JPH07503784A - 荷重表示繋合具 - Google Patents

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】 荷重表示繋合具 本発明は、荷重表示繋合具に関する。

本発明は、特に、ボルトやスタンドなど、使用時に引張り荷重を受ける繋合具に 関する。

多くの場合、繋合具を確実に所定の荷重に締めつけ固定することは、重要なこと である。

そこで、適正な荷重に達したことを表示するために、引張り荷重のもとで生じる 繋合具の伸長を利用することが知られている。

米国特許第４．９８１．４０４号（アロウ・サポート・システムズ）に開示され たボルトは、ボルトの端面から内部に向かって延在する軸方向中空部を有し、こ の中空部は雌ねし部を設けた上部と雌ねじ部から中空部の底部まで延在する下部 とを有している。ゲージピンは、軸方向中空部の雌ねじ部と噛合する雄ねじ部を 有し、このビンの無ねじ部は中空部の端部まで延在している。ゲージピンの一部 は、ボルトの端面を越えて外側に延在し、ボルトの端面の上方で半径方向に外側 に延在するポインターをもつ頭部を終端とし、荷重表示機構を提供する。この機 構では、所定の引張り荷重をボルトに加え、ゲージピンの端部が中空部の底部と 噛合するまでゲージピンを締めつけ、ボルトの端面上にポインターの位置をしる し、ボルトを引張り力から解除することによって、工場設定がなされる。引張り 力を解除すると、ボルトはその本来の長さに戻り、ゲージピンの、中空部との噛 合部と中空部の端部とのあいだの部分は、弾性的に圧縮され、これにより、ビン は回転に抗して保持される。その後ボルトはユーザーに送られる。使用時に、ボ ルトに加えられる引張り力が所定のレベルに達すると、ビンに対する圧縮力は解 除され、ビンは解放されて応力レベルが低い方向へ動き、所定の荷重に達したこ とが示される。荷重がさらに増加した場合には、中空部はさらに伸長し、ゲージ ピンがボルトの端面上の指標を越え、応力レベルの高い方向に回転すること力呵 能となる。ボルトの端面内にセットされたビンは、ゲージピンのポインターと噛 合するように配置され、所定の荷重を表示する端面上の指標のいずれの側へもゲ ージピンが１８０°以上動くことを防止している。

このように、上記米国特許のボルトは、所定の荷重に達したことおよび所定の荷 重を越えたかどうかを示す表示機構を提供する。この米国特許のボルトにおける 問題点は、ボルトがユーザーへ配送されるときに圧縮状態にあるゲージビンが、 特に工場設定時から使用時まで比較的長期間にわたり保管される場合、中空部に 埋まり込む可能性があるということである。このことは、使用中のボルトに加え られる引張り荷重が増加していくと、引張りｒｒｉｌｉが所定レベルに達する前 にビンが圧縮から解放されてしまうこと、および、荷重が所定レベルであるのに 、所定レベルを越えたという誤表示を表示具がしてしまうことを意味する。さら に、各ボルトにそれぞれゲージピンを備えることに要する費用の問題もある。

本発明の目的は、改良した夕ｓ重表示繋合具を提供することである。

本発明にかかる荷重表示繋合具は、使用時に引張り荷重を受けるシャンクをもつ 本体を何し、この本体は、本体の端面からシャンク内へ軸方向に延在しゲージビ ンを収容する中空部を付し、このゲージビンは中空部に設けた）口手方ねじ部と 噛合するねじ部を有し、これによりゲージビンの回転がゲージビンと繋合具本体 との間の軸方向の移動をもたらすように構成されている。また、ゲージビンのね じ部は、ゲージビンの一部に設けられており、この部分は繋合具本体中に締め込 まれた時に繋合具本体の一部に接触してゲージビンの移動を停止１−させる。ゲ ージビンは、繋合具の端面を越えて外側に突出し、ビンを回転させるための頭部 を有し、頭部と繋合具の端面に指標を設けて繋合具のシャンクが所定の引張り荷 重を受けているときに、ビンの上記部分が中空部の上記部分と接触するときのゲ ージビンの位置を表示し、ビンのねじ部と中空部の相手方ねじ部との噛合を解く ためにビンを回転させることにより、ゲージビンは回転自在となって繋合具から ビンを引き出すことができる。

好ましくは、中空部のねし部は、繋合具の端面近傍に配置され、ゲージビンのね じ部はゲージビンの内側端部から離間した位置に設けられる。これにより、ゲー ジビンを繋合具本体に締め込んでゆくと、その端部が中空部の内側端部と接触し たときに、ゲージビンの回転は停止する。頭部と繋合具の端面上の指標は、繋合 具のシャンクが上記所定の引張り荷重を受けているときに、ビンの端部が中空部 の内側端部と接触するときの、ゲージビンの位置を表示する。

使用に際し、繋合具は、そのシャンクに所定の引張り荷重を加え、ゲージビンの 端部が中空部の内側端部に接触するまでゲージビンを回転し、繋合具の端面およ び／または頭部にしるしを付けて上記指標を設け、ビンを回転させてビンの端部 を中空部の内側端部から引き出し、シャンクにかかる荷重を解除することによっ て、工場設定される。そして繋合具はユーザーのもとへ送り出される。

繋合具をユーザーへ送る前に、ビンを中空部から引き出しておくのが好ましい。

中空部の端部は、適当な栓や蓋で閉してもよい。

こうすれば、ビンが繋合具の中空部に埋め込まれてしまう恐れなしに、ユーザー は繋合具を保管することができる。繋合具の使用に際し、ゲージビンを中空部に 再び挿入しビンの端部が中空部の内側端部と接触するまで締めっける。繋合具が 締めつけられるにつれ、引張り荷重が増加し、これにより繋合具の伸長、ひいて は、中空部の伸長が起こり、ゲージビンの端部は中空部の内側端部から離れてゆ く。したがってゲージビンは、その端部が中空部の端部へ向かって移動する方向 でさらに回転することができる。ユーザーは、ビンの端部と中空部の内側端部と の接触を維持するために、ビンの頭部と繋合具の端面の指標が所定の引張り荷重 に達したことを示すまで、定期的にゲージビンを回転させることにより引張り荷 重をチェックすることができる。このように、指標によって、荷重が所定レベル に向けて増加していくときの引張り荷重の増加が表示され、さらに、所定の荷重 を越えたかどうかが表示される。所定の荷重に達した後、ユーザーはゲージビン を繋合具から引き出し、中空部をふさぐための栓や蓋を再び挿入するようにして もよい。ゲージビンを保管しておき、ゲージビンを中空部に再び挿入し、ビンの 端部が中空部の内側端部に接触するまでこれを締めつけて、中空部の端面とビン の頭部の指標により引張り荷重が依然として所要のレベルにあるかどうかを表示 させることにより繋合具にかかる荷重を随時チェックすることができる。

本発明の好ましい特徴によれば、同しゲージビンを用いて多数の繋合具を予め設 定しておけば、−組の繋合具をただ一個のゲージビンとともに供給することがで き、−組の繋合具の供給コストが下がる。ユーザーは、各繋合具を取り付けると きにこのゲージビンを用い、さらに各繋合具の荷重をチェックすることができる 。尚、たとえばユーザーが一個以上のスペアピンをとっておくことができるよう に、−個のゲージビンではなく、二個以上の同一のゲージビンを一組の繋合具に 備えつけてもよい。

本発明の好ましい特徴によれば、ゲージビンの端部と繋合具との間の一点接触を 保証するために、たとえばスチール製の硬球をゲージビンの端部と繋合具の中空 部の内側端部との間に配置する。この球は、たとえば適当な接着剤を用いること により、中空部内に固着される。

デー２′ピンの頭部と繋合具」二の端面の指標は、繋合具の端面の上部に突出す るビンの頭部に設けたポインターからなることが好ましい。この場合、繋合具の 工場設定において、所定の６１重におけるポインターの位置を示ず印を繋合具の 端面上に設けるだけでよい。

本発明の別の形態では、ゲージビンのねじ部は、ビンの内側端部に配置され、繋 合具の中空部の内側端部あるいはその近傍にあるねし部に噛合する。繋合貝肉に 締めつけられるときのゲージビンの移動は、ゲージビンの頭部の下面が繋合具の 端面と接触することによって停！」−する。この場合、中空部は、ゲージビンの 端部が中空部の内側端部と接触することを避けるため、ゲージビンに対して十分 長く作られている。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例を用いて説明する。

第１図は、本発明によるボルトを部分断面で示した側面立面図であり、ゲージビ ンをボルト内におさめた状態を示している。

第２図はゲー７５ビンをおさめた状態でのボルトの平面図である。

第３図はゲージビンを引き出した状態のボルトの側面立面図である。

第４図はゲージビ／の側面立面図である。

図面を参照すると、ボルト１０はシャンク１２および頭部１４を有している。均 一直径の中空部１８が頭部の端面１６からシャンク１２の途中まて延在している 。中空部１８には、ボルトの端面１６から延在する部分に雌ねし部が形成されて いる。鋼球２２が中空部１８の内側端部２４に固定されている。

ゲージビン３０は、中空部１８の直径よりわずかに小さい直径をもつ円筒部３２ を有する。円筒部３２の内側端部は弔坦な端面３４を有する。ビンの外側端部は ぎざぎざを設けた頭部３８に固定されている。頭部３８と円筒部３２の間には、 ビンがボルト内におさめられているどきにボルトの雌ねし部２０と噛合する雄ね じ部をもつ円筒部３６がある。頭部う８には半径方向に延在するポインター４０ が設けられている。

ゲージビン３０とボルト内の中空部］８の寸法は、第１図に示すようにビンの端 面３４が中空部１８の内側端部にある鋼球２２と噛合した状態でビンが中空部内 におさめられているとき、頭部３８の下面４２とポインター４０がボルトの端面 １６かられずかに離れるような；ｊ法である。その間隙は、後述するように、ボ ルトが引張り荷重を受けているとき、ゲージビンの頭部がボルトの端面と接触す ることなくゲージビンの内側へ移動させるのに十分な大きさである。

ボルトの端面１６上の指標２８は、ゲージビンの端部が鋼球２２を介して中空部 １８の内側端部と接触し、ボルトのシャンク１２が使用中のボルトの所望の荷重 に等しい所定の引張り荷重を受けているときに、ゲージビンのポインター４０が 指標２８に一致するように配置されている。

本機構を所望の荷重に設定するために、ボルトに所定の引張り荷重をかけ、ねじ 部３６が中空部のねし部２０と噛合するように、ゲージビン３０を中空部１８に 挿入し、ビン３０の端部が鋼球２２と噛合するまで回転させる。次に指標２８が 端面１６上でポインター４０と一致するように調整される。続いてビン３０を反 対向きに回転させ、ビンの端部を中空部１８の端部から離すように移動させ、ボ ルトにかかる荷重を解除する。これにより、ビンを完全にボルトから引き出すこ とができ、中空部１８の端部を適当な栓または蓋で閉しる。こうしてボルトとゲ ージビンをユーザーへ発送する準備が整う。

使用時には、ボルトを取り付ける際に、ユーザーはゲージビン３０を中空部１８ に挿入し、ビンの端部が鋼球２２を介して中空部１８の内側端部と接触するまで ビンを回転させる。指標２８に対するポインター４０の位置により、ボルトに加 えられる引張り力が所定のＲＭと比較して小さいか、等しいかあるいは大きいか が表示される。したがって、ボルトが所定の荷重に締めつけられていることを保 証するために、また、ボルトが締めつけられていくときに所定の荷重に達したこ とを表示するために、本表示具を用いることができる。ボルトを取り付けた後、 ゲージビンをボルトから引き出し、別に保管する。このビンは、後でボルトが所 定の荷重を保持しているかどうかをチェックするために用いられる。

ボルトに均一の中空部を穿ち、中空部の外側部分にねじを切るだけで済むので、 本発明によるボルトの製造あるいは既存ボルトの変形は簡単であり、また比較的 安価である。ゲージビンもまた比較的安価に製造することができる。たとえば、 ゲージビンの頭部とポインターを焼結体から製造することが可能である。

国際調査報告　ｏｒｒｔｔ：ｎ　Ｑｔ／ｎｎ＋Ｒｎフロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　Ｌ Ｕ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ 、ＳＫ、ＵＡ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．使用時に引張り荷重を受けるシャンクをもつ本体を有し、上記本体は上記本 体の端面から上記シャンク内へ軸方向に延在しゲージビンを収容する中空部を有 し、上記ゲージビンは上記中空部に設けた相手方ねじ部と噛合するねじ部を有す ことにより、上記ゲージピンの回転が上記ケージビンと上記繋合具の上記本体と の間の軸方向の移動をもたらすように構成され、上記ゲージピンの上記ねじ部は 、ゲージピンの一部に設けられ、このねじ部により、上記ゲージピンが上記繋合 具の上記本体中に締め込まれたときに上記繋合具の上記本体の一部に接触して上 記ゲージピンの移動を停止させ、上記ゲージピンは上記繋合貝の上記端面を越え て外側へ突出し、上記ピンを回転させるための頭部を有し、上記頭部と上記繋合 具の上記端面に指標を設け、これにより、上記繋金具の上記シャンクが所定の引 張り荷重を受けているときに、上記ピンの上記一部が上記中空部の上記一部と接 触するときの、上記ゲージピンの位置を表示し、上記ゲージピンは、上記ピンの 上記ねじ部と上記中空部の上記相手方ねじ部との噛合を解くためにピンを回転さ せることにより上記ゲージビンは回転自在となって上記繋合具から引き出すこと ができるようにしたことを特徴とする荷重表示繋合具。
2. ２．上記中空部の上記ねじ部は上記繋合具の上記端面近傍に配置され、上記ゲー ジビンの上記ねじ部は上記ゲージピンの上記内側端部から離間した位置に設けら れ、これにより、上記ゲージピンを上記繋合具の上記本体に締め込んでゆくと、 上記ゲージピンの上記端部が上記中空部の上記内側端部と接触したときに上記ゲ ージピンの回転は停止し、上記頭部と上記繋合具の上記端面上の指標は、上記繋 金具の上記シャンクが上記所定の引張り荷重を受けているときに上記ビンの上記 端部が上記中空部の上記内側端部と接触するときの上記ゲージビンの位置を表示 することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の繋金具。
3. ３．上記繋合具は、上記繋合具の上記シャンクに上記所定の引張り荷重を加え、 上記ゲージピンの上記端部が上記中空部の上記内側端部に接触するまで上記ピン を回転し、上記繋合貝の上記端面および／または上記頭部に印を付けて、上記指 標を施し、上記ピンを回転させて上記ピンの上記端部を上記中空部の上記内側端 部から引き出し、上記シャンクにかかる荷重を解除することによって、上記所定 の引張り荷重における表示を提供するように予め設定されていることを特徴とす る請求の範囲第２項に記載の異金具。
4. ４．上記ゲージピンの上記頭部と上記繋合具の上記端面上の上記指標は、上記繋 合貝の上記端面の上部に突出する上記ビンの上記頭部に設けたポインターと、上 記撃金具の上記端面上に設けた印からなることを特徴とする請求の範囲第２項ま たは第３項に記載の繋合具。
5. ５．上記ゲージピンの上記端部は概ね平坦であり、硬球が上記ゲージピンの上記 端部と上記繋金具の上記中空部の上記内側端部との間に配置されることを特徴と する請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の繋合具。
6. ６．上記ゲージビンを上記繋合具から引き出すようにしたことを特徴とする上記 の請求の範囲のいずれかに記載の繋合具を有する機構。
7. ７．上記の請求の範囲のいずれかに記載された複数の繋合具と、上記繋合具のど れにも共通の一個のゲージビンとを備え、各繋合具は、上記一個のゲージピンを 使用して、使用時に上記ゲージピンを上記繋合貝の上記中空部に挿入したときに 上記所定の引張り荷重にあることを表示するように予め設定されていることを特 徴とする機構。
8. ８．請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の複数の繋合具と多数の同一 のゲージビンとを構え、各繋合貝は、上記ゲージピンのうちの１つを用いて、使 用時にゲージピンのうちの１つを上記繋合具の上記中空部に挿入したときに、上 記所定の引張り荷重にあることを表示するように予め設定されていることを特徴 とする機構。
9. ９．上記繋合具の上記シャンクに所定の引張り荷重を加え、上記ゲージピンの上 記端部が上記中空部の上記内側端部に接触するまで上記ピンを回転させ、上記繋 合具の上記端面および／または上記頭部に印を付けて上記指標を設け、上記ピン を回転させて上記ビンの上記端部を上記中空部の上記内側端部から引き出し、上 記シャンクにかかる上記荷重を解除する工程からなる請求の範囲第１項乃至第５ 項のいずれかに記載の繋合具を予め設定する方法。