説明

ねじ切りされた締結部品を位置合わせして挿入する装置および方法

【課題】取付けの前に位置ずれしたボルトの再位置合わせを考慮して改良された締結部品位置合わせ挿入装置を提供すること。
【解決手段】装置は、ベース65と、ベースから上に延びるレールとを備える。ギアボックス50は、レールに沿って締結部品載置位置、締結部品取付け位置及び締結部品再位置合わせ位置の間で移動するように、レールに取り付けられてもよい。ソケットアセンブリは、締結部品を受け入れるように構成された駆動ソケット30と、回転運動を出力ソケットに伝えるように構成された入力軸とを備える。ばね機構80は、ギアボックスが締結部品再位置合わせ位置に移動するときに圧縮するばねを備えている。ソケットアセンブリの出力軸20と駆動ソケットとの間には圧縮可能な座金が配置されており、もって、出力軸及び駆動ソケットが破損を生じたり位置合わせ過程を混乱させることなく出力軸の中心軸と駆動ソケットの中心軸とは互いに位置ずれする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ねじ切りされた締結部品を、同様にねじ切りされた受入れ口の中に取り付け、場合によっては、再び位置合わせする装置および方法に概ね関する。
【背景技術】
【0002】
様々な製造または他の過程において、ねじ切りされた締結部品を同様のねじ切りされた受入れ口の中に取り付けることが必要な場合がある。その際、ねじ切りされた締結部品を締結部品駆動要素内に最初に配置した後で、締結部品と受入れねじ孔との間で起こるある種の移動又は位置ずれが原因で、締結部品を受入れ口に対して再び位置合わせする必要に迫られる場合がある。この場合、ねじ切りされた締結部品を再び位置合わせした後で適切に取り付けられるように、対応する締結部品駆動機構の締結部品駆動部または他の何らかの部分を後退させることが望ましいか又は必要となる。
【0003】
そのような締結部品取付け過程を必要とする作業の一例としては、車両サスペンションを車体に取り付ける作業がある。公知の実施形態では、パレットがサスペンションを車体に対して正しい位置に支持し、その後、サスペンションが車体に複数のボルトを介して締結される。パレットを持ち上げて適切な取付け位置に保持するための機械が使用される。この機械は、多数のナットランナと、それぞれ対応するオフセットナットランナギアボックスと、を備える。パレットが一旦適切に位置決めされると、ナットランナは、上方に延びてナットランナギアボックスと係合し、その後、ナットランナギアボックスは、ナットランナによって駆動される。
【0004】
各ギアボックスは、ナットランナが係合する側とは反対側にソケットを備える。パレットを取付け位置に上昇させる前に、各ソケットの中にボルトが入れられる。場合によっては、1個又はそれ以上のボルトは、ソケットに装填される時点とパレットが上昇する時点との中間時点で所定位置からずれることがある。そのような場合、その位置ずれしたボルトを再び位置合わせすることが必要になる。
【0005】
この問題を考慮して、公知のサスペンション取付け機の各ソケットは、ばね荷重式の機構を収容している。このばね荷重式に機構を備えることによってソケットは下方に移動して十分なスペースが作られるので、作業者は、ソケットに間違えてセットされたか又は位置ずれしたボルトを再び位置合わせすることができる。サスペンションは、重過ぎて作業者が持ち上げることができないため、ソケットは下方に移動できることが必要とされる。従って、ソケットは、十分なボルト再位置合わせスペースを作るために下方へ移動する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
公知のデザインでは、ばね荷重式機構は、ソケット内/上且つ関連するギアボックスの上方に配置されているので、ナットランナの延出時に機械的なサイクルで圧縮される。この結果として、費用が嵩んで信頼性が低下し、また、この費用の嵩みと信頼性の低下は、関係する全ての部品の数に応じて増大する。
【0007】
したがって、取付けの前に位置ずれしたボルトの再位置合わせを考慮して改良された装置が有効である。本発明のデザインは、新規のソケットのデザインの使用するとともに、ばね機構をソケットから離してギアボックスの底に沿って再配置することによって、公知の装置の複雑さと欠点を解消する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書に記載される実施形態は、ねじ切りされた締結部品を位置合わせして、ねじ切りされた穴に挿入する装置の例示である。例示的な実施形態における装置は、ベースと、ベースから上方に延びるレールとを備える。ギアボックスは、レールに沿って締結部品載置位置から締結部品取付け位置まで上方に移動、または締結部品載置位置から締結部品再位置合わせ位置まで下方に移動できるように、レールに取り付けられていてもよい。
【0009】
ソケットアセンブリは、好ましくはギアボックスに連結されている。ソケットアセンブリは、ねじ切りされた締結部品を受け入れるよう構成された駆動ソケットと、回転運動を駆動ソケットに伝達するよう構成された入力軸と、を有する。入力軸の回転運動は、例えば、ナットランナ装置によって発生させてもよい。
【0010】
ばね機構は、好ましくはギアボックスと関連しており、ギアボックスが締結部品再位置合わせ位置に配置されることを可能にするように圧縮するばね要素を含んでいる。ソケットアセンブリの出力軸と出力ソケットとの間には圧縮可能な座金が配置されていてもよく、もって、出力軸及び出力ソケットが破損を生じたり又は位置合わせの過程を混乱させることなく出力軸の中心軸と出力ソケットの中心軸とは互いに位置ずれする。
【0011】
本発明の例示的な実施形態における装置は、車両サスペンションを車体に固定する締結部品を取り付けるために使用可能である。例示的な実施形態では、ギアボックスが締結部品再位置合わせ位置に配置されたときのみ、ばね機構の内部のばねは圧縮される。これにより、ばねの周期的な荷重が低減され、寿命が延長されるとともに、装置の整備または故障時間が低減される。
【0012】
上述の特徴に加えて、本発明の他の特徴は、図面および実施形態の以下の記載から容易に明らかになる。いくつかの図で示される同様の参照番号は、同一または同等の構成を示す。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1A】本発明の一実施例における締結部品取付け装置の出力軸と出力ソケットの中心軸とが一致した状態の該出力軸及び出力ソケットの前断面図。
【図1B】図1Aに示す細部1Bの拡大図。
【図2A】出力軸の中心軸と出力ソケットの中心軸とが位置ずれした状態における図1Aおよび図1Bの出力軸および出力ソケットの図。
【図2B】図2Aに示す細部2Bの詳細図。
【図3A】ギアボックス部が載置位置に位置する状態において、ねじ切りされた締結部品を位置合わせして車両サスペンションに挿通させる装置の部分断面図。
【図3B】ギアボックス部が取付け位置に位置する状態における図3Aの装置の部分断面図。
【図3C】作業者が位置ずれした締結部品を再び位置合わせするのに十分なスペースを形成する再位置合わせ位置にギアボックスが位置する状態における図3Aおよび図3Bの装置の部分断面図。
【図4】本発明に係わる締結部品取付け装置のギアボックスに関連するばね機構の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1Aは、本発明の一実施形態における締結部品取付け装置のギアボックス50(図3A乃至図3C参照)と関連する出力軸20およびソケット30の前断面図であり、出力軸20および駆動ソケット30の中心軸が合わされている。ソケット30の最上部は、ねじ切りされた締結部品(この図では不図示)を受け入れる収容部35を備えている。出力軸20とソケット30との間には、好ましくは、圧縮可能な座金25が位置している。以下にさらに詳細に示して説明するように、圧縮可能な座金25は、出力軸20の中心軸とソケット30の中心軸との位置ずれにも対応して構成されているので、位置ずれした締結部品は、対応する受入れ口のねじ山に損傷を与えることなく、取り付けることができる。一実施形態において、圧縮可能な座金25は、柔軟なウレタンまたはナイロンプラスチックなどの弾性材料から構成されてもよい。他の実施形態において、圧縮可能な座金は、例えば、ばね金属、エラストマー、または複合材料から構成されてもよい。
【0015】
図1Bは、図1Aに示す細部1Bの拡大図である。この図では、スロット40が入力軸20およびソケット30の両方を貫通して延びていることがわかる。ソケット30を出力軸20上に保持するために、このスロット内にピンなどの剛性の連結部材(図示せず)が配置されていてもよい。
【0016】
図2Aは、出力軸20の中心軸と駆動ソケット30の中心軸とが角度θだけ位置ずれした状態における出力軸20および駆動ソケット30の前断面図である。
【0017】
図2Bは、図2Aに示す細部2Bの拡大図である。この図に示すように、出力軸20の中心軸と駆動ソケットの中心軸との位置ずれによって、圧縮可能な座金25が圧縮している。これらの構成要素の軸が位置ずれした状態で、ねじ切りされた締結部品が取り付けられる際に、座金25が圧縮されることによって出力軸20および/またはソケット30の破損を防止できる。
【0018】
図3Aは、ねじ切りされた締結部品150aを位置合わせして、車両のサスペンションの構成部品110の取付け孔に挿通させて、サスペンションを車体(図示せず)に固定するための例示的な装置200の一部分の部分断面図である。装置200は、図1A乃至図2Bの出力軸20および駆動ソケット30が装備されたギアボックス50を備える。図3Aに示されたギアボックス50は締結部品載置位置に位置している。
【0019】
装置200のこの実施形態では、ベース65は、他の構成要素の取付け要素の働きをする。ガイドレール70はベース65から上方に延びている。ギアボックス50は、ガイドレール70に沿っていくつかの位置を通って移動できるように、リニア軸受75によってガイドレール70に取り付けられている。ギアボックス50が通る位置としては、(図3Aに示すような)締結部品載置位置、(図3Bに示すような)取付け位置、および(図3Cに示すような)締結部品再位置合わせ位置があるが、必ずしもこれらの位置に限定されない。出力軸20の入力端部20aは、ギアボックス50の底面から下方に延出している。ばね機構80も、好ましくは、ばね機構80の少なくとも一部がギアボックス50の下方に延出するようにギアボックス50に取り付けられるか、またはギアボックス50内に配置されている。
【0020】
ベース65は、ギアボックス受入れ空洞45を備える。開口60は、ギアボックス受入れ空洞45の底から下方に延びており、この図に示すように、ベース65を貫通して延びていてもよい。図3Cに示して以下で詳細に説明するように、開口60は、ギアボックス50が締結部品再位置合わせ位置に配置されたときに出力軸20の延出した入力端部20aを受け入れるような寸法を有している。出力軸20は、ギアボックスによって支持されており、ソケット30は、例えば、正方形の駆動端部および受入れ空洞を介して、または当業者であれば理解されるであろうあらゆる公知の技術などを介して、出力軸20の出力端部20bに接続されている。ソケット30内の収容部35は、所望のねじ切りされた締結部品150aの頭部を適切に受け入れる大きさを有する。
【0021】
図3Bは、取付け位置に位置する図3Aの装置200の部分断面図であり、取付け位置では、ギアボックス50が回転駆動されて、ねじ切りされた締結部品150aを車体の対応するねじ切りされた穴に取り付けることができる。ギアボックス50は、ガイドレールに沿って直線状に変位するとともに、可動式ナットランナ(図示せず)によって回転駆動される。可動式ナットランナは、ベース65の下に配置されており、ギアボックスの入力端部20aに接触および係合するように移動可能である。図3Bで概略的に図示された取付け位置において、ギアボックス50は、ねじ切りされた締結部品150aをサスペンション構成部品110の開口に通すようにガイドレール70に沿って上方へ移動している。当業者にとっては明白なように、ギアボックス50が図3Bの位置にあるときに、締結部品150aのねじ切り部分は車体の対応するねじ切りされた穴と係合する。
【0022】
出力軸20の中心軸と駆動ソケット30の中心軸とが多少位置ずれしていても、ねじ切りされた締結部品150aの取り付けが可能な場合もあるが、ギアボックス50が取付け位置に達したときに、ねじ切りされた締結部品150aがサスペンション構成部品110の開口または車体のねじ切りされた受入れ穴に対して位置ずれして、その対応する受入れ穴に取り付けられないことに気付く場合もある。この場合、本発明によれば、ギアボックス50は、図3Cに示すように、締結部品再位置合わせ位置に戻る。
【0023】
図3Cに示すギアボックス50の締結部品再位置合わせ位置では、前述のナットランナが下方へ後退している。或る実施形態においては、ナットランナを使用してギアボックス50を締結部品再位置合わせ位置に移動させることも可能である。あるいは、ナットランナは、ギアボックス50が締結部品再位置合わせ位置に達する前に、入力端部20aから外れている場合もあるが、そのような場合には、作業者がギアボックス50を締結部品再位置合わせ位置に移動させるようにしてもよい。
【0024】
図3Cの部分断面図において、参照番号150aは、適切に位置合わせされた向きに配置されているときのねじ切りされた締結部品を示しており、参照番号150bは(通常は作業者による)再位置合わせが必要となるくらいに十分位置ずれした向きに配置されているときのねじ切りされた締結部品を示す。締結部品再位置合わせ位置にあるギアボックス50の底部は、ベース65の空洞45内にあり、出力軸20の延出した入力端部20aは、ベース65の開口60に進入していることが分かる。ギアボックス50の底面は、空洞45の底と実際に接触してもよいし、接触しなくてもよい。また、ギアボックス50を締結部品再位置合わせ位置に移動させると、ギアボックス50の下方に延出するばね機構80の一部分が空洞45の底と接触して、ばね機構のばね要素90が部分的にまたは完全に圧縮される。
【0025】
位置ずれした締結部品150bは、ギアボックスを締結部品再位置合わせ位置に移動させることによって、サスペンション構成部品110の開口および車体のねじ切りされた受入れ穴に対して再び位置合わせすることが可能となることが図3Cから理解できる。この再位置合わせの過程は、サスペンション構成部品110または車体の位置を変更又は調整することなく、実行可能である。締結部品の取付け作業を行う度にギアボックス50が図3Cの位置に配置されるのではなく、締結部品の再位置合わせが必要なときにのみギアボックス50が図3Cの位置に配置されるだけなので、ばね要素90の圧縮回数が先述の公知の装置のばね要素に比べて大いに低減される。
【0026】
本発明に係わる締結部品取付け装置と共に使用される例示的なばね機構80を図4に示す。この一実施形態では、ばね要素90がハウジング95内に実質的に収容されている。ハウジング95の下端部を貫く貫通孔100によって、剛性の接触部品(例えば、ピン)85がハウジング95から延出可能となっている。
【0027】
図3Aおよび図3Bで分かるように、ばね機構80がギアボックス50に取り付けられるときは、ピン85はギアボックス50の底から延出する。ギアボックス50がベース65の空洞45内に入ると、ピン85と空洞45の底とが接触することによって、ばね要素90は圧縮されて、ピンがハウジング95内に入る。この図では、圧縮ばねが1本だけ示されているが、いかなる数のばねやいかなる種類のばねが使用されてもよいことに留意されたい。さらなる実施形態では、図4に示すコイルばね90ではなく、油圧シリンダ、弾性要素などを利用することもできる。
【0028】
図3Aに戻って参照すると、ばね機構80が締結部品載置位置のギアボックス50を静止状態に維持するよう機能することもわかる。ギアボックス50が締結部品載置位置にあるとき、ばね要素90は非圧縮状態または一部圧縮状態であってもよい。このようにして、ギアボックス50が締結部品再位置合わせ位置に配置されたときのみ、ばね90は実質的に圧縮される。これにより、ばね要素90に対する周期的な荷重が制限されるので、ばね要素90の寿命が延長されるとともに、装置200の故障時間と維持費が低減される。
【0029】
以上、本発明の特定の実施形態を詳述したが、このような特定の実施形態は本発明を限定するものではなく、特許請求の範囲から分かるように、発明の趣旨から逸脱しないような他の変形例も可能であることは理解されたい。
【符号の説明】
【0030】
150a ねじ切りされた締結部品
150b ねじ切りされた締結部品
200 ねじ切りされた締結部品を位置合わせして挿入する装置
65 ベース
70 ガイドレール
50 ギアボックス
80 ばね機構
30 駆動ソケット
20 出力軸
90 ばね
85 接触部品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ねじ切りされた締結部品を位置合わせして挿入する装置であって、
ベースと、
前記ベースから上方に延びるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って締結部品載置位置と締結部品取付け位置と締結部品再位置合わせ位置との間で移動するように前記ガイドレールに取り付けられたギアボックスと、
前記ギアボックスに連結されているソケットアセンブリと、
前記ギアボックスに取り付けられているばね機構と、
を備えており、
前記ソケットアセンブリは、ねじ切りされた締結部品を受け入れるように構成された駆動ソケットと、前記駆動ソケットに回転運動を伝達するよう構成された出力軸と、を有しており、
前記ばね機構は、ばねと、接触部品と、を備えており、前記接触部品は、前記ギアボックスの底から延びており、前記接触部品は、前記ギアボックスが前記締結部品再位置合わせ位置に移動したとき、前記ばねに圧縮力を加えることを特徴とする装置。
【請求項2】
前記装置は、更に、前記ソケットアセンブリの前記駆動ソケットと前記出力軸との間に配置された圧縮可能な座金を備える請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記圧縮可能な座金は弾性材料から構成されている請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記装置は、更に、前記ガイドレールと前記ギアボックスの間に位置するリニア軸受を備える請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
前記ベースは開口を有しており、前記開口は、前記ギアボックスが締結部品再位置合わせ位置に移動するときに前記出力軸の入力端部の少なくとも一部を受け入れるよう構成されている請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記ばね機構は、更に、前記ばねを収容しているハウジングを備えており、前記ハウジングは、前記接触部品が貫通している開口を有しており、前記ばねは、前記接触部品と前記ハウジングの後壁との間に位置している請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記ばねは、前記ギアボックスが前記締結部品載置位置及び前記締結部品取付け位置にあるとき、非圧縮状態にある請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記出力軸の回転運動は、前記ギアボックスの下方の場所から前記出力軸の入力端部と係合するナットランナによって発生する請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
ねじ切りされた締結部品をねじ切りされた穴に取り付ける方法であって、
請求項1に記載の装置のギアボックスを請求項1に記載の締結部品載置位置に配置する工程と、
ねじ切りされた締結部品を請求項1に記載の駆動ソケット内に載置する工程と、
前記ギアボックスを請求項1に記載の締結部品取付け位置に配置する工程と、
前記ねじ切りされた締結部品が前記ねじ切りされた穴と十分に位置合わせされている場合において、請求項1に記載の出力軸に回転運動を付与する工程と、
前記ねじ切りされた締結部品が前記ねじ切りされた穴と位置ずれしている場合において、前記ギアボックスを請求項1に記載の締結部品再位置合わせ位置に配置し、前記ねじ切りされた締結部品を再び位置合わせし、前記ギアボックスを前記締結部品取付け位置に配置し、前記出力軸に回転運動を付与する工程と、
を含む方法。
【請求項10】
前記ギアボックスを前記締結部品載置位置に配置する前記工程と、前記ギアボックスを前記締結部品取付け位置に配置する前記工程とは、請求項1に記載のばねを圧縮することなく行われる請求項9記載の方法。
【請求項11】
前記ギアボックスを前記締結部品再位置合わせ位置に配置する前記工程によって、請求項1に記載のばねは圧縮される請求項9記載の方法。
【請求項12】
給電されたナットランナによって回転運動が前記ギアボックスの前記出力軸に付与される請求項9乃至請求項11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記ナットランナは、前記装置のベースの下方に位置しており、前記ナットランナは、後退位置と、前記出力軸の入力端部と係合する位置と、の間で移動可能である請求項12記載の方法。
【請求項14】
前記ねじ切りされた締結部品は、車両サスペンションの構成部品を車体に固定するために使用される請求項13記載の方法。
【請求項15】
前記車両サスペンションは、昇降装置によって、前記車体に対して移動して所定位置に保持される請求項14記載の方法。
【請求項16】
ねじ切りされた締結部品を位置合わせして挿入する前記装置及び前記ナットランナは前記昇降装置の構成要素である請求項15記載の方法。

【図1A】
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【図1B】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図4】
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