JP2570980Y2 - ワーク保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車用ホイール等、中心部に挿通孔を有
したワークを保持する装置に関する。

〔従来の技術〕

第６図は、この種のワーク保持装置の要部を概念的に
示したもので、自動車用ホイールの保持装置を例示して
いる。この保持装置は、軸心を含む面で複数に分割し、
かつこれら複数に分割した部分がそれぞれ径方向に沿っ
て移動可能に配設された挿入部材１と、この挿入部材１
の複数に分割したそれぞれの先端外周面から該挿入部材
１の径外方向へ延設した爪部2,2…とを有しており、上
記挿入部材１をホイール（ワーク）３の挿通孔3aに遊貫
させた後に該挿入部材１を拡開させ、上記爪部2,2…を
ホイール３の下面3bにおける挿通孔3aの開口周縁部に当
接係合させることによって該ホイール３を保持するよう
にしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような保持装置では、ホイール３の
下面3bに当接係合する爪部2,2…が挿入部材１の外周面
から外方に突出しているため、上記挿入部材１をホイー
ル３の挿通孔3aに挿抜する際に、この挿通孔3aの周縁部
と爪部2,2…とが互いに干渉し、該爪部2,2…を破損する
虞れがある。

また、ホイール３における挿通孔3aの軸心と挿入部材
１の軸心とが合致していない状態においては、該挿入部
材１を拡開させた場合にも爪部2,2…をホイール３の下
面3bに当接係合させることができない虞れがあり、ホイ
ール３を保持することが困難となる。

本考案の目的は、上記実情に鑑みて、ワークの挿通孔
に挿抜する際の爪部の破損を可及的に防止し、かつワー
クを確実に保持することのできるワーク保持装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案では、鉛直方向に沿って移動可能に配設した挿
入部材（41）と、挿入部材（41）の先端部分（48）に該
挿入部材（41）の軸心に直角となる面に沿って拡縮可能
に配設した複数の爪部材（47）とを具備し、前記複数の
爪部材（47）を縮退させた状態で前記挿入部材（41）の
先端部分（48）をワーク（12）の挿通孔（12a）に貫通
させた後、これら複数の爪部材（47）を拡開させ、各爪
部材（47）を前記ワーク（12）の下面（12b）に当接係
合させるようにしたワーク保持装置において、前記爪部
材（47）に近接離反する態様で前記挿入部材（41）に移
動可能に配設し、かつ前記爪部材（47）に近接するに従
って漸次内方に傾斜する円錐状当接面（52a）を有して
おり、該円錐状当接面（52a）の上端が前記挿入部材（4
1）の軸心を中心として前記ワーク（12）の挿通孔（12
a）よりも外方に位置する一方、該円錐状当接面（52a）
の下端が前記挿入部材（41）の軸心を中心として前記ア
ーク（12）の挿通孔（12a）よりも内方に位置する位置
決め部材（52）と、前記挿入部材（41）に対して前記位
置決め部材（52）を移動させるべくこれら挿入部材（4
1）および位置決め部材（52）の間に介在しており、前
記挿入部材（41）の先端部分（48）を前記ワーク（12）
の挿通孔（12a）に挿入させるに先立って前記位置決め
部材（52）を前記挿入部材（41）における先端部分（4
8）の先端に配置させ、該位置決め部材（52）の円錐状
当接面（52a）を前記ワーク（12）の挿通孔（12a）にお
ける上端開口の周縁部に当接させる当接用シリンダアク
チュエータ（51）とを備え、前記挿入部材（41）を前記
ワーク（12）の挿通孔（12a）に挿入する際に前記位置
決め部材（52）によって前記挿入部材（41）を案内する
ようにしている。

〔作用〕

上記構成によれば、円錐状当接面（52a）をワーク（1
2）の挿通孔（12a）における上端開口の周縁部に当接さ
せることにより、該挿通孔（12a）の軸心と挿入部材（4
1）の軸心とを合致させることができ、さらにこの状態
から挿入部材（41）がワーク（12）の挿通孔（12a）を
貫通した後に爪部材（47）を拡開移動させることによ
り、爪部材（47）をワーク（12）の下面（12b）に確実
に当接させることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本考案を詳細に説
明する。

第５図は、本考案に係るワーク保持装置を適用した自
動車用ホイールの搬送装置10を概念的に示したもので、
治具11上に載置させたホイール（ワーク）12を、次工程
との間を連絡するコンベア13上に搬送する搬送装置10を
例示している。なお、図には明示していないが、上記治
具11上に載置させたホイール12には、当該工程では軽点
位置およびアンバランス量をマークしている。

同図に示すように、この搬送装置10には、フレーム1
4,14上にメインフレーム15を配設している。メインフレ
ーム15は、上記治具11の上方域から上記コンベア13の上
方域に亘って横架しており、第４図に示すように、その
一側面15aに水平方向に延設させた一対のレール部材16,
16を介して第１の移動体17を移動可能に支承している。

これらメインフレーム15および第１の移動体17には、
互いに対向する側面15a,17aにそれぞれラック18,19を固
設しており、さらにこれらラック18,19間にピニオンギ
ヤ20を歯合させている。ピニオンギヤ20は、第５図に示
すように、メインフレーム15の側面15a上に固設させた
スライド用シリンダアクチュエータ21の作動ロッド21a
に軸着しており、該スライド用シリンダアクチュエータ
21が作動した場合にラック18,19間を移動し、もって上
記第１の移動体17を上記メインフレーム15に対して水平
方向（第５図中の左右方向）へ移動させる作用を成す。

また、第４図に示すように、この第１の移動体17は、
他方の側面17bに昇降用シリンダアクチュエータ22を備
えている。昇降用シリンダアクチュエータ22は、鉛直上
下方向（第４図中の上下方向）に沿う態様で下方（同図
中の下方）に向けて配設されており、その本体22aを上
記第１の移動体17から突設させたブラケット23に保持さ
せている。

一方、上記搬送装置10は、第２の移動体24を備えてい
る。第２の移動体24は、その一側面24aに上下方向（第
４図中の上下方向）に延設させた一対のレール部材25,2
5を備えており、これらレール部材25,25を介して上記第
１の移動体17に移動可能に配設されている。

また、第２の移動体24は、上記一方の側面24aにブラ
ケット26を備えている。このブラケット26には、上記第
１の移動体17に配設した昇降用シリンダアクチュエータ
22の作動ロッド22bを連結させており、この昇降用シリ
ンダアクチュエータ22を作動させた場合に上記第２の移
動体24が上記第１の移動体17に対して鉛直上下方向（同
図中の上下方向）へ移動することになる。

さらに、上記第２の移動体24は、他方の側面24bに取
付部24cを有している。取付部24cは、移動体24から外方
に向けて突出しており、クランプ装置30、ワーク保持装
置40およびセンタリング装置50を保持している。

クランプ装置30は、クランパ用シリンダアクチュエー
タ31と、このクランパ用シリンダアクチュエータ31の作
動ロッド31aに連結させたクランパ32とを備えている。
クランパ用シリンダアクチュエータ31は、作動ロッド31
aを鉛直下方に向けた状態でその本体31bを上記取付部24
cに固定させており、伸縮作動した場合に、上記クラン
パ32を取付部24cの下方域において該取付部24cと常に平
行を成す状態で上下方向へ移動させる作用を成す。な
お、図からも明らかなように、上記クランパ32は、その
中心部に挿通孔32aを有している。

ワーク保持装置40は、互いに分割可能に連結した上下
２つの基端部分42および先端部分48からなり、上記ホイ
ール12の挿通孔12a、並びに上記クランパ32の挿通孔32a
内に遊嵌する外径を有した円柱状の挿入部材41を備えて
いる。第１図に示すように、この挿入部材41の上方に位
置する基端部分42には、中心部に挿通孔42aを形成して
おり、その内部には先端部に駆動歯車43を固着した回動
軸44を回動自在に嵌入している。回動軸44は、上下方向
に向けて延在しており、継手45を介してその上端部をロ
ータリアクチュエータ46の駆動軸46aに連結している。

また、上記ワーク保持装置40は、同一形状を成す３つ
の爪部材47,47,47を備えている。爪部材47,47,47は、そ
れぞれ軸部47a,47a,47aと、該軸部47a,47a,47aの先端か
ら径外方向に直角に延在した平板状を成す爪部47b,47b,
47bとを有しており、該爪部47b,47b,47bをそれぞれ挿入
部材41の先端に位置させた状態で、それぞれの軸部47a,
47a,47aを上記挿入部材41における先端部分48の先端面
から軸方向に沿って形成した軸挿通孔48a,48a,48a内に
回動自在に配設している。

第２図からも明らかなように、これら爪部材47,47,47
は、各爪部47b,47,47bが挿入部材41における先端部分48
の先端円形面を三等分した略扇形を成し、個々の爪部47
b,47b,47bにおいて円弧部分と一方の半径方向に沿った
直縁部分との会合部近傍に上記軸部47a,47a,47aを固着
しており、該軸部47a,47a,47aの軸心回り、つまり爪部4
7b,47b,47bが挿入部材41の軸心に直角となる面に沿って
互いに閉塞回転した場合に、同第２図中の実線で示すよ
うに、各爪部47b,47b,47bがそれぞれの直線部分を介し
て互いに密接し、かつこれら爪部47b,47b,47b相互の最
外径が上記挿入部材41における先端部分48の外径とほぼ
同等となる一方、上記軸部47a,47a,47aの軸心回りに互
いに拡開回転した場合に、同第２図中の２点鎖線で示す
ように、各爪部47b,47b,47bがそれぞれ上記挿入部材41
における先端部分48の外周面から突出し、かつこれら爪
部47b,47b,47b相互の最外径がホイール12の挿通孔12aよ
りも太径となるように構成している。

さらに上記爪部材47,47,47は、それぞれ軸部47a,47a,
47aの上端部に従動歯車49,49,49を備えている。従動歯
車49,49,49は、第３図に示すように、それぞれ上述した
回動軸44の下端部に固着させた駆動歯車43に歯合してお
り、この駆動歯車43の回転によってそれぞれの爪部材4
7,47,47を上記軸部47a,47a,47aの軸心回りに同一方向へ
同角度だけ回転させる作用を成す。

センタリング装置50は、第１図に示すように、当接用
シリンダアクチュエータ51と、上端部を介して上記当接
用シリンダアクチュエータ51の作動ロッド51aに連結し
た位置決め部材52とを備えている。当接用シリンダアク
チュエータ51は、作動ロッド51aを鉛直下方に向けて配
設しており、その本体51bを上記取付部24cに固定してい
る。位置決め部材52は、上記挿入部材41の外周に嵌合
し、かつ下端部外周が太径の筒状を成しており、該挿入
部材41に軸心を合致させた状態で爪部47b,47b,47bより
も上方に位置する部位に上下方向に摺動可能に配設して
いる。上記位置決め部材52の太径に構成した下端部分
は、その上端部が上記ホイール12の挿通孔12aよりも太
径の外径を有するとともに、その最下端部が該挿通孔12
aよりも細径の外径を有し、さらにこれらの間に下方に
向けて漸次内方に傾斜する円錐状当接面52aを有してい
る。この位置決め部材52は、上記当接用シリンダアクチ
ュエータ51が作動した場合に上記挿入部材41に対して鉛
直上下方向に移動し、上記円錐状当接面52aを上記爪部4
7b,47b,47bに対して近接離反させることになる。

上記のように構成された搬送装置10では、第５図に示
すように、まずスライド用摺動アクチュエータ21を適宜
作動させ、第１の移動体17を移動させることによってワ
ーク保持装置40における挿入部材41の軸心Ａと、治具11
上に載置させたホイール12における挿通孔12aの軸心Ｂ
とを互いに合致させる（原点位置）。このとき、爪部材
47,47,47は、ロータリアクチュエータ46を適宜作動させ
ることにより、第２図に示すように、それぞれの爪部47
b,47b,47bが挿入部材41の外周面から完全に突出しない
位置に保持させておく。

上述した状態から、今度は昇降用シリンダアクチュエ
ータ22を適宜作動させ、第２の移動体24を下動させるこ
とによって挿入部材41をホイール12の挿通孔12a内に遊
貫させる。

その際、第４図および第５図に示すように、当接用シ
リンダアクチュエータ51を伸長作動させ、位置決め部材
52を挿入部材41における先端部分48の先端に位置させて
おくことにより、該挿入部材41がホイール12の挿通孔12
aに挿入される以前において、当該位置決め部材52の円
錐状当接面52aがホイール12の挿通孔12aにおける上端開
口の周縁部に当接し、該円錐状当接面52aの傾斜作用に
よってホイール12が案内されることになり、挿入部材41
の軸心と挿通孔12aの軸心とが確実に合致される。

しかも、上述したように、上記爪部材47,47,47は、そ
の爪部47b,47b,47bが挿入部材41の外周面から突出して
いないため、ホイール12とこれら爪部47b,47b,47bとが
互いに干渉して該爪部47b,47b,47bに損傷を来す事態が
発生する虞れが全くない。

次に、挿入部材41の先端部分48がホイール12の挿通孔
12aを完全に貫通した状態で上記ロータリアクチュエー
タ46を適宜に作動させ、爪部材47,47,47を回転させるこ
とによってそれぞれの爪部47b,47b,47bを拡開移動させ
る。すなわち、第２図に示すように、爪部47b,47b,47b
を挿入部材41の外周面から突出させ、上述したように、
これら爪部47b,47b,47bの最外径がホイール12の挿通孔1
2aよりも太径となるように配置する（同図中の２点鎖
線）。

この状態においては、上述したように、挿入部材41の
軸心とホイール12における挿通孔12aの軸心とが合致し
ているため、第１図の２点鎖線で示すように、それぞれ
の爪部47b′,47b′,47b′が確実にホイール12の下面12b
に対向する態様で配置されることになり、この状態から
昇降用シリンダアクチュエータ22および当接用シリンダ
アクチュエータ51をそれぞれ適宜作動させ、上記位置決
め部材52をホイール12に対して移動させることなく、つ
まり位置決め部材52の円錐状当接面52aをホイール12に
おける挿通孔12aの開口周縁部に当接係合させたまま、
上記第２の移動体24を介して挿入部材41を上動させれ
ば、爪部47b′,47b′,47b′がホイール12の下面12bにお
ける挿通孔12aの開口周縁部に当接係合し、これら位置
決め部材52の円錐状当接面52aおよび爪部47b′,47b′,4
7b′の間に挟装する態様で該挿入部材41の先端部分48に
当該ホイール12が保持されることになる。

さらにこのとき、クランパ用シリンダアクチュエータ
31を適宜作動させ、クランパ32を下動させれば、該クラ
ンパ32の下面を介してホイール12がより広い面積で挟持
されることになる。

このようにして保持されたホイール12は、スライド用
シリンダアクチュエータ21および昇降用シリンダアクチ
ュエータ22を適宜作動することにより、第５図において
上動した後さらに左動し、コンベア13の上方域に搬送さ
れることになる。

さらにこの状態から、クランパ用シリンダアクチュエ
ータ31を先とは逆方向に作動させてクランパ32を上動さ
せるとともに、ロータリアクチュエータ46を先とは逆方
向に回転させて爪部47b,47b,47bを挿入部材41の外周面
から突出しない位置に保持させ、さらに昇降用シリンダ
アクチュエータ22を作動させて挿入部材41を上動させれ
ば、上記ホイール12をコンベア13上に載置することがで
きる（第５図中の２点鎖線で示す符号12′）。

これらの間、上記搬送装置10によれば、爪部47b′,47
b′,47b′がホイール12の下面12bに当接することによっ
て該ホイール12の下方への移動を阻止しているととも
に、位置決め部材52の円錐状当接面52aがホイール12に
おける挿通孔12aの上面側開口周縁部に当接することに
よって該ホイール12の水平方向並びに鉛直上方への移動
を阻止しており、さらにこのホイール12の上面にクラン
パ32を当接させているため、仮にホイール12に重量バラ
ンスのずれがあった場合、さらにはホイール12に衝撃や
振動等の外力が加わった場合にも、当該ホイール12が途
中で脱落する事態を防止することができるようになる。

しかも、上記搬送装置10によれば、駆動歯車43、回動
軸44および継手45を挿入部材41の内部に配設し、これら
駆動歯車43、回動軸44および継手45を通じ、ロータリア
クチュエータ46の回転力を爪部材47,47,47の軸部47a,47
a,47aを介して爪部47b,47b,47bに伝達するようにしてい
るため、上記挿入部材41における先端部分48の先端面に
おいてこれら爪部47b,47b,47bの占有面積を可及的に大
きく確保することができるため、ホイール12の下面12b
との当接面積が十分に確保でき、安定性や強度の面で有
利となる。因に、上述した駆動歯車43、回動軸44および
継手45を内蔵する挿入部材41が先端部分48と基端部分42
とに分割可能であるため、これら駆動歯車43、回動軸44
および継手45の組立や保守・点検作業等が煩雑になる事
態が発生することもない。

なお、上記実施例では、自動車用ホイールを保持する
保持装置を例示しているが、その他のワークを保持する
ものにももちろん適用することが可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るワーク保持装置に
よれば、円錐状当接面（52a）をワーク（12）の挿通孔
（12a）における上端開口の周縁部に当接させることに
より、該挿通孔（12a）の軸心と挿入部材（41）の軸心
とを合致させることができ、さらにこの状態から挿入部
材（41）がワーク（12）の挿通孔（12a）を貫通した後
に爪部材（47）を拡開移動させることにより、爪部材
（47）をワーク（12）の下面（12b）に確実に当接させ
ることができるため、挿入の際の爪部材（47）の破損を
可及的に防止し、かつ脱落することなくワーク（12）を
確実に保持することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るワーク保持装置を概念的に示した
断面図、第２図は第１図における矢視II図、第３図は第
１図におけるIII-III線断面図、第４図は本考案に係る
ワーク保持装置を適用した搬送装置の要部を概念的に示
した断面側面図、第５図は本考案に係るワーク保持装置
を適用した搬送装置を概念的に示した正面図、第６図は
従来のワーク保持装置の要部を概念的に示した図であ
る。 12……ワーク、12a……ワークの挿通孔、12b……ワーク
の下面、41……挿入部材、47……爪部材、48……先端部
分、51……当接用シリンダアクチュエータ、52……位置
決め部材、52a……円錐状当接面。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鉛直方向に沿って移動可能に配設した挿入
   部材（41）と、 挿入部材（41）の先端部分（48）に該挿入部材（41）の
   軸心に直角となる面に沿って拡縮可能に配設した複数の
   爪部材（47）と を具備し、前記複数の爪部材（47）を縮退させた状態で
   前記挿入部材（41）の先端部分（48）をワーク（12）の
   挿通孔（12a）に貫通させた後、これら複数の爪部材（4
   7）を拡開させ、各爪部材（47）を前記ワーク（12）の
   下面（12b）に当接係合させるようにしたワーク保持装
   置において、 前記爪部材（47）に近接離反する態様で前記挿入部材
   （41）に移動可能に配設し、かつ前記爪部材（47）に近
   接するに従って漸次内方に傾斜する円錐状当接面（52
   a）を有しており、該円錐状当接面（52a）の上端が前記
   挿入部材（41）の軸心を中心として前記ワーク（12）の
   挿通孔（12a）よりも外方に位置する一方、該円錐状当
   接面（52a）の下端が前記挿入部材（41）の軸心を中心
   として前記ワーク（12）の挿通孔（12a）よりも内方に
   位置する位置決め部材（52）と、 前記挿入部材（41）に対して前記位置決め部材（52）を
   移動させるべくこれら挿入部材（41）および位置決め部
   材（52）の間に介在しており、前記挿入部材（41）の先
   端部分（48）を前記ワーク（12）の挿通孔（12a）に挿
   入させるに先立って前記位置決め部材（52）を前記挿入
   部材（41）における先端部分（48）の先端に配置させ、
   該位置決め部材（52）の円錐状当接面（52a）を前記ワ
   ーク（12）の挿通孔（12a）における上端開口の周縁部
   に当接させる当接用シリンダアクチュエータ（51）と を備え、前記挿入部材（41）を前記ワーク（12）の挿通
   孔（12a）に挿入する際に前記位置決め部材（52）によ
   って前記挿入部材（41）を案内することを特徴とするワ
   ーク保持装置。