JP5195154B2 - ボルト締結方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボルト締結方法及びその装置に関する。

ボルト締結方法として、特許文献１に示すように、被締結部材間に弾性変形部材を介在させた上で、その両被締結部材を、両弾性変形部材の両側位置において、ボルトにより締結し、その際、そのボルト締付値を、設定値に弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な締め代締付値（補正値）を付加するものがある。

例えば、軸受構造体の組立方法においては、図１１に示すように、軸受キャップ（被締結部材）２１と取付けボディ（被締結部材）２０との間に区画形成された１つの軸孔２２にクラッシュハイトを有する一対の半割メタル（弾性変形部材）２３と軸体２４とを装着した上で、軸受キャップ２１と取付けボディ２０とを、ボルトＡ，Ｂを用いて締結することが行われ、その際、軸受キャップ２１と取付けボディ２０とが密着するまでの間、メタルクラッシュ（半割メタル２３の押し潰し）が生じて、そのメタルクラッシュに伴いボルト軸力の消費成分（≒メタル成分角度θｃ）が発生することから、そのメタル成分角度θｃがボルトの締付過程で求められ、そのメタル成分角度θｃが補正角度として初期設定角度（前工程である軸孔加工形成時の締付角度と同じ締付角度）に付加される。

より具体的には、図１２に示すように、上記半割メタルを装着した状態でのボルト（軸受キャップボルト）の締付過程において、締付終了前（軸受キャップ２１と取付けボディ２０とが完全に密着した状態）のトルク勾配β（ｄＴ／ｄθ）から理論着座点θ0を算定すると共に、そのトルク勾配βとボルトの締付初期（上記半割メタルのメタルクラッシュハイトを押し潰す過程）のトルク勾配α（ｄＴ／ｄθ）とから、メタル成分角度θｃ（増し締め量）を求め、理論着座点θ0を基準として、初期設定角度θstd（前工程である軸孔加工形成時の締付角度と同じ締付角度）にメタル成分角度θｃを付加した締付角度だけ各ボルト毎に締付けることが行われる（θstd＋θｃ）。この方法においては、図１３に示すように、ボルトの締付過程で検出されるメタル成分角度θcが安定し易いことから、メタル成分角度θcを増し締め制御しても、軸体と半割メタルとの間に適正なクリアランスを維持しつつ上記軸孔の真円度を確保することが可能となる。

ところで、被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、その両被締結部材を、両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトにより締結する場合がある。例えば、図１に示すように、軸受キャップ（被締結部材）２１と取付けボディ（被締結部材）２０との間に区画形成された２つの軸孔２２に一対の半割メタル（弾性変形部材）２３と軸体２４とを装着した上で、軸受キャップ２１と取付けボディ２０とを、３本のボルトＡ，Ｂ，Ｃを用いて締結するような場合である。このような場合においても、前述の場合同様、一対の半割メタル（弾性変形部材）２３のクラッシュハイト（締め代）を押し潰すために必要な補正値（メタル成分角度θｃ）を求め、それを増し締めする必要がある。
特開平０２−０４１８３０号公報

しかし、各ボルト毎に補正値としてのメタル成分角度θｃを求めようとした場合、締付過程で検出されるメタル成分角度θcが、図１４に示すように、ボルト毎にばらつく傾向にあり、この後、そのばらついたメタル成分角度θcに基づき各ボルト毎に補正制御を行ったとしても、各ボルトによる最終的な締付軸力はばらつくことになる。このため、２つの軸孔を有して３本のボルトにより締結された軸受構造体等においては、軸体と半割メタルとの間を適正なクリアランスに維持することや、軸孔の真円度を確保することが困難となっている。

また、上記場合においては、各ボルト毎に、その締結特性を用いて特有の補正値（メタル成分角度θｃ）を個々に演算しなければならず、ボルトの本数が増えたことと相まって、補正値の演算処理等の負担は増えることになっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その第１の技術的課題は、被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、該両被締結部材を、該両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトをもってそれぞれ締結し、その際、各ボルトを、該各ボルトの締付基準点を基準として、基本締付値に該弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な補正値を付加した締付値で締付けるボルト締結方法において、各ボルトについての最終的な締付軸力を極力ばらつかないようにすると共に、補正値の演算処理等の負担を軽減できるようにすることにある。
第２の技術的課題は、上記ボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供することにある。

前記第１の技術的課題を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、該両被締結部材を、該両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトをもってそれぞれ締結し、その際、各ボルトを、該各ボルトの締付基準点を基準として、基本締付値に該弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な補正値を付加した締付値で締付けるボルト締結方法において、
前記ボルトによる締結を、前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置における両側位置ボルト締結と、前記両弾性部材の間位置における中間位置ボルト締結とに分け、そのうちのいずれか一方のボルト締結だけを、その締付値が前記弾性変形部材の締め代を押し潰す領域を超える所定締付値になるまで行わせて、前記両弾性変形部材の締め代を、前記ボルトによる締結のうちの他方のボルト締結の締結位置に集約させ、
次に、前記他方のボルト締結を、前記集約された締め代を押し潰す過程を経た所定の締結状態になるまで行わせて、その締結特性から前記弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、その締め代成分角度から、前記補正値として全ボルト共通の補正値を演算し、
次に、前記全ボルトを、その各締付基準点を基準として、前記基本締付値に前記全ボルト共通の補正値を付加した締付値になるまで締付ける構成としてある。請求項１の好ましい態様としては、請求項２〜７の記載の通りとなる。

前記第２の技術的課題を達成するために本発明（請求項８に係る発明）にあっては、
被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、該両被締結部材を、該両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトをもってそれぞれ締結し、その際、各ボルトを、該各ボルトの締付基準点を基準として、基本締付値に該弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な補正値を付加した締付値で締付けるボルト締結装置において、
前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルト、及び前記両弾性変形部材の間位置に設けられるボルトの締付けをそれぞれ調整する複数のボルト締付け調整手段と、
前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルト、及び前記両弾性部材の間位置に設けられるボルトのうち、いずれか一方のボルトの締付けを調整するボルト締付け調整手段の制御に関しては、そのボルトを、前記弾性変形部材の締め代を押し潰す締付領域を超える所定締付値になるまで締付けさせて、前記両弾性変形部材の締め代を他方のボルト位置に集約させ、他方のボルトの締付けを調整するボルト締付け調整手段の制御に関しては、そのボルトを、前記集約された締め代を押し潰す過程を経た所定の締結状態になるまで締付けさせる初期締め制御手段と、
前記初期締め制御手段の締付制御によって生じる前記他方のボルトによる締結特性から、前記弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、その締め代成分角度から、全ボルト共通の補正値を演算する演算手段と、
前記他方のボルトの締付けを調整後、前記複数のボルト締付け調整手段を制御して、前記全ボルトを、その各締付基準点を基準として、前記基本締付値に前記全ボルト共通の補正値を付加した締付値になるまで締付けさせる後締め制御手段と、
を備える構成としてある。この請求項８の好ましい態様として、請求項９以下の記載の通りとなる。

請求項１の発明によれば、各ボルトの締付値には、その各締付基準点を基準として、基本締付値（一定値）に各ボルト毎の特有の補正値ではなく全ボルト共通の補正値を付加したもの（一定値）が用いられることになり、各ボルトの最終的な締付軸力がばらつくことを防止できることになる。その一方、各ボルトの補正値は、その各ボルトの特性を用いて個々に導き出すのではなく、一部のボルトの締結特性（他方のボルト締結の締結特性）を用いて導きだされることになり、各ボルトの特性を用いて個々に補正値を導き出す場合に比べて、補正値の演算処理等の負担を軽減できることになる。このため、各ボルトの最終的な締付軸力のばらつきを防止できると共に、補正値の演算処理等の負担を軽減できる。
しかも、上記全ボルト共通の補正値を求めるに際して、他方のボルト締結だけで（一部のボルトだけで）集約された弾性部材の締め代を押し潰すことから、そのときの特性が明瞭に表れることになり、締め代成分角度の検出精度を高めることができる。

請求項２の発明によれば、他方のボルト締結を、その締付値が一方のボルト締結の所定締付値まで行い、その後、全ボルトを、所定締付値を基準として、前記全ボルト共通の補正値を考慮した共通の増し締め値だけ増し締めすることから、所定締付値（弾性変形部材の締め代を押し潰す締付領域を超える領域の値）では各ボルトの締付軸力がほぼ等しくなることを利用して、それを基準として、共通の増し締め値だけ増し締めされることになり、各ボルトの締付値は、その各締付基準点を基準として、ほぼ一定値となる。このため、この場合も、各ボルトの最終的な締付軸力がばらつくことを防止できる。

請求項３の発明によれば、全ボルトを、所定締付値から同時に増し締めすることから、同期条件を同一として、各ボルトの締付制御等を簡略化することができる。
また、ボルトを停止状態から再締付する際、ボルト締結面に静摩擦と動摩擦とが生じるが、全ボルトを同一同期条件の下で所定締付値から同時に増し締めできることから、摩擦の影響を受けて各ボルト毎に締付特性が変化することを抑制できる。このため、多軸からなるボルト締結体構造においては、締結品質を高い状態で確保できる。

請求項４の発明によれば、両側位置ボルト締結を中間位置ボルト締結に先行して行う場合には、中間位置ボルト締結の締結特性から両弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の１／２とすることで、弾性変形部材の２倍分の締め代を押し潰した際の締め代成分角度を、本来の補正すべき値とすることができ、適正な共通の補正値を得ることができる。

請求項５の発明によれば、中間位置ボルト締結を両側位置ボルト締結に先行して行う場合には、両側位置ボルト締結の締結特性から各弾性変形部材の締め代成分角度をそれぞれ求めると共に、全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の平均値とすることで、両側位置ボルト締結における各ボルトが弾性変形部材の締め代を押し潰した際の各締め代成分角度を、ばらつきが抑制された値とすることができ、適正な共通の補正値を得ることができる。

請求項６の発明によれば、各ボルトの締付基準点が、弾性変形部材の締め代を押し潰す領域を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点であり、弾性変形部材の締め代成分角度を、他方の締結の締結特性において締め代の押し潰し終了点が示す締付角度と、該締め代の押し潰し終了点を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点と、から求めることから、前記請求項１〜５の作用効果を具体的に実現できる。

請求項７の発明によれば、両被締結部材が、２つの軸孔を並設した状態で形成する取付けボディと軸受キャップとからなり、弾性変形部材が、各軸孔内に円環を構成するように装着される一対の半割メタルであり、弾性変形部材の締め代が、前記半割メタルのクラッシュハイトにより構成されることから、前記請求項１〜６の作用効果を具体的に実現できる。

請求項８の発明によれば、作動において、前記請求項１に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項１に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

請求項９の発明によれば、作動において、前記請求項２に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項２に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

請求項１０の発明によれば、作動において、前記請求項３に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項３に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

請求項１１の発明によれば、作動において、前記請求項４に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項４に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

請求項１２の発明によれば、作動において、前記請求項５に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項５に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

請求項１３の発明によれば、作動において、前記請求項６に係るボルト締結方法が使用されることになり、請求項６に係るボルト締結方法を使用したボルト締結装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態に係るボルト締結方法は、図１に示すように、シリンダボディからなる取付けボディ（被締結部材）２０とエンジン軸受部品としての軸受キャップ（被締結部材）２１とを３本のボルトＡ，Ｂ，Ｃにより締結する組付工程に用いられる。取付けボディ２０と軸受キャップ２１とは、取付けボディ２０に軸受キャップ２１がボルトＡ，Ｂ，Ｃによりボルト締結されるとき、その取付けボディ２０と軸受キャップ２１との間において２つの軸孔（加工前）２２を並設状態で形成することになっており、その各軸孔２２は、取付けボディ２０及び軸受キャップ２１の双方に略半々に跨ることになっている。このとき、ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付位置は、２つの軸孔２２の並設方向において、各軸孔２２の両側とされており、本実施形態においては、ボルトＡ，Ｃの締付位置は２つの軸孔２２の並設方向両側外方とされ（両側位置ボルト締結）、ボルトＢの締付位置は２つの軸孔２２間とされる（中間位置ボルト締結）。

前記取付けボディ２０と前記軸受キャップ２１との組付工程は、軸受加工前工程と、軸孔加工工程と、軸受組立工程とからなっている。本実施形態に係るボルト締結方法は、そのうちの軸受組立工程において用いられている。

先ず、軸受加工前工程から説明する。軸受加工前工程は、軸孔加工工程を行う前に、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とをボルトＡ，Ｂ，Ｃによりボルト締結する工程であり、この工程においては、図２に示すように、ボルトの締付角度を制御する角度法を用いて、３本のボルトＡ，Ｂ，Ｃが、その各理論着座点θ０を基準として、予め設定されている初期設定角度θｓｔｄ（一定）にまで締付けられる。この場合、理論着座点θ０は、ボルトＡ，Ｂ，Ｃの各締付過程中に、その各ボルトＡ，Ｂ，Ｃについての締付角度とその締付角度に対応する締付トルクとを計測して、その計測値から各トルク特性（各トルク特性線）を得、その各トルク特性（各トルク特性線）のトルク勾配β（＝ｄＴ／ｄθ）を利用してそれぞれ求めることになっている。尚、ボルトの締付けには、ナットランナー等のボルト回転手段が用いられる。

前記軸孔加工工程は、軸孔２２加工として例えばボーリング加工を行うものであり、その軸孔加工工程においては、前記軸受加工前工程において行われたボルト締結状態が維持される。

前記軸受組立工程は、上記軸孔加工工程後、一旦、取付けボディ２０から軸受キャップ２１を取外して、その各軸孔２２（取付けボディ２０の円弧状凹所及び軸受キャップ２１の円弧状凹所）に弾性変形部材としての一対の半割メタル２３と軸体（クランク軸等）２４とを装着し、その上で、ボルトＡ，Ｂ，Ｃによるボルト締結により取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを再組付けする工程である（図１の状態参照）。この場合、半割メタル２３は、略円筒形の金属部材を直径に沿って分割したような形状とされて、取付けボディ２０から軸受キャップ２１を取外した後に、取付けボディ２０の円弧状凹所及び軸受キャップ２１の円弧状凹所に沿うようにそれぞれ装着されるが、その際、半割メタル２３は、図３に示すように、軸受キャップ２１、取付けボディ２０の接合面よりも僅かに突出して締め代としてのクラッシュハイト２３ａを構成することになり、その半割メタル２３が装着された取付けボディ２０と軸受キャップ２１とが、その間に軸体２４を挟み込むようにしつつ組み合わされる。

前記軸受組立工程において、半割メタル２３が装着された取付けボディ２０と軸受キャップ２１とがその間に軸体２４を挟み込むようにしつつ組み合わされると、ボルトＡ，Ｃによる締結と、ボルトＢによる締結とに分けられて、ボルト締結が行われる。

本実施形態においては、先ず、図４に示すように、ボルトＡ，Ｃによる締結が開始される。各組の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａ（メタルクラッシュさせるためのメタル成分）を、ボルトＢが位置する側に集約させて、ボルトＡ，Ｃによっては、半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａをメタルクラッシュさせないようにするためである。このため、図４に示すように、ボルトＡ，Ｃの場合のトルク特性は、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを締結する際の直線状のトルク特性を示す（θ0A（又はθ0C)〜θｘの間を参照）。

前記最初のボルト締結であるボルトＡ，Ｃによる締結は、図４に示すように、同時に開始され、初期締めトルクＴｘ（又はそれに対応する初期締め角度θｘ）に到達すると停止される。このボルトＡ，Ｃによる締結は、前述したように、各組の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａをボルトＢが位置する側に集約させるためであるが、ボルトＡによる締結とボルトＣによる締結とを同時に行うのは、クラッシュハイト２３ａの集約効果を高めると共に、締付条件を同一条件として締付制御等の簡略化を図るためである。ボルトＡ，Ｃによる締結を、初期締めトルクＴｘに到達すると停止するのは、この後の工程で行われるボルトＢによる締結により補正締付角度が求められるのを待つためである。ここで、上記初期締めトルクＴｘは、全クラッシュハイト２３ａを押し潰すために必要な締付トルク以上（領域外）の所定のトルク値であり、この初期締めトルクＴｘは、実験等により予め求められる。

この各ボルトＡ，Ｃの締付過程中においては、その各締付角度とその締付角度に対応する締付トルクとを計測することにより、各トルク特性（各トルク特性線）を得て、その各トルク特性（各トルク特性線）のトルク勾配β（＝ｄＴ／ｄθ）から理論着座点θ0（θ0A,θ0C）が求められる（図４参照）。後述のボルトＢを含め全てのボルトＡ〜Ｃの締付角度の基準を各理論着座点とするためである。

前記ボルトＢによる締結は、図４に示すように、前記ボルトＡ，Ｃによる締結が初期締めトルクＴｘに到達してその締結が停止されると、開始される。ボルトＢによる締結をボルトＡ，Ｃによる締結よりも後で行わさせるのは、ボルトＡ，Ｃにより集約された各組の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａをボルトＢの締付けだけで押し潰すことにより、クラッシュハイト２３ａのメタルクラッシュ特性を含むトルク特性を求め、その１本のボルトＢのトルク特性に基づき、全体のメタルクラッシュのためのメタル成分角度（締め代成分角度）θｃを精度良く求めるためである。

上記ボルトＢの締付特性としては、図４に示すように、半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａをメタルクラッシュする際のメタルクラッシュ領域のトルク特性（θｘ〜θｃの間を参照）、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを締結する際のトルク特性が、順に表れる（θｃ〜θｘの間を参照）。具体的には、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを締結する際のトルク特性のトルク勾配βは、メタルクラッシュ領域のトルク特性のトルク勾配αよりも大きくなり、トルク勾配βの勾配線とトルク勾配αの勾配線とは交点（押し潰し終了点）Ｐを形成する。

このようなボルトＢの締付特性に基づき、そのボルトＢについての理論着座点θ0B、その理論着座点θ0Bを基準とした前記メタル成分角度θｃ、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度が求められる。ボルトＢについての理論着座点θ0Bを求めるのは、前述したように、ボルトＡ〜Ｃの締付角度を理論着座点を基準として調整するためである。このため、トルク勾配βの勾配線を利用して、その勾配線と締付角度軸（横軸）との交点が、ボルトＢの理論着座点θ0Bとして求められる（具体的には、トルク勾配βの勾配線上の締付トルクＴとトルク勾配βとによりＴ／βを算出し、その締付トルクＴに対応する締付角度からＴ／βだけ遡った点を求める）。

メタル成分角度θｃを求めるのは、クラッシュハイト２３ａの締付消費分を求めて全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度の基礎とするためである。このため、ボルトＢについてのトルク勾配αの勾配線とトルク勾配βの勾配線とを利用し、その両者の交点Ｐが求められ、その交点Ｐにおける座標の一つである締付角度がメタル成分角度θｃ（理論着座点θ0Bを基準）として求められる。

全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度を求めるのは、この後の工程で行う再締付角度に利用するためである。このため、本実施形態においては、ボルトＢについての上記メタル成分角度θｃに基づきθｃ／２が演算され、それが全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度θｃ／２とされる。ここで、メタル成分角度θｃを２で割って補正締付角度θｃ／２とするのは、２組の一対のクラッシュハイト２３ａが集約され、２倍分のメタル成分（クラッシュハイト２３ａ）を１本のボルトＢが押し潰して、メタル成分角度が２倍になって表れるからである。これにより、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度θｃ／２が得られるだけでなく、これに伴って、個々のボルトのトルク特性からメタル成分角度θｃをそれぞれ求めてそれら個々について補正締付角度を算出する場合に比べて補正締付角度の演算処理負担を軽減できることになる。

このボルトＢによる締結も、図４に示すように、ボルトＡ，Ｃの場合と同様、初期締めトルクＴｘに到達すると、その締結が停止される。ボルトＡ〜Ｃの締付停止点（初期締めトルクＴｘ点）を、締付軸力がほぼ等しい共通の再締付開始点とするためである。すなわち、初期締めトルクＴｘに到達する点では、メタルクラッシュ領域を超えて、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを締結する領域に入っており、そこでは、ボルトＡ，Ｂ，Ｃのいずれもが、ほぼ等しいトルク勾配βを示すことになり、締付停止点（初期締めトルクＴｘ点）を共通にすれば、その点ではボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付軸力（ボルト軸力）はほぼ等しくなる（図４におけるθ0A（θ0C）Ｔｘθｘがなす三角形の面積と、θ0BＴｘθｘがなす三角形の面積とがほぼ等しいことを参照）。このため、このことと、前述の全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度とに着目し、初期締めトルクＴｘ点（初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘ（理論着座点を基準にしたもの））を、この後の工程で行う締付けの共通の再締付開始点としようとしているのである。

ボルトＢの締結が停止されると、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度を考慮したボルトＡ，Ｂ，Ｃによる再締付けが開始される。各ボルトＡ，Ｂ，Ｃを、ばらつかせることなく最終的な締付軸力にまで締め付けるためである。すなわち、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の再締付開始点（初期締めトルクＴｘ点）においては、前述したように、締付軸力ほぼ等しくなっており、その再締付開始点を基準に、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃを、共通の補正締付角度θｃ／２を考慮した締付角度だけ締付けることにより、ボルトＡ，Ｂ，Ｃの最終的な締付軸力がばらつかないようにしているのである。具体的には、ボルトＡ，Ｂ，Ｃによる再締付角度（締付制御角度）は、各理論着座点θ0(θ0A,θ0B,θ0C）を基準として、共通の初期設定角度θstdに共通の補正締付角度θｃ／２を加算したものに設定されることになる。本実施形態においては、それから初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘ（理論着座点を基準にしたもの）を差し引いたものθstd+θｃ／２−θｘ（共通値）が演算され、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃは、各締付軸力がほぼ等しい初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘ（理論着座点を基準にしたもの）から、共通値であるθstd+θｃ／２−θｘだけ増し締めされる。これにより、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの最終的な締付軸力がばらつくことが防止されることになる。

またこの場合、全てのボルトＡ〜Ｃの再締付けは、同時に開始（同期）される。これは、同期条件を同一として、各ボルトＡ〜Ｃの締付制御等を簡略化するためである。また、ボルトを停止状態から再締付する際、ボルト締結面に静摩擦と動摩擦とが生じるが、全ボルトＡ〜Ｃを同一同期条件の下で所定締付値から同時に増し締めすることにより、摩擦の影響を受けて各ボルト毎に締付特性が変化することを抑制するためでもある。これにより、高い締結品質を確保できることになる。

勿論、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃについて、各理論着座点θ0(θ0A,θ0B,θ0C）を基準とした締付制御角度θstd+θｃ／２を設定し、各理論着座点θ0から締付制御角度θstd+θｃ／２までに到達しているか否かを判断する場合には、必ずしも、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの初期締めトルクＴｘを等しくする必要はない。各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付角度が、各理論着座点θ0を基準として締付制御角度θstd+θｃ／２であれば、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付軸力は共通することになるからである。

各ボルトＡ，Ｂ，Ｃが初期締めトルクＴｘに対応する締付角度θｘからθstd+θｃ／２−θｘだけ増し締めされたとき（理論着座点θ0から締付制御角度θstd+θｃ／２までに到達したとき）には、その各締付は停止し、締付けは終了する。これにより、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃのいずれもが、理論着座点θ0から締付制御角度θstd+θｃ／２だけ締め付けられることになり、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの最終的な締付軸力がばらつくことを抑制できることになる。

次に、上記第１実施形態に係る方法を用いたボルト締結装置について説明する。このボルト締結装置１は、図５に示すように、ボルト回転手段としての複数（本実施形態においては３台）のナットランナ２Ａ〜２Ｃと、その各ナットランナ２Ａ〜２Ｃを制御する制御系３と、を備えている。ナットランナ２Ａ（２Ｂ，２Ｃ）は、ボルトの頭部に係合されるソケット４と、そのソケット４を回転駆動する駆動モータ（ボルト締付け調整手段）５と、ソケット４によってボルトに負荷されるトルクを検知するためのトルクトランスデューサ（トルク検知手段）６と、駆動モータ５の回転角度を検出することによりボルトの締付け角度を測定する角度エンコーダ（締付け角度検出手段）７とを有している。

前記制御系３は、演算制御装置（ＣＰＵ）８を備えている。この演算制御装置８には、トルクトランスデューサ６からの締付けトルク信号、角度エンコーダ７からの締付け角度信号が直接、入力されている他に、トルク勾配演算、初期締めトルクＴｘへの到達を検出するためのの各種情報が入出力される。先ず、トルクトランスデューサ６からの締付トルク信号、角度エンコーダ７からの締付角度信号について説明する。これら信号に基づく締付トルク、締付角度は、ボルトの締付け開始と同時に計測が開始されることになっており、そのうち、締付角度については、後述する如く、理論着座点が求められた後は、以後、その理論着座点を基準として（締付角度値０として）、締付角度が特定される。

次に、トルク勾配演算のための入出力関係について説明する。制御系３には、基準トルクＴ00を設定する基準トルク設定器９Ａが備えられ、その基準トルク設定器９Ａからの基準トルク信号と各ナットランナ２Ａ〜２Ｃのトルクトランスデューサ６によって検知されたボルトの締付トルク信号とが各コンパレータ１０Ａａ（１０Ａｂ，１０Ａｃ）にそれぞれ入力されている。各コンパレータ１０Ａａ（１０Ａｂ，１０Ａｃ）は、基準トルク信号と締付トルク信号とを比較して、その両者の値が一致したときに一致信号を出力することになっており、その一致信号はアナログゲート１１Ａａ（１１Ａｂ，１１Ａｃ）を介して基準トルク到達信号として演算制御装置８に入力されることになっている。一方、演算制御装置８には、各ナットランナ２Ａ（２Ｂ，２Ｃ）の角度エンコーダ７が検出するボルトの締付角度信号が、その各角度エンコーダ７に対応した角度ゲート１２a〜１２ｅ（３組あるうちの１組のみ図示）を介して入力されることになっており、その各組の角度ゲート１２a〜１２ｅには、ＯＮ，ＯＦＦするための演算制御装置８からのＯＮ，ＯＦＦ信号がそれぞれ入力されることになっている。演算制御装置８から各組の角度ゲート１２a〜１２ｅへのＯＮ信号は、基準トルク到達信号が各アナログゲート１１Ａａ（１１Ａｂ，１１Ａｃ）を介して演算制御装置８に入力されることを条件にそれぞれ出力されることになっており、これにより、各組の角度ゲート１２a〜１２ｅがＯＮとされて、演算制御装置８（記憶手段）は、基準トルクＴ00時点における基準締付角度θ00を記憶することになる。これに対して、演算制御装置８から各組の角度ゲート１２a〜１２ｄへのＯＦＦ信号は、各組の各角度ゲート１２a〜１２ｄがＯＮになってから入力される締付角度が、その各角度ゲート１２a〜１２ｄに応じて設定される角度に到達したときにそれぞれ出力されることになっている（角度ゲート１２ｅについては後述（図７において説明））。すなわち、制御系３には、締付角度θ１を設定する角度設定器１４ａ、締付角度θ２を設定する角度設定器１４ｂ、締付角度θ３を設定する角度設定器１４ｃ、締付角度θ４を設定する角度設定器１４ｄがそれぞれ備えられており、演算制御装置８は、各アナログゲート１１Ａａ（１１Ａｂ，１１Ａｃ）からの各基準トルク到達信号毎に（各ナットランナ毎に）、基準締付角度θ00と各角度設定器１４a〜１４ｄがそれぞれ設定する角度θ１，θ２，θ３，θ４との和θ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４を記憶し、各角度エンコーダ７からの締付角度がθ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４に順次至ったと判断したときには、それに応じて、各角度ゲート１２a〜１２ｄにＯＦＦ信号を順次、出力する。また、この角度エンコーダ７からの締付角度がθ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４にそれぞれ至ると、演算制御装置８は、そのθ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４に至ったタイミングの入力締付トルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を記憶する。これらに基づき、後述する如く、各ナットランナ毎に、トルク勾配α又はトルク勾配α、βが演算され、そのうちのトルク勾配βを利用して、実質的な締付け開始点である理論着座点が求められる。尚、θ１，θ２，θ３，θ４については、θ１＜θ２＜θ３＜θ４の関係がある。

次に、初期締めトルクＴｘへの到達検出について説明する。制御系３には、初期締めトルクＴｘを設定する初期締めトルク設定器９Ｂが備えられ、その初期締めトルク設定器９Ｂからの基準トルク信号と各ナットランナ２Ａ〜２Ｃのトルクトランスデューサ６によって検知されたボルトの締付トルク信号とが各コンパレータ１０Ｂａ（１０Ｂｂ，１０Ｂｃ）にそれぞれ入力されている。各コンパレータ１０Ｂａ（１０Ｂｂ，１０Ｂｃ）は、基準トルク信号と締付トルク信号とを比較して、その両者の値が一致したときに一致信号を出力することになっており、その一致信号はアナログゲート１１Ｂａ（１１Ｂｂ，１１Ｂｃ）を介して初期締めトルク到達信号として演算制御装置８に入力されることになっている。尚、初期締めトルクＴｘとしては、メタル成分角度θｃに対応するトルク（２組のメタルを押し潰すのに必要なトルク）以上の締付トルクが設定されることになっており、これは、予め実験等により求められている。

前記演算制御装置８は、上記各種入力情報等を処理すべく、図６に示すように、設定角度加算手段、記憶手段、第１トルク勾配演算手段、第２トルク勾配演算手段、理論着座点演算手段、締付角度再調整手段、メタル成分角度算出手段、締付制御角度算出手段、増し締め角度演算手段、初期締め制御手段、後締め制御手段、制御信号出力手段を備えている。

設定角度加算手段は、基準トルクＴ00に対応した基準角度θ00（基準トルクＴ00の到達信号が演算制御装置８に到達した際の締付角度）が入力された際、その基準角度θ00と、角度設定器１４ａ（１４ｂ〜１４ｄ）が設定する設定角度θ１（θ２〜θ４）とをそれぞれ加算するものである。この加算値θ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４は、後に、トルク勾配の算出に利用されることになる。

記憶手段は、予め設定される初期設定角度θｓｔｄ，その他各種情報（θ00＋θ１，θ00＋θ２，θ00＋θ３，θ00＋θ４，それらに対応するＴ１〜Ｔ４）等を記憶するものである。

第１トルク勾配演算手段は、メタル成分（クラッシュハイト２３ａ）の押し潰し領域において、締付角度θ00＋θ１，θ00＋θ２及びそのθ00＋θ１，θ00＋θ２に対応するトルクＴ１，Ｔ２を情報として受け入れて、それらに基づき、トルク勾配αを演算するものである。すなわち、第１トルク勾配演算手段は、前述の記憶手段からθ00＋θ１，θ00＋θ２，Ｔ１，Ｔ２を読み出し、メタル成分の押し潰し領域において第１トルク勾配αを、α＝（Ｔ２−Ｔ１）／｛（θ00＋θ２）−（θ00＋θ１）｝に基づき演算する（図４参照）。

第２トルク勾配演算手段は、メタル成分の押し潰し領域よりも高く、初期締めトルクＴｘよりも低いトルク領域において、締付角度θ00＋θ３，θ00＋θ４及びそのθ00＋θ３，θ00＋θ４に対応するトルクＴ３，Ｔ４を情報として受け入れて、それらに基づき、トルク勾配βを演算するものである。すなわち、第２トルク勾配演算手段は、前述の記憶手段からθ00＋θ３，θ00＋θ４，Ｔ３，Ｔ４を読み出し、第２トルク勾配βを、β＝（Ｔ４−Ｔ３）／｛（θ00＋θ４）−（θ00＋θ３）｝に基づき演算する（図４参照）。

理論着座点演算手段は、締付トルクの安定領域の前記トルク勾配βと前記締付トルクＴ４とを利用して、Ｔ４／βを演算し、図４の締付角度軸（横軸）上において、締付トルクＴ４に対応する締付角度点からＴ４／βだけ遡った点を理論着座点θ0と特定するものである。

締付角度再調整手段は、前記理論着座点演算手段が求めた理論着座点における締付角度値を０とし、それを基準として、締付け開始から計測した締付角度及びこれから計測する締付角度を再調整するものである。

メタル成分角度算出手段は、トルク勾配αの勾配線とトルク勾配βの勾配線との交点Ｐにおける締付角度（理論着座点を基準）を、トルク勾配α、β、理論着座点θ０等から求め、それをメタル成分角度θｃとするものである。

補正締付角度演算手段は、メタル成分角度算出手段が求めたメタル成分角度θｃを演算して、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃ共通の補正締付角度を演算するものである。本実施形態においては、１本のボルトＢが２組の一対の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａを押し潰すことから、θc／２が演算され、それが、ボルトＡ，Ｂ，Ｃの共通の補正締付角度とされる。

締付制御角度算出手段は、初期設定角度θstd（軸受加工前工程における締付角度と同じ）に補正締付角度θc／２を加算して、締付制御角度θstd＋θc／２を演算するようものである。この締付制御角度θstd＋θc／２は、演算を終えると、前記記憶手段に記憶される。

増し締め角度演算手段とは、初期締め角度θｘ（初期締めトルクＴｘに対応する締付角度）から再締付けをするに際して、初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘでは不足する締付角度を演算するものである。このため、増し締め角度演算手段は、理論着座点を基準として、初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘを求め、前記締付制御角度θｓｔｄ＋θｃ／２と初期締め角度θｘとの差分θｓｔｄ＋θｃ／２−θｘを増し締め角度として求めるように設定されている。

初期締め制御手段は、前述のボルトＡ，Ｃの締付け、ボルトＢの締付けを初期締めトルクＴｘ（又は初期締め角度θｘ）まで行わせるもので、作動条件（設定条件）に基づき、そのいずれかを先行させて行うように設定されている。これにより、先行するボルトの締付けが、先ず、半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａを、その後に締付けを行うボルト位置に集約させることになり、その後、そのクラッシュハイト２３ａが集約された位置のボルトの締付けが、その集約されたクラッシュハイト２３ａを、押し潰す過程を経た所定の状態にすることになる。

後締め制御手段は、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの各理論着座点θ0を基準として制御する場合には、締付制御角度算出手段による締付制御角度θstd＋θc／２の算出後、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付け制御を行うものであり、この場合、後締め制御手段は、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付けが締付制御角度θstd＋θc／２に到達したか否かを判断して、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付け状態を、各理論着座点θ0を基準として、締付制御角度θstd＋θc／２に到達するようにする。また、初期締め角度θｘ（初期締めトルクＴｘ）を基準として制御する場合には、増し締め角度演算手段による増し締め角度θstd＋θc／２−θｘの算出後、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付け制御を行うものであり、この場合、後締め制御手段は、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付けが増し締め角度θstd＋θc／２−θｘに到達したか否かを判断して、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付け状態を、初期締め角度θｘを基準として、増し締め角度θstd＋θc／２−θｘに到達するようにする。さらに、本実施形態においては、後締め制御手段は、全ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付けを同時に開始させることになっている。

制御信号出力手段は、各種情報に基づき、サーボアンプ１３を介して駆動モータ５に駆動、停止信号を出力するものである。これについては、図７に示すフローチャートの説明と共に説明する。

次に、上記ボルト締結装置１による軸孔２２加工後の制御例を、図７に示すフローチャートに基づきより具体的に説明する。
半割キャップ、軸体２４がセットされると、再組付けを行うべく、先ず、ボルトＡ，Ｃの初期締付が行われる。このため、ボルト締結装置１が起動されると、Ｓ（ステップを示す）１において、各種情報として、ボルトＡ，Ｃに対する初期設定角度θstd等が読み込まれ、Ｓ２において、制御信号出力手段からのサーボアンプ１３を介した駆動信号がナットランナ２Ａ，２Ｃに出力され、ボルトＡ，Ｃの締付けが開始される。

ボルトＡ，Ｃの締付けが開始されると、Ｓ３において、締付トルク及び締付角度の検出が開始され、Ｓ４において、締付トルクが基準トルクＴ00に到達したか否かが判別される。Ｓ４がＮＯのときには、判別が繰り返される一方、Ｓ４がＹＥＳになったときには、ナットランナ２Ａ，２Ｃに対応する各組の角度ゲート１２ｃ、１２ｄがＯＮとされて、そのときの締付角度θ00（基準トルクＴ00に対応する基準角度）に角度設定器１２ｃ、１２ｄの設定角度θ３，θ４を加算したものがそれぞれ求められ、それらは記憶手段に記憶される。そして、次のＳ６において、各組の角度ゲート１２ｃから制御演算装置８に入力される締付角度θがθ00＋θ３に到達したか否かが判別され、Ｓ６がＹＥＳになったときには、Ｓ７において、その時点で入力されている締付トルクＴ３（ＴA3,ＴC3)が取り込まれ、それが記憶手段に記憶される。これを終えると、Ｓ８において、角度ゲート１２ｃにＯＦＦ信号が出力されて角度ゲート１２ｃはＯＦＦとなる。

ボルトＡ，Ｃについての各角度ゲート１２ｃがＯＦＦとされると、Ｓ９において、各組の角度ゲート１２ｄから制御演算装置８に入力される締付角度θがθ00＋θ４に到達したか否かが判別され、Ｓ９がＹＥＳになったときには、Ｓ１０において、その時点で入力されている締付トルクＴ４（ＴA4,ＴC4)が取り込まれ、それが記憶手段に記憶される。これを終えると、Ｓ１１において、角度ゲート１２ｄにＯＦＦ信号が出力されて角度ゲート１２ｄはＯＦＦとなる。

ボルトＡ，Ｃについての各角度ゲート１２ｄがＯＦＦとされると、Ｓ１２において、ボルトＡ、Ｃについてのトルク勾配β（βA,βC）が演算される。このトルク勾配β（βA,βC）の演算に際しては、記憶手段からθ00＋θ３、θ00＋θ４、ＴA3、ＴC3、ＴA4、ＴC4が読み出され、トルク勾配βAについては、βA＝（ＴA4−ＴA3）／｛（θ00＋θ４）−（θ00＋θ３）｝に基づき算出され、トルク勾配βCは、βC＝（ＴC4−ＴC3）／｛（θ00＋θ４）−（θ00＋θ３）｝に基づき算出される。このトルク勾配βA、βCが算出されると、それが利用されて、Ｓ１３において、前述の如く、理論着座点θ0（θ0A,θ0C）が求められる。このボルトＡ，Ｃについての理論着座点θ0（θ0A,θ0C）が求まった後、締付トルクが初期締めトルクＴｘに到達したか否かが判別され、Ｓ１４がＹＥＳのときには（初期締めトルク信号が演算制御装置８に入力されたとき）、Ｓ１５において、ボルトＡ，Ｃに対するナットランナ２Ａ，２Ｃによる締付けが停止（制御信号出力手段が駆動停止信号を駆動モータ５に出力）される。

ボルトＡ，Ｃに対する締付けが停止されると、ボルトＢの初期締付を行うべく、Ｓ１６において、ボルトＢに対する初期設定角度θstd等が読み込まれ、Ｓ１７において、ナットランナ２Ｂの駆動が開始される。これに伴い、Ｓ１８において、締付トルク及び締付角度の検出が開始され、Ｓ１９において、締付トルクが基準トルクＴ00に到達したか否かが判別される。Ｓ１９がＮＯのときには、判別が繰り返される一方、Ｓ１９がＹＥＳになったときには、ナットランナ２Ｂに対応する各組の角度ゲート１２ａ〜１２ｅがＯＮとされて、そのときの締付角度θ00（基準トルクＴ00に対応する基準角度）に角度設定器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの設定角度θ１，θ２，θ３，θ４を加算したものがそれぞれ求められ、それらは記憶手段に記憶される。そして、次のＳ２１において、角度ゲート１２ａから制御演算装置８に入力される締付角度θがθ00＋θ１に到達したか否かが判別され、Ｓ２１がＹＥＳになったときには、Ｓ２２において、その時点で入力されている締付トルクＴB1が取り込まれ、それが記憶手段に記憶される。これを終えると、Ｓ２３において、角度ゲート１２ａはＯＦＦとなる。

この後、設定角度θ00＋θ２についてのボルトＢの締付トルクＴB２についても、同様に求められ（Ｓ２４〜Ｓ２６）、これらボルトＢの設定角度θ00＋θ１，θ00＋θ２、締付トルクＴB１，ＴB２に基づき、クラッシュハイト２３ａのメタルクラッシュ領域におけるトルク勾配αが、α＝＝（ＴB2−ＴB1）／｛（θ00＋θ２）−（θ00＋θ１）｝に基づき算出される。

ボルトＢについてのトルク勾配αが求められ、ボルト締結領域がクラッシュハイト２３ａのメタルクラッシュ領域から、取付けボディ２０と軸受キャップ２１とを締結領域に入ると、前記同様、設定角度θ00＋θ３，θ00＋θ３に基づき締付トルクＴB3,ＴB4が検出され（Ｓ２８〜Ｓ３０，Ｓ３１〜Ｓ３３参照）、それらに基づき、トルク勾配β（βB）がβ＝（ＴB4−ＴB3）／｛（θ00＋θ４）−（θ00＋θ３）｝により演算される（Ｓ３４）。そしてこの後、Ｓ３５において、トルク勾配βに基づき理論着座点θ0Bが求められ、Ｓ３６において、Ｓ２７のトルク勾配αの勾配線、Ｓ３４のトルク勾配βの勾配線を利用して、その交点Ｐ座標であるメタル成分角度θｃ（理論着座点を基準）が求められ、そのメタル成分角度θｃから共通の補正締付角度θｃ／２が演算される。

メタル成分角度θｃが求まり、補正締付角度θｃ／２が演算されると、Ｓ３７において、締付トルクが初期締めトルクＴｘに到達したか否かが判別され、Ｓ３７がＹＥＳのときには、Ｓ３８において、ボルトＢに対するナットランナ２Ｂによる締付けが停止（制御信号出力手段が駆動停止信号を駆動モータ５に出力）される。

そしてこの後、Ｓ３９において、初期設定角度θstd、補正締付角度θｃ／２、初期締めトルクに対応する初期締め角度θｘを用い、初期締めトルクに対応する初期締め角度θｘでは足りない共通の増し締め角度θstd＋θｃ／２−θｘが求められる。この演算の後、Ｓ４０において、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃは同時に締付けが開始され、初期締めトルクＴｘに対応する初期締め角度θｘから、θstd＋θｃ／２−θｘに至ると、制御演算装置８は、ナットランナ２Ａ〜２Ｃに駆動停止信号を出力して各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付けを停止すると共に、角度ゲート１２ｅをＯＦＦとする。これにより、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃは、締付軸力がほぼ等しい初期締め角θｘを基準として、共通の増し締め角度θstd＋θｃ／２−θｘだけ増し締めされることになり、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの最終的締付軸力は、ほぼ等しくなる。勿論、上記態様とは別の態様として、Ｓ３９において、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃについて共通の締付制御角度θｓｔｄ＋θｃ／２を求め、それ以降のステップにおいて、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃの締付けが、その各理論着座点から共通の締付制御角度θｓｔｄ＋θｃ／２に至ったか否かを判断してもよい。

図８は、上記第１実施形態に係る方法（メタル成分補正有（本案））、個々のボルトについてメタル成分角度を求めそれに基づいて補正を行ったボルト締結の場合（メタル成分補正有（従来技術））、メタル補正を行わなかったボルト締結の場合（メタル成分補正無）について、軸体と２４と半割メタル２３との間のメタルクリアランスを調べた結果である。この結果によれば、メタル成分補正有（本案）が、メタル成分補正有（従来技術）、メタル成分補正無に比べて、軸体と２４と半割メタル２３との間のメタルクリアランス拡大を大幅に抑制できる結果となった。

次に、第２実施形態に係るボルト締結方法について説明する。
第２実施形態に係るボルト締結方法は、第１実施形態の変形例を示すもので、最初のボルト締結として、ボルトＢによる締結が行われ、その後に、ボルトＡ，Ｃによる締結が行われる点が、第１実施形態と相違している（図９参照）。このため、最初のボルト締結であるボルトＢによる締結により、各組の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａ（メタルクラッシュさせるためのメタル成分）が、ボルトＡ，Ｃが位置する側にそれぞれ集約することになり、ボルトＢによっては、半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａはメタルクラッシュせず、その集約された各組の半割メタル２３のクラッシュハイト２３ａは、ボルトＡ，Ｃによりそれぞれメタルクラッシュされることになる。そして、ボルトＡ，Ｃによるメタルクラッシュによるトルク特性からメタル成分角度θｃ（θｃA,θｃC）がそれぞれ求められ、その平均値（θｃA＋θｃC）／２が各ボルトＡ（Ｂ，Ｃ）についての補正締付角度θｃaveとされる。このように、補正締付角度θｃaveを、メタル成分角度θｃ（θｃA,θｃC）の平均値としているのは、ボルトＡ，Ｃが、集約された１対のクラッシュハイト２３ａをそれぞれ押し潰してメタル成分角度θｃ（θｃA,θｃC）をそれぞれ求めるものの、求めたメタル成分角度θｃA,θｃCが同一でないことがあり得るからである。

この後、増し締め角度として、θstd＋θｃave−θｘが求められ、各ボルトＡ，Ｂ，Ｃは、初期締め角度θｘから、増し締め角度θstd＋θｃave−θｘだけ増し締めされる。これによっても、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上記第２実施形態に係る方法を用いたボルト締結装置１は、前記第１実施形態に係る方法を用いたボルト締結装置１と基本的に同一の構成とされ（図５参照）、その作動のみが異なっている。図１０は、その作動を示すフローチャートであり（Ｑはステップを示す）、そのフローチャートには、上述の第２実施形態に係るボルト締結方法を用いた具体的内容が示されている。そのフローチャートに示す具体的内容も、基本的に第１実施形態に係るフローチャートと対応しており（第２実施形態に係るボルト締結方法で述べた点のみが相違）、Ｑ１〜Ｑ１５にはボルトＢの締結工程、Ｑ１６〜Ｑ３９にはボルトＡ，Ｃの締結工程、Ｑ４０〜Ｑ４２にはボルトＡ〜Ｃの再締結工程が示されている。以下、図１０に示すフローチャートにおいて、第１実施形態に係るフローチャートのステップと対応関係にあるステップに同じ数字が付すことにより、これ以上の説明を省略する。

尚、これまで、角度法を中心として説明してきたが、この他に、本件ボルト締結方法にトルク＋角度法（予め設定されたスナッグトルクに達するまでボルトを締付けた後、そのスナッグトルクに達した時点におけるボルトの締付け角度を基準として、さらに設定角度だけボルトを締付けること）を用いてもよい。

第１実施形態に係るボルト締結方法が適用される軸受構造を示す図。 軸受加工前工程におけるボルト締結を説明する説明図。 クラッシュハイト２３ａを説明する説明図。 第１実施形態のボルト締結方法を説明する説明図。 第１実施形態に係るボルト締結装置示す図。 制御演算装置の内容を示す図。 第１実施形態に係る制御例を示すフローチャート。 各種ボルト締結方法を用いた場合のクリアランス拡大量の結果を示す図。 第２実施形態のボルト締結方法を説明する説明図。 第２実施形態に係る制御例を示すフローチャート。 ２本のボルトを用いた軸受構造を示す図。 メタルクラッシュ補正を説明する説明図。 ２本のボルトを用いた軸受構造体でのメタル成分角度のばらつきを示す図。 ３本のボルトを用いた軸受構造体でのメタル成分角度のばらつきを示す図。

符号の説明

１ ボルト締結装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ ナットランナー
５ 駆動モータ（ボルト締付け調整手段）
６ トルクトランスデューサ
８ 制御演算装置
２０ 取付けボディ（被締結部材）
２１ 軸受キャップ（被締結部材）
２２ 軸孔
２３ 半割メタル（弾性変形部材）
２３ａ クラッシュハイト（締め代）
Ａ，Ｂ，Ｃ ボルト
Ｔｘ 初期締めトルク（所定締付値）
θｘ 初期締め角度（所定締付値）
θｓｔｄ 初期設定角度（基本締付値）
θｃ メタル成分角度（締め代成分角度）
θ／２，θｃave 補正締付角度（補正値）
θ0（θ0A,θ0B,θ0C） 理論着座点

Claims (13)

1. 被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、該両被締結部材を、該両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトをもってそれぞれ締結し、その際、各ボルトを、該各ボルトの締付基準点を基準として、基本締付値に該弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な補正値を付加した締付値で締付けるボルト締結方法において、
   前記ボルトによる締結を、前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置における両側位置ボルト締結と、前記両弾性部材の間位置における中間位置ボルト締結とに分け、そのうちのいずれか一方のボルト締結だけを、その締付値が前記弾性変形部材の締め代を押し潰す領域を超える所定締付値になるまで行わせて、前記両弾性変形部材の締め代を、前記ボルトによる締結のうちの他方のボルト締結の締結位置に集約させ、
   次に、前記他方のボルト締結を、前記集約された締め代を押し潰す過程を経た所定の締結状態になるまで行わせて、その締結特性から前記弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、その締め代成分角度から、前記補正値として全ボルト共通の補正値を演算し、
   次に、前記全ボルトを、その各締付基準点を基準として、前記基本締付値に前記全ボルト共通の補正値を付加した締付値になるまで締付ける、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
2. 請求項１において、
   前記他方のボルト締結を、その締付値が前記一方のボルト締結の所定締付値になるまで行い、
   その後、前記全ボルトを、前記所定締付値を基準として、前記全ボルト共通の補正値を考慮した共通の増し締め値だけ増し締めする、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
3. 請求項２において、
   前記全ボルトを、前記所定締付値から同時に増し締めする、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
4. 請求項１において、
   前記両側位置ボルト締結を前記中間位置ボルト締結に先行して行う場合には、該中間位置ボルト締結の締結特性から前記両弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、前記全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の１／２とする、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
5. 請求項１において、
   前記中間位置ボルト締結を前記両側位置ボルト締結に先行して行う場合には、該両側位置ボルト締結の締結特性から前記各弾性変形部材の締め代成分角度をそれぞれ求めると共に、前記全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の平均値とする、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   前記各ボルトの締付基準点が、前記弾性変形部材の締め代を押し潰す領域を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点であり、
   前記弾性変形部材の締め代成分角度を、前記他方のボルト締結の締結特性において前記締め代の押し潰し終了点が示す締付角度と、該締め代の押し潰し終了点を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点と、から求める、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   前記両被締結部材が、２つの軸孔を並設した状態で形成する取付けボディと軸受キャップとからなり、
   前記弾性変形部材が、前記各軸孔内に円環を構成するように装着される一対の半割メタルであり、
   前記弾性変形部材の締め代が、前記半割メタルのクラッシュハイトにより構成される、
   ことを特徴とするボルト締結方法。
8. 被締結部材間に２つの弾性変形部材を並設状態をもって介在させた上で、該両被締結部材を、該両弾性変形部材の並設方向における該各弾性変形部材の両側位置において、ボルトをもってそれぞれ締結し、その際、各ボルトを、該各ボルトの締付基準点を基準として、基本締付値に該弾性変形部材の締め代を押し潰すために必要な補正値を付加した締付値で締付けるボルト締結装置において、
   前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルト、及び前記両弾性変形部材の間位置に設けられるボルトの締付けをそれぞれ調整する複数のボルト締付け調整手段と、
   前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルト、及び前記両弾性部材の間位置に設けられるボルトのうち、いずれか一方のボルトの締付けを調整するボルト締付け調整手段の制御に関しては、そのボルトを、前記弾性変形部材の締め代を押し潰す締付領域を超える所定締付値になるまで締付けさせて、前記両弾性変形部材の締め代を他方のボルト位置に集約させ、他方のボルトの締付けを調整するボルト締付け調整手段の制御に関しては、そのボルトを、前記集約された締め代を押し潰す過程を経た所定の締結状態になるまで締付けさせる初期締め制御手段と、
   前記初期締め制御手段の締付制御によって生じる前記他方のボルトによる締結特性から、前記弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、その締め代成分角度から、全ボルト共通の補正値を演算する演算手段と、
   前記他方のボルトの締付けを調整後、前記複数のボルト締付け調整手段を制御して、前記全ボルトを、その各締付基準点を基準として、前記基本締付値に前記全ボルト共通の補正値を付加した締付値になるまで締付けさせる後締め制御手段と、
   を備える、
   ことを特徴とするボルト締結装置。
9. 請求項８において、
   前記初期締め制御手段は、前記他方のボルトを前記一方のボルトの所定締付値になるまで締付けるように設定され、
   前記後締め制御手段は、前記初期締め制御手段に基づき前記他方のボルトが前記一方のボルトの所定締付値になるまで締付けられた後、前記全ボルトを、前記所定締付値を基準として、前記全ボルト共通の補正値を考慮した共通の増し締め値だけ増し締めするように設定されている、
   ことを特徴とするボルト締結装置。
10. 請求項９において、
    前記後締め制御手段は、前記全ボルトを、前記所定締付値から同時に増し締めするように設定されている、
    ことを特徴とするボルト締結装置。
11. 請求項８において、
    前記演算手段は、入力情報に基づき、前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルトが、前記両弾性変形部材の間位置に設けられるボルトよりも先行して締付けられると判断したときには、前記両弾性変形部材の間位置に設けられるボルトの締結特性から前記両弾性変形部材の締め代成分角度を求めると共に、前記全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の１／２とするように設定されている、
    ことを特徴とするボルト締結装置。
12. 請求項８において、
    前記演算手段は、入力情報に基づき、前記両弾性変形部材の間位置に設けられるボルトが前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルトよりも先行して締付けられると判断したときには、前記両弾性変形部材の並設方向両側外方位置に設けられるボルトの締結特性から前記各弾性変形部材の締め代成分角度をそれぞれ求めると共に、前記全ボルト共通の補正値を該締め代成分角度の平均値とするように設定されている、
    ことを特徴とするボルト締結装置。
13. 請求項８〜１２のいずれか１項において、
    前記各ボルトの締付基準点が、前記弾性変形部材の締め代を押し潰す領域を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点であり、
    前記演算手段は、前記弾性変形部材の締め代成分角度を、前記他方のボルト締結の締結特性において前記締め代の押し潰し終了点が示す締付角度と、該締め代の押し潰し終了点を超える領域での締結特性の勾配から導き出される理論着座点と、から求めるように設定されている、
    ことを特徴とするボルト締結装置。
    

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