JP5693660B2 - ワークの把持装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ワークの把持装置に関する。
特許文献1には、ワークを把持する把持装置が開示されている。
この把持装置では、固定側の把持部材である固定部と、可動側の把持部材である可動部とが、可動部の移動方向で対向して設けられており、固定部と可動部との間にワークを配置したのち、可動部を固定部側に移動させて、固定部との間にワークを把持するようになっている。
実開昭63−136870号公報
しかし、この把持装置では、可動部と固定部の間にワークを単純に挟み込む構成となっており、ワークの形状などによっては、可動部を固定部側に移動させて固定部との間にワークを把持する際に、ワークが倒れてしまうことがある。
そのため、可動部と固定部との間にワークを把持する際に、ワークが倒れないようにすることが求められている。
本発明は、固定部と可動部とが、前記可動部の移動方向で対向して設けられており、前記可動部を、前記固定部に向けて移動させて、前記固定部との間にワークを把持するように構成されたワークの把持装置において、
前記ワークを嵌合支持させる支持台を、前記可動部の移動方向に進退移動可能に設けて、前記ワークと前記支持台とが一体移動可能に設けられていることを特徴とするワークの把持装置。
本発明によれば、ワークを支持台に嵌合支持させたのち、可動部を固定部に向けて移動させると、可動部により押されたワークは、支持台と一緒に、固定部に当接する位置まで移動して、固定部との間に把持されることになる。
この際、支持台においてワークは嵌合支持されており、可動部により固定部側に押されても、支持台と共に固定部側に移動することで、倒れないようになっている。
そのため、可動部と固定部との間にワークを把持する際に、ワークが倒れないようにすることができる。
把持装置を説明する図である。 把持装置を説明する図である。 把持装置の動作を説明する図である。
図1は、実施の形態にかかる把持装置1を説明する図であり、(a)は、斜視図であり、(b)は、正面図であり、(c)は、(b)におけるA−A断面図である。なお、図1の(b)では、把持装置1で把持されるワークW(ファイナルギアFが組み付けられたデフケース100)を、仮想線で模式的に示している。
図2は、実施の形態にかかる把持装置1を説明する図であり、(a)は、図1の(b)におけるB−B断面図であり、(b)は、(a)における領域Aの拡大図であり、(c)は、(a)におけるB−B断面図であり、(d)は、(c)における領域Cの拡大図である。
図1に示すように、実施の形態にかかる把持装置1では、固定側の把持部材である固定部2と、可動側の把持部材である可動部3とが、可動部3の移動方向(軸線X)方向で対向して設けられている。この把持装置1では、支持台9にワークWを載置したのち、可動部3を固定部2側(図中左側)に移動させると、可動部3により押されたワークWが、支持台9と共に固定部2側に移動して、可動部3と固定部2との間に、ワークWが把持されるようになっている。
固定部2と可動部3は、台座6に固定された支持部材4、5で、それぞれ支持されており、支持部材4と支持部材5は、台座6の長手方向における一側61側と他側62側に、後記する位置決め部材30を介在させて設けられている(図1の(b)参照)。支持部材4、5は、台座6の長手方向に所定の厚みDを有しており、軸線Xの軸方向から見て矩形形状を成している。
支持部材4、5は、台座6の幅W1よりも小さい幅W2を有しており、台座6の幅方向における中央部に位置している(図1の(b)参照)。
図2の(c)に示すように、支持部材4における支持部材5との対向面には、固定部2が固定されている。断面視において固定部2は、矩形形状を成しており、支持部材4に支持された状態において、その下面2bを、台座6の上方の所定高さh1の位置に配置させている。
固定部2は、ワークWとの当接範囲を確保するために所定の厚みWaを有しており、ワークWとの当接面となる先端面2aを、支持部材4から支持部材5側に所定長さL1離れた位置に配置させている。
また、固定部2の先端面2aは、ワークWとの当接範囲を確保するために、台座6の幅方向に所定幅W3を有している(図1の(c)参照)。
支持部材5における支持部材4との対向面には、断面視において矩形形状のガイド部材7が固定されている。
ガイド部材7は、支持部材5に支持された状態において、その上面7cを、台座6の上方の所定高さh1の位置に配置させると共に、その先端面7aを、支持部材5から支持部材4側に所定長さL1離れた位置に配置させている。
この状態においてガイド部材7は、その先端面7aと固定部2の先端面2aとの間に間隔Wxを開けて設けられており、後記する支持台9にワークWを嵌合支持させる際に、ワークWが、固定部2とガイド部材7とに干渉しないようになっている。
ガイド部材7の上面7cは、台座6の上面6aに対して平行な水平面となっており、上面7cに載置された可動部3の移動(図中左右方向の移動)が、このガイド部材7によりガイドされるようになっている。
断面視において可動部3は、矩形形状を成しており、ワークWとの当接範囲を確保するために所定の厚みWaを有している。
可動部3の先端面3aは、ワークWとの当接面となっており、この先端面3aは、固定部2の先端面2aに対して平行になっている。
さらに、可動部3の先端面3aもまた、ワークWとの当接範囲を確保するために、台座6の幅方向に所定幅W3を有している(図1の(a)参照)。
図2の(a)に示すように、上面視において、可動部3の支持部材5寄り(図中右寄り)の位置には、長穴形状の貫通孔31が、可動部3を厚み形状に貫通して形成されている。
この貫通孔31の長手方向(可動部3の幅方向)における中央部は、可動部3を厚み形状に貫通して形成された切欠部32により、支持部材5側に開口している。
貫通孔31には、操作ハンドル11の軸部12が、切欠部32側から挿入されており、貫通孔31内において軸部12の先端は、可動部3の移動方向に沿う軸線X上で可動部3に連結されている。
軸部12は、支持部材5を厚み方向(図中左右方向)に貫通しており、その基端部に操作部13が設けられている。
軸部12の外周には、長手方向の全長に亘って雄ネジ12aが形成されており、軸部12の長手方向における支持部材5で支持された部分では、外周に形成された雄ネジ12aが、支持部材5に設けた雌ネジ5aに螺合している(図2の(b)参照)。
実施の形態では、支持部材5に設けた雌ネジ5aと、操作ハンドル11の軸部12に設けた雄ネジ12aとで、ネジ送り機構を構成しており、操作部13を軸線X周りに回転させると、雄ネジ12aにおける雌ネジ5aとの噛み合い位置が、軸線Xの軸方向に移動するようになっている。
そのため、操作ハンドル11の軸部12は、操作部13の回転方向に応じて決まる一方向に移動して、その先端部が連結された可動部3を軸線Xの軸方向に移動させるようになっている。
図1の(c)に示すように、台座6の上面6aには、支持台9の移動をガイドするガイドレール8、8が設けられている。
図2の(a)に示すように、ガイドレール8、8は、可動部3の移動方向(軸線X方向)に沿って直線状に延びており、台座6の長手方向に所定長さLmを有している(図2の(a)参照)。
ガイドレール8、8は、長手方向の長手方向の全長に亘って同じ幅W3で形成されており、台座6の幅方向における中心を通る直線Yを挟んで対称となる位置に、互いに平行に設けられている(図1の(c)参照)。
支持台9は、平面視において矩形形状を有する基部90と、基部90の上面に着脱自在に固定される台部95と、から構成されており、基部90の台座6との対向面には、ガイドレール8、8を嵌合させる嵌合溝91、91が形成されている(図1の(c)参照)。
把持装置1において支持台9は、この嵌合溝91、91に、ガイドレール8、8を嵌合させて設けられており、この状態において支持台9は、軸線X方向(可動部3の移動方向)に進退移動可能とされている。
図1の(b)に示すように、台部95の中央部には、円筒形状の嵌合突部96が、鉛直方向(台座6の上面6aの直交方向)に延びる直線Yに沿って上方に突出して設けられている。この嵌合突部96の外径D1は、ワークWの嵌合穴101(図3の(a)参照)と整合する径に設定されており、ワークWは、嵌合突部96を嵌合穴101に挿入して、支持台9で支持されるようになっている。
ここで、嵌合突部96の高さh3(図1の(c)参照)は、ワークWを直線Yに対して傾かせることなく支持台9で保持することができる高さに設定されており、ファイナルギアFが組付けられたデフケース100のように、重心が高いワークWであっても、ワークWを傾かせることなく、支持台9で保持できるようになっている。
そのため、支持台9で支持されたワークWが、可動部3により押されて支持台9と共に固定部2側に移動する際に、ワークWは、直線Yに対して傾くことなく固定部2側に移動して、固定部2と可動部3との間に把持されるようになっている。
支持台9の移動方向における基部90の両側には、ショックアブソーバ20A、20Bが配置されている。
図2の(c)に示すように、台座6においてショックアブソーバ20A、20Bは、互いの軸部21、21を、対向させた向きで設けられており、それぞれ、支持部材4、5との間に介在させた位置決め部材30により、台座6の長手方向における所定位置に配置されている。
図2の(d)に示すように、ショックアブソーバ20Aの円筒形状の軸部21は、当該軸部21から径方向に延びるフランジ部22を有しており、このフランジ部22の支持台9とは反対側の面(図中左側の面)には、スプリングSpの一端が当接している。
このスプリングSpと軸部21のフランジ部22は、本体部23に設けた収容穴24内に収容されており、スプリングSpの他端は、この収容穴24の開口を塞ぐ封止部材25に当接している。軸部21の先端21a側は、収容穴24よりも小径の貫通孔24aを貫通して、その先端21aを、本体部23の外側に突出させている。
なお、ショックアブソーバ20Bは、ショックアブソーバ20Aと同一の構成を有しているので、ここでは、その説明を省略する。
実施の形態にかかる把持装置1では、固定部2側に位置するショックアブソーバ20Aは、軸部21の先端21aを、支持台9の基部90の側面90aに当接させて設けられており、この状態において支持台9は、嵌合突部96を、支持部材4と支持部材5の離間距離Lxの中間(Lx/2)に配置させた基準位置に配置されている(図2の(c)参照)。
実施の形態では、支持台9に支持させたワークWが可動部3により固定部2側に押されていないときには、支持台9は、ショックアブソーバ20Aから作用する付勢力で、可動部3と固定部2との間にワークWを把持するときの位置から、図1の(b)および図2の(c)に示す基準位置側に移動するようになっている。
そして、可動部3を支持部材5側の基準位置(図1の(b)、図2の(c)参照)に配置した状態で、支持台9が基準位置にあるときには、固定部2とガイド部材7との離間距離Wxは、支持台9に嵌合支持させようとするワークWが、固定部2および可動部3(ガイド部材7)と干渉しない幅に設定されている。
よって、ワークWの支持台9への取り付けが、固定部2および可動部3により阻害されることなく、速やかに行えるようになっている。
実施の形態にかかる把持装置1の動作を説明する。
図3は、把持装置1においてワークWを把持させる際の動作を説明する図である。図3の(a)は、ワークWが支持台9に組付けられる前の状態であって、支持台9が基準位置に配置された状態を示す図である。(b)は、ワークWが支持台に9に組付けられた状態を示す図である。(c)は、可動部3の固定部2側への移動により、ワークWが可動部3と固定部2との間に把持された状態を示す図である。
把持装置1では、ワークWを可動部3と固定部2との間に把持していない初期状態では、支持台9は、ショックアブソーバ20Aから作用する付勢力により基準位置に配置されている。この状態において、嵌合突部96は、支持部材4と支持部材5の中間に位置している。また、初期状態において可動部3は、支持部材5寄りの基準位置に配置されており、その先端面3aと、ガイド部材7の先端面7aとが面一となっている。
前記したように、支持台9と可動部3とが基準位置に配置されているときには、ワークWを支持台9側の下方に移動させて、当該ワークWの嵌合穴101に支持台9側の嵌合突部96を挿入する際に、ワークWと、可動部3および固定部2とが干渉しないようになっている。そのため、ワークWを支持台9に速やかに組み付けることができるようになっている(図3の(a)、(b)参照)。
この状態から、操作ハンドル11を、図3の(b)において矢印Aで示す方向に回転させると、支持部材5の雌ネジ5aと操作ハンドル11の軸部12の雄ネジ12aとから構成されるネジ送り機構(図2参照)により、可動部3が、固定部2側(図中矢印B参照)に移動して、ワークWに当接することになる。
そうすると、ワークWは、可動部3から作用する押圧力により、当該ワークWを支持する支持台9と共に固定部2側に移動して、最終的に固定部2と可動部3との間に把持されることになる。
実施の形態では、可動部3により押されたワークWが、支持台9と共に固定部2側に移動すると、支持台9の基部90に当接した軸部21が、基部90により押されて、図中矢印Cで示す方向に移動する。この際に、軸部21に設けたフランジ部22が、スプリングSpを圧縮しながら固定部2側に移動するので、操作ハンドル11の急な操作により、ワークWが支持部材4側に急に移動しようとしても、スプリングSpの反発力が、ワークWを固定部2側に移動させる力を緩衝するようになっている。そのため、ワークWが、固定部2側に一気に移動して固定部2に衝突することが好適に防止されるようになっている。
また、固定部2と可動部3との間にワークWを把持した状態において、操作ハンドル11が、可動部3を支持部材5側(図中右側)に移動させる方向に操作されると、ワークWを固定部2側に押圧していた力が開放されることになる。そうすると、支持台9の基部90には、支持台9を可動部3側(図中右側)に移動させる方向の付勢力が、ショックアブソーバ20A(スプリングSp)から作用しているので、支持台9は、当該支持台9に支持されているワークWと共に、可動部3側に移動することになる。
その結果、少なくとも支持台9は、ショックアブソーバ20Aの軸部21に設けたフランジ部22(図2の(d)参照)が収容穴24の側面24bに当接する位置に達するまで、可動部3側(図中右側)に移動することになる。
この位置は、支持台9が、嵌合突部96を支持部材4と支持部材5の離間距離の中間に配置させた基準位置であり、前記したように、ワークWを支持台9の上方側に移動させても、ワークWが、固定部2および可動部3と干渉しないようになっている。
そのためワークWの支持台9からの取り外しが、固定部2および可動部3により阻害されることなく、速やかに行えるようになっている。
ここで、支持台9の可動部3側にもショックアブソーバ20Bが設けられているので、
ワークWを固定部2側に押圧していた力が開放されて、支持台9が、ショックアブソーバ20AのスプリングSpの付勢力で、急に可動部3側に移動しても、ショックアブソーバ20Bの軸部21に接触した時点で、可動部3側への移動が阻止されることになる。
よって、支持台9が可動部3側に急に移動したとしても、支持台9に支持されたワークWの可動部3やガイド部材7への衝突が防止されるようになっている。
以上の通り、実施の形態では、固定側の把持部材である固定部2と可動側の把持部材である可動部3とが、可動部3の移動方向(軸線X方向)で対向して設けられており、可動部3を、固定部2に向けて移動させて、固定部2との間にワークWを把持するように構成されたワークの把持装置1において、
ワークWを嵌合支持させる支持台9を、可動部3の移動方向に進退移動可能に設けて、可動部3を固定部2に向けて移動させた際に、可動部3に押されたワークWが、支持台9と共に固定部2側に移動するようにした。
このように構成すると、ワークWを支持台9に嵌合支持させたのち、可動部3を固定部2に向けて移動させると、可動部3により押されたワークWは、支持台9と一緒に固定部2に当接する位置まで移動して、固定部2との間に把持されることになる。
この際、支持台9においてワークWは嵌合支持されており、可動部3により固定部2側に押されても、支持台9と共に固定部2側に移動することで、倒れないようになっている。
そのため、可動部3と固定部2との間にワークWを把持する際に、ワークWが倒れないようにすることができる。
また、ワークWを支持台9に嵌合支持させる構成となっているので、把持装置1でワークWを把持するにあたり、作業者が手を添えていなくても、ワークWを支持台9上で保持させることができる。そのため、把持装置1においてワークWを把持するにあたり、従来の把持装置でワークを把持する際に必要とされた作業者(ワークWを支える作業者と、操作ハンドル11を操作して可動部3を移動させる作業者)のうち、ワークWを支える作業者を省いても、ワークWを把持装置1に確実に把持させることができる。これにより、作業に要する人員の数を減らすことが可能となるので、作業コストの低減が可能となる。
特に、把持装置1が、デフケース100にファイナルギアFを取り付けるボルトB(図1の(A)参照)の締め付けトルクを測定する際に、デフケース100を把持する装置である場合には、デフケース100のように、重心が高く、いびつな外形のワークであっても、把持装置1で確実に把持することができる。
よって、ボルトの締め付けトルクを正確に測定することが可能となる。また、ワーク(デフケース100)の把持が不完全である場合には、締め付けトルクの測定時にワークが把持装置1から外れてしまう虞があるが、かかる問題の発生を好適に防止できる。
支持台9の固定部2側には、スプリングSpにより可動部3の移動方向(軸線X方向)に進退移動可能とされた軸部21を有するショックアブソーバ20Aが、軸部21の先端21aを、支持台9の基部90の側面90aに当接させて設けられており、可動部3の移動方向における基準位置に配置された支持台9の固定部2側への移動を、ショックアブソーバ20Aで緩衝するように構成した。
このように構成すると、可動部3により押されたワークWが、支持台9と共に固定部2側に移動すると、支持台9の基部90に当接した軸部21が、スプリングSpを圧縮しながら固定部2側に移動する。よって、操作ハンドル11の急な操作により、ワークWが支持部材4側に急に移動しようとしても、スプリングSpの反発力が、ワークWを固定部2側に移動させる力を緩衝するので、ワークWが、固定部2側に一気に移動して固定部2に衝突することが好適に防止される。
さらに、ワークWに当接している可動部3が、ワークWから離れる方向に移動すると、支持台9は、軸部21を介して入力されるスプリングSpの付勢力で、当該支持台9に嵌合支持させたワークWを、固定部2から離す方向に速やかに移動させられるので、支持台9からのワークWの取り外す際に、ワークWが固定部2と緩衝することを、好適に防止できる。
特に、嵌合支持させたワークWを固定部2から離す方向に移動した支持台9が、可動部3の移動方向における基準位置(図1の(b)参照)まで移動するように構成すると、
この基準位置では、支持台9に対して着脱されるワークWが、固定部2や可動部3(ガイド部材7)と干渉しないようになっているので、支持台9へのワークWの着脱が、固定部2および可動部3(ガイド部材7)により阻害されることなく速やかに行える。
支持台9は、可動部3の移動方向(軸線X方向)に延びるガイドレール8に進退移動可能に設けられており、ガイドレール8の長手方向における一方側と他方側では、固定部2を支持台よりも上方の所定位置に配置する一方の支持部材4と、可動部3を支持台9よりも上方の所定位置に配置する他方の支持部材5とが、それぞれ台座6に固定されて設けられており、
支持部材5において可動部3は、操作ハンドル11(操作部13)の回転を可動部3の進退移動に変換するネジ送り機構により、軸線Xの軸方向に移動可能とされている構成とした。
このように構成すると、デフケース100のように高さのあるワークWを支持する際の支持点が高くなるので、ワークWの支持安定性が向上する。
また、操作ハンドル11(操作部13)の回転を、ネジ送り機構により、可動部3の進退移動に変換して、可動部3を固定部2側に移動させるようになっているので、操作ハンドル11を回転させるだけで、可動部3を移動させることができる。
ここで、支持台9は、可動部3の移動方向に延びるガイドレール8に沿って進退移動するように設けられており、ワークWが可動部3で押された際に、支持台9に支持されたワークWの位置が、可動部3の移動方向にのみ変化するようになっている。
そのため、可動部3と固定部2との間にワークWを単純に把持する場合に比べて、ワークの予定されていた位置からのズレが無くなるので、ワークを予定されていた位置により正確に配置できるようになる。
ここで、他方の支持部材5には、可動部3が載置されると共に可動部3の軸線X方向の移動をガイドするガイド部材7が、固定部2側に突出して設けられている構成としたので、可動部3を軸線X方向に沿って正確に移動させることができる。
可動部3の移動方向が、軸線Xに対して傾いていると、可動部3におけるワークWとの当接点が本来の位置から変化してしまう。そうすると、当接点が変わることにより、ワークWの支持を確実に行えない虞があるが、ガイド部材7により、可動部3を軸線Xに沿って確実に移動させることができるので、かかる事態の発生を好適に防止できる。
支持台9には、当該支持台9から直上に延びると共に、ワークに設けられた嵌合穴に嵌合する嵌合突部96(突出部)が設けられており、支持台9においてワークWは、嵌合突部96の延出方向(直線Y方向)に対する傾きが防止された状態で保持されている構成とした。
このように構成すると、ワークWの傾きを防止できるので、ファイナルギアFが取り付けられたデフケース100のようにワークWの重心が高い場合であっても、ワークWの転倒をより確実に防止できる。
さらに、支持台9の可動部3側に、支持台9の基準位置を超えた支持部材5側への移動を阻止するショックアブソーバ20B(弾性部材)を設けたので、操作ハンドル11の操作により可動部3を支持部材5側に移動させて、ショックアブソーバ20AのスプリングSpの付勢力で支持台9を基準位置に復帰させる際に、支持台9が勢い良く支持部材5側に移動して、支持台9で支持されたワークWが、支持部材5側に位置する可動部3に衝突することを好適に防止できる。
また、嵌合突部96を有する台部95は、ガイドレール8に沿って軸線X方向に移動する基部90に対して、ボルトB1で着脱自在に設けられている構成とした。
把持装置1で把持するワークW(デフケース100)には種々の形状のものがあり、嵌合突部96を挿入していたピニオンメートギアの挿入穴(嵌合穴101)の大きさも、デフケース100の種類に応じて異なるものがある。そのため、嵌合突部96の外径や長さの異なる台部95を複数用意しておき、把持装置1で把持するワークW(デフケース)に応じて最適の台部95を選択するようにすることで、種々のワークを適切に把持することができる汎用性の高い把持装置1を提供できる。
1 把持装置
2 固定部
3 可動部
4 支持部材
5 支持部材
5a 雌ネジ
6 台座
7 ガイド部材
8 ガイドレール
9 支持台
11 操作ハンドル
12 軸部
12a 雌ネジ
13 操作部
20A ショックアブソーバ
20B ショックアブソーバ
21 軸部
22 フランジ部
23 本体部
24 収容穴
24a 貫通孔
25 封止部材
31 貫通孔
32 切欠部
90 基部
91 嵌合溝
95 台部
96 嵌合突部
Sp スプリング
W ワーク

Claims (4)

  1. 固定部と可動部とが、前記可動部の移動方向で対向して設けられており、前記可動部を、前記固定部に向けて移動させて、前記固定部との間にワークを把持するように構成されたワークの把持装置において、
    前記ワークを嵌合支持させる支持台を、前記可動部の移動方向に進退移動可能に設けて、前記ワークと前記支持台とが一体移動可能に設けられていることを特徴とするワークの把持装置。
  2. 前記支持台の前記固定部側に、前記支持台の前記固定部側への移動を緩衝する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のワークの把持装置。
  3. 前記支持台は、台座に設けられて前記移動方向に沿って延びるガイドに、進退移動可能に設けられており、
    前記ガイドの長手方向における一方側と他方側では、前記固定部を前記支持台の上方の所定位置に配置する一方の支持部材と、前記可動部を前記支持台の上方の所定位置に配置する他方の支持部材とが、前記台座に固定されて設けられており、
    前記他方の支持部材において前記可動部は、ネジ送り機構により、前記移動方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のワークの把持装置。
  4. 前記支持台には、当該前記支持台から直上に延びると共に、前記ワークに設けられた嵌合穴に嵌合する突出部が設けられており、
    前記支持台において前記ワークは、前記突出部の延出方向に対する傾きが防止された状態で保持されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のワークの把持装置。
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