(57)【要約】      （修正有）【課題】螺旋の表面に少なくとも一つの収容空間が設けられており、収容空間に測定部材を組付けることにより、締結具を締結しているときに、締結具の軸方向に沿う引張力を精確に測定することが可能な締結具を提供する。【解決手段】ボルト２０´は、ヘッド部２２の上面から軸方向Ｃに沿って設けられる通路２６を有する。通路２６はロッド部２４まで延びる。ロッド部２４には、通路２６と収容空間Ｇを連通する貫通孔２７が少なくとも一つ設けられている。一方、ヘッド部２２の上面には、更に、窪み２５が設けられている。このように、少なくとも一本のケーブル６０は、通路２６と貫通孔２７を経由して、各測定部材３０と電気的に接続することが可能である。ケーブル６０により、測定部材３０のデータを外部に伝送することが可能である。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸方向を有し、前記軸方向に沿って螺旋が設けられている締結具において、
更に、
前記螺旋の周面に設けられている少なくとも一つの収容空間と、
前記収容空間に設けられており、前記締結具の軸方向の引張力を測定することが可能な少なくとも一つの測定部材と、
を含むことを特徴とする締結具。
【請求項２】
前記測定部材は、引張具と、センサーと、を有し、前記引張具は前記収容空間の壁面に設けられており、前記センサーは前記引張具に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の締結具。
【請求項３】
前記引張具の両端は、前記締結具の軸方向に沿って、前記収容空間の壁面に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の締結具。
【請求項４】
前記測定部材はセンサーを有し、前記センサーは前記収容空間の壁面に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の締結具。
【請求項５】
前記締結具はボルトであり、前記ボルトは、ヘッド部と、前記ヘッド部に連接されているロッド部と、を有し、前記ロッド部の軸方向は前記ボルトの軸方向に一致し、前記螺旋は前記ロッド部の周面に設けられており、前記収容空間は前記ロッド部の前記螺旋に凹んで設けられていることを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の締結具。
【請求項６】
前記締結具は、少なくとも二つの収容空間と、少なくとも二つの測定部材と、を有し、前記収容空間は前記ロッド部の前記螺旋に凹んで形成されており、これらの前記収容空間は、前記ロッド部の異なる高さの位置に位置されており、前記二つの測定部材は、それぞれ前記二つの収容空間に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の締結具。
【請求項７】
前記締結具の前記ヘッド部と前記ロッド部とには、通路と、少なくとも一つの貫通孔と、が設けられており、前記通路の一端は前記ヘッド部を貫通し、前記貫通孔は、前記ロッド部に設けられており、前記通路と前記収容空間を連通することを特徴とする、請求項５に記載の締結具。
【請求項８】
前記締結具はナットであり、前記ナットは、本体と、前記本体に設けられているねじ穴と、を有し、前記ねじ穴の軸方向は前記ナットの軸方向に一致し、前記螺旋により前記ねじ穴の壁面が形成され、前記収容空間は前記ねじ穴の前記螺旋に凹んで設けられていることを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の締結具。
【請求項９】
前記収容空間の少なくとも一端は、前記本体の一端面を貫通して開口端を形成することを特徴とする、請求項８に記載の締結具。
【請求項１０】
前記測定部材は、無線又は有線の方式により、測定されるデータを伝送することを特徴とする、請求項１又は４の何れかに記載の締結具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、締結具に関し、特に、被締結物を締結しているときに、その軸方向の引張力を精確に測定することが可能な締結具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二つ以上の品物（例えば機械設備、精密装置、建築工事など）を固定し、又は結合しているときには、ボルト、螺子やナットの締結具を利用することが一般的である。しかし、締結具は、高精度及びハイテックが要請される精密装置、又は高安全性が要請される建築工事に利用される場合に、被締結物の連接部位を締結するだけではなく、被締結物の連接部位を精確の締結力で締結することが要請される。被締結物の連接部位を締結する締結力が適正ではないと、被締結物（例えば機械設備）の正常の機能及び効果が影響され、更に、安全性が降下する。このため、締結部材の被締結物を締結しているときの締結力を把握するために、従来の技術は、ボルト又は螺子にセンサーを設ける。ボルト又は螺子により、被締結物を締結しているときに、前記センサーがボルト又は螺子の変形量を測定して、ボルト又は螺子の締結力を把握することが可能である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案の主な目的は、螺旋の表面に少なくとも一つの収容空間が設けられており、収容空間に測定部材を組付けることにより、締結具を締結しているときに、締結具の軸方向に沿う引張力を精確に測定することが可能な締結具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案の締結具によると、軸方向を有し、軸方向に沿って螺旋が設けられている締結具において、
更に、
螺旋の周面に設けられている少なくとも一つの収容空間と、
収容空間に設けられており、締結具の軸方向の引張力を測定することが可能な少なくとも一つの測定部材と、
を含むことを特徴とする。
【０００５】
本考案の締結具によると、測定部材は、引張具と、センサーと、を有し、引張具は収容空間の壁面に設けられており、センサーは引張具に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
本考案の締結具によると、引張具の両端は、締結具の軸方向に沿って、収容空間の壁面に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
本考案の締結具によると、測定部材はセンサーを有し、センサーは収容空間の壁面に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本考案の締結具によると、締結具はボルトであり、ボルトは、ヘッド部と、ヘッド部に連接されているロッド部と、を有し、ロッド部の軸方向はボルトの軸方向に一致し、螺旋はロッド部の周面に設けられており、収容空間はロッド部の螺旋に凹んで設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本考案の締結具によると、締結具は、少なくとも二つの収容空間と、少なくとも二つの測定部材と、を有し、収容空間はロッド部の螺旋に凹んで形成されており、これらの収容空間は、ロッド部の異なる高さの位置に位置されており、二つの測定部材は、それぞれ二つの収容空間に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本考案の締結具によると、締結具のヘッド部とロッド部とには、通路と、少なくとも一つの貫通孔と、が設けられており、通路の一端はヘッド部を貫通し、貫通孔は、ロッド部に設けられており、通路と収容空間を連通することを特徴とする。
【００１１】
本考案の締結具によると、締結具はナットであり、ナットは、本体と、本体に設けられているねじ穴と、を有し、ねじ穴の軸方向はナットの軸方向に一致し、螺旋によりねじ穴の壁面が形成され、収容空間はねじ穴の螺旋に凹んで設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本考案の締結具によると、収容空間の少なくとも一端は、本体の一端面を貫通して開口端を形成することを特徴とする。
【００１３】
本考案の締結具によると、測定部材は、無線又は有線の方式により、測定されるデータを伝送することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の締結具によれば、螺旋の表面に少なくとも一つの収容空間が設けられており、収容空間に測定部材を組付けることにより、締結具を締結しているときに、締結具の軸方向に沿う引張力を精確に測定することが可能であるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施例１の締結具を示す斜視図である。
【図２】本考案の実施例１の締結具を示す分解斜視図である。
【図３】本考案の実施例１の締結具を示す正面図である。
【図４】本考案の実施例１の締結具を示す縦断面図である。
【図５】本考案の実施例１の締結具により被締結物を締結する状態を示す模式図である。
【図６】本考案の実施例１の締結具の別の態様を示す斜視図である。
【図７】本考案の実施例２の締結具を示す断面図である。
【図８】本考案の実施例３の締結具を示す分解斜視図である。
【図９】本考案の実施例４の締結具を示す斜視図である。
【図９Ａ】本考案の実施例４の締結具を示す断面図である。
【図１０】本考案の実施例５の締結具を示す斜視図である。
【図１０Ａ】本考案の実施例５の締結具を示す断面図である。
【図１１】本考案の実施例６の締結具を示す斜視図である。
【図１１Ａ】本考案の実施例６の締結具を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
図１から図５を参照する。図１は本考案の実施例１の締結具を示す斜視図であり、図２は本考案の実施例１の締結具を示す分解斜視図であり、図３は本考案の実施例１の締結具を示す正面図であり、図４は本考案の実施例１の締結具を示す縦断面図であり、図５は本考案の実施例１の締結具により被締結物を締結する状態を示す模式図である。本実施例の締結具２０に測定部材３０が設けられている。測定部材３０により、締結具２０の締結時の引張力を測定することが可能である。締結具２０は、ボルト又はナットなどであり、その軸方向に沿って締結可能なものであれば、本考案の実用新案登録請求の範囲に属する。本実施例では、締結具２０がボルトを例にして説明する。ボルト２０´は、ヘッド部２２と、ヘッド部２２の底面に連接されているロッド部２４と、を有する。ヘッド部２２は、スパナなどの手工具によって挟んで回転することが可能であるが、本考案はこれらに限定されない。もちろん、異なるタイプのスパナなどの手工具によって挟んで回転することを可能にするために、ヘッド部２２の形状をこれらの異なるタイプのスパナなどの手工具に合う形状にしてもよい。ロッド部２４の周面に螺旋Ｓが設けられている。ボルト２０´は軸方向Ｃを有する。螺旋Ｓは、軸方向Ｃに沿って、ロッド部２４の周面に形成されている。
【００１７】
本実施例では、ロッド部２４の螺旋Ｓの周面に収容空間Ｇが二つ設けられている。もちろん、ロッド部２４の螺旋Ｓの周面に収容空間Ｇが一つだけ設けられていてもよい。二つの収容空間Ｇは、軸方向Ｃに沿って形成されており、螺旋Ｓの周面に近接し、互いに１８０度を置いて設けられている。各収容空間Ｇの壁面は、軸方向Ｃに沿って、上端と下端とを有する。前記上端と前記下端の間の長さは、収容空間Ｇの幅よりも大きい。このように、収容空間Ｇの長手方向は、ボルト２０´の軸方向Ｃに一致する。
【００１８】
測定部材３０は、収容空間Ｇに収容され、引張具３２と、センサー３４と、を有する。引張具３２は、引張られることが可能であり、シート状又はプレート状（例えば金属シート、金属プレート）にすることが好ましい。引張具３２は、引張力に対する変形量が極めて鋭敏であり、粘着方式又は貼付方式により、収容空間Ｇの壁面に設けられている。或いは引張具３２の両端３２１、３２２は、それぞれ固定具４０により収容空間Ｇに固定されている。このように、引張具３２の両端３２１、３２２は、収容空間Ｇの長手方向の両端に対応する。特に、収容空間Ｇが螺旋Ｓの周面に近接するため、螺旋Ｓが引張られると、収容空間Ｇが螺旋Ｓの変形量を精確に反映することが可能である。センサー３４は、引張具３２に設けられており、収容空間Ｇに収容される引張具３２の変形量を測定することが可能である。センサー３４は、張力ゲージ、歪みゲージ、又は測定チップを有する測定子であり、無線又は有線の方式（例えば赤外線、ブルートゥース、電磁波、又はそれに類似する技術）により、測定されるデータを伝送する。
【００１９】
図４を参照する。本実施例では、有線方式により、測定されるデータを伝送するものを例にして説明する。ボルト２０´は、ヘッド部２２の上面から軸方向Ｃに沿って設けられる通路２６を有する。通路２６はロッド部２４まで延びる。ロッド部２４には、通路２６と収容空間Ｇを連通する貫通孔２７が少なくとも一つ設けられている。一方、ヘッド部２２の上面には、更に、窪み２５が設けられている。このように、少なくとも一本のケーブル６０は、通路２６と貫通孔２７を経由して、各測定部材３０と電気的に接続することが可能である。ケーブル６０により、測定部材３０のデータを外部に伝送することが可能である。
【００２０】
図５を参照する。ボルト２０´のロッド部２４は、被締結物７０の貫通孔を挿通して、ベース８０（又はナット）のねじ穴にねじ込む。ボルト２０´を締結しているときには、ヘッド部２２が被締結物７０に押付ける。ロッド部２４の螺旋Ｓがベース８０の螺旋８１に螺合する。螺旋Ｓとベース８０の螺旋８１は互いに緊迫するため、ボルト２０´が軸方向Ｃに沿って引張られ、引張力Ｔは締結力に比例する。ボルトは、その周面（すなわち、螺旋Ｓ）の引張がボルトの内部の引張よりも大きい。これらの収容空間Ｇは螺旋Ｓに近接するため、ボルト２０´の軸方向Ｃに沿う引張力Ｔの変化を精確に反映することが可能であり、測定部材３０の引張具３２が同期に引張られる。センサー３４は、引張具３２の両端３２１、３２２の軸方向Ｃに沿う引張力Ｔの変化を即時に測定して、有線又は無線の方式により外部の装置（図示せず）に伝送することにより、ボルト２０´の締結力を精確に把握することが可能である。このように、センサー３４は螺旋Ｓに近接する位置での締結具の引張力を測定するため、測定値がより精確となる。一方、ボルト２０´の引張力を締結力に変換する過程は、センサー３４により直接に完成することが可能であり、又は接収器により変換することが可能である。ボルト２０´の締結力を把握することが可能であるため、ボルトを締結した後、ボルトの締結力の変化を監視することも可能である。
【００２１】
図６を参照する。図６は本考案の実施例１の締結具の別の態様を示す斜視図である。本実施例では、各収容空間Ｇに保護カバー５０が設けられている。保護カバー５０により、ホコリ、汚れ及び湿気から測定部材３０を保護することが可能である。
【００２２】
（実施例２）
図７を参照する。図７は本考案の実施例２の締結具を示す断面図である。本実施例の締結具はボルトを例にして説明する。ボルト２０´に収容空間Ｇが二つ設けられている。収容空間Ｇはロッド部２４の螺旋Ｓの周面に凹んで設けられている。二つの収容空間Ｇは、ロッド部２４の軸方向Ｃに沿う異なる高さの位置に位置されている。二つの測定部材３０は、それぞれ二つの収容空間Ｇに設けられている。実施例１と同じように、ボルト２０´を締結した後、異なる位置に設けられている測定部材３０は、ボルト２０´（締結具２０）の軸方向Ｃに沿う異なる高さの位置での引張力を測定することが可能であるため、締結力を精確に把握することが可能である。
【００２３】
（実施例３）
図８を参照する。図８は本考案の実施例３の締結具を示す分解斜視図である。本実施例の締結具もボルトを例にして説明する。本実施例の実施例１と相違する点は、測定部材３０が一つだけのセンサー３４を有し、センサー３４は、粘着又は貼付の方式により収容空間Ｇの壁面に設けられており、又は二つの固定具４０により、センサーの両端３４１、３４２を収容空間Ｇに固定することにある。センサー３４は、張力ゲージ、歪みゲージ、又は測定チップを有する測定子であり、無線又は有線の方式により、測定されるデータを伝送する。
【００２４】
実施例１と同じように、ロッド部２４の螺旋Ｓが締結されているときには、ボルト２０´の軸方向Ｃに引張力が生じ、当該引張力は締結力に比例する。センサー３４により、ボルトの軸方向Ｃに沿う引張力を精確に測定して、ボルト２０´の締結力に変換し、又は有線又は無線の方式により、データを外部の装置（図示せず）に伝送して、ボルト２０´の締結力を把握することが可能である。
【００２５】
（実施例４）
図９及び図９Ａを参照する。図９は本考案の実施例４の締結具を示す斜視図であり、図９Ａは本考案の実施例４の締結具を示す断面図である。本実施例の締結具はナットを例にして説明する。ナット２０″は、本体２８と、本体２８の内部に設けられているねじ穴２９と、を有する。本体２８は、スパナなどの手工具によって挟んで回転することが可能であるが、本考案はこれらに限定されない。もちろん、異なるタイプのスパナなどの手工具によって挟んで回転することを可能にするために、本体２８の形状をこれらの異なるタイプのスパナなどの手工具に合う形状にしてもよい。締結具２０の軸方向Ｃはねじ穴２９の軸方向に一致する。螺旋Ｓは、締結具の軸方向Ｃに沿ってねじ穴２９の壁面に設けられている。一つ又は二つの収容空間Ｇは、ねじ穴２９の螺旋Ｓの周面に凹んで設けられている。収容空間Ｇの長手方向は軸方向Ｃに平行する。測定部材３０は、粘着又は貼付の方式により、収容空間Ｇの底面に固定されている。測定部材３０は、センサー３４であり、ケーブル６０を介してデータを外部に伝送し、又は無線方式によりデータを外部の装置に伝送する。図９に示すように、収容空間Ｇの一端は本体２８の一端面に貫通することにより、収容空間Ｇの少なくとも一端に開口端ｇが形成されている。このように、ケーブル６０は、測定部材３０と電気的に接続して、開口端ｇを経由してナット２０″の外部の装置（図示せず）と電気的に接続する。
【００２６】
実施例１と同じように、ナット２０″がボルトに合わせて被締結物を締結しているときには、ねじ穴２９の螺旋Ｓが力を受けて、ナット２０″には、軸方向Ｃに沿う引張力が生じられ、当該引張力は締結力に比例する。測定部材３０により、ナット２０″に生じる引張力の変化が直接に測定されて、ナット２０″の締結力を把握することが可能である。ねじ穴２９の螺旋Ｓには、ナット２０″の引張力による変形量が最大であるため、螺旋Ｓに収容空間Ｇを設けることにより、測定部材３０はナット２０″の引張力を精確に測定することが可能である。
【００２７】
センサー３４が収容空間Ｇに直接に設けられているときには、センサー３４により、締結具２０（ボルト又はナット）の伸び量を直接に測定することが可能である。
【００２８】
（実施例５）
図１０及び図１０Ａを参照する。図１０は本考案の実施例５の締結具を示す斜視図であり、図１０Ａは本考案の実施例５の締結具を示す断面図である。本実施例の締結具もナットを例にして説明する。本実施例の実施例４と相違する点は、測定部材３０がセンサー３４であり、センサー３４の軸方向Ｃに沿う両端がそれぞれ引張端３４１、３４２となり、引張端３４１、３４２は、収容空間Ｇの長手方向の両端にそれぞれ対応し、それぞれ固定具４０に固定されることにある。
【００２９】
実施例１と同じように、ナット２０″が被締結物を締結しているときには、ねじ穴２９の螺旋Ｓが力を受けて、ナット２０″には、軸方向Ｃに沿う引張力が生じられ、当該引張力は締結力に比例する。測定部材３０のセンサー３４の引張端３４１、３４２の伸び量の変化により、センサー３４は、引張具及びナット２０″の軸方向に沿う引張力を測定して、ボルト２０´の締結力に変換して、有線（例えばケーブル６０）又は無線の方式により外部の装置に伝送して、ナットの締結力を把握することが可能である。
【００３０】
（実施例６）
図１１及び図１１Ａを参照する。図１１は本考案の実施例６の締結具を示す斜視図であり、図１１Ａは本考案の実施例６の締結具を示す断面図である。本実施例の締結具もナットを例にして説明する。本実施例の実施例５と相違する点は、測定部材３０は、引張具３２と、引張具３２に設けられているセンサー３４と、を有することにある。引張具３２は、伸び可能なものであり、引張力による引張量の変化が鋭敏であり、収容空間Ｇに粘着されており、又は両端３２１、３２２がそれぞれ固定具４０によって収容空間Ｇに固定されている。引張具３２は、ナットの伸びに従って伸びるため、センサー３４により引張具３２の伸び量を測定することが可能である。
【００３１】
ナット２０″が被締結物を締結しているときには、ねじ穴２９の螺旋Ｓが力を受けて、ナット２０″には、軸方向Ｃに沿う引張力が生じられる。引張具３２は、ナットの引張力に従って、軸方向Ｃに沿う伸び量が変化する。センサー３４により引張具３２の引張力の変化を測定して、ナットの締結力を把握することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本考案は、締結具に適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
２０  締結具
２０´  ボルト
２２  ヘッド部
２４  ロッド部
２５  窪み
２６  通路
２７  貫通孔
２０″  ナット
２８  本体
２９  ねじ穴
３０  測定部材
３２  引張具
３４  センサー
４０  固定具
５０  保護カバー
６０  ケーブル
７０  被締結物
８０  台座
８１  螺旋
３２１、３２２  両端（引張端）
３４１、３４２  両端（引張端）
Ｃ  軸方向
Ｇ  収容空間
Ｓ  螺旋
Ｔ  引張力
【図１】
0003190778.tif 000003
【図２】
0003190778.tif 000004
【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】
0003190778.tif 000011
【図９Ａ】
0003190778.tif 000012
【図１０】
0003190778.tif 000013
【図１０Ａ】
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【図１１】
0003190778.tif 000015
【図１１Ａ】
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