JP2005246515A - ねじ部材締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明では、ボルトのピッチが異なる製品や、ボルトの本数が異なる製品を製造することができるねじ部材締結装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ねじ部材締結装置１は、複数のナットランナ２と、複数のナットランナ２を水平面内において移動自在に支持する基台３１と、基台３１を昇降させるための昇降装置４を備えている。また、ねじ部材締結装置１は、各ナットランナ２の間に回動自在に設けられ、かつナットランナ２に非円形となる外周面がスライド板５２を介して当接することで各ナットランナ２間の距離を変更させる横ピッチ変更カム５４と、複数のナットランナ２のうち、外側のナットランナ２を水平方向に移動させる移動体用シリンダ５７と、移動体用シリンダ５７で外側に移動させたナットランナ２と当接することで、ナットランナ２を所定の位置に位置決めさせる非円形な外側カム５８を備えている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数のボルトを同時に締結するためのねじ部材締結装置に関するものである。

一般に、エンジン部品であるシリンダブロックにシリンダヘッドやロアブロックなどの部品を複数のボルトで結合させるためには、複数のボルトを同時に締結するための複数のナットランナを備えたボルト締結装置が利用されている。このようなボルト締結装置では、通常、複数のボルトに係合する複数のソケット（ナットランナの先端部）が、一つの製品に応じた一定のピッチで配設されるため、異なる製品を同一のライン上で流すことができないといった問題があった。そこで、このような問題を解消するボルト締結装置としては、従来、以下のような技術が知られている。

第一の技術としては、水平方向に移動自在となる複数のソケットと、これらのソケットに応じた数の長孔を有する固定板と、この固定板に対して移動自在であり、かつ前記ソケットを前記固定板の長孔に沿って移動させるために各ソケットと係合する長孔を有するスライド板とを有するものがある（特許文献１参照）。この技術によれば、スライド板の移動によって固定板の各長孔の一端部または他端部に各ソケットを位置させることで、複数のソケットのピッチを二つのパターンで切り替えることが可能となるので、一つのラインで二種類の製品を流すことが可能となっている。

第二の技術としては、同一円周上に配設され、かつその径方向に移動自在な複数のソケットと、各ソケットに係合し、かつ各ソケットとともに前記径方向に移動自在なスライドプレートと、これらのスライドプレートの内側に設けられ、かつソケットの軸方向に移動することで各スライドプレートを外側に押圧して前記各ソケットのピッチを変更するカムとを有するものがある（特許文献２参照）。この技術によれば、カムが停止する位置によって各ソケットの径方向におけるピッチを多段階に切り替えることが可能となるので、径方向においてボルトのピッチが異なる製品に関しては、どのような種類であっても一つのラインで製造することが可能となっている。

特開平６−１４３０５９号公報（段落００３０〜００３７、図１，４） 実開平５−２０８３２号公報（段落００３３〜００３６、図１）

しかしながら、前記二つの技術では、各ソケットのピッチを変更することはできるが、各ソケットに対応した本数のボルトしか締結できないので、ボルトの本数が異なる製品を一つのラインで製造することができないといった問題があった。

そこで、本発明では、ボルトのピッチが異なる製品を製造することができるとともに、ボルトの本数が異なる製品をも製造することができるねじ部材締結装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明のうち、請求項１に記載の発明は、先端係合部がねじ部材に係合して回転することで、前記ねじ部材を締結する複数のナットランナと、前記複数のナットランナを水平面内において移動自在に支持する基台と、前記基台を上下に移動させるための昇降装置とを備えたねじ部材締結装置であって、前記ナットランナの間に回動自在に設けられ、かつ前記ナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の距離を変更させる内側カムと、前記複数のナットランナのうち、外側のナットランナを水平方向に移動させる水平移動装置と、前記水平移動装置で外側に移動させた前記ナットランナと当接可能な位置に回動自在に設けられることで、前記ナットランナを所定の位置に位置決めさせる非円形な外側カムと、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ナットランナよりも多い数のボルトをワークに締結する際には、まず、複数のボルトのうち内側にあるボルトと、ナットランナの先端係合部を合わせるべく、内側カムを駆動させることでナットランナのピッチを内側のボルトのピッチに合わせる。そして、昇降装置により基台を下降させ、ナットランナで内側のボルトを締め付ける。その後、昇降装置により基台を上昇させ、水平移動装置によって外側のナットランナを外側カムまで移動させ、この外側カムに当接させる。この際、外側カムは、複数のボルトのうち外側にあるボルトと、移動させてきたナットランナとが合うように適宜調整されている。そして、再度昇降装置により基台を下降させ、ナットランナで外側のボルトを締め付けることにより、ナットランナよりも多い数のボルトがワークに締結されることとなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のねじ部材締結装置であって、前記ナットランナは、水平面内における縦方向に二本、横方向に三本、マトリックス状に並べられることで合計六本設けられ、前記内側カムは、横方向に並べられた前記三本のナットランナの間に回動自在に設けられ、かつ外側の二本のナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の横方向における距離を変更する横ピッチ変更カムと、縦方向に並べられた前記二本のナットランナの間と、その外側とに回動自在に設けられ、かつ各ナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の縦方向における距離を変更する縦ピッチ変更カムと、で構成され、前記水平移動装置は、横方向において外側に位置する前記ナットランナを横方向に移動させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、所定のピッチで配設された六本のボルトをワークに締結する際には、横ピッチ変更カムや縦ピッチ変更カムを適宜調整することで、六本のナットランナと六本のボルトとの位置を合わせ、良好にボルトの締結を行うことができる。また、十本のボルトをワークに締結する際には、まず、内側の六本のボルトに六本のナットランナを合わせて、内側の六本のボルトをワークに締結する。その後、基台を上昇させることで内側の六本のボルトからナットランナを外し、水平移動装置で外側に二本ずつ配設されたナットランナ（計四本）を外側に移動させ、適宜調整された外側カムに当接させる。そして、再度基台を下降させることで、十本のうち外側に二本ずつ配設されたボルトが、外側に二本ずつ配設されたナットランナによってワークに締め付けられ、十本のボルトの締結が完了することとなる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のねじ部材締結装置であって、前記横方向において外側に位置する前記ナットランナのみを上下に昇降させるナットランナ昇降装置を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、十本のボルトをワークに締結する際には、まず、内側の六本のボルトに六本のナットランナを合わせて、内側の六本のボルトをワークに締結する。その後、ナットランナ昇降装置によって、外側に二本ずつ配設されたナットランナのみを上昇させ、真中の二本のナットランナは締結したボルトに係合させたままにしておく。そして、水平移動装置で、外側に二本ずつ配設されたナットランナを外側カムに当接させた後、これらのナットランナをナットランナ昇降装置によって下降させて、残りの外側のボルトをワークに締結させる。

請求項１に記載の発明によれば、内側カムや外側カムによってナットランナのピッチを適宜変更することでボルトのピッチが異なる製品を製造することができ、さらに、水平移動装置でナットランナを移動させることで、ボルトの本数が異なる製品をも製造することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ボルトの本数が六本となる製品や、ボルトの本数が十本となる製品を、一つのねじ部材締結装置によって、良好に製造することができる。

請求項３に記載の発明によれば、水平移動装置によるナットランナの移動中、真中の二本のナットランナで基台が支持されることとなるので、水平移動装置でナットランナを移動させることによる基台の揺れを防止することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は本実施形態に係るねじ部材締結装置を示す斜視図であり、図２はシリンダブロックを反転する反転装置を示す斜視図である。図３は図１のナットランナを示す断面図であり、図４は図１の基台を示す斜視図である。図５は図４の基台の中央部分を示す分解斜視図であり、図６は図４の移動体を示す分解斜視図であり、図７は図６の昇降用シリンダを示す側面図である。

図１に示すように、ねじ部材締結装置１は、シリンダブロックＳＢの上面にシリンダヘッドＳＨを取り付け、またはシリンダブロックＳＢの下面にロアブロックＬＢを取り付けるために、シリンダヘッドＳＨまたはロアブロックＬＢに仮付けされた十本のボルトＢを締め付けるものである。なお、シリンダブロックＳＢは、図２に示すような反転装置ＲＭによって、反転自在に支持されており、本実施形態においては、反転装置ＲＭは最初の段階においてシリンダブロックＳＢの上面が上方を向くようにシリンダブロックＳＢを支持しており、その上面にシリンダヘッドＳＨが固定された後、シリンダブロックＳＢの下面が上方を向くようにシリンダブロックＳＢを反転するようになっている。

図１に示すように、ねじ部材締結装置１は、主に六本のナットランナ２と、ナットランナ２を収容するための昇降機体３と、この昇降機体３を上下に移動させるための昇降装置４とを、主に備えている。なお、図１では、昇降機体３をチェーンＣのみで昇降装置４から吊下げているが、必要に応じて、昇降機体３は図示せぬガイド機構によって上下方向にのみ移動可能となり、水平方向には動かないように構成される。また、昇降装置４は、図示せぬレールに沿って水平方向に移動自在な構造となっている。

図３に示すように、ナットランナ２は、大径部２１、ガイド筒２２、ロッド２３、ハウジング２４および先端係合部２５を主に備えている。大径部２１は、ガイド筒２２よりも大きな径となるように形成されており、後記するスライド板５２（図４参照）上に固定されている。

ガイド筒２２は、その内部に形成される大径孔部２２ａと、この大径孔部２２ａよりも小さな径となる小径孔部２２ｂとを有する筒体である。ロッド２３は、ガイド筒２２の小径孔部２２ｂに対して摺動する本体部２３ａと、この本体部２３ａの上端に設けられる鍔状のフランジ２３ｂと、本体部２３ａの下端に設けられる鍔状のスプリング係止部２３ｃとを備えている。フランジ２３ｂは、ガイド筒２２の大径孔部２２ａと小径孔部２２ｂとの境界の段差面に係合することで、ロッド２３の抜け止めとして機能している。また、スプリング係止部２３ｃと、ガイド筒２２の下端面との間には、縮められた状態のスプリングＳが設けられている。

ハウジング２４の内部には、高速高トルク型のＡＣサーボモータ２４ａと、このＡＣサーボモータ２４ａに接続される回転軸２４ｂとが設けられている。そして、この回転軸２４ｂの下端に、ボルトＢの頭部に回転不能に係合する先端係合部２５が設けられている。

図１に示すように、昇降機体３は、六本のナットランナ２を水平面内において移動自在に支持する基台３１と、この基台３１で支持されたナットランナ２を覆うように基台３１に接合されるケース部３２とで主に構成されている。

図４に示すように、基台３１は、基台本体５と、この基台本体５に対して移動自在に設けられる二つの移動体６とで主に構成されている。ここで、基台３１に配設される六本のナットランナ２は、基台本体５の短手方向（縦方向）に二本、長手方向（横方向）に三本、となるように、すなわち二行三列の配列で並べられている。より詳しく言うと、縦方向に並べられた二本のナットランナ２の組が、横方向に三組設けられ、これら三組のうち真中に位置する組が基台本体５に設けられ、外側に位置する二組がそれぞれ二つの移動体６に設けられている。なお、以下においては、便宜上、前記縦方向を前後方向、前記横方向を左右方向として説明する。

基台本体５は、その左右方向における中央部に上方へ突出する突出部５１が形成されるとともに、この突出部５１を境に左右対称となる構造となっている。なお、以下の説明では、前記したように基台本体５が左右対称の構造となっていることから、中央部にある突出部５１と、この突出部５１の右側の部分のみを説明し、左側の部分の説明は省略することとする。

図５に示すように、突出部５１には、二枚のスライド板５２と、二つのガイド５３と、四つの横ピッチ変更カム５４と、三つのカム（縦ピッチ変更カム）５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃで構成される縦ピッチ変更機構５５とが主に設けられている。スライド板５２は、その上面で支持したナットランナ２（図４参照）を突出部５１の上面に沿ってスライドさせるための板であり、その左右に設けられる二つのガイド５３によって前後方向にのみ移動自在となっている。なお、このスライド板５２の中央部には、ナットランナ２の大径部２１（図３参照）が引っ掛かるようにナットランナ２のガイド筒２２と略同じ径の挿通孔５２ａが形成され、突出部５１には、スライド板５２から垂下するナットランナ２を下側へ突出させるための貫通孔５１ａが適所に形成されている。

ガイド５３は、上下方向に延びる縦壁部５３ａと、左右方向（スライド板５２側）に延びる横壁部５３ｂとで断面視略Ｌ字型に形成されている。そして、このガイド５３は、その縦壁部５３ａでスライド板５２の左右方向への移動を規制するとともに、その横壁部５３ｂでスライド板５２の上方への移動を規制している。

横ピッチ変更カム５４は、円柱部材の周面の一部が径方向外側に突出するように形成される非円形のカムであり、カム駆動装置５４Ａによって突出した部分の向きが上方または水平方向（スライド板５２の反対側）に切り替えられるようになっている。すなわち、前側または後側に位置する二つの横ピッチ変更カム５４は、左右方向に並べられた三本のナットランナ２（図４参照）の間に回動自在に設けられ、かつ外側の二本のナットランナ２に非円形となる外周面がスライド板５２を介して当接することで各ナットランナ２の左右方向におけるピッチを変更するように機能している。

言い換えると、四つの横ピッチ変更カム５４は、左右方向に並んだ二つの横ピッチ変更カム５４で構成される組を前後方向に二つ並べるような配置となっており、各組を構成する二つの横ピッチ変更カム５４は、それぞれその周面がスライド板５２に当接するようになっている。なお、カム駆動装置５４Ａ（後記するカム駆動装置５５Ｄ，５８Ａ）としては、横ピッチ変更カム５４を９０°の範囲で往復動（回動）させるステッピングモータなどを採用することができる。また、突出部５１には、横ピッチ変更カム５４との干渉を避けるための逃げ溝５１ｂが適所に形成されている。

縦ピッチ変更機構５５は、前記した横ピッチ変更カム５４と略同様の構造となる二つのカム５５Ａ，５５Ｃ（以下、「前側カム５５Ａ、後側カム５５Ｃ」ともいう）と、円柱部材の周面のうち対向する二個所が径方向外側に突出するような略ひし形状に形成されるカム５５Ｂ（以下、「真中カム５５Ｂ」ともいう）とで主に構成されている。前側カム５５Ａおよび後側カム５５Ｃは、それぞれカム駆動装置５５Ｄによって突出した部分の向きが上方または水平方向（スライド板５２側）に切り替えられるようになっている。

また、真中カム５５Ｂは、カム駆動装置５５Ｄによって突出した部分の向きが上下方向または水平方向に切り替えられるようになっている。すなわち、前側カム５５Ａ、真中カム５５Ｂ、後側カム５５Ｃは、それぞれ前後方向に並べられた二本のナットランナ２の間と、その外側に回動自在に設けられ、かつ各ナットランナ２に非円形となる外周面がスライド板５２を介して当接することで各ナットランナ２の前後方向におけるピッチを変更するように機能している。なお、突出部５１には、各カム５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃとの干渉を避けるための逃げ溝５１ｃが適所に形成されている。

図４に示すように、基台本体５の右側の部分には、二つのレール５６と、移動体用シリンダ（水平移動装置）５７と、二つの外側カム５８とが主に設けられている。二つのレール５６は、移動体６を左右方向へ移動自在に支持するものであり、基台本体５の前後端側においてそれぞれ左右方向に延在している。なお、二つのレール５６の間には、左右方向に移動する移動体６から垂下する二つのナットランナ２および後記する昇降用シリンダ６３を下側へ突出させるための逃げ孔５ａ（図６参照）が形成されている。

移動体用シリンダ５７は、ブラケットＢＲを介して基台本体５の右端側の略中央部に固定されており、移動体６に接合されたロッド５７ａを左右方向に往復動させることにより移動体６を左右方向へ移動させている。すなわち、この移動体用シリンダ５７は、六本のナットランナ２のうち右側（外側）に位置する二本のナットランナ２を左右方向に移動させている。

二つの外側カム５８は、二つのレール５６の右端近傍に、カム駆動装置５８Ａを介して配設されている。すなわち、外側カム５８は、移動体用シリンダ５７で右側に移動させたナットランナ２（詳しくは、ナットランナ２を支持するスライド板５２）と当接可能な位置に回動自在に設けられることで、ナットランナ２を所定の位置に位置決めさせるように機能している。また、外側カム５８は、円柱部材の周面のうち一部が径方向外側に突出するような形状に形成されるカムであり、カム駆動装置５８Ａによって突出した部分の向きが上方向または水平方向（移動体６側）に切り替えられるようになっている。

移動体６は、図６に示すように、平面視略十字形に形成される移動本体６１と、この移動本体６１上に設けられる前記と同様のスライド板５２、ガイド５３および縦ピッチ変更機構５５と、移動本体６１の下面に設けられるガイド部材６２および昇降用シリンダ（ナットランナ昇降装置）６３とで主に構成されている。移動本体６１は、前後に延在する前後延在部６１ａと、この前後延在部６１ａの略中央部から左側に突出する左側突出部６１ｂと、前後延在部６１ａの略中央部から右側に突出する右側突出部６１ｃとによって平面視略十字形に形成されている。

前後延在部６１ａは、その幅がスライド板５２と略同じ幅となるように形成されている。これにより、ナットランナ２を支持するスライド板５２が、図４に示す横ピッチ変更カム５４や、外側カム５８に当接するようになっている。また、前後延在部６１ａの適所には、各スライド板５２から垂下するナットランナ２を下側へ突出させるための貫通孔６１ｄと、縦ピッチ変更機構５５を構成するカム５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃとの干渉を避けるための逃げ溝６１ｅとが形成されている。

左側突出部６１ｂは、ガイド５３を固定させるための部分であり、ガイド５３の縦壁部５３ａの幅と略同じ大きさで左側に突出している。右側突出部６１ｃには、その上面における左側にガイド５３が固定されるとともに、その下面に昇降用シリンダ６３が固定されている。また、この右側突出部６１ｃの右端部には、前記した移動体用シリンダ５７のロッド５７ａ（図４参照）の先端が固定されている。

ガイド部材６２は、断面視略Ｕ字形に形成される部材であり、その開口が下を向いた状態で前後延在部６１ａの下面の適所にそれぞれ固定されている。なお、このガイド部材６２を介してレール５６（図４参照）上に載置される移動本体６１の上面は、基台本体５の中央部に形成される突出部５１（図４参照）の上面と同じ高さに位置するようになっている。

昇降用シリンダ６３は、移動本体６１上に配設されるナットランナ２の先端係合部２５を上下に昇降させるための装置である。具体的には、図７に示すように、昇降用シリンダ６３は、上下方向に往復動するロッド６３ａと、このロッド６３ａの先端に基端部が結合され、かつ先端がナットランナ２のスプリング係止部２３ｃの下面に係合するブラケット６３ｂとを備えている。そして、この昇降用シリンダ６３は、ロッド６３ａを上方に後退させることによって、ナットランナ２の先端係合部２５をハウジング２４およびロッド２３とともにスプリングＳの付勢力に抗して上昇させ、ロッド６３ａを下方に前進させることによって、ナットランナ２の先端係合部２５をスプリングＳの付勢力によって下降させている。

次に、ねじ部材締結装置１によるシリンダブロックＳＢへのシリンダヘッドＳＨまたはロアブロックＬＢの組付方法について説明する。なお、最初の段階においては、各カムの状態は図４に示すような状態となっている。すなわち、横ピッチ変更カム５４、前側カム５５Ａおよび後側カム５５Ｃは、全て縦向き（突出部が上方に向いた状態）となり、真中カム５５Ｂおよび外側カム５８は、全て横向き（突出部が水平方向に向いた状態）となっている。また、六本のナットランナ２は、中央に寄った状態、すなわち、各ナットランナ２を支持する各スライド板５２が中央にある横ピッチ変更カム５４にそれぞれ当接した状態となっている。

図８（ａ）に示すように、まず、基台３１全体を図１に示す昇降装置４によって下降させていき、シリンダヘッドＳＨに仮付けされた十本のボルトＢのうち中央にある六本のボルトＢ（手前の三本のみ図示）の頭部にナットランナ２の先端係合部２５を係合させる。そして、図８（ｂ）に示すように、各ナットランナ２を駆動させることで、ボルトＢとともに先端係合部２５を回転させつつ下降させて、六本のボルトＢをシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢに締結させる。

続いて、図８（ｃ）に示すように、各ナットランナ２の駆動を停止させた後、昇降用シリンダ６３を駆動させることで外側に位置するナットランナ２の先端係合部２５のみを上昇させる。その後、図８（ｄ）に示すように、移動体用シリンダ５７を駆動させることで、外側に位置するナットランナ２を移動体６とともに外側に移動させる。このとき、真中に位置するナットランナ２がボルトＢと係合したままになることにより、基台３１が揺れることなく外側のナットランナ２が良好に移動することとなる。そして、このように外側に移動するナットランナ２は、スライド板５２を介して外側カム５８に当接することで、十本のうち外側に位置する四本のボルトＢ（手前の二本のみ図示）の上方に位置することとなり、その後、昇降用シリンダ６３で先端係合部２５を下降させることで、先端係合部２５がボルトＢの頭部に係合することとなる。

続いて、図８（ｅ）に示すように、外側に位置するナットランナ２のみを駆動させて、四本のボルトＢをシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢに締結させる。その後は、図１に示す昇降装置４によって基台３１全体を上昇させることで、図８（ｆ）に示すように、ナットランナ２がシリンダヘッドＳＨから離れて、シリンダヘッドＳＨのシリンダブロックＳＢへの組み付けが完了することとなる。

このようにシリンダヘッドＳＨの組み付けが完了したら、図２に示す反転装置ＲＭによって、シリンダブロックＳＢを反転させることにより、シリンダブロックＳＢの下面を上方に向ける。そして、このシリンダブロックＳＢの下面にロアブロックＬＢ（図１参照）を十本のボルトＢで仮付けする。

ボルトＢの仮付けが終わったら、図９（ａ）に示すように、縦向きとなっている前側カム５５Ａおよび後側カム５５Ｃと、横向きとなっている真中カム５５Ｂとを、同時に回動させることで、図９（ｂ）に示すように、前側カム５５Ａおよび後側カム５５Ｃを横向きに、真中カム５５Ｂを縦向きにさせる。これにより、二つのナットランナ２のピッチが狭くなり、ロアブロックＬＢに仮付けされたボルトＢのピッチと同じピッチとなる。その後は、前記したような図８（ａ）〜（ｆ）に示す動作を行うことにより、ロアブロックＬＢのシリンダブロックＳＢへの組み付けが完了することとなる。

次に、種類の異なるシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢ、具体的には左右方向におけるボルトＢのピッチが異なるシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢを、一つのねじ部材締結装置１で組み付ける方法について説明する。なお、最初の段階においては、各カムの状態は前記と同様に図４に示すような状態となっている。また、六本のナットランナ２は、中央に寄った状態、すなわち、各ナットランナ２を支持する各スライド板５２が中央にある横ピッチ変更カム５４にそれぞれ当接した状態となっている。

まず、図８（ａ）に示すように、横ピッチ変更カム５４が縦向き、外側カム５８が横向きとなっている状態において、前記したような図８（ａ）〜（ｆ）に示す動作を行うことによって、一種類目のシリンダヘッドＳＨとシリンダブロックＳＢとが十本のボルトＢで締結されることとなる。そして、二種類目のシリンダヘッドＳＨとシリンダブロックＳＢが前工程から流れてきたら、図１０（ａ）に示すように、横ピッチ変更カム５４を回動させて横向きにさせ、一種類目のシリンダヘッドＳＨの組み付けが完了したままの状態、すなわち外側カム５８に当接した状態となっている外側のナットランナ２（図８（ｆ）参照）を内側に移動させる。そして、内側に移動させたナットランナ２がスライド板５２を介して横向きになった横ピッチ変更カム５４に当接することで、ナットランナ２の左右方向におけるピッチが前回よりも広いピッチとなる。

このようにナットランナ２のピッチを広げた後は、図８（ａ）〜（ｃ）に示す動作を行うことで十本のボルトＢのうち中央にある六本のボルトＢをシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢに締結させる。その後は、図１０（ｂ）に示すように、外側カム５８を回動させて縦向きにさせてから、外側のナットランナ２を外側に移動させる。そして、外側に移動させたナットランナ２は、スライド板５２を介して縦向きになった外側カム５８に当接することで、十本のボルトＢのうち外側にある四本のボルトＢ（図８（ｄ）参照）の上方に位置することとなる。

なお、本実施形態では、図８（ｃ）に示す動作の後に、外側カム５８を回動させることとしたが、本発明はこれに限定されず、図８（ａ）〜（ｃ）に示す動作中に外側カム５８を回動させておいてもよい。このようにすれば、作業時間が短縮されることとなる。

このようにナットランナ２を外側に移動させた後は、図８（ｄ）〜（ｆ）に示す動作を行うことで、外側にある四本のボルトＢがシリンダヘッドＳＨおよびシリンダブロックＳＢに締結されることとなり、二種類目のシリンダヘッドＳＨの組み付けが完了することとなる。

以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
カム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８によってナットランナ２のピッチを適宜変更することができるので、ボルトＢのピッチが異なる製品を製造することができる。さらに、移動体用シリンダ５７で外側に位置するナットランナ２を移動させることができるので、ボルトＢの本数が異なる製品をも製造することができる。

移動体用シリンダ５７によるナットランナ２の移動中、真中の二本のナットランナ２で基台３１が支持されることとなるので、移動体用シリンダ５７でナットランナ２を移動させることによる基台３１の揺れを防止することができる。

以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、ねじ部材としてボルトＢを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばナットなどを採用してもよい。
本実施形態では、スライド板５２を間に挟むことで、ナットランナ２をカム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８に間接的に当接させたが、本発明はこれに限定されず、ナットランナ２をカム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８に直に当接させてもよい。
本実施形態では、外側のナットランナ２を外側に動かすことで、十本のボルトＢを締結するようにしたが、例えば十二本（二行六列）のボルトＢを締結する場合には、片側半分の六本のボルトＢを締結した後、基台３１全体をずらして残りの六本のボルトＢを締結するようにしてもよい。

本実施形態では、カム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８を縦向き、横向きに適宜切り替えることによって、ナットランナ２のピッチを二つのパターンで切り替えるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態におけるカム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８を縦向きと横向きの間となる任意な角度で止めたり、また、カム５４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５８の形状を例えば略五角形（回転中心と各頂点との距離がそれぞれ異なる五角形）などの任意な形状に変更することで、ナットランナ２のピッチを様々なパターンで切り替えるようにしてもよい。

本実施形態に係るねじ部材締結装置を示す斜視図である。 シリンダブロックを反転する反転装置を示す斜視図である。 図１のナットランナを示す断面図である。 図１の基台を示す斜視図である。 図４の基台の中央部分を示す分解斜視図である。 図４の移動体を示す分解斜視図である。 図６の昇降用シリンダを示す側面図である。 シリンダブロックへのシリンダヘッドまたはロアブロックの組付方法を示す図であり、真中の六本のボルトに六本のナットランナを位置させる工程を示す図（ａ）と、六本のボルトを締結する工程を示す図（ｂ）と、外側の四本のナットランナのみを上昇させる工程を示す図（ｃ）と、外側の四本のナットランナを外側に移動させる工程を示す図（ｄ）と、外側の四本のボルトを締結する工程を示す図（ｅ）と、基台全体を製品から離した状態を示す図（ｆ）である。 縦ピッチ変更機構の動作を示す図であり、前側カムおよび後側カムが縦向きであり、かつ真中カムが横向きとなっている状態を示す図（ａ）と、前側カムおよび後側カムが横向きであり、かつ真中カムが縦向きとなっている状態を示す図（ｂ）である。 横ピッチ変更カムおよび外側カムの動作を示す図であり、横向きとなるように回動させた横ピッチ変更カムにナットランナを当接させた状態を示す図（ａ）と、縦向きとなるように回動させた外側カムにナットランナを当接させた状態を示す図（ｂ）である。

符号の説明

１ ねじ部材締結装置
２ ナットランナ
２５ 先端係合部
３ 昇降機体
４ 昇降装置
５ 基台本体
６ 移動体
３１ 基台
３２ ケース部
５１ 突出部
５２ スライド板
５３ ガイド
５４ 横ピッチ変更カム
５５ 縦ピッチ変更機構
５５Ａ 前側カム
５５Ｂ 真中カム
５５Ｃ 後側カム
５６ レール
５７ 移動体用シリンダ
５８ 外側カム
６１ 移動本体
６１ａ 前後延在部
６１ｂ 左側突出部
６１ｃ 右側突出部
６２ ガイド部材
６３ 昇降用シリンダ
Ｂ ボルト
ＳＢ シリンダブロック
ＳＨ シリンダヘッド
ＬＢ ロアブロック

Claims (3)

1. 先端係合部がねじ部材に係合して回転することで、前記ねじ部材を締結する複数のナットランナと、
   前記複数のナットランナを水平面内において移動自在に支持する基台と、
   前記基台を上下に移動させるための昇降装置とを備えたねじ部材締結装置であって、
   前記ナットランナの間に回動自在に設けられ、かつ前記ナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の距離を変更させる内側カムと、
   前記複数のナットランナのうち、外側のナットランナを水平方向に移動させる水平移動装置と、
   前記水平移動装置で外側に移動させた前記ナットランナと当接可能な位置に回動自在に設けられることで、前記ナットランナを所定の位置に位置決めさせる非円形な外側カムと、を備えることを特徴とするねじ部材締結装置。
2. 請求項１に記載のねじ部材締結装置であって、
   前記ナットランナは、水平面内における縦方向に二本、横方向に三本、マトリックス状に並べられることで合計六本設けられ、
   前記内側カムは、
   横方向に並べられた前記三本のナットランナの間に回動自在に設けられ、かつ外側の二本のナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の横方向における距離を変更する横ピッチ変更カムと、
   縦方向に並べられた前記二本のナットランナの間と、その外側とに回動自在に設けられ、かつ各ナットランナに非円形となる外周面が当接することで各ナットランナ間の縦方向における距離を変更する縦ピッチ変更カムと、で構成され、
   前記水平移動装置は、横方向において外側に位置する前記ナットランナを横方向に移動させることを特徴とするねじ部材締結装置。
3. 請求項２に記載のねじ部材締結装置であって、
   前記横方向において外側に位置する前記ナットランナのみを上下に昇降させるナットランナ昇降装置を設けたことを特徴とするねじ部材締結装置。

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