(57)【要約】【課題】ワークが弾性のある曲面状であっても第１ワークに、開口のある第２ワークを所定の位置となるよう精度良く圧着でき且つ圧着時の押圧力を設定できる位置決圧着機構・工具の提供。【解決手段】主動ブロック２の下側に移動自在の中央従動ブロック３を配設し、中央ロッド４を突設して設け、中央従動ブロック３を第１のバネ６により下方向に付勢する。また、主動ブロック２の下側に、中央従動ブロック３を取り囲んで周辺従動ブロック７を複数配設し、各周辺従動ブロック７は、互いに独立に可動とするとともに、第２のバネ８により周辺従動ブロック７を下方に付勢する。中央従動ブロック３の底部の中央押圧面３ａにより第２ワークＷ２の開口周辺領域を第１ワークＷ１に圧着し、周辺従動ブロック７の底部の周辺押圧面７ｃにより第２ワークＷ２の縁辺領域を第１ワークＷ１に圧着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワークに対し、開口を有する第２のワークを、前記第２のワークの開口の中心位置を前記第１のワーク上面の所定の位置となるように圧着する位置決圧着機構であって、
一の移動軸方向の押圧力を入力するブロックである主動ブロックと、
前記主動ブロックの下側に、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである中央従動ブロックと、
先端部が前記第２のワークの開口に挿入されるロッドであって、前記主動ブロックの下面側に突出した状態で設けられ、下端側が前記中央従動ブロックの下方に突出した状態に配設された中央ロッドと、
前記中央従動ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックに入力される押圧力を前記中央従動ブロックに伝達すると共に、前記中央従動ブロックを下方向に付勢する第１のバネと、
前記中央従動ブロックの底部に位置する面であって、前記中央ロッドに挿入される前記第２のワークの前記中央ロッド周囲近傍の上面に当接する位置に形成された中央押圧面と、
前記主動ブロックの下側に、前記中央従動ブロックを取り囲んで複数配設され、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設された周辺従動ブロックと、
前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックへ入力される押圧力を該周辺従動ブロックへ伝達すると共に、該周辺従動ブロックを下方に付勢する第２のバネと、
前記周辺従動ブロックの底部に位置する面であって、前記中央ロッドに嵌合される第２のワークの前記中央従動ブロックの周囲の上面に当接する周辺押圧面と、を備え、
前記各周辺従動ブロックは、互いに独立に動くことができるよう配設されたことを特徴とする位置決圧着機構。
【請求項２】
前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックの上方に配設され、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである周辺圧調整ブロックと、
前記各周辺圧調整ブロックの其々に対し、該周辺圧調整ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックに入力される押圧力を該周辺圧調整ブロックに伝達すると共に、該周辺圧調整ブロックを前記中央ロッドの先端方向に付勢する第３のバネと、を備え、
前記各周辺圧調整ブロックがその動作ストローク範囲の最下部に位置し且つ該周辺圧調整ブロックに対応する前記周辺従動ブロックがその動作ストローク範囲の最下部に位置する状態において、該周辺圧調整ブロックの下端面は該周辺従動ブロックの上端面から離隔した状態となり、且つ、該周辺従動ブロックの動作ストローク範囲内で、該周辺従動ブロックの上端面は該周辺圧調整ブロックの下端面に当接するように、前記各周辺圧調整ブロックが配設されていることを特徴とする請求項１記載の位置決圧着機構。
【請求項３】
前記第２のバネは、前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックと前記中央従動ブロックとの間に介設され、前記中央従動ブロックに対して該周辺従動ブロックを上方に付勢するものであることを特徴とする請求項２記載の位置決圧着機構。
【請求項４】
開口を有する前記第１のワークに対し、開口を有する前記第２のワークを、前記第２のワークの開口の中心位置を前記第１のワークの開口の中心の位置となるように圧着する請求項１又は２記載の位置決圧着機構であって、
前記中央ロッドの先端側の部分は、先端に向かって相対的に緩勾配で縮径する定位尖錐面部と、前記中央ロッドの先端をなし前記定位尖錐部に対し相対的に急勾配に縮径する誘導縮径面部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一記載の位置決圧着機構。
【請求項５】
開口を有する第１のワークに対し、同程度のサイズの開口を有する第２のワークを、前記第２のワークの中心軸が前記第１のワークの中心軸と同軸となるように位置決めすると共に、前記第２のワークの開口周辺を前記第１のワークの開口周辺に圧着する位置決圧着工具であって、請求項１乃至４の何れか一記載の位置決圧着機構を備えたことを特徴とする位置決圧着工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のワークに対し、開口を有する第２のワークを、前記第２のワークの開口の中心位置を前記第１のワーク上面の所定の位置となるように圧着する位置決圧着技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
斯かる位置決圧着技術については、特許文献１，２に記載の技術が公知である。特許文献１に記載の円筒状部材の中心位置合わせ装置は、径が異なる二つの円筒状部材の互いの中心を位置合わせするものである（特許文献１の図１参照）。押圧側である移動側ユニット（２）では、円筒部を有する第１ワーク（４）を、円筒状のセンタリングチャック（１４）に外嵌着し、センタリングチャック（１４）と同軸に下先端部（１３ａ）がテーパ状に形成された基準ピン（１３）を設ける。一方、被押圧側である固定側ユニット（３）では、円周方向に３分割されたホルダ部材（２２ａ）（特許文献１の図２参照）に第２のワーク（５）の円筒部を嵌着し、ホルダ部材（２２ａ）の３つの割片を圧縮コイルばね（２４）により中心方向に付勢した状態とする。移動側ユニット（２）を下降させて基準ピン（１３）の先端テーパ部をホルダ部材（２２ａ）の３つの割片の中心に挿入させることで、圧縮コイルばね（２４）によりホルダ部材（２２ａ）の位置、延いては第２のワーク（５）の位置が調整され、これにより中心位置合わせが行われる。
【０００３】
特許文献２に記載の部品取付装置は、一の部品（２６）を他の部品（１２）に、互いの凹部（１３）と凸部（２８）とを嵌合させて取り付ける装置である（特許文献２の図４，図５参照）。この装置では、支持台上面に固定された部品（１２）の上方で上下するロッド（１４）の先端の駆動部（１６）の下端に、コイルばね（１７）を介して部品取付部（１８）を弾着し、部品取付部（１８）の下端に部品（２６）を嵌着する。部品取付部（１８）の上端部にはボールジョイント構造が設けられており、駆動部（１６）の下端と接触／分離する部品取付部（１８）の上端は、このボールジョイント構造によって自由に傾動可能とされている。ロッド（１４）を下動することで部品取付部（１８）が下降して、まず部品（２６）の凸部（２８）が部品（１２）の凹部（１３）に挿入され、さらに下動することでコイルばね（１７）によって部品（２６）が部品（１２）へ次第に圧着され、さらに下動することで、駆動部（１６）の下端と部品取付部（１８）の上端とが接触してロッド（１４）に加わる押圧力が部品（２６）へ直接伝達されて、部品（２６）が部品（１２）へ強く圧着される。また、ボールジョイント構造によってロッド（１４）の降下軸と部品（１２）の中心軸が多少傾いていても、部品取付部（１８）の上端が傾動して傾きが修正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１９５７５号公報
【特許文献２】実開昭５８−１７７２７１号公報
【特許文献３】実開平２−１４４８９２号公報
【特許文献４】実開平７−１６３９２号公報
【特許文献５】特開２０１６−８９２３号公報
【特許文献６】特開２０１２−８６５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車車体の組立工程等においては、バンパのような弾性のある曲面状の第１のワークに開けられた円形開口に、衝突センサを装着するためのリテーナ（例えば、特許文献５，６参照）などの円形開口を有する第２のワークを、両開口の中心軸が一致するようにして精度良く圧着し貼着させる必要がある場合がある。このような場合に於いて、特許文献１の技術を適用しようとした場合、第１のワークは第２のワークに比べ大きく、自由に移動させることが困難であるため、特許文献１の技術を適用して位置決めを行うことは出来ない。また、第１のワークが平面状の場合には精度の良い位置決めを行うために適用可能であるが、第１のワークがバンパのような弾性のある曲面形状を有する場合には、適用できない。
【０００６】
一方、特許文献２の技術を適用する場合、第２のワーク（部品（２６））は、第１のワーク（部品（１２））の円形開口に嵌合する嵌合突起（軸部（２８））を備えていることが必要条件となる。然し乍ら、上述のように開口を有するバンパの表面に開口を有するリテーナを貼着する場合では、バンパと対面するリテーナの貼着面は平面状であり、バンパ開口に嵌合する嵌合突起を有しない。従って、このように、第２のワークに第１のワークの開口と嵌合する嵌合突起を有しないようなケースでは、特許文献２の技術を適用することは出来ない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、第１のワークが弾性のある曲面状であっても、また第１のワークが固定されているか移動可能かに関わらず、第１のワークに対し、開口を有する第２のワークを、第２のワークの開口の中心位置を第１のワーク上面の所定の位置となるように精度良く圧着することが可能な、上記先行技術とは異なる位置決圧着機構及び位置決圧着工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る位置決圧着機構の第１の構成は、第１のワークに対し、開口を有する第２のワークを、前記第２のワークの開口の中心位置を前記第１のワーク上面の所定の位置となるように圧着する位置決圧着機構であって、
一の移動軸方向の押圧力を入力するブロックである主動ブロックと、
前記主動ブロックの下側に、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである中央従動ブロックと、
先端部が前記第２のワークの開口に挿入されるロッドであって、前記主動ブロックの下面側に突出した状態で設けられ、下端側が前記中央従動ブロックの下方に突出した状態に配設された中央ロッドと、
前記中央従動ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックに入力される押圧力を前記中央従動ブロックに伝達すると共に、前記中央従動ブロックを下方向に付勢する第１のバネと、
前記中央従動ブロックの底部に位置する面であって、前記中央ロッドに挿入される前記第２のワークの前記中央ロッド周囲近傍の上面に当接する位置に形成された中央押圧面と、
前記主動ブロックの下側に、前記中央従動ブロックを取り囲んで複数配設され、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設された周辺従動ブロックと、
前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックへ入力される押圧力を該周辺従動ブロックへ伝達すると共に、該周辺従動ブロックを下方に付勢する第２のバネと、
前記周辺従動ブロックの底部に位置する面であって、前記中央ロッドに嵌合される第２のワークの前記中央従動ブロックの周囲の上面に当接する周辺押圧面と、を備え、
前記各周辺従動ブロックは、互いに独立に動くことができるよう配設されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、圧着作業を行う場合、まず第２のワークの開口に中央ロッドの先端を差し込んでセットする。この状態で、中央ロッドの先端部（下端部）を第１のワークの押圧中心位置（開口又は穿孔位置）に押し当てる。そして、主動ブロックを押し下げ、中央ロッドの先端（下端）が第１のワークを貫通して下方に進行すると、軈て中央押圧面が第２のワークの開口近傍の上面に当接する。これにより、第１のバネによって第２のワークの開口近傍の下面の部分領域が、第１のワークの上面に押圧され圧着される。また、主動ブロックを押し下げると、軈て周辺従動ブロックの周辺押圧面が第２のワーク上面の開口から離れた縁辺領域に当接する。これにより、第２のバネによって第２のワークの縁辺領域が、第１のワークの上面に押圧され圧着される。各周辺従動ブロックは互いに独立に動くことができる。従って、第１のワークの上面が平面ではない場合であっても、第１のワークの上面形状に適応して各周辺従動ブロックは動き、第１のワークの上面形状に依らず第２のワークの縁辺領域は均等に第１のワークの上面に圧着される。圧着時の押圧力は第１，第２のバネのバネ定数及び押し込み幅を適宜調節することで、設定することが出来る。
【００１０】
ここで、本発明において、前記主動ブロックに対する前記中央従動ブロックの変位を検出する変位検出手段を設けることができる。この変位検出手段によって、主動ブロックに対する中央従動ブロックの変位を検出することにより、第１のバネによる押圧力を検出することが出来る。これにより、変位検出手段の検出する変位が所定の目標値まで達した時点で、主動ブロックへの押圧入力を停止することで、第１のワークに第２のワークを圧着する際の押圧力を正確に調節することが可能である。特に、製品を量産する際の生産ラインに於いては、圧着作業時の押圧力が一定となるように品質保証をすることが可能となるため有効である。尚、変位検出手段としては、近接センサや距離センサなどの位置センサ（非接触式検出方式）や、変位目盛りを備えた位置ゲージや、一定の変位に達するとオンされるリミットスイッチ（接触式検出方式）等を用いることが出来る。
【００１１】
また、中央押圧面と周辺押圧面との位置関係は、最初に中央押圧面が第２のワークＷ２の上面に当接した後に、各周辺押圧面が第２のワークＷ２の上面に当接するような位置関係とすることが好ましい。最初に中央押圧面によって第２のワークの開口周辺を第１のワークの上面に圧着させておくことで、段階を踏んで、時間差で位置決め圧着が行われ、圧着時の位置ずれが生じにくいからである。従って、第２のワークＷ２の上面が平面である場合には、中央押圧面は周辺押圧面よりも下方に位置するように構成することが好ましい。然し乍ら、第２のワークＷ２の上面に凹凸や段差がある場合には、第２のワークＷ２の上面形状に応じて、最初に中央押圧面が第２のワークＷ２の上面に当接するように、中央押圧面と周辺押圧面との位置関係を定める必要がある。
【００１２】
本発明に係る位置決圧着機構の第２の構成は、前記第１の構成に於いて、前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックの上方に配設され、前記主動ブロックの移動軸方向に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである周辺圧調整ブロックと、
前記各周辺圧調整ブロックの其々に対し、該周辺圧調整ブロックと前記主動ブロックとの間に介設され、前記主動ブロックに入力される押圧力を該周辺圧調整ブロックに伝達すると共に、該周辺圧調整ブロックを前記中央ロッドの先端方向に付勢する第３のバネと、を備え、
前記各周辺圧調整ブロックがその動作ストローク範囲の最下部に位置し且つ該周辺圧調整ブロックに対応する前記周辺従動ブロックがその動作ストローク範囲の最下部に位置する状態において、該周辺圧調整ブロックの下端面は該周辺従動ブロックの上端面から離隔した状態となり、且つ、該周辺従動ブロックの動作ストローク範囲内で、該周辺従動ブロックの上端面は該周辺圧調整ブロックの下端面に当接するように、前記各周辺圧調整ブロックが配設されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、各周辺圧調整ブロックが第２のワークの縁辺領域を押圧する過程で、まず第２のバネの弾性によって相対的に弱い力で押圧し、その後、第２のバネと第３のバネとの弾性によって相対的に強い力で押圧するという２段階の押圧過程による圧着がなされる。従って、最初から第２のワークの縁辺領域を強く押圧する場合に比べ、押圧時の第１，第２のワークの歪みによる位置ずれが生じにくくなる。
【００１４】
本発明に係る位置決圧着機構の第３の構成は、前記第２のバネは、前記各周辺従動ブロックの其々に対し、該周辺従動ブロックと前記中央従動ブロックとの間に介設され、前記中央従動ブロックに対して該周辺従動ブロックを上方に付勢するものであることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、周辺従動ブロックが第２のワークの上面に当接した後、第１のバネが圧縮されて周辺従動ブロックが周辺圧調整ブロックに接近して当接し、第３のバネが圧縮されて初めて周辺従動ブロックにより第２のワークの縁辺領域が押圧される。これにより、中央従動ブロックによって、先行して、第２のワークの開口周辺領域を第１のワークの上面に圧着させ、遅れて、周辺従動ブロックにより第２のワークの縁辺領域を第１のワークの上面圧着させることができる。
【００１６】
本発明に係る位置決圧着機構の第４の構成は、前記第１乃至３の何れか一の構成に於いて、開口を有する前記第１のワークに対し、開口を有する前記第２のワークを、前記第２のワークの開口の中心位置を前記第１のワークの開口の中心の位置となるように圧着する請求項１又は２記載の位置決圧着機構であって、
前記中央ロッドの先端側の部分は、先端に向かって相対的に緩勾配で縮径する定位尖錐面部と、前記中央ロッドの先端をなし前記定位尖錐部に対し相対的に急勾配に縮径する誘導縮径面部とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、中央ロッドの先端側の部分を、先端側から、誘導縮径面部，定位尖錐面部と２段階に勾配が異なるテーパ状としたことで、中央ロッドを第１のワークの開口Ｈ１へ挿入する時に、中央ロッドの中心軸と開口Ｈ１の中心軸がずれていたとしても、中央ロッドの先端の誘導縮径面部が開口Ｈ１の縁壁に接触して押されることで、中央ロッドの中心軸は開口Ｈ１の中心軸方向へ自動的に誘導される。そして、中央ロッドが、定位尖錐面部まで開口Ｈ１に挿入された段階で、中央ロッドの中心軸は開口Ｈ１の中心軸と一致し、それに伴い、第２のワークの開口Ｈ２の中心軸は開口Ｈ１の中心軸と一致し、第１のワークに対し第２のワークが高い精度で位置合わせがされる。
【００１８】
本発明に係る位置決圧着工具は、開口を有する第１のワークに対し、同程度のサイズの開口を有する第２のワークを、前記第２のワークの中心軸が前記第１のワークの中心軸と同軸となるように位置決めすると共に、前記第２のワークの開口周辺を前記第１のワークの開口周辺に圧着する位置決圧着工具であって、前記第１乃至４の何れか一の構成の位置決圧着機構を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、高い位置決め精度が要求される圧着作業を容易かつ確実に実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、主動ブロックによって第２のワークの開口縁近傍を押圧し、各周辺従動ブロックによってその縁辺領域を押圧するとともに、各周辺従動ブロックが互いに独立に動いて押圧面の形状に適応して押圧調整を可能としたことで、第１のワークが弾性のある曲面状であっても、第２のワークの開口の中心位置を第１のワーク上面の所定の位置となるように精度良く圧着することが可能となる。また、第１のワークが固定されているか移動可能かに関わらず圧着作業を行うことが可能となる。
【００２１】
また、中央押圧面と周辺押圧面との位置関係を、最初に中央押圧面が第２のワークＷ２の上面に当接した後に、各周辺押圧面が第２のワークＷ２の上面に当接するような位置関係とすれば、（１）中央ロッドによる軸芯合わせ、（２）第２のワークの開口近傍領域の圧着、（３）第２のワークの縁辺領域の圧着、というように、段階を経て位置決め圧着作業が実行され、より精度良く位置決め圧着作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係る位置決圧着機構を表す図である。
【図２】実施例１に係る位置決圧着機構の動作を説明する図である。
【図３】実施例１に係る位置決圧着機構の動作を説明する図である。
【図４】実施例１に係る位置決圧着機構の変形例を表す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る位置決圧着機構を表す図である。
【図６】本発明の実施例３に係る位置決圧着機構を表す図である。
【図７】実施例３に係る位置決圧着機構の動作を説明する図である。
【図８】本発明の実施例４に係る位置決圧着機構を表す図である。
【図９】実施例４に係る位置決圧着機構の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る位置決圧着工具の斜視図である。
【図１１】図１０の位置決圧着工具の（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）平面図、（ｄ）底面図である。
【図１２】図１１（ａ）のＡ−Ａ線で切った矢視断面図である。
【図１３】実施例５に係る位置決圧着工具による圧着作業工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係る位置決圧着機構を表す図である。尚、本実施例の位置決圧着機構１は、第１のワークＷ１に対し、開口を有する第２のワークＷ２を、第２のワークＷ２の開口の中心位置を第１のワークＷ１上面の所定の位置となるように圧着するための機構である。第１のワークＷ１の上面に対向する第２のワークＷ２の下面には、両面粘着テープのような粘着剤が塗布又は貼附されているものとする。尚、本実施例では、位置決圧着機構１を第１のワークＷ１の開口と第２のワークＷ２の開口との位置合わせを行う装置や手工具に適用した事例について説明するが、本発明の位置決圧着機構１は、この事例に限らず、例えば、穿孔圧着装置（第１のワークＷ１に穿孔するとともに第２のワークＷ２である鳩目シールや鳩目金具などを該穿孔の周辺に圧着する機械器具）等などにも同様に適用することが可能である。
【００２５】
本実施例の位置決圧着機構１は、主動ブロック２、中央従動ブロック３、中央ロッド４、ロッド緩衝バネ５、第１調圧バネ６、周辺従動ブロック７、第２調圧バネ８を備えている。
【００２６】
主動ブロック２は、一の移動軸方向（図１では上下方向）の押圧力を入力するブロックである。中央従動ブロック３は、主動ブロック２の下側に、主動ブロック２の移動軸方向（図１では上下軸方向）に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである。本実施例では、主動ブロック２の内部には中空空間が設けられ、主動ブロック２の下面側にこの中空空間に連通する開口が形成されており、中央従動ブロック３の上部は、この主動ブロック２の下面側の開口に若干の遊びを持たせて密嵌挿されている。これにより、中央従動ブロック３は、主動ブロック２の移動軸方向に移動方向が規制されている。また、中央従動ブロック３の底面は、中央従動ブロック３の中央に向かって僅かに下方に傾斜した微傾斜錐面に形成されている（図１内の部分拡大図を参照）。この中央従動ブロック３の底面が、第２のワークＷ２の上面に当接する中央押圧面３ａである。
【００２７】
第１調圧バネ６（第１のバネ）は、中央従動ブロック３と主動ブロック２との間に介設された圧縮コイルバネである。この第１調圧バネ６は、主動ブロック２に入力される押圧力を中央従動ブロック３に伝達すると共に、中央従動ブロック３を下方向に付勢する。
【００２８】
中央ロッド４は、先端部が第２のワークＷ２の開口Ｈ２に挿入されるロッドである。中央ロッド４は、主動ブロック２の下面側に突出した状態で設けられており、その下端側は中央従動ブロック３の下方に突出した状態に配設されている。本実施例では、中央従動ブロック３は上下方向の貫通孔を有する筒状体に形成されており、中央ロッド４の中央部は、この中央従動ブロック３の貫通孔に挿通されている。また、主動ブロック２内部の中空空間の中央奥部には、凹窪状にガイドシリンダ２ａが形成されており、中央ロッド４の上端部付近はこのガイドシリンダ２ａ内に密嵌挿されている。また、このガイドシリンダ２ａ内には、ガイドシリンダ２ａの最奥部と中央ロッド４の上端面との間に、ロッド緩衝バネ５が介設されている。ロッド緩衝バネ５は、主動ブロック２に対して中央ロッド４を下方に付勢する緩衝用の圧縮コイルバネである。尚、本発明の位置決圧着機構１においては、このロッド緩衝バネ５は必ずしも必要はなく、中央ロッド４を主動ブロック２に直接連結し又は一体形成してもよい。中央ロッド４の先端側の部分（中央従動ブロック３の貫通孔から下方に突出した部分）は、中央ロッド４の先端に向かって相対的に緩勾配で縮径する定位尖錐面部４ａと、中央ロッド４の先端をなし定位尖錐部４ａに対し相対的に急勾配に縮径する誘導縮径面部４ｂとを備えた２段傾斜テーパ構造となっている。具体的には、定位尖錐面部４ａの縮径勾配は１〜３度程度とされ、誘導縮径面部４ｂは１０度以上の錐面状（又は曲面状）とされている。
【００２９】
周辺従動ブロック７は、主動ブロック２の下側に、中央従動ブロック３を取り囲んで複数配設されたブロックである。周辺従動ブロック７は、最低限２個が必要であるが、周辺従動ブロック７を何個にするかは、位置決圧着機構１の用途に応じて適宜決めることが出来る。各周辺従動ブロック７は、主動ブロック２の移動軸方向（上下軸方向）に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されている。また、各周辺従動ブロック７は、互いに独立に動くことができる。周辺従動ブロック７は、下端側に、第２のワークＷ２の上面に当接する当接ヘッド７ａが設けられており、当接ヘッド７ａの上部に直棒状の周辺ガイドロッド７ｂが連設されている。この当接ヘッド７ａの底面が、第２のワークＷ２の中央従動ブロック３周囲の上面に当接する周辺押圧面７ｃである。また、主動ブロック２の下面には、中央従動ブロック３の周辺に、主動ブロック２内部の中空空間に連通する複数のガイド孔が形成されており、各周辺従動ブロック７の周辺ガイドロッド７ｂは、これらのガイド孔に若干の遊びを持たせて密嵌挿されている。これにより、各周辺従動ブロック７は、主動ブロック２の移動軸方向に移動方向が規制されている。
【００３０】
第２調圧バネ８（第２のバネ）は、各周辺従動ブロック７の其々に対して一対一に設けられており、各々の周辺従動ブロック７と主動ブロック２との間に介設された圧縮コイルバネである。これらの第２調圧バネ８は、主動ブロック２に入力される押圧力を其々の周辺従動ブロック７に伝達すると共に、周辺従動ブロック７を下方向に付勢する。また、各第２調圧バネ８のバネ定数ｋ２は、第１調圧バネ６のバネ定数ｋ１よりも小さく設定されている。
【００３１】
尚、本実施例では、第２のワークＷ２は、開口Ｈ２の周辺の上面に突起が無く平らであるケースを想定している。従って、主動ブロック２に押圧力が入力されていない自然状態においては、中央従動ブロック３の中央押圧面３ａが、各周辺従動ブロック７の周辺押圧面７ｃよりも下方に位置するように構成されている。即ち、図１に示したように、自然状態において、位置決圧着機構１を第２のワークＷ２に対して垂直に配置したとき、中央押圧面３ａから第２のワークＷ２までの距離をｄ１、周辺押圧面７ｃから第２のワークＷ２までの距離をｄ２とすれば、ｄ１＜ｄ２となるように構成されている。
【００３２】
以上のように構成された本実施例の位置決圧着機構１について、以下その動作を説明する。まず、位置決め圧着作業を行うにあたり、第２のワークＷ２の開口Ｈ２を中央ロッド４の先端部に差し込み、図１に示すように第２のワークＷ２が定位尖錐面部４ａに位置するまで挿入する。このとき、第２のワークＷ２が自然落下することを防ぐために、別途、第２のワークＷ２を一時的に保持する保持機構（図示せず）を設けておいてもよい。
【００３３】
次に、主動ブロック２に押圧力を入力し、位置決圧着機構１を第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ向かって押し下げる。位置決圧着機構１の下降に伴い、中央ロッド４の先端部が第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ挿入される（図２（ａ））。このとき、図２（ａ−１）に示すように、仮に、中央ロッド４の中心軸と開口Ｈ１の中心軸がずれていたとしても、中央ロッド４の先端の誘導縮径面部４ｂが開口Ｈ１の縁壁に接触して押されることで、中央ロッド４の中心軸は開口Ｈ１の中心軸方向へ自動的に誘導される。そして、中央ロッド４が、定位尖錐面部４ａまで開口Ｈ１に挿入された段階で、中央ロッド４の中心軸は開口Ｈ１の中心軸と一致し、それに伴い、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の中心軸は開口Ｈ１の中心軸と一致し、第１のワークＷ１に対し第２のワークＷ２が高い精度で位置合わせがされる。すなわち、開口精度公差内のバラツキも、この定位尖錐面部４ａの尖錐構造によって微調でき、高い軸出し精度が得られる。
【００３４】
次に、更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、第２のワークＷ２は第１のワークＷ１の上面で押し止められているため、第２のワークＷ２は中央ロッド４の定位尖錐面部４ａを摺動して中央従動ブロック３の中央押圧面３ａへ接近する。軈て、中央押圧面３ａが第２のワークＷ２の上面に当接して、中央押圧面３ａにより第２のワークＷ２上面の開口Ｈ２の周辺が押圧される（図２（ｂ））。このとき、中央押圧面３ａは、中央従動ブロック３の中央に向かって僅かに下方に傾斜した微傾斜錐面に形成されているので、図２（ｂ−１）の拡大図に示したように、主に開口Ｈ２の上縁近傍の領域Ｓに強い押圧力が加わり、開口Ｈ２の上縁から離れるほど押圧力は弱くなる。これにより、中央押圧面３ａで押圧することに伴い第２のワークＷ２が撓んだとしても、撓みによって開口Ｈ２の中心軸が開口Ｈ１の中心軸に対し位置ずれを起こすことが防止され、高い精度で位置合わせがされた状態が維持される。
【００３５】
次に、更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、中央押圧面３ａが第２のワークＷ２上面の開口Ｈ２周辺に当接した状態で第１調圧バネ６が圧縮されて押圧力が上昇すると共に、各周辺従動ブロック７の周辺押圧面７ｃが第２のワークＷ２に接近し、軈て、周辺押圧面７ｃが第２のワークＷ２に当接する（図２（ｃ））。これにより、第２のワークＷ２上面の縁辺に近い周辺領域が第１のワークＷ１に押圧される。更に、位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、各周辺従動ブロック７に対して設けられた第２調圧バネ８が圧縮されて、各周辺従動ブロック７から第２のワークＷ２上面に加わる押圧力が高まり、高い精度で位置合わせがされた状態のまま、第２のワークＷ２は第１のワークＷ１の上面に強く圧着される（図２（ｄ））。
【００３６】
以上のようにして、本実施例の位置決圧着機構１は、第１のワークＷ１の開口Ｈ１に対し第２のワークＷ２の開口Ｈ２を高い精度で同軸となるよう位置決めし、圧着することができる。また、最初に中央押圧面３ａにより開口Ｈ２の上縁近傍の領域を強く押圧し、それに続いて第２のワークＷ２上面の縁辺に近い周辺領域を押圧するようにしたことで、押圧時に第１のワークＷ１や第２のワークＷ２が撓んでも、高い精度で位置合わせがされた状態を維持することができる。また、各周辺従動ブロック７は、それぞれが、互いに独立に動くことができるので、第１のワークＷ１の表面形状が平面でない場合や第１のワークＷ１の表面が押圧の際に撓む場合であっても、高精度の位置決め圧着が可能となる。また、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１へ押し当てる１回の押し当て動作の中で、（１）まず、中央ロッド４の先端部（誘導縮径面部４ｂ，定位尖錐面部４ａ）による開口Ｈ１，Ｈ２の芯出しを行い、（２）次に、第２のワークＷ２及び第１のワークＷ１の開口縁近傍領域の圧着を行い、（３）最後に、第２のワークＷ２の縁辺領域の圧着を行う、という段階を踏んだ圧着工程を実行することができ、精度のよい位置決め圧着作業を実行することが可能となる。
【００３７】
図３に、第１のワークＷ１の表面形状が平面でない場合（凹曲面の場合）における位置決圧着機構１の動作例を示す。まず、図２で説明した場合と同様に、中央ロッド４の先端を第１のワークＷ１の開口Ｈ１に挿入する際に、中央ロッド４の定位尖錐面部４ａ及び誘導縮径面部４ｂにより、第２のワークＷ２の位置決めが行われる（図３（ａ））。続いて、中央従動ブロック３の中央押圧面３ａにより、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の上縁近傍領域が第１のワークＷ１に押圧されるが（図３（ｂ））、この際、押圧力によって第２のワークＷ２が第１のワークＷ１の表面形状によって撓む（第１のワークＷ１の表面形状が凸曲面であればこのときは第２のワークＷ２は撓まない）。ここで、第２のワークＷ２は、開口Ｈ２の上縁近傍領域が強く圧着され、縁辺領域は押圧されていないので、第２のワークＷ２の撓みによる位置ずれが防止される。そして、最後に、周辺従動ブロック７の周辺押圧面７ｃにより、第２のワークＷ２の表面全体が第１のワークＷ１に押圧され、第２のワークＷ２の全体が第１のワークＷ１に圧着される（図３（ｃ））。このとき、各周辺従動ブロック７は互いに独立に動くため、第１のワークＷ１の表面がどのような形状であっても、また第１のワークＷ１の表面が押圧の際に撓んだとしても、第１のワークＷ１の表面形状に適応して各周辺従動ブロック７が第２のワークＷ２の縁辺領域を押圧し、表面形状に応じて正確に圧着作業が行われる。尚、各周辺従動ブロック７は、第１のワークＷ１の表面形状に順応して、第１のワークＷ１をより均等に押圧できるようにするため、具体的にこの機構を応用する場合には、周辺ガイドロッド７ｂに対して当接ヘッド７ａを自由に回動できるように構成することが好ましい。
【００３８】
また、中央ロッド４の下端部を、図１に示したように、下端側に向かって漸次縮径するテーパ状とするとともに、中央ロッド４の下端部は、中央ロッド４の下端部分をなし先端に向かって相対的に急斜に縮径する誘導縮径面部４ｂと、誘導縮径面部４ｂに続く部分であって先端に向かって相対的に緩斜に漸縮径する定位尖錐面部４ａとからなる２段テーパ面とした。これにより、中央ロッド４を第１のワークＷ１の開口Ｈ１に差し込む際には、誘導漸縮径部４ｂが開口Ｈ１の縁を摺動して中央ロッド４の中心軸が開口Ｈ１の中心に誘導され、その後、緩やかに漸次縮径する定位尖錐部４ａが第１のワークの開口の内面に密嵌することで、正確な軸出しがなされる。これにより、中央ロッド４を開口Ｈ１に差し込む際に位置ずれの有無を気にする必要がなくなるため、使い勝手の向上と位置決め精度の向上とを両立させることができる。
【００３９】
尚、本実施例に於いては、第１調圧バネ６や第２調圧バネ８に圧縮コイルバネを用いた例を示したが、本発明では、第１調圧バネ６や第２調圧バネ８にどのようなバネを使用してもよい。例えば、図４（ａ）に、第２調圧バネ８として、引張コイルバネを使用した例を示す。このほか、第１調圧バネ６や第２調圧バネ８に渦巻きバネ、板バネ、ねじりコイルバネ等を使用してもよい。
【００４０】
また、図１の例では、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の周辺の表面形状が、突起が無く平らな場合を想定したため、中央押圧面３ａの高さを、周辺押圧面７ｃの高さよりも小さくし、中央押圧面３ａが周辺押圧面７ｃに先行して第２のワークＷ２の表面に当接するように構成しているが、中央押圧面３ａと周辺押圧面７ｃとの相対的な高さ関係は、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の周辺の表面形状に依存する。例えば、図４（ｂ）のように、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の周辺に突起Ｐ２がある場合には、中央押圧面３ａから第２のワークＷ２までの距離ｄ１は、突起Ｐ２の上面から中央押圧面３ａまでの距離となる。従って、中央押圧面３ａの高さが周辺押圧面７ｃの高さよりも大きい場合であっても、ｄ１＜ｄ２であれば、中央押圧面３ａが周辺押圧面７ｃに先行して第２のワークＷ２の表面に当接するため問題はない。従って、第２のワークＷ２の形状に応じて、中央従動ブロック３又は周辺従動ブロック７の底面の高さを適宜調整できるように構成しておくか、中央従動ブロック３又は周辺従動ブロック７を異なる高さのものに交換可能としておくことが好ましい。
【００４１】
また、本実施例の位置決圧着機構１を穿孔圧着器に適用する場合には、中央ロッド４の先端は打抜切刃とすればよい。
【実施例２】
【００４２】
図５は、本発明の実施例２に係る位置決圧着機構を表す図である。図５（ａ）は、主動ブロック２に押圧力が入力されておらず、第１調圧バネ６と各第２調圧バネ８が自然状態まで延びた初期状態を表す図、図５（ｂ）は主動ブロック２に押圧力が入力され、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１に圧着する作業を行っている状態を示す図である。図５において、図１と同様の構成部分については、同符号を付して説明は省略する。
【００４３】
本実施例の位置決圧着機構１では、新たに近接センサ９（変位検出手段）が追加された点が、実施例１と相違している。近接センサ９は、主動ブロック２の中空空間上部に設置されており、主動ブロック２に対する中央従動ブロック３の上端面の変位ｄｓ１を検出するセンサである。近接センサ９としては、外部磁界の影響により中央従動ブロック３上端の導体表面に発生する渦電流による磁気損失を検出する近接センサである。なお、変位検出手段としては、近接センサ９の代わりに、中央従動ブロック３上端での光の反射を用いて中央従動ブロック３の変位を検出する光電センサや、中央従動ブロック３上端が一定の変位に達すると接触してオンされるリミットスイッチなどを使用してもよい。
【００４４】
実施例１と同様の圧着作業を行う際に於いて、図５（ｂ）に示したように、近接センサ９により検出される、主動ブロック２に対する中央従動ブロック３の上端面の変位ｄｓ１が減少して所定の値まで達すると、主動ブロック２に対する押圧力入力を停止することで、第１のワークＷ１に第２のワークＷ２を圧着する際の押圧力を正確に調節することが可能となる。特に、製品を量産する際の生産ラインに於いては、圧着作業時の押圧力が一定となるように品質保証をすることが可能となる。
【００４５】
尚、手工具に本実施例の位置決圧着機構１を適用する場合には、変位ｄｓ１が減少して所定の値まで達すると、ブザーやランプ等の報知手段（図示せず）により作業者に報知するように構成することもできる。
【実施例３】
【００４６】
図６は、本発明の実施例３に係る位置決圧着機構を表す図である。図６において、実施例１の図４（ａ）と同様の構成部分については、同符号を付して説明は省略する。本実施例の位置決圧着機構１では、実施例１の図４（ａ）と比較して、新たに周辺圧調整ブロック１０及び第３調圧バネ１１（第３のバネ）が追加された点が相違している。
【００４７】
周辺圧調整ブロック１０は、各周辺従動ブロック７の其々に対し、該周辺従動ブロック７の上方に配設され、主動ブロック２の移動軸方向（図６では上下軸方向）に移動方向が規制された状態で、一定の動作ストローク範囲内で移動自在に配設されたブロックである。第３調圧バネ１１は、各周辺圧調整ブロック１０の其々に対し、該周辺圧調整ブロック１０と主動ブロック２との間に介設された引張コイルバネである。これらの第３調圧バネ１１は、主動ブロック２に入力される押圧力を対応する周辺圧調整ブロック１０に伝達すると共に、該周辺圧調整ブロック１０を中央ロッド４の先端方向（即ち、下方向）に付勢する。図６では、周辺圧調整ブロック１０は、直棒状のガイドロッド１０ａを備えている。主動ブロック２内部の中空空間の天井壁には、各周辺従動ブロック７の周辺ガイドロッド７ｂの上端の真上の位置にガイド孔が貫設されており、周辺圧調整ブロック１０のガイドロッド１０ａは、このガイド孔に摺動自在に嵌挿され、これにより、周辺圧調整ブロック１０の移動方向は上下軸方向に規制されている。第３調圧バネ１１は引張コイルバネなので、自然状態では、周辺圧調整ブロック１０は、その動作ストローク範囲の最下部に位置する。
【００４８】
また、周辺圧調整ブロック１０がその動作ストローク範囲の最下部に位置し、且つ、当該周辺圧調整ブロック１０に対応する周辺従動ブロック７がその動作ストローク範囲の最下部に位置する状態（即ち、図６の状態）において、周辺圧調整ブロック１０の下端面１０ｂは該周辺従動ブロック７の上端面７ｄから離隔した状態となる。また、周辺従動ブロック７が、その動作ストローク範囲内で上方に移動すると、該周辺従動ブロック７の上端面７ｄは該周辺圧調整ブロック１０ｂの下端面に当接し、これにより周辺圧調整ブロック１０が上方に押し上げられて、第３調圧バネ１１による押圧力が該周辺従動ブロック７へ伝達される。
【００４９】
以上のように構成された本実施例の位置決圧着機構１について、以下その動作を、図７を用いて説明する。まず、位置決め圧着作業を行うにあたり、第２のワークＷ２の開口Ｈ２を中央ロッド４の先端部に差し込み、図６に示すように第２のワークＷ２が定位尖錐面部４ａに位置するまで挿入する。次に、主動ブロック２に押圧力を入力し、位置決圧着機構１を第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ向かって押し下げる。位置決圧着機構１の下降に伴い、中央ロッド４の先端部が第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ挿入される。更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、第２のワークＷ２は第１のワークＷ１の上面で押し止められているため、第２のワークＷ２は中央ロッド４の定位尖錐面部４ａを摺動して中央従動ブロック３の中央押圧面３ａへ接近する。軈て、中央押圧面３ａが第２のワークＷ２の上面に当接して、中央押圧面３ａにより第２のワークＷ２上面の開口Ｈ２の周辺が押圧される（図７（ａ））。
【００５０】
更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、中央押圧面３ａが第２のワークＷ２上面の開口Ｈ２周辺に当接した状態で第１調圧バネ６が圧縮されて押圧力が上昇すると共に、各周辺従動ブロック７の周辺押圧面７ｃが第２のワークＷ２に接近し、軈て、周辺押圧面７ｃが第２のワークＷ２に当接する（図７（ｂ））。これにより、第２のワークＷ２上面の縁辺に近い周辺領域が第１のワークＷ１に押圧される。更に、位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、各周辺従動ブロック７に対して設けられた第２調圧バネ８が圧縮されて、各周辺従動ブロック７から第２のワークＷ２上面に加わる押圧力が高まり、軈て、各周辺従動ブロック７の上端面７ｄが、周辺圧調整ブロック１０の下端面１０ｂに当接する（図７（ｃ））。更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、今度は第２のワークＷ２上面の縁辺に近い周辺領域は、第２調圧バネ８と第３調圧バネ１１の２つのバネにより押圧されるようになり押圧力が増大し、強く圧着がされることになる（図７（ｄ））。
【００５１】
このように、第２のワークＷ２上面の縁辺に近い周辺領域を、最初は第２調圧バネ８のみで弱く押圧し、最後に第２調圧バネ８及び第３調圧バネ１１により強く押圧するという２段階の押圧力の変化のステップを踏むことで、押圧時に第２のワークＷ２が撓み位置ずれが生じる現象を極力抑えることが可能となる。
【実施例４】
【００５２】
図８は、本発明の実施例４に係る位置決圧着機構を表す図である。図８において、実施例３と同様の構成部分については、同符号を付して説明は省略する。本実施例の位置決圧着機構１では、実施例３と比較すると、機構構造としては、周辺従動ブロック７は中央従動ブロック３に上下に貫設されたガイド孔に摺動自在に嵌挿された点、及び、第２のバネとして、実施例３の第２調圧バネ８の代わりに、周辺従動ブロックと前記中央従動ブロックとの間に介設された戻しバネ８’を備えた点が相違している。戻しバネ８’は圧縮コイルバネであり、中央従動ブロック３に対して周辺従動ブロック７を上方に付勢する。中央従動ブロック３は、中央に摺動自在に挿通された中央ロッド４によって動作方向が、主動ブロック２の移動軸方向（上下方向）に規制されており、それに伴い、各周辺従動ブロック７の動作方向も、主動ブロック２の移動軸方向（上下方向）に規制されている。
【００５３】
以上のように構成された本実施例の位置決圧着機構１について、以下その動作を、図９を用いて説明する。まず、位置決め圧着作業を行うにあたり、第２のワークＷ２の開口Ｈ２を中央ロッド４の先端部に差し込み、図８に示すように第２のワークＷ２が定位尖錐面部４ａに位置するまで挿入する。次に、主動ブロック２に押圧力を入力し、位置決圧着機構１を第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ向かって押し下げる。位置決圧着機構１の下降に伴い、中央ロッド４の先端部が第１のワークＷ１の開口Ｈ１へ挿入される（図９（ａ））。更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、第２のワークＷ２は第１のワークＷ１の上面で押し止められているため、第２のワークＷ２は中央ロッド４の定位尖錐面部４ａを摺動して中央従動ブロック３の中央押圧面３ａへ接近する。軈て、中央押圧面３ａが第２のワークＷ２の上面に当接して、中央押圧面３ａにより第２のワークＷ２上面の開口Ｈ２の周辺が押圧される（図９（ｂ））。
【００５４】
更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、中央従動ブロック３が第１のワークＷ１及び第２のワークＷ２の反作用によって押し上げられ、第１調圧バネ６が圧縮されて、中央押圧面３ａから第２のワークＷ２へ及ぼされる押圧力が上昇していく。また、中央従動ブロック３が押し上げられることに伴い、各周辺従動ブロック７も中央従動ブロック３に随伴して上昇する。そして軈て、周辺従動ブロック７の上端面７ｄが、対向する周辺圧調整ブロック１０の下端面１０ｂに当接する。更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、周辺圧調整ブロック１０は、それに当接する周辺従動ブロック７によって押し上げられて、第３調圧バネ１１が引き延ばされ、周辺従動ブロック７には下向きの押圧力が加わり、戻しバネ８’が圧縮されて、周辺従動ブロック７は第２のワークＷ２に接近してゆく。そして軈て、周辺従動ブロック７の底面である周辺押圧面７ｃが第２のワークＷ２の上面に当接する（図９（ｃ））。
【００５５】
更に位置決圧着機構１を押し下げてゆくと、第２のワークＷ２の上面は、中央押圧面３ａと各周辺押圧面７ｃとによって押圧され、第２のワークＷ２の全体が第１のワークＷ１へ圧着される（図９（ｄ））。以上のようにして、本実施例の位置決圧着機構１による位置決圧着工程が完了する。
【実施例５】
【００５６】
図１０は、本発明の実施例５に係る位置決圧着工具の斜視図である。図１０は、位置決圧着工具１００の全体斜視図であり、図１０（ｂ）は、位置決圧着工具１００の中央従動ブロック３の下部、及び第２のワークＷ２であるリテーナを斜め下方から視た斜視図である。図１１は、図１０の位置決圧着工具の（ａ）正面図、（ｂ）左側面図（リニアガイド２０を外した状態）、（ｃ）平面図（Ｃ方向矢視図）、（ｄ）底面図（Ｂ方向矢視図）である。
【００５７】
本実施例の位置決圧着工具１００は、前述の実施例４の位置決圧着機構を手工具に適用したものである。従って、図１０において、図８に対応する構成部分には、同符号を附している。尚、本実施例の位置決圧着工具１００は、自動車のバンパ（第１のワークＷ１）に貫設された開口Ｈ１の内側面側に、衝突センサや撮像素子等の電子部品を装着するためのリテーナ（第２のワークＷ２）を圧着して取り付ける作業に使用されるものである。バンパに対面するリテーナの底面Ｆ２には（図１０（ｂ）参照）、接着テープが貼附されており、バンパにこの底面Ｆ２を圧着させることにより、リテーナが貼着される。また、リテーナの側壁Ｓ２の上面側には、このリテーナを中央従動ブロック３の下面側に一時的に保持するためのボスＢ２，Ｂ２が突設されている。中央従動ブロック３の下面側には、ボスＢ２，Ｂ２を嵌合するためのラッチ孔３ｂ，３ｂが形成されており、ボスＢ２，Ｂ２をラッチ孔３ｂ，３ｂに嵌合させることにより、圧着作業時にリテーナを中央従動ブロック３の下面側に一時的に保持されることができる。以下の説明に於いては、実施例１〜４に倣って、バンパを第１のワークＷ１、リテーナを第２のワークＷ２と呼ぶ。
【００５８】
本実施例の位置決圧着工具１００は、中央従動ブロック３を中心として取り囲む円周上に、８つの周辺従動ブロック７及び第２調圧バネ８が設けられており、各周辺従動ブロック７に対応して、８つのスプリングプランジャ１２が設けられている。各スプリングプランジャ１２の内部には、図１２に示したように、第３調圧バネ１１（本実施例では圧縮コイルバネ）及び周辺圧調整ブロック１０（スプリングプランジャ１２の可動ピン）が内蔵されている。
【００５９】
また、本実施例の位置決圧着工具１００は、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１上に位置決めする際に、第２のワークＷ２の取り付け方向を合わせるためのリニアガイド２０，２０を備えている。リニアガイド２０，２０は、主動ブロック２の左右側部に、装着されている。各リニアガイド２０は、主動ブロック２に固定された垂直方向のレール２０ａと、レール２０ａに上下に摺動自在に装着されたスライダ２０ｂと、スライダ２０ｂの下端に水平方向に突設されたガイドゲージ２０ｃとから構成されている。中央従動ブロック３の下面に、第２のワークＷ２を、ボスＢ２，Ｂ２をラッチ孔３ｂ，３ｂに嵌合させて取り付け、第１のワークＷ１上の開口Ｈ１の両側に附された、取り付け方向を示すマークに、左右のガイドゲージ２０ｃを合わさることで、第２のワークＷ２の取り付け方向を合わせることができる。
【００６０】
また、本実施例では、第１のワークＷ１であるバンパは、一般に平面状ではなく曲面状であり、さらに、一定の弾性を有している。従って、位置決圧着工具１００は、第１のワークＷ１の形状に柔軟に適応して圧着作業を行うことが出来るようにするため、周辺従動ブロック７の下端の当接ヘッド７ａは、周辺ガイドロッド７ｂに対して、回転軸７ｅにより回動自在に軸承されている（図１２参照）。これにより、当接ヘッド７ａは、一定の範囲で回動することが出来るので、第１のワークＷ１の形状に適応して当接ヘッド７ａの底面である周辺押圧面７ｃの全体が第１のワークＷ１の上面に当接し、均等な押圧を行うことが出来る。
【００６１】
また、中央ロッド４の下端には、先端アダプタ４’が脱着自在に装着されている。先端アダプタ４’は中央ロッド４の下端に磁石によって磁着されている。先端アダプタ４’は、圧着作業を行うワークＷ１，Ｗ２に適応して自由に取り替えが可能とされており、これにより、位置決圧着工具１００を様々な形状のワークＷ１，Ｗ２の圧着作業に使用することが可能となる。先端アダプタ４’は、下方に向かって僅かに縮径する円錐台形状に形成されており、その側面は、先端アダプタ４’の下端に向かって相対的に緩勾配で縮径する定位尖錐面部４ａ’と、先端アダプタ４’の下端をなし定位尖錐部４ａ’に対し相対的に急勾配に縮径する誘導縮径面部４ｂ’とを備えた２段傾斜テーパ構造となっている。
【００６２】
さらに、本実施例の位置決圧着工具１００は、実施例２において説明した近接センサ９，９も備えている（図１２参照）。この近接センサ９，９は、主動ブロック２の下面に、中央従動ブロック３の上面と対向して固設されており、主動ブロック２下面と中央従動ブロック３上面との間の距離を計測する。近接センサ９，９が検出する距離を参照することによって、第１調圧バネ６の収縮長を検出することができ、この収縮長から中央従動ブロック３が第２のワークＷ２に及ぼす押圧力を換算することが出来る。従って、近接センサ９，９の検出する距離を、予め決められた所定の値となるように圧着作業を行うことにより、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１に圧着する際の押圧力が常に一定の値と成るように保証することが可能となる。これは特に、流れ作業を行う生産ラインにおいては重要であり、製品の量産時に圧着作業時の押圧力に対して品質保証をすることが可能となる。
【００６３】
本実施例の位置決圧着工具１００における位置決圧着機構の動作は、実施例４と略同様であるが、図１３を用いて、以下に具体的に説明する。尚、図１３は、先端アダプタ４’は外した状態で使用する例を示している。
【００６４】
ここでは、図１３（ａ）に示すように、開口Ｈ１を有する第１のワークＷ１（バンパ）に対し、略同径の開口Ｈ２を有する第２のワークＷ２（リテーナ）を、両開口Ｈ１，Ｈ２の中心軸を一致させて圧着させる作業を行う。第２のワークＷ２の上面は、開口Ｈ２の周辺が段差状に突出し上面段差面Ｔ２が形成されている。位置決圧着工具１００は、自然状態では、第１調圧バネ６，６は伸長した状態にあり、中央従動ブロック３は、主動ブロック２に対し、動作ストローク範囲内で最も下方（離れた位置）に位置している。また、各戻しバネ８’は伸長した状態にあり、各周辺従動ブロック７は動作ストローク範囲内で最も上方に位置している。また、各第３調圧バネ１１（スプリングプランジャ１２内のバネ）は伸長した状態にあり、周辺圧調整ブロック１０（スプリングプランジャ１２の可動ピン）は動作ストローク範囲内で最も下方に位置している。また、各周辺圧調整ブロック１０の下端は、対向する周辺従動ブロック７の上端とは離隔した状態にある。
【００６５】
最初に、図１３（ｂ）に示すように、第２のワークＷ２のボスＢ２，Ｂ２を、中央従動ブロック３の下面側に設けられたラッチ孔３ｂ，３ｂに差し込み、第２のワークＷ２を中央従動ブロック３の下面に装着する。ボスＢ２，Ｂ２は、脱落しない程度にラッチ孔３ｂ，３ｂに軽く嵌め込まれただけである。
【００６６】
次に、中央ロッド４の先端を第１のワークＷ１の開口Ｈ１に差し込む（図１３（ｃ））。実施例１で説明したように、中央ロッド４は誘導縮径面部４ｂによって開口Ｈ１の中心に誘導され、定位尖錐面部４ａによって、第１のワークＷ１の開口Ｈ１と中央ロッド４の中心軸（即ち、第２のワークＷ２の開口Ｈ２の中心軸）とが同軸になるように、正確な中心軸の位置決めが自動的に行われる。また、中央従動ブロック３の底部の中央押圧面３ａは第２のワークＷ２の上面段差面Ｔ２に当接し、第１調圧バネ６が圧縮されて、中央押圧面３ａから上面段差面Ｔ２へ圧力が加わる。尚、図１３（ｃ）の状態では、各周辺従動ブロック７の上面は周辺圧調整ブロック１０の下端と離隔した状態にあり、各周辺従動ブロック７には押圧力は加わっていない（図１３（ｃ）では、周辺従動ブロック７の下部の当接ヘッド７ａが第２のワークＷ２に接触しているが、この段階では押圧力はまだ加わっていない）。従って、第２のワークＷ２には、開口Ｈ２の周辺近傍に最初に押圧力が加わり、開口Ｈ２の周辺近傍の下面が、第１のワークＷ１の開口Ｈ１の周辺近傍の上面に圧着され、第２のワークＷ２の縁辺領域はまだフリーな状態となる。従って、開口Ｈ２の周辺近傍が先に第１のワークＷ１に強く接着され、第２のワークＷ２の縁辺領域は比較的自由な状態であるため、圧着時に開口Ｈ１，Ｈ２の中心軸の位置ずれが生じることを極力抑えることができる。
【００６７】
更に、主動ブロック２を下方に押圧すると、図１３（ｄ）に示すように、各周辺従動ブロック７の上端面と周辺圧調整ブロック１０の下端面とが当接し、第３調圧バネ１１が圧縮されて、その反作用で周辺従動ブロック７が下方に押圧される。これにより、第２のワークＷ２の縁辺領域も第１のワークＷ１の上面に圧着されることになり、第２のワークＷ２の下面全体を第１のワークＷ１の上面に均等に接着することができる。ここで、各周辺従動ブロック７は、それぞれ独立に動くことが出来、また、各周辺従動ブロック７の各々に対して、周辺圧調整ブロック１０及び第３調圧バネ１１が設けられているため、図１３のように第１のワークＷ１の上面が湾曲していたとしても、その形状に応じて、各々の周辺従動ブロック７により均等に押圧力を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  位置決圧着機構
２  主動ブロック
２ａ  ガイドシリンダ
３  中央従動ブロック
３ａ  中央押圧面
３ｂ  ラッチ孔
４  中央ロッド（４’  先端アダプタ）
４ａ，４ａ’  定位尖錐面部
４ｂ，４ｂ’  誘導縮径面部
５  ロッド緩衝バネ
６  第１調圧バネ
７  周辺従動ブロック
７ａ  当接ヘッド
７ｂ  周辺ガイドロッド
７ｃ  周辺押圧面
７ｄ  上端面
７ｅ  回転軸
８  第２調圧バネ（８’  戻しバネ）
９  近接センサ
１０  周辺圧調整ブロック
１０ａ  ガイドロッド
１０ｂ  下端面
１１  第３調圧バネ
１２  スプリングプランジャ
２０  リニアガイド
２０ａ  レール
２０ｂ  スライダ
２０ｃ  ガイドゲージ
１００  位置決圧着工具
Ｗ１  第１のワーク
Ｗ２  第２のワーク
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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