JP5712016B2 - Bolt acting force measuring device - Google Patents

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好康 齋藤
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Description

本発明は、物体に締結されたボルトに作用する力をひずみゲージを用いて測定するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for measuring a force acting on a bolt fastened to an object using a strain gauge.

車両や機械等の種々様々の装置において、物体の締結に使用するボルトの損傷や緩みが発生することのないようにするために、締結されたボルトに作用する力（以下、ボルト作用力ということがある）を管理することがしばしば要求される。そして、このような場合には、装置の設計にあたって、実際のボルト作用力を測定することが必要となる。   In various devices such as vehicles and machines, the force acting on the tightened bolt (hereinafter referred to as the bolt acting force) to prevent the bolt used for fastening the object from being damaged or loosened. Is often required to manage). In such a case, it is necessary to measure the actual bolt acting force in designing the device.

この場合、ボルトの表面にひずみゲージを貼り付けることができる場合には、該表面に貼り付けたひずみゲージを介してボルト作用力の測定を行なうことが可能であるものの、ボルトの種類や、物体に対するボルトの締結構造によって、ボルトの表面にひずみゲージを貼り付けることができない場合も多い。   In this case, if a strain gauge can be attached to the surface of the bolt, the bolt acting force can be measured via the strain gauge attached to the surface. In many cases, the strain gauge cannot be attached to the surface of the bolt due to the bolt fastening structure.

このような場合には、例えば特許文献１に見られるように、ボルトの頭部の頂面からボルトの軸部まであらかじめ穿設した小径の孔（以下、ボルト孔ということがある）に、ひずみゲージを挿入すると共に、このボルト孔に充填した接着剤によってひずみゲージをボルトに固定するようにした構造の装置が用いられる。   In such a case, for example, as seen in Patent Document 1, a small-diameter hole (hereinafter sometimes referred to as a bolt hole) drilled in advance from the top surface of the bolt head to the bolt shaft is strained. A device having a structure in which the gauge is inserted and the strain gauge is fixed to the bolt by an adhesive filled in the bolt hole is used.

特開平６−３４７３４９号公報JP-A-6-347349

特許文献１に見られる如き従来の装置では、ひずみゲージをボルト孔に挿入する作業は、ひずみゲージから導出された細いリード線に接続されたケーブルを把持して行なわれることとなる。この場合、ひずみゲージから導出されているリード線は、ひずみゲージとボルト孔の内周面との接触等によって折れ曲がりやすい。   In the conventional apparatus as shown in Patent Document 1, the operation of inserting the strain gauge into the bolt hole is performed by holding a cable connected to a thin lead wire led out from the strain gauge. In this case, the lead wire led out from the strain gauge is easily bent due to contact between the strain gauge and the inner peripheral surface of the bolt hole.

このため、特許文献１に見られる如き従来の装置では、ひずみゲージをボルト孔に挿入する際に、ケーブルとひずみゲージとの間の間隔を一定に保つことが難しく、ひいては、ひずみゲージを、ボルト作用力を測定する上で適切な所要の位置まで挿入することが困難なものとなっていた。   For this reason, in the conventional apparatus as seen in Patent Document 1, it is difficult to keep the distance between the cable and the strain gauge constant when the strain gauge is inserted into the bolt hole. It has been difficult to insert an appropriate required position for measuring the acting force.

また、ひずみゲージをボルト孔に進入させやすくするために、例えばボルト孔を大きめの内径で形成した場合には、ひずみゲージがボルトの軸心方向に対して傾きやすくなる。ひいては、測定しようとするボルト作用力を精度よく測定することが困難となるという不都合がある。   Further, in order to make it easier for the strain gauge to enter the bolt hole, for example, when the bolt hole is formed with a large inner diameter, the strain gauge is easily inclined with respect to the axial direction of the bolt. As a result, there is an inconvenience that it is difficult to accurately measure the bolt acting force to be measured.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ボルト作用力を測定するためにボルトに穿設されたボルト孔内の所要の位置に配置するひずみゲージを、該所要の位置まで、容易且つ安定した姿勢でボルト孔内に挿入することができ、ひいては、ボルト作用力の精度のよい測定を可能とするボルトの作用力測定用装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and a strain gauge arranged at a required position in a bolt hole drilled in a bolt for measuring a bolt acting force can be easily reached to the required position. It is another object of the present invention to provide a device for measuring the acting force of a bolt that can be inserted into a bolt hole in a stable posture, and that enables accurate measurement of the acting force of the bolt.

本発明のボルトの作用力測定用装置は、かかる目的を達成するために、物体に締結されるボルトに作用する力であるボルト作用力を測定するために該ボルトに組み付けられる装置であって、直線状に延在するように形成されており、前記ボルト作用力を測定するために、前記ボルトの頭部の頂面から該ボルトの軸部まで該ボルトの軸心方向にあらかじめ穿設された孔であるボルト孔に一端側の部分が挿入されるロッド部材と、該ロッド部材の前記ボルト孔に挿入される部分の側面に固着されたひずみゲージと、該ひずみゲージから導出された測定用リード線と、前記ロッド部材の長手方向での該ロッド部材に対する前記ひずみゲージの位置を把握し得るように該ロッド部材の側面に、該ロッド部材の長手方向に所定の単位長間隔で付設された目盛りとを備え、前記ボルトの軸心方向での所定の位置で前記ひずみゲージが前記ボルト孔内に配置されるように前記ロッド部材の一端側の部分が該ボルト孔に挿入されると共に、該ボルト孔内に充填される接着剤によって該ひずみゲージと前記ロッド部材とが前記ボルトに固定されることを特徴とする。 The bolt acting force measuring device of the present invention is a device that is assembled to a bolt to measure a bolt acting force, which is a force acting on a bolt fastened to an object, in order to achieve such an object. It is formed so as to extend linearly, and is previously drilled in the axial direction of the bolt from the top surface of the head of the bolt to the axial portion of the bolt in order to measure the bolt acting force. A rod member into which a portion on one end side is inserted into a bolt hole, which is a hole, a strain gauge fixed to a side surface of the portion of the rod member to be inserted into the bolt hole, and a measurement lead derived from the strain gauge Wires and side surfaces of the rod member are attached at predetermined unit length intervals in the longitudinal direction of the rod member so that the position of the strain gauge relative to the rod member in the longitudinal direction of the rod member can be grasped. And a prime, with one end portion of the rod member such that the strain gauge at a predetermined position in the axial direction of the bolt is disposed in the bolt hole is inserted into the bolt holes, the characterized in that said rod member and said strain gauge is fixed to the bolt by an adhesive filled in the bolt hole.

かかる本発明によれば、前記ひずみゲージが側面に固着された前記ロッド部材は剛性を有するので、折れ曲がり難い。このため、ロッド部材の他端側の部分を把持して、該ロッド部材をボルト孔に挿入することで、ロッド部材に対するひずみゲージの位置及び姿勢を一定に保ったまま、容易に該ひずみゲージをボルト孔に挿入することができる。   According to the present invention, since the rod member having the strain gauge fixed to the side surface has rigidity, it is difficult to bend. For this reason, by grasping the portion on the other end side of the rod member and inserting the rod member into the bolt hole, the strain gauge can be easily attached while keeping the position and posture of the strain gauge with respect to the rod member constant. Can be inserted into the bolt hole.

さらに、ロッド部材は、ボルト孔内で延在することとなるので、該ロッド部材の長手方向が、ボルトの軸心方向に対して傾くのが抑制される。ひいては、ボルトの軸心方向に対して、ひずみゲージが傾くのも防止される。   Furthermore, since the rod member extends in the bolt hole, the longitudinal direction of the rod member is suppressed from being inclined with respect to the axial direction of the bolt. As a result, the strain gauge is also prevented from tilting with respect to the axial direction of the bolt.

また、ロッド部材の側面には目盛りが付設されているため、ロッド部材に対するひずみゲージの位置を該目盛りに基づいて把握することができる。このため、ロッド部材の一端側の部分をひずみゲージと共にボルト孔内に挿入する際に、ひずみゲージがボルト孔内に入り込んだ状態であっても、前記目盛りに基づいて、ボルトに対するひずみゲージの位置関係を容易に把握することができる。ひいては、ひずみゲージをボルト孔内の所定の位置に精度よく配置させることができ、その状態で、前記接着剤によって、ひずみゲージをロッド部材と共にボルトに固定することができる。   Moreover, since the scale is attached to the side surface of the rod member, the position of the strain gauge with respect to the rod member can be grasped based on the scale. For this reason, even when the strain gauge is inserted into the bolt hole when the one end side portion of the rod member is inserted into the bolt hole together with the strain gauge, the position of the strain gauge relative to the bolt is based on the scale. The relationship can be easily grasped. As a result, the strain gauge can be accurately arranged at a predetermined position in the bolt hole, and in this state, the strain gauge can be fixed to the bolt together with the rod member by the adhesive.

よって、本発明によれば、ひずみゲージを、ボルト孔内の所要の位置まで、容易且つ安定した姿勢でボルト孔内に挿入することができる。そして、ひずみゲージをボルト孔内の所要の位置に適切な姿勢で配置できることから、測定しようとするボルト作用力に対するひずみゲージの検出信号の信頼性を確保することができ、ひいては、該ひずみゲージの検出信号に基づいて、ボルト作用力の精度のよい測定を行なうことが可能となる。   Therefore, according to the present invention, the strain gauge can be inserted into the bolt hole in an easy and stable posture up to a required position in the bolt hole. Since the strain gauge can be arranged in a proper posture at a required position in the bolt hole, the reliability of the strain gauge detection signal with respect to the bolt acting force to be measured can be ensured. Based on the detection signal, it is possible to accurately measure the bolt acting force.

かかる本発明では、前記ロッド部材は、前記ボルト孔内に充填される接着剤と同じ材質により構成された部材であることが好ましい。   In this invention, the rod member is preferably a member made of the same material as the adhesive filled in the bolt hole.

これによれば、ボルト孔内に充填される接着剤と、前記ロッド部材とを均一的に一体化することができる。このため、物体に締結したボルトに作用するボルト作用力を、ボルト孔内のひずみゲージに適切に伝達することができる。ひいては、ひずみゲージの検出信号に基づくボルト作用力の測定の信頼性を高めることができる。   According to this, the adhesive filled in the bolt hole and the rod member can be integrated uniformly. For this reason, the bolt action force which acts on the bolt fastened to the object can be appropriately transmitted to the strain gauge in the bolt hole. As a result, the reliability of the measurement of the bolt acting force based on the detection signal of the strain gauge can be enhanced.

また、上記本発明では、ひずみゲージをボルト孔内の所定の位置に配置するために、次のような組み付け形態を採用することができる。   Moreover, in the said invention, in order to arrange | position a strain gauge in the predetermined position in a bolt hole, the following assembly | attachment forms are employable.

その１つの組み付け形態では、前記ひずみゲージは、前記ロッド部材の一端寄りの位置で該ロッド部材に固着されており、前記ロッド部材の一端側の部分は、前記目盛りによって示される前記ひずみゲージと前記ボルト孔の開口端との間の間隔が、あらかじめ定められた所定の間隔となるように該ボルト孔に挿入される。   In the one assembling form, the strain gauge is fixed to the rod member at a position near one end of the rod member, and a portion on one end side of the rod member is connected to the strain gauge indicated by the scale and the strain gauge. The bolt hole is inserted into the bolt hole so that the distance from the opening end of the bolt hole is a predetermined distance.

この場合、ロッド部材の一端側の部分をボルト孔に挿入するときに、前記目盛りによって前記ひずみゲージとボルト孔の開口端との間の間隔を確実に把握できるので、ひずみゲージとボルト孔の開口端との間の間隔が、所定の間隔に精度よく合致するように該ボルト孔にロッド部材を挿入することを行うことができる。これにより、種々様々なサイズ、種類のボルトに対して、ひずみゲージをボルト孔内の所定の位置に精度よく配置することができる。   In this case, when the portion on one end side of the rod member is inserted into the bolt hole, the interval between the strain gauge and the opening end of the bolt hole can be reliably grasped by the scale, so that the opening of the strain gauge and the bolt hole is The rod member can be inserted into the bolt hole so that the distance between the ends accurately matches the predetermined distance. Thereby, a strain gauge can be accurately arrange | positioned in the predetermined position in a bolt hole with respect to various various sizes and types of bolts.

あるいは、他の組み付け形態では、前記ロッド部材は、前記ボルト孔に挿入される前に、その一端部が、該ロッド部材を横断方向に切断することより切り離されると共に、その切断後の該ロッド部材の一端を前記ボルト孔の底面に当接させるように該ボルト孔に挿入され、前記ロッド部材の切断は、前記目盛りによって示される当該切断後のロッド部材の一端と前記ひずみゲージとの間の間隔が、あらかじめ定められた所定の間隔となるように行なわれる。   Alternatively, in another assembling form, the rod member is separated by cutting the rod member in a transverse direction before being inserted into the bolt hole, and the rod member after the cutting is cut. One end of the rod member is inserted into the bolt hole so as to abut against the bottom surface of the bolt hole, and the cutting of the rod member is the interval between the one end of the rod member after the cutting indicated by the scale and the strain gauge. Are performed at predetermined intervals.

この場合、切断後のロッド部材の一端と前記ひずみゲージとの間の間隔が、あらかじめ定められた所定の間隔となるような、該ロッド部材の切断位置を前記目盛りに基づいて精度よく決定できる。このため、ロッド部材の切断後に、該ロッド部材の一端をボルト孔の底面に当接させるように該ボルト孔に挿入することによって、ボルト孔内で、ボルト孔の底面とひずみゲージとの間隔が前記所定の間隔となる位置に、ひずみゲージを精度よく配置することができる。これにより、種々様々なサイズ、種類のボルトに対して、ひずみゲージをボルト孔内の所定の位置に精度よく配置することができる。   In this case, the cutting position of the rod member can be accurately determined based on the scale so that the distance between the one end of the rod member after cutting and the strain gauge becomes a predetermined distance. For this reason, after cutting the rod member, by inserting one end of the rod member into the bolt hole so as to be in contact with the bottom surface of the bolt hole, the distance between the bottom surface of the bolt hole and the strain gauge is reduced in the bolt hole. Strain gauges can be accurately arranged at the predetermined intervals. Thereby, a strain gauge can be accurately arrange | positioned in the predetermined position in a bolt hole with respect to various various sizes and types of bolts.

本発明の一実施形態におけるボルトの作用力測定用装置の構造を示す図。The figure which shows the structure of the apparatus for measuring the action force of the volt | bolt in one Embodiment of this invention. 図１の作用力測定用装値を第１の組み付け形態でボルトに組み付けた状態を示す図。The figure which shows the state which assembled | attached the bolt for the action force measurement of FIG. 1 to the volt | bolt by the 1st assembly | attachment form. 図１の作用力測定用装値を第２の組み付け形態でボルトに組み付けた状態を示す図。The figure which shows the state which assembled | attached the bolt for the action force measurement of FIG. 1 to the volt | bolt by the 2nd assembly | attachment form.

本発明の一実施形態を図１〜図３を参照して以下に説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１に示すように、本実施形態のボルトの作用力測定用装置１は、ロッド部材２とひずみゲージ３とを主要な構成要素として備えており、これらのロッド部材２及びひずみゲージ３が、ボルト作用力を測定しようとするボルトＡに組み付けられる。   As shown in FIG. 1, the bolt force measuring apparatus 1 according to the present embodiment includes a rod member 2 and a strain gauge 3 as main components, and the rod member 2 and the strain gauge 3 are The bolt A is assembled to a bolt A to be measured.

ボルト作用力を測定しようとするボルトＡには、ロッド部材２及びひずみゲージ３を組み付けるために、あらかじめ該ボルトＡの頭部Ａ１の頂面（上端面）から、外周面にねじが形成されている軸部Ａ２まで該ボルトＡと同軸心に孔Ａ３（以下、ボルト孔Ａ３という）が穿設されている。ボルト孔Ａ３の内径は、例えば２ｍｍ程度である。   In order to assemble the rod member 2 and the strain gauge 3, a screw is formed on the outer peripheral surface from the top surface (upper end surface) of the head A <b> 1 of the bolt A in advance. A hole A3 (hereinafter referred to as a bolt hole A3) is bored coaxially with the bolt A up to the shaft portion A2. The inner diameter of the bolt hole A3 is, for example, about 2 mm.

ロッド部材２は、直線状に（一定方向に）延在するように形成された棒状又は中空のパイプ状の部材であり、その全長は、ボルト孔Ａ３の深さよりも長いものとされている。また、ロッド部材２の外径は、ボルト孔Ａ３の内径よりも小さいものとされている。その外径は、例えば１．６ｍｍ程度である。   The rod member 2 is a rod-like or hollow pipe-like member formed so as to extend linearly (in a certain direction), and its total length is longer than the depth of the bolt hole A3. The outer diameter of the rod member 2 is smaller than the inner diameter of the bolt hole A3. The outer diameter is, for example, about 1.6 mm.

従って、ロッド部材２は、その一端側の部分（図１では下端側の部分）をボルト孔Ａ３の内部に収容し、且つ、他端側の部分（図１では上端側の部分）をボルト孔Ａ３から外部に突出させるようにして、ボルト孔Ａ３に挿入することが可能となっている。   Therefore, the rod member 2 accommodates a part on one end side (a part on the lower end side in FIG. 1) inside the bolt hole A3, and a part on the other end side (a part on the upper end side in FIG. 1) as a bolt hole. It can be inserted into the bolt hole A3 so as to protrude from A3 to the outside.

このロッド部材２は、ボルト孔Ａ３内に充填される後述の接着剤５と同じ材質により構成され、剛性を有するものとされている。その材質は、例えばエポキシ、ポリイミド、アクリル、フェノール等である。   The rod member 2 is made of the same material as the adhesive 5 described later filled in the bolt hole A3 and has rigidity. The material is, for example, epoxy, polyimide, acrylic, phenol or the like.

また、ロッド部材２の側面には、ロッド部材２の長手方向に所定の単位長間隔（例えば１ｍｍ間隔）で並ぶようにして複数の線分状の目盛り４が付設されている。   A plurality of line-shaped scales 4 are attached to the side surface of the rod member 2 so as to be arranged at predetermined unit length intervals (for example, 1 mm intervals) in the longitudinal direction of the rod member 2.

ひずみゲージ３は、その基体としてのゲージベース３ａに、抵抗体からなる受感部３ｂを形成したものであり、そのゲージベース３ａが、ロッド部材２の一端寄り（図１では下端寄り）の箇所で該ロッド部材２の側面に接着剤（図示せず）により接着されている。これにより、ひずみゲージ３が、ロッド部材２の側面に固着されている。   The strain gauge 3 is formed by forming a sensing part 3b made of a resistor on a gauge base 3a as a base, and the gauge base 3a is located near one end of the rod member 2 (closed to the lower end in FIG. 1). The rod member 2 is bonded to the side surface of the rod member 2 with an adhesive (not shown). Thereby, the strain gauge 3 is fixed to the side surface of the rod member 2.

図示例の作用力測定用装置１では、ロッド部材２は円柱状に形成されている。このため、ひずみゲージ３のゲージベース３ａは、円筒状に丸められた形態でロッド部材２の外周面に固着されている。   In the acting force measuring device 1 of the illustrated example, the rod member 2 is formed in a cylindrical shape. For this reason, the gauge base 3a of the strain gauge 3 is fixed to the outer peripheral surface of the rod member 2 in a rounded shape.

ただし、ロッド部材２を、角柱状もしくは平板状に形成したり、あるいは、ロッド部材２の側面の一部を平坦面状に形成しておき、該ロッド部材２の側面の平坦面部に平板状のゲージベースを有するひずみゲージを固着するようにしてもよい。   However, the rod member 2 is formed in a prismatic shape or a flat plate shape, or a part of the side surface of the rod member 2 is formed in a flat surface shape, and the flat surface portion on the side surface of the rod member 2 is formed in a flat plate shape. A strain gauge having a gauge base may be fixed.

なお、本実施形態の例では、測定しようとするボルト作用力は、例えばボルトＡの軸心方向に作用する作用力である。このため、ひずみゲージ３の受感部３ｂは、ロッド部材２の長手方向の作用力によるひずみを検知する（換言すれば、ロッド部材２の長手方向の作用力に対して感度を有する）ように形成されている。   In the example of this embodiment, the bolt acting force to be measured is an acting force acting in the axial direction of the bolt A, for example. For this reason, the sensitive part 3b of the strain gauge 3 detects the strain due to the acting force in the longitudinal direction of the rod member 2 (in other words, has sensitivity to the acting force in the longitudinal direction of the rod member 2). Is formed.

ひずみゲージ３は、ロッド部材２の長手方向での位置を、ロッド部材２に付設された目盛り４に基づいて、特定（把握）し得るようにしてロッド部材２に固着されている。   The strain gauge 3 is fixed to the rod member 2 so that the position in the longitudinal direction of the rod member 2 can be specified (ascertained) based on a scale 4 attached to the rod member 2.

具体的には、ひずみゲージ３の代表位置、例えば、図１に一点鎖線Ｃで示すひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃ（あるいは、ひずみゲージ３の受感部３ｂの一端の位置等）が、目盛り４のいずれか１つの線分の位置、あるいは、目盛り４のいずれか１つの線分との間の間隔（ロッド部材２の長手方向での間隔）があらかじめ定められた所定間隔となる位置に合致するようにして、ひずみゲージ３のゲージベース３ａがロッド部材２に固着されている。   Specifically, the representative position of the strain gauge 3, for example, the center position C of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 indicated by a dashed line C in FIG. 1 (or the position of one end of the sensitive part 3b of the strain gauge 3). ) Is a predetermined interval in which the position (interval in the longitudinal direction of the rod member 2) between any one line segment of the scale 4 or any one line segment of the scale 4 is predetermined. The gauge base 3a of the strain gauge 3 is fixed to the rod member 2 so as to match the position.

これにより、個々の目盛り４（目盛り４の個々の線分）と、ひずみゲージ３の受感部３ｂとの間の、ロッド部材２の長手方向での間隔（換言すれば、ロッド部材２の長手方向での個々の目盛り４に対するひずみゲージ３の受感部３ｂの相対位置）を、目盛り４によって特定（把握）することが可能となっている。例えば、図示例の作用力測定用装置１では、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃが、目盛り４ｘから下側に１０目盛り分の間隔（１目盛り分の単位長の１０倍の間隔）を有する位置であることを把握することが可能となっている。   Thereby, the distance in the longitudinal direction of the rod member 2 (in other words, the longitudinal direction of the rod member 2) between each scale 4 (each line segment of the scale 4) and the sensing part 3 b of the strain gauge 3. The relative position of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 with respect to the individual scales 4 in the direction can be specified (obtained) by the scales 4. For example, in the apparatus 1 for measuring the acting force in the illustrated example, the center position C of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 is spaced downward from the scale 4x by 10 scale intervals (interval 10 times the unit length of 1 scale). ) Can be grasped.

また、ひずみゲージ３の受感部３ｂには、あらかじめ測定用リード線３ｃが結線されており、この測定用リード線３ｃがひずみゲージ３から導出されている。この測定用リード線３ｃは、ひずみゲージ３の検出信号（ひずみに応じた検出信号）を処理するための図示しない測定器（電子回路ユニット）に該ひずみゲージ３を接続するためのものである。該測定器は、公知のものであり、ひずみゲージ３の検出信号を、作用力の検出信号に変換する回路（例えばひずみゲージ３を含むホイートストンブリッジ回路を構成するための抵抗回路）や、その回路の出力信号を処理する演算処理回路等により構成される。   In addition, a measurement lead wire 3 c is connected in advance to the sensing part 3 b of the strain gauge 3, and the measurement lead wire 3 c is led out from the strain gauge 3. The measurement lead wire 3c is for connecting the strain gauge 3 to a measuring instrument (electronic circuit unit) (not shown) for processing the detection signal (detection signal corresponding to the strain) of the strain gauge 3. The measuring instrument is a known one, and a circuit for converting a detection signal of the strain gauge 3 into a detection signal of an acting force (for example, a resistance circuit for constituting a Wheatstone bridge circuit including the strain gauge 3), or a circuit thereof And an arithmetic processing circuit for processing the output signal.

なお、ひずみゲージ３から導出される測定用リード線３ｃの本数は、図示例では２本となっているが、その本数は、ひずみゲージ３の検出信号を作用力の検出信号に変換する回路の構成形態や、受感部３ｂの個数等に応じて規定される。   The number of measurement lead wires 3c derived from the strain gauge 3 is two in the illustrated example, but the number of the measurement lead wires 3c is a circuit for converting the detection signal of the strain gauge 3 into the detection signal of the acting force. It is defined according to the configuration form, the number of sensing parts 3b, and the like.

以上のように構成された作用力測定用装置１のロッド部材２及びひずみゲージ３は、以下に説明する如く、ボルトＡに組み付けられ、これにより、ボルトＡのボルト作用力の測定を行なうことが可能となる。その組み付け形態は、図２を参照して説明する第１の組み付け形態と、図３を参照して説明する第２の組み付け形態との２種類の組み付け形態に大別される。   The rod member 2 and the strain gauge 3 of the working force measuring device 1 configured as described above are assembled to the bolt A, as described below, whereby the bolt acting force of the bolt A can be measured. It becomes possible. The assembling form is roughly divided into two kinds of assembling forms, a first assembling form described with reference to FIG. 2 and a second assembling form described with reference to FIG.

まず、図２を参照して、ボルトＡに対するロッド部材２及びひずみゲージ３の第１の組み付け形態は、ロッド部材２の一端をボルト孔Ａ３の底面に当接させると共に、ひずみゲージ３が、ボルトＡの軸心方向でボルト孔Ａ３の底面から所定の間隔を存する位置でボルト孔Ａ３内に配置されるように、ロッド部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付ける形態である。   First, referring to FIG. 2, in the first assembly form of the rod member 2 and the strain gauge 3 with respect to the bolt A, one end of the rod member 2 is brought into contact with the bottom surface of the bolt hole A3. In this embodiment, the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A so as to be disposed in the bolt hole A3 at a position spaced apart from the bottom surface of the bolt hole A3 in the axial direction of A.

さらに詳細には、この第１の組み付け形態では、図２に示す如く、ボルト孔Ａ３内におけるひずみゲージ３の目標とする配置位置は、例えば該ひずみゲージ３の代表位置としての受感部３ｂの中央位置Ｃが、ボルト孔Ａ３の底面から、ボルトＡの軸心方向で所定の間隔Ｄ１を存する位置とされている。その位置は、ボルトＡにおけるボルト作用力を適切に測定し得る位置として、ボルトＡのサイズや種類等に応じてあらかじめ定められた位置である。   More specifically, in the first assembly mode, as shown in FIG. 2, the target arrangement position of the strain gauge 3 in the bolt hole A3 is, for example, the sensing portion 3b as a representative position of the strain gauge 3. The center position C is a position where a predetermined distance D1 exists in the axial direction of the bolt A from the bottom surface of the bolt hole A3. The position is a position determined in advance according to the size or type of the bolt A as a position where the bolt acting force on the bolt A can be appropriately measured.

ここで、本実施形態の作用力測定用装置１は、特定のサイズ又は種類のボルトＡに対する専用的なものではなく、種々様々なサイズ、種類のボルトＡにおけるボルト作用力の測定に使用することが可能な汎用的なのとされている。このため、図１に示した作用力測定用装置１のロッド部材２の一端（図１では下端）からひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃまでの間隔Ｄａは、ボルト作用力を測定しようとするボルトＡに対して専用的な間隔に設定されているわけではない。このため、上記間隔Ｄａは、図２に示す如く、一般には前記所定の間隔Ｄ１と一致せず、該所定の間隔Ｄ１よりも長い場合もある。   Here, the device 1 for measuring the acting force according to the present embodiment is not dedicated to the bolt A of a specific size or type, and is used for measuring the bolt acting force of various types of bolts A of various sizes and types. It is supposed to be general purpose. Therefore, the distance Da from one end (the lower end in FIG. 1) of the rod member 2 of the device 1 for measuring the acting force shown in FIG. 1 to the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 measures the bolt acting force. It is not set to a dedicated interval for the bolt A to be tried. For this reason, as shown in FIG. 2, the interval Da generally does not coincide with the predetermined interval D1, and may be longer than the predetermined interval D1.

補足すると、Ｄａ＜Ｄ１である場合には、第１の組み付け形態は採用できず、後述の第２の組み付け形態が採用される。   Supplementally, when Da <D1, the first assembly form cannot be employed, and the second assembly form described later is employed.

上記のように、Ｄａ＞Ｄ１である場合には、ボルト部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付ける前に、ロッド部材２の一端からひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃまでの間隔を所定の間隔Ｄ１に一致させるように、ロッド部材２の切断加工（ロッド部材２の一端とひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃとの間の間隔を調整するために、ロッド部材２を切断する加工）が行なわれる。   As described above, when Da> D1, before assembling the bolt member 2 and the strain gauge 3 to the bolt A, the distance from one end of the rod member 2 to the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 The rod member 2 is cut (to adjust the distance between one end of the rod member 2 and the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 so as to match the predetermined distance D1. Is cut).

この切断加工では、ロッド部材２は、その一端寄りの位置（一端とひずみゲージ３との間の位置）で該ロッド部材２の横断方向（ロッド部材２の長手方向に対してほぼ直交する方向）に切断され、その切断位置から該ロッド部材２の一端までの部分（図２に二点鎖線２ａで示す部分）がロッド部材２から切り離される。その切断作業は、カッターや鋏等の適宜の工具を使用して行なわれる。   In this cutting process, the rod member 2 is at a position near one end (position between one end and the strain gauge 3) in the transverse direction of the rod member 2 (direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the rod member 2). A portion (a portion indicated by a two-dot chain line 2a in FIG. 2) from the cutting position to one end of the rod member 2 is cut off from the rod member 2. The cutting operation is performed using an appropriate tool such as a cutter or a scissors.

この切断加工におけるロッド部材２の切断位置は、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃから、ロッド部材２の一端側に上記所定の間隔Ｄ１を有する位置、あるいは、切断前の当初のロッド部材２の一端から、ひずみゲージ３側に（Ｄａ−Ｄ１）の間隔を有する位置として、目盛り４に基づいて決定される。   The cutting position of the rod member 2 in this cutting process is the position having the predetermined distance D1 on the one end side of the rod member 2 from the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3, or the initial rod before cutting. It is determined based on the scale 4 as a position having an interval of (Da-D1) from one end of the member 2 to the strain gauge 3 side.

これにより、ロッド部材２は、切断後のロッド部材２の一端とひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃとの間の間隔が、上記所定の間隔Ｄ１に一致するように切断される。   Thereby, the rod member 2 is cut so that the interval between one end of the rod member 2 after cutting and the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 coincides with the predetermined interval D1.

第１の組み付け形態では、図１に示した当初の作用力測定用装置１のロッド部材２の一端とひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃと間の間隔Ｄａが、Ｄａ＞Ｄ１となる場合には、上記のようにロッド部材２の切断加工が行なわれる。そして、この切断加工後に、前記測定用リード線３ｃをひずみゲージ３からロッド部材２の他端側に向って延在させるようにして該ロッド部材２に沿わせるようにしつつ、ロッド部材２の他端側の部分（図２の二点鎖線２ｂで示す部分）が把持され、この状態で、ロッド部材２の一端側の部分が、これに固着されているひずみゲージ３と共に、ボルトＡのボルト孔Ａ３に挿入される。   In the first assembling mode, the distance Da between one end of the rod member 2 of the initial apparatus 1 for measuring an acting force 1 shown in FIG. 1 and the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 is Da> D1. In this case, the rod member 2 is cut as described above. Then, after this cutting process, the measurement lead wire 3c extends from the strain gauge 3 toward the other end of the rod member 2 so as to be along the rod member 2, while the rod member 2 The end portion (portion shown by the two-dot chain line 2b in FIG. 2) is gripped, and in this state, the one end portion of the rod member 2 together with the strain gauge 3 fixed thereto is bolt hole of the bolt A. Inserted into A3.

なお、ロッド部材２の一端部を切断する前の当初のロッド部材２の一端とひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃとの間の間隔Ｄａが、前記所定の間隔Ｄ１に一致（もしくはほぼ一致）している場合には、ロッド部材２の一端部の切断加工は省略される。そして、この場合には、図１に示した当初のロッド部材２の一端側の部分が、ひずみゲージ３と共に、ボルトＡのボルト孔Ａ３に挿入される。   Note that a distance Da between one end of the original rod member 2 before cutting the one end of the rod member 2 and the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 coincides with the predetermined distance D1 (or In the case of substantially matching), the cutting process of one end portion of the rod member 2 is omitted. In this case, the part on the one end side of the original rod member 2 shown in FIG. 1 is inserted into the bolt hole A3 of the bolt A together with the strain gauge 3.

第１の組み付け形態では、ロッド部材２及びひずみゲージ３のボルト孔Ａ３への挿入は、ロッド部材２の長手方向が、ボルトＡの軸心方向とほぼ同方向に保たれるようにしつつ、該ロッド部材２の一端がボルト孔Ａ３の底面に当接するまで行なわれる。これにより、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃがボルト孔Ａ３の底面から前記所定の間隔Ｄ１を存する位置になるようにひずみゲージ３がボルト孔３内に配置される。また、ロッド部材２の他端側の部分（図２の二点鎖線２ｂで示す部分）は、それに沿わせられた測定用リード線３ｃと共に、ボルト孔Ａ３の外部に突出する。   In the first assembly mode, the rod member 2 and the strain gauge 3 are inserted into the bolt hole A3 while the longitudinal direction of the rod member 2 is maintained substantially in the same direction as the axial direction of the bolt A. This is performed until one end of the rod member 2 comes into contact with the bottom surface of the bolt hole A3. Thereby, the strain gauge 3 is arrange | positioned in the bolt hole 3 so that the center position C of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 may become the position which exists in the said predetermined space | interval D1 from the bottom face of the bolt hole A3. Further, a portion on the other end side of the rod member 2 (portion indicated by a two-dot chain line 2b in FIG. 2) projects to the outside of the bolt hole A3 together with the measurement lead wire 3c along the portion.

この場合、ロッド部材２は剛性を有するので、ボルト孔Ａ３への挿入時に該ロッド部材２やひずみゲージ３がボルト孔Ａ３の内周面に接触したりしても、ロッド部材２が屈曲変形してしまうようなことはなく、ほぼ直線状の形状に保たれる。そして、ひずみゲージ３はこのロッド部材２に固着されている。このため、ひずみゲージ３をボルト孔Ａ３内にロッド部材２と共に容易に挿入することができる。   In this case, since the rod member 2 has rigidity, the rod member 2 is bent and deformed even when the rod member 2 and the strain gauge 3 come into contact with the inner peripheral surface of the bolt hole A3 when inserted into the bolt hole A3. It is kept in a substantially linear shape. The strain gauge 3 is fixed to the rod member 2. For this reason, the strain gauge 3 can be easily inserted together with the rod member 2 into the bolt hole A3.

また、ロッド部材２に固着されているひずみゲージ３は、ロッド部材２に対して一定の位置及び姿勢に保たれるため、ボルト孔Ａ３の底面へのロッド部材２の一端の当接によって、ひずみゲージ３をボルト孔３内の目標とする適切な位置（ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃがボルト孔Ａ３の底面から前記所定の間隔Ｄ１を存する位置）に精度よく配置することができる。   Further, since the strain gauge 3 fixed to the rod member 2 is maintained at a fixed position and posture with respect to the rod member 2, the strain gauge 3 is strained by the contact of one end of the rod member 2 with the bottom surface of the bolt hole A3. It is possible to accurately arrange the gauge 3 at an appropriate position within the bolt hole 3 (a position where the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 is at the predetermined distance D1 from the bottom surface of the bolt hole A3). it can.

また、ロッド部材２は、ボルト孔Ａ３の全長にわたって延在するのでロッド部材２の長手方向を精度よくボルトＡの軸心方向に沿わせることができる。このため、ひずみゲージ３の向きが、ボルトＡの軸心方向に対して傾くのが抑制され、該ひずみゲージ３の受感部３ｂの感度方向を、測定対象のボルト作用力（本実施形態の例では、ボルトＡの軸心方向の作用力）を測定する上で、好適な方向に精度よく一致させることができる。   Further, since the rod member 2 extends over the entire length of the bolt hole A3, the longitudinal direction of the rod member 2 can be accurately aligned with the axial direction of the bolt A. For this reason, it is suppressed that the direction of the strain gauge 3 tilts with respect to the axial center direction of the bolt A, and the sensitivity direction of the sensing part 3b of the strain gauge 3 is set to the bolt acting force (in the present embodiment). In the example, when measuring the acting force in the axial direction of the bolt A, it can be made to coincide with a suitable direction with high accuracy.

上記のようにボルトＡのボルト孔Ａ３に挿入されたロッド部材２及びひずみゲージ３は、さらに、該ボルト孔Ａ３に充填されて硬化される接着剤５によって、ボルトＡに固定される。該接着剤５の材質は、前記したようにロッド部材２と同じ（例えばエポキシ、ポリイミド、アクリル、フェノール等）である。なお、硬化前の溶融状態の接着剤５のボルト孔Ａ３への充填は、ロッド部材２及びひずみゲージ３をボルト孔Ａ３に挿入する前に行なうようにしてもよい。   The rod member 2 and the strain gauge 3 inserted into the bolt hole A3 of the bolt A as described above are further fixed to the bolt A by the adhesive 5 that is filled and cured in the bolt hole A3. The material of the adhesive 5 is the same as that of the rod member 2 as described above (for example, epoxy, polyimide, acrylic, phenol, etc.). The bolt hole A3 may be filled with the adhesive 5 in a molten state before curing before the rod member 2 and the strain gauge 3 are inserted into the bolt hole A3.

この場合、ロッド部材２は、接着剤５と同じ材質によって構成されているので、ボルト孔Ａ３に充填されて硬化した接着剤５と、ロッド部材２とは均一的に一体化する。このため、ボルトＡを物体Ｗに締結した状態で該ボルトＡに該物体Ｗ等から作用するボルト作用力をひずみゲージ３の受感部３ｂに適切に伝達させるようにすることができる。   In this case, since the rod member 2 is made of the same material as that of the adhesive 5, the adhesive 5 filled in the bolt hole A3 and hardened, and the rod member 2 are uniformly integrated. For this reason, it is possible to appropriately transmit the bolt acting force acting on the bolt A from the object W or the like to the sensing part 3b of the strain gauge 3 with the bolt A fastened to the object W.

第１の組み付け形態では、以上のようにして、ロッド部材２及びひずみゲージ３がボルト作用力を測定しようとするボルトＡに組み付けられることとなる。   In the first assembling mode, the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A for which the bolt acting force is to be measured as described above.

そして、本実施形態では、このようにロッド部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付けた後に、ロッド部材２の、ボルト孔Ａ３から突出している部分が、ボルト孔Ａ３の開口端に近接した位置で、該ロッド部材２の横断方向に切断される。この切断作業は、ロッド部材２の一端部の切断作業と同様に、カッターや鋏等の適宜の工具を使用して行なわれる。   In this embodiment, after the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A in this way, the position of the rod member 2 protruding from the bolt hole A3 is close to the opening end of the bolt hole A3. Then, the rod member 2 is cut in the transverse direction. This cutting operation is performed using an appropriate tool such as a cutter or a scissors, similarly to the cutting operation of one end of the rod member 2.

これにより、図２のロッド部材２の他端側の部分（図２の二点鎖線２ｂで示す部分）がボルト孔Ａ３に挿入されている部分から切り離される。このようにロッド部材２の他端側の部分２ｂを切り離すのは、物体Ｗに対するボルトＡの締結（ねじ締め）や、その締結の解除作業に際して、ロッド部材２が邪魔にならないようにするためである。   As a result, the portion on the other end side of the rod member 2 in FIG. 2 (the portion indicated by the two-dot chain line 2b in FIG. 2) is separated from the portion inserted in the bolt hole A3. The part 2b on the other end side of the rod member 2 is cut off in this way so that the rod member 2 does not get in the way during the fastening (screw fastening) of the bolt A to the object W or the fastening release operation. is there.

次いで、上記のようにロッド部材２及びひずみゲージ３が組み付けられたボルトＡが物体Ｗに締結される。そして、ひずみゲージ３から導出されている測定用リード線３ｃが図示しない測定器に接続され、該ひずみゲージ３の検出信号に基づいて、ボルト作用力が測定される。   Next, the bolt A assembled with the rod member 2 and the strain gauge 3 as described above is fastened to the object W. Then, the measurement lead wire 3 c led out from the strain gauge 3 is connected to a measuring instrument (not shown), and the bolt acting force is measured based on the detection signal of the strain gauge 3.

次に、図３を参照して、第２の組み付け形態を説明する。この第２の組み付け形態は、ひずみゲージ３が、ボルトＡの軸心方向でボルト孔Ａ３の開口端から（換言すればボルトＡの頭部Ａ１の頂面から）所定の間隔を存する位置でボルト孔Ａ３内に配置されるように、ロッド部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付ける形態である。   Next, a second assembly form will be described with reference to FIG. In this second assembling mode, the strain gauge 3 is bolted at a position at a predetermined interval from the opening end of the bolt hole A3 in the axial direction of the bolt A (in other words, from the top surface of the head A1 of the bolt A). In this mode, the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A so as to be disposed in the hole A3.

さらに詳細には、この第２の組み付け形態では、図３に示す如く、ひずみゲージ３の目標とする配置位置は、例えば該ひずみゲージ３の受感部３ｂの代表位置としての中央位置Ｃが、ボルト孔Ａ３の開口端から、ボルトＡの軸心方向で所定の間隔Ｄ２を存する位置とされている。その位置は、ボルトＡにおけるボルト作用力を適切に測定し得る位置として、ボルトＡのサイズや種類等に応じてあらかじめ定められた位置である。   More specifically, in the second assembly mode, as shown in FIG. 3, the target position of the strain gauge 3 is, for example, the center position C as the representative position of the sensing part 3b of the strain gauge 3, From the opening end of the bolt hole A3, a predetermined distance D2 exists in the axial direction of the bolt A. The position is a position determined in advance according to the size or type of the bolt A as a position where the bolt acting force on the bolt A can be appropriately measured.

そして、第２の組み付け形態では、前記測定用リード線３ｃをひずみゲージ３からロッド部材２の他端側（図３では上端側）に向って延在させるようにして該ロッド部材２に沿わせるようにしつつ、ロッド部材２の他端側の部分（図３の二点鎖線２ｃで示す部分）が把持され、この状態で、ロッド部材２の一端側の部分（図３では下端側の部分）が、これに固着されているひずみゲージ３と共に、ボルトＡのボルト孔Ａ３に挿入される。   In the second assembly mode, the measurement lead wire 3c extends along the rod member 2 so as to extend from the strain gauge 3 toward the other end side (the upper end side in FIG. 3) of the rod member 2. While doing so, a portion on the other end side of the rod member 2 (portion indicated by a two-dot chain line 2c in FIG. 3) is gripped, and in this state, a portion on one end side of the rod member 2 (a portion on the lower end side in FIG. 3). Is inserted into the bolt hole A3 of the bolt A together with the strain gauge 3 fixed thereto.

この場合、第２の組み付け形態では、ロッド部材２及びひずみゲージ３のボルト孔Ａ３への挿入は、ロッド部材２の長手方向が、ボルトＡの軸心方向とほぼ同方向に保たれるようにしつつ、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃからロッド部材２の他端側に前記所定の間隔Ｄ２を有する位置として目盛り４に基づきあらかじめ特定されたロッド部材２上の位置が、ボルト孔Ａ３の開口端の位置に一致するようになるまで行なわれる。そして、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃからロッド部材２の他端側に前記所定の間隔Ｄ２を有するロッド部材２上の位置が、ボルト孔Ａ３の開口端の位置に一致する状態で、ロッド部材２が静止・保持される。   In this case, in the second assembling mode, the rod member 2 and the strain gauge 3 are inserted into the bolt hole A3 so that the longitudinal direction of the rod member 2 is maintained in substantially the same direction as the axial direction of the bolt A. On the other hand, the position on the rod member 2 specified in advance based on the scale 4 as the position having the predetermined distance D2 from the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 to the other end side of the rod member 2 is a bolt hole. The process is performed until it coincides with the position of the opening end of A3. And the position on the rod member 2 which has the said predetermined space | interval D2 in the other end side of the rod member 2 from the center position C of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 corresponds to the position of the opening end of the bolt hole A3. Thus, the rod member 2 is stationary and held.

これにより、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃがボルト孔Ａ３の開口端から前記所定の間隔Ｄ２を存する位置になるようにひずみゲージ３がボルト孔３内に配置される。また、ロッド部材２の他端側の部分（図３の二点鎖線２ｃで示す部分）は、それに沿わせられた測定用リード線３ｃと共に、ボルト孔Ａ３の外部に突出する。   Thereby, the strain gauge 3 is arrange | positioned in the bolt hole 3 so that the center position C of the sensitive part 3b of the strain gauge 3 may become the position which exists in the said predetermined space | interval D2 from the opening end of bolt hole A3. Further, a portion on the other end side of the rod member 2 (portion indicated by a two-dot chain line 2c in FIG. 3) protrudes outside the bolt hole A3 together with the measurement lead wire 3c along the portion.

この場合、第１の組み付け形態の場合と同様に、ロッド部材２は剛性を有するので、ボルト孔Ａ３への挿入時に該ロッド部材２やひずみゲージ３がボルト孔Ａ３の内周面に接触したりしても、ロッド部材２が屈曲変形してしまうようなことはなく、ほぼ直線状の形状に保たれる。そして、ひずみゲージ３はこのロッド部材２に固着されている。このため、ひずみゲージ３をボルト孔Ａ３内にロッド部材２と共に容易に挿入することができる。   In this case, as in the case of the first assembly form, the rod member 2 has rigidity, so that the rod member 2 and the strain gauge 3 come into contact with the inner peripheral surface of the bolt hole A3 when inserted into the bolt hole A3. Even so, the rod member 2 is not bent and deformed, and is maintained in a substantially linear shape. The strain gauge 3 is fixed to the rod member 2. For this reason, the strain gauge 3 can be easily inserted together with the rod member 2 into the bolt hole A3.

そして、ロッド部材２に固着されているひずみゲージ３は、ロッド部材２に対して一定の位置及び姿勢に保たれるため、ロッド部材２のボルト孔Ａ３への挿入時におけるボルト孔Ａ３の開口端とひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃとの間の間隔を、目盛り４によって精度よく把握することができる。ひいては、ひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃが、ボルト孔Ａ３の開口端から前記所定の間隔Ｄ２を存する位置に精度よく一致するように、ひずみゲージ３をボルト孔３内に挿入・配置することができる。   And since the strain gauge 3 fixed to the rod member 2 is maintained at a fixed position and posture with respect to the rod member 2, the open end of the bolt hole A3 when the rod member 2 is inserted into the bolt hole A3. And the center position C of the sensing part 3 b of the strain gauge 3 can be accurately grasped by the scale 4. As a result, the strain gauge 3 is inserted into the bolt hole 3 so that the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 accurately coincides with the position having the predetermined distance D2 from the opening end of the bolt hole A3. Can be arranged.

また、ロッド部材２の、ボルト孔Ａ３内に配置される部分の長さは、ボルト孔Ａ３の深さに近いものとなるので、ロッド部材２の長手方向を精度よくボルトＡの軸心方向に沿わせることができる。このため、ひずみゲージ３の向きが、ボルトＡの軸心方向に対して傾くのが抑制され、該ひずみゲージ３の受感部３ｂの感度方向を、測定対象のボルト作用力（本実施形態の例では、ボルトＡの軸心方向の作用力）を測定する上で、好適な方向に精度よく一致させることができる。   Moreover, since the length of the part arrange | positioned in the bolt hole A3 of the rod member 2 becomes close to the depth of the bolt hole A3, the longitudinal direction of the rod member 2 is accurately made into the axial direction of the bolt A. Can be along. For this reason, it is suppressed that the direction of the strain gauge 3 tilts with respect to the axial center direction of the bolt A, and the sensitivity direction of the sensing part 3b of the strain gauge 3 is set to the bolt acting force (in the present embodiment). In the example, when measuring the acting force in the axial direction of the bolt A, it can be made to coincide with a suitable direction with high accuracy.

補足すると、図１に示すロッド部材２の一端（図１では下端）からひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃまでの間隔Ｄａと、上記所定の間隔Ｄ２との総和の長さ（Ｄａ＋Ｄ２）が、ボルト孔Ａ３の深さよりも長いものとなる場合もある。   Supplementally, the total length (Da + D2) of the distance Da from one end (the lower end in FIG. 1) of the rod member 2 shown in FIG. 1 to the center position C of the sensing part 3b of the strain gauge 3 and the predetermined distance D2 is described above. ) May be longer than the depth of the bolt hole A3.

このような場合に、第２の組み付け形態でボルト部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付ける場合には、その組み付け前に、ロッド部材２の一端からひずみゲージ３の受感部３ｂの中央位置Ｃまでの間隔と、所定の間隔Ｄ２との総和の長さが、ボルト孔Ａ３の深さよりも短くなるように、ロッド部材２の一端部の切断加工を行えばよい。そして、その切断加工は、第１の組み付け形態でロッド部材２の一端部を切断する場合と同様に、カッターや鋏等の適宜の工具を使用して行なえばよい。   In such a case, when the bolt member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A in the second assembling form, the central position of the sensing part 3b of the strain gauge 3 from one end of the rod member 2 before the assembly. What is necessary is just to cut the one end part of the rod member 2 so that the sum total length of the space | interval to C and the predetermined space | interval D2 may become shorter than the depth of bolt hole A3. And the cutting process should just be performed using appropriate tools, such as a cutter and a scissors, like the case where the one end part of the rod member 2 is cut | disconnected by the 1st assembly | attachment form.

上記のようにボルトＡのボルト孔Ａ３に挿入されたロッド部材２及びひずみゲージ３は、第１の組み付け形態の場合と同様に、さらに、該ボルト孔Ａ３に充填されて硬化される接着剤５によって、ボルトＡに固定される。   As described above, the rod member 2 and the strain gauge 3 inserted into the bolt hole A3 of the bolt A are further filled with the bolt hole A3 and hardened similarly to the case of the first assembled form. Is fixed to the bolt A.

この場合、ロッド部材２は、接着剤５と同じ材質によって構成されているので、第１の組み付け形態と同様に、ボルト孔Ａ３に充填されて硬化した接着剤５と、ロッド部材２とは均一的に一体化する。このため、ボルトＡを物体Ｗに締結した状態で該ボルトＡに該物体Ｗ等から作用するボルト作用力をひずみゲージ３の受感部３ｂに適切に伝達させるようにすることができる。   In this case, since the rod member 2 is made of the same material as that of the adhesive 5, the adhesive 5 that is filled and cured in the bolt hole A3 and the rod member 2 are uniform as in the first assembly mode. Integrated. For this reason, it is possible to appropriately transmit the bolt acting force acting on the bolt A from the object W or the like to the sensing part 3b of the strain gauge 3 with the bolt A fastened to the object W.

第２の組み付け形態では、以上のようにして、ロッド部材２及びひずみゲージ３がボルト作用力を測定しようとするボルトＡに組み付けられることとなる。   In the second assembling mode, the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A to be measured for the bolt acting force as described above.

そして、このようにロッド部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付けた後に、第１の組み立て形態の場合と同様に、ロッド部材２の、ボルト孔Ａ３から突出している部分が、ボルト孔Ａ３の開口端に近接した位置で、該ロッド部材２の横断方向に切断される。これにより、図３のロッド部材２の他端側の部分（図３の二点鎖線２ｃで示す部分）がボルト孔Ａ３に挿入されている部分から切り離される。   Then, after assembling the rod member 2 and the strain gauge 3 to the bolt A in this manner, the portion of the rod member 2 protruding from the bolt hole A3 is the same as that of the bolt hole A3, as in the first assembled form. The rod member 2 is cut in the transverse direction at a position close to the open end. Thereby, the part (the part shown with the dashed-two dotted line 2c of FIG. 3) of the other end side of the rod member 2 of FIG. 3 is cut | disconnected from the part inserted in bolt hole A3.

次いで、上記のようにロッド部材２及びひずみゲージ３が組み付けられたボルトＡが物体Ｗに締結される。そして、ひずみゲージ３から導出されている測定用リード線３ｃが図示しない測定器に接続され、該ひずみゲージ３の検出信号に基づいて、ボルト作用力が測定される。   Next, the bolt A assembled with the rod member 2 and the strain gauge 3 as described above is fastened to the object W. Then, the measurement lead wire 3 c led out from the strain gauge 3 is connected to a measuring instrument (not shown), and the bolt acting force is measured based on the detection signal of the strain gauge 3.

補足すると、前記第１の組み付け形態及び第２の組み付け形態のいずれの組み付け形態においても、ロッド部材２及びひずみゲージ３をボルトＡに組み付けた後の測定用リード線３ｃの処理に関しては、例えば、ボルトＡの頭部Ａ１の頂面に端子基板を固着して、この端子基板に測定用リード線３ｃを結線すると共に、該端子基板から引き出された接続用ケーブルに該端子基板を介して測定用リード線３を導通させるようにしてもよい。そして、ボルト作用力の測定に際して、上記接続ケーブルを測定器に接続するようにしてもよい。また、この場合、測定用リード線３ｃを、接着剤によりモールドするようにして端子基板に固定しておくようにしてもよい。   Supplementally, regarding the processing of the measurement lead wire 3c after the rod member 2 and the strain gauge 3 are assembled to the bolt A in any of the first assembling mode and the second assembling mode, for example, A terminal board is fixed to the top surface of the head A1 of the bolt A, and a measurement lead wire 3c is connected to the terminal board, and a connection cable drawn from the terminal board is connected to the connection cable via the terminal board. The lead wire 3 may be made conductive. Then, when measuring the bolt action force, the connection cable may be connected to a measuring instrument. In this case, the measurement lead wire 3c may be fixed to the terminal substrate by molding with an adhesive.

以上説明した如く、本実施形態の作用力測定用装置１によれば、種々様々なサイズ、種類のボルトＡに対して、前記第１の組み付け形態又は第２の組み付け形態によって、ひずみゲージ３を、容易にボルト孔Ａ３の所定の位置に精度よく適切な姿勢で配置させることができる。このため、ボルトＡに対するひずみゲーじ３の組み付け作業を効率よく短時間で行なうことができる。また、ボルト作用力の測定を、ひずみゲージ３の検出信号に基づいて高い信頼性で行なうことができる。   As described above, according to the working force measurement device 1 of the present embodiment, the strain gauge 3 is attached to the bolts A of various sizes and types according to the first assembly mode or the second assembly mode. Thus, it can be easily placed in a proper position with high accuracy at a predetermined position of the bolt hole A3. For this reason, the assembly | attachment operation | work of the strain gate 3 with respect to the volt | bolt A can be performed efficiently in a short time. Further, the bolt acting force can be measured with high reliability based on the detection signal of the strain gauge 3.

１…作用力測定用装置、２…ロッド部材、３…ひずみゲージ、３ｃ…測定用リード線、４…目盛り、５…接着剤、Ａ…ボルト、Ａ１…頭部、Ａ２…軸部、Ａ３…ボルト孔、Ｗ…物体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Acting force measuring apparatus, 2 ... Rod member, 3 ... Strain gauge, 3c ... Measuring lead wire, 4 ... Scale, 5 ... Adhesive, A ... Bolt, A1 ... Head, A2 ... Shaft part, A3 ... Bolt hole, W ... object.

Claims (4)

物体に締結されるボルトに作用する力であるボルト作用力を測定するために該ボルトに組み付けられる装置であって、
直線状に延在するように形成されており、前記ボルト作用力を測定するために、前記ボルトの頭部の頂面から該ボルトの軸部まで該ボルトの軸心方向にあらかじめ穿設された孔であるボルト孔に一端側の部分が挿入されるロッド部材と、
該ロッド部材の前記ボルト孔に挿入される部分の側面に固着されたひずみゲージと、
該ひずみゲージから導出された測定用リード線と、
前記ロッド部材の長手方向での該ロッド部材に対する前記ひずみゲージの位置を把握し得るように該ロッド部材の側面に、該ロッド部材の長手方向に所定の単位長間隔で付設された目盛りとを備え、
前記ボルトの軸心方向での所定の位置で前記ひずみゲージが前記ボルト孔内に配置されるように前記ロッド部材の一端側の部分が該ボルト孔に挿入されると共に、該ボルト孔内に充填される接着剤によって該ひずみゲージと前記ロッド部材とが前記ボルトに固定されることを特徴とするボルトの作用力測定用装置。 A device assembled to a bolt to measure a bolt acting force, which is a force acting on a bolt fastened to an object,
It is formed so as to extend linearly, and is previously drilled in the axial direction of the bolt from the top surface of the head of the bolt to the axial portion of the bolt in order to measure the bolt acting force. A rod member into which a portion on one end side is inserted into a bolt hole which is a hole;
A strain gauge fixed to the side surface of the portion inserted into the bolt hole of the rod member;
A measurement lead wire derived from the strain gauge;
A scale is provided on a side surface of the rod member at predetermined unit length intervals in the longitudinal direction of the rod member so that the position of the strain gauge with respect to the rod member in the longitudinal direction of the rod member can be grasped. ,
A portion on one end side of the rod member is inserted into the bolt hole so that the strain gauge is disposed in the bolt hole at a predetermined position in the axial direction of the bolt, and the bolt hole is filled. bolts acting force measuring device, wherein a said rod member and said strain gauge is fixed to the bolt by an adhesive to be. 請求項１記載のボルトの作用力測定用装置において、
前記ロッド部材は、前記ボルト孔内に充填される接着剤と同じ材質により構成された部材であることを特徴とするボルトの作用力測定用装置。 The device for measuring the acting force of a bolt according to claim 1,
The rod member is a member made of the same material as the adhesive filled in the bolt hole, and is an apparatus for measuring the acting force of a bolt. 請求項１又は２記載のボルトの作用力測定用装置において、
前記ひずみゲージは、前記ロッド部材の一端寄りの位置で該ロッド部材に固着されており、前記ロッド部材の一端側の部分は、前記目盛りによって示される前記ひずみゲージと前記ボルト孔の開口端との間の間隔が、あらかじめ定められた所定の間隔となるように該ボルト孔に挿入されることを特徴とするボルトの作用力測定用装置。 In the apparatus for measuring the acting force of the bolt according to claim 1 or 2,
The strain gauge is fixed to the rod member at a position near one end of the rod member, and a portion on one end side of the rod member is formed between the strain gauge indicated by the scale and the opening end of the bolt hole. A device for measuring an acting force of a bolt, wherein the bolt is inserted into the bolt hole so that a predetermined interval is a predetermined interval. 請求項１又は２記載のボルトの作用力測定用装置において、
前記ロッド部材は、前記ボルト孔に挿入される前に、その一端部が、該ロッド部材を横断方向に切断することより切り離されると共に、その切断後の該ロッド部材の一端を前記ボルト孔の底面に当接させるように該ボルト孔に挿入され、前記ロッド部材の切断は、前記目盛りによって示される当該切断後のロッド部材の一端と前記ひずみゲージとの間の間隔が、あらかじめ定められた所定の間隔となるように行なわれることを特徴とするボルトの作用力測定用装置。 In the apparatus for measuring the acting force of the bolt according to claim 1 or 2,
Before the rod member is inserted into the bolt hole, one end of the rod member is cut off by cutting the rod member in the transverse direction, and one end of the rod member after the cutting is connected to the bottom surface of the bolt hole. The rod member is inserted into the bolt hole so as to be in contact with the rod member, and the interval between the one end of the rod member after the cutting indicated by the scale and the strain gauge is set to a predetermined value. An apparatus for measuring the acting force of a bolt, characterized in that the bolt is applied at intervals.
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