(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具の脚部が、ベース板と該ベース板に立設されたポストとからなり、前記ベース板が組付ボルトにより固定対象に固定される治具の取付部構造において、
前記ベース板に組付ボルトの径より大径のボルト穴が設けられ、前記固定対象にスペーサが脱着可能に取り付けられ、該スペーサに、組付ボルトを螺入されるねじ穴が設けられるとともに、該ねじ穴の底部と交差して連通し前記組付ボルトのねじ部と前記ねじ穴との螺合範囲を制限するねじ穴の径より大径の調整穴が形成され、前記組付ボルトは、ボルト穴を挿通しねじ穴に螺入され、ねじ部の先端がねじ穴の底部より調整穴に突出されてベース板がスペーサを介して固定対象に固定されていることを特徴とする治具の取付部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場などで使用される治具の取付部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車組立工場においては、車体を支持する治具が使用されている。
【０００３】
この治具は、図５に示すように、ベース板１０１にポスト１０２が立設されてなる脚部１０３を備えており、前記ベース板１０１にはボルト穴１０４，・・・が設けられている。各ボルト穴１０４，・・・には、組付ボルト１０５が挿通されるように構成されており、組付ボルト１０５が、図外のロケータの取付部に螺入されることにより、前記治具がロケータに固定されるように構成されている。
【０００４】
このロケータは、前記ポスト１０２を、床面に沿ったＸＹ方向及び床面に垂直なＺ方向へ移動するものであり、組み立てられる車種毎に異なる車体の支持位置に合わせて、前記治具の位置を変更できるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ロケータにより治具を移動する際には、該治具が他の治具に干渉してしまうことがある。また、前記治具に組立ロボットが干渉することもあり、これらの干渉による衝撃入力時には、前記治具において脆弱な部分が変形してしまうという問題があった。
【０００６】
これを解消するために、前記治具を固定するボルト１０５のサイズを小さくしたり、剛性の低い材質のボルト１０５を使用してボルト１０５の許容剪断応力を下げ、衝撃入力時に、ロケータと治具との結合状態を解除させる方法が考えられる。また、図６に示すように、前記治具のポスト１０２に支持部材１１１を設けるとともに、この支持部材１１１に、切り欠き１１２を設けて破損部１１３を形成し、衝撃入力時に、この破損部１１３にて破損させる方法も考えられる。
【０００７】
しかし、サイズ及び材質によりボルト１０５の許容剪断応力を下げる前者においては、使用するボルト１０５の長さやボルト１０５の有効深さにはバラツキがあるため、その管理が増大してしまう。また、切り欠き１１２により破損部１１３を形成する後者にあっては、ロケータに取り付けられる治具毎に破損部１１３を設定しなければならず、破損部１１３の設計に苦労を要する。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、取り付けられる治具を設計変更すること無く、衝撃入力時の破損を防止することができる治具の取付部構造を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の治具の取付部構造にあっては、治具の脚部が、ベース板と該ベース板に立設されたポストとからなり、前記ベース板が組付ボルトにより固定対象に固定される治具の取付部構造において、前記ベース板に組付ボルトの径より大径のボルト穴が設けられ、前記固定対象にスペーサが脱着可能に取り付けられ、該スペーサに、組付ボルトを螺入されるねじ穴が設けられるとともに、該ねじ穴の底部と交差して連通し前記組付ボルトのねじ部と前記ねじ穴との螺合範囲を制限するねじ穴の径より大径の調整穴が形成され、前記組付ボルトは、ボルト穴を挿通しねじ穴に螺入され、ねじ部の先端がねじ穴の底部より調整穴に突出されてベース板がスペーサを介して固定対象に固定されている。
【００１０】
すなわち、治具の脚部を固定対象に固定する際には、前記脚部におけるベース板のボルト穴に遊嵌された組付ボルトを、固定対象に取り付けられたスペーサのねじ穴に螺入して締め付ける。このとき、スペーサには、前記ねじ穴より大径の調整穴がねじ穴の底部に交差して連通されており、前記組付ボルトのねじ部の先端は前記調整穴に突出される。これにより、前記ねじ部は、前記ねじ穴との螺合範囲が制限される。つまり、使用される組付ボルトの長さや、組付ボルトが挿通される治具のベース板の肉厚等の影響を受けること無く、組付ボルトのねじ部とねじ穴との螺合範囲を一定に保つことができる。これにより、この螺合範囲とねじ部の径、及び組付ボルトやスペーサの材質により定められる組付ボルトとスペーサとの結合部における許容応力が、前記調整穴の設定位置により調整される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる取付部構造を備えた治具１を示す図であり、ロケータ２に支持された状態が示されている。
【００１２】
この治具１は、自動車組立工場にて使用されるものであり、組立ラインにて車体を支持するハンド１１を備えている。また、治具１の脚部１２は、図２にも示すように、ベース板１３と該ベース板１３に立設れたポスト１４とからなり、前記ベース板１３には、図３にも示すように、Ｍ６の組付ボルト１５，・・・が挿通される組付ボルト１５より大径のボルト穴１６，・・・が、前記ポスト１４の両脇にそれぞれ二個所設けられている。そして、この治具１は、図１に示したように、前記組付ボルト１５，・・・によって固定対象としての前記ロケータ２に固定されている。
【００１３】
一方、前記ロケータ２は、昇降機構２１と、該昇降機構２１に上下動自在に設けられたスリム軸２２と、該スリム軸２２の上端に設けられたスライダ２３とにより構成されており、該スライダ２３には、前記治具１が取り付けられる取付部２４が設けられている。これにより、前記治具１を、床面に沿ったＸＹ方向及び床面に垂直なＺ方向へ移動して、組み立てられる車種毎に異なる車体の支持位置に合わせて変位できるように構成されている。
【００１４】
前記取付部２４には、図２に示したように、約２０ｍｍ厚のアルミ板からなるスペーサ３１が重合固定されている。該スペーサ３１の上面３２には、前記治具１のベース板１３のボルト穴１６を挿通した組付ボルト１５，・・・が螺入されるねじ穴３３，・・・が四個所に設けられており（図３参照）、前記スペーサ３１の側面３４には、前記上面３２に沿って延在するとともに、前記ねじ穴３３の底部３８に交差して該ねじ穴３３に連通する調整穴３５，３５が形成されている。該調整穴３５の直径Ｄ１は、前記ねじ穴３３の直径Ｄ２より大径の８ｍｍに設定されており、前記組付ボルト１５のねじ部３６の先端が前記調整穴３５に突出することにより、前記ねじ穴３３の底部をスペーサ３１の上面３２との間によってねじ部３６と前記ねじ穴３３との螺合範囲３７が制限されるように構成されている。これにより、前記治具１に衝撃力Ｇが加えられ（図１参照）、前記ベース板１３の一端に上方へ向かう力Ａが作用して、前記組付ボルト１５に引抜力Ｂが生じた際に、この組付ボルト１５がスペーサ３１より抜けるように構成されている。
【００１５】
ここで、前記組付ボルト１５とスペーサ３１との結合部における許容応力は、組付ボルト１５の材質と、スペーサ３１の材質と、組付ボルト１５のねじ部３６の直径Ｄ２と、前記螺合範囲３７にて前記ねじ部３６とねじ穴３３とが螺合する有効タップ深さＦとにより定められる。また、前記ロケータ２による前記治具１の最大推進力を２４５０Ｎとした場合、前記衝撃力Ｇが２４５０Ｎを越えた際に（衝撃力＞２４５０Ｎ）、前記組付ボルト１５がスペーサ３１より抜けるように設定する必要がある。これらの条件から、前記ねじ部３６とねじ穴３３とが螺合した有効タップにおける必要断面積を算出すると、必要断面積は５２．８ｍｍ２となり、Ｍ４〜Ｍ８のいずれかの組付ボルト１５を四本使用した場合において、前記有効タップ深さＦは、図４に示すように、６．２〜１１．１ｍｍとなる。この条件下において、本実施の形態にあっては、Ｍ６の組付ボルト１５を使用するため、前記有効タップ深さＦが８ｍｍとなるように、前記調整穴３５の位置が設定されている。
【００１６】
そして、前記スペーサ３１には、図２に示したように、前記各ねじ穴３３，・・・の両脇に座ぐり穴４１，・・・が設けられており、各座ぐり穴４１の底面には、ボルト挿通穴４２，・・・が八個所に設けられている。前記各ボルト挿通穴４２，・・・には、Ｍ６の固定ボルト４３，・・・が挿入されており、各固定ボルト４３，・・・は、この固定ボルト４３の径より大径のボルト挿通穴４２を挿通して前記ロケータ２の取付部２４に形成されたねじ穴４４，・・・に螺入された状態で締結されている。座ぐり穴４１は、径が固定ボルト４３の頭部の径より若干大径の１２ｍｍで、深さが固定ボルト４３の頭部の高さより若干深い７ｍｍであり、ボルト挿通穴４２の深さが有効タップ深さ８ｍｍより深い１３ｍｍに形成されている。前記スペーサ３１と取付部２４との結合部における総合許容応力が前記組付ボルト１５とスペーサ３１との結合部の許容応力より大きく設定されている。これにより、このスペーサ３１は、前記ロケータ２の取付部２４に脱着可能に固定されている。
【００１７】
以上の構成にかかる本実施の形態において、治具１の組付ボルト１５が螺入されるねじ穴３３を有したスペーサ３１には、図２に示したように、前記ねじ穴３３より大径の調整穴３５がねじ穴３３の底部３８に交差し連通して設けられており、前記組付ボルト１５のねじ部３６は、その先端が調整穴３５へ突出した状態で、前記ねじ穴３３との螺合範囲３７が制限される。このため、該螺合範囲３７において前記ねじ部３６とねじ穴３３とが螺合する有効タップ深さＦを、使用される組付ボルト１５の長さや、組付ボルト１５が挿通される治具１のベース板１３の肉厚Ｔ等の影響を受けること無く、一定に保つことができる。
【００１８】
これにより、前記有効タップ深さＦを定める前記調整穴３５の設定位置により、前記組付ボルト１５と前記スペーサ３１との結合部における許容応力を調整することができるので、所定値以上（本実施の形態では２４５０Ｎ超）の衝撃力Ｇが治具１に加えられた際に、組付ボルト１５がスペーサ３１より抜けるように、前記許容応力を設定することによって、衝撃入力時の治具１の破損を未然に防止することができる。
【００１９】
したがって、組付ボルト１５のサイズや材質によって組付ボルト１５の許容剪断応力を所定値に設定する場合と比較して、使用する組付ボルト１５の管理が不要となり、部材の管理コストを削減することができる。また、衝撃入力時に破損する破損部を治具１に設定する場合と比較して、治具１の設計変更が不要となるため、導入コストを抑えることができる。
【００２０】
そして、組付ボルト１５が抜けることにより破損されたスペーサ３１は、固定ボルト４３，・・・によって前記ロケータ２に脱着可能に固定されているため、前記固定ボルト４３，・・・を外してスペーサ３１を交換するだけで、治具１とロケータ２との固定状態を復旧させることができる。よって、衝撃入力時に、治具１が破損してしまう従来と比較して、復旧時間を短縮することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態にあっては、車体を支持するハンド１１を有した治具１をロケータ２に固定する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、他の治具１を固定する際に応用しても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の治具の取付部構造にあっては、スペーサに設けられた調整穴の設定位置により、治具を固定する組付ボルトと、固定対象に設けられたスペーサとの結合部における許容応力を調整することができる。よって、所定値以上の衝撃力が治具に加えられた際に、組付ボルトがスペーサより抜けるように、前記許容応力を設定することによって、衝撃入力時の治具の破損を未然に防止することができる。
【００２３】
したがって、組付ボルトのサイズや材質によって組付ボルトの許容剪断応力を所定値に設定する場合と比較して、使用する組付ボルトの管理が不要となり、部材の管理コストを削減することができる。また、衝撃入力時に破損する破損部を治具に設定する場合と比較して、治具の設計変更が不要となるため、導入コストを抑えることができる。
【００２４】
そして、組付ボルトが抜けることによって破損されるスペーサは、前記固定対象に脱着可能に設けられているため、このスペーサを交換するだけで、治具と固定対象との固定状態を復旧させることができる。よって、衝撃入力時に、治具が破損してしまう従来と比較して、復旧時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の要部を拡大した一部断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】同実施の形態にかかるボルトサイズと有効タップ深さとの関係を示す図である。
【図５】従来の治具の取付部構造を示す要部の拡大図である。
【図６】他の従来例を示す要部の拡大図である。
【符号の説明】
１    治具
２    ロケータ（固定対象）
１２    脚部
１３    ベース板
１４    ポスト
１５    組付ボルト
１６    ボルト穴
３１    スペーサ
３３    ねじ穴
３５    調整穴
３７    螺合範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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