(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮組み付け具（５０，５０’）用の治具（１０，１０’）であって、前記治具は、
主軸（１１）に沿って配置される鞘（１６）であって、当該鞘は内部にベース断面が多角形の筒型ハウジング（１８，１４’）を備え、主軸方向に延伸している鞘と、
前記筒型ハウジングの中に収納される保持器（１９）と
を備えており、さらに前記保持器は、
前記主軸上に配置され、ベースがほぼ円形である筒状サポート（３３）であって、当該筒状サポートの外側面（３２）は前記多角形の筒型ハウジングの側面（２６）にほぼ接点接触するよう該筒型ハウジング内部に収納される、筒状サポートと、
前記筒状サポート（３３）の周囲に配置されたローラー（３４）であって、それぞれのローラーは前記主軸に平行な軸（３５）の周りを当該筒状サポートに対して回転することができるよう配置された、ローラーと、
前記ローラー上に主軸上半径方向に力を課す圧縮スプリング（３６）と
を有するとともに、前記保持器の各ローラー（３４）は前記筒型ハウジングの前記側面（２６）で限定される各稜辺（２７）に対向して配置されており、
前記保持器の前記筒状サポート（３３）は、前記筒型ハウジングの内部で前記主軸に対して回転できるよう構成されており、
前記治具は、さらに、戻し部品（３７）を有しており、この戻し部品（３７）の一方の端が前記保持器の前記ローラーの一つに、他方の端が前記鞘に連結して、この戻し部品（３７）により、前記保持器の前記ローラーの一つを、前記筒型ハウジングの前記側面（２６）で限定される稜辺であって該ローラーの一つに対応する稜辺（２７）に対向する位置に復帰させることを特徴とする治具。
【請求項２】
請求項１に記載の治具であって、前記戻し部品がトーションスプリング（３７）であって、当該トーションスプリングの一端（３８）が前記保持器の一つのローラーに連結され、当該トーションスプリングの他端（３９）が前記鞘に連結されている治具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の治具であって、前記仮組み付け具は、
支え前面（５２）を有する本体（５１）と、
前記支え前面から突出する少なくとも一個の半ツメ（５３）と、  
前記主軸方向に移動可能な、前記本体と同軸のネジ棒（５５）であって、前記ネジ棒の一端に前記半ツメ（５３）が固定された、ネジ棒と、
前記ネジ棒の他端に装着されたアクションナット（５７）であって、外断面が円形である、アクションナットと、
を備え、
前記アクションナット（５７）が前記保持器の中に挿入されることが可能であり、前記アクションナットの外側面に前記ローラー（３４）が押しつけられるように配置された治具。
【請求項４】
請求項３に記載の治具であって、前記鞘（１６）は前記主軸上で外鞘（１３）の中に包括され、当該外鞘は、前記アクションナット（５７）が前記主軸上を回転駆動される時、前記本体の回転を阻止する手段を、さらに含む治具。
【請求項５】
請求項４に記載の治具であって、前記鞘（１６）は前記主軸上を回転駆動する手段（２２，２４）に連結される治具。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の治具であって、前記仮組み付け具は、
支え前面を有する本体（５１）であって、当該本体の先端部（５９’）が円形断面である本体と、
当該支え前面から突出する少なくとも一個の半ツメ（５３）と、
前記主軸方向に移動可能な、前記本体と同軸のネジ棒（５５）であって、前記ネジ棒の一端に前記半ツメ（５３）が固定された、ネジ棒と、
前記ネジ棒の他端に装着されたアクションナット（５７’）と
を備え、
前記本体の先端部（５９’）が前記保持器の中に挿入され、当該先端部の一つの外側面に前記ローラー（３４）が押しつけられるように配置される治具。
【請求項７】
請求項６に記載の治具であって、さらに、主軸方向に配置され前記外鞘（１３’）の中に挿入されたスリーブ（１５’）を含み、当該スリーブが主軸上で仮組み付け具のアクションナット（５７’）を回転駆動させる治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組付け用装置、特にファスナーアッセンブリータイプの仮組付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機工業では、パネルまたは類似部品の最終組立て実施の前に、貫通孔に挿入されるファスナーを用いてパネルを仮組付けすることが知られている。このようなファスナーは、例えば特許ＧＢ２１２６１４６や特許ＥＰ０３３６８０８に記載されており、それらは特に以下の構造を有している。
‐組付けする構成物の前面から、構成物の面に当着してくる支え面を有する本体、
‐組付けする構成物を孔から貫通して、構成物の背面に当着するカギツメを有する少なくとも一つのペンチ、
‐本体に対して移動が可能な機構で、その機構は本体と同軸にあるネジ棒を有し、そのネジ棒の一端は延伸してペンチになり、さらにネジ棒の他端にアクションナットが装着されている機構。
【０００３】
これらのファスナーは一般に、スクリュードライバーのようなモーター駆動によるネジ締め／ネジ緩め器具によってパネルに組付けられる、その装置は以下を装備している。
‐ファスナー挿入後、本体の軸方向移動を停止させる第１筒状鞘、
‐第１鞘内に収納されて、ファスナーに対して本体の回転を阻止することが出来る第２筒状鞘、
‐第２鞘に収納されている第３鞘、第３鞘はモーター機器で回転駆動される、第３の一端部はファスナーに対してアクションナットを回転駆動する。
この種の組付け装置は特に特許ＥＰ０４６６６０９に記載されている。
【０００４】
回転駆動によってナットはファスナーのネジ棒方向に螺係移動し、それぞれ、カギツメは重なったパネルの背面から、本体の支え面は重なったパネルの前面から当着する。この組付け時に、一般には定められた締付けトルク力がファスナーに課される。
組付け装置の第２鞘はおよび第３鞘はそれぞれ、ファスナーの本体およびナットに対する回転駆動／回転阻止手段を装備している。本体またはナットの断面が多角形の場合は、これら回転駆動／阻止手段は圧押によって補完形状に形成される。
【０００５】
他方、本体またはナットの断面が円形の場合は、駆動システムはローラーケージ方式の挟塞による駆動機構を使用するのが適切である。このようなローラーケージ方式は特に特許ＥＰ０４６６６０９に記載されている。
【０００６】
前記ローラーケージは特に断面が多角形のハウジングの中で、組付け装置の作動中に多角形の面がローラーに協合し、回転が自由になるよう設置される。しかし、ローラーの多角形の面に対する位置の角度によっては、仮組付け設置中に問題が発生することがある。不適合な位置によっては過度の摩擦が生じることがあり組付け装置に支障をきたすかおよび／またはアクションナットに損傷を引き起こすことがある。ファスナー組付けのマニュアル操作では、オペレーターはこの問題を避けるために、組付け装置を適切に操作することが出来るが、自動化使用では現在のところ組付けロボットはこの様な能力は有していない。従って、組立て装置においては、仮組付け具を装置に挿入する時点でローラーケージの位置の不具合を避けるようにしなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ローラーケージの位置を最適化する手段を組付け装置に装備してこの問題を解決することを目的としている。より正確には、本発明は組付け治具に関するものであり、当該治具は以下のものを含む。主軸方向に配置される一つの鞘で、当該鞘は内部にベースが多角形断面の筒状ハウジングを有し、主軸方向に延伸している鞘、
当該筒状ハウジングの中に収納されるローラーケージで、その保持器（ケージ）には以下が含まれている当該保持器：
主軸方向に配置されるベースがほぼ円形断面を有する筒状サポートで、当該サポートの外部側面はベースが多角形断面の筒状ハウジングの側面にほぼ接点で接しているサポート、
サポートの周りに配置され、それぞれのローラーは主軸に平行な軸上で当該サポートに対して回転移動が可能なローラー、
ローラーに主軸から見て半径方向の力を課す圧縮スプリング、
それぞれのローラーが鞘の筒状ハウジングの稜辺部に配置される保持器（ケージ）、
サポートは当該筒状ハウジングの内部で主軸に対して回転できる保持器のサポート。
組付け治具はまた、一方が保持器内のひとつのローラーに連結され、他方が鞘に連結されている戻し部品を有し、当該戻し部品は鞘の筒状ハウジングの稜辺に対向位置に保持器内のローラーを引き戻す作用をする。
引き戻し部品はトーションスプリングが望ましい
こうして、ローラーケージが、ファスナーの組付け過程でそのハウジングの中で回転移動しても、組付け設置の最終段階には戻し部品が保持器を最適位置に戻す。
【０００８】
本発明において、「冶具」という用語は組付け装置全体を意味する、または当該装置の一部、例えばアクションナットの駆動キーなどを意味するのに使われる。
【０００９】
好ましくは治具は仮取付けを目的としたもので、以下を含む。
前部表面を有する長手本体、当該治具から突出する少なくとも一つのペンチが前部表面、本体に同軸で当該軸方向に移動可能なネジ棒、ペンチによって延伸される棒の一端、棒の他端に装着されるアクションナット。
この様な組付け治具は外形が筒状である組立てナットの設置に適用され、また同様なナットを含んでいる全ての組付け装置にも適用することが出来る。
【００１０】
本発明のひとつの実施形態によると、ナットは断面が円形であり、治具はナットがローラーケージの中に挿入され得るような形状になっており、ナットの外側面がローラーに当着するよう移動する。この実施形態では治具は例えばナットの駆動キーである。
組付け装置全体である治具の別の部品は長手本体の回転抑止手段を含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の別の実施形態によると、長手本体は一端の断面が円形で、治具は、当該先端部がローラーケージの中に挿入され、当該先端部のひとつの外側面がローラーに当着するように移動できるような形態である。このような実施形態では、治具は例えばスクリュードライバータイプネジ締め／ネジ緩め機具の先端部または頭部である。好ましくは、治具または組付け装置全体の他の部品はナットの回転駆動手段を含むことが好ましい。
【００１２】
本発明は以下に記述される説明とそれに伴う図の検討によってより理解を高めるであろう。これらは代表例として示されるものであり、いかなる本発明の範囲を限定するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許ＧＢ２１２６１４６
【特許文献２】特許ＥＰ０３３６８０８
【特許文献３】特許ＥＰ０４６６６０９
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一つの実施形態によるファスナー組付け装置の軸方向断面図である。
【図２】本発明の一つの実施形態による組付け装置の部分展開図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、図１の装置の部分横断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態によるファスナー組付け装置の軸方向断面図部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１はファスナー５０の組付け装置１０の断面スケッチ図であり、ファスナー５０は、ほぼ筒状で軸１１方向に配置される本体５１から構成される。本体５１は、穿孔されたパネルのような組付け部品の表面に接近し当着する支え前面５２を有する。ファスナー５０は、また延伸した２個の半ツメ（ペンチ）５３を含み、それぞれのツメ５４は位置決めされたパネル（複数）の貫通孔を通ってアッセンブリーされるパネルの反対の面に押し掛けるカギツメ有している。ファスナー５０は、さらに主軸１１方向に配置され本体５１に対して移動可能なネジ棒５５から構成される。棒の一端は２個の半ツメ５３が固定されている。アクションナット５７は当該棒に螺係装着される。一方、軸１１上に圧縮スプリング５８が棒５５の周囲、ナット５７と本体５１の一端部５９の間、支え前面５２とは反対位置に配置される。
【００１６】
組付け装置１０は、軸１１方向に配置される筒状の第一鞘１２から構成される。第一鞘１２は軸１１方向に配置される第２鞘１３を内蔵する第１内腔までの範囲に達する。ファスナーの本体５０は支え面５２方向に移動すると、本体５１の先端部５９に対して軸方向に当たるため第一鞘１２によって阻止される。
【００１７】
第２鞘１３は、本体５１の軸１１周りの回転を阻止するため先端部５９と協合するように配置される。先端部５９は例えば断面が六角形で、軸方向開口２０に近接しており、第２鞘１３の内壁面１４はこの断面を補完する形状になっている。上記第２鞘１３は第２内腔まで達し、第２内腔の中に本体５１の先端部５９が挿入され、一方それ以外の部分は軸上開口２０から装置１０の外部に突出している。この組付け装置１０は、また第２内腔の中に内蔵されたスリーブ１５を含む。スリーブ１５は当該第２内腔の中で軸１１に対して回転と軸方向移動が可能である。
【００１８】
スリーブ１５は軸１１上にスリーブ両端に開かれている第３内腔１７を形成している。内腔１７の一部分は、ベース断面多角形で内壁側面が筒状で軸１１方向に延伸するハウジング１８を形成する。ハウジング１８は例えば側面が１２面からなるものすなわち断面が等１２角形である。上記ハウジング１８は、ローラーケージ１９を収納している。この機能については後述される。
【００１９】
内腔１７の一端２１にはスクリュードライバー締付け／緩め装置の出口シャフトに連結される駆動シャフト２２が結合される。
【００２０】
スリーブ１５は、それ自身は第１鞘１２に対して軸上固定されているシャフト２２に対して軸１１方向に移動可能である。内腔１７の先端部２１の中に収納され、シャフト２２から押圧されている圧縮スプリング２３はスリーブ１５を開口２０の方向に戻すように作用する。上記シャフト２２はノックピン２４によってスリーブ１５に結合し、軸１１に対して回転駆動することができる。
【００２１】
図２は、図１のスリーブ１５と同類のスリーブ１５の展開図である。参照番号は図１と同じものが使用されている。上記スリーブ１５または駆動キーは主軸１１方向に配置された鞘１６から構成され、当該鞘は内腔を有する。当該内腔の一部は、ベースが多角形断面の筒状で軸１１方向に延伸しているハウジング１８を形成している。図１と同様、多角形ベースは例えば等１２角形である。
【００２２】
図２には、上記されたノックピン２４を挿入する鞘１６の横孔２５が図示される。この筒状ハウジング１８はローラーケージ１９を収納する。当該保持器（ケージ）は軸１１上にありリング３０と弾性体リング３１から構成され、またスペーサー３２に連結している。リング３０とリング３１とスペーサー３２はベースがほぼ円形の筒状サポート３３を形成する。サポート３３は、スペーサー３２がハウジング１８の側面２６に対しほぼ接点となるように配置される。
【００２３】
保持器１９はまた、スベーサー３２の間、サポート３３の周囲に配置されるローラー３４を含む。各ローラーは３４は主軸１１に平行な軸３５上でサポート３３に対して回転可能である。図２の例では、ローラー３４は軸１１を取り巻く等六角形に配置される６本の軸３５に分配される。一方、保持器１９はスペーサーとローラーの周りに配置される圧縮スプリング１個３６を含む。スプリング３６はローラー３４上に軸１１上半径方向の力を課す。
【００２４】
組付け設置のためにファスナー５０が装置１０の中に挿入されると（図１参照）、断面が円形のアクションナット５７がスリーブ内にあるローラーケージ１９の内部に配置される。スプリング３６によってローラー３４はナット５７の側面を半径方向に押し付ける。鞘１６がシャフト２２によって駆動回転されると、側面２６つまりハウジング１８の多角形側面はローラー３４と協合し、それ自身もナット５７の側面と協合する。ナットは、多角形面２６と当該ナットの間でローラー３４に挟塞され回転駆動される。
【００２５】
第３Ａ図と第３Ｂ図はファスナー５０が挿入されている駆動キー１５の横断面の図である。切断面は保持器１９からローラーおよびナット５７を通っている。第３Ａ図はファスナー５０の正常設置を可能にしている締付け／緩め前の駆動キー１５の配置を図示している。拡大図ではローラー３４の詳細部が示される。
【００２６】
第３Ａ図の配置では、それぞれのローラー３４はハウジング１８の２枚の多角形側面２６で限定される稜辺２７に対向する位置に置かれる。より正確には各ローラーの回転軸３５は主軸１１と稜辺２７を結ぶ面内に置かれる。
【００２７】
ハウジング１８には１２個の多角形側面２６と１２個の稜辺２７を含み、２個に１個の稜辺はローラー３４の対向位置に置かれる。各ローラー３４と稜辺２７が対向する間には隙間４０がある。保持器１９のこのような位置はネジ締めの際に、駆動キー１５によってナット５７に最適な力を課すことが出来る。
【００２８】
第３Ｂ図は締付け／緩め前の別の形態における駆動キー１５を示しているが、この配置はファスナー５０の正常な設置に好ましくない。この配置ではローラー３４は稜辺２７からズレている。各ローラー３４はハウジング１８の多角形側面２６の一面のみに隙間がなく当着している。過去の技術による装置では、ローラーケージは断面が多角形のハウジングの中で主軸に対して回転自由であり、従ってアクションナットを挿入した時に保持器が第３Ｂ図の位置になることがあり得る。
【００２９】
このような形態はファスナー５０を設置する過程で過度な力を誘発する。装置１０が駆動キー１５に対して課す力が不十分な場合は、ナットの回転駆動に支障を与える。装置１０によって課せられる力がより大きい場合には、ナット５７がローラー３４の摩擦によって損傷することがあり得る。従って本発明は、仮組立装置の挿入開始前に、ローラーをローラーケージの中に第３Ａに示される位置に戻す手段を導入している。
【００３０】
図２に示される例において、この手段はトーションスプリング３７を用いることで実施される。スプリング３７は軸１１方向に巻かれた紐線である。スプリング３７の第１先端３８は保持器１９のローラー３４に連結される。スプリング３７の第２端３９は鞘１６に連結される。先端部３９は、例えば鞘の内壁に作られた円周方向のスロット（図示されていない）内に内蔵される。
【００３１】
スプリング３７は、保持器１９のローラー３４を第３Ａ図に示された位置に置く、すなわち当該ローラーが稜辺２７の対向位置になるように作用する。締付け／緩めのトルクが駆動キー１５に課けられると、保持器１９の慣性によりスプリング３７が変形し、ナット５７の回転駆動が保持される。締付け／緩めが停止すると、第３Ａ図に示されるごとくスプリング３７は初期形態に戻ろうとして保持器１９を回転させる。このようにして、図１で装置１０にファスナー５０を挿入する前に、駆動キー１５内で保持器１９の位置は当然当該ファスナー設置上最適なものとなる。
【００３２】
図４は本発明の実施の変形態の詳細図である。より正確には図４は図１の装置１０と同類の組付け装置１０’の中に挿入された図１のファスナー５０と同類のファスナー５０’の詳細を示している。図１と共通な部品の参照番号は以下でそのまま使用される。ファスナー５０’と図１のファスナー５０の差異はアクションナット５７に類似するアクションナット５７’の形状である。より正確にはアクションナット５７’は断面が円形ではなく六角形である。
【００３３】
図４では、ナット５７’はスリーブ１５と同類のスリーブ１５’の中に収納される。より正確には、スリーブ１５’は形状が、ナット５７’の形を補完するハウジング１８’を含む。従ってハウジング１８’はベースが六角形の筒型である。スリーブ１５’が回転すると、ハウジング１８’の表面は直接ナット５７’と協合し回転を駆動する。ファスナー５０’とファスナー５０のもう一つの差異は本体５１の先端部５９’の形状である。図４の例では、先端部５９’の断面が円形であることが図１の先端部５９が六側面形状と異なっている。
【００３４】
図１の例のごとく、装置１０’の第２鞘１３’は先端部５９’と協合し軸１１方向の本体５１の回転を阻止する。軸上の開口付近にある第２鞘１３’は、図１と図２のハウジング１８と同じ形状の内部ハウジング１４’を示している。このハウジング１４’は、図１と図２を参照して記述したローラーケージと同等のローラーケージ１９を装備している。装置１０’およびファスナー５０’のその他部品は図１に示した装置１０とファスナー５０のその他部品と同等である。
【００３５】
ナット５７’が回転駆動するとき、本体５１の先端部５９’は保持器１９のローラーが内部ハウジング１４’の多角形側面に挟塞されるため、上記したと同様の方法で回転が阻止される。こうしてナット５７’はネジ棒５５に螺係移動しファスナー５０’設置をする。
【００３６】
上に記載したと同様の理由により、ファスナー５０’が最適に設置されるには、図４の保持器１９が、本体５１の先端部５９’が挿入される前に第３Ａ図に示された位置形態になり、ナット５７の位置になることが必要である。図４の保持器１９は前記したスプリングと同等のスプリング３７を含み、当該スプリングはファスナー５０’の設置最終段階で最適配置になるよう保持器１９の復帰を保証している。
【００３７】
また、円形ナット５７と本体５１の先端部５９’が円形であるファスナーを構想することも可能である。この場合、当該ナット５７と当該先端部５９’がそれぞれひとつのローラーケージ１９に協合され、上記したように、ファスナー設置後それぞれの保持器が、トーションスプリングによって原位置に戻るように図１と図４の例を組み合わせることも可能である。
【００３８】
例示された本発明の戻り部品はトーションスプリングであるが、この例に限定されるものではないことは了解される。保持器のローラーを鞘の筒状ハウジングの稜辺部の対向位置に復帰させる全ての同等な方法は本発明に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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