JPS6327131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば自動車のハブナツト等のナツ
トを締付けるためのナツトランナに関するもので
ある。

例えば車両組立量産ラインにおいて車両のハブ
ナツトを締付ける作業は、作業能率の効率化を図
るために、ハブナツトと対応する複数のソケツト
を有するナツトランナを用い、同時に多数のハブ
ナツトを締付けているが、従来では１本の車両組
立ラインで１車種を組立てるのが通常であつたた
めに、一般には１本の組立ラインに１種類のナツ
トランナを設置していた。そのためハブボルトの
本数や位置（すなわちピツチ円半径）の異なる車
種を同一の組立ラインに流した場合、異車種につ
いては既設のナツトランナが適合しないので、そ
の車種については、ハブナツトを１個ずつ締付け
ざるを得ない問題があり、そこで従来では、ハブ
ボルトの本数やピツチ円半径の異なる車種を同一
の組立ラインで混合生産する場合、各車種のハブ
ボルトの本数やピツチ円半径に合致するソケツト
を設けた何種類かの多軸ナツトランナを組立ライ
ン中に設置しておき、組立ライン上を流れてくる
車種に応じてそのナツトランナを作業者が使い分
けていた。しかしながら、例えば２種類のナツト
ランナを同一の作業部所に設置した場合、それだ
けスペースを広くとらなければならなくなり、も
しスペースを特に拡げないとすれば、一方のナツ
トランナを使用する際に他方のナツトランナが作
業を阻害することが多発し、特に作業スペースを
集約化する場合にはそのような傾向が顕著にな
り、また車両の組立てはライン上を走行させつつ
行なうのが一般的であるが、複数種類のナツトラ
ンナを同一作業部所に設置する場合には、使用す
べきナツトランナをライン上の車両に同期させて
走行させ、自動もしくは半自動で締付け作業を行
なうことが、スペースや装置の構成などの点で極
めて困難になるなどの問題があつた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、ナツトに嵌合させるソケツトの本数およびそ
のピツチ円半径を、締付けるべきナツトの数およ
びピツチ円半径に合致するよう変更することので
きるナツトランナを提供することを目的とするも
のである。そしてこの発明の特徴とするところ
は、相互に平行に配置された複数本の回転駆動軸
のうちいずれかを伸縮自在な構成とし、その伸縮
自在な回転駆動軸の先端部にソケツトを設けると
ともに、その回転駆動軸を短縮させた状態に保持
するストツパー部材を設け、また他の回転駆動軸
に歯車箱を所定角度回動自在に取付けるととも
に、先端部にソケツトを有する被動軸を歯車箱内
の歯車を介して前記回転駆動軸に対し偏心した状
態に係合させた点にある。

以下この発明の一実施例を添付の図面を参照し
て説明する。第１図はこの発明の一実施例を示す
略解正面図であり、第２図はその一部を省略した
断面図であつて、本体１の前面側に正面板２が所
定間隔離隔して取付けられており、その本体１と
正面板２との間に、５本の回転駆動軸３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅが設けられており、これら
の回転駆動軸３ａ，…３ｅは、本体１内に設けた
エアーモータ等の回転駆動装置（図示せず）によ
つて同一方向へ回転させられるようになつてお
り、また前記回転駆動軸３ａ，…３ｅのうち４本
の回転駆動軸３ａ，…３ｄは、前記正面板２を貫
通させて回転自在に設けた歯車箱４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ内に挿入されるとともに、この歯車箱４
ａ，…４ｄに回転自在に係合されており、さらに
残る１本の回転駆動軸３ｅは、伸縮自在な構成と
されるとともに、前記正面板２を貫通し、かつ正
面板２に対して回転自在に支持されている。

前記歯車箱４ａ，…４ｄは、回転駆動軸３ａ，
…３ｄを中心にして回転し得るようになつてい
て、各歯車箱４ａ，…４ｄの回転駆動軸３ａ，…
３ｄに対して偏心した箇所には、前方に突出した
被動軸６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが回転自在に取付
けられ、これらの被動軸６ａ，…６ｄと各々に対
応する回転駆動軸３ａ，…３ｄとは、歯車箱４
ａ，…４ｄ内の歯車（歯車箱４ａ内の歯車のみ図
示）７ａを介して係合し、さらに各被動軸６ａ，
…６ｄの先端部に、ナツト（図示せず）に嵌合さ
れるソケツト８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが設けられ
ており、したがつてこれらのソケツト８ａ，…８
ｄは、回転駆動軸３ａ，…３ｄによつて回転させ
られるとともに、歯車箱４ａ，…４ｄが回転駆動
軸３ａ，…３ｄを中心にして回転することにより
回転駆動軸３ａ，…３ｄを中心にして公転するよ
うに構成されている。

また前記各歯車箱４ａ，…４ｄは、図に示すよ
うに回転駆動軸３ａ，…３ｄを包囲する筒状部
（歯車箱４ａの筒状部のみ図示）９ａを有してお
り、一方の対をなす歯車箱４ａ，４ｂの筒状部の
間には、その歯車箱４ａ，４ｂを回転させるため
の駆動装置としてのエアーシリンダ１０ａが設け
られ、また他方の対をなす歯車箱４ｃ，４ｄの筒
状部の間には、他のエアーシリンダ１０ｂが同様
に設けられている。すなわち一方の対をなす歯車
箱４ａ，４ｂの各筒状部には、ブラケツト１１
ａ，１１ｂがそれぞれ設けられ、一方のブラケツ
ト１１ａに前記エアーシリンダ１０ａのロツドの
先端部が取付けられ、また他方のブラケツト１１
ｂにエアーシリンダ１０ａの後端部が取付けられ
ている。さらに他方の対をなす歯車箱４ｃ，４ｄ
の各筒状部にブラケツト１１ｃ，１１ｄがそれぞ
れ設けられ、そのうちの一方のブラケツト１１ｃ
に前記エアーシリンダ１０ｂのロツドの先端部が
取付けられ、また他方のブラケツト１１ｄにその
エアーシリンダ１０ｂの後端部が取付けられてい
る。したがつて各歯車箱４ａ，…４ｄは、前記各
エアーシリンダ１０ａ，１０ｂを動作させてその
全長を変えることにより、前記回転駆動軸３ａ，
…３ｄを中心にして回転するよう構成されてい
る。

さらに各歯車箱４ａ，…４ｄの筒状部にストツ
パー板１２ａ，１２ｄ，１２ｃ，１２ｄが固着さ
れるとともに、前記正面板２の背面に、ストツパ
ー板１２，…１２ｄを当接させて各歯車箱４ａ，
…４ｄの回動を阻止するためのストツパーピン１
３ａ，１３ｂが設けられており、これらのストツ
パー板１２ａ，…１２ｄおよびストツパーピン１
３ａ，１３ｂによつて各歯車箱４ａ，…４ｄの回
動角度すなわち前記ソケツト８ａ，…８ｄの公転
範囲を規制するようになつている。

またさらに各歯車箱４ａ，…４ｄにおける前記
正面板２の前面側には、位置決め板１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄが設けられ、これらの位置決
め板１４ａ，…１４ｄのうち歯車箱４ａと４ｄと
の位置決め板１４ａ，１４ｄは、その歯車箱４
ａ，４ｄを互いに対応する限界位置まで回動させ
た場合に常に重なり合うようになつているととも
に、その各位置決め板１４ａ，１４ｄの相互に重
なる箇所に、位置決めピン１５ａを差し込むため
の小孔１６ａ，１６ｄが形成されている。また前
記位置決め板１４ａ，…１４ｄのうち他の位置決
め板１４ｂ，１４ｃも、これらが設けられた歯車
箱４ｂ，４ｃを互いに対応する限界位置まで回動
させた場合に常に重なり合うようになつており、
かつその各位置決め板１４ｂ，１４ｃの相互に重
なる箇所に、他の位置決めピン１５ｂを差し込む
ための小孔１６ｂ，１６ｃが形成されている。

前記位置決めピン１５ａ，１５ｂは、前記正面
板２を貫通して前記小孔１６ａ，１６ｄおよび１
６ｂ，１６ｃに差し込まれるものであつて、これ
らの位置決めピン１５ａ，１５ｂは、前記本体１
内に設けた位置決め用エアーシリンダ１７のロツ
ド１７ａの先端部に、ブラケツト１８を介して取
付けられ、そのエアーシリンダ１７のロツド１７
ａを前進させることにより、正面板２を貫通して
前記各小孔１６ａ，…１６ｄに差し込まれ、その
結果各位置決め板１４ａ，…１４ｄすなわち各歯
車箱４ａ，…４ｄを位置決めし、また前記ロツド
１７ａを後退させることにより位置決めピン１５
ａ，１５ｂを各小孔１６ａ，…１６ｄから抜き取
り、その結果各位置決め板１４ａ，…１４ｄすな
わち各歯車箱４ａ，…４ｄを回動し得るようにな
つている。

他方、前記伸縮自在な回転駆動軸３ｅは、第２
図に示すように、本体１内に設けた回転駆動装置
の出力軸に取付けられた回転軸１９ａとその回転
軸１９ａに対して回転不能でかつ前後に摺動し得
るよう嵌合された円筒軸１９ｂとからなるもので
あつて、その円筒軸１９ｂは前記正面板２に突設
したガイドスリーブ２０によつて前後動可能でか
つ回転自在に支持され、かつその円筒軸１９ｂの
先端にソケツト８ｅが設けられている。前記円筒
軸１９ｂの外周には、該円筒軸１９ｂを後退させ
るための環状体２１が遊嵌されるとともに、その
環状体２１は前記エアーシリンダ１７のロツド１
７ａに取付けたブラケツト１８に連結されてい
る。また環状体２１と円筒軸１９ｂの先端部との
間には、コイルバネ２２が配置され、円筒軸１９
ｂを後退させた状態すなわち回転駆動軸３ｅを後
述するように短縮させた状態にロツクした場合で
は、コイルバネ２２を圧縮しつつ前記環状体２１
のみが前後動し、またそのロツクを解除した状態
では、前記環状体２１を前進させることにより、
円筒軸１９ｂがコイルバネ２２に押されて前方に
突出するようになつている。

ここで前記回転駆動軸３ｅを短縮させた状態に
ロツクするための構成について説明すると、前記
ガイドスリーブ２０にスリツト２３が形成され、
またガイドスリーブ２０の近傍に位置する歯車箱
４ｃ，４ｄに、該歯車箱４ｃ，４ｄを所定方向に
回動させた際に前記スリツト２３内に入り込むス
トツパー板２４ｃ，２４ｄが設けられ、さらに前
記円筒軸１９ｂの先端所定箇所にそのストツパー
板２４ｃ，２４ｄが係合する環状溝２５が形成さ
れている。したがつて前記回転駆動軸３ｅは、前
記円筒軸１９ｂを前記環状体２１を介してエアー
シリンダ１７で後退させ、その状態で前記歯車箱
４ｃ，４ｄを回転させてストツパー板２４ｃ，２
４ｄをスリツト２３内に入り込ませるとともに、
そのストツパー板２４ｃ，２４ｄを環状溝２５に
係合させることにより、短縮された状態に保持さ
れるようになつている。

つぎに上記のように構成したナツトランナの動
作について説明すると、第１図は軸数を５軸に設
定した状態を示しており、この状態では歯車箱４
ｃ，４ｄに設けたストツパー板２４ｃ，２４ｄと
伸縮自在な回転駆動軸３ｅに形成した環状溝２５
との係合が外れているので、回転駆動軸３ｅが最
先端まで伸び、その結果その回転駆動軸３ｅに取
付けたソケツト８ｅが他のソケツト８ａ，…８ｄ
と同位置まで突出している。またこれら５本のソ
ケツト８ａ，…８ｅは所定のピツチ円半径ｄの円
周上に等間隔に位置し、したがつてこれらのソケ
ツト８ａ，…８ｅは正五角形の頂点に位置してい
るこことになる。なお、前記位置決め板１４ａ，
…１４ｄに形成されかつ相互に同一軸線上に一致
した小孔には、位置決めピン１５ａ，１５ｂが差
し込まれ、その結果前記各軸受箱４ａ，…４ｄは
第１図に示す状態にロツクされている。この状態
で前記回転駆動軸３ａ，…３ｅを回転させれば、
すべてのソケツト８ａ，…８ｅが同一方向に回転
するので、５個のナツトを同時に締め付けること
ができる。

そして軸数を前述した５軸から４軸に変更する
には、次のようにして行なう。すなわち、まず前
記エアーシリンダ１７のロツド１７ａを後退させ
て位置決めピン１５ａ，１５ｂを位置決め板１
４，…１４ｄに形成した小孔から抜き取る。この
場合、前記環状体２１が、エアーシリンダ１７の
ロツド１７ａと共に後退するので、伸縮自在な回
転駆動軸３ｅを構成する円筒軸１９ｂが、環状体
２１によつて後退させられ、同時にソケツト８ｅ
が後退する。円筒軸１９ｂが後退位置まで後退し
た後、一方の対をなす歯車箱４ａ，４ｂ間に配置
したエアーシリンダ１０ａのロツドをシリンダ内
に後退させると、その歯車箱４ａ，４ｂが第１図
に示す矢印方向に回動し、また他方の対をなす歯
車箱４ｃ，４ｄ間に配置したエアーシリンダ１０
ｂのロツドを前進させると、その歯車箱４ｃ，４
ｄが第１図に示す矢印方向に回動する。その結果
各歯車箱４ａ，…４ｄに取付けたストツパー板１
２ａ，…１２ｄが前記ストツパーピン１３ａ，１
３ｂに当接してその回動が阻止されることによ
り、各ソケツト８ａ，…８ｄが第３図に鎖線で示
す位置から実線で示す位置に移動し、そのピツチ
円半径Ｄが大きくなり、もつて各ソケツト８ａ，
…８ｄが正四角形の頂点に位置することになる。
また前記歯車箱４ａ，…４ｄのうち他の対の歯車
箱４ｃ，４ｄが前述したように回動することによ
り、その歯車箱４ｃ，４ｄに取付けたストツパー
板２４ｃ，２４ｄがガイドスリーブ２０のスリツ
ト２３内に入り込んで前記円筒軸１９ｂの環状溝
２５に係合し、その結果円筒軸１９ｂの前進動作
すなわち回転駆動軸３ｅの伸長が阻止され、その
回転駆動軸３ｅに取付けたソケツト８ｅが後退位
置にロツクされる。また各歯車箱４ａ，…４ｄが
前述のように回動した結果、各歯車箱４ａ，…４
ｄに取付けた位置決め板１４ａ，…１４ｄにおけ
る他の小孔同士が同一軸線上に一致するので、前
記位置決めピン１５ａ，１５ｂを前進させてその
小孔に差し込めば、各歯車箱４ａ，…４ｄすなわ
ちソケツト８ａ，…８ｄが位置決め、固定され
る。この場合、位置決めピン１５ａ，１５ｂと共
に前記環状体２１が前進するが、この環状体２１
は前記円筒軸１９ｂに遊嵌しているだけであるか
ら、前記コイルバネ２２が圧縮されるのみで、円
筒軸１９ｂが前進することはない。

すなわち上記のように動作させれば、１本のソ
ケツト８ｅが他のソケツト８ａ，…８ｄから大き
く後退した状態になるので、適宜のナツト円締め
付けるべく上記のナツトランナを所定のワークに
突き当てた場合、その後退したソケツト８ｅはワ
ークに干渉することがなく、したがつて上記のよ
うに設定したナツトランナは４軸のナツトランナ
として機能することになる。

なお、４軸から５軸に変換する場合は、上述し
た動作と逆の動作を行なえばよい。

また上記の説明では、各動作を個別に説明した
が、上記の一連の動作を自動的に行なわせること
もできるのであつて、そのためには歯車箱４ａ，
…４ｄの回動や位置決めピン１５ａ，１５ｂの前
後動等の動作が完了したことを検出するスイツチ
を適宜に設け、前記エアーシリンダ１０ａ，１０
ｂ，１７等を制御する弁をそのスイツチの出力信
号により切換えるようにすればよい。

さらに上記の実施例では５軸と４軸とに変換し
得るよう構成したが、２軸と３軸、あるいは６軸
と７軸等適宜の本数に変換するよう構成してもよ
く、また軸数を変えずにピツチ円半径のみを変え
るようにしてもよい。

またさらにこの発明のナツトランナを、ナツト
を締付ける場合だけでなく、ナツトを緩める場合
にも使用することができることは勿論である。

以上の説明から明らかなようにこの発明のナツ
トランナによれば、相互に平行に配置した複数本
の回転駆動軸のうちいずれかを伸縮自在な構成と
し、その伸縮自在な回転駆動軸の先端部にソケツ
トを設けるとともに、その回転駆動軸を短縮させ
た状態に保持するストツパー部材を設け、また他
の回転駆動軸に歯車箱を所定角度回動し得るよう
取付けるとともに、先端部にソケツトを有する被
動軸を歯車箱内の歯車を介して前記回転駆動軸に
対し偏心した状態に係合させ、伸縮自在な回転駆
動軸を短縮させてその先端部に取付けたソケツト
を後退させると同時に、歯車箱を回動させて被動
軸すなわちソケツトを公転させてその位置を変え
ることにより、ソケツトのピツチ円半径を変える
よう構成したので、締付けるべきナツトの数およ
びそのピツチ円半径が、当初締付け作業を行なつ
たナツトと相違したとしても、締付けに供すべき
ソケツトの本数およびそのピツチ円半径を締付け
るべきナツトのそれに合致させることにより、そ
の複数のナツトを同時に締付けることができ、し
たがつてこの発明のナツトランナによれば、例え
ばハブナツトの数およびピツチ円半径の相違する
車両を同一の製造ラインに流す場合であつても、
１台のナツトランナで各車両のハブナツトの締付
けを行なうことができるので、設備費の高騰を防
ぐのみならず、作業スペースを広くとることがで
き、ひいては作業を行ない易くなり、さらにはナ
ツトの締付けを自動化もしくは半自動化すること
が可能になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す略解正面
図、第２図はその一部を省略した略解縦断面図、
第３図はソケツトの位置を示す説明図である。 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ……回転駆動
軸、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……歯車箱、６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄ……被動軸、７ａ……歯車、８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ……ソケツト、１０
ａ，１０ｂ……エアーシリンダ、１９ａ……回転
軸、１９ｂ……円筒軸、２４ｃ，２４ｄ……スト
ツパー板、Ｄ，ｄ……ピツチ円半径。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相互に平行に配置された複数の第１回転駆動
   軸と、各々の第１回転駆動軸に歯車を介して係合
   しかつ各第１回転駆動軸を中心にして所定角度公
   転可能な第１被動軸と、その第１被動軸を公転さ
   せる公転機構と、前記各第１被動軸の先端部に設
   けられた第１ソケツトと、前記第１回転駆動軸と
   平行に配置された伸縮可能な第２回転駆動軸と、
   直線動作してその第２回転駆動軸を伸縮させる伸
   縮機構と、前記第２回転駆動軸の先端部に設けら
   れた第２ソケツトと、前記第２回転駆動軸を短縮
   させて第２ソケツトを後退させた状態に保持する
   ストツパー部材とを有し、前記第１被動軸を公転
   機構によつて公転させることにより各第１ソケツ
   トの位置するピツチ円半径を変更した際に前記第
   ２回転駆動軸を伸縮機構によつて短縮させて前記
   ストツパー部材により第２ソケツトを後退させた
   状態に保持するよう構成したことを特徴とする軸
   数およびピツチ円半径変更可能なナツトランナ。