、本発明は上に詳細に記述したと
ころに回定されるものではない。

更に分析することなく、前述の内容によってこの発明の
要点は十分に表わされているので、現在の知識を以て、
他の者が先行技術の見地からこの発明の一般的、または
特徴的な本質的特徴と考えられる点を欠くことなく、様
々な用途に容易く応用することができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであって、降伏点以下において螺
設コネクターが所望の伸びに達した時を確実に把握し、
ナツトの回転を停止させることができ、信転できる螺設
コネクターの締付は方法及び締付は装置が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はボルト上のナツトの回転過程と、トルク／圧力
とナツトの回転度との相関関係の特性ラインを示す図、
第２図は本発明に係る螺設コネクターの締付は装置の実
施例を示す図である。符号の説明１−ナツト、３−・フランジ、５−供給ライン、７−動作検知器、９−表示装置、１１−プロセス装置ボルドーレンチ一圧カセンサーラチェットバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボルト上のナットを回す工程と、前記ナットを回
すために加えられる圧力と前記ナットの回転角距離との
相関関係を継続的にモニターする工程と、ボルトの伸長
開始時におけるナットの位置を決定する工程と、その後
降伏点以下においてボルトの所望の伸長を達成するに足
りるだけの追加角距離分だけ前記ナットを回す工程とか
ら成るボルトとナットを含む螺設コネクターの締付け方
法。
（２）前記モニターに、ボルト上のナットを回すツール
に供給される作動流体の圧力検知により圧力をモニター
することを含む請求項１記載の螺設コネクターの締付け
方法。
（３）前記モニターに、ナットをボルト上で回転させる
間、そのナットの動きを検出することを含む請求項１記
載の螺設コネクターの締付け方法。
（４）前記ナットの動きの検出に、当該ナットを回すツ
ールのナット支持部の動きを検出することを含む請求項
３記載の螺設コネクターの締付け方法。
（５）ボルトの伸びが始まり、それから追加角距離だけ
ナットを回し始める時のポイントを操作者が決定できる
ように、ディスプレイ上に圧力と角距離の関係を表示す
ることを更に含む請求項１記載の螺設コネクターの締付
け方法。
（６）ボルトが所望の伸びに達した際、当該ボルト上の
ナットを回すツールを自動的に停止させるステップを更
に含む請求項１記載の螺設コネクターの締付け方法。
（７）前記自動停止を、ボルト上のナットを回すツール
への作動媒体の供給を遮断することにより行なう請求項
６記載の螺設コネクターの締付け方法。
（８）ボルト上のナットを回すツールと、ボルト伸長の
開始時点を決定できるよう、ナットを回すために加えら
れる圧力とナットの回転角距離との相関関係を決定し、
以てボルトの降伏点以下においてボルトの所望の伸長が
得られるよう前記ツールが追加角距離前記ナットを回す
ことを可能ならしめる手段とから成るボルトとナットを
含む螺設コネクターの締付け装置。
（９）ナットに加えられる圧力とナットの回転角距離と
の関係を表示する手段を更に含み、以てボルトの伸長が
前記表示手段のディスプレイ上で始まり、それから予め
定められた追加角距離だけ前記ナットを回し始める時機
を操作者が決定できるようにした請求項８記載の螺設コ
ネクターの締付け装置。
（１０）ボルトが所望の伸びに達した時に、ナット回転
動作を自動的に停止させる手段を更に含む請求項８記載
の螺設コネクターの締付け装置。
（１１）前記自動停止手段が、ツールへの作動流体供給
ライン中に配置されていてナットを回すツールに供給さ
れる作動流体の圧力を設定する圧力センサーと、ナット
の回転角度位置を検出するための動作検知器と、前記圧
力センサーと動作検知器からの信号を受信し、降伏点以
下でボルトが目標とする伸びに達する時の圧力と角距離
との間の関係を決定した時に供給ライン中の作動流体の
供給を止める手段、とから成る請求項１０記載の螺設コ
ネクターの締付け装置。