JPH11188655A - ねじ締め方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被締め付け体に歪みを生じさせることなくね
じを締め付けることができるねじ締め方法及び装置を提
供する。また、複数のねじを同時に締め付ける場合であ
っても被締め付け体に生じる回転トルクを抑制すること
ができるねじ締め方法及び装置を提供する。 【解決手段】 複数のねじを複数箇所に予め設定された
設定締め付けトルクでほぼ同時に締め付けるねじ締め方
法であって、複数のねじをねじ締めする複数のねじ締め
手段を、締め付けトルクが互いにほぼ同じに増加するよ
うに同期しながら制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ねじ締め方法及び
装置に係り、特に複数のねじをほぼ同時に締め付けるね
じ締め方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器や精密機械等の各種産業におけ
る組立て作業において、ねじ締め作業は最も基本的なも
のである。従来のねじ締め方法についてＨＤＤ（Hard D
isc Drive、固定磁気ディスク装置）装置の組立て作業
を例に図６を用いて説明する。図６は、ＨＤＤ装置を示
す斜視図である。

【０００３】図６に示すように、制御用のＩＣ（Integr
ated Circuit）１０９等が取付けられたＨＤ（Hard Dis
k）コントロール基板１１０の裏側には、ディスク１１
４を回転するためのスピンドルモータ１１２が取り付け
られている。一方、ＨＤコントロール基板１１０の表側
には、複数のディスク１１４が設けられている。これら
のディスク１１４間にはスペーサ（図示せず）が挟まれ
ており、このスペーサにより各ディスク１１４は所定の
距離ずつ離間している。

【０００４】最上段のディスク１１４上にはディスクク
ランプ１１６が取り付けられている。そしてディスクク
ランプ１１６には４つのねじ穴１１８ａ乃至１１８ｄが
形成されており、４本のねじを用いて締め付けることに
より全てのディスク１１４がスピンドルモータ１１２の
回転軸（図示せず）に固定される。ディスククランプ１
１６には４つのねじ穴１１８ａ乃至１１８ｄが設けられ
ているため、ねじ締め作業においては、ディスク１１４
が歪んでしまうのを防止すべく、対角のねじを選びなが
ら、小さなトルクから大きなトルクへと数回に分けて全
部のねじ締めを行っていた。

【０００５】そして、ＨＤコントロール基板１１０上
に、磁気ヘッド１２２が設けられた複数のアーム１２４
が取り付けられたヘッド駆動装置１２０を取り付け、Ｈ
ＤＤ装置が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなディスククランプ１１６に対してねじ締めを行う
場合には、ディスククランプ１１６が歪みながら締め付
けられるため、ディスク１１４に歪みが生じてしまうこ
とがあった。ＨＤＤ装置では、磁気ヘッド１２２がディ
スク１１４に接近して設けられるため、ディスク１１４
の歪みは致命的な障害となる。従って、ディスククラン
プ１１６に歪みを生じさせることなくねじ締めを行うこ
とが求められる。

【０００７】そこで、複数のねじを同時に締め付けるこ
とができるねじ締め装置を用い、複数のねじを同時に締
め付けることが考えられる。しかし、単に複数のねじを
同時に締め付けるようにしても、ねじのバラツキ、ディ
スククランプ等の被締め付け体のバラツキ、ねじ締め装
置のビットの回転数や発生トルクのバラツキ等の様々な
要素により、ディスククランプ等の被締め付け体に歪み
を生じることなくねじを締め付けることは非常に困難で
あった。

【０００８】また、ねじを締め付けることによりディス
ククランプ等の被締め付け体に回転トルクが生じるが、
複数のねじを同時に締め付けると、被締め付け体の回転
トルクはねじの個数倍となってしまう。このため、被締
め付け体の回転を防止するために、その回転トルクに相
当する力で被締め付け体を押さえなければならないとい
う問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、被締め付け体に歪みを生
じさせることなくねじを締め付けることができるねじ締
め方法及び装置を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、複数のねじを同時に締め付ける場合であっ
ても被締め付け体に生じる回転トルクを抑制することが
できるねじ締め方法及び装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数のねじ
を複数箇所に予め設定された設定締め付けトルクでほぼ
同時に締め付けるねじ締め方法であって、前記複数のね
じをねじ締めする複数のねじ締め手段を、締め付けトル
クが互いにほぼ同じに増加するように同期しながら制御
することを特徴とするねじ締め方法により達成される。
これにより、複数のねじの締め付けトルクをほぼ同じに
増加することができるので、被締め付け体に歪みを生じ
させることなくねじを締め付けることができる。

【００１１】また、上記目的は、複数のねじを複数箇所
に予め設定された設定締め付けトルクでほぼ同時に締め
付けるねじ締め装置であって、前記複数のねじをそれぞ
れねじ締めする複数のねじ締め手段と、前記複数のねじ
締め手段を、締め付けトルクが互いにほぼ同じに増加す
るように同期しながら制御する同期制御手段とを有する
ことを特徴とするねじ締め装置により達成される。これ
により、複数のねじの締め付けトルクをほぼ同じに増加
することができるので、被締め付け体に歪みを生じさせ
ることなくねじを締め付けることができる。

【００１２】また、上記目的は、複数のねじを複数箇所
に予め設定された設定締め付けトルクでほぼ同時に締め
付けるねじ締め方法であって、前記複数のねじの内、右
回りのねじの個数と、左回りのねじの個数を、ほぼ同数
とし、前記右回りのねじと前記左回りのねじをほぼ同時
にねじ締めすることを特徴とするねじ締め方法により達
成される。これにより、被締め付け体に生じる右回りの
回転トルクと左回りの回転トルクとが互いに打ち消しあ
うため、複数のねじを同時に締め付ける場合であっても
被締め付け体に生じる回転トルクを抑制することができ
る。

【００１３】また、上記目的は、複数のねじを複数箇所
に予め設定された設定締め付けトルクでほぼ同時に締め
付けるねじ締め装置であって、前記複数のねじの内、右
回りのねじの個数と、左回りのねじの個数を、ほぼ同数
とし、前記右回りのねじを締める右回りねじ締め手段
と、前記左回りのねじを締める左回りねじ締め手段と、
前記右回りねじ締め手段と前記左回りねじ締め手段と
を、ほぼ同時にねじ締めするように制御する制御手段と
を有することを特徴とするねじ締め装置により達成され
る。これにより、被締め付け体に生じる右回りの回転ト
ルクと左回りの回転トルクとが互いに打ち消しあうた
め、複数のねじを同時に締め付ける場合であっても被締
め付け体に生じる回転トルクを抑制することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態によるねじ締め方法及び装置を図１乃至図４を用
いて説明する。図１は、本実施形態によるねじ締め装置
を示すブロック図である。なお、図１におけるドライバ
ユニット１４ａ乃至１４ｄは、ドライバユニット１４ａ
乃至１４ｄの下側、即ちビット１６ａ乃至１６ｄの側か
ら見たものである。図２は、本実施形態によるねじ締め
装置のドライバユニットを示す側面図である。図３は、
本実施形態によるねじ締め装置のねじ締め制御手段とド
ライバユニットを示すブロック図である。図４は、本実
施形態によるねじ締め方法及び装置の動作を示すタイム
チャートである。なお、本実施形態では、図６に示すよ
うなＨＤＤ装置のディスククランプのねじ締めを例とし
て説明する。

【００１５】（全体構成）まず、本実施形態によるねじ
締め装置の全体構成を図１を用いて説明する。本実施形
態によるねじ締め装置は、同期制御手段１０と、４つの
ねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄと、４つのドライバ
ユニット１４ａ乃至１４ｄとにより構成されている。

【００１６】本実施形態によるねじ締め装置は、４つの
ドライバユニット１４ａ乃至１４ｄによるねじの締め付
けトルクがほぼ同じに増加するように、４つのねじ締め
制御手段１２ａ乃至１２ｄを同期制御手段１０により同
期制御するものである。設定締め付けトルクに達するま
での目標設定トルクを細かく、例えば８段階に設定し、
各段階で４つのねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄが全
て目標設定トルクに達するまで必要に応じて待機し、結
果的に４つのねじの締め付けトルクが同じに増加するよ
うに同期制御することを主な特徴としている。

【００１７】本実施形態によるねじ締め装置は、図１に
示すように、工場等におけるねじ締め作業全体を制御す
るシーケンサ１５に接続されている。シーケンサ１５か
らねじ締め装置に対して、ねじ締め作業の開始・終了の
命令が与えられ、この命令に基づいてねじ締め装置は所
定のねじ締め動作を行う。 （ドライバユニット）次に、本実施形態によるねじ締め
装置のドライバユニットについて、図１乃至図３を用い
て説明する。

【００１８】図１に示すように、ドライバユニット１４
ａ乃至１４ｄのビット１６ａ乃至１６ｄは、図６に示す
ＨＤＤ装置のディスククランプ１１６のねじ穴１１８ａ
乃至１１８ｄの位置に対応するように位置合わせされて
いる。図２はドライバユニット１４の側面図である。図
２からわかるように、本実施形態によるねじ締め装置の
ドライバユニット１４は、ビット１６が設けられたドラ
イバヘッド部１８とサーボモータ２０とをオフセットし
て回転軸の位置をずらしたものである。このような構造
にすることにより、複数のドライバユニット１４ａ乃至
１４ｄのビット１６ａ乃至１６ｄの位置を、図６に示す
ディスククランプ１１６のねじ穴１１８ａ乃至１１８ｄ
に対応して接近させることが可能となっている。

【００１９】また、サーボモータ２０の回転軸には、サ
ーボモータ２０の回転に対応してパルス信号を発生する
エンコーダ２２が取り付けられている。なお、エンコー
ダ２２及びサーボモータ２０はコネクタ２３を介してね
じ締め制御手段１２に接続されており、ドライバユニッ
ト１４はねじ締め制御手段１２により制御される（図３
参照）。

【００２０】また、ドライバユニット１４のドライバヘ
ッド部１８の先端部には、回転軸方向にスライド可能な
スリーブ２４が設けられている。スリーブ２４はビット
１６を覆うように設けられており、スリーブ２４に設け
られた吸気管２６から空気を吸気すると、ねじの頭がビ
ット１６に吸着される。 （ねじ締め制御手段）次に、本実施形態によるねじ締め
装置のねじ締め制御手段について図１、図３を用いて説
明する。

【００２１】図１に示すように、ねじ締め制御手段１２
ａ乃至１２ｄはドライバユニット１４ａ乃至１４ｄに対
して１つずつ設けられ、シーケンサ１５や同期制御手段
１０からの命令によりドライバユニット１４ａ乃至１４
ｄを制御するものである。図３に示すように、ねじ締め
制御手段１２には、操作・表示部２８が設けられてい
る。操作・表示部２８においては、設定スイッチ（図示
せず）などを用いて、締め付けトルクの設定、及びねじ
の回転方向の設定が行われる。そして、設定された締め
付けトルク値、及び回転方向は、操作・表示部２８に設
けられたＬＥＤ等により表示される。

【００２２】操作・表示部２８は制御部３０に接続され
ており、制御部３０により設定内容が適宜読み込まれる
と共に、制御部３０からの表示情報等が操作・表示部２
８により表示される。また、制御部３０には外部制御イ
ンターフェイス部３２が接続されている。制御部３０
は、外部制御インターフェイス部３２を介して同期制御
手段１０やシーケンサ１５との間で信号の入出力を行
う。

【００２３】同期制御手段１０からは、例えば、８段階
に分けてねじ締めを行う旨の情報が、予め外部制御イン
ターフェイス部３２を介して制御部３０に入力される。
制御部３０は、例えば８段階に分けてねじ締めを行う旨
の情報と設定ねじ締めトルク値とから各段階における目
標設定トルクを求め、各段階のねじ締めにおいてはそれ
ぞれ目標設定トルクに達するようにねじ締めを行うこと
となる。

【００２４】制御部３０は、シーケンサ１５や同期制御
手段１０からの命令により、サーボ回路３４を制御して
ドライバユニット１４のサーボモータ２０を回転させ
る。そしてドライバユニット１４のサーボモータ２０に
取り付けられたエンコーダ２２からのパルス信号を確認
しながら適切な回転数でねじ締め制御を行う。そして、
ねじの締め付けトルクが各段階における目標設定トルク
に達すると、同期制御手段１０に信号を出力し、同期制
御手段１０からの命令があるまで待機する。再び同期制
御手段１０から命令があると、ねじ締め制御手段１２は
再びねじ締めを開始する。そして同様にして、段階的に
ねじを締め付けていく。なお、ねじ締め制御手段１２の
総合的な動作については後述する。

【００２５】（同期制御手段）次に、本実施形態による
ねじ締め装置の同期制御手段について図１及び図４を用
いて説明する。同期制御手段１０は、４つのドライバユ
ニット１４ａ乃至１４ｄによる締め付けトルクがほぼ同
じに増加するように、４つのねじ締め制御手段１２ａ乃
至１２ｄを同期制御するものである。

【００２６】同期制御手段１０には、上記に示したよう
に、例えば８段階に分けてねじ締めを行う旨の情報が予
め記憶されている。上述したように、この情報はねじ締
め制御手段１２ａ乃至１２ｄに出力される。ねじ締め作
業においては、同期制御手段１０は、ねじ締め制御手段
１２ａ乃至１２ｄから出力されるＳＹＮＣ信号を監視
し、全てのねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄからＳＹ
ＮＣ信号が出力されると、全てのねじ締め制御手段１２
ａ乃至１２ｄにおいてねじの締め付けトルクが目標設定
トルクに達したと判断し、ねじ締め制御手段１２ａ乃至
１２ｄに対してＡＣＫ信号を出力する。

【００２７】ＡＣＫ信号が出力されると、ねじ締め制御
手段１２ａ乃至１２ｄは再びねじ締めを再開し、次の段
階の目標設定トルクに達するまでねじ締めを行う。同様
にして、４つのねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄは４
つのねじの締め付けトルクが同じに増加するように同期
制御され、４つのねじはほぼ均等な締め付けトルクで締
め付けられていく。なお、同期制御手段１０の総合的な
動作については後述する。

【００２８】また、同期制御手段１０には、ホールド時
間を設定するためのホールド時間設定スイッチ（図示せ
ず）が設けられている。ホールド時間とは、最終的なね
じの締め付けトルクを安定させるために、設定締め付け
トルクで一定時間ねじを締め付ける時間のことである。
ホールド時間設定スイッチを切り換えることにより、ホ
ールド時間は、例えば５０ｍｓ又は２００ｍｓに設定さ
れる。

【００２９】（シーケンサ）次に、工場等におけるねじ
締め作業全体を制御するシーケンサ１５について図１及
び図４を用いて説明する。図１に示すように、シーケン
サ１５は、本実施形態によるねじ締め装置の同期制御手
段１０やねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄに接続さ
れ、所定の命令を与えることによりねじ締め作業を制御
する。

【００３０】図４に示すように、シーケンサ１５は、ね
じ締め作業の開始を示すＳＴＡＲＴ信号を出力する。Ｓ
ＴＡＲＴ信号が入力されると、ねじ締め制御手段１２ａ
乃至１２ｄは直ちにドライバユニット１４ａ乃至１４ｄ
を制御してねじ締めを開始する。そして、シーケンサ１
５は、ねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄから出力され
るＭＴＤＶ（ａ）信号乃至ＭＴＤＶ（ｄ）信号を監視
し、ＭＴＤＶ（ａ）信号乃至ＭＴＤＶ（ｄ）信号の出力
の終了によってねじ締めが終了したことを判断し、ＳＴ
ＡＲＴ信号の出力を終了する。これにより一連のねじ締
め作業が完了することとなる。なお、ＭＴＤＶ（ａ）信
号乃至ＭＴＤＶ（ｄ）信号は、ねじ締め制御手段１２ａ
乃至１２ｄが動作中であることを示す信号である。ま
た、シーケンサ１５の総合的な動作については後述す
る。

【００３１】（ねじ締め動作）次に、本実施形態のねじ
締め装置を用いたねじ締め方法について図３及び図４を
用いて説明する。まず、本実施形態によるねじ締め装置
の初期設定について図３を用いて説明する。

【００３２】ねじ締め作業の初期設定においては、ま
ず、同期制御手段１０とねじ締め制御手段１２のパワー
スイッチ（図示せず）をそれぞれＯＮにする。同期制御
手段１０は、８段階に分割してねじ締めを行う旨の情報
をねじ締め制御手段１２に対して出力する。これに対し
て、ねじ締め制御手段１２の制御部３０では、８段階に
分割してねじ締めを行う旨の情報を記憶する。

【００３３】そして、同期制御手段１０とねじ締め制御
手段１２の動作設定を行う。同期制御手段１０について
は、ホールド時間設定スイッチを操作して、所望のホー
ルド時間、例えば２００ｍｓに設定する。ねじ締め制御
手段１２については、操作・表示部２８の操作ボタン等
を操作して、締め付けトルクの設定、及びねじ締めの回
転方向の設定を行う。

【００３４】こうして本実施形態によるねじ締め装置の
初期設定が完了する。次に、本実施形態によるねじ締め
装置を用いたねじ締め方法について図１、図３、及び図
４を用いて説明する。まず、図４に示すように、シーケ
ンサ１５からねじ締めを開始する旨のＳＴＡＲＴ信号が
出力される。

【００３５】ＳＴＡＲＴ信号が入力されると、ねじ締め
制御手段１２ａ乃至１２ｄは、ねじ締めの準備段階に入
り、それぞれドライバユニット１４ａ乃至１４ｄのサー
ボモータ２０を回転させ始める。これにより、それぞれ
のドライバユニット１４ａ乃至１４ｄのサーボモータ２
０は、軽いトルクで回転するアイドリング状態となる。
図４のタームチャートにおけるＤｒｉｖｅｒ（ａ）、Ｄ
ｒｉｖｅｒ（ｂ）、Ｄｒｉｖｅｒ（ｃ）、Ｄｒｉｖｅｒ
（ｄ）は、それぞれドライバユニット１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄの動作状態を示したものである。それぞ
れのドライバユニット１４ａ乃至１４ｄのスリーブ２４
の吸気管２６から空気を吸気すると、それぞれのビット
１６ａ乃至１６ｄの先端にはねじの頭が吸着される。そ
して、サーボモータ２０がアイドリング状態で回転して
いるため、ねじの頭の溝はビット１６ａ乃至１６ｄに確
実に噛み合い、これによりねじ締めの準備が完了する。

【００３６】ねじ締めの準備が完了すると、ねじ締め制
御手段１２ａ乃至１２ｄはそれぞれＳＹＮＣ（ａ）信号
乃至ＳＹＮＣ（ｄ）信号を出力し、待機状態に入る（Ｗ
ａｉｔ）。図４のタームチャートにおいて、ＳＹＮＣ
（ａ）信号、ＳＹＮＣ（ｂ）信号、ＳＹＮＣ（ｃ）信
号、ＳＹＮＣ（ｄ）信号は、それぞれねじ締め制御手段
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから出力されるＳＹＮ
Ｃ信号を示したものである。

【００３７】一方、同期制御手段１０は、ＳＹＮＣ
（ａ）信号乃至ＳＹＮＣ（ｄ）信号を監視し、全てのＳ
ＹＮＣ信号が出力されたことを確認すると、ねじ締めの
準備が整ったと判断して、１回目のＡＣＫ信号（図４に
おけるＡＣＫ１）を出力する。それぞれのねじ締め制御
手段１２ａ乃至１２ｄは、１回目のＡＣＫ信号が入力さ
れると、ドライバユニット１４ａ乃至１４ｄを制御し、
ねじ締めを開始する。ねじ締めが開始されると、図４に
示すように、トルクが徐々に上昇していく。そして、ね
じ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄは、ねじの締め付けト
ルクが１段階目の目標設定トルクに達するまでねじ締め
を行う。そして、ねじの締め付けトルクが１段階目の目
標設定トルクに達すると、ねじ締め制御手段１２ａ乃至
１２ｄはそれぞれドライバユニット１４ａ乃至１４ｄの
サーボモータ２０を停止し、ＳＹＮＣ（ａ）信号乃至Ｓ
ＹＮＣ（ｄ）信号を出力し、待機状態に入る（Ｗａｉ
ｔ）。

【００３８】一方、同期制御手段１０は、ＳＹＮＣ
（ａ）信号乃至ＳＹＮＣ（ｄ）信号を監視し、全てのＳ
ＹＮＣ信号が出力されたことを確認すると、ねじの締め
付けトルクが１段階目の目標設定トルクに達したと判断
して、２回目のＡＣＫ信号（図４におけるＡＣＫ２）を
出力する。これに対し、それぞれのねじ締め制御手段１
２ａ乃至１２ｄは、２回目のＡＣＫ信号が入力される
と、ねじ締めを再開し、２段階目の目標設定トルクまで
ねじを締め付けるべくドライバユニット１４ａ乃至１４
ｄを制御する。

【００３９】この後も同様にしてねじ締めを行っていく
と、結果的に４つのねじの締め付けトルクが同じに増加
するように、ねじ締めが行われることとなる。そして、
７段階目のねじ締めによって、ねじの締め付けトルクが
ねじ締め制御手段の操作・表示部から予め設定した設定
締め付けトルクに達する。ねじの締め付けトルクが設定
締め付けトルクに達すると、ねじ締め制御手段１２ａ乃
至１２ｄはその設定締め付けトルクを保ったまま、それ
ぞれＳＹＮＣ（ａ）信号乃至ＳＹＮＣ（ｄ）信号を出力
する。そして全てＳＹＮＣ信号が出力されると、同期制
御手段１０は８回目のＡＣＫ信号（図４におけるＡＣＫ
８）を出力する。このＡＣＫ信号はホールド時間に相当
する時間、例えば２００ｍｓ間に亘って出力される。

【００４０】ねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄは、８
回目のＡＣＫ信号が出力されている間、ねじの締め付け
トルクを設定締め付けトルクに保ち、ねじの締め付けト
ルクを安定させる。そして、８回目のＡＣＫ信号の出力
が終了すると、ねじ締め制御手段１２ａ乃至１２ｄはね
じ締めを終了する。

【００４１】一方、シーケンサ１５は、ねじ締め制御手
段１２ａ乃至１２ｄから出力されるＭＴＤＶ（ａ）信号
乃至ＭＴＤＶ（ｄ）信号を監視しており、ＭＴＤＶ
（ａ）信号乃至ＭＴＤＶ（ｄ）信号の出力の終了によっ
てねじ締めが終了したことを判断し、ＳＴＡＲＴ信号の
出力を終了する。これにより、ねじ締め作業が完了する
こととなる。

【００４２】このように本実施形態によれば、設定締め
付けトルクに達するまでの目標設定トルクを細かく設定
し、ねじ締めの各段階においてねじの締め付けトルクが
目標設定トルクに達するまで必要に応じて待機するの
で、結果的にすべてのねじの締め付けトルクが同じに増
加するように同期制御することができ、これにより被締
め付け体に歪みを生じさせることなくねじを締め付ける
ことができる。

【００４３】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
よるねじ締め方法及び装置を図５を用いて説明する。図
５は、本実施形態によるねじ締め装置を示すブロック図
である。なお、図５におけるドライバユニット１４ａ乃
至１４ｄは、ドライバユニット１４ａ乃至１４ｄの下
側、即ちビット１６ａ乃至１６ｄの側から見たものであ
る。図１乃至図４に示す第１実施形態によるねじ締め方
法及び装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して
説明を省略または簡潔にする。なお、本実施形態では、
図６に示すような４本のねじにより固定されるＨＤＤ装
置のディスククランプのねじ締めを例に説明する。

【００４４】図６に示すようなＨＤＤ装置のディスクク
ランプ１１６に対して、同時に複数のねじ締めを行う
と、通常はディスククランプ１１６の回転トルクはねじ
の個数倍となる。そこで、本実施形態では、右回りのね
じの個数と左回りのねじの個数とを同数とし、これらの
ねじをほぼ同時にねじ締めすることにより、ディスクク
ランプ１１６に生じる右回りの回転トルクと左回りの回
転トルクとが互いに打ち消しあうようにすることに主な
特徴がある。これにより複数のねじを同時に締め付ける
場合であってもディスククランプ１１６に生じる回転ト
ルクを抑制することができる。なお、本実施形態による
ねじ締め方法及び装置は、ねじの回転方向が第１実施形
態と異なっている他は、第１実施形態と同様である。

【００４５】上記に示した理由から本実施形態では、右
回りのねじの個数と、左回りのねじの個数とを同数とす
る。従って、図６に示すＨＤＤ装置のディスククランプ
１１６のねじ穴１１８ａ、１１８ｃについては右回りの
ねじを用い、ねじ穴１１８ｂ、１１８ｄについては左回
りのねじを用いる。ねじ締め装置の初期設定にあたって
は、ねじ締め制御手段１２ａ、１２ｃについては、それ
ぞれの操作・表示部２８を操作することにより、ねじの
回転方向を右回りに設定する。一方、ねじ締め制御手段
１２ｂ、１２ｄについては、それぞれの操作・表示部２
８を操作することにより、ねじの回転方向を左回りに設
定する。

【００４６】これにより、ディスククランプ１１６にね
じを締め付ける際には、図５に矢印で示すように、ドラ
イバユニット１４ａ、１４ｃのビット１６ａ、１６ｃは
右回りに回転し、ねじは右回りに締め付けられる。一
方、ドライバユニット１４ｂ、１４ｄのビット１６ｂ、
１６ｄは左回りに回転し、ねじは左回りに締め付けられ
る。

【００４７】右回りのねじ締めによってディスククラン
プ１１６にはねじ２本分の右回りの回転トルクが生じ、
左回りのねじ締めによってディスククランプ１１６には
ねじ２本分の左回りの回転トルクが生じる。ところが、
右回りのねじの個数と、左回りのねじの個数とが同じで
あるため、ディスククランプ１１６の右回りの回転トル
クと左回りの回転トルクとは打ち消し合うこととなる。
これにより、ディスククランプ１１６に生じる回転トル
クが抑制される。ディスククランプ１１６には強い回転
トルクが発生しないので、強い力でディスククランプ１
１６を押さえる必要がない。

【００４８】また、ねじ締めにおいては、図４に示すよ
うに、第１実施形態と同様にして、設定締め付けトルク
に達するまでの目標設定トルクを細かく設定し、ねじ締
めの各段階においてねじの締め付けトルクが目標設定ト
ルクに達するまで必要に応じて待機し、結果的にすべて
のねじの締め付けトルクが同じに増加するように同期制
御する。

【００４９】このように本実施形態によれば、右回りの
ねじの個数と左回りのねじの個数とを同数とし、これら
のねじをほぼ同時にねじ締めするので、被締め付け体に
生じる右回りの回転トルクと左回りの回転トルクとが互
いに打ち消しあい、これにより複数のねじを同時に締め
付ける場合であっても被締め付け体に生じる回転トルク
を抑制することができる。

【００５０】［変形実施形態］本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。例えば、第１及び第２
実施形態では、４つのねじを同時に締め付けるべく４つ
のドライバユニットを設けたが、４つに限定されるもの
ではなく、被締め付け体に締め付けるべきねじの個数に
あわせて適宜ドライバユニットやねじ締め制御手段を設
ければよい。

【００５１】また、第１及び第２実施形態では、ＨＤＤ
装置のディスククランプのねじ締めを例に説明したが、
ＨＤＤ装置のディスククランプのねじ締めに限定される
ものではなく、例えばクッション材を挟んだガスケット
カバーのねじ締め等、複数のねじ穴を有する被締め付け
体であればあらゆる被締め付け体のねじ締めに適用する
ことができる。

【００５２】また、第１及び第２実施形態では、同期制
御手段とねじ締め制御手段とドライバユニットとをそれ
ぞれ別個に設けたが、適宜一体に形成してもよい。ま
た、第１及び第２実施形態では、８段階に分けてねじ締
めを行う場合を例に説明したが、８段階に限定されるも
のではなく、被締め付け体やねじの種類・長さ等の条件
に応じて適宜設定すればよい。

【００５３】また、第１及び第２実施形態では、ＳＴＡ
ＲＴ信号、ＭＴＤＶ信号、ＳＹＮＣ信号、及びＡＣＫ信
号を図４に示すようなタイムチャートで出力したが、信
号の形式やタイミング等はこれらに限定されるものでは
なく、上記のようにねじ締めが行えるならば適宜信号の
形式やタイミング等を設定してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、設定締め
付けトルクに達するまでの目標設定トルクを細かく設定
し、ねじ締めの各段階においてねじの締め付けトルクが
目標設定トルクに達するまで必要に応じて待機するの
で、結果的にすべてのねじの締め付けトルクが同じに増
加するように同期制御することができ、これにより被締
め付け体に歪みを生じさせることなくねじを締め付ける
ことができる。

【００５５】また、本発明によれば、右回りのねじの個
数と左回りのねじの個数とを同数とし、これらのねじを
ほぼ同時にねじ締めするので、被締め付け体に生じる右
回りの回転トルクと左回りの回転トルクとが互いに打ち
消しあい、これにより複数のねじを同時に締め付ける場
合であっても被締め付け体に生じる回転トルクを抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるねじ締め装置を示
すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態によるねじ締め装置のド
ライバユニットを示す側面図である。

【図３】本発明の第１実施形態によるねじ締め装置のね
じ締め制御手段とドライバユニットを示すブロック図で
ある。

【図４】本発明の第１実施形態によるねじ締め方法及び
装置の動作を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の第２実施形態によるねじ締め装置を示
すブロック図である。

【図６】ＨＤＤ装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…同期制御手段 １２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…ねじ締め制御
手段 １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ…ドライバユニ
ット １５…シーケンサ １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ…ビット １８…ドライバヘッド ２０…サーボモータ ２２…エンコーダ ２３…コネクタ ２４…スリーブ ２６…吸気管 ２８…操作・表示部 ３０…制御部 ３２…外部制御インターフェイス部 ３４…サーボ回路 １０９…ＩＣ １１０…ＨＤコントロール基板 １１２…スピンドルモータ １１４…ディスク １１６…ディスククランプ １１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ…ねじ穴 １２０…ヘッド駆動装置 １２２…磁気ヘッド １２４…アーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小堀 和男 東京都港区虎ノ門４丁目１番40号 日鉱エ ンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のねじを複数箇所に予め設定された
   設定締め付けトルクでほぼ同時に締め付けるねじ締め方
   法であって、 前記複数のねじをねじ締めする複数のねじ締め手段を、
   締め付けトルクが互いにほぼ同じに増加するように同期
   しながら制御することを特徴とするねじ締め方法。
2. 【請求項２】 複数のねじを複数箇所に予め設定された
   設定締め付けトルクでほぼ同時に締め付けるねじ締め装
   置であって、 前記複数のねじをそれぞれねじ締めする複数のねじ締め
   手段と、 前記複数のねじ締め手段を、締め付けトルクが互いにほ
   ぼ同じに増加するように同期しながら制御する同期制御
   手段とを有することを特徴とするねじ締め装置。
3. 【請求項３】 複数のねじを複数箇所に予め設定された
   設定締め付けトルクでほぼ同時に締め付けるねじ締め方
   法であって、 前記複数のねじの内、右回りのねじの個数と、左回りの
   ねじの個数を、ほぼ同数とし、 前記右回りのねじと前記左回りのねじをほぼ同時にねじ
   締めすることを特徴とするねじ締め方法。
4. 【請求項４】 複数のねじを複数箇所に予め設定された
   設定締め付けトルクでほぼ同時に締め付けるねじ締め装
   置であって、 前記複数のねじの内、右回りのねじの個数と、左回りの
   ねじの個数を、ほぼ同数とし、 前記右回りのねじを締める右回りねじ締め手段と、 前記左回りのねじを締める左回りねじ締め手段と、 前記右回りねじ締め手段と前記左回りねじ締め手段と
   を、ほぼ同時にねじ締めするように制御する制御手段と
   を有することを特徴とするねじ締め装置。