スーパーボルトの締結原理

スーパーボルトは、その独特の形状から締結原理をイメージいただくのが難しいかも知れません。しかし、本製品は意外にもシンプルな仕組みで構成されています。

superbolt tensioner installation diagramスーパーボルトは【専用ワッシャー】【ナットボディ】【ジャックボルト】の3パーツ構成:

  1.  高硬度の専用ワッシャーが、被締結材を守りながらジャックボルトによって押される力を支えます。
  2. 本体を既設のボルトまたはスタッドに取り付け、専用ワッシャーを挟んだ状態で着座させます。
  3. 各ジャックボルトをトルクレンチ等のハンドツールで締め付けて行くことでジャックボルトがナットボディを持ち上げ、ボルトが引き伸ばされ、締結軸力が発生します。

 

スーパーボルトの締結原理:

  1.  各ジャックボルトを締め付けると、その圧が総合されて軸方向に巨大な力が発生します。その力は専用ワッシャーに伝達され、相手材を保護しつつ均一に相手材に伝わります。ジャックボルトの摩擦係数は最小化されているため、トルクの大部分が軸力に転化されます。
  2. ナットボディはボルトを捕まえたままジャックボルトに持ち上げられ、ボルトを引き伸ばします。また、フレックス・イン/フレックス・アウトの作用(下部に詳細)によって第1ねじ山に応力集中が起こることを防ぎ、ボルト自体の負荷を軽減します。
  3. ワッシャーは、相手材表面を保護すると同時に、その力を均一に伝達します。
  4. 各ジャックボルトがナットボディを持ち上げることでボルトが引き伸ばされます。同時にボルトにはバネの要領で元に戻ろうとする力が発生し、その2つの力が釣り合うことで巨大な軸力が発生します。
  5. 各ジャックボルトから発生した巨大な軸力は、ボルトに掛かる力と等しくなります。

 

 

■フレックス・イン/フレックス・アウトによるボルト負荷の分散作用:

flexin-out2

スーパーボルトのナットボディは、ジャックボルトを締め付けることで下部が外側へ広がり(フレックス・アウト)、上部が逆に内側へ狭まる(フレックス・イン)構造となっています。ボルトは、ナットの第1ねじ山部分に応力が集中し、最悪の場合ボルトの破断を引き起こします。
スーパーボルトはこのようなボルト自体への負荷を、フレックス・イン/フレックス・アウトでの応力分散作用によって軽減し、ボルトの寿命に配慮することで、お客様製品にボルト締結に関する不具合発生のリスクを低減する配慮も行っています。

 

 

■締結原理のアニメーション: