JPS58217278A - ねじ付き組立要素を有する組立体の締付方法 - Google Patents
ねじ付き組立要素を有する組立体の締付方法Info
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- JPS58217278A JPS58217278A JP58091667A JP9166783A JPS58217278A JP S58217278 A JPS58217278 A JP S58217278A JP 58091667 A JP58091667 A JP 58091667A JP 9166783 A JP9166783 A JP 9166783A JP S58217278 A JPS58217278 A JP S58217278A
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- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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】
本発明は、所定の締付力を組立体に加えるためのねじ切
シさ扛た組立要素を含む組立体0締付方法に関する。
シさ扛た組立要素を含む組立体0締付方法に関する。
ねじ切シさ扛た組立要素を用いて組立体を保持するのに
現在用いられている全ての締付方法は、使用時の組み立
ての堅固性に依存する所定の締付力を該組立体に加える
というものである。
現在用いられている全ての締付方法は、使用時の組み立
ての堅固性に依存する所定の締付力を該組立体に加える
というものである。
締付方法のうち、次のものが特に知られている0
この方法は古くから用いられている方法であって、所定
の抵抗トルクに達するまで締付を行う。この方法は実施
が容易である。手動締付の場合には、一連の取付プロセ
スを自動化するため力量計を用い、締付力伝達系統内に
トルク・メータを配置し、特定のトルクを測定した時に
締付を止める。しかしながら、予応力の分散が非常に太
きいために、摩擦係数が非常に変動し易いという欠点が
ある。この欠点を回避するために、特殊なフェノを塗布
することによシねじ都に固体の潤滑部を施こしているが
、ねじおよびナンドをこのように処理すれば組み立てに
用する費用が大きくかさむことになる。
の抵抗トルクに達するまで締付を行う。この方法は実施
が容易である。手動締付の場合には、一連の取付プロセ
スを自動化するため力量計を用い、締付力伝達系統内に
トルク・メータを配置し、特定のトルクを測定した時に
締付を止める。しかしながら、予応力の分散が非常に太
きいために、摩擦係数が非常に変動し易いという欠点が
ある。この欠点を回避するために、特殊なフェノを塗布
することによシねじ都に固体の潤滑部を施こしているが
、ねじおよびナンドをこのように処理すれば組み立てに
用する費用が大きくかさむことになる。
回転角締付法
この回転角締付法の原理は簡単である。即ち、トルクの
増大を観察しながら組立部材の接触を検出し、次いで所
定の角度だけ締、付けるのである。しかしながら角度を
計諒で決めると、さほど近似的な回転角を与えない。と
いうのは、あらゆるパラメータを考慮することが困難だ
からである(特に組立体の剛性の計算は困貞1しである
)。
増大を観察しながら組立部材の接触を検出し、次いで所
定の角度だけ締、付けるのである。しかしながら角度を
計諒で決めると、さほど近似的な回転角を与えない。と
いうのは、あらゆるパラメータを考慮することが困難だ
からである(特に組立体の剛性の計算は困貞1しである
)。
角度を決定するために、予応力を与えるゲージを備えた
一連のねじボルトを締め付け、そして得られた角度を平
均する事ができる。別の方法として、比較対照用組立体
および予応力に比例するねじボルトの伸長をσilJ定
する比較器を用いる方法がある。剛性の変化は羽村寸法
にそれ程左右されず、この方法はトルクを@育する方法
よりも良好な結果を与える。しかしながらこの方法の主
な問題点は、角#目算の出発点となるトルクの増加を検
出することである。
一連のねじボルトを締め付け、そして得られた角度を平
均する事ができる。別の方法として、比較対照用組立体
および予応力に比例するねじボルトの伸長をσilJ定
する比較器を用いる方法がある。剛性の変化は羽村寸法
にそれ程左右されず、この方法はトルクを@育する方法
よりも良好な結果を与える。しかしながらこの方法の主
な問題点は、角#目算の出発点となるトルクの増加を検
出することである。
弾性限界まで締付ける方法
この方法では、ねじ付き組立ケZ索の弾性限界に達した
時に締め付けを停止する。この方法を実施するためには
、弾性領域内での締め付けが芯形j・、Q加(I?c相
尚する組立要素の回転角の曲λlにより締付トルクを与
える曲線を8押した後、角度に対するトルクの匂配を考
慮する。このトルク匂配は弾性領域内では一定であるが
、塑性領域内では急激に減少する。従って、との匂配の
減少を検出するためには比較的簡単な装置を使用するだ
けで十分である。
時に締め付けを停止する。この方法を実施するためには
、弾性領域内での締め付けが芯形j・、Q加(I?c相
尚する組立要素の回転角の曲λlにより締付トルクを与
える曲線を8押した後、角度に対するトルクの匂配を考
慮する。このトルク匂配は弾性領域内では一定であるが
、塑性領域内では急激に減少する。従って、との匂配の
減少を検出するためには比較的簡単な装置を使用するだ
けで十分である。
しかしながら弾性限界まで諦め付けを行なうこの方法に
は次のような欠点がちる。即ち、組立体の寸法が完全に
既知でなけtばならない。
は次のような欠点がちる。即ち、組立体の寸法が完全に
既知でなけtばならない。
品質が完全に知られているねじ類の使用しか許されない
。座金を介在して配設することか禁止される。というの
は、座金の偶発的な滑シが匂配を減少させるからである
。
。座金を介在して配設することか禁止される。というの
は、座金の偶発的な滑シが匂配を減少させるからである
。
従って本発明の目的は、従来知られている上に述べたよ
うな方法の欠点を改良する締付方法を提供することにあ
る。
うな方法の欠点を改良する締付方法を提供することにあ
る。
この目的で、本発明による方法は、
a)上記組立要素に予(i:iiの締付サイクルを施こ
し、 b)上記予11ii締付ザイクルを施こす時に、上記組
立被鉛の角度変位の51数として該組立要素5に加えら
れる締伺トルク (Ov)を測定し、C)上記組立要素
に予(iitfのねじ外しサイクルを施こし、 d) 上記予備ねじ外しサイクルを施こす時に、上記組
立要素の角度変位の関数として該組立要晃に加えられる
ねじ外しトルク (a a)を測定し、 e)上記測定段階(b)および(d)の過程で得られた
結果の関数により、上記組立要素に加えられた締付トル
クに組立体の締付力を関連させる実際の比例係数(K)
を計算し、 f)上記実際の比例係数(K)の関数から上記所定の締
付力(力を得るために上記組立要素に加えらfした最終
締付トルク (Of)を計算し、そしてg)上記組立要
素に上記最終締付トルク(Of)を加える!;2階を含
むことを特徴とする。
し、 b)上記予11ii締付ザイクルを施こす時に、上記組
立被鉛の角度変位の51数として該組立要素5に加えら
れる締伺トルク (Ov)を測定し、C)上記組立要素
に予(iitfのねじ外しサイクルを施こし、 d) 上記予備ねじ外しサイクルを施こす時に、上記組
立要素の角度変位の関数として該組立要晃に加えられる
ねじ外しトルク (a a)を測定し、 e)上記測定段階(b)および(d)の過程で得られた
結果の関数により、上記組立要素に加えられた締付トル
クに組立体の締付力を関連させる実際の比例係数(K)
を計算し、 f)上記実際の比例係数(K)の関数から上記所定の締
付力(力を得るために上記組立要素に加えらfした最終
締付トルク (Of)を計算し、そしてg)上記組立要
素に上記最終締付トルク(Of)を加える!;2階を含
むことを特徴とする。
本発明による方法には、各組み立て44Jに締付力を締
付トルクにlt’l連させる実際の比例係数ケ定めるこ
とができるという主な利点が得られる。
付トルクにlt’l連させる実際の比例係数ケ定めるこ
とができるという主な利点が得られる。
さらに、本発明の方法は、トルクぎ1,0例法を利用し
グと方法に容易に置き換えら′i’Lることかでき、し
かもその場合に組み立てを変臭したり−まだ該トルク締
付法を補充したりする必要がないという利点が得ら力、
る。このような置換は、ビスの正@Iな寸法を必要とす
る弾性限界まで締め付ける場合や、予jlifJの研死
および多数の高価な試験を必要とする回転角R,+6付
法の場合には不可能である。
グと方法に容易に置き換えら′i’Lることかでき、し
かもその場合に組み立てを変臭したり−まだ該トルク締
付法を補充したりする必要がないという利点が得ら力、
る。このような置換は、ビスの正@Iな寸法を必要とす
る弾性限界まで締め付ける場合や、予jlifJの研死
および多数の高価な試験を必要とする回転角R,+6付
法の場合には不可能である。
組み立てるときに(d、加えたいD1定の締付力を決定
する7どけて十分であって、所定の締付力を得るのに加
えることが必要な給料トルりの値を前身って!i算して
おく必要はない。
する7どけて十分であって、所定の締付力を得るのに加
えることが必要な給料トルりの値を前身って!i算して
おく必要はない。
以下、本発明を適用することができる組立体を示す第1
図を参照し本発明の詳細な説明する。
図を参照し本発明の詳細な説明する。
第1図には、ねじ付き組立要素を用いて組み立てら′1
1.るユつの扁平な部4;j−/ 、2および/りを含
む典型的な組立体が示さ′i]ている0図示の実施例に
おいては、ねじ付きn−(立夫素f’:j 、 ;jJ
浦/g、ねじ1i4Ii部20およびナツト22を含
むねじボルト16によって:1」成されている。ねじ1
1■部20は、扁平1gj+、材/dおよび/ <’
K Y:成されたλつの孔/3および/3内に受は入才
1.らJLる。
1.るユつの扁平な部4;j−/ 、2および/りを含
む典型的な組立体が示さ′i]ている0図示の実施例に
おいては、ねじ付きn−(立夫素f’:j 、 ;jJ
浦/g、ねじ1i4Ii部20およびナツト22を含
むねじボルト16によって:1」成されている。ねじ1
1■部20は、扁平1gj+、材/dおよび/ <’
K Y:成されたλつの孔/3および/3内に受は入才
1.らJLる。
さらに、ねじ頭部/gのT′−面/ワと扁平部材12の
上面との間に配flされたUシ/の座金ユクならびにナ
ツト、22の上面2/とA111平部材/グの下面との
n3jに配置さfLfrルーの)≦へ金26か設けられ
ている。
上面との間に配flされたUシ/の座金ユクならびにナ
ツト、22の上面2/とA111平部材/グの下面との
n3jに配置さfLfrルーの)≦へ金26か設けられ
ている。
第1図に示されているような組立体に2いて、組み立て
らnる部材間の所定の軸力】′を得る7妄め組み立て時
に訓えらVる締付トルクcv 、f表わす近似式は次の
ように表わすことかで−きる。
らnる部材間の所定の軸力】′を得る7妄め組み立て時
に訓えらVる締付トルクcv 、f表わす近似式は次の
ように表わすことかで−きる。
0v=(、−+μD) X F tl)λπ
上式において、
Cv−WFtj付トルク、p=ねじ要素のねじピッチ、
−μ二組み立て時の平均摩擦係数、D=摩擦による接線
方向力に相当するレバーアーム長さ、F=所定の軸方向
締付力。
−μ二組み立て時の平均摩擦係数、D=摩擦による接線
方向力に相当するレバーアーム長さ、F=所定の軸方向
締付力。
組み立てに対して固有のμおよびI)7)特定の値に相
当する組み立てでは、明らかに次式が得られる。
当する組み立てでは、明らかに次式が得られる。
F : K−Cv (2)
S、 上式中には一定の比例係数でおる。
S、 上式中には一定の比例係数でおる。
ねじを外す時には式(1)は次のようになる。
cd= (−−−−十 μ・D)XF、
(3)コπ トルクを力の関数と考えtば、ねじ締めとねじ外し間に
はヒステリシス(Bum象)が存在することが判る。式
(1)および(3)を組み合わせると、次式が得られる テリシスの存在により各組み立てに対する実際の比例係
数を定めることである。
(3)コπ トルクを力の関数と考えtば、ねじ締めとねじ外し間に
はヒステリシス(Bum象)が存在することが判る。式
(1)および(3)を組み合わせると、次式が得られる テリシスの存在により各組み立てに対する実際の比例係
数を定めることである。
式(2)および(4)を組み合わせると次式が得られる
。
。
π(C!v−cd)
K == □−−−−−−
pΦCv
従って本発明は、次の手順で行なわnる。
a) ねじ付き組立要素に予i、Hのねじ締めサイクル
を施こす。
を施こす。
b)予備のねじ締めサイクルの実施時に、ねじ付き組立
要素の角度変位の関数として該組立要素に加えらrる締
付トルクCvを測定する。
要素の角度変位の関数として該組立要素に加えらrる締
付トルクCvを測定する。
C)ねじ付き組立要素に予備のねじ外しサイクルを施こ
す。
す。
d)予備のねじ外しサイクルの実施時に、組立要素の角
度変位の関数として該組立要素に加えられるねじ外しト
ルクOd を測定する。
度変位の関数として該組立要素に加えられるねじ外しト
ルクOd を測定する。
e)測定段階(b)および(d)の実施過程で得られた
結果に基づいて、組み立て時の締付力をねじ付き組立要
素に加えられた締付トルクに関連させる実際の比例係数
Kを計算する。
結果に基づいて、組み立て時の締付力をねじ付き組立要
素に加えられた締付トルクに関連させる実際の比例係数
Kを計算する。
f)実際の比例係数にの関数から所定のASa付力F’
f を得るためにねじ付き組立要素に加わる最終締付ト
ルクOf を計算する。
f を得るためにねじ付き組立要素に加わる最終締付ト
ルクOf を計算する。
g)ねじ付き組立要素に最終締付トルクCfを加える。
本発明の第2の実施態様によれば、段階(0)は次の中
間段階を含む。
間段階を含む。
e/)上記予備ねじ締めサイクルの終了時にねじ付き組
立要素に加えられる締付トルクC1vO値を再度設定す
る。
立要素に加えられる締付トルクC1vO値を再度設定す
る。
e2)上記予備ねじ外しサイクルの開始時に、ねじ付き
組立要素に加えられるねじ外しトルクclaの値を再度
設定する。
組立要素に加えられるねじ外しトルクclaの値を再度
設定する。
e3)中間段階(θ/)および(e2)で設定さハた締
付トルクおよびねじ外しトルクの値01vおよびOld
の関数により実際の比例係数Kを計算する。
付トルクおよびねじ外しトルクの値01vおよびOld
の関数により実際の比例係数Kを計算する。
この実施態様においては、中間段階(e3)のときに、
実際の比例係i1(を次式に基づいて計を計算するだけ
でちる。
実際の比例係i1(を次式に基づいて計を計算するだけ
でちる。
F:KCf
本発明の81!−の実施態様によれば、組立体の剛性が
一定であるかまたは該l1all性の変化則が既知であ
るとして、段階(e)は次の中間段階を含む。
一定であるかまたは該l1all性の変化則が既知であ
るとして、段階(e)は次の中間段階を含む。
OI/)測定段階(b)の実茄iで得ら、f′lた結果
から出発してねじUき組立要素の角度変位の関数により
締付トルクを表わす曲線の匂配Gv を計算する。
から出発してねじUき組立要素の角度変位の関数により
締付トルクを表わす曲線の匂配Gv を計算する。
OI4測定段階(d)の結果から出発して組立要素の角
度変位の関数によシねし外しトルクな定める曲線の匂配
Gd を計nする。
度変位の関数によシねし外しトルクな定める曲線の匂配
Gd を計nする。
OL、?)上記中間段階(el /)および(G14
で計3′¥された匂配値Gv およびG4 の関数によ
シ実際の比例係数Kを計算する〇 上式中θはねじ9素の角度変位でおる。
で計3′¥された匂配値Gv およびG4 の関数によ
シ実際の比例係数Kを計算する〇 上式中θはねじ9素の角度変位でおる。
この第2の実施態様においては、中間段階(e’、7)
時に、実際の比例係数Kを次式を用いて計算する必要が
ある。
時に、実際の比例係数Kを次式を用いて計算する必要が
ある。
上に述べた2つの実施態様によれば良好な結果が得られ
るが、さらに段階(a)から(θ)をn回繰返し、例え
ば平均法、最小コ乗法のような慣用の統計法を用いて実
際の比例係数Kを計算することにより、結果をさらに改
良することができるO Kの値(関しできるだけ良い精度を得るためには、ねじ
締付サイクル時に締付トルクの最終値を、組み立てのと
きに計算できるOf の近似値の約gθ%に等しくする
ことが望ましい。
るが、さらに段階(a)から(θ)をn回繰返し、例え
ば平均法、最小コ乗法のような慣用の統計法を用いて実
際の比例係数Kを計算することにより、結果をさらに改
良することができるO Kの値(関しできるだけ良い精度を得るためには、ねじ
締付サイクル時に締付トルクの最終値を、組み立てのと
きに計算できるOf の近似値の約gθ%に等しくする
ことが望ましい。
また、段階(a)から(e)を少なくとも2回繰返す時
には、部1回目に、組み立てのときにμとしてこの係数
の推定最小値を取って算出できるOf の近似値に相当
する締付トルクの最終値を適用することが望ましい。第
2回目のサイクルの時((は、段1’1Z(a)の終了
時におけるん終値が第1回目のサイクルの段14′(8
)から(o)でPi−出できる8値Cf の約ざ0%
に相当する締付トルクを加えるのが望ましい。
には、部1回目に、組み立てのときにμとしてこの係数
の推定最小値を取って算出できるOf の近似値に相当
する締付トルクの最終値を適用することが望ましい。第
2回目のサイクルの時((は、段1’1Z(a)の終了
時におけるん終値が第1回目のサイクルの段14′(8
)から(o)でPi−出できる8値Cf の約ざ0%
に相当する締付トルクを加えるのが望ましい。
@1図は、本発明の方法を適用、jできる組立体を示す
し分断面図である。 /ユ、/りφΦ扁平部相;t、y、ts・・孔;/A・
・ねじボルト(ねじ伺き組立要素);7g・・頭部;コ
O・・ねじ軸部;22・・す、ット;2’l、、21.
・・座台。 1 − 特許出願人代理人 曾 我 道 照 1−か
し分断面図である。 /ユ、/りφΦ扁平部相;t、y、ts・・孔;/A・
・ねじボルト(ねじ伺き組立要素);7g・・頭部;コ
O・・ねじ軸部;22・・す、ット;2’l、、21.
・・座台。 1 − 特許出願人代理人 曾 我 道 照 1−か
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 / 組立体に所定の締付力を加えるためのねじ付き組立
要素を含む組立体の締付方法において、 a)前記組立要素に予備の締付サイクルを施こし、 b)前記予備締付サイクルを施こす時に、前記組立要素
の角度変位の関数として該組立要素に加えられる締付ト
ルク(Cv) を測定し、 C)前記組立要素に予備のねじ外しサイクルを施こし、 d)前記予備ねじ外しサイクルを施こす時に前記組立要
素の角度変位の関数として該組立要素に加えら肛るねじ
外しトルク(C! d)をd11]定し、 e) 前記測定段階(b)および(d)の段階で得られ
た結果の関数によシ、前記組立要素に加えられた締付ト
ルクに組立体の締付力を関連させる実際の比例係数(K
)を計算し、f)前記実際の比例係数(K)の関数によ
り前記所定の′締付力(乃を得るために前・記組立太素
に加えらハた最終給飼トルク(Of) を計算し、そ
して g)@記組立要素に前記最終締付トルク(C! f)を
加える段階を含むことを特徴とするねじ付き組立要素を
有する組立体の締付方法。 二 段階(−)から(e)をn回繰返し、前記実際の比
例係数(K)は前記n個の段階(e)で算出された比例
係数(K)のn個の値から出発して統計的に得ら詐る特
許請求の範囲第1項記載のねじ付き組立要素を有する組
立体の締付方法。 3、 段階(e)が、 e/)予備締付サイクルの終了時に組立要素に加えられ
る締付トルク(Olv)の値を再度設定し、 e、2)予備ねじ外しサイクルの開始時に組立要素に加
えられるねじ外しトルク(Ol d)の値を再度設定し
、そして ej) 前記中間段階(e i)および(ej)で設
定された締付トルク(OI v) およびねじ外しトル
ク(C!ld)の値の関数により前記実際の比例係数(
K)を計算する中間段階を含む特許請求の範囲第1gi
または第一項記載のねじ付き組立要素を有する組立体の
締付方法。 侶 中間段階(θ3)で、次式 を用いて実際の比例係数(K)を計算し、上式中、pは
組立g索のねじピッチである特許請求の範囲第3項記載
のねじ付き組立要素を有、する組立体の締付方法。 よ 段階(e)が、 θ17)測定段階(b)の実施で得られた結果から出発
して設定される組立要素の角度変位の関数によシ締付ト
ルクを与える/I!it線の匂配(Gv)を計算し、 θ12)測定段階(a)の結果から出発して設定σノす
る組立要素の角I!(変位の関数によりねじ外しトルク
を与える曲糺1の匂配(G (1)を計47シ、そして B I J)前記中間段階(e’ /) オ、1: ヒ
(elx) テ3.ll出された前記匂配(Gv、Gc
L) のイ111の関数により実際の比例係数(K)
を計算する中間段1コニ!を含む特許請求の範囲第1項
または第2項記載のねじ付き組立要素を有する組立体の
締付方法。 乙 中間段階(e ’ 3)で、実際の比例係数(K)
を次式 を用いて計算し、上式中pは組立要素のねじピンチであ
る特許請求の範囲第S項記載のねじ付き組立要素を有す
る組立体の締付方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8209108 | 1982-05-26 | ||
FR8209108A FR2527714A1 (fr) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Procede de serrage d'un assemblage comportant un element d'assemblage filete |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58217278A true JPS58217278A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=9274331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58091667A Pending JPS58217278A (ja) | 1982-05-26 | 1983-05-26 | ねじ付き組立要素を有する組立体の締付方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4488437A (ja) |
EP (1) | EP0096620B1 (ja) |
JP (1) | JPS58217278A (ja) |
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