JP2013534620A - 車体開口へのモジュールアセンブリの嵌め付けを評価する装置及び当該装置を使用する方法 - Google Patents

Abstract

シミュレートした車体開口（１６）へのモジュール式窓アセンブリ（２０）の嵌め付けを評価する装置（１０）は、ベース部材（１２）と、ベース部材に取り付けた車体開口／金属板シミュレータ（１４）と、車体開口／金属板シミュレータ（１４）に配置した１つ又は複数の光源と、車両窓（２０）を車体開口／金属板シミュレータ（１４）に固定する１つ又は複数の手段とを含む。装置（１０）を利用する方法も本発明の一部である。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両窓を受けるための車体の開口を高精度にシミュレートすることにより、シミュレートした車体開口に車両窓を配置したときに、車両窓の周囲と車体開口との間の嵌め付けの精度を測定することができる装置に関する。

より詳細には、本発明は、車体の開口を高精度に寸法的にシミュレートすることにより、モジュール式車両窓アセンブリを装置に配置したときに、装置の照明がモジュール式車両窓の周囲とシミュレートした車体開口との間の嵌め付けの精度の測定を補助する装置に関する。

車両を構成する種々の部品に対しある種の生産前試験が長年にわたり行われているが、多くの車両製造業者は、こうした生産前試験を増やして、車両組み立てラインでのコスト高な問題を最小限にしている。さらに、嵌め付け及び仕上がりの全体的品質に対する車両製造業者の注目が高まってきている。したがって、車両製造業者は、組み立てプロセス中に車両へ容易に組み込むことができる高品質製品を供給業者が提供することにさらなる期待を寄せてている。

車両への部品の組み込みに関する問題の検出は、できるだけ早い時期に、再現性及び検出容易性を視野に入れつつ行うべきである。本発明者らは、特にある種の照明技術を利用した、車体開口における目的とする開口へのモジュール式車両窓アセンブリの嵌め付けに関連したこれらの目的の達成を目指してきた。

車体開口への窓の嵌め付けの精度に対する懸念は、例えば以下の特許文献に記載されている。

特許文献１は、車体に窓ガラスを取り付ける方法であって、車体の窓枠部に対する窓ガラスの位置を規定する位置決め部材を、窓枠部と位置決め部材の少なくとも一部との間でイメージセンサに認識可能な明度差があるように取り付けるステップと、窓枠部に対する位置決め部材の場所をイメージセンサにより検出するステップと、イメージセンサの検出出力に応じて変更される動作経路に沿って移動するよう動作するロボットにより、窓ガラスを窓枠部に嵌めるステップとを含む方法を記載している。

特許文献２は、隙間の有無及びサイズを識別する方法及びアセンブリを記載している。一実施形態では、アセンブリは、当接係合する２つの部材としてストレインゲージを含む。力は、その２つの部材間又はその２つの部材の部分間の空間量を表すものとし、この情報は、受信機兼表示アセンブリに無線伝送される。

米国特許第４，９０９，８６９号明細書 米国特許第７，０２３，３５８号明細書

本発明は、シミュレートした車体開口へのモジュール式車両窓アセンブリの嵌め付けを評価する装置と、当該装置を使用する方法とに関する。

本願において、「モジュール式車両窓」アセンブリは、周囲の少なくとも一部にモールド成形されたポリマー部品を有し、且つ金具又は他の有用な部品と合体させた車両窓を意味する。「車体開口」は、車体の金属薄板により周囲を画定された所定のサイズ及び形状を有する空間、例えば、ウィンドシールド、バックライト、及びサイドライト用の車体開口を意味する。

本発明の装置は、車両組み立てプロセスにおいて実際の車両における車体開口を高精度に寸法的に表す車体開口／金属薄板シミュレータが取り付けられる、支持ベース部材を含む。同様に、モジュール式車両窓アセンブリは、実際の生産用窓アセンブリを表すものとする。

車体開口とモジュール式車両窓アセンブリとの間の嵌め付けの総体的な相違を、車体開口／金属薄板シミュレータの一部を形成することが好ましい凹状空洞に配置したモジュール式車両窓アセンブリの肉眼目視観察により識別することが可能であるが、より微細ではあるものの問題を引き起こすおそれのある相違をこうした方法により識別することは非常に困難である。少なくとも１つの、好ましくは複数の光源を、車体開口／金属薄板シミュレータの凹状空洞部の所定の場所に形成した透光用開口に設けることにより、モジュール式車両窓アセンブリの周縁とそれを装着する車体開口との間の「隙間」の可視性を大幅に高めることが可能である。識別された場合には、車両製造業者、モジュール式車両窓アセンブリ供給業者、又は両者が、実際の車両組み立てプロセスでそのような隙間を排除又は許容レベルまで最小化する対策を講じることができる。好ましくは、高輝度照明源がこの目的で利用される。

上述の嵌め付けの評価を実際の車両における車体開口の向きと同様の向きで行うことが望ましいので、車体開口／金属薄板シミュレータを取り付けるベース支持部材は、水平線と垂直線との間の種々の角度に配置可能であることが好ましい。モジュール式車両窓アセンブリの、車体開口／金属板シミュレータへの正確な位置決めを確実に維持するために、適当な締め付け手段を用いることが好ましい。

本発明の上記利点及び他の利点は、以下の詳細な説明を添付図面に照らして検討すれば当業者には容易に明らかとなるであろう。

本発明による装置の正面の斜視図を示す。 電気配線等を含む図１の装置の背面の斜視図を示す。 本発明の好適な締め付け手段の１つを示す拡大図を示す。 モジュール式車両窓アセンブリを配置した本発明による装置の斜視図を示す。

本発明は、シミュレートした車体開口へのモジュール式車両窓アセンブリの嵌め付けを評価する装置及び当該装置を使用する方法に関する。

概して、本発明の装置は、車両組み立てプロセスにおいて実際の車両における車体開口を高精度に寸法的に表す車体開口／金属板シミュレータが取り付けられる、支持ベース部材を含む。同様に、評価対象のモジュール式車両窓アセンブリは、実際の生産窓アセンブリを表すものとする。

図１を参照すると、本発明の装置１０は、実際の車両における車両窓アセンブリ２０の向きをシミュレートするよう０°（水平）〜９０°（鉛直）の向きで調整可能であることが好ましい支持ベース部材１２を含む。窓アセンブリ２０の装着角度をシミュレートすることで、より正確な評価が得られる。支持ベース部材１２は、任意の所望の形状及び寸法とすることができ、任意の適当な材料で作ることができ、材料は寸法安定性であることが好ましい。

本発明によれば、車体開口／金属板シミュレータ１４が、任意の適当な方法により支持ベース部材１２に取り付けられる。車体開口／金属板シミュレータ１４は、材料塊から形成することができ、この材料塊に種々の特徴を任意の適当な方法により形成することができる。種々の部品を組み立ててシミュレータを形成することもできる。例えば、適当な寸法安定性材料塊に凹状空洞１６を精密に加工することができる。こうした適当な材料としては、例えば、鋼、アルミニウム、炭素繊維を挙げることができる。

凹状空洞１６の特徴として、少なくとも１つの透光用開口１８が挙げられる。好ましくは、複数の透光用開口１８を凹状空洞１６の周囲に位置付けて、このような周囲で均一な照明レベル、例えば、背面照明と称する場合もある１つの光源２４につき少なくとも２０ルーメンを提供するようにする。各透光用開口１８は、少なくとも１つの光源２４、好ましくは高輝度光源、より好ましくはＬＥＤ光を収容可能である。各光源２４は、適当な電力源に取り付けられる。ＬＥＤ光は、特に、本発明の装置１０と共に用いる直流電力に適合する。装置１０の可搬性が、電池により供給される直流電力の使用で大幅に高まる。ＬＥＤ光の低い熱出力も、本発明に関して望ましい特徴である。

少なくとも１つの車両窓締め付け機構２２が、好ましくは本発明の装置１０の部品である。

前述のように、車体開口／金属板シミュレータ１４の凹状空洞１６におけるモジュール式車両窓アセンブリ２０の嵌め付けを、実際の車両における窓アセンブリ２０の装着角度と同じ角度で評価することが望ましい。この好適な向きは、普通は水平線よりも鉛直線の方にはるかに近いので、１つ又は複数の締め付け機構２２を本発明の装置１０に組み込んで、嵌め付け評価プロセスの前又は途中に車体開口／金属板シミュレータ１４の凹状空洞１６の適切な位置にモジュール式窓アセンブリ２０を保持することが有利である。シミュレータ１４における窓アセンブリ２０の位置が不適切だと、不正確な嵌め付け評価となり得る。好適な締め付け機構２２は、例えば、De-Sta-Coから市販されているもの又は任意の手動式のハンドクランプである。

図１は、車体開口／金属板シミュレータ１４が取り付けられる支持ベース部材１２を含む本発明による例示的な装置を示し、車体開口／金属板シミュレータ１４は、シミュレータ内に形成した凹状空洞１６へのモジュール式車両窓アセンブリ２０の嵌め付けを評価するのに適している。この例示的な装置では、複数の透光用開口１８が、凹状空洞１６の周囲の有利な場所に形成されている。光源２４、特にＬＥＤ光源が、透光用開口１８のそれぞれに配置される。締め付けパッド２８は、締め付け機構２２が装置１０の凹状空洞１６内に位置決めされたモジュール式車両窓アセンブリ２０と係合する場所に近接して凹状空洞１６内に配置され得る。手動式のハンドタイプクランプの締め付け機構２２は装置１０に取り付けられており、凹状空洞１６内に位置決めされたモジュール式車両窓２０と係合すると、窓アセンブリ２０を高精度で積極的に拘束して、シミュレートした車体開口１４への窓アセンブリ２０の嵌め付けの正確な評価を容易にする。

電気コネクタ３０、配線３２、及びライトを起動／停止させる少なくとも１つのスイッチ３４も、通常は装置１０の動作に利用するが、本発明の一部ではない。

図２は図１に示す本発明の装置１０の裏側を示しており、車体開口／金属板シミュレータ１４に形成した複数の透光用開口１８内の光源２４と、それを交流又は直流電源に接続する通常の手段との配置の図を提供する。上記手段は本明細書中の他の箇所でより詳細に説明する。

図３は、本発明による好適な締め付け機構２２の拡大図を示す。このような好適な締め付け機構２２は、ベース部材３６、ベース部材３６に取り付けたアタッチメントブラケット３８、アタッチメントブラケット３８に可動に取り付けたレバーアーム４０、レバーアーム４０に取り付けた締め付けアーム４２、及び締め付けアーム４２に取り付けた調整可能な接触棒４４を備えることが分かる。圧力分配手段４６を、車体開口／金属板シミュレータ１４の凹状空洞１６に位置決めしたモジュール式車両窓アセンブリ２０の一部に接触する接触ロッド４４の遠位端に取り付けてもよい。

図４は、モジュール式車両窓アセンブリ２０を配置した本発明の装置１０を示し、モジュール式車両窓アセンブリ２０は、特に車体開口／金属板シミュレータ１４に対する車両窓アセンブリ２０の嵌め付けを評価するための位置に配置され、少なくとも１つの締め付け機構２２により保持されている。

シミュレートした車体開口１４へのモジュール式窓アセンブリ２０の嵌め付けを評価するために前述の装置１０を利用する方法も、本発明の範囲内にある。

本発明の方法では、生産準備のできたモジュール式窓アセンブリ２０を車体開口／金属板シミュレータ１４の凹状空洞１６に精密に位置決めし、この空洞１６の形状は、シミュレート中の車体開口の形状に密接に対応するべきである。車体開口／金属板シミュレータ１４の寸法間の対応は、±０．２ｍｍであることが好ましい。１つ又は複数の締め付け機構２２を動作させて、モジュール式窓アセンブリ２０を装置１０の凹状空洞１６の適所に確実に拘束する。少なくとも１つの光源２４を点灯させ少なくとも１つの透光用開口１８から投光することにより、車体開口／金属板シミュレータ１４の凹状空洞の一部又は全部と、位置決めした車両窓アセンブリ２０の第１主面２６の一部又は全部とを照明するようにする。こうして生成した光は、凹状空洞１６の周囲と車両窓アセンブリ２０の周囲との間の隙間を通して輝く。これにより検出された隙間は、車両窓アセンブリ２０の供給業者の側での、又は車両製造業者の側での、又は両当事者の側での補正措置を必要とする潜在的欠陥を表し得る。いずれにせよ、補正措置を必要とするこのような領域は、こうした嵌め付け及び仕上げの問題が生産ライン上の車両アセンブリに悪影響を及ぼす前に識別されることが好ましい。本発明の装置１０及び方法を、検査治具と称する場合もある品質検査として生産中に利用して、進行中の車両組み立て作業中に生じ得る問題を最小化することができる。

これまで述べたように、本発明の嵌め付け評価プロセスは主に定性的である。凹状空洞１６への車両窓アセンブリ２０の嵌め付けの電子画像、例えばデジタル画像を撮影可能であり、且つ上記デジタル画像を解析して凹状空洞１６における車両窓２０の嵌め付けに関する定量的結果を出すコンピュータに上記デジタル画像を伝送可能であるカメラ又は他のデバイスを組み込むことにより本発明を強化することも、本発明の範囲内にある。特定の好適な実施形態の上記開示及び詳細な説明から、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変更、追加、及び他の代替的な実施形態が可能であることが明らかであろう。説明した実施形態は、本発明の原理及びその実際の用途を最もよく説明することにより、当業者が本発明を意図される特定の使用に適するよう種々の実施形態で種々の変更を加えて用いることを可能にするよう、選択及び記載したものである。このような変更及び変形は全て、公正、法的、且つ公平な権利範囲に従って解釈した場合に添付の特許請求の範囲により決定される本発明の範囲内にある。

Claims (14)

1. シミュレートした車体開口へのモジュール式窓アセンブリの嵌め付けを評価する装置であって、
   支持ベース部材と、
   該ベース部材に取り付けた車体開口／金属板シミュレータと、
   該車体開口／金属板シミュレータに近接して位置決めした車両窓を照明するよう該シミュレータに配置した１つ又は複数の光源と、
   前記車両窓を前記車体開口／金属板シミュレータに固定する１つ又は複数の手段と
   を備える装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記車体開口／金属板シミュレータは金属材料を含む装置。
3. 請求項２に記載の装置において、前記１つ又は複数の光源は１つ又は複数のＬＥＤ光を含む装置。
4. 請求項３に記載の装置において、前記１つ又は複数の光源は、１つの該光源につき少なくとも２０ルーメンを放出可能である装置。
5. 請求項１に記載の装置において、前記車体開口／金属板シミュレータは、
   車体開口の周囲の正確な形状を有する凹状空洞と、
   該空洞に形成した少なくとも１つの透光用開口と、
   該少なくとも１つの透光用開口を通して光を提供するよう配置され、電源に取り付けられた少なくとも１つの光源と
   を備える装置。
6. 請求項５に記載の方法において、前記車体開口／金属板シミュレータの前記凹状空洞の寸法は、シミュレート中の実際の車体開口の寸法の±０．２ｍｍ以内である方法。
7. 請求項１に記載の装置において、前記車両窓を前記車体開口／金属板シミュレータに固定する前記１つ又は複数の手段は、前記車体開口／金属板シミュレータに取り付けた少なくとも１つの車両窓締め付け機構を含む装置。
8. 請求項１に記載の装置において、前記車体開口／金属板シミュレータは、前記車両窓の目的装着角度をシミュレートするよう前記ベース部材に取り付けられる装置。
9. シミュレート車両窓車体開口へのモジュール式窓アセンブリの嵌め付けを評価する方法であって、
   車体開口／金属板シミュレータを設けるステップと、
   車両窓を前記車体開口／金属板シミュレータに固定するステップと、
   前記車両窓を背面照明するステップと、
   前記車体開口／金属板シミュレータに対する前記車両窓の嵌め付けを評価するステップと
   を含む方法。
10. 請求項９に記載の方法において、ベース部材に取り付けた前記車体開口／金属板シミュレータは、
    車体開口の周囲の正確な形状を有する凹状空洞と、
    該凹状空洞に形成した少なくとも１つの透光用開口と、
    前記少なくとも１つの透光用開口を通して光を提供するよう配置され、電源に接続された少なくとも１つの光源と
    を備える方法。
11. 請求項１０に記載の方法において、
    前記車体開口／金属板シミュレータの前記凹状空洞に面した第１主面と該凹状空洞に面しない第２主面とを有する前記車両窓アセンブリを、前記凹状空洞に位置決めするステップと、
    前記少なくとも１つの透光用開口を通して前記少なくとも１つの光源から投光させ、前記凹状空洞及び前記位置決めした車両窓アセンブリの前記第１主面を照明させることで、前記凹状空洞の周囲と前記車両窓アセンブリの周囲との間の隙間を露光させるステップと、
    前記車体開口／金属板シミュレータの前記凹状空洞の周囲に対する前記車両窓アセンブリの嵌め付けを、前記凹状空洞及び前記位置決めした車両窓アセンブリの前記第１主面の照明により露光された前記隙間の目視観察により評価するステップと
    を含む方法。
12. 請求項９に記載の方法において、撮像デバイスが、前記車体開口／金属板シミュレータの前記凹状空洞の周囲に対する前記車両窓アセンブリの嵌め付けの電子画像を記録する方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、前記記録した電子画像を該電子画像の定量解析のためにコンピュータに伝送するステップをさらに含む方法。
14. 請求項９に記載の方法において、少なくとも１つの車両窓締め付け機構を操作して、前記車両窓アセンブリを前記車体開口／金属板シミュレータに確実に拘束するステップを含む方法。

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