JP7003738B2

JP7003738B2 - 姿勢整列装置

Info

Publication number: JP7003738B2
Application number: JP2018036841A
Authority: JP
Inventors: 友規二村; 卓也三好; 雄太笠原; 若哉内山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2038-03-01
Also published as: JP2019151446A

Description

本発明は、姿勢整列装置に関する。

自動車のエンジンブロックなどにスタッドボルトが使用されている。スタッドボルトは、両端にネジ部を有するボルトである。スタッドボルトを部品に組付けするとき、スタッドボルトの向きを所定の向きに揃えることが求められる。そこで、スタッドボルトの向きを判別するセンサを設け、スタッドボルトの向きが正規の向きでない場合、スタッドボルトが搬入された反転部をアクチュエータによって回転させることで、スタッドボルトの向きを正規の向きにすることが提案されている（例えば、特許文献１）。

実開平５－３７７３９号公報

しかしながら、特許文献１では、スタッドボルトの向きを判別するセンサを設けるため、部品点数が増え、コストの増加を招くことになる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、コストの増加を抑制することを目的とする。

本発明は、一方の端に直径の小さい小径部を、他方の端に前記小径部よりも直径の大きい大径部を有するスタッドボルトの向きを揃える姿勢整列装置であって、前記スタッドボルトが滑り落ちるように傾斜したレール部と、前記レール部の途中に配置され、前記スタッドボルトが滑り落ちる第１方向に交差する第２方向で上下に動く整列部と、を備え、前記整列部は、前記第２方向で上方側に位置する上面に前記スタッドボルトが滑り落ちるレール溝を有し、前記第１方向で上方側に位置する上方端面に前記小径部は入り込むが前記大径部は入り込まない大きさで且つ前記上面側の端部が前記上方端面内にある切欠き溝を有する、姿勢整列装置である。

本発明によれば、コストの増加を抑制することができる。

図１は、実施例に係る姿勢整列装置の概略図である。図２は、スタッドボルトの側面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、取出部を説明する図である。図４（ａ）から図４（ｄ）は、整列部を説明する図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、整列部の斜視図である。図６（ａ）から図６（ｃ）は、スタッドボルトの小径部が下側を向いて滑り落ちてきたときの整列部でのスタッドボルトの挙動を説明する図（その１）である。図７（ａ）から図７（ｃ）は、スタッドボルトの小径部が下側を向いて滑り落ちてきたときの整列部でのスタッドボルトの挙動を説明する図（その２）である。図８（ａ）から図８（ｃ）は、スタッドボルトの大径部が下側を向いて滑り落ちてきたときの整列部でのスタッドボルトの挙動を説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例に係る姿勢整列装置１００の概略図である。図１のように、姿勢整列装置１００は、供給部１０、取出部２０、整列部３０、及びレール部６０を備える。供給部１０は、レール部６０の一端に接続されていて、投入されたスタッドボルトをレール部６０に供給する。レール部６０は、供給部１０から重力に対して斜め方向に傾斜して延在している。レール部６０には、供給部１０から供給されたスタッドボルトが斜め下方向に滑り落ちるように誘導するレール溝が形成されている。レール溝の幅はスタッドボルトの最大幅よりも狭くなっている。取出部２０及び整列部３０は、レール部６０の途中に配置されている。

図２は、スタッドボルト７０の側面図である。図２のように、スタッドボルト７０は、両端にネジ部７２及び７４を有する。例えば、スタッドボルト７０の一方の端側に設けられたネジ部７２と他方の端側に設けられたネジ部７４とは異なる長さで形成されていて、一例としてネジ部７２はネジ部７４よりも長く形成されている。スタッドボルト７０の一方の端には、ネジ山が形成されてなく且つネジ部７２及び７４よりも直径が小さい小径部７６が設けられている。したがって、スタッドボルト７０は、一方の端の直径が他方の端の直径よりも小さく、一方の端に小径部７６を有し、他方の端に小径部７６よりも直径の大きな大径部であるネジ部７４を有する構成をしている。スタッドボルト７０の長さＬ１は例えば４０ｍｍ、小径部７６の長さＬ２は例えば４ｍｍである。小径部７６の直径Ｄ１は例えば８ｍｍ、ネジ部７４のネジ寸法Ｄ２は例えばＭ１０である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、取出部２０を説明する図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、レール部６０及び取出部２０を側方から見た図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）のように、取出部２０は、レール部６０の途中に配置されていて、スタッドボルト７０がレール部６０を滑り落ちる第１方向に交差する（例えば直交する）第２方向で上下に動く。レール部６０は、取出部２０よりも上流側と下流側とでは第２方向にずれて配置されている。取出部２０が最下点の位置にある場合では、取出部２０よりも上流側のレール部６０の上面と取出部２０の上面とがほぼ同一面となる。取出部２０が最上点の位置にある場合では、取出部２０よりも下流側のレール部６０の上面と取出部２０の上面とがほぼ同一面となる。取出部２０の上面には、スタッドボルト７０の滑落を誘導するレール溝が形成されている。

取出部２０が最下点の位置にあると、供給部１０から供給されてレール部６０を滑り落ちてきたスタッドボルト７０が、取出部２０の上面に形成されたレール溝に滑り落ちてくる。取出部２０に滑り落ちてきたスタッドボルト７０は、取出部２０よりも下流側のレール部６０の端面によって停止する。取出部２０の第１方向の長さはスタッドボルト７０の長さと同程度の長さになっている。このため、取出部２０が上昇して最上点の位置になることで、スタッドボルト７０が１個だけ、取出部２０よりも下流側のレール部６０を滑り落ちるようになる。これにより、スタッドボルト７０を１個ずつ取り出すことができる。なお、取出部２０が上昇したときには、取出部２０によって取り出されたスタッドボルト７０の次にレール部６０を滑り落ちてきたスタッドボルト７０は、取出部２０の端面によって滑落が停止するようになる。

図４（ａ）から図４（ｄ）は、整列部３０を説明する図である。図４（ａ）から図４（ｄ）は、レール部６０及び整列部３０を側方から見た図である。図４（ａ）から図４（ｄ）のように、整列部３０は、レール部６０の途中に配置されていて、スタッドボルト７０がレール部６０を滑り落ちる第１方向に交差する（例えば直交する）第２方向に上下に動く。図４（ａ）及び図４（ｂ）のように、スタッドボルト７０の小径部７６が下側を向いてレール部６０を滑り落ちてきた場合、整列部３０が最上点の位置から最下点の位置に変位することでスタッドボルト７０は反転してネジ部７４（大径部）が下側を向いてレール部６０を滑り落ちるようになる。一方、図４（ｃ）及び図４（ｄ）のように、スタッドボルト７０のネジ部７４（大径部）が下側を向いてレール部６０を滑り落ちてきた場合、整列部３０が最上点の位置から最下点の位置に変位してもスタッドボルト７０は回転せずにネジ部７４（大径部）がそのまま下側を向いてレール部６０を滑り落ちる。このことについて以下に詳しく説明する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、整列部３０の斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、整列部３０の第２方向で上方側に位置する上面３２には、スタッドボルト７０の滑落を誘導するレール溝３４が設けられている。レール溝３４の幅は、スタッドボルト７０の最大幅よりも狭くなっている。整列部３０の第１方向で上方側に位置する上方端面３６には、２つの突起部３８と、切欠き溝４０と、切欠き溝４０とレール溝３４との間を連通し、切欠き溝４０よりも幅の狭い連通溝４２と、が設けられている。

２つの突起部３８は、第１方向及び第２方向に交差する整列部３０の幅方向（第３方向）で両側面側に寄って互いに離れて設けられている。２つの突起部３８の間隔は、スタッドボルト７０の小径部７６は入り込むことができる大きさだが、ネジ部７４（大径部）は入り込むことのできない大きさとなっている。切欠き溝４０は、２つの突起部３８の間で突起部３８よりも上面３２側に位置して設けられている。切欠き溝４０の大きさは、スタッドボルト７０の小径部７６は入り込むことができるが、ネジ部７４（大径部）は入り込むことができない大きさとなっている。すなわち、第３方向における切欠き溝４０の幅は、スタッドボルト７０の小径部７６よりも大きく且つネジ部７４（大径部）よりも小さい大きさとなっている。整列部３０の上面３２側における切欠き溝４０の端部４４は、整列部３０の上方端面３６内に位置している。切欠き溝４０は、例えば上方端面３６の第２方向における中央よりも上面３２とは反対側の下面３１側に位置して設けられている。また、切欠き溝４０は、例えば上方端面３６の第３方向における中央部に位置して設けられている。連通溝４２は、切欠き溝４０の端部４４の中央部で切欠き溝４０に連通している。

図６（ａ）から図７（ｃ）は、スタッドボルト７０の小径部７６が下側を向いて滑り落ちてきたときの整列部３０でのスタッドボルト７０の挙動を説明する図である。図６（ａ）から図７（ｃ）は、スタッドボルト７０の挙動を説明する斜視図である。

図６（ａ）のように、整列部３０が最上点の位置にある状態でレール部６０のレール溝６２をスタッドボルト７０が滑り落ちてくる。レール溝６２を滑り落ちてきたスタッドボルト７０は、整列部３０の上方端面３６で停止する。整列部３０の上方端面３６に設けられた２つの突起部３８の間隔は、上述したように、スタッドボルト７０の小径部７６よりも大きくなっている。このため、スタッドボルト７０が小径部７６を下側にして滑り落ちてきた場合には、スタッドボルト７０の小径部７６が２つの突起部３８の間に入り込む。２つの突起部３８の間であって突起部３８よりも上面３２側に切欠き溝４０が設けられていることから、スタッドボルト７０の小径部７６は切欠き溝４０の下側に位置するようになる。

図６（ｂ）のように、スタッドボルト７０の小径部７６が切欠き溝４０の下側に位置した状態で整列部３０が下降を開始する。切欠き溝４０の大きさは、上述したように、スタッドボルト７０の小径部７６が入り込むことのできる大きさとなっている。このため、整列部３０が下降を開始すると、スタッドボルト７０の小径部７６は切欠き溝４０で引っ掛かるようになる。このときに、切欠き溝４０の中央部に連通溝４２が接続されていることで、スタッドボルト７０の小径部７６は切欠き溝４０の中央部に引っ掛かるようになる。スタッドボルト７０は、小径部７６が切欠き溝４０に引っ掛かることで、小径部７６とは反対側のネジ部７４（大径部）側が浮き上がるようになる。

図６（ｃ）のように、整列部３０が更に下降をし続けると、スタッドボルト７０は、切欠き溝４０に引っ掛かった小径部７６を支点として起き上がるようになる。このときに、整列部３０の上方端面３６の２つの突起部３８が設けられていることで、スタッドボルト７０の起き上がりの方向が誘導され、スタッドボルト７０が姿勢整列装置１００から外部に落ちることが抑制される。

図７（ａ）のように、レール部６０及び整列部３０は重力方向に対して傾いているため、小径部７６を支点として起き上がったスタッドボルト７０は、自重によって反転するようになる。ここで、レール部６０に設けられたレール溝６２は、レール部６０の整列部３０側に位置する端面から所定の長さの部分で、スタッドボルト７０の小径部７６の直径よりも大きな幅のレール溝６２ａとなっている。これにより、小径部７６を支点として起き上がったスタッドボルト７０が自重によって反転するときに、小径部７６がレール溝６２ａに入り込むことができるようになる。

図７（ｂ）のように、スタッドボルト７０は、整列部３０の下降に伴ってレール溝６２ａに入り込んだ小径部７６が支点となって反転をし続ける。

図７（ｃ）のように、整列部３０が最下点の位置までくると、スタッドボルト７０の反転が完了し、スタッドボルト７０はネジ部７４（大径部）を下側にして整列部３０の上面３２に形成されたレール溝３４を滑り落ちるようになる。

図８（ａ）から図８（ｃ）は、スタッドボルト７０のネジ部７４（大径部）が下側を向いて滑り落ちてきたときの整列部３０でのスタッドボルト７０の挙動を説明する図である。図８（ａ）から図８（ｃ）は、スタッドボルト７０の挙動を説明する斜視図である。

図８（ａ）のように、整列部３０が最上点の位置にある状態でレール部６０のレール溝６２をスタッドボルト７０が滑り落ちてくる。レール溝６２を滑り落ちてきたスタッドボルト７０は、整列部３０の上方端面３６で停止する。整列部３０の上方端面３６に設けられた２つの突起部３８の間隔は、上述したように、スタッドボルト７０のネジ部７４（大径部）よりも小さくなっている。このため、スタッドボルト７０がネジ部７４（大径部）を下側にして滑り落ちてきた場合には、スタッドボルト７０のネジ部７４（大径部）は２つの突起部３８の表面で停止し、２つの突起部３８の間には入り込まない。

図８（ｂ）のように、整列部３０が下降を開始すると、スタッドボルト７０は突起部３８から切欠き溝４０が形成された面へと移動する。切欠き溝４０は、上述したように、スタッドボルト７０のネジ部７４（大径部）が入り込むことのできない大きさになっている。このため、スタッドボルト７０は、切欠き溝４０に引っ掛からないため反転をしない。

図８（ｃ）のように、整列部３０が最下点の位置までくると、スタッドボルト７０はネジ部７４（大径部）が下側を向いたまま整列部３０の上面３２に形成されたレール溝３４を滑り落ちていく。

実施例１によれば、図４（ａ）から図４（ｄ）のように、レール部６０の途中に配置され、スタッドボルト７０が滑り落ちる第１方向に交差する第２方向で上下に動く整列部３０を備える。整列部３０は、図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、上面３２にスタッドボルト７０が滑り落ちるレール溝３４を有し、上方端面３６にスタッドボルト７０の小径部７６は入り込むがネジ部７４（大径部）は入り込まない大きさで且つ上面３２側の端部４４が上方端面３６内にある切欠き溝４０を備える。これにより、図６（ａ）から図７（ｃ）で説明したように、スタッドボルト７０が小径部７６を下側にしてレール部６０を滑り落ちてきた場合には、スタッドボルト７０は整列部３０で反転し、ネジ部７４（大径部）を下側にして滑り落ちるようになる。一方、図８（ａ）から図８（ｃ）で説明したように、スタッドボルト７０がネジ部７４（大径部）を下側にしてレール部６０を滑り落ちてきた場合には、スタッドボルト７０は整列部３０で反転せず、ネジ部７４（大径部）を下側にしたまま滑り落ちるようになる。したがって、センサなどを用いずにスタッドボルト７０の向きを揃えることができるため、コストの増加を抑制することができる。

図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、整列部３０は、上方端面３６のうちの切欠き溝４０よりも下側に、スタッドボルト７０の小径部７６は入り込むことができるが、ネジ部７４（大径部）は入り込むことができない間隔で離間した２つの突起部３８が設けられていることが好ましい。これにより、図６（ａ）から図６（ｃ）のように、スタッドボルト７０が切欠き溝４０に引っ掛かった小径部７６を支点として反転する際に、スタッドボルト７０の反転方向を突起部３８によって誘導することができ、スタッドボルト７０が姿勢整列装置１００から外部に落ちることを抑制できる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、レール部６０は、整列部３０側の端面から所定の長さのレール溝６２ａの幅が、レール溝６２ａより上流側でのレール溝６２の幅よりも広く、スタッドボルト７０の小径部７６の直径よりも大きな幅となっていることが好ましい。これにより、スタッドボルト７０が反転する際に、スタッドボルト７０の小径部７６がレール溝６２ａに入り込むことができ、レール溝６２ａに入り込んだ小径部７６を支点として反転するようになる。これにより、スタッドボルト７０が姿勢整列装置１００から外部に落ちることを抑制できる。

実施例１では、図２のように、ネジ部７２とネジ部７４が異なる長さの場合を例に示したが、同じ長さの場合でもよい。また、小径部７６は、スタッドボルト７０を締め付けするための締め付け部としての機能を有する場合でもよい。この場合、スタッドボルト７０の長さ方向から見た小径部７６の形状は、トルクス（登録商標）形状又はヘキサロビューラ形状などの円形状以外の場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０供給部
２０取出部
３０整列部
３１下面
３２上面
３４レール溝
３６上方端面
３８突起部
４０切欠き溝
４２連通溝
４４切欠き溝の端部
６０レール部
６２、６２ａレール溝
７０スタッドボルト
７２、７４ネジ部
７６小径部

Claims

一方の端に直径の小さい小径部を、他方の端に前記小径部よりも直径の大きい大径部を有するスタッドボルトの向きを揃える姿勢整列装置であって、
前記スタッドボルトが滑り落ちるように傾斜したレール部と、
前記レール部の途中に配置され、前記スタッドボルトが滑り落ちる第１方向に交差する第２方向で上下に動く整列部と、を備え、
前記整列部は、前記第２方向で上方側に位置する上面に前記スタッドボルトが滑り落ちるレール溝を有し、前記第１方向で上方側に位置する上方端面に前記小径部は入り込むが前記大径部は入り込まない大きさで且つ前記上面側の端部が前記上方端面内にある切欠き溝を有する、姿勢整列装置。