JP4350015B2

JP4350015B2 - 車両組立て台

Info

Publication number: JP4350015B2
Application number: JP2004274760A
Authority: JP
Inventors: 真吾辻浜
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006088799A

Description

本発明は車両の組立て工程で利用する工法、工具およびその設備に関する。本発明は組立て途中の車両に車輪を取付ける工程で利用する。本発明は、本願出願人に係る先願（特願２００４−６６５１６号、ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００３１３５、発明の名称「車両組立て方法および組立て工場」）に関連する発明である。本発明はこの先願に開示された形態の作業工程で試験的に実施されているが、本発明はこの先願に開示された工程に限るものではなく、車両の製造工程において広くさまざまな形態で実施することができる。

この明細書で「車輪」とは、金属製の輪心にゴム製のタイヤが装着された形態の車輪をいう。「車輪取付け」とは、タイヤが装着された形態の車輪を組立て中の車両の車軸または車軸先端部材に取付けることを意味する。車両の製造現場では、すでにタイヤが装着された「車輪」をフレームまたは車体に組付けられた「車軸」の両端に取付ける工程を慣用的に「タイヤ取付け工程」と呼称されているが、ここでは上の定義と矛盾しないようにこれを「車輪取付け工程」ということにする。

従来から車両組立て作業における車輪取付け工程は、コンベアにより搬送中の組立て対象である、車軸が取付けられた車両フレームに対して、タイヤが装着された車輪を搬入し、車軸に対して位置合わせを行い、車軸側から突出するボルトを車輪側の対応孔に貫通させ、そのボルトにナットを締め付ける、一連の作業により実行される。従来方法の多くは、このような工程作業位置への車輪の搬入にはホイストが利用されている。そして車軸に対する車輪の位置合わせは、ホイストにより吊り下げられた車輪を取付け対象となる車軸に接近させ、車輪が作業場床面からわずかに高い位置で、作業者が両腕によりその位置をこまかく調節することにより実行される。この作業は、組立て対象となる車両を搬送するコンベアがその動きをその工程のエリアで一時停止する場合にも、その工程のエリアで停止することなくゆっくり移動を続ける場合にも、同様に実行することができる。コンベアがゆっくり移動を続ける形態では、車輪を吊り下げているホイストは、そのコンベアの動きに同期して移動するように構成されている。

社団法人自動車技術会編集・発行「自動車技術ハンドブック」第４分冊、生産・品質・整備編、１９９１年９月１日発行、とくに２８３〜２８６頁の記述を参照。

上記先願には、組立て対象となる車両を直線状の製造ライン上で移動させるのではなく、回転組立て台の上で車両を組み立てる新しい方法および装置が開示された。すなわち組立て作業中の車両を一台ずつ（あるいは少数台ずつ）円盤状の台の上に載置し、この台をゆっくり回転させながら組立て作業を行う形態が説明されている。この円盤状の回転組立て台はたとえば数十分で一回転する。その間にこの回転組立て台の中心に向けて放射状に設定された周囲の準備領域から、つぎつぎと車両組立てに必要なモジュールまたは部品を供給する。そしてこの回転組立て台がちょうど一回転したときに、車両は自走できる状態まで完成され、車両に運転者が乗り込みエンジンを始動させ、自走してこの回転組立て台から離脱する。

上記先願に開示した車両組立て工程を採用することにより、量産組立て工場の規模を小さくすることができるとともに、これにより仕掛かり品の数量を小さくし、仕掛かり品として製品が工場に滞留する時間を短縮し、自動車の組立てにかかる金利を経済化することができるものと理解されている。この新しい車両組立て工程は、組立てる車両の仕様が一様でない場合にとくに有利である。そしてこの新しい車両組立て工程では、組立て作業場上空の空間に配置されるクレーン装置（またはホイスト）は、必要なモジュールを個々に搬入するために十分な程度の簡便なものを少数のみ（原則的に一基のみ）設けることになった。このため装着する車輪をホイストにより吊り下げて、作業者が介助しながら車両組立て工程に搬入することは不適当であるとされ、さらに簡便な手法を検討することになった。

本発明は、このような試験検討の中で行われた発明であり、車輪装着に係る作業工数を低減することを目的とする。とくに組立て作業中の車両に対して、車輪を搬入する手順を簡素化するとともに、車輪の車軸への位置合わせに要する工数を小さくすることを目的とする。本発明は、ホイストを利用することなく車輪を搬入し、ホイストを利用することなく、車輪と車軸との位置合わせを行うことができる装置および工法を提供することを目的とする。本発明は、上記先願に開示した回転組立て台による車両組立てに適する車輪取付け用装置、およびその工法を提供することを目的とする。本発明は、一つの設備で複数の規格の異なる車種を組立てることができる工法および装置を提供することを目的とする。

本発明の第一は車輪取付け補助装置の発明であって、枠体（１）と、この枠体の内側にその回転軸が互いに平行にそれぞれ回転軸まわりに回動自在に取付けられた一対のローラ（２）とを含む補助工具（４）、およびこの補助工具がその上面に載置された昇降台（５）を備えたことを特徴とする。その昇降台（５）は、タイヤ１個分の荷重が加えられた状態で、操作にしたがってその上面の高さを調節制御する手段を備えた構造とすることが望ましい。この上面の高さを調節制御する手段は、油圧または空気圧による手段とすることができる。上記括弧内の数字はあとから説明する実施例図面の参照数字である。

さらに具体的には、前記昇降台（５）は、縁の高い下箱（５ａ）と、この下箱に互いにその縁がすり合わされるように被せられた縁の高い上箱（５ｂ）と、その箱内の空間に収容されたバルーン（５ｃ）とを備え、前記上面の高さを調節制御する手段は、このバルーンに供給する空気圧を調節する手段を含む構成とすることができる。

本発明の第二は車両組立て台に関する発明であり、上記補助工具（４）を載置するための昇降台（５）が、組立て対象車両の前後左右輪の各車輪取付け位置に、それぞれ前記ローラ（２）の回転軸が車軸と平行になるように配置されたことを特徴とする。異なる車両規格に対する複数の車軸位置に対応可能なように、複数の昇降台（５）を配置することができる。左右にそれぞれ配置された前記複数の昇降台の間が、その昇降台の標準高さに等しい高さの連結台により、その連結台の上をタイヤが装着された車輪を転がして運搬できるように連結された構造とすることができる。

本発明の第三は、車輪取付け工法の発明であって、車輪取付け補助装置の昇降台（５）の上に、枠体およびこの枠体の内側にその回転軸が互いに平行にそれぞれ回転軸まわりに回動自在に取付けられた一対のローラを含む補助工具（４）を、組立て対象となる車両の両側の各車輪取付け位置に対応して上記ローラ軸方向が各車軸と平行になるように載置する工程と、前記補助工具（４）の上に車輪（タイヤが装着された車輪）を搬入する工程と、前記昇降台（５）の高さを調節して前記工程で搬入された車輪の中心軸位置を前記車両の車軸に一致させる工程と、前記補助工具（４）の上に載置された車輪（７）をその軸まわりに回動させて取付けボルトの位置合わせを行う工程とを含むことを特徴とする。この工法では、前記車輪を搬入する工程は、車輪を一個ずつ転がして搬入する工程を含む構成とすることができる。

本発明の第四は、車輪取付け補助工具の発明であり、枠体（１）と、この枠体の内側にその回転軸が互いに平行にそれぞれ回転軸まわりに回動自在に取付けられた一対のローラ（２）と、前記枠体の前記ローラと平行な一辺に取付けられた乗り上げ用傾斜板（３）とを備えたことを特徴とする。この形態の補助工具は類似のものが知られているが、乗り上げ用傾斜板（３）を設けられたものは新規である。乗り上げ用傾斜板（３）を設けることにより、転がして搬入される重量のある車輪が乗り上げ用傾斜板（３）で円滑に減速され、ちょうど一対のローラ（２）にまたがる位置で適正に停止させることができる作用がある。

本発明により、車輪取付け工程における作業工数が低減され、車輪を搬入するためのホイストを設ける必要がなくなる。本発明の方法を実施することにより、一つの装置で複数の異なる車種に対して、同一の設備および同一の方法で車輪取付けを実行することができる。

（実施例）
図１は本発明実施例方法を説明する側面図である。組立て対象である車両の車軸１１の位置へ取付ける車輪７は、後輪側の上面が傾斜している搬入スロープ８から作業者により一個ずつ転がして搬入される。この図１に示す車両について、左後輪はすでに取付けられた形態であり、左前輪はこれから取付けられる状態を示す。すなわち昇降台５の上に、ちょうど前輪の車軸位置に補助工具４を載置し、転がして搬入された車輪７は、この補助工具４の上に乗り上げることによりその停止位置を定める。前輪側のスロープ１２は、完成した車両が自走して出て行くときの搬出用スロープを示している。

図２はその補助工具の斜視図である。すなわちこの補助工具４は、枠体１と、この枠体１の内側にその回転軸が互いに平行にそれぞれ回転軸まわりに回動自在に取付けられた一対のローラ２と、前記枠体１の前記ローラ２と平行な一辺に取付けられた乗り上げ用傾斜板３とを備えた構造である。一対のローラ２の軸方向長さは車輪に装着されたタイヤの幅とほぼ等しい。作業者が歩きながら腕で転がして搬入する車輪は、乗り上げ用傾斜板３を乗り上げて、一対のローラ２にその重量を支持された状態で移動を停止される。枠体１、一対のローラ２、乗り上げ用傾斜板３のいずれも金属製である。

図３を参照して、この状態で車輪７を作業者が矢印の方向に回動させると、重量を支えている一対のローラがそれぞれ回転することにより、左右自在に回動させることができる。すなわち作業者が両腕の力により車輪７を軽く支えながら、その両腕の力で軸まわりに回動させて、車輪の取付け孔位置を車両側の車軸から突出するボルト位置に合わせることができる。

図４を参照して、作業者は補助工具４を取付け対象である車両の車軸位置に設けられた昇降台の上に載置する。さらに詳しくは、作業者はちょうど一対のローラの軸間の方向が取付け対象の車両車軸を含む垂直な平面内に位置するように、補助工具４を昇降台５の上面に載置する。そして操作スイッチ９を操作することにより、補助工具４が載置された昇降台５の高さを矢印で表示するように上昇させる。操作スイッチ９をこまかく操作して、車輪７の中心軸位置を車軸１１の中心軸位置に一致させる。このとき作業者は左手で車輪７を軽く押さえ、右手のてのひらに操作スイッチ９を握り、その親指で操作スイッチ９のボタンを操作する。

中心軸位置が合うと、作業者は車輪７を両腕で抱えるようにしてその中心軸まわりに回転させて、その取付け孔位置を車軸１１から突出するボルトの位置に合わせる。そして両腕の力で車輪７を軸方向に押し込むことにより、車軸１１のボルト（６個）は車輪７の取付け孔に貫通する。この状態で所定の工具（図示されてない）を取り上げこのボルトを締付ける。その後、操作スイッチ９を操作して昇降台５を降下させる。これにより車輪７の車軸１１に対する取付けが完了する。

ここで図１に示すように（あるいは図４に示すように）昇降台５が複数個、この例では後輪について片側（左輪）に３個配置されている。図面には見えないが対応する右輪についても同様に構成されている。図１に示すように前輪については、昇降台５は左右輪についてそれぞれ１個ずつ配置されている。これは組立て対象車両の前軸と後軸との距離（ホイール・ベース）の異なる車両について、一つの設備で対応するためである。すなわち前輪についてはあらゆる車種について左右一対の昇降台５が対応する。後輪については左右それぞれに３対の昇降台５が配置され、このうちの一対を利用することにより、異なるホイール・ベースの車両について作業を行うことができる。

そしてこの複数の昇降台５の前後には、昇降台５の最低高さと等しい高さの補助台６が配置される。この補助台６を介して昇降台５の上面が、車両の左右にそれぞれ連続する平面となる。この構造により、この昇降台５および補助台６の上面に、車輪を転がして運搬することができるように工夫されたものである。後輪側の補助台６の端部には、車輪を回転しながら搬入できるスロープが形成できる構造が設けられており、車輪の搬入時には搬入スロープ８を引き出すようにして形成する。車輪の取付作業自体は、フレームモジュールにアクスルモジュールが取り付けられると行うことができる。車輪ははじめ前輪が搬入スロープ８の傾斜位置から作業者が転がすことにより搬入され、次いで後輪が搬入スロープ８から搬入されて取付け位置に運ばれて、上記説明のようにして車軸に取付けられる。これが車両の左右両側で二人の作業者により平行して、あるいは単独で左右交互に実行され、タイヤ締め付け工具を用いてタイヤ締め付け作業が行われる。

つぎに図５および図６により昇降台５の構造について説明する。この実施例装置では、この昇降台５は玉手箱（または硯箱）の構造とした。つまり、この昇降台５は、縁の高い下箱５ａと、この下箱５ａに互いにその縁がすり合わされるように被せられた縁の高い上箱５ｂと、その箱内の空間に収容されたバルーン５ｃとを備え、上面の高さを調節制御する手段として、このバルーン５ｃに供給する空気圧を調節する構造とした。バルーンは円筒形状でその胴回りは蛇腹形状である。内部に空気を送り込むことにより、その円筒の高さ方向が長くなる。そして昇降台５の左右両側（図面では前後）に中心位置で軸着されたクロスバー５ｄを設けて、空気圧を増減したときに箱のすり合わせが平行に維持されるように工夫した。これは試験的には良好に作動しているが、昇降台５の構造はこれにこだわるものではなく、駆動形態も電動、油圧などさまざまな形態で実施することができる。

後軸のための補助工具４については、上記実施例では車両規格にあわせて作業者が昇降台５の上に載置するように説明した。しかし、製造される車両規格または車種が固定的であるときには、補助工具４を昇降台５の上に置くのではなく、補助工具４を昇降台５の上の所定位置に取付けておくように構成することができる。

上記実施例は車両を回転組立て台の上で製造する例について説明したが、本発明の工法および装置は、全体としてあるいは部分的に、さまざまな形態の車両組立て工程で実施することができる。

本発明の実施方法を示す側面図。本発明実施例補助工具の斜視図。本発明実施例補助工具に車輪を載置した斜視図。本発明実施例工法を説明する斜視図。本発明実施例昇降台の説明図（低い位置）。本発明実施例昇降台の説明図（高い位置）。

符号の説明

１枠体
２ローラ
３乗上げ用傾斜板
４補助工具
５昇降台
６補助台
７車輪
８搬入スロープ
９操作スイッチ
１０車輪取付け補助装置
１１車軸
１２搬出スロープ

Claims

枠体と、この枠体の内側にその回転軸が互いに平行にそれぞれ回転軸まわりに回動自在に取付けられた一対のローラとを含み、車軸に取付られる車輪を前記ローラ上に回動自在に載せる補助工具を載置するための昇降台が、組立て対象車両の前後車軸の左右位置に配置され、前記補助工具は、それぞれ前記ローラの回転軸がその車軸と平行になるように前記昇降台に載置され、
異なる車両規格に対する複数の車軸位置に対応して前記補助工具に載せられた車輪が位置するように、車両の前後方向に複数の昇降台が並んで配置された
ことを特徴とする車両組立て台。
左右にそれぞれ配置された前記複数の昇降台の間が、その昇降台の標準高さに等しい高さの連結台により連結された請求項１記載の車両組立て台。