JP4362217B2

JP4362217B2 - 締付確認方法

Info

Publication number: JP4362217B2
Application number: JP2000284393A
Authority: JP
Inventors: 久人宗野
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002096270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト又はナット類の締付時に使用するスパナ又はモンキスパナ等の締付具を用いた締付確認方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボルト締めは、あらゆる構造物の組み立てに採用されており、最近の建設機械や鉄道車両等においては高張力ボルトが盛んに使用されている。この高張力ボルトの締付におけるボルト継ぎ手の性能は、ボルトの軸力（締付トルク）管理の良否に左右されている。一般に、ボルトの軸力と締付トルクは正比例するので、現在は、一定のボルト軸力を得るために一定のトルクでボルトを締付けるトルク制御方法が多く採用されている。
【０００３】
このトルク制御方法においては、ボルトの本締めを行った後に、トルクレンチでトルク値を読み取って規定のトルクが導入されているかどうかを検知し、合格のものにはペンキ等でマーキングすることによりボルトの軸力を管理している。しかし、ペンキ等がはがれ易く、また乾燥し易いので管理が非常に困難であり、さらにボルトの本数が多い場合には多大の工数を要するので、抜取検査が行われることになり、管理が必ずしも充分でないのが現状である。このようなことから、締付トルクの管理を目視で容易に行えるような締付具および締付確認方法が望まれるようになり、これ迄にいくつかの提案がなされている。
【０００４】
例えば、特公昭５４−４１２７９号公報に開示されたものによれば、図１７，１８に示すように、ナット２０若しくはボルト頭部の多角形面２１に嵌合せしめる多角形嵌合孔３１の内周面３２に突起３３が形成された締付具３０の該嵌合孔３１に、ナット２０若しくはボルト頭部の多角形面２１を嵌合し、該締付具３０をネジ方向に回転せしめて、前記突起３３をナット２０若しくはボルト頭部の多角形面２１に押圧しつつ締め付け、該多角形面２１にこの締付力に比例した深さ若しくは長さの突起圧痕２２を残留せしめるようにしている。
【０００５】
また、例えば実開昭５７−１９３３６３号公報に開示されたものによれば、図１９に示すように、ナット又はボルト頭部の被締付体４０とスパナ４１の嵌合面４２との間に生じる間隙内に突出する超硬チップ４３を設け、締付完了時に被締付体４０に突起圧痕４４を残留せしめるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特公昭５４−４１２７９号公報に開示された技術においては、締付具３０の嵌合孔３１の内周面３２より突起３３を突出させているので、使用により突起３３がヘタリ易く、隙間及びガタが大きくなり易い。また、嵌合孔３１に突起３３があるため、ナット２０やボルト頭部の寸法のバラツキにより嵌合できない場合がある。このため、嵌合孔３１に余裕をもたせると、スキマやガタが大きくなり易いという問題がある。また、突起３３を嵌合孔３１の内周面３２の全周に施しているため、同一のナット２０やボルト頭部の再締付時の確認ができないという問題がある。
【０００７】
また、上記の実開昭５７−１９３３６３号公報に開示された技術においては、スパナ４１の嵌合面４２より超硬チップ４３を突出させているので、使用に伴って超硬チップ４３がヘタリ易く、よって隙間やガタが大きくなり易いと共に、突起部のためにナット又はボルト頭部の寸法のバラツキにより嵌合できない場合があるから作業性が良くないという問題がある。また、超硬チップ４３による突起圧痕４４はコーン状になるので、目視確認が困難であるという問題もある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に着目し、被締付部材を規定トルクで締付時、被締付部材の押圧部に目視容易な圧痕が残るようにし、被締付部材の寸法のバラツキによる嵌合不良がなく、しかも嵌合部にヘタリによる隙間やガタが発生することなく長期使用が可能な締付確認方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、および作用、効果】
本発明に係る締付確認方法の第１発明は、スパナ又はモンキスパナ等の締付具の対向する一対の押圧面の少なくともいずれか一面側に、初回締付時に用いた締付具の複数の溝と溝模様が異なる、互いに所定距離離間した複数の溝を設けた締付具を用いて、ボルト又はナット等の対向する平行二面の押圧部を有する被締付部材の前記押圧部を、前記締付具の一対の押圧面により押圧しつつ規定トルクで再締付し、被締付部材の押圧部に残った圧痕を視認することにより、被締付部材の再締付トルクを確認することを特徴としている。
【００１０】
締付確認方法の第１発明によれば、ボルト又はナット等の被締付部材の押圧部に残った初回締付時の圧痕と異なる溝模様の圧痕を容易に視認することができるので、再締付時の被締付部材の締付トルクを容易に確認できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態では、スパナを例に説明する。第１実施形態を図１〜図９により説明する。先ず、第１実施形態の構造について、図１〜図４により説明する。図１は本実施形態に係るスパナ１の上面図であり、図２は図１のＺ視図、図３は図１のＹ視図、また図４は図２のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、スパナ１の対向する押圧面２，３の所定位置には複数の略Ｖ字形状の溝５，６が設けられている。
【００１２】
図２に示すように、溝５は、スパナ１の開口先端部２ａよりコーナ部４へ所定距離ｃだけ隔てた位置から所定幅ｄ間に設けられており、締付軸方向ｓに対して所定角αだけ傾斜している。そして、図３に示すように、溝６はスパナ１の開口先端部３ａからコーナ部４へ所定幅ｄ間に設けられており、締付軸方向ｓに対して所定角αだけ傾斜している。
【００１３】
また図４に示すように、溝５，６は略Ｖ字形状をしていて、互いに隣接する溝の間に所定幅ｅの押圧平坦面を有するように複数配列されている。また、スパナ１の押圧面２，３及び溝５，６部にはチタンコーティングや高周波焼入等の表面硬化処理が施されており、硬度が高くなっている。
【００１４】
次に、第１実施形態の作用、効果について、図５〜図９により説明する。図５はスパナ１による締付状態の説明図であり、また図６は締付トルクＴと圧痕深さｆとの関係を示す図である。図５に示すように、スパナ１の対向する押圧面２，３の間にボルト１１の頭部二面１２，１３を挿入し、次いでスパナ１を図示のＰ方向に回動して所定トルクＴで締めると、ボルト１１の頭部二面１２，１３のｇ，ｈ点（スパナ１の溝５，６に対向する幅ｄの位置）にそれぞれ押圧合力Ｆ（Ｆ＝Ｔ／Ｌ）が作用する。すると、図６に示すように、ボルト１１の頭部のｇ，ｈ点には締付トルクＴに応じた深さｆの圧痕が形成される。ここで、溝５，６は、図４に示すように互いに隣接する溝の間に所定幅ｅの押圧平坦面を有しているので、締付トルクＴが規定トルクＴc に対して小さいときは圧痕深さｆは浅く（したがって、圧痕は目立たない）、規定トルクＴc に近くなると急激に深くなり、そして規定トルクＴc に達すると圧痕深さｆは所定深さｆc となる。締付トルクＴの大きさと圧痕深さｆの関係は、被締付部材の硬度と、押圧面２，３及び溝５，６部の硬度と、上記押圧平坦面の幅ｅとの関係により設定することができる。
【００１５】
図７，８は、それぞれ締付完了後にボルト１１の対向する頭部二面１２，１３にそれぞれ残った圧痕１４，１５を示す図であり、また図９は図７のＢ−Ｂ断面図である。図７〜９に示すように、上述したようにボルト１１を規定トルクＴc以上で締付けると、ボルト１１の頭部二面１２，１３のｇ，ｈ点には、容易に目視可能な所定深さｆc の圧痕１４，１５がそれぞれ刻印される。
【００１６】
従って、作業者又は管理者は圧痕１４，１５を目視することにより、ボルト１１は規定トルクＴc での締付が完了していることが確認できるので、目視によるトルク管理及び締付完了確認が非常に容易である。なお、図６に示すように締付トルクＴが規定トルクＴc 以下の時は、圧痕深さｆは所定深さｆc に比べて極めて小さいので、圧痕深さｆを目視で確認することにより、規定トルクＴc 以下で締付けたものを規定トルクＴc で締付完了したと誤認することはない。
【００１７】
スパナ１の溝５，６を含む押圧面２，３は、チタンコーティング及び高周波焼入等の表面硬化処理により所定値以上の硬度を有している。また溝５，６は互いに隣接する溝の間に所定幅ｅの押圧平坦面を有しており、締付時にこの押圧平坦面で押圧荷重を受ける。これらにより、締付具の押圧面にはヘタリが生じ難く、隙間やガタが生じ難いので、長期間使用できる。さらに、溝５，６は押圧面２，３から出っ張ることがないので、ナットやボルトとの嵌合不良を起こすことがなく、作業性を向上できる。また、溝５，６は、図２，３に示すように、斜線状模様であるため放電加工が可能となり、加工が非常に容易である。
【００１８】
次に、第２実施形態について図１０〜図１２により説明する。図１０は本実施形態におけるスパナ１Ａによる締付状態の説明図である。また、図１１は図１０のＸ視図、図１２は図１０のＷ視図である。第２実施形態では、図１１，１２に示すように、上記第１実施形態における溝５，６の模様を斜線状から網目状にし、溝５Ａ，６Ａを設けたものである。この他の構成は第１実施形態と同一のため、説明は省略する。
【００１９】
次に、第２実施形態の作用、効果について、図１０，１３により説明する。図１３は、締付完了後にボルト１１の対向する頭部二面１２，１３にそれぞれ残った圧痕１４Ａ，１４Ａの様子を示す図である。図１０に示すように、スパナ１の対向する押圧面２，３の間にボルト１１の頭部二面１２，１３を挿入し、次いでスパナ１Ａを図示のＰ方向に回動してボルト１１を規定トルクＴc で締め付けると、図１３に示すように、ボルト１１の頭部二面１２，１３には溝５Ａ，６Ａによる網目状模様の圧痕１４Ａ，１４Ａが刻印される。
【００２０】
従って、例えば初回締付時に第１実施形態でのスパナ１でボルト１１を規定トルクＴc で締め付けた後に、何らかの理由によりボルト１１を緩めた場合、再締付時に第２実施形態のスパナ１Ａでボルト１１を規定トルクＴc で締め付けると、ボルト１１の頭部二面１２，１３に網目状模様の圧痕１４Ａ，１４Ａが追加刻印される。圧痕１４Ａ，１４Ａが第１実施形態での圧痕１４，１５と模様が異なるようにしているので、この圧痕１４Ａ，１４Ａを目視することにより、再締付完了が容易に確認できる。
【００２１】
上記第１、第２実施形態では溝５，６、５Ａ，６Ａの模様を斜線状、網目状としたが、これに限定することはなく、例えば図１４，１５に示すように、それぞれ横線状又は枡目状の溝５Ｂ，５Ｃを有するスパナ１Ｂ，１Ｃとしてもよい。また、再締付時は初回締付時と異なる溝模様のスパナを使用すればよいので、種々の溝模様の組み合わせにより再締付完了の確認が容易に可能である。また、図１６に示すように、同一のスパナ１Ｄには締付け用の溝５Ａと共に、この溝５Ａの模様と異なる緩め用の溝模様を有する溝７を形成し、このスパナ１Ｄを緩め用にも兼用することにより、再締付時に、既に緩めてあることが簡単に確認できるので非常に便利である。
【００２２】
以上説明したように、本発明による締付具と締付確認方法によれば、ボルト又はナット等の被締付部材を規定トルクで締め付けると、被締付部材の対向する押圧面に、圧痕溝が所定の面積内で刻印できる。しかも、圧痕溝が斜線状又は網目状等の様々な模様に形成され、また規定トルク以上の締付トルクで締付けた場合には確実に所定深さの圧痕を残すので、光を乱反射して圧痕の目視確認が非常に容易である。従って、この圧痕を目視することにより、締付確認を容易に、確実に行うことができる。
【００２３】
また、例えば、初回締付時には斜線状模様の溝を持つ締付具を使用し、再締付時には初回締付時と異なる網目状模様の溝を有する締付具を使用することにより、初回締付時の斜線状模様の圧痕と、再締付時の網目状模様の圧痕との相違の目視確認が容易である。従って、この網目状模様の圧痕を目視することにより、再締付時の締付確認を容易に、確実に行うことができる。
【００２４】
さらにまた、締付具の溝部を含む押圧面にはチタンコーティングや高周波焼入等の表面硬化処理が施されているので硬度が高く、また、溝は隣接する溝に対して所定幅の押圧平坦面を有し、かつ押圧面から出っ張ることがないので、ヘタリや嵌合不良を起こすことがなく、長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるスパナの上面図である。
【図２】図１のＺ視図である。
【図３】図１のＹ視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第１実施形態でのスパナによる締付状態の説明図である。
【図６】締付トルクと圧痕深さの関係を示す図である。
【図７】締付完了後にボルト頭部に残った第１の圧痕を示す図である。
【図８】締付完了後にボルト頭部に残った第２の圧痕を示す図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】第２実施形態におけるスパナによる締付状態の説明図である。
【図１１】図１０のＸ視図である。
【図１２】図１０のＷ視図である。
【図１３】第２実施形態での締付完了後にボルト頭部に残った圧痕を示す図である。
【図１４】他の溝模様の溝を有するスパナを示す図である。
【図１５】他の溝模様の溝を有するスパナを示す図である。
【図１６】締付け用と緩め用との溝模様を共に有するスパナを示す図である。
【図１７】従来の締付具の第１例である。
【図１８】従来の第１例締付具による圧痕の説明図である。
【図１９】従来の締付具の第２例である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ...スパナ、２，３...押圧面、２ａ，３ａ...先端部、４...コーナ部、５，６...溝、５Ａ，６Ａ...溝、７...緩め用溝、１１...ボルト、１２，１３...頭部二面、１４，１５...圧痕、１４Ａ...圧痕。

Claims

スパナ(1A)又はモンキスパナ等の締付具の対向する一対の押圧面(2,3) の少なくともいずれか一面側に、初回締付時に用いた締付具の複数の溝(5,6)と溝模様が異なる、互いに所定距離離間した複数の溝(5A,6A)を設けた締付具を用いて、ボルト(11)又はナット等の対向する平行二面の押圧部(12,13)を有する被締付部材(11)の前記押圧部(12,13)を、前記締付具の一対の押圧面(2,3)により押圧しつつ規定トルク(Tc)で再締付し、被締付部材(11)の押圧部(12,13)に残った圧痕(14A) を視認することにより、被締付部材(11)の再締付トルクを確認することを特徴とする締付確認方法。