JP2023546280A - 充填アダプタ用の迅速交換装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車産業の組立ラインにおいて車両を満たす充填アダプタ用の迅速交換装置に関する物であって、この組立ラインでは、車両の回路及び容器は作動材料で充填され、この作動材料は、空気圧及び油圧ラインを備えたホースアセンブリと充填アダプタを介して、充填システムから開始して、対応する回路及び容器に供給され、その際、別々の連結板はホースアセンブリから充填システムへの分離点に配置されていて、その際、連結板に対する機能的な対応物として、連結ブロックは充填システムに設計されている。本発明の課題は、連結板及び連結ブロックの自動締結を可能にし、これら２つのアセンブリのうちの１つに構造的に一体化された迅速交換装置を提供することである。課題は、以下のこと、即ち、連結ブロック（１）は、その中心縦軸線に沿って貫通するチャネル構造（６）を備え、このチャネル構造（６）には引張り棒（３）が配置されていて、連結ブロック（１）では、空気圧シリンダ（７）を備えたアセンブリ（５）が、連結板（２）と反対側の端面に配置されていて、その際、チャネル構造（６）中の引張り棒（３）は、その軸方向に延在するセクションにわたって、バネ組立体（４）によって囲まれていて、バネ組立体（４）は、その２つの端部分において引張り棒（３）の取付け位置（８）と固定の位置で支持されていて、その際、空気圧シリンダ（７）は、引張り棒（３）の上方の端面に作用できるピストン面を備え、その際、空気圧シリンダ（７）に対向する引っ張り棒の端面部分において引張り棒（３）は、シリンダネジの形態の収容形状体（１１）を備え、その際、連結板（２）は、長孔の形態での収容形状体（９）を備え、引張り棒（３）の長手方向軸に対してこの収容形状体（９）がシリンダネジとして引張り棒（３）に形成されている収容形状体（１１）の形態で第一の開断面部を備えるセクション（Ａ）から、第一の開断面より狭い輪郭開口とアンダーカットを備える第２の開断面部を有するセクション（Ｂ）へと半径方向において移行するように、連結板（２）を引張り棒（３）に引っ掛けることができ、その際、アンダーカットの内部構造空間は引張り棒（３）に形成されているシリンダネジ（１１）の形態の輪郭を備える、ことによっても解決される。

Description

本発明は、自動車産業の組立ラインにおいて車両を満たす充填アダプタ用の迅速交換装置に関するものであって、
この組立ラインでは、車両の回路及び容器は作動材料で充填され、
この作動材料は、空気圧ライン及び油圧ラインを備えたホースアセンブリと充填アダプタを介して、充填システムから開始して、対応する回路及び容器に供給され、
その際、別々の連結板はホース組立体から充填システムへの分離点に配置されていて、この連結板には、ボア部及びシール部を介して充填システムに接続される全ての空気圧及び油圧ラインが連結されていて、
その際、連結板に対する機能的な対応物として、連結ブロックは充填システムに設計されていて、
その際、連結板と連結ブロックは一致するボアパターンを有し、その結果、組立状態では、連結板と連結ブロックの接続領域において同一輪郭の流路が形成されている。

車両の製造中、車両の回路、コンテナ、及び類似のアセンブリは、自動車産業における組立ラインにおいて初めて作動材料で満たされなければならない。例えば、燃料、ブレーキ流体、冷却剤又は冷媒のような作動材料は、充填システムから、多数の空気圧ライン及び油圧ラインを備えたホースアセンブリ及び充填アダプタを介して、大部分で自動化されたプロセスにおいて、車両のそれぞれの回路及び容器内に供給される。充填アダプタは、作業者によって手動で、又は車両上のロボットによって自動的に対応するインターフェースに適合させる。このような組立ラインの原理は、例えば、特許文献１から知られている。

充填されるべき車種によって作動材料が一部で異なるので、必要に応じて充填アダプタを交換しなければならない。充填アダプタを交換するために、好ましくは、ホース組立体から充填システムへの分離点に、別個の接続板が配置される。ボア部とシール部を介して充填システムに接続されるすべての空気圧及び油圧ラインは、この接続板に連結されている。連結板に対する機能的な対応物として、連結ブロックは充填システムに設けられている。連結板と連結ブロックは一致するボアパターンを有し、その結果、組立状態では、このアセンブリの接続領域において同一輪郭の流路が形成されている。

連結板は、ネジ接続によって簡単な方法で連結ブロックに取り付けることができる。しかし、充填アダプタの交換は、生産工程で直接必要になることが多く、従って必然的に時間的な制約を受けるため、このようなネジ接続は、緩めや接続に対して時間を要するというデメリットが生じる。これにより、連結板を連結ブロックに固定するためのネジ接続の代わりに、迅速交換装置がますます使用されることが増えている。

このようなあるアセンブリを別のアセンブリに一時的に締結しなければならない技術的解決策は、このような迅速交換装置の設計に適している。このタイプの締付装置は、工具製造から知られており、例えば、特許文献２に記載されている。この基本的な解決方法は、これまで、連結板を連結ブロックに固定するための迅速交換装置にも使用されていた。この場合、連結板は、２つの締付要素及び２つの引込み用ニップルによって連結ブロックに取り付けられ、これらはそれぞれが手動で操作可能なハンドレバーに動作接続されている。引込み用ニップルは、ハンドレバーの旋回によって締付要素内に格納される。これによりシール部が互いに加圧され、連結板が連結ブロックの所定の位置にしっかりと固定される。

このタイプの迅速交換装置は基本的にその価値が証明されていて、連結板と連結ブロックの間の機能的に信頼できる接続を保証している。しかし、欠点は、これが完全に手動式解決であることである。充填アダプタを交換するために、作業者は両締付要素を手で緩め、充填アダプタを取り外す必要がある。したがって、充填アダプタの自動緩和は不可能である。さらに、ハンドレバーが同期して作動しない場合、互いに独立して作用する２つの締付要素は、しばしば、連結板を傾斜させ、その結果、充填プロセス全体の機能的信頼性を損なう可能性がある。また、これに関連する充填システムの製造業者は、これまで締付要素を別個に、コストのかかるアセンブリとして他の製造業者から購入する必要があった。

米国特許出願公開第２００３／１６４２００号明細書 独国特許出願公開第１０２００５０４３７５１号明細書

本発明の課題は、連結板及び連結ブロックの自動締結を可能にし、これら２つのアセンブリのうちの１つに構造的に一体化された充填アダプタ用の迅速交換装置を提供することである。

この課題は、連結ブロックが、その中心縦軸線に沿って貫通するチャネル構造を備え、このチャネル構造には引張り棒が配置されていて、かつ連結ブロックでは、空気圧シリンダを備えたアセンブリが連結板と反対側の端面に配置されていることによって解決され、
その際、チャネル構造中の引張り棒は、その軸方向に延在するセクションにわたって、バネ組立体によって囲まれていて、バネ組立体は、その２つの端部分においてそれぞれ１つの取付け要素を用いて引張り棒に固定の位置で支持されていて、
その際、空気圧シリンダは、引張り棒の上方の端面に作用できるピストン面を備え、
その際、空気圧シリンダに対向する引っ張り棒の端面部分において引張り棒は、シリンダネジの形態の収容形状体を備え、
その際、連結板は、長孔の形態での収容形状体を備え、かつ
引張り棒の長手方向軸線に対してこの収容形状体がシリンダネジとして引張り棒に形成されている収容形状体の形態で第１の開断面部を備えるセクションから、第一の開断面より狭い輪郭開口とアンダーカットを備える第２の開断面部を有するセクションへと半径方向において移行するように、連結板を引張り棒に引っ掛けることができ、
その際、アンダーカットの内部構造空間は引張り棒に形成されているシリンダネジの形態の輪郭を備える、ことによっても解決される。有利な実施形態は、従属請求項の対象であり、その技術的特徴は実施例でより詳細に説明される。

したがって、本発明による充填アダプタ用の迅速交換装置の基本的な特徴は、連結ブロックの中央に配置されているバネ組立体であり、その別の構成要素との動作接続によって、連結板又はホースアセンブリを連結ブロックに正確に固定し、及びシール部の機能的で確実な圧縮が達成される。

これは、先行技術を超える利点をもたらす。つまり、充填アダプタの交換が自動的に準備でき、個別の工具を必要とせずに実施できるようになった。バネ作用により、スイッチオフ状態で電流の供給及び／又は圧縮空気の供給が遮断された場合でも、連結ブロックと連結板との間の密閉性が確保される。

本発明による迅速交換装置は、製造業者における充填システムの初期装備と、使用者におけるその後の後付け装備の両方に適している。この場合、迅速交換装置を、車両にさまざまな操作材料を装填するために利用できる。

本発明の実施形態が図面に基づいて以下で説明される。

迅速交換装置の基本構造を断面図で示す。 第１の位置における連結板への引張り棒の差し込みを示す。 第２の位置における連結板への引張り棒の差し込みを示す。 第３の位置における連結板への引張り棒の差し込みを示す。

図面に描画されている迅速交換装置は、自動車産業における組立ラインにおいて車両を満たす（ここではより詳細には描画されていない）充填アダプタ用に設計されていて、この組立ラインでは、車両の回路、容器、及び類似のアセンブリはそれぞれ異なる作動材料で充填される。これらの作動材料（燃料、ブレーキ液、冷却剤、冷媒など）は、複数の空気圧及び油圧ラインを備えたホースアセンブリと充填アダプタを介して、充填システムから開始して、対応する回路及び容器に供給される。

別々の連結板２はホース組立体から充填システムへの分離点に配置されていて、この連結板には、ボア部及びシール部を介して充填システムに接続される全ての空気圧及び油圧ラインが連結されている。連結板２に対する機能的な対応物として、連結ブロック１は充填システムに設計されている。連結板２と連結ブロック１は一致するボアパターンを有し、その結果、組立状態では、連結板２と連結ブロック１の接続領域において同一輪郭の流路が形成されている。

このような構造は基本的に既知であり、それ以上詳細な説明は不要である。しかし、現在状況で重要なのは、具体的な設計上の構成である。

図１によれば、連結ブロック１は、中心縦軸線に沿って貫通するチャネル構造６を備える。チャネル構造６の内部には引張り棒３が配置されている。連結ブロック１では、空気圧シリンダ７を備えたアセンブリ５が、連結板２と反対側の端面に配置されている。空気圧シリンダ７は、引張り棒３の上方の端面に作用できるピストン面を備える。

引張り棒３は、その軸方向に延在するセクションにわたって、バネ組立体４によって囲まれている。バネ組立体４は、その２つの端部分においてそれぞれ１つの取付け要素８を用いて引張り棒３に固定の位置に支持されている。好ましくは、バネ組立体４の各端面上に載置されているワッシャ又はブッシュ、及び引張り棒３のネジ部上で移動可能なネジがこの目的のために使用される。代替的には、ばね組立体４の各端面に載置されているワッシャ又はブッシュ、及び引張り棒３の半径方向に延在するボア部内で支持可能な割りピンを備えた設計が可能である。しかし、取付け要素８もまた違ったふうに設計することもできる。

空気圧シリンダ７に対向する引っ張り棒の端面部分において、引張り棒３は、図２及び図３に拡大した図で見ることができるシリンダネジの形態の収容形状体１１を備える。

連結板２は収容形状体９を有し、その構造は主に図２から見ることができる。この収容形状体９は、連結板２を引張り棒３に引っ掛けることができるように設計されている。この目的のために、収容形状体９は長孔の形態で設計され、（引張り棒３の長手方向軸線に関して）引張り棒３に形成されているシリンダネジ１１の形態の第１の開断面を有するセクション「Ａ」を備える。セクション「Ａ」は、半径方向において、第２の開断面を有するセクション「Ｂ」に移行する。セクション「Ｂ」は、セクション「Ａ」における第一の開断面よりも狭い輪郭開口を備える。加えて、セクション「Ｂ」は、アンダーカットを備える。アンダーカットの内部構造空間は引張り棒３に形成されているシリンダネジ１１の形態の輪郭を備える。

収容形状体９及び１１のこれらの幾何学的形状によって、連結板２を引張り棒３に引っ掛けることができる。従って、連結板２と連結ブロック１との力係止連結が引張り棒３を介して達成することができる。

有利な実施形態では、連結ブロック１及び連結板２は、それぞれ、互いに一致し、互いに動作接続できる少なくとも１つの階段状の部品セクション１０を備えることを企図する。図１に描画されている実施形態によれば、２つのそのような部品セクション１０を設けることもできる。したがって、引張り棒３を介した力係止連結に加えて、部品セクション１０を介して形状接合式の接続が達成され、その結果、連結ブロック１及び連結板２の正確な位置固定が確保される。

図面に描画されている迅速交換装置には、以下の機能シーケンスがある。

図２は、円筒ネジとして設計されている収容形状体１１を備える連結ブロック１と、長孔として設計されている収容形状体９を備える連結板２との取り外し状態におけるアセンブリを示す。

連結ブロック１にホースアセンブリと共に連結板２を取り付けるために、まずバネ組立体４にプレテンションをかける必要がある。このために、空気圧シリンダ７は引張り棒３を上方から押圧し、バネ組立体４を圧縮する。引張り棒３の下方領域に設計されているシリンダスクリューの形態の収容形状体１１は、バネ組立体４が圧縮されると下方に移動する（図３参照）。連結板２に特別な収容形状体９を用いて、この連結板２を引張り棒３に引っ掛けることができる。

図４によれば連結板２を引張り棒３に引っ掛けるとすぐに、空気圧シリンダ７が再び移動して戻り、バネ組立体４は多少緩まる。この場合、引張り棒３は上方に引っ張られ、それと同時に連結板２を上方に運ぶ。連結板２が連結ブロック１に当接するとすぐに、シール部が圧縮される。これによって、まだプレテンションがかけられているバネ組立体４は、連結板２を連結ブロック１に引っ張り、それ故、固定される。

この技術的解決策により、充填アダプタの交換を完全に自動で準備することができる。システムは、油圧ラインを空にし、制御ラインが減圧されることにより、特別なステップでアダプタ交換の準備を行う。連結板２は、ホースアセンブリと共にアンロックされる。切り替え後、充填アダプタの同様の自動連結が可能になる。ホースアセンブリ付き連結板２は、作業員によって単に取り外し、再び引っ掛ければ十分である。固定はバネ組立体４を介して行われるので、連結ブロック１と連結板２との位置固定は、システムのスイッチが切れて減圧された場合でも確実に行われる。

１ 連結ブロック
２ 連結板
３ 引張り棒
４ バネ組立体
５ 空気圧用アセンブリ
６ 連結ブロック中のチャネル構造
７ 空気圧シリンダ
８ 取付け要素
９ 連結板上の収容形状体／長孔
１０ 階段形状の部品セクション
１１ 連結ブロック上の収容形状体／円筒ネジ
Ａ 連結板の収容形状体の大きな断面開口部を備えるセクション
Ｂ 連結板の収容形状体のアンダーカットを備えるセクション

Claims (4)

1. 自動車産業の組立ラインにおいて車両を満たす充填アダプタ用の迅速交換装置であって、
   この組立ラインでは、車両の回路及び容器は作動材料で充填され、
   この作動材料は、空気圧ライン及び油圧ラインを備えたホースアセンブリと充填アダプタを介して、充填システムから開始して、対応する回路及び容器に供給され、
   その際、別々の連結板はホースアセンブリから充填システムへの分離点に配置されていて、この連結板には、ボア部及びシール部を介して充填システムに接続される全ての空気圧及び油圧ラインが連結されていて、
   その際、連結板に対する機能的な対応物として、連結ブロックは充填システムに設計されていて、
   その際、連結板と連結ブロックは一致するボアパターンを有し、その結果、組立状態では、連結板と連結ブロックの接続領域において同一輪郭の流路が形成されている、
   当該迅速交換装置において、
   連結ブロック（１）は、その中心縦軸線に沿って貫通するチャネル構造（６）を備え、このチャネル構造（６）には引張り棒（３）が配置されていて、
   連結ブロック（１）では、空気圧シリンダ（７）を備えたアセンブリ（５）が、連結板（２）と反対側の端面に配置されていて、
   その際、チャネル構造（６）中の引張り棒（３）は、その軸方向に延在するセクションにわたって、バネ組立体（４）によって囲まれていて、バネ組立体（４）は、その２つの端部分においてそれぞれ１つの取付け要素（８）を用いて引張り棒（３）に固定の位置で支持されていて、
   その際、空気圧シリンダ（７）は、引張り棒（３）の上方の端面に作用できるピストン面を備え、
   その際、空気圧シリンダ（７）に対向する引っ張り棒の端面部分において引張り棒（３）は、シリンダネジの形態の収容形状体（１１）を備え、
   その際、連結板（２）は、長孔の形態での収容形状体（９）を備え、
   引張り棒（３）の長手方向軸に対してこの収容形状体（９）がシリンダネジとして引張り棒（３）に形成されている収容形状体（１１）の形態で第一の開断面部を備えるセクション（Ａ）から、第一の開断面より狭い輪郭開口とアンダーカットを備える第２の開断面部を有するセクション（Ｂ）へと半径方向において移行するように、連結板（２）を引張り棒（３）に引っ掛けることができ、
   その際、アンダーカットの内部構造空間は引張り棒（３）に形成されているシリンダネジ（１１）の形態の輪郭を備える、
   ことを特徴とする迅速交換装置。
2. 連結ブロック（１）と連結板（２）は、それぞれ、互いに一致し、かつ互いに動作接続することができる少なくとも１つの階段状の部品セクション（１０）を有することを特徴とする請求項１に記載の迅速交換装置。
3. 引張り棒（３）においてばね組立体（４）を位置的に固定して支持する取付け要素（８）が、それぞれ、ばね組立体（４）の端面に載置されたワッシャ又はブッシュ、及び引張り棒（３）のネジ部上で移動可能なネジを備えることを特徴とする請求項１に記載の迅速交換装置。
4. 引張り棒（３）においてばね組立体（４）を位置的に固定して支持する取付け要素（８）が、それぞれ、ばね組立体（４）の端面上に載置されたワッシャ又はブッシュ、及び引張り棒（３）の半径方向に延びるボア部内で支持可能な割りピンを備えることを特徴とする請求項１に記載の迅速交換装置。

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