JP6269379B2 - ボルト締結方法及びボルト締結装置 - Google Patents

Description

本発明は、コの字状のブラケットの相対する部材間に筒状部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを貫通させて締結するボルト締結方法及びボルト締結装置に関するものである。

従来からコの字状のブラケットの相対する部材間に筒状部材を配置し、両者に設けたボルト挿通孔にボルトを貫通させて締結するボルト締結装置が提案されている（特許文献１，２参照）。これは、先ずブラケットと筒状部材の両者に設けたボルト挿通孔に一方から案内ピンを挿通してボルト挿通孔同士を位置合せし、次いで案内ピンをボルト挿通孔から抜き出しつつ、ボルト挿通孔の他方からボルトを挿入する。そして、ボルト挿通孔の一方から突出されたボルト先端にナットをねじ込み、両者を締結するようにしている。

特開昭６１−７６２３３号公報 特開昭６１−７６２３４号公報

しかしながら、上記従来例では、ブラケットと筒状部材のボルト挿通孔同士の軸心を合わせるように、事前に案内ピンをブラケットと筒状部材のボルト挿通孔に挿入する工程を備えるため、ボルト締結のためのサイクルタイムが長くなるという課題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サイクルタイムの短縮に好適なボルト締結方法及びボルト締結装置を提供することを目的とする。

本発明は、ボルト挿通孔を夫々備えて相対する対向部材を持つブラケットの当該対向部材間に、ボルト挿通孔を備えるボス部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを挿入することによりブラケットとボス部材を締結するボルト締結方法である。具体的には、対向部材が上下方向に位置するように、ブラケットをワークテーブル上に配置し、対向部材のボルト挿通孔に、上側位置決めピン及び下側位置決めピンを夫々上下方向から係合させて、ブラケットを位置決めし、ブラケットの対向部材間にボス部材を配置する。そして、ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させる。次いで、ボルトの軸部を、下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようにした。

したがって、本発明では、ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させるようにしている。これにより、下側位置決めピンを離脱させたとしても、下側位置決めピンで設定した位置決め状態で、ブラケットの下側対向部材のボルト挿通孔の軸心の位置精度を確保することができる。しかも、下側位置決めピンを離脱させることにより、ブラケットの下側対向部材に設けたボルト挿通孔を開放状態とできるため、ボルト軸部を挿入可能な状態とできる。このため、引続き、ボルトの軸部を、下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようことができ、サイクルタイムの短縮に好適なボルト締結方法とできる。

本発明のボルト締結方法を適用するワークの一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態を示すボルト締結装置の概略正面図である。 ボルト締結装置の概略側面図である。 ボルト締結装置の要部の拡大正面図である。 ボルト締結装置の要部の拡大側面図である。 上下位置決めピンの先端形状の一例である、球面形状（Ａ）、テーパ形状（Ｂ）を示す説明図である。 ボルト締結方法の手順を示すフローチャートである。 手順Ｓ１〜Ｓ３を示す組立説明図である。 手順Ｓ４を示す組立説明図である。 手順Ｓ５を示す組立説明図である。 手順Ｓ５における上側位置決めピンとブラケットのボルト挿通孔との係合状態を説明する説明図である。 手順Ｓ６〜Ｓ９を示す組立説明図である。。 手順Ｓ１０を示す組立説明図である。 手順Ｓ１０における上側位置決めピンとブラケットのボルト挿通孔との係合状態を説明する説明図である。 手順Ｓ１１を示す組立説明図である。 手順Ｓ１２を示す組立説明図である。

以下、本発明の実施形態によるボルト締結方法及びボルト締結装置について説明する。

図１は、本発明のボルト締結方法及びボルト締結装置を適用するワークの断面図を示すものである。図１に示すワークＷは、例えば、車両のサスペンションのリンクやアームの車体側及びアクスル側への取付部、サスペンションメンバの車体への取付部として使用される。このため、ワークＷは、相対する対向部材３同士をその側縁で連結して断面「コの字状」としたブラケット１と、外筒５Ｂと内筒５Ｃとの間に防振ゴム５Ａを有する部材であって、ブラケット１の対向部材３間に配置されるボス部材２と、を備える。さらに、ワークＷは、ブラケット１の対向部材３に設けたボルト挿通孔４Ａ，４Ｂとボス部材２における内筒５Ｃのボルト挿通孔６とを共に貫通させて、ボス部材２をブラケット１に固定するボルト７と、ボルト７にねじ込まれるナット８と、を備えている。

ブラケット１の対向部材３は、相対して一対となっており、以下では、上下の対向部材を総称する場合には、単に「対向部材３」とし、図中の上側の対向部材を「上側対向部材３Ａ」とし、図中の下側の対向部材を「下側対向部材３Ｂ」という。また、ボルト挿通孔４も一対の対向部材３に夫々設けられており、以下では、上下のボルト挿通孔を総称する場合には、単に「ボルト挿通孔４」とし、上側対向部材３Ａに設けたボルト挿通孔を「上ボルト挿通孔４Ａ」とし、下側対向部材３Ｂに設けたボルト挿通孔を「下ボルト挿通孔４Ｂ」という。

そして、ワークＷとして、例えば、サスペンションのリンク若しくはアームの端部を構成する場合には、ボス部材２は、サスペンションのリンク若しくはアームに連結され、ブラケット１は、車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルに連結される。また、上記とは逆に、ブラケット１がサスペンションのリンク若しくはアームに連結され、ボス部材２が車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルに連結されるものであってもよい。これにより、サスペンションのリンク若しくはアームと車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルとは、ボス部材２の防振ゴム５Ａを介して弾性的に連結される。

また、ワークＷとして、サスペンションメンバの車体への取付部を構成する場合には、ボス部材２を車体若しくはサスペンションメンバに連結し、ブラケット１をサスペンションメンバ若しくは車体に連結して構成される。これにより、車体側サスペンションメンバと車体とは、ボス部材２の防振ゴム５Ａを介して弾性的に連結される。

このようなワークＷの組立においては、先ず、ブラケット１が組立位置に配置され、次いで、ボス部材２をブラケット１の対向部材３同士の間に配置する。次いで、ボス部材２のボルト挿通孔６と対向部材３のボルト挿通孔４との軸心同士を位置合せし、その後に、ボルト７を一方の対向部材３のボルト挿通孔４から挿入する。ボルト軸部７Ａのボルト挿通孔４への挿入により、ボス部材２のボルト挿通孔６と対向部材３のボルト挿通孔４との軸心同士を位置合せする。ボルト軸部７Ａの先端は、対向部材３のボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６との軸心同士を位置合せを容易にするために、テーパ形状７Ｂとして形成される。そして、最後に、他方の対向部材３のボルト挿通孔４から突出したボルト軸部７Ｂにナット８をねじ込むことにより、図１に示す組立状態を得ることができる。

図２〜５は、本発明を適用したボルト締結装置の一部を拡大した図である。図２，３において、ボルト締結装置１０は、治具ベース１１に立設されたフレーム１１Ａ上に固定されて、ワークＷを構成するブラケット１を下方から支持するワークテーブル１１Ｂと、ワークテーブル１１Ｂ上の所定位置にブラケット１を投入するハンドリング装置と、を備える。なお、ブラケット１のハンドリング装置は、図示していないが、一般的なロボットハンドなどのマニピュレータにより構成する。また、ボルト締結装置１０は、治具ベース１１上に配置されたブラケット位置決め装置２０と、ワークＷを構成するボス部材２をブラケット１内で保持するハンドリング装置４０と、ブラケット１とボス部材２のボルト挿通孔４，６同士を貫通させてボルト７を挿入するボルト挿入装置３０と、を備える。ハンドリング装置４０は、ボス部材２を把持するハンドのみを図示しているが、一般的なロボットハンドなどのマニピュレータにより構成される。

そして、ブラケット１は、対向部材３を上下に位置させることにより、対向部材３に設けたボルト挿通孔４の軸心が上下方向となるよう、ハンドリング装置によりワークテーブル１１Ｂに載置される。ブラケット位置決め装置２０は、ワークテーブル１１Ｂ上のブラケット１を、その上下に位置する対向部材３に設けたボルト挿通孔４を基準（位置決め軸）として位置決めして支持するものである。また、ボルト挿入装置３０は、ブラケット１側の対向部材３のボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６とを夫々貫通させてボルト７を挿入するものである。

ブラケット位置決め装置２０は、ワークテーブル１１Ｂに載置されたブラケット１における上側対向部材３Ａの上ボルト挿通孔４Ａに上方向から嵌合する上側位置決めピン２１と、同じく下側対向部材３Ｂの下ボルト挿通孔４Ｂに下方向から嵌合する下側位置決めピン２５と、を備える。上側位置決めピン２１は、上ボルト挿通孔４Ａに上方向から嵌合してブラケット１の上側対向部材３Ａを位置決めし、下側位置決めピン２５は、下ボルト挿通孔４Ｂに下方向から嵌合してブラケット１の下側対向部材３Ｂを位置決めする。

上下位置決めピン２１，２５の先端は、図６に示すように、球面形状２１Ａ，２５Ａ若しくはテーパ形状２１Ｂ，２５Ｂに形成されている。このため、位置決めのために係合する対向部材３のボルト挿通孔４の寸法・形状が変更されても、位置決めピン２１，２５との係合が可能な範囲であれば、当該ボルト挿通孔４を介してブラケット１を位置決めすることができる。即ち、位置決めピン２１，２５は、その先端が球面形状２１Ａ，２５Ａ若しくはテーパ形状２１Ｂ，２５Ｂとなっているため、ブラケット１のボルト挿通孔４の形状・寸法毎に変更される必要がない。したがって、位置決めピン２１，２５は、汎用性があり、コストを低減させることができる。

上側位置決めピン２１は、横軸シリンダ２２により待機位置から位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動され、縦軸シリンダ２３により位置決め軸Ｃに沿って中間位置から下降してブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合する位置決め位置に移動される。図４は、位置決め軸Ｃ上の位置決め位置において、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合した状態の上側位置決めピン２１を示している。また、上側位置決めピン２１は、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ２３により位置決め軸Ｃに沿って中間位置に上昇され、次いで、横軸シリンダ２２により位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻される。

上側位置決めピン２１は、縦軸シリンダ２３の出力部に対して、上下方向のフローティング機構２４を介して取付けられている。フローティング機構２４は、縦軸シリンダ２３の出力部に対して上側位置決めピン２１を上下方向に移動可能に支持するスライダ２４Ａと、スライダ２４Ａの可動範囲において上側位置決めピン２１を下方に付勢するスプリング２４Ｂと、を備える。このため、上側位置決めピン２１は、外力が作用しない状態では、フローティング機構２４によりスライダ２４Ａによる可動範囲の下限位置に位置し、下方から外力が作用した場合に、その外力に応じてスプリング２４Ｂを収縮させて釣り合い位置まで移動するよう構成されている。

下側位置決めピン２５は、横軸シリンダ２６により待機位置から位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動される。また、下側位置決めピン２５は、縦軸シリンダ２７により位置決め軸Ｃに沿って中間位置から上昇して、ワークテーブル１１Ｂに設けた貫通孔１１Ｃを貫通して、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂに係合する位置決め位置に移動される。図４、５は、位置決め軸Ｃ上の位置決め位置において、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂに係合した状態の下側位置決めピン２５を示している。また、下側位置決めピン２５は、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ２７により位置決め軸Ｃに沿って中間位置に下降され、次いで、横軸シリンダ２６により位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻される。

下側位置決めピン２５は、縦軸シリンダ２７の出力部に対して、上下方向のフローティング機構２８を介して取付けられている。フローティング機構２８は、縦軸シリンダ２７の出力部に対して上側位置決めピン２１を上下方向の所定の可動範囲内において移動可能に支持する筒状部材２８Ａと、上側位置決めピン２１を上方に付勢するスプリング２８Ｂと、を備える。このため、上側位置決めピン２１は、外力が作用しない状態では、フローティング機構２８により可動範囲の上限位置に位置し、上方から外力が作用した場合に、その外力に応じてスプリング２８Ｂを収縮させて釣り合い位置まで移動するよう構成されている。

ボス部材２を把持するハンドリング装置４０は、ボス部材２を把持するハンドのみを図示する。ハンドリング装置４０は、供給装置よりボス部材２を把持して、ブラケット位置決め装置２０により位置決めされているブラケット１の対向部材３間に配置し、対向部材３のボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６とを軸合わせして保持するよう作動する。また、ハンドリング装置４０は、ブラケット１に配置・位置決めしたボス部材２を、その軸心方向に下降させることにより、後述するように、下側位置決めピン２５により位置決めされた下側対向部材３Ｂをワークテーブル１１Ｂに押付けて保持するよう作動する。また、ハンドリング装置４０は、ブラケット１に配置・位置決めしたボス部材２を、その軸心方向に上昇させることにより、後述するように、ブラケット１のワークテーブル１１Ｂへの押付を解除して、上ボルト挿通孔４Ａと上側位置決めピン２１との軸合わせするよう作動させている。

図３に示すように、ボルト挿入装置３０は、倒立させたボルト７の頭部を下側から保持するソケット３１を備える。ボルト挿入装置３０は、図示しないが、下側位置決めピン２５の横軸シリンダ２６及び縦軸シリンダ２７と同様の横軸シリンダと縦軸シリンダとを構成を備える。そして、ボルト挿入装置３０は、ボルト７を保持したソケット３１を、横軸シリンダにより待機位置から位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動し、縦軸シリンダにより位置決め軸Ｃに沿って中間位置から上昇させ、ボルト７の軸部をワークテーブル１１Ｂに設けた貫通孔１１Ｃを貫通して突出させる。そして、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂ、ボス部材２のボルト挿通孔６、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに、ボルト７の軸部を順次係合させ、出限位置において、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａからボルト７の先端を突出させるよう移動させる。この状態において、ボルト軸部７Ａ先端にナット８がねじ込まれることにより、ブラケット１とボス部材２とがボルト締結される。ボルト締結後においては、ソケット３１は縦軸シリンダにより位置決め軸Ｃ上の出限位置から中間位置に戻され、次いで、横軸シリンダにより位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻される。

以上の構成のボルト締結装置１０によるボルト締結方法について、図７〜図１６に基づいて説明する。図７はボルト締結方法の手順を示すものであり、図８〜図１６はボルト締結方法の代表的な手順におけるワークＷ、ブラケット位置決め装置２０、ハンドリング装置４０及びボルト挿入装置３０の動作状態を示すものである。ボルト締結装置１０の待機状態においては、ブラケット位置決め装置２０の上下位置決めピン２１，２５、ハンドリング装置４０、ボルト挿入装置３０は、いずれも待機位置に戻されている。

先ず、図８に示すように、図示しないハンドリング装置によりワークテーブル１１Ｂ上に、対向部材３を上下に位置させて対向部材３に設けたボルト挿通孔４の軸心が上下方向となるように、ブラケット１を載置する（図７の手順Ｓ１）。

次いで、ブラケット位置決め装置２０の上側位置決めピン２１を横軸シリンダ２２により待機位置から位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動させ、次いで、縦軸シリンダ２３により位置決め軸Ｃに沿って中間位置から下降させて位置決め位置に向かって移動させる。上側位置決めピン２１は、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合する。これにより、縦軸シリンダ２３は、フローティング機構２４のスプリング２４Ｂを収縮させた状態でブラケット１をフローティング支持する（図７の手順Ｓ２）。これにより、上側位置決めピン２１は、ブラケット１の上側対向部材３Ａを位置決めする。

次いで、ブラケット位置決め装置２０の下側位置決めピン２５を横軸シリンダ２６により待機位置から位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動させ、次いで、縦軸シリンダ２７により位置決め軸Ｃに沿って中間位置から上昇させて位置決め位置に向かって移動させる。これにより、下側位置決めピン２５は、ワークテーブル１１Ｂの貫通孔１１Ｃに挿入され、さらに上昇してブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂに係合する。さらに、縦軸シリンダ２７はフローティング機構２８のスプリング２８Ｂを収縮させた状態でブラケット１をフローティング支持する（図７の手順Ｓ３）。これにより、下側位置決めピン２５は、ブラケット１の下側対向部材３Ｂを位置決めする。この時、ブラケット１はワークテーブル１１Ｂから浮上させた状態で支持される。

次に、供給装置にあるボス部材２がハンドリング装置４０により把持され、ブラケット位置決め装置２０により位置決めされているブラケット１の対向部材３間に配置される。ハンドリング装置４０は、対向部材３のボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６とを軸合わせして保持するよう作動する（図７の手順Ｓ４）。

ところで、ブラケット１は、板状部材をプレス加工等によりコ字状に形成したものであるため、初期状態においては、スプリングバック等により対向部材３同士が先端に向かって若干開いた形状となっている。このため、図９に示すように、ハンドリング装置４０によりボス部材２をブラケット１へ配置する際には、ブラケット１の上側対向部材３Ａの内壁面（下面）に当て付けるように配置する。このように、ボス部材２をブラケット１の上側対向部材３Ａに当て付けて配置することにより、ボス部材２の配置位置に応じてフローティング支持されたブラケット１が上方に追従移動する。このため、ブラケット１の対向部材３間とボス部材２との嵌合の隙間を確実に確保でき、ボス部材２をブラケット１の対向部材３の先端に当てることなく円滑に配置することができる。また、ボス部材２を配置するハンドリング装置４０のブラケット１に対する上下方向の位置決め精度を高精度にすることなく、ボス部材２をブラケット１の対向部材３間に円滑に配置することができる。

次いで、図１０に示すように、ハンドリング装置４０によりボス部材２を下降させることにより、フローティング状態となっているブラケット１を下降させ、ブラケット１の下側対向部材３Ｂをワークテーブル１１Ｂとボス部材２の端面とで挟んで、ブラケット１を固定保持する（図７の手順Ｓ５）。これにより、ブラケット１は下側対向部材３Ｂを基準として保持される。ブラケット１は、対向部材３同士が先端に向かって若干開いた形状となっているため、下側対向部材３Ｂを基準としてその姿勢が若干回転する。そして、上側位置決めピン２１と上ボルト挿通孔４Ａとの係合状態が、図１１に示すように、一時的にずれを生ずることとなる。しかし、上側位置決めピン２１の先端は、球面形状２１Ａ若しくはテーパ形状２１Ｂとなっているため、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａの位置が移動しても、上ボルト挿通孔４Ａの縁への係合により若干上方へ押し返された位置において係合状態を維持し、ブラケット１の姿勢変化を許容する。

下側位置決めピン２５は、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ２７により位置決め軸Ｃに沿って中間位置に下降され（図７の手順Ｓ６）、次いで、横軸シリンダ２６により位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻される（図７の手順Ｓ７）。下側位置決めピン２５が待機位置に戻されても、ブラケット１はその下側対向部材３Ｂがワークテーブル１１Ｂとボス部材２の端面とで挟まれて固定保持されているため、その姿勢が変化することがない。

次いで、ボルト挿入装置３０のソケット３１が、図１２に示すように、ボルト７を保持した状態で、待機位置から下側位置決めピン２５の位置決め軸Ｃ上の中間位置に移動され（図７の手順Ｓ８）、縦軸シリンダにより位置決め軸Ｃに沿って中間位置から上昇される。保持されたボルト７の軸部７Ａは、上昇されることにより、ワークテーブル１１Ｂに設けた貫通孔１１Ｃを貫通して突出する。次いで、ボルト７の軸部７Ａは、ブラケット１の下ボルト挿通孔４Ｂ及びボス部材２のボルト挿通孔６に順次挿入される（図７の手順Ｓ９）。ボルト軸部７Ａの先端は、ブラケット１に設けたボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６との軸心同士を位置合せを容易にするために、テーパ形状７Ｂに形成されている。このため、ブラケット１に設けたボルト挿通孔４とボス部材２のボルト挿通孔６との軸心同士がずれていても、これらを位置合せしつつ嵌合させることができる。

ボルト軸部７Ａの先端がボス部材２のボルト挿通孔６の中央領域に到達した段階で、図１３に示すように、ボス部材２をハンドリング装置４０により上昇させて、ボス部材２とブラケット１の上側対向部材３Ａとを当接させる（図７の手順Ｓ１０）。上側対向部材３Ａがボス部材２により押上げられることにより、上側対向部材３Ａに設けられている上ボルト挿通孔４Ａを上側位置決めピン２１に押付けて、図１４に示すように、上ボルト挿通孔４Ａと上側位置決めピン２１との係合状態を回復させる。これにより、ブラケット１は、手順Ｓ５での姿勢変化状態から、上ボルト挿通孔４Ａを上側位置決めピン２１に係合させ、下ボルト挿通孔４Ｂをボルト軸部７Ａに係合させた、初期の位置決め状態の姿勢に復帰する。

さらにボルト７の軸部７Ａを上昇させると、図１５に示すように、ボルト軸部７Ａの先端は上ボルト挿通孔４Ａに挿入され、上ボルト挿通孔４Ａに上側から係合している上側位置決めピン２１に当接する。この時点で、上側位置決めピン２１をブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ２３により位置決め軸Ｃに沿って中間位置に上昇させ、次いで、横軸シリンダ２２により位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻すようにする（図７の手順Ｓ１１）。ボルト７の上昇により、図１６に示すように、その軸部７Ａをブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａに係合させ、出限位置において、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａから突出させて、ボルト７が挿入される。

この状態で、ブラケット１の上ボルト挿通孔４Ａから突出したボルト７の先端に、図示しないナットランナにより、ナット８をねじ込むことにより、図１に示す組立状態のワークＷを得ることができる（図７の手順Ｓ１２）。次いで、ボルト締結装置１０は、ソケット３１を縦軸シリンダにより出限位置から中間位置に下降させ、次いで、横軸シリンダにより位置決め軸Ｃ上の中間位置から待機位置に戻す。以上のようにして組立られたワークＷは、ワークテーブル１１Ｂからハンドリングロボットにより次工程に搬出される（図７の手順Ｓ１３）。

なお、上記実施形態において、ボス部材２として、外筒５Ｂと内筒５Ｃとの間に防振ゴム５Ａを備えるものについて説明したが、ボルト挿通孔６を備える部材であれば、防振ゴム５Ａを備えないものであってもよく、また、筒状部材でなくともよい。

また、ブラケット１として、コの字状のものについて説明したが、ボス部材２の両端に配置される対向部材３を備えるものであれば、コの字状以外の形状を持つものであってもよい。

また、ワークＷとして、車両のサスペンションのリンク若しくはアームの車体側（サスペンションメンバ）及びアクスル側への取付部やサスペンションメンバの車体への取付部等の防振部材を介在させての取付部分に使用するものについて説明した。しかし、他のボルト挿通孔４を備えるブラケット１とボルト挿通孔６を備える部材とのボルト締結にも適用できるものである。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）ボルト挿通孔４を夫々備えて相対する対向部材３を持つブラケット１の当該対向部材３間に、ボルト挿通孔６を備えるボス部材２を配置し、両者のボルト挿通孔４，６にボルト７を挿入することによりブラケット１とボス部材２を締結するボルト締結方法である。具体的には、対向部材３が上下方向に位置するように、ブラケット１をワークテーブル１１Ｂ上に配置し、対向部材３のボルト挿通孔４に、上側位置決めピン２１及び下側位置決めピン２５を夫々上下方向から係合させて、ブラケット１を位置決めし、ブラケット１の対向部材３間にボス部材２を配置する。そして、ボス部材２をブラケット１の下側対向部材３Ｂ側に付勢して、当該下側対向部材３Ｂをワークテーブル１１Ｂに押付けてブラケット１を位置決めし、下側位置決めピン２５を、下側対向部材３Ｂのボルト挿通孔４Ｂから離脱させる。

これにより、下側位置決めピン２５を離脱させたとしても、下側位置決めピン２５で設定した位置決め状態で、ブラケット１の下側対向部材３Ｂのボルト挿通孔４Ｂの軸心の位置精度を確保することができる。しかも、下側位置決めピン２５を離脱させることにより、ブラケット１の下側対向部材３Ｂに設けたボルト挿通孔４Ｂは開放状態とできるため、ボルト軸部７Ａを挿入可能状態とできる。このため、引続き、ボルト７の軸部７Ａを、下側対向部材３Ｂのボルト挿通孔４Ｂに挿入し、ボス部材２のボルト挿通孔６及び上側対向部材３Ａのボルト挿通孔４Ａに順次挿入することができる。

（イ）上下位置決めピンは、ブラケット１をフローティング機構２４，２８により上下方向移動可能に支持している。このため、ボス部材２をブラケット１の下側対向部材３Ｂ側に付勢することにより、当該下側対向部材３Ｂをワークテーブル１１Ｂに押付けてブラケット１を位置決めする動作を容易にすることができる。また、ブラケット１の対向部材３間にボス部材２を配置する場合においても、ボス部材２の上下端のいずれか一方がブラケット１の対向部材３の内壁面に当接しても、ブラケット１の上下方向への移動により、円滑にボス部材２を対向部材３間に配置することができる。

（ウ）ボス部材２のブラケット１の対向部材３間への配置は、ボス部材２の上面をブラケット１の上側対向部材３Ａの内壁面に当て付けつつ配置するようにした。このように、ボス部材２をブラケット１の上側対向部材３Ａに当て付けて配置することにより、ボス部材２の配置位置に応じて、上下方向に移動可能に支持されたブラケット１が上方に追従移動する。このため、ブラケット１の対向部材３間とボス部材２との嵌合の隙間を確実に確保でき、ボス部材２をブラケット１の対向部材３の先端に当てることなく円滑に配置することができる。また、ボス部材２を配置するハンドリング装置４０のブラケット１に対する上下方向の位置決め精度を高精度にすることなく、ボス部材２をブラケット１の対向部材３間に円滑に配置することができる。

（エ）ボルト軸部７Ａのブラケット１の上側対向部材３Ａのボルト挿通孔４Ａへの挿入時に、ボス部材２を上側対向部材３Ａ側に付勢して、上側位置決めピン２１に対して上側対向部材３Ａを位置決めする。即ち、上側対向部材３Ａがボス部材２により押上げられることにより、上側対向部材３Ａに設けられているボルト挿通孔４Ａを上側位置決めピン２１に押付けて、当該ボルト挿通孔４Ａと上側位置決めピン２１との係合状態を回復させることができる。これにより、ブラケット１は、その下側対向部材３Ｂのワークテーブル１１Ｂへの押付けによる位置決め時の姿勢変化状態から、上側対向部材３Ａのボルト挿通孔４Ａを上側位置決めピン２１に係合させて、位置決めすることができる。即ち、下側対向部材３Ｂのボルト挿通孔４Ｂをボルト軸部７Ａに係合させ且つ上側対向部材３Ａのボルト挿通孔４Ａを上側位置決めピン２１に係合させた、初期の位置決め状態の姿勢に復帰させることができる。このため、後続するボルト軸部７Ａの上側対向部材３Ａのボルト挿通孔４Ａへの挿入を円滑にすることができる。

（オ）上側位置決めピン２１及び下側位置決めピン２５は、その先端が球面形状２１Ａ，２５Ａ若しくはテーパ形状２１Ｂ，２５Ｂとなっている。このため、位置決めのために係合する対向部材３のボルト挿通孔４の寸法・形状が変更されても、位置決めピン２１，２５との係合が可能な範囲であれば、当該ボルト挿通孔４を介してブラケット１を位置決めすることができる。即ち、位置決めピン２１，２５は、その先端形状を球面形状２１Ａ，２５Ａ若しくはテーパ形状２１Ｂ，２５Ｂとなっているため、ブラケット１のボルト挿通孔４の形状・寸法毎に変更する必要がなく、汎用性があり、コストを低減させることができる。

Ｗ ワーク
１ ブラケット
２ ボス部材
３ 対向部材
３Ａ 上側対向部材
３Ｂ 下側対向部材
４，６ ボルト挿通孔
４Ａ 上ボルト挿通孔
４Ｂ 下ボルト挿通孔
７ ボルト
７Ａ ボルト軸部
７Ｂ ボルト先端
８ ナット
１０ ボルト締結装置
１１ 治具ベース
１１Ｂ ワークテーブル
１１Ｃ 貫通孔
２０ ブラケット位置決め装置
２１ 上側位置決めピン
２１Ａ，２５Ａ 球面形状
２１Ｂ，２５Ｂ テーパ形状
２２，２６ 横軸シリンダ
２３，２７ 縦軸シリンダ
２４，２８ フローティング機構
２５ 下側位置決めピン
３０ ボルト挿入装置
３１ ソケット
４０ ハンドリング装置

Claims (9)

1. ボルト挿通孔を夫々備えて相対する対向部材を持つブラケットの当該対向部材間に、ボルト挿通孔を備えるボス部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを挿入することによりブラケットとボス部材を締結するボルト締結方法において、
   前記対向部材が上下方向に位置するように、前記ブラケットをワークテーブル上に配置し、
   前記対向部材のボルト挿通孔に、上側位置決めピン及び下側位置決めピンを夫々上下方向から係合させて、ブラケットを位置決めし、
   前記ブラケットの対向部材間にボス部材を配置し、
   前記ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、
   前記下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させ、
   前記ボルトの軸部を、前記下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようにしたことを特徴とするボルト締結方法。
2. 前記上下位置決めピンは、前記ブラケットを上下方向移動可能に支持していることを特徴とする請求項１に記載のボルト締結方法。
3. 前記ボス部材の前記ブラケットの対向部材間への配置は、ボス部材の上面をブラケットの上側対向部材の内壁面に当て付けつつ配置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボルト締結方法。
4. 前記ボルト軸部の前記ブラケットの上側対向部材のボルト挿通孔への挿入時に、ボス部材を上側対向部材側に付勢して、上側位置決めピンに対して上側対向部材を位置決めすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のボルト締結方法。
5. ボルト挿通孔を夫々備えて相対する対向部材を持つブラケットの当該対向部材間に、ボルト挿通孔を備えるボス部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを挿入することによりブラケットとボス部材を締結するボルト締結装置において、
   前記対向部材が上下方向に位置するように、前記ブラケットを配置するワークテーブルと、
   前記対向部材のボルト挿通孔に、夫々上下方向から係合してブラケットを位置決めする上側位置決めピン及び下側位置決めピンと、
   前記ブラケットの対向部材間にボス部材を配置し、当該ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めするハンドリング装置と、
   前記下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させ、ボルトの軸部を、前記下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するボルト挿入装置と、を備えることを特徴とするボルト締結装置。
6. 前記上下位置決めピンは、進退方向に所定量移動可能であり且つスプリングにより突出方向に付勢するフローティング機構を介して支持され、ブラケットを上下方向移動可能に支持していることを特徴とする請求項５に記載のボルト締結装置。
7. 前記ハンドリング装置は、前記ボス部材の上面を前記ブラケットの上側対向部材の内壁面に当て付けつつ前記ボス部材を前記ブラケットの対向部材間へ配置することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のボルト締結装置。
8. 前記上側位置決めピン及び下側位置決めピンは、その先端が球面形状若しくはテーパ形状となっていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一つに記載のボルト締結装置。
9. 前記ハンドリング装置は、前記ボルト軸部の前記ブラケットの上側対向部材のボルト挿通孔への挿入時に、ボス部材を上側対向部材側に付勢して、上側位置決めピンに対して上側対向部材を位置決めすることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか一つに記載のボルト締結装置。

Images