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公開番号2025050562
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023159426
出願日2023-09-25
発明の名称ボルト・ナットの健全性検査装置
出願人日東建設株式会社
代理人個人
主分類G01N 29/12 20060101AFI20250328BHJP(測定;試験)
要約【課題】ハンマによって直接打撃できない位置に設けられたボルト・ナットでも適確に健全性を検査できるようにする。
【解決手段】本発明に係る健全性検査装置1は、先端が検査対象のナット2に接触し、断面積が一定の弾性体の棒材からなる導波棒3と、前記導波棒3の先端部に備えられた力測定用のひずみゲージ4と、前記導波棒3に打撃力を加えたとき、前記ひずみゲージ4によって測定されたデータから打撃力の時間波形を得るとともに、この打撃力の時間波形からナット2の健全性を検査する演算装置5とで構成される。導波棒3が備えられているため、ハンマで直接打撃できない位置に設けられたナット2にも打撃力を加えることができる。打撃力の時間波形からボルト・ナットの健全性が適確に検査できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
先端が検査対象のボルト・ナットに接触し、断面積が一定の弾性体の棒材からなる導波棒と、
前記導波棒の先端部に備えられた力測定用のひずみゲージと、
前記導波棒に打撃力を加えたとき、前記ひずみゲージによって測定されたデータから打撃力の時間波形を得るとともに、この打撃力の時間波形からボルト・ナットの健全性を検査する演算装置と、からなることを特徴とするボルト・ナットの健全性検査装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記導波棒の先端に、ボルト・ナットのサイズ、形状に合わせたアタッチメントが取り付けられている請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項３】
前記導波棒は、直線又は途中で屈曲する形状で形成されている請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項４】
前記演算装置において、前記打撃力の時間波形から、打撃力が最大値から半減するまでの時間である減衰時間、及び次式(5)で定義される打撃力の理論継続時間Ｔ
１
を求め、次式(12)で定義される減衰時間比から、導波棒先端での検査対象との接触部におけるバネ定数を推定し、ボルト・ナットの健全性を検査する請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
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2025050562000020.tif
15
165
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2025050562000021.tif
8
161
【請求項５】
前記演算装置において、前記打撃力の時間波形から、打撃力の最大値の前方側１／２における時刻での立ち上がり勾配、及び最大打撃力を求め、次式(13)で定義される勾配比から、導波棒先端での検査対象との接触部におけるバネ定数を推定し、ボルト・ナットの健全性を検査する請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
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2025050562000022.tif
8
168
【請求項６】
前記演算装置において、前記打撃力の時間波形から、打撃力の継続時間及び打撃力の最大値を計測し、これらに基づいてボルト・ナットの緩みを検査する請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項７】
ハンマで前記導波棒の頭部を叩打することにより、前記導波棒に打撃力が加えられる請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項８】
前記ハンマは、ヘッド部の断面積が前記導波棒の断面積と等しいかそれより大きい円柱形で形成され、かつヘッド部が前記導波棒と同じ材質で構成されている請求項７記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項９】
前記ハンマの打撃面が平坦に形成され、前記導波棒の頭部端面が球冠状に形成されている請求項７記載のボルト・ナットの健全性検査装置。
【請求項１０】
前記導波棒で前記ボルト・ナットを直接叩打することにより、前記導波棒に打撃力が加えられる請求項１記載のボルト・ナットの健全性検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のホイールボルト・ナットなどの締結の健全性を検査するための装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、トラック等の自動車のホイールボルト・ナットや土木建築用アンカーボルト・ナットなどのボルト・ナットの健全性検査として、打音検査が広く用いられていた。この打音検査は、ナット或いはボルトを点検ハンマと呼ばれる小型のハンドハンマで軽打し、そのときに発せられる音を検査員が聴取して健全性を判断する手法である。ところが、検査員の判断は、検査員の主観に依拠し、判定に客観的な基準は準備されていない。このため、打音検査は、記録が残らない、人の判断であり客観性が乏しいなどの問題が指摘されていた。
【０００３】
このような問題解決のため、本出願人は、下記特許文献１において、加速度計を備えた打撃ハンマによってボルトを直接打撃して打撃力波形を測定し、打撃力の最大値と打撃力に対する反力の最大値との比である反発度を算出するとともに、前記打撃力の最大値が発生する時刻と前記反力の最大値が発生する時刻との差である遅れ時間を算出し、これら打撃力の最大値、反発度及び遅れ時間に基づいてボルトの健全性を診断する方法を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－８１７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術は、例えば土木建築用アンカーボルト・ナットなどのようにボルト・ナットの頭部の上方側に、打撃ハンマを振り下ろすことができる比較的広い空間があるボルト・ナットに適用され、打撃ハンマによる直接の打撃が難しい部位にあるボルト・ナットの健全性検査には適用できない欠点があった。
【０００６】
また、上記特許文献１では、加速度計を備えた打撃ハンマによってボルトを直接打撃し、打撃力と、この打撃力に対する反力とが重畳した打撃力波形を測定することによって、健全性診断を行っているが、加速度計を備えた打撃ハンマでボルト・ナットを直接打撃できない場合には、健全性診断のための評価項目が算出できない欠点があった。
【０００７】
そこで本発明の主たる課題は、ハンマによって直接打撃できない位置に設けられたボルト・ナットでも適確に健全性を検査できるようにしたボルト・ナットの健全性検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、先端が検査対象のボルト・ナットに接触し、断面積が一定の弾性体の棒材からなる導波棒と、
前記導波棒の先端部に備えられた力測定用のひずみゲージと、
前記導波棒に打撃力を加えたとき、前記ひずみゲージによって測定されたデータから打撃力の時間波形を得るとともに、この打撃力の時間波形からボルト・ナットの健全性を検査する演算装置と、からなることを特徴とするボルト・ナットの健全性検査装置が提供される。
【０００９】
上記請求項１記載の発明では、断面積が一定の弾性体の棒材からなる導波棒の先端をボルト・ナットに接触させ、この導波棒に打撃力を加えることによって健全性を検査しているため、ハンマで直接打撃できない位置に設けられたボルト・ナットにも打撃力を加えることができ、健全性が検査できるようになる。
【００１０】
また、本発明に係る健全性検査装置では、前記導波棒がボルト・ナットに接触する先端部に、力測定用のひずみゲージが備えられ、このひずみゲージによって測定されたデータから打撃力の時間波形を得るとともに、導波棒先端での力の釣り合いによって生じる打撃力の時間波形に基づいてボルト・ナットの健全性を検査する演算装置が備えられているため、前記打撃力の時間波形から、ボルト・ナットの健全性が適確に検査できるようになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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