JP2002292575A - 小組み用作業治具及び小組み用作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立てラインにおける小組み作業を効率化
すること。 【解決手段】 ワーク（ステアリングコラムシャフト）
１００に複数の部品１１０，１１１等を取り付けるため
に前記ワーク１００を支持する小組み用作業治具２にお
いて、固定部２０と、ワーク１００を支持する支持部２
１，２２とを有し、前記支持部２１，２２は前記固定部
２０に対し回動可能に取り付ける。そして、前記支持部
２１，２２は、前記固定部２０に対し所定の角度回動し
た位置で一時的に固定することが可能な仮固定機構２
６，２１ａを有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は組み立てライン内に
おいて小組み作業に使用される小組み用作業治具及び小
組み用作業装置に関し、特に、小組み作業を効率化し、
組み立て工数を低減させることが可能な小組み用作業治
具及び小組み用作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の組み立て工場には、
組み立てラインに付設して細かい部品を１つのまとまっ
た部品に組み上げるための小組みの作業場が設けられて
いる。この小組みの作業場においては、複数の細かい部
品を一つのまとまった部品に組み上げる作業等が成さ
れ、前記まとまった部品を組み立てラインに流れてきた
本体に組み付けるようにすることで、本体への部品の取
り付け作業にかかる時間を短くしている。

【０００３】例えば、自動車のステアリングコラムシャ
フトを車体に取り付ける場合には、予めステアリングコ
ラムシャフトに各種の付属部品を取り付ける。付属部品
の種類としては、ワイパー及びコンビネーションライト
のコントロールレバー（以下、単に「コンビスイッチ」
という）、イグニッションキーシリンダー（以下、単に
「キーシリンダー」）という）、オートマチックトラン
スミッション（以下、「ＡＴ」という）セレクトレバー
等がある。これらのうち、コンビスイッチについてはス
テアリングコラムシャフトの軸方向から組み付けるのが
一般的であり、キーシリンダーやＡＴセレクトレバー等
はステアリングコラムシャフトの側方から取り付けるの
が一般的である。そのため、従来は、テーブル状の作業
台の端に図７に示したような横置き支持治具１０１、及
び図８に示したような縦置き支持治具１０２を適度な間
隔で固定しておき、これらにステアリングコラムシャフ
トを支持させて小組みを行っていた。

【０００４】より具体的には、まず、１人目の作業者
が、部品として供給されたステアリングコラムシャフト
１００を横置き支持治具１０１に横向きにして支持させ
る。次に、ＡＴセレクトレバー１１０を上方、即ちステ
アリングコラムシャフト１００の側方から取り付け、さ
らにキーシリンダー１１１を上方から取り付けて破断ボ
ルトで締め付けて固定する。その後、ステアリングコラ
ムシャフト１００を横置き支持治具１０１から外し、縦
置き支持治具１０２に縦向きにして支持させる。この縦
向きの状態において、２人目の作業者がコンビスイッチ
１１３及びエアバッグのケーブルリール１１４を上方、
即ちシャフトの軸方向から取り付ける。これらを取り付
けた後、小組み後のステアリングコラムシャフト１００
を縦置き治具１０２から取り外し、車体に取り付ける作
業をしていた。つまり、従来は、複数の部品を複数の方
向から取り付ける必要性から、複数の支持治具を用意
し、小組みの対象となるワークの向きを変えて置きなお
す工程を必要としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たようなステアリングコラムシャフトを横向きでの支持
から縦向きでの支持へ置き換える作業は、ステアリング
コラムシャフトのような大きな部品では容易ではなく、
相応の作業時間が必要であった。また、ステアリングコ
ラムシャフトを支持するための治具は２つ必要であり、
そのための作業スペースも必要であった。さらに、一つ
の組み立てラインには、複数種類の車種が流れる場合が
あり、それに応じてステアリングコラムシャフトも複数
種類流れることがある。このような場合、ステアリング
コラムシャフトの種類の数に応じた支持治具が必要とな
るので、１つの車種についての支持治具は極力少なくす
ることが望まれていた。

【０００６】このような問題はステアリングコラムシャ
フトに限らず、複数の部品を複数の方向から取り付ける
必要がある小組みの作業場において同様に発生してい
た。そこで、本発明では、小組みの作業場に置ける小組
み作業を効率化し、工数を低減させることが可能な小組
用作業治具を提供することを目的とする。また、本発明
の他の目的は、複数種類のワークが組み立てられる作業
場において、効率的に治具の切り換えを行うことができ
る小組み用作業装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、ワークに複数の部品を取り付けるため
に前記ワークを支持する小組み用作業治具であって、固
定部と、前記ワークを支持する支持部とを有し、前記支
持部は前記固定部に対し回動可能に取り付けられている
ことを特徴とする小組み用作業治具を提供する。

【０００８】このような小組み用作業装置によれば、ワ
ークを支持する支持部が固定部に対し回動可能であるの
で、ワークを支持部に支持させた後、支持部とともにワ
ークを回動させることでワークの向きを変えることが可
能である。従って、複数の部品をワークに対しいろいろ
な方向から取り付ける必要がある場合においても、組み
立てがしやすい向きにワークを回動させることができる
ので、ワークを置きなおす必要が無く、小組み作業を効
率化し、組み立て工数を低減させることができる。

【０００９】なお、支持部は固定部に対し回動すること
により少なくとも２つの向きを行ったり来たりできれ
ば、ワークの向きを変えることができる。従って、支持
部は固定部に対し回動するにとどまらず、回転すること
ができるように構成されていてもよい。

【００１０】また、前記小組み用作業治具において、前
記支持部は、前記固定部に対し所定の角度の位置で一時
的に固定することが可能な仮固定機構を有するように構
成しても良い。

【００１１】このようにすることにより、ワークを支持
部に支持させた後、小組み作業がしやすい向きで一時的
に支持部及びワークを固定することができるので、ワー
クが安定し、小組み作業を安全・確実に行え、作業の効
率化を図ることができる。

【００１２】また、前記仮固定機構を有する小組み用作
業治具において、前記仮固定機構は、前記固定部と前記
支持部のいずれか一方の一部であって他方と向かい合う
部分に設けられた凹部と、他方の一部であって前記凹部
に向かい合う部分に設けられ、前記凹部に向けて押圧さ
れる球体とから成り、前記球体は前記凹部に対し前記球
体の半分以下の部分が入り込めるように構成しても良
い。

【００１３】このようにすることにより、支持部若しく
は固定部の一方に設けられた凹部に、他方に設けられた
球体が入り込む位置で支持部が一時的に固定できるとと
もに、支持部にある程度以上のトルクを与えれば前記球
体が凹部から外れるので、一時的な固定を容易に解除し
て、ワークを他の向きへ回動させることができる。

【００１４】また、基体に複数の作業治具が固定された
小組み用作業装置であって、前記基体は鉛直軸を中心と
して回動可能であり、前記複数の作業治具は前記鉛直軸
からほぼ等距離の位置に固定されており、前記複数の作
業治具の少なくとも１つが前記した小組み用作業治具で
あるとともに前記小組み用作業治具の固定部が前記基体
に固定されていることを特徴とする小組み用作業装置を
提供する。

【００１５】このような作業装置によれば、基体は鉛直
軸を中心に回動可能であり、複数の作業治具は前記鉛直
軸からほぼ等距離の位置に固定されていることから、作
業者は一の作業治具を使用した後に、基体を回動させれ
ば自分の位置を変えなくとも他の作業治具を自分の前に
位置させることができる。従って、前記した小組み用作
業治具による効率化に加えて、複数の種類の製品が流れ
る組み立てラインにおいて作業治具の切り換えを迅速に
行うことができる。さらに、作業者の位置を変えずに済
むことからも、作業の効率化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、適宜図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
小組み用作業治具が取り付けられた小組み用作業装置の
斜視図である。本実施の形態では、自動車の組み立て工
場におけるステアリングコラムシャフトの小組みに使用
する作業治具及び作業装置を取り上げて説明する。

【００１７】図１に示すように、本実施の形態の小組み
用作業装置１は、作業台１０の天板１１上で鉛直軸１２
を中心に回転可能な基体１５の縁部に等間隔で固定され
た作業治具２，２、及び作業治具３，３により構成され
ている。作業治具２，２は一の車種のステアリングコラ
ムシャフトの小組みに使用する本発明の小組み用作業治
具であり、作業治具３，３は他の車種に使用する他の種
類の小組み用作業治具である。作業治具３，３について
は、特に本発明の小組み用作業治具でなくてもよいので
詳細な説明は省略する。

【００１８】基体１５は、円形の鋼板から成り、その円
形の中心に鉛直軸１２が摺動可能に貫通していることに
より、回転可能となっている。そして、基体１５の底面
には、図示しないキャスタが複数個取り付けられてお
り、このキャスタが天板１１上を転がることにより、基
体１５が滑らかに回転可能であるとともに作業治具２，
２、作業治具３，３や、ワークの重量を支えることがで
きるようになっている。

【００１９】作業治具２，２及び作業治具３，３は基体
１５の縁部に９０度おきに互い違いに設置されており、
同じ種類の作業治具は向かい合わせに、他の種類の作業
治具は隣に位置している。このような配置により、作業
者は一方の作業治具を使用した後、他方の作業治具を使
用しようとするときは、右又は左のいずれかに基体１５
を回動させることにより他の作業治具を自分の前へ位置
させることができるようになっている。

【００２０】次に、本発明の小組み用作業治具である作
業治具２について詳細に説明する。図２は図１の小組み
用作業治具の拡大斜視図であり、図３は、本発明の小組
み用作業治具の分解斜視図であり、図４は、本発明の小
組み用作業治具の縦断面図である。図２及び図３に示す
ように、本発明の小組み用作業治具である作業治具２
は、Ｌ字のブロックである固定部２０と、固定部２０に
対して回転可能な回転盤２１と、回転盤２１に固定され
ており、ワークであるステアリングコラムシャフトを支
持する支持アーム２２とから主として構成されている。
なお、本実施の形態において、回転盤２１と支持アーム
２２とを合わせたものが請求項にいう支持部に相当す
る。

【００２１】固定部２０は、底面部２０ａと壁面部２０
ｂとから構成される。底面部２０ａには、取り付け孔２
０ｃが必要な数だけ開けられており、この取り付け孔２
０ｃにボルトを通して基体１５へ固定することができる
ようになっている。壁面部２０ｂには、そのほぼ中心に
支軸孔２０ｄが貫通して開けられている。そして、支軸
孔２０ｄの外側端には円形の凹部２０ｅが形成されてお
り（図４参照）、凹部２０ｅにはラジアルボールベアリ
ング２５の外輪が圧入されている。

【００２２】固定部２０の支軸孔２０ｄから所定距離側
方には、雌ねじ２０ｆが貫通して開けられている。雌ね
じ２０ｆには、回転盤２１に向けてボールプランジャ２
６が螺入されている。なお、図４においては、支軸孔２
０ｄの側方（紙面方向）に位置する雌ねじ２０ｆ及びボ
ールプランジャ２６については変位図示して上方に描い
ている。ボールプランジャ２６は雄ねじの内部にスプリ
ング２６ａが内装されており、先端にはスプリング２６
ａにより先端（外側）の方へ向けて押圧される球体２６
ｂが設けられている。

【００２３】回転盤２１は厚みがある円盤形状をしてお
り、固定部２０に向かい合う内側に小さい径、外側に大
きい径の段付き穴２１ａが回転盤２１の中心に形成され
ている。段付き穴２１ａには一端に段付きの鍔部２３
ａ、他端に雄ねじ２３ｂを有する支軸ピン２３が挿通さ
れている。支軸ピン２３は、ラジアルボールベアリング
２５、支軸孔２０ｄを貫通して挿通されている。雄ねじ
２３ｂには、ワッシャ２４ａを介してナット２４ｂが締
結されていることにより、支軸ピン２３が支軸孔２０ｄ
から抜けるのが防止されている。なお、雄ねじ２３ｂの
径は、支軸ピン２３の支軸孔２０ｄと嵌合している部分
よりも一段細くなっているので、ワッシャ２４ａは支軸
ピン２３に固定され、ワッシャ２４ａと固定部２０とは
互いに摺動回転可能となっている。

【００２４】回転盤２１の内側の面には、回転盤２１の
中心から一定半径の円周上に、ボールプランジャ２６の
球体２６ｂと向かい合った請求項にいう凹部に相当する
小孔２１ｂが９０度おきに４つ設けられている。この小
孔２１ｂとボールプランジャ２６により、回転盤２１が
回転して球体２６ｂと小孔２１ｂが同じ位相に位置した
ときには、球体２６ｂは小孔２１ｂに入り込んで回転盤
２１の回転を一時的に固定するようになっている。但
し、小孔２１ｂの径は球体２６ｂの直径より小さくされ
ており、球体２６ｂはその半分以下の部分だけが小孔２
１ｂに入り込むようになっている。

【００２５】回転盤２１の外側の面には、雌ねじ孔２１
ｃが設けられている。そして、ボルト２８が前記雌ねじ
孔２１ｃに締結されることにより、ワークを支持する支
持アーム２２が回転盤２１の外側の面に固定されてい
る。

【００２６】支持アーム２２は、図２において縦方向に
延在する主アーム２２ａと、末端側（ステアリングホイ
ール側）を支持する末端側アーム２２ｃとステアリング
コラムシャフトの基端側を支持する略コの字形の基端側
アーム２２ｂとから構成される。末端側アーム２２ｃは
図２における主アーム２２ａの上端から固定部２０とは
逆の方へ向けて水平方向に延在し、基端側アーム２２ｂ
は、図２における主アーム２２ａの下端からコの字の開
口を固定部２０とは逆の方へ向けて水平方向に延在して
いる。

【００２７】基端側アーム２２ｂの一部は、ステアリン
グコラムシャフトを支持させるときにそのシャフト部分
がぐらつかないように係止する彎曲部２２ｄが形成され
ている。同様に、末端側アーム２２ｃには、後記するブ
ラケットを係止する係止溝２２ｅと係止片２２ｆが設け
られている。なお、主アーム２２ａの長軸方向と、小孔
２１ｂの形成位置の位相が一致するように主アーム２２
ａと回転盤２１とが組まれているので、主アーム２２ａ
の長手方向が水平方向、鉛直方向に向いたときに支持ア
ーム２２が一時的に固定（以下、「仮固定」ともい
う。）されるようになっている。

【００２８】次に、図５、図６を参照しながら本発明の
小組み用作業治具及び小組み用作業装置の動作について
説明する。図５は、ステアリングコラムシャフトを縦位
置にして小組みを行う状態を説明する斜視図であり、図
６は、ステアリングコラムシャフトを横位置にして小組
みを行う状態を説明する斜視図である。なお、図５、図
６におけるステアリングコラムシャフトは、図７、図８
において示したステアリングコラムシャフト１００と同
様であるのでその構成部品等には同一の符号を使用す
る。

【００２９】図５に示すように、まず、作業治具２の支
持アーム２２を回動させて垂直位置に仮固定する。この
状態で作業者の付近に供給されてきたステアリングコラ
ムシャフト１００を支持アーム２２に支持させる。支持
アーム２２にステアリングコラムシャフト１００を支持
させるには、ステアリングコラムシャフト１００の基端
側のシャフト部１００ａを支持アームの彎曲部２２ｄに
合わせ、ステアリングコラムシャフト１００の中央付近
の車体への取り付けブラケット１００ｂを支持アーム２
２の係止溝２２ｅと係止片２２ｆに係止させる。

【００３０】そして、ＡＴセレクトレバー１１０を側方
から取り付け、その後コンビスイッチ１１３を上方、即
ちステアリングコラムシャフト１００の軸方向から取り
付け、さらにケーブルリール１１４を上方から取り付け
る。

【００３１】その後、支持アーム２２を図５の矢印の方
向に９０度回動させる。このとき、球体２６ｂは小孔２
１ｂからスプリング２６ａの方に押し戻されて外れ、支
持アーム２２が９０度回動したところ、即ち支持アーム
２２が横位置になったところで、次の小孔２１ｂに球体
２６ｂがスプリング２６ａにより押し込まれ、支持アー
ム２２が仮固定される（図６参照）。

【００３２】この状態で、上方、即ちステアリングコラ
ムシャフト１００の側方からキーシリンダー１１１を取
り付け、小組み作業を終了する。小組み後のステアリン
グシャフト１００は支持アーム２２から取り外されて、
組み立てラインでの車体への組み付けに使用される。

【００３３】作業治具２を使用する車種のロットが終了
し、作業治具３を使用する必要がある他の車種のロット
の製造を開始する場合には、小組用作業装置１の基体１
５を右、若しくは左に９０度回動させて作業治具３を自
分の前へ位置させ、小組み作業を開始する。

【００３４】以上のようにして、本実施形態の小組み用
作業治具及び小組み用作業装置は使用される。作業者
は、支持アーム２２にステアリングコラムシャフト１０
０を一度支持させたならば、取り外すことなくその向き
を変更することができるので、多数の部品を取り付ける
必要があっても、取り付けやすい向きにステアリングコ
ラムシャフト１００を回動させて、効率的に小組み作業
をすることができる。また、小孔２１ｂとプランジャ２
６から成る仮固定機構により、支持アーム２２を回動さ
せるだけの簡単な操作で、ステアリングコラムシャフト
１００を縦位置、横位置に仮固定させることができる。

【００３５】さらに、複数の車種が流れる組み立てライ
ンにおいても、本実施形態の小組み用作業装置によれ
ば、車種の切り換わりの際に、基体１５を右又は左の任
意の方向に９０度回動させるだけで、治具の切り換えを
完了することができる。

【００３６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は前記実施の形態には限定されない。例え
ば、実施の形態においては、基体１５は円形の台状とし
ていたが、必ずしも台状である必要は無く、四角に組ま
れた枠組みや鉛直軸１２から放射状に延在する棒材によ
り構成してもよい。また、円形で無く、多角形や楕円で
あっても良い。但し、基体１５は、台状であるほうが種
々の部品や工具を置くことができるので望ましいし、円
形である方が基体１５の回動時に作業者が移動する必要
がないので望ましい。

【００３７】また、実施の形態においては、基体１５に
２種類の作業治具を２つづつ、計４つ取り付けたが、こ
れらの数は少なくとも本発明の小組み用作業治具を含ん
で複数あれば任意であるし、１種類の作業治具について
１つづつ取り付けても良い。

【００３８】さらに、仮固定機構としては、実施の形態
に示したような球体２６ｂと小孔２１ｂにより構成され
るものに限られず、例えば固定部２０と回転盤２１に、
支持アーム２２が所定の向きになった時に合致する貫通
穴を設け、その貫通穴にピンを通すようにして固定して
も良い。

【００３９】また、プランジャ２６を支持部である回転
盤２１側へ取り付け、小孔２１ｂを固定部２０側へ形成
させるようにしても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば次
のような顕著な効果を奏する。請求項１記載の発明によ
れば、固定部に対し回動可能な支持部にワークを支持さ
せることで、ワークの向きを容易に変えることができ
る。従って、複数の部品をワークに対しいろいろな方向
から取り付ける必要がある場合においても、組み立てが
しやすい向きにワークを回動させることができ、小組み
作業の効率化、組み立て工数の低減を図ることができ
る。

【００４１】また、請求項２記載の発明によれば、仮固
定機構により支持部を所定の向きで一時的に固定するこ
とができるので、組み立てがしやすいワークの向きでワ
ークを一時的に固定し、安定させることができる。これ
により小組み作業を安全・確実に行え、作業の効率化を
図ることができる。

【００４２】さらに、請求項３記載の発明によれば、前
記仮固定機構は、固定部と支持部の一方に設けられた凹
部に球体が入り込むことにより一時的に固定され、ま
た、支持部に所定以上のトルクをかけることにより凹部
から球体が外れて支持部が回動可能になる。従って、作
業者は、支持部を回動させる動作だけにより、必要な向
きで一時的な固定及びワークの向きの変更をすることが
でき、効率的に小組み作業をすることができる。

【００４３】また、請求項４記載の発明によれば、複数
種類の製品が組み立てラインに流れる場合において、作
業者は一の作業治具を使用した後、他の作業治具に切り
換える際に、基体を回転させるだけで他の作業治具を自
分の前に位置させることができるので、移動をすること
なく容易に作業治具の切り換えをすることができる。ま
た、作業者位置を変えなくて済むことから、最適な位置
で作業を続けることができ、小組み作業の効率化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の小組み用作業治具及び小組み用作業装
置を示す斜視図である。

【図２】本発明の小組み用作業治具の拡大斜視図であ
る。

【図３】本発明の小組み用作業治具の分解斜視図であ
る。

【図４】本発明の小組み用作業治具の縦断面図である。

【図５】ステアリングコラムシャフトを縦位置にして小
組みを行う状態を説明する斜視図である。

【図６】ステアリングコラムシャフトを横位置にして小
組みを行う状態を説明する斜視図である。

【図７】従来の縦位置状態でのステアリングコラムシャ
フトの小組みを示す斜視図である。

【図８】従来の横位置状態でのステアリングコラムシャ
フトの小組みを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 小組み用作業装置 ２ 作業治具（小組み用作業治具） １５ 基体 ２０ 固定部 ２１ 回転盤 ２２ 支持アーム １００ ステアリングコラムシャフト（ワーク） １１０ ＡＴセレクトバー（部品） １１１ キーシリンダー（部品） １１３ コンビスイッチ（部品） １１４ ケーブルリール（部品）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C012 BB03 BB06 BC01 3C020 YY06 3D114 AA05 AA07 AA14 BA16 CA09 DA02 DA17 FA09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに複数の部品を取り付けるために
   前記ワークを支持する小組み用作業治具であって、固定
   部と、前記ワークを支持する支持部とを有し、前記支持
   部は前記固定部に対し回動可能に取り付けられているこ
   とを特徴とする小組み用作業治具。
2. 【請求項２】 前記支持部は、前記固定部に対し所定の
   角度の位置で一時的に固定することが可能な仮固定機構
   を有することを特徴とする請求項１記載の小組み用作業
   治具。
3. 【請求項３】 前記仮固定機構は、前記固定部と前記支
   持部のいずれか一方の一部であって他方と向かい合う部
   分に設けられた凹部と、他方の一部であって前記凹部に
   向かい合う部分に設けられ、前記凹部に向けて押圧され
   る球体とから成り、前記球体は前記凹部に対し前記球体
   の半分以下の部分が入り込めるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項２記載の小組み用作業治具。
4. 【請求項４】 基体に複数の作業治具が固定された小組
   み用作業装置であって、前記基体は鉛直軸を中心として
   回動可能であり、前記複数の作業治具は前記鉛直軸から
   ほぼ等距離の位置に固定されており、前記複数の作業治
   具の少なくとも１つが請求項１から請求項３のいずれか
   １項に記載の小組み用作業治具であるとともに前記小組
   み用作業治具の固定部が前記基体に固定されていること
   を特徴とする小組み用作業装置。