弾性力付与機構及び搬送台車
【課題】駆動機構によりワークを変位させる機構の小型化又は低コスト化を実現することが可能な弾性力付与機構及び搬送台車を提供する。
【解決手段】弾性力付与機構２６は、基台５０と、ワークを支持する支持台と、前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材５２ａ〜５２ｆと、前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｅの支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆの基台側端部とを連結する連結部材５４ａ〜５４ｄとを備える。前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結される。
【解決手段】弾性力付与機構２６は、基台５０と、ワークを支持する支持台と、前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材５２ａ〜５２ｆと、前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｅの支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆの基台側端部とを連結する連結部材５４ａ〜５４ｄとを備える。前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロック等のワークを支持する支持台に対して弾性力を付与する弾性力付与機構及び搬送台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン組立ラインでは、シリンダブロックにシリンダヘッドやオイルパン等の部品を組み付ける。このような組付けを行うために、シリンダヘッドを片持ち状に支持する支持台を備える搬送台車が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の搬送台車では、シリンダブロック（ＣＢ）を片持ち状に支持した状態で、昇降駆動機構（２５）を作動してシリンダブロック（ＣＢ）の高さを調整する（特許文献１の段落［００１５］、図４）。この昇降駆動機構（２５）は、サーボモータ等の回転駆動手段（２６）を駆動し、ボールねじ軸（２７）を回転させることで、シリンダブロック（ＣＢ）を支持する昇降台枠（２４）を昇降させる（同段落［００１５］）。また、回転駆動機構（２５）の代わりに、ブレーキ付エアシリンダ等による単独の直線運動機構を用いることも示されている（同段落［００１６］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６７７０４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、昇降台枠（２４）の昇降を回転駆動手段（２６）又は直線運動機構の駆動力のみによって行うため、シリンダブロック（ＣＢ）の重量が大きくなると、それに応じて回転駆動手段（２６）又は直線運動機構の出力も増大させる必要が生じる。その結果、搬送台車の小型化やコスト低減が図りにくくなる。また、このような問題は、シリンダブロック用の搬送台車に限らず、駆動手段によりワークを変位させる機構一般に当てはまる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を考慮してなされたものであり、駆動手段によりワークを変位させる機構の小型化又は低コスト化を実現することが可能な弾性力付与機構及び搬送台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性力付与機構は、基台と、ワークを支持する支持台と、前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材と、前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材の基台側端部とを連結する連結部材とを備えるものであって、前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、基台と支持台の間で平行に配置された複数の弾性部材のうち基台側の第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う支持台側の第２弾性部材の基台側端部とが連結部材で連結され、第１弾性部材及び第２弾性部材は１つの弾性部材のように機能する。ばね等の弾性部材の弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、弾性部材の伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするために弾性部材を長くすると、その分、弾性力付与機構の寸法に制約が生じてしまう。本発明では、複数の弾性部材を１つの弾性部材のように機能させることが可能となり、各弾性部材を相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構を、駆動機構によりワークを変位させる変位機構と組み合わせた場合、弾性力付与機構により駆動機構を補助させることで駆動機構の出力を小さくすることが可能となり、当該変位機構を小型化又は低コスト化することができる。
【０００８】
前記複数の弾性部材は、例えば、コイルばね、板ばね又は空気ばねとすることができる。
【０００９】
前記弾性力付与機構は、前記支持台に固定され前記第２弾性部材の支持台側端部に係合する係合部材を備え、前記連結部材は、前記第２弾性部材を収納し、前記第２弾性部材の基台側端部を支持する収納部と、前記収納部に連結固定され、前記第１弾性部材の支持台側端部に係合する係合部とを備え、前記支持台が前記ワークを支持しない状態では、前記第１弾性部材が前記基台に当接し、前記第２弾性部材が前記基台から離間し、前記支持台が前記ワークを支持した状態では、前記ワークからの荷重に応じて前記第２弾性部材が前記基台側に変位してもよい。これにより、簡易な構成で第１弾性部材と第２弾性部材との間の力の伝達を行うことができる。
【００１０】
本発明に係る搬送台車は、上述した弾性力付与機構と、前記基台に対して前記支持台を昇降させる昇降機構とを有する。本発明によれば、昇降機構が支持台を押し上げる際、弾性力付与機構からの弾性力が支持台に付与される。このため、昇降機構への負荷を低減して昇降機構の耐久性を向上できる、或いは、昇降機構の出力を小さくして昇降機構を小型化することができる。さらに、支持台のストロークの自由度を高めると共に、搬送台車自体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基台と支持台の間で平行に配置された複数の弾性部材のうち基台側の第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う支持台側の第２弾性部材の基台側端部とが連結部材で連結され、第１弾性部材及び第２弾性部材は１つの弾性部材のように機能する。ばね等の弾性部材の弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、弾性部材の伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするために弾性部材を長くすると、その分、弾性力付与機構の寸法に制約が生じてしまう。本発明では、複数の弾性部材を１つの弾性部材のように機能させることが可能となり、各弾性部材を相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構を、駆動機構によりワークを変位させる変位機構と組み合わせた場合、弾性力付与機構により駆動機構を補助させることで駆動機構の出力を小さくすることが可能となり、当該変位機構を小型化又は低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送台車の斜視図である。
【図２】前記搬送台車の一部透視右側面図である。
【図３】前記搬送台車の昇降機構及び弾性力付与機構を説明するための一部透視右側面図である。
【図４】前記昇降機構を説明するための一部断面背面図である。
【図５】前記弾性力付与機構を説明するための一部断面背面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における一部断面平面図である。
【図７】前記実施形態におけるワーク支持部、位置決め治具及びワークを前記搬送台車の左前方から見た斜視図である。
【図８】前記位置決め治具を前記ワークに取り付けた状態を、前記搬送台車の左前方から見た斜視図である。
【図９】前記ワーク支持部、前記位置決め治具及び前記ワークを前記搬送台車の左後方から見た斜視図である。
【図１０】前記位置決め治具を介して前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた状態を、前記搬送台車の左後方から見た斜視図である。
【図１１】前記位置決め治具を介して前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた状態における前記搬送台車の正面図である。
【図１２】図１２Ａは、前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた時（基準位置）の一例を示す背面図である。図１２Ｂは、前記ワークを前記ワーク支持部において回転させた時の一例を示す背面図である。
【図１３】前記ワーク支持部のストッパを示す一部断面背面図である。
【図１４】図１４Ａは、前記位置決め治具を前記ワークに取り付けた状態を簡略的に示す正面図である。図１４Ｂは、別の位置決め治具を別のワークに取り付けた状態を簡略的に示す正面図である。
【図１５】前記搬送台車をエンジン組立ラインで用いた状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送台車１０の概略的な構成を示す斜視図である。図２は、搬送台車１０の一部（蛇腹部材１６）の内部を透視した側面図である。搬送台車１０の本体前部１２には、制御盤１３（制御部）が設けられると共に、本体前部１２の上側には、図示しないキットパレットを載置することが可能である。また、搬送台車１０の本体後部１４上には、蛇腹部材１６が配置され、この蛇腹部材１６の上部にはワーク支持部１８が配置されている。
【００１５】
図３は、搬送台車１０の本体後部１４及び蛇腹部材１６の内部（特に、搬送台車１０の昇降機構２４及び弾性力付与機構２６）を説明するための一部透視右側面図である。図３に示すように、本体後部１４には、バッテリ２０、走行モータ２２ａ、２２ｂ及び駆動輪２３が設けられており、制御盤１３が走行モータ２２ａ、２２ｂを制御することにより、搬送台車１０を駆動する。また、本体後部１４及び蛇腹部材１６の内部には、昇降機構２４及び弾性力付与機構２６が設けられている。昇降機構２４は、制御盤１３からの指令に基づいて昇降台４０及びこの昇降台４０上に配置されたワーク支持部１８を昇降させる。さらに、弾性力付与機構２６は、複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆ（図５）等の部材からなり、昇降機構２４の昇降動作を補助すると共に、ワーク支持部１８がワークＷ（本実施形態では、シリンダブロック）を支持する際にカウンタウエイトとして機能する。
【００１６】
図４は、昇降機構２４を説明するための一部断面背面図である。図３及び図４に示すように、本実施形態の昇降機構２４は、昇降用のモータ３０と、第１プーリ３２と、タイミングベルト３４と、第２プーリ３６と、ボールねじ機構３８と、昇降台４０とを有する。前記制御盤からの指令に応じてモータ３０が作動すると、第１プーリ３２、タイミングベルト３４、第２プーリ３６及びボールねじ機構３８を介して昇降台４０が昇降する。その結果、昇降台４０に固定されているワーク支持部１８も昇降する。さらに、昇降機構２４は、リニアガイド４２ａ、４２ｂ（図５及び図６）を有している。
【００１７】
図５は、弾性力付与機構２６を説明するための一部断面背面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における一部断面平面図である。図５に示すように、弾性力付与機構２６は、基台５０と、互いに平行に配置され材質及び形状（内径、外径、長さ、巻き数等）が同一である複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆと、係合部５６ａ〜５６ｄ及び収納部５８ａ〜５８ｄを有する複数の連結部材５４ａ〜５４ｄと、有底円筒形状の収納ケース６０ａ、６０ｂと、案内棒６２ａ〜６２ｄと、係合部材６４とを備える。図５に示すように、複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆは、２本ずつ高さが異なって配置される。
【００１８】
収納ケース６０ａ、６０ｂは、その底面においてボルト６５ａ、６５ｂにより基台５０に固定され、コイルばね５２ａ、５２ｄを収納する。収納ケース６０ａ、６０ｂに収納されたコイルばね５２ａ、５２ｄは、収納ケース６０ａ、６０ｂの開口側において連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃと係合している。係合部５６ａ、５６ｃは、外径がコイルばね５２ａ、５２ｄと略同一の円柱状であり、係合部５６ａ、５６ｃの下端には、外径がコイルばね５２ａ、５２ｄの内径と略同一の円柱状である連結棒６６ａ、６６ｃがコイルばね５２ａ、５２ｄに向かって延在している。連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃの上端は、収納部５８ａ、５８ｃの突出部６８ａ、６８ｃにボルト締結されている。
【００１９】
連結部材５４ａ、５４ｃの収納部５８ａ、５８ｃは、有底円筒状であり、底面の一部が開口し、案内棒６２ａ、６２ｃが挿通している。収納部５８ａ、５８ｃには、コイルばね５２ｂ、５２ｅが収納されている。案内棒６２ａ、６２ｃの外径は、コイルばね５２ｂ、５２ｅの内径と略同一である。
【００２０】
収納部５８ａ、５８ｃに収納されたコイルばね５２ｂ、５２ｅは、収納部５８ａ、５８ｃの開口側において連結部材５４ｂ、５４ｄの係合部５６ｂ、５６ｄと係合している。係合部５６ｂ、５６ｄは、連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃと略同一の形状であり、連結部材５４ａ、５４ｃの連結棒６６ａ、６６ｃと同様の連結棒６６ｂ、６６ｄを有する。係合部５６ｂ、５６ｄの上端は、連結部材５４ｂ、５４ｄの収納部５８ｂ、５８ｄの突出部６８ｂ、６８ｄにボルト締結されている。
【００２１】
連結部材５４ｂ、５４ｄの収納部５８ｂ、５８ｄは、収納部５８ａ、５８ｃと同様、有底円筒状であり、底面の一部が開口し、案内棒６２ｂ、６２ｄが挿通している。収納部５８ｂ、５８ｄには、コイルばね５２ｃ、５２ｆが収納されている。案内棒６２ｂ、６２ｄの外径は、コイルばね５２ｃ、５２ｆの内径と略同一である。案内棒６２ｂ、６２ｄは、案内棒６２ａ、６２ｃと略同一の外径であると共に、案内棒６２ａ、６２ｃよりも長い。
【００２２】
収納部５８ｂ、５８ｄに収納されたコイルばね５２ｃ、５２ｆは、収納部５８ｂ、５８ｄの開口側において係合部材６４の係合部７０ａ、７０ｂと係合している。係合部７０ａ、７０ｂは、連結部材５４ａ〜５４ｄの係合部５６ａ〜５６ｄと外径が略同一であり、連結部材５４ａ〜５４ｄの連結棒６６ａ〜６６ｄと同様の連結棒７２ａ、７２ｂを有する。係合部７０ａ、７０ｂの上端は、係合部材６４の板状部材７４にボルト締結されている。板状部材７４は、ワーク支持部１８が取り付けられた昇降台４０に連結されている。
【００２３】
以上のように、コイルばね５２ａ、５２ｂは、連結部材５４ａで連結され、コイルばね５２ｂ、５２ｃは、連結部材５４ｂで連結されている。このため、３本のコイルばね５２ａ〜５２ｃは、１つの力伝達経路を形成する。同様に、コイルばね５２ｄ、５２ｅは、連結部材５４ｃで連結され、コイルばね５２ｅ、５２ｆは、連結部材５４ｄで連結されている。このため、３本のコイルばね５２ｄ〜５２ｆは、別の力伝達経路を形成する。
【００２４】
図７は、位置決め治具８０をワークＷに取り付ける前の状態で、搬送台車１０の左斜め前方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷ（シリンダブロック）の斜視図である。図８は、位置決め治具８０をワークＷに取り付けた状態で、搬送台車１０の左斜め前方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図９は、位置決め治具８０をワークＷに取り付ける前の状態で搬送台車１０の左斜め後方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図１０は、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付けた状態で搬送台車１０の左斜め後方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図１１は、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付けた状態における搬送台車１０の正面図である。
【００２５】
図７〜図１１に示すように、本実施形態では、複数のボルト８２ａ、８２ｂにより位置決め治具８０をワークＷに取り付けた後、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付ける。
【００２６】
ワーク支持部１８は、基台９０と、ワーク取付台９２と、回転駆動力入力部９４と、ストッパ９６とを有する。基台９０は、側面視略Ｌ字状且つ平面視略Ｕ字状であり、昇降機構２４の昇降台４０に固定されている。基台９０は、搬送台車１０の前側から後ろ側に延在する２本のアーム９８ａ、９８ｂと、本体後部１４の前側において鉛直方向に延在する環状ケース１００とを有する。環状ケース１００は、図示しない駆動力伝達系を収納する。
【００２７】
ワーク取付台９２は、環状ケース１００の前記駆動力伝達系に連結された環状回転部１０２と、環状回転部１０２から延在する断面略Ｕ字状の複数の柱状部１０４ａ〜１０４ｄと、略円弧状のワーク取付部１０６と、クランプ部１０８ａ、１０８ｂとを有する。ワーク取付部１０６は、柱状部１０４ａ、１０４ｄにボルト１１２ａ、１１２ｂで締結された２枚の略円弧状のプレート１１０ａ、１１０ｂと、これらのプレート１１０ａ、１１０ｂにボルト締結された位置決め棒１１４とを備える。ボルト１１２ａ、１１２ｂは、プレート１１０ａ、１１０ｂよりもワークＷ側（搬送台車１０の後方）に突出している。
【００２８】
各クランプ部１０８ａ、１０８ｂは、図示しないコイルばねに挿通されたヒンジ１１８ａ、１１８ｂに支持された可動部１１６ａ、１１６ｂと、ボルト１２０ａ、１２０ｂとを有する。図示しないナットランナでボルト１２０ａ、１２０ｂを可動部１１６ａ、１１６ｂに向かう方向に変位させることで可動部１１６ａ、１１６ｂの内側先端をワーク支持部１８のプレート１１０ａ、１１０ｂに接近させ、可動部１１６ａ、１１６ｂとプレート１１０ａ、１１０ｂとの間で位置決め治具８０を挟持することができる。反対に、前記ナットランナでボルト１２０ａ、１２０ｂを可動部１１６ａ、１１６ｂから離間する方向に変位させると、前記コイルばねの弾性力により可動部１１６ａ、１１６ｂの内側先端がプレート１１０ａ、１１０ｂから離間し、位置決め治具８０の取外しが可能となる。
【００２９】
回転駆動力入力部９４は、環状回転部１０２を回転させるための回転駆動力を入力する部位であり、環状ケース１００内に配置された前記駆動力伝達系に連結されている。具体的には、回転駆動力入力部９４の入力軸１２２に図示しない連結具を介して図示しない駆動モータを連結し、当該駆動モータからの回転駆動力により入力軸１２２を回転させる。或いは、図示しない回転ハンドルを入力軸１２２に取り付け、手動で入力軸１２２を回転させてもよい。回転駆動力入力部９４に回転駆動力を入力することにより、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ワーク取付台９２を介してワークＷを水平軸Ｈを中心に回転させることができる。
【００３０】
ストッパ９６は、環状回転部１０２の回転を規制するためのものであり、図１３に示すように、先端が円錐台状の軸部材１３０と、操作レバー１３２とを有する。操作レバー１３２を操作することにより、軸部材１３０は、環状回転部１０２の中心に対して進退する。環状回転部１０２は、環状ケース１００内部の部位に複数の凹部１３４が形成されている。この凹部１３４の１つに軸部材１３０が係合することにより、環状回転部１０２の位置を固定することができる。
【００３１】
図７〜図９に示すように、位置決め治具８０は、略円弧状の板状部材１４０と、位置決めフック１４２とを有する。板状部材１４０には、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂと、位置決め孔１４６ａ、１４６ｂと、係合溝１４８ａ、１４８ｂとが形成されている。ワークＷのミッション取付面には、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂに対応するボルト締付孔１５０ａ、１５０ｂが形成されており、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂを介してボルト締付孔１５０ａ、１５０ｂにボルト８２ａ、８２ｂを締め付けることで位置決め治具８０をワークＷに取り付けることができる。また、ワークＷには、位置決め孔１４６ａ、１４６ｂに対応する位置に位置決め孔１５２ａ、１５２ｂが形成されており、ワークＷに対する位置決め治具８０の位置決めに用いることができる。さらに、位置決めフック１４２は、断面略逆Ｕ字状であり、ワーク取付台９２の位置決め棒１１４と係合することができる。加えて、係合溝１４８ａ、１４８ｂは、板状部材１４０のうちワーク支持部１８側の下方に形成されており、ワーク取付台９２のボルト１１２ａ、１１２ｂをその内部に案内することができる。
【００３２】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、本実施形態では、別のワークＷ１（シリンダブロック）に対応する位置決め治具８０Ａを用いることでワークＷ、Ｗ１の形状が異なる場合であっても、ワーク取付台９２を共有することができる。すなわち、位置決め治具８０Ａの板状部材１４０ａは、位置決め治具８０の板状部材１４０と形状が異なる。また、板状部材１４０ａのワークＷ１側に形成されたボルト取付孔１４４ｃ、１４４ｄ及び位置決め孔１４６ｃ、１４６ｄの位置が、位置決め治具８０のボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂ及び位置決め孔１４６ａ、１４６ｂの位置と異なる。その一方、板状部材１４０ａのワーク支持部１８側に形成された位置決めフック１４２ａ及び係合溝１４８ｃ、１４８ｄの位置は、位置決めフック１４２及び係合溝１４８ａ、１４８ｂの位置と同じである。従って、位置決め治具８０Ａを用いた場合でも、ワーク取付台９２にワークＷ１を取り付けることができる。
【００３３】
次に、ワーク取付台９２に対するワークＷの取付けは、以下のように行う。すなわち、ワークＷに位置決め治具８０を取り付けると共に、ワーク取付台９２が図９に示すような初期位置にある状態で、ローダ等の吊下げ装置（図示せず）によりワークＷを水平移動させ、ワーク取付台９２の上方に配置する。次いで、ワークＷを下降させ、位置決め治具８０の位置決めフック１４２をワーク取付台９２の位置決め棒１１４に係合させると共に、係合溝１４８ａ、１４８ｂをボルト１１２ａ、１１２ｂ内に案内させる。そして、図示しないナットランナにより、クランプ部１０８ａ、１０８ｂのボルト１２０ａ、１２０ｂを変位させてクランプ部１０８ａ、１０８ｂにより位置決め治具８０をクランプする。その結果、図１０に示すように、ワークＷは、ワーク取付台９２に片持ち状に支持される。
【００３４】
図１５には、本実施形態の搬送台車１０をエンジン組立ライン２００で使用した状態の一例を示す図である。エンジン組立ライン２００には、複数のナットランナ２０４ａ、２０４ｂを有する多関節ロボット２０２等の設備が配置されている。搬送台車１０は、ワーク支持部１８にワークＷを片持ち状に支持させた状態で、多関節ロボット２０２等による加工位置に移動する。そして、図示しないロボットにより回転駆動力入力部９４やストッパ９６を操作することで、図１２に示すようにワークＷの傾きを適宜調整しながら組立て作業を行う。例えば、ワークＷの上部にシリンダヘッド（図示せず）を取り付けた後、ワークＷを１８０°回転させ、ワークＷの下部にオイルパン（図示せず）を取り付けることを比較的容易に行うことができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、昇降台４０と基台５０の間で平行に配置された複数のコイルばね５２ａ〜５２ｃのうちコイルばね５２ａ、５２ｂの昇降台４０側の端部と、これらに隣り合うコイルばね５２ｂ、５２ｃの基台５０側の端部とが連結部材５４ａ、５４ｂで連結され、コイルばね５２ａ〜５２ｃは１つのコイルばねのように機能する。コイルばね５２ｄ〜５２ｆも同様である。コイルばね５２ａ〜５２ｆの弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、コイルばね５２ａ〜５２ｆの伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするためにコイルばね５２ａ〜５２ｄを長くすると、その分、弾性力付与機構２６の寸法に制約が生じてしまう。本実施形態では、コイルばね５２ａ〜５２ｃ及びコイルばね５２ｄ〜５２ｆをそれぞれ１つのコイルばねのように機能させることが可能となり、各コイルばね５２ａ〜５２ｆを相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構２６の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構２６を、昇降機構２４と組み合わせ、弾性力付与機構２６により昇降機構２４を補助させることで昇降機構２４の出力を小さくすることが可能となり、昇降機構２４を小型化又は低コスト化することができる。
【００３６】
弾性力付与機構２６は、昇降台４０に固定されコイルばね５２ｃ、５２ｆの昇降台４０側の端部に係合する係合部材６４を備え、連結部材５４ａ〜５４ｄは、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆを収納し、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆの基台５０側の端部を支持する収納部５８ａ〜５８ｄと、収納部５８ａ〜５８ｄに連結固定され、コイルばね５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｅの昇降台４０側の端部に係合する係合部５６ａ〜５６ｄとを備え、昇降台４０（ワーク支持部１８）がワークＷを支持しない状態では、コイルばね５２ａ、５２ｄが基台５０に当接し、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆが基台５０から離間し、昇降台４０（ワーク支持部１８）がワークＷを支持した状態では、ワークＷからの荷重に応じてコイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆが基台５０側に変位する。これにより、簡易な構成でコイルばね５２ａ〜５２ｃの間及びコイルばね５２ｄ〜５２ｆの間の弾性力の伝達を行うことができる。
【００３７】
本実施形態によれば、昇降機構２４が昇降台４０を押し上げる際、弾性力付与機構２６からの弾性力が昇降台４０に付与される。このため、昇降機構２４への負荷を低減して昇降機構２４の耐久性を向上できる、或いは、昇降機構２４の出力を小さくして昇降機構２４を小型化することができる。さらに、昇降台４０のストロークの自由度を高めると共に、搬送台車１０自体を小型化することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
【００３９】
上記実施形態では、ワークＷ、Ｗ１としてシリンダブロックを用いたが、その他の部品をワークとすることもできる。
【００４０】
上記実施形態では、６つのコイルばね５２ａ〜５２ｆを用いたが、これに限られず、隣り合う２つのコイルばねがあればその数は任意である。また、上記実施形態では、６つのコイルばね５２ａ〜５２ｆは、材質及び形状（内径、外径、長さ、巻き数等）が同一であったが、異なる材質や形状のものを用いることも可能である。
【００４１】
上記実施形態では、弾性部材として、コイルばね５２ａ〜５２ｆを用いたが、その他の弾性部材を用いてもよい。例えば、コイルばね５２ａ〜５２ｆの代わりに、板ばね又は空気ばねを用いることもできる。空気ばねによる流体装置を用いる場合、圧力を制御することで昇降台４０の昇降を補助することで、昇降機構２４のモータ３０の出力を小さくし、モータ３０の小型化及び低コスト化又は耐久性の向上を図ることができる。
【００４２】
上記実施形態では、弾性力付与機構２６を搬送台車１０内に設けたが、これに限られず、その他の設備に設けてもよい。また、上記実施形態では、コイルばね５２ａ〜５２ｆを鉛直方向に配置したが（すなわち、上下方向に掛かる力に対して弾性力付与機構２６を機能させるように構成したが）、これに限られず、例えば、コイルばね５２ａ〜５２ｆを水平方向に配置してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…搬送台車 １８…ワーク支持部（支持台）
２４…昇降機構 ２６…弾性力付与機構
５０…基台 ５２ａ〜５２ｆ…コイルばね（複数の弾性部材）
５４ａ〜５４ｄ…連結部材 ５６ａ〜５６ｄ…係合部
５８ａ〜５８ｄ…収納部 ６４…係合部材
Ｗ、Ｗ１…ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロック等のワークを支持する支持台に対して弾性力を付与する弾性力付与機構及び搬送台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン組立ラインでは、シリンダブロックにシリンダヘッドやオイルパン等の部品を組み付ける。このような組付けを行うために、シリンダヘッドを片持ち状に支持する支持台を備える搬送台車が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の搬送台車では、シリンダブロック（ＣＢ）を片持ち状に支持した状態で、昇降駆動機構（２５）を作動してシリンダブロック（ＣＢ）の高さを調整する（特許文献１の段落［００１５］、図４）。この昇降駆動機構（２５）は、サーボモータ等の回転駆動手段（２６）を駆動し、ボールねじ軸（２７）を回転させることで、シリンダブロック（ＣＢ）を支持する昇降台枠（２４）を昇降させる（同段落［００１５］）。また、回転駆動機構（２５）の代わりに、ブレーキ付エアシリンダ等による単独の直線運動機構を用いることも示されている（同段落［００１６］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６７７０４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、昇降台枠（２４）の昇降を回転駆動手段（２６）又は直線運動機構の駆動力のみによって行うため、シリンダブロック（ＣＢ）の重量が大きくなると、それに応じて回転駆動手段（２６）又は直線運動機構の出力も増大させる必要が生じる。その結果、搬送台車の小型化やコスト低減が図りにくくなる。また、このような問題は、シリンダブロック用の搬送台車に限らず、駆動手段によりワークを変位させる機構一般に当てはまる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を考慮してなされたものであり、駆動手段によりワークを変位させる機構の小型化又は低コスト化を実現することが可能な弾性力付与機構及び搬送台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性力付与機構は、基台と、ワークを支持する支持台と、前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材と、前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材の基台側端部とを連結する連結部材とを備えるものであって、前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、基台と支持台の間で平行に配置された複数の弾性部材のうち基台側の第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う支持台側の第２弾性部材の基台側端部とが連結部材で連結され、第１弾性部材及び第２弾性部材は１つの弾性部材のように機能する。ばね等の弾性部材の弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、弾性部材の伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするために弾性部材を長くすると、その分、弾性力付与機構の寸法に制約が生じてしまう。本発明では、複数の弾性部材を１つの弾性部材のように機能させることが可能となり、各弾性部材を相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構を、駆動機構によりワークを変位させる変位機構と組み合わせた場合、弾性力付与機構により駆動機構を補助させることで駆動機構の出力を小さくすることが可能となり、当該変位機構を小型化又は低コスト化することができる。
【０００８】
前記複数の弾性部材は、例えば、コイルばね、板ばね又は空気ばねとすることができる。
【０００９】
前記弾性力付与機構は、前記支持台に固定され前記第２弾性部材の支持台側端部に係合する係合部材を備え、前記連結部材は、前記第２弾性部材を収納し、前記第２弾性部材の基台側端部を支持する収納部と、前記収納部に連結固定され、前記第１弾性部材の支持台側端部に係合する係合部とを備え、前記支持台が前記ワークを支持しない状態では、前記第１弾性部材が前記基台に当接し、前記第２弾性部材が前記基台から離間し、前記支持台が前記ワークを支持した状態では、前記ワークからの荷重に応じて前記第２弾性部材が前記基台側に変位してもよい。これにより、簡易な構成で第１弾性部材と第２弾性部材との間の力の伝達を行うことができる。
【００１０】
本発明に係る搬送台車は、上述した弾性力付与機構と、前記基台に対して前記支持台を昇降させる昇降機構とを有する。本発明によれば、昇降機構が支持台を押し上げる際、弾性力付与機構からの弾性力が支持台に付与される。このため、昇降機構への負荷を低減して昇降機構の耐久性を向上できる、或いは、昇降機構の出力を小さくして昇降機構を小型化することができる。さらに、支持台のストロークの自由度を高めると共に、搬送台車自体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基台と支持台の間で平行に配置された複数の弾性部材のうち基台側の第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う支持台側の第２弾性部材の基台側端部とが連結部材で連結され、第１弾性部材及び第２弾性部材は１つの弾性部材のように機能する。ばね等の弾性部材の弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、弾性部材の伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするために弾性部材を長くすると、その分、弾性力付与機構の寸法に制約が生じてしまう。本発明では、複数の弾性部材を１つの弾性部材のように機能させることが可能となり、各弾性部材を相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構を、駆動機構によりワークを変位させる変位機構と組み合わせた場合、弾性力付与機構により駆動機構を補助させることで駆動機構の出力を小さくすることが可能となり、当該変位機構を小型化又は低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送台車の斜視図である。
【図２】前記搬送台車の一部透視右側面図である。
【図３】前記搬送台車の昇降機構及び弾性力付与機構を説明するための一部透視右側面図である。
【図４】前記昇降機構を説明するための一部断面背面図である。
【図５】前記弾性力付与機構を説明するための一部断面背面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における一部断面平面図である。
【図７】前記実施形態におけるワーク支持部、位置決め治具及びワークを前記搬送台車の左前方から見た斜視図である。
【図８】前記位置決め治具を前記ワークに取り付けた状態を、前記搬送台車の左前方から見た斜視図である。
【図９】前記ワーク支持部、前記位置決め治具及び前記ワークを前記搬送台車の左後方から見た斜視図である。
【図１０】前記位置決め治具を介して前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた状態を、前記搬送台車の左後方から見た斜視図である。
【図１１】前記位置決め治具を介して前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた状態における前記搬送台車の正面図である。
【図１２】図１２Ａは、前記ワークを前記ワーク支持部に取り付けた時（基準位置）の一例を示す背面図である。図１２Ｂは、前記ワークを前記ワーク支持部において回転させた時の一例を示す背面図である。
【図１３】前記ワーク支持部のストッパを示す一部断面背面図である。
【図１４】図１４Ａは、前記位置決め治具を前記ワークに取り付けた状態を簡略的に示す正面図である。図１４Ｂは、別の位置決め治具を別のワークに取り付けた状態を簡略的に示す正面図である。
【図１５】前記搬送台車をエンジン組立ラインで用いた状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送台車１０の概略的な構成を示す斜視図である。図２は、搬送台車１０の一部（蛇腹部材１６）の内部を透視した側面図である。搬送台車１０の本体前部１２には、制御盤１３（制御部）が設けられると共に、本体前部１２の上側には、図示しないキットパレットを載置することが可能である。また、搬送台車１０の本体後部１４上には、蛇腹部材１６が配置され、この蛇腹部材１６の上部にはワーク支持部１８が配置されている。
【００１５】
図３は、搬送台車１０の本体後部１４及び蛇腹部材１６の内部（特に、搬送台車１０の昇降機構２４及び弾性力付与機構２６）を説明するための一部透視右側面図である。図３に示すように、本体後部１４には、バッテリ２０、走行モータ２２ａ、２２ｂ及び駆動輪２３が設けられており、制御盤１３が走行モータ２２ａ、２２ｂを制御することにより、搬送台車１０を駆動する。また、本体後部１４及び蛇腹部材１６の内部には、昇降機構２４及び弾性力付与機構２６が設けられている。昇降機構２４は、制御盤１３からの指令に基づいて昇降台４０及びこの昇降台４０上に配置されたワーク支持部１８を昇降させる。さらに、弾性力付与機構２６は、複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆ（図５）等の部材からなり、昇降機構２４の昇降動作を補助すると共に、ワーク支持部１８がワークＷ（本実施形態では、シリンダブロック）を支持する際にカウンタウエイトとして機能する。
【００１６】
図４は、昇降機構２４を説明するための一部断面背面図である。図３及び図４に示すように、本実施形態の昇降機構２４は、昇降用のモータ３０と、第１プーリ３２と、タイミングベルト３４と、第２プーリ３６と、ボールねじ機構３８と、昇降台４０とを有する。前記制御盤からの指令に応じてモータ３０が作動すると、第１プーリ３２、タイミングベルト３４、第２プーリ３６及びボールねじ機構３８を介して昇降台４０が昇降する。その結果、昇降台４０に固定されているワーク支持部１８も昇降する。さらに、昇降機構２４は、リニアガイド４２ａ、４２ｂ（図５及び図６）を有している。
【００１７】
図５は、弾性力付与機構２６を説明するための一部断面背面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における一部断面平面図である。図５に示すように、弾性力付与機構２６は、基台５０と、互いに平行に配置され材質及び形状（内径、外径、長さ、巻き数等）が同一である複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆと、係合部５６ａ〜５６ｄ及び収納部５８ａ〜５８ｄを有する複数の連結部材５４ａ〜５４ｄと、有底円筒形状の収納ケース６０ａ、６０ｂと、案内棒６２ａ〜６２ｄと、係合部材６４とを備える。図５に示すように、複数のコイルばね５２ａ〜５２ｆは、２本ずつ高さが異なって配置される。
【００１８】
収納ケース６０ａ、６０ｂは、その底面においてボルト６５ａ、６５ｂにより基台５０に固定され、コイルばね５２ａ、５２ｄを収納する。収納ケース６０ａ、６０ｂに収納されたコイルばね５２ａ、５２ｄは、収納ケース６０ａ、６０ｂの開口側において連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃと係合している。係合部５６ａ、５６ｃは、外径がコイルばね５２ａ、５２ｄと略同一の円柱状であり、係合部５６ａ、５６ｃの下端には、外径がコイルばね５２ａ、５２ｄの内径と略同一の円柱状である連結棒６６ａ、６６ｃがコイルばね５２ａ、５２ｄに向かって延在している。連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃの上端は、収納部５８ａ、５８ｃの突出部６８ａ、６８ｃにボルト締結されている。
【００１９】
連結部材５４ａ、５４ｃの収納部５８ａ、５８ｃは、有底円筒状であり、底面の一部が開口し、案内棒６２ａ、６２ｃが挿通している。収納部５８ａ、５８ｃには、コイルばね５２ｂ、５２ｅが収納されている。案内棒６２ａ、６２ｃの外径は、コイルばね５２ｂ、５２ｅの内径と略同一である。
【００２０】
収納部５８ａ、５８ｃに収納されたコイルばね５２ｂ、５２ｅは、収納部５８ａ、５８ｃの開口側において連結部材５４ｂ、５４ｄの係合部５６ｂ、５６ｄと係合している。係合部５６ｂ、５６ｄは、連結部材５４ａ、５４ｃの係合部５６ａ、５６ｃと略同一の形状であり、連結部材５４ａ、５４ｃの連結棒６６ａ、６６ｃと同様の連結棒６６ｂ、６６ｄを有する。係合部５６ｂ、５６ｄの上端は、連結部材５４ｂ、５４ｄの収納部５８ｂ、５８ｄの突出部６８ｂ、６８ｄにボルト締結されている。
【００２１】
連結部材５４ｂ、５４ｄの収納部５８ｂ、５８ｄは、収納部５８ａ、５８ｃと同様、有底円筒状であり、底面の一部が開口し、案内棒６２ｂ、６２ｄが挿通している。収納部５８ｂ、５８ｄには、コイルばね５２ｃ、５２ｆが収納されている。案内棒６２ｂ、６２ｄの外径は、コイルばね５２ｃ、５２ｆの内径と略同一である。案内棒６２ｂ、６２ｄは、案内棒６２ａ、６２ｃと略同一の外径であると共に、案内棒６２ａ、６２ｃよりも長い。
【００２２】
収納部５８ｂ、５８ｄに収納されたコイルばね５２ｃ、５２ｆは、収納部５８ｂ、５８ｄの開口側において係合部材６４の係合部７０ａ、７０ｂと係合している。係合部７０ａ、７０ｂは、連結部材５４ａ〜５４ｄの係合部５６ａ〜５６ｄと外径が略同一であり、連結部材５４ａ〜５４ｄの連結棒６６ａ〜６６ｄと同様の連結棒７２ａ、７２ｂを有する。係合部７０ａ、７０ｂの上端は、係合部材６４の板状部材７４にボルト締結されている。板状部材７４は、ワーク支持部１８が取り付けられた昇降台４０に連結されている。
【００２３】
以上のように、コイルばね５２ａ、５２ｂは、連結部材５４ａで連結され、コイルばね５２ｂ、５２ｃは、連結部材５４ｂで連結されている。このため、３本のコイルばね５２ａ〜５２ｃは、１つの力伝達経路を形成する。同様に、コイルばね５２ｄ、５２ｅは、連結部材５４ｃで連結され、コイルばね５２ｅ、５２ｆは、連結部材５４ｄで連結されている。このため、３本のコイルばね５２ｄ〜５２ｆは、別の力伝達経路を形成する。
【００２４】
図７は、位置決め治具８０をワークＷに取り付ける前の状態で、搬送台車１０の左斜め前方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷ（シリンダブロック）の斜視図である。図８は、位置決め治具８０をワークＷに取り付けた状態で、搬送台車１０の左斜め前方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図９は、位置決め治具８０をワークＷに取り付ける前の状態で搬送台車１０の左斜め後方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図１０は、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付けた状態で搬送台車１０の左斜め後方から見たワーク支持部１８、位置決め治具８０及びワークＷの斜視図である。図１１は、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付けた状態における搬送台車１０の正面図である。
【００２５】
図７〜図１１に示すように、本実施形態では、複数のボルト８２ａ、８２ｂにより位置決め治具８０をワークＷに取り付けた後、位置決め治具８０を介してワークＷをワーク支持部１８に取り付ける。
【００２６】
ワーク支持部１８は、基台９０と、ワーク取付台９２と、回転駆動力入力部９４と、ストッパ９６とを有する。基台９０は、側面視略Ｌ字状且つ平面視略Ｕ字状であり、昇降機構２４の昇降台４０に固定されている。基台９０は、搬送台車１０の前側から後ろ側に延在する２本のアーム９８ａ、９８ｂと、本体後部１４の前側において鉛直方向に延在する環状ケース１００とを有する。環状ケース１００は、図示しない駆動力伝達系を収納する。
【００２７】
ワーク取付台９２は、環状ケース１００の前記駆動力伝達系に連結された環状回転部１０２と、環状回転部１０２から延在する断面略Ｕ字状の複数の柱状部１０４ａ〜１０４ｄと、略円弧状のワーク取付部１０６と、クランプ部１０８ａ、１０８ｂとを有する。ワーク取付部１０６は、柱状部１０４ａ、１０４ｄにボルト１１２ａ、１１２ｂで締結された２枚の略円弧状のプレート１１０ａ、１１０ｂと、これらのプレート１１０ａ、１１０ｂにボルト締結された位置決め棒１１４とを備える。ボルト１１２ａ、１１２ｂは、プレート１１０ａ、１１０ｂよりもワークＷ側（搬送台車１０の後方）に突出している。
【００２８】
各クランプ部１０８ａ、１０８ｂは、図示しないコイルばねに挿通されたヒンジ１１８ａ、１１８ｂに支持された可動部１１６ａ、１１６ｂと、ボルト１２０ａ、１２０ｂとを有する。図示しないナットランナでボルト１２０ａ、１２０ｂを可動部１１６ａ、１１６ｂに向かう方向に変位させることで可動部１１６ａ、１１６ｂの内側先端をワーク支持部１８のプレート１１０ａ、１１０ｂに接近させ、可動部１１６ａ、１１６ｂとプレート１１０ａ、１１０ｂとの間で位置決め治具８０を挟持することができる。反対に、前記ナットランナでボルト１２０ａ、１２０ｂを可動部１１６ａ、１１６ｂから離間する方向に変位させると、前記コイルばねの弾性力により可動部１１６ａ、１１６ｂの内側先端がプレート１１０ａ、１１０ｂから離間し、位置決め治具８０の取外しが可能となる。
【００２９】
回転駆動力入力部９４は、環状回転部１０２を回転させるための回転駆動力を入力する部位であり、環状ケース１００内に配置された前記駆動力伝達系に連結されている。具体的には、回転駆動力入力部９４の入力軸１２２に図示しない連結具を介して図示しない駆動モータを連結し、当該駆動モータからの回転駆動力により入力軸１２２を回転させる。或いは、図示しない回転ハンドルを入力軸１２２に取り付け、手動で入力軸１２２を回転させてもよい。回転駆動力入力部９４に回転駆動力を入力することにより、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ワーク取付台９２を介してワークＷを水平軸Ｈを中心に回転させることができる。
【００３０】
ストッパ９６は、環状回転部１０２の回転を規制するためのものであり、図１３に示すように、先端が円錐台状の軸部材１３０と、操作レバー１３２とを有する。操作レバー１３２を操作することにより、軸部材１３０は、環状回転部１０２の中心に対して進退する。環状回転部１０２は、環状ケース１００内部の部位に複数の凹部１３４が形成されている。この凹部１３４の１つに軸部材１３０が係合することにより、環状回転部１０２の位置を固定することができる。
【００３１】
図７〜図９に示すように、位置決め治具８０は、略円弧状の板状部材１４０と、位置決めフック１４２とを有する。板状部材１４０には、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂと、位置決め孔１４６ａ、１４６ｂと、係合溝１４８ａ、１４８ｂとが形成されている。ワークＷのミッション取付面には、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂに対応するボルト締付孔１５０ａ、１５０ｂが形成されており、ボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂを介してボルト締付孔１５０ａ、１５０ｂにボルト８２ａ、８２ｂを締め付けることで位置決め治具８０をワークＷに取り付けることができる。また、ワークＷには、位置決め孔１４６ａ、１４６ｂに対応する位置に位置決め孔１５２ａ、１５２ｂが形成されており、ワークＷに対する位置決め治具８０の位置決めに用いることができる。さらに、位置決めフック１４２は、断面略逆Ｕ字状であり、ワーク取付台９２の位置決め棒１１４と係合することができる。加えて、係合溝１４８ａ、１４８ｂは、板状部材１４０のうちワーク支持部１８側の下方に形成されており、ワーク取付台９２のボルト１１２ａ、１１２ｂをその内部に案内することができる。
【００３２】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、本実施形態では、別のワークＷ１（シリンダブロック）に対応する位置決め治具８０Ａを用いることでワークＷ、Ｗ１の形状が異なる場合であっても、ワーク取付台９２を共有することができる。すなわち、位置決め治具８０Ａの板状部材１４０ａは、位置決め治具８０の板状部材１４０と形状が異なる。また、板状部材１４０ａのワークＷ１側に形成されたボルト取付孔１４４ｃ、１４４ｄ及び位置決め孔１４６ｃ、１４６ｄの位置が、位置決め治具８０のボルト取付孔１４４ａ、１４４ｂ及び位置決め孔１４６ａ、１４６ｂの位置と異なる。その一方、板状部材１４０ａのワーク支持部１８側に形成された位置決めフック１４２ａ及び係合溝１４８ｃ、１４８ｄの位置は、位置決めフック１４２及び係合溝１４８ａ、１４８ｂの位置と同じである。従って、位置決め治具８０Ａを用いた場合でも、ワーク取付台９２にワークＷ１を取り付けることができる。
【００３３】
次に、ワーク取付台９２に対するワークＷの取付けは、以下のように行う。すなわち、ワークＷに位置決め治具８０を取り付けると共に、ワーク取付台９２が図９に示すような初期位置にある状態で、ローダ等の吊下げ装置（図示せず）によりワークＷを水平移動させ、ワーク取付台９２の上方に配置する。次いで、ワークＷを下降させ、位置決め治具８０の位置決めフック１４２をワーク取付台９２の位置決め棒１１４に係合させると共に、係合溝１４８ａ、１４８ｂをボルト１１２ａ、１１２ｂ内に案内させる。そして、図示しないナットランナにより、クランプ部１０８ａ、１０８ｂのボルト１２０ａ、１２０ｂを変位させてクランプ部１０８ａ、１０８ｂにより位置決め治具８０をクランプする。その結果、図１０に示すように、ワークＷは、ワーク取付台９２に片持ち状に支持される。
【００３４】
図１５には、本実施形態の搬送台車１０をエンジン組立ライン２００で使用した状態の一例を示す図である。エンジン組立ライン２００には、複数のナットランナ２０４ａ、２０４ｂを有する多関節ロボット２０２等の設備が配置されている。搬送台車１０は、ワーク支持部１８にワークＷを片持ち状に支持させた状態で、多関節ロボット２０２等による加工位置に移動する。そして、図示しないロボットにより回転駆動力入力部９４やストッパ９６を操作することで、図１２に示すようにワークＷの傾きを適宜調整しながら組立て作業を行う。例えば、ワークＷの上部にシリンダヘッド（図示せず）を取り付けた後、ワークＷを１８０°回転させ、ワークＷの下部にオイルパン（図示せず）を取り付けることを比較的容易に行うことができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、昇降台４０と基台５０の間で平行に配置された複数のコイルばね５２ａ〜５２ｃのうちコイルばね５２ａ、５２ｂの昇降台４０側の端部と、これらに隣り合うコイルばね５２ｂ、５２ｃの基台５０側の端部とが連結部材５４ａ、５４ｂで連結され、コイルばね５２ａ〜５２ｃは１つのコイルばねのように機能する。コイルばね５２ｄ〜５２ｆも同様である。コイルばね５２ａ〜５２ｆの弾性エネルギは、自然長からの伸縮量の二乗に比例する。このため、弾性エネルギを大きくするためには、コイルばね５２ａ〜５２ｆの伸縮量を大きくする方法が考えられる。その一方、伸縮量を大きくするためにコイルばね５２ａ〜５２ｄを長くすると、その分、弾性力付与機構２６の寸法に制約が生じてしまう。本実施形態では、コイルばね５２ａ〜５２ｃ及びコイルばね５２ｄ〜５２ｆをそれぞれ１つのコイルばねのように機能させることが可能となり、各コイルばね５２ａ〜５２ｆを相対的に短くすることができる。このため、弾性力付与機構２６の設計の自由度を高めることができる。そして、このような弾性力付与機構２６を、昇降機構２４と組み合わせ、弾性力付与機構２６により昇降機構２４を補助させることで昇降機構２４の出力を小さくすることが可能となり、昇降機構２４を小型化又は低コスト化することができる。
【００３６】
弾性力付与機構２６は、昇降台４０に固定されコイルばね５２ｃ、５２ｆの昇降台４０側の端部に係合する係合部材６４を備え、連結部材５４ａ〜５４ｄは、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆを収納し、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆの基台５０側の端部を支持する収納部５８ａ〜５８ｄと、収納部５８ａ〜５８ｄに連結固定され、コイルばね５２ａ、５２ｂ、５２ｄ、５２ｅの昇降台４０側の端部に係合する係合部５６ａ〜５６ｄとを備え、昇降台４０（ワーク支持部１８）がワークＷを支持しない状態では、コイルばね５２ａ、５２ｄが基台５０に当接し、コイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆが基台５０から離間し、昇降台４０（ワーク支持部１８）がワークＷを支持した状態では、ワークＷからの荷重に応じてコイルばね５２ｂ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｆが基台５０側に変位する。これにより、簡易な構成でコイルばね５２ａ〜５２ｃの間及びコイルばね５２ｄ〜５２ｆの間の弾性力の伝達を行うことができる。
【００３７】
本実施形態によれば、昇降機構２４が昇降台４０を押し上げる際、弾性力付与機構２６からの弾性力が昇降台４０に付与される。このため、昇降機構２４への負荷を低減して昇降機構２４の耐久性を向上できる、或いは、昇降機構２４の出力を小さくして昇降機構２４を小型化することができる。さらに、昇降台４０のストロークの自由度を高めると共に、搬送台車１０自体を小型化することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
【００３９】
上記実施形態では、ワークＷ、Ｗ１としてシリンダブロックを用いたが、その他の部品をワークとすることもできる。
【００４０】
上記実施形態では、６つのコイルばね５２ａ〜５２ｆを用いたが、これに限られず、隣り合う２つのコイルばねがあればその数は任意である。また、上記実施形態では、６つのコイルばね５２ａ〜５２ｆは、材質及び形状（内径、外径、長さ、巻き数等）が同一であったが、異なる材質や形状のものを用いることも可能である。
【００４１】
上記実施形態では、弾性部材として、コイルばね５２ａ〜５２ｆを用いたが、その他の弾性部材を用いてもよい。例えば、コイルばね５２ａ〜５２ｆの代わりに、板ばね又は空気ばねを用いることもできる。空気ばねによる流体装置を用いる場合、圧力を制御することで昇降台４０の昇降を補助することで、昇降機構２４のモータ３０の出力を小さくし、モータ３０の小型化及び低コスト化又は耐久性の向上を図ることができる。
【００４２】
上記実施形態では、弾性力付与機構２６を搬送台車１０内に設けたが、これに限られず、その他の設備に設けてもよい。また、上記実施形態では、コイルばね５２ａ〜５２ｆを鉛直方向に配置したが（すなわち、上下方向に掛かる力に対して弾性力付与機構２６を機能させるように構成したが）、これに限られず、例えば、コイルばね５２ａ〜５２ｆを水平方向に配置してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…搬送台車 １８…ワーク支持部（支持台）
２４…昇降機構 ２６…弾性力付与機構
５０…基台 ５２ａ〜５２ｆ…コイルばね（複数の弾性部材）
５４ａ〜５４ｄ…連結部材 ５６ａ〜５６ｄ…係合部
５８ａ〜５８ｄ…収納部 ６４…係合部材
Ｗ、Ｗ１…ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
ワークを支持する支持台と、
前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材と、
前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材の基台側端部とを連結する連結部材と
を備える弾性力付与機構であって、
前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結される
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項２】
請求項１記載の弾性力付与機構において、
前記複数の弾性部材は、コイルばね、板ばね又は空気ばねである
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の弾性力付与機構において、
前記弾性力付与機構は、前記支持台に固定され前記第２弾性部材の支持台側端部に係合する係合部材を備え、
前記連結部材は、前記第２弾性部材を収納し、前記第２弾性部材の基台側端部を支持する収納部と、前記収納部に連結固定され、前記第１弾性部材の支持台側端部に係合する係合部とを備え、
前記支持台が前記ワークを支持しない状態では、前記第１弾性部材が前記基台に当接し、前記第２弾性部材が前記基台から離間し、
前記支持台が前記ワークを支持した状態では、前記ワークからの荷重に応じて前記第２弾性部材が前記基台側に変位する
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性力付与機構と、
前記基台に対して前記支持台を昇降させる昇降機構と
を有する搬送台車。
【請求項１】
基台と、
ワークを支持する支持台と、
前記基台と前記支持台の間で平行に配置され、前記支持台に対して弾性力を付与する複数の弾性部材と、
前記複数の弾性部材のうち第１弾性部材の支持台側端部と、前記第１弾性部材と隣り合う第２弾性部材の基台側端部とを連結する連結部材と
を備える弾性力付与機構であって、
前記第１弾性部材の基台側端部は、前記基台側に連結され、前記第２弾性部材の支持台側端部は、前記支持台側に連結される
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項２】
請求項１記載の弾性力付与機構において、
前記複数の弾性部材は、コイルばね、板ばね又は空気ばねである
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の弾性力付与機構において、
前記弾性力付与機構は、前記支持台に固定され前記第２弾性部材の支持台側端部に係合する係合部材を備え、
前記連結部材は、前記第２弾性部材を収納し、前記第２弾性部材の基台側端部を支持する収納部と、前記収納部に連結固定され、前記第１弾性部材の支持台側端部に係合する係合部とを備え、
前記支持台が前記ワークを支持しない状態では、前記第１弾性部材が前記基台に当接し、前記第２弾性部材が前記基台から離間し、
前記支持台が前記ワークを支持した状態では、前記ワークからの荷重に応じて前記第２弾性部材が前記基台側に変位する
ことを特徴とする弾性力付与機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性力付与機構と、
前記基台に対して前記支持台を昇降させる昇降機構と
を有する搬送台車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１８４３１６（Ｐ２０１０−１８４３１６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４８１（Ｐ２００９−２９４８１）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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