(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊締作業中にボルトと整合ねじ部片とのねじジョイントにおける締付け力（Ｆ）を評価する方法であって、
・トルク供給装置によってジョイントを緊締するステップと、
・前記ジョイントの緊締中にボルトと整合ねじ部片との間の回転角（α）を測定するステップと、
・緊締中にジョイントに供給されたトルク（Ｔ）を測定するステップと、
・ボルト内への超音波パルスの誘起と前記ボルトにおける前記超音波パルスの飛行時間（ＴＯＦ）の測定とを同時に行うステップと、
・トルク（Ｔ）の測定値の増加に応じてトルク（Ｔ）の増加割合（ｄＴ／ｄα）を決めるために回転角（α）の関数としてトルク（Ｔ）をモニターするステップと、
・トルク（Ｔ）の決めた増加割合（ｄＴ／ｄα）に基いて、ボルトの変形の関数としてトルク（Ｔ）が増加し始める緊締作業の初期回転角（α0）を決めるステップであって、初期回転角（α0）は前記トルク（Ｔ）の増加割合（ｄＴ／ｄα）から推定され、トルク（Ｔ）がゼロに等しい角度に対応するステップと、
を含む方法において、
・超音波パルスの飛行時間（ＴＯＦ）の増加割合（ｄＴＯＦ／ｄα）を決めるために回転角（α）の関数として超音波パルスの飛行時間（ＴＯＦ１）をモニターするステップと、
・飛行時間（ＴＯＦ）が増加し始める回転角として緊締作業の前記初期回転角（α0）を画定するステップと、
・緊締作業の前記初期回転角（α0）及び飛行時間（ＴＯＦ）の前記増加割合（ｄＴＯＦ／ｄα）に基いて緊締作業中の飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）を決めるステップと、
・ジョイントにおける確立した締付け力（Ｆ）を、飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）に基いて評価し、締付け力（Ｆ）が、式Ｆ＝ｋ１・ΔＴＯＦ（ｋ１はボルトの幾何学的形状及び材質に依存したボルトの比定数）に従って飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）に比例するとみなされるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
トルク（Ｔ）の増加割合（ｄＴ／ｄα）を決めるステップは、緊締作業の第一の特殊な回転角（α1）での第一の瞬時トルク（Ｔ1）及び緊締作業の第二の特殊な回転角（α2）での続く第二の瞬時トルク（Ｔ2）をモニターし、そして線形近似を行うステップを含み、初期回転角（α0）は前記線形近似から推定され、トルク（Ｔ）がゼロに等しい角度に対応すること
を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
超音波パルスの飛行時間（ＴＯＦ）の増加割合（ｄＴＯＦ／ｄα）を決めるステップは、緊締作業の第一の関連回転角（α’1）での第一の瞬時飛行時間（ＴＯＦ1）及び緊締作業の第二の関連回転角（α’2）での続く第二の瞬時飛行時間（ＴＯＦ2）をモニターし、そして線形近似を行うステップを含むこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項４】
締付け力（Ｆ）の計算に続いて、緊締作業は、予定の目標締付け力（Ｆtarget）で終了するように制御され、飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）は連続してモニターされ、そして締付け力（Ｆ）は、飛行時間のモニターした増加（ΔＴＯＦ）から連続して計算されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
緊締作業は、予定の目標トルク（Ｔtarget）で終了するように制御され、飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）はモニターされ、予定の目標トルク（Ｔtarget）に合致ししかも緊締作業が終了される時に、飛行時間のモニターした総増加（ΔＴＯＦ）から締付け力（Ｆ）が計算され得るようにされること
を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
緊締作業は、緊締作業の第一の関連した回転角（α’1）で休止され、この回転角で超音波パルスの飛行時間の第一の瞬時値（ＴＯＦ1）が測定されること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一つのボルトと整合ねじ部片とを含むジョイントを緊締する緊締装置であって、
・ボルト及び整合ねじ部片に相互回転を供給するために工具装置を駆動する軸と
・前記軸を駆動するモーターと
を含むトルク供給装置を有し、
緊締装置はさらに、
・前記ジョイントの緊締作業中にボルトと整合ねじ部片との間でジョイントに加えた回転角の関数としてトルクを測定するトルク測定装置と、
・少なくとも一つのボルトへ超音波パルスを誘起させ、前記ボルトにおける前記パルスの飛行時間（ＴＯＦ）を測定する超音波送信装置と、
・前記ジョイントの緊締中に少なくとも一つのボルトと整合ねじ部片との間の回転角（α）を測定する回転角測定装置と、
を有する緊締装置において、
・測定したトルク（Ｔ）に基いて、トルク（Ｔ）の増加割合（ｄＴ／ｄα）を回転角（α）の関数として決め、
・測定した飛行時間（ＴＯＦ）に基いて、飛行時間（ＴＯＦ）の増加割合（ｄＴＯＦ／ｄα）を回転角（α）の関数として決め、
・トルク（Ｔ）の決めた増加割合（ｄＴ／ｄα）に基いて、ボルトの変形によりトルク（Ｔ）が増加し始める初期回転角（α0）を決め、初期回転角（α0）は前記トルク（Ｔ）の増加割合（ｄＴ／ｄα）から推定され、トルク（Ｔ）がゼロに等しい角度に対応し、
・飛行時間（ＴＯＦ）が増加し始める回転角として前記初期回転角（α0）を画定し、
・前記初期回転角（α0）及び飛行時間（ＴＯＦ）の前記増加割合（ｄＴＯＦ／ｄα）に基いて、緊締作業中の飛行時間（ＴＯＦ）の総増加（ΔＴＯＦ）を決め、
・ジョイントにおける確立した締付け力（Ｆ）を、飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）に基いて評価し、締付け力（Ｆ）が、式Ｆ＝ｋ１・ΔＴＯＦ（ｋ１はボルトの幾何学的形状及び材質に依存したボルトの比定数）に従って飛行時間の総増加（ΔＴＯＦ）に比例するとみなされるようにされた制御ユニットを有すること、
を特徴とする緊締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトを含むジョイントの緊締中のボルトにおける締付け力の超音波測定を行う方法並びに上記方法を実施する緊締装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボルトとナットとの間のジョイントを緊締する際に、ジョイントを緊締状態に維持する締付け力が発生される。この締付け力は、ボルトの締付け長さが変形すなわち伸長される結果として生じられる。一般には、緊締作業は二つの主要な段階、すなわちボルトをナット内に変形させずにねじ込む第一の段階と、例えばボルトとナットとの間のジョイントが確立されしかもボルトが変形されることになる第二の段階とに分けられ得る。ボルトは弾性的にも塑性的にも変形され得る。ねじ込み段階の終了と変形段階の開始との遷移点は従来滑り嵌めとして示される。
【０００３】
緊締作業を最適化するために、ジョイントに生じられる締付け力を調節することが望ましい。しかし、締め付け力を直接測定することは困難である。というのは希には可能であるがジョイント内に力測定手段を設けなければならないことを意味しているからである。代わりに、締付け力を間接的に測定する方法が開発されてきた。一つのかかる方法では、超音波を用いてボルトの伸びを測定する。その他の方法においては、ジョイントは、ある特定の締付け力までではなくある特定のトルクまで緊締される。
【０００４】
超音波法では、超音波脈動がボルトに伝達され、そしてしばしば飛行時間としてとらえられる応答時間がモニターされる。飛行時間はボルトの長さに対応している。従って飛行時間の測定値が長くなることはボルトの長さ従ってボルトにおける締付け力の増加に相当している。飛行時間は、少なくともボルトが単に弾性的に変形される限りにおいては、ボルトの伸びと共に線形的に長くなる。しかし、ボルトが塑性的に変形し始める程度まで変形される場合（これはある特定の応用では望ましい）には、新たな線形性が確立される。すなわち、飛行時間は弾性変形中より塑性変形中の方がゆっくりした速度で増加する。
【０００５】
超音波法における問題点は測定結果の評価にある。まず第一に、緊締作業において滑り嵌めに達する前に、コスト及び時間の面で有効な仕方でボルトにおける飛行時間を測定するのが難しい。これは、一部、ポルトが締付けられる前すなわち滑り嵌めの前に、超音波計器とボルトとを良好に十分な接触を確立し難いことによる。滑り嵌めの後では、ボルトはジョイントに締付けられ、そして超音波計器とボルトとの良好な接触を達成するのが非常に容易である。
【０００６】
良好な接触を達成する従来の仕方は、ボルトの頭部に接触部片及び例えば圧電構成要素の形態の超音波パルス発生装置を組み込むことにある。しかし、この方法は極めてコストの掛かる解決策であり、かかるボルトは通常のボルトの価格の少なくとも二十倍のコストが掛かる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ジョイントの緊締中にボルトにおける飛行時間をコスト及び時間の両面において有効な仕方で評価する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、第一の特徴及び第二の特徴による本発明によって達成される。
【０００９】
本発明の第一の特徴によれば、本発明は、緊締作業中にボルトと整合ねじ部片とのねじジョイントにおける締付け力を評価する方法に関し、かかる方法は、
・トルク供給装置によってジョイントを緊締するステップと、
・緊締中にジョイントに供給されたトルクを測定するステップと、
・ボルト内への超音波バルスの誘起と前記ボルトにおける前記超音波バルスの飛行時間（ＴＯＦ）の測定とを同時に行うステップと
を含む。
本方法はさらに、
・トルクの測定値の増加に応じてトルクの増加割合を決めるために回転角の関数としてトルクをモニターするステップと、
・超音波パルスの飛行時間の増加割合を決めるために回転角の関数として超音波パルスの飛行時間をモニターするステップと、
・トルクの決めた増加割合に基いて、ボルトの変形の関数としてトルクが増加し始める緊締作業の初期回転角を決めるステップと、
・飛行時間が増加し始める回転角として緊締作業の前記初期回転角を画定するステップと、
・緊締作業の前記初期回転角及び飛行時間の前記増加割合に基いて緊締作業中の飛行時間の総増加を決めるステップと
を含む。
【００１０】
本発明の第二の特徴によれば、本発明は、少なくとも一つのボルトと整合ねじ部片とを含むジョイントを緊締する緊締装置に関し、
かかる緊締装置は、
・ボルト及び整合ねじ部片に相互回転を供給するために工具装置を駆動する軸と
・前記軸を駆動するモーターと
を含むトルク供給装置を有し、
緊締装置はさらに、
・前記ジョイントの緊締作業中にボルトと整合ねじ部片との間でジョイントに加えた回転角の関数としてトルクを測定するトルク測定装置と、
・少なくとも一つのボルトへ超音波パルスを誘起させ、そして前記ボルトにおける前記パルスの飛行時間を測定する超音波送信装置と、
・前記ジョイントの緊締中に少なくとも一つのボルトと整合ねじ部片との間の回転角（α）を測定する回転角測定装置と
を有し、
・測定したトルクに基いて、トルクの増加割合を回転角の関数として決め、
・超音波パルスの測定した飛行時間に基いて、飛行時間の増加割合を回転角の関数として決め、
・トルクの決めた増加割合に基いて、ボルトの変形によりトルクが増加し始める初期回転角を決め、
・飛行時間が増加し始める回転角として前記初期回転角を画定し、
・前記初期回転角及び飛行時間の前記増加割合に基いて、緊締作業中の飛行時間の総増加を決める
ようにされた制御ユニットを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明の特殊な実施形態では、トルクの増加割合を決めるステップは、緊締作業の第一の特殊な回転角での第一の瞬時トルク及び緊締作業の第二の特殊な回転角での続く第二の瞬時トルクをモニターし、そして線形近似を行うステップを含み、初期回転角は前記線形近似から推定され、トルクがゼロに等しい角度に対応する。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、超音波パルスの飛行時間の増加割合を決めるステップは、緊締作業の第一の関連回転角での第一の瞬時飛行時間及び緊締作業の第二の関連回転角での続く第二の瞬時飛行時間をモニターし、そして線形近似を行うステップを含む。
【００１３】
本発明のなお別の実施形態では、ジョイントにおける確立した締付け力は、飛行時間の総増加に基いて、評価され、締付け力は、式Ｆ＝ｋ１・ΔＴＯＦ（ｋ１はボルトの幾何学的形状及び材質に依存したボルトの比定数）に従って飛行時間の総増加に比例するとみなされる。
【００１４】
本発明の一つの実施形態では、締付け力の計算に続いて、緊締作業は、予定の目標締付け力で終了するように制御され、飛行時間の総増加は連続してモニターされ、そして締付け力は、飛行時間のモニターした増加から連続して計算される。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、緊締作業は、予定の目標トルクで終了するように制御され、飛行時間の総増加はモニターされ、予定の目標トルクに合致ししかも緊締作業が終了される時に、飛行時間のモニターした総増加から締付け力が計算され得るようにされる。
【００１６】
本発明のなお別の実施形態では、緊締作業は、緊締作業の第一の関連した回転角で休止され、この回転角で超音波パルスの飛行時間の第一の瞬時値が測定される。
【００１７】
本発明の全ての特殊な実施形態は、本発明の方法においてか或いは本発明の緊締装置において、制御ユニットが実行するようにされ得る特殊なステップとして実施され得る。
【００１８】
本発明のその他の特徴及び利点は、図面及び図示実施形態の詳細な説明から明らかとなる。
【００１９】
以下の詳細な説明においては添付図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】緊締作業中におけるボルト及び整合ねじ部片の相互回転角αの関数としてトルクＴを示す線図。
【図２】緊締作業中におけるボルト及び整合ねじ部片の相互回転角αの関数として締付け力Ｆを示す線図。
【図３】ねじ込み作業の初期の段階におけるボルト及びナットを示す図。
【図４】ナットをボルトにしっかりと締付けた時の図３のボルト及びナットを示す図。
【図５】本発明による方法の実施形態を示すブロック線図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１の線図には、本発明による緊締作業が示されている。この線図には、第一及び第二のねじ部片から成るジョイントの緊締作業中における第一及び第二のねじ部片間の回転角αの関数としてトルクＴが示されている。
【００２２】
ジョイントは、図３及び図４にボルト１０及びナット１１で例示されている。この例では、ナット１１はボルト１０にねじ込まれてそれらの間にスポンジ部片１２を締付けるようにされている。この例では、回転角αの関数としてトルクＴ及び締付け力Ｆの変動を示すため実際の緊締作業を単純化して示す。図３において、ナット１１はボルト１０の緩んだ端部に位置し、図４ではナット１１は、所望の目標締付け力Ｆｔａｒｇｅｔに相当する目標回転角αｔａｒｇｅｔまでずうっとねじ込まれる。
【００２３】
図１の線図で見られるように、ナット１１がボルト１０にねじ込まれる際に、緊締作業の初期段階Ａの間ではトルクＴはゼロに近い。この初期段階Ａ中には、トルクＴは単に、ボルト１０とナット１１との間の摩擦に依存するだけである。ナット１１がスポンジ部片１２と接触するように回転角α０でねじ込まれると、ナット１１のさらなる動きによりスポンジ部片１２は圧搾され、トルクＴは増加し始める。緊締のその後の第二の段階Ｂではスポンジ部片１２は完全なばねとして機能し、その受動“ばね力”は圧搾に比例して直線状に増加する。従って、ジョイントにおける締付け力Ｆは緊締作業の第二の段階Ｂ中、回転角αの関数として直線状に増加する。締付け力Ｆは例示した実施形態では、ボルト１０の頭部１３との間の胴部（図示していない）がボルト１０のヘッド１３に作用するスポンジ部片１２からの増加した圧力の結果として弾性的に伸びるようにされる。締付け力Ｆは、スポンジ部片１２のばね力と対向しているが等しく大きい。
【００２４】
さて、図１を参照すると、ボルト１０に対してナット１１を回すのに必要なトルクＴは、ボルト１０の軸方向力及びねじピッチに比例するので、緊締作業の第二の段階Ｂ中直線状に増加する。図示例では、ボルト１０のねじピッチはボルト１０の全長に沿って同じあり、それでトルクＴは、ボルト１０の全長に沿ってスポンジ１２のばね力による軸方向力に直線的に比例する。
【００２５】
トルクＴは、トルク供給装置に含まれたトルクメーターによって連続してモニターされ得る。トルク供給装置は、例えばナットランナーのようなトルクレンチ又は動力工具であり得る。特殊な目標トルクＴｔａｒｇｅｔに向かって緊締を制御することは可能であり、このことは当該技術において普通である。普通ではあるが、特殊な目標トルクＴｔａｒｇｅｔの代わりにジョイントにおいてある特定の目標締付け力Ｆｔａｒｇｅｔを達成することが望ましい。しかし、問題は、トルク供給装置によって直接締付け力Ｆを測定することができないことにある。代わりに、締付け力Ｆは、測定したトルクＴから評価されるか又は例えば超音波パルスによって間接的に測定される。
【００２６】
本発明では、締付け力Ｆは、ボルト１０内の超音波パルスの飛行時間ＴＯＦを測定することによって間接的に測定される。超音波パルスの飛行時間ＴＯＦは、超音波パルスがボルト１０を通って伝達しそして戻るのに要する時間に相当している。従って飛行時間ＴＯＦは、ボルトの長さを表している。従って、飛行時間の総増加ΔＴＯＦは、ボルトの幾何学的形状及び組成に依存する既知の関係に従ってボルトの弾性部分の伸びに対応している。実際には、飛行時間の総増加ΔＴＯＦは、ボルトの伸びに依存するだけでなく、ボルト１０において誘起した張力にも依存し、それにより、物質における増加した張力は超音波パルスの飛行時間ＴＯＦの増加を生じさせる。それぞれ物質における増加した張力又はボルトの伸びに対応する飛行時間の増加ΔＴＯＦがどの程度であるかの関係は、ボルト特有であり、各特殊なボルトの種類について経験的にテストされなければならないが、特殊な種類の各ボルトについてテストする必要はない。典型的には、飛行時間の総増加ΔＴＯＦ三分の一はボルトの実際の伸びに相当し、残りの三分の二は物質における増加した張力に相当する。
【００２７】
図２において、ジョイントにおける締付け力Ｆは、緊締作業中における第一のねじ部片と第二のねじ部片との相互回転角度の関数として示されている。締付け力Ｆは、飛行時間の総増加ΔＴＯＦに正比例する。飛行時間ＴＯＦの測定における問題点は、飛行時間ΔＴＯＦが増加し始める回転角を決めることが困難であるので、飛行時間の総増加ΔＴＯＦを知ることが明らかでないことにある。これは、ボルトを低トルクでねじ込む際に、ボルトのヘッドと超音波送信機との間の必要な固体接続を確立するのが困難であるためである。
【００２８】
結果として、飛行時間の第一の測定値ＴＯＦ１は、滑り嵌めを越えて緊締作業の第二段階Ｂ内に位置される第一の関連した回転角α’１に相当する回転角で測定される。すなわち、この回転角では、超音波送信機とボルトのヘッドとの間に接続が確立される。本発明の特殊な実施形態では、緊締作業は、飛行時間の最初の測定値ＴＯＦ１が正しく測定されることを保証するまで中断され得る。飛行時間の最初の測定値ＴＯＦ１は、第一の関連した回転角α’１で締付け力Ｆ１に相当している。この時点で、実際の締付け力Ｆ１を正しく評価することは不可能である。これは、上述のように、ボルト１０が伸びて変形される前のボルト１０の長さに相当する初期飛行時間ＴＯＦ０が既知でないためである。他方、接続が確立されると、飛行時間ＴＯＦ及び従って締付け力Ｆの増加を連続してモニターすることは可能である。言い換えれば、飛行時間ＴＯＦの増加割合ｄＴＯＦ／ｄαを回転角αの関数として推定することは可能である。
【００２９】
本発明は、初期飛行時間ＴＯＦ０を測定する必要なしに、初期飛行時間ＴＯＦ０を見出す仕方を提供する。すなわち、トルクＴの測定値を用いることによって、トルクＴ及び締付け力Ｆの両方が直線状に増加し始める回転角にボルトの弾性変形の初めの回転角α０が対応しているので、ボルトの弾性変形の初めの回転角α０を推定することは可能である。初めの回転角α０は、トルクＴの曲線を回転角αの関数として推定することによって見出され得る。ボルトの弾性変形の初めの回転角α０は、ボルトの弾性変形が開始される回転角及び従ってトルクＴがゼロに等しい場合の回転角である。
【００３０】
本発明の特殊な実施形態では、本方法は下記のステップを含む。
（１）測定トルクＴの増加に応じてトルクＴの増加割合ｄＴ／ｄαを決めるために、第一の特殊な回転角α１で第一の瞬時トルクＴ１をモニターし、そして第二の特殊な回転角α２で第二の瞬時トルクＴ２をモニターするステップ。
（２）飛行時間の増加割合ｄＴＯＦ／ｄαを決めるために、第一の関連した回転角α’１で超音波パルスの飛行時間の第一の瞬時値ＴＯＦ１をモニターし、第二の関連した回転角α’２で超音波パルスの飛行時間の続く第二の瞬時値ＴＯＦ２をモニターするステップ。飛行時間ＴＯＦをモニターする関連した回転角α’１、α’２は、トルクＴを測定する特殊な回転角α１、α２と同じあり得るか或いは同じでないかもしれない。図２においては、飛行時間ＴＯＦではなく締付け力Ｆが回転角αの関数として示されている。これは、締付け力Ｆが飛行時間の総増加ΔＴＯＦに正比例するので、可能である。従って、回転角αの関数として飛行時間ＴＯＦを示している曲線は、曲線の傾斜及びＹ軸に沿った位置を除いて同じである。しかし、図２に示す曲線において、これらの違いは、軸線を大きさなしで示しているので明らかではなく、それで曲線の物理的傾斜もＹ軸に沿った曲線の位置も示されていない。
（３）緊締作業の初期の回転角α０は決め、初期の回転角α０でトルクがボルトの変形の関数として増加し始めるステップ。図示例では、これは曲線が線形であると仮定してなされ、それで初期回転角α０は二つの回転角[α２、Ｔ２]及び[α１、Ｔ１]から後方へ曲線を推定することで見いだされ得る。本発明のその他の形態では、トルクＴは回転角αに対して別の依存性をもち得る。しかし、ほとんどの場合に、トルクＴは回転角αに対して線形に増加し、それでトルクＴの増加割合ｄＴ／ｄαは一定である。
（４）緊締作業の初期回転角α０は、緊締作業中の飛行時間の総増加ΔＴＯＦを決めるために、飛行時間ＴＯＦが増加し始める回転角として定義されるステップ。ジョイントにおける締付け力Ｆは、ボルトの比係数及び飛行時間の総増加ΔＴＯＦから直接誘起され得る。
【００３１】
上記の本発明の方法により、緊締作業は、特殊な目標締付け力Ｆｔａｒｇｅｔに向かって制御され得る。図１及び図２に示すように、緊締作業を終端すべきである目標回転角αｔａｒｇｅｔを推定することも可能である。目標回転角αｔａｒｇｅｔは、初期回転角α０を飛行時間ＴＯＦの増加し始める回転角として画定するステップなしで決められ得る。代わりに、締付け力Ｆは、トルクＴ及び締付け力Ｆがそれぞれ回転角αの関数として増加する割合の差に基いて及びトルクＴの瞬時値に基いて計算され得る。
【００３２】
本発明の特殊な実施形態では、飛行時間ＴＯＦか又はトルクＴの増加割合を回転角αの関数としてモニターすることで十分である。すなわち、飛行時間ＴＯＦの増加割合ｄＴＯＦ／ｄα及びトルクＴの増加割合ｄＴ／ｄαの両方が回転角αの関数として既知である場合、飛行時間ＴＯＦの瞬時値から締付け力Ｆを推定するために、一つの特殊な回転角α’におけるトルクＴを知ることで十分である。これは、締付け力Ｆが式（１）Ｆ＝ｋ１・ＴＯＦ（ここでｋ１はボルトの幾何学的形状及び組成に依存するボルトの比定数である）に従って飛行時間ＴＯＦに正比例することが知られているので、可能である。さらに、締付け力Ｆは、式（２）Ｆ＝ｋ２・Ｔ（ここでｋ２はｄＴ／ｄαで割ったｄＦ／ｄαの割合に等しい）に従ってトルクＴに比例する。
【００３３】
上記の式から、モニターしたトルク値Ｔαか又は特定の回転角αにおける飛行時間ＴＯＦαのモニターした値から角度αにおける締付け力Ｆαを推定することは可能となる。従って、原理的には飛行時間ＴＯＦかトルク値Ｔをモニターし、そして式（１）か又は式（２）のいずれかによって締付け力Ｆを評価することで緊締を推論することが可能である。
【００３４】
どの特殊な方法を用いるかにかかわらず、目標締付け力Ｆｔａｒｇｅｔは全緊締作業を通して再評価され得る。例えば、それぞれの曲線の傾きを決めるのに必要な二つよりさらなる特殊な回転角は、緊締作業中にできるだけ正確に瞬時の締付け力Ｆ及び目標締付け力Ｆｔａｒｇｅｔの両方を決めるのに含まれ得る。
【００３５】
以上、本発明は一つの特殊な実施形態について説明してきた。しかし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内でその他の実施形態が実行可能であることは当業者に明らかである。
【符号の説明】
【００３６】
１０    ボルト
１１    ナット
１２    スポンジ部片
１３    ボルト１０のヘッド
Ａ      初期段階
Ｂ      第二の段階
Ｔ      トルク
α      回転角
α０      回転角
α１
α’１    第一の関連した回転角
α２      第二の特殊な回転角
α’２      第二の関連した回転角
αｔａｒｇｅｔ  目標トルク
Ｆ      締付け力
Ｆｔａｒｇｅｔ 
ＴＯＦ  飛行時間
ＴＯＦ０初期飛行時間
ΔＴＯＦ飛行時間の総増加
ＴＯＦ１飛行時間の第一の測定値
ｄＴＯＦ／ｄα  飛行時間ＴＯＦの増加割合
ｄＴ／ｄα      トルクＴの増加割合
【図１】
0006480869.tif 000002
【図２】
0006480869.tif 000003
【図３】
0006480869.tif 000004
【図４】
0006480869.tif 000005
【図５】
0006480869.tif 000006