(57)【要約】【課題】使用者が締結体からある距離だけ離れた状態で、使用者が、締結体に対するナットランナの位置合わせを行うことを可能とする装置及び方法を提供する。【解決手段】締結体に対してナットランナを位置合わせするアラインメント装置は、本体と、ネジ付きキャップと、磁石と、光源とを備える。磁石及びキャップは、本体の一端部に受容されている一方、光源は、本体の反対側の端部から突出する。キャップは、ナットランナのソケットに離脱可能に受容される締結体状の端部を有する。光源は、ナットランナの軸と位置合わせが行われるスポットを照明し、緊締される締結体に対してナットランナの軸線が位置合わせされる際に使用者が決定を行うことを可能としている。その後、アラインメント装置は、ナットランナのソケットから取り外すことができる。【選択図】図１
2007237390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊締される締結体に対してナットランナを位置合わせするアラインメント装置であって、前記ナットランナは、前記ナットランナにより前記締結体を回転させることを可能とするために前記締結体に対して嵌合するように適合されたソケットを有し、前記アラインメント装置は、前記ナットランナの前記ソケットに離脱可能に受容される係合部と、前記係合部に接続され、前記ナットランナの回転軸が前記締結体と位置合わせされる際に前記締結体を照明するように動作可能な光源とを備え、前記係合部は、緊締される前記締結体の寸法及び形状と同一の寸法及び形状を有することを特徴とするアラインメント装置。
【請求項２】
請求項１記載のアラインメント装置において、前記アラインメント装置は、本体とキャップとを備え、前記本体は前記キャップと前記光源とを受容することを特徴とするアラインメント装置。
【請求項３】
請求項２記載のアラインメント装置において、前記アラインメント装置は、前記キャップと前記本体との間に受容され、前記アラインメント装置を前記ナットランナの前記ソケットに対して離脱可能に固着するようになされた磁石をさらに備えることを特徴とするアラインメント装置。
【請求項４】
請求項３記載のアラインメント装置において、前記光源は、前記本体内に離脱可能に受容されることを特徴とするアラインメント装置。
【請求項５】
請求項４記載のアラインメント装置において、前記光源は、レーザポインタであることを特徴とするアラインメント装置。
【請求項６】
請求項５記載のアラインメント装置において、止めネジが前記本体を通って延在すると共に、前記レーザポインタの電源スイッチを付勢するよう移動可能であることを特徴とするアラインメント装置。
【請求項７】
締結体に対して工具を位置合わせする方法であって、
駆動源によって回転軸の周りに回転駆動され、且つ工具に担持されたソケットに、前記ソケットによって離脱可能に受容される第１端部と光源を有する第２端部とを備える工具アラインメント装置を挿入するステップと、
光が前記締結体に対して向けられるように前記光源を駆動するステップと、
前記光が前記締結体上に入射する位置へと前記工具を移動させることにより、前記締結体に対して前記工具の回転軸を視覚的に位置合わせするステップと、
を備えることを特徴とする締結体に対して工具を位置合わせする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記工具アラインメント装置は、前記ソケット内に磁気的に保持されることを特徴とする方法。
【請求項９】
緊締される締結体に対してナットランナを位置合わせする装置であって、前記装置は、
上側端部と下側端部とを有する本体と、
露出した表面を有し、前記本体の前記上側端部に受容されるネジ付きキャップと、
前記本体の前記上側端部内の前記キャップに対して相対的に下方に受容される磁石と、
前記本体の前記下側端部内に取り外し可能に受容される光源と
を備え、
前記キャップの露出した表面は、緊締される前記締結体と同様の形状であり、前記ナットランナのソケットにより離脱可能に受容されるようになっていることを特徴とする緊締される締結体に対してナットランナを位置合わせする装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置において、前記本体は、前記光源上のオン／オフスイッチと係合するように動作可能なネジを受容することを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９記載の装置において、前記光源はレーザポインタであることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊締される締結体に対して工具を適切に位置決め又は位置合わせする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の組み立てシステムにおいては、スピンドルによって駆動されるソケットで、ナット及びボルトのような締結体（ｆａｓｔｅｎｅｒ）を緊締することは普通に行われている。スピンドルとスピンドルを回転させるロータリードライブ及びソケットとの組合せは、ナットランナと呼ばれる場合がある。
【０００３】
締結体を緊締するこのようなナットランナを使用する前に、緊締される締結体に対してナットランナの回転軸を位置合わせする必要がある。これは単純なことのようであるが、特に１以上のナットランナを用いて幾つかの締結体を緊締する必要がある場合は、困難であり且つ／又は時間がかかることがある。幾つかの締結体を緊締する必要がある場合は、各締結体に対して１つのナットランナを関係させてもよいし、又は単一のナットランナを各締結体の間で移動させてもよい。いずれにしろ、自動化されたシステムであっても、自動化された緊締シーケンスが開始可能となる前や、周期的なキャリブレーションの間や、プログラムしたシーケンスの間に、締結体に対してナットランナの回転軸を位置合わせすることが依然として必要である。
【０００４】
例えば、エンジンのヘッドカバーのような新たな部品上に、対応する複数の締結体を緊締するために複数のナットランナを設定する際、各ナットランナを関係する締結体に対して確実に位置合わせする必要がある。これには、作業者が、ナットランナを部品のまわりや締結体に向かって物理的に移動させ、ナットランナが位置調整された後、横方向（Ｘ−Ｙ）の移動を防止するようナットランナをロックし、これによりナットランナが締結体に対して接近・離間するよう縦方向（Ｚ）に移動できるようにすることが必要である。この手順は、複数のナットランナ／締結体の組合せのそれぞれについて繰り返し行わなければならず、作業者の負担となっている。ナットランナを信頼性良く位置合わせするためには、作業者は、ナットランナ及び締結体に対して物理的に極めて接近しなければならないことが理解されよう。しかしながら、使用者が、自動化された機械又はロボットの「危険地帯」内に位置することは望ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本技術分野において、使用者が、ナットランナを作動させる自動化された機械又はロボットの作業領域の外となるように、締結体からある距離だけ離れた状態で、締結体に対するナットランナの位置合わせを行うことを可能にする装置及び方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ナットランナを作動させる自動化された機械又はロボットの作業領域の外で、締結体からある距離だけ離れた状態で、使用者が、締結体に対してナットランナの回転軸を視覚的に位置合わせすることを可能にする装置及び方法に関する。
【０００７】
さらに詳しくは、本発明は、ナットランナのソケット内で嵌合するように適合された工具アラインメント装置を含む。ナットランナは、スピンドルを駆動させるロータリードライブを備える。ソケットは、スピンドルの遠位端部に保持されており、スピンドルによって回転されて締結体を駆動させる。本発明によれば、工具アラインメント装置は、ナットランナのソケットによって駆動される締結体の形状に対応する形状を有する係合ヘッドを備え、これによりナットランナのソケット内に容易に位置決めされる。アラインメント装置の反対側の端部には、従来のレーザポインタのような光源が備えられている。レーザポインタからのレーザ光線は、ナットランナの軸線と位置が合わせられ、駆動されると、ナットランナの回転軸の延長線に直接沿って光が投射される。ナットランナの回転軸が締結体と位置が合うと、レーザ光線は、緊締されるべき締結体の頂部を照らすこととなり、これにより、使用者がナットランナ及び締結体に対して物理的に近接する必要性を伴うことなく、使用者に対して、ナットランナが締結体と整列したことが明確に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のこれらの特徴及び更なる特徴は、以下の説明及び図面を参照して明らかとなろう。
【０００９】
図１〜３を参照すると、本発明によるアラインメント装置１０は、本体１２と、ネジ付きキャップ１４と、磁石１６と、光源１８とを備えるものとして示されている。本体１２は、拡径した上側端部２０と、縮径した下側端部２２とを有する。上側端部２０は、下方に延在するめくら穴２４を画成する。磁石１６は、下方に延在するめくら穴２４内に受容される。めくら穴２４は、ネジ付きキャップ１４をネジに沿って受容又は噛合するようにネジが切られている。好ましくは、磁石１６は、図示するように、円板状の磁石であり、下方に延在するめくら穴２４内に自由に受容される。
【００１０】
また、本体１２の縮径した下側端部２２は、光源１８を受容するようになされた上方に延在するめくら穴２６を画成する。一対の上部横向き開口部２８及び下部横向き開口部３０が、本体１２の縮径した下側端部２２の側壁に形成される。上部横向き開口部２８は、それぞれ上方に延在するめくら穴２６内で光源１８を保持するように機能するピン３２を受容するように構成されているのに対し、好ましくはネジが切られる下部横向き開口部３０は、止めネジ３４を受容するように構成されている。止めネジ３４は、スイッチアクチュエータとして機能し、光源１８をオン／オフすることを可能にする。
【００１１】
ネジ付きキャップ１４は、円筒形で外部にネジを付された下側部分１４ａと、締結体状の上側部分１４ｂとを備える。外部にネジを付された下側部分１４ａは、本体１２の下方に延在するめくら穴２４内にネジに沿って受容される。上側部分１４ｂは、図面から理解されるように、ナット又はボルトヘッドのような従来の六角形ヘッドの締結体と同一の外部形状又は輪郭を有する。また、上側部分１４ｂは、下側部分１４ａの中空の内部及びめくら穴２４と連通する中心穴１４ｃを有する。この上側部分１４ｂは、空気が下方に延在するめくら穴２４内へと流れることを可能とし、これにより磁石１６が何らかの特定の位置で捕捉されるか気体によりロックされる可能性を低減するための通気口として働く。
【００１２】
上側部分１４ｂは、ナットランナ３８のソケット３６に受容されるよう選択されて設計されており、言い換えると、緊締される締結体４０に基づいて決定されている（図４、図５）。すなわち、上側部分１４ｂは、緊締される締結体４０の寸法及び形状に合致するよう選択される。従って、一連の異なる複数のキャップ１４を作製し、緊締される締結体４０と対応する特定のキャップ１４を、本体１２内に装着し、これによりアラインメント装置１０を特定の締結体４０に適合させることができるであろう。しかしながら、アラインメント装置１０をより迅速に交換するためには、関係する締結体４０と対応する異なる寸法の六角形ヘッドキャップの上側部分１４ｂを各アラインメント装置１０が有するようにして、そのような一連の完成した複数のアラインメント装置１０を用意する方が行いやすいと考えられる。
【００１３】
上述したように、磁石１６は、好ましくは、円板状の磁石であり、使用に際して上側部分１４ｂ内の中心穴１４ｃの近傍に配置されるように、キャップの下側部分１４ａの中空の内部に嵌合するような寸法を有する。当業者に理解されるように、磁石は、ナットランナ３８上に（すなわちソケット３６内に）アラインメント装置１０を離脱可能に固着して保持するのを補助するために設けられている。
【００１４】
光源１８は、従来のレーザポインタであり、周辺溝部４４を備えた上側端部を有する幾分円筒形状の本体４２と、僅かに突出するオン／オフスイッチ４６と、レーザ光線５０を発するドーム状の遠位端部４８とを画成する。上方に延在するめくら穴２６内に装着する際には、ピン３２が開口部２８を通って周辺溝部４４へと挿入され、本体１２内にレーザポインタ（光源１８）を保持するように、周辺溝部４４は、上部横向き開口部２８と位置を合わせる。同様に、止めネジ３４の回転によりオン／オフスイッチ４６を付勢してレーザポインタをオン／オフするように、オン／オフスイッチ４６は、下部横向き開口部３０及びその内部に保持された止めネジ３４と位置を合わせる。当然、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、異なる光源保持・付勢構造を用いることは可能であると考えられる。
【００１５】
使用に際して、ナットランナ３８を再位置決めするか位置合わせしたい場合は、アラインメント装置１０をナットランナのソケット３６に挿入する。締結体の形状の上部部分１４ｂはソケット３６内に受容され、磁石１６は、アラインメント装置１０がソケット３６から落下しないように働く。止めネジ３４を介して光源１８のオン／オフスイッチ４６は付勢され、光源からの光線５０は、使用者に対して明確に視認可能である。図４を参照すると、光線５０は、ナットランナ３８を用いて固着されるべき締結体４０の近傍の部品の一部を照らしていることが示されている。その後、光線５０を注視し、光線５０が締結体４０を直接照らすまでナットランナを移動させることにより、ナットランナ３８を再位置決めする。図５に示すように、この状態において、ナットランナの回転軸が締結体４０に対して位置が合わせられる。その後、ナットランナのソケット３６からアラインメント装置１０を取り外すことができ、ナットランナを従来の形態で動作させて締結体４０を緊締することができる。
【００１６】
前記したように、本発明は、従来の形式の装置に随伴する多くの問題点を解決するものである。しかしながら、本発明の特徴を説明するためにここに記載して説明した詳細部分、材料、及び部品の構成の種々の変更は、添付する特許請求の範囲に記載したような本発明の原理及び範囲から逸脱することなく、当業者によってなし得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明のアラインメント装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１のアラインメント装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、アラインメント装置の分解断面図である。
【図４】図４は、本発明のアラインメント装置がナットランナに取り付けられ、ナットランナが緊締される締結体に対して位置合わせされていない状態における、ナットランナの一部、及び緊締される締結体を有する部品の斜視図である。
【図５】図５は、図４と同様の図であるが、ナットランナが緊締される締結体に対して位置合わせされた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０…アラインメント装置          １２、４２…本体
１４…ネジ付きキャップ            １４ａ…下側部分
１４ｂ…上側部分                  １４ｃ…中心穴
１６…磁石                        １８…光源
２０…上側端部                    ２２…下側端部
２４、２６…めくら穴              ２８…上部横向き開口部
３０…下部横向き開口部            ３２…ピン
３４…止めネジ                    ３６…ソケット
３８…ナットランナ                ４０…締結体
４４…周辺溝部                    ４６…オン／オフスイッチ
４８…遠位端部                    ５０…レーザ光線
【図１】
2007237390.tif 000003
【図２】
2007237390.tif 000004
【図３】
2007237390.tif 000005
【図４】
2007237390.tif 000006
【図５】
2007237390.tif 000007