JP7064477B2 - 取付具 - Google Patents
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Description
本発明は取付具に関する。
一般的に部品を固定したり適切な位置に配置したりするなど、ある取付対象物に他の取付対象物が取り付けられる場合がある。例えば、鉄道車両の製造工程では、車体の形状に合わせた曲面の窓ガラスを車体に取り付ける工程が含まれている（例えば、特許文献１参照）。車体や窓ガラスの形状が複雑な場合、これらを精度よく形成することは難しく、両者の接触面は必ずしも一致しない。そのため、車体と窓ガラスの間に生じる隙間と同じ角度及び厚さのスペーサを挿入するなどして両者の接触面をできるだけ広い範囲で接触させる位置調整が必要となる。
上記のような位置調整においては、ある取付対象物に対して他の取付対象物を平行移動させるだけでは足りず、ある取付対象物に対して他の取付対象物を傾けるなど取付対象物を複雑に変位させなければならない場合もある。しかも、位置調整を行った後は、両取付対象物の相対位置を固定する必要があり、さらに位置調整を再度行うときは相対位置の固定を解除する必要がある。
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、２つの取付対象物の複雑な相対変位を許容するとともに、相対位置の固定及び解除を容易に行うことができる取付具を提供することを目的としている。
本発明の一態様に係る取付具は、第１取付対象物に固定される第１取付部品と、第２取付対象物に固定され、前記第１取付部品及び前記第１取付対象物に対する取付角度を調整可能な第２取付部品と、前記第１取付部品に対する前記第２取付部品の位置を固定する少なくとも１つの位置決めボルトと、を備え、前記第１取付部品は、ｚ方向に延びる円筒部であって、その外周面において周方向に延びるように形成されるとともに前記位置決めボルトが貫通する第１長孔を含む円筒部と、前記円筒部の内部で回動し、前記位置決めボルトに対応するネジ穴が形成された軸部と、前記第１取付対象物が固定される第１固定部と、を有し、前記第２取付部品は、前記第１長孔に対応しｚ方向に垂直なｘ方向に延びて前記位置決めボルトが貫通する第２長孔が形成された可動部と、前記第２取付対象物が固定される第２固定部と、を有し、前記第２取付部品に対して前記第１取付部品は、前記位置決めボルト及び前記第１長孔によりｚ方向に延びるｚ軸まわりに位置調整され、前記位置決めボルト及び前記第２長孔によりｘ方向に位置調整されるとともに、ｚ方向に垂直でかつｘ方向に垂直なｙ軸まわりに位置調整される。
この構成によれば、第１取付部品に対して第２取付部品を複雑に変位させることができる。しかも、位置決めボルトを締め付けるだけで第１取付部品と第２取付部品の相対位置を固定することができ、位置決めボルトを緩めることにより両取付部品の相対位置の固定を解除することができる。したがって、上記の構成によれば、第１取付部品が固定される第１取付対象物に対して第２取付部品が固定される第２取付対象物を複雑に変位させることができるとともに、両取付対象物の相対位置の固定及び解除を容易に行うことができる。
上記の構成によれば、２つの取付対象物の複雑な相対変位を許容するとともに、相対位置の固定及び解除を容易に行うことができる取付具を提供することができる。
以下、実施形態に係る取付具１００について説明する。図１は、ある方向から見た取付具１００の斜視図である。図２は、ある方向から見た取付具１００の分解斜視図である。図３は、他の方向から見た取付具１００の斜視図である。図４は、他の方向から見た取付具１００の分解斜視図である。なお、以下で説明するｘ方向、ｙ方向、及び、ｚ方向は、互いに垂直な方向とする。
本実施形態に係る取付具１００は、第１取付対象物１０１に第２取付対象物１０２を取り付けるための器具である（図１参照）。図２に示すように、取付具１００は、第１取付部品１０と、第２取付部品２０と、第３取付部品３０と、位置決めボルト４０と、を備えている。以下、これらの構成要素について順に説明する。
＜第１取付部品＞
第１取付部品１０は、第１取付対象物１０１に固定される部品である。第１取付部品１０は、円筒部１１と、軸部１２と、第１固定部１３と、を有している。
第１取付部品１０は、第１取付対象物１０１に固定される部品である。第１取付部品１０は、円筒部１１と、軸部１２と、第１固定部１３と、を有している。
円筒部１１は、円筒状の形状を有しており、ｚ方向に延びている。円筒部１１の外周面には、周方向に延びる少なくとも１つ（本実施形態では３つ）の第１長孔１４が形成されている。各第１長孔１４は、ｚ方向に間隔をあけて配置されている。
軸部１２は、円筒部１１の内部で回動する部材である。軸部１２には、上述した第１長孔１４に対応する位置にネジ穴１５が形成されている。このネジ穴１５には、内部にネジ山が形成されており、位置決めボルト４０が締結される。
第１固定部１３は、円筒部１１から連続する板状の部分であり、図３に示すように、第１取付対象物１０１が固定される。第１固定部１３には孔１６（図２参照）が形成されており、この孔１６に挿入されるリベット１７によって第１固定部１３に第１取付対象物１０１が固定される。なお、第１取付対象物１０１の第１固定部１３への固定は、リベット１７に代えてボルトを用いる等、リベット締結以外の方法で行ってもよい。
＜第２取付部品＞
第２取付部品２０は、第２取付対象物１０２が固定される部品である。第２取付部品２０は、第１取付部品１０及び第１取付対象物１０１に対する取付角度を調整可能に構成されている。第２取付部品２０は、可動部２１と、第２固定部２２と、フローティングナット２３と、を有している。
第２取付部品２０は、第２取付対象物１０２が固定される部品である。第２取付部品２０は、第１取付部品１０及び第１取付対象物１０１に対する取付角度を調整可能に構成されている。第２取付部品２０は、可動部２１と、第２固定部２２と、フローティングナット２３と、を有している。
可動部２１は、第１取付部品１０に対して回動可能に取り付けられる部分である。本実施形態の可動部２１は板状の形状を有しており、複数の第２長孔２４が形成されている。各第２長孔２４は、第１取付部品１０の第１長孔１４に対応して配置されており、いずれもｘ方向に延びている。
第２固定部２２は、第２取付対象物１０２が固定される部分である。本実施形態の第２固定部２２は、板状の形状を有している。第２固定部２２は、可動部２１から連続し可動部２１に対して９０度の角度をなしている。これにより、第２取付部品２０は全体としてＬ字状の形状を有している。なお、可動部２１と第２固定部２２がなす角度は９０度でなくてもよく、可動部２１と第２固定部２２が同一平面上に位置するようにしてもよい。
フローティングナット２３は、第２固定部２２に設けられたナットである。図１に示すように、第２固定部２２には、固定ボルト２５を用いて第２取付対象物１０２が固定される。固定ボルト２５は、第２固定部２２に形成された貫通孔２６を貫通して、フローティングナット２３に締結される。図４に示すように、フローティングナット２３は、内部に空間を有するケース２７に収容されており、第２固定部２２に対して平行に移動することができる。つまり、フローティングナット２３は、ｙ方向およびｚ方向で構成される平面上を移動することができる。なお、フローティングナット２３は、ｙ方向およびｚ方向で構成される平面上を移動することができればよく、上記の構造に限定されない。
フローティングナット２３はこのように構成されているため、第２取付対象物１０２は第２取付部品２０に対して、ｘ方向に延びるｘ軸まわりに回動することができるとともに、ｘ方向、及び、ｚ方向に移動することができる。そして、固定ボルト２５を締め付けることにより、第２取付部品２０と第２取付対象物１０２の相対位置を固定することがでる。また、固定ボルト２５を緩めることにより、第２取付部品２０に対する第２取付対象物１０２の変位を許容することができる。
＜第３取付部品＞
第３取付部品３０は、第１取付部品１０の円筒部１１と第２取付部品２０の可動部２１との間に位置する部品である。第３取付部品３０は、ｚ方向に延びる板状の本体部３１と、本体部３１のｘ方向両端部分から第１取付部品１０の円筒部１１に向かって延びる一対の脚部３２と、を有している。本体部３１には、第１取付部品１０の第１長孔１４に対応する位置に連通孔３３が形成されている。
第３取付部品３０は、第１取付部品１０の円筒部１１と第２取付部品２０の可動部２１との間に位置する部品である。第３取付部品３０は、ｚ方向に延びる板状の本体部３１と、本体部３１のｘ方向両端部分から第１取付部品１０の円筒部１１に向かって延びる一対の脚部３２と、を有している。本体部３１には、第１取付部品１０の第１長孔１４に対応する位置に連通孔３３が形成されている。
図５は、第３取付部品３０及びその周辺部分の断面図である。図５に示すように、第３取付部品３０は、本体部３１が可動部２１と面接触するとともに、一対の脚部３２が円筒部１１の外周面と線接触するように構成されている。つまり、ｚ方向に垂直な断面視において、第３取付部品３０は第１取付部品１０に２か所で点接触している。このような第３取付部品３０を第１取付部品１０と第２取付部品２０の間に配置することにより、円筒状の第１取付部品１０に板状の第２取付部品２０を直接接触させる場合に比べて、第１取付部品１０に第２取付部品２０を安定して保持させることができる。なお、ｚ方向に垂直な断面視において、第３取付部品３０は第１取付部品１０に３か所以上で点接触していてもよいし、アーチ形状にして連続して接触してもよい。
図６は、第１の変形例における第３取付部品３０及びその周辺部分の断面図である。第３取付部品３０は、図６に示すように構成されていてもよい。つまり、第１取付部品１０の円筒部１１の外周面にｚ方向に延びる外周溝１８が複数形成されており、この外周溝１８に対応する内周溝３４が第３取付部品３０の第１取付部品１０の外周面と接触する部分に形成されていてもよい。この構成によれば、第２取付部品２０の第１取付部品１０に対する位置ずれをより一層抑制することができる。
図７は、第２の変形例における第３取付部品３０及びその周辺部分の断面図である。第３取付部品３０は、図７に示すように構成されていてもよい。つまり、第３取付部品３０の第１取付部品１０の外周面と接触する部分が湾曲しており、ｚ方向に垂直な断面視において、第３取付部品３０は第１取付部品１０と線接触するように構成されていてもよい。言い換えると、第３取付部品３０は第１取付部品１０と面接触するように構成されていてもよい。
＜位置決めボルト＞
位置決めボルト４０は、第１取付部品１０に対する第２取付部品２０の相対位置を固定するボルトである。位置決めボルト４０は、第２長孔２４のｚ方向寸法よりも外径が大きい頭部４１と、第２長孔２４のｚ方向寸法よりも外径が小さいネジ部４２と、を有している。各位置決めボルト４０は、第２長孔２４、連通孔３３、第１長孔１４を貫通して軸部１２のネジ穴１５に締結される。
位置決めボルト４０は、第１取付部品１０に対する第２取付部品２０の相対位置を固定するボルトである。位置決めボルト４０は、第２長孔２４のｚ方向寸法よりも外径が大きい頭部４１と、第２長孔２４のｚ方向寸法よりも外径が小さいネジ部４２と、を有している。各位置決めボルト４０は、第２長孔２４、連通孔３３、第１長孔１４を貫通して軸部１２のネジ穴１５に締結される。
位置決めボルト４０を締め付けることにより、第２取付部品２０が第１取付部品１０に向かって押し付けられ、第１取付部品１０と第２取付部品２０の相対位置が固定される。一方、位置決めボルト４０を緩めると、第１取付部品１０に対して第２取付部品２０を変位させることができる。
具体的には、第１取付部品１０の円筒部１１の内部で軸部１２が回動することにより、位置決めボルト４０が第１長孔１４に沿って回動する。これにより、第２取付部品２０は、第１取付部品１０に対してｚ軸まわりに回動する。なお、ここでいうｚ軸は、ｚ方向に延びて軸部１２の軸心を通る軸である。
また、位置決めボルト４０が貫通する第２長孔２４はｘ方向に延びているため、第２取付部品２０は位置決めボルト４０に対してｘ方向に移動することができる。ひいては第２取付部品２０は、第１取付部品１０に対してｘ方向に移動することができる。さらに、本実施形態の第２長孔２４は、ｚ方向寸法が位置決めボルト４０のネジ部４２の外径よりもかなり大きくなるように形成されている。そのため、第２取付部品２０は、第１取付部品１０に対してｙ方向に延びるｙ軸まわりに回動することができる。
本実施形態に係る取付具１００は、３つの位置決めボルト４０を備えているが、位置決めボルト４０の数は限定されない。例えば、取付具１００は、位置決めボルト４０を１つのみ備えていてもよい。また、第１長孔１４、第２長孔２４、連通孔３３の数は、位置決めボルト４０の数に一致する。そのため、例えば、取付具１００が位置決めボルト４０を1つのみ備えている場合、各孔１４、２４、３３はそれぞれ１つずつ形成される。
＜作用効果等＞
以上のとおり、本実施形態に係る取付具１００は、第１取付対象物１０１に固定される第１取付部品１０と、第２取付対象物１０２に固定され、第１取付部品１０及び第１取付対象物１０１に対する取付角度を調整可能な第２取付部品２０と、第１取付部品１０に対する第２取付部品２０の位置を固定する少なくとも１つの位置決めボルト４０と、を備え、第１取付部品１０は、ｚ方向に延びる円筒部１１であって、その外周面において周方向に延びるように形成されるとともに位置決めボルト４０が貫通する第１長孔１４を含む円筒部１１と、円筒部１１の内部で回動し、位置決めボルト４０に対応するネジ穴１５が形成された軸部１２と、第１取付対象物１０１が固定される第１固定部１３と、を有し、第２取付部品２０は、第１長孔１４に対応しｚ方向に垂直なｘ方向に延びて位置決めボルト４０が貫通する第２長孔２４が形成された可動部２１と、第２取付対象物１０２が固定される第２固定部２２と、を有し、第２取付部品２０に対して第１取付部品１０は、位置決めボルト４０及び第１長孔１４によりｚ方向に延びるｚ軸まわりに位置調整され、位置決めボルト４０及び第２長孔２４によりｘ方向に位置調整されるとともに、ｚ方向に垂直でかつｘ方向に垂直なｙ軸まわりに位置調整される。
以上のとおり、本実施形態に係る取付具１００は、第１取付対象物１０１に固定される第１取付部品１０と、第２取付対象物１０２に固定され、第１取付部品１０及び第１取付対象物１０１に対する取付角度を調整可能な第２取付部品２０と、第１取付部品１０に対する第２取付部品２０の位置を固定する少なくとも１つの位置決めボルト４０と、を備え、第１取付部品１０は、ｚ方向に延びる円筒部１１であって、その外周面において周方向に延びるように形成されるとともに位置決めボルト４０が貫通する第１長孔１４を含む円筒部１１と、円筒部１１の内部で回動し、位置決めボルト４０に対応するネジ穴１５が形成された軸部１２と、第１取付対象物１０１が固定される第１固定部１３と、を有し、第２取付部品２０は、第１長孔１４に対応しｚ方向に垂直なｘ方向に延びて位置決めボルト４０が貫通する第２長孔２４が形成された可動部２１と、第２取付対象物１０２が固定される第２固定部２２と、を有し、第２取付部品２０に対して第１取付部品１０は、位置決めボルト４０及び第１長孔１４によりｚ方向に延びるｚ軸まわりに位置調整され、位置決めボルト４０及び第２長孔２４によりｘ方向に位置調整されるとともに、ｚ方向に垂直でかつｘ方向に垂直なｙ軸まわりに位置調整される。
このように、本実施形態に係る取付具１００は、第１取付部品１０に対して第２取付部品２０を複雑に相対変位させることができる。しかも、位置決めボルト４０を締め付けるだけで第１取付部品１０と第２取付部品２０の相対位置を固定することができ、位置決めボルト４０を緩めることにより両取付部品１０、２０の相対位置の固定を解除することができる。したがって、本実施形態に係る取付具１００によれば、第１取付部品１０が固定される第１取付対象物１０１に対して第２取付部品２０が固定される第２取付対象物１０２を複雑に相対変位させることができるとともに、両取付対象物１０１、１０２の相対位置の固定及び解除を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る取付具１００では、第２取付部品２０は、第２固定部２２を第２取付部品２０に固定する固定ボルト２５が締結されるフローティングナット２３をさらに有し、第２取付対象物１０２に対して第２取付部品２０は、固定ボルト２５及びフローティングナット２３により、ｘ方向に延びるｘ軸まわり、ｙ方向、及び、ｚ方向に位置調整される。
このように、本実施形態に係る取付具１００は、上記のフローティングナット２３を備えているため、第１取付対象物１０１に対して第２取付対象物１０２をより複雑に相対変位させることができる。
また、本実施形態に係る取付具１００は、複数の位置決めボルト４０を備え、円筒部１１にはｚ方向に間隔をあけて複数の第１長孔１４が形成され、可動部２１には各第１長孔１４に対応する複数の第２長孔２４が形成され、複数の位置決めボルト４０は、対応する第１長孔１４及び第２長孔２４を貫通して軸部１２のネジ穴１５に締結されている。
このように、本実施形態に係る取付具１００は、複数の位置決めボルト４０を備えているため、位置決めボルト４０を１つのみ備える場合に比べて、第１取付部品１０に対して第２取付部品２０をより安定して位置調整することができる。つまり、第１取付対象物１０１に対して第２取付対象物１０２をより安定して位置調整することができる。
また、本実施形態に係る取付具１００は、円筒部１１と可動部２１との間に位置し、ｚ方向に延びる第３取付部品３０をさらに備え、第３取付部品３０には、位置決めボルト４０が貫通する少なくとも１つの連通孔３３が形成されており、第３取付部品３０は、ｚ方向に垂直な断面視において、円筒部１１の外周面に対して線接触または少なくとも２か所で点接触している（図５乃至図７）。
そのため、本実施形態に係る取付具１００は、第１取付部品１０に第２取付部品２０を直接接触させる場合に比べて、第１取付部品１０に第２取付部品２０をより安定して保持させることができる。
また、本実施形態では、第３取付部品３０は、連通孔３３が形成された本体部３１と、本体部３１から円筒部１１に向かって延びる一対の脚部３２と、を有し、一対の脚部３２が円筒部１１の外周面と接触するように構成されている。
このような構成によれば、第３取付部品３０を容易に形成することができる。
また、本実施形態では、第２取付部品２０は、第２固定部２２と可動部２１が所定の角度を成し、全体として断面Ｌ字状に形成されている。
このような構成によれば、第２固定部２２に固定される第２取付対象物１０２が、位置決めボルト４０と干渉するのを防ぐことができる。したがって、位置決めボルト４０の締め付けを容易に行うことができる。
１０ 第１取付部品
１１ 円筒部
１２ 軸部
１３ 第１固定部
１４ 第１長孔
１５ ネジ穴
２０ 第２取付部品
２１ 可動部
２２ 第２固定部
２３ フローティングナット
２４ 第２長孔
２５ 固定ボルト
３０ 第３取付部品
３１ 本体部
３２ 脚部
３３ 連通孔
４０ 位置決めボルト
１００ 取付具
１０１ 第１取付対象物
１０２ 第２取付対象物
１１ 円筒部
１２ 軸部
１３ 第１固定部
１４ 第１長孔
１５ ネジ穴
２０ 第２取付部品
２１ 可動部
２２ 第２固定部
２３ フローティングナット
２４ 第２長孔
２５ 固定ボルト
３０ 第３取付部品
３１ 本体部
３２ 脚部
３３ 連通孔
４０ 位置決めボルト
１００ 取付具
１０１ 第１取付対象物
１０２ 第２取付対象物
Claims (6)
- 第１取付対象物に固定される第１取付部品と、
第２取付対象物に固定され、前記第１取付部品及び前記第１取付対象物に対する取付角度を調整可能な第２取付部品と、
前記第１取付部品に対する前記第２取付部品の位置を固定する少なくとも１つの位置決めボルトと、を備え、
前記第１取付部品は、
ｚ方向に延びる円筒部であって、その外周面において周方向に延びるように形成されるとともに前記位置決めボルトが貫通する第１長孔を含む円筒部と、
前記円筒部の内部で回動し、前記位置決めボルトに対応するネジ穴が形成された軸部と、
前記第１取付対象物が固定される第１固定部と、を有し、
前記第２取付部品は、
前記第１長孔に対応しｚ方向に垂直なｘ方向に延びて前記位置決めボルトが貫通する第２長孔が形成された可動部と、
前記第２取付対象物が固定される第２固定部と、を有し、
前記第２取付部品に対して前記第１取付部品は、
前記位置決めボルト及び前記第１長孔によりｚ方向に延びるｚ軸まわりに位置調整され、
前記位置決めボルト及び前記第２長孔によりｘ方向に位置調整されるとともに、ｚ方向に垂直でかつｘ方向に垂直なｙ軸まわりに位置調整される、
取付具。 - 前記第２取付部品は、
前記第２固定部を前記第２取付部品に固定する固定ボルトが締結されるフローティングナットをさらに有し、
前記第２取付対象物に対して前記第２取付部品は、前記固定ボルト及び前記フローティングナットにより、ｘ方向に延びるｘ軸まわり、ｙ方向、及び、ｚ方向に位置調整される、請求項１に記載の取付具。 - 複数の位置決めボルトを備え、
前記円筒部にはｚ方向に間隔をあけて複数の第１長孔が形成され、
前記可動部には各第１長孔に対応する複数の第２長孔が形成され、
前記複数の位置決めボルトは、対応する前記第１長孔及び前記第２長孔を貫通して前記軸部のネジ穴に締結されている、請求項１に記載の取付具。 - 前記円筒部と前記可動部との間に位置し、ｚ方向に延びる第３取付部品をさらに備え、
前記第３取付部品には、前記位置決めボルトが貫通する少なくとも１つの連通孔が形成されており、
前記第３取付部品は、ｚ方向に垂直な断面視において、前記円筒部の外周面に対して線接触または少なくとも２か所で点接触している、請求項１に記載の取付具。 - 前記第３取付部品は、前記連通孔が形成された本体部と、前記本体部から前記円筒部に向かって延びる一対の脚部と、を有し、前記一対の脚部が前記円筒部の外周面と接触するように構成されている、請求項４に記載の取付具。
- 前記第２取付部品は、前記第２固定部と前記可動部が所定の角度を成し、全体として断面Ｌ字状に形成されている、請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の取付具。
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