BRPI0611033A2 - método de fixação de parafuso e dispositivo de fixação de parafuso - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um método de fixação de parafuso que possibilita o mesmo efeito como reduzir o coeficiente de atrito de uma superfície de rosca sem mudar o coeficiente de atrito da superfície de rosca, de modo a realizar um aumento em uma força axial de parafuso gera- da ao fixar o parafuso e um dispositivo de fixação de parafuso que realiza o método de fixação de parafuso. O método de fixação de parafuso da presente invenção é um método de fixação de parafusos para quando utilizar um parafuso que tem uma cabeça de parafuso e uma espiga de parafuso dotada de uma rosca externa para fixar elementos fixados, caracterizado pelo fato de intencionalmente deslocar pressões superficiais de uma superfície de rosca e de uma superfície de apoio de parafusos geradas ao fixar o parafuso, transferindo uma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso para a cabeça do parafuso e, neste estado, transferir um torque de rotação girando a rosca externa para a cabeça do parafuso de modo a fixar o parafuso.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DEFIXAÇÃO DE PARAFUSO E DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DE PARAFUSO".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um método de fixação de para-fuso que utiliza um parafuso para fixar partes fixadas, e um dispositivo defixação de parafuso que realiza o método de fixação de parafuso, mais parti-cularmente relacionado a um método de fixação de parafuso aplicado aofixar partes fixadas para impedir o deslizamento das partes fixadas por meiode conexão de pega de atrito entre as partes fixadas, quando uma força decisalhamento atua sobre as partes fixadas de um dispositivo de fixação deparafuso que realiza o método de fixação de parafuso.

Técnica Antecedente

Como um método para fixar juntas uma pluralidade de partesfixadas, existe um método de utilizar parafusos para fixar juntas partes fixa-das. Ao utilizar um parafuso para fixar juntas partes fixadas, em particularutilizando um parafuso para fixar juntas partes fixadas de modo a impedir odeslizamento entre partes fixadas por meio de conexão de pega de atrito daspartes fixadas quando atua uma força de cisalhamento, é importante estabi-lizar a força na direção axial do parafuso provocada pela fixação do parafuso(daqui em diante referida como a "força axial do parafuso") elevada. Quandoa força axial do parafuso, provocada pela fixação de um parafuso, é peque-na, conexão de pega de atrito suficiente não é provocada entre as partesfixadas e ocorre deslizamento entre as partes fixadas quando as partes fixa-das recebem força de cisalhamento. Isto provoca rotação e afrouxamento doparafuso e, como resultado, existe por exemplo uma forte possibilidade deproblemas tais como destacamento das partes e vazamento de líquido, de-vido à adesão pobre nas faces unidas das partes fixadas.

Para manter a força axial do parafuso provocada pela fixação deum parafuso constantemente estável, é conhecido revestir a rosca de umparafuso com estabilizador de coeficiente de atrito (vide a Publicação de Pa-tente Japonesa (A) Número 9-40.991. A Publicação de Patente Japonesa (A)Número 9-40991 mostra que revestindo um estabilizador de coeficiente deatrito sobre uma rosca ou outro elemento de fixação, é possível estabilizar ocoeficiente de atrito no momento de fixação da rosca e é possível transferirqualquer valor de coeficiente de atrito e é possível eliminar problemas taiscomo afrouxamento ou quebra de elementos de fixação tal como roscas.

Descrição da Invenção

Contudo, ao utilizar um estabilizador de coeficiente de atrito paraestabilizar a forçar axial do parafuso como mostrado na Publicação de Pa-tente Japonesa (A) Número 9-40.991, permanece um problema no ponto deaumentar a força axial do parafuso.

Ao utilizar um parafuso para fixar partes fixadas, é necessárioassegurar que depois da fixação do parafuso a rosca não será afrouxadafacilmente. No mínimo após a fixação do parafuso acredita-se que a condi-ção que a rosca deva ser auto-suportante deva ser preenchida.

Aqui a expressão "a rosca é auto-suportante" significa o estadoonde o fenômeno de, quando a rosca externa do parafuso é inserida emuma rosca interna na direção vertical, o coeficiente de atrito na superfícieonde a rosca externa e a rosca interna engatam (daqui em diante referidacomo a "superfície de rosca") é muito pequena, e a cabeça do parafuso nãorecebe qualquer torque de rotação, porém, a despeito disto, o peso do pró-prio parafuso faz com que o parafuso acabe não girando.

No estado onde a rosca não é auto-suportante, mesmo se forne-cendo a cabeça do parafuso um torque de rotação para fixar o parafuso, a-credita-se que ao liberar o torque de rotação sobre a cabeça do parafuso, aforça axial do parafuso fornecida pela fixação de parafuso termina fazendocom que a rosca externa e a rosca interna girem uma em relação à outra, ea força axial do parafuso termine diminuindo.

Para aumentar a força axiatdo parafuso, aodepositarurrr estabi-lizador de coeficiente de atrito com um coeficiente de atrito extremamentepequeno sobre a rosca e reduzir o coeficiente de atrito da própria superfíciede rosca, a auto-suportação da rosca depois da fixação do parafuso se tornaum problema. Para solucionar este problema certos limites fixos deveriamprovavelmente ter sido impostos de acordo com as condições de projeto pa-ra reduzir o coeficiente de atrito da superfície da rosca por meio do estabili-zador de coeficiente de atrito. Conseqüentemente, certos limites fixos deve-riam provavelmente ter sido impostos para aumentar a força axial do parafu-so pela utilização de um estabilizador de coeficiente de atrito.

Ao utilizar um parafuso para fixar partes fixadas, quanto maior aforçar axial do parafuso gerada no momento de fixação do parafuso, maisforte é a conexão de pega de atrito gerada entre as partes fixadas.

Portanto,, ao utilizar um parafuso para fixar partes fixadas aomesmo tempo que impede o deslizamento entre as partes fixadas por meiode conexão de pega de atrito entre as partes fixadas, quando uma força decisalhamento atua, descobrir um meio que possibilite um aumento na forçaaxial de parafuso gerada ao fixar o parafuso e que não requeira considera-ção do ponto de auto- suportação da rosca depois da fixação do parafuso,isto é, descobrir um meio que possibilite a geração de uma força axial doparafuso mais elevada do que a força axial do parafusos gerada ao utilizarum estabilizador de coeficiente de atrito, acredita-se ser um aspecto importante.

A presente invenção considera o problema acima e tem comoseu objetivo o fornecimento de um método de fixação de parafuso que pos-sibilita o mesmo efeito como ao reduzir o coeficiente de atrito da superfíciede rosca sem mudar o coeficiente de atrito da superfície de rosca, de modoa realizar um aumento na forçar axial do parafuso gerada ao fixar o parafusoe um dispositivo de fixação de parafuso que realiza o método de fixação deparafuso, cujo método de fixação de parafuso e dispositivo de fixação deparafuso que realiza o método de fixação, que é excelente em rendimentode trabalho e facilmente praticável.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 1, é fornecido um método de fixação de parafuso para quando utilizarum parafuso que tem uma cabeça de parafuso e uma espiga de parafusodotada de uma rosca externa para fixar elementos fixados, o método de fixa-ção de parafuso caracterizado por deslocar intencionalmente pressões su-perficiais de uma superfície de rosca e uma superfície de apoio de parafusogeradas ao fixar o parafuso transferindo uma carga lateral paralela à superfí-cie de apoio do parafuso para a cabeça do parafuso e, neste estado, transfe-rindo um torque de rotação girando a rosca externa para a cabeça do para-fuso de modo a fixar o parafuso.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 1, ao utilizar umparafuso para fixar elementos fixados, uma carga lateral paralela à superfíciede apoio do parafuso é transferida para a cabeça do parafuso de modo adeslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e da superfície deapoio do parafuso e, neste estado, um torque de rotação para girar a roscaexterna do parafuso é transferido para fixar o parafuso.

Transferindo uma carga lateral predeterminada paralela à super-fície de apoio do parafuso para a cabeça do parafuso e enquanto fazendoisto transferir um torque de rotação para a cabeça do parafuso para fixar oparafuso, é possível fazer o eixo do parafuso inclinar em relação à linha ver-tical da superfície de apoio do parafuso por um ângulo predeterminado, em-bora um ângulo extremamente ligeiro e ainda mais, fazer a cabeça de para-fuso inclinar em relação à superfície de apoio do parafuso por um ângulopredeterminado, embora um ângulo extremamente ligeiro, para fixar o para-fuso. Conseqüentemente, é possível deslocar as pressões superficiais dasuperfície da rosca e da superfície de apoio do parafusos geradas ao fixarum parafuso para o estado desejado.

Deslocando intencionalmente as pressões superficiais da super-fície de rosca e da superfície de apoio de parafuso geradas ao fixar o para-fuso ao estado desejado, é possível fazer o eixo central real de rotação doparafuso ao fixar um parafuso mover do eixo central do parafuso para a dire-ção do lado de pressão superficial elevada da superfície de rosca e da su-perfície de apoio do parafuso. Devido a -isto, é possível reduzir o torque derotação de fixação do parafuso e a tensão de torção gerada na rosca e tra-zer suficientemente para fora a tensão de tração permissível da rosca paraaumentar a força axial limite do parafuso onde escoamento ocorre e é possí-vel realizar um aumento na força axial do parafuso.Além disto, depois que o parafuso termina de ser fixado e o for-que de rotação que foi transferido para a cabeça do parafuso é liberado, épossível manter o engatamento da rosca externa e rosca interna por meio daforça de atrito gerada de acordo com o coeficiente de atrito da própria super-fície de rosca. Devido a isto, torna-se possível fornecer uma força axial deparafuso mais elevada comparada com quando é utilizado um estabilizadorde coeficiente de atrito, sem qualquer restrição sobre o aumento da forçaaxial do parafuso devido à auto-suportação da rosca que se torna um pro-blema ao utilizar um estabilizador de coeficiente de atrito para aumentar aforça axial do parafuso.

Aqui, a "superfície de rosca" significa a superfície onde a roscaexterna do parafuso e a rosca interna que corresponde à rosca externa en-gatam. A "superfície de apoio do parafuso" significa a superfície onde umelemento fixado e a cabeça do parafuso contatam. Além disto, quando porexemplo uma arruela plana, arruela elástica, ou outra arruela é arranjadaentre a cabeça do parafuso e o elemento fixado, que significa a superfícieonde a arruela e o parafuso ou a arruela e o elemento fixado contatam.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 2, é fornecido um método de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma rosca interna engatada coma rosca externa ser arranjada com um eixo central da rosca interna inclinadoem relação a uma linha vertical da superfície de apoio do parafuso.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 2, arranjando oeixo central da rosca interna engatada com a rosca externa do parafuso in-clinada por um ângulo predeterminado em relação à linha vertical da superfí-cie de apoio do parafuso, é possível fixar o parafuso ao mesmo tempo quefaz o eixo do parafuso inclinar por um ângulo predeterminado em relação àlinha vertical da superfície de apoio do parafuso e faz a cabeça do parafusoinclinar por um ângulo predeterminado em relação à superfície de apoio doparafuso. Devido a isto, comparado com quando o eixo central da rosca in-terna engatada com a rosca externa do parafuso é arranjada paralela à linhavertical da superfície de apoio do parafuso, é possível deslocar as pressõessuperficiais da superfície da rosca e da superfície de apoio do parafuso ge-radas ao fixar o parafuso ao estado desejado para transferir uma carga late-ral menor à cabeça do parafuso.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 3, é fornecido um método de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 2, caracterizado por fazer o eixo central da rosca interna enga-tada com a rosca externa inclinar em relação à linha vertical da superfície deapoio do parafuso tendo partículas depositadas em partes das roscas darosca interna.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 3, partículas sãodepositadas em partes predeterminadas das roscas da rosca interna queengatam com a rosca externa do parafuso, de modo a fazer o eixo central darosca interna inclinar em relação à linha vertical da superfície de apoio doparafuso.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 4, é fornecido um método de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 1, caracterizado pelo fato de a rosca externa ser formada como eixo central da rosca externa inclinado em relação ao eixo central da cabe-ça do parafuso.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 4, formando oeixo central da rosca externa do parafuso inclinado por um ângulo predeter-minado em relação ao eixo central da cabeça do parafuso, é possível fixar oparafuso ao inclinar a cabeça de parafuso por um ângulo predeterminado emrelação à superfície de apoio do parafuso. Devido a isto, comparado comquando utilizando um parafuso onde o eixo central da rosca externa e o eixocentral da cabeça do parafuso do parafuso correspondem, torna-se possíveldeslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e da superfície deapoio do parafuso geradas ao fixar o parafusoaoestadodesejadoimprimin-do uma carga lateral menor à cabeça do parafuso.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 5, é fornecido um método de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 1, caracterizado pelo fato de a espiga do parafuso ser formadacom um furo em parte dela, para reduzir uma rigidez de dobramento da es-piga do parafuso em relação à carga lateral.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 5, fornecendoum furo adequado na espiga do parafuso, é possível reduzir a rigidez de do-bramento da espiga do parafuso em relação à carga lateral paralela à super-fície de apoio do parafuso. Devido a isto, comparado com quando utilizandoum parafuso sem tal furo na espiga de parafuso, é possível deslocar aspressões superficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio do pa-rafuso geradas quando fixando o parafuso ao estado desejado, imprimindouma carga lateral menor à cabeça do parafuso.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 6, é fornecido um método de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 1, caracterizado pelo fato de a carga lateral impressa em para-lelo à superfície de apoio do parafuso ser controlada de modo a deslocarintencionalmente as pressões superficiais da superfície de rosca e da super-fície de apoio do parafuso e possibilitar ao parafuso ser fixado no estado on-de a cabeça do parafuso está deslizando em paralelo em relação à superfí-cie de apoio do parafuso.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 6, ao fixar umparafuso é possível intencionalmente deslocar as pressões superficiais dasuperfície de rosca e da superfície de apoio do parafuso e fixar o parafusono estado onde a cabeça do parafuso está deslizando em paralelo à superfí-cie de apoio do parafuso. Devido a isto, por exemplo, é possível impedir queuma carga lateral seja excessivamente transferida para a cabeça do parafu-so e, portanto, a espiga do parafuso de ser fortemente empurrada contra aborda de um furo para parafuso fornecido em um elemento fixado e, portan-to, de forma inesperada grande atrito ser gerado devido às condições super-ficiais da parte de contato entre a espiga do parafuso e a borda do furo paraparafuso. Além disto, é possível reduzir mais o torque de rotação de fixaçãorequerido ao fixar um parafuso e é possível aumentar ainda mais a força a-xial de parafuso gerada ao fixar o parafuso.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 7, é fornecido um dispositivo de fixação de parafuso utilizado ao utili-zar um parafuso que tem uma cabeça de parafuso e uma espiga de parafusodotada de uma rosca externa, de modo a fixar elementos fixados, o disposi-tivo de fixação de parafuso caracterizado pelo fato de compreender um dis-positivo de transferência de torque de rotação de fixação para transferir umtorque de rotação girando a rosca externa para a cabeça do parafuso e umdispositivo de transferir carga lateral para transferir uma carga lateral parale-la a uma superfície de apoio do parafuso para a cabeça do parafuso, de mo-do a intencionalmente deslocar pressões superficiais de uma superfície derosca e da superfície de apoio do parafuso geradas quando o dispositivo detransferência de torque de rotação de fixação gira a rosca externa.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 7, uma vez queo dispositivo de fixação de parafuso tem um dispositivo de transferência detorque de rotação de fixação para transferir para a cabeça de parafuso umtorque de rotação girando a rosca externa do parafuso e um dispositivo detransferência de carga lateral para transferir para a cabeça do parafuso umacarga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso de modo a intencio-nalmente deslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e da su-perfície de apoio do parafuso quando o dispositivo de transferência de tor-que de rotação de fixação gira a rosca externa do parafuso, ao utilizar o pa-rafuso para fixar elementos fixados, torna-se possível fixar o parafuso aotransferir para a cabeça do parafuso um torque de rotação girando a roscaexterna do parafuso no estado, deslocando as pressões superficiais da su-perfície de rosca e da superfície de apoio do parafuso. Devido a isto, damesma maneira como o aspecto da invenção de acordo com a reivindicação1, é possível deslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e dasuperfície de apoio de parafuso geradas ao fixar a rosca ao estado desejadoe é possível mover oeixocentral realderotaçãerdoparafusoaofixaramparafuso a partir do eixo do parafuso para a direção do lado de pressão su-perficial elevada da superfície rosqueada e da superfície de apoio de parafu-so. Devido a isto, é possível reduzir a tensão de torção gerada na rosca e,de forma suficiente, trazer a tensão de tração permissível da rosca para au-mentar a força axial limite do parafuso onde ocorre escoamento, e para au-mentar a força axial do parafuso.

Além disto, da mesma maneira como na reivindicação 1, depoisque o parafuso acaba de ser fixado e o torque de rotação que foi transferidopara a cabeça do parafuso é liberado, o engatamento entre a rosca externae a rosca interna pode ser mantido pela força de atrito gerada de acordocom o coeficiente de atrito da própria superfície da rosca e, comparada coma utilização de um estabilizador de coeficiente de atrito, uma força axial deparafuso mais elevada pode ser gerada.

De acordo com o aspecto da invenção como descrito na reivindi-cação 8, é fornecido um dispositivo de fixação de parafuso como descrito nareivindicação 7, caracterizado pelo fato de o dispositivo de transferência decarga lateral compreender um dispositivo de detecção de deslocamento paradetectar movimento paralelo da cabeça do parafuso em relação à superfíciede apoio do parafuso quando o dispositivo de transferência de torque de ro-tação de fixação fixa o parafuso e um dispositivo de controle de carga lateralpara controlar a carga lateral com base no movimento paralelo da cabeça doparafuso em relação à superfície de apoio do parafuso detectado a partir dodispositivo de detecção de deslocamento e o dispositivo de controle de car-ga lateral controla a carga lateral de modo a intencionalmente deslocar aspressões superficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio de pa-rafuso ao fixar o parafuso e possibilita a fixação do parafuso no estado ondea cabeça do parafuso está deslizando em paralelo à superfície de apoio doparafuso.

Isto é, no aspecto da invenção da reivindicação 8, uma vez queo dispositivo de transferência de carga lateral tem um dispositivo de detec-ção de deslocamento e dispositivo de controle de carga lateral, ao fixar oparafuso, é possível intencionalmente deslocar as pressões superficiais dasuperfície de rosca e da superfície de apoio do parafuso e fixar o parafusono estado onde a cabeça do parafuso está deslizando em paralelo a superfí-cie de apoio do parafuso.

De acordo com os aspectos da invenção como descritos nasreivindicações, existem os efeitos comuns que é feito possível fixar um para-fuso no estado deslocando intencionalmente as pressões superficiais da su-perfície de rosca e da superfície de apoio do parafuso, e um aumento naforçar axial do parafuso é realizado sem mudar o próprio coeficiente de atritoda rosca.

Portanto, de acordo com os aspectos da invenção das reivindi-cações torna-se possível fornecer uma força axial de parafuso mais elevadacomparada com quando utilizando um estabilizador de coeficiente de atrito,sem qualquer restrição no aumento da força axial do parafuso devido à auto-suportação da rosca, que se torna um problema ao utilizar um estabilizadorde coeficiente de atrito para aumentar a força axial do parafuso.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista que mostra um estado de um parafusoantes de uma carga lateral paralela à uma superfície de apoio do parafusoser transferida para uma cabeça de parafuso.

A Figura 2 é uma vista que mostra o estado de um parafusoquando uma carga lateral paralela a uma superfície de apoio do parafuso étransferida para uma cabeça de parafuso a partir do estado mostrado na Fi-gura 1, e ainda um torque de rotação que faz a cabeça do parafuso girar étransferido para um soquete.

A Figura 3 é uma vista de uma primeira modalidade para realizaro método de fixação de parafuso da presente invenção.

A Figura 4 é uma vista de uma modalidade mais específica deum dispositivo de transferência de torque de rotação de fixação e dispositivode transferência de carga lateral da primeira modalidade mostrada na Figura 3.

A Figura 5 é uma vista de uma rosca interna em uma segundamodalidade para realizar-o método de fixação de-parafuso da presente in-venção.

A Figura 6 é uma vista de uma rosca interna em uma terceiramodalidade para realizar o método de fixação de parafuso da presente in-venção.A Figura 7 é uma vista de uma rosca interna em uma quarta mo-dalidade para realizar o método de fixação de parafuso da presente invenção.

A Figura 8 é um diagrama de conjunto de um parafuso da quartamodalidade e um martelo de rotação que forma um dispositivo de fixação deparafuso capaz de sincronizar uma direção de transferir uma carga lateraltransmitida para uma cabeça de parafuso com rotação do parafuso.

A Figura 9 é uma vista em seção transversal de um dispositivomartelo de rotação ao longo da linha A-A da Figura 8.

A Figura 10 é uma vista de uma rosca externa em uma quintamodalidade para realizar o método de fixação de parafuso da presente in-venção.

A Figura 11 é uma vista de uma sexta modalidade para realizaro método de fixação de parafuso da presente invenção.

A Figura 12 é um fluxograma que mostra uma modalidade deuma rotina de controle para fixação de parafuso realizada no dispositivo defixação de parafuso de acordo com a presente invenção, mostrada na Figura 11.

A Figura 13 é uma vista de um exemplo de movimento paralelode um soquete em relação a uma superfície de apoio de parafuso quando arotina de controle de fixação de parafuso mostrada na Figura 12 é realizada,isto é, a tendência em deslocamento com o tempo.

Melhor Modo de Realizar a Invenção

Abaixo, diversas modalidades da presente invenção serão expli-cadas com referência aos desenhos anexos.

Primeiro o conceito básico do método de fixação de parafuso dapresente invenção será explicado com referência à Figura 1 e à Figura 2.

A Figura 1 é uma vista que mostra um estado de um parafusoantes de uma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso sertransferida para uma cabeça de parafuso. Na Figura 1, 1 indica um parafuso,2 uma cabeça de parafuso, 3 uma espiga de parafuso, 4 uma rosca externafornecida na espiga do parafuso 3, 5 partes fixadas, 6 uma rosca interna en-gatada com a rosca externa, 7 um soquete que transmite torque de rotaçãopara a cabeça de parafuso 2, 8 uma superfície de apoio de parafuso queforma uma superfície onde a cabeça de parafuso 2 e uma parte fixada 5 en-gata, 9 é uma superfície de rosca que forma uma superfície onde a roscaexterna 4 e a rosca interna 6 engatam, e 10 é uma superfície de engatamen-to em atrito entre partes fixadas.

A Figura 2 é uma vista que mostra o estado de um parafusoquando uma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso 8 étransferida para a cabeça de parafuso 2 a partir do estado mostrado na Figu-ra , e ainda um torque de rotação que faz a cabeça de parafuso 2 girar étransferido para o soquete 7.

Como mostrado na Figura 2, quando uma carga lateral paralelaà superfície de apoio do parafuso 8 é transferida para a cabeça de parafuso2 através do soquete 7, o eixo do parafuso 11 é inclinado em relação à linhavertical da superfície de apoio do parafuso 12 e, além disto, a cabeça de pa-rafuso 2 é inclinada em relação à superfície de apoio do parafuso 8. Obser-var que a Figura 2 é desenhada de modo a esclarecer estes estados inclina-dos, porém na realidade o ângulo Θ1 destas inclinações é um ângulo extre-mamente pequeno, de por exemplo 0,01

Se neste estado, isto é, no estado onde o eixo do parafuso 11está inclinado em relação à linha vertical da superfície de apoio do parafuso12 e, além disto a cabeça do parafuso 2 está inclinada em relação à superfí-cie de apoio do parafuso 8, um torque de rotação é transferido através dosoquete 7 para a cabeça do parafuso 2, o parafuso é fixado no estado comas pressões superficiais da superfície de apoio do parafuso 8 e da superfíciede rosca 9 deslocadas.

A requerente descobriu por meio do método de elementos infini-tos (FEM) quejixando um parafuso—"Uno estado que transfere uma cargalateral paralela à superfície de apoio do parafuso 8 para a cabeça do parafu-so 2 e deslocando as pressões superficiais da superfície de apoio do parafu-so 8 e da superfície de rosca 9 geradas ao fixar o parafuso 1, é possível fa-zer o eixo central real de rotação do parafuso (também chamado o "eixocentral instantâneo de rotação") mover do eixo de parafuso 11 na direção dolado de pressão superficial elevada da superfície de rosca 9 e da superfíciede apoio do parafuso 8 devido ao deslocamento das pressões superficiais dasuperfície de apoio do parafuso 8 e da superfície de rosca 9 e, devido a isso,possível gerar uma força axial de parafuso mais elevada por meio de umtorque de fixação menor comparado com quando não transferindo uma car-ga lateral para a cabeça do parafuso 2.

Derivando isto, a requerente primeiro verificou por meio do mé-todo de elementos finitos o comportamento do torque de rotação requeridopara fixar um parafuso ao transferir uma carga do tipo de cisalhamento àspartes fixadas, fixadas por meio do parafuso.

Transferir uma carga do tipo de cisalhamento para os elementosfixados, fixados por meio de um parafuso é conhecido que ocorre o fenôme-no de o parafuso facilmente terminar de girar, isto é, afrouxamento do para-fuso. Além disto, existe a teoria que este fenômeno é devido à queda nocoeficiente de atrito na direção de rotação ao redor do eixo do parafuso. Deacordo com isto, quando existe deslizamento lateral em ambas, na superfíciede rosca e na superfície de apoio do parafuso, o coeficiente de atrito na dire-ção de rotação ao redor do eixo do parafuso cai até um valor extremamentepequeno 0,005 até 0,02 e isto provoca afrouxamento do parafuso.

A requerente formou modelos de análise que correspondem aocaso de transferir e ao caso de não transferir uma carga do tipo de cisalha-mento para os elementos fixados, fixados por meio de um parafuso ao esta-belecer a condição de restrição que o coeficiente de atrito da superfície deapoio do parafuso e da superfície de rosca seja mantido não no valor extre-mamente pequeno de 0,005 até 0,02, mas em um coeficiente realista de atri-to da superfície de apoio do parafuso e da superfície de rosca, por exemplo,um coeficiente de atrito de cerca de 0,1, de modo a verificar esta teoria.

Como resultado, a requerente aprendeu que no estado onde oselementos fixados recebem uma carga do tipo de cisalhamento e as pres-sões superficiais da superfície de apoio do parafuso e da superfície de roscarecebem deslocamento, o coeficiente de atrito da superfície de apoio do pa-rafuso e da superfície de rosca é mantido no coeficiente de atrito inerente,mas, a despeito disto, isto é, mesmo se o coeficiente de atrito da superfíciede apoio do parafuso e da superfície de rosca não é um valor extremamentepequeno de 0,005 até 0,02, fazendo o eixo central de rotação do parafusomover do eixo do parafuso para a direção do lado da parte de pressão ele-vada, o torque requerido para fazer o parafuso girar cai, comparado com ocaso onde os elementos fixados não recebem uma carga do tipo de cisa-Ihamento.

A partir disto, a requerente derivou o conceito básico que o fe-nômeno de um parafuso terminar de girar facilmente no estado onde os ele-mentos fixados, fixados por meio do parafuso, recebem uma carga do tipode cisalhamento, não é devido à queda no coeficiente de atrito na direção derotação ao redor do eixo do parafuso, mas é devido ao deslocamento daspressões superficiais da superfície de apoio do parafuso e da superfície derosca devido à carga do tipo de cisalhamento que é transferida e, além disto,que devido ao deslocamento das pressões superficiais da superfície de a-poio do parafuso e da superfície rosqueada, o eixo central real de rotação doparafuso se move desde o eixo do parafuso na direção que se aproxima daparte de pressão superficial elevada da superfície de apoio do parafuso e dasuperfície de rosca e, devido a isso, o torque requerido para fazer o parafusogirar diminui.

O eixo central real de rotação do parafuso transferida pelo des-locamento das pressões superficiais da superfície de apoio do parafuso dasuperfície de rosca acredita-se se tornar de maneira ideal a linha que conec-ta a parte de pressão superficial elevada da superfície de apoio do parafusoà parte de pressão superficial elevada da superfície de rosca. A razão porque é que provavelmente a parte elevada da pressão superficial tem dificul-dade em mover e o parafuso gira ao redor da parte de pressão superficialelevada. Contudo, o deslocamento das pressões superficiais da superfíciede apoio do parafuso superfície de rosca não é provavelmente provocadoconcentrado em um único ponto. Genericamente ele é provocado com umadistribuição sobre uma certa área. Portanto, o eixo central real de rotação doparafuso provocada pelo deslocamento das pressões superficiais da superfí-cie de apoio do parafuso e superfície de rosca, deveria ser considerado setornar a linha que conecta a parte da superfície de apoio do parafuso próxi-ma à parte de pressão elevada e a parte da superfície de rosca próxima àparte de pressão elevada.

Além disto, o eixo central real de rotação do parafuso provocadapelo deslocamento das pressões superficiais da superfície de apoio do para-fuso e superfície de rosca é considerado se tornar a linha que conecta a par-te próxima à parte de pressão elevada da superfície de apoio do parafuso ea parte próxima à parte de pressão elevada da superfície de rosca. O eixocentral real de rotação do parafuso se move do eixo do parafuso na direçãoque se aproxima da parte de pressão superficial elevada. A distância maiscurta a partir do eixo central real de rotação do parafuso até a parte de pres-são superficial elevada se torna mais curta. Devido a isto, a explicação parao fenômeno do torque de rotação requerido para fazer o parafuso girar setornar menor, pode ser facilmente derivada. Se admitir que o eixo centralreal de rotação do parafuso se move desde a parte de pressão superficialelevada na direção para longe dela, a distância mais curta a partir do eixocentral de rotação do parafuso para a parte de pressão superficial elevadadeveria se tornar mais longa e o torque requerido para fazer o parafuso girardeveria aumentar. Isto é inconsistente com os resultados da análise.

Em seguida, a requerente utilizou o método de elementos finitospara verificar o comportamento das pressões superficiais da superfície deapoio do parafuso 8 e superfície de rosca 9, e o torque de rotação requeridopara fazer o parafuso 1 girar no estado que transfere carga lateral paralela àsuperfície de apoio do parafuso 8 para a cabeça de parafuso 2 para a finali-dade de verificar se este conceito básico pode ser aplicado a um método defixação de parafuso de modo a aumentar a forçar axial do parafuso ao fixarum parafuso.

Nesta verificação, a requerente formou modelos de análise quecorrespondem ao caso de transferir e ao caso de não transferir uma cargalateral paralela à superfície de apoio do parafuso 8 para a cabeça de parafu-so 2 enquanto ajustando à condição de restrição que o coeficiente de atritoda superfície de apoio do parafuso 8 e da superfície de rosca 9 fossem man-tidos não no valor extremamente pequeno de 0,005 até 0,02, mas em umcoeficiente de atrito realista da superfície de apoio do parafuso 8 e superfíciede rosca 9, por exemplo, um coeficiente de atrito de cerca de 0,1.

Como resultado, a requerente aprendeu que no estado ao trans-ferir uma carga lateral para a cabeça do parafuso 2 para deslocar as pres-sões superficiais da superfície de apoio do parafuso 8 e da superfície derosca 9, similar ao caso onde os elementos fixados recebem uma carga dotipo de cisalhamento, o coeficiente de atrito da superfície de apoio de para-fuso 8 e da superfície de rosca 9 é mantido no coeficiente de atrito inerente,mas, a despeito disto, isto é mesmo se o coeficiente de atrito da superfíciede apoio do parafuso 8 e superfície de rosca 9 não é um valor extremamentepequeno de 0,005 até 0,02, fazendo o eixo central de rotação do parafusomover desde o eixo do parafuso 11 para a direção do lado da parte de pres-são elevada, o torque requerido para fazer o parafuso girar cai comparadocom o caso onde a cabeça de parafuso 2 não recebe uma carga lateral.

Portanto, este conceito básico pode ser aplicado a um métodode fixação de parafuso. Transferindo uma carga lateral paralela à superfíciede apoio do parafuso 8 para a cabeça do parafuso 2 e fixando o parafuso 1no estado deslocando as pressões superficiais da superfície de apoio doparafuso 8 e superfície de rosca 9 geradas ao fixar o parafuso 1, é possívelfazer o eixo central real de rotação do parafuso mover do eixo de parafuso11 para a direção do lado de pressão superficial elevada por meio do deslo-camento das pressões superficiais da superfície de apoio do parafuso 8 esuperfície de rosca 9. Devido a isto, acredita-se ser verificado que compara-do com quando não transferindo uma carga lateral para a cabeça de parafu-so 2, um torque de rotação de fixação menor pode ser utilizado para fixar umparafuso.

Em seguida, o fato que ao reduzir o torque de rotação de fixaçãorequerido ao fixar um parafuso torna possível aumentar a força axial do pa-rafuso gerada ao fixar um parafuso será explicado.No momento de fixação de parafuso, a espiga do parafuso é a-tuada pela tensão de torção τ que corresponde ao torque de rotação de fixa-ção do parafuso e a tensão de tração σ que corresponde à força axial doparafuso. A tensão equivalente σβ depois destas serem combinadas é gene-ricamente expressa por uma equação elíptica de σθ2= (σ2 +3T2) e é tratadacomo deformação elástica até alcançar o ponto de escoamento oy do mate-rial do parafuso.

Portanto, para elevar a força axial limite do parafuso onde o pa-rafuso escoa, é suficiente reduzir a tensão de torção τ gerada ao fixar umparafuso. Redução do torque de rotação requerido ao fixar um parafuso sig-nifica redução da tensão de torção τ gerada ao fixar um parafuso. A faixapermissível de tensão de tração σ que corresponde à força axial do parafusoé aumentada. Isto significa um aumento na força axial limite do parafuso on-de o parafuso escoa. Comparado com o caso de não transferir uma cargalateral, para a cabeça do parafuso 2, uma força axial de parafuso mais ele-vada pode ser fornecida.

Como explicado acima, de acordo com o método de fixação deparafuso da presente invenção, mudando o método de fixação sem mudar opróprio coeficiente de atrito, especificamente fixando o parafuso no estadofornecendo deslocamento para as pressões superficiais da superfície de a-poio do parafuso 8 e superfície de rosca 9, o mesmo efeito é apresentadocomo quando reduzindo o coeficiente de atrito da superfície de rosca 9, istoé, é apresentado o efeito de realizar um aumento da força axial do parafusoao fixar o parafuso 1.

Além disto, o parafuso 1 acaba sendo fixado e o torque de rota-ção de fixação transferido para a cabeça do parafuso 2 é liberado, é possívelmanter o engatamento entre a rosca externa e a rosca interna por meio daforça de atrito gerada de acordo com o coeficiente de atrito da própria super-fície de rosca 9.

Devido a isto, torna-se possível fornecer uma força axial de pa-rafuso mais elevada comparada com quando utilizando um estabilizador decoeficiente de atrito, sem qualquer das restrições no aumento da força axialdo parafuso, devido à auto-suportação da rosca que se torna um problemaao utilizar um estabilizador de coeficiente de atrito para aumentar a forçaaxial do parafuso.

A força axial do parafuso mais elevada provoca uma conexão depega de atrito forte na superfície de engata mento de atrito 10 entre as par-tes fixadas. Devido a esta conexão de pega de atrito forte, o deslizamentoentre partes fixadas quando uma força de cisalhamento atua pode ser impe-dido mais completamente. Conseqüentemente, toma-se possível evitar des-lizamento entre partes fixadas e impedir mais completamente afrouxamentoda rosca.

No método de fixação de parafuso de acordo com a presenteinvenção, ao acabar a fixação do parafuso, a cabeça do parafuso 2 e a su-perfície de apoio do parafuso 8 podem ter uma folga, embora extremamenteligeira, que permanece entre elas. Contudo, a folga que permanece depoisque o parafuso acaba de ser fixado acredita-se substancialmente desapare-cer pelo próprio parafuso se mover para se tornar equilibrado quando o tor-que de rotação que foi transferido para a cabeça do parafuso 2 é liberado,ou quando uma força de cisalhamento atua sobre a parte fixada. Exceto porlidar com uma parte de conexão onde um torque de rotação freqüentementeatua sobre o parafuso tal como, por exemplo, a parte de articulação de ócu-los, o efeito daquela folga em relação à força axial do parafuso pode ser ig-norada.

Além disto, no método de fixação de parafuso de acordo com apresente invenção, ao fixar um parafuso a rosca externa é inserida inclinadana rosca interna correspondente, de modo que dependendo do grau de incli-nação, a tomada da rosca pode se tornar um problema. Neste caso, aplican-do um estabilizador de coeficiente de atrito à superfície da rosca em umaextensão onde a auto-suportaçãodarosca depois da fixação do-parafusonão venha a se tornar um problema, a tomada da rosca pode ser facilitada.

Em seguida diversas modalidades que aplicam o conceito básicodo método de fixação de parafuso acima da presente invenção serão expli-cadas abaixo.A Figura 3 mostra uma primeira modalidade para realizar o mé-todo de fixação de parafuso da presente invenção em cuja Figura, 21 indicaum dispositivo de transmissão de torque de rotação de fixação, e 22 um dis-positivo de transmissão de carga lateral.

A primeira modalidade mostrada na Figura 3 mostra a configura-ção mais básica para realizar o método de fixação de parafuso da presenteinvenção. O parafuso 1 é um parafuso de cabeça usualmente utilizado, porexemplo, um parafuso hexagonal. O dispositivo de transferência de torquede rotação de fixação 21 realiza a função de transferir o torque de rotação defixação requerido para fixação do parafuso para a cabeça de parafuso 2,enquanto o dispositivo de transmissão de carga lateral 22 realiza a funçãode transferir uma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso 8constantemente em uma direção através do soquete 7 para a cabeça de pa-rafuso 2 ao utilizar o dispositivo de transmissão de torque de rotação de fixa-ção 21 para fixar o parafuso 1.

Fornecendo o dispositivo de transmissão de torque de rotaçãode fixação 21 e o dispositivo de transmissão de carga lateral 22, torna-sepossível transferir uma carga lateral paralela à superfície de apoio do para-fuso 8 para a cabeça de parafuso 2, e neste estado transferir um torque derotação para girar a rosca externa 4 para a cabeça do parafuso 2, de modo afixar o parafuso. Conseqüentemente, é possível fazer o eixo do parafuso 11inclinar em relação à linha vertical da superfície de apoio do parafuso por umângulo predeterminado, embora um ângulo extremamente pequeno, aomesmo tempo que ainda faz a cabeça do parafuso 2 inclinar em relação àsuperfície de apoio de parafuso 8 por um ângulo predeterminado, emboraum ângulo extremamente pequeno, e fixar o parafuso 1 e possível deslocaras pressões superficiais da superfície rosqueada 9 e da superfície de apoiodo parafuso 8, geradas ao fixar um parafuso 8 ao estado desejado.

Uma modalidade mais específica do dispositivo de transferênciade torque de rotação de fixação 21 e dispositivo de transferência de cargalateral 22 está mostrado na Figura 4. Na Figura 4, 31 indica um acionamentode rotação, 32 um controlador de rotação, 33 um eixo de rotação, 34 um dis-positivo eletroímã, 35 uma unidade de controle de carga lateral e 36 um re-ceptor de força de reação.

Na modalidade mostrada na Figura 4, o dispositivo de transfe-rência de torque de rotação de fixação 21 tem um acionamento de rotação31, controlador de rotação 32, e eixo 33. O acionamento de rotação 31 reali-za a função de gerar o torque de rotação de fixação requerido ao fixar o pa-rafuso 1. Um acionamento do tipo de energia elétrica ou do tipo de ar com-primido, ou outro tipo de acionamento de rotação, pode ser utilizado. O con-trolador de rotação 32 realiza a função de controlar a magnitude do torquede rotação de fixação gerado pelo acionamento de rotação 31. O eixo 33realiza a função de transmitir o torque de rotação de fixação gerado pelo a-cionamento de rotação 31 para o soquete 7.

Por meio do dispositivo de transferência de torque de rotação defixação 21 que tem o acionamento de rotação 31 e eixo 33, torna-se possíveltransmitir um torque de rotação de fixação a partir do acionamento de rota-ção 31 através do eixo 33 para o soquete 7 ao fixar o parafuso. Além disto,tendo o controlador de rotação 32, é possível controlar a magnitude do tor-que de rotação de fixação transmitido para o soquete 7 e, devido a isto, épossível impedir a transmissão de um torque de rotação de fixação em ex-cesso, que pode danificar o parafuso 1 para o soquete 7.

Na modalidade mostrada na Figura 4, o dispositivo de transfe-rência de carga lateral 22 tem um dispositivo eletroímã 34, unidade de con-trole de carga lateral 35 e receptor de força de reação 36. O dispositivo ele-troímã 34 realiza a função de transmitir uma carga lateral paralela à superfí-cie de apoio do parafuso 8 constantemente em uma direção para o soquete7, para fazer de maneira forçada o soquete 7 mover paralelo à superfície deapoio do parafuso 8. A unidade de controle de carga lateral 35 realiza a fun-ção de controlar a magnitude da carga lateral transmitidapara o soquete 7pelo dispositivo eletroímã 34. O receptor de força de reação 36 realiza a fun-ção de impedir movimento relativo do dispositivo eletroímã 34 em relação àsuperfície de apoio do parafuso 8. Ao fixar um parafuso, se o dispositivo ele-troímã 34 é fixado de maneira temporária a um elemento fixado, o receptorde força de reação se torna desnecessário.

Por meio do dispositivo de transferência de carga lateral 22 quetem o dispositivo eletroímã 34 e o receptor de força de reação 36, é possívelfazer de maneira forçada o soquete 7 mover paralelo à superfície de apoiodo parafuso 8. Conseqüentemente, torna-se possível fazer o eixo do parafu-so 11 inclinar em relação à linha vertical da superfície de apoio do parafuso12 por um ângulo predeterminado, embora um ângulo extremamente peque-no, e fazer a cabeça do parafuso 2 inclinar em relação à superfície de apoiodo parafuso 8 por um ângulo predeterminado, embora um ângulo extrema-mente pequeno.

Além disto, por meio do dispositivo de transferência de cargalateral 22 que tem a unidade de controle de carga lateral 35, é possível con-trolar a magnitude da carga lateral transmitida para o soquete 7 e a sincroni-zação da transferência da carga lateral. No estágio inicial de fixação do para-fuso, o torque de rotação para fazer o parafuso 1 girar é pequeno e acredita-se que não há necessidade de transferir uma carga lateral para o soquete 7.

Quando o estágio final da fixação de parafuso é aproximada, o torque derotação requerido para fazer o parafuso 1 girar se torna gradualmente maior.

É preferível controlar a magnitude da carga lateral transmitida para o soque-te 7 de acordo com esta mudança do torque de rotação. Tendo esta unidadede controle de carga lateral 35, este controle se torna possível.

Uma segunda modalidade para realizar o método de fixação deparafuso da presente invenção é particularmente caracterizada pela estrutu-ra da rosca interna 6 engatada com a rosca externa 4 do parafuso 1. A roscainterna 6 na segunda modalidade está mostrada na Figura 5. Outros compo-nentes são similares àqueles da primeira modalidade mostrada na Figura 3.

As ações e efeitos também são similares.

A rosca interna 6 na segunda modalidade mostrada na Figura 5é arranjada de modo que a linha de centro 41 da rosca interna 6 tem um ân-guio Θ3 em relação à linha vertical 12 da superfície de apoio do parafuso.Devido a isto, quando o dispositivo de transferência de torque de rotação defixação 21 fixa o parafuso 1, o eixo do parafuso 11 pode ser feito inclinar emrelação à linha vertical 12 da superfície de apoio do parafuso por um ânguloΘ3 é a cabeça do parafuso 2 pode ser feita inclinar em relação à superfíciede apoio do parafuso 8 por um ângulo, para fixar o parafuso 1. Conseqüen-temente, comparado com o caso onde o eixo central 41 da rosca interna queengata com a rosca externa 4 do parafuso 1 é arranjado paralelo à linha ver-tical 12 da superfície de apoio do parafuso, é possível deslocar as pressõessuperficiais da superfície de rosca 9 e superfície de apoio do parafuso 8 ge-radas ao fixar o parafuso 1 no estado desejado transmitindo uma carga late-ral menor para a cabeça do parafuso 2.

A terceira modalidade para realizar o método de fixação do para-fuso da presente invenção, como a segunda modalidade, é particularmentecaracterizada pela estrutura da rosca interna 6 que engata com a rosca ex-terna 4 do parafuso 1. A rosca interna 6 na terceira modalidade está mostra-da na Figura 6. Outros componentes são similares àqueles da primeira mo-dalidade mostrada na Figura 3. As ações e efeitos também são similares.

A rosca interna 6 na terceira modalidade mostrada na Figura 6 éformada com partículas preferivelmente depositadas na parte semicircular deum lado da rosca, de modo que o eixo central 41 da rosca interna 6 que en-gata com a rosca externa 4 tem um ângulo Θ4 em relação à linha vertical 12da superfície de apoio do parafuso, como a segunda modalidade. Quando aspartículas são depositadas por deposição na parte semicircular de um lado,a pressão superficial da superfície de rosca gerada ao fixar um parafuso po-de ser distribuída, de modo que a porção de metade da circunferência darosca é feita a parte de pressão superficial elevada e a porção da metaderestante é feita a parte de pressão superficial baixa. Além disto, as partículaspodem ser depositadas em localizações adequadas das roscas da roscainterna 6, de modo a fornecer a parte de pressão superficial elevada na loca-lização desejada da superfície de rosca 9 ao fixar a parafuso 1. Gom relaçãoàs partículas utilizadas para realizar de maneira precisa inclinação do eixocentral 41 da rosca interna 6, preferivelmente partículas finas de um metalou de um polímero são utilizadas. A ação e efeito causados pelo eixo central41 da rosca interna 6 que tem um ângulo Θ4 em relação à linha vertical dasuperfície de apoio de parafuso 12 são similares àquelas da segunda moda-lidade.

A quarta modalidade para realizar o método de fixação de para-fuso da presente invenção é particularmente caracterizada pela estrutura doparafuso. O parafuso da quarta modalidade está mostrado na Figura 7. NaFigura 7, 50 indica um parafuso, 51 uma cabeça de parafuso, 52 uma roscaexterna, 53 um eixo central da cabeça de parafuso 51 e 54 um eixo centralda rosca externa 52.

Como mostrado na Figura 7, a rosca externa 52 na quarta moda-lidade é formada com o eixo central 53 da rosca externa tendo um ânguloem relação ao eixo central 54 da cabeça de parafuso. Devido a isto, quandoo dispositivo de transferência de torque de rotação de fixação fixa o parafuso50, é possível fazer a cabeça do parafuso 51 inclinar em relação à superfíciede apoio do parafuso 8, também por um ângulo, e fixar o parafuso 50. Con-seqüentemente, comparado com o caso onde o eixo central da cabeça doparafuso é arranjada paralela à linha vertical da superfície de apoio do para-fuso, torna-se possível deslocar as pressões superficiais da superfície derosca 9 e da superfície de apoio do parafuso 8, geradas ao fixar o parafuso50 ao estado desejado transferindo uma carga lateral menor para a cabeçado parafuso 51.

Na quarta modalidade o eixo central 54 da cabeça de parafuso éinclinado em relação ao eixo central 53 da rosca externa, de modo que, dife-rentemente da primeira modalidade para a terceira modalidade, ao girar efixar o parafuso 50 as partes engatadas da cabeça de parafuso 51 e da su-perfície de apoio de parafuso 8 giram e movem juntamente com a rotação doparafuso 50. Portanto, para transferir uma carga lateral na direção das par-tes engatadas da cabeça de parafuso 51 e da superfície de apoio de parafu-so 8 é necessário sincronizar a direção de transferir uma carga lateral trans-ferida para a cabeça de parafuso 51 com a rotação do parafuso 50. Umamodalidade do dispositivo de fixação de parafuso capaz de realizar esta car-ga lateral será explicada abaixo com referência à Figura 8 e à Figura 9.

A Figura 8 é um diagrama de montagem de um parafuso 50 daquarta modalidade e um dispositivo martelo de rotação como um dispositivode fixação de parafuso capaz de sincronizar a direção de transferir uma car-ga lateral para a cabeça de parafuso 51 com a rotação do parafuso 50. Alémdisto, a Figura 9 é uma vista em seção transversal de um dispositivo martelode rotação ao longo da linha A-A da Figura 8. Na Figura 8 e na Figura 9, 61indica um dispositivo martelo de rotação, 62 um martelo, 63 um mancai derolete, 64 uma mola, 65 um soquete, 66 um sulco e 67 um eixo rotativo.

O dispositivo martelo de rotação 61 tem um martelo 62, soquete65, e eixo 67. Além disto, o martelo 62 tem um mancai de rolete 63 e umamola 64. O soquete 65 realiza a função de transferir para a cabeça de para-fuso 51 um torque de rotação requerido ao fixar o parafuso 50. A superfícieexterior do soquete 65 é dotada de um sulco 66 que alcança e engata com omancai de rolete explicado mais tarde 63. O martelo 62 realiza a função detransferir para a cabeça de parafuso 51 uma carga lateral, simultaneamentecom a transferência do torque de rotação de fixação através do soquete 65,e tem uma mola 64 e um mancai de rolete 63. O eixo 67 realiza a função deformar o eixo central de rotação do soquete 65.

A mola 64 realiza o papel de deslocar o apoio de rolete 63 nosentido do soquete 65. Uma extremidade é fixada ao martelo 62 enquanto aoutra extremidade é fixada a um mancai de rolete 63. O mancai de rolete 63realiza a função de alcançar e engatar o sulco 66 do soquete 65 pela forçade deslocamento da mola 64 e simultaneamente transferir para o soquete 65um torque de rotação e carga lateral transferidos para a cabeça de parafuso 51.

Abaixo a operação do dispositivo martelo de rotação 61 seráexplicada com referência à Figura 9.

Quando o martelo 62 é girado em relação ao soquete 65, oTiancaI de rolete 63 gira juntamente com o martelo-62 eeneontrao sulco 66do mancai 65. Neste momento o mancai de rolete 63 alcança e engata como sulco 66 do soquete 65 devido à força de deslocamento da mola 64. Devi-do a isto, o soquete 65 pode receber simultaneamente o torque de rotaçãorequerido para fixar o parafuso 50 e a carga lateral que empurra o soquete65 em paralelo com a superfície de apoio do parafuso 8.

No estágio inicial de fixação onde as forças de rotação requeri-das para fixar o parafuso 50 são baixas, o mancai de rolete 63 e o sulco 66do soquete 65 engatam e o mancai de rolete é empurrado contra o sulco 66pela mola 64. Girando o soquete 65 juntamente com o martelo neste estado,a cabeça de parafuso 51 recebe um torque de rotação de fixação e cargalateral.

Além disto, se o torque de rotação requerido para fixar o parafu-so 50 se torna mais elevado e excede um certo valor, o mancai de rolete 63é desengatado do sulco 66 e desliza sobre a superfície externa do mancai65 juntamente com o martelo 62, até que novamente encontra o sulco 66. Aoencontrar novamente o sulco 66, o mancai de rolete 63 alcança e engatacom o sulco 66 do soquete 65 pela força de deslocamento da mola 64. Devi-do a isto, é possível transferir simultaneamente um torque de rotação ao re-dor do eixo 67 para o soquete 65 e uma carga lateral que empurra o soquete65 paralelo à superfície de apoio do parafuso 8. Executando de maneira re-petida esta operação o parafuso 50 pode ser completamente fixado.

Utilizando o dispositivo martelo de rotação 61 desta maneira, adireção da carga lateral fornecida para a cabeça de parafuso 51 pode sersincronizada com a rotação do parafuso 50. Mesmo no caso da quarta mo-dalidade onde ao fixar o parafuso 50, as superfícies de engatamento da ca-beça de parafuso 51 e superfície de apoio do parafuso 8 movem juntamentecom a rotação do parafuso, o método de fixação de parafuso da presenteinvenção pode ser realizado.

Além disto, este próprio dispositivo martelo de rotação 61 se tor-na um peso grande e provavelmente pode acomodar a força de reação ge-rada pela transferência de uma carga lateral para a cabeça de parafuso 2por meio do peso do próprio dispositivo martelo de rotação 61. Conseqüen-temente, a modalidade mostrada na Figura 8 não inclui como um componen-te o receptor de força de reação para impedir movimento relativo do disposi-tivo martelo de rotação 61 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 aofixar o parafuso. Contudo, quando o próprio dispositivo martelo de rotação61 é de peso leve e o receptor de força de reação é necessário, o receptorde força de reação é fornecido de acordo com a necessidade.

Na segunda modalidade para a quarta modalidade, mesmo senão transferindo uma carga lateral para a cabeça de parafuso por meio daforça externa ao fixar um parafuso, é possível fazer o eixo de parafuso incli-nar em relação à linha vertical da superfície de apoio de parafuso por umângulo, e/ou fazer a cabeça de parafuso inclinar em relação à superfície deapoio do parafuso por um ângulo. Contudo, ao fixar um parafuso sem trans-ferir uma carga lateral por meio de força externa, existe uma forte possibili-dade que o próprio parafuso seja fixado enquanto acompanhado com defor-mação que equilibra a parte de pressão superficial elevada e a parte depressão superficial baixa da superfície de rosca e da superfície de apoio doparafusos gerada ao fixar o parafuso, isto é, embora acompanhada com de-formação que elimina o deslocamento das pressões superficiais, de modoque é difícil transmitir uma parte de pressão superficial elevada para a regiãodesejada.

Para impedir esta deformação do próprio parafuso, é considera-do necessário transferir de forma forçada uma carga lateral para a cabeçade um parafuso por meio de uma certa força externa. Conseqüentemente,nos métodos de fixação de parafuso da segunda modalidade também para aquarta modalidade, transferir uma carga lateral para a cabeça de parafusopor meio de força externa ao fixar ao parafuso se torna um requisito. Contu-do, dependendo das condições de projeto ou da condição do ambiente defixação, na segunda modalidade para a quarta modalidade é consideradopossível transferir facilmente uma parte de pressão superficial elevada paraa região desejada sem transferir uma carga lateral por meio de força exter-na. Em tal caso não há mais uma necessidade para transferir uma cargalateral para a cabeça de parafuso, por meio de força externa e, portanto, otrabalho de fixação do parafuso pode ser facilitado e simplificado.

Uma quinta modalidade para realizar o método de fixação deparafuso da presente invenção está particularmente caracterizado pela es-trutura do parafuso. Um parafuso da quinta modalidade está mostrado naFigura 10. Na Figura 10, 70 indica um parafuso, 71 uma cabeça de parafuso,uma espiga de parafuso e 73 um furo.

Como mostrado na Figura 10, a espiga de parafuso 72 do para-fuso 70 na quinta modalidade é formada com um furo 73 em parte dela. Ofuro 73 realiza a função de reduzir a rigidez ao dobramento da espiga deparafuso 72 em relação à carga lateral transferida para a cabeça de parafu-so 71. Sua forma e o número do mesmo, etc. são determinados de maneiraadequada de acordo com as especificações de projeto. Por exemplo, o furotambém pode sçr corrido através da espiga de parafuso 72. Além disto,também pode ser um recesso fornecido na superfície lateral da espiga deparafuso 73 e não passar através da espiga de parafuso 73.

Por meio da espiga de parafuso 72 que tem o furo 73, compara-do com quando uma espiga de parafuso não tem um furo, a espiga de para-fuso 72 se dobra facilmente de forma em relação à carga lateral transferidapara a cabeça de parafuso 71. Conseqüentemente, comparado com quandoutilizando um parafuso com uma espiga de parafuso sem um furo, torna-sepossível deslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e da super-fície de apoio de parafuso geradas ao fixar o parafuso 70 ao estado deseja-do transferindo umà carga lateral menor para a cabeça de parafuso 71.

Abaixo, uma sexta modalidade para realizar o método de fixaçãode parafuso da presente invenção será explicada. Nesta modalidade o dis-positivo de transferência de carga lateral para transferir uma carga lateralparalela à superfície de apoio do parafuso para a cabeça do parafuso é ca-racterizado por ter um dispositivo de detecção de deslocamento para detec-tar movimento paralelo da cabeça do parafuso em relação à superfície deapoio do parafuso, e um dispositivo de controle de carga lateral para contro-lar a carga lateral acima com base no movimento paralelo da cabeça de pa-rafuso em relação à superfície de apoio do parafuso, detectado a partir dodispositivo de detecção de deslocamento.

No método de fixação de parafuso da presente invenção, ao fi-xar um parafuso transferindo uma carga lateral paralela à superfície de apoiodo parafuso para a cabeça do parafuso, é possível fixar o parafuso por meiode um torque de rotação de fixação menor porém, dependendo da situação,algumas vezes este efeito não pode ser obtido de maneira suficiente. Porexemplo, algumas vezes uma carga lateral paralela à superfície de apoio doparafuso é transmitida de forma excessiva para a cabeça do parafuso e, por-tanto, a espiga do parafuso é fortemente empurrada contra a borda do furopara parafuso fòrnecida em um elemento fixado, e atrito inesperadamentegrande é gerado devido às condições superficiais das partes em contato daespiga de parafuso e borda do furo para parafuso. Neste estado, acredita-seque o efeito de transferir uma carga lateral paralela à superfície de apoio doparafuso para a cabeça do parafuso ao fixar o parafuso por um torque derotação de fixação menor não pode ser obtido de maneira suficiente.

Com base nisto, na sexta modalidade, o dispositivo de transfe-rência de carga lateral tem o dispositivo de detecção de deslocamento acimae o dispositivo de controle de carga lateral acima, de modo que ao fixar umparafuso toma-se possível intencionalmente deslocar as pressões superfici-ais da superfície de rosca e da superfície de apoio do parafuso, e fixar o pa-rafuso no estado onde a cabeça do parafuso é deslizante em paralelo à su-perfície de apoio do parafuso. No estado onde a cabeça do parafuso é desli-zante em paralelo com a superfície de apoio do parafuso, a espiga do para-fuso não será provavelmente empurrada fortemente contra a borda do furopara parafuso fornecido em um elemento fixado. Além disto, também nãohaverá provavelmente qualquer contato entre a porção corpo do parafuso eoutras localizações além da borda do furo para parafuso o que poderia obs-truir enormemente a redução do torque de rotação de fixação do parafuso.

Conseqüentemente, de acordo com a sexta modalidade onde odispositivo de transferência de carga lateral tem o dispositivo de detecção dedeslocamento acima e o dispositivo de controle de carga lateral acima, ecom isto, ao fixar um parafuso, é possível intencionalmentedesloearas pres-sões superficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio do parafusoe fixar o parafuso no estado onde a cabeça do parafuso é deslizante em pa-ralelo à superfície de apoio do parafuso, é possível impedir por exemplo queuma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso seja transferidade maneira excessiva para a cabeça do parafuso e, portanto, que a espigado parafuso seja fortemente empurrada contra a borda de um furo para para-fuso fornecido em um elemento fixado, e que atrito inesperadamente grandeseja gerado devido a condições superficiais da parte de contato da espiga deparafuso e a borda do furo para parafuso.

Além disto, é conhecido que quando a superfície do objeto desli-za reta por meio de força de translação, o coeficiente de atrito aparente dadireção de rotação do objeto ao adicionar força de rotação se torna extre-mamente pequeno. Isto é, é conhecido que quando o objeto desliza reto,comparado com o caso de girar o objeto quando o objeto está estacionário,um torque de rotação menor pode ser utilizado para fazer o objeto girar.

Conseqüentemente, ao fixar o parafuso mesmo sob uma situa-ção onde transferir uma carga lateral paralela à superfície de apoio do para-fuso para a cabeça do parafuso não provoca um estado de deslocamento depressões superficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio do pa-rafuso, de acordo com a sexta modalidade onde o dispositivo de transferên-cia de carga lateral tem o dispositivo de detecção de deslocamento acima eo dispositivo de controle de carga lateral acima, e portanto pode fixar o para-fuso no estado onde a cabeça do parafuso é deslizante em paralelo à super-fície de apoio do parafuso, é possível reduzir mais o torque de rotação defixação requerido ao fixar um parafuso, comparado com o caso de fixar umparafuso no estado onde a cabeça de parafuso não desliza em paralelo coma superfície de apoio do parafuso e é possível aumentar a forçar axial doparafuso fornecida ao fixar um parafuso.

A Figura 11 é uma vista de uma sexta modalidade para realizarum método de fixar um parafuso da presente invenção. Na Figura 11, 131indica um acionamento de rotação, 132 um controlador de rotação, 133 umeixo rotativo, 134 um dispositivo eletroímã, 135 uma unidade de controle decarga lateral, 136 um receptor de força de reação e 137 um sensor de deslo-camento.

Na modalidade mostrada na Figura 11, o dispositivo de transfe-rência de torque de rotação de fixação, que realiza função de transferir paraa cabeça de parafuso 2 um torque de rotação de fixação requerido ao fixar oparafuso tem um acionamento de rotação 131, controlador de rotação 132, eeixo 133. O acionamento de rotação 131 realiza a função de gerar o torquede rotação de fixação requerido ao fixar o parafuso 1. Um acionamento derotação de tipo de energia elétrica, de tipo de ar comprimido ou de outro tipo,pode ser utilizado. O controlador de rotação 132 realiza a função de contro-lar a magnitude do torque de rotação de fixação gerado pelo acionamento derotação 131. O eixo 133 realiza a função de transmitir o torque de rotação defixação gerado pelo acionamento de rotação 131 para o soquete 7.

Uma vez que o dispositivo de transferência de torque de rotaçãode fixação tem o acionamento de rotação 131 e eixo 133, ao fixar um para-fuso o torque de rotação de fixação pode ser transmitido a partir do aciona-mento de rotação 131 através do eixo 133 para o soquete 7. Além disto, umavez que ele tem o controlador de rotação 132, a magnitude do torque de ro-tação de fixação transmitido para o soquete 7 pode ser controlada. Devido aisto, torna-se possível impedir transmissão de torque de rotação de fixaçãoem excesso para o soquete 7, o que poderia danificar o parafuso 1.

Na modalidade mostrada na Figura 11, o dispositivo de transfe-rência de carga lateral que realiza a função de transferir uma carga lateralparalela à superfície de apoio de parafuso 8 através do soquete 7 para acabeça de parafuso 2 quando o dispositivo de transferência de torque derotação de fixação fixa o parafuso 1 tem um dispositivo de detecção de des-locamento e um dispositivo de controle de carga lateral.

O dispositivo de detecção de deslocamento realiza a função dedetectar o movimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à super-fície de apoio de parafuso 8 quando o dispositivo de transferência de torquede rotação de fixação fixa o parafuso 1. Nesta modalidade, o dispositivo dedetecção de deslocamento tem um sensor de deslocamento 137 para detec-tar a quantidade de movimento paralelo do soquete 7 em relação à superfí-cie de apoio do parafuso 8 quando o parafuso 1 é fixado, isto é, a quantida-de de deslocamento, e detecta o movimento paralelo da cabeça de parafuso2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 com base na informaçãodetectada a partir do sensor de deslocamento 137, por exemplo, o estado demudança da quantidade de deslocamento, etc.

O dispositivo de controle de carga lateral realiza a função decontrolar a carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso 8 transmi-tida para a cabeça de parafuso 2, com base no movimento paralelo da cabe-ça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio do parafuso 8 detectadapelo dispositivo de detecção de deslocamento acima. Nesta modalidade, odispositivo de controle de carga lateral tem um dispositivo eletroímã 134,unidade de controle de carga lateral 135, e receptor de força de reação 136.

O dispositivo eletroímã 134 realiza a função de transferir umacarga lateral paralela à superfície de apoio de parafuso 8 para o soquete 7, èfazer de maneira forçada o soquete 7 mover paralelo à superfície de apoiode parafuso 8. O dispositivo eletroímã 134 é configurado de modo a ser ca-paz de transferir uma carga lateral paralela à superfície de apoio de parafusoa partir de qualquer direção para o soquete 7. Devido a isto, uma carga late-ral paralela à superfície de apoio de parafuso 8 pode ser transferida de qual-quer direção para a cabeça de parafuso 2.

A unidade de controle de carga lateral 135 realiza a função decontrolar a magnitude da carga lateral transferida para o soquete 7 por meiodo dispositivo eletroímã 3 com base no movimento paralelo da cabeça deparafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 detectada pelodispositivo de deslocamento acima. Especificamente, a unidade de controlede carga lateral 135 controla a carga lateral transferida para o soquete 7 demodo a, ao fixar o parafuso 1, deslocar intencionalmente as pressões super-ficiais da superfície de rosca 9 da superfície de apoio de parafuso 8 e fixar oparafuso 1 no estado com a cabeça de parafuso 2 deslizando paralela emrelação à superfície de apoio de parafuso 8.

O receptor de força de reação 136 realiza a função de impedirmovimento relativo do dispositivo eletroímã 134 em relação à superfície deapoio de parafuso 8. Nesta modalidade ele é configurado de modo que, aofixar um parafuso, o dispositivo eletroímã 134 é temporariamente fixado aolongo da forma do elemento fixado.Abaixo, uma modalidade da rotina de controle para fixar um pa-rafuso executada pelo dispositivo de fixação de parafuso mostrado na Figura11 que corresponde aos requisitos acima será explicada. A Figura 12 é umfluxograma que mostra uma modalidade da rotina de controle para fixar umparafuso, executada pelo dispositivo de fixação de parafuso de acordo coma presente invenção mostrada na Figura 11.

Na rotina de controle para o sistema para a fixação de parafusomostrada na Figura 12, o dispositivo de transferência de carga lateral trans-fere uma carga lateral para a cabeça de parafuso 2. Com base na informa-ção de detecção a partir do sensor de deslocamento 137, a existência dequalquer movimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfí-cie de apoio de parafuso 8 é detectada. Quando em um estado com tal mo-vimento, a cabeça de parafuso 2 recebe uma carga lateral por meio do con-trole de deslocamento e o parafuso é fixado. Além disto, durante fixação deparafuso, se for julgado que não há mais qualquer movimento paralelo dacabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8, o dis-positivo de controle de carga lateral realiza controle de modo a mudar a dire-ção na qual a carga lateral é transferida para a cabeça de parafuso 2, demodo a provocar movimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação àsuperfície de apoio de parafuso 8. Por exemplo, ele realiza controle de modoa fazer a direção da carga lateral transferida para a cabeça de parafuso 2uma direção completamente inversa à direção da carga lateral que foi trans-ferida até então. Devido a isto, ao fixar um parafuso torna-se possível deslo-car intencionalmente as pressões superficiais da superfície de rosca e dasuperfície de apoio de parafuso e fixar o parafuso no estado onde a cabeçade parafuso é deslizante em paralelo à superfície de apoio de parafuso. A-baixo as etapas mostradas na Figura 12 serão explicadas.

Na etapa 201, a cabeça de parafuso 2 é-assentada na superfíciede apoio de parafuso 8, de modo que a cabeça de parafuso 2 e a superfíciede apoio de parafuso 8 contatam uma à outra. Além disto, quando a cabeçade parafuso 2 e a superfície de apoio de parafuso 8 têm uma arruela, e etc.,arranjada entre elas, a cabeça de parafuso 2 é assentada de modo que acabeça de parafuso 2 contata a arruela etc. Se a cabeça de parafuso 2 éassentada na superfície de apoio de parafuso 8 na etapa 201, a rotina pros-segue para a etapa 202.

Na etapa 202 o dispositivo de transferência de carga lateraltransfere uma carga lateral paralela à superfície de apoio de parafuso 8 paraa cabeça de parafuso 2. Especificamente, por meio do dispositivo de transfe-rência de carga lateral que transfere uma carga lateral paralela à superfíciede apoio de parafuso 8 para o soquete 7 e a carga lateral que é transmitidaatravés do soquete 7 para a cabeça de parafuso 2, uma carga lateral parale-Ia à superfície de apoio de parafuso 8 é transferida para a cabeça de parafu-so 2. Na etapa 202, quando a carga lateral começa a ser transferida para acabeça de parafuso 2, a rotina prossegue para a etapa 203.

Na etapa 203, com base na informação de detecção a partir dosensor de deslocamento 137, a existência de qualquer movimento paraleloda cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 édetectada, e o início do movimento é confirmado. Especificamente, o sensorde deslocamento 137 detecta a quantidade de movimento paralelo do so-quete 7 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 por unidade μιτι, istoé, a quantidade de deslocamento. Com base no estado de mudança daquantidade de deslocamento, o fato que o movimento paralelo da cabeça deparafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 começou, ou queexiste tal movimento, é confirmado. Aqui, o estado onde existe um movimen-to paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio do pa-rafuso 8 é julgado corresponder a um estado onde a cabeça de parafuso 2está movendo em paralelo com a superfície de apoio de parafuso 8 enquan-to a contatando, isto é, o estado onde a cabeça de parafuso 2 desliza parale-la à superfície de apoio de parafuso 8. Se o movimento paralelo da cabeçade parafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 é confirmadoter iniciado na etapa 203, a rotina prossegue para a etapa 204.

Na etapa 204 uma carga lateral devido ao controle de desloca-mento é transferida pelo dispositivo de controle de carga lateral para a cabe-ça de parafuso 2 enquanto o dispositivo de transferência de torque de rota-ção de fixação fixa o parafuso. Além disto, a mudança na carga lateral quan-do o parafuso é fixado é monitorada. Aqui a carga lateral devido ao controlede deslocamento é a carga lateral controlada, de modo que a quantidade demovimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de a-poio de parafuso 8 por unidade de tempo, isto é, a quantidade de desloca-mento, se torna constante. Isto é, a quantidade de movimento paralelo dacabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 porunidade de tempo, isto é, a carga lateral, é controlada pelo dispositivo decontrole de carga lateral de modo que a quantidade de deslocamento se tor-na constante. Nesta modalidade, o movimento paralelo da cabeça de para-fuso 2 em relação à superfície de apoio do parafuso 8 depois do movimentoparalelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de para-fuso 8, confirmou ser iniciado é admitido corresponder ao movimento parale-lo do soquete 7 em relação à superfície de apoio de parafuso 8. O dispositi-vo de controle de carga lateral controla a carga lateral de um modo que aquantidade do movimento paralelo do soquete 7 em relação à superfície deapoio de parafuso 8 por unidade de tempo detectada pelo sensor de detec-ção de deslocamento 137 se torna constante. O parafuso é fixado pelo dis-positivo de transferência de torque de rotação de fixação. Além disto, a mu-dança da carga lateral quando o parafuso é fixado, é monitorada pelo contro-lador de carga lateral 135 do dispositivo de controle de carga lateral.

Na etapa 205 em seguida à etapa 204, é julgado se um movi-mento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio deparafuso 8 foi interrompido durante a fixação do parafuso na etapa 204. Se omovimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de a-poio de parafuso 8 interrompeu, pode ser julgado com base na informaçãode detecção a partir do sensor de deslocamento 137 por meio do dispositivode detecção de deslocamento, ou pode ser julgado a partir da existência dequaisquer mudanças rápidas em cada lateral sob o controle de deslocamento.

Na etapa 205, se o movimento paralelo da cabeça de parafuso 2em relação à superfície de apoio de parafuso 8 é confirmado ter parado du-rante a fixação do parafuso, a rotina prossegue para a etapa 206 onde o dis-positivo de controle de carga lateral realiza controle para mudar a direção detransferência da carga lateral para a cabeça de parafuso 2. Nesta modalida-de, ele realiza controle para inverter a direção da carga lateral transferidapara a cabeça de parafuso 2 e fazê-la uma direção completamente inversada direção na qual a carga lateral foi transferida até então. Devido a isto, aofixar um parafuso torna-se possível intencionalmente deslocar as pressõessuperficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio de parafuso, efixar o parafuso no estado com a cabeça de parafuso 2 deslizando em para-leio com a superfície de apoio de parafuso 8.

Quando é confirmado na etapa 205 que o movimento paralelo dacabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 não foiinterrompido, a rotina prossegue para etapa 207, onde é julgado pelo contro-lador de rotação 132 do dispositivo de transferência de torque de rotação defixação se o torque de rotação de fixação do parafuso alcançou um valorpredeterminado ou não. Quando é julgado que o torque de rotação de fixa-ção do parafuso alcançou o valor predeterminado, a rotina de controle é ter-minada.

A Figura 13 é uma vista que mostra um exemplo do movimentoparalelo do soquete 7 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 quan-do a rotina de controle da fixação de parafuso mostrada na Figura 12 é exe-cutada, isto é, a tendência no deslocamento ao longo do tempo.

A região a mostrada na Figura 13 corresponde ao deslocamentodo soquete 7 na etapa 202. Quando o soquete 7 é ajustado sobre a cabeçade parafuso 2 e o soquete 7 recebe uma carga lateral paralela à superfíciede apoio de parafuso 8, primeiro o soquete 7 é rapidamente movido em rela-ção à cabeça de parafuso 2 até que a folga entre as superfícies de engata-mento da cabeça de parafuso e do soquete 7 que engatam com a cabeça deparafuso desapareçam. Além disto, quando as superfícies de engatamentoda cabeça de parafuso 2 e do soquete 7 que engatam com a cabeça de pa-rafuso 2 contatam, movimento paralelo do soquete 7 em relação à superfíciede apoio de parafuso interrompe temporariamente até que um movimentoparalelo da cabeça de parafuso 2 em relação à superfície de apoio de para-fuso 8, isto é, o deslizamento inicie.

A região b mostrada na Figura 13 corresponde à etapa 203 até aetapa 204. Na região b uma carga lateral devido ao controle de deslocamen-to é transferida pelo dispositivo de controle de carga lateral para a cabeça deparafuso 2, a cabeça de parafuso 2 é feita deslizar em paralelo à superfíciede apoio de parafuso 8, e o dispositivo de transferência de torque de rotaçãode fixação fixa o parafuso. Conseqüentemente, o movimento paralelo do so-quete 7 em relação à superfície de apoio de parafuso por unidade continuaconstante.

A região ç mostrada na Figura 13 corresponde ao caso na etapa205 onde o movimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à su-perfície de apoio de parafuso 8 é confirmado ter parado. Este estado inclui,por exemplo, o caso onde a carga lateral é transferida de maneira excessivapara a cabeça de parafuso 2, de modo que a espiga de parafuso é fortemen-te empurrada contra a borda do furo para parafuso fornecido em um elemen-to fixado e movimento paralelo da cabeça de parafuso 2 em relação à super-fície de apoio de parafuso 8 interrompe.

A região d mostrada na Figura 13 corresponde à etapa 206. Sedurante a fixação do parafuso o movimento paralelo da cabeça de parafuso2 em relação à superfície de apoio de parafuso 8 é confirmado ter parado, ocontrole é realizado de modo que a direção de carga lateral transferida paracabeça de parafuso 2 é invertida e feita em uma direção completamente o-posta à direção da carga lateral fornecida até então. Conseqüentemente, omovimento paralelo do soquete 7 em relação à superfície de apoio de para-fuso 8 se torna movimento inverso para a região b.

De acordo com a sexta modalidade para realizar o método defixação de parafuso da presente invenção explicado acima com referência àFigura 11 até a Figura 13, ao fixar um parafuso torna-se possível intencio-nalmente deslocar as pressões superficiais da superfície de rosca e da su-perfície de apoio de parafuso e fixar o parafuso no estado onde a cabeça deparafuso está deslizando em paralelo com a superfície de apoio de parafuso.Devido a isto, por exemplo, é possível impedir uma carga lateral de sertransferida de maneira excessiva para a cabeça de parafuso e, portanto, aespiga de parafuso de ser empurrada fortemente contra a borda de um furopara parafuso fornecido no elemento fixado e, portanto, atrito inesperada-mente grande ser gerado devido às condições superficiais da parte de conta-to entre a espiga de parafuso e a borda do furo para parafuso. Além disto, épossível reduzir ainda mais o torque de rotação de fixação requerido ao fixarum parafuso e é possível aumentar ainda mais a força axial do parafuso ge-rada ao fixar um parafuso.

LISTA DE REFERÊNCIAS

1. parafuso

2. cabeça de parafuso

3. espiga de parafuso

4. rosca externa

5. parte fixada

6. rosca interna

7. soquete

8. superfície de apoio de parafuso

9. superfície de rosca

10. superfície de engate por atrito

11. eixo do parafuso

12. linha vertical da superfície de apoio de parafuso

21. dispositivo de transmissão de torque de rotação de fixação

22. dispositivo de transmissão de carga lateral

31. acionamento de rotação

32. controlador de rotação

33. eixo de rotação

34. dispositivo eletromagnético

35. unidade de controle de carga lateral

36. receptor de força de reação

41. eixo central da rosca interna

42. partículas50. parafuso

51. cabeça de parafuso

52. rosca externa

53. eixo central da rosca externa

54. eixo central da cabeça de parafuso

61 . dispositivo de martelo de rotação

62. martelo

63. mancai de rolamento

64. mola

65. soquete

66. sulco

67. eixo de rotação

70. parafuso

71. cabeça de parafuso

72. espiga de parafuso

73. furo

131. acionamento de rotação

132. controlador de rotação

133. eixo de rotação

134. dispositivo eletromagnético

135. unidade de controle de carga lateral

136. receptor de força de reação

137. sensor de deslocamento

Claims (8)

1. Método de fixação de um parafuso ao utilizar um parafuso quetem uma cabeça de parafuso e uma espiga de parafuso dotada de uma ros-ca externa para fixar elementos fixados;o método de fixar parafuso caracterizado pelo fato de deslocarintencionalmente pressões superficiais de uma superfície de rosca e de umasuperfície de apoio de parafuso geradas ao fixar o parafuso, transferindouma carga lateral paralela à superfície de apoio do parafuso para a cabeçado parafuso e naquele estado transferir um torque de rotação girando a ros-ca externa para a cabeça do parafuso de modo a fixar o parafuso.

2. Método de fixação de parafuso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deuma rosca interna engatada com a rosca externa ser arranjadacom um eixo central da rosca interna inclinado em relação a uma linha verti-cal da superfície de apoio do parafuso.

3. Método de fixação de parafuso de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato defazer o eixo central da rosca interna engatado com a rosca ex-terna inclinar em relação à linha vertical da superfície de apoio do parafusotendo partículas depositadas em partes dos filetes da rosca interna.

4. Método de fixação de parafuso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dea rosca externa ser formada com o eixo central da rosca externainclinado em relação ao eixo central da cabeça do parafuso.

5. Método de fixação de parafuso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dea espiga do parafuso ser formada com um furo em parte delapara reduzir uma rigidez de dobramento da espiga do parafuso em relação auma carga lateral.

6. Método de fixação de parafuso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dea carga lateral transferida em paralelo para a superfície de apoiodo parafuso ser controlada de modo a intencionalmente deslocar as pres-sões superficiais da superfície de rosca e da superfície de apoio do parafusoe possibilitar ao parafuso ser fixado no estado onde a cabeça do parafuso édeslizante em paralelo em relação à superfície de apoio do parafuso.

7. Dispositivo de fixação de parafuso empregado ao utilizar umparafuso que tem uma cabeça de parafuso e uma espiga de parafuso dotadade uma rosca externa, de modo a fixar elementos fixados,o dispositivo de fixação de parafuso caracterizado pelo fato decompreenderum dispositivo de transferência de torque de rotação de fixaçãopara transferir um torque de rotação girando a rosca externa para a cabeçade parafuso, eum dispositivo de transferência de carga lateral para transferiruma carga lateral paralela a uma superfície de apoio do parafuso para a ca-beça de parafuso de modo a intencionalmente deslocar pressões superficiaisde uma superfície de rosca e superfície de apoio do parafuso geradas quan-do o dispositivo de transferência de torque de rotação de fixação gira a roscaexterna.

8. Dispositivo de fixação de parafuso de acordo com a reivindi-cação 7, caracterizado pelo fato deo dispositivo de transferência de carga lateral compreenderum dispositivo de detecção de deslocamento para detectar omovimento paralelo da cabeça de parafuso em relação à superfície de apoiodo parafuso quando o dispositivo de transferência de torque de rotação defixação fixa o parafuso, eum dispositivo de controle de carga lateral para controlar a cargalateral com base em movimento paralelo da cabeça de parafuso em relaçãoà superfície de apoio do parafuso detectada a partir do dispositivo de detec-ção de deslocamento; eo dispositivo de controle de carga lateral controla a carga lateralde modo a intencionalmente deslocar as pressões superficiais da superfíciede rosca e da superfície de apoio do parafuso ao fixar o parafuso e possibili-tar a fixação do parafuso no estado onde a cabeça do parafuso é deslizanteem paralelo com a superfície de apoio do parafuso.