JP2010515925A - パーツ位置決めアセンブリ - Google Patents

Abstract

基部、基部に支持される支柱、及び支柱に取り外し可能に取り付けられるパックを含むパーツ位置決めアセンブリの一実施例が開示される。

Description

本発明は、例えば、最終仕上げ、検査及びその他の目的のために、航空機のコンポーネントなどのパーツ及びコンポーネントを位置決めする位置決めアセンブリに関するものである。具体的には、本発明は、非破壊試験に使用するために、様々な大きさと形状を有するパーツ及びコンポーネントに係合してこれらの位置決めを行う交換可能なパック及びピンを有するパーツ位置決めアセンブリに関する。

多数の産業において、パーツ又はコンポーネントの組立には、超音波手段を用いるなどしてパーツ及びコンポーネントを検査又は最終仕上げすることが必要である。このためには、支持体とパーツ又はコンポーネントの間の接触領域を最小限に抑えながら、正確にパーツ及びコンポーネントを繰り返し位置決めできなければならない。通常、この目的のために使用される工具は、特定のパーツ又は各パーツの特定の形状に専用の工具を必要とする。一部の工具は、パーツ上の複数の検査可能領域を対象としており、単一のパーツについて、複数のパーツ細工位置と複数の検査スキャンを必要とする。特定のパーツ及び複数のスキャン位置に専用の工具が必要であることは、工具の数とパーツ処理に必要な時間を増加させコストを上昇させる。更に、特定のパーツ専用の工具を見つけるには時間を要する。

本発明は、概して、パーツに接触する単一の、二つの、又は複数の調節可能なアセンブリを含むパーツ位置決めアセンブリを目的とする。本パーツ位置決めアセンブリの一実施例は、基部、基部に支持された支柱、及び支柱に取り外し可能に取り付けられたパックを含む。

本パーツ位置決めアセンブリの一実施例の分解斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例の斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適した交換可能なパックの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適した別の交換可能なパックの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックピンの斜視図である。 本パーツ位置決めアセンブリの一実施例に適したまた別の交換可能なパックの斜視図である。 図３に示すパックの側面図である。 図３のパックの上面図である。 図１４の線１５−１５に沿った断面図である。 図１４の線１６−１６に沿った断面図である。 図４に示すパックの上面図である。 図１７の線１８−１８に沿った断面図である。 リブの上面図であり、一対のパーツ位置決めアセンブリを使用したコンポーネントの位置決めを示す。 図１９の線２０−２０に沿った端面図であり、一方パーツ位置決めアセンブリの、パーツに係合した状態のパック要素を示す。 図１９の線２１−２１に沿った断面図であり、他方のパーツ位置決めアセンブリの、パーツに係合した状態のパック要素を示す。 複数のパーツ位置決めアセンブリが係合する桁の上面図である。 桁内リブ（点線で示す）の上面図であり、パックの一般的な使用法において桁内リブを支持する長形パックを示す。

まず、図１及び２に、本パーツ位置決めアセンブリの一実施例を参照番号１により示す。アセンブリ１は基部２を含む。基部２からは細長い支柱２４が延びており、この支柱の遠位端２５は通常細く、面取りされており、且つその径は一定である。一部の実施形態では、後述する目的のために、遠位端２５にはピンスロット２７が設けられている。基部２のデザインは、支柱２４を支持することができ、且つ隣接する複数のアセンブリ１の支柱２４の間での調節を可能にするいずれかの適切なデザインとすることができる。一部の実施形態では、基部２は、修正を施したプラスチックのベアリングを有するＢｏｓｃｈのベアリングトラックとすることができ、細長い基部プレート３を含む。基部プレート３からは、間隔を空けて配置された一対の概ね平行な基部フランジ４が延びている。それぞれが一般にＴ字型の断面を有する複数の係合部材１０が、基部プレート３の底部又は内表面と、基部フランジ４の内表面又は対向表面から延びている。係合部材１０の各々は、各基部フランジ４に設けられた締め金具用の開口５と、各係合部材１０に設けられた方向合わせ用の締め金具開口（registering fastener opening）（図示しない）とに締め金具（図示しない）を通すことにより、対応する基部フランジ４に取り付けられる。同様に、係合部材１０を基部プレート３に取り付けることができる。一部の実施形態では、調節可能なＴナット（図示しない）及びラチェット式ロックハンドル（図示しない）が基部２に設けられる。基部２は、レール又はトラックシステム（図示しない）上に取り付けることにより、その上で動かすことができ、この場合、レール又はトラックシステム（図示しない）は基部２の一対の基部フランジ４の間に延びている。
ブロック１４は、例えば修正を施した８０／２０社製のスタンチョンブロックとすることができ、基部２の上に配置される。ブロック１４は、例えば複数のブロック留め具１６を用いて基部２の基部プレート３に取り付けることが可能な一対のブロックフランジ１５を含む。ブロック本体１７はこれらブロックフランジ１５から延びている。支柱用の開口１８がブロック本体１７に設けられている。ブロックスロット１９は、ブロック本体１７を通って支柱用の開口１８に連続する。支柱２４は、支柱用開口１８にクランプ留めされて、ブロック１４のブロック本体１７から延びる。図２に示すように、ドエルピン２０が、ブロック本体１７に設けられたピン用の開口（参照番号なし）から支柱２４の中に通っており、ブロック本体１７及び調節可能な基部レール（図示しない）に対して支柱２４を方向付ける。

図１及び２に示すように、パック３０は支柱２４の遠位端２５に取り外し可能に嵌合する。後述するように、パック３０は、最終仕上げ、検査及び／又はその他の目的のために、製造工程においてパーツ又はコンポーネントに係合して当該パーツ又はコンポーネントを位置決めする大きさと形状を有する。様々な別の構成のパックを図３、４及び１２−１８に示し、これらについて後述する。図５及び６はそれぞれ、磁気ピンパック４８及び５４を示し、これらは他のパック／ピンの組み合わせの代わりに使用することができる。図７−１１に示す磁気ピンは、支柱２４の遠位端２５に配置された磁石（図示しない）を用いて支柱２４の末端にパックを捕捉する。
パック３０は、概ね円形又はディスク状のパック本体３１を含む。他の実施形態では、パック３０は別の形状を有してもよい。支柱用の開口又はカウンタボア３２は、パック本体３１のほぼ中央にあり、支柱２４の遠位端２５を受ける。各々が概ね長形の接触端３４を有する複数の接触歯３３が、パック本体３１の縁から、典型的にはパック本体３１の面を越えて延びており、且つこれら接触歯は互いに離間している。別の構成では、歯３３は、位置決めされるパーツに応じて、パック本体３１の他の側から延びていてもよい。図１及び２に示すパック３０は、１６の接触歯３３を有する。しかしながら、接触歯３３の数はこれより多くても少なくてもよい。複数の孔３６をパック本体３１に設けることができる。パック本体３１の下端からは取り付け用の襟部３５が延びる。襟部の穴（図示しない）は、取り付け襟部３５を通ってカウンタボア３２に連続する。従って、図１及び２に示すように、支柱２４の遠位端２５を、取り付け用襟部３５の襟部開口（図示しない）とパック本体３１のカウンタボア３２に挿入することにより、パック３０は支柱２４上に位置する。

次に、図３、及び１３−１６に示すように、別の形態のパック３０ａは８のパック歯３３を含んでいる。図１５及び１６に示すように、襟部の穴３５ａは襟部３５を通ってパック本体３１のカウンタボア３２に連続している。孔３６はパック３１を完全に貫通している。
次に、図４、１７及び１８に示す別の形態のパック３８は、概ね細長い楕円形のパック本体３９を含む。支柱用の開口４０がパック本体３９を通っている。図１８に示すように、襟部の穴４４ａは、取り付け用襟部４４を通って支柱用開口４０と整列している。磁気性とすることができるピン４３が、パック本体３９の、支柱用開口４０から離れた位置から延びる。一部の実施形態では、ピン４３は、パック本体３９に設けられたピン用開口４５内に位置する（図１８）。各々が概ね長形の接触端４２を有する複数の接触歯４１が、パック本体３９の縁から、パック本体３９の面を越えて延びており、且つこれら接触歯は互いに離間している。パック３８は、支柱２４の遠位端２５を襟部の穴４４ａと支柱用開口４０に挿入することにより（図１８）、支柱２４の上に位置する（図１及び２）。図１８に示すように、襟部の穴４４ａと連続するクロスボア４６が、取り付け襟部４４に横方向に設けられてもよい。クロックピン４７は、クロスボア４６と、支柱２４の遠位端２５に設けられたピンスロット２７（図１）とを通ることにより、取り付け用襟部４４を、アセンブリ１の支柱２４（図１及び２）に取り付け、固定し、又は方向付けることができる。

次に図５を参照する。図５に示す別の実施形態において、半球形のパック４８は、概ね半球形又はドーム状のパック本体４９を含む。磁気を有する取り付け用襟部又は取り付けピン５０は、典型的には、パック本体４９に設けられたピン用開口（図示しない）内にねじ込まれてパック本体４９から延びる。磁気ピン５０は、磁気により支柱２４の遠位端２５に係合し、パック４８を支柱２４に固定する。一部の実施形態では、パック本体４９が磁気を有する。
次に図６を参照する。図６に示す別の実施形態において、パック５４は概ね円筒状のパック本体５５を含む。各々が概ね長形の接触端５７を有する複数の接触歯５６がパック本体５５の上縁に設けられている。磁気を有することができるピン５８は、パック本体５５の上側表面から延びている。磁気ピン５９は、パック本体５５の底面に設けられたピン用開口（図示しない）にねじ込まれて当該開口から延びている。

次に図７を参照する。図７に示す別の実施形態において、パックピン６２は、概ね細長い、円筒状のパックピン本体６３を含む。パックピン本体６３の一端には、円形のパックピンプレート６４が設けられている。一部の実施形態では、パックピン本体６３は磁気を有する。パックピンプレート６４の直径は、パックピン本体６３の直径より大きい。パックピンプレート６４から、磁気を有することができるピン６５が延びている。ピン６５の直径は、パックピン本体６３及びパックピンプレート６４の直径より小さい所望の大きさにすることができる。図８に示すように、別の実施形態では、パックピン６２ａは、パックピン本体６３の直径とほぼ同じ直径を有するピン６５を有する。
次に図９−１１を参照する。図９−１１に示す別の実施形態において、パックピン６８は、概ね細長い、円筒状のパックピン本体６９を含む。パックピン本体６９には、概ね円形又はディスク状のパックピンヘッド７０が設けられており、ヘッド７０の直径はパックピン本体６９の直径より大きい。一部の実施形態では、パックピン本体６９及び／又はパックピンヘッド７０は磁気を有する。一部の実施形態では、パックピンヘッド７０の縁に肩部７１が形成される。それぞれ図１０及び１１に示すパックピン６８の別の実施形態６８ａ及び６８ｂでは、パックピンヘッド７０は、パックピン６８のパックピンヘッド７０の直径より著しく大きな直径を有する。

次に図１２を参照する。図３及び１３−１６に示すパック３０ａと類似のデザインを有する別の構成のパック７４は、概ね円筒状のパック本体７５を有し、パック本体７５の直径はパック３０ａのパック本体３１の直径より小さい。通常、各々が概ね長形の接触縁７７を有する複数の接触歯７６がパック本体７５の上縁に設けられているが、他の歯の方向も可能である。パック本体７５のほぼ中央には支柱用の開口７８が通っている。パック本体７５からは取り付け用襟部７９が延びている。襟部の穴（図示しない）は取り付け用襟部７９を通って支柱用の開口７８に連続している。
次に図１９−２２を参照する。これらの図に示す一般的な用途では、一又は複数のアセンブリ１は、検査、最終仕上げ、及び／又は航空機の製造、検査及び組み立ての工程においてパーツ又はコンポーネントに対して行われるその他の手順のために、例えば航空機の様々なパーツ又はコンポーネントの保持及び位置決めを行うように構成されている。しかしながら、一又は複数の本アセンブリ１は、あらゆる産業の、あらゆる目的のうちのいずれかのための、パーツ又はコンポーネントの位置決めに使用することができる。アセンブリ１を使用して保持及び位置決めされるコンポーネント又はパーツの大きさと構成に応じて、図１−１８を参照して上述した様々なデザインのパックを選択し、アセンブリ１の支柱２４（図１及び２）に取り外し可能に且つ交換可能に取り付けることができる。図７−１１を参照して上述した様々なデザインのパックピンを選択してパックに取り外し可能に且つ交換可能に取り付けることにより、コンポーネント又はパーツを支持することができる。コンポーネント又はパーツの検査において、各パック及び／又はパックピンは、コンポーネント又はパーツ上に見られる最も小さな欠陥よりも小さい接触領域（点又は線）に沿って、コンポーネント又はパーツと接触するようなデザインを有している。パーツ又はコンポーネントは、通常、コンポーネントに見られる最も小さな欠陥よりも小さな、Ｏリングコード用の台木等によってパックの端部に保持される。アイドラー（図示しない）の周りでくさび（図示しない）を通してパーツを引張り、コード用台木によりパーツを捕捉する。一部の実施形態では、パックピンが磁気を有し、よってアセンブリ１の支柱２４にパックが磁気により固定される。別の設計では、一又は複数の磁気コンポーネントを用いてパックを作製することにより、磁気パーツ又はコンポーネントを引き付けてパーツ又はコンポーネントをパック上に保持することができる。

図１９には、リブ８４上で行われる超音波検査、最終仕上げ及び／又はその他の製造及び／又は検査手順のために、リブ８４を支持及び位置決めする一対のアセンブリ１が示されている。図１９に示すリブ８４は、民間航空機のフラッペロン要素、エルロン要素、インボードフラップ要素、及びアウトボードフラップ要素のコンポーネントパーツの一例である。航空機のこれら要素には、パーツの製造及び／又は検査の様々な段階の間に、一又は複数のアセンブリ１を使用して位置決めすることができる、３３０の異なるリブ、桁、及びｄノーズコンポーネントパーツが含まれる。リブ８４は、概ねチャネル状のデザインを有し、湾曲し且つ端に近づく程幅が狭まるリブ本体８５と、リブ本体８５から互いに間隔を空けて延びる概ね平行な一対のリブフランジ８６とを含む。
図１９−２１に示す実施例では、パック３０ａ（図３、６、及び１２−１６）が、第１のアセンブリ１ａの支柱２４（図１及び２）に取り外し可能に取り付けられている。パックピン６２（図７）は、磁気を有するものでよく、当業者であればパック３０のカウンタボア３２に嵌め込むことができる。パックピン６２のピン６５の直径は、一般に約１／４インチである。パーツが大きな開口を有する状況では、パック３０ａの代わりに、パックピン６２ａ（図８）、パックピン６８（図９）、パックピン６８ａ（図１０）又はパックピン６８ｂ（図１１）を使用することができる。図１９及び２０に示すように、パック３０ａは、リブ８４のリブフランジ８６の間で、リブ８４の広い方の端部に又は広い方の端部に概ね隣接して配置されており、リブ本体８５の底面は、図２０に示すように、各接触歯３３の接触端３４によって支持される。各接触端３４の寸法は通常約０．０４０インチ×０．５０インチである。ピン６５は、リブ本体８５に設けられた通常直径約１／４インチのピン用開口８７内に延びる。アセンブリ１ａは、リブ８４の高さを定め、パーツの回転モーメントを除去する。

通常直径約１インチである半球形パック４８（図５）は、第２アセンブリ１ｂの支柱２４に取り外し可能に取り付けられている。図１９及び２１に示すように、第２アセンブリ１ｂの半球形パック４８は、リブ８４のリブフランジ８６の間で、リブ８４の狭い方の端部に又は狭い方の端部に概ね隣接して配置されており、リブ本体８５の底面は、図２１に示すように、半径形パック４８のドーム状のパック本体４９によって支持される。アセンブリ１ｂは、図２１に示すように、必要に応じて、リブフランジ８６の間においてパック本体４９を固定しやすいように配置し直すことができる。Ｏリングコード９０を使用して、上述のアセンブリ１ａ及び１ｂのパック本体４９にリブ８４を固定することができる。リブ８４の検査、最終仕上げ及び／又はその他製造工程の間に、アセンブリ１ａ及び１ｂはリブ８４を保持及び位置決めする。半球形パック４８はリブ８４の高さを決定し、ヨー運動を除去する。

図２２に示す実施例では、第３のアセンブリ１ｃ及び第４のアセンブリ１ｄを使用して、桁９４の検査、最終仕上げ及び／又はその他製造工程のために、桁９４を保持及び位置決めしている。桁９４には、一対のピン用開口９５が間隔を空けて設けられている。アセンブリ１ｃ及びアセンブリ１ｄそれぞれの支柱２４には、パックピン６２、６２ａ、６８、６８ａ又は６８ｂ（図７−１１）が取り外し可能に取り付けられる。従って、各パックピン６２、６２ａ、６８、６８ａ、６８ｂのピン６５及び７０は、桁９４の対応するピン用開口９５に挿入され、桁９４は、パック６２、６２ａ、６８、６８ａ、６８ｂのパック歯３４（図１、２、３及び１２）によって支持される。アセンブリ１ｃと１ｄとの軸間距離は、桁９４の開口９５の位置に適合するように調節される。Ｏリングコード９０を使用して、アセンブリ１ｃ及び１ｄに桁９４を固定することができる。桁９４の検査、最終仕上げ及び／又はその他製造工程の間に、アセンブリ１ｃ及び１ｄは桁９４を保持及び位置決めする。当業者であれば、パックピン６２のピン６５（図７）及びパックピン６２ａ、６８、６８ａ、６８ｂのピン６５（図８）の直径が、一又は複数のアセンブリ１を使用して位置決めされるコンポーネント又はパーツに設けられたピン用開口の直径に応じて決まることが分かるであろう。
図２３に示すように、別の使用法においては、アセンブリ１ｅは、テーパ部分を持たない短い桁内リブ９８を支持するように構成することができる。従って、長形のパック３８（図４、１７及び１８）は、支柱２４の遠位端２５（図１）をパック３８の支柱用開口４０に挿入することにより、アセンブリ１ｅの支柱２４に取り付けることができる。図７を参照して上述したパックピン６２のようなパックピンを、パック本体３９の支柱用開口４０内に挿入することができる。第２のピン４３が、通常、パック本体３９に設けられたピン用開口４５（図１８）内に位置する。パックピン６２のピン６５及び第２のピン４３は通常、桁内リブ９８を下降させてパックピン６２の接触プレート６４（図７）上に配置すると、桁内リブ９８に設けられたそれぞれのピン用開口（参照番号なし）に挿入される。桁内リブ９８は、加えて、パック本体３９から延びるそれぞれの接触歯４１の接触端４２によって支持されてもよい。

特定の実施例に関連させて本発明について説明したが、この特定の実施例は説明を目的とした非限定的なものであり、当業者であれば他に変形例を考慮することが可能である。

Claims (20)

1. 基部、
   前記基部に支持される支柱、及び
   前記支柱に取り外し可能に取り付けられるパック
   を備えるパーツ位置決めアセンブリ。
2. 前記パックが、ディスク状のパック本体と、複数の概ね長形の接触端を有する複数の接触歯とを備えており、前記接触歯の各々が、前記パック本体の縁から前記パック本体の面を越えて延び、且つ互いに離間している、請求項１に記載のアセンブリ。
3. カウンタボアを更に備える、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記パック本体から延びて、前記支柱用の開口と概ね整列する取り付け用襟部を更に備える、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記パックが、概ね細長い楕円形のパック本体と、複数の概ね長形の接触端を有する複数の接触歯とを備えており、前記接触歯の各々が、前記パック本体の縁から前記パック本体の面を越えて延び、且つ互いに離間している、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 互いに離間した、前記パック本体を通る支柱用開口と、前記パック本体から延びるピンとを更に備える、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記パック本体から延びて、前記支柱用開口と概ね整列する取り付け用襟部を更に備える、請求項６に記載のアセンブリ。
8. 前記パックが、取り付け用ピン又は取り付け用襟部と、前記取り付け用ピン又は取り付け用襟部から延びる概ねドーム状のパック本体とを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 基部、
   前記基部に支持される支柱、及び
   概ね円筒状のパック本体を有し、前記支柱に取り外し可能に取り付けられるパック
   を備えるパーツ位置決めアセンブリ。
10. 各々が前記パック本体の縁に設けられた概ね長形の接触端を有する複数の接触歯を更に備える請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記パック本体から延びるパックピンを更に備える、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記パックピンが、パックピン本体と、前記パックピン本体によって支持される概ね円形のパックピンプレートと、前記パックピンプレートから延びるピンとを備える、請求項１１に記載のアセンブリ。
13. 前記ピンの直径が、前記パックピン本体の直径とほぼ等しい、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 前記パックピンが、パックピン本体と、前記パックピン本体上に設けられたパックヘッドとを備える、請求項１１に記載のアセンブリ。
15. 前記パックヘッド上に設けられた肩部を更に備える、請求項１４に記載のアセンブリ。
16. それぞれが前記パック本体の縁に設けられて複数の概ね長形の接触端を有する複数の接触歯と、前記パック本体を通る支柱用開口と、前記パック本体から延びて、前記支柱用開口と概ね整列する取り付け用襟部とを更に備える、請求項９に記載のアセンブリ。
17. 概ね長形の基部プレートと、前記基部プレートから延びる互いに離間した一対の基部フランジと、前記基部プレート及び前記一対の基部フランジの各々に支持される複数の係合部材とを有する基部、
    前記基部に支持される支柱、及び
    前記支柱に取り外し可能に取り付けられるパック
    を備える、パーツ位置決めアセンブリ。
18. 前記パックが概ね円筒状のパック本体を備える、請求項１７に記載のアセンブリ。
19. それぞれが前記パック本体の縁に設けられて複数の概ね長形の接触端を有する複数の接触歯を更に備える、請求項１８に記載のアセンブリ。
20. 前記パックに支持されるパックピンを更に備える、請求項１７に記載のアセンブリ。

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