JPH0366529A - タッピンねじ締付け方法および締付け装置 - Google Patents
タッピンねじ締付け方法および締付け装置Info
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- JPH0366529A JPH0366529A JP19926489A JP19926489A JPH0366529A JP H0366529 A JPH0366529 A JP H0366529A JP 19926489 A JP19926489 A JP 19926489A JP 19926489 A JP19926489 A JP 19926489A JP H0366529 A JPH0366529 A JP H0366529A
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- JP
- Japan
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- tapping screw
- tightening
- screw
- torsional vibration
- rotating speed
- Prior art date
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- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はタッピンねじに関し、特にタッピンねじの締付
は技術に関するものである。
は技術に関するものである。
タッピンねじは、自らがタップのように働いて相手側の
被締付は部材に雌ねじを形成しながら螺着するもので、
相手側に予め雌ねじを形成する必要がなく、また、タッ
プのような工具も不用である。
被締付は部材に雌ねじを形成しながら螺着するもので、
相手側に予め雌ねじを形成する必要がなく、また、タッ
プのような工具も不用である。
このタッピンねじによる締付けは、ねじ込みトルクを加
えて相手側部材にねじ込み、最終段階でタッピンねじの
頭部を被締付は部材に圧着するように締付はトルクを加
え、この締付はトルクによって締付は軸力、即ち結合力
を与えるものである。
えて相手側部材にねじ込み、最終段階でタッピンねじの
頭部を被締付は部材に圧着するように締付はトルクを加
え、この締付はトルクによって締付は軸力、即ち結合力
を与えるものである。
そして、この最後に加える締付はトルクは、通常のタッ
ピンねじ締付けにおいては、ねじ込みトルクの２倍以上
としている。
ピンねじ締付けにおいては、ねじ込みトルクの２倍以上
としている。
なお、被締付は部材がプラスチックや木等のように柔ら
かいものであれば、下穴も不要となり、−層の工数の削
減が可能になり、各種機械の組立能率の向上を図ること
ができるという利点を有している。
かいものであれば、下穴も不要となり、−層の工数の削
減が可能になり、各種機械の組立能率の向上を図ること
ができるという利点を有している。
〔発明が解決しようとする課Ｂ］
しかしながら、例えば十字穴付きのタッピンねじを鋼板
等に使用する場合、従来の締付は方法では２１１ＩＩ１
１程度の薄板にまでしか使用できない。もし厚すぎるＩ
板等に無理に使用すると、ねじ込みトルクが高くなり過
ぎて雌ねじの底形が出来なくなったり、これに伴って締
付はトルクも高くなり、ねじの十字穴がくずれてしまう
という問題があった。また十字穴以外の丈夫な頭部を有
するタッピンねじを使用しても、今度はタッピンねし自
身の破壊等を起こすおそれがあった。そのため、この締
付はトルクＴｆやねじ込みトルクは、ねじの十字穴がく
ずれたり、タッピンねし自身の破壊等を起こしたりしな
いような一定の限度以下にする必要があり、一方向に締
付けてい〈従来の締付は方法では、厚い鋼板には使用で
きなかった。
等に使用する場合、従来の締付は方法では２１１ＩＩ１
１程度の薄板にまでしか使用できない。もし厚すぎるＩ
板等に無理に使用すると、ねじ込みトルクが高くなり過
ぎて雌ねじの底形が出来なくなったり、これに伴って締
付はトルクも高くなり、ねじの十字穴がくずれてしまう
という問題があった。また十字穴以外の丈夫な頭部を有
するタッピンねじを使用しても、今度はタッピンねし自
身の破壊等を起こすおそれがあった。そのため、この締
付はトルクＴｆやねじ込みトルクは、ねじの十字穴がく
ずれたり、タッピンねし自身の破壊等を起こしたりしな
いような一定の限度以下にする必要があり、一方向に締
付けてい〈従来の締付は方法では、厚い鋼板には使用で
きなかった。
ところで、上記の締付はトルクＴｆは、一般に次式によ
り求められる。
り求められる。
Ｔｆ＝に−ｄ−Ｆｆ・・・・・・・・−・−■ここに、
Ｆｆ：ねじの締付は軸力、ｋ：トルク係数、ｄ：ねじの
呼び径である。
呼び径である。
また、トルク係数には次式で示される。
この■式において、
ｄ２ ：ねじの有効径、ｄｗ：座面の摩擦等価直径、μ
、：ねじ面の摩擦係数、μｍｌｌ：座面のＦｇ擦係数、
β：ねじのリード角である。
、：ねじ面の摩擦係数、μｍｌｌ：座面のＦｇ擦係数、
β：ねじのリード角である。
上記■式において、一方向に締付ける従来の方法では、
μｍが大きくなり、その影響によってトルク係数ｋが大
きくなる。したがって、同一の締付はトルクＴｆであれ
ば、締付は軸力Ｆｆが小さくなり、結合の信頼性に欠け
ることになる。
μｍが大きくなり、その影響によってトルク係数ｋが大
きくなる。したがって、同一の締付はトルクＴｆであれ
ば、締付は軸力Ｆｆが小さくなり、結合の信頼性に欠け
ることになる。
本発明は上記の事実に鑑みてなされたもので、従来より
厚い鋼板等にも使用でき、締付は後の結合力も向上する
タッピンねじの締付は方法および締付は装置を提供する
ことを目的としている。
厚い鋼板等にも使用でき、締付は後の結合力も向上する
タッピンねじの締付は方法および締付は装置を提供する
ことを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、タッピンねじを
螺着するに当たり、タッピンねじに対して周波数１〜５
０００Ｈｚであって、０．１〜１０＠の角度振幅の捩じ
り振動を加えながら１〜２０００ｒｐｍの螺入回転数を
適用する方法を採用している。
螺着するに当たり、タッピンねじに対して周波数１〜５
０００Ｈｚであって、０．１〜１０＠の角度振幅の捩じ
り振動を加えながら１〜２０００ｒｐｍの螺入回転数を
適用する方法を採用している。
また、上記の方法を実施するに適した締付は装置として
は、タッピンねじの締付は工具を取付けた直流モータと
、低周波発振器と、該低周波発振器の出力を増幅する電
力増幅器とからなり、低周波発振器の交流出力を増幅し
て前記直流モータに入力し、捩じり振動を加えた回転を
タッピンねじに負荷する構成としている。
は、タッピンねじの締付は工具を取付けた直流モータと
、低周波発振器と、該低周波発振器の出力を増幅する電
力増幅器とからなり、低周波発振器の交流出力を増幅し
て前記直流モータに入力し、捩じり振動を加えた回転を
タッピンねじに負荷する構成としている。
〔実施例］
以下に本発明の実施例を添付した図に基づいて説明する
。ｌは従来使用されている公知のタッピンねじ締付は工
具である。２は直流モータとしてのサーボモータで、タ
ッピンねじが右ねしであれば、締付は工具１に矢符号に
示すように時計まわりのＮｒｐｍの回転を与える。３は
タコジュネレータで、直流モータ２の回転数を計測し、
回転数に応じた信号を制御部４に送る。制御部４はこの
信号を受け、所期の回転数になるように制御信号を発生
してサーボ増幅器５に送る。サーボ増幅器５は制御部４
からの制御信号を受け、これを増幅して直流モータ２に
入力し、直流モータ２が所期の回転数になるようにして
いる。そして以上の操作によって、タッピンねじの回転
数Ｎは１〜２０００ｒｐｍの範囲内で所望の値になるよ
うに調整される。この回転数Ｎは、タッピンねじの径や
相手側の材質や板厚等のタッピンねじの締付けの条件か
ら適当な値が選ばれる。この範囲以下では締付は時間が
長くなり充分な締付けを得ることが困難であり、この範
囲以上では、締付は速度〉振動速度となり振動締付けの
効果は期待できなくなる。
。ｌは従来使用されている公知のタッピンねじ締付は工
具である。２は直流モータとしてのサーボモータで、タ
ッピンねじが右ねしであれば、締付は工具１に矢符号に
示すように時計まわりのＮｒｐｍの回転を与える。３は
タコジュネレータで、直流モータ２の回転数を計測し、
回転数に応じた信号を制御部４に送る。制御部４はこの
信号を受け、所期の回転数になるように制御信号を発生
してサーボ増幅器５に送る。サーボ増幅器５は制御部４
からの制御信号を受け、これを増幅して直流モータ２に
入力し、直流モータ２が所期の回転数になるようにして
いる。そして以上の操作によって、タッピンねじの回転
数Ｎは１〜２０００ｒｐｍの範囲内で所望の値になるよ
うに調整される。この回転数Ｎは、タッピンねじの径や
相手側の材質や板厚等のタッピンねじの締付けの条件か
ら適当な値が選ばれる。この範囲以下では締付は時間が
長くなり充分な締付けを得ることが困難であり、この範
囲以上では、締付は速度〉振動速度となり振動締付けの
効果は期待できなくなる。
６は抵抗およびコンデンサを用いた低周波発振器で、１
〜５０００にの交流を発生する。この発振周波数は、締
付は工具１を介してタッピンねじに加えられる捩じり振
動の周波数となるもので、図には小さな矢符号ｆとして
示されている。この周波数ｆは、調節可能であり、回転
数Ｎと同様にタッピンねじ締付けの諸条件によって所期
の周波数が上記１〜５０００Ｈｚの範囲内から選定され
るものである。この範囲以下では、効果的な振動締付け
を行うことができず、以上では充分な振動締付けの効果
は得られなくなる。
〜５０００にの交流を発生する。この発振周波数は、締
付は工具１を介してタッピンねじに加えられる捩じり振
動の周波数となるもので、図には小さな矢符号ｆとして
示されている。この周波数ｆは、調節可能であり、回転
数Ｎと同様にタッピンねじ締付けの諸条件によって所期
の周波数が上記１〜５０００Ｈｚの範囲内から選定され
るものである。この範囲以下では、効果的な振動締付け
を行うことができず、以上では充分な振動締付けの効果
は得られなくなる。
この低周波発振器６からの交流電流は、電力増幅器７で
増幅されて捩じり振幅θが決定され、サーボ増幅器５に
入力される０、捩じり振幅θは０．１からｌＯ＠の範囲
となるように与えられる。この範囲以下では一方向締付
けと同様な締付は条件であり、以上では、確実性のある
振動締付けの効果が得られなくなる。
増幅されて捩じり振幅θが決定され、サーボ増幅器５に
入力される０、捩じり振幅θは０．１からｌＯ＠の範囲
となるように与えられる。この範囲以下では一方向締付
けと同様な締付は条件であり、以上では、確実性のある
振動締付けの効果が得られなくなる。
サーボ増幅器５では、制御部４からの直流成分と、低周
波発振器６からの交流成分とを重畳して直流モータ２に
印加する。したがって、直流モータ２はタッピンねじに
回転数Ｎの回転と、周波数ｆで振輻θの捩じり振動とを
重畳した回転を締付は工具ｌに伝達し、タッピンねじに
捩じり振動を加えながら締付けする。
波発振器６からの交流成分とを重畳して直流モータ２に
印加する。したがって、直流モータ２はタッピンねじに
回転数Ｎの回転と、周波数ｆで振輻θの捩じり振動とを
重畳した回転を締付は工具ｌに伝達し、タッピンねじに
捩じり振動を加えながら締付けする。
従来の一方向締付は方法では、十字穴付きタッピンねじ
で呼称径５閤のものを２閣以上の鋼板にねじ込む場合、
ねじ込みトルクの上昇によって十字穴がくずれ易くなり
、非常に困難であった。しかし、上記の装置により捩じ
り振動を加えながらタッピンねじを締付けると、上述し
た■式におけるμ、の値が小さくなり、トルク係数にの
値が従来はおよそ０．５であったものが、０．２前後ま
で下がるので、ねじ込みトルクが下がり、締付けが可能
になる。たとえば、板厚３．２ ｍｍの鋼板に呼称径５
ｍのタッピンねじを締付ける場合、従来の一方向締付は
方法では、ねじ込みトルクのピークは約２５ｋｇｆ−ｃ
ｍとなり、十字穴がくずれてしまったが、本発明の捩じ
り振動式締付は方法であれば、ねじ込みトルクのピーク
は１０ｋｇｆ−ｃ箇と１／２以下に下がり、締付けが可
能になる。また、ねじ面の摩擦係数μ、が下がることか
ら、ねじ込み時の焼き付きの防止もできる。一方、トル
ク係数にのばらつきの幅も、一方向締付けの場合の約１
１５と非常に小さくなり、締付は軸力Ｆｆが大きくなる
と共に、ばらつきもなくなって結合力が安定向上する。
で呼称径５閤のものを２閣以上の鋼板にねじ込む場合、
ねじ込みトルクの上昇によって十字穴がくずれ易くなり
、非常に困難であった。しかし、上記の装置により捩じ
り振動を加えながらタッピンねじを締付けると、上述し
た■式におけるμ、の値が小さくなり、トルク係数にの
値が従来はおよそ０．５であったものが、０．２前後ま
で下がるので、ねじ込みトルクが下がり、締付けが可能
になる。たとえば、板厚３．２ ｍｍの鋼板に呼称径５
ｍのタッピンねじを締付ける場合、従来の一方向締付は
方法では、ねじ込みトルクのピークは約２５ｋｇｆ−ｃ
ｍとなり、十字穴がくずれてしまったが、本発明の捩じ
り振動式締付は方法であれば、ねじ込みトルクのピーク
は１０ｋｇｆ−ｃ箇と１／２以下に下がり、締付けが可
能になる。また、ねじ面の摩擦係数μ、が下がることか
ら、ねじ込み時の焼き付きの防止もできる。一方、トル
ク係数にのばらつきの幅も、一方向締付けの場合の約１
１５と非常に小さくなり、締付は軸力Ｆｆが大きくなる
と共に、ばらつきもなくなって結合力が安定向上する。
〔発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、ねじ面の摩擦係数
μ、が下がり、トルク係数比が小さくなるので、一方向
締付けの場合より大幅にねじ込みトルクを下げることが
でき、タッピンねじを従来より厚い鋼板等に使用できる
と共に、締結作業も容易になった。また、最後に加える
締付はトルクは、略々従来どうりの大きさを加えるので
、締付は軸力が大きくなって締結構造の信頼性を向上さ
せることができる。さらに、トルク係数比が小さくなる
ことから、タッピンねじと鋼板等との摩擦力が減少し、
ねじの焼付き現象を防止することができる。
μ、が下がり、トルク係数比が小さくなるので、一方向
締付けの場合より大幅にねじ込みトルクを下げることが
でき、タッピンねじを従来より厚い鋼板等に使用できる
と共に、締結作業も容易になった。また、最後に加える
締付はトルクは、略々従来どうりの大きさを加えるので
、締付は軸力が大きくなって締結構造の信頼性を向上さ
せることができる。さらに、トルク係数比が小さくなる
ことから、タッピンねじと鋼板等との摩擦力が減少し、
ねじの焼付き現象を防止することができる。
図は本発明のタッピンねじ締付は装置の構成国である。
１・・・締付は工具、２・・・直流モータ、６・・・低
周波発振器、７・・・電力増幅器。 一↓−か
周波発振器、７・・・電力増幅器。 一↓−か
Claims (2)
- （１）タッピンねじを螺着するに当たり、タッピンねじ
に対して周波数１〜５０００Ｈｚであって、０．１〜１
０°の角度振幅の捩じり振動を加えながら１〜２０００
ｒｐｍの螺入回転数を適用することを特徴とするタッピ
ンねじ締付け方法。 - （２）タッピンねじの締付け工具を取付けた直流モータ
と、低周波発振器と、該低周波発振器の出力を増幅する
電力増幅器とからなり、低周波発振器の交流出力を増幅
して前記直流モータに入力し、捩じり振動を加えた回転
をタッピンねじに負荷することを特徴とするタッピンね
じ締付け装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199264A JP2780358B2 (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | タッピンねじ締付け方法および締付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199264A JP2780358B2 (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | タッピンねじ締付け方法および締付け装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366529A true JPH0366529A (ja) | 1991-03-22 |
| JP2780358B2 JP2780358B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16404901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199264A Expired - Fee Related JP2780358B2 (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | タッピンねじ締付け方法および締付け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780358B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609620A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-18 | Miyayama Gijutsu Kenkyusho:Kk | 自動ネジ止装置 |
-
1989
- 1989-08-02 JP JP1199264A patent/JP2780358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609620A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-18 | Miyayama Gijutsu Kenkyusho:Kk | 自動ネジ止装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780358B2 (ja) | 1998-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |