JPS6234732A - 締付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は締付装置に関し、一層詳細には、雄ねじ部材を
チャック機構によりスライド移動可能に保持した状態で
シリンダ機構により軸線を中心に回転させながら締付対
象に挿通させることにより、雄ねじ部材を損傷すること
なく雄ねじ部材の締付対象への挿入作業を確実に行い、
しかも雌ねじ部材の締付時に雄ねじ部材の回り止めを行
うことにより緊締を確実に行うよう構成した締付装置に
関する。

例えば、二輪車の組立工程において、フロントフォーク
に車輪を軸支させる場合、長尺な雄ねじ部材であるアク
スルシャフトを一方のフォークの軸孔から挿入し、車輪
の軸孔を介して他方の軸孔より突出させ、その端部に雌
ねじ部材であるナツトを螺合し締め付けを行う。

ところで、このような車輪等の締付対象に形成される軸
孔は、組立構成要素間のがたつき等の発生を阻止するた
め、通常、雄ねじ部材の外周直径と略等しい内周直径に
形成されている。

そのため、雄ねじ部材を軸孔に挿入する場合、締付対象
の軸孔の軸線と誰ねし部材の軸線とを正確に位置決めし
た上、慎重に挿入作業を行わなければ、雄ねじ部材に形
成されたねじ部が軸孔への挿入時に潰れたり損傷を受け
る虞れがある。

このため、従来から雄ねじ部材を締付対象の軸孔に挿入
する作業は全て手作業によって行われている。すなわち
、その作業は高度の熟練技術を要し、それにも拘らず挿
入時における損傷の発生を完全に防止することは不可能
であった。

また、締付対象に挿通した雄ねじ部材に雌ねじ部材を螺
合して締め付けを行う場合、例えば、雄ねじ部材の頭部
にソケットレンチ等を係合させて回り止めを行わなけれ
ばならないという煩わしさもあった。

本発明は前記の不都合を悉く克服するためになされたも
のであって、雄ねじ部材をチャック機構により保持した
状態で且つ軸線を中心に回転させることによって雄ねじ
部材を損傷させることなく締付対象に挿通ずることを可
能とすると共に、螺合時における雄ねじ部材の回り止め
を行う簡単な構造の締付装置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、本発明は第１のねじ部材
を締付対象に挿通し、前記第１ねじ部材に第２のねじ部
材を螺合する締付装置であって、前記第１ねじ部材に係
合する係合部を有し前記第２ねじ部材への螺合方向と同
一方向へ回転し且つその軸線方向へ変位するロンド部材
を含むシリンダ機構と、前記第１ねじ部材を保持し前記
ロンド部材を介して前記締付対象へ挿入するチャック機
構とを具備することを特徴とする。

次に、本発明に係る締付装置について好適な実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号１０は本発明に係る締付装置
の本体部を示し、この本体部１０はシリンダ機構１２と
、シリンダ機構１２と一体になったチャック機構１４と
、ワーク１６を介してシリンダ機構１２に対向配置され
た締付機構１８とから構成される。この場合、ワーク１
６として二輪車のフロントフォーク２０およびフロント
フォーク２０にアクスルシャフト２６によって軸支され
る車輪２２を用いるものとする。

そこで、フロントフォーク２０は一対のフォーク２４ａ
、２４ｂを有し、各フォーク２４ａ、２４ｂの先端部に
はアクスルシャフト２６が挿通されるフォーク軸孔２ｇ
ａ、２８ｂが穿設される。また、車輪２２にもアクスル
シャフト２６が挿通される車輪軸孔３０が形成されてい
る。ここで、アクスルシャフト２６はその一端部に六角
状の頭部２６ａが形成され、他端部に左ねじよりなる雄
ねじ部２６ｂが形成されている。

締付機構１８は駆動部３２と、駆動部３２に内装される
図示しない駆動用モータによって回転駆動される回転主
軸３４と、回転主軸３４の先端部に装着されアクスルシ
ャフト２６の雄ねじ部２６ｂに螺合するナツト３６が係
合するソケット３８とからなるナツトランナーより構成
される。前記締付機構１８は、この場合、図示しない駆
動機構によって移動する移動用アーム４０の先端部に固
着された支持部材４２に取り付けられ、ワーク１６に指
向して矢印Ａ方向に移動可能に構成される。

締付機構１８に対向して配設されたシリンダ機構１２は
、第２図および第３図に示すように、中空円筒状からな
るシリンダ部４４と、シリンダロンド４６とを含む、シ
リンダロンド４６にはその側周部にねじれ角の小さい左
螺回する雄ねじ部４６ａが形成され、また、当該ロフト
４６の一端部にはアクスルシャフト２６の頭部２６ａに
係合するソケット６４が取着される。

シリンダ部４４の一端部には圧力流体ポート４８ａが穿
設されたキャップ４８が０リング５０を介して嵌合し、
ボルト４９により固定される。一方、シリング部４４に
挿入されたシリンダロッド４６には、その他端部にスト
ッパリング５２が係止され、このストッパリング５２と
雄ねじ部４６ａとの間にベアリング５４ａ、５４ｂを介
してピストン５６が嵌合する。このピストン５６とシリ
ンダロッド４６との間にはＯリング５８が介装され、ピ
ストン５６の外周部分はＯリング６０を介してシリンダ
部４４の内周壁に摺接する。そして、キャップ４８とピ
ストン５６との間には、圧力流体ポート４８ａより圧力
空気５７が送給されるシリンダ室６２が画成される。

一方、シリンダロッド４６の一端部側では、ねじブツシ
ュ６８がシリンダロッド４６の雄ねじ部４６ａに螺合し
、支持板６６が嵌合する。また、シリンダロッド４６の
外周部においてピストン５６と支持板６６との間にはコ
イルスプリング７０を巻装する。

シリンダ部４４の他端部には矩形状に形成された支持台
７２が装着され、支持台７２とねしブツシュ６８とが互
いにボルト７３によって固着される。前記支持台７２は
連結部材７４を介してロボ−／　）アーム７６に連結さ
れる。そして、シリンダ機構１２は図示しない駆動機構
により駆動されるロボットアーム７６により所定の移動
動作が可能に構成される。

チャック機構１４は前記支持台７２に固着された連結部
材７８の一端部にボルト８０によって固定される。前記
チャック機構１４は図示しないシリンダ機構よりなる駆
動部８２と、前記駆動部８２によって開閉駆動するハン
ド部８４とから構成される。

前記ハンド部８４は一対の板体８６ａ、８６ｂと、この
板体８６ａ、８６ｂの先端部に夫々取着された爪部８８
ａ、８８ｂとを含む。爪部８８ａには爪部８８ｂに対向
する面にアクスルシャフト２６の軸線方向を調整するた
めのＶ字状の溝部９０が刻設される。

また、板体３５ａ、８６ｂ間には爪部８８ａ、８８ｂ間
の最小移動距離を確保するため、一端部が板体８６ａに
固定され他端部が板体８６ｂに近接するストッパビン９
２が配設される。

本発明に係る締付機構は基本的には以上のように構成さ
れるものであり、次にその作用並びに効果について説明
する。

先ず、フロントフォーク２０のフォーク２４ａ。

２４ｂ間に車輪２２を配置し、フォーク軸孔２８ａ、２
８ｂおよび車輪軸孔３０の軸線が一直線状となるように
フロントフォーク２０と車輪２２とをセットした後、こ
の軸線が締付機構１８における回転軸３４の軸線と一致
するようにワーク１６の位置決めを行う。

次に、シリンダ機構１２およびチャック機構１４を図示
しない駆動機構の作用下にロボットアーム７６によって
移動させ、パーツフィーダ等の部品搬送装置により予め
所定の位置にセットされたアクスルシャフト２６をチャ
ック機構１４のハンド部８４によりチャックする。この
場合、ハンド部８４は、例えば、チャック機構１４の駆
動部８２に内装されるシリンダ機構により閉動作を行い
、爪部８８ａ、８８ｂ間にアクスルシャフト２６を保持
する。

ハンド部８４にチャックされたアクスルシャフト２６は
ロボットアーム７６の移動動作によりワーク１６のフォ
ーク軸孔２８ａ、２８ｂおよび車輪軸孔３０の軸線上に
位置決めされる。この時、ハンド１１８４　（７）　爪
部８８　ａ　、８８　ｂ間に保持されたアクスルシャフ
ト２６は爪部８８ａに刻設された溝部９ｏによってその
軸線方向が調整され、ワーク１６における軸線と正確に
一致した状態にセットされる。

次に、この状態からシリンダ機構１２およびチャック機
構１４をロボットアーム７６の移動作用によって矢印Ｂ
方向へ下降させる（第２図参照）。

この場合、アクスルシャフト２６の雄ねじ部２６ｂがフ
ォーク２４ａのフォーク軸孔２８ａに挿入される。この
時の状態を第１図に示す。

そこで、シリンダ機構１２の圧力流体ボート４８ａより
シリンダ室６２内に圧力空気５７を送給する。

シリンダロッド４Ｇはこの圧力空気５７によりピストン
５６が押圧され、矢印Ｂ方向へ移動を開始する（第３図
参照）。この場合、シリンダロッド４６の外周部にはね
しブツシュ６８に螺合した左螺回の雄ねじ部４６ａが形
成されているため、シリ　　′シダロッド４６は進行方
向に対して反時計回りに回転しつつ矢印Ｂ方向へ移動す
る。一方、シリンダロソド４６の先端部にはソケット６
４が取着されており、このソケット６４はシリンダロッ
ド４６のＢ方向への移動によってチャック機構１４のハ
ンド部８４にチャックされたアクスルシャフト２６の頭
部２６ａに係合する。この場合、爪部８８ａ、８８ｂ間
の距離はストッパビン９２によって所定間隔に保持され
ているため、アクスルシャフト２６は爪部８８ａ、８８
ｂにより固定されることなくシリンダロッド４６によっ
て押圧され、シリンダロッド４６と共に反時計回りに回
転しつつ移動する。

アクスルシャフト２６が車輪軸孔３０に所定量挿入され
ると、ハンド部８４は駆動部８２によって開動作を行い
爪部８８ａ、８８ｂが開状態となり、アクスルシャフト
２６を開放する。

アクスルシャフト２６がフォーク軸孔２８ａおよび車輪
軸孔３０を介してフォーク軸孔２８ｂに挿通されその先
端部が締付機構１８側へ突出すると、その軸線上に予め
待機していた締付機構１８が移動用アーム４０の駆動作
用下に矢印Ａ方向へ移動する。この時、締付機構１８の
回転主軸３４は駆動部３２によって回転駆動され、ソケ
ット３８に係合したナツト３６をシリンダ機構１２側よ
り見て時計方向に回転させる。そして、ナツト３６はフ
ォーク軸孔２８ｂから突出したアクスルシャフト２６の
雄ねじ部２６ｂに螺合する。この時、アクスルシャフト
２６の雄ねじ部２６ｂはシリンダ機構１２により反時計
方向に回転しており、ナツト３６を雄ねじ部２６ｂに螺
合する際、回り止めをするためのトルクが付与されてい
るため、締付作業を確実に行うことが可能となる。

以上の締付作業が終了すると、締付機構１８は矢印Ｂ方
向へ移動する。一方、シリンダ機構１２を構成するシリ
ンダ室６２への圧力空気の送給が停止され、シリンダロ
ッド４６はコイルスプリング７０により矢印Ａ方向へと
移動し、アクスルシャフト２６の頭部２６ａからソケッ
ト６４が離脱する。

以上、本発明によれば、締付対象に挿通されその端部に
雌ねじ部材が螺合される誰ねし部材をチャック機構によ
り保持し、その挿入状態を調整しているため、締付対象
への挿入時に雄ねじ部材のねじ山等を損傷する虞れが払
拭される。

また、締付時、雌ねじ部材の螺合方向とは反対方向へ雄
ねじ部材を回転するため、雌ねじ部材の螺合時における
回り止めを行うことが出来、締付作業が確実に行われる
という効果が得られる。さらに、シリンダ機構とチャッ
ク機構とは一体的に構成されているため、１台のロボッ
トによりその移動動作を行うことが可能となり、生産能
率が一層向上するという利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る締付装置を締付対象にセットした
時の状態を示す正面説明図、第２図は本発明に係る締付
装置におけるシリンダ機構およびチャック機構の斜視図
、第３図は本発明に係る締付装置におけるシリンダ機構
およびチャック機構の部分断面図である。 ＩＯ・・・本体部　　　　　　工２・・・シリンダ機構
１４・・・チャック機構　　　１６・・・ワーク１８・
・・締付機構　　　　　２６・・・アクスルシャフト３
６・・・ナフト　　　　　　４４・・・シリンダ部４６
・・・シリンダロッド　　４６ａ・・・雄ねじ部５６・
・・ピストン　　　　　６８・・・ねじブツシュ７４・
・・連結部材　　　　　７６・・・ロボットアーム７８
・・・連結部材　　　　　８２・・・駆動部８４・・・
ハンド部　　　　　３８ａ、８８ｂ・・・爪部９０・・
・溝部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のねじ部材を締付対象に挿通し、前記第１ね
   じ部材に第２のねじ部材を螺合する締付装置であって、
   前記第１ねじ部材に係合する係合部を有し前記第２ねじ
   部材への螺合方向と同一方向へ回転し且つその軸線方向
   へ変位するロッド部材を含むシリンダ機構と、前記第１
   ねじ部材を保持し前記ロッド部材を介して前記締付対象
   へ挿入するチャック機構とを具備することを特徴とする
   締付装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ロッ
   ド部材の外周には雄ねじ部が形成され、一方、シリンダ
   機構には前記雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されて
   なる締付装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、チャ
   ック機構は第１ねじ部材を案内する溝部を刻設した一対
   の爪部から構成されてなる締付装置。