JP6438605B1

JP6438605B1 - 同心位置決め仮固定治具

Info

Publication number: JP6438605B1
Application number: JP2018005904A
Authority: JP
Inventors: 修一大島
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: JP2019124309A; CN110039460A; CN110039460B

Abstract

【課題】複数の部材をボルト、ナットで締結する際に、ボルト穴を同心に位置決めする操作と、部材を仮固定する操作を１つの治具で同時に行えるようにする。【解決手段】本発明の実施形態に係る同心位置決め仮固定治具は、一方の部材10と他方14の部材の締結用穴13、15を重ね合わせ、両部材を締結部材により組み付ける作業に用いられる治具である。この同心位置決め仮固定治具は、重なった締結用穴に一方の部材側から挿入可能な円筒形状のケース23と、ケース23に収納され傾斜面を有する軸部21と、一方の部材10と他方の部材14の境目をまたぐ位置で、傾斜面に密着してケース23内に設けられ、他方の部材14に向かって押し込まれる方向の軸部21の軸方向の移動により半径方向外方にせり出される同心位置決めプレート26a、26bと、ケース23の先端に揺動可能に設けられ、軸部21の軸方向の移動とともに軸部21に押動されながら開き、他方の部材14を載せて支持可能な一対の受け部材28a、28bと、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、複数部材をボルト、ナットなどの締結部材で接合する作業で用いられる同心位置決め仮固定治具に関する。

機械の製作や構造物の組み立てでは、複数の部材をボルト、ナット等の締結部材で連結することが多い。この場合、部材同士のボルト穴を同心に合わせてから部材を仮固定し、ボルト、ナットで締結する手順を踏むことになる。このような部材の締結作業では、部材のボルト穴を調芯する手順と、心が合った状態で位置決めしたまま仮固定する手順があり、それを実施するために２種類の治具を必要としていた。

従来、組み立てる対象物によっては、１つの治具で調芯機能と仮固定機能を合わせ持った治具が用いられることがある。この種の治具としては、例えば、特許文献１には、電気自動車の電源装置の組み立てにおいて、電池スタックとブラケットの締結に用いる治具が開示されている。

特開２０１４−６００６０号公報

しかしながら、締結対象となる部材には、実に様々な形状、構造のものがあり、多くの場合、調芯用の治具と仮固定用の治具を組み合わせているのが現状である。
二種類の治具を用いて締結作業を行う場合、それだけ手間と労力がかかるのが実情である。例えば、ボルト穴を同心に調整した後は、調芯用治具を取り外して仮固定治具を取り付けることになるが、場合によっては、取り付けた調芯用治具や仮固定治具が取り外せなくなったり、調芯用治具に緩みが生じて部材の位置がずれるなどの問題がある。

本発明は、前記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、複数の部材をボルト、ナットで締結する際に、ボルト穴を同心に位置決めする操作と、部材を仮固定する操作を１つの治具で同時に行え、しかも、治具の取り付け、取り外しを容易にできるようにした同心位置決め仮固定治具を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係る同心位置決め仮固定治具は、一方の部材と他方の部材の締結用穴を重ね合わせ、両部材を締結部材により組み付ける作業に用いられる治具であって、重なった締結用穴に一方の部材側から挿入可能な円筒形状のケースと、前記ケースに収納され傾斜面を有する軸部と、前記一方の部材と他方の部材の境目をまたぐ位置で、前記傾斜面に密着して前記ケース内に設けられ、前記他方の部材に向かって押し込まれる方向の前記軸部の軸方向の移動により半径方向外方にせり出される同心位置決めプレートと、前記ケースの先端に揺動可能に設けられ、前記軸部の軸方向の移動とともに当該軸部に押動されながら開き、前記他方の部材を載せて支持可能な一対の受け部材と、を備えたことを特徴とするものである。

実施形態による同心位置決め仮固定治具を用いて連結するエレベータのガイドレールと継目板を示す斜視図である。第１実施形態による同心位置決め仮固定治具の構成を示す縦断面図である。ガイドレールと継目板に取り付ける前の同心位置決め仮固定治具を示す図である。ガイドレールにセットした直後の同心位置決め仮固定治具を示す図である。軸部を押し込んだときの同心位置決め仮固定治具の動作を示す図である。ボルト穴の内径が小さい場合の同心位置決め仮固定治具の調芯動作を示す図である。ボルト穴の内径が大きい場合の同心位置決め仮固定治具の調芯動作を示す図である。第２実施形態による同心位置決め仮固定治具の構成を示す縦断面図である。第２実施形態の他の例による同心位置決め仮固定治具の構成を示す縦断面図である。

以下、本発明による同心位置決め仮固定治具の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態による同心位置決め仮固定治具を用いて連結するエレベータのガイドレールと継目板を示す斜視図である。この実施形態では、ボルト、ナット等の締結部材により締結する２つの部材として、エレベータのガイドレールと継目板を例に説明する。

図１において、参照番号10は、エレベータのガイドレールを示し、参照番号14は、継目板を示している。ガイドレール10は、フランジ11とウェブ12を有する横断面Ｔ字形のレールである。エレベータの昇降路では、複数本のガイドレール10を継目板14で継ぎ合わせることで、最下階から最上階まで延びる１本の長いガイドレールとして昇降路に設置される。

ガイドレール10の端部では、そのフランジ11に複数のボルト穴13が形成されている。同様に、継目板14にも、フランジ11のボルト穴13と同じ間隔で同じ穴径の複数のボルト穴15が形成されている。
図１において、参照番号20は、同心位置決め仮固定治具を示している。この同心位置決め仮固定治具20を用いて、ガイドレール10のボルト穴13に継目板14のボルト穴15が同心に合う状態を保つようにして、継目板14をガイドレール10に仮固定する。

次に、図２は、本実施形態による同心位置決め仮固定治具20の構成を示す縦断面図である。この同心位置決め仮固定治具20は、軸部21と、円筒ケース23と、軸部21によって半径外方向に迫り出される同心位置決めプレート26a、26bを有している。
図２に示されるように、軸部21の上端部には、軸部21を押し込む力を受け易いように、フランジ部25が形成されている。軸部21の下半分は、円筒ケース23に収容されている。この円筒ケース23の長さは、重なり合ったガイドレール10のフランジ11と継目板14の厚さに応じた長さになっている。軸部21は、その先端に向かって連続的に径が小さくなっていく円錐形状を有しており、先端には押動端部22が同軸に設けられている。対をなして軸心に対称に配置されている同心位置決めプレート26a、26bの内側面は、軸部21のテーパ面（傾斜面）に密着しており、軸部21が押し込められると、同心位置決めプレート26a、26bは、円筒ケース23内部から半径外方向に押し出されるようになっている。また、同心位置決めプレート26a、26bの外周面は、樹脂などからなるガード部材27a、27bで保護され、ボルト穴13、15の内周面と同じ曲率の曲面を有している。この実施形態では、同心位置決めプレート26a、26bは２つで対をなしているが、これに限定されるものではない。３つ、４つで対をなすようにしてもよい。

円筒ケース23の上端は、上プレート33と一体になっており、上プレート33には、軸部21の移動を可能になる穴29が形成されている。軸部21の上半分は、上プレート33から突き出るようになっている。円筒ケース23の下端には、継目板14の仮固定並びに脱落防止のために、開閉式の継目板受け部材28a、28bがピン31a、31bを介して揺動可能に取り付けられている。

開閉式の継目板受け部材28a、28bは、軸部21の軸線に関して対称位置に配置されており、軸部21の押動端部22が近接し、若しくは接触しても押動させていない状態では、図２に示されるように、継目板受け部材28a、28bは閉じた状態になっている。押動端部22の先端は円錐面30になっており、この円錐面30の頂点は、継目板受け部材28a、28bの間を通る線上にある。円錐面30は、軸部21が押し込まれるにしたがって継目板受け部材28a、28bの上端に均等に突き当たり、継目板受け部材28a、28bに開く作用を及ぼすようになっている。この実施形態では、継目板受け部材28a、28bは２つで一組になるが、これに限定されるものではない。３つ、４つで一組になるようにすることも可能である。

本実施形態による複数部材の同心位置決め仮固定治具は、以上のように構成されるものであり、次に、ガイドレール10と継目板14との組み付け作業との関連において、その作用および効果について説明する。
図３は、ガイドレール10と継目板14に取り付ける前の同心位置決め仮固定治具20を示す図である。
まず、ボルト穴13、15が合うように、ガイドレール10に継目板14を重ねる。このとき、ガイドレール10のボルト穴13と、継目板14のボルト穴15は、厳密に同心位置になくてもよい。その後、同心位置決め仮固定治具20は、ボルト穴13、15に挿入される。同心位置決めプレート26a、26bは、円筒ケース23内で引っ込んだ位置にあり、継目板受け部材28a、28bは、閉じている。

次に、図４は、ガイドレール10にセットした直後の同心位置決め仮固定治具20を示す。上プレート33がボルト穴13の開口回りに着座すると、同心位置決めプレート26a、26bは、継目板14とガイドレール10のフランジ11の境目に位置する。

次いで、図５は、軸部21を押し込んだときの同心位置決め仮固定治具20の動作を示す図である。軸部21の押し込みによって、同心位置決めプレート26a、26bは半径方向外方にせり出し、ボルト穴13、15の内周面に押し付けられる。これによって、継目板14はわずかに動き、ボルト穴13、15に、ずれがあれば矯正され、同心に位置決めされることになる。
ここで、ガイドレール10のボルト穴13、継目板14のボルト穴15は、図１に示されているように複数ある。同心位置決め仮固定治具20を取り付ける前の準備段階で、ボルト穴13とボルト穴14を大まかに合わせておけば、１つあるいは２つの少数の同心位置決め仮固定治具20を取り付けるだけで、残りの継目板14のボルト穴15についても同心にすることが可能である。

このような同心位置決め動作と同時並行して、継目板受け部材28a、28bが開き、継目板14がその上に載ることで下から支えられるようになっている。したがって、継目板受け部材28a、28bによって、継目板14の脱落を防止しながら、ガイドレール10に対して継目板14の仮固定を行うことができる。
その後、芯の一致したボルト穴13、15に図示しないボルトを挿入しナットを締め付けて本固定が行われる。

なお、同心位置決め仮固定治具20を取り外すには、軸部21を引き抜けば、同心位置決めプレート26a、26bは引っ込み、継目板受け部材28a、28bは閉じるので、簡単に取り出すことができる。

以上説明したように、本実施形態の同心位置決め仮固定治具20によれば、軸部21を押し込むことによって、ガイドレール10のボルト穴13と継目板14のボルト穴15を同軸に調芯すると同時に、継目板14の仮固定を行えるので、調芯と仮固定を別々の治具を用いることなく実現することができる。

次に、図６、図７は、ボルト穴13、15の内径が異なる場合の同心位置決め仮固定治具20の調芯動作を示す図である。図６に示すボルト穴13、15に比べて、図７に示すボルト穴13、15の内径は小さくなっている。

軸部21は、適用可能な穴径をカバーする範囲が傾斜面としてのテーパ面になっており、ボルト穴13、15の内径が異なっても、軸部21の押し込み量が異なってくるだけであるので、同じ同心位置決め仮固定治具20を用いて、様々なサイズのボルト穴13、15にも対応することが可能である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による本発明による複数部材の同心位置決め仮固定治具ついて、図８並びに図９を参照して説明する。

この第２実施形態は、軸部21を押し込んだ後、同心位置決めプレート26a、26bが退動せず、また、継目板受け部材28a、28bが閉じないように、軸部21の押し込み量を維持、調整できるようにした実施の形態である。

図８に示すのは、継目板受け部材28a、28bを開く押動端部22に周方向の複数条の溝32を形成した実施の形態である。軸部21を押し込み、継目板受け部材28a、28bを開くと、図８に示されるように、押動端部22は、開いた継目板受け部材28a、28bの端部の間から下に突き出ることなる。このとき、継目板受け部材28a、28bの端部にある角部が溝32に係合するとともに、継目板14の重みで食い込むので、継目板受け部材28a、28bの開度が保たれるように軸部21の押し込み量を維持することができる。軸部21の押し込み量を調整したい場合には、係合する溝32の位置を変えればよい。
次に、図９は、変形例として、押動端部22に溝32の代わりに雄ねじ34を形成した実施の形態である。この場合、円筒ケース23には、雌ねじが形成されている。
この変形例では、軸部21を回しながら押し込み、位置決めプレート26a、26bをせり出すとともに継目板受け部材28a、28bを開くことになる。押動端部22がねじになっているので、軸部21の位置を保持することができ、継目板受け部材28a、28bの開度が保たれるように軸部21の押し込み量を維持することができる。軸部21の押し込み量の調整も容易である。

以上、本発明に係る本発明による同心位置決め仮固定治具について、好適な実施形態を挙げて説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。

10…ガイドレール、11…フランジ、12…ウェブ、13…締結用穴、14…継目板、15…締結用穴、20…同心位置決め仮固定治具、21…軸部、22…押動端部、23…円筒ケース、25…フランジ部、26a、26b…同心位置決めプレート、28a、28b…継目板受け部材、30…円錐面、32…溝、33…上プレート、34…雄ねじ

Claims

一方の部材と他方の部材の締結用穴を重ね合わせ、両部材を締結部材により組み付ける作業に用いられる治具であって、
重なった締結用穴に一方の部材側から挿入可能な円筒形状のケースと、
前記ケースに収納され傾斜面を有する軸部と、
前記一方の部材と他方の部材の境目をまたぐ位置で、前記傾斜面に密着して前記ケース内に設けられ、前記他方の部材に向かって押し込まれる方向の前記軸部の軸方向の移動により半径方向外方にせり出される同心位置決めプレートと、
前記ケースの先端に揺動可能に設けられ、前記軸部の軸方向の移動とともに当該軸部に押動されながら開き、前記他方の部材を載せて支持可能な一対の受け部材と、
を備えたことを特徴とする同心位置決め仮固定治具。
前記軸部の先端部には、円錐端部を有する押動部材が同軸に取り付けられ、前記同心位置決めプレートが引っ込んだ状態では、前記円錐端部の先端は閉じている前記一対の受け部材の端面に接触若しくは近接していることを特徴とする請求項１に記載の同心位置決め仮固定治具。
適用可能な前記締結用穴の穴径をカバーする範囲で、前記軸部には先端部に向かって連続的に縮径する前記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の同心位置決め仮固定治具。
前記押動部材には、複数の溝が周方向に形成され、前記受け部材が開いたときに前記溝に係合することによりその姿勢が保持されることを特徴とする請求項２に記載の同心位置決め仮固定治具。
前記押動部材には、前記ケースに螺合するねじが形成され、前記ねじにより前記押動部材の位置を保持することにより、前記受け部材の開いた姿勢が保持されることを特徴とする請求項２に記載の同心位置決め仮固定治具。
前記一方の部材は、エレベータのガイドレールであり、前記他方の部材は、前記ガイドレールの端部同士を接続するための継目板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の同心位置決め仮固定治具。
請求項１乃至６のいずれかに記載した同心位置決め仮固定治具を用いて、一方の部材と他方の部材の締結用穴を重ね合わせ、両部材を締結部材により組み付ける同心位置決め仮固定方法であって、
重なった前記締結用穴に前記円筒形状のケースを一方の部材側から挿入し、
前記軸部を前記他方の部材に向かって押し込み、同心位置決めプレートを半径方向外方にせり出すことにより、前記締結穴が同心になるように位置決めし、
同時に前記一対の受け部材を当該軸部で押動しながら開き、前記他方の部材を載せて支持し固定することを特徴とする同心位置決め仮固定方法。