JPS6362333B2

JPS6362333B2 -

Info

Publication number: JPS6362333B2
Application number: JP58120244A
Authority: JP
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1988-12-02
Also published as: JPS6016325A

Description

【発明の詳細な説明】技術の分野本発明は自動ボルト・ナツト締付装置、特に軸
心まわりに回転可能な被締結部品の前記軸心のま
わりに等距離、等間隔で配置された複数のボルト
又はナツト（被締付具）に対してナツト又はボル
ト（締付具）締結する自動ボルト・ナツト締付装
置に関する。

従来技術自動車の独立懸架式リヤサスペンシヨンのセミ
トレーリングアーム式でのドライブシヤフト組付
構造の様に、本来多軸締結を必要とする部品であ
るが、その部品の構造及び車両構造上仮止めされ
た締結具を、単軸締付工具でしか締付でなきない
ものがある。その場合に締付方法は、部品の締結
部位（被締付具の位置）を単軸締付工具が嵌合可
能な範囲に順次回転移動させながら締付を行う。
勿論締結具はあらかじめ仮止めされた状態にあ
る。

従来、この様な構造の締結部品を締付る場合、
その締結部位の位置が、常に一定位置にならない
事もあつて、作業者が片方の手に単軸締付工具を
持ち、もう一方の手で部品の締結位置の回転移動
を行つて、多軸締結を行つている。この場合の問
題点は、１つの部品を組付けるのに要する作業時
間が多くかかり、又、締結部位が機能上大きな締
付トルクが必要であれば、工具の着脱のために作
業者の腕の負荷が大きい。

発明の目的本発明は、本来多軸締付によつて締結されるべ
き部品ではあるが、その部品の形状及び構造上、
単軸締付工具によらなければ締結ができない部品
の自動締付を可能にし、これにより締結作業工数
の低減と共に、締付トルクが大きい場合等におけ
る作業者の腕の負担を大巾に軽減することのでき
る自動ボルト・ナツト締付装置を提供することで
ある。

発明の構成このような目的を達成するために、本発明は、
軸芯まわりに回転可能な被締結部品の前記軸芯の
まわりに等距離、等間隔に配置された複数のボル
ト又はナツトから成る被締付具に対してナツト又
はボルトから成る締付具を締結する自動ボルト・
ナツト締付装置であつて、締付具を回転せしめる
ことのできるソケツトと、該ソケツトを少なくと
も隣接する被締付具間の距離にわたつて円弧上に
移動させることのできるリンク機構と、該リンク
機構を支持するテーブルと、該テーブルを前記被
締結部品に対して所定の位置に設定すると共に、
該被締結部品の軸芯と平行な方向には一定範囲で
往復運動を可能とするテーブル駆動手段とを含ん
で成り、前記リンク機構は、前記ソケツトを支承
しかつ該ソケツト軸に対し直角な方向に延びるア
ームと、前記ソケツト軸に対し直角な面内で平行
四辺形のリンク運動をするように、自由端が前記
アームに枢着・連結された２つの平行リンクアー
ムと、これらのリンクアームの少なくとも一方を
揺動させる駆動手段を含んで成る自動ボルト・ナ
ツト締付装置が提案される。

実施例自動締付を行う対象物として、第１図および第
２図に示す、自動車のセミトレーリング式独立懸
架リアサスペンシヨンでのドライブシヤフト１の
締結構造について説明する。ドライブシヤフト１
の両端にはフランジ部２，３があり、このフラン
ジ部にはそれぞれの回転軸芯から等距離、等間隔
に設けられた複数（例えば４個）の穴４，５があ
る。一方、デイフアレンシヤルギヤ部６とアクス
ル部７の回転軸芯８，９にもそれぞれフランジ部
１０，１１があり、これらのフランジ部には前記
穴４，５に対応してスタツドボルト１２が固着さ
れている。従つて、ドライブシヤフト１のフラン
ジ部２，３の穴４，５を前記スタツドボルト１２
に嵌め込み、ナツト１３を締結するのである。な
お、デイフアレンシヤル部６とアクスル部７の回
転軸８，９の上部には、それぞれ自動車ボデイの
フロア面（図示せず）、サブメンバー１４、スタ
ビライザ１５、リアサスペンシヨンアーム１６、
シヨツクアブソーバ１７等の部材が近接して配置
されている。

次に、本発明の自動ボルト・ナツト締付装置の
構造について、ドライブシヤフト１のアクスル部
７側を締結する場合につき説明する。

アングルナツトランナとして構成された単軸締
付工具１８は、ナツト１３を回転させてスタツド
ボルト１２に締め付けるためのソケツト１９と、
このソケツト１９を回転可能に保持しかつその他
端から直角方向にのびたアーム１８ａとを含む。
アーム１８ａはリンク機構を介してテーブル２０
に支持されている。即ち、テーブル２０には軸受
２１，２２により水平方向の回転駆動軸２３が回
転可能に支持され、その一端には直角方向にのび
た回転アーム２４が固着してあり、更にこの回転
アーム２４の自由端で水平軸２５を回転可能に支
持し、この水平軸２５はアーム１８ａに連結され
ている。一方、テーブル２０に一体的に取り付け
られた水平方向の固定軸２６にはこれと直角をな
す回転従動アーム２７が回転可能に支持され、こ
の回転従動アーム２７の自由端で水平軸２８を回
転可能に支持し、この水平軸２８もアーム１８ａ
に連結されている。

第３図および第４図から明らかなように、軸２
３，２６および軸２５，２８の軸心を結ぶ形状は
平行四辺形を成し、しかも互いに等しいアーム２
４，２７の長さ（軸２３，２５の軸心間の長さお
よび軸２６，２８の軸心間の長さ）は、被締結部
品であるアクスル部７（第１図、第２図）の回転
軸心９からスタツドボルト１２までの距離に等し
くなつている。従つて、回転駆動軸２３の回転に
よりソケツト１９はスタツドボルト１２が配列さ
れている円周と同一半径の円軌跡上を回転するこ
ととなる。また、アーム１８ａは常に垂直方向の
姿勢をとる。

第５図において、回転駆動軸２３にはピニオン
２９が固着されており、テーブル２０上に回転駆
動軸２３と直交方向に移動可能に設けられたラツ
ク３３がこのピニオン２９に係合している。ラツ
ク３３はガイド３４に沿つて移動できると共に、
ガイド両端に設けられたストツパ３５によつてそ
の移動ストロークが規制される。テーブル２０上
にはアクチユエータ３０が設置されており、その
駆動軸３１と一体をなした治具３２にラツク３３
が結合されている。これにより、アクチユエータ
３０の駆動によりラツク３３が所定のストローク
だけ移動し、回転駆動軸２３を所定の角度だけ回
転せしめ、これに伴つてソケツト１９を所定の円
弧距離だけ回転ないし揺動させることが理解され
よう。ここで、所定の円弧距離とは、被締結部品
の軸芯９から被締付具であるスタツドボルト１２
までの距離を回転半径とする、隣接するスタツド
ボルト１２間の円弧距離に相当する距離である。
従つて、スタツドボルト１２が４個ある場合は、
ソケツト１９を90゜回転（揺動）させることとな
る。

テーブル２０は水平面内で直交するＸ・Ｙ方向
に移動するテーブル３６上に設置され、テーブル
２０を同一水平面上でＸ方向（第１図の紙面に対
し直交する方向）およびＹ方向（第１図において
矢印で示す左右方向）に動作できるように構成さ
れている。Ｙ方向の動作は駆動機構（図示せず）
によつて行われるが、Ｘ方向の動作はフリーであ
り手動でも動かしうるものとする。ただし、Ｘ方
向においてもブレーキ機構（図示せず）は有する
ものとする。Ｘ・Ｙテーブル３６は、本体フレー
ム３７に案内されるガイド４１、ガイドロツド４
０、駆動軸３９を介して、本体フレーム３７に支
持されたブレーキ機構付昇降作用アクチユエータ
３８に連結されている。

テーブル２０には固定用治具４２が設置されて
おり、アクチユエータ３８によりテーブル２０が
上昇される際、固定用治具４２のＶ形溝部がアク
スル部７に機械的に係合することによつて、テー
ブル２０の上昇位置が規制されかつテーブル２０
のフリーに設定されているＸ方向の位置が規制さ
れる（第６図）。即ち、この位置において、ソケ
ツト１９の揺動回転中心がアクスル部７の回転軸
９の軸芯上となるように固定用治具４２の前記Ｖ
字形溝が設定されているのである。なお、ソケツ
ト１９の軸芯は常にアクスル部７の回転軸９の軸
芯と平行となるようにテーブル２０の位置があら
かじめ定められている。

実際には、本発明の締付装置により締結作業を
行う前に、複数のスタツドボルト１２にはそれぞ
れナツト１３が仮止めされている。また、昇降動
作用アクチユエータ３８の下端位置においては、
テーブル２０のＹ方向の位置は第１図の向かつて
右端位置となるように設定されている。また、こ
の時点では、テーブル２０上のアクチユエータ３
０には未だ動力源が接続されておらず、従つてソ
ケツト１９を手動でフリーに揺動回転できる状態
にある。更にまた、ソケツト１９自体のナツト締
付用の単軸締付工具１８の回転も停止されている
状態である。

はじめに、昇降動作用アクチユエータ３８を動
作させることによりＸ・Ｙテーブル３６およびテ
ーブル２０が上昇し、前述のように固定用治具４
２によりテーブル２０の上昇位置及びＸ方向の位
置が規制される。この状態で、昇降動作用アクチ
ユエータ３８のブレーキ機構（図示せず）を動作
させてテーブル２０の上下位置を固定すると共
に、Ｘ方向のブレーキ機構を動作させる。従つ
て、この状態では、テーブル２０はＹ方向にのみ
移動可能な状態となる。また、この時点では、前
述のように、ソケツト１９の揺動回転中心がアク
スル部７の回転軸９の軸芯上に来る。

次に、Ｘ・Ｙテーブル３６のＹ方向の駆動機構
を動作させてソケツト１９をスタツドボルト１２
に近づけると共に、作業者が手操作でアクスル部
７を回転させ、スタツドボルト１２の１つをソケ
ツト１９の位置に合わせる。かくして、ソケツト
１９はスタツドボルト１２の１つに嵌合し、嵌合
が完了した時点でＸ・Ｙテーブル３６のＹ方向の
動作を停止させる。なお、この場合において、ソ
ケツト１９とスタツドボルト１２との嵌合を容易
にする為に、単軸締付工具１８を揺動させてソケ
ツト１９自体を揺動回転させてもよい。

ソケツト１９とスタツドボルト１２の一つが嵌
合すると、アクチユエータ３０が動作し、ラツク
３３をそのストロークの一端まで移動する。これ
により、単軸締付工具１８（ソケツト１９）は軸
芯９を中心に揺動回転し、ナツト１３およびスタ
ツドボルト１２を介してアクスル部７を回転軸９
まわりに回転させ（この時、ソケツト１９自体の
回転はフリー）、アクスル部７が締付装置に対し
て一定位置に位置決めされる。この状態で単軸締
付工具１８の動力源をONとし、ソケツト１９自
体を回転させ、スタツドボルト１２に仮止めされ
ていたナツト１３を増締し、あらかじめ定められ
た一定のトルクになるまで締め付けた後、単軸締
付工具１８の動力源をOFFとし、ソケツト１９
の回転を停止させる。なお、ソケツト１９自体を
回転させる単軸締付工具１８の動力源およびその
動力伝達径路は図示していないが、周知の手段に
より回動動作が伝達される。

次に、Ｘ・Ｙテーブル３６のＹ方向の駆動機構
を動作させ、ソケツト１９を第１図の右端位置へ
移動させる。もちろんソケツト１９はナツト１３
から抜かれる。次にアクチユエータ３０が動作
し、ラツク３３をそのストロークの他端（前記の
反対側のストローク端）まで移動させる。これに
より、単軸締付工具１８（ソケツト１９）は締付
の完了した前記スタツドボルト１２に隣接するス
タツドボルト１２に対応する位置まで揺動回転す
る。スタツトボルト１２が４個ある場合は、この
揺動回転は90゜である。次に単軸締付工具１８の
動力源をONし、ソケツト１９を回転させなが
ら、Ｘ・Ｙテーブル３６のＹ方向の駆動機構が動
作し、ソケツト１９が次のスタツドボルト１２に
近づいてこれに嵌合する。嵌合が完了した時点で
Ｘ・Ｙテーブル３６のＹ方向に動作が停止され、
つづいて単軸締付工具１８の動力源をOFFし、
ソケツト１９の回転を停止させ、アクチユエータ
３０が動作してラツク３３をそのストロークの一
端まで移動させる。これにより、単軸締付工具１
８（ソケツト１９）は90゜（スタツドボルト１２が
４個の場合）揺動回転し、前述と同様に、アクス
ル部７も回転軸９まわりに90゜（スタツドボルト１
２が４個の場合）回転する。この状態で単軸締付
工具１８の動力源をONとし、ソケツト１９自体
を回転させ、スタツドボルト１２に仮止めされて
いたナツト１３を増締し、あらかじめ定められた
一定のトルクになるまで締め付けた後、単軸締付
工具１８の動力源をOFFとしソケツト１９の回
転を停止させる。以下、同様の操作を繰り返し、
すべてのナツト１３を一定のトルクに締め付ける
と、この締付装置を初期位置へ戻して、１サイク
ルの締付作業を完了する。

発明の効果本発明は、本来多軸締付によつて締結されるべ
き部品ではあるが、その部品の形状や構造上、多
軸を同時に締め付けることができない部品につい
て、単軸締付工具により自動締付を行うことが可
能である。多軸を同時に締め付けることができな
い部品としては、実施例で示したように、自動車
のドライブシヤフト１をデイフアレンシヤルギヤ
部６又はアクスル部７に締結する場合（ドライブ
シヤフト１等の部品のように対象物の上部にボデ
ーフロア面等が近接していて多軸を同時に締結す
ることができない場合）、あるいは自動車のプロ
ペラシヤフトをデフコンパニオンに取り付ける場
合等がある（対象物の上部にボデープアー面が近
接）。

本発明の締付装置によれば、最初に締付対象物
（アクスル部７）とソケツト１９との位置合わせ
を一部手操作により行う必要があるが、その後の
操作はすべて自動的に行うことができ、単軸締付
工具により多軸の締付対象物を１個ずつ順次自動
的に締結することができるのである。従つて、製
造、組立ラインでの省力化、生産性向上、品質の
安定化と共に、作業者の腕の負担を大幅に軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は締付対象物と本発明のボルト・ナツト
締付装置の相対配置を示す概略図、第２図は締付
対象物（自動車のドライブシヤフト）の概略図、
第３図は第１図の矢印−から見た図、第４図
は第３図に対応する図を模型的に表した図、第５
図は第１図の矢印−より見た図、第６図は第
１図の矢印−より見た図である。１……ドライブシヤフト（被締結部品）、７…
…アクスル部（被締結部品）、９……回転軸芯、
１２……スタツドボルト（被締結具）、１３……
ナツト（締結具）、１８……単軸締付工具、１８
ａ……アーム、１９……ソケツト、２０……テー
ブル、２３，２６……軸、２４，２７……アー
ム、２５，２８……水平軸、３６……Ｘ・Ｙテー
ブル。

Claims

【特許請求の範囲】

１軸芯９まわりに回転可能な被締結部品１，７
の前記軸芯のまわりに等距離、等間隔に配置され
た複数のボルト又はナツトから成る被締付具１２
に対してナツト又はボルトから成る締付具１３を
締結する自動ボルト・ナツト締付装置であつて、
締付具１３を回転せしめることのできるソケツト
１９と、該ソケツトを少なくとも隣接する被締付
具１２間の距離にわたつて円弧上に移動させるこ
とのできるリンク機構と、該リンク機構を支持す
るテーブル２０と、該テーブルを前記被締結部品
１２に対して所定の位置に設定すると共に、該被
締結部品の軸芯と平行な方向には一定範囲で往復
運動を可能とするテーブル駆動手段とを含んで成
り、前記リンク機構は、前記ソケツト１９を支承
しかつ該ソケツト軸に対し直角な方向に延びるア
ーム１８ａと、前記ソケツト軸に対し直角な面内
で平行四辺形のリンク運動をするように、自由端
が前記アームに枢着・連結された２つの平行リン
クアーム２４，２７と、これらのリンクアームの
少なくとも一方を揺動させる駆動手段２３，２
９，３０，３３を含んで成る自動ボルト・ナツト
締付装置。