(57)【要約】【課題】有線通信の場合のケーブル等の設備費を不要にして設置コストを低減すると共に通信路の安全を確保できるねじ緩み監視システムを提供すること。【解決手段】１個以上のワッシャセンサ１０（ねじ緩み検出装置）と、所定の通信端末２０とを備える。ワッシャセンサ１０の各々は、被固定部材を固定する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の緩み状態を検知するリードスイッチ１（ねじ緩み検知手段）と、上記ねじ緩み検知手段による上記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を所定の通信端末２０に無線送信する無線通信部５と、を備えている。通信端末２０は、上記送信を受信する送受信アンテナ６５、通信処理装置６４と、通信処理装置６４を介して受信された上記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段６１と、を備えている。リードスイッチ１（ねじ緩み検知手段）は、磁気感応センサを備えて、周囲の磁場環境の変化からねじ緩みを検知する。【選択図】図１
2016053479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上のねじ緩み検知装置と、各ねじ緩み検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩み検知装置の各々は、
被固定部材を固定する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の緩み状態を検知するねじ緩み検知手段と、
前記ねじ緩み検知手段による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするねじ緩み監視システム。
【請求項２】
前記所定の通信端末は、さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ緩み検知装置の内、前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ緩み検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ緩み検知装置の符号と共に前記第２の無線通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の無線通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ緩み検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ緩み検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ緩み検知手段による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記第１の無線通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴とする請求項１に記載のねじ緩み監視システム。
【請求項３】
前記１個以上のねじ緩み検知装置の各々は、
前記ねじ緩み検知手段によって前記ねじ締結手段に緩み状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の無線通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴とする請求項１記載のねじ緩み監視システム。
【請求項４】
前記１個以上のねじ緩み検知装置は、
前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合する係合部を有し、周辺近くの一部に磁石を配設してなる回動部材と、
前記回動部材を回動可能に支持すると共に、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により、吸着固定される本体部材と、からなり、
前記ねじ締結手段で被固定部材を締結固定した状態で前記係合部を前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記ねじ締結手段が緩んで前記回動部材が回動し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から、所定角度回動して磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態を検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のねじ緩み監視システム。
【請求項５】
前記１個以上のねじ緩み検知装置は、
前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合する内空の係合部を有し、周辺近くの一部に磁石を配設してなる回動部材と、
前記回動部材を回動可能に支持する内空部を有すると共に、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により、吸着固定される本体部材と、からなり、
前記回動部材の外周から内空の前記係合部に達する所定幅の第１の切欠きを形成すると共に前記本体部材の外周から前記内空部に達する所定幅の第２の切欠きを形成してなり、
前記ねじ締結手段で被固定部材を締結固定した状態で前記ねじ締結手段に対し横方向から前記第１、第２の切欠きを介して、近接させて前記係合部を前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記ねじ締結手段が緩んで前記回動部材が回動し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から、所定角度回動して磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態を検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項のねじ緩み監視システム。
【請求項６】
前記回動部材に形成された前記第１の切欠きと前記本体部材に形成された前記第２の切欠きとが全く合致しない相対回動範囲において、前記回動部材に配設してなる前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置となるように構成したことを特徴とする請求項５に記載のねじ緩み監視システム。
【請求項７】
被固定部材を支持する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の前記被固定部材からの離脱を検知する１個以上のねじ離脱検知装置と、各ねじ離脱検知検知装置とは離隔して設けられる所定の通知端末とを備え、
前記ねじ離脱検知装置の各々は、
突出位置と押込位置との間を可変であり且つ突出位置側にばね付勢された接触子を有し、前記突出位置と前記押込み位置とで回路を切換える切換スイッチを有するセンサ部材と、前記センサ部材を保持する本体部材と、前記本体部材を前記被固定部材に吸着固定する磁力吸着部材とを有し、前記ねじ締結手段で被固定部材を支持した状態で前記接触子を前記ねじ締結手段に当接し且つ前記突出位置から前記押込位置まで押し込んだ状態で前記本体部材を前記磁力吸着部材で前記被固定部材に固定しておき、前記ねじ締結手段が前記被固定部材から離脱したとき、前記センサ部材の前記接触子が前記ねじ締結手段から離脱し前記突出位置まで突出して前記センサ部材の前記回路が切り換えられることをもって、前記ねじ締結手段の離脱状態を検知するねじ離脱検知手段と、
前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするねじ離脱監視システム。
【請求項８】
前記所定の通信端末は、さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ離脱検知装置の内、前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ離脱検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ離脱検知装置の符号と共に前記第２の通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ離脱検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴とする請求項７に記載のねじ離脱監視システム。
【請求項９】
前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記ねじ離脱検知手段によって前記ねじ締結手段に離脱状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴とする請求項７または８に記載のねじ離脱監視システム。
【請求項１０】
前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置と、前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩みまたは離脱検知装置は、
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段であって、前記ボルトの外形よりも大きな直径の円板状を呈する鍔状部を前記ボルトのねじ形成側に同心的に重ねる如く一体的に形成してなり、前記鍔状部の周辺近くの内部にセンサとしての磁石を配設してなり、別途用意される磁気感応スイッチと協動して前記ボルトの緩みまたは離脱を検知するねじ緩みまたは離脱検知手段と、
前記ねじ緩みまたは離脱検知手段による前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするねじ緩みまたは離脱監視システム。
【請求項１１】
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段の前記被固定部材からの緩みまたは離脱を検知するセンサ付きナットのねじ緩みまたは離脱検知装置と、
前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩みまたは離脱検知装置は、
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段であって、前記ナットの外形よりも大きな直径の円板状を呈する鍔状部を前記ナットと同心的に重ねる如く一体的に形成してなり、前記鍔状部の周辺近くの内部にセンサとしての磁石を配設してなり、別途用意される磁気感応スイッチと協動して前記ナットの緩みまたは離脱を検知するねじ緩みまたは離脱検知手段と、
前記ねじ緩みまたは離脱検知手段による前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするねじ緩みまたは離脱監視システム。
【請求項１２】
前記所定の通信端末は、
さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ離脱検知装置の内、前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ離脱検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ離脱検知装置の符号と共に前記第２の通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ離脱検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のねじ緩みまたは離脱監視システム。
【請求項１３】
前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記ねじ離脱検知手段によって前記ねじ締結手段に離脱状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴とする請求項１１または１２に記載のねじ緩みまたは離脱監視システム。
【請求項１４】
前記センサ付きボルトまたはセンサ付きナットを具備するねじ緩みまたはねじ離脱検知装置は、
前記鍔状部の外径より若干大きめの内径の貫通孔に前記鍔状部を嵌入させた状態において、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により吸着される本体部材からなり、
前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットで前記被固定部材を締結固定した状態で前記貫通孔を前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットの前記鍔状部に嵌入させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが緩んで前記鍔状部が回動し、または前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが離脱し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から所定角度回動し、または所定量離脱して前記磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態またはねじの離脱状態を検知することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のねじ緩みまたはねじ離脱監視システム。
【請求項１５】
前記センサ付きボルトもしくはセンサ付きナットを具備するねじ緩みまたはねじ離脱検知装置は、
前記鍔状部に配設された前記磁石の回動範囲に近接して配設し得るように構成され、前記磁石に感応する磁気感応スイッチを配設してなると共に、前記被固定部材に前記磁力吸着部材により吸着されるホルダ本体部材からなり、
前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットで前記被固定部材を締結固定した状態で前記ホルダ本体部材を前記鍔状部に接近させ、且つ前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記ホルダ本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが緩んで前記鍔状部が回動し、または前記鍔状部が離脱し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から所定角度回動し、もしくは所定量離脱して前記磁気感応スイッチが切換動作することをもってねじの緩みまたはねじの離脱状態を検知することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のねじ緩みまたはねじ離脱監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被固定部材を固定する雄ねじ部材と雌ねじ部材とからなるねじ締結手段の緩み状態またはねじの離脱状態を監視するねじ緩み監視システム、ねじ離脱監視システムおよびねじ緩みまたは離脱監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
桁橋、アーチ橋、吊橋などの橋梁や鉄道施設、トンネル構造物、フランジ継手やタンク等の配管構造物、各種エンジンの架台への支持構造、トンネル内の各種支持構造などの被固定部材は、雄ねじ部材と雌ねじ部材とからなるねじ締結手段によって締結固定されている。このような、ねじ締結手段で締結固定されたねじの締結状態を監視することは、大事故を未然に防ぐ上で、極めて重要である。
従前は、検査員が定期的に現場を巡回し、例えば、被固定部材とねじ締結手段とにペンキ等により印を付けておき、目視検査によって両者間の印のズレから回転緩みを検出する方法や、ハンマでねじ締結手段を叩き、その打音によって、作業者が緩みを判断するハンマリング法等が実施されている。
また、センサを使用して軸力を計測する方法としては、
１）ボルトやナットの下に荷重計を配置して締め込み荷重をモニタする方法、
２）ボルトを加工し、ひずみ検出素子を内蔵しボルトの軸力をモニタする方法、
３）ボルトに超音波等を当てて共振により軸力を測定する方法、等が知られている。
【０００３】
また、ボルトやナットの位置ずれを検出する先行技術として、
特許文献１（特開平７−２７９９３６号公報）、特許文献２（特開平７−２８０７６２号公報）および特許文献３（特開２０１０- ２８１６９７号公報）が提案されている。
このうち、特許文献１に開示されたねじの緩み検知装置は、被固定部材を固定する雄ねじ体と雌ねじ体との緩み具合を検知するねじの緩み検知装置であって、互いに螺合して雌ねじ体より突出する雄ねじ体の突出部分にキャップを雌ねじ体から隙間を隔てた状態で固定するとともに、このキャップ側に設けられた導電性を有する部分と前記雌ねじ体側に設けられた導電性を有する部分とを前記隙間を隔てた状態で対向させて配置し、前記キャップ側の導電性部分と前記雌ねじ体側の導電性部分とに電気的に接続されて雄ねじ体と雌ねじ体とが緩んでこれらの導電性部分同士が接触して導通状態となったことを検知するセンサを設けた構成としている。
また、特許文献２に開示された緩み検知装置は、被固定部材を固定するボルトとナットとの緩み具合を検知する緩み検知装置であって、互いに螺合してナットより突出するボルトの突出端部に、螺合されたナットの外周に近接して配置されて、ボルトに対するナットの相対的な回転によりナットが当接する導電性の部分を有する接触検知用部材を固定し、前記接触検知用部材の導電性部分とナットとに電気的に接続されてこれらの導電性部分とナットとが接触して導通状態となったことを検知するセンサを設けた構成としている。
【０００４】
また、特許文献３に開示された位置ずれ検出具は、固定部材と、前記固定部材に対して相対移動可能な可動部材との相対的な位置ずれの検出に用いられる位置ずれ検出具であって、
前記固定部材に固定され、不導体により形成される第１部材と、
前記可動部材と一体となって前記固定部材に対して相対移動し、前記相対移動の移動方向に対して垂直な方向であって前記第１部材に対応する領域に配置され、不導体により形成される第２部材と、
を有し、
前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方が、外部機器と非接触通信可能な検出用ＩＣタグを備え、他方が、導体であって前記検出用ＩＣタグの通信を遮断する遮断材を備え、
前記第１部材と前記第２部材との相対的な位置が合わせられた初期状態から、前記第２部材が前記第１部材に対して規定量以上相対移動すると、前記相対移動の移動方向に対して垂直な方向から見て、前記検出用ＩＣタグが前記遮断材の領域内に位置する状態から前記遮断材の領域外に位置する状態へ、または、前記検出用ＩＣタグが前記遮断材の領域外に位置する状態から前記遮断材の領域内に位置する状態へ変化する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２７９９３６号公報
【特許文献２】特開平０７−２８０７６２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８１６９７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、従前のねじ緩み検出手段は、例えば、特許文献１〜３に記載のねじ緩み検出手段の場合、ボルトやナットの位置ずれを検出した時に、この事実を遠隔地にまで通知する通信手段として有線通信が使用されている。このような有線通信手段は、ケーブル等の設備費が嵩み、設置コストが高くなるといった問題点が有った。
また、有線通信手段では、通信経路のケーブルが長くなるに連れて、該ケーブルの少なくとも一部が、損傷したり破損したりする確率が増大するといった問題点が有った。さらに、同時に複数地点のボルトやナットの位置ずれが有った時には、その各々について、順次に検出するため、系全体の正確な状態把握に時間と手間が必要となり、復旧が遅れることに繋がるといった問題点が有った。
さらに、上述した特許文献１〜３に記載の従来技術においては、既設のボルトやナットにねじ緩み検知装置を適用する場合、当該ボルト、ナットを取り外す必要があったり、２つ以上の部品を組み合わせる必要がある。例えば、上記１）、２）、３）のセンサを使用して軸力を計測する方法は、システムが大掛かりになり、コストが嵩む、という難点がある。
【０００７】
また、特許文献１および特許文献２の従来技術は、接触検出用部材により接触を検出する方式であるために水滴等に弱く、接触部の汚れおよび劣化による誤動作も予想されるため、屋外使用には、不向きであるといわざるを得ない。
さらに、特許文献３に係る位置ずれ検出具および位置ずれ検出システムは、設置面に固定するＩＣタグのために特殊な専用のボルトが必要であり、コストが嵩む上、同時に多点の緩み検知モニタが不可能である、という課題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の発明の目的とするところは、既設の被固定部材およびねじ締結手段を取り外したり、追加工を施す必要がなく、被固定部材およびねじ締結手段に簡易に設置可能で且つ安定して保持され、ねじ緩み状態を正確に長期に亘って検知可能で、しかも低コストで製作可能なねじ緩み検知装置と所定の通信端末とにより、多点に亘るねじ締結手段の緩みを簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り監視し得る監視システムを提供することにある。
また、第２の発明の目的とするところは、複数段に亘る被固定部材を複数のねじ締結手段で固定するような場合であっても、既設の被固定部材およびねじ締結手段を取外したり、再組立をする必要が一切なく、現状を保存した状態で設置が可能で、被固定部材およびねじ締結手段に簡易に設置可能で且つ安定して保持され、ねじ緩み状態を正確に長期に亘って検知可能で、しかも低コストで製作可能なねじ緩み検知装置と所定の通信端末とにより多点に亘るねじ締結手段の緩みを簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り監視し得る監視システムを提供することにある。
【０００８】
第３の発明の目的とするところは、ねじ締結手段としての雄ねじ部材としてのボルトや、雌ねじ部材としてのナットの離脱を確実に検知することで、大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように既設のボルトやナットを外したり、追加工を施す必要がなく、簡易に設置可能で且つ長期に亘って安定して検知可能で、しかも低コストで製作、設置可能なねじ離脱検知可能な、ねじ離脱検知装置と、所定の通信端末とにより、多点に亘るねじ締結手段の離脱を、簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り安定的に監視し得る監視システムを提供することにある。
第４の発明の目的とするところは、ねじ締結手段としてのボルトや、ナットの緩みにとどまらず、ボルトやナットの離脱を確実に検知し得るセンサ付きボルトやセンサ付きナットと、所定の通信端末とにより、多点に亘るねじ締結手段の離脱を、簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り安定的に監視し得る監視システムを提供することにある。
さらに、第５の発明の目的とするところは、センサ付きボルトやセンサ付きナットと所定の通信端末とを用いて、ねじ締結手段の緩みもしくは離脱を確実に検知することで、大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように、簡易に設置可能であり、しかも低コストで製作・設置が可能な緩みもしくは離脱を長期に亘り監視し得るシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した第１の発明に係るねじ緩み監視システムは、上述した目的を達成するために、
１個以上のねじ緩み検知装置と、各ねじ緩み検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩み検知装置の各々は、
被固定部材を固定する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の緩み状態を検知するねじ緩み検知手段と、
前記ねじ緩み検知手段による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載した第１の発明に係るねじ緩み監視システムは、請求項１のねじ緩み監視システムにおいて、
前記所定の通信端末は、さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ緩み検知装置の内、前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ緩み検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ緩み検知装置の符号と共に前記第２の無線通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の無線通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ緩み検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ緩み検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ緩み検知手段による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記第１の無線通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載した第１の発明に係るねじ緩み監視システムは、請求項１のねじ緩み監視システムにおいて、
前記１個以上のねじ緩み検知装置の各々は、
前記ねじ緩み検知手段によって前記ねじ締結手段に緩み状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の無線通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載した第１の発明に係るねじ緩み監視システムは、請求項１〜３のいずれか１項のねじ緩み監視システムにおいて、
前記１個以上のねじ緩み検知装置は、
前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合する係合部を有し、周辺近くの一部に磁石を配設してなる回動部材と、
前記回動部材を回動可能に支持すると共に、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により、吸着固定される本体部材と、からなり、
前記ねじ締結手段で被固定部材を締結固定した状態で前記係合部を前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記ねじ締結手段が緩んで前記回動部材が回動し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から、所定角度回動して磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態を検知することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載した第２の発明に係るねじ緩み監視システムは、請求項１〜３のいずれか１項のねじ緩み監視システムにおいて、
前記１個以上のねじ緩み検知装置は、
前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合する内空の係合部を有し、周辺近くの一部に磁石を配設してなる回動部材と、
前記回動部材を回動可能に支持する内空部を有すると共に、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により、吸着固定される本体部材と、からなり、
前記回動部材の外周から内空の前記係合部に達する所定幅の第１の切欠きを形成すると共に前記本体部材の外周から前記内空部に達する所定幅の第２の切欠きを形成してなり、
前記ねじ締結手段で被固定部材を締結固定した状態で前記ねじ締結手段に対し横方向から前記第１、第２の切欠きを介して、近接させて前記係合部を前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記ねじ締結手段が緩んで前記回動部材が回動し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から、所定角度回動して磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態を検知することを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載した第２の発明に係るねじ緩み監視システムは、請求項５のねじ緩み監視システムにおいて、
前記回動部材に形成された前記第１の切欠きと前記本体部材に形成された前記第２の切欠きとが全く合致しない相対回動範囲において、前記回動部材に配設してなる前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置となるように構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載した第３の発明に係るねじ緩み監視システムは、上記の目的を達成するために、
被固定部材を支持する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の前記被固定部材からの離脱を検知する１個以上のねじ離脱検知装置と、各ねじ離脱検知検知装置とは離隔して設けられる所定の通知端末とを備え、
前記ねじ離脱検知装置の各々は、
突出位置と押込位置との間を可変であり且つ突出位置側にばね付勢された接触子を有し、前記突出位置と前記押込み位置とで回路を切換える切換スイッチを有するセンサ部材と、前記センサ部材を保持する本体部材と、前記本体部材を前記被固定部材に吸着固定する磁力吸着部材とを有し、前記ねじ締結手段で被固定部材を支持した状態で前記接触子を前記ねじ締結手段に当接し且つ前記突出位置から前記押込位置まで押し込んだ状態で前記本体部材を前記磁力吸着部材で前記被固定部材に固定しておき、前記ねじ締結手段が前記被固定部材から離脱したとき、前記センサ部材の前記接触子が前記ねじ締結手段から離脱し前記突出位置まで突出して前記センサ部材の前記回路が切り換えられることをもって、前記ねじ締結手段の離脱状態を検知するねじ離脱検知手段と、
前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項８に記載した第３の発明に係るねじ離脱監視システムは、請求項７のねじ離脱監視システムにおいて、
前記所定の通信端末は、さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ離脱検知装置の内、前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ離脱検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ離脱検知装置の符号と共に前記第２の通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ離脱検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴としている。
請求項９に記載した第３の発明に係るねじ離脱監視システムは、請求項７または８のねじ緩み監視システムにおいて、
前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記ねじ離脱検知手段によって前記ねじ締結手段に離脱状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴としている。
【００１７】
請求項１０に記載した第４の発明に係るねじ離脱監視システムは、
前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置と、前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩みまたは離脱検知装置は、
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段であって、前記ボルトの外形よりも大きな直径の円板状を呈する鍔状部を前記ボルトのねじ形成側に同心的に重ねる如く一体的に形成してなり、前記鍔状部の周辺近くの内部にセンサとしての磁石を配設してなり、別途用意される磁気感応スイッチと協動して前記ボルトの緩みまたは離脱を検知するねじ緩みまたは離脱検知手段と、
前記ねじ緩みまたは離脱検知手段による前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１８】
請求項１１に記載した第４の発明に係る監視システムは、
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段の前記被固定部材からの緩みまたは離脱を検知するセンサ付きナットのねじ緩みまたは離脱検知装置と、
前記各ねじ緩みまたは離脱検知装置とは離隔して設けられる所定の通信端末とを備えてなり、
前記ねじ緩みまたは離脱検知装置は、
被固定部材を固定するボルトとナットからなるねじ締結手段であって、前記ナットの外形よりも大きな直径の円板状を呈する鍔状部を前記ナットと同心的に重ねる如く一体的に形成してなり、前記鍔状部の周辺近くの内部にセンサとしての磁石を配設してなり、別途用意される磁気感応スイッチと協動して前記ナットの緩みまたは離脱を検知するねじ緩みまたは離脱検知手段と、
前記ねじ緩みまたは離脱検知手段による前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を前記所定の通信端末に無線送信する第１の無線通信手段と、
を備え、
前記所定の通信端末は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段を介して受信された前記ねじ締結手段の緩みまたは離脱状態検知結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１２に記載した第５の発明に係るねじ緩みまたは離脱監視システムは、請求項１１のねじ緩みまたは離脱監視システムにおいて、
前記所定の通信端末は、
さらに情報入力手段を備え、前記１個以上のねじ離脱検知装置の内、前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を知る必要が有る特定のねじ離脱検知装置に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力手段を介して入力された前記特定のねじ離脱検知装置の符号と共に前記第２の通信手段を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の通信手段を介して受信した前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のねじ離脱検知装置の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ねじ離脱検知手段による前記ねじ締結手段の離脱状態検知結果を前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に無線送信する、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項１３に記載した第５の発明に係るねじ緩みまたはねじ離脱監視システムは、請求項１１または１２のねじ緩みまたはねじ離脱システムにおいて、
前記１個以上のねじ離脱検知装置の各々は、前記ねじ離脱検知手段によって前記ねじ締結手段に離脱状態が検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の通信手段を介して前記所定の通信端末に送信する、ことを特徴としている。
請求項１４に記載した第３の発明に係るねじ緩みまたはねじ離脱監視システムは、請求項１０〜１３のいずれか１項のねじ緩みまたはねじ離脱システムにおいて、
前記センサ付きボルトまたはセンサ付きナットを具備するねじ緩みまたはねじ離脱検知装置は、
前記鍔状部の外径より若干大きめの内径の貫通孔に前記鍔状部を嵌入させた状態において、前記磁石の回動範囲に近接して磁気感応スイッチを配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材により吸着される本体部材からなり、
前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットで前記被固定部材を締結固定した状態で前記貫通孔を前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットの前記鍔状部に嵌入させ、且つ
前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが緩んで前記鍔状部が回動し、または前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが離脱し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から所定角度回動し、または所定量離脱して前記磁気感応スイッチが切換動作することをもって、ねじの緩み状態またはねじの離脱状態を検知することを特徴としている。
【００２１】
請求項１５に記載した第５の発明に係るねじ緩みまたはねじ離脱監視システムは、請求項１０〜１４のいずれか１項のねじ緩みまたはねじ離脱監視システムにおいて、
前記センサ付きボルトもしくはセンサ付きナットを具備するねじ緩みまたはねじ離脱検知装置は、
前記鍔状部に配設された前記磁石の回動範囲に近接して配設し得るように構成され、前記磁石に感応する磁気感応スイッチを配設してなると共に、前記被固定部材に前記磁力吸着部材により吸着されるホルダ本体部材からなり、
前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットで前記被固定部材を締結固定した状態で前記ホルダ本体部材を前記鍔状部に接近させ、且つ前記磁気感応スイッチと前記磁石とが対向する初期位置で前記ホルダ本体部材を前記被固定部材に前記磁力吸着部材を介して配置固定した状態において、前記センサ付きボルトもしくは前記センサ付きナットが緩んで前記鍔状部が回動し、または前記鍔状部が離脱し、前記磁石が前記磁気感応スイッチに対し前記初期位置から所定角度回動し、もしくは所定量離脱して前記磁気感応スイッチが切換動作することをもってねじの緩みまたはねじの離脱状態を検知することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ボルトやナットで構成されるねじ締結手段の位置ずれを検出した時に、この事実を遠隔地の所定の端末にまで通知する通信手段として無線通信手段を使用するので、ケーブル等の敷設が不要となり、設置コストを低減することができる効果がある。
また、従前の有線通信手段では、通信経路のケーブルが長くなるに連れて、該ケーブルの少なくとも一部が、損傷したり破損したりするトラブルが生じることが有ったが、無線通信手段を使用することにより、通信路の信頼度を向上させることができる効果も得られる。
さらに、従前の有線通信手段では、同時に複数地点のボルトやナットの位置ずれが有った時には、系全体の正確な状態把握に時間と手間が必要となり、復旧が遅れることが有ったが、本発明によれば、所定の通信端末との間を無線通信手段を使用することにより、ねじ緩み監視システムが管理する全てのねじ締結手段の状態をリアルタイムで把握することが可能となる効果が有る。
また、本発明のねじ緩み検知装置によれば、既設の被固定部材やねじ締結手段を取り外したり、追加の加工処理を施したりする必要が一切なく、現状を保存した状態で設置が可能であるため、設置工事は不要で、被固定部材に磁力吸着手段により簡易、迅速に且つ安定的に設置作業を行うことができ、また、ねじ締結手段の緩み状態を長期に亘って、安定的に検知可能であり、加工費並びに設置工事費が極めて低廉で行えると共に、構造上メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れたねじ緩み検知装置を提供することができる効果が有る。
【００２３】
以下、第１の発明〜第５の発明の各効果について説明する。
請求項１〜請求項４に記載の第１の発明によれば、既設の被固定部材およびねじ締結手段を取り外したり、追加工を施す必要がなく、被固定部材およびねじ締結手段に簡易に設置可能で且つ安定して保持され、構造上メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、ねじ緩み状態を正確に長期に亘って検知可能で、しかも低コストで製作可能なねじ緩み検知装置と所定の通信端末とを備えることにより、多点に亘るねじ締結手段の緩みを簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り監視し得る監視システムを提供することができる。
また、請求項５〜請求項６に記載の第２の発明によれば、複数段に亘る被固定部材を複数のねじ締結手段で固定するような場合であっても、既設の被固定部材およびねじ締結手段を取外したり、再組立をする必要が一切なく、現状を保存した状態で設置が可能で、被固定部材およびねじ締結手段に簡易に設置可能で且つ安定して保持され、構造上メンテナンスが不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、ねじ緩み状態を正確に長期に亘って検知可能で、しかも低コストで製作可能なねじ緩み検知装置と所定の通信端末とを備えることにより、多点に亘るねじ締結手段の緩みを簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り監視し得る監視システムを提供することができる。
【００２４】
また、請求項７〜請求項９に記載の第３の発明によれば、ねじ締結手段としての雄ねじ部材としてのボルトや、雌ねじ部材としてのナットの離脱を確実に検知することで、大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように既設のボルトやナットを外したり、追加工を施す必要がなく、簡易に設置可能で、構造上メンテナンスが不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、長期に亘って安定して検知可能で、しかも低コストで製作、設置可能なねじ離脱検知装置と、所定の通信端末とにより、多点に亘るねじ締結手段の離脱を、簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り安定的に監視し得る監視システムを提供することができる。
また、請求項１０に記載の第４の発明によれば、ねじ締結手段としてのボルトや、ナットの緩みにとどまらず、ボルトやナットの離脱を確実に検知し得るセンサ付きボルトと、所定の通信端末とにより、多点に亘るねじ締結手段の緩みや離脱を、簡易に且つ低コストでしかも長期に亘り安定的に監視し得る監視システムを提供することができる。
【００２５】
また、請求項１１〜請求項１５に記載の第５の発明によれば、センサ付きボルトやセンサ付きナットと所定の通信端末とを用いて、ねじ締結手段の緩みもしくは離脱を確実に検知し、無線で集中管理をすることができるので、大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように、簡易に設置可能であり、しかも低コストで製作・設置が可能な緩みもしくは離脱を長期に亘り監視し得るシステムを提供することができる。
上記各発明によれば、被固定部材に磁力吸着手段により簡易、迅速に且つ安定的に設置作業を行うことができ、また、ボルトまたはナットの緩みもしくは離脱の状態を長期に亘って、安定的に検知可能であり、加工費並びに設置工事費が極めて低廉で行えると共に、構造上メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れたねじ緩みもしくはねじ離脱監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るねじ緩み監視システムの全体構成を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の外観構成を示す背面図である。
【図３】図２に示すねじ緩み検知装置の断面構成を示す中央縦断面図である。
【図４】図２に示すねじ緩み検知装置を底面から見た底面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置を斜め上方から見た状態の斜視図である。
【図６】本発明の一部を構成するリードスイッチと、そのリードスイッチの出力を導出するケーブル等を保持するホルダユニットの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の外観構成を示す背面図である。
【図９】図８に示すねじ緩み検知装置の断面構成を示す中央縦断面図である。
【図１０】図８に示すねじ緩み検知装置を底面から見た底面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の回動部材と本体部材にそれぞれ形成された２つの切欠きを合致させて斜め上方から見た状態の斜視図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置の断面構成を示す断面図である。
【図１３】図１２に示すねじ離脱検知装置の外観構成を示す背面図である。
【図１４】図１２に示すねじ離脱検知装置の一部を破断して示す部分断面図である。
【図１５】図１２に示すねじ離脱検知装置の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
【図１６】図１２に示すねじ離脱検知装置を、ねじ締結手段である六角穴付きボルトに対し設定する直前の状態を説明するための斜視図である。
【図１７】図１２に示すねじ離脱検知装置が、構造物を締結したねじ締結手段に設置された状態を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態に係るセンサ付き六角ボルトの外観構成を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係るセンサ付き六角穴ボルトの外観構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係るセンサ付き六角ナットの外観構成を示す斜視図である。
【図２１】本発明の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置合体の構成を斜め上方から見た状態の斜視図である。
【図２２】図２１に示すねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置の一部を構成するリードスイッチと、そのリードスイッチの出力を導出するケーブル等を保持するホルダユニットの構成を示す断面図である。
【図２３】図２１に示すねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
【図２４】図２１の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置を、センサ付き六角ボルトによって被固定部材に取付ける直前の状態を説明するための斜視図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態に係る図２１のねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置が、構造物を締結したセンサ付き六角ボルトに設置された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２８】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るねじ緩み監視システムの全体構成を示す構成図である。本発明に係るねじ緩み監視システムでは、個々の設置箇所に対応させて、ネジ等の緩みが発生した事実を、遠隔地にまで送信して通知できるようにしている。
【００２９】
同図において、第１の実施形態のねじ緩み監視システムは、１個以上のねじ緩み検出装置としてのワッシャセンサ１０と、所定の通信端末２０と、を備えて構成される。ワッシャセンサ１０は、接点信号を送出するリードスイッチ１、系の状態を判断する処理部２、処理部２用の発振器３、処理部２用の電源部４、処理部２と情報交換する無線通信部５と、を備える。処理部２は、不揮発性記憶装置２１、中央演算処理装置２２（記憶装置２２１付き）および接点信号処理部２３を備える。
また、発振器３は、時計用の発振器３１および中央演算装置用の発振器３２とを備える。電源部４は、電源スイッチ４１、リチウム電池４２、動作時初期化機能部４３および定電圧装置４４を備える。無線通信部５は、無線通信変調用周波数発振器５１、通信処理装置５２（変調器・復調器・送受信信号増幅器）および送受信アンテナ５３を備える。
【００３０】
所定の通信端末２０（ここではスマートフォンとする）は、一例として、表示装置／入力装置６１、中央演算処理装置６２、記憶装置６３、通信処理装置６４（変調器・復調器・送受信信号増幅器）および送受信アンテナ６５を、備える。
以下、図１に示すねじ緩み検出システムの各構成要素の機能について説明する。リードスイッチ１は、本発明の要部となるユニットであり、ねじの設置部に組み込まれて、該ねじに緩みが発生した事実を接点状態の変化として検出し、ＯＮ−ＯＦＦ情報として出力するセンサを備えているものとする。この発明では、リードスイッチ１として、本発明の実施形態に係るねじ緩み検知装置（後述）を適用するものとする。
処理部２では、不揮発性記憶装置２１に、ワッシャセンサ１０の機器符号等を予め記憶させている。また、記憶装置２２１を有する中央演算処理装置２２は、接点信号処理部２３からの接点信号を受けて、その結果を整理して無線通信部５に出力する。この処理を実現するため、接点信号処理部２３は、リードスイッチ１からの接点信号を読み取り、その結果を中央演算処理装置２２に送出するものとする。なお、記憶装置２２１には、リードスイッチの接点状態を一時的に記録させる。
時計用発振器３１から時計用の発振信号を、中央演算装置用発振器３２から中央演算装置２２用の発振信号を、それぞれ起励し、処理部２の中央演算装置２２に送出する。
【００３１】
電源部４は、長期間の使用に耐えるリチウム電池４２の電源出力を、定電圧装置４４および電源スイッチ４１を介して、処理部２に供給する。また、電源投入時には、動作時初期化機能部４３が作動して、処理部２内部の回路の初期化を行う。
無線通信部５は、通信処理装置５２が、送信時には、処理部２の中央演算処理装置２２より受け取った送信信号に対して変調・復調・増幅等の処理を行った後に、送受信アンテナ５３に送出する。送受信アンテナ５３は、上記処理が施された該送信信号を空中に発信する。また、受信時には、送受信アンテナ５３が受信した受信信号を該送受信アンテナ５３より受け取り、該受信信号に対して変調・復調・増幅等の処理を行った後に、処理部２の中央演算処理装置２２に送出する。
次に、通信端末２０（ここでは「スマートフォン」とする）について説明する。表示装置／入力装置６１は、表示部に必要な情報を表示すると共に、該表示部に接触する（タッチする）信号を入力信号として入力する。中央演算処理装置６２は、通信端末２０内部の他の各装置から信号を受け取って処理し、該処理した信号を他の各装置に送出する。記憶装置６３には、接続する機器符号を予め記憶させている。通信処理装置６４は、送信時には、中央演算処理装置６２より受け取った送信信号に対して変調・復調・増幅等の処理を行った後に、送受信アンテナ６５に送出する。
【００３２】
送受信アンテナ６５は、上記処理が施された該送信信号を空中に発信する。また、受信時には、送受信アンテナ６５が受信した受信信号を該送受信アンテナより受け取り、該受信信号に対して変調・復調・増幅等の処理を行った後に、中央演算処理装置６２に送出する。
以下、本発明の第１の実施の形態に係るねじ緩み監視システムの一態様に係る動作を説明する。
まず、通信端末２０（具体的にはスマートフォンであっても良い）の表示装置／入力装置６１を介して操作者がワッシャセンサ１０との接続要求操作を行う。
上述の接続要求操作が行われると、通信端末２０の中央演算処理装置６２が、通信処理装置６４及び送受信アンテナ６５を介して自機周囲の複数のワッシャセンサ（ここではワッシャセンサ１０とする）に対して、接続要求を行う機器との接続要求信号を発信する。その際、中央演算処理装置６２は、この接続要求信号に対して、記憶装置６３に記憶しているところの、接続を希望する機器の符号（以下、「機器符号」と呼称する）を付加する。
この接続要求信号は、自機周囲のワッシャセンサ（即ちワッシャセンサ１０）の送受信アンテナ５３を介して受信され、無線通信部５の通信処理装置５２に伝達されて、通信処理装置５２において信号増幅及び復調処理が行われる。その結果の出力は、処理部２の中央演算処理装置２２に送出される。
【００３３】
中央演算処理装置２２では、上記受信した接続要求信号の機器符号が当該ワッシャセンサ１０の機器を示すものであるか否かの検証を、この機器符号と不揮発性記憶装置２１に記憶されている符号とを照合することで実施する。この照合の結果，上記受信した接続要求信号の機器符号が当該ワッシャセンサ１０の機器を示すものであると判断された場合、中央演算処理装置２２は、通信処理装置５２において接続許可信号の変調及び増幅を行った後、その結果出力を送受信アンテナ５３を介して発呼元の通信端末２０に向けて送信する。
この接続許可信号は、通信端末２０の送受信アンテナ６５にて受信され、通信処理装置６４を介して中央演算装置６２に送出される。中央演算処理装置６２は、この接続許可信号を受信したことを検知すると、表示装置／入力装置６１の表示部に、自機が要求したワッシャセンサ１０と接続された旨を表示する。これにより、上記通信端末２０と自機が要求していたワッシャセンサとの通信経路が確立され、通信可能状態となる。
当該ワッシャセンサ１０においては、上記接続許可信号を送信後、接点信号処理部２３においてリードスイッチ１の接点状態を一定時間間隔で監視する。この監視結果を示す情報は中央演算処理装置２２に送出され、中央演算処理装置２２によって記憶装置２２１に一旦記憶する。
【００３４】
当該ワッシャセンサ１０の中央演算処理装置２２は、記憶装置２２１に記憶されているリードスイッチ１（ねじ緩み検知装置）の上記接点情報を通信処理装置５２に送出し、通信処理装置５２は、該接点情報を送受信アンテナ５３を介して発呼元の通信端末２０に送信する。
発呼元の通信端末２０は、上記送信されたリードスイッチ１の接点情報を送受信アンテナ６５を介して受信し、通信処理装置６４を介して中央演算処理装置６２に送出する。中央演算処理装置６２では、該接点情報の処理を行った後、表示装置／入力装置６１の表示部に表示する。
上記の一連の動作は、通信端末２０の表示装置／入力装置６１の入力部を介して通信の解除操作が行われない限り繰り返されるものとする。通信端末２０の表示装置／入力装置６１の入力部を介して通信の解除操作を行うと、中央演算処理装置６２より、通信遮断信号が通信処理装置６４に送出され、通信処理装置６４から送受信アンテナ６５を介して送信される。
【００３５】
通信遮断信号は、当該ワッシャセンサ１０の送受信アンテナ５３を介して受信され、該受信された通信遮断信号は、通信処理装置５２を介して中央演算処理装置２２に送出される。中央演算処理装置２２は、上記通信遮断信号を確認すると、接点信号処理部２３の監視動作を停止させ、その後は、通信端末２０からの新たな接続要求を待ち受ける待機状態に移行させる。
以下、本発明の第１の実施の形態に係るねじ緩み監視システムの一態様に係る動作を説明する。
この態様では、ワッシャセンサ１０の各々が、リードスイッチ１によってねじ緩み状態が検知された時に、当該検知の事実を自己が予め記憶している符号と共に無線通信部５を介して通信端末２０に送信する。これを受信した通信端末２０の動作は、上述の動作と同様であってもよい。
以下、本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置について詳細に説明する。この第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置が、図１のワッシャセンサ１に組み込まれた状態において、第１の実施の形態に係るねじ緩み監視システムとなる。
【００３６】
図２〜図７は、本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置に関するものである。このうち、図２は、本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の外観構成を示す背面図であり、図３は、図２のねじ緩み検知装置の断面構成を示す中央縦断面図であり、図４は、図２のねじ緩み検知装置の外観構成を示す底面図である。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置を斜め上方から見た状態の斜視図である。
図６は、図２のねじ緩み検知装置の一部を構成するリードスイッチと、そのリードスイッチの出力を導出するケーブル等を保持するホルダユニットの構成を示す断面図である。
図７は、図２のねじ緩み検知装置の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
図２〜図７において、符号１０１で示す部材は、本体部材であり、外観形状は、ほぼ円板状を呈し底部（図２の下部）が、円弧状の部分が削成されてなり、平面状の削成部１０１ａに、後述するホルダユニットが結合される。本体部材１０１の中央部には、後述する回動部材が嵌合する、背面側から正面側に向かい途中に至る迄の大径の溝穴１０１ｂが形成され、その大径の溝穴１０１ｂより小径の貫通孔１０１ｃが形成されている。
【００３７】
また、本体部材１０１の外周近傍には、等間隔（１２０度角度間隔）で、後述する磁力吸着部材としてのマグネットを取り付けるための雌ねじ穴１０１ｄおよび凹陥部１０１ｅが形成されている。
また、背面側から正面側に貫通する雌ねじ穴１０１ｆが形成されている。
また、本体部材１０１の背面側には、上記大径の穴１０１ｂよりわずかに大径の凹陥溝１０１ｇが形成され、この凹陥溝１０１ｇは、後述する止め輪が嵌合するようになっている。  符号１０２で示す部材は、上記本体部材１０１の溝穴１０１ｂに嵌合し、回動可能に保持される回動部材である。
この回動部材１０２の中心部には、背面側から正面側に貫通する六角形状穴１０２ａが形成されており、この六角形状穴１０２ａは、後述するねじ締結手段としての雄ねじ部材または雌ねじ部材、即ち、六角ボルトの頭部または六角ナットに係合し、これら六角ボルトや六角ナットと共に回動するものである。
この回動部材１０２は、図３に示すように、本体部材１０１の上記溝穴１０１ｂの底部まで嵌入し、背面側（図３の左側）から抜け止めのためのリング状の止め輪１０３を圧入または嵌入した状態で接着剤等で固定することにより溝穴１０１ｂ内で軽く回動可能に組み付けられる。
【００３８】
この回動部材１０２の周縁近傍に形成された凹陥部には、磁石１０４が埋め込まれ、接着剤により固定されている。
本体部材１０１の背面側（図３において左側）には、１２０°の等角度間隔位置に形成された３つの凹陥部１０１ｅに嵌合するように、３個の磁力吸着部材１０５としての磁石が止めねじ１０６を雌ねじ穴１０１ｄにねじ込むことにより固定されている。
また、本体部材１０１の上記磁力吸着部材１０５の近傍に正面側から背面側に貫通する雌ねじ穴１０１ｆに螺合する離脱部材としての蝶ボルト１０７が設けられている。この蝶ボルト１０７は、ねじ緩み検知装置が強力な磁力吸着部材１０５によって吸着保持されているため、簡単には離脱させることが困難である。よって、取り外す場合には、蝶ボルト１０７を手指をもって回して、１つの磁力吸着部材１０５を、被固定部材（図示せず）としての構造物から離間させ、その後、本体部材１０１を斜め方向に倒すようにして、他の磁力吸着部材１０５としての磁石を引き離すことにより、容易に取り外すことができる。
次に、図２〜図７を参照して、磁気感応スイッチとしてのリードスイッチ１０１４の出力を外部に導出するケーブル１０１５を保持するホルダユニット１０１３について説明する。
【００３９】
ホルダユニット１０１３は、図５、図６に示すように、ホルダ本体１０１６には、２つの貫通孔１０１６ａが形成されており、本体部材１０１に削成された雌ねじ穴に２本の取付ねじ１０１７をねじ込むことにより、ホルダ本体１０１６を本体部材１０１に装着する。  ホルダ本体１０１６には、基板１０１８と基板１０１８上にリードスイッチ１０１４が搭載されており、リードスイッチ１０１４の周囲を取り囲むように、スイッチカバー１０１９がＯリングを介して設けられている。
また、ホルダ本体１０１６には、リードスイッチ１０１４の信号を導出するためのケーブル１０１５が基板１０１８の回路部品に電気的に接続された状態でモールド剤１０２２が充填固化されて、防水処理され、且つケーブル１０１５の基端側には、熱収縮性チューブ１０２３によって、ホルダ部材１０１６ｂとケーブル１０１５との間の防水が図られている。
ここで、本発明に係る第２の実施の形態にねじ緩み検知装置に用いられている磁力吸着部材の一例として、図７に示すキャップ磁石の断面図を用いて説明する。
図７において、キャップ磁石１０８は、磁石本体１０９の三方を鉄１０１０で囲んでなり、上面を向いている磁石本体１０９の磁石面と、外周の鉄１０１０との間に磁力線が集中するため、ヨーク（鉄材）と接触させると、磁石単体の場合より吸着力が（同種・同サイズにおいて）３〜４倍になる。
【００４０】
従って、このキャップ磁石１０８を用いることにより、ねじ緩み検知装置を鉄材からなる構造物に強固に且つ長期に亘って安定に保持することができる。
次に、上記のような構成よりなるねじ緩み検知装置を、被固定部材、例えば、鉄橋などの構造物同士をボルトやナットなどのねじ締結手段によって締結されている現場において、ねじ緩み検知装置の回動部材１０２（図５）の六角形状穴１０２ａ（図５）を、例えばボルトの頭（ねじ締結手段）に係合（嵌合）させる。
次に、回動部材１０２側に表示された指標１０２ｂ（図５）に、本体部材１０１側（図２）に表示された指標１０１ｉ（図５）を合わせて、本体部材１０１を磁力吸着部材１０５（図２）により固定し、設置を終える。
上記設置後、リードスイッチ１０１４の接点状態（初期状態）は、例えばＯＮとなる。この初期状態で、その後、ボルトやナットなどのねじ締結手段に緩みが生じると、磁気感応スイッチとしてのリードスイッチ１０１４の磁場環境が変化し、リードスイッチ１０１４の接点状態は、ＯＦＦとなる。勿論、リードスイッチ１０１４の接点状態（初期状態）とその後の変化は、上記と逆にしてもよい。
なお、ねじ締結手段の形状、大きさ、構成によって、それぞれ対応するように、複数の回動部材を用意しておくものとする。
【００４１】
例えば、ねじ締結手段が六角穴付きボルトにも適用可能となるように、中心部に、六角柱形の係合突部を設けてなる回動部材を製作しておくことが望ましい。また、ねじ締結手段が四角形状のボルトまたはナットである場合には、四角形の形をした係合穴を設ければよい。また、本体部材１０１として、上記の実施の形態においては、円板状のものとしたが、細幅の四角板状に変更してもよい。
以上詳しく説明したように、第２の実施の形態によれば、既設の被固定部材や、ねじ締結手段（ボルトやナット）を取り外したり、追加の加工処理を施したりする必要がなく、現状を維持した状態で設置が可能であるため、設置工事は不要で、被固定部材に対して磁力吸着手段１０５により、簡易、迅速に且つ安定的に設置作業を行うことができ、ねじ締結手段の緩み状態を長期に亘って安定的に検知可能であり、加工費、設置費用が極めて低廉に行えると共に、構造上、メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、ボルトやナットなどのねじ締結手段の回転方向の緩みを確実に検出することで、大きな事故を未然に防止し得る効果は甚大である。
なお、本実施形態は、上述し且つ図面に示した本発明の第２の実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施することができる。
【００４２】
例えば、磁力吸着部材として、３個のマグネットからなり、本体部材の裏面側に配設した実施の形態を示したが、１個の円環状（即ち、一定幅のリング状）を呈するマグネットであってもよく、この円環状のマグネットを回動部材の外側を囲む（囲繞する）ように本体部材の裏側に配設するようにしてもよい。
また、磁力吸着部材は、２個の円弧状または矩形状を呈するマグネットであってもよく、この２個の円弧状または矩形状のマグネットを回動部材の外側を囲むように、本体部材の裏側に対称的（１８０°間隔）に配設するようにしてもよい。
また、離脱部材は、本体部材の表面側から裏面側に貫通する雌ねじ穴に螺合する蝶ボルトの例を示したが、普通のボルトであってもよいし、吊ボルトのようなボルトであってもよい。
また、係合部は、上述したところでは、ボルトの頭部が六角形および四角形を呈するものに係合し得るように形成されてなるものにつき示したが、これら以外の多角形を呈するものにも当然に適用することができる。
また、係合部は、六角穴付きボルトの当該六角穴に係合し得るように形成してなるものにつき示したが、三角穴付きボルトに係合し得るものであってもよく、要は、多角穴付きボルトであれば、それに対応するような形状とすればよい。
【００４３】
上述のように構成してなる第２の実施の形態に係るねじ緩み検知装置に、図１に示す無線通信手段を組合せ、さらにねじ緩み検知装置から離隔して設けられる、第２の無線通信手段を有する所定の通信端末２０とを備えることで、第１の実施の形態に係るねじ緩み監視システムを構築することができる。
即ち、１個以上のねじ緩み検知装置としてのワッシャセンサ１０と、各ワッシャセンサ１０とは離隔して設けられる所定の通信端末２０とを備えてなり、
前記ワッシャセンサの各々は、
被固定部材を固定する雄ねじ部材と雌ねじ部材からなるねじ締結手段の緩み状態を検知するねじ緩み検知手段としてのリードスイッチ１と、
前記リードスイッチ１による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記所定の通信端末２０に無線送信する第１の無線通信手段としての無線通信部５と、
を備え、
前記所定の通信端末２０は、
前記送信を受信する第２の無線通信手段としての通信処理装置６４、送受信アンテナ６５と、
前記送受信アンテナ６５を介して受信された前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を表示する表示手段としての表示装置／入力装置６１と、
を備えたねじ緩み監視システムを構築することができる。
【００４４】
また、前記所定の通信端末２０は、さらに情報入力装置６１を備え、前記１個以上のワッシャセンサ１０の内、前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を知る必要が有る特定のワッシャセンサ１０に対して、接続を要求する接続要求信号を、前記入力装置６１を介して入力された前記特定のワッシャセンサ１０の符号と共に前記第２の送受信アンテナ６５を介して発信し、
前記接続要求信号を前記第１の無線通信部５を介して受信した前記１個以上のワッシャセンサ１０の各々は、前記接続要求信号に含まれる前記特定のワッシャセンサ１０の符号が、自己が予め記憶している符号と一致する場合に、前記ワッシャセンサ１０による前記ねじ締結手段の緩み状態検知結果を前記第１の無線通信部５を介して前記所定の通信端末２０に無線送信するように構成することができる。
前記１個以上のワッシャセンサ１０の各々は、
前記ワッシャセンサ１０によって前記ねじ締結手段に緩み状態がリードスイッチ１によって検知された時に、当該検知の事実を示す情報を自己が予め記憶している符号と共に前記第１の無線通信部５を介して前記所定の通信端末２０に送信するように構成するようにしても良い。
【００４５】
前記１個以上のねじ緩み検知装置（ワッシャセンサ１０）は、
前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合する係合部（六角穴１０２ａ）を有し、周辺近くの一部に磁石２０４を配設してなる回動部材１０２と、
前記回動部材１０２を回動可能に支持すると共に、前記磁石２０４の回動範囲に近接して磁気感応スイッチ（リードスイッチ１０１４）を配設してなり、前記被固定部材に磁力吸着部材１０５により、吸着固定される本体部材１０１と、からなり、
前記ねじ締結手段で被固定部材を締結固定した状態で前記係合部（係合穴１０２ａ）を前記雄ねじ部材または前記雌ねじ部材に係合させ、且つ
前記磁気感応スイッチ（リードスイッチ１０１４）と前記磁石１２０４とが対向する初期位置で前記本体部材１０１を前記被固定部材に前記磁力吸着部材１０５を介して配置固定した状態において、前記ねじ締結手段が緩んで前記回動部材１０２が回動し、前記磁石２０４が前記磁気感応スイッチ（リードスイッチ１０１４）に対し前記初期位置から、所定角度回動して磁気感応スイッチ（リードスイッチ１０１４）が切換動作することをもって、ねじの緩み状態を検知することを特徴とするようにねじ緩み監視システムを構成してもよい。
【００４６】
〔第２の実施の形態〕
この第２の実施の形態では、複数段に亘る被固定部材を複数のねじ締結手段で固定するような場合であっても、既設の被固定部材およびねじ締結手段を取外したり、再組立をする必要をなくし、現状を保存した状態で設置可能にすることができるねじ緩み検知装置を実現する。
図８〜図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置に関するものである。
このうち、図８は、本発明の第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の外観構成を示す背面図であり、図９は、図８のねじ緩み検知装置の断面構成を示す中央縦断面図であり、図１０は、図８のねじ緩み検知装置の外観構成を示す底面図である。
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置の回動部材と本体部材にそれぞれ形成された２つの切欠きを合致させて斜め上方から見た状態の斜視図である。
図８〜図１１において、符号２０１で示す部材は、本体部材であり、外観形状は、後述する切欠きを除き、ほぼ円板状を呈し底部（図８の下部）が、円弧状の部分が削成されてなり、平面状の削成部２０１ａに、後述するホルダユニット２０１３が結合される。本体部材２０１の中央部には、後述する回動部材が嵌合する、背面側から正面側に向かい途中に至る迄の大径の溝穴２０１ｂ（図９）が形成され、その大径の内空部としての溝穴２０１ｂより小径の貫通孔２０１ｃ（図９）が形成されている。
【００４７】
また、本体部材２０１の外周近傍には、等間隔（１２０度角度間隔）で、後述する磁力吸着部材２０５としてのマグネットを取り付けるための雌ねじ穴２０１ｄおよび凹陥部２０１ｅが形成されている。本体部材２０１には、図８、図１１等に示すように、外周から内空部に達する所定幅の第２の切欠き２０１ｊが形成されている。
また、背面側から正面側に貫通する雌ねじ穴２０１ｆが形成されている（図８参照）。
また、本体部材２０１の背面側には、図９に示すように、上記大径の穴２０１ｂよりわずかに大径の凹陥溝２０１ｇ（図９）が形成され、この凹陥溝２０１ｇは、後述する上記所定幅の切欠きを有する止め輪２０３（図８）が嵌合するようになっている。
符号２０２（図８）で示す部材は、上記本体部材２０１の内空部としての溝穴２０１ｂに嵌合し、回動可能に保持される回動部材である。
この回動部材２０２の中心部には、背面側から正面側に貫通する六角形状を呈するねじ部材に係合する係合部としてのねじ部材係合穴２０２ａ（図９）が形成されており、このねじ部材係合穴２０２ａは、後述するねじ締結手段としての雄ねじ部材または雌ねじ部材、即ち、六角ボルトの頭部または六角ナットに係合し、これら六角ボルトや六角ナットと共に回動するものである。
【００４８】
この回動部材２０２は、図８に示すように、本体部材２０１の上記溝穴２０１ｂの底部まで嵌入し、背面側（図９の左側）から切欠き２０１ｊを有するリング状の止め輪２０３を圧入または嵌入した状態で接着剤等で固定することにより溝穴２０１ｂ内で軽く回動可能に組み付けられる。
このように、組立後の止め輪２０３は、本体部材１と一体化されるので、止め輪２０３の切欠き２０１ｊは、本体部材２０１の切欠き３２０１ｊと同じものとして扱うものとする。  この回動部材２０２の周縁近傍に形成された凹陥部２０１ｅには、磁力吸着部材２０５（磁石）が埋め込まれ、接着剤により固定されている。
本体部材２０１の背面側（図９において左側）には、１２０°の等角度間隔位置に形成された３つの凹陥部２０１ｅに嵌合するように、３個の磁力吸着部材２０５（磁石）が止めねじ２０６を雌ねじ穴２０１ｄにねじ込むことにより固定されている。
また、本体部材２０１の上記磁力吸着部材２０５の近傍に正面側から背面側に貫通する雌ねじ穴２０１ｆに螺合する離脱部材としての蝶ボルト２０７（図９）が設けられている。この蝶ボルト２０７は、本ねじ緩み検知装置が強力な磁力吸着部材２０５によって吸着保持されているため、簡単には離脱させることが困難である。
【００４９】
よって、取り外す場合には、蝶ボルト２０７を手指をもって回して、１つの磁力吸着部材２０５を、被固定部材としての構造物から離間させ、その後、本体部材２０１を斜め方向に倒すようにして、他の磁力吸着部材２０５（磁石）から引き離すことにより、容易に取り外すことができる。
また、この回動部材２０２にも、外周から内空のねじ部材係合穴２０２ａに達する「所定幅」の第１の切欠き２０２ｄ（図８）が形成されている。ここで、第１の切欠き２０２ｄおよび第２の切欠き２０１ｊの「所定幅」とは、雄ねじ部材としてのボルト、雌ねじ部材としてのナットに対し、横方向から差し入れてねじ部材係合穴（係合部）を係合させ得る寸法に設定する。
次に、図８〜図１１を参照して、磁気感応スイッチとしてのリードスイッチ２０１４（図９）とそのリードスイッチ２０１４の出力を外部に導出するケーブル２０１５を保持するホルダユニット２０１３について説明する。
ホルダユニット２０１３には、ホルダ本体２０１６（図９）に、２つの貫通孔（図示は省略）が形成されており、本体部材２０１の削成部２０１ａ（図８）に形成された雌ねじ穴に２本の取付ねじ２０１７（図１０、図１１）を、上記貫通孔を挿通して、ねじ込むことにより、ホルダ本体２０１６を本体部材２０１に装着する。
【００５０】
ホルダ本体２０１６には、基板２０１８（図９）と基板２０１８上にリードスイッチ２０１４（図９）が搭載されており、リードスイッチ２０１４の周囲を取り囲むように、スイッチカバー（図示は省略）およびＯリング（図示は省略）が設けられている。
このため、ホルダ本体２０１６と本体部材２０１の削成部２０１ａとの間に上記Ｏリングを介挿させた状態で２本の取付ねじ２０１７（図１１）を、上記貫通孔を挿通し、削成部２０１ａの２つの雌ねじ穴にねじ込むことにより、ホルダ本体２０１６を本体部材２０１に対し、水密的に結合させることができ、リードスイッチ２０１４や基板２０１８等の電気部品は、湿気から保護され、従って、屋外における使用も可能としている。
以上詳しく説明したように、この第３の実施の形態によれば、既設の被固定部材やねじ締結手段（ボルトやナット）を取り外したり、追加の加工処理を施したりする必要がなく、現状を維持した状態で設置が可能であるため、設置工事は不要で、被固定部材に磁力吸着手段２０５により、簡易、迅速に且つ安定的に設置作業を行うことができ、ねじ締結手段の緩み状態を長期に亘って安定的に検知可能であり、加工費、設置費用が極めて低廉に行えると共に、構造上、メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、ボルトやナットなどのねじ締結手段の回転方向の緩みを確実に検出し且つ監視することで、大きな事故を未然に防止し得る効果は甚大である。
【００５１】
特に、この第３の実施の形態によれば、ねじ締結手段の軸方向から回動部材２０２の係合穴２０２ａを差し入れることができない場合であっても、ねじ締結手段に直交する横方向からでもねじ部材係合穴２０２ａを第１、第２の切欠きを介して差し入れることが可能となり、設置可能範囲の拡大を図ることができ、且つ低コストで設置が可能となる。
なお、この実施の形態は、上述し且つ図面に示した実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で上述した第２の実施の形態の変形例と示したように種々変形実施することができる。
また、第１の切欠き２０２ｄおよび第２の切欠き２０１ｊの形状としては、平行の溝を示したが、外周からねじ部材係合穴２０２ａに至る迄の部分は、外周側は広く、内部に進むにつれて幅が狭くなるような、テーパ状に形成してもよい。このように構成することにより、ねじの緩み検知装置を横から差し込み易くなるという利点が得られる。
【００５２】
〔第４の実施形態〕
この第４の実施の形態では、ねじ締結手段としての雄ねじ部材としてのボルトや、雌ねじ部材としてのナットの離脱を確実に検知することで、大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように既設のボルトやナットを外したり、追加工を施す必要がなく、簡易に設置可能で且つ長期に亘って安定して検知可能で、しかも低コストで製作、設置可能な、ねじ離脱検知可能なねじ離脱検知装置を実現する。
図１２〜図１７は、本発明の第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置に関するものである。
このうち、図１２は、本発明の第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置の断面構成を示す断面図であり、図１３は、図１２のねじ離脱検知装置の外観構成を示す背面図であり、図１４は、図１２のねじ離脱検知装置の一部を破断して示す部分断面図である。
図１５は、図１２のねじ離脱検知装置の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
図１６は、被固定部材としての構造物にねじ締結手段によって締結された状態を検知するために、本発明に係るねじ離脱検知装置を、ねじ締結手段である六角ボルトに係合する直前の状態を説明するための斜視図である。
【００５３】
図１７は、図１２に示すねじ離脱検知装置が、構造物を締結したねじ締結手段に対して設置された状態を示す斜視図である。
図１２〜図１７において、Ｓは、本発明の第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置であり、以下にその具体的構成を説明する。
符号３０１で示す部材は、本体部材であり、外観形状は箱形で、ほぼ正面より見て正方形に近い矩形状を呈し、四隅が面取りされてなる。本体部材３０１の端部（図１２において上端）には、センサ部材３０２が嵌合収納される凹陥状のセンサ部材収納部３０１ａが削成されてなり、センサ部材３０２が収納され且つ水密的に封止される。本体部材３０１の中心部には、空胴部３０１ｂが形成され、金属皮膜抵抗３０３、スイッチ端子３０２ｃ、３０２ｃ、３０２ｃ、ケーブル心線３０６ａ、３０６ａおよびこれらの間を電気的に接続する配線３０２ｄ等の回路素子が収納される。
また、本体部材３０１には、正面側から背面側に貫通する止めねじ孔３０１ｅが２個穿設されている。
この本体部材３０１の背面側には、図１３〜図１４等に示される磁力吸着部材３０４が設けられ、止めねじ３０５、３０５を本体部材３０１の止めねじ孔３０１ｅ、３０１ｅ側から挿入して、磁力吸着部材３０４のねじ穴（雌ねじ穴）にねじ込むことによって本体部材３０１と連結固定されている。
【００５４】
センサ部材３０２は、突出位置と押込位置との間を移動（可変）であり、且つ突出位置にばね付勢された接触子３０２ａと、図には現れていないが、接触子３０２ａが突出位置と押込位置とに変位すると、後述する回路を切換える切換スイッチ３０２ｂと、この切換スイッチ３０２ｂのスイッチ端子３０２ｃとを有し、金属皮膜抵抗３０３とケーブル心線３０６ａと、これら回路素子の間を接続する配線３０２ｄ、等が付随して設けられている。
この切換スイッチ３０２ｂは、可動切片が２つの接点間を交互に切換える、アナログ的なスイッチに限らず、同様の機能を有するデジタル的なスイッチであってもよい。
そして、このセンサ部材３０２自体は、防水構造となっており、且つ耐熱性、耐寒性、耐湿性を備えており、その上、本体部材３０１に対しても防水措置を施されて収納設置されるため、設置場所を選ぶことなく、耐環境性に優れている。
センサ部材３０２の出力信号は、スイッチ端子３０２ｃに接続された配線３０２ｄ、金属皮膜抵抗３０３、等を介し、本体部材３０１のケーブル挿通孔３０１ｃを介して挿入された心線３０６ａが、これら配線３０２ｄに接続されてケーブル３０６から導出される。
【００５５】
ケーブル３０６は、本体部材３０１に突設されたケーブル保持部３０１ｄ内に挿入され、その基端部は、所用の防水処理（例えば、機密端子、Ｏリング、モールド剤など）を施された上、該ケーブル保持部材３０１ｄの外周と、ケーブル３０６の基端近傍にかけて、熱収縮性チューブ３０７が被せられ、且つ密着されて外部から内部への水の浸入が防止されている。ねじ離脱検知装置Ｓは、図１４に示すように、本体部材３０１を主要部として、センサ部材３０２、止めねじ３０５に本体部材３０１に取付けられる磁力吸着部材３０４、ケーブル３０６および熱収縮性チューブ３０７等をもって組み立てられている。
ここで、本発明に係る第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置Ｓに用いられている磁力吸着部材の一例について、図１５に示すキャップ磁石３０９の断面図を用いて説明する。
図１５において、キャップ磁石３０９は、上述したところではあるが、磁石本体３０１０の三方を鉄３０１１で囲んでなり、上面を向いている磁石本体３０１０の磁石面と、外周の鉄３０１１との間に磁力線が集中するため、ヨーク（鉄材）と接触させると、磁石単体の場合より吸着力が（同種・同サイズにおいて）３〜４倍になる。
従って、このキャップ磁石３０９を用いることにより、ねじ離脱検知装置Ｓを鉄材からなる構造物に強固に且つ長期に亘って安定に保持することができる。
【００５６】
次に、上記のような構成よりなるねじ離脱検知装置Ｓを、被固定部材３０１３、例えば、鉄橋などの構造物同士をボルトやナットなどのねじ締結手段３０１２によって締結されている現場において、ねじ離脱検知装置Ｓのセンサ部材３０２の接触子３０２ａを、ねじ締結手段３０１２の、例えば六角穴ボルトの頭に設置する直前の状態を図１６に示す。図１６の状態から、図１７に示す状態、即ち、接触子３０２ａ（図１２）をボルト３０１２に当設し、突出位置から押込位置まで押し込んだ状態で本体部材３０１を磁力吸着部材３０４で固定し設置を終える。
この第４の実施の形態は、上述し且つ図面に示した実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施することができる。
また、この第４の実施形態において、ねじ締結手段であるナットやボルトが被固定部材から離脱するのを、接触子の変位によって検知するものであるが、ボルト等が完全に脱け落ちる状態を検知し得るのは当然のことながら、ボルト等が被固定部材から僅かでも離間した状態でも検知し得るように構成することもできる。
また、離脱の方向の検出は、重力方向に落下する場合のみならず、横方向への離脱をも検知することができる。
【００５７】
〔第５〜第７の実施形態〕
これら第５〜第７の実施の形態では、ねじ締結手段としてのボルトや、ナットの緩みにとどまらず、ボルトやナットの離脱を確実に検知し得るセンサ付きボルトやセンサ付きナットを実現することができる。また、上記センサ付きボルトや上記センサ付きナットを図１に示したようなワッシャセンサ１０として適用すれば、ねじ締結手段の緩みもしくは離脱を確実に監視し、所定の通信端末２０に無線伝達ができるので大きな事故を未然に防止し得ると共に、多点設置に適合するように、簡易に設置可能であり、長期に亘って安定して検知可能で、しかも低コストで製作・設置が可能な緩みもしくは離脱が検知可能なねじ緩みもしくはねじ離脱の離脱状態を監視可能なねじ緩みもしくはねじ離脱監視システムを実現することができる。
以下、本発明の第５〜第７の実施の形態に基づき図面を参照して本発明に係るセンサ付きボルト、センサ付きナット、ねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置およびそのねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置を備えたねじ緩みもしくはねじ離脱監視システムを詳細に説明する。
図１８および図１９は、本発明の第５および第６の実施の形態に係るセンサ付きボルトの外観構成を示す斜視図である。
図２０は、本発明の第７の実施の形態に係るセンサ付き六角ナットの外観構成を示す斜視図である。
【００５８】
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置を斜め上方から見た状態の斜視図である。
図２２は、図１８〜図２１のねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置の一部を構成するリードスイッチと、そのリードスイッチの出力を導出するケーブル等を保持するホルダユニットの構成を示す断面図である。
図２３は、第５〜第７の実施形態の一部を構成する磁力吸着部材であるマグネットの一例であるキャップ磁石の原理的構成を模式的に示す断面図である。
図２４は、本発明の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置を、センサ付き六角ボルトによって被固定部材に取付ける直前の状態を説明するための斜視図である。
図２５は、本発明の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置が、構造物を締結したセンサ付き六角ボルトに設置された状態を示す斜視図である。
図１８において、第５の実施の形態におけるセンサ付き六角ボルト４０１は、六角ボルトの形状をした頭部４０１ａと、この頭部４０１ａと雄ねじが形成された軸部４０１ｂとの間に形成された鍔状部４０１ｃを基本構成としている。この鍔状部４０１ｃは、六角ボルトの頭部の外形よりも大きな直径の円板状を呈し、六角ボルトの軸部、即ちねじ形成側に同心的に重ねる如く一体的に形成してなる。
【００５９】
鍔状部４０１ｃの外周面近くに形成された開口穴４０１ｄの内部に、センサとしての磁石４０１ｅが配設されてなり、別途用意される、「磁気感応スイッチ」（後述する）と協動してセンサ付き六角ボルト４０１の緩みもしくは離脱（落下を含む）を検知する機能を果たす。
鍔状部４０１ｃの上記磁石４０１ｅが配設された位置の真上に対応する部位には、丸印の如き指標４０１ｆが表示（刻印）されており、後述する本体部材４０４ｇの上面に表示された指標と合致させて初期位置に設定するときの目印としての機能を果たす。
図１９は、本発明の第６の実施の形態に係るセンサ付き六角穴ボルト４０２の外観構成を示している。よって、第５の実施の形態に係るセンサ付き六角ボルト４０１とは、ボルトの頭部４０２ａが、円柱状を呈し、上端部中心に六角穴が形成されている点が異なっているものであるが、基本的構成は、共通している。
【００６０】
即ち、頭部４０２ａは、いわゆる六角穴付きのボルト形状であるが、反対側の軸部４０２ｂは、雄ねじが形成されており、上記頭部４０２ａと軸部４０２ｂとの間に、頭部４０２ａの直径よりも大きな直径の円柱状を呈し、軸部４０２ｂ側に同心的に重なる如く、一体的に形成された鍔状部４０２ｃが形成されている。
【００６１】
また、第５の実施の形態に係るセンサ付き六角ボルトと同様に、鍔状部４０２ｃの外周面近く形成された開口穴４０２ｄの内部に、センサとしての磁石４０２ｅが配設されてなり、別途用意される磁気感応スイッチ（後述する）と協動してセンサ付き六角穴ボルト４０２の緩みもしくは離脱を検知する機能を果たす。
また、鍔状部４０２ｃの上面且つ周縁の部位に、磁石４０２ｃの位置関係が上部より視認し得るように、指標４０２ｆが形成されている。
図２０には、第７の実施の形態に係るセンサ付き六角ナット３の外観構成を示すが、第５の実施の形態に係るセンサ付き六角ボルトと異なる点は、頭部４０３ａが六角ナットであることだけで、他の構成、即ち、鍔状部４０３ｃ、開口穴４０３ｄ、磁石４０３ｅ、指標４０３ｆは、図１８に示したセンサ付き六角ボルト４０１の鍔状部４０１ｃ、開口穴４０１ｄ、磁石４０１ｅ、指標４０１ｆと対応するもので、基本的な構成は、共通といえるものである。
図２１〜図２３に、本発明の第５の実施の形態に係るねじ緩みもしくはねじ離脱検知装置４０４の構成を示す。
図２１において、符号４０１に示す部材は、図１８において説明した第５の実施の形態に係るセンサ付き六角ボルトであり、六角ボルトよりなる頭部４０１ａと軸部４０１ｂが表われている。
【００６２】
図２１〜図２３において、符号４０４ｇで示している部材は、本体部材であり、外観形状は、ほぼ円板状を呈し、その円板の一部円弧部が削成されてなり、平面状の削成部に、後述するホルダユニットが結合される。本体部材４０４ｇの中央部には、上述したセンサ付き六角ボルト４０１ａの鍔状部４０１ｃが嵌合する、背面側から正面側に至る貫通孔４０４ｃが形成されている。
また、本体部材４０４ｇの外周近傍には、等間隔（１２０度角度間隔）で、後述する磁力吸着部材としてのマグネットを取り付けるための雌ねじ穴４０４ｄが３個形成されている。
また、背面側から正面側に貫通する蝶ボルト４０７のねじ込用の雌ねじ穴４０４ｆが形成されている。
本体部材４０４ｇの背面側（図２１において底面側）には、１２０°の等角度間隔位置に形成された３つの雌ねじ穴４０４ｄに螺合するように、３個の磁力吸着部材としての磁石が止めねじ（図示は省略）により固定されている。
【００６３】
また、本体部材４０４ｇの上記磁力吸着部材の近傍に正面側から背面側に貫通する雌ねじ穴４０４ｆに螺合する離脱部材としての蝶ボルト４０７が設けられている。この蝶ボルト４０７は、ねじ緩みもしくは離脱検知装置４０４が被固定部材としての鉄に強力な上記磁力吸着部材によって吸着保持されているため、簡単には離脱させることが困難であるため、取り外す場合には、蝶ボルト４０７を手指をもって回して、１つの上記磁力吸着部材を、被固定部材４０１２としての構造物（図２４，図２５参照）から離間させ、その後、本体部材４０４ｇを斜め方向に倒すようにして、他の磁力吸着部材としての磁石を構造物から引き離すことにより、容易に取り外すことができる。
次に、図２１および図２２を参照して、磁気感応スイッチとしてのリードスイッチ４０１４とそのリードスイッチ４０１４の出力を外部に導出するケーブル４０１５を保持するホルダユニット４０１３について説明する。
ホルダユニット４０１３は、図２１〜図２２に示すように構成されている。即ち、ホルダ本体４０１６には、２つの貫通孔４０１６ａ、４０１６ａが形成されており、本体部材４０４ｇの削成部（図示は省略）に形成された雌ねじ穴（図示は省略）に２本の取付ねじ４０１７を、上記貫通孔４０１６ａを挿通して、ねじ込むことにより、ホルダ本体４０１６を本体部材４０４ｇに装着する。
【００６４】
ホルダ本体４０１６には、基板４０１８と基板４０１８上にリードスイッチ４０１４が搭載されており、リードスイッチ４０１４の周囲を取り囲むように、スイッチカバー４０１９およびＯリング（図示は省略）が設けられている。
このため、ホルダ本体４０１６と本体部材４０４ｇの上記削成部との間に上記Ｏリングを介挿させた状態で２本の取付ねじ４０１７を、貫通孔４０１６ａを挿通し、削成部の２つの雌ねじ穴にねじ込むことにより、ホルダ本体４０１６を本体部材４０４ｇに対し、水密的に結合させることができ、リードスイッチ４０１４や基板４０１８等の電気部品は、湿気から保護され、従って、屋外における使用も可能としている。
また、ホルダ本体４０１６には、リードスイッチ４０１４の信号を導出するためのケーブル４０１５が基板４０１８の回路部品に電気的に接続された状態で図２２に示すように、モールド剤４０２２が充填固化されて、防水処理され、且つケーブル４０１５の基端側には、熱収縮性チューブ４０２３によって、ホルダ本体４０１６とケーブル４０１５との間の防水が図られている。
ここで、本発明に係る第５〜第７の実施の形態でねじ緩みもしくは離脱検知装置に用いられている磁力吸着部材の一例を、図２３に示すキャップ磁石の断面図を用いて説明する。
【００６５】
図２３において、キャップ磁石４０８は、磁石本体４０９の三方を鉄４０１０で囲んでなり、上面を向いている磁石本体４０９の磁石面と、外周の鉄４０１０との間に磁力線が集中するため、ヨーク（鉄材）と接触させると、磁石単体の場合より吸着力が（同種・同サイズにおいて）３〜４倍になる。
従って、このキャップ磁石４０８を用いることにより、ねじ緩みもしくは離脱検知装置を鉄材からなる構造物に強固に且つ長期に亘って安定に保持することができる。
図２４は、上記のような構成よりなるねじ緩みもしくは離脱検知装置４０４を、被固定部材４０１２、例えば、鉄橋などの構造物同士あるいは配管を接続するフランジ同士をセンサ付きボルトやセンサ付きナットなどのねじ締結手段４０１１によって締結されている現場において、ねじ緩みもしくは離脱検知装置の本体部材４０４ｇの貫通孔４０４ｃに、ねじ締結手段４０１１としてのセンサ付き六角ボルト４０１の鍔状部４０１ｃを嵌合し、被固定部材４０１２に取付ける直前の状態を示す。
次に、図２５に示すように、センサ付き六角ボルト４０１の鍔状部４０１ｃの上面側に表示された指標４０１ｆに、本体部材４０４ｇ側に表示された指標４０４ｅを合わせて、本体部材４０４ｇを上記磁力吸着部材により固定し、設置を終える。
【００６６】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、センサ付きボルトやセンサ付きナットのなどのねじ締結手段４０１１を一度取り換えるだけでよく、追加の加工処理を施したりする必要がなく、現状を維持した状態で設置が可能であるため、設置工事は簡単で、被固定部材４０１２に上記磁力吸着部材により、簡易、迅速に且つ安定的に設置作業を行うことができ、センサ付きボルト４０１、センサ付きナット４０３の緩み状態もしくは離脱状態を長期に亘って安定的に検知可能であり、加工費、設置費用が極めて低廉ですむと共に、構造上、メンテナンスも不要であり、屋外使用にも耐える耐環境性に優れ、センサ付きボルトやセンサ付きナットなどのねじ締結手段の回転方向の緩みや軸方向への離脱を確実に検出することで、大きな事故を未然に防止し得る効果は甚大である。
なお、本発明は、上述し且つ図面に示した第５〜第７の実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施することができる。
上述のように構成してなる第３〜第７の実施の形態に係るねじ緩み検知装置、ねじ離脱検知装置、またはねじ緩みまたは離脱検知装置に、図１に示す無線通信手段を組合せ、さらにねじ緩み検知装置から離隔して設けられる、第２の無線通信手段を有する所定の通信端末２０とを備えることで、第１の実施の形態の場合と同様にねじ緩み監視システムを構築することができる。
【００６７】
即ち、第３の実施の形態に係るねじ緩み検知装置（図８〜図１１）、第４の実施の形態に係るねじ離脱検知装置（図１２〜図１７）、第５〜第７の実施の形態に係るねじ緩みまたは離脱検知装置（図１８〜図２５）を、
それぞれ図１に示すねじ緩み監視システムにおけるワッシャセンサ１０と置き換えると共に、第３の実施の形態〜第７の実施の形態に含まれるねじ締結手段の緩み状態または離脱状態を検出するリードスイッチ１０１４（図３）、リードスイッチ２０１４（図９）、センサ部材３０２（図１４）、リードスイッチ４０１４（図２２）を、それぞれ図１のリードスイッチ１と置き換えることでねじ緩み監視システム、ねじ離脱監視システム、ねじ緩みまたはねじ離脱システムとすることができる。
このように構成することによって、有線通信の場合のようなケーブルの敷設等の設備費を不要にして、設置コストを低減すると共に通信ケーブルの断線などの事態を回避して安全を確保することができ、ねじの緩みやねじ離脱の状況を迅速にリアルタイムに把握することができる。
しかも、被固定部材およびねじ締結手段に簡易に設置可能で且つ安定して保持され、ねじ緩み状態やねじの離脱を正確に長期に亘って検知可能で、しかも低コストで監視することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  リードスイッチ（本発明に係るねじ緩み検知装置）
２  処理部
３  発振器
４  電源部
５  無線通信部
１０  ワッシャセンサ（ねじ緩み検知装置）
２０  通信端末
２３  接点信号処理部
５１  無線通信変調用周波数発振器
６１  表示装置／入力装置
６２  中央演算処理装置
６３，２２１  記憶装置
５２，６４  通信処理装置
５３，６５  送受信アンテナ
１０１，２０１，３０１，４０４ｇ  本体部材
１０１ｇ，２０１ｅ，２０１ｇ  凹陥部
１０１ｉ，２０１ｉ，４０１ｆ，４０４ｅ  指標
１０２，１０２′，１０２″，２０２  回動部材
１０２ａ  六角形状穴
１０２ｃ  六角柱形の係合突部
１０３  止め輪
１０４，２０４，４０１ｅ，４０２ｅ  磁石
１０５，２０５，３０４  磁力吸着部材
１０６，２０６  止めねじ
１０７，２０７，４０８  蝶ボルト
１０８，３０４ａ，３０９  キャップ磁石
１０１０，３０１１，４０１０  鉄
１０１３，２０１３，４０１３  ホルダユニット
１０１４，２０１４，４０１４  リードスイッチ
１０１５，２０１５，３０６，４０１５  ケーブル
１０１６，２０１６，４０１６  ホルダ本体
１０１６ｂ  ホルダ部材
１０１８，２０１８，４０１８  基板
１０１９，４０１９  スイッチカバー
１０２２，３０８，４０２２    モールド剤
１０２３，２０２３，３０７，４０２３  熱収縮性チューブ
２０１ｊ  第２の切欠き
２０２ｄ  第１の切欠き
３０２  センサ部材
３０２ａ  接触子
３０２ｂ  切換スイッチ
３０２ｃ  スイッチ端子
３０２ｄ  配線
３０３  抵抗（金属皮膜抵抗）（Ｒｃ）
３０１０，４０９  磁石本体
３０１２  六角穴付きボルト（ねじ締結手段）
３０１３，４０１２  （被固定部材）構造物
４０１    センサ付き六角ボルト
４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ    頭部
４０１ｂ、４０２ｂ    軸部
４０１ｃ、４０２ｃ、４０３ｃ    鍔状部
４０１ｄ、４０２ｄ、４０３ｄ    開口穴
４０２    センサ付き六角ボルト
４０３    センサ付き六角ナット
４０４    ねじ緩みもしくは離脱検知装置
４０７    蝶ボルト
４０１１    ねじ締結手段
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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