JPS5850815B2 - シヤリンイチギメソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車のバブに車輪を自動的に装着し、ナツ
トを緊締する車輪自動装着装置に用いられる車輪位置決
め装置に関するものである。

自動車の組立てラインにおける車輪装着作業においては
自動車のバブに植設されたハブボルトに車輪のボルト穴
を通し、バブナツトによって緊締するのが主な内容であ
る。

この作業を自動化するためには、バブの中心位置の検出
とバブ中心まわりのハブボルトの回転角度位相の検出を
行ない、これらの検出値をもとにして車輪中心位置およ
び車輪中心まわりのボルト穴の位相を、バブ中心位置お
よびバブ中心まわりのハブボルトの位相に自動的に合わ
せる必要がある。

その際に車輪をハンドリングする装置の基準座標に関し
て、車輪の中心およびボルト穴の位相を予め一定の値に
して、把持し準備しておく必要があり、また検出したバ
ブ中心の位置およびハブボルトの位相と、把持した車輪
の中心位置およびボルト穴の位相との誤差を修正した上
で車輪の装着作業を行うことが重要である。

本発明は前記の自動作業のうち、車輪をハンドリングす
る装置の基準座標に関して車輪のボルト穴の位相を予め
一定の値に位置決めして把持する車輪位置決め装置に関
するものである。

従来の車輪位置決め装置として特公昭５０２４７５８号
公報に開示されたものがある。

この車輪位置決め装置を第１図について説明する。

図において１は車輪、２は車輪１のリムである。

リム２には車輪固有のパターンを有する凹凸がプレスに
よって形成されている。

そしてこの装置ではリム２の凹凸のパターンを利用して
車輪１を車輪把持機構の中心軸Ａ−Ａに関して位置決め
している。

すなわちリム２の凹凸パターンと正確に一致した凹凸パ
ターンを有する車輪受具３を用い、リム２と車輪受具３
とを密着せしめることによって車輪の位置決めを行なう
ものである。

またこの装置によると前記車輪受具３はゴム、プラスチ
ック等の弾性体で作られ、その後面（図上右側）は基板
４に貼着されて、センタリングバー（図示せず）と一体
をなし、前面は車輪１のリム２の形状に適合するように
形成されている。

チャック５は圧縮空気等で作動するピストン６により連
動して作動し、リム２の中心部の穴７を把握し、前記車
輪受具３とともに車輪１を弾性的に把持するものである
。

これによってナツトランナ８のソケット８ａと車輪１の
ボルト穴１ａとは正確に位置決めがなされる。

しかし上述した従来の装置ではつぎに列記する問題点を
生ずる。

すなわち、（１）車輪受具３は、その前面のパターンの
成形を容易ならしめ、かつ、リム２のパターンと正確に
一致させるために、材質にゴム、プラスチック等の弾性
体を用いているので、繰返しの作業による車輪受具３表
面の損傷が激しく、耐久性に欠ける欠点がある。

（１１）車輪１のリム２のパターンは車輪の種類によっ
て異なることが多い。

また同一車種でもリム２のパターンの異なる車輪をバブ
に取付けなければならない場合もあるし、同一の組立て
ラインに異なった車種のものが流れる場合もあり、通常
同一の組立てラインで取扱う車輪のリムのパターンは２
〜３種類となる。

このため上述の装装置では、唯一種類のパターンの車輪
しか取扱うことができないため、その利用範囲が限定さ
れる欠点がある。

（ｉｉｉ） また上述の装置においては、車輪を自動
的に把持させるために、別の車輪供給装置が必要である
。

すなわち、何らかの手段によって軸線ＡＡに対して車輪
１の中心を合わせ、その後リム２の表面を車輪受具３の
表面に押し当てながら車輪１を回転させ、両者の表面を
密着させる。

そして両者のパターンが一致したことを何らかの手段で
検出し、その後チャック５によって車輪１を把持する必
要がある。

このため、一般に装置が犬がかりになり、構造が複雑に
なる欠点がある。

本発明は構造が簡単で耐久性が良好であると共に車輪の
リムのパターンが変更した場合でも車輪の位置決めが可
能な車輪位置決め装置を提供することを目的とする。

そして本発明のひとつは、ローラを備える複数のつかみ
部材を求心的に動作させて車輪を回転可能に把持するつ
かみ手段と、車輪のボルト穴のピッチ円と等しい円周上
において車輪のボルト穴に嵌合するように車輪方向に進
退可能に配置された止め具と、前記つかみ手段のローラ
を回転駆動するモータとを備え、前記つかみ手段によっ
て車輪を把持したのち、モータによるローラの回転によ
り車輪を回転せしめ、止め具がボルト穴に嵌合して車輪
の回動を阻止することによって車輪を位置決めするよう
にしたことを特徴とする車輪位置決め装置にある。

また本発明のもうひとつはローラを備える複数のつかみ
部材を求心的に動作させて車輪を回転可能に把持するつ
かみ手段と、車輪のボルト穴のピッチ円と等しい円周上
において車輪のボルト穴に嵌合するように車輪方向に進
退可能に配置された止め具と、車輪のボルト穴に嵌合さ
れる止め具を車輪の中心と同一の中心まわりにボルト穴
のピッチ角と等しい角度だけ回動させるモータとを備え
、前記つかみ手段によって車輪を把持したのち、モータ
によって止め具を回動せしめて、ボルト穴に嵌合させ更
に止め具を介して車輪を回転し予め定められた位置に位
置決めするようにしたことを特徴とする車輪位置決め装
置にある。

以下本発明の実施例を第２図〜第５図について説明する
。

図において第１図と同符号のものは、同一部分である。

第２図において車輪１はつかみ手段９によってその中心
が軸線Ａ−Ａに一致するように求心的に把持される。

はじめにこのつかみ手段９の構成を第２図において説明
する。

第２図においてつかみ部材１０はリンク部材１１．１２
の一端に軸１３．１４を介してそれぞれ枢軸結合されて
いる。

リンク部材１１．１２の他端は軸１５．１６を介して直
線動部材１７に枢軸結合されている。

そしてつかみ部材１０、リンク部材１１．１２および直
線動部材１７は軸１３〜１６を介して平行四節リンク機
構を構成している。

リンク部材１２はリンク部材１１の前方に配置され、そ
の中間点には軸１８によってリンク部材１９の一端が枢
軸支承されている。

リンク部材１９の他端は軸２０を介してナツトランナ装
置２１の外周に枢軸結合されている。

ナツトランナ装置２１はガイドロッド２２および補強部
材（図示せず）を介して固定部材２３と結合されている
。

直線動部材１７はガイドロッド２２に摺動可能に挿嵌さ
れており、油圧シリンダ２４のロッド２４ａに結合され
ている。

油圧シリンダ２４の外周部は固定部材２３に固定されて
いる。

以上の構成においてリンク部材１２゜１９および直線動
部材１７は軸１６．１８〜２０およびガイドロッド２２
を介してスコットラッセル機構を構成している。

このため油圧シリンダ２４に圧油を送給することにより
軸１４は直線運動をなし、更につかみ部材１０は平行四
節リンク機構の一辺を構成しているため、軸１４の運動
につれて平行直線運動する。

前述のように構成された１組のつかみリンク機構がこの
例では１２０度間隔に軸対称に配置されてつかみ手段９
が構成されている。

そしてこのつかみ手段９は求心つかみ動作を行なう。

２５は軸受によってつかみ部材１０にそれぞれ支承され
たローラで、これらのローラの少なくとも１つにはモー
タ２６が連結されている。

このモータ２６は把持された車輪１を軸心Ａ−Ａのまわ
りに回転させる。

前記ナツトランナ装置２１の詳細を第３図〜第５図につ
いて説明する。

図において、ナツトランナ装置２１は４個のナツトを同
時に緊締することの可能な４軸ナツトランナである。

そしてこのナツトランナ装置２１は車輪１のボルト穴１
ａのピッチ円直径と等しいピッチ円上に、９０度間隔で
配置された４個のナツトランナソケット２７と、前記ナ
ツトランナソケット２７の配置に対して、４５度位相を
ずらせて配置された２個の止め具２８とを備えている。

前記止め具２８は第４図に示すように止め具ガイド２９
によって支持されている。

止め具ガイド２９は一部開放形の直線動軸受であり、ス
リーブ３０を介してナツトランナ装置２１の前部ブラケ
ット３１に取付けられている。

止め具２８の背部には止め具２８を前方へ押圧するだ゛
めのばね３１が設けられている。

止め具２８にはガイドローラ３２が、止め具ガイド２９
の開口部より、外部へ突出するように取付けられている
。

止め具２８の戻し部材３３はスプライン軸３４を介して
油圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに結合されて
いる。

油圧シリンダ３５は後部ブラケット３６に固定されてい
る。

前記スプライン軸３４は前部ブラケット３１に固定した
スプライン軸受３７に支承されている。

前記前部ブラケット３１と後部ブラケット３６は補強部
材３８によって一体となっており、軸受３９によってナ
ツトランナ装置２１の本体４０に支承されている。

ナツトランナ装置２１の本体４０はエンドブラケット４
１を介してガイドロッド２１に固定されている。

後部ブラケット３６には内歯歯車４２が取付けられてい
る。

この内歯歯車４２にはエンドブラケット４１に取付けた
モータ４３によって駆動される歯車４４が噛合っている
。

このモータ４３の駆動によって、後部ブラケット３６、
前部ブラケット３１は軸線Ａまわりに回転する。

前部ブラケット３１には第５図に示すようにナツトラン
ナソケット２７を駆動するモータ４５が配設されている
。

以下第２図〜第５図にもとづいて本発明の車輪位置決め
装置の動作を説明する。

まず第２図に示したごとく、つかみ手段９により車輪１
をその中心が軸線Ａ−Ａと一致するように把持する。

このとき、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａは
前方に出ており、止め具２８の戻し部材３３も前方につ
き出している。

したがって止め具２８はばね３１によって前方に押出さ
れており、車輪１のリム２の表面に当接している。

つぎに第２図に示されるモータ２６を回動させると、ロ
ーラ２５を介して車輪１は回転する。

このとき、ボルト穴１ａと止め具２８との位置が一致し
ないと、止め具２８はリム２の表面に当接しながら、止
め具ガイド２９に支承されつつ前後に出入りする。

そして、第２図および第４図に示すように、ボルト穴１
ａと止め具２８との位置が合致すると、ボルト穴１ａの
テーパ部に止め具２８のテーパ部が嵌入し、それ以上車
輪１を回転させることは不可能となる。

この状態でモータ２６の動力を遮断すると、車輪１の位
置決めがなされる。

この状態はローラ２５の回転を検出することによって判
定可能である。

また、モータ２６の動力を遮断すると同時にローラ２５
のいずれかひとつにブレーキをかけることにより、車輪
の位置決め状態を堅固に維持することが可能である。

次に止め具２８を退避せしめ、ボルト穴１ａの位置にナ
ツトランナソケット２７を位置決めする。

これは次のような動作によって行なわれる。

まず、油圧シリンダ３５の圧油を切り替え、ピストンロ
ッド３５ａを引込める。

この動作によってスプライン軸３４、止め具２８の戻し
部材３３、ガイドローラ３２を介して止め具２８はばね
３１に抗して引き戻される。

ついでモータ４３を回動させ、歯車４４、内歯歯車４２
を介して前部ブラケット３１を軸心Ａ−Ａのまわりに４
５°だけ回転させる。

このようにすると、車輪１のボルト穴１ａとナツトラン
ナソケット２７との位置が一致する。

なお、上述の例はモータ２６によって車輪１を回転させ
、車輪１のボルト穴１ａを止め具２８に合致させるよう
にしたものであるが、他の例として前記モータ２６によ
らず、ナツトランナソケットの位置合せ用のモータ４３
によっても車輪の位置決めを行なうことができる。

この実施例の構成をつぎに述べる。

すなわちつかみ手段９により車輪１を把持することと、
その状態で油圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａを
押し出し、止め具２８の戻し部材３３を前進させておく
ことは前述の例と同様である。

この状態で第４図のモータ４３により前部ブラケット３
１を軸線まわりに９０度だけ回動せしめる。

このときボルト穴１ａは９０度間隔に設けられているか
ら、その間にボルト穴１ａと止め具２８との位置は合致
し、第４図に示す状態になる。

その後は止め具２８を介してモータ４３の駆動により車
輪１は回動される。

これにより車輪１は所定の位置に位置決めされる。

その後、油圧シリンダ３５への圧油を切替えてピストン
ロッド３５ａを後退させ、止め具２８を後退せしめた後
に、モータ４３を再び動作させ、前部ブラケット３１を
さらに４５度軸線Ａ−Ａまわりに回動せしめる。

このようにすると、ボルト穴１ａの位置にナツトランナ
ソケット２７が位置決めされる。

この他の実施例によれば、モータ２６の設置が不要にな
り、重量軽減および原価低減を図ることができる。

以上詳述したように、本発明によればつぎのような効果
がある。

すなわち、（１）ボルト穴に止め具を合致させることに
より機械的に車輪の位置決めを行なうため、直接的であ
り、従来のものにくらべて位置決め精度が高い。

（１１）金属の止め具を使用することにより、耐久性を
高めることができる。

（ｉｉｉ） 車輪リムのパターンは車輪の種類により
変わることがあるが、ボルト穴の径および配置は変化し
ない。

そのため利用範囲が広い。（ＩＶＩ 車輪の求心つか
み手段、車輪回転機構、車輪位置決めのための止め具お
よびナツトランナ装置を一体として備えているため、コ
ンパクトになり、かつ車輪の供給装置の構造が著しく簡
単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車輪位置決め装置を示す縦断正面図、第
２図は本発明の車輪位置決め装置の一実施例を一部断面
にて示す正面図、第３図は第２図のＩ−１線から本発明
の車輪位置決め装置を見た図、第４図は第３図のＩＶ−
ＩＶ線矢視図、第５図は第３図におけるＶ−ｖ線矢視図
である。 １・・・・・・車輪、１ａ・・・・・・ボルト穴、９・
・・・・・つかみ手段、２１・・・・・・ナツトランナ
装置、２５・・・・・・ローラ、２６・・・・・・モー
タ、２８・・・・・・止め具、４３・・・・・・モータ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪の中心軸回りの位置を位置決めする装置におい
   て、固定部材と、この固定部材に装設され、ローラを備
   える複数のつかみ部材を求心的に動作させて車輪を回転
   可能に把持するつかみ手段と、車輪のボルト穴のピッチ
   円と等しい円周上において車輪のボルト穴に嵌合するよ
   うに車輪方向に進退可能に固定部材に配置された止め具
   と、前記つかみ手段のローラを回転駆動するモータとを
   備え、このモータによるローラの回転により、つかみ手
   段によって把持されている車輪を回転させ、車輪のボル
   ト穴を止め具に嵌合して車輪の回動を阻止することによ
   って車輪を位置決めするようにしたことを特徴とする車
   輪位置決め装置。 ２ 車輪の中心軸回りの位置を位置決めする装置におい
   て、固定部材と、この固定部材に装設され、ローラを備
   える複数のつかみ部材を求心的に動作させて車輪を回転
   可能に把持するつかみ手段と、車輪のボルト穴のピッチ
   円と等しい円周上において車輪のボルト穴に嵌合するよ
   うに車輪方向に進退可能にかつ、車輪軸回りに回転可能
   に固定部材に配置された止め具と、この止め具に連結し
   、この止め具を車輪の中心と同一の中心まわりにボルト
   穴のピッチ角以上に回動させるモータとを備え、このモ
   ータによって止め具を回動せしめて、つかみ手段によっ
   て把持されている車輪のボルト穴に嵌合させ、更に止め
   具の回転により車輪を回転し予め定められた位置に位置
   決めするようにしたことを特徴とする車輪位置決め装置
   。