JP4074591B2

JP4074591B2 - 組み付け治具

Info

Publication number: JP4074591B2
Application number: JP2004022802A
Authority: JP
Inventors: 辰司近藤
Original assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Current assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005212057A

Description

この発明は、例えば、車両用エンジンなどのワークの組み付けに用いられる組み付け治具に関する。

車両用エンジンは、エンジンブロックに種々の部品等を組み付けて作製される。具体的には、まず、第一ステップとして、前記ブロックを垂直に立てた状態で組み付け治具としてのパレットの上に置き、ブロック内部にピストン等の部材を組み付ける。続いて、第二ステップとして、前記ブロックをその両側面から挟んで、ブロックの上面や下面の組み付け作業を行う。最後に、第三ステップとして、ブロックの下面をパレットに載せてブロックの回りに電気部品等を組み付けして完成品にする。
実用新案登録第３０９１４００号公報

従って、上記エンジンの組み付けには、種類・形状の異なるパレットが必要になり、各種のパレットを保管するために広いスペースが必要になり、また、パレットに関して多大な費用がかかるという問題があった。

さらに、組み付けを行うに際して、前記ブロックを異なるパレットに移載しなくてはいけないので、そのための移載装置が組み付けラインに必要となり、ライン自体が高価になるという問題もあった。

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、保持したワークに容易に異なる姿勢をとらせることができるだけでなく、前記ワークの組み付けラインの製造コストの低減化を図ることができる組み付け治具を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の組み付け治具は、ワークの一側部を保持するクランプ部と、このクランプ部が軸まわりに回転可能な状態で取り付けられ、かつその回転を任意の角度で停止させる手段としてのクランプ用レバーを有するベース部と、このベース部をスライド自在に保持するほぼ円弧状の一つのガイドレールと、このガイドレールを保持し、かつ保持した状態で鉛直方向の軸まわりに回転可能であるテーブルユニットとを備え、前記クランプ用レバーを一方向に回動すると前記クランプ部の軸まわりの回転が許容される状態となり、他方向に回動するとクランプ部の軸まわりの回転が不可能な状態となり、また、前記ベース部が駆動源の駆動力によってガイドレールの一端部から他端部までの間をスライド移動し、ガイドレールはベース部を任意の位置で停止させることができるように構成してあり、さらに、ベース部をガイドレールの一端部に移動させると、クランプ部がほぼ水平方向に向くと共にワークが水平姿勢をとる状態となり、ベース部をガイドレールの他端部に移動させると、クランプ部がほぼ鉛直方向に向くと共にワークが倒立姿勢あるいは直立姿勢をとる状態となるように構成してあり、また、前記テーブルユニットが、テーブルと、このテーブルを鉛直方向の軸まわりに回転自在に保持する台座部とを備え、前記ガイドレールはこのテーブルに直接、かつ、テーブルの回転軸上に位置するように固定してあり、また、前記ベース部がガイドレールの内周側においてスライドし、かつ、ほぼ円弧状のガイドレールの円弧中心側に向けてクランプ部がワークを保持するように構成した（請求項１）。

請求項１に係る組み付け治具では、クランプ部によって保持したワークを軸まわりに回転させることができ、また、ガイドレールによってワークを適宜に傾斜させてその姿勢を変更させることができ、さらに、テーブルユニットによってワークを鉛直方向の軸まわりに回転させることができる。

従って、組み付け治具により保持したワークに所望の角度・姿勢をとらせることが非常に容易となるので、そのワークに対して組み付け作業を行う作業者は、一人でその作業を進めることができる。また、作業者はその作業中に移動する必要がなく、さらに、例えば片手でワークを押さえながらもう片方の手のみで作業に取り組む必要が生じるおそれもなく、常に両手を用いて作業に取り組むことができ、ひいては非常に少ない労力で安全にその作業を行うことができる。

また、クランプ部によって掴まれるのはワークの一側部のみであるので、ワークの他の部分を作業しやすいように外部に露出させた状態とすることができ、これによっても、ワークに対する組み付け作業がより簡単なものとなる。

さらに、前記組み付け治具を用いれば、ワークの組み付けラインにおいて、ワークを移載したり持ち上げたりする必要がないので、上記ラインから移載装置やリフターなどを省くことができ、前記ラインを低コストで形成することができる。また、組み付けラインに流す一つのワークに対して複数の組み付け治具が必要とならず、一つの組み付け治具で対応することができるので、組み付け治具の保管スペースが小さくてすむなど、組み付け治具に関する費用を最小限に抑えることができる。

図１〜図４は、この発明の一実施例を示す。まず、図１は、この発明の一実施例に係る組み付け治具の構成を概略的に示す斜視図で、この図において、１はワーク２（この実施例では車両用エンジン）の一側部を保持するクランプ部である。そして、このクランプ部１は、軸まわりに回転可能な状態でベース部３に取り付けられている。なお、クランプ部１によって保持するワーク２の一側部は、ワーク２に対して組み付け作業を行う際に、その作業の邪魔にならない箇所であることが好ましい。

前記ベース部３は、クランプ部１の回転を任意の角度で停止させる手段としてのクランプ用レバー４を有している。すなわち、このクランプ用レバー４は、一方向に回動すると、前記クランプ部１の軸まわりの回転が許容される状態となり、他方向に回動すると、クランプ部１の軸まわりの回転が不可能な状態となるように構成されている。

また、ベース部３は、正面視ほぼ円弧状のガイドレール５によってスライド自在に保持されている。詳しくは、駆動源としてのモータ６（図２（Ａ）および（Ｂ）参照）の駆動力によって、ベース部３はガイドレール５の一端部（図１では右端部）から他端部（図１では左端部）までの間をスライド移動する。そして、ガイドレール５は、ベース部３を任意の位置で停止させることができるように構成されている。

この実施例では、図２（Ａ）に示すように、ベース部３をガイドレール５の一端部に移動させると、クランプ部２がほぼ水平方向に向き、それに伴って、ワーク２が水平姿勢をとる状態となり、図２（Ｂ）に示すように、ベース部３をガイドレール５の他端部に移動させると、クランプ部２がほぼ鉛直方向に向き、それに伴って、ワーク２が倒立姿勢（あるいは直立姿勢）をとる状態となるように構成されている。すなわち、ベース部３をガイドレール５上にて移動させることにより、ワーク２の傾斜角度を調整し、その姿勢を自在に変更することができるように構成されている。

図１に戻って、７は上記ガイドレール５を鉛直方向の軸まわりに回転可能に保持するテーブルユニットであり、前記ガイドレール５が固定されるほぼ平面視ほぼ円形状のテーブル８と、このテーブル８を鉛直方向の軸まわりに回転自在に保持する台座部９とを備えている。

また、図３に示すように、テーブル８の周縁に等間隔に複数（この実施例では四つ）設けられた切り欠き部分１０と、切り欠き部分１０に係止する係止体１１とで、テーブル８の軸まわりの順回転（図３では反時計方向の回転）のみを許容し、逆回転（図３では時計方向の回転）を防止する逆回転防止手段Ａが構成されている。

詳しくは、図３において、１２および１３は互いの一端を回動可能に軸支しあう第一アームおよび第二アームで、各アーム１２，１３の他端は台座部９の固定位置に回動可能に軸支されている。また、二つのアーム１２，１３のうちの少なくともいずれか一方のアーム（この実施例では第二アーム１３）は、その長さが可変で、かつ短くなる方向に付勢されており、この付勢により、二つのアーム１２，１３のなす角度がほぼ１８０°に近づくように構成されている。この実施例では、第二アーム１３は、例えばばねからなる弾性部材１４を介して両端部１５，１６が接続されており、弾性部材１４は引き延ばされた状態となっている。そして、前記第一アーム１２のほぼ中央に前記係止体１１が保持されており、二つのアーム１２，１３にかかる前記付勢によって、係止体１１がテーブル８の内側に向けて付勢されている。

一方、前記切り欠き部分１０の平面視は左右非対称で、テーブル８を前記順回転させたときには、切り欠き部分１０に係止した係止体１１が比較的スムーズに切り欠き部分１０内から退避して上記係止が解除され、反対に、テーブル８を前記逆回転させようとしたときには、切り欠き部分１０に係止した係止体１１が切り欠き部分１０内から退避できず、これによって、テーブル８の逆回転が防止されるように構成されている。

図４は、テーブル８の回転を所定角度毎（９０°）に規制するための回転規制手段Ｂの構成を概略的に示す一部透視底面図である。この図において、１８は、図１に示した台座部９の下方に設けられ、テーブル８と連動して鉛直方向の軸まわりに回転するように架台部１９によって保持された回転体であり、この回転体１８の周縁部に、ストッパブロック２０とカムフォロア２１とが交互に複数かつ同数（この実施例では四つずつ）配置されている。なお、ストッパブロック２０どうし及びカムフォロア２１どうしはそれぞれ等間隔に設けられている。

２２はストッパブロック２０を止めるためのストッパアーム２３とカムフォロア２１の衝突を受ける受けアーム２４とが屈曲部２５を介して設けられた平面視ほぼＬ字形状のカム板で、前記屈曲部２５は架台部１９の固定位置に鉛直方向の軸まわりに回転可能に軸支されている。

２６は前記受けアーム２４に当接するように配置され、受けアーム２４に対するカムフォロア２１の衝突に伴うカム板２２の一方向（図４では反時計方向）の回転を規制し、かつその弾性によって受けアーム２４を押し返し、カム板２２を他方向（図４では時計方向）に回転させるショックアブソーバである。

上記の構成からなる回転規制手段Ｂでは、図３に示したテーブル８が順回転（図３では反時計方向に回転）すると、図４に示した回転体１８も同じ方向に順回転（図４では時計方向に回転）する。なお、図３は平面図、図４は底面図なので、テーブル８の回転方向と回転体１８の回転方向が逆に示されている。

そして、前記回転体１８の順回転に伴って、回転体１８の周縁部に配置されたカムフォロア２１が受けアーム２４に衝突すると、カム板２２が一方向に回転し、その回転方向においてカムフォロア２１の直後にあるストッパブロック２０にストッパアーム２３が当接し、これにより、回転体１８の順回転が不能な状態となる。その後、受けアーム２４に対するショックアブソーバ２６の押し返しにより、カム板２２が他方向に回転すると、ストッパブロック２０に対するストッパアーム２３の当接が解除され、回転体１８の順回転が可能な状態となる。

この実施例では、回転体１８の周縁部にストッパブロック２０およびカムフォロア２１をそれぞれ四つずつ設けてあり、回転体１８およびテーブル８の向きが、０°、９０°、１８０°、２７０°と順次変更されるように構成してある。

上記の構成からなる組み付け治具では、クランプ部１によって保持したワーク２を軸まわりに回転させることができ、また、ガイドレール５によってワーク２を適宜に傾斜させてその姿勢を変更させることができ、さらに、逆回転防止手段Ａおよび回転規制手段Ｂを備えたテーブルユニット７によってワーク２を鉛直方向の軸まわりに所定角度ずつ所定方向にのみ回転させることができる。

従って、組み付け治具により保持したワーク２に所望の角度・姿勢をとらせることが非常に容易となる。例えば、ワーク２の下面や側面を、作業を行い易い上側に簡単に向けることができる。そのため、そのワーク２に対して組み付け作業を行う作業者は、一人でその作業を進めることができる。また、作業者はその作業中に移動する必要がなく、さらに、例えば片手でワーク２を押さえながらもう片方の手のみで作業に取り組む必要が生じるおそれもなく、常に両手を用いて作業に取り組むことができ、ひいては非常に少ない労力で安全にその作業を行うことができる。

また、クランプ部１によって掴まれるのはワーク２の一側部のみであるので、ワーク２の他の部分を作業しやすいように外部に充分露出させた状態とすることができ、これによっても、ワーク２に対する組み付け作業がより簡単なものとなる。

さらに、前記組み付け治具を用いれば、ワーク２の組み付けラインにおいて、ワーク２を移載したり持ち上げたりする必要がないので、上記ラインから移載装置やリフターなどを省くことができ、前記ラインを低コストで形成することができる。また、組み付けラインに流す一つのワーク２に対して複数の組み付け治具が必要とならず、一つの組み付け治具で対応することができるので、組み付け治具の保管スペースが小さくてすむなど、組み付け治具に関する費用を最小限に抑えることができる。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限られず、種々変形して実施することができる。例えば、ベース部３をスライド移動させるための駆動源としてモータ６を用いているが、このような構成に代えて、エア（電動）インパクトを駆動源として用いてもよく、また、作業者などが手動でベース部３を移動さえるようにしてもよい。

この発明の一実施例に係る組み付け治具の構成を概略的に示す斜視図である。（Ａ）および（Ｂ）は、ベース部をガイドレールの一端部および他端部に移動させたときの組み付け治具の構成を概略的に示す正面図である。逆回転防止手段の構成を概略的に示す一部透視平面図である。回転規制手段の構成を概略的に示す一部透視底面図である。

符号の説明

１クランプ部
２ワーク
３ベース部
４クランプ用レバー
５ガイドレール
７テーブルユニット

Claims

ワークの一側部を保持するクランプ部と、このクランプ部が軸まわりに回転可能な状態で取り付けられ、かつその回転を任意の角度で停止させる手段としてのクランプ用レバーを有するベース部と、このベース部をスライド自在に保持するほぼ円弧状の一つのガイドレールと、このガイドレールを保持し、かつ保持した状態で鉛直方向の軸まわりに回転可能であるテーブルユニットとを備え、前記クランプ用レバーを一方向に回動すると前記クランプ部の軸まわりの回転が許容される状態となり、他方向に回動するとクランプ部の軸まわりの回転が不可能な状態となり、また、前記ベース部が駆動源の駆動力によってガイドレールの一端部から他端部までの間をスライド移動し、ガイドレールはベース部を任意の位置で停止させることができるように構成してあり、さらに、ベース部をガイドレールの一端部に移動させると、クランプ部がほぼ水平方向に向くと共にワークが水平姿勢をとる状態となり、ベース部をガイドレールの他端部に移動させると、クランプ部がほぼ鉛直方向に向くと共にワークが倒立姿勢あるいは直立姿勢をとる状態となるように構成してあり、また、前記テーブルユニットが、テーブルと、このテーブルを鉛直方向の軸まわりに回転自在に保持する台座部とを備え、前記ガイドレールはこのテーブルに直接、かつ、テーブルの回転軸上に位置するように固定してあり、また、前記ベース部がガイドレールの内周側においてスライドし、かつ、ほぼ円弧状のガイドレールの円弧中心側に向けてクランプ部がワークを保持するように構成したことを特徴とする組み付け治具。