JPS5932270B2 - ボルト締付機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁性材料で作られたボルト又はボルト・ナッ
トで、組立構造物を締結する場合、ボルト自身を回転さ
せて、ボルトを締付け、前記ボルトの頭部上面に磁気セ
ンサを当接させ、前記磁気センサが常に前記ボルトの頭
部上面に当接していることを検出しながら、前記ボルト
の鉄損を測定して、その測定された鉄損から前記ボルト
に作用している軸力を検出し、所定の軸力で前記ボルト
を締付けるボルト締付機に関するものである。

一般に、ボルト又はボルト・ナットで締結された組立構
造物において、特にその組立構造物が動的荷重を受ける
場合には、ボルトの疲労破断を防止するために、適正な
ボルトの軸力管理が必要である。通常は、電動式、空気
式又は油圧式のインパクトレンチやナットランナ等のボ
ルト締付機を用いて、ボルトの締付けを行なう場合、ボ
ルトの軸力管理の方法としては、トルク法、回転角法又
は耐力点法等が用いられている。しかし、これ等の方法
は、ボルトの軸力をボルト・ナットの締付トルク、回転
角又はボルトの耐力点等に置換して、軸力を間接に管理
するもので、ボルトに作用する実際の軸力を検出するに
は、ストレンゲージ等を用いて、ボルｉに作用する応力
を測定しなければならず、複雑な装置、高度の測定技術
及び多大の作業時間を必要とし、組立構造物に使用され
ている全数のボルトの軸力を管理することは不可能に近
い。従つて、ボルトの締付精度及び締付けに対する信頼
性が劣るという欠点があつた。このため、最近は、磁性
材料の鉄損と、その磁性材料に作用する応力の間に第１
図又は第２図に示すような密接な関係があることを利用
して、磁性材料で作られたボルトの鉄損を測定し、その
測定した鉄損から前記ボルトの軸力を簡単に検出するこ
とができる磁気的方法が用いられている。第１図は磁性
材料に作用する応力と鉄損の関係を、第２図は磁性材料
に作用する応力と鉄損変化率の関係を示したものである
。

ここに、鉄損変化率とは、磁性材料に応力が作用してい
ない時の鉄損をＷＯ、ある応力が作用している時の鉄損
をＷｉＷｌ−ＷＯとした時、 ×１００（４
）で表わしたものである。

殊に磁性材料に圧縮応力が作用する時には、圧縮応力と
鉄損又は鉄損変化率は線形関係にあるので、この関係を
利用して鉄損を測定すれば、非常に優れた精度で圧縮応
力を求めることができる。一般に、ボルトを締付けると
、その軸部には長手方向に引張応力が作用し、一方、ボ
ルトの頭部表層部には、そのポルトの軸力に対応する圧
縮応力が生ずる。従つて、ある磁性材料について、予め
第１図又は第２図の関係を求めてふ・けば、その磁性材
料で作られたボルトの頭部表層部の鉄損を測定して、そ
のボルトの頭部表層部に作用している圧縮応力を求め、
その圧縮応力から、そのボルトの軸力を求めることがで
きる。通常、上述の関係を用いて、磁性材料で作られた
ボルトの鉄損を測定して、その軸力を検出するには、第
３図に示すように、組立構造物１，Ｖを締結しているボ
ルト２及びナツト３の内、ボルト２の頭部上面に磁気セ
ンサ４を当接させて鉄損を測定し、その測定された鉄損
を演算器に導入して軸力を検出する。

磁気センサ４は、断面ほぼコの字形の鉄心５に一次コイ
ル（励磁コイル）６及び二次コイル（出力[ヮ沒d圧コイ
ル）７を巻いて構成されている。この各コイルの口出線
８，９を演算器（図示せず）を介して外部電源（図示せ
ず）に接続し、一次コイル６を交流励磁すると、鉄心５
からの磁束はポルト２の頭部表層部を矢印の方向に流れ
、再び鉄心５に戻る閉磁路を形成する。この場合、二次
コイル７に誘起される出力[ヮ沒d圧を、予め設定された
設定電圧に等しくなるように、一次コイル６の励磁電流
を制御して、被測定部材を流れる磁束が一定になるよう
にして、一次コイル６の励磁電流と二次コイル７の出力
[ヮ沒d圧を演算器に導入すれば、ボルト２の軸力に比例
する圧縮応力の作用しているボルト２の頭部表層部の鉄
損を測定することができる。この測定された鉄損をＷｉ
、ボルト２の頭部表層部にボルト２に作用する軸力によ
る圧縮応力が作用していない時の鉄損をＷＯとすると、
第１図又は第２図の関係から、ボルト２に作用する圧縮
応力は（ＷｉＷＯ）に比例し、これにボルト２の寸法、
材質等から決まる鉄損の軸力換算係数をαとすると、α
（Ｗｉ−ＷＯ）からボルトの軸力を求めることができる
。ここに、ＷＯは、予めポルト２と同じ材質について求
めてち一くか、又は軸力が作用していないボルト２の頭
部上面に磁気センサ４を当接させて求めることができる
。本発明は、上述の点に鑑み、ボルト締付機を用いて、
ボルト自身を回転させてボルトの締付作業を行なう場合
に、締付ける総てのボルトの頭部上面に磁気センサを当
接させて、各ボルトの鉄損を測定し、その測定した鉄損
からボルトに作用する軸力を検出しながらボルトを締付
け、各ボルトが予め設定された設定軸力に等しくなつた
時に、ボルトの締付けを完了するようにして、ボルトの
軸力を管理し、ボルトの締付精度及び締付けに対する信
頼性の優れたボルト締付機を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面について詳細ｖこ説明す
る。

ボルト締付機には、原動機として、電動機、エアモータ
、油圧モータを使用したインパクトレンチ、ナツトラン
ナ等があるが、本実施例では直巻整流子電動機（以下、
電動機と略記する）を用いたボルト締付機について説明
する。

第４図は本発明の一実施例のボルト締付機の要部断面正
面図、第５図は第４図のＡ部拡人図、第６図は第４図の
ボルト締付機の制御装置のプロツク線図、第７図は本発
明の他の実施例のボルト締付機の要部断面正面図、第８
図は第７図のＢ部拡大図、第９図は第７図のボルト締付
機の制御装置のプロツク線図、第１０図は第４図のボル
ト締付機に警報手段を設けたボルト締付機の要部断面正
面図、第１１図は第１０図のボルト締付機の制御装置の
プロツク線図、第１２図は第７図のボルト締付機に警報
手段を設けたボルト締付機の要部断面正面図、第１３図
は第１２図のボルト締付機の制御装置のプロツク線図で
ある。

第３図及至第１３図にあ・いて、同一番号は同一部材を
示すものとする。

第４図に卦いて、ボルト締付機１０は本体１１及び制御
装置１２よジ構成されている。

本体１１の主要部は電動機１３、減速機１４、出力軸１
５、出力軸１５に着脱自在に取付けられたソケツト１６
、下部ブラケツト１７に着脱自在に取付けられた外筒１
８、ハンドル１９及びハンドル１９に取付けられたスイ
ツチ２０より構成されている。ソケツト１６は、第５図
に示すように、胴部２１、スリツプリング２２、取付座
２３に取付けられたリミツトスイツチ２４、上部ばね座
２５、ばね２６、中央に押棒２７を有する下部ばね座２
８、磁気センサ２９及び胴部２１の下端にねじ３０で取
付けられたソケツト部３１より構成されている。磁気セ
ンサ２９は、上述の磁気センサ４をその鉄心５の開口部
の両端面が同一水平面上に在り、かつ外部に露出するよ
うに合成樹脂で成形したもので、その他の構成は磁気セ
ンサ４と全く同じである。また、リミツトスイツチ２４
、上部ばね座２５、ばね２６、下部ばね座２８及び磁気
センサ２９は、胴部２１の下部の中空部とソケツト部３
１で形成される空間３２内に上下方向には移動できるが
、胴部２１に対しては回動できないように配置され、磁
気センサ２９は下部ばね座２８を介して、ばね２６によ
りソケツト部３１の上端周辺部に押し付けられている。
また、リミツトスイツチ２４及び磁気センサ２９の口出
線は、それぞれ胴部２１に設けられたスリツプリング２
２に接続され、胴部２１の上部はピン３３及びピン３３
の脱出防止用のＯリング３４で回転軸１５に着脱自在に
取付けられ、胴部２１の下部は軸受３５を介して外筒１
８に回転自在に支承されている。外筒１８はボルト３６
を介して、本体１１の下部ブラケツト１７に取付けられ
、ソケツト１６にノ設けられたスリツプリング２２と対
向してブラシ３７が設けられている。

ブラシ３７はばね３８によねスリツプリング２２に押し
付けられて接触し、ブラシ３７のピグテール線３９は、
接栓受４０に接続され、かつ接線受４０と結合された接
栓４１、ケーブル４２を介して、制御装置１２に接続さ
れている。また、外筒１８の下部には近傍の固定突起物
を利用して、ボルト締付時の反力を受けるための反力受
爪５７が設けられている。ソケツト１６と外筒１８は以
上のような構成を有するので、ソケツト１６のソケツト
部３１をボルト２の頭部に嵌合させ、ソケツト１６をボ
ルト２の頭部上面に押付けると、磁気センサ２９はボル
ト２の頭部上面に当接しながらばね２６の力に抗して、
下部ばね座２８と共にリミツトスイツチ２４側に移動し
、下部ばね座２８に設けられた押棒２７はリミツトスイ
ツチ２４のアクチユエータ４３を押上げ、リミツトスイ
ツチ２４を動作させる。また、磁気センサ２９の一次コ
イル６の励磁電流は外部電源より制御装置１２、ケーブ
ル４２、接栓４１、接栓受４０、ピグテール線３９、ブ
ラシ３７、スリツプリング２２を介して供給され、二次
コイル７の出力[ヮ沒d圧及びリミツトスイツチ２４の信
号はスリツプリング２２、ブラシ３７、ピグテール線３
９、接線受４０、接線４１、ケーブル４２を介して制御
装置１２に入力される。制御装置１２には外部電源（図
示せず）との接続用の接栓４４が設けられ、その構成は
第６図のプロツク線図に示されている。

第６図に卦いて一点鎖線で囲まれた部分はボルト締付機
１０の本体１１の構成部品で、制御装置１２との接続関
係を示すために記載したもので、後述の第９図、第１１
図及び第１３図の場合も同様である。即ち、電動機１３
の電機子４５及び直巻界磁巻線４６は、スイツチ２０及
びサイリスタ回路４７と直列に接続され、接栓４４を介
して外部電源に接続されている。制御装置１２は、サイ
リスタ回路４７、速度設定器４８、ソフトスタート回路
４９、アナログスイツチ回路４９′、軸力設定器５０、
ゲート遮断回路５１、鉄損測定回路５２、ＷＯ設定器５
３、軸力検出回路５４及び当接検知回路５５よ９構成さ
れている。ここにＷＯはボルト２に応力が作用していな
い時の鉄損である。また、ボルト締付機１０には作業者
の目に付き易い所に、電動機１３が起動すると同時に点
灯し、電動機１３が回転していることを表示するパイロ
ットランク５６が取付けられている。なあ一、磁気セン
サ２９とボルト２の頭部上面の当接検知手段は、第５図
に示すように、ソケツト１６のソケツト部３１にボルト
２を嵌合させ、ソケツト１６をボルト２の頭部上面に押
し付けると、磁気センサ２９はボルト２の頭部上面に当
接しながら、ばね２６の力に抗して下部ばね座２８と共
にリミツトスイツチ２４側に移動し、下部ばね座２８に
設けられた押棒２７によリリミツトスイツチ２４のアク
チユエータ４３を押上げリミツトスイツチ２４が作動し
、磁気センサ２９がボルト２の頭部上面に当接している
ことを知らせる当接信号をスリツプリング２２、ブラシ
３７、接栓受４０、接栓４１、ケーブル４２を介して制
御装置１２の当接検知回路５５に送るように構成されて
いる。次に、以上の構成を有するボルト締付機１０の作
用について説明する。

接栓４４を外部電源に接続し、速度設定器４８に電動機
１３の所要回転数を、軸力設定器５０に締付けるべきボ
ルト２に許容される所定の軸力を、ＷＯ設定器５３に鉄
損ＷＯを設定し、外筒１８の反力受爪５７を近傍の固定
突起物に当接させるようにして、ボルト締付機１０の本
体１１のソケツト１６のソケツト部３１をボルト２の頭
部に嵌合させて、ソケツト１６をボルト２の頭部上面に
対して押付けスイツチ２０を入れると上述のように磁気
センサ２９がボルト２の頭部上面に当接していることを
知らせる当接信号力襠？装置１２の当接検知回路５５に
伝達される。

この当接信号により当接検出回路５５は動作し、アナロ
グスイツチ回路４９５を介してソフトスタート回路４９
を付勢し、電動機１３はサイリスタ回路４７を介してソ
フトスタートし電動機１３の回転数は速度設定器４８に
設定された回転数まで徐々に上昇し、その回転は減速機
１４、出力軸１５を介してソケツト１６に伝達され、ソ
ケツト１６に嵌合されたボルト２を回転させる。また、
当接検知回路５５は電動機１３をソフトスタートさせる
と同時に、ボル・卜締付機１０に取付けられたパイロッ
トランプ５６を点灯させ、作業者に対して、ボルト締付
機１０の本体１１の電動機１３が回転していることを知
らせる。ボルト２が組立構造物１に接触し、組立構造物
１，１′を締付け始めると、磁気センサ２９の二次コイ
ル７から出力[ヮ沒d圧が、スリツプリング２２、ブラシ
３７、ピグテール線３９、接栓受４０、接栓４１、ケー
ブル４２を介して、制衝装置１２の鉄損測定回路５２に
入力される。鉄損測定回路５２は、入力された磁気セン
サ２９の二次コイルの出力[ヮ沒d圧と、一次コイル６の
励磁電流より鉄損Ｗｉを測定し、その鉄損Ｗｉを軸力検
出回路５４に対して出力する。軸力検出回路５４は、鉄
損測定回路５２よジ入力されたＷｉとＷＯ設定機５３よ
り入力されたＷＯより、上述のようにして、ボルト２の
軸力、即ちα（ＷｉＷＯ）を検出する。この軸力検出回
路５４から検出されたボルト２の検出軸力は、軸力設定
器５０に設定された設定軸力と突き合わされ、ボルト２
の検出軸力が設定軸力に等しくなつた時に、電動機１３
の停止信号をゲート遮断回路５１に送楓ゲート遮断回路
５１を付勢し、ゲート遮断回路５１よりの遮断信号でサ
イリスタ回路４７をゲート遮断して電動機１３を停止さ
せる。従つて、ボルト２は軸力設定器５０に設定された
設定軸力で正しく締付けられる。次いで、スイツチ２０
を切ると、全ての回路がりセツトされ、ボルト締付機１
０の本体１１のソケツト１６を次のナツトに嵌合させて
、スイツチ２０を入れると、上述の操作が繰返えされ、
設定軸力で、連続してボルトの締付けを行なうことがで
きる。上述の実施例では、磁気センサ２９とボルト２の
当接検知手段として、リミツトスイツチ２４を用いたが
、リミツトスイツチ２４の代ジに、磁気センサ２９をボ
ルト２の頭部に当接させて、締付け開始前のボルト２の
鉄損を測定し、その測定された鉄損が、予め設定された
鉄損値を超えた時に、電動機１３が起動するようにして
もよい。

例えば、ボルト２に応力が作用していない場合には、ボ
ルト２の材質によつて決まる鉄損ＷＯのばらつきの下限
値よりはるかに小さい鉄損値を設定し、締付け開始前の
ボルト２の鉄損がこの設定値を超えたら電動機１３が起
動するようにすればよい。第７図には上述の締付け開始
前のボルトの鉄損を利用した当接検知手段を有するボル
ト締付機１０′の要部を断面で示したものである。第７
図において、ポルト締付機１０！１ｉ本体１１′及び制
御装置１２′よ９構成されている。本体１Ｖは電動機１
３、減速機１４、出力軸１５、出力軸１５に取付けられ
たソケツト１６′、下部ブラケツト１７に取付けられた
外筒１８／、・・ンドル１９及びこの・・ンドル１９に
取付けられたスイツチ２０より構成されている。ソケツ
ト１６牡第８図に示すように、胴部２Ｖ、スリツプリン
グ２２′、ばね２６′．下部ばね座２８′、磁気センサ
２９及び胴部２Ｖの下端にねじ３０で取付けられたソケ
ツト部３１より構成されている磁気センサ２９の口出線
は、それぞれ胴部２Ｖに設けられたスリツプリング２２
′に接続され、胴部２Ｖの上部はピン３３及びＯリング
３４で回転軸１５に取付けられ、胴部２Ｖの下部は軸受
３５を介して外筒１８′に回転自在に支承されている。
外筒１８牡、第８図に示すように、ボルト３６を介して
下部ブラケツトに取付けられ、ソケツト１６′に設けら
れたスリツプリング２２１と対向してブラシ３７／／ｌ
く設けられている。ブラシ３７竹ばね３８５によ９スリ
ツプリング２２′に押し付けられて接触し、ブラシ３７
′のピグテール線３９′は接栓受４０！に接続され、か
つ接栓受４０／と結合された接栓４Ｖ、ケーブル４２′
を介して制御装置１２′と接続されている。また、外筒
１８′の下部には、隣接の固定突起物を利用して、ボル
ト締付時の反力を受けるための反力受爪５７勿く設けら
れている。ソケツト１６′と外筒１８″は以上のような
構成を有するので、ソケツト１６′のソケツト部３１を
ボルｉ−２の頭部に嵌合させると、磁気センサ２９は、
ばね２６′によりボルト２側に押付けられてボルト２の
頭部上面に当接する。磁気センサ２９の一次コイル６の
励磁電流は外部電源より制御装置１２／、ケーブル４２
１、接栓４Ｖ、接栓受４０、ピグデール線３９″、ブラ
シ３７′、スリツプリング２２′を介して供給され、二
次コイル７の出力[ヮ沒d圧はスリツプリング２２′、ブ
ラシ３７／ｓピグテール線３９′、接栓受４０／、接栓
４Ｖ、ケーブル４２２を介して制御装置１２′に入力さ
れる。制御装置１２′の構成は、第９図に示すプロツク
線図からリミツトスイツチ２４及び当接検知回路５５を
除去して、その代９に鉄損設定器５８と当接検知回路５
９を設け、鉄損測定回路５２を介してボルト２の鉄損を
当接検知回路５９に入力し、鉄損設定器５８の設定値と
突き合せるようにしたもので、その他の構成は制御装置
１２と全く同じである。次にボルト締付機１０′の作用
について説明する。

接栓４４を外部電源に接続し、速度設定器４８に電動機
１３の所要回転数を、軸力設定器５０に締付けるべきボ
ルト２に許容される所定の軸力を、ＷＯ設定器５３にＷ
Ｏを、鉄損設定器５８に上述の所定の鉄損を設定し、外
筒１８′の反力受爪５７′を近傍の固定突起物に当接さ
せるようにして、ボルト締付機１０７のソケツト１６７
をボルト２の頭部に嵌合させると、磁気センサ２９は、
ばね２６′によりボルト２側に押されて、ボルト２の頭
部上面に当接するので、スイツチ２０を入れると上述の
ようにして、ボルト２の鉄損は鉄損測定回路５２を介し
て、当接検知回路５９に入力される。当接検知回路５９
においては、鉄損測定回路５２よジ入力された鉄損と、
鉄損設定器５８に設定された設定値を突き合せ、ボルト
２の鉄損が鉄損設定器５８の設定値以上の場合には、当
接検知回路５９が動作し、アナログスイツチ回路４９／
を介してソフトスタート回路４９を付勢すると共にパイ
ロツトランプ５６を点灯させる。以後の作用はボルト締
付機１０の場合と全く同じである。また、ボルト締付機
１０又は１０／を用いて、ボルト締付作業中に、何等か
の原因で、磁気センサ２９がボルト２の頭部上面から離
れると、磁気センサ２９とボルト２の頭部の間に閉磁路
が形成されなくなるので、ボルト２の鉄損測定が不可能
となる。

従つて、制御装置１２，１２′が動作せず、ボルト２を
締め過ぎたり、最悪の場合には、ボルト２がねじ切られ
ることがある。これを避けるために、磁気センサ２９が
ボルト２の頭部上面から離れると、当接検知回路５５又
は５９がこれを検知して、警報を発して作業者に知らせ
ると共に、ボルト２の締付作業を中断する警報手段が必
要となる。上述の点に鑑み、第１０図及び第１１図に示
すボルト締付機６０は、第４図及び第６図に示すボルト
締付機１０に警報手段を設けたものである。

即ち、ボルト締付機６０は本体１１及び制御装置６１よ
ジ構成され、制御装置６１は第１１図のプロツク線図に
示すように、第６図に示すプロツク線図の当接検知回路
５５の代りに当接検知回路６２を設け、この当接検知回
路６２にパイロツトランプ５６と警報器６３を並列に接
続した外は、制御装置１２と全く同じ構成を有している
。従つて、ボルト締付機６０の作用は磁気センサ２９が
ボルト２の頭部上面に当接している場合には、ボルト締
付機１０の作用と全く同じである。しかし、磁気センサ
２９がボルト２の頭部上面より離れると、リミツトスイ
ツチ２４のアクチユエータ４３を押している押棒２７が
ばね２６により下部ばね座２８を介して下方に押され、
アクチユエータ４３から離れるので、リミツトスイツチ
２４から当接検知回路６２への当接信号が中断される。
当接信号が中断されると、当接検知回路６２により警報
器６３が附勢されて警報を発すると共に、当接検知回路
６２は電動機１３に対して停市信号を発し、アナログス
イツチ回路４９′を介してソフトスタート回路４９をり
セツトし、サイリスタ回路４７を介して電動機１３を停
止させ、パイロツトランプ５６を消灯させる。磁気セン
サ２９を再びボルト２の頭部に当接させると、上述のよ
うにして、押棒２７によりリミツトスイツチ２４のアク
チユエータ４３が押上げられ、リミツトスイツチ２４が
動作し、当接信号が当接検知回路６２に送られるので、
上述のようにして電動機１３が再び起動し、ボルト２の
締付けが再開され、パイロツトランプ５６は点灯し、警
報器６３は警報を中止する。また、第１２図に示すボル
ト締付機６０竹、第７図及び第９図に示すボルト締付機
１０′に警報手段を設けたものである。

即ち、ボルト締付機６０′は本体１１汲ひ制御装置６１
′より構成され、制御装置６Ｖは第１３図のプロツク線
図に示すように、第９図に示すプロツク線図の当接検知
回路５９の代りに当接検知回路６４を設け、この当接検
知回路６４にパイロツトランプ５６と警報器６３を並列
に接続した外は、第９図と全く同じ構成を有している。
従つて、ボルト締付機６０／の作用は、磁気センサ２９
がボルト２の頭部上面に当接している場合は、ボルト締
付機１０′の作用と全く同じである。しかし、磁気セン
サ２９がボルト２の頭部上面から離れ磁気センサ２９よ
りボルト２の鉄損が当接検知回路６４に送られなくなる
と、当接検知回路６４によ９警報器６３が附勢されて警
報を発すると共に、当接検知回路６４は電動機１３に対
して停止信号を発しアナログスイツチ回路４９′を介し
て、ソフトスタート回路４９′をりセツトし、サイリス
タ回路４７を介して電動機１３を停止させ、パイロツト
ランプ５６を消灯させる。磁気センサ２９を再ひボルト
２の頭部上面に当接させると、磁気センサ２９よりボル
ト２の鉄損が当接検知回路６４に送られ、上述のように
して電動機１３が再ぴ起動し、ボルト２の締付けが再開
され、バイロツトランプ５６は点灯し、警報器６３は警
報を中止する。な訃、上述の各ボルト締付機にあ一いて
は、電動機１３が起動すると同時にパイロツトランプ５
６が点灯するが、電動機１３が回転しているが、その回
転音、・・ンドルの振動等で、作業者が確認できる場合
は、必ずしもパイロツトランプ５６を取付ける必要はな
い。

また、ソフトスタート回路４９は、電動機１３の起動時
に、反力受爪５７，５７勿く近傍の固定突起物に係合し
ていないと、作業者に大きな反力が作用するので、それ
を緩衝するために設けたもので、反力が小さい場合は、
必ずしも必要ではない。

この場合、当接検知回路の出力信号を直接サイリスタ回
路に入力させる。また速度設定器４８は、電動機１３の
容量に対して小さいボルトを締付ける場合に、電動機１
３の慣性によジ、ボルトの軸力がばらつかないようにす
るために設けたもので、電動機１３の容量に対応した大
きさのボルトを締付ける場合には設けなくてもよい。以
上の本発明の実施例では、ボルト締付機の原動機に電動
機を使用した場合について説明したが、原動機にエアモ
ータ又は油圧モータを使用した場合は、サイリスタ回路
の代りに電磁式方向制御弁を、ソフトスタート回路の代
Ｄに流量制御弁等を使用すれば、容易に上述の電動機を
使用した場合と同様な作用をさせることができる。

以上のように、本発明のボルト締付機は、ボルト自身を
回転させ、ボルト又はボルト・ナツトで組立構造物を締
付ける場合にも、磁気センサをボルトの頭部上面に当接
させ、パイロツトランプと警報器により、常に磁気セン
サがボルトの頭部上面に当接していることを確認しなが
ら、ボルトの鉄損を測定し、その測定された鉄損から、
ボルトに作用している軸力を検出し、その検出軸力が軸
力設定器に設定された軸力に等しくなるように、ボルト
の軸力を直接管理できるので、常に優れた締付精度を得
ることができる。

また、容易に、組立構造物に使用する総てのボルトを、
その軸力を検出しながら、設定軸力で締付けることがで
きるので、締付けに対する優れた信頼性を得ることがで
きる等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性材料の応力と鉄損の関係を表わす特肚曲線
図、第２図は磁性材料の応力と鉄損変化率の関係を表わ
す特性曲線図、第３図はボルトの頭部上面に磁気センサ
を当接させた場合の断面正面図、第４図は本発明の一実
施例の要部断面正面図、第５図は第４図のＡ部拡大図、
第６図は第４図のボルト締付機の制御装置のプロツク線
図、第７図は本発明の他の実施例の要部断面正面図、第
８図は第ｒ図のＢ部拡大図、第９図は第７図のボルト締
付機の制御装置のプロツク線図、第１０図は本発明の他
の実施例の要部断面正面図、第１１図は第１０図のボル
ト締付機の制御装置のプロツク線図、第１２図は本発明
の他の実施例の要部断面正面図、第１３図は第１２図の
ボルト締付機の制御装置のブロツク線図である。 ５・・・・・・鉄心、６・・・・・・一次コイル、７・
・・・・・二次コイル、１０，１０′，６０，６０ｔ・
・・・・ボルト締付機、１１，１Ｖ・・・・・・本体、
１２，１２２，６１，６１ｔ・・・・・制御装置、１３
・・・・・・直巻整流子電動機、１４・・・・・・減速
機、１５・・・・・・出力軸、１６，１６ｔ・・・・・
ソケツト、１８，１８ｔ・・・・・外筒、２０・・・・
・・スイツチ、２１，２１′・・・・・・胴部、２２，
２２ｔ・・・・・スリツプリング、２４・・・・・・リ
ミツトスイツチ、２６，２６ｔ・・・・・ばね、２７・
・・・・・押棒、２８，２８ｔ・・・・・下部ばね座、
２９・・・・・・磁気センサ、３１・・・・・・ソケツ
ト部、３７，３７ζ・・・・・ブラシ、３８，３８ｔ・
・・・・ばね、４３・・・・・・アクチｊ−エータ、４
４・・・・・・接栓、４５・・・・・・電機子、４６・
・・・・・直巻界磁巻線、４７・・・・・・サイリスタ
回路、４８・・・・・速度設定器、４９・・・・・・ソ
フトスタート回路、５０・・・・・・軸力設定器、５１
・・・・・・ゲート遮断回路、５２・・・・・・鉄損測
定回路、５３・・・・・・ＷＯ設定器、５４・・・・・
・軸力検出回路、５５，５９，６２，６４・・・・・・
当接検知回路、５６・・・・・・パイロツトランプ、５
８・・・・・・鉄損測定器、６３・・・・・・警報器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性材料で作られたボルト・ナットを用い、組立構
   造物を締付けるボルト締付機において、前記ボルトの頭
   部上面に当接し、前記ボルトと共に回転する磁気センサ
   と、この磁気センサの入力と出力から前記ボルトに軸力
   が作用した時の鉄損を測定する鉄損測定回路と、この鉄
   損測定回路と前記磁気センサを接続する接続手段と、前
   記鉄損測定回路により測定された鉄損と前記ボルトに軸
   力が作用しない時の鉄損より前記ボルトに作用する軸力
   を検出する軸力検出手段と、前記磁気センサが前記ボル
   トの頭部上面に当接していることを検知する当接検知手
   段と、前記当接検知手段よりの信号によりボルト締付機
   の原動機を起動させる手段と、前記ボルトに作用する軸
   力が軸力設定器に設定された設定軸力に等しくなつた時
   に、前記ボルト締付機の原動機を停止させる手段とを有
   することを特徴とするボルト締付機。 ２ 磁性材料で作られたボルト・ナットを用い、組立構
   造物を締付けるボルト締付機において、前記ボルトの頭
   部上面に当接し、前記ボルトと共に回転する磁気センサ
   と、この磁気センサの入力と出力から前記ボルトに軸力
   が作用した時の鉄損を測定する鉄損測定回路と、この鉄
   損測定回路と前記磁気センサを接続する接続手段と、前
   記鉄損測定回路によシ測定された鉄損と前記ボルトに軸
   力が作用しない時の鉄損より前記ボルトに作用する軸力
   を検出する軸力検出手段と、前記磁気センサが前記ボル
   トの頭部上面に当接していることを検知する当接検知手
   段と、前記当接検知手段よりの信号によりボルト締付機
   の原動機を起動させる手段と、前記ボルト締付作義中に
   、前記磁気センサが前記ボルトの頭部上面より離れると
   、警報を発し前記ボルト締付機の原動機を停止させる警
   報手段と、前記ボルトに作用する軸力が軸力設定器に設
   定された設定軸力に等しくなつた時に、前記ボルト締付
   機の原動機を停止させる手段とを有することを特徴とす
   るボルト締付機。