(57)【要約】【課題】本明細書は、フレームの脱着が容易な固定装置を提供する。【解決手段】固定装置２は、フレーム１００を固定する固定基部３ａ、３ｂ、４を備えている。夫々の固定基部３ａ、３ｂ、４は、フレーム１００と接する受け面２２ａ、４２ａを有している爪ホルダ３２、４２と、一対のガイド爪３１、４１を備えている。一対のガイド爪３１、４１は、フレーム１００の幅と同じ距離だけ離れており、受け面３２ａ、４２ａに隣接して受け面３２ａ、４２ａの法線方向に突出している。固定部３ａ、３ｂは、爪ホルダ３２に隣接して配置されている電磁石３３を備えている。固定基部３ａと固定基部４は、受け面３２ａ、４２ａが同じ方向を向き、かつ、一対のガイド爪３１、４１の並び方向が非平行となるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石で吸着可能な金属で作られているとともに湾曲しているフレームを固定する固定装置であり、
前記フレームを固定する少なくとも２個の固定基部を備えており、
夫々の前記固定基部は、
前記フレームと接する受け面を有している受け部と、
前記フレームの幅と同じ距離だけ離れており、前記受け面に隣接して前記受け面の法線方向に突出している一対のガイド爪と、
を備えており、
少なくとも１個の前記固定部は、前記受け部の内部に配置されている、又は、前記一対のガイド爪の並び方向及び前記法線方向の両方と直交する方向で前記受け部に隣接して配置されている磁石を備えており、
第１の前記固定基部と第２の前記固定基部は、前記受け面が同じ方向を向き、かつ、前記一対のガイド爪の並び方向が非平行となるように配置されている、固定装置。
【請求項２】
第１の前記固定基部と第２の前記固定基部は、前記一対のガイド爪の並び方向が直交するように配置されている、請求項１に記載の固定装置。
【請求項３】
第３の前記固定基部であってその一対のガイド爪の並び方向が前記第１の固定基部のガイド爪の並び方向と同じであるとともに、当該第３の前記固定基部の前記受け面の向きが前記第１の固定基部の受け面の向きと同じになるように配置されている第３の固定基部を備えている、請求項２に記載の固定装置。
【請求項４】
前記一対のガイド爪は、その並び方向に移動可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の固定装置。
【請求項５】
前記磁石は前記受け面の法線方向に移動可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、湾曲しているフレームを固定する固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、車両用シートの骨格となるフレームを固定するクランプ（固定装置）が開示されている。クランプは、フレームに様々な部品を組み付ける製造ラインで用いられる。特許文献１のクランプは、Ｖ字形の保持面を有する固定クランプジョウと、固定クランプジョウの保持面に当接されたフレームを上から押し付ける可動クランプジョウを備えている。可動クランプジョウは、アクチュエータによって揺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２８５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の固定装置は、可動クランプジョウでフレームを上から抑える。それゆえ、フレームの脱着時に可動クランプジョウを動かす必要がある。可動クランプジョウを動かす時間だけフレームの脱着に時間を要する。素早く簡便にフレームの脱着ができる固定装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
車両用シートなどのフレームは、磁石で吸着可能な金属（鉄などの強磁性体を主成分とする金属）で作られていることが多い。また、フレームは、少なくとも一部が湾曲した形状を有していることが多い。本明細書は、磁石で吸着可能な金属で作られているとともに湾曲しているフレームを素早く簡便に脱着できる固定装置を提供する。
【０００６】
本明細書が開示する固定装置は、湾曲しているフレームを固定する少なくとも２個の固定基部を備えている。夫々の固定基部は、受け部と一対のガイド爪を備えている。受け部は、フレームと接する受け面を有している。一対のガイド爪は、フレームの幅と同じ距離だけ離れており、受け面に隣接して受け面の法線方向に突出している。少なくとも１個の固定基部は、さらに、磁石を備えている。磁石は、受け部の内部に配置されている。あるいは、磁石は、一対のガイド爪の並び方向及び受け面の法線方向の両方と直交する方向で受け部に隣接して配置されている。そして、第１の固定基部と第２の固定基部は、受け面が同じ方向を向き、かつ、一対のガイド爪の並び方向が非平行となるように配置されている。この固定装置は、フレームを磁石で固定する。湾曲しているフレームは、非平行に配置された２組のガイド爪で位置決めされる。この固定装置は、湾曲しているフレームを簡単に位置決めして固定することができる。さらに、この固定装置は、フレームを上から抑える固定クランプジョウが不要なので、フレームを素早く簡便に脱着することができる。
【０００７】
第１の固定基部と第２の固定基部は、一対のガイド爪の並び方向が直交するように配置されているとよい。そのような固定装置は、直角に曲がったフレームを固定するのに適している。さらに、本明細書が開示する固定装置は、第３の固定基部を備えているとよい。第３の固定基部は、その一対のガイド爪の並び方向が、第１の固定基部のガイド爪の並び方向と同じであるとともに、第３の固定基部の受け面の向きが第１の固定基部の受け面の向きと同じになるように配置されている。第３の固定基部を備えた固定装置は、Ｕ字形状のフレームを固定するのに好適である。
【０００８】
上記した一対のガイド爪は、その並び方向に移動可能であることが望ましい。一対のガイド爪がその並び方向に移動可能であると、固定装置を様々な幅のフレームに適用することができる。また、磁石は、受け面の向いている方向に移動可能であるとよい。磁石を受け面の向いている方向に沿ってフレームから離れるように移動させると、フレームへの磁力が弱まり、少ない力でフレームを固定装置から外すことができる。
【０００９】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の固定装置２の斜視図である（フレーム固定前）。
【図２】実施例の固定装置２の斜視図である（フレームを固定し、部品を組み付けた後）。
【図３】固定基部３ａの斜視図である。
【図４】固定基部４の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施例の固定装置２を説明する。図１は、固定装置２の斜視図である。図１には、固定装置２に固定される予定のフレーム１００も示してある。フレーム１００は、自動車のシートの背部の上部フレームであり、Ｕ字形状に湾曲している。符号１０１は、ヘッドレストを装着するパイプである。
【００１２】
固定装置２は自動車のシートの組立装置で用いられる。シート組立装置にて、固定装置２がフレーム１００（上部フレーム）を固定し、下部フレームやその他の部品が取り付けられる。図２に、フレーム１００が固定装置２に固定され、フレーム１００（上部フレーム）に下部フレーム１０３と他の部品が取り付けられた様子を示す。
【００１３】
固定装置２は、３個の固定基部３ａ、３ｂ、４を備えている。固定基部３ａ、３ｂ、４が、フレーム１００を直接に固定する部分である。固定基部３ａ、３ｂ、４は、支持柱５、６に支持されている。支持柱５の端部にはフランジ７が設けられており、このフランジ７が、不図示の組立装置に取り付けられる。説明の便宜上、図中のＺ軸正方向を「上」と定義する。
【００１４】
固定基部３ａと３ｂは同じ構成である。固定基部３ａについて説明する。図３に固定基部３ａのみの斜視図を示す。固定基部３ａは、台座３５、磁石受け３６、電磁石３３、爪ホルダ３２、一対のガイド爪３１を備えている。台座３５は、先に述べた支持柱６に支持される部品である。台座３５の上に磁石受け３６が固定されており、その磁石受け３６の側面に爪ホルダ３２が固定されている。磁石受け３６は、内部に円筒空間を有しており、その円筒空間に電磁石３３が挿入されている。
【００１５】
爪ホルダ３２には一対のガイド爪３１が取り付けられている。一対のガイド爪３１の間隔Ｗ１は、固定対象であるフレーム１００の幅と同じ長さに設定されている。なお、一対のガイド爪３１は、ボルト３８で爪ホルダ３２に取り付けられており、ボルト３８を回転させることで、一対のガイド爪３１の間隔Ｗ１を調整することができる。フレーム１００と異なるフレームを固定する場合には、一対のガイド爪３１の間隔Ｗ１を、固定予定のフレームの幅に合わせる。
【００１６】
爪ホルダ３２の上面、即ち、一対のガイド爪３１の間における爪ホルダ３２の面を受け面３２ａと称する。この受け面３２ａがフレーム１００に当接する。一対のガイド爪３１は、爪ホルダ３２の受け面３２ａに隣接しているとともに、受け面３２ａの両側で、受け面３２ａの法線方向に突出している。受け面３２ａの法線方向はＺ方向に一致しており、一対のガイド爪３１の並び方向はＹ方向に一致している。電磁石３３は、法線方向（Ｚ方向）とガイド爪３１の並び方向（Ｙ方向）の双方と直交する方向（Ｘ方向）で爪ホルダ３２に隣接している。
【００１７】
固定基部４について説明する。図４に固定基部４のみの斜視図を示す。固定基部４は、爪ホルダ４２、一対のガイド爪４１を備えている。固定基部４は、爪ホルダ４２が、先に述べた支持柱５（図１参照）に支持される。
【００１８】
爪ホルダ４２には一対のガイド爪４１が取り付けられている。一対のガイド爪４１の間隔Ｗ２は、固定対象であるフレーム１００の幅と同じ長さに設定されている。一対のガイド爪４１は、ボルト４８で爪ホルダ４２に取り付けられており、ボルト４８を回転させることで、一対のガイド爪４１の間隔Ｗ２を調整することができる。フレーム１００と異なるフレームを固定する場合には、一対のガイド爪４１の間隔Ｗ２を、固定予定のフレームの幅に合わせる。
【００１９】
爪ホルダ４２の上面、即ち、一対のガイド爪４１の間における爪ホルダ４２の面を受け面４２ａと称する。この受け面４２ａがフレーム１００に当接する。一対のガイド爪４１は、爪ホルダ４２の受け面４２ａに隣接しているとともに、受け面４２ａの両側で、受け面４２ａの法線方向に突出している。受け面４２ａの法線方向はＺ方向に一致しており、一対のガイド爪４１の並び方向はＸ方向に一致している。
【００２０】
図１に示すように、３個の固定基部３ａ、３ｂ、４は、受け面３２ａ、４２ａの法線が同じ方向（Ｚ軸正方向）を向くように配置されている。固定対象のフレーム１００の湾曲に合わせ、固定基部３ａ、３ｂは、一対のガイド爪３１の並び方向（Ｙ方向）が平行になるように配置されており、固定基部４は、そのガイド爪４１の並び方向（Ｘ方向）が、固定基部３ａのガイド爪３１の並び方向（Ｙ方向）と直交するように配置されている。
【００２１】
固定対象のフレーム１００は、磁石に吸着できる鉄で作られている。フレーム１００は、不図示の多関節ロボットによってハンドリングされる。多関節ロボットがフレーム１００を３個の固定基部３ａ、３ｂ、４のそれぞれのガイド爪３１、４１に収まるように移動する。電磁石３３に電力を供給すると、磁力が発生し、フレーム１００は、固定基部３ａ、３ｂの電磁石３３に吸い寄せられ、受け面３２ａ、４２ａがフレーム１００に当接する。同時に、フレーム１００の幅方向では一対のガイド爪３１、４１が、フレーム１００の幅方向を位置決めする。固定基部３ａ、３ｂの電磁石３３が、一対のガイド爪３１（４１）の間でフレーム１００が受け面３２ａ（４２ａ）に当接した状態を保持する。固定基部４は、そのガイド爪４１の並び方向（Ｘ方向）が、固定基部３ａ、３ｂのガイド爪３１の並び方向（Ｙ方向）と直交しており、固定基部３ａ、３ｂ、４に固定されたフレーム１００は、固定装置２に対する相対位置が一意に定まる。固定基部３ａ、３ｂのガイド爪２１はＹ方向に並んでおり、フレーム１００のＹ方向の位置を定める。固定基部４のガイド爪４１はＸ方向に並んでおり、フレーム１００のＸ方向の位置を定める。電磁石３３によってフレーム１００はＺ方向を向く受け面３２ａ、４２ａに当接し、フレーム１００のＺ方向が定まる。こうして、フレーム１００のＸ方向とＹ方向とＺ方向の位置が一意に定まる。
【００２２】
フレーム１００を固定装置２から外すときは、電磁石３３に供給されている電力を遮断する。そうすると、電磁石３３の磁力が消失し、フレーム１００は簡単に外せるようになる。３個の固定基部３ａ、３ｂ、４の受け面３２ａ、４２ａが全て同じ方向（Ｚ軸正方向）を向いているので、フレーム１００は、Ｚ方向に脱着できる。
【００２３】
以上、説明したように、固定装置２は、磁力によりフレームを複数の固定基部３ａ、３ｂ、４に固定する。電磁石３３の磁力によってフレーム１００を固定するので、フレーム１００を押さえ付ける可動式のクランプジョウが不要である。固定装置２は、素早く簡便にフレーム１００を脱着することができる。
【００２４】
実施例の固定装置２に関する留意点を述べる。磁石（電磁石）は、複数の固定基部のうち、少なくとも１個の固定基部に備えられていればよい。大きなフレームを固定する場合は、複数の磁石を備えていることが好適である。例えば、実施例の固定装置２の固定基部４は、爪ホルダ４２の受け面４２ａの部分（図４において符号４２ｂが示す部分）が磁石であってもよい。また、電磁石３３は、爪ホルダ３２に隣接するように配置されている構造に代えて、爪ホルダ３２の内部に備えられていてもよい。なお、電磁石に代えて永久磁石を用いてもよい。その場合、取り付けられたフレームに対して永久磁石を近づけたり遠ざけたりするアクチュエータを備えているとよい。フレームから永久磁石を遠ざけることによって、フレームが外れやすくなる。
【００２５】
実施例の固定装置２では、ガイド爪３１（４１）は、手動でその間隔を調整することができる。固定装置２は、ガイド爪３１（４１）を移動させるアクチュエータを備えていてもよい。逆に固定装置２は、電磁石３３を受け面３２ａの法線方向に移動させるアクチュエータを備えていなくともよい。
【００２６】
実施例の固定装置２は、ガイド爪３１の並び方向（Ｙ方向）が同じである２個の固定基部３ａ、３ｂと、ガイド爪４１の並び方向が固定基部３ａのガイド爪３１の並び方向と直交する第３の固定基部４を備えている。湾曲したフレームを位置決めして固定するには、受け面の法線方向が同じであるとともに、ガイド爪の並び方向が非平行となるように配置された少なくとも２個の固定基部を備えていればよい。
【００２７】
実施例の固定基部３ａが第１の固定基部の一例に相当する。固定基部４が第２の固定基部の一例に相当する。固定基部３ｂが第３の固定基部の一例に相当する。３個の固定基部３ａ、３ｂ、４の受け面３２ａ、４２ａは、同じ方向を向いている。爪ホルダ３２、４２が、受け面３２ａ、４２ａを有する受け部の一例に相当する。
【００２８】
固定対象のフレームは、全てが磁石で吸着できる金属で作られていなくともよい。固定基部の受け面が当接する部分だけが磁石で吸着できる金属で作られていればよい。
【００２９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３０】
２：固定装置
３ａ、３ｂ、４：固定基部
５、６：支持柱
７：フランジ
３１、４１：ガイド爪
３２、４２：爪ホルダ
３２ａ、４２ａ：受け面
３３：電磁石（磁石）
３５：台座
３６：磁石受け
３８、４８：ボルト
１００：フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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