JP2011011317A - 締付部材の保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 締付部材の長さに拘らず確実に保持することができる保持治具を提供する。
【解決手段】ソケット４は略筒状をなす本体１０の先端部内側面をナット（締付部材）の外形形状に合せた六角穴などのガイド部１１とし、本体の内部は二段状の凹部１３が形成され、凹部１３の小径部内にカップ状をなす受け部１４が配置され、受け部１４の大径部内には環状のマグネット１６がその先端が受け部１４から若干突出するように固着され、更に前記二段状の凹部１３の底面には規制部材であるネジ１７が取り付けられ、このネジ１７に前記受け部１４が貫通穴１８を介して係合し、また、前記凹部１３の小径部内にはスプリング１９が縮装され、このスプリング１９によって受け部１４はネジ１７の頭部で規制される位置まで突出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ナットなどの締付部材を回転させるために保持する保持治具に関する。

自動車の組立ラインではボルトやナットによって部材同士を結合するため、ナットランナ等の締付装置が用いられている。一般的な締付装置は、出力軸にボルトやナットを保持するソケット等の保持治具を備えている。

特許文献１には、上記保持治具の構造として、ボルト頭やナットの保持孔に係合してこれらを回転せしめる磁性クランクピースをスプリングによって突出方向に付勢し、ボルトやナットと磁性クランクピースとが弾性的に係合するようにしている。

特許文献２には、アウターソケットの内方にスプリングによって突出方向に付勢されたインナーソケットを配置し、ボルトに螺合したナットの外周面を前記アウターソケットで保持するとともに、インナーソケットにはボルトの一端に設けたピンテイルをスプライン嵌合し、アウターソケットでナットを保持したままインナーソケットを回転せしめることでピンテイルを切断する内容が開示されている。

実開昭６３−３２７７０号公報 特開２０００−０７９５７１号公報

例えば、タイヤをハブに固定するナットは径は同じでも車種によって長さが異なる場合がある。従来のソケット構造では、長さが短いナットに対してはナットの頭部がソケット底部に設けたマグネットまで到達せず、十分な吸着力を発揮できず、受渡しテーブル上に載置したナットをソケットで吸着保持することができない。一方、逆に長すぎるとナットの側面がナットに回転力を付与するガイド部に十分入らず、安定して保持することができない。

特許文献１にあっては、ナットやボルトに回転力を伝達するのは磁性クランクピースであるので、ナットの長さに関係なく回転力を伝えることができるが、磁性クランクピースに無理な力がかかってしまう。

一方特許文献２にあってはナットの側面をアウターソケットに嵌合することでナットに回転力を付与するか、ナットの回転を阻止することになるが、インナーソケットはピンテイルに当接して後退するだけであるので、ピンテイルを有さないボルトにナットを締付ける場合には、従来と同様の問題が生じる。

尚、ナットの長さやボルト頭部の長さに合せて、ソケットを交換すれば足りるのであるが、手間がかかり作業効率が悪くなる。

上記課題を解決するため本発明に係る締付部材の保持治具は、嵌合した締付部材に回転力を付与するガイド部と、このガイド部の内方に設けられるマグネットを備えた受け部とからなり、前記受け部は突出方向に付勢されるとともに規制部材によって突出量が決められた構造である。

前記受け部の形状としては、カップ状をなし、その内周部に環状をなすマグネットが先端を突出させた状態で取り付けられた構造がナットを確実に吸着する上で好ましい。

本発明に係る保持治具によれば、長さが異なるナット或いは頭部の厚み寸法が異なるボルトであっても確実に保持することができる。

即ち、長さが短いナット或いは頭部の厚みが小さなボルトの場合には、突出端に位置する受け部のマグネットがナット或いはボルトの先端を吸着して確実にナット或いはボルトの頭部をガイド部内まで引き入れる。また長さが長いナット或いは頭部の厚みが大きなボルトの場合には、ナット或いはボルトの先端が受け部に当接すると受け部が弾発部材に抗して後退し、前記同様にナット或いはボルトの頭部をガイド部内まで引き入れる。

また、受け部の形状がカップ状をなし、その内周部に環状をなすマグネットが先端を突出させた状態で取り付ければ、マグネットとナット或いはボルト等の締付部材との接触面積が大きくなり、保持治具からの脱落のおそれがなくなる。

本発明に係る保持治具を適用したタイヤ組み付けロボットの要部を示す図 本発明に係る保持治具の断面図 （ａ）は短いナットを保持した状態の保持治具の断面図、（ｂ）は長いナットを保持した状態の保持治具の断面図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すロボット１は、複数のアームからなる多関節ロボットであり、アームの先端にはタイヤ把持治具２とナットランナ３を備えている。

ナットランナ３は複数（４個又は５個）のソケット４を備え、これらソケット４が本発明の締付部材の保持治具に相当する。各ソケット４は、タイヤ把持治具２の背面側に取り付けたサーボモータ５の回転を駆動ギヤ６及びギヤ列７を介して伝達することで回転せしめられる。

また、受渡しテーブル８上の決められた位置には複数（４個又は５個）のナット９が載置され、ロボット１のアームを操作してナットランナ３を移動（下降）し、ソケット４をナット９に被せるようにしてソケット４内にナット９を保持する。

この後、ロボット１のアームを操作してタイヤ把持治具２で把持しているタイヤＷを車体のハブにセットするとともにナットランナ３によってハブボルトに前記ナット９を締付けることでタイヤの車体への組み付けが完了する。

前記ソケット４の構造は、図２に示すように、略筒状をなす本体１０の先端部内側面をナット（締付部材）の外形形状に合せた六角穴などのガイド部１１とし、本体の先端部外側面には樹脂カバー１２を取り付け、ナットなどが当たった場合の傷つき防止を図っている。

本体１０の内部は二段状の凹部１３が形成され、凹部１３の小径部内に受け部１４が配置されている。この受け部１４は先端側が大径で後端側が小径のカップ状をなし、先端側の大径部内には環状のマグネット１６がその先端が受け部１４から若干突出するように固着されている。

前記二段状の凹部１３の底面には規制部材であるネジ１７が取り付けられ、このネジ１７に前記受け部１４が貫通穴１８を介して係合している。

また、前記凹部１３の小径部内にはスプリング１９が縮装され、このスプリング１９によって受け部１４はネジ１７の頭部で規制される位置まで突出する。尚、ネジ１７を交換するか、ネジ１７を締め込むことで、受け部１４の突出量を調整することができる。

以上において、ロボット１を操作してナットランナ３を移動（下降）し、ソケット４にてテーブル８上のナット９を保持する。ナット９の長さが短い場合には図３（ａ）に示すように、突出端に位置する受け部１４のマグネット１６によってナット９がガイド部１１内に確実に引き込まれその状態を維持する。

一方、ナット９の長さが長い場合には図３（ｂ）に示すように、受け部１４をナット９が押し込んで、ナット９がガイド部１１内に確実に進入する。そして、ナットランナ３を持ち上げた状態では受け部１４は突出端まで移動するがその位置で停止し、マグネット１６によってナット９が脱落しないように保持する。

そして、ハブボルトに締め付ける場合には、ハブボルトと当接して再びナット９は受け部１４の奥まで押し込まれ、確実にソケットの回転がナットに伝達される。

図示例では、締付部材としてナットを示したがボルトでも同様であり、またナットランナのソケット以外にも本発明に係る保持治具は適用できる。

本発明に係る保持治具は、例えば自動車にタイヤを組み付ける際に用いるロボットのナットランナに適用することができる。

１…ロボット、２…タイヤ把持治具、３…ナットランナ、４…ソケット、５…サーボモータ、６…駆動ギヤ、７…ギヤ列、８…受渡しテーブル、９…ナット、１０…ソケット本体、１１…ガイド部、１２…樹脂カバー、１３…二段状の凹部、１４…受け部、１６…環状のマグネット、１７…ネジ、１８…貫通穴、１９…スプリング。

Claims (2)

1. ボルトやナット等の締付部材の保持治具であって、この保持治具は嵌合した締付部材に回転力を付与するガイド部と、このガイド部の内方に設けられるマグネットを備えた受け部とからなり、前記受け部は突出方向に付勢されるとともに規制部材によって突出量が決められていることを特徴とする締付部材の保持治具。
2. 請求項１に記載の締付部材の保持治具において、前記受け部はカップ状をなし、このカップ状をなす受け部の内周部に環状をなすマグネットが先端を突出させた状態で取り付けられていることを特徴とする締付部材の保持治具。

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