JP2020037915A - Method for manufacturing assembly structure, assembly structure and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、組付構造体を製造する方法、組付構造体および車両に関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing an assembly structure, an assembly structure, and a vehicle.
車両の製造ラインでは、エンジン、排気管、ドア、タイヤなどの部品を作業員が車体などのメインボディに組み付けていくことにより、最終製品である車両を製造していく(たとえば、特許文献1および特許文献2など)。同様に、他の大型装置などの製造時にも、一の部材(以下、単に「被組付部材」ともいう。)に対して他の部材(以下、単に「組付部材」ともいう。)を組み付けて組付構造体を作製していくことによる最終製品の製造が、広く行われている。 In a vehicle manufacturing line, a vehicle as a final product is manufactured by a worker assembling parts such as an engine, an exhaust pipe, a door, and tires into a main body such as a vehicle body (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2, etc.). Similarly, at the time of manufacturing another large-sized device or the like, one member (hereinafter, also simply referred to as “assembled member”) is replaced by another member (hereinafter, also simply referred to as “assembled member”). Production of end products by assembling to produce an assembled structure is widely performed.
上記被組付部材および組付部材は、たとえば配管の端部や金属板の端面などに、金属の切断面などが剥き出しになっている領域を有することがある。上記切断面は、組み付け作業時に作業員が不用意に接触することにより、作業員を受傷させる可能性がある。 The to-be-attached member and the assembling member may have, for example, a region where a cut surface of a metal is exposed, for example, at an end of a pipe or an end surface of a metal plate. The cut surface may cause the worker to be injured by the careless contact of the worker during the assembling operation.
上記切断面への作業員の接触を防止するため、大型装置の製造時などには、切断面が内側になるように上記端部や端面などを折り曲げたりすることがある。しかし、折り曲げなどの加工を端部や端面などに施そうとすると、折り曲げ加工のための金型が別途必要となる。そのため、最終製品の形状や動作などに応じて、上記被組付部材および組付部材のレイアウト変更が生じると、そのたびに異なる形状の金型を作製する必要があり、金型の作製コストがかかってしまうという問題があった。また、部品の作製後、実際に組み立て試験を行う段階になって折り曲げ加工が必要な箇所が発見されたりしても、即座に金型の作製ができるとは限らない。このように、作業員の受傷を抑制するための折り曲げ加工には、様々な制約があった。 In order to prevent the worker from touching the cut surface, the end portion or the end surface may be bent so that the cut surface is inside when manufacturing a large-sized device. However, if a process such as bending is to be performed on an end portion, an end surface, or the like, a mold for the bending process is separately required. Therefore, when the layout of the member to be assembled and the member to be assembled is changed according to the shape and operation of the final product, it is necessary to manufacture a mold having a different shape each time, and the manufacturing cost of the mold is reduced. There was a problem that it would take. In addition, even if a part that requires bending processing is found in the stage of actually performing an assembly test after manufacturing a part, it is not always possible to immediately manufacture a mold. As described above, there are various restrictions on the bending process for suppressing the injury of the worker.
本開示の目的は、組み付け作業時の作業員の受傷をより容易に抑制できるような、組付構造体を製造する方法、当該方法により製造された組付構造体、ならびに当該組付構造体を有する車両を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a method of manufacturing an assembly structure, an assembly structure manufactured by the method, and an assembly structure that can more easily suppress damage to a worker during the assembly operation. To provide a vehicle having the same.
一態様に係る組付構造体を製造する方法は、被組付部材に組付部材を組み付けて、装置に搭載される組付構造体を製造する方法であって、前記組み付け時に、前記組付部材は、前記装置の稼働時に前記被組付部材または組付部材が温度変化することにより液化または気化する材料によりコーティングされている、方法である。 A method of manufacturing an assembly structure according to one aspect is a method of manufacturing an assembly structure to be mounted on an apparatus by assembling an assembly member to a member to be assembled. The member is a method in which the member to be assembled or the member to be assembled is coated with a material that liquefies or vaporizes due to a change in temperature during operation of the device.
また、一態様に係る組付構造体は、被組付部材に組付部材を組み付けてなる、装置に搭載される組付構造体であって、前記組付部材は、前記装置の稼働時の温度変化により液化または気化する材料によりコーティングされている。 Further, an assembly structure according to one aspect is an assembly structure mounted on an apparatus, which is obtained by assembling an assembly member to an assembly target member, wherein the assembly member is used when the apparatus operates. It is coated with a material that liquefies or vaporizes due to a change in temperature.
また、一態様に係る車両は、前記組付構造体を有する。 Further, a vehicle according to one aspect includes the assembly structure.
本開示によれば、組み付け作業時の作業員の受傷をより容易に抑制できるような、組付構造体を製造する方法、当該方法により製造された組付構造体、ならびに当該組付構造体を有する車両が提供される。 According to the present disclosure, a method of manufacturing an assembly structure, an assembly structure manufactured by the method, and the assembly structure, which can more easily suppress damage to a worker during the assembly operation, A vehicle is provided.
以下、本発明の実施形態をより詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. The embodiment described below is an example, and the present invention is not limited to the embodiment.
図1は、ディーゼルエンジンを搭載した車両が有する内燃機関および吸排気系の構成の一例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an internal combustion engine and an intake / exhaust system included in a vehicle equipped with a diesel engine.
車両100は、内燃機関(ディーゼルエンジン)110、吸気系120、排気系130、ターボチャージャ140、排気浄化装置150、および消音器160を有する。
The
内燃機関110は、本実施形態においては4気筒エンジンであり、吸気系120からの吸気を4つの燃焼室に分岐して導入し、当該4つの燃焼室からの排気を排気系130に合流して導入する構成を有する。
The
吸気系120は、上流側の吸気口121aから新気(空気)を吸入し、内燃機関110に当該新気を供給する吸気管121を有する。吸気系120には、上流側の吸気口121aから内燃機関110の燃焼室にかけて、この順に、エアクリ−ナ122、ターボチャージャ140のコンプレッサ142、および吸気スロットルバルブ123などが設けられている。
The
排気系130は、内燃機関110から排出される燃焼後の排気ガスを、車両100の外部に排出する排気管131を有する。排気系130には、内燃機関110から下流側に向かって、順に、EGR装置132、ターボチャージャ140のタービン141、排気浄化装置150、および消音器160などが設けられている。
The
ターボチャージャ140は、排気ガスの流れにより回転するタービン141と、タービン141に連動して回転するコンプレッサ142と、を有し、排気ガスの流圧によりタービン141を回転させ、これに連動したコンプレッサ142の回転により、吸気を圧縮する。
The
排気浄化装置150は、ディーゼルエンジンである内燃機関110の排気ガスから粒子状物質(Particulate Matter:PM)を除去する装置であり、酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst:DOC)151、PMフィルタ(Diesel Particurate Filter:DPF)152、および排気ガスを加熱してPMフィルタ152に蓄積した粒子状物質を焼却除去(DPF再生)するための電熱ヒータ153などを有する。
The
消音器160は、排気管131を通過するガスを膨張および収縮させて当該排気ガスに通過抵抗を与え、排気ガスの流通により生じる音を低減する。図1では、車両100は第1消音器160aおよび第2消音器160bの2個の消音器を有するが、消音器160の数は1個でもよいし、3個以上でもよい。
The
消音器160を通過した排気ガスは、排気管131のテールパイプ131gから車両110の外部へ排出される。
The exhaust gas that has passed through the
図2は、排気管131、および排気系130に設けられた排気浄化装置150および消音器160の構成の一例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the
図2に示すように、排気管131は、上流側から下流側にかけて、いずれも筒状部材である、ターボチャージャ140に接続されるターボアダプタ131a、第1配管131b、第2配管131c、第3配管131d、第4配管131e、第5配管131f、およびテールパイプ131gを有する。ターボアダプタ131a、第1配管131b、第2配管131c、および第3配管131dはターボチャージャ140と排気浄化装置150とを接続し、第4配管131eは排気浄化装置150と第1消音器160aとを接続し、第5配管131fは第1消音器160aと第2消音器160bとを接続する。これらの配管131、排気浄化装置150および消音器160は、ブラケット133a、ブラケット133b、ブラケット133c、ブラケット133d、およびブラケット133eによって、車両のメインボディに対して固定される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、排気管131を構成する各配管の断面形状を示す模式図である。排気管131は、断面半周形板状の2つのヒートプロテクタ134aおよびヒートプロテクタ134bにより径方向の両側から覆われている。ヒートプロテクタ134aおよびヒートプロテクタ134bは、ボルト135aおよびナット135bなどにより、取付部材135を介して排気管131に取り付けられている。なお、図2において、排気浄化装置150も、同様のヒートプロテクタ154によって径方向の両側から覆われている。これらのヒートプロテクタは、排気管131、および排気浄化装置150などから放出された熱がメインボディなどの車両の他の部材に伝わることによる、上記他の部材の熱による劣化や作動不良などを抑制する。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional shape of each pipe constituting the
排気管131は、組み付け時に、内燃機関110およびターボチャージャ140が配置された車両100のメインボディに対して、ターボチャージャ140と接続するようにターボアダプタ131aを組み付け、ブラケット133aを介して第2配管131cを組み付け、ブラケット133bおよびブラケット133cを介して排気浄化装置150を組み付け、ブラケット133dおよびブラケット133eを介して第1消音器160aを組み付ける。さらに、ターボアダプタ131aと第2配管131cとを接続する第1配管131bを組み付け、第2配管131cと排気浄化装置150とを接続する第3配管131dを組み付け、排気浄化装置150と第1消音器160aとを接続する第4配管131eを組み付け、第1消音器160aの下流側に第5配管131f、第2消音器160b、およびテールパイプ131gを組み付ける。ただし、これらの組み付け順番は上記に限定されず、作業をより容易にするなどの観点から、任意に変更できる。これらの組み付け作業は、作業員がネジの打ち込みなどにより行う。
At the time of assembly, a
このとき、各配管の端部(特にはテールパイプ131gの排出口側など)は、加工によって生じた金属(ステンレス鋼など)の切断面などが剥き出しになっていることがある。また、各配管や各部材(排気浄化装置150、消音器160、ブラケット、ヒートプロテクタなど)は、溶接面が表面に剥き出しになっていることがある。さらには、組付部材である各配管や各部材を組み付けられる被組付部材である車両のメインボディにも、切断面や溶接面などが剥き出しになっていることがある。
At this time, a cut surface of a metal (such as stainless steel) generated by processing may be exposed at an end of each pipe (particularly, at a discharge port side of the
これらの剥き出しの切断面および溶接面などは、多数のバリや微小突起などを有することがある。上記バリや微小突起などを有する切断面および溶接面などは、ある配管を組み付けようとする作業員が既に組み付けられている各配管や各部材などに不用意に接触したりしたときに、当該作業員を受傷させるおそれがある。 The exposed cut surface and welded surface may have a large number of burrs, minute projections, and the like. The cutting surface and the welding surface having the burrs and the minute projections may be used when the worker who intends to assemble a certain pipe inadvertently contacts each of the already assembled pipes or members. There is a risk of injuries to members.
そこで、本実施形態では、上記切断面および溶接面などにコーティングを施し、上記作業員が不用意に接触することによる受傷を抑制する。 Therefore, in the present embodiment, coating is applied to the cut surface, the weld surface, and the like, thereby suppressing damage to the worker caused by careless contact.
コーティングの材料は、組み付け時には固体または半固体であるが、内燃機関110を始動させて車両100が稼働したときに、車両100の稼働(内燃機関110の稼働)による各配管や各部材が温度変化することにより液化または気化して、上記切断面および溶接面などから除去される材料であればよい。あるいは、コーティングは、組み付け時には固体または半固体であるが、排気浄化装置150が有する電熱ヒータ153の稼働による各配管や各部材の温度変化により液化または気化して、上記切断面および溶接面などから除去される材料であってもよい。
The material of the coating is solid or semi-solid at the time of assembling. However, when the
なお、本開示において、「半固体」とは、所定の流動性を有するものの、極めて高粘稠(たとえば、50℃において回転粘度系による粘度測定が困難)であって、上記切断面および溶接面などに留まるに十分な形状保持性を有することをいう。 In the present disclosure, “semi-solid” refers to a material having a predetermined fluidity, but having a very high viscosity (for example, it is difficult to measure the viscosity at 50 ° C. using a rotational viscosity system), It means that it has a sufficient shape retention property to stay in such as.
具体的には、コーティングの材料は、50℃において固体または半固体であり、かつ200℃において液体または気体である材料であることが好ましい。このような材料の例には、パラフィンなどの炭化水素類、ショウノウなどのテルペン類、高分子量のポリエチレングリコール(ポリエチレンオキサイド)またはポリプロピレングリコール(ポリプロピレンオキサイド)、脂肪族高級アルコール、高級脂肪酸およびそのエステル類、高級脂肪酸アミド、ならびに、これら以外の植物系ワックス、動物系ワックス、石油系ワックス、鉱物系ワックス、合成ワックスおよびその変性体などの各種ワックスなどが含まれる。 Specifically, the coating material is preferably a material that is solid or semi-solid at 50 ° C. and liquid or gas at 200 ° C. Examples of such materials include hydrocarbons such as paraffin, terpenes such as camphor, high molecular weight polyethylene glycol (polyethylene oxide) or polypropylene glycol (polypropylene oxide), aliphatic higher alcohols, higher fatty acids and esters thereof. , Higher fatty acid amides, and various other waxes such as vegetable wax, animal wax, petroleum wax, mineral wax, synthetic wax and modified products thereof.
上記コーティングは、組み付け時には固体または半固体であるため、上記切断面および溶接面などを被覆して、これらに接触した作業員の受傷を抑制することができる。一方で、上記コーティングは、組み付け後、内燃機関110を稼働(または排気浄化装置150が有する電熱ヒータ153を稼働)させると、その熱により各配管や各部材の温度が上昇することにより液化または気化して、上記切断面および溶接面などから除去される。そのため、上記コーティングは、除去作業が不要であり、作業効率の顕著な低下を生じさせない。
Since the coating is solid or semi-solid at the time of assembly, it can cover the cut surface and the welded surface, etc., and can prevent the worker who comes into contact with them from being damaged. On the other hand, when the
除去された材料による生産ラインなどの汚染を抑制する観点からは、コーティングの材料は、内燃機関110の稼働(または排気浄化装置150が有する電熱ヒータ153の稼働)により気化する材料であることが好ましい。たとえば、上記材料は、50℃において固体または半固体であり、かつ200℃において気体である材料であることが好ましい。このような材料の例には、パラフィンなどが含まれる。なお、パラフィンは、入手が容易であり、かつ人体への影響が少ないことからも好適である。
From the viewpoint of suppressing contamination of the production line or the like due to the removed material, the coating material is preferably a material that is vaporized by the operation of the internal combustion engine 110 (or the operation of the
上記コーティングは、上記各配管や各部材の組み付け時に、組付部材である各配管や各部材、または被組付部材であるメインボディの部材や配管など、に対して施されていればよい。たとえば、組立作業を開始する前に、これらの各配管や各部材に対して、その端部や溶接面を、加熱して溶解させた上記材料のプールに所定時間だけ浸漬させることで、容易に上記コーティングを施すことが可能である。あるいは、加熱して溶解させた上記材料を噴霧することなどにより、上記コーティングを施してもよい。 The coating may be applied to each pipe or each member as an assembly member, or a member or a pipe of a main body as a member to be mounted, at the time of assembling each pipe or each member. For example, before starting the assembling work, by immersing the ends and the welded surfaces of these pipes and members in a pool of the above-described material that has been heated and melted for a predetermined time, it is easy to perform the above operations. It is possible to apply the above coating. Alternatively, the coating may be applied by spraying the material dissolved by heating.
上記浸漬は、たとえば、コーティングを施すべき配管や部材などをロボットアームで把持し、上記材料のプールの中に浸漬させることにより、行うことができる。また、上記噴霧は、たとえば、ロボットアームの先端に搭載した噴霧器から上記材料を噴霧することにより、行うことができる。 The immersion can be performed, for example, by holding a pipe or a member to be coated with a robot arm and immersing it in a pool of the material. Further, the spraying can be performed, for example, by spraying the material from a sprayer mounted on the tip of the robot arm.
このようにして組付構造体を製造すると、作業員の受傷を抑制するための端部の折り曲げが不要であり、被組付部材および組付部材のレイアウトに応じて異なる金型を作製する必要がない。また、上述したようにロボットアームを用いてコーティングを行うときは、ロボットアームを動作させるプログラムを変更するのみで、被組付部材および組付部材の形状に応じた異なる位置に容易にコーティングを施すことができる。そのため、上記方法によれば、レイアウト変更などの際に作業員の受傷を抑制するための措置をとるために必要となるコストを抑制することができる。 When the assembly structure is manufactured in this manner, it is not necessary to bend the end portion to suppress the damage to the worker, and it is necessary to manufacture different molds according to the layout of the member to be assembled and the assembly member. There is no. Further, as described above, when coating is performed using the robot arm, the coating is easily applied to different positions according to the shape of the member to be assembled and the shape of the assembly member only by changing the program for operating the robot arm. be able to. Therefore, according to the above-described method, it is possible to reduce costs required for taking measures for suppressing damage to workers when changing the layout or the like.
また、上記コーティングは、被組付部材または組付部材が、端部の折り曲げが困難な入り組んだ形状を有するときにも、端部や溶接部などに対して容易に施すことができる。 Further, the coating can be easily applied to the end portion, the welded portion, and the like even when the member to be assembled or the assembly member has a complicated shape in which the end portion is difficult to bend.
このようにして作製された組付構造体を搭載する車両は、製造直後には、各配管や各部材(組付部材)、または車両のメインボディ(被組付部材)に上記コーティングが残存している。上記コーティングは、出荷前の試験稼働(試運転)などの際に除去されることがあるが、出荷後の本稼働の際に除去されてもよい。つまり、出荷前に試験稼働するときは、当該試験稼働によって上記コーティングが完全に除去されてもよいし、部分的に除去されず残存していてもよい。 Immediately after production, the above-mentioned coating remains on each pipe and each member (assembly member) or the main body (assembly member to be assembled) of the vehicle on which the assembly structure thus manufactured is mounted. ing. The coating may be removed during a test operation (test operation) before shipment, or may be removed during full operation after shipment. That is, when a test operation is performed before shipping, the coating may be completely removed by the test operation, or may remain without being partially removed.
なお、上記説明では、ディーゼルエンジンである内燃機関の排気系を構成する各配管や各部材に対して、組み付け時にコーティングを施す例を示したが、本開示の範囲がこれらに限定されないことは言うまでもない。 In the above description, an example in which coating is performed at the time of assembling on each pipe and each member constituting the exhaust system of an internal combustion engine that is a diesel engine has been described, but it is needless to say that the scope of the present disclosure is not limited thereto. No.
たとえば、排気系は排気浄化装置の下流側SCR(Selective Catalytic Reduction)触媒を有してもよい。 For example, the exhaust system may have a SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst downstream of the exhaust purification device.
また、内燃機関はディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンやジェットエンジンでもよいし、上記内燃機関を有する組付構造体は、車両のみならず、船舶、飛行機などに搭載されてもよい。 Further, the internal combustion engine may be a gasoline engine or a jet engine other than the diesel engine, and the assembled structure having the internal combustion engine may be mounted not only on a vehicle but also on a ship or an airplane.
また、組付構造体が搭載される装置は、内燃機関を有するものに限定されず、当該装置の稼働によって組付部材または被組付部材の温度が変化してコーティングが除去されるものであればよく、たとえば蒸気機関などの外燃機関であってもよいし、ボイラーや焼却炉などの燃焼装置であってもよいし、これらの近傍に設置される建築材などであってもよい。 Further, the device on which the assembly structure is mounted is not limited to the device having the internal combustion engine, and any device that changes the temperature of the assembly member or the member to be assembled by operation of the device and removes the coating. For example, it may be an external combustion engine such as a steam engine, a combustion device such as a boiler or an incinerator, or a building material installed near these.
本開示の組付構造体を製造する方法によれば、組み立てを行う作業員の受傷を抑制することができ、かつ、組付部材および被組付部材のレイアウト変更への対応が容易である。そのため、本開示の組付構造体を製造する方法は、組み立てを行う作業員の作業環境を向上させることが期待される。 According to the method of manufacturing an assembly structure of the present disclosure, it is possible to suppress damage to an assembling worker, and to easily cope with a change in layout of the assembly member and the member to be assembled. Therefore, the method of manufacturing the assembled structure of the present disclosure is expected to improve the working environment of the assembling worker.
100 車両
110 内燃機関
120 吸気系
121a 吸気口
121 吸気管
122 エアクリ−ナ
123 吸気スロットルバルブ
130 排気系
131 排気管
131a ターボアダプタ
131b 第1配管
131c 第2配管
131d 第3配管
131e 第4配管
131f 第5配管
131g テールパイプ
132 EGR装置
133a、133b、133c、133d、133e ブラケット
134a、134b ヒートプロテクタ
135 取付部材
135a ボルト
135b ナット
140 ターボチャージャ
141 タービン
142 コンプレッサ
150 排気浄化装置
151 酸化触媒
152 PMフィルタ
153 電熱ヒータ
154 ヒートプロテクタ
160 消音器
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
前記組み付け時に、前記組付部材は、前記装置の稼働時に前記被組付部材または組付部材が温度変化することにより液化または気化する材料によりコーティングされている、
組付構造体を製造する方法。 A method of manufacturing an assembly structure to be mounted on an apparatus by assembling an assembly member to an assembly target member,
At the time of the assembling, the assembling member is coated with a material that liquefies or vaporizes due to a change in temperature of the to-be-attached member or the assembling member during operation of the apparatus.
A method of manufacturing an assembly structure.
前記筒状部材または板状部材は、その端部または溶接面が前記材料でコーティングされている、
請求項1または2に記載の組付構造体を製造する方法。 The assembly member is a tubular member or a plate-like member,
The cylindrical member or the plate-shaped member has an end or a welding surface coated with the material,
A method for manufacturing the assembled structure according to claim 1.
前記組付部材は、前記装置の稼働時の温度変化により液化または気化する材料によりコーティングされている、
組付構造体。 An assembly structure to be mounted on an apparatus, wherein the assembly member is assembled to an assembly member,
The assembly member is coated with a material that liquefies or vaporizes due to a temperature change during operation of the device.
Assembly structure.
前記筒状部材または板状部材は、その端部または溶接面が前記材料でコーティングされている、
請求項6または7に記載の組付構造体。 The assembly member is a tubular member or a plate-like member,
The cylindrical member or the plate-shaped member has an end or a welding surface coated with the material,
The assembly structure according to claim 6.
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