(57)【要約】【課題】所定の軸力であるいは塑性域に達する軸力で被締結物を締結でき、ボルトが塑性変形前のものか塑性変形後のものかを簡単に選別できる軸力管理ボルトを提供する。【解決手段】軸部１Ａとねじ部１Ｃと頭部１Ｂとを備え、軸方向に作用する軸力を管理することができる軸力管理ボルトであって、前記ボルト１の軸方向のひずみ量が所定値を超えたときに破壊する軸力検知物質２を前記ボルト１の少なくとも軸部１Ａの外表面に付着し、前記軸力検知物質２は、予め前記ボルト１に軸方向の張力をかけた状態で付着された。【選択図】  図１
2012057709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部とねじ部と頭部とを備え、軸線方向に作用する軸力を管理することができる軸力管理ボルトであって、
前記ボルトの軸方向のひずみ量が所定値を超えたときに破壊する軸力検知物質を前記ボルトの少なくとも軸部の外表面に付着し、
前記軸力検知物質は、予め前記ボルトに軸方向の張力をかけた状態で付着された
ことを特徴とする軸力管理ボルト。
【請求項２】
請求項１に記載の軸力管理ボルトにおいて
前記軸力検知物質は脆性物質を付着させたものである
ことを特徴とする軸力管理ボルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸力管理ボルトにおいて
前記軸力検知物質の破壊をアコースティックエミッションセンサで検知する
ことを特徴とする軸力管理ボルト。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の軸力管理ボルトにおいて
前記軸力検知物質の破壊を音響ピックアップで検知する
ことを特徴とする軸力管理ボルト。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の軸力管理ボルトにおいて
前記軸力検知物質の破壊を内視鏡で検知する
ことを特徴とする軸力管理ボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被締結物を締結する軸力管理ボルトに係り、更に詳しくは締結時にボルトの軸線方向に生じる軸力を管理することができる軸力管理ボルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二つの部材をボルトとナットで締め付けると、被締結体である二つの部材はボルトとナットから締付け圧縮力を受ける。一方、ボルトには、その反作用により引張方向の軸力が生じる。この軸力が弱いと緩みを引き起こす虞が生じ、強すぎると被締結部材の破壊を招く虞が生じる。
【０００３】
この軸力をボルトに適正に付与するために、通常はトルクレンチなどのトルク検出機能を備えた締付け具を用いて締付けトルクを管理しながら締め付けるトルク管理法が行われている。
【０００４】
しかし、ボルト締結時の軸力とトルクとの関係には、雄ねじと雌ねじの接触部、及び、ボルト頭と被締結部材の接触部の２箇所の摩擦係数の影響が大きく左右する。摩擦係数が小さい場合はトルクに対する軸力の勾配が増加し、摩擦係数が大きい場合はトルクに対する軸力の勾配が減少する。このように、トルク管理法は、上述した接触部の潤滑条件によって、トルクとボルトの軸力の関係特性がばらつくため、所定のトルクで締め付けてもボルトの軸力が不足したり、逆に高くなりすぎたりするという問題があった。
【０００５】
このため、より正確なボルト締結方法として、所定の軽度のトルク（スナッグトルク）まで一旦締め付けた後、所定の角度だけボルトを回転させることにより所定の軸力を得る回転角度法や、ボルトの回転角と締付けトルクとをモニタしながらボルトを締め付け、ボルトが塑性域に達してボルトの回転角に対してトルクの増加が少なくなる状態を検知したときに締め付けを終了することにより安定した軸力を得るトルク勾配法などが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、ボルトの締め付けにより発生する弾性波をアコースティックエミッション法（以下ＡＥ法という）で連続モニタし、塑性域に達したことを検知してボルトの締め付けを終了する方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−７９５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−５５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したボルト締結方法において、回転角度法は、ボルト頭と座面を密着させるのに必要な締付けトルクであるスナッグトルクで最初に締め付けを行うが、雄ねじと雌ねじの接触部のかじりなどの影響で同じ締付けトルクでも軸力が異なる場合がある。したがって、スナッグトルクで締め付けた位置から同じ回転角度で締め付けても所定の軸力にならない場合があった。
【０００８】
トルク勾配法は、ボルトが塑性域に達した状態を検知することから安定した軸力が得られる。したがって、他の方法と比べて精度よく軸力を管理することができる。しかし、ボルトの回転角度と締付けトルクを測定すると共に、回転角度に対する締付けトルクの変動率を演算する必要があり、限られた箇所にしか適用できないという問題と締付け装置が高価になるという問題があった。
【０００９】
また、ＡＥ法は、材料が塑性変形するときに生じる弾性波を検知するため、ボルトが塑性変形したことを正確に捉えることができるが、材料によっては塑性変形しても弾性波が発生し難いものもあり、全てのボルトに使用できるものではなかった。また、材料が塑性変形するときに生じる弾性波を検知するものであることから、例えば、弾性域までの締め付けには適用できないという問題があった。
【００１０】
更に、塑性域まで締め付けたボルトは初期状態より伸びているため、一旦緩めた後に、再度使用するのは好ましくないが、そのボルトが塑性変形する前のものか塑性変形した後のものかを見分けるのは困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記事項に基づいてなされたもので、その目的は、高価な器具や装置を使用せずに、所定の軸力で、あるいは塑性域に達する軸力で被締結物を締結でき、ボルトが塑性変形前のものか塑性変形後のものかを簡単に選別できる軸力管理ボルトを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、軸部とねじ部と頭部とを備え、軸線方向に作用する軸力を管理することができる軸力管理ボルトであって、前記ボルトの軸方向のひずみ量が所定値を超えたときに破壊する軸力検知物質を前記ボルトの少なくとも軸部の外表面に付着し、前記軸力検知物質は、予め前記ボルトに軸方向の張力をかけた状態で付着されたものとする。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記軸力検知物質は脆性物質を付着させたものであることを特徴とする。
【００１４】
更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記軸力検知物質の破壊をアコースティックエミッションセンサで検知することを特徴とする。
【００１５】
また、第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記軸力検知物質の破壊を音響ピックアップで検知することを特徴とする。
【００１６】
更に、第５の発明は、第１又は第２の発明において、前記軸力検知物質の破壊を内視鏡で検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、予張力を与えた状態でボルトの軸部に脆性物質を付着させ硬化させたボルトと、この脆性物質の破壊を検知する検知手段とを設けたので、このボルトにより所定の軸力であるいは塑性域に達する軸力で被締結物を締結することができる。また、脆性物質の破壊／非破壊状態を確認することで、ボルトが塑性変形前のものか塑性変形後のものかを簡単に選別することができる。この結果、塑性変形後のボルトの誤使用を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態において軸力検知物質を付着する方法の一例を一部断面で示す正面図である。
【図３】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態において軸力検知物質を付着する方法の他の例を一部断面で示す正面図である。
【図４】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態においてボルトの締付け状態を一部断面で示す正面図である。
【図５】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を構成する軸力検知物質の破壊を検知する方法の一例を一部断面で示す正面図である。
【図６】本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を構成する軸力検知物質の破壊を検知する方法の他の例を一部断面で示す正面図である。
【図７】本発明の軸力管理ボルトの第２の実施の形態を示す正面図である。
【図８】本発明の軸力管理ボルトの第３の実施の形態を一部断面で示す正面図である。
【図９】本発明の軸力管理ボルトの第４の実施の形態を示す正面図である。
【図１０】本発明の軸力管理ボルトの第５の実施の形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の軸力管理ボルトの実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１乃至図３は、本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を示すもので、図１は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を示す正面図、図２は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態において軸力検知物質２を付着する方法の一例を一部断面で示す正面図、図３は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態において軸力検知物質２を付着する方法の他の例を一部断面で示す正面図である。
【００２０】
本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態は、図１に示すように、軸部１Ａと軸部１Ａの一方側に設けた頭部１Ｂと軸部１Ａの他方側に設けた雄ねじ部１Ｃとを備えるボルト１と、このボルト１の軸部１Ａの外表面に軸方向に脆性物質からなる軸力検知物質２を付着硬化させて構成している。軸力検知物質２としては例えば液体ガラス２Ａや光硬化樹脂等の脆性物質を使用している。液体ガラス２Ａは、例えばペルヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）と呼ばれる常温・空気雰囲気下で硬化するものがあり、刷毛塗り等の現場作業が容易に実施可能である。この液体ガラス２Ａは、硬化後には石英ガラスと近似した物理的性質を示すことが知られている。また、光硬化樹脂は、紫外線など特定の波長の光の照射によって急速に硬化する樹脂である。以下の説明では軸力検知物質２として液体ガラス２Ａを用いた場合を例に説明する。
【００２１】
一般に、ガラスは引張力に対して破壊しやすく、圧縮力に対しては破壊し難く、ほとんど塑性変形しないという特徴がある。例えば液体ガラス２Ａの主成分である石英ガラスは、引張強度５０［Ｎ／mm２］に対し圧縮強さ１１５０［Ｎ／mm２］である。このため、単純にボルト１の軸部外表面に液体ガラス２Ａを軸力検知物質２として付着硬化させた後に、このボルト１で被締結部材を締結すると、ボルト１の軸部１Ａが締結に伴い伸長するため、所定の軸力に達する前に硬化した液体ガラス２Ａは破壊してしまう。そこで、予めボルト１に所定の負荷をかけ軸部１Ａを伸長させた状態の下で液体ガラス２Ａを付着硬化させている。この結果、液体ガラス２Ａが付着硬化した後にボルト１から負荷を除き軸部１Ａが縮小しても液体ガラス２Ａは破壊しない状態で軸部１Ａ外表面に付着することになる。
【００２２】
図２はボルト１に軸力検知物質２を付着させるときに予張力を与える方法の例を説明する図である。  
本実施の形態で使用する予張力付与用の冶具３は、ボルト１の頭部１Ｂの下面を支える天井板４ａと天井板４ａに対向する底板４ｂとこの天井板４ａと底板４ｂとを連結する少なくとも２枚の対向する側板４ｃ，４ｃからなる枠構造体４と、この枠構造体４の底板４ｂに載置固定されるロードセル５と、このロードセル５の上部に固定されボルト１の雄ねじ部１Ｃに螺合する雌ねじ部が形成された連結部材５Ａとを備えている。なお、枠構造体４の天井板４ａには、図２に示すように、ボルト１の軸部１Ａは貫通するがボルトの頭部１Ｂは貫通しない径に形成された孔４ｄの中心が、連結部材５Ａに形成された雌ねじ部の中心と合致するように設けられている。
【００２３】
また、図２に示すように、枠構造体４の内側は、天井板４ａと側板４ｃ，４ｃと連結部材５Ａとで空間が形成され、図示垂直方向は開口状態であるため、ボルト１が孔４ｄを介して連結部材５Ａに螺合すると、露出しているボルト１の軸部１Ａ，雄ねじ部１Ｃの上部に開口側から近接することができる。
【００２４】
まず、ボルト１の雌ねじ部１Ｃを冶具３の枠構造体４の天井板４ａの孔４ｄから内部へ挿入し、連結部材５Ａの雌ねじ部に螺合させる。その後、ボルト１のねじ込みを行う。この際に、ロードセル５の出力をモニタしながらねじ込みを行うことで、図２の符号Ｘで示すようにボルト１に所定の予張力を与えることができる。具体的には、ボルト１を連結部材５Ａにねじ込み、ボルト１の頭部１Ｂの下部面と天井板４ａの上部面とが接触した後から、ボルト１の予張力であるロードセル５の出力が表示される。
【００２５】
所定の予張力（軸力）まで、ねじ込みを行なった後、開口部から液体ガラス２Ａを例えば刷毛等でボルト１の軸部１Ａ外表面に塗布し、この状態で放置することで、液体ガラス２Ａを硬化させる。
【００２６】
液体ガラス２Ａの硬化後に、ボルト１を連結部材５Ａから緩める方向にまわすことで除荷し、冶具３からボルト１を取り出す。これによりボルト１が締め付けられていない状態では付着した液体ガラス２Ａは圧縮状態になる。上述のようにガラスは圧縮力に対しては十分な強度を持つためこの状態で液体ガラス２Ａが破壊することは無い。
【００２７】
なお、図３は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態において軸力検知物質２を付着する方法の他の例を示す正面図であって、図２に示すロードセル５の下方に油圧シリンダ６を設けたものである。ロードセル５には、上方に連結部材５Ａが下方には油圧シリンダ６のロッドがそれぞれ連結されていて、油圧シリンダ６でボルト１を引っ張ることで、所定の軸力をボルト１に印加できる。また、油圧シリンダ６の油圧力に替えて、例えば送りねじ等の機械的方法で引っ張ることも可能である。
【００２８】
次に、本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態における締め付け動作について図４を用いて詳細に説明する。図４は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態においてボルトの締付け状態を一部断面で示す正面図である。図４において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
図４に示すように、ボルト１とナット１０とで上部被締結物７Ａと下部被締結物７Ｂとからなる被締結物７を締め付けると、ボルト１の頭部１Ｂの下部面と上部被締結物７Ａの上部面との接触部、及びナット１０の上部面と下部被締結物７Ｂの下部面との接触部のそれぞれに締結力Ｐ２とその反力Ｐ１とが発生する。この反力Ｐ１がボルト１の軸部１Ａとナット１０の螺合した雄ねじ部とを伸ばし軸力ＦＢを発生させる。このとき、ボルト１の伸びと共に軸部１Ａの外表面に付着した液体ガラス２Ａも伸ばされる。このとき液体ガラス２Ａはボルト１と一緒に変形するためボルト１のひずみ値εbと液体ガラス２Ａのひずみ値εgとは等量となる。
【００３０】
ボルト１の軸力値をＦｂ［N］とすると、ボルト１の軸部１Ａでの応力値σｂｊ［N/mm2］はボルト１の軸部１Ａの断面積をＡｊ［mm2］として（数１）の式で求まる。
【００３１】
【数１】
2012057709.tif 000003
【００３２】
応カ−ひずみの関係からボルト１の弾性係数をＥｂ［N/mm2］とするとボルト１の軸部１Ａのひずみ値εｂｊは（数２）の式で求まる。
【００３３】
【数２】
2012057709.tif 000004
【００３４】
上述したように、液体ガラス２Ａのひずみ値εｇとボルト１のひずみ値εｂとは、等量となるので、ボルト１の軸部１Ａでの液体ガラス２Ａのひずみ値εｇｊは（数３）の式で求まる。
【００３５】
【数３】
2012057709.tif 000005
【００３６】
液体ガラス２Ａの弾性係数をＥｇ［N/mm2］とすると、ボルト１の軸部１Ａでの液体ガラス２Ａの応力値σｇｊ［N/mm2］は（数４）の式で求まる。
【００３７】
【数４】
2012057709.tif 000006
【００３８】
（数４）の式に（数１）、（数２）、（数３）の式を代入すると（数５）の式が求まる。
【００３９】
【数５】
2012057709.tif 000007
【００４０】
締め付けによってボルト１の軸力値Ｆｂ［N］が増大すると、（数５）の式から求まる液体ガラス２Ａの応力値σｇｊ［N/mm2］も増加する。一方、上述したように液体ガラス２Ａはほとんど塑性変形しない。このため、この液体ガラス２Ａの応力値σｇｊ［N/mm2］が液体ガラス２Ａの引張強度を超えると液体ガラス２Ａは破壊する。
【００４１】
液体ガラス２Ａを付着させるときにボルト１に予張力値Ｆｐｒ［N］を与えておき、液体ガラス２Ａが硬化した後にボルト１の予張力値Ｆｐｒ［N］を除荷すると、液体ガラス２Ａにはボルト１から除荷された分の圧縮応カ値−σｇｊｐｒ［N/mm2］が生じる。この圧縮応力値−σｇｊｐｒ［N/mm2］は、（数５）の式のボルト１の軸力値Ｆｂ［N］をボルト１の予張力値Ｆｐｒ［N］に置換えることで（数６）の式で求まる。
【００４２】
【数６】
2012057709.tif 000008
【００４３】
つまり、上述した液体ガラス２Ａの付着と予張力値Ｆｐｒ［N］の除荷とを終えた後の締め付けていない状態のボルト１においては、液体ガラス２Ａの応力値σｇｊ［N/mm2］は（数６）から求まる圧縮応カ値−σｇｊｐｒ［N/mm2］と等量の状態にある。次に、ボルト１で被締結物を締付け、ボルト１に伸びが生じた際における液体ガラス２Ａの応力値σｇｊ［N/mm2］は、（数５）及び（数６）の式から（数７）の式で求まる。
【００４４】
【数７】
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【００４５】
（数７）の式において、液体ガラス２Ａの引張強度に相当する応力値［N/mm2］をσｇｊに、ボルト１の目標軸力値［N］をＦｂにそれぞれ代入することで、予張力値Ｆｐｒ［N］を算出することができる。
【００４６】
この算出された予張力値Ｆｐｒ［N］をボルト１に加えた状態の下で、軸部１Ａの外表面に液体ガラス２Ａを付着硬化させ、その後除荷することで、軸力管理のボルト１を形成する。このボルト１で被締結物を締め付け、ボルト１の軸力により液体ガラス２Ａが破壊するまで締め付けることにより、目標の軸力値で被締結物を締結することができる。
【００４７】
また、ボルト１で被締結物を塑性締めしたい場合は、予張力値Ｆｐｒ［N］をボルト１が塑性変形開始するよりやや低い値に設定して、軸部１Ａの外表面に液体ガラス２Ａを付着硬化させる。この結果、この予張力値Ｆｐｒ［N］に液体ガラス２Ａの引張強度分の軸力値が加えられた軸力値がボルト１に加えられると液体ガラス２Ａが破壊する。したがって、液体ガラス２Ａの破壊まで、ボルト１を締め付けることにより、ほぼ塑性変形開始の軸力値で被締結物を締結することが可能になる。
【００４８】
次に、本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態における軸力検知物質の破壊検知方法について図５及び図６を用いて説明する。図５は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を構成する軸力検知物質の破壊を検知する方法の一例を一部断面で示す正面図、図６は本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態を構成する軸力検知物質の破壊を検知する方法の他の例を一部断面で示す正面図である。図５及び図６において、図１乃至図４に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
図５に示すように、上部被締結物７Ａの上部のボルト締結部の近傍に、音響ピックアップ８を設置しておき、ボルト１に付着した軸力検知物質２である液体ガラス２Ａが破壊するときの音を検知する方法がある。このとき音響ピックアップ８からの出力を図示しない増幅器で増幅し、図示しないスピーカ等から音を出すようにしておくことにより、音の変化から軸力検知物質２が破壊したことが判り、締め付けによるボルト１の軸力が所定の値になったことを検知できる。
【００５０】
また、図６に示すように、上部被締結物７Ａの側部に小さな孔を設けることが可能な場合には、この孔に照明付の内視鏡９を挿入しておき、ボルト１の軸部外表面に付着した軸力検知物質２である液体ガラス２Ａが破壊することを光学的に検知して、締め付けによるボルト１の軸力が所定の値になったことを検知できる。また、上部被締結物７Ａの側部に設けた小さな孔に、内視鏡９の代わりに音響ピックアップ８を挿入して、音の検知から、締め付けによるボルト１の軸力が所定の値になったことを検知することも可能である。
【００５１】
さらに、他の方法としては、上述した特許文献２に示されるようにＡＥセンサを用いる方法がある。特許文献２ではボルト材料が塑性変形する時に発生する弾性波をＡＥセンサで検知しているため弾性波が発生しにくい部材からなるボルトではこの方法の適用が困難となる問題があった。
【００５２】
本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態においては、所定の軸力までの締め付けによって、ボルト１の軸部１Ａの外表面に付着した軸力検知物質２である液体ガラス２Ａが破壊するのでボルト１の材質に依存せず液体ガラス２Ａの破壊時に液体ガラス２Ａの弾性波を発生させることが可能となる。この結果、液体ガラス２Ａの塑性変形時弾性波の発生はボルトの材質に依存せず、ボルト１が塑性変形しない弾性範囲内での締め付けであっても、液体ガラス２Ａの塑性変形時弾性波を発生させられるので、このような締め付け範囲内における使用が可能となる。
【００５３】
また、本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態においては、所定の軸力で締め付けを行うと付着した液体ガラス２Ａが破壊してしまうので、一度使用したボルト１が判別可能となる。塑性締めのように一度使用したボルト１を再使用することが、構造物の安全性を確保するために禁止されている場合であっても、本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態にあっては、使用済みか否かが容易に判別できる。
【００５４】
上述した本発明の軸力管理ボルトの第１の実施の形態によれば、予張力を与えた状態で軸部１Ｂの外表面に脆性物質である液体ガラス２Ａを付着させ硬化させたボルト１と、この脆性物質である液体ガラス２Ａの破壊を検知する検知手段とを設けたので、このボルト１により所定の軸力であるいは塑性域に達する軸力で被締結物を締結することができる。また、脆性物質である液体ガラス２Ａの破壊／非破壊状態を確認することで、ボルト１が塑性変形前のものか塑性変形後のものかを簡単に選別することができる。この結果、塑性変形後のボルト１の誤使用を防止することができる。
【００５５】
図７に本発明の軸力管理ボルトの第２の実施の形態を示す。図１に示した第１の実施の形態では、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａを使用しているので、所定の軸力がボルト１に発生すると、液体ガラス２Ａが破壊される。例えば、図４に示す締結形態の場合、この液体ガラス２Ａの破片は、被締結体７の内部孔内にボルト１の頭部１Ｂとナット１０によって封じ込まれ、外部に飛散しないが、保守等でこの被締結物６の締結を開放するために、ボルト１とナット１０の締結を緩めると、液体ガラス２Ａの破片が被締結体７の内部孔から外部に飛散する。したがって、ボルト１の下方部に異物混入を許容しない装置等が配置されている場合には、異物混入防止の処置が必要となる。本実施の形態では、図７に示すように、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａをボルト１の軸部１Ａの外表面に付着硬化させた後に、液体ガラス２Ａを覆うように柔軟性のある樹脂等からなるコーティング材１１をボルトの軸部１Ａに塗布したものである。この結果、上述したような液体ガラス２Ａの破片の外部への飛散を防止することができる。
【００５６】
図８に本発明の軸力管理ボルトの第３の実施の形態を一部断面で示す。図１に示した第１の実施の形態では、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａをボルト１の軸部１Ａの上部外表面に付着硬化させているが、本実施の形態においては、図８に示すように、ボルト１の軸部１Ａから雄ねじ部１Ｃの上部外表面に軸方向に軸力検知物質２として液体ガラス２Ａを付着硬化させて構成している。軸力検知物質２を付着硬化させる部位は、ボルト１の軸部１Ａの上部外表面に限るものではなく、雄ねじ部１Ｃの上部であって、例えばナット１０等と螺合しない部分であれば、その部位の外表面に付着硬化させてもよい。
【００５７】
図９に本発明の軸力管理ボルトの第４の実施の形態を示す。図１に示した第１の実施の形態では、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａをボルト１の軸部１Ａの上部全周の外部表面に付着硬化させているが、本実施の形態においては、図９に示すように、ボルト１の軸部１Ａの上部周方向の４方向の外部表面にのみ付着硬化させて構成している。軸力検知物質２の破壊を上述したように、音、光学、ＡＥセンサ等で検知することから、このような部位に軸力検知物質２を付着硬化させてもよい。
【００５８】
図１０に本発明の軸力管理ボルトの第５の実施の形態を示す。第４の実施の形態で述べたように、軸力検知物質２の破壊が確実に検知できるのであれば、ボルト１の軸部１Ａの上部周方向の４方向に限る必要はなく、例えば、検知手段が音響ピックアップ等であれば、ボルト１の軸部１Ａの上部周方向の１方向に付着硬化させてもよい。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態においては、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａを用いた場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、光硬化樹脂であっても、液体ガラスと同様の性状を備えるものであり、軸力検知物質２として液体ガラス２Ａと同様の使用が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１        ボルト
１Ａ      軸部
１Ｂ      頭部
１Ｃ      雄ねじ部
２        軸力検知物質
２Ａ      液体ガラス
３        冶具
４        枠構造体
５        ロードセル
５Ａ      連結部材
６        油圧シリンダ
７        被締結物
８        音響ピックアップ
９        内視鏡
１０      ナット
１１      コーティング材
【図１】
2012057709.tif 000010
【図２】
2012057709.tif 000011
【図３】
2012057709.tif 000012
【図４】
2012057709.tif 000013
【図５】
2012057709.tif 000014
【図６】
2012057709.tif 000015
【図７】
2012057709.tif 000016
【図８】
2012057709.tif 000017
【図９】
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【図１０】
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