JP2022026129A

JP2022026129A - 車両用部品の組立方法及び車両用部品の組立装置

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Publication number: JP2022026129A
Application number: JP2020129447A
Authority: JP
Inventors: 知隆坂本; Tomotaka Sakamoto; 元康町野; Motoyasu Machino; 敦志今水; Atsushi Imamizu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2040-07-30
Also published as: CN114056458A; EP3945008A1; US11572119B2; EP3945008B1; CN114056458B; US20220033019A1; JP7347359B2

Abstract

【課題】複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の車両諸元の基準値に対する精度を向上させる。【解決手段】計測工程では、複数の種類の車両用部品（ボディ１４、サスペンションメンバ３０、右側のロアアーム３２Ｒ、右側のナックル３６Ｒ、左側のロアアーム３２Ｌ、左側のナックル３６Ｌ）の寸法をそれぞれ計測すると共に、在庫数が複数ある種類の車両用部品にあってはその種類の複数の車両用部品の寸法をそれぞれ計測する。次に、組合わせ工程では、特定の車両諸元（キャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷ）の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中から特定の車両用部品を選択して、複数の種類の車両用部品の組合わせを決定する。次に、組立工程では、組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の車両用部品を用いて、複数の種類の車両用部品を組立てる。【選択図】図１１

Description

本発明は、車両用部品の組立方法及び車両用部品の組立装置に関する。

下記特許文献１には、車両を構成する部品の組み付けの良否を判定する組み付け検査方法が開示されている。この文献に記載された組み付け検査方法では、組み付ける部品の基準となるマスタ画像を予め撮影する。また、部品を実際に組み付ける際の実画像を撮影する。そして、マスタ画像と実画像との相関値に基づいて、部品の組み付けの良否を判断している。

特開２００８－１７０３３１号公報

ところで、上記特許文献１に記載された組み付け検査方法は、部品の組み付け後の当該部品の組み付けの良否を判断するという観点では有用な方法ではあるが、複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の車両諸元の基準値に対する精度を向上させるという点では改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる車両用部品の組立方法及び車両用部品の組立装置を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用部品の組立方法は、複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測すると共に、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品にあってはその種類の複数の前記車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測する計測工程と、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から特定の前記車両用部品を選択して、複数の種類の前記車両用部品の組合わせを決定する組合わせ工程と、前記組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品を用いて、複数の種類の前記車両用部品を組立てる組立工程と、を有する。

請求項１記載の車両用部品の組立方法によれば、複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測する。また、在庫数が複数ある種類の車両用部品にあっては、その種類の複数の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測する（計測工程）。次に、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中から特定の車両用部品を選択して、複数の種類の車両用部品の組合わせを決定する（組合わせ工程）。次に、組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の車両用部品を用いて、複数の種類の車両用部品を組立てる（組立工程）。ここで、請求項１記載の車両用部品の組立方法によれば、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中から特定の車両用部品を選択して、複数の種類の車両用部品の組合わせを決定する。これにより、組合わせ工程において組合わせが決定された複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の特定の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項２記載の車両用部品の組立方法は、請求項１に記載の車両用部品の組立方法において、前記特定の車両諸元の基準値に近づくように、前記組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定する位置決め工程をさらに有し、前記組立工程において、前記位置決め工程で決定された相互間の位置で複数の種類の前記車両用部品を組立てる。

請求項２記載の車両用部品の組立方法によれば、組合わせ工程の後に、当該組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の車両用部品の相互間の位置を決定する（位置決め工程）。そして、位置決め工程で決定された相互間の位置で複数の種類の車両用部品を組立てる（組立工程）。これにより、位置決め工程を設けなかった場合と比べて、組合わせ工程において組合わせが決定された複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の特定の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項３記載の車両用部品の組立方法は、請求項２に記載の車両用部品の組立方法において、前記位置決め工程において、ボルトと当該ボルトが挿入される挿入孔との間のクリアランスに対応する量だけ複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を動かせるものとして、複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定し、前記組立工程において、前記ボルトを用いて複数の種類の前記車両用部品を組立てる。

請求項３記載の車両用部品の組立方法によれば、ボルトと当該ボルトが挿入される挿入孔との間のクリアランスを考慮して、複数の種類の車両用部品を組立てる。これにより、当該クリアランスを考慮しないで組立工程を行う場合と比べて、組合わせ工程において組合わせが決定された複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の特定の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項４記載の車両用部品の組立方法は、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法において、前記組合わせ工程において、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から納入日の古いものから優先的に特定の前記車両用部品を選択する。

請求項４記載の車両用部品の組立方法によれば、組合わせ工程において、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中から納入日の古いものから優先的に特定の車両用部品を選択する。これにより、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中に納入日の古い車両用部品が残り続けることを抑制することができる。

請求項５記載の車両用部品の組立方法は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法において、複数の種類の前記車両用部品は、車両の足回りを構成する部品を含んでおり、前記特定の車両諸元は、キャンバ角、キャスタ角、車輪の車両前後の位置、車輪の車幅方向の位置、及び車高の少なくとも１つとなっている。

請求項５記載の車両用部品の組立方法によれば、完成車のキャンバ角、キャスタ角、車輪の車両前後の位置、車輪の車幅方向の位置、及び車高の少なくとも１つの基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項６記載の車両用部品の組立方法は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法において、複数の種類の前記車両用部品は、車両のブレーキを構成する部品を含んでおり、前記特定の車両諸元は、制動力となっている。

請求項６記載の車両用部品の組立方法によれば、完成車の制動力の基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項７記載の車両用部品の組立装置は、複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データが記録されると共に、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品にあってはその種類の複数の前記車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データがそれぞれ記録される計測データ記録部と、前記計測データ記録部に記録された計測データに基づいて、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から特定の前記車両用部品を選択して、複数の種類の前記車両用部品の組合わせを決定する組合わせ決定部と、を備えている。

請求項７記載の車両用部品の組立装置によれば、複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データが計測データ記録部にそれぞれ記録される。また、在庫数が複数ある種類の車両用部品にあっては、その種類の複数の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データが計測データ記録部にそれぞれ記録される。次に、組合わせ決定部が、計測データ記録部に記録された計測データに基づいて、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の車両用部品の中から特定の車両用部品を選択して、複数の種類の車両用部品の組合わせを決定する。そして、組合わせ決定部で組合わせが決定された複数の種類の車両用部品を組立てることにより、当該複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の特定の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる。

請求項８記載の車両用部品の組立装置は、請求項７に記載の車両用部品の組立装置において、前記特定の車両諸元の基準値に近づくように、前記組合わせ決定部で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定する位置決め部と、前記位置決め部で決定された相互間の位置で複数の種類の前記車両用部品を支持する部品支持部と、をさらに備えている。

請求項８記載の車両用部品の組立装置によれば、位置決め部が、特定の車両諸元の基準値に近づくように、組合わせ決定部で組み合わせが決定された複数の種類の車両用部品の相互間の位置を決定する。次に、部品支持部が、位置決め部で決定された相互間の位置で複数の種類の車両用部品を支持する。そして、部品支持部に支持された状態で、複数の種類の車両用部品を組み立てることにより、当該複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の特定の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる。

本発明に係る車両用部品の組立方法及び車両用部品の組立装置は、複数の種類の車両用部品を含んで構成された完成車の車両諸元の基準値に対する精度を向上させることができる、という優れた効果を有する。

本実施形態の車両用部品の組立装置を模式的に示す図である。車両を示す側面図である。車両を示す正面図である。車両のフロントサスペンションの一部を示す正面図である。車両のボディと計測用のカメラを示す側面図である。サスペンションメンバを示す平面図である。右側のロアアームを示す平面図である。左側のロアアームを示す平面図である。右側のナックルを示す側面図である。左側のナックルを示す側面図である。車両のフロントサスペンションを構成する各部品の在庫を示す模式図である。選択された車両のフロントサスペンションを構成する各部品を示す模式図である。左側のロアアームがサスペンションメンバに取付けられる工程を示す模式図である。ボールジョイントが左側のロアアームに取付けられる工程を示す模式図である。サスペンションメンバがボディに取り付けられる工程を示す模式図である。車両の前後のサスペンションの一部を構成するコイルスプリングを示す図である。各コイルスプリングの在庫を示す模式図である。選択されたコイルスプリングを示す模式図である。キャリパアセンブリを分解して示す分解斜視図である。

図１～図１５を用いて、本発明の実施形態に係る車両用部品の組立装置及び車両用部品の組立方法について説明する。

図１に示されるように、本実施形態の車両用部品の組立装置１０は、データが記録されると共に記録されたデータに基づいて計算等を行う記録計算部１２を備えている。なお、以下の説明においては、「車両用部品の組立装置１０」を単に「組立装置１０」と呼ぶ。組立装置１０は、ボディ１４（図２参照）の計測を行うボディ計測部１６と、フロントサスペンション１８（図４参照）を構成する各部品の計測を行うサスペンション部品計測部２０と、を備えている。また、組立装置１０は、記録計算部１２によって決定された部品の選択を指示する部品選択指示部２２と、部品選択指示部２２を経ることにより組立作業部に搬送された複数の部品を所定の状態で支持する部品支持部２４と、を備えている。この組立装置１０を用いることにより、図２及び図３に示された車両２６の車両諸元であるキャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するばらつきを小さくすることが可能となっている。

次に、フロントサスペンション１８について説明し、その次に、上記の組立装置１０を用いた車両用部品の組立方向としてのフロントサスペンション１８の組立方法及びフロントサスペンション１８のボディ１４への取付方法について説明する。

図４に示されるように、フロントサスペンション１８は、サスペンションメンバ３０と、サスペンションメンバ３０に傾動可能に取付けられた左右一対のロアアーム３２と、左右一対のロアアーム３２にボールジョイント３４を介してそれぞれ取付けられた左右一対のナックル３６と、を備えている。左右一対のナックル３６には、車輪が取付けられるハブ３８が回転可能に支持されている。また、フロントサスペンション１８は、左右一対のナックル３６とボディ１４（図５参照）とをそれぞれつなぐ左右一対のコイルオーバ４０を備えている。なお、図４においては、フロントサスペンション１８の左側の部分のみを図示している。また、以下の説明において、前後左右上下の方向を示して説明するときは、車両２６の前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲは前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは右方向、矢印ＬＨは左方向をそれぞれ示すものとする。

図６に示されるように、サスペンションメンバ３０は、左右方向に間隔をあけて配置されていると共に前後方向に延びる左右一対のサイド部３０Ａと、左右一対のサイド部３０Ａの後方側を左右方向につなぐ接続部３０Ｂと、を備えている。左右一対のサイド部３０Ａの前端部は、ボディ１４（図５参照）の一部を構成する図示しない左右一対のフロントサイドメンバ等にそれぞれ取付けられる前側取付部３０Ｃとなっている。また、左右一対のサイド部３０Ａの後端部は、ボディ１４の一部を構成する図示しない左右一対のフロントサイドメンバリヤ等にそれぞれ取付けられる後側取付部３０Ｄとなっている。前側取付部３０Ｃ及び後側取付部３０Ｄには、図示しないボルトが挿入される挿入孔３０Ｅがそれぞれ形成されている。この挿入孔３０Ｅに挿入されたボルトがボディ１４側に設けられた図示しないナット部に螺合されることで、サスペンションメンバ３０がボディ１４に取付けられるようになっている。また、左右一対のサイド部３０Ａにおいて接続部３０Ｂと対応する部分には、後述する左右一対のロアアーム３２が取付けられる前側ロアアーム取付部３０Ｆ及び後側ロアアーム取付部３０Ｇがそれぞれ設けられている。

図７には、右側のロアアーム３２が示されており、図８には、左側のロアアーム３２が示されている。これらの図に示されるように、左右一対のロアアーム３２は、左右方向に対称に構成されている。なお、以下の説明において右側のロアアーム３２と左側のロアアーム３２とを区別して説明するときは、右側のロアアーム３２を「ロアアーム３２Ｒ」とし、左側のロアアーム３２を「ロアアーム３２Ｌ」として説明する。詳述すると、ロアアーム３２は、後方側から前方側へ向かうにつれて車幅方向外側へ向けて傾斜して延びる第１アーム部３２Ａと、第１アーム部３２Ａの前端側から車幅方向外側へ向けて延びる第２アーム部３２Ｂと、を備えている。第１アーム部３２Ａの前端部は、サスペンションメンバ３０の前側ロアアーム取付部３０Ｆに取付けられる前側取付部３２Ｃとなっている。第１アーム部３２Ａの後端部は、サスペンションメンバ３０の後側ロアアーム取付部３０Ｇに取付けられる後側取付部３２Ｄとなっている。前側取付部３２Ｃ及び後側取付部３２Ｄには、図示しないボルトが挿入される挿入孔３２Ｅがそれぞれ形成されている。そして、ボルトが、前側取付部３２Ｃの挿入孔３２Ｅ及びサスペンションメンバ３０の前側ロアアーム取付部３０Ｆに挿入された状態で、当該ボルトの端部にナットが螺合される。また、後側取付部３２Ｄの挿入孔３２Ｅに挿通されたボルトが、サスペンションメンバ３０の後側ロアアーム取付部３０Ｇに設けられたナット部に螺合される。これにより、ロアアーム３２がサスペンションメンバ３０に取り付けられるようになっている。第２アーム部３２Ｂの車幅方向外側の端部は、ボールジョイント３４が取付けられるボールジョイント取付部３２Ｆとなっている。このボールジョイント取付部３２Ｆには、図示しないボルトが挿入される３つの挿入孔３２Ｇが形成されている。そして、３つの挿入孔３２Ｇのうち１つの挿入孔３２Ｇに挿入されたボルトがボールジョイント３４に設けられたナット部に螺合されると共に、３つの挿入孔３２Ｇのうち他の２つの挿入孔３２Ｇに挿入されたボルト（ボールジョイント３４側に固定されたボルト）の端部にナットが螺合されることで、ボールジョイント３４がボールジョイント取付部３２Ｆに取付けられるようになっている。

図９には、右側のナックル３６が示されており、図１０には、左側のナックル３６が示されている。これらの図に示されるように、ナックル３６は、左右方向に対称に構成されている。なお、以下の説明において右側のナックル３６と左側のナックル３６とを区別して説明するときは、右側のナックル３６を「ナックル３６Ｒ」とし、左側のナックル３６を「ナックル３６Ｌ」として説明する。詳述すると、ナックル３６は、図示しないハブベアリングが内部に配置される開口３６Ａが形成されたナックル本体部３６Ｂと、ナックル本体部３６Ｂから後方側へ向けて突出するタイロッドエンド連結部３６Ｃと、を備えている。また、ナックル３６は、ナックル本体部３６Ｂの下端部から車幅方向内側へ向けて突出するボールジョイント取付部３６Ｄと、ナックル本体部３６Ｂの上端部から上方側かつ車幅方向内側へ向けて突出するコイルオーバ取付部３６Ｅと、を備えている。ボールジョイント取付部３６Ｄには、ボールジョイント３４のボール部分から突出する軸部が挿入される軸部挿入孔３６Ｆが形成されている。この軸部挿入孔３６Ｆに挿入された軸部の端部にナットが螺合されることで、ナックル３６がボールジョイント３４を介してロアアーム３２に取付けられるようになっている。コイルオーバ取付部３６Ｅには、図示しない２つのボルトがそれぞれ挿入されると共に上下方向に間隔をあけて配置された２つの挿入孔３６Ｇが形成されている。そして、２つのボルトが２つの挿入孔３６Ｇ及びコイルオーバ４０の下端部４０Ａに挿入された状態で、当該２つのボルトの端部にナットが螺合されることで、コイルオーバ４０の下端部４０Ａがコイルオーバ取付部３６Ｅに取付けられるようになっている。

次に、図１に示された組立装置１０を用いたフロントサスペンション１８の組立方法及びフロントサスペンション１８のボディ１４への取付方法について説明する。

図１１には、フロントサスペンション１８が取付けられるボディ１４と、フロントサスペンション１８を構成する各部品（サスペンションメンバ３０、右側のロアアーム３２Ｒ、右側のナックル３６Ｒ、左側のロアアーム３２Ｌ及び左側のナックル３６Ｌ）が模式的に示されている。この図に示されるように、サスペンションメンバ３０、右側のロアアーム３２Ｒ、右側のナックル３６Ｒ、左側のロアアーム３２Ｌ及び左側のナックル３６Ｌの在庫数は、各１０個となっている。

先ず、図１、図５及び図１１に示されるように、ボディ計測部１６を用いてボディ１４の計測を行う。なお、本実施形態では、ボディ計測部１６としてカメラ４２を用いてボディ１４の計測を行うが、三次元測定機等の他のボディ計測部１６を用いてボディ１４の計測を行ってもよい。ここでは、ボディ１４の各部の寸法が測定され、ボディ１４においてサスペンションメンバ３０やコイルオーバの上端部４０Ｂが取付けられる部分の位置や角度等が測定される。この測定値は、自動又は手動で記録計算部１２に記録される。

次に、図１、図６及び図１１に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いてサスペンションメンバ３０の計測を行う。なお、サスペンション部品計測部２０としてはボディ計測部１６と同様にカメラ４２を用いて計測を行う。ここでは、サスペンションメンバ３０の各部の寸法や前側取付部３０Ｃ、後側取付部３０Ｄ、前側ロアアーム取付部３０Ｆ及び後側ロアアーム取付部３０Ｇの位置や角度等が測定される。また、サスペンションメンバ３０の計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個のサスペンションメンバ３０の測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個のサスペンションメンバ３０の納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、説明の都合で、１０個のサスペンションメンバ３０には、それぞれ識別番号Ａ１～Ａ１０が付されているが、実際には、ＱＲタグ等によって１０個のサスペンションメンバ３０を識別することが可能となっている。この点については、以下の説明における識別番号も同様である。

次に、図１、図７及び図１１に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いて右側のロアアーム３２Ｒの計測を行う。ここでは、右側のロアアーム３２Ｒの各部の寸法や前側取付部３２Ｃ、後側取付部３２Ｄ及びボールジョイント取付部３２Ｆの位置や角度等が測定される。また、右側のロアアーム３２Ｒの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の右側のロアアーム３２Ｒの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の右側のロアアーム３２Ｒの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、１０個の右側のロアアーム３２Ｒには、それぞれ識別番号Ｂ１～Ｂ１０が付されている。

次に、図１、図９及び図１１に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いて右側のナックル３６Ｒの計測を行う。ここでは、右側のナックル３６Ｒの各部の寸法やナックル本体部３６Ｂ、ボールジョイント取付部３６Ｄ及びコイルオーバ取付部３６Ｅの位置や角度等が測定される。また、右側のナックル３６Ｒの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の右側のナックル３６Ｒの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の右側のナックル３６Ｒの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、１０個の右側のナックル３６Ｒには、それぞれ識別番号Ｃ１～Ｃ１０が付されている。

次に、図１、図８及び図１１に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いて左側のロアアーム３２Ｌの計測を行う。ここでは、左側のロアアーム３２Ｌの各部の寸法や前側取付部３２Ｃ、後側取付部３２Ｄ及びボールジョイント取付部３２Ｆの位置や角度等が測定される。また、左側のロアアーム３２Ｌの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の左側のロアアーム３２Ｌの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の左側のロアアーム３２Ｌの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、１０個の左側のロアアーム３２Ｌには、それぞれ識別番号Ｄ１～Ｄ１０が付されている。

次に、図１、図１０及び図１１に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いて左側のナックル３６Ｌの計測を行う。ここでは、左側のナックル３６Ｌの各部の寸法やナックル本体部３６Ｂ、ボールジョイント取付部３６Ｄ及びコイルオーバ取付部３６Ｅの位置や角度等が測定される。また、左側のナックル３６Ｌの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の左側のナックル３６Ｌの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の左側のナックル３６Ｌの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、１０個の左側のナックル３６Ｌには、それぞれ識別番号Ｅ１～Ｅ１０が付されている。

以上の工程が計測工程ではあるが、各部品の測定順序は適宜変更してもよい。

次に、図１、図２、図３及び図１１に示されるように、記録計算部１２が、計測工程で得られた各部品のデータに基づいて、キャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量が小さくなるようにボディ１４、１０個のサスペンションメンバ３０、１０個の右側のロアアーム３２、１０個の右側のナックル３６、１０個の左側のロアアーム３２及び１０個の左側のナックル３６の中からそれぞれの部品を選択して、各部品の組合わせを決定する。

ここで、フロント右側のキャンバ角θ１の基準値に対するズレ量の絶対値をＫ１、フロント左側のキャンバ角θ１の基準値に対するズレ量の絶対値をＫ２、フロント右側のキャンバ角θ１の基準値に対するズレ量とフロント左側のキャンバ角θ１の基準値に対するズレ量との差の絶対値をＫ３とする。また、フロント右側のキャスタ角θ２の基準値に対するズレ量の絶対値をＬ１、フロント左側のキャスタ角θ２の基準値に対するズレ量の絶対値をＬ２、フロント右側のキャスタ角θ２の基準値に対するズレ量とフロント左側のキャスタ角θ２の基準値に対するズレ量との差の絶対値をＬ３とする。さらに、右側車輪２８の車両前後の位置ＩＬの基準値に対するズレ量の絶対値をＭ１、左側車輪２８の車両前後の位置ＩＬの基準値に対するズレ量の絶対値をＭ２、右側車輪２８の車両前後の位置ＩＬの基準値に対するズレ量と左側車輪２８の車両前後の位置ＩＬの基準値に対するズレ量との差の絶対値をＭ３とする。また、右側車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量の絶対値をＮ１、左側車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量の絶対値をＮ２、右側車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量と左側車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量との差の絶対値をＮ３とする。

そして、本実施形態では、Ｋ１とＫ２とＫ３との和が最小化するように、Ｌ１とＬ２とＬ３との和が最小化するように、及びＭ１とＭ２とＭ３とＮ１とＮ２とＮ３との和が最小化するように、という検索条件の下で、記録計算部１２が遺伝的アルゴリズムと逐次２次計画法の双方で検索して、最適解の候補となる各部品の組合わせの候補を挙げる（最適解候補の検索）。

次に、Ｋ１とＫ２とＫ３との和が所定値以下となるように、かつ、Ｌ１とＬ２とＬ３との和が所定値以下となるように、かつ、Ｍ１とＭ２とＭ３とＮ１とＮ２とＮ３との和が所定値以下となるように、という検索条件の下で、記録計算部１２が最適解候補の検索で挙げられたいくつかの候補から納入日が古いものを優先して選択し、各部品の組合わせを決定する。また、同条件のものが複数ある場合においては、記録計算部１２が、Ｋ１とＫ２とＫ３とＬ１とＬ２とＬ３との和が最小値となる各部品の組合わせを決定する（最適解の選択）。

以上の工程が組合わせ工程ではあるが、組合わせ工程において各部品の組合わせを決定する検索条件については他の検索条件としてもよい。

次に、記録計算部１２は、キャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷがそれぞれの基準値に近づくように、上記の最適解の選択で選択された各部品の相互間の位置を計算して決定する。ここでは、記録計算部１２は、ボルトと当該ボルトが挿入される挿入孔との間のクリアランスに対応する量だけ各部品の相互間の位置を動かせるものとして、各部品の相互間の位置を計算して決定する。なお、この工程は、位置決め工程である。また、この工程では、ボルトの外径が公差の最大値であると共に挿入孔の内径を公差の最小値として計算している。

次に、記録計算部１２は、上記の最適解の選択で選択された各部品の識別番号を部品選択指示部２２に表示すること等により、部品の選択を指示する。なお、上記の最適解の選択で選択された各部品は、図１２に示されるように、ボディ１４、識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０、識別番号Ｂ２の右側のロアアーム３２Ｒ、識別番号Ｃ３の右側のナックル３６Ｒ、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌ、識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌとなっている。そして、部品選択指示部２２に表示された情報に基づいて、上記の最適解の選択で選択された各部品が手動又は自動で組立作業部に搬送される。

次に、図１及び図１３、並びに、図６及び図８に示されるように、組立作業部において、識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０を部品支持部２４の一部を構成する図示しない固定治具に固定する。次に、図示しないボルトを識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌの前側取付部３２Ｃの挿入孔３２Ｅ及び識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０の前側ロアアーム取付部３０Ｆに挿入すると共に、図示しないボルトを当該ロアアーム３２Ｌの後側取付部３２Ｄの挿入孔３２Ｅに挿通して当該サスペンションメンバ３０の後側ロアアーム取付部３０Ｇに設けられたナット部に螺合させる。この時、ボルトやナットの本締めは行わない。次に、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌのボールジョイント取付部３２Ｆを部品支持部２４の他部を構成する可動治具４４に固定する。次に、可動治具４４が固定治具に対して所定の位置へ自動で移動する。これにより、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌと識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０との相互間の位置が、前述の位置決め工程で決定された相互間の位置となる。そして、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌと識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０との相互間の位置が前述の位置決め工程で決定された相互間の位置となっている状態で、ボルト及びナットの本締めを行う。これにより、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌの識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０への取付けが完了する。なお、後述する工程の説明で用いる図１４には、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌの前側取付部３２Ｃの挿入孔３２Ｅ及び当該ロアアーム３２Ｌの後側取付部３２Ｄの挿入孔３２Ｅに挿通されたボルト４６が図示されている。

次に、図１及び図１４、並びに、図８に示されるように、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌのボールジョイント取付部３２Ｆに形成された３つの挿入孔３２Ｇのうち１つの挿入孔３２Ｇに挿入されたボルトをボールジョイント３４に設けられたナット部に螺合させると共に、３つの挿入孔３２Ｇのうち他の２つの挿入孔３２Ｇに挿入されたボルト（ボールジョイント３４側に固定されたボルト）の端部にナットを螺合させる。この時、ボルトやナットの本締めは行わない。次に、このボールジョイント３４を部品支持部２４を構成する図示しないボールジョイント支持治具に固定する。次に、図示しないボールジョイント支持治具が識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌに対して所定の位置へ自動で移動する。これにより、ボールジョイント３４の識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌに対する位置が、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌと識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌとの相互間の位置を考慮した位置となる。この状態で、ボルト及びナットの本締めを行う。これにより、ボールジョイント３４の識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌのボールジョイント取付部３２Ｆへの取付けが完了する。

次に、識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌのボールジョイント取付部３２Ｆに取付けられたボールジョイント３４の軸部を識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌのボールジョイント取付部３６Ｄに形成された軸部挿入孔３６Ｆに挿入して、ボールジョイント３４の軸部に螺合させたナットを締付ける。これにより、識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌのボールジョイント３４を介した識別番号Ｄ９の左側のロアアーム３２Ｌへの取付けが完了する。

次に、図４に示されるように、２つのボルト４８を識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌのコイルオーバ取付部３６Ｅに形成された２つの挿入孔３６Ｇ及びコイルオーバ４０の下端部４０Ａに挿入する。そして、２つのボルト４８の端部に螺合されたナットを締付ける。これにより、コイルオーバ４０の下端部４０Ａの識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌのコイルオーバ取付部３６Ｅへの取付けが完了する。なお、前述の各部品の取り付けと同様に、コイルオーバ４０が識別番号Ｅ５の左側のナックル３６Ｌに対して所定の位置に配置された状態で、２つのボルト４８の端部に螺合されたナットが締付けられるようになっている。

また、識別番号Ｂ２の右側のロアアーム３２Ｒの識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０への取付け、ボールジョイント３４の識別番号Ｂ２の右側のロアアーム３２Ｒへの取付け、識別番号Ｃ３の右側のナックル３６Ｒのボールジョイント３４を介した識別番号Ｂ２の右側のロアアーム３２Ｒへの取付け、コイルオーバ４０の下端部４０Ａの識別番号Ｃ３の右側のナックル３６Ｒのコイルオーバ取付部３６Ｅへの取付けについても上記と同様の手順で行う。

以上の工程を経てフロントサスペンション１８が組み立てられる。

次に、図１及び図１５に示されるように、部品支持部２４を構成するフロントサスペンション支持部５０を自動で移動させることにより、フロントサスペンション支持部５０に支持されたフロントサスペンション１８をボディ１４に係合させる。この状態では、ボディ１４とフロントサスペンション１８を構成する各部品との相互間の位置が、前述の位置決め工程で決定された相互間の位置となっている。この状態で、識別番号Ａ６のサスペンションメンバ３０の前側取付部３０Ｃ及び後側取付部３０Ｄに形成された挿入孔３０Ｅに挿入したボルトをボディ１４側に設けられた図示しないナット部に螺合される。これにより、サスペンションメンバ３０のボディ１４への取付けが完了する。また、左右一対のコイルオーバ４０の上端部４０Ｂもボディ１４に固定する。

以上のフロントサスペンション１８が組み立てられる工程及びフロントサスペンション１８がボディ１４に取付けられる工程が組立工程である。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１～図１５に示されるように、以上説明した本実施形態では、組合わせ工程において、キャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対するズレ量が小さくなるようにボディ１４、１０個のサスペンションメンバ３０、１０個の右側のロアアーム３２、１０個の右側のナックル３６、１０個の左側のロアアーム３２及び１０個の左側のナックル３６の中からそれぞれの部品を選択して、各部品の組合わせを決定する。完成車のキャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対する精度を向上させることができる。

これに加えて、本実施形態では、位置決め工程において、部品相互間の位置が決定される。そして、組立工程において、部品相互間の位置決めがなされた状態でボルト及びナットが締め付けられる。これにより、完成車のキャンバ角θ１、キャスタ角θ２、車輪２８の車両前後の位置ＩＬ及び車輪２８の車幅方向の位置ＩＷの基準値に対する精度をより一層向上させることができる。

また、本実施形態では、組合わせ工程において、在庫数が複数ある種類の各部品の中から納入日の古いものから優先的に選択する。これにより、在庫数が複数ある種類の各部品の中に納入日の古い部品が残り続けることを抑制することができる。

なお、リヤサスペンション５２（図１５参照）についてもフロントサスペンション１８と同様の工程を経て組み立てられると共にボディ１４へ取付けられる。

（車両の車高を考慮した計測工程及び組合わせ工程）
次に、図２及び図３に示されるように、車両２６の車高Ｈ（地上高）を考慮した計測工程及び組合わせ工程について説明する。

図１６には、車両のフロントサスペンション１８（図４参照）の一部を構成する２つのコイルスプリング５４と、車両のリヤサスペンション５２（図１５参照）の一部を構成する２つのコイルスプリング５６と、が示されている。なお、２つのコイルスプリング５４のうち一方のコイルスプリング５４は、右側の前輪の動きに応じて伸縮され、２つのコイルスプリング５４のうち他方のコイルスプリング５４は、右側の前輪の動きに応じて伸縮される。また、以下の説明において右側のコイルスプリング５４と左側のコイルスプリング５４とを区別して説明するときは、右側のコイルスプリング５４を「コイルスプリング５４Ｒ」とし、左側のコイルスプリング５４を「コイルスプリング５４Ｌ」として説明する。２つのコイルスプリング５６のうち一方のコイルスプリング５６は、右側の後輪の動きに応じて伸縮され、２つのコイルスプリング５６のうち他方のコイルスプリング５６は、右側の後輪の動きに応じて伸縮される。また、以下の説明において右側のコイルスプリング５６と左側のコイルスプリング５６とを区別して説明するときは、右側のコイルスプリング５６を「コイルスプリング５６Ｒ」とし、左側のコイルスプリング５６を「コイルスプリング５６Ｌ」として説明する。

図１７には、右側のコイルスプリング５４Ｒ、左側のコイルスプリング５４Ｌ、右側のコイルスプリング５６Ｒ及び左側のコイルスプリング５６Ｌが模式的に示されている。この図に示されるように、右側のコイルスプリング５４Ｒ、左側のコイルスプリング５４Ｌ、右側のコイルスプリング５６Ｒ及び左側のコイルスプリング５６Ｌの在庫数は、各１０個となっている。

先ず、図１及び図１７に示されるように、サスペンション部品計測部２０を用いて右側のコイルスプリング５４Ｒの自由長、セット荷重及びばね定数の測定を行う。なお、サスペンション部品計測部２０としてはバネ試験機を用いて計測を行う。また、右側のコイルスプリング５４Ｒの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の右側のコイルスプリング５４Ｒの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の右側のコイルスプリング５４Ｒの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、説明の都合で、１０個の右側のコイルスプリング５４Ｒには、それぞれ識別番号Ｆ１～Ｆ１０が付されている。

次に、サスペンション部品計測部２０を用いて左側のコイルスプリング５４Ｌの自由長、セット荷重及びばね定数の測定を行う。また、左側のコイルスプリング５４Ｌの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の左側のコイルスプリング５４Ｌの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の左側のコイルスプリング５４Ｌの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、説明の都合で、１０個の左側のコイルスプリング５４Ｌには、それぞれ識別番号Ｇ１～Ｇ１０が付されている。

次に、サスペンション部品計測部２０を用いて右側のコイルスプリング５６Ｒの自由長、セット荷重及びばね定数の測定を行う。また、右側のコイルスプリング５６Ｒの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の右側のコイルスプリング５６Ｒの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の右側のコイルスプリング５６Ｒの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、説明の都合で、１０個の右側のコイルスプリング５６Ｒには、それぞれ識別番号Ｈ１～Ｈ１０が付されている。

次に、サスペンション部品計測部２０を用いて左側のコイルスプリング５６Ｌの自由長、セット荷重及びばね定数の測定を行う。また、左側のコイルスプリング５６Ｌの計測は、１０個の在庫全てについて行う。この１０個の左側のコイルスプリング５６Ｌの測定値は、自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。また、１０個の左側のコイルスプリング５６Ｌの納入日のデータについても自動又は手動で記録計算部１２にそれぞれ記録される。なお、説明の都合で、１０個の左側のコイルスプリング５６Ｌには、それぞれ識別番号Ｊ１～Ｊ１０が付されている。

次に、記録計算部１２が、計測工程で得られた各部品のデータに基づいて、車両の各車輪と対応する位置における車高Ｈの基準値に対するズレ量（以下「車高ズレ量」と呼ぶ）が小さくなるように１０個の右側のコイルスプリング５４Ｒ、１０個の左側のコイルスプリング５４Ｌ、１０個の右側のコイルスプリング５６Ｒ及び１０個の左側のコイルスプリング５６Ｌの中からそれぞれの部品を選択して、各部品の組合わせを決定する。

具体的には、先ず、記録計算部１２は、１０個の右側のコイルスプリング５４Ｒ、１０個の左側のコイルスプリング５４Ｌ、１０個の右側のコイルスプリング５６Ｒ及び１０個の左側のコイルスプリング５６Ｌの各部品の全ての組合わせについて各々の車高ズレ量を計算する（総当たり計算）。

次に、記録計算部１２は、上記の総当たり計算の結果に基づいて、以下の（１）～（６）の総和が所定の範囲内となる各部品の組合わせを決定する（第１組合わせ決定工程）。
（１）右前方側の車輪と対応する位置における車高ズレ量
（２）左前方側の車輪と対応する位置における車高ズレ量
（３）右後方側の車輪と対応する位置における車高ズレ量
（４）左後方側の車輪と対応する位置における車高ズレ量、
（５）車両右側の車高ズレ量である（１）及び（３）と車両左側の車高ズレ量である（２）及び（４）との差
（６）車両前側の車高ズレ量である（１）及び（２）と車両後側の車高ズレ量である（３）及び（４）との差

次に、記録計算部１２は、第１組合わせ決定工程において決定された各部品の組合わせの中から、上記の（３）と（４）との差が所定の範囲内となる組合わせを決定する（第２組合わせ決定工程）。

次に、記録計算部１２は、第２組合わせ決定工程において決定された各部品の組合わせの中から、最も古い納入日の部品を有する組合わせを決定する（第３組合わせ決定工程）。最も古い納入日の部品を有する組合わせが複数ある場合においては、第３組合わせ決定工程において決定された各部品の組合わせの中から、上記の（１）と（２）との差が最小となる組み合わせを決定する（最終組合わせ決定工程）。

上記の工程を経て選択された各部品は、図１７に示されるように、識別番号Ｆ６の右側のコイルスプリング５４Ｒ、識別番号Ｇ２の左側のコイルスプリング５４Ｌ、識別番号Ｈ３の右側のコイルスプリング５６Ｒ及び識別番号Ｊ９の左側のコイルスプリング５６Ｌである。これらの部品を用いてフロントサスペンション１８及びリヤサスペンション５２を組立てることにより、車両の各車輪と対応する位置における車高ズレ量を小さくすることができる。

なお、以上説明した車両用部品の組立装置及び車両用部品の組立方法は、車両のサスペンションだけではなく他の車両用部品の組立てにも適用することができる。

例えば、図１９に示されたキャリパアセンブリ５８の組立てに適用することができる。ここで、キャリパアセンブリ５８は、一方側が開放されたシリンダ部６０Ａを有するキャリパ本体６０と、キャリパ本体６０のシリンダ部６０Ａ内に収容されるピストン６２と、オイルシール６４及びダストカバー６６と、を備えている。また、キャリパアセンブリ５８は、キャリパマウント６８と、一対のブレーキパッド７０と、一対のパックプレート７２と、その他複数の部品７４と、を備えている。

そして、計測工程において制動力への影響が大きい部品であるブレーキパッド７０、キャリパ本体６０及びピストン６２の寸法等をそれぞれ計測する。この計測は、ブレーキパッド７０、キャリパ本体６０及びピストン６２の在庫全てについて行う。次に、組合わせ工程において、キャリパアセンブリ５８の制動力が基準値に近づくように、ブレーキパッド７０、キャリパ本体６０及びピストン６２の在庫の中から最適な組合わせを決定する。そして、この工程で決定した各部品を用いてキャリパアセンブリ５８の組立てを行うことにより、キャリパアセンブリ５８の制動力を基準値に近づけることができる。

なお、以上説明した車両用部品の組立装置及び車両用部品の組立方法は、ボルト及びナットによる組立てだけではなく、溶接等による組立てにも適用できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０車両用部品の組立装置
１２記録計算部（計測データ記録部、組合わせ決定部、位置決め部）
１４ボディ（車両用部品）
３０サスペンションメンバ（車両用部品）
３０Ｅ挿入孔
３２ロアアーム（車両用部品）
３２Ｅ挿入孔
３２Ｇ挿入孔
３６ナックル（車両用部品）
３６Ｇ挿入孔
４４可動治具（部品支持部）
４６ボルト
４８ボルト
５０フロントサスペンション支持部（部品支持部）
６０キャリパ本体（車両用部品）
６２ピストン（車両用部品）
７０ブレーキパッド（車両用部品）

Claims

複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測すると共に、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品にあってはその種類の複数の前記車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方をそれぞれ計測する計測工程と、
特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から特定の前記車両用部品を選択して、複数の種類の前記車両用部品の組合わせを決定する組合わせ工程と、
前記組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品を用いて、複数の種類の前記車両用部品を組立てる組立工程と、
を有する車両用部品の組立方法。
前記特定の車両諸元の基準値に近づくように、前記組合わせ工程で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定する位置決め工程をさらに有し、
前記組立工程において、前記位置決め工程で決定された相互間の位置で複数の種類の前記車両用部品を組立てる請求項１に記載の車両用部品の組立方法。
前記位置決め工程において、ボルトと当該ボルトが挿入される挿入孔との間のクリアランスに対応する量だけ複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を動かせるものとして、複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定し、
前記組立工程において、前記ボルトを用いて複数の種類の前記車両用部品を組立てる請求項２に記載の車両用部品の組立方法。
前記組合わせ工程において、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から納入日の古いものから優先的に特定の前記車両用部品を選択する請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法。
複数の種類の前記車両用部品は、車両の足回りを構成する部品を含んでおり、
前記特定の車両諸元は、キャンバ角、キャスタ角、車輪の車両前後の位置、車輪の車幅方向の位置、及び車高の少なくとも１つとなっている請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法。
複数の種類の前記車両用部品は、車両のブレーキを構成する部品を含んでおり、
前記特定の車両諸元は、制動力となっている請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の車両用部品の組立方法。
複数の種類の車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データが記録されると共に、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品にあってはその種類の複数の前記車両用部品の寸法及び特性の少なくとも一方の計測データがそれぞれ記録される計測データ記録部と、
前記計測データ記録部に記録された計測データに基づいて、特定の車両諸元の基準値に近づくように、在庫数が複数ある種類の前記車両用部品の中から特定の前記車両用部品を選択して、複数の種類の前記車両用部品の組合わせを決定する組合わせ決定部と、
を備えた車両用部品の組立装置。
前記特定の車両諸元の基準値に近づくように、前記組合わせ決定部で組み合わせが決定された複数の種類の前記車両用部品の相互間の位置を決定する位置決め部と、
前記位置決め部で決定された相互間の位置で複数の種類の前記車両用部品を支持する部品支持部と、
をさらに備えた請求項７に記載の車両用部品の組立装置。