JP7581086B2 - Gasket sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本開示はたとえば、管路系統のフランジ締結時、ガスケットが受ける荷重の検出に用いられるガスケットセンサーおよびその製造方法に関する。
The present disclosure relates to a gasket sensor used to detect the load applied to a gasket when a flange of a pipeline is fastened, for example, and a method for manufacturing the same.
ガスケットの締付けには、ボルトによりフランジに加えられる締付けトルクやボルト軸力値が伝統的に用いられている。締付けトルクやボルト軸力値はフランジ間を締め付けるボルトに関する締付け情報である。
このガスケットの締付けに関し、締付けトルクを把握するため、ガスケットや内部流体の種類に対応する締付け面圧、複数の締付け力、ボルトに関する情報などを用いるシステムが知られている(たとえば、特許文献1)。
このボルトの締付けに関し、ボルトに発生するひずみをデータ化し、ボルトの締付け状態を視認化することが知られている(たとえば、特許文献2)。
The tightening torque and bolt axial force values applied to the flanges by the bolts are traditionally used for tightening gaskets. The tightening torque and bolt axial force values are tightening information related to the bolts that tighten the flanges.
Regarding the tightening of this gasket, a system is known that uses tightening surface pressure corresponding to the type of gasket and internal fluid, multiple tightening forces, information on the bolts, etc. to grasp the tightening torque (for example, Patent Document 1).
It is known that, with regard to the tightening of the bolt, the strain generated in the bolt is converted into data and the tightening state of the bolt is made visible (for example, see Patent Document 2).
ところで、ガスケットの締付け管理にはボルトの締付けトルクや軸力値が用いられてきた。フランジ締結時、フランジ間を締結するボルトはひずみを生じる。このひずみを計測すればフランジからガスケットに加わる荷重を把握できるというのがその理由である。 By the way, bolt tightening torque and axial force values have been used to manage gasket tightening. When flanges are tightened, the bolts that fasten the flanges together generate strain. The reason for this is that by measuring this strain, it is possible to determine the load applied from the flanges to the gasket.
しかしながら、ボルト、フランジおよびガスケットの関係を精査すると、ボルトの締付け力はフランジに作用しているが、その締付け力は、フランジを媒介としてガスケットに間接的に作用しているにすぎない。フランジはボルトの締付けによる荷重を受けるが、この荷重はフランジを介してガスケットに作用しているにすぎない。ボルトに作用させたトルク値や軸力値は、フランジに部分的に作用している荷重にすぎず、ガスケットに作用する荷重を表しているとは言えない。 However, when the relationship between the bolts, flanges and gaskets is examined closely, it is found that although the bolt tightening force acts on the flange, that tightening force only acts indirectly on the gasket via the flange. The flange is subjected to a load caused by the tightening of the bolts, but this load only acts on the gasket via the flange. The torque value and axial force value applied to the bolts are only a load that acts partially on the flange, and cannot be said to represent the load acting on the gasket.
このため、ガスケットの締付け管理には次のような課題がある。
a)ボルトから取得したトルク値や軸力値はボルトに関する情報であり、ガスケットが受ける荷重を測定していない。
b)ガスケットがフランジから受ける荷重に対し、ボルトのトルク値や軸力値は間接的な情報にすぎず、ガスケットが受ける荷重の目安にすぎない。
c)ボルトのトルク値や軸力値はボルトやフランジの締付け状態の影響を受け、この影響を無視できない。
For this reason, the following problems arise in managing the tightening of the gasket:
a) The torque and preload values obtained from the bolts are information about the bolts and do not measure the load on the gasket.
b) The bolt torque and axial force values are only indirect information regarding the load that the gasket receives from the flange and are only a guide to the load that the gasket receives.
c) The bolt torque and axial force values are affected by the tightening condition of the bolts and flanges, and this effect cannot be ignored.
発明者は、斯かる課題により、フランジ間から受ける荷重でガスケットが変形するので、この変形を直接検出することが、締結状態を知る上で有益であり、フランジ締結をサポートできるとの知見を得た。 The inventors came to the realization that because the gasket deforms due to the load applied between the flanges, directly detecting this deformation is useful for understanding the fastening state and can support flange fastening.
そこで、本開示の目的は、上記課題および上記知見に基づき、ガスケットが受ける荷重が適正荷重か否かなど、ガスケットの変形を検出するガスケットセンサーおよびその製造方法を提供することにある。
Therefore, based on the above problems and findings, an object of the present disclosure is to provide a gasket sensor that detects deformation of a gasket, such as whether the load received by the gasket is appropriate, and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するため、本開示のガスケットセンサーの一側面によれば、フランジ締結時、ガスケットがフランジから受ける荷重を検出するガスケットセンサーであって、フランジから荷重を受けるガスケットにある切欠き部の変形を検出し、前記荷重が閾値以上であるとき、導通となる接点を備える接点機構を含む。
このガスケットセンサーにおいて、さらに、前記切欠き部と前記接点機構とを一体に含む。
このガスケットセンサーにおいて、さらに、前記接点は、前記荷重が前記閾値以上で前記接点間が非導通から導通となる接点間隔に設定されている。
In order to achieve the above-mentioned objective, according to one aspect of the gasket sensor disclosed herein, there is provided a gasket sensor that detects the load that a gasket receives from a flange when the flange is fastened, and includes a contact mechanism that detects deformation of a notch in the gasket that receives the load from the flange and has contacts that become conductive when the load is equal to or greater than a threshold value.
The gasket sensor further includes the notch and the contact mechanism integrally therewith.
In this gasket sensor, the contacts are further set to a contact interval such that the contacts change from non-conductive to conductive when the load is equal to or greater than the threshold value.
上記目的を達成するため、本開示のガスケットセンサーの製造方法の一側面によれば、フランジ締結部のフランジと接触しないガスケットの非接触エリアに切欠き部を形成する工程と、フランジから受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点を含む接点機構を前記切欠き部に設置する工程とを含む。
In order to achieve the above-mentioned objective, according to one aspect of the manufacturing method of the gasket sensor disclosed herein, the method includes a step of forming a notch portion in a non-contact area of the gasket that does not contact the flange of the flange fastening portion, and a step of installing a contact mechanism in the notch portion, the contact mechanism including contacts that establish electrical continuity between each other when the load received from the flange is equal to or greater than a threshold value.
本開示によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) フランジ締結時のガスケットの変形を切欠き部から検出し、フランジ間からガスケットが受ける荷重が最適荷重か否かを検出できる。
(2) ガスケットが受ける荷重が閾値以上であるかによって導通または非導通を表す二値化情報で出力することができる。
(3) ボルトやフランジに影響を受けることなく、ガスケットが受ける荷重が適正荷重か否かを検出でき、その検出結果をフランジ締結のサポート情報に利用できる。
According to the present disclosure, any of the following effects can be obtained.
(1) The deformation of the gasket when the flanges are fastened can be detected from the notch, and it can be determined whether the load received by the gasket between the flanges is optimal or not.
(2) Depending on whether the load received by the gasket is equal to or greater than a threshold value, binary information indicating conductivity or non-conductivity can be output.
(3) It is possible to detect whether the load applied to the gasket is appropriate or not without being affected by the bolts or flanges, and the detection results can be used as support information for flange fastening.
〔第一の実施の形態〕
図1は、第一の実施の形態に係るガスケットセンサーを示している。図1に示す構成は一例であり、斯かる構成に本開示が限定されるものではない。図1において、Oは中心、X、YおよびZは三次元座標軸を示している。
センサー2-1、2-2、2-3、2-4はガスケットセンサーの一例であり、フランジ締結時、ガスケット4に設置されてガスケット4とともに用いられる。
First Embodiment
Fig. 1 shows a gasket sensor according to a first embodiment. The configuration shown in Fig. 1 is an example, and the present disclosure is not limited to such a configuration. In Fig. 1, O indicates the center, and X, Y, and Z indicate three-dimensional coordinate axes.
The sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are examples of gasket sensors, which are installed on the
ガスケット4はたとえば、合成樹脂材料でシート状に加工されたシートガスケットである。合成樹脂材料には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)と充填剤を配合した樹脂材料が使用されるが、PTFE以外の樹脂やゴムなどの材料を使用してもよい。このガスケット4には均一厚のシート状材料を使用し、このシート状材料からたとえば、打ち抜き加工によって成形される。
ガスケット4はたとえば、円形の透孔6を形成した円環状のガスケット本体部8を備え、このガスケット本体部8の周縁部にX軸方向およびY軸方向に突出部10が形成され、各突出部10に貫通孔11が形成されている。これら突出部10および貫通孔11はX軸方向またはY軸方向の何れかの2箇所に形成してもよい。
The
The
ガスケット本体部8には透孔6の周囲に拘束部12が設定され、この拘束部12と同心円状に非拘束部14が設定されている。破線は拘束部12のエリアと非拘束部14のエリアとを仕切る仮想線である。拘束部12はフランジ締結部で拘束されるエリアである。これに対し、非拘束部14はフランジ締結部に拘束されないエリアである。
非拘束部14にはフランジ締結時、荷重によるガスケット4の変形を取り出すための複数のインナーカット部16が形成されている。各インナーカット部16はガスケット4に形成された切欠き部の一例である。各インナーカット部16は、透孔6と同心円状の円弧をなす貫通孔または凹部でもよい。各インナーカット部16は、貫通孔11と交互に配置されているが、これに限定されない。
In the
The
各インナーカット部16には、各インナーカット部16に現れる変形を個別に検出するセンサー2-1、2-2、2-3、2-4が設置されている。つまり、センサー2-1、2-2、2-3、2-4と非拘束部14とを一体に備え、非拘束部14にあるインナーカット部16に現れるガスケット4の変形をセンサー2-1、2-2、2-3、2-4で受け、その変形をセンサー2-1、2-2、2-3、2-4で検出する。
Each
<センサー2-1>
図2は、ガスケット4からセンサー2-1を取り出して示している。
インナーカット部16はたとえば、フランジ締結時、ガスケット4に現れる変形を取り出すため、変形取出し部20および一対のスリット部22-1、22-2を備える。
変形取出し部20は、円弧状壁部24-1、24-2と、スリット部22-1で分断された垂直壁部26-11、26-12、スリット部22-2で分断された垂直壁部26-21、26-22とを備えている。各円弧状壁部24-1、24-2は、ガスケット4の透孔6またはガスケット本体部8の周縁28と同心円状である。垂直壁部26-11、26-12、26-21、26-22は、透孔6の半径方向の垂直面またはガスケット本体部8の周縁28の接線に直交する垂直面を備える。
<Sensor 2-1>
FIG. 2 shows the sensor 2-1 removed from the
The
The
スリット部22-1、22-2は、各円弧状壁部24-1、24-2と同様に、ガスケット4の透孔6またはガスケット本体部8の周縁28と同心円状である。このようなスリット部22-1、22-2を形成したことにより、垂直壁部26-11、26-12、26-21、26-22の保形強度が緩和され、円弧状壁部24-1、24-2のラジアル方向および間隔方向の変形が容易化されている。したがって、ガスケット4の変形が拘束部12から非拘束部14に波及すると、円弧状壁部24-1、24-2の間隔Dが変化する。この変化が該当するインナーカット部16にあるセンサー2-1、2-2、2-3、2-4に加わり、その変形を表す検出出力がセンサー2-1、2-2、2-3、2-4の何れかまたは2以上から取り出される。
The slits 22-1, 22-2, like the arc-shaped wall sections 24-1, 24-2, are concentric with the through
各センサー2-1、2-2、2-3、2-4はインナーカット部16内に着脱可能に設置されている。各センサー2-1、2-2、2-3、2-4は、インナーカット部16の変形によって移動する接点30-1、30-2を含む接点機構32を備えている。この接点機構32は接点30-1、30-2を移動可能に支持する接点支持機構34を含む。この接点支持機構34はインナーカット部16に着脱可能に設置されるとともに、複数のストッパ36を以てインナーカット部16からの脱落が防止される。
Each of the sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 is removably installed within the
<接点機構32>
図3は、接点機構32を分解して示している。
各接点30-1、30-2はりん青銅などの導電性および弾性を備える導体板で形成される。各接点30-1、30-2にはたとえば、長方形状に加工された導体板に山型の接点部38が形成され、この接点部38の両側に平坦な固定部40が形成されている。各固定部40には長方形状の固定孔42が形成され、一方の固定部40にはリード引出し部44が形成されている。接点30-1にはセンサーリード46-1、接点30-2にはセンサーリード46-2が接続される。
<Contact
FIG. 3 shows the
Each of the contacts 30-1, 30-2 is formed of a conductive plate having electrical conductivity and elasticity, such as phosphor bronze. For example, each of the contacts 30-1, 30-2 has a mountain-shaped
接点支持機構34は、接点30-1を支持する支持壁部48-1と、接点30-2を支持する支持壁部48-2と、支持壁部48-1、48-2をインナーカット部16の変形に追従させるための弾性支持部50とを一体に備えている。
各支持壁部48-1、48-2は接点30-1、30-2間を電気的に絶縁するたとえば、絶縁性合成樹脂などの絶縁材料で形成されている。インナーカット部16の変形に対する追従性を高めるため、支持壁部48-1、48-2に弾性を備えてもよい。
弾性支持部50は、インナーカット部16に現れるガスケット4の変形に接点30-1、30-2間の間隔を追従させるため、接点30-1、30-2を弾性支持するために弾性合成樹脂などの弾性材料で形成される。
そして、支持壁部48-1には接点30-1を固定する一対のフック部52、同様に、支持壁部48-2には接点30-2を固定する一対のフック部52が形成されている。
The
The support walls 48-1, 48-2 are formed of an insulating material, such as an insulating synthetic resin, that electrically insulates the contacts 30-1, 30-2. In order to improve the ability to follow the deformation of the
The
The support wall portion 48-1 is formed with a pair of
図4のAは、接点30-1、30-2の固定構造を示している。
接点30-1は、固定孔42にフック部52を係合させて支持壁部48-1側に固定されるとともに、接点30-2は、固定孔42に支持壁部48-2側のフック部52を係合させて固定される。
図4のBは、接点30-1、30-2の固定構造の変形例を示している。フック部52に代え、各支持壁部48-1、48-2から固定孔42に挿入可能なL字形の支柱54を立設し、この支柱54に係止爪56を設けてもよい。斯かる構造によれば、固定孔42に支柱54を挿入し、固定孔42に係止爪56を係止させることにより、各接点30-1、30-2が各支持壁部48-1、48-2に固定される。
FIG. 4A shows a fixing structure for the contacts 30-1 and 30-2.
The contact 30-1 is fixed to the support wall portion 48-1 side by engaging the
4B shows a modified example of the fixing structure of the contacts 30-1, 30-2. Instead of the
<接点30-1、30-2間の間隔dの設定>
図5は、接点30-1、30-2間の間隔dの設定を示している。
接点機構32には、ガスケット4が受ける荷重Fが閾値Fth以上に到達したとき、接点30-1、30-2間が接するように、接点部38間の間隔dを設定ないし調整する。この間隔dの設定ないし調整には、主として接点部38間の間隔調整を行うが、支持壁部48-1、48-2および弾性支持部50を含む接点支持機構34が持つ弾性係数などの物理情報を参照し、最適化する。換言すれば、間隔dの調整で支持壁部48-1、48-2および弾性支持部50を含む接点支持機構34が持つ弾性係数などを吸収することが可能である。
<Setting the distance d between the contacts 30-1 and 30-2>
FIG. 5 shows the setting of the distance d between the contacts 30-1 and 30-2.
In the
<フランジ締結部58>
図6は、センサー2-1、2-2、2-3、2-4が設置されたガスケット4を用いるフランジ締結部58の一例を示している。
このフランジ締結部58は、管路60-1の端部にフランジ62-1、管路60-2の端部にフランジ62-2を備える。各フランジ62-1、62-2の対向面部にはガスケット座64が形成されている。各ガスケット座64は、フランジ62-1、62-2の円孔66を包囲して突出させた円環凸部である。これらガスケット座64間にガスケット4が設置される。したがって、ガスケット4に設定された拘束部12(図2)は、フランジ62-1、62-2と接触するエリア(接触部)であるのに対し、非拘束部14(図2)は、フランジ62-1、62-2と接触しないエリア(非接触部)である。
<
FIG. 6 shows an example of a
This
フランジ62-1、62-2にはZ軸を中心に同心円上のX軸およびY軸上の共通位置にたとえば、90度の角度間隔で4個の貫通孔68が形成されている。
フランジ締結時、フランジ62-1、62-2間にガスケット4を挟み込み、フランジ62-1、62-2の各貫通孔68およびガスケット4の貫通孔11を合わせ、ボルト70-1、70-2、70-3(図示せず)、70-4を貫通させる。各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4にはフランジ62-1、62-2を挟んで個別に一対のナット72およびワッシャ74が取り付けられる。
The flanges 62-1 and 62-2 are formed with four through
When the flanges are fastened, the
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の締付けには締付け工具76が用いられる。ナット72に嵌合環部78を合わせて締付け工具76のハンドル部80から各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4にトルクTを付与する。これにより、各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4からフランジ62-1、62-2間に荷重Fが付与され、この荷重Fがフランジ62-1、62-2からガスケット4に付与される。
A tightening
<インナーカット部16の変形>
図7は、センサー2-1部分でのフランジ締結部58の切断断面を示している。
フランジ62-1、62-2から荷重Fがガスケット4に加えられると、この荷重Fの大きさに応じてガスケット4が変形する。この変形はガスケット4の周縁方向に現れる。この変形は、拘束部12から非拘束部14に波及し、インナーカット部16の間隔Dを変化させる。
<Deformation of the
FIG. 7 shows a cross section of the
When a load F is applied to the
たとえば、センサー2-1では、ボルト70-1、70-2の締付け力が加えられると、この締付け力を受けたフランジ62-1、62-2からガスケット座64間のガスケット4に荷重Fが作用する。この荷重Fでガスケット4が変形し、拘束部12から非拘束部14に波及し、インナーカット部16の間隔Dを縮小させる。この間隔Dの縮小にセンサー2-1の接点30-1、30-2間が追従する。
センサー2-1は、フランジ62-1、62-2間より受ける荷重Fが閾値Fth以上であるか否かにより、接点30-1、30-2間が非導通(OFF)状態または導通(ON)状態となり、ON・OFFの二値化情報が得られる。
For example, in sensor 2-1, when a tightening force is applied to bolts 70-1, 70-2, a load F acts from flanges 62-1, 62-2, which receive this tightening force, to
In the sensor 2-1, the contacts 30-1, 30-2 are placed in a non-conductive (OFF) or conductive (ON) state depending on whether the load F received between the flanges 62-1, 62-2 is equal to or greater than a threshold value Fth, and binary information of ON/OFF is obtained.
<センサー2-1によるインナーカット部16の変形検出>
図8のAは、接点30-1、30-2のOFF状態を示している。
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の仮止め状態など、その締付け力が小さく、またはフランジ62-1、62-2間からガスケット4に加えられる荷重Fが閾値Fth未満であれば(F=FL)、インナーカット部16に現れる間隔Dの変化は小さい。このとき、接点部38間が非接触状態であり、接点30-1、30-2がOFF状態となる。
<Detection of deformation of
FIG. 8A shows the OFF state of the contacts 30-1 and 30-2.
When the tightening force of the bolts 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4 is small, such as when the bolts are temporarily fastened, or when the load F applied to the
図8のBは、接点30-1、30-2のON状態を示している。
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の締付け力が大きく、そしてフランジ62-1、62-2間からガスケット4に加えられる荷重Fが閾値Fth以上であれば(F=FH)、インナーカット部16に現れる間隔Dの変化が大きく、縮小状態となる。このとき、接点部38間が非接触状態から接触状態に遷移し、接点30-1、30-2がOFF状態からON状態に切り替えられる。
このようなインナーカット部16の変形検出は、他のセンサー2-2、2-3、2-4についても同様であるので、その説明を割愛する。
FIG. 8B shows the contacts 30-1 and 30-2 in the ON state.
If the tightening force of each of the bolts 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4 is large and the load F applied to the
The other sensors 2-2, 2-3, and 2-4 detect the deformation of the
<ガスケットセンサーの製造工程>
本開示のガスケットセンサーの製造方法には、ガスケット本体部8の加工工程(S101)、センサー2-1、2-2、2-3、2-4の製作工程(S102)、ガスケット4の組立工程(S103)が含まれる。
<Gasket sensor manufacturing process>
The manufacturing method of the gasket sensor of the present disclosure includes a processing step of the gasket main body 8 (S101), a manufacturing step of the sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 (S102), and an assembly step of the gasket 4 (S103).
ガスケット本体部8の加工工程(S101): ガスケット本体部8にはたとえば、PTFEと充填剤を配合した樹脂材料を使用する。この樹脂材料からなる合成樹脂シートにたとえば、打ち抜き加工を施し、ガスケット本体部8に成形する。この際、インナーカット部16は打ち抜き加工で同時に加工してもよいし、ガスケット本体部8を成形した後、このガスケット本体部8にインナーカット部16を追加加工してもよい。つまり、たとえば、センサー2-1の形状に合わせて所望のインナーカット部16を形成してもよい。
Processing step for the gasket body 8 (S101): For example, a resin material containing PTFE and a filler is used for the
センサー2-1、2-2、2-3、2-4の製作工程(S102): センサー2-1、2-2、2-3、2-4の接点機構32は、接点30-1、30-2および接点支持機構34を備えており、これらは異なった材料で構成される。したがって、接点30-1、30-2および接点支持機構34を独立して形成し、接点支持機構34に接点30-1、30-2を組み込むことにより、センサー2-1、2-2、2-3、2-4を製作する。
Manufacturing process for sensors 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 (S102): The
ガスケット4の組立工程(S103): ガスケット4の組立工程ではガスケット本体部8のインナーカット部16にセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を装着してガスケット4が組み立てられる。
<第一の実施の形態の効果>
第一の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) このガスケット4によれば、間隔dの加減により、ガスケット4が受ける荷重Fに対して所望の閾値Fthを設定でき、各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の適正締付け、ガスケット4に対する荷重Fの適正化や調整が可能である。
(2) フランジ締結でガスケット4に生じる形状変形をセンサー2-1、2-2、2-3、2-4で直接に検知でき、各センサー2-1、2-2、2-3、2-4から得られるON、OFFの二値化情報で取得できる。
(3) たとえば、センサー2-1、2-2、2-3、2-4で構成されたガスケット4では、全ての検出出力が適正荷重を表しているとき、フランジ締結を完了することができる。
(4)ガスケット4の周回方向に隣接するセンサーから出力される二値化情報をそれぞれ突き合わせてガスケット4の締結状態を評価し、その評価結果を可視化情報で提示できる。それにより、フランジ締結をサポートでき、シール施工の信頼性を高めることができる。
<Advantages of the First Embodiment>
According to the first embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) With this
(2) The shape deformation that occurs in the
(3) For example, in the case of
(4) The fastening state of the
(5) 従前のボルト軸力によるフランジ締結の評価に比較し、ボルトやフランジによる影響を受けることがなく、ガスケット4が受ける荷重Fで評価でき、フランジ締結の評価精度を高めることができる。
(6) 上記製造工程によれば、センサー付きのガスケット4を容易に製造することができる。また、既存のガスケット4にインナーカット部16を追加的に加工し、センサー2-1、2-2、2-3、2-4を設置してセンサー付きガスケットを製造することができる。
(5) Compared with the conventional evaluation of flange fastening based on bolt axial force, the evaluation can be performed based on the load F received by the
(6) According to the above manufacturing process, the
〔第二の実施の形態〕
図9は、第二の実施の形態に係るガスケットセンサーを示している。図9において、図2、図3と同一部分には同一符号を付してある。
第一の実施の形態では、接点30-1、30-2の接点部38を同一形状としたが、接点30-2を平坦な金属板で形成し、接点部38を一方のみ平坦状に形成してもよい。
第一の実施の形態では、接点支持機構34の弾性支持部50を支持壁部48-1、48-2の終端部に形成したが、支持壁部48-1、48-2を延長して肉厚部82を形成してもよい。この肉厚部82の支持壁部48-1、48-2の内側部分に弾性支持部50を形成し、この弾性支持部50を対向方向に湾曲させてもよい。この実施の形態では、ストッパ36を省略しているが、第一の実施の形態と同様にストッパ36を備えてもよい。
Second Embodiment
Fig. 9 shows a gasket sensor according to a second embodiment, in which the same parts as those in Figs. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the
<第二の実施の形態の効果>
この第二の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 第一の実施の形態の効果に加え、接点30-2の加工が容易になるとともに、接点30-1との接点部38の接触面積を大きくできる。
(2) 弾性支持部50の湾曲エリアを支持壁部48-1、48-2の内側に設置して弾性支持部50を防護することができる。
<Advantages of the Second Embodiment>
According to the second embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) In addition to the effects of the first embodiment, the contact 30-2 can be easily processed and the contact area of the
(2) The curved areas of the
〔第三の実施の形態〕
図10および図11は、第三の実施の形態に係るガスケットセンサーの接点機構32を示している。図10および図11において、図2、図3と同一部分には同一符号を付してある。
第一および第二の実施の形態では、接点支持機構34に弾性支持部50を備えているが、この弾性支持部50をガスケット4の非拘束部14の一部で代用させるとともに、支持壁部48-1、48-2を独立した部材としてもよい。
この第三の実施の形態では、変形取出し部20の円弧状壁部24-1、24-2と対向して係止凸部84を形成し、円弧状壁部24-1、24-2と係止凸部84との間に嵌合溝部86を形成している。
この実施の形態では、接点支持機構34が円弧状壁部24-1側の嵌合溝部86間に支持壁部48-1を嵌合させ、円弧状壁部24-2側の嵌合溝部86間に支持壁部48-2を嵌合させることにより、構成されている。
斯かる構成の接点支持機構34によれば、図11に示すように、弾性支持部50に代え、ガスケット4の非拘束部14の一部を利用して接点30-1、30-2を弾性支持させることができる。
Third embodiment
10 and 11 show a
In the first and second embodiments, the
In the third embodiment, a locking
In this embodiment, the
According to the
<第三の実施の形態の効果>
この第三の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 第一の実施の形態の効果に加え、弾性支持部50を省略できる。
(2) 弾性支持部50を介在させることなく、変形取出し部20に現れるガスケット4の変形で接点30-1、30-2を開閉することができる。
(3) 接点支持機構34の構造を簡略化できる。
<Advantages of the Third Embodiment>
According to the third embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) In addition to the effects of the first embodiment, the
(2) The contacts 30-1, 30-2 can be opened and closed by the deformation of the
(3) The structure of the
〔第四の実施の形態〕
図12は、第四の実施の形態に係るフランジ締結サポートシステム88を示している。図12において、図1と同一部分には同一符号を付してある。
このフランジ締結サポートシステム88は、ガスケット4に設置されたセンサー2-1、2-2、2-3、2-4と、中継部90と、フランジ締結サポート部92とで構成される。
センサー2-1、2-2、2-3、2-4の検出出力はセンサーリード46-1、46-2から個別に一定の時間間隔で中継部90に加えられ、この中継部90に集積される。
[Fourth embodiment]
12 shows a flange
This flange
The detection outputs of the sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are individually applied to a
中継部90に集積させた検出出力は、ケーブル94を介してフランジ締結サポート部92に取り込まれる。
フランジ締結サポート部92はサーバー96および情報提示部98を備える。サーバー96はガスケット4の周回方向に隣接するセンサー2-1、2-2、2-3、2-4の検出出力を抽出して、隣接するセンサー同士の検出出力を突き合わせる。この処理によってボルト70-1、70-2、70-3、70-4から加えられる荷重Fが閾値Fth以上であるか否かを判定する。
この判定結果情報が情報提示部98により画像など提示されて可視化される。
The detection output accumulated in the
The flange
This determination result information is visualized by being presented as an image or the like by the
<第四の実施の形態の効果>
この第四の実施の形態によれば、フランジ締結に用いられるガスケット4にセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を備えて荷重Fが閾値Fth以上であるか否かを評価し、その評価結果を可視化できるので、フランジ締結をサポートでき、シール施工の信頼性を高めることができる。
<Advantages of the Fourth Embodiment>
According to this fourth embodiment, the
〔第五の実施の形態〕
図13は、第五の実施の形態に係るフランジ締結サポートシステム88を示している。図13において、図1、図6および図12と同一部分には同一符号を付してある。
第四の実施の形態では、4組のセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を設置し、ボルト数とセンサー数を同一に設定したシステムについて記載したが、ボルト数とセンサー数を一致させる必要はない。図13に示すように、8本のボルト70-1、70-2、・・・、70-8に対し、4組のセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を設置したサポートシステムを構成してもよい。
Fifth embodiment
Fig. 13 shows a flange
In the fourth embodiment, a system in which four sets of sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are installed and the number of sensors is set to be the same as the number of bolts is described, but the number of bolts does not have to be the same as the number of sensors. As shown in Fig. 13, a support system may be configured in which four sets of sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are installed for eight bolts 70-1, 70-2, ..., 70-8.
<第五の実施の形態の効果>
この第五の実施の形態によれば、第四の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、ボルト本数に対してセンサー数を低減してフランジ締結の評価を行い、その評価結果の可視化を実現できる。
<Advantages of the Fifth Embodiment>
According to the fifth embodiment, the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained, and the number of sensors relative to the number of bolts can be reduced to evaluate flange fastening, and the evaluation results can be visualized.
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態では、ガスケット4に加わる荷重Fが閾値Fth以上でON、閾値Fth未満でOFFのセンサー情報が得られるセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を例示したが、荷重Fが閾値Fth以上でOFF、閾値Fth未満でONのセンサー情報が得られるセンサーに構成してもよい。
(2) 上記実施の形態では、接点30-1、30-2を導体板で構成したセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を例示したが、半導体スイッチなどの電子スイッチを備えるセンサーを用いてもよく、本開示は機械式のセンサーに限定されない。
(3) 上記実施の形態では、ガスケット4に合成樹脂製のガスケットを例示したが、本開示は合成樹脂ガスケットに限定されない。
Other Embodiments
(1) In the above embodiment, sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are exemplified to provide sensor information that is ON when the load F applied to the
(2) In the above embodiment, sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are illustrated in which contacts 30-1 and 30-2 are formed from conductive plates. However, sensors equipped with electronic switches such as semiconductor switches may also be used, and the present disclosure is not limited to mechanical sensors.
(3) In the above embodiment, a synthetic resin gasket is used as the
(4) 上記実施の形態では、フランジ締結部58による初期締結におけるガスケット4の形状変化の測定およびその評価を例示したが、本開示は初期締結に限定されない。
(5) 上記実施の形態では、4組のセンサー2-1、2-2、2-3、2-4を例示したが、ガスケット4に設置されるインナーカット部16およびセンサー2は3組以下でもよいし、5組以上であってもよい。
(6) 上記実施の形態では、接点支持機構34に支持壁部48-1、48-2および弾性支持部50を備えているが、これらを省略して変形取出し部20に接点30-1、30-2を設置してもよい。つまり、接点支持機構34をガスケット4の一部で構成してもよい。
(4) In the above embodiment, the measurement and evaluation of the change in shape of the
(5) In the above embodiment, four pairs of sensors 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are illustrated, but the number of pairs of
(6) In the above embodiment, the
以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明した。本開示は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本開示の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferred embodiment of the present disclosure has been described. The present disclosure is not limited to the above description. Various modifications and changes are possible for those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the description for carrying out the invention. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present disclosure.
本開示のガスケットセンサーおよびその製造方法によれば、フランジ締結でガスケットに加わる荷重をガスケット上のインナーカット部およびセンサーにより検出して評価できるので、ボルトやフランジの締付け状態の影響を受けることなく、信頼性の高いフランジ締結に寄与することができる。
According to the gasket sensor and manufacturing method disclosed herein, the load applied to the gasket during flange fastening can be detected and evaluated using the inner cut portion on the gasket and the sensor, thereby contributing to highly reliable flange fastening without being affected by the tightening state of the bolts or flange.
2-1、2-2、2-3、2-4 センサー
4 ガスケット
6 透孔
8 ガスケット本体部
10 突出部
11 貫通孔
12 拘束部
14 非拘束部
16 インナーカット部
20 変形取出し部
22-1、22-2 スリット部
24-1、24-2 円弧状壁部
26-11、26-12、26-21、26-22 垂直壁部
28 周縁
30-1、30-2 接点
32 接点機構
34 接点支持機構
36 ストッパ
38 接点部
40 固定部
42 固定孔
44 リード引出し部
46-1、46-2 センサーリード
48-1、48-2 支持壁部
50 弾性支持部
52 フック部
54 支柱
56 係止爪
58 フランジ締結部
60-1、60-2 管路
62-1、62-2 フランジ
64 ガスケット座
66 円孔
68 貫通孔
70-1、70-2、70-3、70-4 ボルト
72 ナット
74 ワッシャ
76 締付け工具
78 嵌合環部
80 ハンドル部
82 肉厚部
84 係止凸部
86 嵌合溝部
88 フランジ締結サポートシステム
90 中継部
92 フランジ締結サポート部
94 ケーブル
96 サーバー
98 情報提示部
2-1, 2-2, 2-3, 2-4
Claims (4)
フランジから荷重を受けるガスケットにある切欠き部の変形を検出し、前記荷重が閾値以上であるとき、導通となる接点を備える接点機構を含む、ガスケットセンサー。 A gasket sensor that detects the load that a gasket receives from a flange when the flange is fastened,
A gasket sensor includes a contact mechanism that detects deformation of a notch in a gasket that receives a load from a flange and has contacts that become conductive when the load is equal to or greater than a threshold value.
フランジから受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点を含む接点機構を前記切欠き部に設置する工程と、
を含む、ガスケットセンサーの製造方法。 forming a notch in a non-contact area of the gasket that does not contact the flange of the flange fastening portion;
a step of installing a contact mechanism in the notch portion, the contact mechanism including contacts that are electrically connected to each other when a load applied from the flange is equal to or greater than a threshold value;
A method for manufacturing a gasket sensor, comprising:
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