JPH10299740A - Bolt tightening method - Google Patents
Bolt tightening methodInfo
- Publication number
- JPH10299740A JPH10299740A JP10314797A JP10314797A JPH10299740A JP H10299740 A JPH10299740 A JP H10299740A JP 10314797 A JP10314797 A JP 10314797A JP 10314797 A JP10314797 A JP 10314797A JP H10299740 A JPH10299740 A JP H10299740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bolt
- bolts
- axial force
- axial
- fastened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
- F02F2007/0063—Head bolts; Arrangements of cylinder head bolts
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ボルトを締付けて被締結物を締結物に締結する
にあたって、ボルトの安定した軸力を得られるようにし
た上で外力負荷に伴なう軸力の低下を防止し、優れた寸
法精度が得られるようにする。
【解決手段】ボルトをその塑性域まで一旦締付けた後、
使用状態でボルトの軸力を増大せしめる方向で該ボルト
に作用する軸方向外力に対応する角度以上の角度だけ、
ボルトを逆転させる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To secure a stable axial force of a bolt when tightening a bolt to fasten an object to be fastened, and to prevent a decrease in an axial force due to an external force load. So that excellent dimensional accuracy can be obtained. After a bolt is once tightened to its plastic region,
An angle equal to or greater than the angle corresponding to the axial external force acting on the bolt in a direction that increases the axial force of the bolt in use,
Reverse the bolt.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被締結物を締結物
に締結するためのボルトの締付け方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bolt tightening method for fastening an object to be fastened to an object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、たとえば特開平４−２２４２６４
号公報で開示されるように、内燃機関において被締結物
であるシリンダヘッドおよびシリンダブロックを貫通す
るボルトを締結物であるベアリングキャップにねじ込ん
で、シリンダヘッドおよびシリンダブロックをベアリン
グキャップに締結するようにしたものがあり、このよう
に被締結物を締結物に締結するボルトを締付けるにあた
っては、弾性域トルク法、弾性域角度法および塑性域角
度法のいずれかが従来から一般的に用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-224264.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-264, a bolt that penetrates a cylinder head and a cylinder block that are objects to be fastened in an internal combustion engine is screwed into a bearing cap that is an object to fasten the cylinder head and the cylinder block to the bearing cap. In tightening a bolt for fastening an object to be fastened to a fastener in this manner, any of the elastic area torque method, the elastic area angle method, and the plastic area angle method has been generally used conventionally. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】弾性域トルク法は、最
も一般的な締付け方法であって広く採用されており、管
理も簡単であるが、図４で示すように、ボルトの座面お
よびねじ面での摩擦係数のばらつき等に起因して、設定
トルクまでの締付けによっても軸力（軸方向に作用する
引張り力）のばらつきが比較的大きくなる。また弾性域
角度法は、図５で示すように、設定トルクまで締付けた
後に設定角度までボルトを締付けるようにしたものであ
り、上記弾性域トルク法に比べると軸力のばらつきが小
さくなるものの、設定トルクまでの締付けで生じた軸力
のばらつきが最後まで残ってしまい、軸力のばらつきが
小さいとは言い難い。さらに塑性域角度法は、図６で示
すように、設定トルクまで締付けた後にボルトを塑性域
まで締付けるようにしたものであり、設定トルクまでの
締付けでは軸力のばらつきが生じるが塑性域までの締付
けによって最終的には軸力が一定となり、安定した軸力
が得られることになる。The elastic region torque method is the most common tightening method and is widely adopted and is easy to manage. However, as shown in FIG. Due to the variation in the friction coefficient on the surface, the variation in the axial force (the tensile force acting in the axial direction) becomes relatively large even when tightening up to the set torque. In the elastic zone angle method, as shown in FIG. 5, the bolt is tightened to the set angle after tightening to the set torque, and although the variation in the axial force is smaller than the elastic zone torque method, The variation in the axial force caused by the tightening up to the set torque remains to the end, and it is hard to say that the variation in the axial force is small. Furthermore, in the plastic zone angle method, as shown in FIG. 6, the bolt is tightened to the plastic zone after tightening to the set torque. The axial force is finally constant by the tightening, and a stable axial force is obtained.
【０００４】ところが、塑性域角度法による締付けを行
なった場合には、使用状態でボルトにその軸力を増大せ
しめる方向の外力が作用すると、ボルトに塑性伸びが生
じることになり、非使用状態に戻すことにより前記軸方
向外力が除去されても、ボルトは収縮することはなく、
したがって非使用状態でボルトの軸力が低下することに
なり、締結初期の軸力で得た寸法精度が使用後に非使用
状態に戻したときに低下してしまうことになる。特に上
記特開平４−２２４２６４号公報で開示されるように、
熱間および冷間が繰り返される内燃機関においてシリン
ダヘッドおよびシリンダブロックがベアリングキャップ
に締結される場合、シリンダヘッドおよびシリンダブロ
ックの熱膨張率がボルトの熱膨張率よりも大きいことに
起因して、機関運転状態（使用状態）でボルトに軸方向
外力が作用することになり、比較的長いボルトの塑性伸
びが大きくなり、冷間時（非使用時）の寸法精度が大き
く低下してしまうことになる。However, when the bolt is tightened by the plastic zone angle method, when an external force acts on the bolt in a direction of increasing the axial force in a used state, the bolt undergoes plastic elongation, and the bolt is not used. Even if the axial external force is removed by returning, the bolt does not shrink,
Therefore, the axial force of the bolt decreases in the non-use state, and the dimensional accuracy obtained by the axial force in the initial stage of the fastening decreases when the state is returned to the non-use state after use. In particular, as disclosed in JP-A-4-224264,
When a cylinder head and a cylinder block are fastened to a bearing cap in an internal combustion engine in which hot and cold cycles are repeated, the engine expands due to the coefficient of thermal expansion of the cylinder head and the cylinder block being larger than the coefficient of thermal expansion of the bolt. An axial external force acts on the bolt in the operation state (use state), the plastic elongation of the relatively long bolt increases, and the dimensional accuracy when cold (when not in use) is greatly reduced. .
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ボルトの安定した軸力を得られるようにした
上で外力負荷に伴なう軸力の低下を防止し、優れた寸法
精度が得られるようにしたボルト締付け方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to obtain a stable axial force of a bolt, prevent a decrease in axial force due to an external force load, and provide an excellent dimensional accuracy. It is an object of the present invention to provide a bolt tightening method capable of obtaining a bolt.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ボルトを締付けて被締結物
を締結物に締結するにあたって、ボルトをその塑性域ま
で一旦締付けた後、使用状態でボルトの軸力を増大せし
める方向で該ボルトに作用する軸方向外力に対応する角
度以上の角度だけ、ボルトを逆転させることを特徴とす
る。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when a bolt is tightened to fasten an object to be fastened to a fastener, the bolt is once tightened to its plastic region. The bolt is reversed by an angle greater than or equal to the angle corresponding to the axial external force acting on the bolt in a direction that increases the axial force of the bolt in use.
【０００７】このようなボルト締付け方法によれば、ボ
ルトを塑性域まで一旦締付けることにより、ボルトの座
面およびねじ面での摩擦係数のばらつき等にかかわらず
安定した軸力を得ることが可能であり、しかも使用状態
でボルトに作用する軸方向外力に対応する角度以上の角
度だけボルトを逆転させることにより、使用状態でボル
トに軸方向外力が作用してもボルトに塑性伸びが生じる
ことはない。したがって非使用状態での軸方向外力除去
によってもボルトの軸力が低下してしまうことはなく、
締結初期の寸法精度を保つことができる。また塑性域ま
で一旦締付けることにより被締結物に永久歪みを生じさ
せることになり、使用時の前記軸方向外力の作用によっ
ても塑性域まで一旦締付けたときの軸力以上にボルトの
軸力が増大することはないので、被締結物の永久歪み量
が使用時に増大することはなく、これによっても寸法精
度の向上に寄与することができる。According to such a bolt tightening method, it is possible to obtain a stable axial force irrespective of variations in the coefficient of friction between the seat surface and the screw surface of the bolt by once tightening the bolt to the plastic region. In addition, by reversing the bolt by an angle equal to or greater than the angle corresponding to the axial external force acting on the bolt in use, no plastic elongation occurs in the bolt even when an axial external force acts on the bolt in use. . Therefore, the axial force of the bolt does not decrease even when the axial external force is removed in the non-use state,
The dimensional accuracy at the initial stage of fastening can be maintained. Also, once tightened to the plastic region, permanent fastening will occur in the workpiece, and the axial force of the bolt will increase more than the axial force once tightened to the plastic region due to the action of the external axial force during use. Therefore, the amount of permanent distortion of the object does not increase during use, which can also contribute to improvement in dimensional accuracy.
【０００８】また請求項２記載の発明によれば、被締結
物および締結物の少なくとも一方の熱膨張率が、ボルト
の熱膨張率よりも大であることにより、温度上昇に伴な
う熱膨張率の差によってボルトにその軸力を増大せしめ
る方向の軸方向外力が作用するが、温度低下によっても
ボルトの軸力が低下してしまうことはなく、ボルトと、
被締結物および締結物の少なくとも一方の熱膨張量がボ
ルトの熱膨張量よりも大きい構造物に有効に適用でき
る。According to the second aspect of the present invention, since the thermal expansion coefficient of at least one of the object and the fastener is larger than the thermal expansion coefficient of the bolt, the thermal expansion accompanying the temperature rise is achieved. The axial force acting on the bolt in the direction of increasing the axial force acts on the bolt due to the difference in the rate, but the axial force of the bolt does not decrease even if the temperature decreases, and the bolt and
The present invention can be effectively applied to a structure in which at least one of an object to be fastened and a fastener has a larger thermal expansion than a bolt.
【０００９】請求項３記載の発明によれば、被締結物が
内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッドであ
り、それらのシリンダブロックおよびシリンダヘッドを
貫通するボルトをねじ込む締結物がオイルパンである。
したがって熱間および冷間を繰返す内燃機関において、
ボルトの軸線に沿う方向でのシリンダブロックおよびシ
リンダヘッドの長さが比較的長いことに起因して、熱間
時にボルトには比較的大きな軸方向外力が作用すること
になるが、冷間時にボルトの軸力が低下してしまうこと
はなく、シリンダブロックおよびシリンダヘッドをオイ
ルパンに締結するボルトの締付け方法として特に有効で
ある。According to the third aspect of the present invention, the object to be fastened is a cylinder block and a cylinder head of an internal combustion engine, and the fastener to which a bolt that passes through the cylinder block and the cylinder head is screwed is an oil pan.
Therefore, in an internal combustion engine that repeats hot and cold,
Due to the relatively long length of the cylinder block and the cylinder head in the direction along the bolt axis, a relatively large external axial force acts on the bolt when hot, but when the bolt is cold This is particularly effective as a method of tightening bolts for fastening the cylinder block and the cylinder head to the oil pan without reducing the axial force of the cylinder head.
【００１０】さらに請求項４記載の発明によれば、熱間
および冷間を繰返す使用条件下で寸法精度が要求される
構造物に適用することにより、熱間および冷間の繰返し
によっても寸法精度が低下することはなく、精度保証が
可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, by applying the present invention to a structure requiring dimensional accuracy under a condition where hot and cold are repeatedly used, dimensional accuracy can be obtained even when hot and cold are repeated. Does not decrease, and accuracy can be guaranteed.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
【００１２】図１および図２は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は内燃機関の縦断面図、図２はボル
トの締付け特性図である。1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an internal combustion engine, and FIG. 2 is a bolt tightening characteristic diagram.
【００１３】先ず図１において、この内燃機関の機関本
体Ｅは、アルミニウム合金製のシリンダブロック１1 の
上部にアルミニウム合金製のシリンダヘッド２が結合さ
れるとともに、前記シリンダブロック１1 の下部にアル
ミニウム合金製のオイルパン３が結合されて成るもので
あり、クランク軸４は、該クランク軸４の軸方向に間隔
をあけた複数箇所でシリンダブロック１1 の下部に一体
に設けられている複数のジャーナル軸受部５1 …と、そ
れらのジャーナル軸受部５1 …に対応してオイルパン３
に一体に設けられているベアリングキャップ６…との間
に形成される軸受孔９1 で回転自在に支承される。[0013] First, in FIG. 1, an engine body E of the engine is at the top of the aluminum alloy of the cylinder block 1 1 with the cylinder head 2 made of an aluminum alloy is bonded, aluminum at the bottom of the cylinder block 1 1 It is those in which the oil pan 3 made of an alloy formed by coupling the crank shaft 4, a plurality of which are provided integrally with the lower portion of the cylinder block 1 1 at a plurality of locations spaced in the axial direction of the crankshaft 4 The journal bearings 5 1 ... And the oil pans 3 corresponding to the journal bearings 5 1 .
Is rotatably supported by the bearing hole 9 1 formed between the bearing cap 6 ... it is provided integrally on.
【００１４】クランク軸４の両側でオイルパン３のベア
リングキャップ６…にはねじ孔７，７がそれぞれ設けら
れており、シリンダヘッド２の上面のボルト座２ａ，２
ａ…に接触する頭部８ａ，８ａ…を有するボルト８，８
…が、シリンダヘッド２およびシリンダブロック１1 を
貫通して各ねじ孔７，７…にそれぞれねじ込まれる。す
なわち被締結物としてのシリンダブロック１1 およびシ
リンダヘッド２が、締結物であるオイルパン３の前記ベ
アリングキャップ６…にボルト８，８…により締結され
ることになる。The bearing caps 6 of the oil pan 3 are provided with screw holes 7, 7 on both sides of the crankshaft 4, respectively, and bolt seats 2a, 2 on the upper surface of the cylinder head 2 are provided.
bolts 8, 8 having heads 8a, 8a.
... it is screwed respectively through the cylinder head 2 and the cylinder block 1 1 to the screw holes 7, 7 .... That is the cylinder block 1 1 and the cylinder head 2 as the fastened object will be fastened by bolts 8, 8 ... the bearing cap 6 ... in the oil pan 3 is fastened object.
【００１５】ところで、シリンダブロック１1 およびシ
リンダヘッド２間、ならびにシリンダブロック１1 およ
びオイルパン３間にはそれぞれガスケットが介在するも
のであり、それらのガスケットによる影響、ならびにボ
ルト８の頭部８ａおよびボルト座２ａの接触面およびね
じ面での摩擦係数のばらつきに起因して、弾性域角度法
による締付けでは、締結時のボルト８…の軸力のばらつ
きが比較的大きくなるものであり、軸力の安定化を図る
ためにはボルト８…を塑性域まで締付けることが望まし
い。By the way, between the cylinder block 1 1 and the cylinder head 2, as well as between the cylinder block 1 1 and the oil pan 3 are those gasket each interposed, uncertainties and the gasket, and head 8a of the bolt 8 and Due to the variation in the friction coefficient between the contact surface and the screw surface of the bolt seat 2a, the variation in the axial force of the bolts 8 at the time of fastening is relatively large in the tightening by the elastic zone angle method. It is desirable to tighten the bolts 8 to the plastic region in order to stabilize the pressure.
【００１６】一方、ボルト８…は鉄系材料から成るもの
であり、アルミニウム合金から成るシリンダブロック１
1 、シリンダヘッド２およびオイルパン３と、ボルト８
…とは熱膨張率に差があるものである。このため、使用
時すなわち機関の運転時には前記熱膨張率の差によりボ
ルト８…にはその軸力を増大する方向の軸方向外力が作
用するものであり、塑性域角度法によりボルト８…を締
付けると、非使用時すなわち機関の運転停止時にはボル
ト８…の軸力が低下することになる。On the other hand, the bolts 8 are made of an iron-based material, and are made of a cylinder block 1 made of an aluminum alloy.
1. Cylinder head 2, oil pan 3, bolt 8
... have a difference in the coefficient of thermal expansion. Therefore, during use, that is, during operation of the engine, an external force in the direction of increasing the axial force acts on the bolts 8 due to the difference in the coefficient of thermal expansion, and the bolts 8 are tightened by the plastic zone angle method. When the engine is not used, that is, when the operation of the engine is stopped, the axial force of the bolts 8 decreases.
【００１７】ところで、ベアリングキャップ６…のジャ
ーナル軸受部５1 …への締結状態で、それらのベアリン
グキャップ６…およびジャーナル軸受部５1 …で形成さ
れる軸受孔９1 …の真円度精度は比較的高いことが要求
されるものである。しかるに、上述のように塑性域まで
の締付けを行なうために従来からの塑性域角度法でボル
ト８…を締付けるようにすると、非使用時のボルト８…
の軸力低下により初期の真円度精度を保持し得なくな
る。[0017] Incidentally, in the fastening state of the bearing cap 6 ... journal bearing portion 5 1 ... into the bearing bore 9 formed their bearing cap 6 ... and journal bearing portion 5 1 ... 1 ... roundness accuracy Relatively high is required. However, if the bolts 8 are tightened by the conventional plastic zone angle method in order to perform the tightening up to the plastic zone as described above, the bolts 8 when not in use are used.
, The initial roundness accuracy cannot be maintained.
【００１８】そこで、締結時の軸力の安定化ならびに非
使用時の軸力低下防止を両方とも満足するために、本発
明によれば、ボルト８…によってシリンダブロック１1
およびシリンダヘッド２をオイルパン３のベアリングキ
ャップ６…に締結するにあたって、図２で示すように、
塑性域である点Ａまでボルト８…を一旦締付けた後、ボ
ルト８…を逆転せしめて点Ａから点Ｂまでボルト８…の
軸力を低下させておく。この際、ボルト８…の逆転角度
は、使用状態でボルト８…の軸力を増大せしめる方向で
該ボルト８…に作用する軸方向外力に対応する角度以上
の角度に設定される。[0018] Therefore, in order to satisfy both the axial force reduction preventing axial force stabilization and when not in use at the time of fastening, according to the present invention, the cylinder block 1 1 by bolts 8 ...
When the cylinder head 2 is fastened to the bearing caps 6 of the oil pan 3, as shown in FIG.
After temporarily tightening the bolts 8 to the point A which is a plastic region, the bolts 8 are reversed to reduce the axial force of the bolts 8 from the point A to the point B. At this time, the reverse rotation angle of the bolts 8 is set to an angle equal to or greater than the angle corresponding to the axial external force acting on the bolts 8 in a direction to increase the axial force of the bolts 8 in use.
【００１９】ここで、ボルト８の材料のヤング率をＥ
（kg/mm2) 、ボルト８の断面積をＳ(mm2）、熱膨張率の
差をΔＲ（1/℃) 、温度差をΔＴ( ℃) としたときに、
アルミニウム合金および鉄系材料の熱膨張率の差によっ
てボルト８に作用する軸方向外力Ｆ（kg）は、 Ｆ＝Ｅ×Ｓ×ΔＲ×ΔＴ で表わされる。而して、鉄系材料のヤング率Ｅは２１０
００（kg/mm2) 、アルミニウム合金の熱膨張率は約２０
×１０-6（1/℃) 、鉄系材料の熱膨張率は１２×１０-6
（1/℃) であり、たとえばボルト８の断面積を５２(m
m2）、温度差ΔＴを１００( ℃) とすると、上記式に基
づいてＦ≒８７４（kg）となる。Here, the Young's modulus of the material of the bolt 8 is E
(Kg / mm 2 ), the cross-sectional area of the bolt 8 is S (mm 2 ), the difference in coefficient of thermal expansion is ΔR (1 / ° C.), and the temperature difference is ΔT (° C.).
The axial external force F (kg) acting on the bolt 8 due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the aluminum alloy and the iron-based material is represented by F = E × S × ΔR × ΔT. Thus, the Young's modulus E of the iron-based material is 210
00 (kg / mm 2 ), the coefficient of thermal expansion of aluminum alloy is about 20
× 10 −6 (1 / ° C.), thermal expansion coefficient of iron-based material is 12 × 10 −6
(1 / ° C.). For example, the sectional area of the bolt 8 is 52 (m
m 2 ), assuming that the temperature difference ΔT is 100 (° C.), F ≒ 874 (kg) based on the above equation.
【００２０】このような条件下でのボルト８…の締付け
にあたっては、たとえば３．５kgmの設定トルクまでボ
ルト８…をトルクレンチにて締付けて軸力を１５００kg
とした後、通常のレンチによりボルト８…を４６０°だ
け回転操作して軸力５０００kgの塑性域まで一旦締付
け、さらに、上記外力Ｆ｛＝８７４（kg）｝以上の軸力
として１５００kgだけ軸力を低下せしめるように、ボル
ト８…を１６０°だけ逆転させる。Under such conditions, the bolts 8 are tightened with a torque wrench to a set torque of, for example, 3.5 kgm to increase the axial force to 1500 kg.
After that, the bolts 8 are rotated by 460 ° with a normal wrench to tighten once to a plastic region of an axial force of 5000 kg. Further, the axial force of the external force F ｛= 874 (kg)｝ or more is increased by 1500 kg. Are reversed by 160 ° so as to lower the angle.
【００２１】ボルト８…を塑性域まで一旦締付けるよう
にすると、ガスケットによる影響ならびにボルト８…の
座面およびねじ面での摩擦係数のばらつき等にかかわら
ず安定した軸力を得ることが可能となる。If the bolts 8 are once tightened to the plastic region, a stable axial force can be obtained irrespective of the influence of the gasket and the variation of the friction coefficient between the bearing surface and the screw surface of the bolts 8. .
【００２２】また熱膨張率の差に起因して使用状態でボ
ルト８…にその軸力を増大させる方向に作用する軸方向
外力に対応する角度以上の角度だけ、塑性域までの締付
け状態からボルト８…を逆転させることにより、熱膨張
率の差に起因して使用状態でボルト８…に軸方向外力が
作用しても、ボルト８…に塑性伸びが生じることはな
い。したがって非使用状態での軸方向外力除去によって
もボルト８…の軸力が低下してしまうことはなく、軸受
孔９1 の初期の真円度精度を保持することができる。Further, the bolts 8 are tightened from the tightened state up to the plastic region by an angle equal to or more than the angle corresponding to the axial external force acting on the bolts 8 in a direction of increasing the axial force in the use state due to the difference in the coefficient of thermal expansion. By rotating the bolts 8 in reverse, even if an external axial force acts on the bolts 8 in use due to the difference in the coefficient of thermal expansion, the bolts 8 do not undergo plastic elongation. Therefore not the bolt 8 ... axial force is reduced by the axial force is removed in the non-use state, it is possible to hold the initial roundness precision of the bearing bore 9 1.
【００２３】さらにボルト８…の塑性域までの締付けに
より、ボルト８…の頭部８ａ…によりシリンダヘッド２
の上面のボルト座２ａ…に永久歪みが生じるが、使用時
の前記軸方向外力の作用によっても塑性域まで一旦締付
けたときの軸力以上にボルト８…の軸力が増大すること
はないので、前記ボルト座２ａ…の永久歪み量が使用時
に増大することはなく、これによっても寸法精度向上に
寄与することができる。Further, by tightening the bolts 8 to the plastic region, the heads 8a of the bolts 8 are used to tighten the cylinder head 2.
Are permanently set on the bolt seats 2a on the upper surface of the bolts, but the axial force of the bolts 8 does not increase more than the axial force once tightened to the plastic region even by the action of the axial external force during use. The amount of permanent distortion of the bolt seats 2a does not increase during use, which can also contribute to improvement in dimensional accuracy.
【００２４】このように熱間および冷間が繰り返される
内燃機関において、シリンダヘッド２およびシリンダブ
ロック１1 を貫通するボルト８…をオイルパン３のベア
リングキャップ６にねじ込むようにした場合に、本発明
に従ってボルト８…を締付けることにより、ボルト８…
の軸線に沿う方向でのシリンダブロック１1 およびシリ
ンダヘッド２の長さが比較的長いことに起因して、熱間
時にボルト８…には比較的大きな軸方向外力が作用する
ことになるが、冷間時にボルト８…の軸力が低下してし
まうことはなく、シリンダブロック１1 およびシリンダ
ヘッド２をオイルパン３に締結するボルト８…の締付け
方法として本発明方法が特に有効である。[0024] In an internal combustion engine this hot and cold are repeated so, when the bolt 8 ... passing through the cylinder head 2 and the cylinder block 1 1 and so screwing the bearing cap 6 of the oil pan 3, the present invention By tightening the bolts 8 in accordance with
Due to the length of the cylinder block 1 1 and the cylinder head 2 in the direction along the axis is relatively long, but relatively large axial force in the bolt 8 ... when hot will act, The axial force of the bolts 8 does not decrease in the cold state, and the method of the present invention is particularly effective as a method for tightening the bolts 8 for fastening the cylinder block 11 and the cylinder head 2 to the oil pan 3.
【００２５】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
り、アルミニウム合金製のシリンダブロック１2 の下部
に一体に設けられている複数のジャーナル軸受部５2 …
には、クランク軸４を回転自在に支承するための軸受孔
９2 …を各ジャーナル軸受部５2 …と共働して形成すべ
く、オイルパン（図１参照）とは別体である鉄製のベア
リングキャップ１０…が一対ずつ複数組のボルト１１，
１１…により締結される。すなわち締結物であるシリン
ダブロック１2 に被締結物であるベアリングキャップ１
０…がボルト１１…により締結される。[0025] FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, a plurality of journal bearing portion to the lower portion of the aluminum alloy of the cylinder block 1 2 is provided integrally 5 2 ...
The, to form with the bearing hole 9 2 ... each journal bearing portion 5 2 ... cooperates for rotatably supporting a crankshaft 4, which is separate from the oil pan (see Fig. 1) Iron Bearing caps 10 are a plurality of sets of bolts 11,
11... That bearing cap 1 is fastened object to the cylinder block 1 2 is fastened object
0 are fastened by bolts 11.
【００２６】前記軸受孔９2 は、ベアリングキャップ１
０…のジャーナル軸受部５2 …への締結状態で機械加工
により真円となるように加工されるのであるが、該軸受
孔９ 2 …の機械加工時のボルト１１…の締付け軸力と同
一となるようにしてボルト１１…の締付けが行なわれ
る。The bearing hole 9TwoIs the bearing cap 1
Journal bearing part 5 of 0 ...TwoMachined in the state of fastening to ...
The bearing is processed into a perfect circle.
Hole 9 TwoThe same as the tightening axial force of bolts 11 during machining of ...
The bolts 11 are tightened in such a way
You.
【００２７】この第２実施例においても、ベアリングキ
ャップ１０…をシリンダブロック１ 2 の各ジャーナル軸
受部５2 …に締結するにあたっては、塑性域までボルト
１１…を一旦締付けた後、使用状態でボルト１１…の軸
力を増大せしめる方向で該ボルト１１…に作用する軸方
向外力に対応する角度以上の角度だけにボルト１１…を
逆転せしめ、ボルト１１…の軸力を低下させておく。そ
うすることにより、上記第１実施例と同様に、ボルト１
１…の軸力を安定化させることができるとともに、使用
（熱間）、非使用（冷間）の繰返しにかかわらず軸受孔
９2 …の加工による真円度精度を保持することができ、
さらにボルト１１…の座面での永久歪み量が使用時に増
大することを防止して寸法精度向上に寄与することがで
きる。Also in the second embodiment, the bearing key
Caps 10 to cylinder block 1 TwoEach journal axis
Receiving part 5TwoWhen fastening the bolts to the plastic zone
After once tightening 11 ..., the shaft of bolt 11 ...
Axial direction acting on the bolts 11 in a direction to increase the force
Bolts 11 ... should only be at an angle greater than the angle corresponding to the external force
Then, the axial force of the bolts 11 is reduced. So
As a result, similarly to the first embodiment, the bolt 1
1. Can stabilize the axial force and use
(Hot), non-use (cold) bearing hole regardless of repetition
9TwoCan maintain roundness accuracy by processing
Furthermore, the amount of permanent distortion on the bearing surface of the bolts 11 increases during use.
Can be prevented from contributing to dimensional accuracy.
Wear.
【００２８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the appended claims. It is possible to do.
【００２９】たとえば、上記実施例では、クランク軸４
をシリンダブロック１1 ，１2 およびベアリングキャッ
プ６，１０間にクランク軸４を支持するための構造につ
いて説明したが、本発明は、使用時に被締結物および締
結物側からボルトに軸方向外力が作用するような構成の
ボルト締付け方法に関して広く適用可能である。For example, in the above embodiment, the crankshaft 4
The it has been described structure for supporting the crank shaft 4 between the cylinder block 1 1, 1 2 and the bearing cap 6 and 10, the present invention, the axial force in the bolt from the fastened object and fastened object side during use It is widely applicable for any bolting method that works.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ボルトを塑性域まで一旦締付けることによってボル
トの軸力を安定化させることができ、使用状態でボルト
に作用する軸方向外力に対応する角度以上の角度だけボ
ルトを逆転させることにより、使用状態でボルトに塑性
伸びが生じることを回避するとともに被締結物の永久歪
み量が使用時に増大することを回避して、締結初期の寸
法精度を保つことができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the bolt can be once tightened to the plastic region to stabilize the axial force of the bolt, and the axial external force acting on the bolt in use can be stabilized. By reversing the bolt by an angle equal to or more than the angle corresponding to the above, it is possible to avoid plastic elongation of the bolt in use and to prevent the amount of permanent strain of the workpiece from increasing during use, thereby preventing the bolt from being fastened during use. Dimensional accuracy can be maintained.
【００３１】また請求項２記載の発明によれば、温度上
昇に伴なう熱膨張率の差によってボルトにその軸力を増
大せしめる方向の軸方向外力が作用するが、温度低下に
よってもボルトの軸力が低下してしまうことはなく、本
発明方法を有効に適用できる。According to the second aspect of the present invention, the axial external force in the direction of increasing the axial force acts on the bolt due to the difference in the coefficient of thermal expansion accompanying the temperature rise. The axial force does not decrease, and the method of the present invention can be applied effectively.
【００３２】請求項３記載の発明によれば、ボルトの軸
線に沿う方向でのシリンダブロックおよびシリンダヘッ
ドの長さが比較的長いことに起因して、熱間時にボルト
には比較的大きな軸方向外力が作用することになるが、
冷間時にボルトの軸力が低下してしまうことはなく、シ
リンダブロックおよびシリンダヘッドをオイルパンに締
結するボルトの締付け方法として特に有効である。According to the third aspect of the invention, the bolt has a relatively large axial direction when it is hot due to the relatively long length of the cylinder block and the cylinder head in the direction along the axis of the bolt. External force will act,
The axial force of the bolt does not decrease during the cold period, and is particularly effective as a bolt tightening method for fastening the cylinder block and the cylinder head to the oil pan.
【００３３】さらに請求項４記載の発明によれば、熱間
および冷間の繰返しによっても寸法精度が低下すること
を防止し、精度保証が可能となる。Further, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the dimensional accuracy from being lowered even by repetition of hot and cold, and to guarantee the accuracy.
【図１】第１実施例の内燃機関の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an internal combustion engine according to a first embodiment.
【図２】ボルトの締付け特性図である。FIG. 2 is a diagram showing bolt tightening characteristics.
【図３】第２実施例の要部縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a second embodiment.
【図４】弾性域トルク法によるボルトの締付け特性図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating a bolt tightening characteristic according to an elastic area torque method.
【図５】弾性域角度法によるボルトの締付け特性図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing bolt tightening characteristics by an elastic area angle method.
【図６】塑性域角度法によるボルトの締付け特性図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing bolt tightening characteristics by a plastic zone angle method.
１1 ・・・被締結物としてのシリンダブロック １2 ・・・締結物としてのシリンダブロック ２・・・被締結物としてのシリンダヘッド ６・・・締結物としてのベアリングキャップ ８，１１・・・ボルト １０・・・被締結物としてのベアリングキャップ1 1 ... bearing cap 8, 11 ... as a cylinder head 6 ... fastening of the cylinder block 2 ... fastened object as the cylinder block 1 2 ... fastening of the fastened object Bolt 10: Bearing cap as an object to be fastened
フロントページの続き (72)発明者 梶原 滋正 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 大崎 浩一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 村田 雅史 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内Continued on the front page (72) Inventor Shisumasa Kajiwara 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Inside of Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Osaki 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Co., Ltd. Inside the Honda R & D Center (72) Inventor Masafumi Murata 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Pref.
Claims (4)
（１1 ，２；１０）を締結物（６，１2 ）に締結するに
あたって、ボルト（８，１１）をその塑性域まで一旦締
付けた後、使用状態でボルト（８，１１）の軸力を増大
せしめる方向で該ボルト（８，１１）に作用する軸方向
外力に対応する角度以上の角度だけ、ボルト（８，１
１）を逆転させることを特徴とするボルト締付け方法。1. A bolt (8, 11) for tightening the fastened object; when fastened to the (1 1, 2 10) of the fastened object (6,1 2), bolts (8,11) to its plastic region Once tightened, the bolts (8, 1) are rotated by an angle equal to or greater than the angle corresponding to the axial external force acting on the bolts (8, 11) in a direction to increase the axial force of the bolts (8, 11) in use.
A bolt tightening method characterized by reversing 1).
物（６，１2 ）の少なくとも一方の熱膨張率が、ボルト
（８，１１）の熱膨張率よりも大であることを特徴とす
る請求項１記載のボルト締付け方法。2. The thermal expansion coefficient of at least one of the article (1 1 , 2; 10) and the fastener (6, 1 2 ) is larger than that of the bolt (8, 11). The bolt tightening method according to claim 1, wherein:
ンダブロックおよびシリンダヘッドであり、それらのシ
リンダブロックおよびシリンダヘッドを貫通するボルト
（８）をねじ込む締結物（６）がオイルパンであること
を特徴とする請求項１または２記載のボルト締付け方
法。Wherein the fastened object (1 1, 2) is a cylinder block and a cylinder head of an internal combustion engine, fastened object screwing bolts (8) penetrating their cylinder block and the cylinder head (6) is an oil pan The bolt tightening method according to claim 1 or 2, wherein:
法精度が要求される構造物に適用することを特徴とする
請求項２記載のボルト締付方法。4. The bolt tightening method according to claim 2, wherein the bolt tightening method is applied to a structure requiring dimensional accuracy under a use condition where hot and cold are repeated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10314797A JP3305615B2 (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Bolt tightening method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10314797A JP3305615B2 (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Bolt tightening method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299740A true JPH10299740A (en) | 1998-11-10 |
| JP3305615B2 JP3305615B2 (en) | 2002-07-24 |
Family
ID=14346408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10314797A Expired - Fee Related JP3305615B2 (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Bolt tightening method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305615B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT501339A1 (en) * | 2005-01-17 | 2006-08-15 | Avl List Gmbh | Multi-part test camshaft, for a research IC motor, has a number of parts which can be rotated against each other and locked in place with surface marking slits around each |
| JP2009078314A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Mazda Motor Corp | Bolt fastening method and apparatus |
| CN108072476A (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 辽宁五八内燃机配件有限公司 | Crank assemblby tools for bolts ' pretension force control method |
| CN117086351A (en) * | 2023-08-29 | 2023-11-21 | 东风商用车有限公司 | Method for controlling pre-deformation of main shaft hole of lower cylinder body of engine and engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6178671B2 (en) | 2013-08-26 | 2017-08-09 | 川崎重工業株式会社 | Cylinder head bolt fastening structure |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP10314797A patent/JP3305615B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT501339A1 (en) * | 2005-01-17 | 2006-08-15 | Avl List Gmbh | Multi-part test camshaft, for a research IC motor, has a number of parts which can be rotated against each other and locked in place with surface marking slits around each |
| AT501339B1 (en) * | 2005-01-17 | 2006-11-15 | Avl List Gmbh | Multi-part test camshaft, for a research IC motor, has a number of parts which can be rotated against each other and locked in place with surface marking slits around each |
| JP2009078314A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Mazda Motor Corp | Bolt fastening method and apparatus |
| CN108072476A (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 辽宁五八内燃机配件有限公司 | Crank assemblby tools for bolts ' pretension force control method |
| CN117086351A (en) * | 2023-08-29 | 2023-11-21 | 东风商用车有限公司 | Method for controlling pre-deformation of main shaft hole of lower cylinder body of engine and engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305615B2 (en) | 2002-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6537007B1 (en) | Fastening structure including a bolt having a serration that is press-fit into a bolthole of a flange | |
| JP3305615B2 (en) | Bolt tightening method | |
| US5069176A (en) | Internal combustion engine | |
| JP2009078314A (en) | Bolt fastening method and apparatus | |
| JPS63212708A (en) | Camshaft made of cast iron for internal combustion engine | |
| JP3880667B2 (en) | Crankshaft bearing and crosshead diesel engine having the bearing | |
| JPH09158936A (en) | Screw part fastening structure | |
| JP3106862B2 (en) | Bolt fastening method | |
| WO2004015285A1 (en) | Fastening member | |
| JPH0426680Y2 (en) | ||
| KR20070001068A (en) | Fastener Compression Stress Joint | |
| GB2288436A (en) | I.c.engine crankshaft bearing construction | |
| JP3008076B2 (en) | Internal combustion engine piston | |
| JPS608453A (en) | Cylinder block | |
| JPH0642526A (en) | Aluminum alloy connecting rod for internal combustion engine | |
| JPS6339456Y2 (en) | ||
| US12331698B1 (en) | Fastening structures with high coefficient of thermal expansion for reduction of thermally driven stresses in securing aluminum silicon alloys | |
| JPS6326590Y2 (en) | ||
| JPS635146A (en) | Cylinder head bolt fastening mechanism for engine | |
| JPH10196635A (en) | Main bearing structure of internal combustion engine | |
| JPH0452453Y2 (en) | ||
| JP3382753B2 (en) | Engine exhaust system parts fastening device | |
| JPS5919801Y2 (en) | engine cylinder block | |
| JP2539824Y2 (en) | Rocker shaft cap | |
| JP2780459B2 (en) | Connecting rod |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080510 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |