JPS643629Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輛のハブボルトの位相規制およびＹ
方向位置検出装置に関し、車輛のハブボルトに自
動的に車輪を装着する車輪自動組付装置に用いて
特に有用なものである。

車輛の組立ラインにて、コンベア上を運ばれて
くる車輛のハブに車輪（ホイールにタイヤが装着
されたもの）を組付ける作業は、従来作業者がタ
イヤシユータから車輪を取出しそのボルト穴の位
置を見定めてハブボルトに挿着し空気圧工具等で
ハブナツトを締付けるといつた手作業が多かつ
た。そのため生産性が思わしくなかつた。

そこで車輪の組付けを自動化することが考えら
れるが、 (i) ライン上の車輛のハブボルトの位相（４本の
ボルトの配列）が運ばれてくる車輛ごとにず
れ、一定しないこと、 (ii) 運ばれてくる車輛のハブが車輪組付装置に対
する位置、即ち車輛の左右方向（Ｘ方向）に関
する位置、車輛の前後方向（Ｙ方向）に関する
位置、車輛の上下方向（Ｚ方向）に関する位置
が車輛ごとにずれ、一定しないこと、 (iii) 車輛装着状態の車輪にはトーイン角θ及びキ
ヤンバ角γが設けられるため、ハブボルトは必
らずしもＸ方向に平行とならず、傾斜している
こと、 等の理由により、車輪自動組付装置にはハブボル
トの位相規制を正確に行う機能と、ハブボルトの
位置・傾斜を正確に検出する機能と、この検出結
果に基づいて車輪のボルト穴をハブボルトに対し
正対させる制御機能とを備える必要がある。

これらの必要性に応え、本考案は簡単な機構で
ハブボルトの位相規制を行え且つハブのＹ方向位
置を検出することができる新規な装置を提供する
ことを目的とする。

この目的を達成する本考案に係るハブボルトの
位相規制およびＹ方向位置検出装置の構成は、支
え部材に中央部を固定され車輛の前後方向である
Ｙ方向に沿うガイド棒と、ガイド棒の両側部分そ
れぞれに摺動可能に設置され、車輪が組付けられ
るハブのボルト群を挾んでハブボルトの位相を規
制する１組のＹ方向規制用部材と、両Ｙ方向規制
用部材に固定側と可動側をそれぞれ固定され両Ｙ
方向規制用部材を接離させるＹ方向規制用シリン
ダと、Ｙ方向規制用部材の移動量を検出するＹ方
向位置検出用ポテンシヨメータと、前記支え部材
に設置され車輛の上下方向であるＺ方向に動作す
るＺ方向シリンダと、Ｚ方向シリンダによりＺ方
向に駆動されてハブボルトと接離し、ハブボルト
に当接する端面がＹ方向に対して傾斜しているＺ
方向規制用部材とからなる。

以下、第１図〜第６図を参照して本考案を詳細
に説明する。

なお、第１図は本考案の装置を採用した車輪自
動組付設備全体の概略構成を示し、やや長いが先
ずこれを説明しておく。第１図において、１は車
輪自動組付装置であり、これには付属設備とし
て、車輛２の車軸３を下側から支持固定する車軸
押上げ装置４と、ハブナツト５の前後の向きを揃
えてこれをナツト受渡し装置６に供給するナツト
供給装置７と、供給されたナツトを４個まとめ且
つ配列の位相を定めて車輪自動組付装置１に供給
する上記ナツト受渡し装置６と、車輪（ホイール
付きのタイヤ）８を供給するタイヤシユータ９
と、供給されてきた車輪８のボルト穴の位相が一
定位相となるように位置決めする車輪位置決め装
置１０とが設置されている。車輪自動組付装置１
は、ボルト穴の位相が一定にされた車輪８をその
位置決め装置１０から受取る車輪把持機構１１
と、ナツト受渡し装置６からナツトを受取つて車
輪８を車輛のハブ１２のボルト１３に締付けるナ
ツトランナ１４と、上記車輪把持機構１１及びナ
ツトランナ１４をハブボルト１３の取付中心に同
軸となるように移動制御するためのＸ，Ｙ，Ｚ，
θ，γ5方向の各駆動機構と、これら各駆動機構
の動作に必要なハブボルト１２のＸ，Ｙ，Ｚ各方
向の位置及びトーイン、キヤンバによるθ，γの
各傾斜角の検出機構と、ハブボルトの位相を車輪
８のボルト穴の位相に合わせて規制する機構と、
で構成されている。

上記５個の駆動機構のうち３個は直交座標に基
づくＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の駆動機構であり、組立ラ
インと直角方向のＸ軸ガイドレール１５を備える
Ｘ軸ベツド１６と、組立ラインと平行方向のＹ軸
ガイドレール１７を備え且つ送りねじ１８を介し
てモータ１９でＸ軸ガイドレール１５上を移動駆
動されるＹ軸ベツド２０と、送りねじ２１を介し
てモータ２２でＹ軸ガイドレール１７上を移動駆
動されるＺ軸ベツド２３とがある。Ｚ軸ベツド２
３には１１や１４の装置に対する取付台２４がＺ
（上下）方向に移動可能且つＹ軸廻り（γ方向）
とＺ軸廻り（θ方向）に回動可能に装置されてお
り、この装置取付台２４はモータ２５，２６の同
調運転によつてＺ方向に移動されると共に一方の
運転によつてγ方向に傾動され、またモータ２７
によつてθ方向に回動される。更に、装置取付台
２４には、ハブボルトの検出機構及び位相規制機
構等の装置２８が車輪把持機構１１による車輪８
の中心と同一高さとなり且つ直交するように設置
されている。従つて全体の動作としては、組立ラ
インに運ばれた車輛が作業位置に停止すると、ま
ず車軸押上げ装置４で車軸３を固定する一方、車
輪把持機構１１が車輪位置決め装置１０側に向
き、ハブボルトの検出機構及び位相規制機構がハ
ブボルト１３側に向き且つこれらが予め定めた基
準位置に位置するように各駆動機構が制御する。
そしてハブボルトの位相を規制すると共にＸ，
Ｙ，Ｚ，θ，γの各値を検出して基準位置に対す
るハブボルト１３の中心のずれ、並びにトーイン
とキヤンバに基づくハブボルト１３の傾きを求め
る。この間に車輪８を車輪把持機構１１が受取
る。次に車輪把持機構１１がハブボルト１３側を
向くように装置取付台２４を90度旋回させると共
に、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ，γの各測定値に基づいて各
駆動機構が修正制御し、車輪９とハブボルト１３
の各中心を合致させる。この状態で車輪把持機構
１１を所定量だけＸ方向に前進させて車輪８をハ
ブボルト１３に挿入し、次いでナツトランナ１４
でナツト５を受取り所定のトルクで締付け固定す
る。

次に本考案に係るハブボルトの位相規制および
Ｙ方向位置検出装置の実施例を第２図〜第６図に
より説明する。第２図は一実施例装置の左側面
図、第３図はその正面図、第４図及び第５図は原
理説明図である。これらの図において、第１図で
述べた取付台２４に支え板２９の下端がヒンジ３
０を介して回動可能に取付けられると共に、上端
がスプリングロツド３１及びヒンジ３２を介して
取付けられている。ヒンジ３０，３２及びスプリ
ングロツド３１は単にＸ方向位置検出を考慮した
ものであり、基本的には支え板２９は垂直であ
る。支え板２９にはＹ方向のボス３３が中央の上
下に２個固定されており、各ボスにはＹ方向のガ
イド棒３４が中央部で嵌着・固定されている。ガ
イド棒３４の両端突出部には、コ字形状のＹ方向
規制用金具３５がその両脚３５ａを介して摺動自
在に且つ対向端が互いに平行に取付けられてお
り、両金具３５間にアーム３６，３７を介してＹ
方向規制用油圧シリンダ３８の固定側と可動側が
連結されている。また一方のＹ方向規制用金具３
５とボス３３との間に、Ｙ方向位置検出用ポテン
シヨメータ３９が設けられている。従つて、第１
図にて述べた如く車輪把持機構１１を車輪位置決
め装置１０に向け且つ基準位置に設定した検出状
態で、Ｙ方向規制用油圧シリンダ３８を作動させ
て両方のＹ方向規制用金具３５を互いに接近させ
ることにより、ハブボルト１３のＹ方向位置がず
れていても第４図に示す如く両金具３５でハブボ
ルト１３を挾んだ状態となり、各ハブボルト１３
はＺ−Ｙ座標上で45度の一定位相に規制される。
但し、車輪のボルト穴の位相はこれに対応して45
度としてある。この状態でのポテンシヨメータ３
９の値Ｙから次式(1)の演算により、基準位置（装
置中心）からのハブ中心のＹ方向ずれ量Δyがわ
かる。

Δy＝Ｌ−Ｙ−ｌ …式(1) ここで、Ｌ：基準位置から金具３５の原点（初
期位置）までの距離 Ｙ：原点から規制位置までを示すポテ
ンシヨメータ３９の読値 ｌ：ハブ中心と金具３５間の距離であ
つて、次式(2)で得られる。

ｌ＝φD／２cos45゜＋φd／２ …式(2) ここで、φD：ハブボルト１３のピツチ円直径 φd：ハブボルト１３の直径 上記の演算は図示しない演算装置にポテンシヨ
メータ３９の出力と所要の定数とを入力すること
により行なわれ、ずれ量Δyの信号が車輪挿着時
にＹ方向駆動機構の制御回路に与えられ、ずれが
修正される。

ところで、ハブボルト１３の初期位相が不定な
ため位相規制とＹ方向位置検出の時第５図に示す
ようにハブボルト１３がＺ−Ｙ軸上に位置する場
合、デツドポイントとなつて第４図のような位相
規制ができず、またＹ方向の位置検出もできな
い。

そこで、支え板２９の下部で且つ２つのＹ方向
規制用金具３５の間に位置する部位に、Ｚ方向規
制用油圧シリンダ４０で上下駆動されるＺ方向規
制用金具４１を設けてある。この金具４１の上端
はＹ方向に対し或る角度（例えば30度）をなして
いる。４２はＺ方向規制用金具のガイドである。
このＺ方向規制用金具４１をＹ方向規制用金具３
５の接近駆動よりも早目に上方向に駆動すること
により、たとえハブボルト１３の初期位相が第５
図のものであつてもＺ方向規制用金具４１によつ
てハブがわずかに回転され、デツドポイントから
外れる。従つてハブボルト１３の初期位相がいか
なるものであつても、常に位相規制とＹ方向位置
検出を行うことができる。但し、Ｚ方向規制用油
圧シリンダ４０とＹ方向規制用油圧シリンダ３８
との作動シーケンスは適宜な方法で実行される。
また、位相規制及び位置検出の後の原点への復帰
も同様に適宜なシーケンスで実行される。

なお、第２図、第３図における符号４３はＺ方
向位置検出用金具であり、Ｙ方向規制用金具３５
に固定した油圧シリンダ４４でＺ方向に駆動され
る。Ｙ方向規制を行つた状態では、Ｙ方向規制用
金具３５に対して略所定位置にハブボルト１３が
位置することとなる。従つて油圧シリンダ４４を
作動させ、金具４３が原点からハブボルト１３に
当接するまでの距離Ｚをポテンシヨメータ４５で
測定することにより、前式(1)、式(2)に準じた演算
からＺ方向のずれ量を求めることができる。その
結果を車輪挿入時にＺ方向駆動機構へ与えること
によりＺ方向位置を修正する。

第６図はＹ方向位置検出のための他の実施例を
示し、第２図、第３図の例とは、Ｙ方向規制用金
具３５の双方とボス３３の間にポテンシヨメータ
３９をそれぞれ設けた点だけが異なる。このよう
にすると、各金具３５の原点からの移動距離の読
値Y₁，Y₂だけからＹ方向のずれ量Δyがわかる。

Δy＝Y₁−Y₂／２ 但し、原点は装置中心に対し対称とする。

なお、上述した実施例装置には原点設定、オー
バラン防止、作業の安全、装置保護のため各部に
リミツトスイツチを設け、この信号により装置の
作動を制御している。

以上説明した如く、本考案によればハブボルト
の初期位相、位置に拘らず位相規制とＹ方向位置
検出を簡単且つ確実に行え、車輪組付装置の自動
化に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輪自動組付設備の概略構成図、第２
図は本考案の一実施例装置の左側面図、第３図は
その正面図、第４図と第５図は原理説明図、第６
図は他の実施例装置の断面図である。 図面中、２は車輛、８は車輪、１２はハブ、１
３はハブボルト、２９は支え板、３４はガイド
棒、３５はＹ方向規制用金具、３８はＹ方向規制
用油圧シリンダ、３９はＹ方向位置検出用ポテン
シヨメータ、４０はＺ方向規制用油圧シリンダ、
４１はＺ方向規制用金具である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支え部材２９に中央部を固定され車輛の前後方
   向であるＹ方向に沿うガイド棒３４と、ガイド棒
   ３４の両側部分それぞれに摺動可能に設置され、
   車輪８が組付けられるハブ１２のボルト１３群を
   挾んでハブボルト１３の位相を規制する１組のＹ
   方向規制用部材３５と、両Ｙ方向規制用部材３５
   に固定側と可動側をそれぞれ固定され両Ｙ方向規
   制用部材３５を接離させるＹ方向規制用シリンダ
   ３８と、Ｙ方向規制用部材３５の移動量を検出す
   るＹ方向位置検出用ポテンシヨメータ３９と、前
   記支え部材２９に設置され車輛の上下方向である
   Ｚ方向に動作するＺ方向シリンダ４０と、Ｚ方向
   シリンダ４０によりＺ方向に駆動されてハブボル
   ト１３と接離し、ハブボルト１３に当接する端面
   がＹ方向に対して傾斜しているＺ方向規制用部材
   ４１とからなるハブボルトの位相規制およびＹ方
   向位置検出装置。