JPH106149A - ボルト案内用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み付け部品に突出させたボルトをその相手
部品に設けたボルト挿入孔に案内する。 【解決手段】 近接及び離間可能な一対のガイド板３
０，３０の互の当接面には、その当接面を中心に二分割
されるボルト位置決め孔３５が形成され、その上方側の
開口縁には、擂り鉢状にテーパをなすガイド面３６が形
成されている。このガイド面３６の周縁部の最大径は、
ボルト孔７１の径のおよそ２倍程度となっており、ボル
ト位置決め孔３５をマウント部材７０の貫通孔７１に整
合させた状態で上方からボディ５０に備えた組み付けボ
ルト５１を接近させると、ボルトの軸端をガイド面３６
の勾配に沿って下方へ移動させ、ボルト位置決め孔３
５、貫通孔７１へと誘導することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト締めにて組
み付けられる部品同士の組み付け作業に用いられる治具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる作業として、例えば、自動車用ボ
ディにおける車体フレームとボディとの組み付け作業が
ある。この組み付け作業について簡単に説明すると、車
体フレーム側には図１３に示すマウント部１が複数箇所
に配されてその上下方向にボルト挿入孔２が形成されて
いる。一方、ボディ側には各ボルト挿入孔２の位置に対
応して同図に示すようにボルト３が垂下させてあるとと
もに、その軸方向に力を受けても抜けないように係止爪
４にて抜け止めがなされている。

【０００３】ボディを車体フレーム上に下降させ、各ボ
ルト３を対応するボルト挿入孔２に挿入させる。その
後、各ボルト３にワッシャ及びナットを締め付け、ボデ
ィが車体フレーム上に固定されて本作業が終了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記作業においては、
ボルト３をボルト挿入孔２に対面させるようにボディを
位置合わせするのは非常に困難な作業である。そのた
め、図１３に示すように、ボルト挿入孔２の開口にテー
パ面２ａを形成してボルト３を案内できるようにしてあ
る。ところが、このテーパ面２ａを設けると、ボルト３
の締め付け力を受ける面が少なくなるため強度的に不利
となり、ボディにおけるボルト３を頭の支持する部分
（図１４、Ａ部参照）が変形してボルト・ナットの締め
付けが緩むおそれがある。

【０００５】また、ボルト挿入孔２にテーパ面２ａを設
けることは、高さ方向のスペースを追加することとなる
ためマウント部２が大きくなるうえに、製造上の手間に
もなる。本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、
その目的は、組み付け部品に突出させたボルトをその相
手部品に設けたボルト挿入孔に案内することで、ボルト
締め付け部の構造をシンプルにすることができるボルト
案内用治具の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、組み付け部品に突出させた
ボルトを、その組み付け相手部品に設けたボルト挿入孔
に案内するための治具であって、ボルトの挿入方向と直
交する方向に沿って近接・離間可能な複数のガイド部材
を有し、これらガイド部材が近接した状態では、各ガイ
ド部材間にボルト挿入孔と整合可能なボルト位置決め孔
が形成されるようになっているとともに、各ガイド部材
にはこのボルト位置決め孔へ向けてボルト先端を案内す
るためのテーパ状のガイド面が設けられているところに
特徴を有する。

【０００７】

【発明の作用・効果】各ガイド部材を近接させ、これら
ガイド部材間でボルト位置決め孔を形成した状態におい
て、この上方からボルトの差し込みを行う。すると、ボ
ルトの先端はガイド部材のテーパ面に当接しつつ、その
勾配に沿ってボルト位置決め孔に案内される。このボル
ト位置決め孔は、相手部品のボルト挿入孔と整合させて
あるため、ボルト差込みに従ってボルトはボルト挿入孔
内に入り込むこととなる。そして、各ガイド部材を離間
させてかかるボルト案内用治具を待避させ、その後、例
えば、組み付け部品と相手部品とを突き当ててボルトを
締め付けてやれば、組み付け作業が終了する。

【０００８】このように、相手部品のボルト挿入孔周り
に、従来のようなボルト案内用のテーパ面を備えなくて
も、ボルトをボルト挿入孔に容易に位置決めすることが
できるので、相手部品を簡易な構造にすることが可能と
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、本発明のボルト案内用治具を具
体化した一実施形態について図１乃至図９を参照して説
明する。本実施形態のボルト案内用治具は、自動車の組
立ラインにおいて、図１に示すように、吊り下げられた
状態で搬送されてくるボディ５０を、車体フレーム６０
上に下降させ、その後ボルト・ナットの締め付けによっ
て固定する作業において用いられる。

【００１０】車体フレーム６０は、図２に示すように、
一対のサイドフレーム６１の間に複数のクロスメンバ６
２が架け渡されている。その車体フレーム６０の各コー
ナ部の４箇所には、ボディマウントブラケット６３が設
けられている。ボディマウントブラケット６３は、サイ
ドフレーム６１の側面から外向きに張り出し、その上面
部には、図３に示すように、マウント部材７０を備えて
いる。そして、そのマウント部材７０の上下方向にボル
ト孔７１が形成してある。マウント部材７０は、その上
面とボルト孔７１の内周面とを構成する金属ブッシュ７
２と、マウント部材７０の外周面を構成する筒状カバー
７５との間に、弾性部材７６を挟んだ構造となってい
る。特に、金属ブッシュ７２は、従来のものと異なる構
造となっており、ボルト孔７１の開口周縁にボルト案内
用のテーパ面を有しない構造となっている。即ち、金属
ブッシュ７２はボルト孔７１を形成する筒部７３の上方
側の開口周縁に、その筒部７３と直交するようにその側
方にフランジ部７４が延びた形状をなす。

【００１１】一方、ボディ５０には、上述の車体フレー
ム６０のボルト孔７１に対応させて前後左右の各コーナ
部の計４箇所に、組み付けボルト５１が垂下させてあ
る。このボルト５１は、ボディ５０に設けた袋状の構造
部（以下「袋部５０ａ」という）内に取り付けられてい
る。具体的には、袋部５０ａの底面５２にボルト装着孔
５３を設け、上面には図示しない開口が設けられてい
る。ボルトはその開口を通して挿入される。かくして、
ボルト５１は頭部５１ａがボルト取付孔５３の開口縁部
に係合することによってネジ部分を下方に向けた姿勢で
吊り下げ状に支持される。但し、頭部５１ａには、図４
に示すように、係止片５１ｂが設けられていてボルト取
り付け孔５３の開口周縁に設けたフック状の係止爪５４
に係合させてあり、下方から突き上げ力を受けたときボ
ルト５１が抜けないようになっている。

【００１２】さて、ボルト案内用治具１０は、このボル
ト５１をマウント部材７０の貫通孔７１に案内するため
に、以下の構成となっている。ボルト案内用治具１０
は、図５に示すように、縦向きのコの字状に形成された
一対の連結ロッド１１，１１を同一平面上で左右対称と
なるように互いの端部同士を向かい合わせ、その向かい
合った一方端同士を連結ピン１２にて回動可能に連結
し、他方端にそれぞれ備えた一対のスライド枠２０，２
０（図６参照）を突き合わせたり、離反させたりするこ
とができる。この連結ロッド１１，１１を閉じてスライ
ド枠２０，２０同士を突き合わせた状態では、ボルト案
内用治具１０が矩形状となり、同図の二点鎖線にて示す
ように矩形の内側にボディマウントブラケット６３を抱
え込むことができる。

【００１３】各スライド枠２０は、図６に示すように、
コの字状に形成されて連結ロッド１１の端部に横向きに
取り付けられている。そして、その向かい合う辺の内側
にそれぞれ凹溝２１ａを有して一対のレール２１，２１
を構成し、その両レール２１，２１間を架け渡すように
後述のガイド板３０の両側部をそれぞれの凹溝２１ａに
スライド可能に嵌込んである。そして、そのレール２
１，２１同士を繋げる連接部２２の中央を連結ロッド１
１の先端に固定してあり、両連結ロッド１１，１１を閉
じると、その連結ロッド１１，１１にて形成される矩形
面と直交する面上においてスライド枠２０，２０が向か
い合って矩形状となる。 この各ガイド板３０，３０
は、図６及び図７に示すように、矩形プレートの両側面
に突条３１，３１を備えてレール２１，２１の凹溝２１
ａ，２１ａに滑合させてあり、連接部２２と対向する面
に設けたスライドアーム３２を、その連接部２２から連
結ロッド１１に亘って形成した空洞１１ａ内に挿入して
ある。そして、例えば、この空洞１１ａの奥側に図示し
ない外部開口を設けて油圧、或いは、エア圧等の駆動力
を供給可能とし、この圧を正負に切り替えることによ
り、ガイド板３０がスライド移動し、前方に移動すると
両ガイド板３０，３０の端面同士が当接する。

【００１４】この当接し合う一方のガイド板３０の端面
両側部には一対のピン３３，３３が形成され、他方のガ
イド板３０の端面に設けた一対の凹部３４，３４内と凹
凸嵌合可能となっている。この一対のピン３３，３３は
先端が先細り状となっており、両ガイド板３０，３０が
突き当てられる際に、その先細りとなったテーパ面によ
って芯出しを行いながら凹部３４，３４内に入り込み、
両ガイド板３０，３０同士の位置決めを行う。これによ
り、両ガイド板３０，３０間には、次述のボルト位置決
め孔３５が形成される。

【００１５】両ガイド板３０，３０の互の当接面には、
図８及び図９に示すように、その当接面を中心に二分割
されるボルト位置決め孔３５が形成され、図９において
ボルト位置決め孔３５の上方側の開口縁には、擂り鉢状
にテーパをなすガイド面３６が形成されている。このガ
イド面３６の周縁部の最大径は、ボルト孔７１の径のお
よそ２倍程度となっており、図９に示すように、ボルト
位置決め孔３５をマウント部材７０の貫通孔７１に整合
させた状態で上方からボディ５０に備えた組み付けボル
ト５１を接近させると、ボルトの軸端をガイド面３６の
勾配に沿って下方へ移動させ、ボルト位置決め孔３５、
貫通孔７１へと誘導することができる。

【００１６】このように構成されたボルト案内用治具１
０は、自動車の組み付けラインの生産設備に組み込ま
れ、例えば、ロボット等に取り付けられて、車体フレー
ム６０の所定の位置に無人運転にてセットされる。以
下、その動作を説明する。ボディ５０を車体フレーム６
０に降ろす前に、ボルト案内用治具１０のセッティング
を行う。まず、連結ロッド１１を連結ピン１２を中心と
して回動させ先端同士を突き当てておく。次にスライド
アーム３２を駆動させてガイド板３０，３０同士を突き
当てる。これによりガイド板３０，３０の間には真円状
のボルト位置決め孔３５が形成される。こうした後、連
結ロッド１１がなす矩形面をサイドフレーム６１の側面
に対面させるようにして車体フレーム６０に近づけ、図
５に示すように、その矩形の内側にマウント部材７０を
位置させつつ、ボルト位置決め孔３５をマウント部材７
０の貫通孔７１に整合させるようにしてセットする。

【００１７】なお、このセット方法に関しては、連結ロ
ッド１１を開いた状態で、車体フレーム６０の下方に位
置させてから同連結ロッド１１を閉じてマウント部材７
０上面でガイド板３０，３０同士を当接させてもよい。
このボルト案内用治具１０をセットした状態で、車体フ
レーム６０の上方にボディ５０を対面させるようにして
吊り下げ、真っ直ぐ降下させる。すると、ボディ５０の
４隅に備えたボルト５１がマウント部材７０の貫通孔７
１と向かい、そのマウント部材７０の上方にあるガイド
板３０に接近する。

【００１８】仮にボディ５０の位置決めが正確になされ
た状態であるとすると、ボルト５１はボルト位置決め孔
３５を通って先端部がマウント部材７０の貫通孔７１に
入り込むこととなる。一方、ボディ５０の位置決めが正
確になされていない状態で、以下のようになる。

【００１９】即ち、ボディ５０を降下すると、ボルト５
１の先端がガイド面３６に突き当たる。ボルト５１は係
止爪５４にて抜け止めがなされているため、ボディ５０
の自重を受けてテーパとなったガイド面３６に斜めに押
しつけられる。更に、ボディ５０を降下させると、ボル
ト５１がガイド面３６から受ける水平方向の反力により
ボディ５０自体の位置決めが行われつつ、ボルト位置決
め孔３５にボルト５１が案内され、その先端がボルト孔
７１に進入する。

【００２０】上記のようにしてボルトの先端側が差し込
まれれば、図１０に示すように、スライドアーム３２を
後退させることによりガイド板３０，３０を離間させ、
続いて、連結ロッド１１を開いてボルト案内用治具１０
を待避させる。この際、例えば、スライドアーム３２を
備えずに連結ロッド１１を回動させて開くだけのもので
あれば、ガイド板３０，３０が弧を描きつつ離反するこ
ととなる。マウント部材７０とボディ５０との間隔が狭
い場合には、そのボディ５０にガイド板３０，３０が当
接してしまうおそれもある。しかし、本実施形態の構成
では、ガイド板３０，３０を水平方向に移動して待避さ
せるため、そのようなことはない。

【００２１】ボルト案内用治具１０を待避させた後に、
ボディ５０を最後まで降下すると、図１１に示すよう
に、マウント部材７０にボディ５０が搭載される。ボル
ト５１の先端に、ワッシャ等とともにナットを締め付け
てやれば、ボディ５０と車体フレーム６０との組み付け
作業は終了する。このボルト・ナットの締め付けに関し
ては、従来は、マウント部材の貫通孔にボルト案内用の
テーパ面を備えていたために、ボディにおけるボルトの
頭の支持面がマウント部材上面と当たり不良を起こして
いたが、本実施形態では、ボルト案内用のテーパ面は、
ボルト案内用治具１０に備えられ、マウント部材７０側
は平坦に形成されるため、かかる当たり不良を起こすこ
とはない。従って、ボルト締め付け部分の信頼性を向上
させることができる。又、マウント部材７０にテーパ面
を備えないということは、その分、マウント部材７０の
高さ方向の寸法を低くすることができ、更に、マウント
部材７０の製作も容易となって車体フレーム６０のコス
トダウンにもつながる。

【００２２】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。

【００２３】（１）本実施形態では、上方に吊り下げた
組み付け部品（ボディ５０）にボルト５１を垂下させ、
下方に待ちかまえる部品（車体フレーム６０）の貫通孔
７１に案内しているが、例えば、下方側にボルト、上方
側に貫通孔を備えた場合の組み付けや、或いは、組み付
け部品の水平方向に突出させたボルトを、相手部品の同
方向を形成された貫通孔に案内するためにかかるボルト
案内用治具を用いてもよい。

【００２４】（２）本実施形態のボルト案内用治具１０
は、ボルト５１をそれとほぼ径が等しい貫通孔７１に位
置決めするものであるが、例えば、長孔にボルトを案内
するものであってもよい。この場合には、例えば図１２
に示すように、一対のガイド板８１，８１の当接面に長
孔８０と同じ長さのボルト位置決め孔８２を形成し、そ
の開口縁を幅方向に拡径するようにテーパ状をなすガイ
ド面８３を形成すればよい。

【００２５】（３）本実施形態では、ボルトをボルト孔
に位置決めするためにボルト案内用治具１０を用いてい
るが、例えば、ピンをピン孔に案内するために用いても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】車体フレームとボディを示す側面図であ。

【図２】車体フレームの平面図である。

【図３】車体フレームとボディとのボルト締め付け部を
示す断面図である。

【図４】ボディにおけるボルトの係止状態を示す平面図
である。

【図５】本実施形態におけるボルト案内用治具の側面図
である。

【図６】同ボルト案内用治具の斜視図である。

【図７】同ボルト案内用治具のガイド板を示す斜視図で
ある。

【図８】ガイド板を示す平面図である。

【図９】ガイド面によりボルトが案内される状態を示す
断面図である。

【図１０】ガイド板を待避させた状態を示す断面図であ
る。

【図１１】ボルトが貫通孔内に挿入された状態を示す断
面図である。

【図１２】ボルト案内用治具の変形例を示す斜視図であ
る。

【図１３】従来のボルト締め付け部を示す断面図であ
る。

【図１４】ボルトが貫通孔内に挿入された状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１０…ボルト案内用治具 ３０…ガイド板（ガイド部材） ３５…ボルト位置決め孔 ３６…ガイド面 ５０…ボディ（組み付け部品） ５１…ボルト ６０…車体フレーム（相手部品） ７１…貫通孔（ボルト孔）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組み付け部品に突出させたボルトを、そ
   の組み付け相手部品に設けたボルト挿入孔に案内するた
   めの治具であって、 ボルトの挿入方向と直交する方向に沿って近接・離間可
   能な複数のガイド部材を有し、これらガイド部材が近接
   した状態では、各ガイド部材間にボルト挿入孔と整合可
   能なボルト位置決め孔が形成されるようになっていると
   ともに、各ガイド部材にはこのボルト位置決め孔へ向け
   てボルト先端を案内するためのテーパ状のガイド面が設
   けられていることを特徴とするボルト案内用治具。