(57)【要約】【課題】本発明は、ネジの締結状態を監視することができる新規な締結状態監視キット、及び前記締結状態監視キットを用いた締結状態監視方法を提供することを目的とする。【解決手段】  ネジＮに、カップ２と、座金３と、を具備する締結状態監視キット（１１、１２）を装着し、締結時に、前記カップ２又は座金３に設けられた凹部４に、前記座金３又は前記カップ２に設けられた凸部５が収容されるようにすることによって、前記カップ２に設けられた前記カップ側マーク２Ｍと前記座金３に設けられた座金側マーク３Ｍとが一定の位相関係となるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ネジ部又は雌ネジ部を有するネジに装着されて使用される締結状態監視キットであって、
底面中央部に設けられた貫通孔を通じて前記ネジの雄ネジ部又は雌ネジ部を露出させた状態で、前記ネジの頭部の座面から側面にかけて外嵌されるカップと、
座金と、
を具備し、
前記カップの外面の所定位置にカップ側マークが付与され、且つ、前記座金の一面側の所定位置に座金側マークが付与されてなり、
前記座金を介在させた状態で、前記カップが外嵌された前記ネジを締結対象物に締結した際、前記カップ側マークと前記座金側マークとが一定の位相関係となるように、
前記カップの底面に凹部が設けられ、且つ、前記座金の一面側に前記凹部に収容され得る凸部が設けられてなることを特徴とする締結状態監視キット。
【請求項２】
雄ネジ部又は雌ネジ部を有するネジに装着されて使用される締結状態監視キットであって、
底面中央部に設けられた貫通孔を通じて前記ネジの雄ネジ部又は雌ネジ部を露出させた状態で、前記ネジの頭部の座面から側面にかけて外嵌されるカップと、
座金と、
を具備し、
前記カップの外面の所定位置にカップ側マークが付与され、且つ、前記座金の一面側の所定位置に座金側マークが付与されてなり、
前記座金を介在させた状態で、前記カップが外嵌された前記ネジを締結対象物に締結した際、前記カップ側マークと前記座金側マークとが一定の位相関係となるように、
前記座金の一面側に凹部が設けられ、且つ、前記カップの底面に前記凹部に収容され得る凸部が設けられてなることを特徴とする締結状態監視キット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の締結状態監視キットを用いた締結状態監視方法であって、
締結対象物に対して前記締結状態監視キットが装着されたネジを締結した後、前記カップ側マークと前記座金側マークとの位相関係を監視することによって、前記ネジの締結状態を評価することを特徴とする締結状態監視方法。
【請求項４】
請求項３に記載の締結状態監視方法において、
前記カップ側マークと前記座金側マークとの位相関係の監視を、前記ネジを撮影した撮像のコンピュータ解析によって行う締結状態監視方法。
【請求項５】
請求項４に記載の締結状態監視方法において、
コンピュータ解析の際、撮像中の前記カップの上端面の歪に基づき撮像角度の補正処理を行う締結状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジの締結状態を監視することができる締結状態監視キット、及び前記締結状態監視キットを用いた締結状態監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線路、高速道路、高層ビル、電波塔、鉄塔、風力発電用風車などの建築物を構築するにあたっては、ボルトやナット等のネジが用いられるが、係るネジに緩みが生じると倒壊や崩落、脱線などの重大事故を招くおそれがある。
【０００３】
そのため、この種の建築物に対して締結されたネジについては、定期的に締結状態を確認する点検作業が不可欠であり、係る点検作業によって緩みなどが生じているネジが発見され次第締め直す必要がある。
【０００４】
最近では、ネジの締結軸力の変化をＲＦタグからの応答情報にて読み取り、もって、前記ネジの締結状態を監視する手段が開発されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９‐６４１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に開示された手段では、ネジの僅かな緩みによってスイッチが速やかに切り換わるように設計することが困難であり、必ずしもネジに生じた僅かな緩みを的確に把握し得る手段とは言い得ないものであった。
【０００７】
そのため、現在、ネジの点検作業は打音検診や目視などの人的作業によって行われているのが実情である。特に、作業員の聴覚によってネジの締結状態を監視する打音検診よりも、ネジの締結後にラインを描くことによって締結初期の位置を記し、ラインのずれを目視により監視する方がより確実とされている。
【０００８】
本発明は、前記技術的課題に鑑みて完成されたものであり、ネジの締結状態を監視することができる新規な締結状態監視キット、及び前記締結状態監視キットを用いた締結状態監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を解決する本発明の第一の締結状態監視キットは、雄ネジ部又は雌ネジ部を有するネジに装着されて使用される締結状態監視キットであって、底面中央部に設けられた貫通孔を通じて前記ネジの雄ネジ部又は雌ネジ部を露出させた状態で、前記ネジの頭部の座面から側面にかけて外嵌されるカップと、座金と、を具備し、前記カップの外面の所定位置にカップ側マークが付与され、且つ、前記座金の一面側の所定位置に座金側マークが付与されてなり、前記座金を介在させた状態で、前記カップが外嵌された前記ネジを締結対象物に締結した際、前記カップ側マークと前記座金側マークとが一定の位相関係となるように、前記カップの底面に凹部が設けられ、且つ、前記座金の一面側に前記凹部に収容され得る凸部が設けられてなることを特徴とする（以下、「本発明第一キット」と称する。）。
【００１０】
前記技術的課題を解決する本発明の第二の締結状態監視キットは、雄ネジ部又は雌ネジ部を有するネジに装着されて使用される締結状態監視キットであって、底面中央部に設けられた貫通孔を通じて前記ネジの雄ネジ部又は雌ネジ部を露出させた状態で、前記ネジの頭部の座面から側面にかけて外嵌されるカップと、座金と、を具備し、前記カップの外面の所定位置にカップ側マークが付与され、且つ、前記座金の一面側の所定位置に座金側マークが付与されてなり、前記座金を介在させた状態で、前記カップが外嵌された前記ネジを締結対象物に締結した際、前記カップ側マークと前記座金側マークとが一定の位相関係となるように、前記座金の一面側に凹部が設けられ、且つ、前記カップの底面に前記凹部に収容され得る凸部が設けられてなることを特徴とする（以下、「本発明第二キット」と称する。）。
【００１１】
前記技術的課題を解決する本発明の締結状態監視方法は、前記本発明第一キット又は前記本発明第二キットを用いた締結状態監視方法であって、締結対象物に対して前記本発明第一キット又は前記本発明第二キットが装着されたネジを締結した後、前記カップ側マークと前記座金側マークとの位相関係を監視することによって、前記ネジの締結状態を評価することを特徴とする（以下、「本発明方法」と称する。）。
【００１２】
前記本発明方法においては、前記カップ側マークと前記座金側マークとの位相関係の監視を、前記ネジを撮影した撮像のコンピュータ解析によって行うことが好ましい態様となる。
【００１３】
前記本発明方法においては、コンピュータ解析の際、撮像中の前記カップの上端面の歪に基づき撮像角度の補正処理を行うことが好ましい態様となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ネジの締結状態を好適に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態１に係る本発明第一キットを一部透過状態で示す斜視図である。
【図２】図２は、前記本発明第一キットのカップを一部透過状態で示す上面図（ａ）と、一部断面状態で示す側面図（ｂ）と、底面図（ｃ）である。
【図３】図３は、前記本発明第一キットの座金を示す上面図(ａ)と、側面図（ｂ）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、前記本発明第一キットが装着されたネジ(ボルト)を締結対象物に締結する様子を一部断面状態にて示す側面図である。
【図５】図５（ａ）は、締結初期の前記本発明第一キットが装着されたネジ(ボルト)を示す上面図であり、図５（ｂ）は、締結後に緩みが生じた状態を示す上面図である。
【図６】図６(ａ)は、締結対象物に締結された前記本発明第一キットが装着されたネジ(ボルト)を撮影している様子を示す側面図であり、図６（ｂ）は、その撮像を示す正面図である。
【図７】図７(ａ)、（ｂ）は、前記撮像中の基準模様の歪に基づき撮像角度の補正処理を行っている様子を示す模式図である。
【図８】図８は、前記本発明第一キットとネジ（ナット）を示す斜視図である。
【図９】図７は、前記本発明第一キットが装着されたネジ(ナット)を締結対象物に締結した状態を一部断面状態で示す側面図(ａ)と、一部透過状態で示す上面図（ｂ）である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る本発明第二キットを示す斜視図である。
【図１１】図１１は、前記本発明第二キットのカップを一部透過状態で示す上面図（ａ）と、側面図（ｂ）と、底面図（ｃ）である。
【図１２】図１２は、前記本発明第二キットの座金を示す上面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は、前記本発明第二キットが装着されたネジ(ボルト)を締結対象物に締結する様子を一部断面状態にて示す側面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、締結初期の前記本発明第二キットが装着されたネジ(ボルト)を示す上面図であり、図１４（ｂ）は、締結後に緩みが生じた状態を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
[実施形態１]
＜本発明第一キット１１＞
図１に、実施形態１に係る本発明第一キット１１を示す。前記本発明第一キット１１は、カップ２と、座金３と、を具備する。
【００１７】
‐カップ２‐
図２に示すように、本実施形態における前記カップ２は、中空の六角柱状となされたカップ本体２１と、前記カップ本体２１の底部に設けられた円盤状の底板部２２と、を具備してなり、前記カップ２の底面（底板部２２）中央部に貫通孔２３が設けられている。
【００１８】
本発明においては、前記カップ２の外面の所定位置にカップ側マーク２Ｍが設けられる。本実施形態では、三条の直線状の刻印を、前記カップ本体２１の側面から前記底板部２２の上面にわたって各々１２０度の位相差をもって放射状に設けることによって、前記カップ側マーク２Ｍを付与した。
【００１９】
又、本発明においては、前記カップ２の底面に凹部４が設けられる。本実施形態では、各カップ側マーク２Ｍそれぞれの裏面に相当する位置三箇所に溝（溝幅（Ｗ）、溝長さ（Ｌ）、深さ（Ｔ））を設けることによって前記凹部４を設けた。なお、本実施形態において前記凹部４は、前記底板部２２の中心を共通する扇台形（扇形の中心部側を同心円の円弧によって取り除いた形状）となされている。又、前記凹部４は、対向する円弧を挟む各側壁が深さ方向に向かって収束するテーパ形状となされている。
【００２０】
‐座金３‐
図３に示すように、本実施形態における前記座金３は円環形状を有する。
本発明においては、前記座金３の一面側の所定位置に、座金側マーク３Ｍが設けられる。本実施形態では、前記座金３の一面側の外縁寄りの位置に、ドット状の三個の刻印を各々１２０度の位相差をもって設けることによって前記座金側マーク３Ｍを付与した。なお、前記座金３は、前記カップ２の底面の外径より大きい外径を有しており、前記座金側マーク３Ｍは前記カップ２の底面から張り出す張出代に設けられている。
【００２１】
又、本発明においては、前記座金３の一面側の所定位置に、前記凹部４に収容され得る凸部５が設けられる。本実施形態においては、前記座金側マーク３Ｍに隣接する位置に基端部を残して扇台形の切り欠き（切り欠き幅（ｗ））を１２０度の位相差をもって三箇所設け、各切り欠きを前記座金３の一面側に向かって所定の高さ（ｔ）となるまで起こすことによって前記凸部５を設けた。なお、前記座金３の中心から前記凸部５までの距離（ｘ）は、前記カップ２の中心から各凹部４までの距離（Ｘ）と同じとなされている。又、前記凸部５の幅（ｗ）は、前記凹部４の幅（Ｗ）より小さくなされている。更に、前記凸部５の高さ（ｔ）は、前記凹部４の深さ（Ｔ）より小さくなされている。
【００２２】
＜本発明方法＞
以下、図４及び図５を参照しながら、前記本発明第一キット１１を用いた本発明方法を説明する。本発明方法では、締結対象物Ｓに対して前記本発明第一キット１１が装着されたネジＮを締結した後、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係を監視することによって、前記ネジＮの締結状態を評価する。
【００２３】
‐ネジＮの締結‐
本実施形態においては、前記本発明第一キット１１を、雄ネジ部Ｎ１を有するネジ（六角ボルト）Ｎに装着して使用される場合について説明する。
【００２４】
締結対象物Ｓに対して前記本発明第一キット１１が装着されたネジＮを締結するにあたっては、まず、前記カップ２を前記ネジＮの頭部Ｎ２の座面から側面にかけて外嵌する（即ち、前記ネジＮの頭部Ｎ２を座面側から前記カップ２のカップ本体２１内に嵌め込む。）。この際、前記ネジＮの雄ネジ部Ｎ１を前記カップ２の底面に設けられた貫通孔２３に挿入することによって、前記貫通孔２３を通じて前記ネジＮの雄ネジ部Ｎ１を露出させる。
【００２５】
次いで、前記座金３を、その一面側が前記カップ２の底面を臨むようにして前記ネジＮの雄ネジ部Ｎ１に嵌装し、この状態で前記ネジＮの雄ネジ部Ｎ１を締結対象物Ｓに存する締結用雌ネジＳ１に螺合させる（図４(ａ)参照）。
【００２６】
次いで、スパナなどの工具を用いて、前記本発明第一キット１１が装着された前記ネジＮを締結していくと、前記ネジＮに外嵌めされた前記カップ２の底面が前記座金３に近接する（図４（ｂ）参照）。その後、前記座金３に設けられた各凸部５が、前記カップ２の底面に設けられた各凹部４に収容された段階から、前記ネジＮと前記座金３とが供回りを始める。最終的に、十分な締結力にて前記ネジＮを締結すると、前記座金３の各凸部５が前記カップ２の凹部４の側壁（締結のための回転方向に対し、後端側となる側壁）に当接した状態となる（図４（ｃ）参照）。
【００２７】
‐締結状態の評価‐
前述の如く、本発明第一キット１１が装着された前記ネジＮは、前記座金３に設けられた凸部５が、前記カップ２に設けられた凹部４に収容された状態で締結されるため、前記本発明第一キット１１が装着された前記ネジＮを締結すると、図５（ａ）に示すように、前記カップ２に設けられたカップ側マーク２Ｍと前記座金３に設けられた座金側マーク３Ｍとが一定の位相関係となる。本実施形態では、締結時において、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとが位相差０度の関係となるように、各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位置が決定されている。
【００２８】
そして、前記本発明第一キット１１が装着された前記ネジＮの締結後に緩みが生じると、図５（ｂ）に示すように、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係が締結初期の位相関係と異なる状態になる。これにより、前記ネジＮの締結状態を評価することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、目視によって前記ネジＮの締結状態を評価しているが、本発明方法では、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係の監視を、前記ネジＮを撮影した撮像Ｐのコンピュータ解析によって行うことが好ましい。以下、コンピュータ解析による本発明方法の位置態様を説明する。
【００３０】
‐撮像Ｐの撮影‐
ここで、締結対象物Ｓに締結された前記ネジＮをカメラＣにて撮影するにあたり、前記本発明第一キット１１の真上から撮影できず、図６(ａ)に示すように、斜め方向から撮影する場合がある。このようにして撮影された撮像Ｐには、斜め方向から見た前記ネジＮが写されることになる（図６（ｂ）参照）。
【００３１】
‐コンピュータ解析‐
画像データとして前記撮像Ｐが取り込まれたコンピュータは、画像データから前記ネジＮに装着された前記カップ２の上端面の輪郭を抽出し（図７(ａ)参照）、歪む前記カップ２の上端面を正六角形に補正することによって、前記本発明第一キット１１が装着された前記ネジＮを真上から撮影した状態に画像処理する。
【００３２】
最後に、コンピュータが、画像処理されたデータを基に、締結初期における各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位相差と、締結後における各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位相差を比較すれば、前記ネジＮの締結状態を詳細に評価することができる。
【００３３】
このようにして、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係の監視を、前記ネジＮを撮影した撮像Ｐのコンピュータ解析によって行う方法によれば、作業員による目視による締結状態の監視と比較して、多量の締結状態を迅速且つ正確に処理することができる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、前記ネジＮとして六角ボルトを用いているが、前記ネジＮの頭部形状は特に限定されない。又、図８に示すように、ネジＮとして頭部Ｎ２に雌ネジ部Ｎ３が付与されたナットを用いても良い。この場合、締結対象物Ｓへの締結は、図９に示すように、他のボルトＢを用いて行われる。
【００３５】
本実施形態においては、三条の直線状の刻印をカップ側マーク２Ｍとする一方で、三個のドット状の刻印を座金側マーク３Ｍとしているが、前記カップ側マーク２Ｍ及び前記座金側マーク３Ｍの形状（模様）は、本発明第一キット１１の締結時に各々の位相関係を目視にて評価できるものであれば特に限定されるものではない。なお、カップ側マーク２Ｍ及び前記座金側マーク３Ｍの個数についても特に限定されないが、各マーク（２Ｍ、３Ｍ）は、１ないし複数個（より好ましくは２〜６個）の範囲内とし、互いの個数及び配置（位相差）をそろえることが好ましい。
【００３６】
本実施形態においては、前記カップ２の底面に扇台形の凹部４を設ける一方で、前記座金３に切り欠き爪からなる凸部５を設けているが、前記凹部４及び前記凸部５の形状は特に限定されない。但し、本発明第一キット１１が装着されたネジＮを締結する際に、前記凹部４に前記凸部５が「収容」される必要があるため、前記凸部５の幅（ｗ）を前記凹部４の幅（Ｗ）より小さくし、前記凸部５の高さ（ｔ）を前記凹部４の深さ（Ｔ）より小さくする必要がある。
【００３７】
又、締結後に緩みが生じた際に、前記ネジＮと前記座金３とが供回りすることを抑制すべく、前記凹部４の溝長さ（Ｌ）は、前記凸部５の実質的な厚み（ｌ）の１．５倍以上（より好ましくは、２〜５倍）とすることが好ましい。なお、前記凹部４及び前記凸部５の数についても特に限定されないが、各々１ないし複数個（より好ましくは２〜６個）の範囲内とし、互いの個数及び配置（位相差）をそろえることが好ましい。
【００３８】
本実施形態における本発明第一キット１１は、前記ネジＮの締結時に、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとが位相差０度の関係となるように、各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位置を決定しているが、締結時における前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相差は、特に限定されない。要は、締結初期における各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位相差を把握しておけば、締結後における各マーク（２Ｍ、３Ｍ）の位相差が異なる状態となった際に、緩みが生じていると判断できる。
【００３９】
[実施形態２]
＜本発明第二キット１２＞
図１０に、実施形態２に係る本発明第二キット１２を示す。前記本発明第二キット１２は、カップ２と、座金３と、を具備する。
【００４０】
‐カップ２‐
図１１に示すように、本実施形態における前記カップ２は、中空の六角柱状となされたカップ本体２１と、前記カップ本体２１の底部に設けられた円盤状の底板部２２と、を具備してなり、前記カップ２の底面（底板部２２）中央部に貫通孔２３が設けられている。本実施形態において用いたカップ２は、底面に凸部５が三箇所（位相差１２０度）に設けられており、凹部４に相当する部分が無い以外は前記実施形態１において用いたカップ２と同様である。
【００４１】
‐座金３‐
図１２に示すように、本実施形態における前記座金３は円環形状を有する。本実施形態において用いた座金３は、扇台形の貫通孔からなる凹部４が三箇所(位相差１２０度)設けられており、凸部５に相当する部分が無い以外は前記実施形態１において用いた座金３と同様である。
【００４２】
＜本発明方法＞
以下、図１３及び図１４を参照しながら、前記本発明第二キット１２を用いた本発明方法を説明する。本発明方法では、締結対象物Ｓに対して前記本発明第二キット１２が装着されたネジＮを締結した後、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係を監視することによって、前記ネジＮの締結状態を評価する。
【００４３】
‐本発明第一キット１１の締結‐
締結対象物Ｓに対し、本発明第二キット１２が装着されたネジＮを締結していくと、前記ネジＮに外嵌めされた前記カップ２の底面が前記座金３に近接する（図１３（ａ）、（ｂ）参照）。その後、前記カップ２の底面に設けられた各凸部５が、前記座金３に設けられた各凹部４に収容された段階から、前記ネジＮと前記座金３とが供回りを始める。最終的に、十分な締結力にて前記ネジＮを締結すると、前記カップ２の各凸部５が前記座金３の凹部４の側壁（締結の回転方向の前方側となる側壁）に当接した状態となる（図１３（ｃ）参照）。
【００４４】
‐締結状態の評価‐
即ち、本発明第二キット１２が装着されたネジＮは、前記カップ２に設けられた凸部５が、前記座金３に設けられた凹部４に収容された状態で締結されるため、図１４に示すように、前記本発明第二キット１２が装着されたネジＮを締結すると、前記カップ２に設けられたカップ側マーク２Ｍと前記座金３に設けられた座金側マーク３Ｍとが一定の位相関係となる（図１４(ａ)参照）。
【００４５】
そして、前記本発明第二キット１２が装着されたネジＮの締結後に緩みが生じると、前記カップ側マーク２Ｍと前記座金側マーク３Ｍとの位相関係が締結初期の位相関係と異なる状態となる（図１４（ｂ）参照）。これにより、前記ネジＮの締結状態を目視にて評価することができる。
【００４６】
その余は、前記実施形態１において説明した事項と同様のため、繰り返しを避けるべく、ここでは説明を省略する。
【００４７】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４８】
１１  本発明第一キット（締結状態監視キット）
１２  本発明第二キット（締結状態監視キット）
２  カップ
２Ｍ  カップ側マーク
２１  カップ本体
２２  底板部
２３  貫通孔
３  座金
３Ｍ  座金側マーク
４  凹部
５  凸部
Ｂ  ボルト
Ｃ  カメラ
Ｎ  ネジ
Ｎ１  雄ネジ部
Ｎ２  頭部
Ｎ３  雌ネジ部
Ｐ  撮像
Ｓ  締結対象物
Ｓ１  締結用雌ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018150975.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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