特許 6241657 ボルト損傷検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6241657

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】ボルト損傷検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/00 20060101AFI20171127BHJP

【ＦＩ】

   G01M13/00

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-2292(P2014-2292)

(22)【出願日】2014年1月9日

(65)【公開番号】特開2015-129733(P2015-129733A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年12月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】▲崎▼間 公久

(72)【発明者】

【氏名】林 竜一

(72)【発明者】

【氏名】菩提 優

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２８００４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−１４７０６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−３６５２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４５６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２９２３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７１３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６４０１３１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １３／００ − １３／０４

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｇ０１Ｎ ２７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一部材に形成されたボルト孔を貫通するボルトであって、前記ボルト孔から一方向へ突出し、前記第一部材の前記一方向に配置された第二部材に固定された一端部と、前記ボルト孔から前記一方向の反対側の他方向へ突出する他端部とを有するボルトと、
前記ボルトの前記他端部を前記他方向に向かって付勢する付勢部材と、
前記ボルトの前記他端部から前記他方向に離間して配置された接触部材と、
前記ボルトの前記他端部と前記接触部材との接触を検知する接触検知手段と、
を備えることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項2】

請求項１に記載のボルト損傷検知装置において、
前記ボルトの前記他端部のボルト半径方向への移動範囲を規制する規制部材を備えることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のボルト損傷検知装置において、
前記接触検知手段が、導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記接触部材との間の通電を検知する通電検知部を備えることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項4】

請求項３に記載のボルト損傷検知装置において、
前記接触部材が、電気的な絶縁性を有する絶縁部材を介して前記第一部材又は前記第二部材に設けられていることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一項に記載のボルト損傷検知装置において、
導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記第二部材との間の電位差を計測して該電位差の変化を検知する電位差検知手段を備えることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項6】

請求項５に記載のボルト損傷検知装置において、
前記ボルト孔内に電気的な絶縁性を有する絶縁スリーブが配設され、該絶縁スリーブ内に前記ボルトが挿通されることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【請求項7】

第一部材に形成されたボルト孔を貫通するボルトであって、前記ボルト孔から一方向へ突出し、前記第一部材の前記一方向に配置された第二部材に固定された一端部と、前記ボルト孔から前記一方向の反対側の他方向へ突出する他端部とを有するボルトと、
導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記第二部材との間の電位差を計測して該電位差の変化を検知する電位差検知手段と、
を備えることを特徴とするボルト損傷検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用中のボルトの損傷を検知するためのボルト損傷検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、複数の部材同士を結合するのに、ボルトが広く使用されている。例えば蒸気タービン用弁のケーシングの端部にボンネット（蓋体）を取り付ける場合、複数のボルトによってボンネットがケーシングの端部に固定される。

【0003】

ところで、ボルトが長期間にわたって使用されると、ボルト自体が経年劣化して、ボルトに亀裂が入ったりボルトが破断したりするなどボルトに損傷が生じる場合がある。このようにボルトが損傷すると、ボルトによる締結力が低下したり失ったりする。よって、損傷したボルトは新しいボルトに交換する必要があるが、ボルトの損傷は、通常、部材内に挿通された部分で発生するため、外観だけで判別するのは困難である。また、複数のボルトで取り付けられている場合、そのうちの１本又はいくつかのボルトが損傷していても、残りのボルトだけで部材同士の結合が維持され得る。しかしながら、損傷したボルトの数が増加すると、結合を維持するために最低限必要な健全ボルト数を下回った際に、急に結合の維持が損なわれることになる。

【0004】

一方、従来、下記特許文献１に示されているような、原子炉内で使用している構造材料の材質の経年劣化の状態を確認するための装置が提案されている。この装置では、構造材料のき裂の成長速度を計測ならびに監視することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２−２８００４２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、上記した特許文献１に記載の装置では、測定する部位にリード線を直接接続しなければならないので、使用中のボルトの損傷を検知しようとすると、構造的に複雑となり、現実的に適用するのが難しい場合がある。

【0007】

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、簡易な構成で、ボルトを外したりすることなく、ボルトの損傷を容易に検知することが可能なボルト損傷検知装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係るボルト損傷検知装置は、第一部材に形成されたボルト孔を貫通するボルトであって、前記ボルト孔から一方向へ突出し、前記第一部材の前記一方向に配置された第二部材に固定された一端部と、前記ボルト孔から前記一方向の反対側の他方向へ突出する他端部とを有するボルトと、前記ボルトの前記他端部を前記他方向に向かって付勢する付勢部材と、前記ボルトの前記他端部から前記他方向に離間して配置された接触部材と、前記ボルトの前記他端部と前記接触部材との接触を検知する接触検知手段と、を備える。

【0009】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、ボルトが破断すると、その破断箇所よりも他方向側の部分が付勢部材の付勢力によって他方向に向かって移動し、ボルトの他端部が接触部材に当接する。そうすると、接触検知手段によってボルトの他端部と接触部材との接触が検知され、これにより、ボルトが破断したことが検知される。

【0010】

また、上記したボルト損傷検知装置において、前記ボルトの前記他端部のボルト半径方向への移動範囲を規制する規制部材を備えることがより好ましい。

【0011】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、ボルトの破断箇所よりも他方向側の部分が付勢部材の付勢力によって他方向に向かって移動する際に、規制部材によってボルト半径方向への移動が制限される。これにより、ボルトが破断したときに、ボルトの破断箇所よりも他方向側の部分が接触部材から外れて飛散することが防止される。

【0012】

また、上記したボルト損傷検知装置において、前記接触検知手段が、導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記接触部材との間の通電を検知する通電検知部を備えることがより好ましい。

【0013】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、ボルトが破断して、ボルトの他端部が接触部材に当接すると、導電性材料からなるボルトの他端部と導電性材料からなる接触部材との間が通電され、それを通電検知部が検知することでボルトの破断が検知される。

【0014】

さらに、このボルト損傷検知装置において、前記接触部材が、電気的な絶縁性を有する絶縁部材を介して前記第一部材又は前記第二部材に設けられていることがさらに好ましい。

【0015】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、接触部材が第一部材又は第二部材に設けられた構成であっても、接触部材と第一部材又は第二部材との間が絶縁部材によって確実に電気的に絶縁されるので、ボルトの他端部と接触部材とが離間しているときには、ボルトと接触部材との間の通電が確実に遮断される。

【0016】

また、上記したボルト損傷検知装置において、導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記第二部材との間の電位差を計測して該電位差の変化を検知する電位差検知手段を備えることがより好ましい。

【0017】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、ボルトが破断したりボルトに亀裂が発生したりすると、ボルトの他端部と第二部材との間の電位差が変化する。よって、電位差検知手段によって、ボルトの他端部と第二部材との間の電位差を計測して電位差の変化を検知することで、ボルトの破断だけでなくボルトの亀裂も検知される。

【0018】

さらに、このボルト損傷検知装置において、前記ボルト孔内に電気的な絶縁性を有する絶縁スリーブが配設され、該絶縁スリーブ内に前記ボルトが挿通されることがさらに好ましい。

【0019】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、第一部材とボルトとの間が絶縁スリーブによって確実に電気的に絶縁されるので、第一部材とボルトとの電気的な接続に起因するボルトの他端部と第二部材との間の電位差の変化が抑制される。

【0020】

また、本発明の第二の態様に係るボルト損傷検知装置は、第一部材に形成されたボルト孔を貫通するボルトであって、前記ボルト孔から一方向へ突出し、前記第一部材の前記一方向に配置された第二部材に固定された一端部と、前記ボルト孔から前記一方向の反対側の他方向へ突出する他端部とを有するボルトと、導電性材料からなる前記ボルトの前記他端部と導電性材料からなる前記第二部材との間の電位差を計測して該電位差の変化を検知する電位差検知手段と、を備える。

【0021】

このような構成のボルト損傷検知装置によれば、ボルトが破断したりボルトに亀裂が発生したりすると、ボルトの他端部と第二部材との間の電位差が変化する。よって、電位差検知手段によって、ボルトの他端部と第二部材との間の電位差を計測して電位差の変化を検知することで、ボルトの破断だけでなくボルトの亀裂も検知される。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係るボルト損傷検知装置によれば、簡易な構成で、ボルトを外したりすることなく、ボルトの損傷を容易に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第一の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な断面図であって、ボルト破断前の状態を示す図である。

【図2】本発明の第一の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な断面図であって、ボルト破断後の状態を示す図である。

【図3】本発明の第二の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な断面図である。

【図4】本発明の第三の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な断面図である。

【図5】本発明の第四の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な断面図である。

【図6】本発明の第五の実施の形態を説明するためのボルト損傷検知装置の模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明のボルト損傷検知装置の第一から第五の実施の形態について、上記図面を適宜参照しながら説明する。

【0025】

［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態について、図１及び図２に基づいて説明する。なお、以下の説明において、図１及び図２における下方向を「一方向」とし、その反対側、つまり図１及び図２における上方向を「他方向」と記載する場合がある。また、下記のボルト２の軸線Ｏに沿った方向を「軸方向」と記載し、ボルト２の軸線Ｏに直交する方向を「半径方向」と記載する場合がある。

【0026】

まず、本実施の形態に係るボルト損傷検知装置１の構成について説明する。

【0027】

図１に示すボルト損傷検知装置１は、第一部材１１と第二部材１２とを締結しているボルト２の損傷、特に破断を検知するための装置である。このボルト損傷検知装置１が適用されるボルトの一例としては、例えば蒸気タービン用弁のボンネット（第一部材１１）をケーシング（第二部材１２）に締結するためのボルトが挙げられるが、このボルト損傷検知装置１は様々な場所のボルトに対して適用可能であって、特定の場所のボルトに限定されるものではない。

【0028】

図１に示すように、本実施の形態のボルト損傷検知装置１の概略構成は、ボルト２と、付勢部材３と、接触部材４と、接触検知手段５と、を備える。

【0029】

ボルト２は、例えば金属材料等の導電性材料からなる、いわゆるスタッドボルトであり、第一部材１１に形成されたボルト孔１３を貫通して配置されている。ボルト２の一方向側の端部（図１における下端部、以下「一端部２ａ」と記載する）は、第一部材１１の一方向側に配置された第二部材１２に固定されている。具体的に説明すると、第二部材１２の上端面には、第一部材１１のボルト孔１３と連通する雌ねじ穴１４が形成されており、ボルト孔１３の下端から突出したボルト２の一端部２ａがこの雌ねじ穴１４に螺合されている。また、ボルト２の他方向側の端部（図１における上端部、以下「他端部２ｂ」と記載する）は、ボルト孔１３の上端から他方向へ突出している。このボルト２の他端部２ｂには、ナット２０が螺着されている。なお、ボルト孔１３の直径はボルト２の最外直径よりも大きく、ボルト孔１３の内周面にボルト２が接触していないことが好ましい。

【0030】

付勢部材３は、ボルト２の他端部２ｂを他方向に向かって付勢する部材であり、例えばコイルばね等のスプリングからなる。この付勢部材３は、その内側にボルト２が挿通されるようにしてボルト２の他端部２ｂに装着されると共に、ナット２０の下面と第一部材１１のボルト孔１３の上端開口縁の周りとの間に挟み込まれている。この付勢部材３は、ボルト２が第一部材１１と第二部材１２とを締結している状態では、図１に示すように、ナット２０と第一部材１１とによって軸方向に圧縮されており、その結果、付勢部材３の弾性復元力によってナット２０、ひいてはボルト２の他端部２ｂが上方向に付勢されている。

【0031】

接触部材４は、例えば金属材料等の導電性材料からなる部材であり、ボルト２の他端部２ｂから他方向に離間して配置されている。具体的に説明すると、接触部材４は、ボルト２の他端部２ｂを覆うように配設されたカバー状の部材であり、この接触部材４の概略構成は、ボルト２の軸線Ｏに対して垂直な向きに配置されると共にボルト２の上端面に間隔をあけて対向する接触部４０と、ボルト２の軸線Ｏに平行に配置され、接触部４０を支持する支持部４１と、を備える。支持部４１は、ボルト２の他端部２ｂの側方に位置しており、ボルト２の他端部２ｂの半径方向への移動範囲を規制することができる。支持部４１の上端は、接触部４０に一体的に接続され、支持部４１の下端は、電気的な絶縁性を有する絶縁部材６を介して第一部材１１に取り付けられている。絶縁部材６としては、例えばゴム材料や合成樹脂材料からなる部材が挙げられる。絶縁部材６は、接触部材４の表面および第一部材１１の表面に対して、例えばインサート成形や超音波溶着、接着剤等によって接合される。

【0032】

接触検知手段５は、ボルト２の他端部２ｂと接触部材４の接触部４０との接触を検知するものである。接触検知手段５の概略構成は、導電性材料からなるボルト２の他端部２ｂと導電性材料からなる接触部材４との間の通電を検知する通電検知部５０と、通電検知部５０によって検知された情報を記録するデータロガー５１と、を備える。通電検知部５０は、第一リード線５２によって接触部材４の接触部４０と電気的に接続されていると共に、第二リード線５３によってボルト２と電気的に接続されている。なお、第二リード線５３のボルト２側の端部は、ボルト２の他端部２ｂに接合されている。例えば、第二リード線５３のボルト２側の端部は、ボルト２の他端部２ｂうち、ナット２０の他方側に突出した部分の外周面に接合される。

【0033】

次に、上記した構成からなるボルト損傷検知装置１の作用について説明する。

【0034】

上記した構成からなるボルト損傷検知装置１では、ボルト２が例えば経年劣化や外部からの衝撃などにより破断すると、図２に示すように、その破断箇所Ｘよりも他方向側の部分（上側部分）が付勢部材３の付勢力によって押し上げられ、ボルト２の他端部２ｂが接触部材４の接触部４０の下面に当接する。そうすると、導電性材料からなるボルト２の他端部２ｂと導電性材料からなる接触部材４の接触部４０との間が通電される。この通電は、第一リード線５２及び第二リード線５３を介して通電検知部５０によって検知され、さらに、その情報がデータロガー５１に記録される。よって、このデータロガー５１に記録された通電検知に関するデータ、すなわち、ボルト２の他端部２ｂと接触部材４とが接触したことを示すデータに基づき、ボルト２が破断したことが検知される。

【0035】

また、上記した構成からなるボルト損傷検知装置１では、接触部材４と第一部材１１との間が絶縁部材６によって確実に電気的に絶縁されているので、ボルト２の他端部２ｂと接触部材４とが離間しているときには、ボルト２と接触部材４との間の通電が確実に遮断される。

【0036】

次に、上記した構成からなるボルト損傷検知装置１の効果について説明する。

【0037】

上記したボルト損傷検知装置１によれば、接触検知手段５のデータロガー５１に記録されたデータを例えばオンラインなどで監視することにより、簡易な構成で、ボルト２を外したりすることなく、ボルト２の破断を容易に検知することができる。

【0038】

特に、上記したボルト損傷検知装置１によれば、絶縁部材６によって、ボルト２の他端部２ｂが接触部材４に接触していない状態におけるボルト２と接触部材４との間の通電が確実に遮断されるので、ボルト２の破断の誤検知が防止され、高い検知精度を実現することができる。

【0039】

なお、ボルト２においては、ボルト孔１３の下側および上側の開口縁付近に応力が集中する場合が多いため、ボルト２の破断は、ボルト孔１３の下側の開口縁付近および上側の開口縁付近で発生する場合が多い。ここで、上記した構成からなるボルト損傷検知装置１では、第二リード線５３のボルト２側の端部が、ボルト２のうち、ボルト孔１３から他方側に突出した他端部２ｂに接合されているため、仮に、ボルト孔１３の上側の開口縁付近でボルト２の破断が発生しても、接触検知手段５によってボルト２の破断を検知することができる。

【0040】

［第二の実施の形態］
次に、本発明の第二の実施の形態について、図３に基づいて説明する。なお、上述した第一の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0041】

図３に示すように、本実施の形態のボルト損傷検知装置１には、ボルト２の他端部２ｂの側方に位置し、ボルト２の他端部２ｂの半径方向への移動範囲を規制する規制部材７が備えられている。より具体的に説明すると、接触部材４には、接触部４０から垂下した庇状の規制部材７が設けられている。この規制部材７は接触部材４の支持部４１と向かい合う位置に配置されており、この規制部材７と接触部材４の支持部４１との間にボルト２の他端部２ｂが配置されている。ただし、規制部材７は、ボルト２の軸線Ｏに対して傾斜しており、規制部材７と接触部材４の支持部４１との間隔は、上方にいくに従い漸次小さくなっている。なお、規制部材７は、接触部材４と一体的に形成されていてもよく、或いは、接触部材４とは別体の部品であって、接触部材４に取り付けられた状態であってもよい。

【0042】

上記した構成からなるボルト損傷検知装置１によれば、ボルト２が破断してその破断箇所Ｘよりも他方向側の部分が付勢部材３の付勢力によって押し上げたときに、ボルト２の破断箇所Ｘよりも他方向側の部分が飛散しないように、その半径方向への移動が規制部材７によって制限される。これにより、ボルト２が破断したときに、ボルト２の他端部２ｂが接触部材４の接触部４０に確実に接触し、ボルト２が破断したことを確実に検知することができる。

【0043】

［第三の実施の形態］
次に、本発明の第三の実施の形態について、図４に基づいて説明する。なお、上述した第一又は第二の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0044】

図４に示すように、本実施の形態のボルト損傷検知装置１は、導電性材料からなるボルト２の他端部２ｂと導電性材料からなる第二部材１２との間の電位差を計測してその電位差の変化を検知する電位差検知手段８を備える。この電位差検知手段８の概略構成は、電流（Ｉ）を流すと共に電位差（Ｖ）を計測する電流源・電位差計８０と、電流源・電位差計８０で計測された電位差のデータを記録するデータロガー８１と、を備える。電流源・電位差計８０は、第三リード線８２によって第二部材１２と電気的に接続されていると共に、第四リード線８３によってボルト２の他端部２ｂと電気的に接続されている。なお、第四リード線８３のボルト２側の端部は、ボルト２の他端部２ｂに接合されている。例えば、第四リード線８３のボルト２側の端部は、ボルト２の他端部２ｂのうち、ナット２０の他方側に突出した部分の外周面に接合される。

【0045】

電位差検知手段８のデータロガー８１は、接触検知手段５のデータロガー５１と共有のデータロガーとなっている。つまり、１つのデータロガー５１（８１）に、通電検知部５０からの検知データと電流源・電位差計８０からの計測データとがそれぞれ記録される。電流源・電位差計８０による電位差の計測は、例えば２４時間に１回などの一定間隔で行われる。

【0046】

上記した構成からなるボルト損傷検知装置１によれば、電流源・電位差計８０によってボルト２の他端部２ｂと第二部材１２との間に電流を流してその電位差を一定間隔で計測することで、ボルト２の破断や亀裂を検知することが可能である。詳しく説明すると、ボルト２の他端部２ｂと第二部材１２との間の電位差を（Ｖ）とし、電流源・電位差計８０によって流す電流を（Ｉ）とし、ボルト２及び第二部材１２の抵抗を（Ｒ）とすると、Ｖ＝ＩＲの関係式が成り立つ。ボルト２に亀裂が発生したりボルト２が破断したりすると抵抗（Ｒ）が大きくなるため、電流（Ｉ）が一定ならば電位差（Ｖ）も大きくなる。よって、電位差（Ｖ）を一定間隔で計測し続け、データロガー８１に記録された計測値（電位差）を例えばオンライン等で監視することで、ボルト２の破断だけでなくボルト２の亀裂も容易に検知することが可能である。

【0047】

なお、上記した抵抗（Ｒ）はボルト２や第二部材１２の温度によっても変化するので、電位差（Ｖ）は一定の温度条件の下で監視することが好ましい。この点、例えば蒸気タービン等の場合には、通常、一定温度に調節されているため、温度は問題とならない場合が多い。ただし、ボルト２や第二部材１２の温度が変化する場合には、電位差（Ｖ）の計測と併せて温度も評価することが好ましい。例えば、熱電対によって温度を実態測定したり、電位差（Ｖ）の計測時間とプラント運転履歴とを比較して温度を推定したりし、その温度に基づく温度補正を行う。

【0048】

［第四の実施の形態］
次に、本発明の第四の実施の形態について、図５に基づいて説明する。なお、上述した第一、第二、または第三の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0049】

図５に示すように、本実施の形態のボルト損傷検知装置１では、ボルト孔１３内に電気的な絶縁性を有する絶縁スリーブ９が配設されている。絶縁スリーブ９は、ボルト孔１３内に嵌合される筒状部材であり、第一部材１１に貫設されている。この絶縁スリーブ９の内側には、ボルト２が挿通されている。絶縁スリーブ９の材料としては、例えばゴム材料や合成樹脂材料などが挙げられる。

【0050】

上記した構成からなるボルト損傷検知装置１によれば、第一部材１１とボルト２との間が絶縁スリーブ９によって確実に電気的に絶縁されるので、第一部材１１とボルト２との電気的な接続に起因するボルト２の他端部２ｂと第二部材１２との間の電位差の変化が抑制される。これにより、ボルト２の他端部２ｂと第二部材１２との間の電位差の変化に基づくボルト２の損傷の検知精度を向上させることができる。

【0051】

［第五の実施の形態］
次に、本発明の第五の実施の形態について、図６に基づいて説明する。なお、上述した第一、第二、第三または第四の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

【0052】

図６に示すように、本実施の形態のボルト損傷検知装置１０は、上述した第一、第二、第三または第四の実施の形態と異なり、付勢部材３や接触部材４、接触検知手段５が備えられてなく、電位差検知手段８だけでボルト２の損傷を検知する装置である。また、このボルト損傷検知装置１０は、特に複数のボルト２を監視するための装置である。このボルト損傷検知装置１０では、監視対象のボルト２によってその初期状態での電位差（Ｖ_０）が異なるため、初期状態での電位差（Ｖ_０）と計測された電位差を（Ｖ）との比率（Ｖ／Ｖ_０）で規格化した無次元値の時間変化を監視する。なお、このような複数のボルト２の監視方式は、上述した第三の実施の形態においても適用可能である。

【0053】

以上、本発明に係るボルト損傷検知装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0054】

例えば、上記した実施の形態では、接触部材４が絶縁部材６を介して第一部材１１に取り付けられているが、本発明は、接触部材４が絶縁部材６を介して第二部材１２に取り付けられてもよい。さらに、本発明は、接触部材４が第一部材１１や第二部材１２に設けられていなくてもよく、第一部材１１及び第二部材１２以外の部分に接触部材４が支持されていてもよい。

【0055】

また、本発明は、絶縁部材６を備えない構成にすることも可能であり、この場合、接触部材４の接触部４０と第一部材１１又は第二部材１２とが確実に電気的に絶縁されるように、例えば接触部材４の支持部４１の全部または一部を電気的な絶縁性を有する材料で形成することが好ましい。

【0056】

また、上記した第二の実施の形態では、規制部材７が接触部材４から垂下されているが、本発明は、規制部材７が接触部材４以外に支持されていてもよく、例えば、第一部材１１の上面に規制部材７が立設されていてもよい。なお、規制部材７の位置や角度は、ボルト２が破断したときにその破断箇所よりも他方向側の部分の半径方向の移動範囲を規制する限り、適宜変更可能である。

【0057】

また、上記した第三の実施の形態では、電位差検知手段８のデータロガー８１と接触検知手段５のデータロガー５１とが共有のデータロガーとなっているが、本発明は、電位差検知手段８のデータロガー８１と接触検知手段５のデータロガー５１とをそれぞれ別々に備えていてもよい。

【0058】

また、上記した第四の実施の形態では、絶縁スリーブ９がボルト孔１３の全長に亘って延在しているが、本発明は、絶縁スリーブ９がボルト孔１３の長さ方向の一部にのみ設けられてもよい。また、絶縁スリーブ９は、横断面が環状の筒状部材になっていなくてもよく、例えば、横断面がＣ字形状のスリーブであってもよい。さらに、絶縁スリーブ９は、複数のセグメントに分割されたスリーブであってもよい。

【0059】

また、上記した第五の実施の形態では、複数のボルト２を監視するための構成が説明されているが、本発明は、付勢部材３や接触部材４、接触検知手段５が備えられてなく、電位差検知手段８だけでボルト２の損傷を検知する装置において、一本のボルト２だけを監視する装置であってもよい。また、ボルト２に螺着されるナット２０の下にスプリングワッシャ等の付勢部材を配置してもよい。これにより、ボルト２が破断したときに、付勢部材によって破断箇所が引き離され、ボルト２の破断面の接触が防止される。その結果、ボルト２が破断したときに、電位差の変化がより確実かつ明確になり、ボルト２の破断を容易に検知することができる。

【0060】

その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１、１０ ボルト損傷検知装置
２ ボルト
２ａ 一端部
２ｂ 他端部
３ 付勢部材
４ 接触部材
５ 接触検知手段
６ 絶縁部材
７ 規制部材
８ 電位差検知手段
９ 絶縁スリーブ
１１ 第一部材
１２ 第二部材
１３ ボルト孔
５０ 通電検知部
５１ データロガー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】