JP4468607B2 - サスペンション組付装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブフレームに左右の車輪のサスペンションを組付けて成るサスペンションサブアッセンブリを車体に組付けるサスペンション組付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のサスペンション組付装置として、特開平１１−２４５１２７号公報により、昇降自在な昇降台上に、サスペンションサブアッセンブリを載置する組付治具を水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に設け、組付治具をフローティングさせつつこれに立設した位置決めピンを車体に形成した基準穴に嵌合させて、車体に対し組付治具を前後左右に位置決めし、組付治具上のサスペンションアッセンブリを車体に組付けるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、サスペンションサブアッセンブリをサブフレームに係合する組付治具上のワーク受けで組付治具に対し位置決めしているが、ワーク受けとサブフレームとの間にはサブフレームを着脱するためのクリアランスを確保する必要があるため、サスペンションサブアッセンブリを組付治具に対し精密に位置決めすることは困難である。そのため、車体に対し組付治具を位置決めしても、車体に対するサスペンションサブアッセンブリの組付位置にばらつきを生ずる。尚、組付治具上でサスペンションサブアッセンブリを前後方向及び横方向に押して位置決めすることも考えられるが、治具との間の摩擦でサスペンションサブアッセンブリはスムーズに動かず、精密な位置決めは困難である。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、サスペンションサブアッセンブリを高精度で車体に組付けられるようにしたサスペンション組付装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、サブフレームに左右の車輪のサスペンションを組付けて成るサスペンションサブアッセンブリを車体に組付けるサスペンション組付装置であって、昇降自在な昇降台上に、サスペンションサブアッセンブリを載置する組付治具を水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に設けるものにおいて、前記組付治具を、昇降台上に水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持される治具ベースと、治具ベース上に水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持される治具本体とで構成し、治具ベースに、治具本体に載置したサスペンションサブアッセンブリを前後方向に押して治具ベースに対しサスペンションサブアッセンブリを前後方向に位置決めする第１の位置決め手段と、サスペンションサブアッセンブリを横方向に押して左右の車輪のサスペンションが治具ベースの横方向中央の前後方向基準線に関して対称になるようにサスペンションサブアッセンブリを横方向に位置決めする第２の位置決め手段とを設けている。
【０００６】
本発明によれば、第１と第２の位置決め手段によりサスペンションサブアッセンブリを前後方向及び横方向に押すと、サスペンションサブアッセンブリが治具本体と一緒に治具ベースに対しスムーズに動く。そのため、サスペンションサブアッセンブリを治具ベースに対し前後方向及び横方向に精密に位置決めすることができる。
【０００７】
かくて、治具ベースに、車体に対し治具ベースを前後方向に位置決めし、且つ、治具ベースの前記基準線が車体の車幅方向中央の車長方向基準線に合致するように横方向に位置決めする第３の位置決め手段を設け、治具ベースを車体に対し前後方向及び横方向に位置決めすれば、サスペンションサブアッセンブリを車体に高精度で組付けることができる。特に、治具ベースの横方向中央の前後方向基準線が車体の車幅方向中央の軸長方向基準線に合致するように治具ベースを車体に対し位置決めするため、治具ベースの前記基準線に関して対称になるように位置決めされた左右の車輪のサスペンションは車体の前記基準線に関しても対称性を保ち、車輪のキャンバに左右の車輪で差を生ずるといった不具合は生じない。
【０００８】
尚、前記第３の位置決め手段を、車体の左右の基準穴に夫々挿入されるテーパー部を有する左右１対の位置決めピンで構成し、各位置決めピンのテーパ部の基端の外径を各基準穴の穴径より大きくしておけば、各位置決めピンはテーパ部の斜面において車体の各基準穴の穴縁に隙間無く嵌合することになり、車体に対し治具ベースを精密に位置決めできて、サスペンションサブアッセンブリの組付精度が一層向上する。ところで、車体の組立精度のばらつきで車体の左右の基準穴間の距離が基準値から若干ずれる可能性がある。この場合、左右一方の位置決めピンが左右一方の基準穴に嵌合しても、他方の位置決めピンは他方の基準穴に正確に嵌合せず、治具ベースの前記基準線が車体の前記基準線に対し横ずれする。一方、１対の位置決めピンを、治具ベースの前記基準線に関する対称性を保って横方向に接近、離間自在としておけば、両位置決めピン間の距離を車体の左右の基準穴間の距離に合わせて可変して、両位置決めピンを両基準穴に正確に嵌合させ、治具ベースの前記基準線を車体の前記基準線に合致させて、サスペンションサブアッセンブリの組付精度を確保できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、車体Ｗを図外のハンガーコンベアで搬入する組付ステーションに設けたサスペンション組付装置１を示している。このサスペンション組付装置１は、Ｘ形リンク２ａで昇降される前側の第１昇降台２上に設けたフロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ用の第１組付治具３と、Ｘ形リンク４ａで昇降される後側の昇降台４上に設けたリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲ用の第２組付治具５とを備えている。
【００１０】
尚、フロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦは、フロントサブフレームＡＦに左右の前輪のサスペンションＳＦ，ＳＦを組付けると共に、フロントサブレームＡＦ上にエンジンＥＮＧとトランスミッションＴＭとを搭載して成り、また、リヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲは、リヤサブフレームＡＲに左右の後輪のサスペンションＳＲ，ＳＲと、トランスミッションＴＭにプロペラシャフトＰＳを介して連結されるデフギアＤＧとを組付けて成る。また、前輪のサスペンションＳＦのアッパーアームＳＦａは予め車体Ｗに組付けられている（図８参照）。
【００１１】
第１と第２の各組付治具３，５は、第１と第２の各昇降台２，４上にフラットベアリング３０ａ，５０ａにより水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持させた治具ベース３０，５０と、治具ベース３０，５０上にフラットベアリング３１ａ，５１ａにより水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持させた治具本体３１，５１とで構成されている。第１組付治具３の治具本体３１の上面には、フロントサブフレームＡＦを支持する左右１対のワーク受け３１０と、トランスミッションＴＭを支持するワーク受け３１１と、トランスミッションＴＭの側面を受ける複数のガイド３１２とフロントサブフレームＡＦ上のエンジンＥＮＧの下部前面を受けるガイド３１３とが設けられており、治具本体３１にフロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦを安定に載置できるようにしている。また、第２組付治具５の治具本体５１の上面には、リヤサブフレームＡＲを支持する４個のワーク受け５１０と、リヤサブフレームＡＲの前側のクロスビームの前面を受ける左右１対のガイド５１１と、プロペラシャフトＰＳを支持するワーク受け５１２とが設けられており、治具本体５１にリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲを安定に載置できるようにしている。
【００１２】
更に、各組付治具３，５の治具ベース３０,５０には、治具本体３１，５１に載置した各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを前後方向に押して、各治具ベース３０，５０に対し各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを前後方向に位置決めする第１の位置決め手段３２，５２と、各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを横方向に押して、各治具ベース３０，５０に対し各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを横方向に位置決めする第２の位置決め手段３３，５３とが設けられている。
【００１３】
図１，図３に示す如く、第１組付治具３の第１の位置決め手段３２は、フロントサブフレームＡＦの左右両端部の前面を受ける左右１対の固定ローラ３２０，３２０と、フロントサブフレームＡＦの横方向中央部に後方から当接する、シリンダ３２１で前後動される押圧ローラ３２２とで構成される。第２組付治具５の第１の位置決め手段５２は、リヤサブフレームＡＲの後側のクロスビームの後面を受ける左右１対の固定ローラ５２０，５２０と、前記クロスビームに前方から当接する、夫々シリンダ５２１で前後動される左右１対の押圧ローラ５２２とで構成される。かくて各組付治具３，５の第１の位置決め手段３２，５２の押圧ローラ３２２，５２２を動かすと、各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲが治具本体３１，５１と一緒に前後方向に押動されて、各サブフレームＳＡ，ＳＲのクロスビームが固定ローラ３２０，５２０に当接し、固定ローラ３２０，５２０を基準にして治具ベース３０，５０に対し各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲが前後方向に精密に位置決めされる。
【００１４】
第１と第２の各組付治具３，５の第２の位置決め手段３３，５３は、各サブフレームＳＡ，ＳＲを左右両側から挟むようにして押す左右１対のクランプ部材３３０，３３０、５３０，５３０で構成される。そして、左右一側のクランプ部材３３０，５３０をシリンダ３３１，５３１で左右動させると共に、左右のクランプ部材３３０，３３０、５３０，５３０に夫々固定したラック３３２，３３２、５３２，５３２を共通のピニオン３３３，５３３に噛合させ、左右のクランプ部材３３０，３３０、５３０，５３０が治具ベース３０，５０の横方向中央の前後方向基準線３ａ，５ａに関する対称性を保った状態で横方向に接近・離間されるようにしている。かくて、左右のクランプ部材３３０，３３０、５３０，５３０を横方向に接近させることにより、前記基準線３ａ，５ａに関して各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲの左右のサスペンションＳＦ，ＳＦ、ＳＲ，ＳＲが対称になるように、各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを横方向に精密に位置決めできる。
【００１５】
また、第１組付治具３の治具ベース３０には、車体Ｗに対し治具ベース３０を前後方向に位置決めし、且つ、治具ベース３０の前記基準線３ａが車体Ｗの車幅方向中央の車長方向基準線に合致するように横方向に位置決めする第３の位置決め手段３４が設けられている。この位置決め手段３４は、図４に示す如く、車体前部の左右各側のフロントサイドフレームＷａに形成した基準穴Ｗｂに挿入されるテーパ部３４０ａを有する左右１対の位置決めピン３４０，３４０で構成されている。尚、各位置決めピン３４０は、治具ベース３０上のピンホルダ３４１に軽い摩擦力下で上下動自在に挿設されている。また、各位置決めピン３４０のテーパ部３４０ａの基端の外径を各基準穴Ｗｂの穴径よりも大きくし、各位置決めピン３４０がそのテーパ部３４０ａの斜面において各基準穴Ｗｂに隙間無く嵌合するようにしている。そのため、各基準穴Ｗｂの中心と各位置決めピン３４０の中心とが正確に一致し、車体Ｗに対し治具ベース３０が上記の如く前後方向と横方向とに精密に位置決めされる。
【００１６】
尚、車体Ｗの組立精度のばらつきで左右のフロントサイドフレームＷａ，Ｗａの基準穴Ｗｂ，Ｗｂ間の距離が基準値からずれることがある。この場合、左右の位置決めピン３４０，３４０が治具ベース３０に対し横方向に不動であると、左右一方の位置決めピン３４０を左右一方の基準穴Ｗｂにこれと同心で嵌合できても、他方の位置決めピン３４０は他方の基準穴Ｗｂに対し偏心してしまい、治具ベース３０の前記基準線３ａが車体Ｗの前記基準線、即ち、左右の基準穴Ｗｂ，Ｗｂ間の横方向中央の車長方向基準線ＯＢ（図８参照）に対し横ずれする。そこで、本実施形態では、左右一方の位置決めピン３４０をシリンダ３４２によりピンホルダ３４１を介して左右動自在とすると共に、左右の位置決めピン３４０，３４０のピンホルダ３４１，３４１に固定したラック３４３，３４３を共通のピニオン３４４に噛合させ、左右の位置決めピン３４０，３４０が治具ベース３０の前記基準線３ａに関する対象性を保った状態で横方向に接近・離間されるようにしている。かくて、左右の基準穴Ｗｂ，Ｗｂ間の距離が基準値からずれても、この距離に合わせて左右の位置決めピン３４０，３４０間の距離を調整して、左右の位置決めピン３４０，３４０を左右の基準穴Ｗｂ，Ｗｂに共に同心で嵌合でき、且つ、治具ベース３０の前記基準線３０ａに関する左右の位置決めピン３４０，３４０の対称性も確保されるため、治具ベース３０の前記基準線３０ａが車体Ｗの前記基準線ＯＢに対し横ずれすることはない。
【００１７】
また、第１と第２の各組付治具３，５の治具ベース３０，５０と治具本体３１，５１とを常時は所定の中立位置にロックしておくため、各昇降台２，４と各治具ベース３０，５０との間に第１のロック機構３５，５５を介設すると共に、各治具ベース３０，５０と各治具本体３１，５１との間に第２のロック機構３６，５６を介設している。第１のロック機構３５，５５は、図６に示す如く、治具ベース３０，５０の下面に垂設したピン３５０，５５０と、ピン３５０，５５０をＶブロック３５１，５５１を介して両側から挟む１対のロックシリンダ３５２，３５２、５５２，５５２とで構成され、各昇降台２，４と各治具ベース３０，５０との間に第１のロック機構３５，５５を前後１対に設けている。第２のロック機構３６，５６は、図７に示す如く、治具ベース３０，５０の上面に固定した有底筒状のブロック３６０，５６０と、治具本体３１，５１に固定のガイドスリーブ３６１，５６１に軽い摩擦力下で上下動自在に挿設した、ブロック３６０，５６０の底壁の孔３６０ａ，５６０ａに嵌合可能なロックピン３６２，５６２とで構成され、各治具ベース３０，５０と各治具本体３１，５１との間に第２のロック機構３６，５６を左右１対に設けている。また、ガイドスリーブ３６１，５６１の下端に、治具本体３１，５１の可動範囲をブロック３６０，５６０の周壁部内面に当接して規制する規制片３６３，５６３を取付けている。
【００１８】
サスペンション組付作業に際しては、先ず、第１と第２の各組付治具３，５の治具本体３１，５１にフロント側とリヤ側の各サスペンションサブアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを載置した後、第２のロック機構３６，５６をアンロックした状態で第１と第２の位置決め手段３２，５２により各サスペンションアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲを治具ベース３０，５０に対し前後方向及び横方向に位置決めする。この位置決めにより、図８（Ａ）に示す如く、各サスペンションアッセンブリＳＡＦ，ＳＡＲの左右の車輪のサスペンションＳＦ，ＳＦ、ＳＲ，ＳＲの治具ベース３０，５０の基準線３ａ，５ａに関する対称性が確保される。
【００１９】
次に、第１と第２の各昇降台２，４を上昇させる。そして、第１昇降台２側において、第１組付治具３の治具ベース３０を第１のロック機構３５をアンロックしてフローティングさせつつ、片側の位置決めピン３４０を図８（Ｂ）に示す如く対応する片側の基準穴Ｗｂに手作業で嵌合させ、次に、反対側の位置決めピン３４０を両位置決めピン３４０，３４０間の間隔を調整しつつ反対側の基準穴Ｗｂに手作業で嵌合させる。これにより、図８（Ｃ）に示す如く、治具ベース３０が車体Ｗに対し前後方向及び横方向に位置決めされ、治具ベース３０の基準線３ａが車体Ｗの基準線ＯＢに合致する。
【００２０】
そして、この状態でフロントサブフレームＡＦを手作業で車体Ｗに締結する。ここで、左右の前輪のサスペンションＳＦ，ＳＦは治具ベース３０の基準線３ａに関して対称になるように位置決めされているから、フロント側のサスペンションサブアッセンブリＳＡＦを車体Ｗの基準線ＯＢに関する左右の前輪ＳＦ，ＳＦの対称性を確保した状態で車体Ｗに組付けることができ、車輪のキャンバに左右の前輪で差を生ずることを確実に防止できる。
【００２１】
また、第２昇降台４側では、図５に示す如く、車体Ｗに垂設した各ボス部ＷｃがリヤサブフレームＡＲの各マウント穴ＡＲａに挿入されるように、第２組付治具５の治具ベース５０を第１のロック機構５５をアンロックして手作業で位置合わせする。そして、ボス部ＷｃにリヤサブフレームＡＲを手作業でボルトＡＲｂ止めし、リヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲを車体Ｗに組付ける。
【００２２】
ところで、車体Ｗの組立誤差によりフロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦを組付ける車体前部と、リヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲを組付ける車体後部との相対位置関係にずれを生ずることがある。ここで、リヤサブフレームＡＲはボス部Ｗｃに対し所定の調整代で位置調整可能に締結されるようになっている。そのため、車体前部に対し車体後部が横ずれしたり横方向に傾いていても、フロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦの車幅方向中央の中心線とリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲの車幅方向中央の中心線とが合致するようにリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲの組付位置を修正することで、走行性能への悪影響を回避できる。
【００２３】
本実施形態では、第１組付治具３のベース３０に対しフロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦをその中心線が治具ベース３０の基準線３ａに合致するように精密に位置決めできると共に、第２組付治具５の治具ベース５０に対しリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲをその中心線が治具ベース５０の基準線５ａに合致するように精密に位置決めできるため、第１組付治具３の治具ベース３０と第２組付治具５の治具ベース５０との相対位置関係を計測することで、リヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲの組付位置をその中心線がフロント側サスペンションサブアッセンブリＳＡＦの中心線に合致するように容易に修正できる。
【００２４】
そこで、第１組付治具３の治具ベース３０に、その基準線３ａに沿って第２組付治具５の治具ベース５０にオーバーラップする位置までのびるアーム６を固定し、アーム６の先端にクロスメンバ６ａを介して計測手段たる左右１対のカメラ７，７を取付け、両カメラ７，７により第２組付治具５の治具ベース５０に固定した左右１対のターゲット７ａ，７ａを撮像し得るようにした。
【００２５】
これによれば、両カメラ７，７で撮像したターゲット７ａ，７ａの画像から、アーム６、即ち、第１組付治具３の治具ベース３０と第２組付治具５の治具ベース５０との横ずれや横方向の傾きといった相対位置関係を計測することができる。そのため、両治具ベース３０，５０の相対位置関係の計測結果に基づいてリヤ側サスペンションサブアッセンブリＳＡＲの組付位置を容易に修正できる。
【００２６】
更に、各ボス部ＷｃがリヤサブフレームＡＲの各マウント穴ＡＲａに挿入されるように第２組付治具５の治具ベース５０を位置合わせした状態で、第１組付治具３の治具ベース３０と第２組付治具５の治具ベース５０との相対位置関係をカメラ７，７によって計測すると、この計測結果から車体前部と車体後部との相対位置関係のずれを直ちに知ることができる。そのため、この計測結果を車体組立工程にフィードバックして、車体組立精度の維持管理に活用できる。
【００２７】
尚、上記実施形態では、アーム６にカメラ７を取付けたが、アーム６にターゲット７ａを固定して第２組付治具５の治具ベース５０にカメラ７を取付けても良い。また、アーム６を第１組付治具３の治具ベース３０にオーバーラップするように第２組付治具５の治具ベース５０に固定しても良い。更に、上記実施形態では、計測手段としてカメラ７を用いたが、ポテンショメータ等を用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、サスペンションサブアッセンブリを組付治具に対し精密に位置決めでき、車体に対するサスペンションサブアッセンブリの組付精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置の一例の側面図
【図２】 図１の上方から見た平面図
【図３】 治具本体を取外した状態の組付治具の拡大平面図
【図４】 組付治具に設けた位置決めピンの車体との係合状態を示す図
【図５】 リヤ側サスペンションサブアッセンブリの車体への取付部の断面図
【図６】 図１のVI-VI線拡大截断面図
【図７】 図１のVII-VII線拡大截断面図
【図８】 （Ａ）組付治具を模式的に表わした組付第１工程を示す図、（Ｂ）組付第２工程を示す図、（Ｃ）組付第３工程を示す図
【符号の説明】
Ｗ 車体
Ｗｂ 基準穴
ＳＡＦ，ＳＡＲ サスペンションサブアッセンブリ
ＡＦ，ＡＲ サブフレーム
ＳＦ，ＳＲ サスペンション
１ サスペンション組付装置
２，４ 昇降台
３，５ 組付治具
３０，５０ 治具ベース
３１，５１ 治具本体
３２，５２ 第１の位置決め手段
３３，５３ 第２の位置決め手段
３４ 第３の位置決め手段
３４０ 位置決めピン
３４０ａ テーパ部

Claims (4)

1. サブフレームに左右の車輪のサスペンションを組付けて成るサスペンションサブアッセンブリを車体に組付けるサスペンション組付装置であって、
   昇降自在な昇降台上に、サスペンションサブアッセンブリを載置する組付治具を水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に設けるものにおいて、
   前記組付治具を、昇降台上に水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持される治具ベースと、治具ベース上に水平面に沿って任意の方向にフローティング自在に支持される治具本体とで構成し、
   治具ベースに、治具本体に載置したサスペンションサブアッセンブリを前後方向に押して治具ベースに対しサスペンションサブアッセンブリを前後方向に位置決めする第１の位置決め手段と、サスペンションサブアッセンブリを横方向に押して左右の車輪のサスペンションが治具ベースの横方向中央の前後方向基準線に関して対称になるようにサスペンションサブアッセンブリを横方向に位置決めする第２の位置決め手段とを設けた、
   ことを特徴とするサスペンション組付装置。
2. 治具ベースに、車体に対し治具ベースを前後方向に位置決めし、且つ、治具ベースの前記基準線が車体の車幅方向中央の車長方向基準線に合致するように横方向に位置決めする第３の位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のサスペンション組付装置。
3. 前記第３の位置決め手段を、車体の左右の基準穴に夫々挿入されるテーパー部を有する左右１対の位置決めピンで構成し、各位置決めピンのテーパ部の基端の外径を各基準穴の穴径より大きくしたことを特徴とする請求項２に記載のサスペンション組付装置。
4. 前記１対の位置決めピンを、治具ベースの前記基準線に関する対称性を保って横方向に接近、離間自在としたことを特徴とする請求項３に記載のサスペンション組付装置。

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