(57)【要約】【課題】締結時の軸力を適切に管理できるボルトを提供する。【解決手段】軸線方向に貫通する収納孔３を穿設したボルト本体４と、収納孔３の全長にわたって挿入され且つボルト本体４の一端部に形成してある凹部７の底面に頭部９を固着したロッド５と、当該ロッド５のねじ部１０に螺合されロッド５が緊張状態を保つようにボルト本体４の他端部に形成してある凹部８に着座するナット６とを備え、ボルト本体４に所定の軸力が加わったときにロッド５が破断し得るように、ロッド５の形状やロッド５に用いる材料を選定している。  つまり、締結作業によりボルト本体４の軸力が所定値まで高まるとロッド５が破断し、ボルト本体４の軸力が所定値に達したことを確実に判定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部先端から頭部端面へ向けて貫通する収納孔を穿設したボルト本体と、前記収納孔の全長にわたって挿入され且つ一端部をボルト本体に固着したロッドと、該ロッドが緊張状態を保つようにその他端部をボルト本体に拘束する手段とを備え、ボルト本体に所定の軸力が加わったときにロッドが破断し得るように、ロッドの形状及びロッドに用いる材料を選定したことを特徴とするボルト。
【請求項２】
ロッドの他端部にナットを螺着してボルト本体に係止させた請求項１に記載のボルト。
【請求項３】
ロッドの他端部を塑性変形によってボルト本体に係止させた請求項１に記載のボルト。
【請求項４】
ロッドの長手方向中間部所定範囲を両端近傍部よりも細くした請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボルト。
【請求項５】
ロッドの長手方向中間部に切り欠きを設けた請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボルト。
【請求項６】
ロッドにボルト本体よりも引張強さが高い材料を用いた請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部材を組み付けるボルトに適切な軸力（引張力）が働くようにするのには、歪みゲージを用いて軸力を計測しながらボルト、またはナットの締付量調整を行なうことになるが、この手法はボルトに歪みケージを取り付けなければならず、生産ラインにおける締結作業にはそぐわないので、一般には締付トルクにより軸力を推測している。
【０００３】
これとは別に、ねじ部先端から頭部端面へ向かう貫通孔を穿設したボルト本体と、前記貫通孔の全長にわたって挿入され且つ一端部がボルト本体の頭部端面よりも僅かに外方へ突出するロッドとを備え、該ロッドの他端部をボルト本体に固着したボルトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のものでは、軸力の付与に起因したボルト本体の伸びを、当該ボルト本体の頭部端面からのロッド一端部の突出量の減少として、触覚や視覚を元に検知できる。
【特許文献１】特開２０００−７４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、締付トルクにより軸力を推測する手法では、ボルトやナットと組付対象になる部材との間の摩擦係数の変化によって誤差が大きくなりやすく、また、特許文献１のものは、判定に個人差が反映されるため、いずれも適切な軸力の管理が実行できているとは言えない。
【０００６】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、締結時の軸力を適切に管理できるボルトを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、ねじ部先端から頭部端面へ向けて貫通する収納孔を穿設したボルト本体と、前記収納孔の全長にわたって挿入され且つ一端部をボルト本体に固着したロッドと、該ロッドが緊張状態を保つようにその他端部をボルト本体に拘束する手段とを備え、ボルト本体に所定の軸力が加わったときにロッドが破断し得るように、ロッドの形状及びロッドに用いる材料を選定した構成を採り、ロッドの他端部は、ナットの螺着や塑性変形によってボルト本体に係止する。
【０００８】
この他に、ロッドの長手方向中間部所定範囲を両端近傍部よりも細くしたり、ロッドの長手方向中間部に切り欠きを設け、また、ロッドにボルト本体よりも引張強さが高い材料を用いる。
【０００９】
本発明においては、締結作業によってボルト本体の軸力が所定値まで高まると、ロッドに働く引張力が破断力を上回り、当該ロッドが破断する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のボルトによれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００１１】
（１）締結作業によりボルト本体の軸力が所定値まで高まるとロッドが破断し、ボルト本体の軸力が所定値に達したことを、人間の触覚、視覚、聴覚、もしくは接触式センサ、画像処理、音響処理などの手法で確実に判定することが可能となり、締結時の軸力を適切に管理できる。
【００１２】
（２）ロッドの長手方向中間部所定範囲を細くしたり、また、ロッドの長手方向中間部に切り欠きを設けると破断発現個所が特定化する。
【００１３】
（３）ロッドにボルト本体よりも引張強さが高い材料を用いれば、ロッドの断面形状を小さくして収納孔の開口断面を狭めることができ、ボルト本体の強度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１乃至図３は本発明のボルトの実施の形態の一例を示すものであり、ねじ部１の先端から頭部２の端面へ向けて貫通する収納孔３を穿設したボルト本体４と、収納孔３の全長にわたって挿入され且つ一端部をボルト本体４に固着したロッド５と、該ロッド５が緊張状態を保つようにその他端部をボルト本体４に拘束する手段としてのナット６とを備えている。
【００１６】
ねじ部１の先端と頭部２の端面には、ボルト本体４の長手方向中間部へ向けて窪む凹部７，８が形成してある。
【００１７】
ロッド５は、その一端部に凹部７の底面に着座する頭部９を有し、他端部にナット６が螺合するねじ部１０が設けてあり、長手方向中間部は全般的に両端近傍部に比べて外径が細く、頭部９は接着剤によって凹部７の底面に固着してある。
【００１８】
ねじ部１０の先端には被把持部１１が形成してあり、ねじ部１０にナット６を螺合するときには、工具１２で被把持部１１を挟み且つ当該工具１２をロッド５から離隔する方向へ付勢しながら、ボックスレンチ１３によりナット６を廻して凹部８の底面に着座させ、ロッド５を緊張状態に保つ。
【００１９】
あるいは、ねじ部１０とナット６の組み合わせに代えて、ロッド５の他端部にリングを嵌装したうえ、当該リングが抜けないようにロッド５の他端部を塑性変形させてもよい。
【００２０】
また、被把持部１１は図示するような球状だけでなく、外周面に滑り止めの凹凸を形成した短円柱体などにしてもよい。
【００２１】
この後、重ね合わせた組付対象部材１４，１５の孔１６，１７にボルト本体４を挿通し且つねじ部１に締結用のナット１８を螺合したうえ、ボルト本体４とナット１８を相対的に締め付けると、ボルト本体４の軸力が高まるのにつれて、緊張状態となっているロッド５により大きな引張力が働き、遂にはロッド５の長手方向中間部が破断し、当該ロッド５の被把持部１１側の部位をボルト本体４から離脱させることができるようになる。
【００２２】
従って、ボルト本体４に設計上要求される軸力を上回り且つ弾性域を超過しない軸力が加わった際にロッド５が破断し、しかも、ロッド５の破断した後もボルト本体４に対して設計上要求される軸力が加わったままになるように、ロッド５の形状、並びに当該ロッド５に用いる材料を選定しておけば、ロッド５の破断と同時にボルト本体４に必要な軸力を確保できることになる。
【００２３】
また当然のことながら、ボルト本体４の締結相手はナット１８だけでなく、ねじ部１が螺合可能な「めねじ孔」を有する部材であれば何でもよい。
【００２４】
ロッド５の長手方向中間部を両端近傍部に比べて全般的に細くしたのは、破断発現個所を長手方向中間部に特定化し、頭部９の至近などのような形状変化が顕著な部位で破断が起きないようにするためである。
【００２５】
あるいは図４に示すように、ロッド５の長手方向中間部に周方向に延びる切り欠き１９を設けて破断発現個所が特定化されるようにしてよい。
【００２６】
ロッド５の材料にボルト本体４の材料よりも引張強さが高いものを用いれば、ロッド５の断面形状を小さくして収納孔３の開口断面を狭めることができ、ボルト本体４の強度が向上する。
【００２７】
ロッド５の破断の判定は、その被把持部１１などを手で触れること、破断時に被把持部１１側の部位が呈する跳躍などの挙動を目視確認すること、及び破断音を聞き分けることのような人間の感覚に頼っても確実に行なえるし、更には、被把持部１１が呈する前記の挙動を接触式センサや画像処理で検知する手法や、破断音を音響処理で検知する手法でも達成できる。
【００２８】
更に、ボルト本体４とロッド５の軸線方向の位置関係を図１に示す状態とは逆にして、ロッド５の頭部９をボルト本体４の凹部８の底面に接着し、ボルト本体４の凹部７に着座するようにナット６をロッド５のねじ部１０に螺合するようにしてもよい。
【００２９】
なお、本発明のボルトは上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のボルトは、様々な機械や構造物の部材の組み付けに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のボルトの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に関連する締結完了後の状態を示す縦断面図である。
【図３】図１に関連するロッド組込作業を示す概念図である。
【図４】ロッドの他の例を示す部分図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ねじ部
２  頭部
３  収納孔
４  ボルト本体
５  ロッド
６  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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