JP7194490B2

JP7194490B2 - 対ノック式反力アーム機構

Info

Publication number: JP7194490B2
Application number: JP2021539089A
Authority: JP
Inventors: 何興李; 驥龍馮; 光智李; 昆玄王; 一鳴 ▲ディアォ▼; 輝謝
Original assignee: GAC Honda Automobile Co Ltd
Current assignee: GAC Honda Automobile Co Ltd
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: WO2020207122A1; CN109955177A; JP2022518140A

Description

本発明は、締結装置の技術分野に関し、特に、対ノック式（ｏｐｐｏｓｉｔｅ－ｋｎｏｃｋｉｎｇｔｙｐｅ）反力アーム機構に関する。

ボルトは、ナットと組み合わせて部品間の締結接続に用いられる。作業者が組立・締結作業を行う時、まず、空気圧レンチを使用して仮締結を行い、その後、締結時にボルトとナットとの間が反力の存在により共回りすることを防止するように、レンチを組み合わせて用いることにより手動で締結する必要がある。この過程において、作業者は、レンチを使用して手動で締め作業を行うため、共回りせずに完全にロックすることを確保できず、よって、ワークを所定の位置までロックすることを確保するために、締結作業後に、トルク試験を行う必要がある。しかし、トルク試験中でも、同様に、共回りを防止する必要があり、かつ２人で協力して操作する必要があるため、時間が掛かり、作業効率が低く、コストが高くなる。そして、作業者は、空気圧レンチを使用するため、左右の手に加えられる振動力が大きいと共に、トルク作業を担当する作業者は、ワークのトルクを確保するために、ねじる回数が多くなり、トルクが大きい場合には、その作業負荷が大きくなる。

上記の背景技術における問題を解決するために、本発明は、締結作業を行う時に反力を直接相殺させることでき、対応するトルク工程を削減し、作業効率の向上に寄与するとともに、作業負荷を低減させることができる対ノック式反力アーム機構を提供する。

これに基づき、本発明は、クロスメンバと、前記クロスメンバに取り付けられて前記クロスメンバの長手方向に沿って平行移動可能なモーメントアームレバーと、前記クロスメンバの一端に固定的に接続されて電動工具を固定するための工具挟持装置と、を含み、
前記モーメントアームレバーと前記クロスメンバとの間には引っ張られた弾性部材が接続され、前記モーメントアームレバーの底端には、ナット又はボルトを嵌着するための固定スリーブが接続され、電動工具が工具挟持装置に挟持された時、前記固定スリーブは電動工具の動力出力端に正対する、対ノック式反力アーム機構を提供する。

好ましい態様としては、前記工具挟持装置に取り付けられた電動工具が前記モーメントアームレバーと交差して設置されるように、前記工具挟持装置は、前記モーメントアームレバーに対して所定の角度をなす。

好ましい態様としては、前記工具挟持装置は、軸取付板及び挟持部材を含み、前記軸取付板の第１端は前記クロスメンバの一端に固定的に接続され、前記軸取付板の第２端は前記挟持部材に固定的に接続され、前記挟持部材は、電動工具の外周壁を挟持するためのスリーブ式である。

好ましい態様としては、前記軸取付板は、アングル状に形成され、連結板部と、前記連結板部の一端に接続され、前記連結板部に対して所定の角度をなす取付板部とを含み、前記挟持部材が前記取付板部の外端に垂直に取り付けられることにより、前記挟持部材に取り付けられた電動工具は、前記モーメントアームレバーと同じ角度をなす。

好ましい態様としては、前記クロスメンバの底端にはその長手方向に沿ってリニアガイドが取り付けられ、前記リニアガイドにはスライダがスライド可能に接続され、前記モーメントアームレバーの先端は前記スライダに固定的に接続される。

好ましい態様としては、前記モーメントアームレバーの先端は、スライドベースを介して前記スライダに接続され、前記弾性部材の一端は前記スライドベースに接続され、他端は前記クロスメンバにおける前記工具挟持装置に近い一端に接続される。

好ましい態様としては、前記モーメントアームレバーの先端には、前記モーメントアームレバーを前記工具挟持装置から離間させるための移動ハンドルが接続される。

好ましい態様としては、前記移動ハンドルと前記モーメントアームレバーとの間には、折り畳み構造が設けられる。

好ましい態様としては、前記挟持部材と前記モーメントアームレバーとのなす角度の範囲は１０°～６０°である。

好ましい態様としては、前記クロスメンバにはリフティングアイが設けられ、前記弾性部材はバネである。

従来技術と比べ、本発明の有益な効果は以下のとおりである。

本発明の対ノック式反力アーム機構は、クロスメンバと、モーメントアームレバーと、工具挟持装置とを含み、モーメントアームレバーは、クロスメンバの長手方向に平行移動可能であり、モーメントアームレバーとクロスメンバとの間には引っ張られた状態にある弾性部材が接続されて設けられ、モーメントアームレバーの底端には固定スリーブが設けられることにより、ロックする必要があるナット又はボルトを嵌着し、かつ、工具挟持装置により電動工具を固定することで、固定スリーブが電動工具の動力出力端に正対するようになり、使用時、電動工具の動力出力端がボルト又はナットを嵌着するための締付スリーブに嵌着され、すなわち、締付スリーブが該固定スリーブに対向して設けられ、ボルト及びナットの締結工程に入る時、作業者は、弾性部材の弾性力に抵抗して、クロスメンバに沿って工具挟持装置から離れる方向にモーメントアームレバーを引くことにより、固定スリーブと締付スリーブとの間に螺着されるボルトとナットを収容可能な十分な空間を有することを確保するように、モーメントアームレバーを電動工具から一定の距離で離間させ、この後、電動工具の動力出力端及び固定スリーブを両端からそれぞれ対応するボルト／ナット（又はナット／ボルト）に嵌着し、嵌着が完了した後、モーメントアームレバーを放して、弾性部材の復帰力の作用で、電動工具の動力出力端及び固定スリーブは、ボルト／ナットに緩みなく圧着する。このような左右開きの締め付け方式は、便利で効率的であり、かつ弾性部材により確実に圧着し、締結時に緩みがないようにする。電動工具とモーメントアームレバーとの位置が相対的に固定されているため、モーメントアームレバーの一端は固定モーメントアームとして用いられ、工具挟持装置の一端は、電動工具に固定されて締結モーメントアームとして用いられ、そのため、作業者が後で電動工具を起動させ仮締結を開始する時又は締結作業が完了した後、ボルトとナットとの間に共回り傾向により発生する反力は、電動工具とモーメントアームレバーとからなる反力アーム機構によって直接相殺され、それにより、ボルトとナットとが共回りしないことを確保することができ、締結トルクが設定値の要求を満たすことができ、そして、対応するトルク工程を削減し、作業効率の向上に寄与するとともに、労働強度を低減させることができる。

本発明の実施例による対ノック式反力アーム機構の構造を示す斜視図である。本発明の実施例による対ノック式反力アーム機構の側面図である。本発明の実施例による対ノック式反力アーム機構の正面図である。

以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明の具体的な実施形態についてさらに詳細に説明する。明らかなように、説明する実施例は、本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をしないという前提で得られた全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

なお、本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」「内」、「外」等の用語により指示された方位又は位置関係は、図面に示された方位又は位置関係に基づき、本発明の説明上の便宜及び説明の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作されることを明示又は暗示するものではないので、本発明を限定するものと理解されるべきではない。「第１」、「第２」などの用語は、説明のために用いられ、同じタイプの技術的特徴を区別するためのものであり、相対的な重要性を明示又は暗示するものとして理解されるべきではない。

図１は、本発明の対ノック式反力アーム機構を模式的に示している。この対ノック式反力アーム機構は、クロスメンバ１０と、モーメントアームレバー２０と、工具挟持装置３０とを含み、モーメントアームレバー２０は、前記クロスメンバ１０に取り付けられてクロスメンバ１０の長手方向に沿って並進可能であり、工具挟持装置３０は、前記クロスメンバ１０の一端に固定的に接続され、電動工具１００を固定するためのものである。さらに、モーメントアームレバー２０とクロスメンバ１０との間には、伸長状態にある弾性部材４０が接続され、モーメントアームレバー２０の底端には、ナット又はボルトを嵌着するための固定スリーブ２１が接続される。使用時、電動工具１００を工具挟持装置３０に取り付け、かつ、電動工具１００の動力出力端１０１は、締付スリーブ１０２に嵌着され、締付スリーブ１０２の外端は、ボルト又はナットを嵌着するために用いられ、この時、より重要なことは、固定スリーブ２１が、電動工具の動力出力端１０１が嵌着された締付スリーブ１０２に正対することである。

上記技術的特徴に基づく対ノック式反力アーム機構は、モーメントアームレバー２０の底端に締め付けが必要なナット又はボルトを嵌着するための固定スリーブ２１が設けられ、かつ工具挟持装置３０で電動工具１００を固定することにより、固定スリーブ２１が電動工具１００の動力出力端１０１に正対するようになり、すなわち、電動工具の動力出力端１０１が嵌着された締付スリーブ１０２は、該固定スリーブ２１と対向して設けられ、締付スリーブ１０２の外端は、ボルト又はナットを嵌着するために用いられる。ボルト及びナットの締結工程に入る時、作業者は、弾性部材４０の弾性力に抵抗して、クロスメンバ１０に沿って工具挟持装置３０から離れる方向にモーメントアームレバー２０を引くことにより、固定スリーブ２１と締付スリーブ１０２との間に、螺着されるボルトとナットを収容可能な空間が形成されることを確保するように、モーメントアームレバー２０を電動工具１００から一定の距離で離間させ、この後、電動工具の動力出力端１０１における締付スリーブ１０２と固定スリーブ２１とを両端からそれぞれ対応するボルト／ナット（又はナット／ボルト）に嵌着し、嵌着が完了した後、モーメントアームレバー２０を放して、弾性部材４０の弾性力の作用で、締付スリーブ１０２及び固定スリーブ２１は、ボルト／ナットに緩みなく圧着する。このような左右開きの締め付け方式は、便利で効率的であり、かつ弾性部材４０で確実に圧着し、締結時に緩みがないようにする。電動工具１００とモーメントアームレバー２０との位置は、相対的に固定されるため、モーメントアームレバー２０の一端は固定モーメントアームとして用いられ、工具挟持装置３０の一端は、電動工具１００に固定されて締結モーメントアームとして用いられる。そのため、作業者が電動工具１００を起動させ仮締結を開始する時、又は締結作業が完了した後、ボルトとナットとの間に共回り傾向により発生する反力は、電動工具１００とモーメントアームレバー２０とからなる反力アーム機構によって直接相殺され、それにより、ボルトとナットとが共回りしないことを確保することができ、締結トルクが設定値の要求を満たすようにし、対応するトルク工程を削減し、作業効率の向上に寄与するとともに、作業負荷を低減させることができる。好ましくは、スリーブのトルク締結効果を向上させるために、固定スリーブ２１及び締付スリーブ１０２の内部はいずれも十二角に設定される。

対ノック式反力アーム機構の操作の利便性及び反力相殺の効果を向上させるために、上記工具挟持装置３０は、上記モーメントアームレバー２０に対して所定の角度をなすように設けられ、それにより、工具挟持装置３０に取り付けられた電動工具１００は、モーメントアームレバー２０と交差して設置される。このように電動工具１００がモーメントアームレバー２０と交差して設置されることにより、操作の視野角を大きくするとともに、人間工学的に好適で、作業者がボルト又はナットに対して嵌入式の予備位置合せを行うことを容易にし、生産効率を向上させることができる。また、交差設置の形態は、レンチで締め付けて共回りを防止する形態を模して、反力相殺をより容易にすることができる。

具体的には、図１及び図２に示すように、工具挟持装置３０は、軸取付板３１及び挟持部材３２を含み、上記軸取付板３１の第１端は、上記クロスメンバ１０の一端に固定的に接続され、上記軸取付板３１の第２端は、上記挟持部材３２に固定的に接続される。本実施例では、上記挟持部材３２はスリーブ式であり、使用時、電動工具１００の外周壁を固定するように、電動工具１００はスリーブ式の挟持部材３２内に挿入される。

上記構成に加えて、図２に示すように、上記軸取付板３１は、アングル状に形成され、具体的には、連結板部３１１と、連結板部３１１の一端に接続され、連結板部３１１に対して所定の角度をなす取付板部３１２を含み、上記挟持部材３２は、上記取付板部３１２の外端に垂直に取り付けられ、これにより、上記挟持部材３２に取り付けられた電動工具１００は、上記モーメントアームレバー２０と同じ角度をなす。さらに、連結板部３１１と取付板部３１２とのなす角度、及び挟持部材３２とモーメントアームレバー２０とのなす角度の範囲は、１０°～６０°であり、好ましくは１０°、２０°、３０°、４０°、５０°又は６０°である。所定の角度を該範囲内に設定することにより、使用者による該反力アーム機構の操作がより便利になる。

より具体的には、図１及び図３に示すように、上記クロスメンバ１０の底端にはその長手方向に沿ってリニアガイド１１が取り付けられ、上記リニアガイド１１にはスライダ１２がスライド可能に接続され、上記モーメントアームレバー２０の先端は、上記スライダ１２に固定的に接続され、リニアガイド１１及びスライダ１２の設置により、モーメントアームレバー２０がクロスメンバ１０の長手方向に沿って平行移動可能にすることが容易になり、使用時、作業者がモーメントアームレバー２０を引くと、モーメントアームレバー２０を電動工具１００から離れた方向へ移動させることができ、ボルト／ナットに対する予備位置合わせを容易にする。

より好ましくは、上記モーメントアームレバー２０の先端には、上記モーメントアームレバー２０を上記工具挟持装置３０から離間させるための移動ハンドル２３が接続され、使用時、作業者が移動ハンドル２３を引くだけで、モーメントアームレバー２０を電動工具１００から離れた方向に移動させることができ、ボルト／ナット対する予備位置合わせが容易になり、作業者の使用をより容易にする。さらに、上記移動ハンドル２３とモーメントアームレバー２０との間には折り畳み構造が設けられ、図１及び図２に示すように、折り畳み構造は、具体的に移動ハンドル２３とモーメントアームレバー２０の先端との間に接続されるフランジ２３１であり、フランジ２３１の一端は、移動ハンドル２３に固定的に接続され、他端は、モーメントアームレバー２０の先端にヒンジ連結され、ボルトとナットとの位置合わせが完了した後に、締結工程に入る時、フランジ２３１により移動ハンドル２３をクロスメンバ１０の長手方向に合わせて折り畳み、それにより、操作のスベースを大きくする。

好ましい実施形態として、図１及び図３に示すように、上記モーメントアームレバー２０の先端は、スライドベース２２を介して上記スライダ１２に接続され、スライドベース２２の設置により、弾性部材４０の装着接続を容易にし、このように、弾性部材４０の一端はスライドベース２２に接続され、弾性部材４０の他端は、クロスメンバ１０における上記工具挟持装置３０に近い一端に接続される。本実施例では、弾性部材４０はバネであることが好ましく、無論、他の実施例では、弾性部材４０は他の弾性材料で製造された部品であってもよく、ここでは説明を省略する。より具体的には、スライドベース２２は、Ｕ字状の折曲板であり、折曲板はクロスメンバ１０の上下両側に亘って接続され、折曲板の下端は、スライダ１２とモーメントアームレバー２０の先端との間に接続され、これにより、モーメントアームレバー２０が折曲板を介して折曲板とともにスライダ１２に固定的に接続され、折曲板の上端にはバネピン４１が挿設され、バネの一端は、バネピン４１に引っ掛けられて、バネピン４１がバネの引張力によって回転することを防止するように、セルフロックナット２２１によりバネピン４１を固定する。

反力アーム機構の取り付けを容易にし、補助者が手で持つことを回避するために、一例として、クロスメンバ１０にはリフティングアイ１３が接続され、リフティングアイ１３は、固定板１４を介してクロスメンバ１０の一端に取り付けられ、リフティングアイ１３には、複数の吊り点孔１３１が形成され、吊り点孔１３１を利用して反力アーム機構を吊り上げることができ、使用時、作業者が該機構を手前に引くだけで操作でき、使用後に直接放せばよく、操作の利便性を大幅に向上させる。

なお、本発明の説明において、明確に規定及び限定される場合を除き、「取付」、「繋ぐ」、「接続」は広義に解釈されるべきであり、例えば、固定的に接続されていてもよいし、着脱可能に接続されていてもよいし、又は一体的に接続されていてもよい。機械的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていてもよい。直接接続されていてもよいし、中間媒体を介して間接的に接続されていてもよいし、２つの部品の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

以上のように、本発明の対ノック式反力アーム機構は、ボルトとナットとの間に発生する反力を直接相殺することができ、共回りの発生を効果的に防止するとともに、締結トルクが設定値の要求を満たすようにすることで、後続の対応するトルク工程の部署を設ける必要なく、作業効率を向上させるとともに、労働強度を軽減することができ、高い利用及び普及価値を有する。

本発明では、詳細に説明しない方法及び装置はいずれも従来技術であるため、説明を省略する。

以上の説明は、本発明の好ましい実施形態であり、なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術的原理から逸脱しない限り、いくつかの改良及び置換を行うことは可能であり、これらの改良及び置換も、本発明の保護範囲内にあるとみなされるべきである。

１０クロスメンバ、１１リニアガイド、１２スライダ、１３リフティングアイ、１３１吊り点孔、１４固定板、２０モーメントアームレバー、２１固定スリーブ、２２スライドベース、２２１セルフロックナット、２３移動ハンドル、２３１フランジ、３０工具挟持装置、３１軸取付板、３１１連結板部、３１２取付板部、３２挟持部材、４０弾性部材、４１バネピン、１００電動工具、１０１動力出力端、１０２締付スリーブ。

Claims

対ノック式反力アーム機構であって、
クロスメンバと、
前記クロスメンバに取り付けられて前記クロスメンバの長手方向に沿って平行移動可能なモーメントアームレバーと、
前記クロスメンバの一端に固定的に接続されて電動工具を固定するための工具挟持装置と、を含み、
前記モーメントアームレバーと前記クロスメンバとの間には引っ張られた弾性部材が接続され、前記モーメントアームレバーの底端には、ナット又はボルトを嵌着するための固定スリーブが接続され、電動工具が工具挟持装置に挟持された時、前記固定スリーブは電動工具の動力出力端に正対し、
前記工具挟持装置に取り付けられた電動工具が前記モーメントアームレバーと交差して設置されるように、前記工具挟持装置は、前記モーメントアームレバーに対して所定の角度をなす、ことを特徴とする対ノック式反力アーム機構。
前記工具挟持装置は、軸取付板及び挟持部材を含み、前記軸取付板の第１端は前記クロスメンバの一端に固定的に接続され、前記軸取付板の第２端は前記挟持部材に固定的に接続され、前記挟持部材は、電動工具の外周壁を挟持するためのスリーブ式である、ことを特徴とする請求項１に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記軸取付板は、アングル状に形成され、連結板部と、前記連結板部の一端に接続され、前記連結板部に対して所定の角度をなす取付板部とを含み、前記挟持部材が前記取付板部の外端に垂直に取り付けられることにより、前記挟持部材に取り付けられた電動工具は、前記モーメントアームレバーと同じ角度をなす、ことを特徴とする請求項２に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記クロスメンバの底端にはその長手方向に沿ってリニアガイドが取り付けられ、前記リニアガイドにはスライダがスライド可能に接続され、前記モーメントアームレバーの先端は、前記スライダに固定的に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記モーメントアームレバーの先端は、スライドベースを介して前記スライダに接続され、前記弾性部材の一端は前記スライドベースに接続され、他端は前記クロスメンバにおける前記工具挟持装置に近い一端に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記モーメントアームレバーの先端には、前記モーメントアームレバーを前記工具挟持装置から離間させるための移動ハンドルが接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記移動ハンドルと前記モーメントアームレバーとの間には、折り畳み構造が設けられる、ことを特徴とする請求項６に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記挟持部材と前記モーメントアームレバーとのなす角度の範囲は１０°～６０°である、ことを特徴とする請求項３に記載の対ノック式反力アーム機構。
前記クロスメンバにはリフティングアイが設けられ、前記弾性部材はバネである、ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の対ノック式反力アーム機構。