JP2005291391A - 被取り付け部材の締め付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明はボルトを外すことなくベース部材から被取り付け部材を取り外すことができるようにした締め付け装置を提供することにある。
【解決手段】ベース部材２に形成されたねじ孔４に被取り付け部材３に形成された長孔５を通して螺合される頭部付きのボルト１１と、被取り付け部材の厚さ寸法よりも小さな高さ寸法の凹部１８が形成されボルトに移動可能に装着される押え部材１７と、押え部材とボルトの頭部との間に設けられボルトを締め込むことで被取り付け部材を弾性的に押圧してベース部材に保持する弾性材料からなる加圧部材１６とを具備し、長孔の一端部には大径孔が連続して形成され、押え部材と加圧部材との外形寸法は大径孔の内径寸法よりも小さく形成されていて、被取り付け部材を長孔によってスライドさせて大径孔をボルトに対応位置させることで、被取り付け部材をボルトから取り外し可能である。
【選択図】 図１

Description

この発明はベース部材に被取り付け部材を取り付け固定するための締め付け装置に関する。

たとえば、各種の装置においては、ベース部材となる装置本体に対して被取り付け部材となる種々の部品が取り付け固定される。部品としてはたとえばボンディング装置における基板に対し電子部品としての半導体チップを加熱してボンディングする際、基板を押圧し固定する基板押え板などがある。

基板押え板などの部品の場合、装置本体に対する取り付け位置を高精度に位置決め調整したり、定期的に取り外して清掃したり、交換するなどのことが要求されることがある。

従来、上述した基板押え板などの被取り付け部材をベース部材に対して取り付け固定する場合、上記被取り付け部材に長孔を形成し、この長孔からベース部材に形成されたねじ孔にボルトを平ワッシャとスプリングワッシャとを介して螺合し、このボルトを締め込むことで、上記被取り付け部材を上記ベース部材に固定するようにしていた。このような従来技術は特許文献１に示されている。
特開平９−１４８３６９号公報

被取り付け部材に長孔を形成することで、この長孔の範囲内でベース部材に対する被取り付け部材の取り付け位置を調整することが可能である。しかしながら、被取り付け部材を清掃したり、交換する場合などにベース部材から取り外す場合には、被取り付け部材とともに上記ボルトを上記ベース部材から外さなければならなかった。

そのため、被取り付け部材の取り外し作業に手間が掛かるということがあったり、ベース部材から取り外したボルトを装置本体内の回収できない箇所に落下させたり、取り外した後で紛失してしまうなどのことがあった。

この発明は、ベース部材に対して被取り付け部材を取り付け位置の調整可能に、しかもボルトをベース部材から外すことなく取り外すことができるようにした締め付け装置を提供することにある。

この発明は、ねじ孔が形成されたベース部材に、長孔が形成された被取り付け部材を取り付ける締め付け装置であって、
上記ねじ孔に上記長孔を通して螺合される頭部付きのボルトと、
外周面と下端面とに開放した凹部が上記被取り付け部材の厚さ寸法よりも小さな高さ寸法で形成され上記ボルトに軸方向に沿って移動可能に装着される筒状の押え部材と、
上記押え部材の上端面と上記ボルトの頭部下面との間に設けられ上記ボルトを締め込むことで上記押え部材の凹部によって上記被取り付け部材を弾性的に押圧して上記ベース部材に保持する弾性材料によって形成された加圧部材とを具備し、
上記長孔の一端部には大径孔が連続して形成され、上記押え部材と上記加圧部材との外形寸法は上記大径孔の内径寸法よりも小さく形成されていて、
上記被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対応位置させることで、上記被取り付け部材を上記ボルトから取り外し可能であることを特徴とする締め付け装置にある。

この発明は、ねじ孔が形成されたベース部材に、長孔が形成された被取り付け部材を取り付ける締め付け装置であって、
上記ねじ孔に上記長孔を通して螺合される頭部付きのボルトと、
外周面と下端面とに開放した凹部が上記被取り付け部材の厚さ寸法よりも小さな高さ寸法で形成され上記ボルトに軸方向に沿って移動可能に装着される筒状の押え部材と、
上記押え部材の上端面と上記ボルトの頭部下面との間に設けられ温度変化によって伸縮する形状記憶合金によって形成され伸長時に上記凹部によって上記被取り付け部材を上記ベース部材に押圧保持する加圧部材とを具備し、
上記長孔の一端部には大径孔が連続して形成され、上記押え部材と上記加圧部材との外形寸法は上記大径孔の内径寸法よりも小さく形成されていて、
上記加圧部材による上記被取り付け部材の保持状態が解除されたときに、上記被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対応位置させることで、上記被取り付け部材を上記ボルトから取り外し可能であることを特徴とする締め付け装置にある。

上記ボルトにはカラーが軸方向にスライド可能に装着され、このカラーには上記押え部材と上記加圧部材とが装着されて上記ボルトを上記ベース部材に締め込むことで、ボルトとカラーとベース部材を一体構造とすることが好ましい。

加圧部材が弾性材料によって形成されている場合には、ボルトを緩めることなく上記加圧部材の弾性力に抗して被取り付け部材を位置決め調整することが可能であり、被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対応位置させれば、ボルトをベース部材から取り外すことなく、被取り付け部材を取り外すことができる。

加圧部材が形状記憶合金によって形成されている場合には、この加圧部材が温度変化によって記憶された形状に伸長する前に被取り付け部材の位置決め調整が可能であるとともに、温度変化にて伸縮後には被取り付け部材を押圧し、保持することができる。また、温度が下降し、温度変化前の状態に戻ったら、被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対向位置させれば、ボルトをベース部材から取り外さなくても、被取り付け部材を取り外すことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３はこの発明の一実施の形態を示し、図１はこの発明の締め付け装置１によってベース部材２に被取り付け部材３を保持固定する前の状態を示し、図２は保持固定された状態を示す。上記ベース部材２にはねじ孔４が形成されている。上記被取り付け部材３には図３（ａ），（ｂ）に示すように長孔５が形成されている。この長孔５の一端には大径孔６が連続して形成されている。

上記締め付け装置１は上記ねじ孔４に螺合するおねじ１２が形成された頭部１３付きのボルト１１を有する。この実施の形態では、上記ボルト１１は六角穴付きボルトである。このボルト１１には平ワッシャ１４を介してカラー１５が軸方向にスライド可能に装着されている。このカラー１５は例えばステンレス鋼からなり、その外周面には加圧部材１６と押え部材１７とが順次軸方向にスライド可能に装着されている。上記ボルト１１を上記ベース部材２に締め込むことで、上記ボルト１１は上記平ワッシャ１４を介して上記カラー１５と一体構造となる。

上記加圧部材１６はゴムなどの弾性材料によって筒状に形成され、上記カラー１５に対して所定の摩擦力で弾性的に接触保持されている。加圧部材１６は軸方向に加圧されることで、圧縮変形可能になっている。上記押え部材１７は、例えばステンレス鋼からなり、上記加圧部材１６とほぼ同じ外形寸法の筒状に形成されていて、下端部には外周面と下端面とに開放した凹部１８が形成され、同軸上の小径部となっている。

なお、上記平ワッシャ１４、加圧部材１６及び押え部材１７の外形寸法は、上記大径孔６の内径寸法よりも小さく設定されている。自由状態における上記加圧部材１６と押え部材１７との高さ寸法の和は、上記カラー１５の高さ寸法とほぼ同じに設定されている。

図１にｈで示す上記凹部１８の高さ寸法は、上記被取り付け部材３の厚さ寸法ｔよりも小さく設定されている。また、凹部１８の外形寸法は上記長孔５の幅寸法よりわずかに小さく設定されている。

上記構成の締め付け装置１によってベース部材２に被取り付け部材３を締め付け固定する場合、まず、カラー１５とともに加圧部材１６と押え部材１７とが装着されたボルト１１を、図１に示すように長孔５を通してねじ孔４に捩じ込む。そして、上記押え部材１７の下端部を上記長孔５に差込み、この押え部材１７の下端部に形成された凹部１８の水平面１８ａを上記被取り付け部材３の上面に当接させる。

つぎに、図２に示すように上記ボルト１１を締め込む。それによって、上記加圧部材１６が軸方向に弾性的に圧縮変形するから、その復元力によって押え部材１７が押圧される。その結果、この押え部材１７の凹部１８の水平面１８ａが被取り付け部材３の上面に圧接するから、この被取り付け部材３をベース部材２に弾性的に保持固定することができる。

被取り付け部材３は、ベース部材２に対して予め位置決めされてからボルト１１を締め込んで保持固定されるが、ボルト１１を締め込んだ後でさらに精密に位置決めしたい場合がある。上記被取り付け部材３は押え部材１７を介して加圧部材１６により弾性的に保持固定されている。そのため、上記被取り付け部材３は上記加圧部材１６の弾性的な保持力に抗してスライド可能であるから、ボルト１１を締め込んだ後でも位置決め調整することができる。

上記加圧部材１６による被取り付け部材３に対する保持力は、上記カラー１５の長さ寸法によって設定することができる。すなわち、図１に示すようにボルト１１をねじ孔４に捩じ込み、加圧部材１６を圧縮変形させずに、凹部１８の水平面１８ａが被取り付け部材３の上面に当たった状態では、カラー１５の下端面とベース部材２の上面との間に被取り付け部材３の厚さ寸法ｔと凹部１８の深さ寸法ｈとの差に等しい隙間ｇが生じる。

その状態で、上記ボルト１１を締め込み、加圧部材１６を圧縮変形させると、ボルト１１とともにカラー１５が下降する。そして、加圧部材１６の圧縮変形量が上記隙間ｇに等しくなると、図２に示すようにカラー１５の下端面がベース部材２の上面に圧接するから、ボルト１１をそれ以上締めこむことができなくなる。

したがって、加圧部材１６による被取り付け部材３の保持力は、上記隙間ｇに等しい加圧部材１６の圧縮変形量によって設定することができる。つまり、カラー１５の長さ寸法によってベース部材２に対する被取り付け部材３の保持力を設定することができる。

一方、ベース部材２に保持固定された被取り付け部材３を取り外す場合には、長孔５に連続する大径孔６がボルト１１に対応位置するよう、上記被取り付け部材３を加圧部材１６による保持力に抗して図３（ａ）に矢印Ｘで示す方向へスライドさせる。

そして、図３（ｂ）に示すように大径孔６がボルト１１に対応位置するまで被取り付け部材３をスライドさせたならば、被取り付け部材３を上昇させる。上記押え部材１７、加圧部材１６及び平ワッシャ１４は大径孔６を通過する大きさであるから、この被取り付け部材３をベース部材２から取り外すことができる。すなわち、ボルト１１を緩めてねじ孔４から外すことなく、被取り付け部材３をベース部材２から取り外すことができるから、その作業を容易かつ迅速に行なうことができる。

なお、被取り付け部材３に形成される大径孔６の大きさを、平ワッシャ１４、加圧部材１６及び押え部材１７の外形寸法よりも大きくしたが、加圧部材１６が圧縮されることで、その外形寸法が非圧縮状態のときよりも大きくなる場合には、大きくなったときの外形寸法よりも大径孔６の内径寸法を大きく設定する。それによって、加圧部材１６が加圧されることで径方向に膨張する場合であっても、ボルト１１を緩めることなく、被取り付け部材３をベース部材２から確実かつ容易に取り外すことができる。

この発明は上記一実施の形態に限定されず、種々変形可能である。たとえば、図示しないが、加圧部材を弾性材料に代わり、形状記憶合金によって上記一実施の形態の加圧部材１６と同様、円筒状に形成して用いるようにしてもよい。

形状記憶合金によって形成された加圧部材は、図１に示す締め付け装置１と同様、ボルト１１に装着されたカラー１５の外周に、押え部材１７とともに軸方向にスライド可能に装着されている。なお、この実施の形態では、加圧部材の材質以外の構成は、上記一実施の形態と同じである。

上記加圧部材は、室温では縮小しており、所定温度以上に加熱されると軸方向に伸長するよう形状が記憶されている。加圧部材が伸長すると、押え部材１７を押圧するから、この押え部材１７の凹部１８の水平面１８ａが被取り付け部材３の上面に圧接する。それによって、被取り付け部材３をベース部材２に保持固定することができる。

室温下において、上記押え部材１７の凹部１８の水平面１８ａが所定の摩擦力で被取り付け部材３の上面に接触するよう、ボルト１１の締め込み量を設定しておく。それによって、被取り付け部材３をベース部材２に対してスライド不能に位置決め保持することができる。その後、雰囲気温度が所定の温度まで上昇すれば、加圧部材が伸長して被取り付け部材３を押え部材１７を介して押圧するから、この被取り付け部材３を位置決めした状態でベース部材２に保持固定することができる。

室温下においては、上記加圧部材による被取り付け部材３の固定状態が解除されている。そのため、被取り付け部材３を、その大径孔６がボルト１１に対応する位置までスライドさせれば、ボルト１１を取り外すことなく、被取り付け部材３をベース部材２から取り外すことができる。すなわち、加圧部材を形状記憶合金で形成すれば、被取り付け部材３が所定の温度以上の雰囲気下に配置される場合に好適することになる。

また、被取り付け部材３を清掃した後、再度取り付ける場合や交換したりする場合、加圧部材１６の温度が室温以下のため、加圧部材１６は縮小している。そのため、大径孔６から長孔５へ容易に組み込むことができ、加熱すれば加圧部材１６が伸長するため、押え部材１７を介して被取り付け部材３を押圧することができる。

なお、この実施の形態では加圧部材を温度上昇によって記憶形状に変形させて被取り付け部材を保持固定するようにしたが、雰囲気温度が所定温度以下に低下したときに加圧部材が記憶形状に変形して被取り付け部材を保持固定するようにしてもよい。

また、本実施の形態では被取り付け部材３をボルト１１にて締め付けることで、被取り付け部材３を保持することとしたが、ボルト１１を先に平ワッシャ１４を介してカラー１５をベース部材２に固定した後に、加圧部材１６を縮小させて被取り付け部材３を取付けてもよい。

この発明の一実施の形態を示すボルトをベース部材に締め込む前の状態の断面図。 上記ボルトを締め込んで被取り付け部材を保持固定した状態の断面図。 （ａ）はベース部材に被取り付け部材が固定された状態の平面図、（ｂ）は被取り付け部材をベース部材から取り外すためにスライドさせた状態の平面図。

符号の説明

２…ベース部材、３…被取り付け部材、４…ねじ孔、５…長孔、６…大径孔、１１…ボルト、１５…カラー、１６…加圧部材、１７…押え部材、１８…凹部。

Claims (3)

1. ねじ孔が形成されたベース部材に、長孔が形成された被取り付け部材を取り付ける締め付け装置であって、
   上記ねじ孔に上記長孔を通して螺合される頭部付きのボルトと、
   外周面と下端面とに開放した凹部が上記被取り付け部材の厚さ寸法よりも小さな高さ寸法で形成され上記ボルトに軸方向に沿って移動可能に装着される筒状の押え部材と、
   上記押え部材の上端面と上記ボルトの頭部下面との間に設けられ上記ボルトを締め込むことで上記押え部材の凹部によって上記被取り付け部材を弾性的に押圧して上記ベース部材に保持する弾性材料によって形成された加圧部材とを具備し、
   上記長孔の一端部には大径孔が連続して形成され、上記押え部材と上記加圧部材との外形寸法は上記大径孔の内径寸法よりも小さく形成されていて、
   上記被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対応位置させることで、上記被取り付け部材を上記ボルトから取り外し可能であることを特徴とする締め付け装置。
2. ねじ孔が形成されたベース部材に、長孔が形成された被取り付け部材を取り付ける締め付け装置であって、
   上記ねじ孔に上記長孔を通して螺合される頭部付きのボルトと、
   外周面と下端面とに開放した凹部が上記被取り付け部材の厚さ寸法よりも小さな高さ寸法で形成され上記ボルトに軸方向に沿って移動可能に装着される筒状の押え部材と、
   上記押え部材の上端面と上記ボルトの頭部下面との間に設けられ温度変化によって伸縮する形状記憶合金によって形成され伸長時に上記凹部によって上記被取り付け部材を上記ベース部材に押圧保持する加圧部材とを具備し、
   上記長孔の一端部には大径孔が連続して形成され、上記押え部材と上記加圧部材との外形寸法は上記大径孔の内径寸法よりも小さく形成されていて、
   上記加圧部材による上記被取り付け部材の保持状態が解除されたときに、上記被取り付け部材を長孔によってスライドさせて上記大径孔を上記ボルトに対応位置させることで、上記被取り付け部材を上記ボルトから取り外し可能であることを特徴とする締め付け装置。
3. 上記ボルトにはカラーが軸方向にスライド可能に装着され、このカラーには上記押え部材と上記加圧部材とが装着されて上記ボルトを上記ベース部材に締め込むことで、ボルトとカラーとベース部材を一体構造とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のいずれかに記載の締め付け装置。

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