(57)【要約】【課題】  簡単な構造でボルトを締結孔に１本づつ確実に供給可能にすることを目的とする。【解決手段】  筒体２２には、その軸方向にスライド可能なスライド部材２４が設けられている。スライド部材２４には一緒に動作させられる板ばね２３が設けられており、板ばね２３には、ボルト３０を係止するための突起２３ａと、前記突起２３ａを退避させる傾斜部２３ｂとが設けられている。また前記筒体２２には前記突起２３ａが挿通可能な開口部２８が形成されている。所定の締結孔に筒体２２の先端面２２ａを当てた状態でスライド部材２４をＸ１方向へスライドさせると、前記傾斜部２３ｂによって板ばね２３が外側へ退避させられて、突起２３ａによるボルト３０の係止状態が解除される。スライト部材２４を逆方向へ復帰させると、突起２３ａがボルト３０を係止可能な状態へ直ちに復帰する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトを所定の締結孔まで送る筒体と、前記筒体の外周にその軸方向にスライド可能に支持されたスライド部材と、前記スライド部材に設けられた板ばねと、前記板ばねに設けられて前記筒体の内側に向けて設けられた前記ボルトを係止する突起と、前記スライド部材が前記ボルトの送り方向にスライド操作されたときに前記板ばねを外側へ退避させる解除部とが設けられ、前記筒体には、前記突起が挿通可能な開口部が設けられていることを特徴とするボルト供給装置。
【請求項２】
前記解除部は、前記板ばねの少なくとも一部が外径側に広がるようにして設けた傾斜部であることを特徴とする請求項１に記載のボルト供給装置。
【請求項３】
前記解除部は、前記筒体の外周側に設けた、前記送り方向へ向けて拡径する傾斜面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボルト供給装置。
【請求項４】
前記筒体には、前記スライド部材の送り方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボルト供給装置。
【請求項５】
前記スライド部材を前記送り方向と逆方向へ付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のボルト供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトを各締結孔に1本ずつ供給するボルト供給装置に関し、特に簡単な構造でボルトを確実に供給することができるボルト供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の製造工程では、エンジンの部品どうしを組み立てる際に、比較的大径で且つ長尺のボルトを１本ずつ決められた締結孔に供給し、しかも連続して供給する必要がある。このようにボルトなどの締結具を連続的に供給する供給装置としては、以下の特許文献１および２に示すものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に示すものは、複数本のボルトをチャックユニットに保持させて、このチャックユニットを決められた締結孔の位置まで移動させた後にボルトを落下させて締結孔に供給する。また、ボルトが供給されるときにチャックユニットに設けられた押えロッドでボルトの頭部を押し込むことでボルトを締結孔に確実に挿入できるものとなっている。
【０００４】
また、特許文献２に示すものは、円盤状の回転部材にボルト保持用の貫通孔を２箇所に設け、前記回転部材の上部には、ボルトを前記貫通孔に供給するボルト供給部材と、ボルトを締め付けるための工具とがそれぞれ設けられており、一方の貫通孔に前記ボルト供給装置が対向したときには他方の貫通孔には前記工具が対向するようになっている。また、前記貫通孔内には２枚のばね部材が設けられており、各ばね部材で前記ボルトの頭部が支持されている。この装置では、貫通孔にボルト供給装置からボルトが供給されると、前記回転部材が前記工具側に回転して前記工具によってボルトの締め付けが行われる。
【特許文献１】特開平９−３２３２２８号公報（段落００１７〜００１９、図２、図３）
【特許文献２】特開平６−３１６４４号公報（段落００１２〜００１３、図１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示すものは、ボルトを確実に締結孔に供給することはできるが、チャックユニットに押えロッドを設けるなど装置自体が複雑化する問題がある。また、前記特許文献２に示すものでは、ボルトを２枚の傾斜したばね部材だけで支持しているため、次に供給されるボルトが貫通孔に連続して供給されたときに先に支持されているボルトが押し出されて回転部材から脱落するおそれがある。さらに、特許文献２に示すものは、回転部材を使用しているためボルトを供給装置から排出してからボルトが所定の位置に供給されるまで時間がかかるという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、簡単な構造でボルトを１本ずつ所定の締結孔に確実に供給することが可能なボルト供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、ボルトを所定の締結孔まで送る筒体と、前記筒体の外周にその軸方向にスライド可能に支持されたスライド部材と、前記スライド部材に設けられた板ばねと、前記板ばねに設けられて前記筒体の内側に向けて設けられた前記ボルトを係止する突起と、前記スライド部材が前記ボルトの送り方向にスライド操作されたときに前記板ばねを外側へ退避させる解除部とが設けられ、前記筒体には、前記突起が挿通可能な開口部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記本発明では、スライド部材を筒体に対して送り方向へスライド操作することで、板ばねによるボルトの係止が解除されて1本のボルトが供給される。そして、スライド部材を逆方向へスライド操作すれば、板ばねにより次のボルトが供給状態で係止される。したがって、筒体に対するスライド部材のスライド操作という簡単な動作で、1本ずつボルトを供給することが可能である。そして、構造が非常に簡素化されているので、トラブルの発生を低減することができ、ボルトを安定して締結孔に供給することができる。また、トラブルが発生したとしても部品交換を迅速に行うことができる。
【０００９】
また、前記解除部は、前記板ばねの少なくとも一部が外径側に広がるようにして設けた傾斜部であることが好ましく、または前記筒体の外周側に設けた、前記送り方向へ向けて拡径する傾斜面であってもよい。これにより、ボルトを供給して次のボルトの供給動作に移行する際にも、ボルトを係止可能な位置へ瞬時に突起を復帰させることができ、ボルトの不要な脱落を防止できる。
【００１０】
また、前記筒体には、前記スライド部材の送り方向への移動を所定位置で規制するストッパ部材が設けられていることが好ましい。このようにストッパ部材を設けることにより、板ばねを常に一定の範囲で動作させることが可能になり、板ばねの突起を外側に退避させる際の退避量を必要最小限に抑えることができる。
【００１１】
また、前記スライド部材を前記送り方向と逆方向へ付勢する付勢部材が設けられていることが好ましい。これによりスライド部材が筒体に対してがたつきが発生するのを防止することができるとともに、スライド部材を初期状態、すなわちボルトを供給可能な状態に直ちに復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、簡単な構造のもので、ボルトを係止可能な位置とボルトの係止を解除する位置との間において確実且つ迅速に動作させることができる。よって、ボルトを決められた締結孔に１本ずつ安定してしかも高速に連続供給できるようになる。また、故障する確率を低く抑えることができ、また故障した際の部品の交換も容易である。さらに、部品点数も少ないので低いコストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１の実施形態のボルト供給装置の一部内部構造を示す斜視図、図２は、図１に示すボルト供給装置の平面図、図３は、図２の３−３線での一部切断断面図、図４は、図３の４−４線での一部切断断面図である。
【００１４】
このボルト供給装置１は、例えば自動車の製造工程において部品と部品あるいは部品と車体とをボルトで組み付ける際に、締結孔へボルトを1本ずつ供給するための装置である。
【００１５】
このボルト供給装置１は、図１に示すように、ボルト３０が送られる筒体２２を有している。ボルト３０は、いわゆるフランジボルトであり、先端にねじ溝が形成されたねじ部３０ａと、六角部３０ｂと、ねじ部３０ａと六角部３０ｂとの間に形成されたフランジ３０ｃで構成されている。一方、筒体２２の内径寸法は、前記ボルト３０の六角部３０ｂに形成されたフランジ３０ｃの径寸法とほぼ同じ寸法に形成されており、Ｘ１方向を送り方向としたときに、前記ボルト３０のねじ部３０ａが、前記送り方向を向いて筒体２２内を一列の状態で供給されるようになっている。
【００１６】
前記筒体２２の基端（Ｘ２側）にはホース２０が接続されており、前記筒体２２と前記ホース２０との重なり部分が、所定の締結具２９によって、ホース２０と筒体２２とが互いに外れないように締め付けられている。前記ホース２０の内径寸法も前記筒体２２の内径寸法と同様に形成されて、前記ボルト３０が、１本ずつ一列に送り込まれるようになっている。
【００１７】
前記筒体２２にはスライド部材２４が設けられており、このスライド部材２４は、筒体２２の外周面に筒体２２の軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に対してスライド可能に支持されている。スライド部材２４の長さ寸法は、前記筒体２２の半分程度の長さ寸法で形成されて、前記筒体２２の基端側に支持されている。図１及び図３に示すように、スライド部材２４と筒体２２との間には隙間が形成されており、この隙間内に圧縮コイルばね（付勢部材）２６が介装されて、この圧縮コイルばね２６の弾性復帰力によってスライド部材２４が、筒体２２に対して常にボルト３０の送り方向とは逆向きのＸ２方向へ付勢されている。このとき図３の断面図に示すように、スライド部材２４は、筒体２２で係止されて、筒体２２に対してそれ以上Ｘ２方向へ移動しないように規制されている。
【００１８】
前記スライド部材２４には、金属板などで形成された板ばね２３が設けられている。前記筒体２２には、前記板ばね２３に対向する位置に開口部２８が設けられている。前記開口部２８は、筒体２２の外周面２２ｄ側から内周面２２ｃ側に貫通しており、その開口形状はＸ１−Ｘ２方向に一定幅寸法で直線状に細長く形成されている。また、板ばね２３も前記開口部２８に沿う細長い形状であり、基端部に折り曲げ形成された固定部２３ｄが前記スライド部材２４のＸ１側に向く前面２４ａに取り付けられている。なお、前記固定部２３ｄには、ねじ取付穴２３ｄ１（図４参照）が形成されており、このねじ取付穴２３ｄ１に、ねじ（図示せず）が挿通されて前記前面２４ａに螺着されている。なお、図４は、後記するストッパ部材２５を省略して図示している。
【００１９】
前記板ばね２３は、そのＸ１側先端が凸状であり、前記凸状部分の両肩部には、一対の突起２３ａ，２３ａがそれぞれ内側に折り曲げ形成されている。図４に示すように両突起２３ａ，２３ａは、前記筒体２２の内周面２２ｃよりも内側へ突出可能な寸法で形成されており、このような寸法で前記突起２３ａ，２３ａを形成することで、筒体２２内にボルト３０が送り込まれたときに、ボルト３０に形成されたフランジ３０ｃが係止されるようになっている。なお、この突起２３ａ，２３ａの軸方向に対する突出位置は、突起２３ａ，２３ａによってボルト３０が係止されたときに、ボルト３０の先端部が、所定寸法Ｌ（図５参照）だけ突出する位置で停止するように設定されている。このようにボルト３０を少し突出させておくことで、ボルト３０を所定の締結孔に位置決めしやすくなる。なお、前記した開口部２８の形状やその位置は、前記突起２３ａが挿通可能であれば、前記形状に限定されるものではなく、さらに小さな貫通孔であってもよく、あるいは、各突起２３ａに対して挿通可能な孔が別々に設けられたものであってもよい。
【００２０】
図３に示すように、本実施の形態では、前記板ばね２３と前記筒体２２には、それぞれが解除部として機能する傾斜部２３ｂと傾斜面２２ｂとが設けられている。前記傾斜部２３ｂは、板ばね２３の先端部が、外側に斜めに折り曲げられて形成されているものである。また、前記傾斜面２２ｂは、筒体２２に形成された開口部２８の先端縁部２８ａからボルト３０の送り方向に向けて筒体２２の径寸法が徐々に拡大していくように形成されているものである。前記スライド部材２４が、Ｘ１方向にスライドしていない状態では、前記傾斜部２３ｂが前記筒体２２の外周面２２ｄ側に位置して、前記傾斜部２３ｂが前記傾斜面２２ｂ上に対向している。
【００２１】
なお、本実施の形態では、図４に示すように、前記した板ばね２３と同じ形状の板ばねが３枚設けられており、また、各板ばね２３に沿った形状の開口部２８が筒体２２にそれぞれ形成されているものである。前記板ばね２３と開口部２８との構成は、図４に示すように隣接する板ばね２３と板ばね２３との間隔が、１２０度に設定されるように配置されている。すなわち、隣接する板ばね２３と板ばね２３との間隔がいずれも１２０度に設定されていることになる。なお、この板ばね２３と開口部２８とを１組としたときの設置箇所は、３箇所に限定されるものではなく、２箇所以下であってもよく、４箇所以上であってもよい。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、前記筒体２２にはストッパ部材２５が設けられている。このストッパ部材２５は、筒体２２の周囲を囲むリング状であり、動作初期時の前記スライド部材２４の先端面から所定寸法Ｗの位置にねじなどで固定されている。このストッパ部材２５を設けることにより、スライド部材２４をボルト３０の送り方向（Ｘ１方向）にスライドさせたときに、前記スライド部材２４が、ストッパ部材２５に突き当たって、スライド部材２４が、それ以上送り方向へスライドするのが規制される。よって、スライド部材２４を常に一定の位置で停止させることができ、前記板ばね２３を常に一定量だけ動作させることができる。なお、スライド部材２４とストッパ部材２５との寸法Ｗは、突起２３ａでボルト３０の係止が解除される最小限の移動量となるように設定することにより、突起２３ａの復帰時間を短縮化できるようになる。
【００２３】
次に、本実施の形態のボルト供給装置の動作について説明する。このボルト供給装置１では、図１及び図２に示すように、筒体２２の基端部にはホース２０が接続されている。このホース２０は、作業位置から離れた位置に設けられたボルト３０をホース２０内に１本ずつ送り込むための図示しない供給部に接続されている。また、ホース２０は、弾性支持部材３１によって天井に吊るされて、前記ボルト供給装置１の先端部分が下側を向くように支持される。このように設置することによって各ボルト３０は、ボルト３０の自重によってボルト供給装置１内に落下してくる。なお、前記ボルト供給装置１では、ホース２０内にエアーを送り込むことによってボルト３０を強制的に送るようにしてもよい。
【００２４】
このボルト供給装置１は、スライド部材２４の部分を作業者が、手で保持することによって、またはスライド部材２４をロボットアームなどに保持させることによって所望位置へのボルトの供給が可能である。
【００２５】
ボルト供給直前の状態において、スライド部材２４を保持してボルト供給装置１を空中で保持している場合には、スライド部材２４は、圧縮コイルばね２６の弾性復帰力によってＸ２側に付勢されており、図３に示すように、スライド部材２４がストッパ部材２５から所定寸法Ｗ離れた位置にある。
【００２６】
この状態では、板ばね２３に設けられた一対の突起２３ａ，２３ａは、図５に示すようにその先端が前記筒体２２の内周面２２ｃよりも内側に突出しているため、筒体２２内において最も先端に位置するボルト３０Ａのフランジ３０ｃを係止している。なお、他の板ばね２３に設けられた一対の突起２３ａ，２３ａもその先端が、同様にして前記内周面２２ｃよりも内側に突出して、ボルト３０Ａのフランジ３０ｃをそれぞれ係止している。したがって、本実施の形態ではボルト３０（３０Ａ）を複数点で支持できるため、ボルト３０が突起２３ａから外れ難くなり、ボルト３０を安定して支持できる。
【００２７】
本実施の形態のボルト供給装置１では、例えば図６に示すように、雌ねじ孔４０ａが形成された部品４０が下側で、締結孔４１ａが形成された部品４１が上側となるように組み合わされた状態において、部品４１の座面（上面）４１ｂに現れている締結孔４１ａの上部にボルト供給装置１を図５に示す状態で移動させる。
【００２８】
そして、筒体２２の先端面２２ａから突出しているねじ部３０ａの先端を締結孔４１ａに挿入し、前記筒体２２の先端面２２ａを前記部品４１の座面４１ｂに当接させる。そして、前記スライド部材２４を下方（Ｘ１方向）へスライドさせると、筒体２２は、前記座面４１ｂに当接しているためそのままの状態を維持し、スライド部材２４のみが、圧縮コイルばね２６の圧縮によって生じる反発力を受けながらＸ１方向へスライドさせられる。このとき、板ばね２３に設けられた突起２３ａが、前記開口部２８内をＸ１方向へ移動して、板ばね２３の傾斜部２３ｂが、筒体２２の傾斜面２２ｂに当って乗り上がる。よって、板ばね２３が、図６に示すように外側に撓むように変形させられて、前記突起２３ａがボルト３０を係止できない位置まで退避させられる。なお、他の板ばね２３の突起２３ａすべてについても互いに同期して外側に退避させられる。この突起２３ａの退避動作によって、前記ボルト３０Ａが重力で下方（Ｘ１方向）へ落下して、ボルト３０Ａの先端が下側の部品４０の端面４０ｂに当接する状態まで送り出されて停止する。同時に先端のボルト３０Ａの次に位置するボルト３０Ｂもボルト３０Ａの落下移動量分だけ落下するが、先端のボルト３０Ａの六角部３０ｂに当接した状態で停止する。
【００２９】
図６に示す状態において、スライド部材２４を保持したままボルト供給装置１を持ち上げると、筒体２２の先端面２２ａが部品４１の座面４１ｂから離れる。１本目のボルト３０Ａは、そのフランジ３０ｃが突起２３ａより先端側に位置しているため突起２３ａで係止できなくなって締結孔４１ａ内に供給されたままの状態を維持する。また、ボルト供給装置１を持ち上げることにより、前記スライド部材２４が、圧縮コイルばね２６の弾性復帰力によって上方（Ｘ２方向）へ復帰し、板ばね２３も同時にＸ２方向へ復帰して、前記突起２３ａが、２本目のボルト３０Ｂのフランジ３０ｃを係止可能な状態へと復帰する。
【００３０】
ボルト供給装置１を持ち上げたときに２本目のボルト３０Ｂが、自重によって筒体２２内を直ちに落下してくるが、板ばね２３に設けられた突起２３ａは、瞬時にボルト３０Ｂを係止可能な位置まで復帰するため、２本目のボルト３０Ｂが筒体２２の先端から誤って落下することが防止される。このように突起２３ａを瞬時に復帰させることができるので、ボルト３０を各締結孔４１ａに１本ずつ確実に供給することが可能になる。締結孔４１ａに供給されたボルト３０は、所定の工具を用いて、ボルト３０のフランジ３０ｃが座面４１ｂに強く押し付けられる状態まで、ねじ部３０ａを雌ねじ孔４０ａに螺着させる。
【００３１】
次に、第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態のボルト供給装置を示す一部省略断面図である。この実施の形態のボルト供給装置１０は、筒体２２側にのみに解除部として機能する傾斜面５０が設けられているものである。すなわち、この傾斜面５０は、筒体２２の外周面２２ｄ上で、前記開口部２８の先端縁部２８ａよりも先端側に位置し、送り方向（Ｘ１方向）に向けて拡径する面が形成されている。一方、板ばね３３の先端部（Ｘ１側）３３ｂは、筒体２２の外周面２２ｄ上に位置し、また前記先端部３３ｂは前記傾斜面５０に対向している。それ以外の構成については前記第１の実施形態と同じであり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
この実施の形態では、スライド部材２４をＸ１方向へスライドさせて板ばね３３をＸ１方向へ移動させると、板ばね３３の先端部３３ｂが傾斜面５０に当接して乗り上がり、突起３３ａが外側へ退避させられて、ボルト３０が筒体２２から供給される。また、スライド部材２４がＸ２方向へ復帰すると、突起３３ａがボルト３０を係止可能な状態へと瞬時に復帰する。
【００３３】
なお、第１の実施形態では、板ばね２３に傾斜部２３ｂを設け且つ筒体２２に傾斜面２２ｂを設けたが、これに限られるものではなく、板ばね２３側に傾斜部２３ｂのみを設けたものであってもよく、または筒体２２側に傾斜面２２ｂのみを設けたものであってもよい。このように、板ばね２３と筒体２２のいずれかに解除部として機能するものが設けられていれば、突起２３ａを確実に動作させることができる。また、傾斜部２３ｂ(解除部）の位置は、板ばね２３の先端に限られるものではなく基端側に設けてもよい。また、図７に示す第２の実施形態において、板ばね３３の先端に解除部としての傾斜部を設けてもよい。
【００３４】
また、第１と第２の各実施形態では、板ばね２３，３３の先端よりも基端寄りに突起２３ａ，３３ａを形成したが、板ばね２３，３３の先端側に突起２３ａ，３３ａを形成したものでもよい。また、突起２３ａ，３３ａは、一体に折り曲げられた折曲片である必要はなく、別個に形成した突起を接着剤を介して固定したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態のボルト供給装置の一部内部構造を示す斜視図である。
【図２】ボルト供給装置の平面図である。
【図３】図２の３−３線での一部切断断面図である。
【図４】図３の４−４線での一部切断断面図である。
【図５】ボルトの供給が停止状態にあるときの断面図である。
【図６】ボルトの供給が可能な状態にあるときの断面図である。
【図７】第２の実施形態のボルト供給装置を示す一部省略断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１０  ボルト供給装置
２２    筒体
２２ｂ  傾斜面（解除部）
２３    板ばね
２３ａ  突起
２３ｂ  傾斜部（解除部）
２４    スライド部材
２５    ストッパ部材
２６    圧縮コイルばね（付勢部材）
２８    開口部
【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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