(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポット接合装置用のマウンティングアセンブリであって、
該マウンティングアセンブリが第１支持アームを備え、
該第１支持アームは、マウンティング面とアクチュエータを収容するよう構成された収容部を有し、
前記マウンティングアセンブリがアライメントブラケットを更に備え、
該アライメントブラケットは、前記アクチュエータと係合するように構成され、前記第１支持アームの前記マウンティング面の複数の位置間を可動であり、
前記アライメントブラケットを前記複数の位置のうちの任意の位置にて固定するよう構成されるクランプアセンブリを更に備える、スポット接合装置用のマウンティングアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のマウンティングアセンブリであって、前記収容部が、前記アクチュエータに対してオーバーサイズとした穿孔を備える、マウンティングアセンブリ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマウンティングアセンブリであって、前記アライメントブラケットが、連続体内において前記マウンティング面のあらゆる位置に可動である、マウンティングアセンブリ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、前記複数の位置が前記第１支持アームの長手軸に沿って互いに離間している、マウンティングアセンブリ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、前記複数の位置は、前記第１支持アームの横幅を跨いで互いに離間している、マウンティングアセンブリ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、
前記クランプアセンブリがマウンティングラグを備え、
前記マウンティングラグは、前記アライメントブラケットおよび前記マウンティング面の両者に対して固定可能であり、
前記マウンティングラグが複数の位置間にある前記アライメントブラケットおよび／または前記マウンティング面にて可動であることにより、前記アライメントブラケットが、前記マウンティング面の前記複数の位置間を可動である、マウンティングアセンブリ。
【請求項７】
請求項６に記載のマウンティングアセンブリであって、前記マウンティングラグが、少なくとも１つのセットねじを用いる、前記アライメントブラケットおよび／または前記マウンティング面に対して固定可能である、マウンティングアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のマウンティングアセンブリであって、前記マウンティングラグが、少なくとも１対の対向型セットねじを用いる、前記アライメントブラケットおよび／または前記マウンティング面に対して固定可能である、マウンティングアセンブリ。
【請求項９】
請求項７または８に記載のマウンティングアセンブリであって、少なくとも１つの前記セットねじが、くさび部材に作用するように配置され、カム面を有する前記くさび部材が、連携するセットねじを締めることで、前記マウンティングラグを変位させるよう配置され、前記アライメントブラケットおよび／または前記マウンティング面が互いに相対的に動くことにより、前記アライメントブラケットが少なくとも１つの前記複数の位置に向けて動く、マウンティングアセンブリ。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、前記マウンティングラグが、少なくとも１つのシムを用いる、前記アライメントブラケットおよび／または前記マウンティング面に対して固定可能である、マウンティングアセンブリ。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、前記アライメントブラケットまたは前記マウンティング面が、少なくとも一部の前記マウンティングラグが摺動可能に収容されるガイドウェイを規定し、あるいは、前記マウンティングラグが、少なくとも一部の前記アライメントブラケットまたは前記第１支持アームが摺動可能に収容されるガイドウェイを規定し、前記ガイドウェイが、前記マウンティングラグおよび前記アライメントブラケット、あるいは、前記マウンティングラグおよび前記マウンティング面の相対動作を制限するよう配置される、マウンティングアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、アクチュエータをマウンティングアセンブリにクランプするように構成されたアクチュエータ保持アセンブリを備える、マウンティングアセンブリ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のマウンティングアセンブリであって、前記アクチュエータ保持アセンブリが、アクチュエータの円周方向に配置される複数のボルトおよび／またはナットを備える、マウンティングアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、アンビルを収容するよう構成された収容部を有する第２支持アームを更に備え、
前記マウンティングアセンブリが、前記第１支持アームの収容部と前記第２支持アームの収容部との間のスパンを規定する、マウンティングアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のマウンティングアセンブリであって、前記マウンティング面が、前記第２支持アームから背向する、マウンティングアセンブリ。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のマウンティングアセンブリであって、前記マウンティング面が、前記スパンに対して実質的に垂直である、マウンティングアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリであって、前記アクチュエータと係合するように構成された第２アライメントブラケットを更に備え、前記第２アライメントブラケットは、前記第１支持アームの第２マウンティング面の複数の位置間にて可動であり、前記マウンティングアセンブリが、前記複数の位置にある前記第２アライメントブラケットを固定するように構成されるクランプアセンブリを更に備える、マウンティングアセンブリ。
【請求項１８】
アンビル、アクチュエータおよびダイ、並びに留め具を動かし、あるいは、クリンチングまたはスポット溶接に作用するパンチと、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のマウンティングアセンブリとを備え、ダイおよびパンチの一方が前記アクチュエータに取り付けられるため可動であり、ダイおよびパンチの他方がアンビルの少なくとも一部を形成する、接合装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置を使用して加工物の２つ以上の層を留め合わせる製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己穿孔リベットツール等のスポット接合装置に用いられる形式のマウンティングアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
自己穿孔リベット、いわゆるＳＰＲは、スポット接合技術である。この場合、自己穿孔リベットは、ダイ上に設置される層を有する加工物にパンチで打ち込まれる。ダイは、ダイに向かってリベットを加工物に打ち込めば加工物の材料が塑性変形するように形成されている。加工物材料をこのように処理すれば、リベットの環状先端部が外向きに裾状に拡がり、加工物材料のアップセット環状部に包み込まれた状態に保たれる。リベットの裾状に広がる先端が加工物のアップセット環状部と噛み合った状態で結合することにより、リベットの外れや加工物の層の分離を防ぐ。
【０００３】
加工物へのリベットの挿入は、油圧シリンダまたは電気アクチュエータなどのリニアアクチュエータを用いて行う。リニアアクチュエータは、一方の反力フレームの支持アームに取り付けられるアンビルと対向する反力フレームの支持アームに取り付けられる。リニアアクチュエータは、パンチおよびリベットを静止状態の加工物およびダイに向けて打ち込み、あるいは、ダイおよび加工物を静止状態のリベットおよびパンチに向けて打ち付ける。
【０００４】
ＳＰＲなどのスポット接合技術の性能においては、パンチとダイの整列を保つ反力フレームの機能が重要である。なぜなら、これらの部材の不整列は、接合に不具合を生じさせかねないためである。例えば、リベットがダイの中央を外れた位置に向けて打ち込まれることにより、塑性変形材料の処理が妨げられる。このような処理への妨げにより、リベットが正確に打ち込まれず、接合に不具合が生じる。
【０００５】
加えて、パンチによりリベットが打ち込まれることにより、比較的大きな負荷が反力フレームにかかることが多い。この大きな負荷は、反力フレームを長時間に亘って歪ませ、以前には正確であった整列を崩しかねない。そのため、ＳＰＲなどのスポット接合技術用の反力フレームは、非常に強く、かつかなり高精度に製造されることを要する。これらの制約は、フレームの製造コストに多大な影響を与える。更に、フレームに求められる精度により、作業場での作業中にフレームが偶発的に衝撃にさられた場合には、それまでは不具合のなかったフレームを取り換える必要が生じる。
【０００６】
同様の問題は、スポット接合ツールがロボットアームにより操作される場合においても生じる。アームは、アームが操作するアクチュエータおよび／またはアンビルが間隔を置いて所定の位置に整列され、スポット接合操作が作用する前にロボットアームが加工物を所望の位置に配置することを前提としてプログラムされている。ロボットアームが正確な位置に加工物を配置する場合、アクチュエータおよび／またはアンビルが所定位置に整列されていなければ、アクチュエータおよび／またはアンビルは加工物上の異なる位置に整列されることとなる。その結果、ツールは不正確な位置にて接合を行うこととなる。これは、パンチおよびダイを整列させることを要するスポット接合技術や、ブラインドリベットなどのダイを使用しないスポット接合技術において懸念すべき追加的な問題を生じさせる。
【０００７】
従来技術において、ＳＰＲなどのスポット接合技術に用いられるアクチュエータは、ロックナットを用いる反力フレームに取り付けられてきた。反力フレームは、アクチュエータがその最小クリアランス内に収容される貫通孔を有する。（そのため、アクチュエータの整列は、穿孔の整列により決定される。）アクチュエータは、アクチュエータの出力シャフトから最も遠い穿孔の端部にて休止するショルダ、および穿孔の他方の端部から突き出る雄ねじを備える。ロックナットが支持アームに接触するまでロックナットをアクチュエータのねじ部にねじ込むことにより、アクチュエータは所定の位置に保たれる。
【０００８】
アクチュエータを保持する上記方法の問題として、ナットが非常に緊密でなければならないことが挙げられる。リベットの挿入中にパンチまたはダイが前進すると、アクチュエータはそれと同等の力で後方に押される。ナットには、支持アームからアクチュエータのショルダを持ち上げる後方への力を防止するに十分な軸線方向力を与えなければならない。ショルダが、支持アームから少しでも持ち上げられた場合、擦過（いわゆる「フレッティング」）が生じかねない。擦過は、耐荷重部の強度に影響を与え、アクチュエータは穿孔内にて自身の移動を非常に困難にする溶着を生じさせかねない。近年では、アクチュエータにより与えられる力の大きさ、すなわち、支持アームからアクチュエータのショルダを持ち上げる後方への力は増加している。そのため、ナットに求められる強度も同様に増加している。いくつかの状況下では、この増加した力を許容することが不可能である。なぜなら、ナットが所要の程度にまで締められた場合、ナットのねじがアクチュエータのねじ部を内向きに移動させ、アクチュエータを圧砕し、その機能に損傷を与えかねないからである。
【０００９】
ロックナットを十分に締めることができる程度にアクチュエータが十分な強度を有していても、ナットを締めつけるべきトルクの大きさは、組立工が通常のツールにより生成することのできる大きさを越えることとなる。そのため、高価で嵩張る動力工具を用いてナットを締めなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した不利な点を軽減もしくは除去し、および／または新たな反力フレーム、スポット接合装置あるいは、製品またはその製造方法を提供することは、本発明の目的の１つである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１態様において、本発明は、スポット接合装置用のマウンティングアセンブリを提供する。このマウンティングアセンブリは第１支持アームを備え、第１支持アームは、マウンティング面とアクチュエータを収容するよう構成された収容部を有する。マウンティングアセンブリはアライメントブラケットを更に備え、アライメントブラケットは、アクチュエータと係合するように構成され、第１支持アームのマウンティング面の複数の位置間を可動であり、アライメントブラケットを、複数の位置のうちの任意の位置にて固定するよう構成されるクランプアセンブリを更に備える。
【００１２】
アライメントブラケットは、マウンティング面にて可動であるため、アクチュエータの位置を調整することができる。例えば、アクチュエータとアンビルとを整列させる、あるいは、アクチュエータを正確なロボット操作のために間隔をあけた位置に整列させることができる。マウンティングアセンブリは、アンビルおよびアクチュエータを整列させるようにスポット接合装置を組立てる間に、調整前におけるより低い寸法公差で製造することができる。継続的な使用によりマウンティングアセンブリに歪みが生じた場合、マウンティングアセンブリを調整または再調整することができる。そのため、マウンティングアセンブリの嵩を減らし、従って軽くすること、および／またはより高価でない材料から製造することができる。更に、マウンティングアセンブリが偶発的な衝突による変形後に調整または再調整可能であるため、交換部品の購入を要せず、装置を稼動状態に復帰させるために要する休止時間を短縮することができる。マウンティング面において可動であるアライメントブラケットは、アクチュエータの位置を変更するために有利に作用する単純かつ操作が容易な機構を提供する。
【００１３】
収容部は、アクチュエータに対してオーバーサイズとした穿孔を備えることができる。
【００１４】
少なくとも１つの中間部材、例えば、アライメントブラケットとマウンティング面との間に配置するスペーサまたは高摩擦材料のシートを備えていてもよい。マウンティング面は、平面であってもよいし、そうでなくともよい。
【００１５】
アンビルは、アクチュエータにより動かされる構成要素がアクチュエータに向かって前進するとき、スポット接合操作を実現する構成要素である。例えば、ＳＰＲの場合、アクチュエータが静止状態の加工物およびダイに向けてパンチおよびリベットを打ち込むとき、ダイは、アンビルまたはその一部を形成する。同様に、アクチュエータが静止状態のリベットおよびパンチに向けてダイおよび加工物を打ち込むとき、パンチは、アンビルまたはその一部を形成する。
【００１６】
第１支持アームの収容部は、例えば、図２に示すような穿孔であってもよい。代替的に、第１支持アームの収容部は、インデント、溝、アクチュエータをその間に収容するよう構成された一対のフィンガ、またはラグ列などの他の適切な形状であってもよい。アライメントブラケットは、アクチュエータと係合するために位置決め部を有することができる。位置決め部は、上述した少なくとも１つの構成または、他の適切な形状を有していてもよい。
【００１７】
アライメントブラケットは、連続体内においてマウンティング面の任意の位置に可動である。このことにより、アライメントブラケットの位置への制約が少なくなり、良好な調整機能をもたらされる。
【００１８】
代替的に、アライメントブラケットは、離散した複数の位置に可動であってもよい。例えば、アライメントブラケットは、ボルトを用いてマウンティング面に固定することもできる。この場合、ボルト孔がアライメントブラケット上にあり、マウンティング面が整列されている位置においてのみアライメントブラケットを固定することができる。
【００１９】
複数の位置は第１支持アームの長手軸に沿って互いに離間している。代替的または追加的に、複数の位置は、第１支持アームの横幅を跨いで互いに離間していてもよい。
【００２０】
例えば、複数の位置は、第１支持アームの長手軸およびその横幅に沿う位置に間隔を有してもよく、また、第１支持アームの横幅を跨ぎ、かつその長手軸に沿う位置にて互いに離間していてもよい。あるいは、複数の位置は、第１支持アームの長さおよび幅に関して分布されていてもよい。
【００２１】
本発明の第１態様に係るマウンティングアセンブリは、クランプアセンブリがマウンティングラグを備えることができる。マウンティングラグは、アライメントブラケットおよびマウンティング面の両者に対して固定可能であってもよい。マウンティングラグが、アライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に対して複数の位置間で可動であることにより、アライメントブラケットは、マウンティング面上の複数の位置間を可動であってもよい。
【００２２】
例えば、マウンティングラグは、マウンティング面に対する縦方向の３箇所の位置間にて可動である。また、アライメントブラケットは、マウンティングラグに対する横方向の３箇所の位置間にて可動である。このような場合、アライメントブラケットは、マウンティング面の９箇所の異なる位置にて固定可能である。 
【００２３】
マウンティングラグは、少なくとも１つのセットねじを用いてアライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に固定可能とすることができる。
【００２４】
セットねじを用いることで、マウンティングラグを固定するために有利に作用する単純で操作が容易な機構を提供することができる。
【００２５】
マウンティングラグは、少なくとも１つのセットねじを用いてアライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に固定可能である。この場合、マウンティングラグは、少なくとも１つのセットねじに加え、他の機構によっても、アライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に固定可能とすることができる。
【００２６】
マウンティングラグは、少なくとも１対の対向型セットねじを用いてアライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に固定可能とすることができる。
【００２７】
マウンティングラグが、少なくとも１本のセットねじまたは１対の対向型セットねじを用いることで固定可能である場合、少なくとも１つのセットねじは、くさび部材に作用するように配置され、カム面を有するくさび部材が、連携するセットねじを締めることで、マウンティングラグを変位させるよう配置され、アライメントブラケットおよび／またはマウンティング面が互いに相対的に動くことにより、アライメントブラケットは少なくとも１つの複数の位置に向けて動く。
【００２８】
代替的な構成として、マウンティングラグおよび／またはアライメントブラケットおよび／またはマウンティング面にカム面を設けることもでき、その場合にカム面は、少なくとも１つのセットねじにより直接また間接的に作用するように配置される。
【００２９】
代替的または追加的に、マウンティングラグは、少なくとも１つのシムを用いてアライメントブラケットおよび／またはマウンティング面に固定可能とすることができる。
【００３０】
シムを用いることで、マウンティングラグを固定するために有利に作用する単純および／または操作が容易な機構を提供することができる。
【００３１】
そのような構成において、マウンティングラグは、マウンティング面のキャビティ内に収容され、マウンティングラグとキャビティの壁との間にある適切なサイズを有する楔形のシムを打ち込むことにより配置される。
【００３２】
アライメントブラケットまたはマウンティング面は、少なくとも一部のマウンティングラグが摺動可能に収容されるガイドウェイを規定し、あるいは、マウンティングラグは、少なくとも一部のアライメントブラケットまたは第１支持アームが摺動可能に収容されるガイドウェイを規定し、ガイドウェイは、マウンティングラグおよびアライメントブラケット、あるいは、マウンティングラグおよびマウンティング面の相対動作を制限するよう配置される。例えば、ガイドウェイは、平面内での動きまたは直線に沿う動きに対する相対動作を制限する。
【００３３】
マウンティングアセンブリは、アクチュエータをマウンティングアセンブリにクランプするように構成されたアクチュエータ保持アセンブリを更に備えることができる。
【００３４】
アクチュエータ保持アセンブリは、アクチュエータの円周方向に配置される複数のボルトおよび／またはナットを備えることができる。
【００３５】
複数のボルトおよび／またはナットを用いるアクチュエータを固定することにより、ロックナットはもはや必要でなくなるため、ロックナットがアクチュエータの壁を内向きに圧砕するという上述したようなリスクを除去することができる。更に、複数のボルトおよび／またはナットにより与えられるクランプ力は、両者間にて共有されるべき負荷をかける構成とすることができる。これにより、締められるべき各ボルトまたはナットへのトルクを減少させ、ボルト／ナットへの度重なる締め付けによりトルクへのクランプ力を生じさせることができる。これは、組立工が通常のツールを用いることで達成することができる。
【００３６】
クランプアセンブリは、２本〜５本、あるいはそれ以上の本数のボルトを備えてもよい。ボルトは、実質的にアクチュエータの周りに均等な間隔を置いて配置される。ボルトおよび／またはナットが、アクチュエータの円周方向に配置される場合において、両者は、実質的にアクチュエータの円周方向に均等な間隔を置いて、あるいは置かずに配置され、および／または、アクチュエータから実質的に等しい半径方向距離を隔てた位置に配置される。
【００３７】
マウンティングアセンブリは、アンビルを収容するよう構成された収容部を有する前記第２支持アームを更に備えることができ、この場合にマウンティングアセンブリは、第１支持アームの収容部と第２支持アームの収容部との間のスパンを規定する。
【００３８】
第１支持アームおよび第２支持アームは、中心ハブから突き出ることで、Ｃ字形フレームなどの反力フレームを形成することができる。
【００３９】
アライメントブラケットがアクチュエータの支持アーム上に配置されることにより、アンビル周りのマウンティング構成の領域を最小限のサイズすることができ、従って、加工物内の小さなスペースに達することができるという利点がある。
【００４０】
マウンティング面は、第２支持アームから背向する配置とすることができる。これによりアライメントブラケットを支持アーム間のスペースの外側に配置することができ、マウンティング面へのアクセスを容易にし、ブラケットが支持アーム間に配置された加工物により打ち込まれるリスクを低減させる。
【００４１】
代替的に、マウンティング面は、第２支持アームに対向するように配置され、あるいは、他の適切な方向に向けて配置されてもよい。
【００４２】
マウンティング面は、スパンに対して実質的に垂直である。
【００４３】
マウンティング面がスパンに対して実質的に垂直であることにより、アライメントブラケットは、その距離を著しく変更することなく、第２支持アームの収容部からスパンに対して平行方向に、マウンティング面へと動くことができる。これにより、アクチュエータおよびアンビルの整列を両者間の距離を変更することなく調整ことができる。アクチュエータおよびアンビルの整列を調整することにより両者間の距離が著しく変更する場合、アクチュエータの操作可能なストローク長も著しく変化し得る。これにより、続いて挿入されるリベットの貫通に過不足が生じることを防止するためアクチュエータ制御システムを再校正する必要性が生じ得る。
【００４４】
本発明の第１態様は、スポット接合装置用のアクチュエータマウンティングアセンブリを備え、アクチュエータマウンティングアセンブリは、第１支持アームを備え、第１支持アームは、マウンティング面とアクチュエータを収容するよう構成された収容部を有し、アクチュエータマウンティングアセンブリはアライメントブラケットを更に備え、アライメントブラケットは、アクチュエータと係合するように構成され、第１支持アームのマウンティング面の複数の位置間を可動であり、アライメントブラケットを複数の位置のうちの任意の位置にて固定するよう構成されるクランプアセンブリを更に備える構成とすることができる。
【００４５】
第２態様において、本発明は、アンビル、アクチュエータおよびダイ、並びに留め具を動かし、あるいは、クリンチングまたはスポット溶接に作用するパンチと、第１態様に係るマウンティングアセンブリとを備え、マウンティングアセンブリが第１支持アームの収容部に収容される、第２支持アームを備え、アンビルがそれを収容するよう構成された第２支持アームの収容部に収容され、ダイおよびパンチの一方が前記アクチュエータに取り付けられるため可動であり、ダイおよびパンチの他方がアンビルの少なくとも一部を形成する、スポット接合装置を提供する。 
【００４６】
本発明の第２態様は、より低コストで製造できるスポット接合装置および／または、第１態様に関して上述した理由により、歪みや偶発的に生じる損傷に対してより高度の順応性を示すスポット接合装置を提供する。
【００４７】
パンチにより動かされる留め具の具体例には、自己穿孔リベット、スラグリベット、ブラインドリベット、スタッドおよび溶接スラグが含まれる。クリンチングを行うためにパンチおよびダイを用いることができる。
【００４８】
本発明の第２態様に係るスポット接合装置は、自己穿孔リベット装置であってもよい。この場合、パンチおよびダイは２つの異なる構成を有し得る。第１の構成では、アクチュエータとアライメントブラケットが係合する状態において、パンチはアクチュエータに取り付けられ、アンビルはダイを備える。第２の構成では、アクチュエータとアライメントブラケットが係合する状態において、ダイはアクチュエータに取り付けられ、アンビルはパンチを備える。
【００４９】
マウンティングアセンブリは、アクチュエータと係合するように構成された第２アライメントブラケットを更に備え、第２アライメントブラケットは、第１支持アームの第２マウンティング面の複数の位置間にて可動であり、マウンティングアセンブリは、複数の位置にある第２アライメントブラケットを固定するように構成されるクランプアセンブリを更に備える構成とすることができる。
【００５０】
第３態様において、本発明は、第２態様に係る装置を使用して加工物の２つ以上の層を留め合わせる製品の製造方法を提供する。
【００５１】
第３態様は、ツールのコストを有利に低くし、および／または、第１態様に関して上述した理由により、反力フレームの歪みまたは損傷による阻害の影響を受けにくい製品の製造方法を提供する。
【００５２】
第４態様において、本発明は、第２態様に係る装置および／または第３態様に係る方法を使用して２つ以上の層を留め合わせることにより形成された加工物を備える製品を提供する。
【００５３】
第４態様は、第１態様〜第３態様に関して上述した理由により、有利に低コストで製造することができ、および／または、より高精度な製品を提供する。
【００５４】
第３態様および／または第４態様において形成される製品は、オートバイ、自動車、バン、トラックまたは航空機などの車両であってもよい。加工物の層の例には、車両の車台、熱絶縁／防音材パネルおよび車体構造パネルを含む。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、第１実施形態に係るツールヘッドアセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るツールヘッドアセンブリの一部の斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る第１支持アームの斜視図である。
【図４】図４は、下方から見た第１実施形態に係るツールヘッドアセンブリの一部の横断図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る第１支持アームの縦断図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るツールヘッドアセンブリの平断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る第１支持アームの斜視図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る第１支持アームの平断面図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る第１支持アームの縦断図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る第１支持アームの横断面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態の変更実施形態の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明の特定の実施形態を実施例のみによって、添付の図面を参照しながら以下に述べる。
【００５７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るスポット接合装置のツールヘッドアセンブリ２を示す。当該装置は、自己穿孔リベットツールである。ツールヘッドアセンブリ２は、ロボットアームにより加工物に向けて動くことができ、あるいは、加工物が台座に移動する場合には、ツールヘッドアセンブリ２を台座に固定してもよい。ツールヘッドアセンブリは、反力フレーム４の形状のマウンティングアセンブリ、アクチュエータ６およびアンビル８を備える。この場合、アンビル８は、ダイ１０を備え、アクチュエータ６は、ツールノーズアセンブリ１２を動かし、ツールノーズアセンブリ１２内には、自己穿孔リベットを打ち込むパンチ（いずれも図面では見えていない）が往復動可能に配置されている。ツールノーズアセンブリは、リベット供給機構１４を有し、加工物への挿入のため、リベットがバルク源からパンチへと連続的に供給される。加工物の層（図面では見えていない）にリベットを打ち込むために、加工物はダイ１０上で支持され、アクチュエータ６は加工物に向けてノーズアセンブリ１２を前進させる。上述したように、ノーズアセンブリ１２の先端が加工物（図面では見えていない）に接触すると、ノーズ内でパンチが下方に動き、リベットを加工物に挿入することで、層を留め合わせる。
【００５８】
反力フレーム４は、Ｃ字形状を実質的に有する反力フレーム（「Ｃ字形フレーム」とも称する。）は、ハブ１６を備え、第１支持アーム２４および第２支持アーム２０はハブ１６から突出した状態である。第２支持アーム２０は、貫通孔２２の形状を有するアンビル収容部を備え、貫通孔２２は、アンビル８の細長いステム２３を収容する。ステム２３および貫通孔２２は、締まりばめとされているため、適正なダイの位置は、貫通孔の位置により決定される。貫通孔２２の位置が固定されると、ダイ１０に対するアクチュエータ６の位置は、アクチュエータ６の位置を調整することによってのみ調整することができる。
【００５９】
図２および図３（図３は、第１支持アーム２４を個別に示す）により詳細に示すように、第１支持アーム２４は、アライメントブラケット２８を固定したマウンティング面２６を有する。本実施形態において、マウンティング面２６は、第２支持アーム２０から背向するよう配置される。アライメントブラケット２８は、ボルト２９によりマウンティング面２６に保持され、位置決め部を有する。この場合、アクチュエータ位置決め部は、開口部３０の形状をしており、開口部３０を通じてアクチュエータ６がきちんと収まるように構成されている。開口部３０は、その内部にアクチュエータ６が収容され、締まりばめとなる寸法を有する。アクチュエータ６が収容された場合、締まりばめによって、アクチュエータとアライメントブラケットが互いに相対的に動くことを防止することができる。
【００６０】
図３に示すように、第１支持アーム２４は収容部を有する。この場合、アクチュエータ収容部は、当該収容部を通じてアクチュエータ６を収容するために穿孔３２の形状をしている。穿孔３２は、アライメントブラケット２８の開口部の直径よりも大きい。穿孔３２はアクチュエータ６よりも大きいため、後に詳述するようにアライメントブラケットを動かすことにより、アクチュエータは、当該穿孔内にて所定位置まで横方向に動くことができる。アクチュエータ６の位置、すなわち、アクチュエータ６およびダイ８の整列は、第１支持アーム２４の穿孔３２に対するアライメントブラケットの位置決め部３０の位置により決定する。すなわち、マウンティング面２６上のアライメントブラケット２８の位置により決定する。穿孔３２は、当該穿孔内でのアクチュエータの横方向への動作を可能にするためにアクチュエータ６よりもかなり大きい直径を有することから、オーバーサイズの穿孔として参照される。
【００６１】
再び図１および図２について述べるが、アクチュエータ６は、アクチュエータ保持アセンブリ３４によりアライメントブラケットに固定される。アクチュエータ保持アセンブリ３４は、４つのボルト４０により連結された２つのフランジ３６、３８を備える。アクチュエータ６は、アライメントブラケット２８にて休止するショルダ４２を備える。一方のフランジ３６は、ショルダ４２のアライメントブラケット２８とは反対側に配置され、他方のフランジ３８は、第１支持アーム２４の第１フランジ３６とは反対側に配置される。フランジ３６、３８は、ボルト４０により連結され、各フランジは、フランジ３８の平滑穿孔からエラストマ製の保護シース４４を通じて、フランジ３６のねじ穿孔内へと挿し込められる。図１および図２においては、ボルト４０のシャンクの遠心端のみが図示されている。フランジ３６、３８は、ボルト４０を締めることにより、相互に向けて変位する。フランジ３６、３８が相互に向けて変位すると、フランジ３８は、第１支持アーム２４を補強し、フランジ３６は、アライメントブラケット２８、すなわちマウンティング面２６に対するアライメントブラケットに、アクチュエータ６のショルダ４２をクランプする。通常は、ボルト４０を締めることでアクチュエータを操作する力よりも大きい負荷を生じさせるため、稼働中に支持部材またはアライメントブラケット２８に対するアクチュエータの軸線方向への動作が生じることはない。追加的に、ボルトの負荷によりマウンティング面との接触が常に生じるため、支持部材およびアライメントブラケット２８に対するアクチュエータ６の横方向への動作を防止する摩擦接触を生じさせることができる。理論上は、ひとたび、アクチュエータ保持アセンブリのボルト４０が、適正な設定値のトルクを負荷すれば、アライメントブラケットボルト２９を緩め、または取り除くこともできる。実際には、ボルト４０が適正に機能しなくなった場合に生じかねないアクチュエータの横方向へのいかなる動作をも防止するために、アライメントブラケット２８を保持するボルト２９は維持される。穿孔３２は、オーバーサイズとされていることからアクチュエータの壁と接触せず、従って、擦過および焼付きを防止することができる。ボルト４０のクランプアップ効果により、全負荷下においても横方向移動を防止するのに十分な摩擦係数を生じさせることができる。
【００６２】
例えば、歪みゲージを設けたボルトなどのインテリジェントボルトは、適正なトルク値への到達を検知する。トルクを計測する代替的な方法として、適正なトルク値に到達する、あるいは、過負荷状態となった場合に色を変えるボルトヘッド下の座金を検知する負荷を適用することができる。過負荷は、オーバートルクまたは稼働中のアクチュエータを行使し過ぎることにより生じる。ボルトが外部に取り付けられおり、アクセス可能であることにより、ボルトへの稼働荷重を歪みゲージにより能動的に検知することもできる。
【００６３】
アライメントブラケット２８の位置は、アライメントブラケットに暫定的に取り付けられた機械アライメントバーまたはレーザーを用いることで、予め設定することができる。この場合、アクチュエータ６をアライメントブラケット２８に取り付けることができ、ひとたび、アライメントブラケットが配置されると、アクチュエータ保持アセンブリ３４が締められる。予め設定したアライメントブラケット２８の位置は、整列を維持する。機械アライメントバーは、アライメントブラケット２８に収容されるように構成されたホルダから伸張するロッドを備えてもよい。ロッドの長さは、Ｃ字形フレームの反対側のダイへ殆ど届く程度にまで伸張するため、ダイに対するロッドの位置は、容易に決めることができる。アライメントブラケット内に収容されるように構成されたホルダ内にてレーザーを設けてもよい。レーザーは、Ｃ字形フレームの反対側に向かってレーザー光線を発することができる。対象物は、ダイが固定される位置に設けることができる。対象物には、ダイが固定された際にその中心およびレーザー光線が向けられるべき位置を示す十字型または他の形状をした対象物を含む。
【００６４】
アクチュエータ６が既に取り付けられ、その位置を調整することが望まれる場合、アクチュエータ保持アセンブリ３４は、緩められる。アライメントブラケット２８は、アクチュエータのノーズをダイにて整列させるよう調整するために動く。このとき、アライメントピンは、ノーズ内に挿入され、ダイの凹部と係合する。上記の方法を用いる場合には、アライメントブラケット２８の厚さへの制限により、アライメントブラケット対するアクチュエータ方向の遊びが生じかねず、この遊びがアクチュエータの整列の精度を下げるというリスクが伴う。このリスクを避けまたは低減するために、アライメントブラケット２８は、アクチュエータ６にクランプ可能なクランプ（図示せず）を備えてもよい。例えば、クランプは、ブラケットにスプリットを備えてもよく、当該スプリットは、ボルト２９から見て、ブラケットと反対側の端部に配置される。スプリットの一方面にあるアライメントブラケットを通過するボルトを締めることができるため、スプリットの他方面にあるアライメントブラケットの一部を引き出すことができる。これによりアクチュエータ６に対するアライメントブラケット２８をクランプすることが可能となり、整列中にアライメントブラケットとアクチュエータとの間にいかなる遊びをも確実に生じさせないようにすることができる。ひとたび、整列が完了すると、アクチュエータ保持アセンブリ３４は締められる。そして、クランプは、ボルトを用いて緩められる。代替的に、クランプは締められたままであってもよい。
【００６５】
反力フレーム４は、第１支持アーム２４の収容部３２と第２支持アーム２０のアンビル収容部２２との間のスパン４６を規定する。本実施形態において、マウンティング面２６は、スパンに対して垂直である。所望の機能を発揮するためには、アクチュエータ６の中心線、この場合はパンチの中心線が、スパン４６と同一線上にあることが望ましい。これは、後述するようにマウンティング面２６上に固定されるアライメントブラケット２８の位置を設定すること、または調整することにより達成できる。
【００６６】
図４は、アクチュエータ保持アセンブリ３４の２つのフランジ間の位置にて、図１〜図３の視点よりも上方から見た、第１支持アーム２４を通しての横断面を示す。図４の上側に図示する構成要素は、図１の頂部に図示されている、アクチュエータ６のモータアセンブリ４８の一部である。上述したように、第１支持アーム２４の穿孔３２は、その長さに沿った一定の位置において、アクチュエータ６よりも大きいため、穿孔内にて一定の範囲で自由に動くことができる。上述したように、アクチュエータ収容部３２内におけるアクチュエータ６の位置は、マウンティング面２６に固定されるアライメントブラケット２８の位置を調整することにより調整することができる。図４に示すように、アライメントブラケット２８は、図１〜３にてマウンティング面２６として示されるマウンティング面上であって、第１支持アーム２４の穿孔３２とアクチュエータとが共通の中心軸を持たない位置に固定される。これにより、アンビルが第１支持アーム２４の穿孔３２の中心軸と整合しない場合に、アクチュエータ６は、図１にてアンビル８として示されるアンビルと整列することができる。アクチュエータの整列が穿孔３２の位置によって決定される際に、従来の反力フレームを用いるならば、穿孔３２の中心軸と整合しないアンビルによって、ツールヘッドアセンブリの正常な機能を妨げられる。
【００６７】
図５は、図３に示すボルト２９が第１支持アーム２４の縦方向に沿って配置される位置にて、第１支持アーム２４を通しての縦断図を示す。本実施形態において、アライメントブラケット２８は、マウンティングラグ５２を通じて、マウンティング面２６に固定される。マウンティングラグ５２は、マウンティング面２６、すなわち、第１支持アーム２４の凹部５４に収容される。マウンティングラグ５２は、マウンティング面２６からアライメントブラケット２８のキャビティ５５へと突き出る。上述したように、ボルト２９は、マウンティング面２６に対するアライメントブラケット２８を保持する。ボルト２９のヘッド５６は、アライメントブラケット２８に作用するように配置され、ボルトのシャンク５８は、アライメントブラケットの非ねじ開口部６０を通じて、第１支持アーム２４のねじ開口部６４に達する。マウンティング面２６に対してアライメントブラケット２８を保持するようにボルトを締めることで、ヘッド５６は、アライメントブラケットをマウンティング面２６に対して、図５の視点から見て下方に変位させる。
【００６８】
本実施形態において、マウンティング面２６上に固定されるアライメントブラケット２８が位置は、第１支持アーム２４に対するマウンティングラグ５２を動かすことで、図５の視点から見て右方向から左方向へと第１支持アーム２４の横幅を跨ぐ位置間にて調整することができる。また、当該位置は、マウンティングラグ５２対するアライメントブラケット２７を動かすことで、図５の紙面に対して直角方向であって、第１支持アームの縦方向の長さに沿う位置間にて調整することができる。当該調整は、アクチュエータおよび／またはアンビルが設置されている状況で行ってもよいし、当該調整後に両者を取り付けてもよい。図５は、マウンティングラグ５２を横方向の位置に調整することのできる機構を示す。図５の紙面に対する直角方向にて、マウンティング面２６の凹部５４の縦方向の長さは、マウンティングラグ５２の縦方向の長さと静合することができる寸法を有する。図５における右方向から左方向への幅を指す、凹部５４の横幅は、マウンティングラグ５２の横幅よりも大きい。このようにして、凹部５４は、ガイドウェイを形成し、ガイドウェイは、マウンティングラグ５２の縦方向への動きを防止しながら、横方向への動きを可能とする。ガイドウェイにより、図５の視点から見て垂直方向へのラグの動作が可能となるが、この動作は、ボルト２９により妨げられる。
【００６９】
マウンティングラグ５２は、第１支持アームの横方向に整列されたねじ穿孔６８に収容される１対の対向型セットねじ６６ａ、６６ｂを用いて、凹部５４内の所望の横方向位置に固定される。マウンティングラグ５２は、ねじ６６ａを緩め、ねじ６６ｂを締めることで、図５の視点から見て左方向へと動き、あるいは、ねじ６６ｂを緩め、６６ａを締めることで、図５の視点から見て右方向へと動くよう構成される。マウンティングラグ５２は、セットねじ６６ａ、６６ｂの両者を締めることで所望の位置に固定され、適切な位置にてクランプされる。マウンティングラグ５２は、凹部５４の外側端壁間の任意の位置にて固定可能であるため、アライメントブラケット２８を横方向の連続体内の任意の位置に固定することができる。
【００７０】
図６は、第１支持アーム２４の断面を、図１〜図３および図５の視点から見た垂直面内にて、マウンティングラグ５２からアライメントブラケット２８を通じて切断した位置にて示す。図６は、ラグを縦方向の位置に調整することのできる機構を示している。図６の視点から見て左方向から右方向への幅を指す、アライメントブラケット２８の開口部５５の横幅は、マウンティングラグ５２の横幅と静合することができる寸法を有する。図６の紙面に対する直角方向にて、開口部５５の縦方向の長さは、マウンティングラグ５２の縦方向の長さよりも長い。このようにして、開口部５５は、ガイドウェイを形成し、ガイドウェイは、マウンティングラグ５２に対するアライメントブラケット１８の横方向への動きを防止しながら、縦方向への動きを可能とする。ガイドウェイ５５により、図６の紙面に対する直角方向である、垂直方向へのアライメントブラケット２８の動作が可能となるが、この動作は、ボルト２９により妨げられる。
【００７１】
アライメントブラケット２８は、第１支持アーム２４の横方向に整列されたねじ穿孔７２に収容される更なる１対の対向型セットねじ７０ａ、７０ｂを用いて、マウンティングラグ５２に対する所望の横方向の位置に固定される。各セットねじ７０ａ、７０ｂは、対応するくさび部材７４ａ、７４ｂに作用し、各くさび部材は、カム面７６ａ、７６ｂを有する。
【００７２】
アライメントブラケット２８は、ねじ７０ａを緩め、ねじ７０ｂを締めることで、縦方向の遠位方向、すなわち、図６の視点から見て下方へと動くよう構成される。セットねじ７０ｂを締めることで、マウンティングラグ５２に対するくさび部材７４ｂを変位させ、くさび部材のカム面７６ｂは、アライメントブラケット２８に対して縦方向の近位方向、すなわち、図６における上方へとマウンティングラグ５２を変位させるよう構成される。マウンティングラグは、図５において凹部５４として示されるマウンティング面２６の凹部により縦方向に固定されるため、結果的にアライメントブラケット２８は、マウンティング面２６に沿って縦方向の遠位方向に動く。この動作中に、マウンティングラグ５２は、くさび部材７４ａを図６における左方向に移動させ、セットねじ７０ａを緩めることで形成されたスペースに挿し込む。
【００７３】
同様に、アライメントブラケット２８、ねじ７０ｂを緩め、ねじ７０ａを締めることで、縦方向の近位方向、すなわち、図６における上方へと動くよう構成される。セットねじ７０ａを締めることで、マウンティングラグ５２に対するくさび部材７４ａを変位させ、くさび部材のカム面７６ａは、アライメントブラケット２８に対して縦方向の遠位方向、すなわち、図６の視点から見て下方へとマウンティングラグ５２を変位させるよう構成される。マウンティングラグは、図５において凹部５４として示されるマウンティング面２６の凹部により縦方向に固定されるため、結果的にアライメントブラケット２８は、マウンティング面２６に沿って縦方向の近位方向に動く。この動作中に、マウンティングラグ５２は、くさび部材７４ｂを図６における右方向に移動させ、セットねじ７０ｂを緩めることで形成されたスペースに挿し込む。
【００７４】
アライメントブラケット２８は、セットねじ７０ａ、７０ｂの両者を締めることで、マウンティングラグ５２に対する所望の縦方向の位置にて固定され、マウンティングラグをキャビティ５５内の所望の位置にてクランプするように構成される。アライメントブラケット２８は、マウンティングラグがキャビティ５５の外側端壁間に配置されている場合、マウンティングラグ５２に対する任意の位置にて固定可能である。アライメントブラケット２８は、縦方向連続体内の任意の位置に固定することができる。アライメントブラケット２８を横方向連続体内の任意の位置に固定することができるため、本実施形態において、アライメントブラケットは、マウンティング面２６と同一平面上にある平面状連続体内の任意の位置に固定することができる。
【００７５】
マウンティング面２６にてアライメントブラケット２８を所望の位置に固定する構成要素は、クランプアセンブリと総称する。本実施形態において、クランプアセンブリは、マウンティングラグ５２、ボルト２９、セットねじ６６ａ、６６ｂ、７０ａ、７０ｂおよびくさび部材７４ａ、７４ｂを備える。上述したように、本実施形態においては、クランプアセンブリは、アライメントブラケット２８がマウンティング面２６間にて動かされる機構を形成する。他の実施形態においては、クランプアセンブリは、手動などの異なる手段により専らアライメントブラケット２８を適切な位置に固定する手段として構成される。
【００７６】
キャビティ５５の外側端壁に配置されるデテント７８は、アライメントブラケット２８製造時の切削処理における副産物に過ぎない。デテント７８により、くさび部材７４ａ、７４ｂの動作を妨げかねない位置にキャビティ５５の丸み帯びた角８０が存在することを回避することができるため、デテントは必要である。追加的に、図１にてアンビル８として示されるアンビルは、図６には図示されていない。
【００７７】
本発明の第２実施形態に係る反力フレームの第１支持アーム２４を図７〜図１０に示す。第２実施形態が第１実施形態と同様であることは明らかであるため、相違点のみを以下に詳述する。
【００７８】
第２実施形態において、ボルト２９はアライメントブラケット２８に作用することで、座金８８を通じて、アライメントブラケット２８をマウンティング面２６に対してクランプする。アライメントブラケット内のキャビティ５５の上部が開口しており、従って、アライメントブラケット２８がマウンティング面２６に固定された場合にキャビティが露出するため、前述のようなクランプを要する。追加的に、キャビティ５５は縦方向および横方向において、マウンティングラグ５５よりも大きい。更に、マウンティング面２６の凹部５４とマウンティングラグ５２とは、締りばめとされるため、マウンティングラグは、第１支持アーム２４に対して、縦方向および横方向に固定される。このように、マウンティング面２６上のアライメントブラケット２８の位置は、専らマウンティングラグ５２に対するアライメントブラケット２８の位置によって決定される。
【００７９】
図８および図９にて、アライメントブラケット２８が横方向に可動である機構を示す。図８は、図６は、第１支持アーム２４の断面を、図７の視点から見て垂直面方向にて、マウンティングラグ５２からアライメントブラケット２８を通して切断した位置にて示す。図９は、図６の紙面に対する縦方向の遠位方向への縦断図を示す。本実施形態において、アライメントブラケット２８は、シム９０を用いてマウンティングラグ５２に対して、従って、マウンティング面２６に対して、横方向に固定され、セットねじ９２は、横方向に整列されたねじ穿孔９４内に収容される。セットねじ９２は、シム９０に対するマウンティングラグ５２をクランプする。アライメントブラケット２８を図８における左方向（図９における右方向）に動かすことで、セットねじ９２は緩められ、シム９０は、より薄いシムに置き換えられ、セットねじはアライメントブラケットを適切な位置に固定するために再び締められる。キャビティ５５の上部が開口していることにより、シムを交換するためのシムへのアクセスをより容易にする。この場合でも、ボルトおよび座金を取り除かなければならない。同様に、アライメントブラケットを図８における右方向（図９における左方向）に動かすことで、セットねじ９２は緩められ、シム９０は、より厚いシムに置き換えられ、セットねじは、アライメントブラケット２８を適切な位置に固定するために再び締められる。
【００８０】
図８および１０にて、アライメントブラケット２８が縦方向に可動である機構を示す。図１０は、第１支持アーム２４の横断面図を示す。当該機構は、アライメントブラケット２８が横方向に可動である機構と実質的に同一である。アライメントブラケット２８は、シム９６を用いてマウンティングラグ５２に対して、従って、マウンティング面２６に対して、縦方向に固定され、セットねじ９８は、縦方向に整列されたねじ穿孔１００内に収容される。セットねじ９８は、シム９６に対するマウンティングラグ５２をクランプする。アライメントブラケット２８を縦方向の遠位方向（図８の視点から見て下方向、図１０における左方向）に動かすことで、セットねじ９８は緩められ、シム９６は、より厚いシムに置き換えられ、セットねじはアライメントブラケットを適切な位置に固定するために再び締められる。アライメントブラケットを縦方向の近位方向（図８における下方向、図１０における左方向）に動かすことで、セットねじ９２は緩められ、シム９０は、より薄いシムに置き換えられ、セットねじはアライメントブラケット２８を適切な位置に固定するために再び締められる。
【００８１】
本実施形態において、クランプアセンブリは、マウンティングラグ５２、ボルト２９、座金８８、セットねじ９２、９８およびシム９０、９６を備える。クランプアセンブリは、シム９０および／またはシム９６と置き換えることができる更なるシム（図面では見えていない）を備えることで、マウンティング面２６上のアライメントブラケット２８の位置を変更することができる。代替的に、シム９０とシム９６の位置を交換することにより、あるいは、シムの一方または双方を取り除くことによってのみ、アライメントブラケット２８が可動である場合、クランプアセンブリは、他の更なるシムを備えなくともよい。アライメントブラケット２８は、シムを用いて固定されるため、シムが適正な厚さを有する位置においてのみ固定可能であり、離散した複数の位置に可動であってもよい。所望の任意のサイズのシムを製造することができるため、第２実施形態に係るアライメントブラケット２８は、平面状連続体内の任意の位置に固定することができると考えられる。
【００８２】
第２実施形態の有利な点として、第１支持アーム２４において、いかなるねじ穿孔をも必要としない点が挙げられる。穿孔は大きな負荷のかかる第１支持アーム２４の強度を低減させ、また、（小さい穴の場合）材料を機械加工することは困難であるため、本実施形態は有益である。
【００８３】
本発明の変形実施形態を図１１に示す。変更実施形態は、第２アライメントブラケット３１が第１支持アーム２４の反対側、すなわち第１支持アームの下部に配置されることを除いて、図７〜図１０に図示し、上述した第２実施形態に対応する。第２実施形態に関して記載した構成要素は、第２アライメントブラケット３１を第１支持アーム２４に固定するために用いられる。これらの構成要素は、図１１には図示されていない。変形実施形態においては、軸線方向の２つの離間した位置にてアクチュエータ（図示せず）を保持するため、アクチュエータ方位により高い安定性を得ることができる。例えば、第２アライメントブラケット３１は、アクチュエータの整列中に用いられるが、その後、図１に示すようにアクチュエータ保持アセンブリ３４が固定され、締められる前に取り除かれる。代替的に、第２アライメントブラケット３１は、アクチュエータの整列後およびアクチュエータの稼働中においても、所定の位置に留まることができる。
【００８４】
第２アライメントブラケット３１について、本発明の第２実施形態と関連して記載したが、第２アライメントブラケットは、任意の実施形態においても用いることができる。
【００８５】
実施形態において、アライメントブラケットは、第１支持アームの上側にではなく、第１支持アーム２４の下側に配置される。
【００８６】
図１１は、アライメントブラケット２８の穴８６および第１支持アーム２４を通過する穿孔８７を示す。穴８６は、図３および図７〜１０にて図示されているが、図１１の断面図によって容易にその機能を理解できるため、上記にて詳述はしていない。穴８６および穿孔８７、並びに存在する場合には、第２アライメントブラケット３１の穴８９は、ボルト（図示せず）に収容される。穿孔８７は、ボルトの直径に対してオーバーサイズとされているため、ボルトがその場にある場合、アライメントブラケット２８は、横方向に動くことができる。これにより、上述した方法で、アクチュエータの整列を実施することが可能となる。アクチュエータが、ナットを整列すると、ナットはボルトにねじ込まれて、締められるため、アライメントブラケット２８を第１支持アーム２４にクランプすることができる。従って、第１支持アーム２４にアライメントブラケット２８が固定される第２地点が設けられる。例えば、図１に示すようなアクチュエータ保持アセンブリ３４を締める間にそうでなければ生じかねない、ボルト３４を中心軸としたあらゆる動きを防止することができるため有益である。
【００８７】
上述したデザインへの数多くの変形は、添付の特許請求の範囲から逸脱するものではないことを理解されたい。例えば、本明細書にて述べたＳＰＲに関しては、摩擦攪拌スポット溶接、ソリッドリベット、クリンチングまたは電気スポット接合ツールなど他の適切なタイプのスポット溶接装置にて本発明と同様に利用し得る。加えて、上述した実施形態は、アライメントブラケットをマウンティング面にクランプする装置について詳述しているが、他の実施形態においては、他の適切な機構を用いて、アライメントブラケットがマウンティング面から持ち上がることを防止してもよい。例えば、アクチュエータ収容部にアクチュエータを固定するアクチュエータ保持アセンブリによって、アライメントブラケットをマウンティング面にクランプすることもできる。
【００８８】
上述した実施形態において、アライメントブラケットは、軸線方向および横線方向に沿って可動であるが、他の実施形態においては、他の適切な方向またはそれらを組み合わせた方向（この場合、互いに垂直方向にあってもよいし、そうでなくともよい）に可動である。更に、マウンティング面上にアライメントブラケットを固定する機構の特定の手段は、組み合わせて詳述したが、これらに制限されるものでないことを理解されたい。各手段は、単体または、他の実施形態における他の手段と組み合わせて用いてもよい。例えば、第２実施形態の変形として、縦方向に整列されたねじ穿孔内のセットねじの代わりに、横方向に整列された付加的なねじ穿孔内に配置し、くさび部材を通じて、マウンティングラグ５２に作用するような構成とすることもできる。
【００８９】
上述したアクチュエータ保持アセンブリは、離散した２つのフランジを用いるが、他の実施形態においては、一方のフランジは、アクチュエータと一体化し、および／または他方のフランジは、アクチュエータが取り付けられた支持アームと一体化する。代替的または追加的に、アクチュエータ保持アセンブリは、ボルトではなく、ナットを用いることもできる。例えば、一方のフランジが、他方のフランジの開口部を通じて突き出るねじ突出部を備え、そのねじ突出部の端部にてナットを締めることで、２つのフランジが共に変位するという構成としてもよい。他の代替的な実施形態においては、アクチュエータ保持アセンブリは、ナットおよびボルトの両者を用いてもよい。例えば、各ボルトが、２つのフランジ内の非ねじ穿孔を通じて、ナットに突き出し、フランジは、ナットおよび／またはボルトを締めることにより相互に向けて可動となるような構成としてもよい。
【００９０】
第２実施形態においては、シムは、平面状のシート部材であるが、他の実施形態においては、他の適切な形状を有していてもよい。例えば、シムは、図９および図１０の視点から見て上方から下方に向かって次第に細くなるような楔形であってもよい。これにより、シムを適切な場所に落としてからセットねじを締めるのではなく、シムを押圧し、または打ち込むことにより挿入することができる。
【００９１】
上述した実施形態において、クランプアセンブリは、アクチュエータ保持アセンブリとは分離した物体である。しかしながら、アクチュエータがアライメントブラケットと係合する実施形態においては、単一機構によりクランプアセンブリおよびアクチュエータ保持アセンブリが形成され得る。例えば、上記のような実施形態の一例として、アライメントブラケットがマウンティング面上にて摺動可能に取り付けられ、従って、ボルトまたはマウンティングラグを有しないという点を除いて、第１実施形態に対応する構成が挙げられる。この場合、アライメントブラケットは、アクチュエータ保持アセンブリによりマウンティング面とアクチュエータのショルダ間に押し込まれることで、マウンティング面上の所要の位置に固定される。追加的に、上述の実施形態において、クランプアセンブリは、アライメントブラケットを所要の位置に固定し、マウンティング面に保持するが、他の実施形態においてはそうでない場合もある。上記のような実施形態は、座金を有さないことにより、ボルトがマウンティングラグのみに作用する点を除いて、第２実施形態に係る装置に対応し得る。この場合、クランプアセンブリは、アライメントブラケットをマウンティング面上の所要の位置に固定し、すなわち、アライメントブラケットがマウンティング面上の異なる位置に移動することを防止するが、これは、アクチュエータ保持アセンブリにより、アライメントブラケットが、マウンティング面から持ち上がることのみを防止する。言い換えると、いくつかの実施形態においては、クランプアセンブリは、マウンティングブラケットをマウンティング面上の所要の位置に固定するが、アライメントブラケットをマウンティング面にて保持しない構成を有し得る。他の実施形態においては、クランプアセンブリは、マウンティングブラケットをマウンティング面にて保持することにより、マウンティングブラケットの一部または単体を所要の位置に固定することができる。
【００９２】
本発明の実施形態による利点として、再度の整列工程を経ることなしに、アクチュエータを取り除き、置き換えることができる点が挙げられる。
【００９３】
上述した実施形態は、単に具体例を例示するに過ぎず、本発明をその具体例の特徴に限定するものではない。本明細書においては、好適な実施形態のみが例示および説明されているが、特許請求の範囲にて規定した本発明の請求の範囲内でのあらゆる変更および変形をも保護対象となることを理解されたい。特許請求の範囲に関し「１つの」、「少なくとも１つの」または「少なくとも一部の」という用語は、特徴を説明する際の冒頭に用いるが、本発明の請求の範囲内にて特に明記しない限り、特許請求の範囲を１つに限定するような意図はない。本発明において、特に明記しない限り「少なくとも一部の」および／または「一部の」という用語は、対象物の一部および／または全部を含む意味で使用する。
【００９４】
本明細書に記載する任意および／または好適な特徴は、個別または互いに組み合わせて使用することができ、組み合わせの適切性および具体的な組み合わせは、添付の特許請求の範囲の記載に従う。例えば、形状可変部材の剪断変形ついて、第３実施形態に関してのみ記載されているが、他の実施形態においてもシャーピンまたは他の部材に関して用いてもよい。本発明の各態様に係る任意および／または好適な特徴は、適切である限り本発明の他の態様に適用することができる。
【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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