JP3239766B2 - ハブボルトの位相決め方法及び位相決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のハブホイー
ルに立設されたハブボルトの位相決め方法及び位相決め
装置、特に、ハブボルトの立設本数の異なる場合でも単
一機構によって精密な位相決めを行うことのできる位相
決め方法及び位相決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車の生産工場において、車
両組立作業の自動化が盛んに行われている。例えば、組
立中の車両にタイヤを装着固定する場合、自動供給装置
によって、ホイールに装着されたタイヤが車両のハブホ
イールの前面に供給され、前記ハブホイールに複数立設
されたハブボルトと、前記ホイールに形成されたハブ孔
とが位置決めされた後、ハブナットが装着されたナット
ランナーが複数配置されたランナーユニットによって、
一括してナット締めが行われ、タイヤの装着固定が行わ
れる。

【０００３】この場合、スムーズな装着固定作業を行う
ためには、車両のハブホイールに立設するハブボルトの
位相と、タイヤホイールのハブ孔の位相とを正確に一致
させる必要がある。タイヤは自動供給時の把持位置やガ
イド位置を調整することによって、ハブ孔の位相を所定
位置に容易に合わせることができるが、ハブホイール
は、車両組立過程において、組立ライン上で回転してし
まうので、ハブホイールに立設するハブボルトは、タイ
ヤ装着時に改めて位相決めを行う必要がある。

【０００４】例えば、特開平６−１７１３０２号公報に
は、車輪の組付け装置が開示されている。その中で、任
意のハブボルトに爪部材を当接させ、この爪部材を所定
位置まで移動することによって、ハブホイールを回転さ
せ、ハブボルトの位相決めを行う技術が示されている。

【０００５】このように、ハブホイールに沿って、回転
移動する爪部材を用いて、ハブホイールを回転させる場
合、２秒程度で位相決めを行うため、位置決め速度が比
較的大きくハブホイールが慣性によって、回転し過ぎて
しまう場合がある。そこで、従来、図５（ａ），（ｂ）
に示すように、二次的な精密位置決めを行っている。図
５（ａ）のように、５本のハブボルトが立設したハブホ
イール１０２ａの場合、爪部材１００でハブホイール１
０２ａに立設された任意のハブボルト１０４ａをハブホ
イール１０２ａの円周に沿って、付勢して位相決めした
後、再度、図中右斜め下方から突出移動してくるＶブロ
ック１０６ａから成る位置決め手段を他のハブボルト１
０４ｂに付勢して正確な位相決めを行っている。

【０００６】また、図５（ｂ）に示す４本のハブボルト
が立設されたハブホイール１０２ｂの場合も同様に、爪
部材１００で任意のハブボルト１０４ａを付勢して位相
決めした後、鉛直下方から突出移動してくるＶブロック
１０６ｂによって正確な位相決めを行っている。

【０００７】このように、タイヤ装着時にハブボルトの
精密位相決めを行うことによって自動装置による効率的
なタイヤ組付を行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のハブボ
ルトの位置決め方法及び装置では、ハブボルトの立設本
数に応じて独立して所定位置に突出移動する個別の精密
位相決め機構が必要になり、装置が複数必要になるか、
または装置自体が大型化してしまうという問題がある。

【０００９】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、ハブボルトの立設本数に影響される
ことなく単一の機構でハブボルトの精密位相決めを行う
ことのできる汎用性の高いハブボルトの位相決め方法及
び位相決め装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の構成は、車両のハブホイールを回
転し、前記ハブホイールに立設された複数のハブボルト
の位相決めを行う方法であって、任意の１本のハブボル
トを基準ボルトとして、所定基準位置に移動させる第１
移動工程と、前記基準ボルトから等距離に位置する一対
のハブボルトをボルト軸直角方向から付勢し、前記基準
位置から等距離にある２点を結ぶ基準線上に移動させる
第２移動工程と、を含み、前記基準ボルトの位置修正を
行い精密位相決めを行うことを特徴とする。

【００１１】ここで、前記基準位置を例えば、鉛直線上
に設定した場合、前記基準線は水平線となる。この構成
によれば、第１移動工程で基準ボルトとなるハブボルト
がほぼ基準位置に移動し、仮位置決めが行われ、第２移
動工程で、２本のハブボルトを基準線上に移動させるこ
とによって、前記基準ボルトの基準位置に対する位置修
正が行われ精密位相決めを行うことができる。この時、
ハブホイールに３本以上のハブボルトが立設されていれ
ば、必ず基準ボルトから等距離に位置する一対のハブボ
ルトが存在し、付勢することができるので、ハブボルト
の立設本数の影響を受けることなく精密位相決めを行う
ことができる。

【００１２】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、車両のハブホイールを回転し、前記ハブホ
イールに立設された複数のハブボルトの位相決めを行う
位相決め装置であって、任意の１本のハブボルトを基準
ボルトとして、所定基準位置に移動させる第１移動機構
と、前記基準ボルトから等距離に位置する一対のハブボ
ルトに当接し、該ハブボルトをボルト軸直角方向から付
勢し、前記基準位置から等距離にある２点を結ぶ基準線
上に移動させる第２移動機構と、を含み、前記基準ボル
トの位置修正を行い精密位相決めを行うことを特徴とす
る。

【００１３】この構成によれば、第１移動機構によっ
て、基準ボルトとなるハブボルトをほぼ基準位置に仮位
置決めする。続いて、第２移動機構が他の２本のハブボ
ルトを基準線上に移動させることによって、基準ボルト
の基準位置に対する位置修正を行うことができる。この
時、一対のハブボルトの間隔はハブホイールの直径やハ
ブボルトの立設本数によって異なるが、第２移動機構は
ハブボルトを付勢するのみなので、ハブボルト当接部の
広さを適宜選択することによって、ハブボルトの立設本
数や立設間隔の影響を受けることなく付勢が可能で精密
位相決めを行うことができる。

【００１４】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記第２移動機構は、各ハブボルトに当接
する当接片を有し、各当接片は斜め側方から互いに接近
しながらハブボルトを付勢することを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、ハブボルトの位相決め
に必要ないハブボルトの干渉を受けることなく位相決め
を行うための一対のハブボルトに当接片を接近させるこ
とができると共に、当接片のハブボルト当接面を大きく
することが可能になり、ハブボルトの立設本数や立設間
隔に影響されることなく単一の機構でハブボルトの精密
位相決めを行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づき説明する。図１には本実施形態のハブボル
トの位相決め装置の動作概念図が示されている。図１で
は、図示しない車両に取り付けられたハブホイール１０
に５本のハブボルト１２ａ〜１２ｅが立設され、ハブボ
ルトの位相の基準位置Ｐが鉛直線Ｙ上にある場合を例に
とって説明する。

【００１７】ハブボルトの位相決めを行う場合、ハブホ
イール１０の円周に沿って移動する第１移動機構１４に
よって、任意のハブボルトによって仮位置決めを行い、
続いて上下方向に移動する第２移動機構１６によって、
精密位置決めを行うことによって実現する。前記第１移
動機構１４は進退自在な爪部１４ａが鉛直線Ｙから時計
回り方向に例えば１１０°回転した位置に突出し、反時
計回り方向に円周に沿って移動する。この時、第１移動
機構１４の移動距離は作業時間短縮のため最低限にする
ことが望ましいが、１２０°間隔でハブボルトが立設す
る３本タイプの位相決めを可能にすることを考慮する
と、前記基準位置Ｐから例えば１１０°回転した位置か
ら第１移動機構１４を動作させればよいことになる。第
１移動機構１４が１１０°回転すれば、ハブボルトの本
数が４本以上のタイプであれば、移動中に必ず任意の１
本と爪部１４ａが当接し、当接したハブボルト、例えば
ハブボルト１２ａを基準位置Ｐまで移動すると共に、こ
のハブボルト１２ａを基準ボルトとして決めることがで
きる。また、３本の場合でもハブボルトと爪部１４ａが
当接しないのは、任意のハブボルトが基準位置Ｐより左
方向に１０°以内のずれを有して停止している時であ
る。第１移動機構１４による仮位置決めの目的を考慮す
れば、１０°以内のずれであれば、第１移動機構１４に
よって任意のハブボルトが移動されたことと等価である
と認められ、１０°以内に初めから存在したハブボルト
を基準ボルトとして決めることができる。

【００１８】基準ボルトの決定及び基準位置Ｐへの仮位
置決め（移動）が終了したら、第２移動機構１６を下方
から鉛直上方に向かって移動させる。この第２移動機構
１６はシリンダ１８等の駆動手段によって、上下駆動す
る当接片２０を有している。この当接片２０は断面略コ
の字形状を呈し、前記基準となるハブボルト１２ａから
等距離に位置する一対のハブボルト１２ｂ，１２ｃにの
み当接するように構成されている。また、当接片２０の
上端面２０ａは前記鉛直線Ｙと直交する水平面を形成し
ている。当接片２０は凹部２０ｂを有しているので、上
昇する時に位相決めに必要ないハブボルト、図１の場合
ハブボルト１２ｄ，１２ｅに接触することなく上昇する
ことができる。

【００１９】基準ボルトであるハブボルト１２ａが仮位
置決めされた時にハブホイール１０の慣性等により反時
計回り方向に回り過ぎた場合があるため、前記当接片２
０の上端面２０ａが所定位置より反時計方向に移動して
いるハブボルト１２ｂのボルト軸直角方向から当接し上
方に付勢する。この付勢によって、ハブホイール１０は
時計回り方向に回転し、所定位置より反時計方向に移動
しているハブボルト１２ｃが上昇してきた当接片２０の
上端面２０ａに付勢されるようになる。そして、ハブボ
ルト１２ｂ，１２ｃが当接片２０に当接した時、前記基
準位置Ｐから等距離にある２点を結ぶ基準線Ｘ（図１の
場合水平線）上にハブボルト１２ｂ，１２ｃが移動した
ことになる。その結果、基準ボルトであるハブボルト１
２ａの位置修正が行われ精密位相決めを完了する。

【００２０】この後、位相決め装置は後退し、所定の位
相決めが行われたタイヤが図示しない自動タイヤ供給機
から供給され、ハブナットが装着されたナットランナー
が複数配置されたランナーユニットによって、一括して
ナット締めが行われ、タイヤの装着固定が行われる。

【００２１】図２には、位相決め装置２２の具体的な構
造を示す概略断面図が示されている。位相決め装置２２
はハブホイール１０に立設するハブボルト１２ａのボル
ト軸と平行に配置されたガイドレール２４に沿って進退
自在に配置されている。そして、前記ガイドレール２４
上を摺動するベースプレート２６上には、ハブボルトの
第１移動機構１４と第２移動機構１６とが載置されてい
る。

【００２２】前記第１移動機構１４には、前記ハブホイ
ール１０の支持機構２８が一体に形成されている。前記
支持機構２８は複数のベアリング３０によって回転自在
に支持されたガイドホルダ２８ａを有し、ハブホイール
１０の中心部に装着されたコーン状のガイドキャップ３
２と係合して、前記ハブホイール１０と位相決め装置２
２との相対的な位置決めを行う。なお、この位置決めの
ためにガイドレール２４を含む位相決め装置２２は図示
しない微調整機構によって上下に調整することができ
る。

【００２３】前記支持機構２８はベアリング３０を介し
て回転駆動体３６によって支持され、さらに、この回転
駆動体３６は複数のベアリング３４によって回転自在に
支持されている。この回転駆動体３６の外周には、ドリ
ブンギア３８が固着され、該ドリブンギア３８に噛合す
るドライブギア４０をモータ４２によって駆動すること
によって、回転駆動体３６を所定量回転させることがで
きる。前記回転駆動体３６の先端には、軸３６ａによっ
て支持された爪部１４ａが配置され、プランジャ４４に
よって常に直角位置（実線で示す爪部１４ａの位置）に
付勢されている。従って、位相決め装置２２がハブホイ
ール１０に接近した時、ハブボルトの先端部と爪部１４
ａが衝突した場合、爪部１４ａはプランジャ４４のスプ
リング４４ａの付勢力に抗して２点鎖線で示す位置に変
位する。この状態で、前記モータ４２の駆動により回転
駆動体３６が回転すると、爪部１４ａはハブボルトから
外れると共に、実線で示す位置に復帰して、隣接するハ
ブボルトの側面から当接する。そして、この当接したハ
ブボルトを基準ボルトとして、基準位置まで移動し、ハ
ブボルトの第１移動行程を終了する。

【００２４】続いて、ベースプレート２６上に配置され
た第２移動機構１６のシリンダ１８が駆動し、当接片２
０を上方に移動させると、図１に示すように位相決めに
必要ないハブボルト１２ｄ，１２ｅを避けながらハブボ
ルト１２ｂ，１２ｃに当接する。そして、前記基準位置
Ｐ（図１参照）から等距離にある２点を結ぶ基準線Ｘ
（図１の場合水平線）上にハブボルト１２ｂ，１２ｃを
移動させ、基準ボルトであるハブボルト１２ａの位置修
正が行われ第２移動機構である精密位相決めを完了す
る。

【００２５】図３（ａ），（ｂ）には、異なるタイプの
ハブホイールのハブボルトの位相決めの動作例が示され
ている。図３（ａ）に示すハブホイール４６は図１と同
様に５本のハブボルト４８ａ〜４８ｅを有するが、配置
半径が図１より小さい場合である。この場合も図１と同
様に爪部１４ａによって基準ボルトとなるハブボルト４
８ａを仮位置決めした後、当接片２０によって、基準ボ
ルトから等距離に位置する一対のハブボルト４８ｂ，４
８ｃをボルト軸直角方向から付勢し基準位置から等距離
にある２点を結ぶ基準線上に移動させる。その結果、基
準ボルトであるハブボルト４８ａの位置修正が行われ精
密位相決めを完了する。

【００２６】図１の例と図３（ａ）の例では、ハブボル
トと当接片の上端部との図１の基準線Ｘ方向の当接位置
が異なるのみで、同一の当接片による同一の付勢動作に
よって、ハブボルトの精密位相決めを行うことができ
る。

【００２７】図３（ｂ）に示すハブホイール５０には、
４本のハブボルト５２ａ〜５２ｄが立設されている。こ
の場合も図１や図３（ａ）と同様に爪部１４ａによって
基準ボルトとなるハブボルト５２ａを仮位置決めした
後、当接片２０によって、基準ボルトから等距離に位置
する一対のハブボルト５２ｂ，５２ｃをボルト軸直角方
向から付勢し基準位置から等距離にある２点を結ぶ基準
線上に移動させる。その結果、基準ボルトであるハブボ
ルト５２ａの位置修正が行われ精密位相決めを完了す
る。

【００２８】このように、基準ボルトから等距離に位置
する一対のハブボルトに当接できる当接片を形成するこ
とによって、ボルト軸直角方向からハブボルトを付勢
し、そのハブボルトを基準位置から等距離にある２点を
結ぶ基準線上に移動させのみで、ハブボルトの精密位相
決めを行うことができる。

【００２９】図４には、ハブボルトの位相決めに必要な
いハブボルトとの干渉を回避し、さらに立設位置や立設
本数が異なる場合でも良好なハブボルトの付勢を行うこ
とのできる第２移動機構５４の概略構成が示されてい
る。

【００３０】この第２移動機構５４の本体ボード５６は
図２における第２移動機構１６の位置に配置されてい
る。前記本体ボード５６はハブホイール１０との対面側
にシリンダ５８等の上下駆動機構によって上下移動可能
な水平ガイド６０を有している。この水平ガイド６０
は、下面にガイドバー６２が設けられ、このガイドバー
６２を前記本体ボード５６に固定されたガイドブロック
６４に挿通することによって、前記水平ガイド６０は前
記シリンダ５８の駆動により滑らかに上下移動すること
ができる。

【００３１】前記水平ガイド６０上には一対の当接片６
６が水平方向に摺動自在に配置されていると共に、前記
当接片６６は本体ボード５６上に略ハの字状に固定配置
されたガイドレール６８とも係合し、前記シリンダ５８
の駆動により水平ガイド６０が上昇すると、前記当接片
６６はガイドレール６８に沿って、互いに接近しながら
上昇する。

【００３２】つまり、一対の当接片６６は第１移動機構
の爪部１４ａがハブボルト１２ａを移動させる基準位置
Ｐに向かって斜め側方から互いに接近しながら一対のハ
ブボルト１２ｂ，１２ｃを付勢する。このように斜め側
方から当接片６６を所定のハブボルトに接近させること
によって、位相決めに必要ないハブボルト１２ｄ，１２
ｅとの干渉を確実に排除できる。つまり、ハブボルトの
立設本数に影響されることなく良好なハブボルトの位相
決めを行うことができる。なお、第１移動機構の爪部１
４ａによって、基準ボルトとなるハブボルト１２ａが反
時計方向に移動し過ぎた場合でも図４のように斜め側方
から当接片を所定のハブボルトに接近させることによっ
て、位相決めに必要ないハブボルト１２ｄ，１２ｅとの
干渉を確実に排除できる。

【００３３】なお、本実施形態場合、ハブボルトの基準
位置を鉛直線上に設定し、この基準位置から等距離にあ
る２点を結ぶ基準線を水平線として、第１移動工程、第
２移動工程を実施したが、基準位置は任意に設定可能で
あり、例えば、鉛直位置から３０°回転した位置でもよ
い。この場合、基準線も３０°回転移動する。また、本
実施形態の場合、当接片で付勢するハブボルトは基準ボ
ルトに隣接するハブボルトを選択したが、当接片の付勢
によってハブホイールが回転可能であれば、基準ボルト
から等距離にある他の一対のハブボルトを選択しても同
様の効果を得ることができる。

【００３４】また、各図に示した機械的構造は一例であ
り、他の動力源や動力伝達機構を用いて、ハブボルトの
第１移動工程及び第２移動工程を実現しても同様な効果
を得ることができる。

【００３５】また、本実施形態では第１移動機構の移動
角度を１１０°として説明したが、対象となるハブボル
トの立設本数によって適宜選択して、位相決め時間の短
縮を行うことが望ましい。例えば、対象となるハブボル
トの本数が４本以上であれば、移動角度は８０°〜９０
°で同様なハブボルトの第１移動が可能になる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、第１移動工程で基準ボ
ルトとなるハブボルトがほぼ基準位置に移動し、仮位置
決めが行われ、第２移動工程で、２本のハブボルトを基
準線上に移動させることによって、前記基準ボルトの基
準位置に対する位置修正が行われ精密位相決めを行うこ
とができる。この時、ハブホイールに３本以上のハブボ
ルトが立設されていれば、必ず基準ボルトから等距離に
位置する一対のハブボルトが存在し、付勢することがで
きるので、ハブボルトの立設本数の影響を受けることな
く精密位相決めを行うことができる。

【００３７】また、２本のハブボルトに対して当接片を
斜め側方から接近させることによって、位相決めに必要
ないハブボルトとの干渉を確実に排除することが可能に
なり、ハブボルトの立設本数の影響を受けることなく精
密かつスムーズなハブボルトの位相決めを行うことがで
きうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のハブボルトの位相決め装
置の動作概念の説明図である。

【図２】 本発明の実施形態のハブボルトの位相決め装
置の具体的な構造を説明する概略断面図である。

【図３】 本発明の実施形態の異なるタイプのハブホイ
ールのハブボルトの位相決めの動作例を説明する説明図
である。

【図４】 本発明の実施形態の第２移動機構の他の構造
を説明する正面図である。

【図５】 従来のハブボルトの位相決め方法を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１０，４６，５０ ハブホイール、１２ａ〜１２ｅ，４
８ａ〜４８ｅ，５２ａ〜５２ｄ ハブボルト、１４ 第
１移動機構、１４ａ 爪部、１６，５４ 第２移動機
構、２０，６６ 当接片、２０ａ 上端面、２２ 位相
決め装置、２４ガイドレール、２６ ベースプレート、
２８ 支持機構、３６ 回転駆動体、５６ 本体ボー
ド、６０ 水平ガイド、６２ ガイドバー、６４ ガイ
ドブロック、６８ ガイドレール。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−171302（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−61384（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−228750（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−57402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−59175（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−42823（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 65/12 B23P 19/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のハブホイールを回転し、前記ハブ
   ホイールに立設された複数のハブボルトの位相決めを行
   う方法であって、 任意の１本のハブボルトを基準ボルトとして、所定基準
   位置に移動させる第１移動工程と、 前記基準ボルトから等距離に位置する一対のハブボルト
   をボルト軸直角方向から付勢し、前記基準位置から等距
   離にある２点を結ぶ基準線上に移動させる第２移動工程
   と、 を含み、 前記基準ボルトの位置修正を行い精密位相決めを行うこ
   とを特徴とするハブボルトの位相決め方法。
2. 【請求項２】 車両のハブホイールを回転し、前記ハブ
   ホイールに立設された複数のハブボルトの位相決めを行
   う位相決め装置であって、 任意の１本のハブボルトを基準ボルトとして、所定基準
   位置に移動させる第１移動機構と、 前記基準ボルトから等距離に位置する一対のハブボルト
   に当接し、該ハブボルトをボルト軸直角方向から付勢
   し、前記基準位置から等距離にある２点を結ぶ基準線上
   に移動させる第２移動機構と、 を含み、 前記基準ボルトの位置修正を行い精密位相決めを行うこ
   とを特徴とするハブボルトの位相決め装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記第２移動機構は、各ハブボルトに当接する当接片を
   有し、各当接片は斜め側方から互いに接近しながらハブ
   ボルトを付勢することを特徴とするハブボルトの位相決
   め装置。