JP7239888B2

JP7239888B2 - 治具

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Publication number: JP7239888B2
Application number: JP2019168646A
Authority: JP
Inventors: 信博亀田; 浩一加藤; 伸和上野
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2023-03-15
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: JP2021045804A

Description

本発明は、物品に対して部品を組み付けるなどの作業を行う際に当該物品を受ける治具に関する。

従来、物品に対して部品を組み付けるなどの作業を行う際には、当該物品を受ける治具が用いられる。こうした治具は、物品の表面形状に対応した形状の受け部を有している。こうした治具によれば、受け部上に物品を載置することにより、物品が保持される。

また、特許文献１には、ドアトリムに貼付けられるオーナメントの内面形状に沿う３次元曲面の表面部分を有する貼付け治具が開示されている。

特開昭６２－６０６３５号公報

ところで、従来の組み付け治具では、物品の形状に対応した専用の治具を物品毎に用意する必要がある。そのため、複数種類の治具を用意することに伴って治具を保管するスペースが必要となるなどの問題がある。

本発明の目的は、形状の異なる複数種類の物品を受けることのできる治具を提供することにある。

上記目的を達成するための治具は、第１方向の第１端において前記第１方向に直交する第２方向に延在して物品を受ける受け面を有するとともに前記第１端側とは反対側の第２端側に向けて付勢される複数の受け部材を含み、前記受け部材の各々が、前記第１方向及び前記第２方向の双方に直交する第３方向において並んで設けられるとともに前記第２方向における前記受け面の各々の形状の変化態様が互いに異なる受け部材群と、前記受け部材の各々を前記第１方向に沿って変位可能に支持する支持部材と、前記受け部材群を構成する前記受け部材の１つを前記第１端側に向けて押圧可能な押圧部材と、前記第１方向に沿って前記押圧部材を変位させる変位機構と、前記受け部材の各々が前記押圧部材から離れている状態において、前記押圧部材を前記第３方向に沿って変位させることにより、前記押圧部材の位置を、前記第１方向において前記受け部材の各々のうちの１つに対向する対向位置に切り替える切替機構と、を備える。

同構成によれば、各受け部材が押圧部材から離れている状態において、切替機構によって押圧部材の位置を受け部材の１つに対向する対向位置に切り替える（以上、切替操作）。その後、変位機構によって第１方向に沿って受け部材に近づく方向に押圧部材を変位させることにより、受け部材を第１方向に沿って押圧して第１方向の第１端側に変位させる（以上、押圧操作）。このとき、他の受け部材は、押圧部材によって押圧されておらず、第１方向の第２端側に付勢されているだけである。これらのことから、押圧部材により押圧される受け部材の受け面の位置が他の受け部材の受け面の位置よりも第１方向の第１端側に突出するようになる。これにより、突出する受け面によって、当該受け面の形状に沿う形状の物品を受けることができる。

特に、受け面が第２方向において延在しているため、第２方向の広い範囲にわたって物品を安定して受けることができる。
一方、治具が受ける対象の物品を変更する場合には、変位機構によって第１方向に沿って受け部材から離れる方向に押圧部材を変位させる。そして、上記切替操作及び押圧操作を行うことによって、所望の受け部材の受け面の位置を他の受け部材の受け面の位置よりも第１方向の第１端側に突出させる。

したがって、形状の異なる複数種類の物品を受けることができる。

治具の一実施形態を示す斜視図。同実施形態の受け部材群及び押圧部材を中心に示す断面図。同実施形態の受け部材と押圧部材とが離れている状態を示す側面図。同実施形態の受け部材と押圧部材とが当接している状態を示す側面図。

以下、図１～図４を参照して、一実施形態について説明する。
本実施形態の治具は、車両用ドアトリムの基材に対して各種部品を組み付ける作業を行う際に当該基材を受ける装置である。

以下、治具の各構成について説明する。
図１に示すように、治具は、平面視長方形枠状のベース部９１と、ベース部９１の４つの角部から上下方向（以下、上下方向Ｘ）の上方に向かって延在する４つの支柱９２とを有している。なお、ベース部９１の下面の各角部には、都合４つのキャスタ９３が設けられている。

図１及び図２に示すように、各支柱９２の上端部には、平面視略長方形板状の支持部材３１の各角部が固定されている。支持部材３１には、厚さ方向、すなわち上下方向Ｘに貫通する複数の孔３２が設けられている。各孔３２は、支持部材３１の短辺方向に沿って延在している。また、複数の孔３２は、支持部材３１の長辺方向に沿って互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態では、複数の孔３２が上記長辺方向において等間隔にて設けられている。

以降において、支持部材３１の短辺方向及び長辺方向を、短辺方向Ｙ及び長辺方向Ｚとして説明する。短辺方向Ｙ及び長辺方向Ｚが本発明に係る第２方向及び第３方向に相当する。

図２に示すように、各孔３２には、受け部材２１が挿通されている。
本実施形態において、長辺方向Ｚに互いに間隔をおいて並列して配置された３つの受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより、受け部材群２０が構成されている。また、本実施形態では、受け部材群２０が長辺方向Ｚにおいて互いに間隔をおいて複数設けられている。

各受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、短辺方向Ｙに沿って延びる板状である。各受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの板厚方向は、長辺方向Ｚと一致している。各受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの上端２３には、上記基材を受ける受け面２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）が設けられている。すなわち、各受け面２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、短辺方向Ｙに沿って延在している。なお、上端２３が、本発明に係る第１端に相当する。各受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの短辺方向Ｙにおける受け面２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの形状の変化態様は互いに異なっている。

図２に示すように、受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの上下方向Ｘの中間部には、一対のフランジ部２２が設けられている。各受け部材２１は、自重によりその下端２４側、すなわち下側に向けて付勢されている。これにより、各フランジ部２２の下面は、支持部材３１の上面に当接されている。下端２４が、本発明に係る第２端に相当する。

受け部材２１は、支持部材３１によって、上下方向Ｘに沿って変位可能に支持されている。
図１に示すように、各支柱９２の上下方向Ｘの中間部には、平面視略長方形状の連結板３４の各角部が固定されている。連結板３４の短辺方向Ｙ及び長辺方向Ｚの双方における中央部には、厚さ方向に貫通する図示しない挿通孔が設けられている。

図１、図３及び図４に示すように、連結板３４の下面には、第１の電動シリンダ５１が固定されている。第１の電動シリンダ５１は、上記挿通孔に挿通されるとともに連結板３４よりも上方に突出する出力軸５１ａを有している。第１の電動シリンダ５１は、出力軸５１ａを上下方向Ｘに沿って変位させる。出力軸５１ａの上端には、平面視略長方形状をなす可動板３５が固定されている。可動板３５は、第１の電動シリンダ５１によって上下方向Ｘに沿って変位可能である。また、連結板３４の各角部付近には、厚さ方向に貫通する図示しない都合４つの案内孔が設けられている。可動板３５の下面の各角部付近には、下方に向かって延在する都合４つの案内柱５２の上端が固定されている。各案内孔に各案内柱５２が挿通されることで、可動板３５の上下方向Ｘに沿った変位が案内される。

図１に示すように、可動板３５の上面には、長辺方向Ｚに沿って延在する一対のレール３６が短辺方向Ｙに互いに間隔をおいて設けられている。
各レール３６には、レール３６の延在方向、すなわち長辺方向Ｚに沿ってスライド可能な複数のスライド部材４５が長辺方向Ｚに互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態では、１つのレール３６に対して２つのスライド部材４５が設けられている。

各スライド部材４５の上面には、平面視略長方形板状の固定部材４４が固定されている。
図２及び図３に示すように、固定部材４４の上面には、複数の押圧部材４１が長辺方向Ｚに互いに間隔をおいて設けられている。

複数の押圧部材４１は、複数の受け部材群２０の各々に対応して設けられている。
各押圧部材４１は、短辺方向Ｙに沿って延びる板状である。各押圧部材４１の板厚方向は、長辺方向Ｚと一致している。各押圧部材４１の上端面は、各受け部材２１の下端２４に当接される当接面４２である。

図１、図３及び図４に示すように、可動板３５の下面には、第２の電動シリンダ６１が固定されている。第２の電動シリンダ６１は、長辺方向Ｚに沿って延在する出力軸６１ａを有している。第２の電動シリンダ６１は、出力軸６１ａを長辺方向Ｚに沿って変位させる。出力軸６１ａの先端と固定部材４４の下面とは、連結部材４６を介して連結されている。なお、可動板３５には、連結部材４６を逃がすための図示しない逃がし孔が設けられている。

以上、説明した本実施形態では、第１の電動シリンダ５１と、４つの案内柱５２と、挿通孔及び４つの案内孔を有する連結板３４と、可動板３５とによって、複数の押圧部材４１を上下方向Ｘにおいて変位させる変位機構５０が構成されている。

また、第２の電動シリンダ６１と、連結部材４６と、固定部材４４と、可動板３５と、一対のレール３６と、スライド部材４５とによって、切替機構６０が構成されている。
切替機構６０は、各受け部材２１が押圧部材４１から離れている状態において、固定部材４４を長辺方向Ｚに沿って変位させることにより、受け部材群２０を構成する各押圧部材４１のうちの１つを上下方向Ｘにおいて各受け部材２１の下端２４に対向する対向位置に切り替える。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、各受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが押圧部材４１から離れている状態において、切替機構６０によって押圧部材４１の位置を受け部材２１Ｂに対向する対向位置に切り替える（以上、切替操作）。その後、図４に示すように、変位機構５０によって上端２３側へ押圧部材４１を変位させることにより、受け部材２１Ｂを上端２３側に押圧して上方へ変位させる（以上、押圧操作）。このとき、他の受け部材２１Ａ，２１Ｃは、押圧部材４１によって押圧されておらず、下方に付勢されているだけである。これらのことから、押圧部材４１により押圧される受け部材２１Ｂの受け面２５Ｂの位置が他の受け部材２１Ａ，２１Ｃの受け面２５Ａ，２５Ｃの位置よりも上方に突出するようになる。これにより、突出する受け面２５Ｂによって、当該受け面２５Ｂの形状に沿う形状のドアトリムを受けることができる。

特に、受け面２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが短辺方向Ｙにおいて延在しているため、短辺方向Ｙの広い範囲にわたってドアトリムを安定して受けることができる。
一方、治具が受ける対象のドアトリムを変更する場合には、変位機構５０によって受け部材２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから離れる方向、すなわち下方に向けて、押圧部材４１を変位させる。そして、上記切替操作及び押圧操作を行うことによって、所望の受け部材２１の受け面２５の位置を他の受け部材の受け面の位置よりも上方に突出させる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）治具は、ドアトリムを受ける受け部材群２０、支持部材３１及び押圧部材４１を備えている。受け部材群２０は、上端２３において短辺方向Ｙに延在する受け面２５を有するとともに下端２４に向けて付勢される複数の受け部材２１を含む。各受け部材２１は、長辺方向Ｚにおいて並んで設けられるとともに短辺方向Ｙにおける各受け面２５の形状の変化態様が互いに異なる。支持部材３１は、各受け部材２１を上下方向Ｘに沿って変位可能に支持する。押圧部材４１は、受け部材群２０を構成する受け部材２１の１つを上端２３側に向けて押圧可能である。また、治具は、上下方向Ｘに沿って押圧部材４１を変位させる変位機構５０と、各受け部材２１が押圧部材４１から離れている状態において、押圧部材４１を長辺方向Ｚに沿って変位させることにより、押圧部材４１の位置を、上下方向Ｘにおいて各受け部材２１のうちの１つに対向する対向位置に切り替える変位機構５０とを有している。

こうした構成によれば、上述した作用を奏することによって、形状の異なる複数種類のドアトリムを受けることができる。
（２）上下方向Ｘの上端２３側は、上下方向Ｘの上側である。

こうした構成によれば、各受け部材２１は自重により上下方向Ｘの下側に向けて付勢されるようになる。このため、ばねなどの付勢部材を用いることなく各受け部材２１を上下方向Ｘの下端２４側に向けて付勢することができる。

（３）複数の受け部材群２０が、長辺方向Ｚにおいて並んで設けられており、複数の押圧部材４１が、各受け部材群２０に対応して設けられている。
こうした構成によれば、ドアトリムを短辺方向Ｙ及び長辺方向Ｚの双方において受けることができる。したがって、ドアトリムを安定して受けることができる。

＜変更例＞
上記実施形態は、例えば以下のように変更して実施することもできる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第１の電動シリンダ５１や第２の電動シリンダ６１に代えて、油圧シリンダなどの他のアクチュエータを採用することもできる。
・第１の電動シリンダ５１によって可動板３５を上下方向Ｘに沿って変位させることができるのであれば、案内柱５２を省略してもよい。

・第２の電動シリンダ６１によって固定部材４４を長辺方向Ｚに沿って変位させることができるのであれば、レール３６やスライド部材４５を省略してもよい。
・受け部材群２０は、長辺方向Ｚにおいて少なくとも１つ設ければよい。

・上記実施形態では、１つの受け部材２１が、１つの押圧部材４１によって押圧される構成を例示したが、この構成に限られるものではない。例えば、１つの受け部材２１が、短辺方向Ｙに互いに間隔をおいて設けられた複数の押圧部材によって押圧される構成であってもよい。

・長辺方向Ｚにおいて、押圧部材４１の当接面４２の長さを受け部材２１の下端２４よりも長くしてもよい。または、長辺方向Ｚにおいて下端２４の長さを当接面４２よりも長くしてもよい。

こうした構成によれば、受け部材２１の下端２４に対して当接面４２が当接され易くなる。
・受け部材２１のうち、フランジ部２２より下側の部分を棒状にしてもよい。この場合、当該棒状部分と受け部材２１の他の部分とを別体にて形成することができる。

・上記実施形態においては、治具は、上下方向Ｘにおいてドアトリムを受ける構成であったが、治具を９０度回転させて水平方向においてドアトリムを受ける構成であってもよい。この場合、水平方向が本発明に係る第１方向に相当する。また、このとき、受け部材２１は、ばねによって付勢される構成にすればよい。

・本発明に係る治具が受ける物品は、ドアトリムに限定されるものではなく、任意の物品に対して適用することができる。

Ｘ…上下方向（第１方向）、Ｙ…短辺方向（第２方向）、Ｚ…長辺方向（第３方向）、２０…受け部材群、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…受け部材、２２…フランジ部、２３…上端（第１端）、２４…下端（第２端）、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…受け面、３１…支持部材、３２…孔、３４…連結板、３５…可動板、３６…レール、４１…押圧部材、４２…当接面、４４…固定部材、４５…スライド部材、４６…連結部材、５０…変位機構、５１…第１の電動シリンダ、５１ａ…出力軸、５２…案内柱、６０…切替機構、６１…第２の電動シリンダ、６１ａ…出力軸、９１…ベース部、９２…支柱、９３…キャスタ。

Claims

第１方向の第１端において前記第１方向に直交する第２方向に延在して物品を受ける受け面を有するとともに前記第１端側とは反対側の第２端側に向けて付勢される複数の受け部材を含み、前記受け部材の各々が、前記第１方向及び前記第２方向の双方に直交する第３方向において並んで設けられるとともに前記第２方向における前記受け面の各々の形状の変化態様が互いに異なる受け部材群と、
前記受け部材の各々を前記第１方向に沿って変位可能に支持する支持部材と、
前記受け部材群を構成する前記受け部材の１つを前記第１端側に向けて押圧可能な押圧部材と、
前記第１方向に沿って前記押圧部材を変位させる変位機構と、
前記受け部材の各々が前記押圧部材から離れている状態において、前記押圧部材を前記第３方向に沿って変位させることにより、前記押圧部材の位置を、前記第１方向において前記受け部材の各々のうちの１つに対向する対向位置に切り替える切替機構と、を備える、
治具。
前記第１方向は、上下方向であり、
前記第１端側は、上側である、
請求項１に記載の治具。
複数の前記受け部材群が、前記第３方向において並んで設けられており、
複数の前記押圧部材が、前記受け部材群の各々に対応して設けられている、
請求項１または請求項２に記載の治具。