元件组装夹具以及元件组装方法

技术领域

本发明涉及元件组装夹具以及元件组装方法。

背景技术

专利文献1公开了用于向螺栓紧固对象物的多个螺栓紧固孔一并插入螺栓的螺栓插入夹具。该螺栓插入夹具由相对于多个螺栓紧固孔而位置固定的多个螺栓引导件和通过使多个螺栓引导件弹性变形来将由多个螺栓引导件保持的螺栓放出的多个管构成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-73835号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在利用螺栓将组装元件组装于对象元件时，有时无法直接目视对象元件或者不能使用双手等无法确保良好的作业环境。在这样的情况下，难以利用螺栓将组装元件组装于对象元件。

本发明的目的在于提供一种不论作业环境的好坏都能够利用多个螺栓容易地将组装元件组装于对象元件的技术。

用于解决课题的手段

根据本申请发明的第一观点，提供一种元件组装夹具，用于使用多个螺栓将组装元件组装于对象元件，其中，所述元件组装夹具包括：夹具主体，临时保持所述组装元件；以及至少一个定位引导件，将所述组装元件的多个螺栓贯通孔分别定位于所述对象元件的多个螺纹孔。根据以上的结构，能够使用所述至少一个定位引导件将所述多个螺栓贯通孔分别定位于所述多个螺纹孔，因此不论作业环境的好坏，都能够利用所述多个螺栓容易地将所述组装元件组装于所述对象元件。

优选的是，所述夹具主体具有与所述多个螺栓贯通孔分别对应的多个工具插入孔。根据以上的结构，能够在所述夹具主体临时保持了所述组装元件的状态下直接使用所述多个螺栓将所述组装元件组装于所述对象元件。

优选的是，在所述夹具主体形成有以将所述多个工具插入孔的开口中的某两个开口连结的方式延伸的工具引导槽。根据以上的结构，能够容易地使工具从所述多个工具插入孔的开口中的某两个开口中的一方向另一方移动。

优选的是，在所述夹具主体形成有以将所述多个工具插入孔的开口相互连结的方式呈环状延伸的工具引导槽。根据以上的结构，能够容易地使工具在所述多个工具插入孔的开口之间移动。

优选的是，所述工具引导槽不间断地形成。根据以上的结构，不限定使工具在所述多个工具插入孔的开口之间移动时的工具前进的方向。

优选的是，在所述夹具主体临时保持了所述组装元件的状态下，在所述组装元件与所述夹具主体之间形成有多个头部收纳空间，所述多个头部收纳空间分别收纳被分别插入于所述组装元件的所述多个螺栓贯通孔中的所述多个螺栓的头部，所述夹具主体具有夹具侧螺栓相对面，该夹具侧螺栓相对面通过与被收纳于各头部收纳空间中的各螺栓的所述头部在螺栓插入方向上相对来限制所述头部在所述螺栓插入方向上的移动，所述组装元件具有元件侧螺栓相对面，该元件侧螺栓相对面通过与被收纳于各头部收纳空间中的各螺栓的所述头部在所述螺栓插入方向上相对来限制所述头部在所述螺栓插入方向上的移动，各夹具侧螺栓相对面与对应的各元件侧螺栓相对面之间的距离比对应的所述头部的所述螺栓插入方向上的尺寸大。根据以上的结构，能够在向所述组装元件的所述多个螺栓贯通孔中分别预先插入了所述多个螺栓的状态下使所述组装元件临时保持于所述夹具主体。

优选的是，所述至少一个定位引导件包括多个定位引导件，各定位引导件具有能够与形成有对应的螺纹孔的所述对象元件的圆柱部的外周面接触的引导面。

根据本申请发明的第二观点，提供一种元件组装方法，使用多个螺栓将组装元件组装于对象元件，所述元件组装方法包括以下步骤：使所述组装元件临时保持于元件组装夹具的夹具主体，所述元件组装夹具包括：所述夹具主体，临时保持所述组装元件；及至少一个定位引导件，将所述组装元件的多个螺栓贯通孔分别定位于所述对象元件的多个螺纹孔，使用所述至少一个定位引导件将所述组装元件的多个螺栓贯通孔分别定位于所述对象元件的多个螺纹孔。根据以上的方法，能够使用所述至少一个定位引导件将所述多个螺栓贯通孔分别定位于所述多个螺纹孔，因此不论作业环境的好坏，都能够利用所述多个螺栓容易地将所述组装元件组装于所述对象元件。

优选的是，还包括以下步骤：在向所述组装元件的所述多个螺栓贯通孔分别插入了所述多个螺栓之后，使所述组装元件临时保持于所述夹具主体。根据以上的方法，能够在使用所述至少一个定位引导件将所述组装元件的多个螺栓贯通孔分别定位于所述对象元件的多个螺纹孔之前，向所述组装元件的所述多个螺栓贯通孔分别插入所述多个螺栓。

优选的是，还包括以下步骤：在使所述组装元件临时保持于所述夹具主体的状态下直接将所述多个螺栓紧固于所述对象元件的所述多个螺纹孔。

发明效果

根据本发明，提供一种不论作业环境的好坏都能够利用多个螺栓容易地将组装元件组装于对象元件的技术。

附图说明

图1是示出将组装元件组装于对象元件的状态的立体图。

图2是对象元件的立体图。

图3是组装元件的立体图。

图4是元件组装夹具的立体图。

图5是元件组装夹具的从别的角度观察的立体图。

图6是元件组装夹具的俯视图。

图7是示出螺纹紧固的情形的截面图。

图8是示出在组装元件上设置了多个螺栓的状态的立体图。

图9是示出使组装元件临时保持于元件组装夹具的状态的立体图。

图10是示出使用元件组装夹具将组装元件组装于对象元件的情形的立体图。

图11是元件组装方法的流程。

具体实施方式

以下，参照附图并说明本申请发明的实施方式。图1中示出了使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1的状态。图2中仅示出了对象元件1。图3中示出了组装元件2的立体图。

如图3所示，组装元件2典型地是电子设备。组装元件2包括大体平板状的组装元件主体4和从组装元件主体4向外方突出的三个固定凸部5。组装元件主体4通过在例如硬铝等金属制的壳体内收纳电子基板而构成。三个固定凸部5与组装元件主体4的壳体一体地形成。各固定凸部5具有上表面5a以及下表面5b。上表面5a为锥形面。在各固定凸部5分别形成有螺栓贯通孔6。各螺栓贯通孔6以在对应的固定凸部5的上表面5a以及下表面5b上开口的方式形成。在上表面5a上形成有元件侧头部收纳凹部5c。各固定凸部5具有在上下方向上划分元件侧头部收纳凹部5c的元件侧螺栓相对面5d。三个螺栓贯通孔6以中心轴相互平行的方式形成。三个螺栓贯通孔6相对于组装元件主体4的板厚方向而平行地延伸。

参照图2，对象元件1包括薄板状的对象元件主体20、设于对象元件主体20并收纳组装元件2的收纳箱21、三个圆柱状的组装底座22。

三个组装底座22配置于收纳箱21的内部空间。三个组装底座22形成为从对象元件主体20突出。三个组装底座22相对于对象元件主体20的板厚方向而平行地突出。以下，将各组装底座22从对象元件主体20突出的方向定义为“上方”，将其相反的方向定义为“下方”。“上下方向”定义为包括“上方”以及“下方”的方向。因此，三个组装底座22形成为从对象元件主体20的上表面20a向上方突出。在各组装底座22的上表面22a上形成有螺纹孔23。

收纳箱21包括顶板21a和四个侧板21b。顶板21a与对象元件主体20的上表面20a在上下方向上相对。在顶板21a上形成有维护孔24。维护孔24是向在收纳箱21的内部配置的三个组装底座22上组装组装元件2时的组装元件2的通道。如图1所示，维护孔24未形成在组装于对象元件1的组装元件2的正上方，而且维护孔24也未形成为同时插入双手那么大。

因此，在利用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1时，不仅无法直接目视对象元件1，而且收纳箱21的内部空间较暗，而且无法使用双手等作业环境恶劣，难以利用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1。

因此，在本实施方式中，使用图4～图6所示的元件组装夹具30将组装元件2组装于对象元件1。图4以及图5中示出了元件组装夹具30的立体图。图6示出了元件组装夹具30的俯视图。

需要说明的是，使用元件组装夹具30将组装元件2组装于对象元件1时的与对象元件1相对的元件组装夹具30的相对姿势是唯一的，因此以下在说明元件组装夹具30时，直接使用在图2中基于对象元件1的构成而定义的“上方”、“下方”、“上下方向”。

不过，“上方”、“下方”、“上下方向”是为了说明的方便而使用的措词，并不解释为对对象元件1、组装元件2和元件组装夹具30的实际使用时的姿势进行限定。

参照图4以及图5，元件组装夹具30为例如绝缘树脂制，包括临时保持组装元件2的夹具主体31和将组装元件2的多个螺栓贯通孔6分别定位于对象元件1的多个螺纹孔23的三个定位引导件32。

夹具主体31包括不间断地呈环状延伸的环部33、从环部33向下方突出的三个腿部34、保护板35、两个弹性保持片36。

环部33呈矩形状延伸。环部33具有上表面33a以及下表面33b。在上表面33a上形成有工具引导槽37。工具引导槽37沿着环部33不间断地呈环状形成。工具引导槽37具有槽底面37a。

各腿部34从环部33的下表面33b朝向下方突出。在此，想要一起参照图7。在图7中，剖视下描绘了使用元件组装夹具30将组装元件2组装于对象元件1的情形。如图7所示，各腿部34具有在夹具主体31临时保持了组装元件2的状态下与组装元件2的对应的固定凸部5的上表面5a相对的锥形面34a、将组装元件2组装于对象元件1时与组装底座22的上表面22a进行面接触的基准面34b。在锥形面34a上形成有夹具侧头部收纳凹部34c。各腿部34具有在上下方向上划分夹具侧头部收纳凹部34c的夹具侧螺栓相对面34d。在夹具主体31临时保持了组装元件2的状态下，各固定凸部5的元件侧头部收纳凹部5c和各腿部34的夹具侧头部收纳凹部34c构成收纳对应的螺栓3的头部3a的头部收纳空间E。头部收纳空间E的上下方向上的尺寸即夹具侧螺栓相对面34d与元件侧螺栓相对面5d之间的上下方向上的距离Ed比螺栓3的头部3a的上下方向上的尺寸3d大。因此，螺栓3在螺栓3的头部3a收纳于头部收纳空间E的状态下相对于对象元件1、组装元件2以及元件组装夹具30在上下方向上能够在预定范围内移动。本实施方式中各螺栓3的头部3a为带六角孔的头部，不过并不限定于此。

继续如图7所示，在各腿部34形成有工具插入孔38。各工具插入孔38以在各腿部34的夹具侧头部收纳凹部34c的夹具侧螺栓相对面34d以及环部33的上表面33a上开口的方式沿着上下方向形成。换言之，各工具插入孔38在各腿部34的夹具侧头部收纳凹部34c的夹具侧螺栓相对面34d以及形成于环部33的上表面33a的工具引导槽37的槽底面37a上开口。并且，如图6所示，环状的工具引导槽37以将三个工具插入孔38的开口38a相互连结的方式不间断地呈环状延伸。因此，如图7所示的那样向一个工具插入孔38内插入六角扳手R并将对应的螺栓3紧固于组装底座22的螺纹孔23之后，将六角扳手R从工具插入孔38拔出并使六角扳手R的前端Ra在工具引导槽37的槽底面37a上滑动，由此不需要目视而能够使六角扳手R的前端Ra移动至其他的工具插入孔38。需要说明的是，六角扳手R是工具的一具体例。

继续如图7所示，各定位引导件32形成为从对应的腿部34的基准面34b向下方突出。各定位引导件32具有能够与对应的组装底座22的外周面22b接触的弯曲的引导面40和用于将对应的组装底座22向引导面40引入的锥形面41。通过使各定位引导件32的引导面40与对应的组装底座22的外周面22b相对，将对应的螺栓贯通孔6定位于对应的组装底座22的螺纹孔23。

返回图4，保护板35在将组装元件2组装于对象元件1时将图3所示的组装元件2覆盖而难以触碰组装元件2，由此防止组装元件2从元件组装夹具30脱落。保护板35能够省略。

如图4以及图5所示，两个弹性保持片36从环部33的下表面33b向下方突出。通过在两个弹性保持片36之间插入组装元件2，夹具主体31的两个弹性保持片36将组装元件2保持为拆装自如。换言之，通过在两个弹性保持片36之间插入组装元件2，夹具主体31的两个弹性保持片36临时保持组装元件2。

需要说明的是，组装元件2与元件组装夹具30之间的与上下方向正交的方向上的定位例如通过图7所示的各固定凸部5的外表面5e与各腿部34的内表面34e之间的面接触来实现。

接着，参照图8～图11来说明使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1的元件组装方法。图8中示出了在组装元件2上安装多个螺栓3的情形。图9中示出了使组装元件2临时保持于元件组装夹具30的情形。图10中示出了在使组装元件2临时保持于元件组装夹具30的状态下直接将组装元件2组装于对象元件1的情形。图11示出了元件组装方法的流程。

如图11所示，元件组装方法包括螺栓插入工序(S100)、临时保持工序(S110)、定位工序(S120)、螺栓紧固工序(S130)、夹具拆卸工序(S140)。元件组装方法至少包括临时保持工序(S110)以及定位工序(S120)。

<螺栓插入工序：S100>

首先，如图8所示，向组装元件2的各固定凸部5的螺栓贯通孔6内插入螺栓3。

<临时保持工序：S110>

接着，如图9所示，使组装元件2临时保持于元件组装夹具30的夹具主体31。由此，如图7所示的那样将插入于组装元件2的各固定凸部5的螺栓贯通孔6内的螺栓3的头部3a收纳于头部收纳空间E，即便使组装元件2的姿势上下颠倒，各螺栓3也不会从各固定凸部5的螺栓贯通孔6脱落。

<定位工序：S120>

接着，如图10所示，在使组装元件2临时保持于元件组装夹具30的状态下直接将组装元件2搭载于对象元件1的多个组装底座22。具体而言，将组装元件2的多个螺栓贯通孔6分别定位于对象元件1的多个组装底座22的螺纹孔23。

<螺栓紧固工序：S130>

接着，使用六角扳手R将向组装元件2的各固定凸部5的螺栓贯通孔6内预先插入的螺栓3紧固于对应的组装底座22的螺纹孔23。由此，使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1。

<夹具拆卸工序：S140>

最后，将元件组装夹具30从组装元件2卸下，从收纳箱21的维护孔24回收元件组装夹具30。由此，组装元件2相对于对象元件1的组装完成。

以上，说明了本申请发明的实施方式，上述实施方式具有以下的特征。

如图8～图10所示，元件组装夹具30是用于使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1的夹具。元件组装夹具30包括：夹具主体31，临时保持组装元件2；及多个定位引导件32，将组装元件2的多个螺栓贯通孔6分别定位于对象元件1的多个螺纹孔23。根据以上的结构，能够使用多个定位引导件32将多个螺栓贯通孔6分别定位于多个螺纹孔23，因此不论作业环境的好坏，都能够利用多个螺栓3容易地将组装元件2组装于对象元件1。

需要说明的是，元件组装夹具30包括至少一个定位引导件32。因此，元件组装夹具30可以如本实施方式那样包括多个定位引导件32，也可以只包括一个定位引导件32。

并且，如图7所示，夹具主体31具有与多个螺栓贯通孔6分别对应的多个工具插入孔38。根据以上的结构，能够在夹具主体31临时保持了组装元件2的状态下直接使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1。

并且，如图4、图6以及图7所示，在夹具主体31形成有以将多个工具插入孔38的开口38a中的某两个开口连结的方式延伸的工具引导槽37。根据以上的结构，能够容易地使六角扳手R从多个工具插入孔38的开口38a中的某两个开口中的一方向另一方移动。

并且，如图6所示，在夹具主体31形成有以将多个工具插入孔38的开口38a相互连结的方式呈环状延伸的工具引导槽37。根据以上的结构，能够容易地使六角扳手R在多个工具插入孔38的开口38a之间移动。

并且，如图6所示，工具引导槽37不间断地形成。根据以上的结构，不限定使工具在多个工具插入孔38的开口38a之间移动时的六角扳手R前进的方向。

并且，如图7所示，在夹具主体31临时保持了组装元件2的状态下，在组装元件2与夹具主体31之间形成有多个头部收纳空间E，这多个头部收纳空间E分别收纳分别插入于组装元件2的多个螺栓贯通孔6内的多个螺栓3的头部3a。夹具主体31具有夹具侧螺栓相对面34d，该夹具侧螺栓相对面34d通过与收纳于各头部收纳空间E内的各螺栓3的头部3a在作为螺栓插入方向的上下方向上相对来限制头部3a在上下方向上的移动。同样，组装元件2具有元件侧螺栓相对面5d，该元件侧螺栓相对面5d通过与收纳于各头部收纳空间E内的各螺栓3的头部3a在上下方向上相对来限制头部3a在上下方向上的移动。各夹具侧螺栓相对面34d与对应的各元件侧螺栓相对面5d之间的距离比对应的头部3a的上下方向上的尺寸3d大。根据以上的结构，能够在向组装元件2的多个螺栓贯通孔6内分别预先插入了多个螺栓3的状态下使组装元件2临时保持于夹具主体31。

并且，元件组装夹具30包括多个定位引导件32。各定位引导件32具有能够与形成有对应的螺纹孔23的对象元件1的作为圆柱部的组装底座22的外周面22b接触的引导面40。根据以上的结构，利用简单的结构，能够使用多个定位引导件32将多个螺栓贯通孔6分别定位于多个螺纹孔23。

并且，如图11所示，使用多个螺栓3将组装元件2组装于对象元件1的元件组装方法包括使组装元件2临时保持于元件组装夹具30的夹具主体31(S110)、使用多个定位引导件32将组装元件2的多个螺栓贯通孔6分别定位于对象元件1的多个螺纹孔23(S120)。根据以上的方法，能够使用多个定位引导件32将多个螺栓贯通孔6分别定位于多个螺纹孔23，因此不论作业环境的好坏，都能够利用多个螺栓3容易地将组装元件2组装于对象元件1。

并且，在向组装元件2的多个螺栓贯通孔6内分别插入了多个螺栓3之后(S100)，使组装元件2临时保持于夹具主体31(S110)。根据以上的方法，能够在使用多个定位引导件32将组装元件2的多个螺栓贯通孔6分别定位于对象元件1的多个螺纹孔23之前，向组装元件2的多个螺栓贯通孔6内分别插入多个螺栓3。

并且，如图10所示，在使组装元件2临时保持于夹具主体31的状态下直接将多个螺栓3紧固于对象元件1的多个螺纹孔23(S130)。

以上，说明了本申请发明的优选的实施方式，上述实施方式能够如以下那样变更。

图1所示的收纳箱21是为了例示存在将组装元件2向对象元件1组装时的作业环境较差的情况而描绘的，并不通过收纳箱21、维护孔24来对本申请发明进行限定解释。

在本实施方式中，将组装元件2组装于对象元件1的多个组装底座22。不过，取而代之也可以将组装元件2组装于对象元件1的对象元件主体20。在该情况下，为了元件组装夹具30的多个定位引导件32能够发挥定位功能，优选在形成于对象元件1的螺纹孔23的附近设置突起或凹陷。

本申请主张以2020年8月21日提出的日本申请特愿2020-139783为基础的优先权，将其公开的全部援引于此。

附图标记说明

1对象元件

2组装元件

3螺栓

3a头部

3d尺寸

4组装元件主体

5固定凸部

5a上表面

5b下表面

5c元件侧头部收纳凹部

5d元件侧螺栓相对面

6螺栓贯通孔

20对象元件主体

20a上表面

21收纳箱

21a顶板

21b侧板

22组装底座

22a上表面

22b外周面

23螺纹孔

24维护孔

30元件组装夹具

31夹具主体

32定位引导件

33环部

33a上表面

33b下表面

34腿部

34a锥形面

34b基准面

34c夹具侧头部收纳凹部

34d夹具侧螺栓相对面

34e内表面

35保护板

36弹性保持片

37工具引导槽

37a槽底面

38工具插入孔

38a开口

40引导面

41锥形面

E头部收纳空间

Ed距离

R六角扳手

Ra前端