JPH0530573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は締付装置に関し、一層詳細には、雄ね
じ部材をチヤツク機構によりスライド移動可能に
保持した状態でシリンダ機構により軸線を中心に
回転させながら締付対象に挿通させることによ
り、雄ねじ部材を損傷することなく雄ねじ部材の
締付対象への挿入作業を確実に行い、しかも雌ね
じ部材の締付時に雄ねじ部材の回り止めを行うこ
とにより緊締を確実に行うよう構成した締付装置
に関する。

例えば、二輪車の組立工程において、フロント
フオークに車輪を軸支させる場合、長尺な雄ねじ
部材であるアクスルシヤフトを一方のフオークの
軸孔から挿入し、車輪の軸孔を介して他方の軸孔
より突出させ、その端部に雌ねじ部材であるナツ
トを螺合し締め付けを行う。

ところで、このような車輪等の締付対象に形成
される軸孔は、組立構成要素間のがたつき等の発
生を阻止するため、通常、雄ねじ部材の外周直径
と略等しい内周直径に形成されている。そのた
め、雄ねじ部材を軸孔に挿入する場合、締付対象
の軸孔の軸線と雄ねじ部材の軸線とを正確に位置
決めした上、慎重に挿入作業を行わなければ、雄
ねじ部材に形成されたねじ部が軸孔への挿入時に
潰れたり損傷を受ける虞れがある。

このため、従来から雄ねじ部材を締付対象の軸
孔に挿入する作業は全て手作業によつて行われて
いる。すなわち、その作業は高度の熟練技術を要
し、それにも拘らず挿入時における損傷の発生を
完全に防止することは不可能であつた。

また、締付対象に挿通した雄ねじ部材に雌ねじ
部材を螺合して締め付けを行う場合、例えば、雄
ねじ部材の頭部にソケツトレンチ等を係合させて
回り止めを行わなければならないという煩わしさ
もあつた。

本発明は前記の不都合を悉く克服するためにな
されたものであつて、雄ねじ部材をチヤツク機構
により保持した状態で且つ軸線を中心に回転させ
ることによつて雄ねじ部材を損傷させることなく
締付対象に挿通することを可能とすると共に、螺
合時における雄ねじ部材の回り止めを行う簡単な
構造の締付装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は第１の
ねじ部材を締付対象に挿通し、前記第１ねじ部材
に第２のねじ部材を螺合する締付装置であつて、
前記第１ねじ部材に係合する係合部を有し前記第
２ねじ部材への螺合方向と同一方向へ回転し且つ
その軸線方向へ変位するロツド部材を含むシリン
ダ機構と、前記第１ねじ部材を保持し前記ロツド
部材を介して前記締付対象へ挿入するチヤツク機
構とを具備することを特徴とする。

次に、本発明に係る締付装置について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第１図において、参照符号１０は本発明に係る
締付装置の本体部を示し、この本体部１０はシリ
ンダ機構１２と、シリンダ機構１２と一体になつ
たチヤツク機構１４と、ワーク１６を介してシリ
ンダ機構１２に対向配置された締付機構１８とか
ら構成される。この場合、ワーク１６として二輪
車のフロントフオーク２０およびフロントフオー
ク２０にアクスルシヤフト２６によつて軸支され
る車輪２２を用いるものとする。

そこで、フロントフオーク２０は一対のフオー
ク２４ａ，２４ｂを有し、各フオーク２４ａ，２
４ｂの先端部にはアクスルシヤフト２６が挿通さ
れるフオーク軸孔２８ａ，２８ｂが穿設される。
また、車輪２２にもアクスルシヤフト２６が挿通
される車輪軸孔３０が形成されている。ここで、
アクスルシヤフト２６はその一端部に六角状の頭
部２６ａが形成され、他端部に左ねじよりなる雄
ねじ部２６ｂが形成されている。

締付機構１８は駆動部３２と、駆動部３２に内
装される図示しない駆動用モータによつて回転駆
動される回転主軸３４と、回転主軸３４の先端部
に装着されアクスルシヤフト２６の雄ねじ部２６
ｂに螺合するナツト３６が係合するソケツト３８
とからなるナツトランナーにより構成される。前
記締付機構１８は、この場合、図示しない駆動機
構によつて移動する移動用アーム４０の先端部に
固着された支持部材４２に取り付けられ、ワーク
１６に指向して矢印Ａ方向に移動可能に構成され
る。

締付機構１８に対向して配設されたシリンダ機
構１２は、第２図および第３図に示すように、中
空円筒状からなるシリンダ部４４と、シリンダロ
ツド４６とを含む。シリンダロツド４６にはその
側周部にねじれ角の小さい左螺回する雄ねじ部４
６ａが形成され、また、当該ロツド４６の一端部
にはアクスルシヤフト２６の頭部２６ａに係合す
るソケツト６４が取着される。

シリンダ部４４の一端部には圧力流体ポート４
８ａが穿設されたキヤツプ４８がＯリング５０を
介して嵌合し、ボルト４９により固定される。一
方、シリンダ部４４に挿入されたシリンダロツド
４６には、その他端部にストツパリング５２が係
止され、このストツパリング５２と雄ねじ部４６
ａとの間にベアリング５４ａ，５４ｂを介してピ
ストン５６が嵌合する。このピストン５６とシリ
ンダロツド４６との間にはＯリング５８が介装さ
れ、ピストン５６の外周部分はＯリング６０を介
してシリンダ部４４の内周壁に摺接する。そし
て、キヤツプ４８とピストン５６との間には、圧
力流体ポート４８ａより圧力空気５７が送給され
るシリンダ室６２が画成される。

一方、シリンダロツド４６の一端側部では、ね
じブツシユ６８がシリンダロツド４６の雄ねじ部
４６ａに螺合し、支持板６６が嵌合する。また、
シリンダロツド４６の外周部においてはピストン
５６と支持板６６との間にはコイルスプリング７
０を巻装する。シリンダ部４４の他端部には矩形
状に形成された支持台７２が装着され、支持台７
２にねじブツシユ６８とが互いにボルト７３によ
つて固着される。前記支持台７２は連結部材７４
を介してロボツトアーム７６に連結される。そし
て、シリンダ機構１２は図示しない駆動機構によ
り駆動されるロボツトアーム７６により所定の移
動動作が可能に構成される。

チヤツク機構１４は前記支持台７２に固着され
た連結部材７８の一端部にボルト８０によつて固
定される。前記チヤツク機構１４は図示しないシ
リンダ機構よりなる駆動部８２と、前記駆動部８
２によつて開閉駆動するハンド部８４とから構成
される。前記ハンド部８４は一対の板体８６ａ，
８６ｂと、この板体８６ａ，８６ｂの先端部に
夫々取着された爪部８８ａ，８８ｂとを含む。爪
部８８ａには爪部８８ｂに対向する面にアクスル
シヤフト２６の軸線方向を調整するためのＶ字状
の溝部９０が刻設される。また、板体８６ａ，８
６ｂ間には爪部８８ａ，８８ｂ間の最小移動距離
を確保するため、一端部が板体８６ａに固定され
他端部が板体８６ｂに近接するストツパピン９２
が配設される。

本発明に係る締付機構は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用並びに効
果について説明する。

先ず、フロントフオーク２０のフオーク２４
ａ，２４ｂ間に車輪２２を配置し、フオーク軸孔
２８ａ，２８ｂおよび車輪軸孔３０の軸線が一直
線状となるようにフロントフオーク２０と車輪２
２とをセツトした後、この軸線が締付機構１８に
おける回転軸３４の軸線と一致するようにワーク
１６の位置決めを行う。

次に、シリンダ機構１２およびチヤツク機構１
４を図示しない駆動機構の作用下にロボツトアー
ム７６によつて移動させ、パーツフイーダ等の部
品搬送装置により予め所定の位置にセツトされた
アクスルシヤフト２６をチヤツク機構１４のハン
ド部８４によりチヤツクする。この場合、ハンド
部８４は、例えば、チヤツク機構１４の駆動部８
２に内装されるシリンダ機構により閉動作を行
い、爪部８８ａ，８８ｂ間にアクスルシヤフト２
６を保持する。

ハンド部８４にチヤツクされたアクスルシヤフ
ト２６はロボツトアーム７６の移動動作によりワ
ーク１６のフオーク軸孔２８ａ，２８ｂおよび車
輪軸孔３０の軸線上に位置決めされる。この時、
ハンド部８４の爪部８８ａ，８８ｂ間に保持され
たアクスルシヤフト２６は爪部８８ａに刻設され
た溝部９０によつてその軸線方向が調整され、ワ
ーク１６における軸線と正確に一致した状態にセ
ツトされる。

次に、この状態からシリンダ機構１２およびチ
ヤツク機構１４をロボツトアーム７６の移動作用
によつて矢印Ｂ方向へ下降させる（第２図参照）。
この場合、アクスルシヤフト２６の雄ねじ部２６
ｂがフオーク２４ａのフオーク軸孔２８ａに挿入
される。この時の状態を第１図に示す。

そこで、シリンダ機構１２の圧力流体ポート４
８ａよりシリンダ室６２内に圧力空気５７を供給
する。シリンダロツド４６はこの圧力空気５７に
よりピストン５６が押圧され、矢印Ｂ方向へ移動
を開始する（第３図参照）。この場合、シリンダ
ロツド４６の外周部にはねじブツシユ６８に螺合
した左螺回の雄ねじ部４６ａが形成されているた
め、シリンダロツド４６は進行方向に対して反時
計回りに回転しつつ矢印Ｂ方向へ移動する。一
方、シリンダロツド４６の先端部にはソケツト６
４が取着されており、このソケツト６４はシリン
ダロツド４６のＢ方向への移動によつてチヤツク
機構１４のハンド部８４にチヤツクされたアクス
ルシヤフト２６の頭部２６ａに係合する。この場
合、爪部８８ａ，８８ｂ間の距離はストツパピン
９２によつて所定間隔に保持されているため、ア
クスルシヤフト２６は爪部８８ａ，８８ｂにより
固定されることなくシリンダロツド４６によつて
押圧され、シリンダロツド４６と共に反時計回り
に回転しつつ移動する。

アクスルシヤフト２６が車輪軸孔３０に所定量
挿入されると、ハンド部８４は駆動部８２によつ
て開動作を行い爪部８８ａ，８８ｂが開状態とな
り、アクスルシヤフト２６を開放する。

アクスルシヤフト２６がフオーク軸孔２８ａお
よび車輪軸孔３０を介してフオーク軸孔２８ｂに
挿通されその先端部が締付機構１８側へ突出する
と、その軸線上に予め待機していた締付機構１８
が移動用アーム４０の駆動作用下に矢印Ａ方向へ
移動する。この時、締付機構１８の回転主軸３４
は駆動部３２によつて回転駆動され、ソケツト３
８に係合したナツト３６をシリンダ機構１２側よ
り見て時計方向に回転させる。そして、ナツト３
６はフオーク軸孔２８ｂから突出したアクスルシ
ヤフト２６の雄ねじ部２６ｂに螺合する。この
時、アクスルシヤフト２６の雄ねじ部２６ｂはシ
リンダ機構１２により反時計方向に回転してお
り、ナツト３６を雄ねじ部２６ｂに螺合する際、
回り止めをするためのトルクが付与されているた
め、締付作業を確実に行うことが可能となる。

以上の締付作業が終了すると、締付機構１８は
矢印Ｂ方向へ移動する。一方、シリンダ機構１２
を構成するシリンダ室６２への圧力空気の送給が
停止され、シリンダロツド４６はコイルスプリン
グ７０により矢印Ａ方向へと移動し、アクスルシ
ヤフト２６の頭部２６ａからソケツト６４が離脱
する。

以上、本発明によれば、締付対象に挿通されそ
の端部に雌ねじ部材が螺合される雄ねじ部材をチ
ヤツク機構により保持し、その挿入状態を調整し
ているため、締付対象への挿入時に雄ねじ部材の
ねじ山等を損傷する虞れが払拭される。また、締
付時、雌ねじ部材の螺合方向とは反対方向へ雄ね
じ部材を回転するため、雌ねじ部材の螺合時にお
ける回り止めを行うことが出来、締付作業が確実
に行われるという効果が得られる。さらに、シリ
ンダ機構とチヤツク機構とは一体的に構成されて
いるため、１台のロボツトによりその移動動作を
行うことが可能となり、生産能率が一層向上する
という利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る締付装置を締付対象にセ
ツトした時の状態を示す正面説明図、第２図は本
発明に係る締付装置におけるシリンダ機構および
チヤツク機構の斜視図、第３図は本発明に係る締
付装置におけるシリンダ機構およびチヤツク機構
の部分断面図である。 １０……本体部、１２……シリンダ機構、１４
……チヤツク機構、１６……ワーク、１８……締
付機構、２６……アクスルシヤフト、３６……ナ
ツト、４４……シリンダ部、４６……シリンダロ
ツド、４６ａ……雄ねじ部、５６……ピストン、
６８……ねじブツシユ、７４……連結部材、７６
……ロボツトアーム、７８……連結部材、８２…
…駆動部、８４……ハンド部、８８ａ，８８ｂ…
…爪部、９０……溝部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のねじ部材を締付対象に挿通し、前記第
   １ねじ部材に第２のねじ部材を螺合する締付装置
   であつて、前記第１ねじ部材に係合する係合部を
   有し前記第２ねじ部材への螺合方向と同一方向へ
   回転し且つその軸線方向へ変位するロツド部材を
   含むシリンダ機構と、前記第１ねじ部材を保持し
   前記ロツド部材を介して前記締付対象へ挿入する
   チヤツク機構とを具備することを特徴とする締付
   装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   ロツド部材の外周には雄ねじ部が形成され、一
   方、シリンダ機構には前記雄ねじ部が螺合する雌
   ねじ部が形成されてなる締付装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   チヤツク機構は第１ねじ部材を案内する溝部を刻
   設した一対の爪部から構成されてなる締付装置。