JP2014065085A

JP2014065085A - 締付装置

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Publication number: JP2014065085A
Application number: JP2012209949A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Hayashi; 泰英林; Masakazu Miyahara; 正和宮原
Original assignee: Mazda Motor Corp; Toho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Toho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】種類の異なるワークの締付作業を順次行う製造ラインであってもワークの組立時間を短くできる低コストな締付装置を提供する。
【解決手段】水平方向に延びる第１ガイドレール４１を備える。第１ガイドレール４１に沿ってスライド移動する２つの第１スライド部材４２を備える。各第１スライド部材４２にそれぞれ取り付けられ、第１ガイドレール４１と直交する方向に延びる互いに平行な第２ガイドレール５１を備える。第２ガイドレール５１に沿ってスライド移動する第２スライド部材５２を備える。第２スライド部材に取り付けられた上下に延びる第３ガイドレール６１を備える。第３ガイドレール６１に沿ってスライド移動する第３スライド部材６２を備える。第３スライド部材に取り付けられ、回転軸心が第３ガイドレール６１に沿って延びる電動トルクレンチ７を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の締付部材をワークに設けられた複数の被締付部にそれぞれ締め付ける締付装置に関する。

従来より、自動車の製造ラインでは、ワークを組み立てる際に、ボルトやナットといった複数の締付部材をワークに設けられた複数の被締付部にそれぞれ自動で締め付けることによりワークの組立時間の短縮を行うようにしている。

例えば、特許文献１に開示されている締付装置は、略直方体形状の本体ベースがフロアに固定され、該本体ベースの上面には、一対のスライドレールが平行に敷設されている。該両スライドレールには、板状の移動ベースが、スライド可能に取り付けられ、上記移動ベースのスライド方向一端には、上下に延びる支柱の下端が固定されている。該支柱上端には、反移動ベース側に水平に延びる平面視で矩形状の枠部材が固定され、該枠部材内方には、ラックアンドピニオン構造により、上記移動ベースのスライド方向と交差する水平方向に移動する板部材が設けられている。該板部材には、当該板部材から下方に延びる昇降ユニットが取り付けられ、該昇降ユニットの下端には、回転軸心が上下に向くように電動トルクレンチが取り付けられている。そして、上記移動ベース及び板部材の位置を移動させるとともに電動トルクレンチを昇降させて各締付部材をワークの各被締付部に順に締め付けるようになっている。

特開２００１−１６２４６２号公報（段落０００９〜００２２欄、図１，２）

ところで、ワークの組立時間をさらに短くするためには、例えば、上述の如き特許文献１の締付装置を２基用意してワークを挟んで対向配置させ、一方の締付装置側のワークの領域を一方の締付装置の電動トルクレンチで、他方の締付装置側のワークの領域を他方の締付装置の電動トルクレンチで締付作業を同時に行わせることが考えられる。

しかし、上述の如き締付装置を対向配置すると、締付装置が１基のときに比べて２倍の製作コストが必要になってしまう。

また、ワークの種類によっては各被締付部がワークの中の偏った領域に集中するものもあり、種類の異なるワークの締付作業を順次行う製造ラインにおいて、一方の締付装置の電動トルクレンチで、他方の締付装置側のワークの領域の締付作業が行えないと、各被締付部が偏った領域にあるワークが製造ラインに流れる際にワークの組立時間が短くならない。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、種類の異なるワークの締付作業を順次行う製造ラインであってもワークの組立時間を短くできる低コストな締付装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の電動トルクレンチの所定の方向の直線移動を１つのガイドレールで行うようにしたことを特徴とする。

すなわち、第１の発明では、複数の締付部材をワークに設けられた複数の被締付部にそれぞれ締め付ける締付ユニットと、該締付ユニットを支持する架台とを備え、上記締付ユニットは、上記架台に支持される第１ガイドレールと、該第１ガイドレールに取り付けられ、当該第１ガイドレールに沿ってスライド移動する複数の第１スライド部材と、該複数の第１スライド部材にそれぞれ取り付けられ、上記第１ガイドレールと直交する方向に延びる互いに平行な第２ガイドレールと、該第２ガイドレールに取り付けられ、当該第２ガイドレールに沿ってスライド移動する第２スライド部材と、該第２スライド部材に取り付けられ、上記第１及び第２ガイドレールと共通する直交方向に延びる第３ガイドレールと、該第３ガイドレールに取り付けられ、当該第３ガイドレールに沿ってスライド移動する第３スライド部材と、該第３スライド部材に取り付けられ、回転軸心が上記第３ガイドレールに沿って延びる電動トルクレンチとを備えていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記第１スライド部材は、上記第１ガイドレールに２つ取り付けられ、上記電動トルクレンチは、上記両第２ガイドレール間に位置していることを特徴とする。

第３の発明では、第２の発明において、上記締付ユニットは、上記第２ガイドレールに沿って延びる方向に対向して一対設けられ、互いに対向する第２ガイドレールの端部が一体に連結されていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、上記第１ガイドレールは、長手方向に離れた少なくとも２箇所で上記架台に支持されていることを特徴とする。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、上記電動トルクレンチは、回転軸を有するトルクレンチ本体と、上記回転軸に着脱可能に取り付けられ、当該回転軸と一体に回転するソケットとを備え、上記架台には、種類の異なる上記締付部材にそれぞれ対応する複数のソケットを載置するソケット載置台が上記電動トルクレンチの移動範囲内に設けられていることを特徴とする。

第６の発明では、第１から第５のいずれか１つの発明において、上記電動トルクレンチは、上記第３スライド部材に水平方向に並んで互いに接離可能に一対取り付けられていることを特徴とする。

第１の発明では、複数の第２ガイドレールが１つの第１ガイドレール上を移動するので、各第２ガイドレールのうちの所定の第２ガイドレールの位置近傍まで他の第２ガイドレールを移動させることができる。したがって、所定の第２ガイドレールに沿って移動する電動トルクレンチで締付作業をしているワークの領域に他の第２ガイドレールに沿って移動する電動トルクレンチを移動させて締付作業を行うことができるようになり、ワークの中で各被締付部が偏っていても複数の電動トルクレンチで同時に締付作業が可能となってワークの組立時間を短くすることができる。また、１つの第１ガイドレールに複数の第２ガイドレールが取り付けられ、１つの第１ガイドレール毎に１つずつ第２ガイドレールを取り付けるのでは無いので、部品点数が減って製造コストを抑えることができる。

第２の発明では、両第２ガイドレールを互いに接近させたときに当該両第２ガイドレール上を移動する両電動トルクレンチを互いに近づけることができるので、ワークにピッチ間隔の狭い複数の被締付部があっても両電動トルクレンチを用いて同時に締付作業を行うことができる。

第３の発明では、連結された２つの第２ガイドレール上を２つの第３ガイドレールが移動可能となるので、一方の第３ガイドレールの位置近傍まで他方の第３ガイドレールを移動させることができる。したがって、一方の第３ガイドレールに沿って移動する電動トルクレンチで締付作業をしているワークの領域に他方の第３ガイドレールに沿って移動する電動トルクレンチを移動させて締付作業を行うことができ、ワークの中で各被締付部が偏っていても複数の電動トルクレンチで同時に効率良く締付作業が可能となって、第１の発明に比べてさらにワークの組立時間を短くすることができる。

第４の発明では、第１ガイドレールの支持剛性を高めることができ、各電動トルクレンチの締付動作の際に第１ガイドレールが撓んで締付力が低下するといったことを防止して確実に締付作業を実施することができる。

第５の発明では、トルクレンチ本体に取り付けられたソケットをソケット載置台に載置された他のソケットに変更することができるので、締付部材の種類が変わっても当該締付部材の締め付けを確実に行うことができる。

第６の発明では、複数の被締付部が略直線状に２列に接近して並設されているような場合において、接近する対になった被締付部の締め付けを同時に行うことができ、しかも、同時に締め付ける被締付部間のピッチを簡単に変更できるので、組立時間を短縮させることができる。

本発明の実施形態１に係る締付装置の正面図である。本発明の実施形態１に係る締付装置の側面図である。本発明の実施形態１に係る締付装置の平面図である。図３のＡ矢視図である。実施形態１のソケット載置台の平面図である。実施形態１のソケット載置台の側面図である。電動トルクレンチの回転軸周りの断面図であり、回転軸にソケットを取り付けた状態を示す。電動トルクレンチの回転軸周りの断面図であり、回転軸からソケットを取り外した状態を示す。本発明の実施形態２の図３相当図である。本発明の実施形態３の図４相当図であり、（ａ）は、２つの電動トルクレンチを最も接近させた状態を、（ｂ）は、２つの電動トルクレンチを最も離間させた状態を示す。本発明の実施形態３の図５相当図である。本発明の実施形態３の図６相当図である。実施形態３のソケット載置台の正面図である。本発明の実施形態３の図７相当図である。本発明の実施形態３の図８相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
《発明の実施形態１》
図１乃至図３は、本発明の実施形態１に係る締付装置１を示す。該締付装置１は、種類の異なる自動車のオイルパンＰ（ワーク）を順次製造するラインに配置され、該オイルパンＰの上面側に設けられた複数の螺合部Ｐ１（被締付部）にそれぞれ複数のボルトＢ（締付部材）を上方から締め付ける締付ユニット２と、該締付ユニット２を支持する架台３とを備えている。

該架台３は、複数の金属製角筒フレームを略直方体形状に組み立てたメインフレーム３１を備え、該メインフレーム３１の下端側四隅近傍には、当該メインフレーム３１の高さを調節可能な脚フレーム３２が設けられている。

上記メインフレーム３１の上端側は、当該メインフレーム３１の長手方向に沿って互いに平行に延びる一対の第１フレーム３１ａと、該両第１フレーム３１ａの端部同士を連結して平行に延びる一対の第２フレーム３１ｂとで構成され、上記各第１フレーム３１ａの中央部分は、その長手方向両端部分より上方に位置して水平方向に延びている。

上記締付ユニット２は、上記メインフレーム３１の長手方向に対向して一対設けられ、各締付ユニット２は、上記架台３に支持される第１ガイドレール４１を備えている。

該第１ガイドレール４１は、上記第２フレーム３１ｂの上方に位置して上記両第１フレーム３１ａ端部の上面間を橋絡している。すなわち、上記第１ガイドレール４１は、当該第１ガイドレール４１の長手方向両端の２箇所を上記架台３に支持されている。

上記第１ガイドレール４１上部には、当該第１ガイドレール４１と直交する水平方向に延びる断面略Ｌ字状の第１スライド部材４２が第１ガイドレール４１に沿う方向に所定の間隔をあけて一対取り付けられ、該各第１スライド部材４２は、上記第１ガイドレール４１内部に設けられた図示しないボールネジ機構及びサーボモータにより、上記第１ガイドレール４１に沿ってスライド移動するようになっている。

上記各第１スライド部材４２には、上記第１ガイドレール４１と直交する方向に延びる互いに平行な第２ガイドレール５１が取り付けられ、該各第２ガイドレール５１は、上記各第１ガイドレール４１から上記メインフレーム３１の長手方向略中央の位置まで延出している。

上記各第２ガイドレール５１の互いに対向する側には、上下に延びる断面略Ｌ字状の第２スライド部材５２が取り付けられ、該第２スライド部材５２は、上記各第２ガイドレール５１内部に設けられた図示しないボールネジ機構及びサーボモータにより、上記各第２ガイドレール５１に沿ってスライド移動するようになっている。

また、上記第１ガイドレール４１の外側方には、側面視で略Ｕ字状のゴム製第１ケーブルベア５３が開放側が対向するように第１ガイドレール４１の延びる方向に所定の間隔をあけて配置され（図２参照）、上記第２ガイドレール５１内部から上記第１ガイドレール４１内部に延びる複数の配線（図示せず）が束ねてまとめられている。

上記各第２スライド部材５２には、上下に延びる第３ガイドレール６１の下端側が取り付けられ、該第３ガイドレール６１は、上記両第２ガイドレール５１間に位置している。

上記第３ガイドレール６１の反第１ガイドレール４１側には、上下に延びる第３スライド部材６２が取り付けられ、該第３スライド部材６２は、上記第３ガイドレール６１内部に設けられた図示しないボールネジ機構及びサーボモータにより、上記第３ガイドレール６１に沿ってスライド移動するようになっている。

また、上記各第２ガイドレール５１の上方で、且つ、上記第２スライド部材５２の側方には、正面視で略Ｕ字状のゴム製第２ケーブルベア６３が反第１ガイドレール４１側に開放するように配置され（図１参照）、上記第３ガイドレール６１内部から上記第２ガイドレール５１内部に延びる複数の配線（図示せず）が束ねてまとめられている。

上記第３スライド部材６２は、図３及び図４に示すように、上記第３ガイドレール６１に沿って延びる平面視で略Ｕ字状の補強部６５と、該補強部６５の下端側に固定された支持板部６６とを備えている。

上記補強部６５には、上記第３スライド部材６２を軽量化するための複数の軽量化用孔６５ａが貫通形成され、上記支持板部６６の上記補強部６５開放側には、貫通孔６６ａが上下に貫通形成されている。

該貫通孔６６ａには、回転軸心が上記第３ガイドレール６１に沿って延びる電動トルクレンチ７が嵌挿されて固定され、上記各第３ガイドレール６１に取り付けられた２つの電動トルクレンチ７は、上記両第２ガイドレール５１間に位置している。

上記電動トルクレンチ７は、回転軸７０を下端に有する上下に細長い略円柱状のトルクレンチ本体７ａと、上記回転軸７０に着脱可能に取り付けられ、当該回転軸７０と一体に回転するソケット７ｂとを備えている。

該ソケット７ｂは、図６乃至図８に示すように、細長い略円柱状のソケット本体７ｃと、該ソケット本体７ｃの上端寄りの位置から径方向外側に延出する平面視で略六角形状の環状延出部７ｄとを備え、上記ソケット本体７ｃの上端には、柱中心が回転軸心と一致する略六角柱形状の回転防止部７ｅが設けられている。

上記ソケット本体７ｃ外周面の上記回転防止部７ｅ近傍には、回転軸心周りに延びる環状凹部７ｆが形成され、該環状凹部７ｆの断面は、緩やかに湾曲して後述するボール部材９の外周面に対応している。

上記回転軸７０は、上方が閉塞するとともに下方に開口する中空部７１ａを有する回転軸本体７１を備えている。

上記中空部７１ａ上部の横断面は、上記回転防止部７ｅの横断面に対応する略六角形状をなし、上記中空部７１ａに下方からソケット本体７ｃを挿入すると、上記回転防止部７ｅが上記回転軸本体７１の閉塞側に嵌合してトルクレンチ本体７ａに対してソケット７ｂが回転軸心周りに回転するのを防止するようになっている。

上記回転軸本体７１における上記中空部７１ａの上下方向中途部に対応する位置には、互いに対向する一対の連通孔７１ｂが上記中空部７１ａに連通するように形成され、上記各連通孔７１ｂは、上記中空部７１ａに下方からソケット本体７ｃを挿入した状態で、上記環状凹部７ｆに対応する位置となっている。

上記各連通孔７１ｂには、それぞれボール部材９が収容されている。上記連通孔７１ｂの中空部７１ａ側の開口径は、その他の部分の径より小さく形成され、上記ボール部材９の一部が上記回転軸本体７１の内周面から中空部７１ａに突出した状態で上記ボール部材９の中空部７１ａ側への移動を規制するようになっている。

上記回転軸本体７１の上記連通孔７１ｂより開口側には、径方向外側に張り出す第１環状張出部７２が設けられる一方、上記回転軸本体７１の上記連通孔７１ｂより閉塞側には、径方向外側に張り出す第２環状張出部７３が設けられ、該第２環状張出部７３の張出端部は、上記第１環状張出部７２の張出端部より外側に位置している。

上記回転軸本体７１の開口側には、両端が開口する筒部材７４がスライド可能に外嵌合されている。

該筒部材７４は、リング状の筒本体７４ａを備え、上記筒部材７４を上方にスライドさせると、上記筒本体７４ａの上端が上記第２環状張出部７３の下面に当接するようになっている。

上記筒本体７４ａの筒中心線方向略中央には、外側方に突出する第１環状突条部７４ｂが筒中心線周りに設けられている。

また、上記筒本体７４ａの筒中心方向上端寄りには、内側方に突出する第２環状突条部７４ｃが筒中心線周りに設けられている。

該第２環状突条部７４ｃの延出端は上記回転軸本体７１の外周面に摺接可能に接触しており、上記第２環状突条部７４ｃ上方には、空間Ｓ１が回転軸本体７１及び筒本体７４ａの間に形成され、上記第２環状突条部７４ｃ下方には、空間Ｓ２が回転軸本体７１及び筒本体７４ａの間に形成されている。

さらに、上記筒本体７４ａの上記空間Ｓ２に対応する内周面には、上半部分より下半部分の方が外側に位置するように上下中程に段差部７４ｄが形成され、上記第１環状張出部７２の延出端が上記筒本体７４ａの段差部７４ｄより下側の内周面に摺接可能に接触するとともに、上記筒部材７４が下方にスライドすると、上記段差部７４ｄが第１環状張出部７２の上面に当接するようになっている。

上記回転軸本体７１の上記空間Ｓ２に対応する部分には、コイルバネＳｐ１が外装され、該コイルバネＳｐ１の上端は上記第２環状突条部７４ｃの下面に、下端は上記第１環状張出部７２の上面に接触しており、上記コイルバネＳｐ１は、上記回転軸本体７１に対して上記筒部材７４を上方付勢している。

そして、図７に示すように、上記筒部材７４を上記コイルバネＳｐ１の付勢力に抗して下方にスライドさせ、且つ、ソケット本体７ｃの上端側を回転軸本体７１の中空部７１ａに挿入した状態で、上記筒部材７４を上記コイルバネＳｐ１の付勢力で上方にスライドさせると、上記ボール部材９は上記第２環状突条部７４ｃによって中空部７１ａ側に押されて一部が上記連通孔７１ｂから中空部７１ａに突出するようになっていて、突出したボール部材９がソケット７ｂの環状凹部７ｆ壁面を圧接することで、ソケット７ｂが回転軸７０に取り付けられるようになっている。

また、図８に示すように、上記筒部材７４を上記コイルバネＳｐ１の付勢力に抗して下方にスライドさせると、上記ボール部材９は上記第２環状突条部７４ｃによって中空部７１ａ側に押されなくなることで上記空間Ｓ１側に移動し、上記ソケット７ｂの環状凹部７ｆ壁面から離れてソケット７ｂの回転軸７０への取付状態を解除するようになっている。

上記支持板部６６の下面には、図４に示すように、上下に延びるエアシリンダ６７が固定され、該エアシリンダ６７は、角柱状をなすシリンダ本体６７ａと、該シリンダ本体６７ａの下端から上下に伸縮するロッド６７ｂと、該ロッド６７ｂ下端に固定され、上記筒部材７４の第１環状突条部７４ｂの上面に当接するリング部材６７ｃとを備えている。

上記エアシリンダ６７を作動させると、上記ロッド６７ｂが上下に伸縮するようになっていて、上記ロッド６７ｂを下方に伸ばすと上記リング部材６７ｃがコイルバネＳｐ１の付勢力に抗して上記第１環状突条部７４ｂを下方に押圧するようになっている。

一方、上記ロッド６７ｂを上方に縮めると、上記リング部材６７ｃが上方に移動するとともに、コイルバネＳｐ１の付勢力により、回転軸本体７１に対して筒部材７４が上方にスライドするようになっている。

また、上記各第３ガイドレール６１の上方には、正面視で略Ｕ字状のゴム製第３ケーブルベア６８が上記各第３ガイドレール６１上部を跨ぐように取り付けられ（図１参照）、上記第３ガイドレール６１内部から上記電動トルクレンチ７の上端まで延びる配線（図示せず）が束ねてまとめられている。

そして図示しない制御盤により、各第１、第２及び第３スライドレール４１、５１、６１内のサーボモータ（図示せず）を駆動させて第１、第２及び第３スライド部材４２、５２、６２を移動させ、締付作業を行う各螺合部Ｐ１に対応する上方の位置まで各電動トルクレンチ７を移動させるようになっている。

上記各第２フレーム３１ｂの互いに対向する側には、図５に示すように、種類の異なるボルトＢにそれぞれ対応する３つのソケット７ｂを載置可能なソケット載置台８が上記第２フレーム３１ｂに沿う方向に所定の間隔をあけて一対突設され、上記電動トルクレンチ７の移動範囲内に位置している。

上記ソケット載置台８の突出端側には、第２フレーム３１ｂに沿って延びる載置プレート８０が設けられている。

該載置プレート８０には、上記ソケット載置台８の突出側に開放する平面視で略Ｕ字状の切欠部８ａが上記第２フレーム３１ｂに沿う方向に所定の間隔をあけて３つ形成され、該各切欠部８ａの第２フレーム３１ｂに沿う方向の幅は、上記ソケット本体７ｃの径より大きく、且つ、上記環状延出部７ｄの径より小さく形成されている。

また、上記載置プレート８０上面の上記切欠部８ａ周縁には、他の部分よりも下方に位置する段差面部８０ａが形成され、該段差面部８０ａは、平面視で正六角形状をなし、上記ソケット７ｂの環状延出部７ｄの外周形状に対応している。

そして、上記各切欠部８ａの開放側から上記ソケット本体７ｃを径方向に挿入し、且つ、上記段差面部８０ａに上記環状延出部７ｄを上方から当接させて上記各ソケット７ｂをソケット載置台８に載置するようになっている。

次に、上記締付装置１の４つの電動トルクレンチ７の締付作業について説明する。

まず、図示しない制御盤により、各第１、第２及び第３スライドレール４１、５１、６１内のサーボモータ（図示せず）を駆動させて第１、第２及び第３スライド部材４２、５２、６２を移動させ、締付作業を行う各螺合部Ｐ１に対応する上方の位置まで各電動トルクレンチ７を移動させる。

そして、上記電動トルクレンチ７のソケット７ｂを回転させるとともに、上記第３スライド部材６２を下方に移動させて上記ソケット７ｂを上記ボルトＢに外嵌合させて当該ボルトＢを上記螺合部Ｐ１に螺合させる。

上記４つの電動トルクレンチ７は、それぞれ主な作業領域が予め決められており、その作業領域は、図３に示すように、一方の締付ユニット２側における第１ガイドレール４１長手方向一方側領域Ｘ１及び他方側領域Ｘ２と、他方の締付ユニット２側における第１ガイドレール４１長手方向一方側領域Ｘ３及び他方側領域Ｘ４とである。

しかし、例えば、オイルパンＰの各螺合部Ｐ１がオイルパンＰ内の上記領域Ｘ２に対応する位置に偏っているような場合、図３の仮想線に示すように、主に領域Ｘ１で作業する電動トルクレンチ７を領域Ｘ２まで移動させて領域Ｘ２に位置する各螺合部Ｐ１の締付作業を２つの電動トルクレンチ７で順次行う。

次に、回転軸７０からのソケット７ｂの取り外しについて説明する。

まず、ソケット載置台８のソケット７ｂが挿入されていない切欠部８ａにトルクレンチ本体７ａに取り付けられた状態のソケット７ｂを挿入する。

次に、上記エアシリンダ６７を作動させてロッド６７ｂを下方に伸ばす。すると、リング部材６７ｃが回転軸７０の第１環状突条部７４ｂを下方に押圧し、上記筒部材７４が上記コイルバネＳｐ１の付勢力に抗して下方にスライドする。

そして、図８に示すように、上記筒部材７４の第２環状突条部７４ｃがボール部材９を中空部７１ａ側に押さなくなって上記ボール部材９が空間Ｓ１側に移動し、上記ボール部材９が上記ソケット７ｂの環状凹部７ｆから離れてソケット７ｂの回転軸７０への取付状態が解除される。

その後、トルクレンチ本体７ａを上方に移動させてトルクレンチ本体７ａとソケット７ｂとが切り離される。

次に、ソケット７ｂの回転軸７０への取り付けについて説明する。

まず、上記ソケット載置台８に載置されたソケット７ｂのうち、次に締付作業を行うボルトＢに対応するソケット７ｂの上方にトルクレンチ本体７ａを移動させる。

次いで、上記エアシリンダ６７を作動させてロッド６７ｂを下方に伸ばし、図８に示すように、上記筒部材７４をコイルバネＳｐ１の付勢力に抗して下方にスライドさせた状態で上記ソケット７ｂの上端部分に上記回転軸７０の回転軸本体７１を上方から外嵌合させる。

しかる後、上記エアシリンダ６７を作動させてロッド６７ｂを上方に縮める。すると、リング部材６７ｃが上方に移動するとともに、コイルバネＳｐ１の付勢力により、回転軸本体７１に対して筒部材７４が上方にスライドする。そして、図９に示すように、上記第２環状突条部７４ｃがボール部材９を中空部７１ａ側に押してボール部材９の一部が連通孔７１ｂから中空部７１ａに突出するとともに突出したボール部材９がソケット７ｂの環状凹部７ｆ壁面を圧接して、ソケット７ｂが回転軸７０に取り付けられる。

以上より、本発明の実施形態１によると、２つの第２ガイドレール５１が１つの第１ガイドレール４１上を移動するので、各第２ガイドレール５１のうちの一方の第２ガイドレール５１の位置近傍まで他方の第２ガイドレール５１を移動させることができる。したがって、一方の第２ガイドレール５１に沿って移動する電動トルクレンチ７で締付作業をしているオイルパンＰの領域に他方の第２ガイドレール５１に沿って移動する電動トルクレンチ７を移動させて締付作業を行うことができるようになり、オイルパンＰの中で各螺合部Ｐ１が偏っていても２つの電動トルクレンチ７で同時に締付作業が可能となってオイルパンＰの組立時間を短くすることができる。

また、１つの第１ガイドレール４１に２つの第２ガイドレール５１が取り付けられ、１つの第１ガイドレール４１毎に１つずつ第２ガイドレール５１を取り付けるのでは無いので、部品点数が減って製造コストを抑えることができる。

さらに、２つの電動トルクレンチ７が１つの第１ガイドレール４１上を移動する両第２ガイドレール５１間に位置するので、両第２ガイドレール５１を互いに接近させたときに当該両第２ガイドレール５１上を移動する両電動トルクレンチ７を互いに近づけることができ、オイルパンＰにピッチ間隔の狭い複数の螺合部Ｐ１があっても両電動トルクレンチ７を用いて同時に締付作業を行うことができる。

それに加えて、各第１ガイドレール４１は、当該第１ガイドレール４１の両端部分を上記架台３に支持されているので、第１ガイドレール４１の支持剛性が高く、各電動トルクレンチ７の締付動作の際に第１ガイドレール４１が撓んで締付力が低下するといったことを防止して確実に締付作業を実施することができる。

そして、トルクレンチ本体７ａに取り付けられたソケット７ｂをソケット載置台８に載置された他のソケット７ｂに変更することができるので、ボルトＢの種類が変わっても当該ボルトＢの締め付けを確実に行うことができる。
《発明の実施形態２》
図９は、本発明の実施形態２に係る締付装置１を示す。この実施形態２では、上記締付ユニット２が上記第２ガイドレール５１に沿って延びる方向に対向して一対設けられ、互いに対向する第２ガイドレール５１の端部が一体に連結されている点が実施形態１と異なるだけで、その他は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分のみを説明する。

実施形態２の締付装置１では、両締付ユニット２の対向する第２ガイドレール５１端部が連結しているので、図９の仮想線に示すように、２つの第２スライド部材５２（第３ガイドレール６１）が連結された２つの第２ガイドレール５１に沿ってスライド移動可能になっている。

そして、締付装置１の４つの電動トルクレンチ７で締付作業を行う際、例えば、オイルパンＰの各螺合部Ｐ１がオイルパンＰ内の上記領域Ｘ３に対応する位置に偏っているような場合、領域Ｘ１で作業する電動トルクレンチ７を領域Ｘ３まで移動させて領域Ｘ３に位置する各螺合部Ｐ１の締付作業を２つの電動トルクレンチ７で順次行う。

以上より、本発明の実施形態２によると、連結された２つの第２ガイドレール５１上を２つの第３ガイドレール６１が移動可能となるので、一方の第３ガイドレール６１の位置近傍まで他方の第３ガイドレール６１を移動させることができる。したがって、一方の第３ガイドレール６１に沿って移動する電動トルクレンチ７で締付作業をしているオイルパンＰの領域に他方の第３ガイドレール６１に沿って移動する電動トルクレンチ７を移動させて締付作業を行うことができ、オイルパンＰの中で各螺合部Ｐ１が偏っていても複数の電動トルクレンチ７で同時に効率良く締付作業が可能となって、実施形態１の構造に比べてさらにオイルパンＰの組立時間を短くすることができる。
《発明の実施形態３》
図１０は、本発明の実施形態３に係る締付装置１の電動トルクレンチ７を示す。この実施形態３では、上記電動トルクレンチ７が１つの第３スライド部材６２に水平方向に並んで一対取り付けられている点と、電動トルクレンチ７及びソケット載置台８の一部構造とが実施形態１と異なるだけで、その他は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分のみ説明する。

上記第３スライド部材６２の支持板部６６には、実施形態１の如きエアシリンダ６７が取り付けられておらず、回転軸心が上下に向くように２つの電動トルクレンチ７が並設されている。

上記支持板部６６の下部には、水平方向にスライドするスライダ６９ａを有する電動アクチュエータ６９が取り付けられ、上記スライダ６９ａには、一方の電動トルクレンチ７が固定されている。

一方、他方の電動トルクレンチ７は、上記支持板部６６に直接固定されている。

そして、上記電動アクチュエータ６９を駆動させて上記スライダ６９ａを図１０（ａ）に示すように、水平方向一方側に移動させると、両電動トルクレンチ７を互いに接近させることができ、図１０（ｂ）に示すように、水平方向他方側に移動させると、両電動トルクレンチ７を離間させることができるようになっている。

実施形態３の回転軸７０は、図１４及び図１５に示すように、上下に延びる略円柱状の回転軸本体７５を備え、該回転軸本体７５の下端には、当該回転軸本体７５の径より小径な略柱形状の継手部７６が下方に突設されている。

該継手部７６の上半部分は円柱形状をなし、その外周面には、回転軸心周りに延びる環状凹部７６ａが形成され、上記継手部７６の下半部分は略六角柱形状の回転防止部７６ｂを構成している。

実施形態３のソケット７ｂは、上下に延びる略円柱状のソケット本体７７を備え、その上下の長さは、実施形態１のソケット７ｂより短くなっている。

該ソケット本体７７の上部には、上方に開口する中空部７７ａが形成される一方、下部には、下方に開口して上記ボルトＢに外嵌合する嵌合凹部７７ｂが形成されている。

上記中空部７７ａ下部の横断面は、上記回転防止部７６ｂの横断面に対応する略六角形状をなし、上記中空部７７ａに上方から回転軸７０の継手部７６を挿入すると、上記回転防止部７６ｂが上記ソケット本体７７に嵌合してトルクレンチ本体７ａに対してソケット７ｂが回転軸心周りに回転するのを防止するようになっている。

上記ソケット本体７７における上記中空部７７ａの上下方向中途部に対応する位置には、互いに対向する一対の連通孔７７ｃが上記中空部７７ａに連通するように形成され、上記各連通孔７７ｃは、上記中空部７７ａに上方から回転軸７０の継手部７６を挿入した状態で、上記環状凹部７６ａに対応する位置となっている。

上記各連通孔７７ｃには、それぞれボール部材９が収容されている。上記連通孔７７ｃの中空部７７ａ側の開口径は、その他の部分の径より小さく形成され、上記ボール部材９の一部が上記ソケット本体７７の内周面から中空部７７ａに突出した状態で上記ボール部材９の中空部７７ａへの移動を規制するようになっている。

上記ソケット本体７７の上端周縁には、径方向外側に張り出す断面略Ｌ字状の第１環状張出部７７ｄが設けられる一方、上記ソケット本体７７の上下略中央には、径方向外側に張り出す第２環状張出部７７ｅが設けられている。

上記第１環状張出部７７ｄの張出端部は、上記第２環状張出部７７ｅの張出端部より外側に位置しており、その外形は、平面視で略六角形状をなしている。

上記ソケット７ｂの上部には、両端が開口する筒部材７８がスライド可能に外嵌合されている。

上記筒部材７８は、リング状の筒本体７８ａを備え、上記筒部材７８を上方にスライドさせると、上記筒本体７８ａの上端が上記第１環状張出部７７ｄの下面に当接するようになっている。

上記筒本体７８ａの下端縁には、外側方に突出する第１環状突条部７８ｂが設けられている。

また、上記筒本体７８ａの上端縁寄りには、内側方に突出する第２環状突条部７８ｃが設けられ、該第２環状突条部７８ｃの突出端は上記ソケット本体７７の外周面に摺接可能に接触している。

そして、上記第２環状突条部７８ｃ上方には、空間Ｓ３がソケット本体７７及び筒本体７８ａの間に形成される一方、上記第２環状突条部７８ｃ下方には、空間Ｓ４がソケット本体７７及び筒本体７８ａの間に形成され、上記筒本体７８ａの空間Ｓ４に対応する内周面に上記第２環状張出部７７ｅの張出端部が摺接可能に接触している。

上記ソケット本体７７の上記空間Ｓ４に対応する部分には、コイルバネＳｐ２が外装され、該コイルバネＳｐ２の上端は上記第２環状突条部７８ｃの下面に、下端は上記第２環状張出部７７ｅの上面に接触しており、上記コイルバネＳｐ２は、上記ソケット本体７７に対して上記筒部材７８を上方付勢している。

実施形態３のソケット載置台８は、図１１に示すように、６つのソケット７ｂを載置可能となっている。

実施形態３の載置プレート８０には、切欠部８ａが第２フレーム３１ｂに沿う方向に所定の間隔をあけて６つ形成され、該各切欠部８ａの第２フレーム３１ｂに沿う方向の幅は、上記筒本体７８ａの径より大きく、且つ、上記第１環状張出部７７ｄの最大幅より小さく形成されている。

上記載置プレート８０における第１フレーム３１ａに沿う方向の略中央には、図１２に示すように、第２フレーム３１ｂに沿う方向に延びる貫通孔８０ｂが第２フレーム３１ｂに沿う方向に所定の間隔をあけて３つ形成されている。

また、上記載置プレート８０における各貫通孔８０ｂの反切欠部８ａ側には、上下に延びる取付板８２が突設され、各取付板８２の切欠部８ａ側には、シリンダ８３が固定されている。

該各シリンダ８３は、図１３に示すように、扁平な角柱状をなすシリンダ本体８３ａと、該シリンダ本体８３ａの下端から上下に伸縮する一対のロッド８３ｂと、上記貫通孔８０ｂ内方に位置し、上記両ロッド８３ｂ下端を連結する連結部材８３ｃと、上記載置プレート８０下方に位置し、上記連結部材８３ｃ下面に固定された板部材８１とを備え、該板部材８１には、上記各切欠部８ａに対応する凹部８１ａが一対形成されている。

そして、上記板部材８１の一対の凹部８１ａ及び当該両凹部８１ａに対応する両切欠部８ａの開放側から上記２つの電動トルクレンチ７のソケット本体７７を径方向に同時に挿入し、且つ、上記各段差面部８０ａに上記各ソケット本体７７の第１環状張出部７７ｄを上方から当接させて上記各ソケット７ｂをソケット載置台８に載置するようになっている。

また、上記ソケット７ｂをソケット載置台８に載置した状態で、上記シリンダ８３を作動させると、上記ロッド８３ｂが上下に伸縮するようになっていて、上記ロッド８３ｂを下方に伸ばすと、上記板部材８１がコイルバネＳｐ２の付勢力に抗して上記第１環状突条部７８ｂを下方に押圧するようになっている。

一方、上記ロッド８３ｂを上方に縮めると、上記板部材８１が上方に移動するとともに、コイルバネＳｐ２の付勢力により、ソケット本体７７に対して筒部材７８が上方にスライドするようになっている。

そして、上記筒部材７８を上記コイルバネＳｐ２の付勢力に抗して下方にスライドさせ、且つ、上記回転軸本体７５の継手部７６をソケット本体７７の中空部７７ａに挿入した状態で、上記筒部材７８を上記コイルバネＳｐ２の付勢力で上方にスライドさせると、図１４に示すように、上記ボール部材９は上記第２環状突条部７８ｃによって中空部７７ａ側に押されて一部が上記連通孔７７ｃから中空部７７ａに突出するようになっていて、突出したボール部材９が継手部７６の環状凹部７６ａ壁面を圧接することで、ソケット７ｂが回転軸７０に取り付けられるようになっている。

また、図１５に示すように、上記筒部材７８を上記コイルバネＳｐ２の付勢力に抗して下方にスライドさせると、上記ボール部材９は上記第２環状突条部７８ｃによって中空部７７ａ側に押されなくなって上記空間Ｓ３に移動し、上記継手部７６の環状凹部７６ａ壁面から離れてソケット７ｂの回転軸７０への取付状態を解除するようになっている。

まず、ソケット載置台８のソケット７ｂが挿入されていない切欠部８ａにトルクレンチ本体７ａに取り付けられた状態のソケット７ｂを挿入させる。

次に、板部材８１を下方に移動させて第１環状突条部７８ｂを下方に押圧し、上記コイルバネＳｐ２の付勢力に抗して上記筒部材７８を下方にスライドさせる。

すると、上記筒部材７８の第２環状突条部７８ｃがボール部材９を中空部７７ａ側に押さなくなって上記ボール部材９が空間Ｓ３に移動し、図１５に示すように、上記継手部７６の環状凹部７６ａから離れてソケット７ｂの回転軸７０への取付状態が解除される。

次に、板部材８１を下方に移動させて第１環状突条部７８ｂを下方に押圧し、図１５に示すように、上記コイルバネＳｐ２の付勢力に抗して上記筒部材７８を下方にスライドさせた状態で上記ソケット７ｂの中空部７７ａに上記回転軸７０の継手部７６を上方から外嵌合させる。

しかる後、上記板部材８１を上方に移動させる。すると、コイルバネＳｐ２の付勢力により、ソケット７ｂに対して筒部材７８が上方にスライドし、図１４に示すように、上記第２環状突条部７８ｃがボール部材９を中空部７７ａ側に押してボール部材９の一部が連通孔７７ｃから中空部７７ａに突出するとともに突出したボール部材９が回転軸７０の環状凹部７６ａ壁面を圧接して、ソケット７ｂが回転軸７０に取り付けられる。

以上より、本発明の実施形態３によると、複数の螺合部Ｐ１が略直線状に２列に接近して並設されているようなオイルパンＰの締付作業を行う際に、接近する対になった螺合部Ｐ１の締め付けを同時に行うことができ、しかも、電動アクチュエータ６９によって同時に締め付ける螺合部Ｐ１のピッチを簡単に変更できるので、オイルパンＰの組立時間を短くすることができる。

また、本発明の実施形態３では、ソケット７ｂを取り替える際のシリンダ８３を電動トルクレンチ７側ではなく、ソケット載置台８側に設けているので、電動トルクレンチ７側の重量を軽くして、当該電動トルクレンチ７の移動が滑らかになる。

尚、本発明の実施形態１〜３では、架台３が各第１ガイドレール４１の両端部分を支持しているが、これに限らず、長手方向に離れた少なくとも２箇所で支持していればよい。

また、本発明の実施形態１、３では、１つの第１ガイドレール４１に対して２つの第２ガイドレール５１を第１ガイドレール４１と直交する方向に互いに平行に取り付けているが、複数の第２ガイドレール５１を第１ガイドレール４１と直交する方向に互いに平行に取り付けるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態１〜３では、第１及び第２ガイドレール４１、５１が水平方向に延び、第３ガイドレール６１が上下に延びているが、第１及び第３ガイドレール４１、６１が水平方向の延び、第２ガイドレール５１が上下に延びていてもよいし、第２及び第３ガイドレール５１、６１が水平方向に延び、第１ガイドレール４１が上下に延びていてもよい。すなわち、第２ガイドレール５１が第１ガイドレール４１と直交する方向に延び、第３ガイドレール６１が上記第１及び第２ガイドレール４１、５１と共通する直交方向に延びていればよい。

さらに、本発明の実施形態１〜３では、締付部材がボルトＢの場合について説明しているが、締付部材がナットの場合にでも適用できる。

また、本発明の実施形態１〜３では、締付装置１をオイルパンＰの締付作業に使用したが、これに限らず、例えば、カムキャブの組立時の締付作業においても上記締付装置１を使用することができ、ワークの種類にはこだわらない。

本発明は、複数の締付部材をワークに設けられた複数の被締付部にそれぞれ締め付ける締付装置に適している。

１締付装置
２締付ユニット
３架台
７電動トルクレンチ
７ａトルクレンチ本体
７ｂソケット
８ソケット載置台
４１第１ガイドレール
４２第１スライド部材
５１第２ガイドレール
５３第２スライド部材
６１第３ガイドレール
６２第３スライド部材
６９電動アクチュエータ
７０回転軸
Ｐ１螺合部（被締付部）
Ｂボルト（締付部材）

Claims

複数の締付部材をワークに設けられた複数の被締付部にそれぞれ締め付ける締付ユニットと、
該締付ユニットを支持する架台とを備え、
上記締付ユニットは、上記架台に支持される第１ガイドレールと、
該第１ガイドレールに取り付けられ、当該第１ガイドレールに沿ってスライド移動する複数の第１スライド部材と、
該複数の第１スライド部材にそれぞれ取り付けられ、上記第１ガイドレールと直交する方向に延びる互いに平行な第２ガイドレールと、
該第２ガイドレールに取り付けられ、当該第２ガイドレールに沿ってスライド移動する第２スライド部材と、
該第２スライド部材に取り付けられ、上記第１及び第２ガイドレールと共通する直交方向に延びる第３ガイドレールと、
該第３ガイドレールに取り付けられ、当該第３ガイドレールに沿ってスライド移動する第３スライド部材と、
該第３スライド部材に取り付けられ、回転軸心が上記第３ガイドレールに沿って延びる電動トルクレンチとを備えていることを特徴とする締付装置。
請求項１に記載の締付装置において、
上記第１スライド部材は、上記第１ガイドレールに２つ取り付けられ、
上記電動トルクレンチは、上記両第２ガイドレール間に位置していることを特徴とする締付装置。
請求項２に記載の締付装置において、
上記締付ユニットは、上記第２ガイドレールに沿って延びる方向に対向して一対設けられ、互いに対向する第２ガイドレールの端部が一体に連結されていることを特徴とする締付装置。
請求項１から３のいずれか１つに記載の締付装置において、
上記第１ガイドレールは、長手方向に離れた少なくとも２箇所で上記架台に支持されていることを特徴とする締付装置。
請求項１から４のいずれか１つに記載の締付装置において、
上記電動トルクレンチは、回転軸を有するトルクレンチ本体と、上記回転軸に着脱可能に取り付けられ、当該回転軸と一体に回転するソケットとを備え、
上記架台には、種類の異なる上記締付部材にそれぞれ対応する複数のソケットを載置するソケット載置台が上記電動トルクレンチの移動範囲内に設けられていることを特徴とする締付装置。
請求項１から５のいずれか１つに記載の締付装置において、
上記電動トルクレンチは、上記第３スライド部材に水平方向に並んで互いに接離可能に一対取り付けられていることを特徴とする締付装置。