JPH06143059A - 締付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、スペース的、コスト的に不利になら
ずに、異なるピッチパターンのワーク締付けに対応で
き、作業性の拡大および向上化を得られる締付け装置を
提供する。 【構成】駆動部２と、ユニバーサルジョイント３と、ス
ライド金具４およびソケット部５を一体に連結してなる
ナットランナ１を、第１の位置と第２の位置とに亘って
開口する固定カム板１１，１３の位置決め用孔２０に挿
通し、さらに、固定カム板に対してスライド自在なスラ
イドカム板１２の長孔部３０に挿通し、このスライドカ
ム板を、スライド移動用シリンダ１５がスライド付勢を
なし、固定カム板の位置決め用孔一部にスライドカム板
の長孔部一端を対向させて、ナットランナを第１の位置
に位置決めし、もしくは、位置決め用孔他部に長孔部他
端を対向させて、ナットランナを第２の位置に位置決め
をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばエンジンを構
成するシリンダヘッドに対してカムシャフトハウジング
組立を取付け固定するのに必要な締付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、エンジンの製造工程中に、エ
ンジンを構成するシリンダヘッドの上部に、カムシャフ
トハウジング組立を取付け固定する工程が必要であり、
そのために締付け装置が用いられる。

【０００３】この場合、シリンダヘッドの所定位置に、
複数本のねじ杆が突設される一方、カムシャフトハウジ
ング組立にはフランジが一体に設けられ、このフランジ
の対応する位置に、取付け用孔が設けられる。

【０００４】上記工程の前に、シリンダヘッドのねじ杆
に、カムシャフトハウジング組立フランジの取付け用孔
が嵌挿され、上記フランジから突出するねじ杆端部にナ
ットが緩く螺合される。すなわち、シリンダヘッドにハ
ウジング組立が仮に保持されたワークとして、締付け装
置へ搬送される。

【０００５】上記ワークは、締付け装置前で、一旦停止
させられ、装置である多軸ナットランナが、全てのナッ
トに掛合し、かつ同時に回動して締付ける。したがっ
て、シリンダヘッド一側面にハウジング組立が密着さ
れ、取付け固定がなされる。

【０００６】なお、エンジンのシリンダヘッドに対する
カムシャフトハウジング組立の取付け固定には、多数本
のねじ杆およびナットが必要である。個々のねじ杆に、
順次ナットを１本づつ締付ける作業では、生産性が上が
らず、現況の大量生産方式ではなじみ難い。したがっ
て、従来では、多軸である、たとえば１６軸のナットラ
ンナを用いて、全てのナット締付けを同時に行うように
なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同じ気筒数
のエンジンであっても、仕様によっては、エンジン自体
の寸法形態が相違する。したがって、シリンダヘッドの
寸法形態が相違し、かつカムシャフトハウジング組立の
寸法形態が相違して、締付けピッチパターンが異なる。

【０００８】そのために、ナットランナに対して異なる
ワークが搬送される都度、作業者が、各軸毎のピッチ変
更を行っている。現状では、生産性を損なわないことを
前提としての作業であり、ほとんど限界に近い。

【０００９】しかるに、近時、設計上の理由から、さら
に多くの軸数で、かつ異なるピッチパターンの締付け要
求があり、作業現場では、このような新種のワークに対
応することに苦慮している。

【００１０】解決手段の一つとして、図５に示すよう
な、締付け装置が考えられる。すなわち、１台の装置本
体Ｓに、１６軸ナットランナａと、１９軸ナットランナ
ｂとを、装置本体Ｓの幅方向に移動自在に並設する。各
ナットランナａ，ｂは、軸数が相違するばかりでなく、
ピッチもずれがある。

【００１１】シリンダブロックｃとシリンダヘッドｄと
が一体化されたエンジン本体ｅであり、かつシリンダヘ
ッドｄ上にカムシャフトハウジング組立ｆが載置され、
仮保持した状態で搬送されるワークＷが、所定位置で停
止する。

【００１２】通常ピッチ締付けの場合は、１６軸ナット
ランナａをワークＷに対向させて必要な作業を行う。こ
のとき、新種ワーク用としての１９軸ナットランナｂ
は、当然、ワークＷとは非対向の位置にあり、何らの作
動もなさない。

【００１３】新種ワークが搬送された場合は、１６軸ナ
ットランナａとともに１９軸ナットランナｂを同時に移
動させ、１９軸ナットランナｂを新たなワークＷに対向
させてから必要な作業を行う。

【００１４】あるいは、図６に示すように、１９軸ナッ
トランナ駆動部ｇを上下方向に移動自在に支持し、この
下部側に１６軸ソケット部ｈと１９軸ソケット部ｉとを
装置本体Ｓａの幅方向に移動自在に並設する。各ソケッ
ト部ｈ、ｉのソケットは、本数が相違するばかりでな
く、そのピッチもずれがある。

【００１５】通常ピッチのワークの場合は、１６軸ソケ
ット部ｈをワークＷに対向させ、１９軸ナットランナ駆
動部ｇを下降移動させる。この駆動部ｇとソケット部ｈ
とが連結され、ワークＷに対する必要な作業を行う。

【００１６】新種ワークが搬送された場合は、１６軸ソ
ケット部ｈと１９軸ソケット部ｉを同時に移動させ、１
９軸ナットランナ駆動部ｇを１９軸ソケット部ｉに連結
して必要な作業を行う。

【００１７】１６軸と１９軸とでは、互いのピッチ自体
が相違するところから、１９軸ナットランナ駆動部ｇの
各ソケット部ｈ，ｉに対する連結構造には、ピッチの相
違を吸収するための必要な工夫が備えられることは、言
う迄もない。

【００１８】しかしながら、いずれの構成においても、
２台の装置を並設したのと、ほとんど同様であり、した
がって、スペース的に大になって、工場レイアウト上、
不利となり、コスト的にも悪影響は避けられない。

【００１９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、スペース的およびコ
スト的に不利にならずに、異なるピッチパターンのワー
ク締付けに対応でき、作業性の拡大および向上化を得ら
れる締付け装置を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、

【００２１】駆動部と、可撓部と、スライド金具および
ソケット部を軸方向に沿って一体に連結してなり、上記
ソケット部に対する回転駆動にともなって、ナットなど
ねじ固定具の締付けをなすナットランナを、多数軸備
え、

【００２２】これらナットランナのスライド金具と掛合
し、上記可撓部を可撓変形させて各ナットランナを、互
いに近接し、かつ中心位置の異なる第１の位置もしくは
第２の位置に変位駆動して、全てのナットランナを一斉
に異なる締付けピッチパターンに変更設定する位置決め
手段を備え、上記位置決め手段は、

【００２３】第１の位置と第２の位置とに亘って開口す
るとともに、少なくとも一部に上記ナットランナのスラ
イド金具が挿通する複数の位置決め用孔を備えた固定カ
ム板と、

【００２４】この固定カム板にスライド自在に当接さ
れ、その少なくとも一部が、固定カム板の位置決め用孔
の少なくとも一部に対向し、かつナットランナのスライ
ド金具が挿通する長孔部を備えたスライドカム板と、

【００２５】このスライドカム板を、必要に応じてスラ
イド付勢し、固定カム板の第１の位置にスライドカム板
の長孔部一端を対向させて、ナットランナのソケット部
を第１の位置に位置決め変更し、もしくは、第２の位置
に長孔部他端を対向させて、ソケット部を第２の位置に
位置決め変更をなすスライド駆動手段とを具備したこと
を特徴とする締付け装置である。

【００２６】

【作用】本発明においては、スライドカム板に対するス
ライド駆動により、ここに設けられる長孔部の異なる端
部が、固定カム板の位置決め用孔の、第１，第２の位置
のいずれかに対向し、よって、互いに中心位置の異なる
第１の位置と、第２の位置との選択が可能となり、締付
けピッチパターンの相違に対処できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図４に、締付け装置要部を示す。

【００２８】図中１は、ここではたとえば２０軸備えら
れるナットランナである。それぞれ、図における上部か
ら下部に亘って、駆動部２と、可撓部であるユニバーサ
ルジョイント３と、スライド金具４と、ソケット部５と
が、互いに軸方向に沿って、一体に連結されてなる。

【００２９】上記ソケット部５の先端は、シリンダヘッ
ドにカムシャフトハウジング組立が仮止めされたワーク
Ｗと対向しており、ここでは図示しないナットに掛合し
て、上記駆動源２からの回転駆動力が伝達され、ナット
の締付けをなす。

【００３０】このようなナットランナ１の近傍には、芯
出し用ピン６が設けられており、ワークＷの所定位置に
設けられる図示しない位置合わせ用孔に掛合して、ワー
クＷの位置を正確に保持し、かつ締付け作業中のワーク
Ｗの位置ずれを阻止する。上記ユニバーサルジョイント
３を備えたことにより、この下部側にあるスライド金具
４や、ソケット部５の軸芯位置が、ある程度は変位自在
となっている。

【００３１】また、スライド金具４はベアリング７を介
して軸心部８に嵌合される。すなわち、上記ユニバーサ
ルジョイント３の回転が、スライド金具４内の軸心部８
を介して上記ソケット部５に伝達されるようになってい
る。上記全てのナットランナ１におけるスライド金具４
は、後述する位置決め手段である位置決め作動部１０に
掛合している。

【００３２】すなわち、位置決め作動部１０は、図１お
よび図２に示すように、上部固定カム板１１と、スライ
ドカム板１２および下部固定カム板１３とが互いに重ね
られ、上，下部固定カム板１１，１３相互間で、上記ス
ライドカム板１２の両側部に沿って一対のガイド片１
４，１４が設けられる。下部固定カム板１３には、スラ
イド駆動手段であるカム板移動用シリンダ１５が設けら
れてなる。

【００３３】上部固定カム板１１は、その隅部を吊りボ
ルト１６，１６によって垂設され、正確な水平度が保持
される。このカム板１１に、下部固定カム板１３および
ガイド片１４，１４が取付け固定され、上記スライドカ
ム板１２は、各固定カム板１１，１３に対してスライド
自在である。

【００３４】上記カム移動用シリンダ１５の作動杆１５
ａは、スライドカム板１２の一端部に連結固定され、こ
のカム板１２を図中矢印方向に示すように、各固定カム
板１１，１３相互間である板面方向に往復駆動できるよ
うになっている。

【００３５】上下部固定カム板１１，１３には、図にお
いて、縦，横方向に４個ずつ、合計１６個の位置決め用
孔２０…と、４個の新ワーク専用ソケット用孔２１…が
設けられる。

【００３６】各位置決め用孔２０…は、予め設定される
２種類の締付けピッチパターンに対応して設けられると
ころから、同一形状のものばかりではなく、異種形状の
ものもある。いずれにしても、各位置決め用孔２０…
は、図において、実線で示すように、一部を除いて変形
した楕円状になっている。

【００３７】一方、スライドカム板１２には、長孔部３
０…が設けられる。この長孔部３０は、上記位置決め用
孔２０と同数設けられるとともに、カム移動用シリンダ
１５による駆動付勢位置に係わらず、必ずその一部が位
置決め用孔２０の一部に対向するようになっている。

【００３８】たとえば、カム移動用シリンダ１５連結側
である最左端列では、同列全ての長孔部３０の、図にお
いて左側端部が、位置決め用孔２０の上側端部に対向す
る。それぞれの端部における曲率半径は同一に設定され
ており、中心位置が互いに一致する。

【００３９】図において、左２列目における最上段と最
下段では、先に説明した最左端列と、位置決め用孔２０
および長孔部３０ともに同一形状寸法をなす。２段目で
は、位置決め用孔２０が横方向に長い長孔状で、長孔部
３０が真円状をなす。この長孔部３０は位置決め用孔２
０の右側端部に連通し、かつそれぞれ同一の曲率半径で
あるところから、中心位置が互いに一致する。

【００４０】３段目では、位置決め用孔２０が斜め方向
に長い長孔状で、長孔部３０が垂直方向に長い長孔状に
なっている。特に、長孔部３０の上端が位置決め用孔２
０の右側上端に連通し、それぞれ同一の曲率半径である
ところから、中心位置が互いに一致する。

【００４１】以下、他の位置決め用孔２０と長孔部３０
との形態と、その組合わせについて詳細な説明を省略す
るが、これまで説明したものと同様に、必ず、位置決め
用孔２０の一部に長孔部３０の一部が対向し、それぞれ
の曲率半径が同一であるところから、互いの中心位置が
一致する。

【００４２】そして、先に説明したように、これら位置
決め用孔２０と長孔部３０の対向部分に上記ナットラン
ナ１のスライド金具４が挿通しており、ここでは第１の
位置の締付けピッチパターンが形成されることとなる。

【００４３】図３（Ａ）に、第１の位置のピッチパター
ンの一部を示す。位置決め用孔２０…に対する長孔部３
０…の位置が選択されて、上記ナットランナ１は所定の
締付けピッチパターン（Ｐ１ないしＰ１１で示す）に位
置決めされ、この状態でワークＷに対するナット締め作
業を行う。異種のワークが搬送された場合には、締付け
ピッチパターンが相違するので、ナットランナ１を、第
１の位置から第２の位置へ変更しなければならない。

【００４４】このときは、カム移動用シリンダ１５がス
ライドカム板１２をスライド付勢する。すなわち、図１
および図２における左側方向へ、所定量だけスライドさ
せる。スライドカム板１２の長孔部３０…は、平行移動
して、この別の端部が位置決め用孔２０の別の部位に対
向する。

【００４５】なお説明すれば、図３（Ｂ）に示すよう
に、最左端列においては、位置決め用孔２０の下側端部
に、長孔部３０の右側端部が連通する。それぞれの端部
における曲率半径は同一に設定されるところから、中心
位置が互いに一致する。

【００４６】２列目においては、最下段の位置決め用孔
２０と長孔部３０は、最左端列と同一であるが、下２段
目では、位置決め用孔２０の斜め下端に長孔部３０の下
端部が連通する。下３段目においては、長孔状になって
いる位置決め用孔２０の左側端に真円状の長孔部３０が
連通する。

【００４７】このように、他の全ての長孔部３０が同時
に移動し、かつ位置決め用孔２０に対して第１の位置と
は別の位置に対向することにより、新たに第２の位置の
締付けピッチパターン（Ｐ１´ないしＰ１１´で示す）
に位置決めされる。

【００４８】これらの位置決め用孔２０と長孔部３０と
にそれぞれ挿通するナットランナ１においては、長孔部
３０の移動があっても、ユニバーサルジョイント３が変
形して、ソケット部５は変位に追従する。したがって、
ナットランナ１による締付け作業は、滞りなく行なわれ
る。

【００４９】なお、上記実施例で説明した、位置決め用
孔２０と長孔部３０の形状寸法は、限定されない。要
は、第１の位置と、第２の位置と備えた、締付けピッチ
のパターンに応じて、設定される。

【００５０】必ずしも、スライドカム板１２に対して、
上下部固定カム板１１，１３を用意する必要はない。い
ずれか一方の固定カム板のみであっても、位置決めの選
択を可能とする。また、本発明は、上記実施例のみに限
定されるものではなく、本発明の要旨を越えない範囲内
で種々の変形実施が可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
数軸のナットランナそれぞれを、第１の位置もしくは第
２の位置に変位駆動して、異なる締付けピッチパターン
に変更設定する位置決め手段を備え、この位置決め手段
として、第１の位置と第２の位置とに亘って開口する位
置決め用孔を備えた固定カム板、この固定カム板にスラ
イド自在なスライドカム板、このスライドカム板の位置
決め用孔に一部が連通する長孔部を設け、このスライド
カム板をスライド付勢するスライド駆動手段を具備した
から、スペース的およびコスト的に不利にならずに、異
なるピッチパターンのワーク締付けに対応でき、作業性
の拡大および向上化を得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、締付け装置における
位置決め作動部の平面図。

【図２】同実施例の、位置決め作動部の縦断面図。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、異なるピッチパターン
を説明する図。

【図４】締付け装置の縦断面図。

【図５】本発明の従来例を示す、締付け装置の概略の正
面図。

【図６】さらに異なる従来例を示す、締付け装置の概略
の正面図。

【符号の説明】

２…駆動部、３…可撓部（ユニバーサルジョイント）、
４…スライド金具、５…ソケット部、１…ナットラン
ナ、１０…位置決め作動部、２０…位置決め用孔、１１
…上部固定カム板、１３…下部固定カム板、３０…長孔
部、１２…スライドカム板、１…スライド駆動手段（ス
ライド移動用シリンダ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 俊吾 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 谷口 正巳 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社岡崎事業 所内 (72)発明者 今井 一志 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社岡崎事業 所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動部と、可撓部と、スライド金具および
   ソケット部を軸方向に沿って一体に連結してなり、上記
   ソケット部に対する回転駆動にともなって、ナットなど
   ねじ固定具の締付けをなすナットランナを、多数軸備
   え、 これらナットランナのスライド金具と掛合し、上記可撓
   部を可撓変形させて各ナットランナを、互いに近接し、
   かつ中心位置の異なる第１の位置もしくは第２の位置に
   変位駆動して、全てのナットランナを一斉に異なる締付
   けピッチパターンに変更設定する位置決め手段を備え、 上記位置決め手段は、 第１の位置と第２の位置とに亘って開口するとともに、
   少なくとも一部に上記ナットランナのスライド金具が挿
   通する複数の位置決め用孔を備えた固定カム板と、 この固定カム板にスライド自在に当接され、その少なく
   とも一部が、固定カム板の位置決め用孔の少なくとも一
   部に対向し、かつナットランナのスライド金具が挿通す
   る長孔部を備えたスライドカム板と、 このスライドカム板を、必要に応じてスライド付勢し、
   固定カム板の第１の位置にスライドカム板の長孔部一端
   を対向させて、ナットランナのソケット部を第１の位置
   に位置決め変更し、もしくは、第２の位置に長孔部他端
   を対向させて、ソケット部を第２の位置に位置決め変更
   をなすスライド駆動手段とを具備したことを特徴とする
   締付け装置。