(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
所定方向に長い長尺形状を有し、前記第１部材に締結される第２部材と、
前記所定方向に沿って間隔を設けて並び、前記第１部材に前記第２部材を締結するために設けられる複数のピン部材とを備え、
各前記ピン部材は、第１軸部と、前記第１軸部よりも大きい断面積を有し、前記第１軸部に対して偏心する第２軸部とを有し、
前記第１部材には、複数の第１ピン孔が設けられ、各前記第１ピン孔には、前記第１軸部が嵌合され、
前記第２部材には、複数の第２ピン孔が設けられ、各前記第２ピン孔には、前記第２軸部が嵌合され、
複数の前記ピン部材は、前記第１軸部に対して前記第２軸部が偏心する方向が互いに異なる第１ピン部材および第２ピン部材を含み、
前記第１ピン部材では、前記第２軸部が、前記第１軸部に対して前記所定方向に沿った一方向に偏心するように設けられ、
前記第２ピン部材では、前記第２軸部が、前記第１軸部に対して前記一方向とは反対の方向に偏心するように設けられる、締結構造。
【請求項２】
３以上の前記ピン部材を備える、請求項１に記載の締結構造。
【請求項３】
前記第２軸部は、その軸方向に見て、円形状を有する、請求項１または２に記載の締結構造。
【請求項４】
前記第１部材は、パイプ材である、請求項１から３のいずれか１項に記載の締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２０１７−９６４８９号公報（特許文献１）には、偏心ボルトと、偏心スリーブとを用いて、支台に、歯付きラックまたはリニアガイド等の機械要素を締結する締結システムが開示されている。偏心ボルトは、支台および機械要素内の受け入れ開口部に挿入される。次いで、偏心スリーブは、偏心ボルトの頭部区分上に摺動されることによって、偏心ボルトおよび機械要素の間に受け入れられる。
【０００３】
そのほか、従来の締結構造を開示する文献として、特開２０１５−３６５８５号公報（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−９６４８９号公報
【特許文献２】特開２０１５−３６５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１部材に、長尺形状を有する第２部材を締結する方法として、第１部材および第２部材を相互に位置決めし、仮固定した後、第１部材および第２部材にドリル加工とリーマ加工とを順に行ない、得られた孔にピン部材を挿入するという方法がある。この場合、高精度な孔加工が必要になったり、孔加工によって生じた切屑の処理が煩雑になったりする。
【０００６】
一方、上述の特許文献１に開示されるように、第１部材および第２部材の各製造時に孔を加工しておき、第１部材および第２部材の締結時にその孔にピン部材を挿入するという方法も考えられる。しかしながら、このような方法では、第１部材および第２部材に加工された孔同士の位置精度が低い場合が生じうる。これにより、孔の内壁と、ピン部材との間に隙間が生じるなどして、第２部材をその長手方向において確実に固定することができない可能性がある。
【０００７】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、第１部材に長尺形状を有する第２部材を締結する場合に、第２部材をその長手方向において確実に固定することが可能な締結構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の１つの局面に従った締結構造は、第１部材と、所定方向に長い長尺形状を有し、第１部材に締結される第２部材と、所定方向に沿って間隔を設けて並び、第１部材に第２部材を締結するために設けられる複数のピン部材とを備える。各ピン部材は、第１軸部と、第１軸部よりも大きい断面積を有し、第１軸部に対して偏心する第２軸部とを有する。第１部材には、複数の第１ピン孔が設けられる。各第１ピン孔には、第１軸部が嵌合される。第２部材には、複数の第２ピン孔が設けられる。各第２ピン孔には、第２軸部が嵌合される。複数のピン部材は、第１軸部に対して第２軸部が偏心する方向が互いに異なる第１ピン部材および第２ピン部材を含む。第１ピン部材では、第２軸部が、第１軸部に対して所定方向に沿った一方向に偏心するように設けられる。第２ピン部材では、第２軸部が、第１軸部に対して一方向とは反対の方向に偏心するように設けられる。
この発明の別の局面に従った締結構造は、第１部材と、所定方向に長い長尺形状を有し、第１部材に締結される第２部材と、所定方向に沿って間隔を設けて並び、第１部材に第２部材を締結するために設けられる複数のピン部材とを備える。各ピン部材は、第１軸部と、第１軸部よりも大きい断面積を有し、第１軸部に対して偏心する第２軸部とを有する。第１部材には、複数の第１ピン孔が設けられる。各第１ピン孔には、第１軸部が嵌合される。第２部材には、複数の第２ピン孔が設けられる。各第２ピン孔には、第２軸部が嵌合される。
【０００９】
このように構成された締結構造によれば、第１ピン孔および第２ピン孔の相互の位置精度が低い場合であっても、第１軸部を第１ピン孔に嵌合した状態でピン部材を回転させつつ、第１軸部に対して偏心する第２軸部を第２ピン孔に嵌合することによって、第１部材および第２部材にピン部材を容易に設けることができる。この際、各ピン部材において、第２軸部が第２ピン孔の内壁に対して片当たりした状態が得られる。第２軸部が第２ピン孔の内壁に対して片当たりする位置が、複数のピン部材間で異なることによって、所定方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせることができる。これにより、第２部材の長手方向である所定方向において、第２部材を確実に固定することができる。
【００１０】
また好ましくは、締結構造は、３以上のピン部材を備える。
また好ましくは、複数のピン部材は、第１軸部に対して第２軸部が偏心する方向が互いに異なる第１ピン部材および第２ピン部材を含む。
【００１１】
また好ましくは、第１ピン部材では、第２軸部が、第１軸部に対して所定方向に沿った一方向に偏心するように設けられる。第２ピン部材では、第２軸部が、第１軸部に対して一方向とは反対の方向に偏心するように設けられる。
【００１２】
また好ましくは、第２軸部は、その軸方向に見て、円形状を有する。
このように構成された締結構造によれば、第２軸部が第２ピン孔の内壁に対して片当たりする位置が、複数のピン部材間でばらつく確率がより高まるため、所定方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせ易くなる。これにより、所定方向において第２部材をより確実に固定することができる。
【００１３】
また好ましくは、第１部材は、パイプ材である。
このように構成された締結構造によれば、パイプ材からなる第１部材が低剛性であることに起因して、第１部材に設けられる第１ピン孔の位置精度が低くなる場合が想定される。このような場合であっても、所定方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせることによって、第２部材を所定方向において確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、この発明に従えば、第１部材に長尺形状を有する第２部材を締結する場合に、第２部材をその長手方向において確実に固定することが可能な締結構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態における締結構造が適用されたガントリーローダを示す斜視図である。
【図２】図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す上面図である。
【図３】図２中のローダフレーム、ラックおよびピン部材を示す分解組み立て図である。
【図４】図２中の２点鎖線ＩＶで囲まれた範囲のピン部材を拡大して示す上面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線上の矢視方向に見たガントリーローダを示す断面図である。
【図６】ローダフレームおよびラックの締結時における第１工程を示す断面図である。
【図７】ローダフレームおよびラックの締結時における第２工程を示す断面図である。
【図８】図４中のローダフレームおよびラックの締結構造の変形例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１７】
図１は、この発明の実施の形態における締結構造が適用されたガントリーローダを示す斜視図である。図１を参照して、まず、ガントリーローダ１０の全体構造について説明する。
【００１８】
ガントリーローダ１０は、工作機械において加工対象となるワークを搬送するための装置である。ガントリーローダ１０は、たとえば、旋盤の主軸にワークを受け渡したり、旋盤の主軸からワークを受け取ったり、複数の旋盤間においてワークを搬送したりする。
【００１９】
なお、本明細書においては、ガントリーローダ１０によるワークの搬送方向に平行な水平軸を「Ｚ軸」といい、Ｚ軸に直交する水平軸を「Ｘ軸」といい、鉛直軸を「Ｙ軸」という。図１中において、Ｚ軸方向に沿った右方向を「＋Ｚ軸方向」といい、Ｚ軸方向に沿った左方向を「−Ｚ軸方向」という。図１中において、Ｘ軸方向に沿った紙面の手前方向を「＋Ｘ軸方向」といい、Ｘ軸方向に沿った紙面の奥方向を「−Ｘ軸方向」という。
【００２０】
ガントリーローダ１０は、ローダフレーム２１と、スライダー１２と、昇降ロッド１５と、ロボットハンド１６とを有する。
【００２１】
ローダフレーム２１は、水平方向に延びている。ローダフレーム２１は、Ｚ軸方向に直線状に延びている。ローダフレーム２１は、ガントリーローダ１０が設置される床面から上方に離れた位置に支持されている。ローダフレーム２１は、金属から構成されている。ローダフレーム２１は、パイプ材からなる。
【００２２】
ローダフレーム２１は、Ｘ軸−Ｙ軸平面により切断された場合に、矩形形状の断面形状を有する。より具体的には、ローダフレーム２１は、上部２１ｔと、底部２１ｂと、前部２１ｆと、後部２１ｒとを有する。上部２１ｔおよび底部２１ｂは、Ｙ軸方向（上下方向）において、互いに対向している。上部２１ｔは、底部２１ｂの上方に設けられている。前部２１ｆおよび後部２１ｒは、Ｘ軸方向において、互いに対向している。前部２１ｆは、後部２１ｒから＋Ｘ軸方向に離れた位置に設けられている。前部２１ｆおよび後部２１ｒの上端部は、Ｘ軸方向における上部２１ｔの両端部にそれぞれ接続されている。前部２１ｆおよび後部２１ｒの下端部は、Ｘ軸方向における底部２１ｂの両端部にそれぞれ接続されている。
【００２３】
スライダー１２は、ローダフレーム２１に対して、Ｚ軸方向にスライド移動が可能なように設けられている。スライダー１２およびローダフレーム２１には、Ｚ軸方向におけるスライダー１２のスライド移動を可能とするための送り機構、案内機構、および、駆動源としてのモータ１３等が設けられている。
【００２４】
ガントリーローダ１０は、上記の送り機構として、ラック３１と、ピニオン（不図示）とを有する。ラック３１は、金属から構成されている。ラック３１は、ローダフレーム２１に締結されている。ラック３１は、ローダフレーム２１の上部２１ｔに締結されている。ラック３１は、Ｙ軸方向において、ローダフレーム２１（上部２１ｔ）に重ね合わされている。
【００２５】
ラック３１は、Ｚ軸方向に長い長尺形状を有する。ラック３１は、Ｚ軸方向に直線状に延びている。Ｚ軸方向におけるラック３１の長さは、Ｘ軸方向におけるラック３１の長さよりも大きい。Ｚ軸方向におけるラック３１の長さは、Ｙ軸方向におけるラック３１の長さ（厚み）よりも大きい。
【００２６】
ラック３１は、複数の分割体３１ｐを有する。ラック３１は、複数の分割体３１ｐがＺ軸方向に並ぶ分割構造を有する。ラック３１は、このような分割構造に限られず、Ｚ軸方向において連続的に延びる一体構造を有してもよい。
【００２７】
ピニオン（不図示）およびモータ１３は、スライダー１２に取り付けられている。モータ１３の回転軸は、ピニオンに接続されている。ピニオンは、ラック３１と噛み合っている。モータ１３からの動力が伝達されたピニオンが、ラック３１と噛み合いながら回転することによって、スライダー１２がＺ軸方向に送られる。
【００２８】
ガントリーローダ１０は、上記の案内機構として、リニアガイドを有する。リニアガイドのレール１７は、Ｚ軸方向に直線状に延びている。レール１７は、ローダフレーム２１に締結されている。レール１７は、ローダフレーム２１の前部２１ｆおよび後部２１ｒの各々に締結されている。
【００２９】
昇降ロッド１５は、Ｙ軸方向（上下方向）に直線状に延びている。昇降ロッド１５は、スライダー１２に取り付けられている。昇降ロッド１５は、スライダー１２に対して、Ｙ軸方向にスライド移動が可能なように設けられている。昇降ロッド１５およびスライダー１２には、Ｙ軸方向における昇降ロッド１５のスライド移動を可能とするための送り機構、案内機構としてのガイドブロック１４、および、駆動源としてのモータ等が設けられている。
【００３０】
ロボットハンド１６は、ワークを把持可能な爪形状を有する。ロボットハンド１６は、昇降ロッド１５の下端部に設けられている。
【００３１】
続いて、ローダフレーム２１およびラック３１の締結構造について説明する。図２は、図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す上面図である。
【００３２】
図１および図２を参照して、ガントリーローダ１０は、複数のボルト６１と、複数のピン部材４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）とをさらに有する。ピン部材４１は、ＳＣＭ材等の金属から構成されている。
【００３３】
ラック３１（分割体３１ｐ）は、複数のボルト６１と、複数のピン部材４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）とを用いて、ローダフレーム２１に締結されている。ボルト６１は、Ｙ軸方向において、ラック３１に挿通され、ローダフレーム２１に締め付けられている。ピン部材４１は、Ｙ軸方向において、ラック３１およびローダフレーム２１に嵌合されている。
【００３４】
複数のボルト６１は、Ｚ軸方向に沿って、互いに間隔を設けて並んでいる。複数のピン部材４１は、Ｚ軸方向に沿って、互いに間隔を設けて並んでいる。ピン部材４１Ａ、ピン部材４１Ｂおよびピン部材４１Ｃは、挙げた順に、＋Ｚ軸方向に沿って並んでいる。複数のボルト６１および複数のピン部材４１は、Ｚ軸方向に沿って、互いに間隔を設けて並んでいる。ボルト６１およびピン部材４１は、Ｚ軸方向に沿って、交互に並んでいる。
【００３５】
なお、ボルト６１およびピン部材４１の配列は、特に限定されず、たとえば、ラック３１の各分割体３１ｐの締結に、２つのピン部材４１が用いられてもよいし、４つ以上の複数のピン部材４１が用いられてもよい。Ｚ軸方向において互いに隣り合うボルト６１間に、複数のピン部材４１が設けられてもよいし、Ｚ軸方向において互いに隣り合うピン部材４１間に、複数のボルト６１が設けられてもよい。
【００３６】
また、複数のピン部材４１の配列は、Ｚ軸方向に一直線に並ぶ構成に限られない。Ｚ軸方向に沿って並ぶ複数のピン部材４１間において、Ｘ軸方向の位置ずれが存在してもよい。
【００３７】
図３は、図２中のローダフレーム、ラックおよびピン部材を示す分解組み立て図である。図４は、図２中の２点鎖線ＩＶで囲まれた範囲のピン部材を拡大して示す上面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線上の矢視方向に見たガントリーローダを示す断面図である。
【００３８】
図３から図５を参照して、ピン部材４１は、第１軸部４６と、第２軸部４２とを有する。
【００３９】
第１軸部４６は、一方向に沿って軸状に延びる形状を有する。第１軸部４６は、Ｙ軸方向に平行な中心軸１０２に沿って軸状に延びている。第１軸部４６は、中心軸１０２を中心とする円柱形状を有する。第１軸部４６は、中心軸１０２の軸方向に見て、円形状を有する。
【００４０】
第２軸部４２は、第１軸部４６と平行に軸状に延びる形状を有する。第２軸部４２は、Ｙ軸方向に平行な中心軸１０１に沿って軸状に延びている。第２軸部４２は、中心軸１０１を中心とする円柱形状を有する。第２軸部４２は、中心軸１０１の軸方向に見て、円形状を有する。
【００４１】
第１軸部４６および第２軸部４２は、Ｙ軸方向において互いに連設されている。第１軸部４６は、第２軸部４２の底面４３からＹ軸方向に突出している。第２軸部４２は、第１軸部４６よりも大きい断面積を有する。中心軸１０１に直交する平面により切断された場合に得られる第２軸部４２の断面積は、中心軸１０２に直交する平面により切断された場合に得られる第１軸部４６の断面積よりも大きい。
【００４２】
第２軸部４２は、第１軸部４６に対して偏心している。第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１は、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２に対してずれている。第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１をその軸方向に延長した直線は、第１軸部４６の内部を通ってもよいし、第１軸部４６の外部を通ってもよい。本実施の形態におけるピン部材４１では、中心軸１０１をその軸方向に延長した直線が、第１軸部４６の内部を通っている。
【００４３】
ローダフレーム２１には、第１ピン孔２２が設けられている。ラック３１には、第２ピン孔３２が設けられている。第１ピン孔２２には、第１軸部４６が嵌合されている。第２ピン孔３２には、第２軸部４２が嵌合されている。
【００４４】
第１ピン孔２２は、Ｙ軸に平行な中心軸１０７に沿って延びている。第１ピン孔２２は、中心軸１０７に沿って延びる先に底部を有する有底の孔である。第１ピン孔２２は、ローダフレーム２１を貫通する貫通孔であってもよい。第１ピン孔２２は、第１軸部４６に対応する開口形状を有する。第１ピン孔２２は、中心軸１０７の軸方向に見て、円形の開口形状を有する。
【００４５】
第２ピン孔３２は、Ｙ軸に平行な中心軸１０６に沿って延びている。第２ピン孔３２は、ラック３１を貫通する貫通孔である。第２ピン孔３２は、第２軸部４２に対応する開口形状を有する。第２ピン孔３２は、中心軸１０６の軸方向に見て、円形の開口形状を有する。
【００４６】
第１ピン孔２２および第２ピン孔３２は、Ｙ軸方向において互いに連通している。第２ピン孔３２は、第１ピン孔２２よりも大きい開口面積を有する。中心軸１０６に直交する平面により切断された場合に得られる第２ピン孔３２の開口面積は、中心軸１０７に直交する平面により切断された場合に得られる第１ピン孔２２の開口面積よりも大きい。
【００４７】
第２ピン孔３２は、第１ピン孔２２に対して偏心している。第２ピン孔３２の軸中心である中心軸１０６は、第１ピン孔２２の軸中心である中心軸１０７に対してずれている。中心軸１０７に対する中心軸１０６のずれ量は、中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量と同じである。第１ピン孔２２に第１軸部４６が嵌合された場合に、中心軸１０７および中心軸１０２が同一直線上に重なり合う。第２ピン孔３２に第２軸部４２が嵌合された場合に、中心軸１０６および中心軸１０１が同一直線上に重なり合う。
【００４８】
図４および図５を参照して、複数のピン部材４１は、第１軸部４６に対して第２軸部４２が偏心する方向が互いに異なる第１ピン部材としてのピン部材４１Ａと、第２ピン部材としてのピン部材４１Ｂとを含む。
【００４９】
ピン部材４１Ａでは、第２軸部４２が、第１軸部４６に対してＺ軸方向に沿った一方向に偏心するように設けられている。ピン部材４１Ｂでは、第２軸部４２が、第１軸部４６に対してその一方向とは反対の方向に偏心するように設けられている。
【００５０】
より具体的には、ピン部材４１Ａにおいては、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して−Ｚ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ａにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｚ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ａにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て−Ｚ軸方向にずれて位置している。
【００５１】
ピン部材４１Ｂにおいては、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して＋Ｚ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ｂにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｚ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ｂにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て＋Ｚ軸方向にずれて位置している。
【００５２】
ピン部材４１Ｃにおいては、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して−Ｚ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ｃにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｚ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ｃにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て−Ｚ軸方向にずれて位置している。
【００５３】
ピン部材４１Ａにおける中心軸１０１および中心軸１０２と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０１および中心軸１０２と、ピン部材４１Ｃにおける中心軸１０１および中心軸１０２とは、Ｚ軸方向に平行な直線上に並んでいる。
【００５４】
ピン部材４１Ａにおける中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量と、ピン部材４１Ｃにおける中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量とは、同じ大きさである。
【００５５】
図６および図７は、ローダフレームおよびラックの締結時における工程を示す断面図である。
【００５６】
図６および図７を参照して、ローダフレーム２１およびラック３１の各製造時の段階で、ローダフレーム２１およびラック３１にそれぞれ第１ピン孔２２および第２ピン孔３２を加工する。
【００５７】
ローダフレーム２１およびラック３１の締結時、ローダフレーム２１に対してラック３１を位置合わせしながら組み付ける。図２に示される複数のボルト６１を用いて、ラック３１をローダフレーム２１に対して仮固定する。
【００５８】
ハンマーを用いて、ピン部材４１をラック３１およびローダフレーム２１に打ち込む。この際、まず、ピン部材４１の第１軸部４６が第１ピン孔２２に嵌合する。次に、ピン部材４１を中心軸１０２を中心に回転させながらピン部材４１をさらに打ち込む。このとき、第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向と、第１ピン孔２２に対する第２ピン孔３２の偏心方向とが対応することによって、ピン部材４１の第２軸部４２が第２ピン孔３２に嵌合する。
【００５９】
複数のピン部材４１を全てラック３１およびローダフレーム２１に打ち込んだら、図２に示される複数のボルト６１を締め増すことによって、ラック３１をローダフレーム２１に対して本固定する。以上の工程により、ローダフレーム２１およびラック３１の締結が完了する。
【００６０】
図４および図５を参照して、ローダフレーム２１およびラック３１にそれぞれ設けられる第１ピン孔２２および第２ピン孔３２の相互の位置精度が低い場合がある。特に本実施の形態では、ローダフレーム２１がパイプ材からなる。パイプ材は低剛性であるため、ローダフレーム２１に第１ピン孔２２を加工する際に、ローダフレーム２１に反りや歪み等が生じることによって、複数の第１ピン孔２２の位置精度が低くなる可能性が高くなる。
【００６１】
一方、本実施の形態では、ローダフレーム２１およびラック３１の締結時に、上記のとおり、第１軸部４６を第１ピン孔２２に嵌合した状態でピン部材４１を回転させつつ、第２軸部４２を第２ピン孔３２に嵌合させる。これにより、第１ピン孔２２および第２ピン孔３２の相互の位置精度が低い場合であっても、ピン部材４１の回転方向において第２軸部４２の外周面を第２ピン孔３２の内壁に押し当てながら、ハンマーによる打撃力を第２軸部４２に加えることによって、第２軸部４２を第２ピン孔３２に容易に嵌合することができる。
【００６２】
この際、複数のピン部材４１の各々において、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に片当たりした状態が得られる。各ピン部材４１において、第２ピン孔３２の内壁に対する第２軸部４２の片当たりは、第１ピン孔２２および第２ピン孔３２の相互の位置ずれの度合いおよび方向、第２軸部４２が第２ピン孔３２に挿入される時のピン部材４１の回転方向、第２軸部４２の外周面および第２ピン孔３２の内壁の表面粗さ、ならびに、第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向などに起因して、中心軸１０１の軸周りにおいてランダムな位相位置に生じる。
【００６３】
このように、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に片当たりする位置が、複数のピン部材４１間で異なることによって、Ｚ軸方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせることが可能となる。これにより、Ｚ軸方向においてラック３１にガタが生じないように、ラック３１をローダフレーム２１に対して確実に固定することができる。
【００６４】
たとえば、図４に示されるように、ピン部材４１Ａにおいては、中心軸１０１に対して−Ｚ軸方向および−Ｘ軸方向の間であって、−Ｘ軸方向寄りの位相位置で、第２ピン孔３２の内壁に対する第２軸部４２の片当たりが生じている。ピン部材４１Ｂにおいては、中心軸１０１に対して＋Ｚ軸方向および−Ｘ軸方向の間であって、＋Ｚ軸方向寄りの位相位置で、第２ピン孔３２の内壁に対する第２軸部４２の片当たりが生じている。ピン部材４１Ｃにおいては、中心軸１０１に対して−Ｚ軸方向および−Ｘ軸方向の間であって、−Ｚ軸方向寄りの位相位置で、第２ピン孔３２の内壁に対する第２軸部４２の片当たりが生じている。
【００６５】
この場合、ピン部材４１Ａおよびピン部材４１Ｂは、ピン部材４１Ａおよびピン部材４１Ｂから第２ピン孔３２の内壁に対してＺ軸方向に沿った引っ張り方向の力が加わった状態で、ローダフレーム２１およびラック３１に設けられる。また、ピン部材４１Ｂおよびピン部材４１Ｃは、ピン部材４１Ｂおよびピン部材４１Ｃから第２ピン孔３２の内壁に対してＺ軸方向に沿った圧縮方向の力が加わった状態で、ローダフレーム２１およびラック３１に設けられる。これにより、ラック３１がローダフレーム２１に対してＺ軸方向において強固に固定されるため、Ｚ軸方向におけるラック３１の位置を確実に保持することができる。
【００６６】
なお、図４中では、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に片当たりする位置が矢印によって示されているが、第２ピン孔３２の内壁に対する第２軸部４２の片当たりは、実際には、中心軸１０１の軸周りにおける所定の位相範囲に渡って生じたり、中心軸１０１の周方向に離れた複数箇所で生じたりもする。
【００６７】
また、本実施の形態では、３以上のピン部材４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）によって、ラック３１がローダフレーム２１に対して締結されている。このような構成により、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に対して片当たりする位置が、複数のピン部材４１間でばらつく確率がより高まる。これにより、Ｚ軸方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせ易くなるため、Ｚ軸方向においてラック３１をローダフレーム２１に対してより確実に固定することができる。
【００６８】
ピン部材４１Ａ（４１Ｃ）における第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向と、ピン部材４１Ｂにおける第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向とが、互いに異なる。この場合、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に対して片当たりする位置が定まる要因の１つに、各ピン部材４１における第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向が挙げられるため、上記構成により、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に対して片当たりする位置が、複数のピン部材４１間でばらつく確率がより高まる。これにより、Ｚ軸方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせ易くなるため、Ｚ軸方向においてラック３１をローダフレーム２１に対してより確実に固定することができる。また、このような効果は、ピン部材４１Ａ（４１Ｃ）における第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向が、−Ｚ軸方向であり、ピン部材４１Ｂにおける第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向が、−Ｚ軸方向とは反対方向の＋Ｚ軸方向である場合に、より有効に奏される。
【００６９】
第２軸部４２は、その軸方向に見て、円形状を有する。このような構成によれば、第２軸部４２が第２ピン孔３２の内壁に対して片当たりする位置が、第２軸部４２の形状の影響を受けにくいため、複数のピン部材４１間でばらつく確率がより高まる。これにより、Ｚ軸方向に沿った引っ張り方向または圧縮方向の力を生じさせ易くなるため、Ｚ軸方向においてラック３１をローダフレーム２１に対してより確実に固定することができる。
【００７０】
以上に説明した、この発明の実施の形態における締結構造についてまとめると、本実施の形態における締結構造は、第１部材としてのローダフレーム２１と、所定方向としてのＺ軸方向に長い長尺形状を有し、ローダフレーム２１に締結される第２部材としてのラック３１と、Ｚ軸方向に沿って間隔を設けて並び、ローダフレーム２１にラック３１を締結するために設けられる複数のピン部材４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）とを備える。各ピン部材４１は、第１軸部４６と、第１軸部４６よりも大きい断面積を有し、第１軸部４６に対して偏心する第２軸部４２とを有する。ローダフレーム２１には、複数の第１ピン孔２２が設けられる。各第１ピン孔２２には、第１軸部４６が嵌合される。ラック３１には、複数の第２ピン孔３２が設けられる。各第２ピン孔３２には、第２軸部４２が嵌合される。
【００７１】
このように構成された、この発明の実施の形態における締結構造によれば、ローダフレーム２１に長尺形状を有するラック３１を締結する場合に、ラック３１をその長手方向であるＺ軸方向において確実に固定することができる。
【００７２】
図８は、図４中のローダフレームおよびラックの締結構造の変形例を示す上面図である。
【００７３】
図８を参照して、本変形例では、ピン部材４１Ａにおいて、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して＋Ｘ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ａにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｘ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ａにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て＋Ｘ軸方向にずれて位置している。
【００７４】
ピン部材４１Ｂにおいては、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して−Ｚ軸方向かつ−Ｘ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ｂにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に対して傾斜する直線上に並んでいる。ピン部材４１Ｂにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て−Ｚ軸方向かつ−Ｘ軸方向にずれて位置している。
【００７５】
ピン部材４１Ｃにおいては、第２軸部４２が、第１軸部４６に対して−Ｘ軸方向に偏心している。ピン部材４１Ｃにおいては、第２軸部４２の軸中心である中心軸１０１と、第１軸部４６の軸中心である中心軸１０２とが、Ｘ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ｃにおいては、中心軸１０１が、中心軸１０２から見て−Ｘ軸方向にずれて位置している。
【００７６】
ピン部材４１Ａにおける中心軸１０１と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０１と、ピン部材４１Ｃにおける中心軸１０１とは、Ｚ軸方向に平行な直線上に並んでいる。ピン部材４１Ａにおける中心軸１０２と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０２と、ピン部材４１Ｃにおける中心軸１０２とは、相互にＸ軸方向にずれている。このような構成に限られず、たとえば、ピン部材４１Ａにおける中心軸１０２と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０２と、ピン部材４１Ｃにおける中心軸１０２とが、Ｚ軸方向に平行な直線上に並ぶ構成であってもよい。
【００７７】
ピン部材４１Ａ（４１Ｃ）における中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量と、ピン部材４１Ｂにおける中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量とは、異なる大きさである。
【００７８】
本変形例に示されるように、第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心方向は、特に限定されない。また、締結構造は、中心軸１０２に対する中心軸１０１のずれ量（第１軸部４６に対する第２軸部４２の偏心量）が異なる複数のピン部材４１を有してもよい。
【００７９】
なお、本発明における締結構造は、ローダフレーム２１およびラック３１の締結に限られず、たとえば、図１中のローダフレーム２１に対するリニアガイドのレール１７の締結に適用されてもよい。このほか、本発明における第２部材は、物体の直線位置を検出するためのスケール（リニアエンコーダ）であってもよい。
【００８０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
この発明は、たとえば、ワークを搬送するためのガントリーローダに適用される。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ガントリーローダ、１２  スライダー、１３  モータ、１４  ガイドブロック、１５  昇降ロッド、１６  ロボットハンド、１７  レール、２１  ローダフレーム、２１ｂ  底部、２１ｆ  前部、２１ｒ  後部、２１ｔ  上部、２２  第１ピン孔、３１  ラック、３１ｐ  分割体、３２  第２ピン孔、４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ  ピン部材、４２  第２軸部、４３  底面、４６  第１軸部、６１  ボルト、１０１，１０２，１０６，１０７  中心軸。
【要約】
【課題】第１部材に対して長尺形状を有する第２部材を締結する場合に、第２部材のその長手方向における位置がより確実に保持される締結構造、を提供する。
【解決手段】締結構造は、ローダフレーム（第１部材）２１と、Ｚ軸方向に長い長尺形状を有し、ローダフレーム２１に締結されるラック（第２部材）３１と、Ｚ軸方向に沿って間隔を設けて並び、ローダフレーム２１にラック３１を締結するために設けられる複数のピン部材４１とを備える。各ピン部材４１は、第１軸部４６と、第１軸部４６よりも大きい断面積を有し、第１軸部４６に対して偏心する第２軸部４２とを有する。ローダフレーム２１には、複数の第１ピン孔２２が設けられる。各第１ピン孔２２には、第１軸部４６が嵌合される。ラック３１には、複数の第２ピン孔３２が設けられる。各第２ピン孔３２には、第２軸部４２が嵌合される。
【選択図】図５【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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