螺栓及零件固定构造以及零件固定方法与流程

本发明涉及螺栓及使用螺栓的零件固定构造、零件固定方法。
背景技术：
：作为将具有中心轴的零件可拆装地固定在装置主体上的构造，具有如下构造，即，在零件侧安装具有形成有螺栓插通孔的多个安装用座部的支架，在装置主体侧设置可使支架的各座部的一面保持一致的多个基座，将插通各座部的螺栓插通孔的螺栓拧合在形成于各基座的螺栓孔(阴螺纹孔)中进行联接(参照专利文献1)。专利文献1：(日本)特开2003－254433号公报然而，例如如图7所示，在通过螺栓103将支架2的座部20固定在装置主体1侧的基座10上的情况下，在基座10形成具有阴螺纹部12的螺栓孔11，在座部20形成螺栓插通孔21。考虑各部的制造误差及组装误差，为了能够将螺栓103顺畅地插入螺栓插入孔21内，需要将螺栓插通孔21的内径rh设定为比螺栓103的颈下部132的最大外径大出上述误差量以上，在此，设定为大出尺寸c。如图8所示，螺栓103具有头部131和颈下部132，构成为颈下部132的头部131侧的所谓的颈部133形成为不形成阳螺纹的圆筒面状，在颈下部132的前端侧部分地形成有阳螺纹部134的所谓的“半螺纹螺栓”。颈部133与阳螺纹部134之间为不完全螺纹部135。在该例中，螺栓103为头部131形成为六棱柱状，在头部131与颈下部132之间具有凸缘部136的六角螺栓。另外，在图7、图8中，clb为螺栓103的轴心。另一方面，如图7所示，座部20的螺栓插通孔21的周围形成有具有平面部22的平板部22a，但在距离螺栓插通孔21的轴心clb一定距离以上的周围立设有壁部23a。因此，限制了座部20的平面部22的大小(径向尺寸)。若如上那样地考虑制造误差及组装误差，为了使螺栓103的头部131(在该例中为凸缘部136)不越上壁部23a的立起部位(截面圆弧状部)，需要将平面部22的最小外径rf设定为比螺栓103的头部131的最大外径rb2大一定量以上，在此，设定为大出尺寸a。通常，螺栓103的颈下部132的最大外径由阳螺纹部134的山部规定，颈下部132的最大外径尺寸rb1为阳螺纹部134的山部的外径(螺纹外径)的尺寸。颈部133的外径rb3′接近阳螺纹部134的谷部的外径尺寸rb4，比山部的外径尺寸rb1小。因此，支架2的座部20的螺栓插通孔21的内周面和与其相对的颈部133的外周面分开比上述尺寸c大的尺寸b。在将螺栓103的颈下部132插入螺栓插通孔21之后的螺栓103的联接过程中，支架2与螺栓103的相对移动允许达到该尺寸b的量，故而若不将上述尺寸a设为该尺寸b以上，则螺栓103的头部131恐怕会越上壁部23a的立起部位而阻碍螺栓103的联接。但是，若在狭窄的部位或周边具有干涉物的部位要配置带壁部23a的座部20，则螺栓103的头部131(在该例中为凸缘部136)与壁部23a的立起部位(截面圆弧状部)的分隔量(尺寸a)不能确保为尺寸b以上，具有头部131越上壁部23a的立起部位的情况。技术实现要素：本发明是着眼于上述课题而设立的，其目的在于提供一种能够避免螺栓的头部突出到座部的平面部的外侧而阻碍螺栓联接的螺栓、及使用螺栓的零件固定构造、零件固定方法。(1)为了实现上述目的，本发明的螺栓具有：头部，其与具有螺栓插通孔及在所述螺栓插通孔的周围形成的平面部的座部抵接；颈下部，其具有在前端侧具有阳螺纹部，在所述头部侧不形成阳螺纹的颈部，所述颈部的外径设定为第一规定值以上且第二规定值以下，所述第一规定值为所述螺栓插通孔的内径减去所述平面部的最小外径与所述头部的最大外径之差即余量的值，所述第二规定值为所述阳螺纹的螺纹外径。(2)优选的是，在所述头部的所述颈下部附近具有凸缘部。(3)本发明的零件固定构造使用上述(1)或(2)记载的螺栓将零件固定在装置主体上，其中，具有：螺栓孔，其形成于所述装置主体，具有所述螺栓的所述阳螺纹部拧合的阴螺纹部；所述螺栓，其拧合在所述螺栓孔中；支架，其固定设于所述零件，具有所述螺栓的所述颈下部插通的所述螺栓插通孔及所述螺栓的所述头部抵接的所述座部。(4)优选的是，在所述支架的所述座部的所述平面部周围具有从所述平面部立设的壁部，所述平面部的最小外径由所述平面部与所述壁部的边界部分规定。(5)优选的是，所述螺栓在所述颈下部的所述阳螺纹部与所述颈部之间具备不完全螺纹部，在所述螺栓孔的比所述阴螺纹部更靠开口侧的位置，形成有避免与不完全螺纹部接触的下沉部。(6)优选的是，所述装置主体具有轴孔，所述零件通过插通所述轴孔的轴部规定中心位置，所述支架具有多个座部，所述螺栓至少与所述多个座部中的第一座部联接，向所述座部联接的所述螺栓限制所述零件绕所述轴部的旋转。(7)优选的是，所述零件具有突起物，该突起物向径向外侧突出，由于以所述轴部为中心的旋转相位的变化而与所述装置主体的构造物或所述装置主体的安装物相干涉。(8)本发明的零件固定方法使用上述(6)或(7)记载的零件固定构造将零件固定在装置主体上，其中，具有：将所述零件与所述轴部连接的第一工序；之后，将所述螺栓与所述第一座部联接的第二工序；之后，将所述螺栓或所述颈部的外径不满足所述规定的螺栓与所述多个座部中剩余的座部联接的第三工序。根据本发明，由于将螺栓的颈部的外径设定为螺栓插通孔的内径减去平面部的最小外径与头部的最大外径之差即余量的值、即第一规定值以上，故而螺栓的头部不突出到座部的平面部的外侧，能够避免给螺栓的联接带来阻碍。另外，由于螺栓的颈部的外径设定为阳螺纹的螺纹外径即第二规定值以下，故而能够抑制螺栓插通孔的内径的扩大，能够确保螺栓的联接力。附图说明图1是表示本发明一实施方式的零件固定构造及螺栓的图，(a)是零件固定构造的主要部分剖面图，(b)是螺栓的侧面图；图2是表示本发明一实施方式的零件固定构造的图，(a)是装置主体的俯视图，(b)是其零件及支架的俯视图；图3是本发明一实施方式的零件固定构造的零件及支架的立体图；图4是表示本发明一实施方式的零件固定构造的支架的座部的立体图；图5是表示本发明一实施方式的零件固定构造的装置主体的主要部分剖面图；图6是说明本发明一实施方式的零件固定方法的流程图；图7是用于说明本发明课题的零件固定构造的主要部分剖面图；图8是用于说明本发明课题的螺栓的侧面图。标记说明1：作为装置主体的变速器箱10：基座11：螺栓孔(阴螺纹孔)12：阴螺纹部13：下沉部14：轴孔2：支架20：座部21：螺栓插通孔22：平面部22a：平板部3：螺栓31：头部32：颈下部33：颈部34：阳螺纹部35：不完全螺纹部36：凸缘部4：作为零件的执行器41：手动轴(轴部)42、43：连接器(突起物)5：测试用的工具具体实施方式以下，参照附图对本发明的螺栓、零件固定构造及零件固定方法的实施方式进行说明。另外，以下所示的实施方式只不过为示例，并非将以下的实施方式中未明示的各种变形或技术应用排除的意思。能够部分地使用上述实施方式，或将一部分变更而实施，或者置换成具有同等功能的其它机构或装置而实施。〔螺栓及零件固定构造的构成〕该零件固定构造如图2(a)所示，使用螺栓3将零件4固定在装置主体1上。在本实施方式中，虽未作详细图示，对在作为装置主体的变速器箱1上固定作为零件的手动轴驱动用的执行器4进行说明。另外，执行器4适用电动执行器。另外，在执行器4的径向外侧突设有连接器(突起物)42、43，执行器4经由连接器42、43与电源连接。在变速器箱1内，如图5所示地插通轴孔14而装备手动轴(轴部)41，虽未作图示，手动轴41的一端(在此为上端)向变速器箱1的外部突出。如图2、图3所示，在手动轴41周围的变速器箱1的外壁1a突设有多个(在此为3个)基座10。在基座10上形成有分别具有阴螺纹部12的螺栓孔(阴螺纹孔)11(参照图1)。另外，在图5中，cla为轴孔14及手动轴41的轴心。执行器4具有中心轴，使该中心轴的位置与手动轴41的中心轴一致而同心地配置，与手动轴41连接。因此，执行器4通过手动轴41规定中心位置。如图2、图3所示，在该执行器4上结合支架2，执行器4经由该支架2固定于变速器箱1的外壁1a。在支架2上，以向外壁1a侧(竖直下方)延伸的方式突设有三根脚部23，在各脚部23的前端形成有座部20。座部20如图4、图1(a)所示地具有在上表面具有螺栓3的头部31抵接的平面部22的平板部22a、在平板部22a形成的螺栓插通孔21。平面部22为平板部22a的一面(在此为上表面)，形成在螺栓插通孔21的周围，但在外周部分立设脚部23的壁面23a。因此，限制了座部20的平面部22的大小(径向尺寸)。螺栓3如图1(b)所示地具有头部31和颈下部32。颈下部32的位于头部31侧的所谓的颈部33形成为不形成阳螺纹的圆筒面状，螺栓3构成为在颈下部32的前端侧部分地形成有阳螺纹部34的所谓的“半螺纹螺栓”。颈部33与阳螺纹部34之间为不完全螺纹部35。在螺栓3的头部32与基座10之间夹着平板部22a，通过将阳螺纹部34拧合于基座10的阴螺纹部12，能够由螺栓3将座部20固定在基座10上。另外，在该例中，螺栓3为头部31形成为六棱柱状，在头部31与颈下部32之间具有凸缘部36的六角螺栓。另外，在图1中，clb为螺栓3的轴心。另外，在考虑了各部的制造误差及组装误差的基础上，为了能够将螺栓3顺畅地插通螺栓插入孔21内，如图1(a)所示地，需要将螺栓插入孔21的内径rh设定为比螺栓3的颈下部32的最大外径即阳螺纹34的螺纹外径rb1大上述误差的合计量rbm以上，在此，将螺栓插入孔21的内径rh设定为比螺栓3的颈下部32的最大外径rb1大出尺寸c(≥rbm)的余量。另外，如上所述，在座部20的平面部22的外侧立设壁部23a，平面部22的大小被其与壁部23a的边界24限制。考虑各部的制造误差及组装误差，为了使螺栓3的头部31(在该例中为凸缘部36)不越上壁部23a的立起部位(截面圆弧状部)，需要将平面部22的最小外径(边界24最接近轴心clb的部位的边界24与轴心clb的距离)rf设定为比螺栓3的头部31的最大外径rb2大上述误差的合计量rbm以上，在此，将由边界24规定的平面部22的最小外径rf设定为比螺栓3的头部31的最大外径rb2大出尺寸a(≥rbm)的余量。但是，通常的螺栓103的颈部133的外径rb3′设定为接近阳螺纹部134的谷部的外径尺寸rb4且比山部的外径尺寸rb1小(参照图8)，本实施方式的螺栓3的颈部33的外径rb3设定在规定的范围内、即设定为第一规定值(最小值)rbs以上且第二规定值(最大值)rbb以下这样特殊的大小。以下，将本实施方式的螺栓3也称为特殊螺栓3。在此，第一规定值(最小值)rbs为座部20的螺栓插通孔21的内径rh减去座部20的平面部22的最小外径rf与接触平面部22的螺栓3的头部31的最大外径rb1的差即余量a的值。余量a如上所述地设定为误差的合计量rbm以上。因此，螺栓3的颈部33的外径rb3为rh－a以上，螺栓插通孔21的内壁21a与螺栓3的颈部33的外周面33a的距离(尺寸bb)为余量a以下。另一方面，第二规定值(最大值)为阳螺纹34的螺纹外径rb1。因此，螺栓3的颈部33虽然不比螺栓3的阳螺纹34更向径向外侧突出，但能够将螺栓3的颈部33的外径rb3较大地设定到阳螺纹34的螺纹外径rb1程度的大小。其中，由于颈部33的外径rb3不比阳螺纹34的螺纹外径rb1大，故而螺栓3的阳螺纹34在螺栓插通孔21内通过后，螺栓3的颈部33也能够无阻碍地在螺栓插通孔21内通过。另外，由于这样地将颈部33的外径rb3设定为特殊的大小，故而不完全螺纹部35与以往的不完全螺纹部135(参照图8)相比较长地设定，比螺栓孔11的阴螺纹部12靠开口侧形成，用于避免与不完全螺纹部35接触的下沉部13与现有的下沉部13(参照图7)相比较长地设定。〔作用、效果〕本发明一实施方式的螺栓及零件固定构造如上地构成，特别是，螺栓3的颈部33的外径rb3设定在规定范围(rh－a以上、rb1以下)内。通过该设定，螺栓插通孔21的内壁21a与螺栓3的颈部33的外周面33a的距离为余量a以下，故而螺栓3的颈下部32插通螺栓插通孔21内，在之后的螺栓3的联接过程中，即使螺栓插通孔21(即，座部20)相对于螺栓3在径向上移动，也将该径向移动抑制在余量a以下。因此，在现有的螺栓103中，只要不使与壁部23a的边界24向外侧偏移，相对于螺栓103的头部131有可能越上壁部23a的立起部位(截面圆弧状部)的情况，由特殊螺栓3，即使与壁部23a的边界24不向外侧偏移，也能够防止螺栓3的头部31向壁部23a越上的情况，能够将螺栓3适当地联接。由此，在狭窄部位或周边具有干涉物的部位也能够适当地安装执行器4。例如，在将执行器4等向变速器组装完成之后，进行出厂前的测试的情况下，如图2(a)、图3中双点划线所示地，会将测试用的工具5安装在执行器4附近。此时，由于向执行器4的径向外侧突出的连接器43及与其连接的配线等与工具5极其接近，故而恐怕会因执行器4的微小的安装误差而发生干涉。在该情况下，由于适当地安装执行器4，故而能够避免干涉。在本零件固定构造的情况下，作为零件的执行器4通过轴部(手动轴41)规定中心位置，故而使用了螺栓3的零件固定构造具有限制执行器4旋转的功能、和在确保刚性的同时将执行器4安装在变速器箱1的外壁1a上的功能。因此，如图6所示，能够实施零件固定方法。即，首先，将执行器4与手动轴41连接并进行组装(步骤10、第一工序)。在该阶段，决定执行器4的中心位置。之后，使用特殊螺栓3将多个(在此为3个)座部20中的一个(第一座部)固定在基座10上(步骤20、第二工序)。由此，执行器4的旋转相位也被固定在适当的位置。在该状态下，在剩余的座部20，将螺栓相对于螺栓插通孔21的径向移动抑制在余量a以下。因此，之后，在多个座部20中的剩余的座部，即使使用现有的颈部33的径rb3′小的螺栓103，也能够不导致头部131向壁部23a越上而将座部20固定在基座10上。因此，之后，使用现有的颈部33的径rb3′小的螺栓103将剩余的各座部(第二座部、第三座部)固定在基座10上(步骤30、第三工序)。由此，能够抑制特殊螺栓3的使用，能够适当地完成零件的安装，即使在特殊螺栓3的成本较高的情况下，也能够将整体的成本增加抑制在最小限度。〔实施例〕在此，适用具体数值，对规定螺栓3的颈部33的外径rb3的最小值的余量a进行验证。平面部22相对于轴心clb的最小外径rf的中央值、螺栓3的头部3(凸缘部36)相对于轴心clb的外径rb2的中央值及公差平均、螺栓插通孔21相对于轴心clb的内径rh的中央值及公差平均、螺栓3的颈部33的外径rb3的中央值及公差平均、螺栓插通孔21的位置的偏差公差平均分别为表1所示的值。各径均为半径。另外，若在中央值－5.0375mm上考虑公差0.0375mm而将螺栓插通孔21的内径rh设定为－5.0000(－5.0375+0.0375)mm，在中央值3.9625mm上考虑公差0.0375mm而将螺栓3的颈部33的外径rb3设为3.9250(3.9625－0.0375)mm，则螺栓3的颈部33相对于支架2的螺栓插通孔21的径向的晃动量rg为考虑了公差量的螺栓插通孔21的内径rbh与考虑了公差量的颈部33的外径rb3的绝对值之差，如下。rg＝5.0000－3.9250＝1.075〔mm〕【表1】部件项目中央值公差平面部22的最小外径rf10.0000mm螺栓插通孔21的位置0.5000mm螺栓插通孔21的内径rbh－5.0375mm0.0375mm螺栓3的颈部33的外径rb33.9625mm0.0375mm螺栓3的头部3的外径rb2－8.0000mm0.2500mm总计0.9250mm0.8250mm上述尺寸a若在平面部22的最小外径rf减去螺栓3的头部3的外径rb2的值上进一步考虑公差成分(总计公差0.8250)，则如下。a＝(10.0000－8.0000)－0.8250＝1.175〔mm〕因此，若将螺栓3的颈部33相对于支架2的螺栓插通孔21的径向的间隙尺寸b设定为尺寸a(1.175〔mm〕)，则相对于晃动量rg(1.075〔mm〕)，能够确保0.1mm(＝1.175－1.075〔mm〕)的余量。以上，对实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够以各种方式进行实施。例如，上述实施方式的螺栓3为在头部31的颈下部32侧具有凸缘部36的六角螺栓，但本发明的螺栓既能够适用于不具有凸缘部36的螺栓，也能够适用于六角螺栓以外。另外，作为零件固定构造，对在作为装置主体的变速器箱1上固定作为零件的执行器4的构造进行了说明，但本发明的零件固定构造能够适用于各种装置主体及零件。另外，零件干涉的对象及与该对象干涉的零件的部分也不限于上述实施方式(测试用的工具、连接器)，在装置主体的一些构造物及向装置主体安装的一些安装物和零件的一部分可能会干涉的情况下，能有效地适用本发明。当前第1页12