螺栓与螺母的紧固方法及紧固装置制造方法及图纸

将基于螺栓与螺母的紧固力设定为目标紧固力。一种紧固被紧固物的螺栓与螺母的紧固方法，在对螺栓施加了螺栓的轴向上的规定的拉伸力的状态下，使螺母或螺栓旋转而对被紧固物施加紧固力。在螺栓的拉伸力随着紧固力的增加而降低时，关于螺栓的拉伸力的变化量相对于螺母或螺栓的旋转角的变化量的比率，在该比率的经时变化中发生了拐点的时刻以后，结束伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给螺栓的拉伸力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺栓与螺母的紧固方法及紧固装置
本专利技术涉及一种能够以目标紧固力紧固螺栓与螺母的紧固方法及紧固装置。
技术介绍
在专利文献1所记载的紧固管理方法中，经过3个紧固工序，将螺栓及螺母紧固在被紧固物上，由此将该紧固力设定为目标紧固力。在第一紧固工序中，一边按压螺母的上表面，一边以规定的拉伸力拉伸从螺母突出的螺栓的前端部。规定的拉伸力是与上述目标紧固力相同的力。此时，螺栓的螺纹面在螺母的螺纹面中的与螺栓及螺母实际紧固被紧固物时的接触位置相反侧的接触位置接触。在第二紧固工序中，在以规定的拉伸力拉伸螺栓的前端部的状态下，使螺母旋转而紧固。在此，紧固螺母，直到紧固力与规定的拉伸力相等。此时，螺栓的螺纹面及螺母的螺纹面由于螺栓及螺母的齿隙而成为相互不接触的状态。在第三紧固工序中，使螺母进一步旋转而紧固。通过该螺母的紧固，紧固力和拉伸力从相互相等的状态变化为相互不同的状态，但在发生该变化时使螺母的旋转停止。在紧固力和拉伸力互不相同的状态下，紧固力上升，拉伸力降低。在螺母停止旋转之后，解除施加在螺栓上的拉伸力。现有技术文件专利文献专利文献1：日本特许第4363661号
技术实现思路
根据本申请专利技术人等的研究得知，在将螺栓及螺母紧固于被紧固物时，关注该紧固结束的时刻时，发现了能够使螺栓及螺母的紧固力成为目标紧固力。关于结束紧固的时刻，在专利文献1中也有记载，但根据本申请专利技术人等的研究得知，即使在与专利文献1不同的时刻结束紧固，也能够使螺栓及螺母的紧固力成为目标紧固力。<br>用于解决问题的手段本申请的第一专利技术是一种紧固被紧固物的螺栓与螺母的紧固方法。首先，在对螺栓施加了螺栓的轴向的规定拉伸力的状态下，使螺母或螺栓旋转而对被紧固物施加紧固力。在此，在螺栓的拉伸力随着紧固力的增加而降低时，关于螺栓的拉伸力的变化量相对于螺母或螺栓的旋转角的变化量的比率，在该比率的经时变化中发生了拐点的时刻以后，结束伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给螺栓的拉伸力。在比率的经时变化中，当比率大致恒定时，能够结束伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给螺栓的拉伸力。能够使规定拉伸力与紧固被紧固物时的作为目标的紧固力相等。本申请的第二专利技术是一种将螺栓与螺母紧固在被紧固物上的紧固装置，具有：第一传感器，检测施加于螺栓的轴向的拉伸力；第二传感器，检测螺母或螺栓的旋转角；以及控制器，控制螺栓及螺母的紧固。控制器进行如下控制：在对螺栓施加规定拉伸力的状态下，使螺母或螺栓旋转而对被紧固物施加紧固力时，螺栓的拉伸力随着紧固力的增加而降低，关于螺栓的拉伸力的变化量相对于螺母或螺栓的旋转角的变化量的比率，在该比率的经时变化中发生了拐点的时刻以后，结束伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固。另外，在伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固结束后，解除对螺栓施加的拉伸力。在该比率的经时变化中，当该比率大致恒定时，控制器可结束伴随螺母或螺栓的旋转而进行的紧固。另外，能够使规定拉伸力与紧固被紧固物时的作为目标的紧固力相等。根据本专利技术，能够将基于螺栓及螺母的紧固力设定为目标紧固力。附图说明图1是表示螺纹紧固体的构造和紧固螺栓及螺母的紧固装置的结构的图。图2是表示第一工序中的螺纹紧固体的状态的图。图3是表示第二工序中的螺纹紧固体的状态的图。图4是表示第三工序中的螺纹紧固体的状态的图。图5是表示第四工序中的螺纹紧固体的状态的图。图6是表示在本实施方式中紧固力及拉伸力的经时变化和变化率dP/dθ的经时变化的图。图7是表示使用双头螺栓的螺纹紧固体的构造的图。图8是表示使用双头螺栓的螺纹紧固体的构造的图。图9是表示在变形例中螺纹紧固体的构造和紧固螺栓及螺母的紧固装置的结构的图。图10是表示在变形例中紧固力及拉伸力的经时变化和变化率dP/dθ的经时变化的图。图11是表示现有技术中的紧固力及拉伸力的经时变化的图。具体实施方式在本实施方式的紧固方法中，在使用螺栓及螺母紧固被紧固物的螺纹紧固体中，一边对螺栓施加螺栓的轴向的规定拉伸力一边紧固螺母。然后，在后述的规定的时刻，结束螺母的紧固，解除对螺栓施加的拉伸力，由此将螺栓及螺母的紧固力设定为目标的紧固力。(螺纹紧固体及紧固装置)首先，使用图1对螺纹紧固体的构造和紧固螺栓及螺母的紧固装置的结构进行说明。在图1中，实线(直线)所示箭头表示机械连接，虚线(直线)所示的箭头表示电连接。螺纹紧固体1具有螺栓2、螺母3及被紧固物4。被紧固物4是将第一被紧固物41和第二被紧固物42重叠而成的。在第一被紧固物41和第二被紧固物42上分别形成有供螺栓2的轴部21贯通的贯通孔41a、42a。第一被紧固物41和第二被紧固物42各自的形状和材质是任意的，可以适当确定。另外，在本实施方式中，被紧固物4由第一被紧固物41和第二被紧固物42构成，但不限于此。即，也可以通过重叠3个以上的被紧固物来构成被紧固物4。螺栓2具有轴部21和头部22，轴部21具有形成有螺纹(外螺纹)的螺纹部21a和未形成螺纹的圆筒部21b。另外，也可以省略圆筒部21b，轴部21仅由螺纹部21a构成。螺栓2的头部22与第一被紧固物41的下表面接触。螺栓2的螺纹部21a的前端从第二被紧固物42的上表面向上方突出，螺母3的螺纹部(内螺纹)与该突出的螺纹部21a啮合。通过使螺母3与螺纹部21a啮合，利用螺母3及螺栓2的头部22对被紧固物4施加紧固力。螺栓2的螺纹部21a的前端从螺母3的上表面3a向上方突出，在该突出的螺纹部21a上连接有拉杆5。拉杆5具有供螺纹部21a插入的凹部5a，在凹部5a的内周面形成有与螺纹部21a啮合的螺纹部。通过使拉杆5向一个方向旋转，螺纹部21a和凹部5a的螺纹部啮合，由此能够将螺纹部21a(即螺栓2)向上方拉伸。作为用于使拉杆5旋转的动力源使用电机M1。例如，通过减速机构连接拉杆5和电机M1，能够将电机M1的动力传递到拉杆5。控制器C控制电机M1的驱动。另外，也可以代替电机M1，通过操作员的手动操作使拉杆5旋转。在拉杆5的外周面的外侧配置有支架6，支架6的下端面6a与螺母3的上表面3a接触。当拉杆5向上拉动螺栓2时，支架6按压螺母3。在螺栓2的轴向上，在拉杆5与支架6之间配置有测力传感器7(相当于本专利技术的第一传感器)，测力传感器7用于检测按压螺母3而将螺栓2向上方拉伸时的力(拉伸力)P(kN)。由测力传感器7检测出的拉力P的信息被发送到控制器C。在支架6的外周面的外侧配置有驱动套管(Drivesocket)8，驱动套管8的下端部与螺母3的外侧面卡合。通过使驱动套管8向一个方向旋转，能够使螺母3旋转而使螺母3向紧固被紧固物4的方向(下方)移动。另外，通过使驱动套管8向另一方向旋转，能够使螺母3旋转而使螺母3向不紧固被紧固物4的方向(上方)移动。作为用于使驱动套管8旋转的动力源使用电机M2。例如，可以通过减速机构连接驱动套管8和电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧固被紧固物的螺栓与螺母的紧固方法，其特征在于，/n在对所述螺栓施加了所述螺栓的轴向上的规定拉伸力的状态下，使所述螺母或所述螺栓旋转而对所述被紧固物施加紧固力，/n在所述螺栓的拉伸力随着所述紧固力的增加而降低时，关于所述螺栓的拉伸力的变化量相对于所述螺母或所述螺栓的旋转角的变化量的比率，在该比率的经时变化中发生了拐点的时刻以后，结束伴随所述螺母或所述螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给所述螺栓的拉伸力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181211 JP 2018-2313801.一种紧固被紧固物的螺栓与螺母的紧固方法，其特征在于，
在对所述螺栓施加了所述螺栓的轴向上的规定拉伸力的状态下，使所述螺母或所述螺栓旋转而对所述被紧固物施加紧固力，
在所述螺栓的拉伸力随着所述紧固力的增加而降低时，关于所述螺栓的拉伸力的变化量相对于所述螺母或所述螺栓的旋转角的变化量的比率，在该比率的经时变化中发生了拐点的时刻以后，结束伴随所述螺母或所述螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给所述螺栓的拉伸力。


2.根据权利要求1所述的紧固方法，其特征在于，
在所述比率的经时变化中，在所述比率大致恒定时，结束伴随所述螺母或所述螺栓的旋转而进行的紧固，并且解除施加给所述螺栓的拉伸力。


3.根据权利要求1或2所述的紧固方法，其特征在于，
所述规定拉伸力与紧固所述被紧固物时的作为目标的紧固力相等。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：绪方智博，小松恭一，伊藤圣司，桥村真治，
申请(专利权)人：株式会社东日制作所，学校法人芝浦工业大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP