JP4591099B2 - ドアヒンジ取付装置およびドアヒンジ取付方法 - Google Patents

ドアヒンジ取付装置およびドアヒンジ取付方法 Download PDF

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Description

本発明は、ドアヒンジを保持したドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定した状態で、ドアヒンジを車体に取り付ける自動車のドアヒンジ取付装置およびドアヒンジ取付方法に関する。
従来ドアヒンジをドアヒンジ取付治具に保持させた状態で車体に取り付けるものとしては、例えば下記特許文献1,2に記載されたものがある。
特開平8−39364号公報 特開2002−12175号公報
ところで、これら従来のものは、ドアヒンジ取付治具にドアヒンジを保持させる際には、単にヒンジ取付部位に位置決めセットするのみであるが、このとき、例えばエアシリンダを駆動源としたクランプ機構によってドアヒンジをクランプ固定する場合には、エア供給用のホースがドアヒンジ取付治具に接続されることになる。
このような場合には、ドアヒンジ取付治具を、例えば作業者が保持して車体に位置決め固定する際にホースが邪魔になり、ドアヒンジ取付治具の取り回しが煩雑化し、作業性の悪化を招く。
そこで、本発明は、ドアヒンジをエアクランプ機構にてクランプ固定する構成であっても、ドアヒンジ取付治具の取り回しが容易となるようにすることを目的としている。
本発明は、ドアヒンジを保持したドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定した状態で、前記ドアヒンジを前記車体に取り付ける自動車のドアヒンジ取付装置において、前記ドアヒンジ取付治具に、前記ドアヒンジをクランプ保持するクランプ手段と、このクランプ手段を駆動する流体圧駆動手段と、この流体圧駆動手段に外部から流体を供給する流路中に、前記流体圧駆動手段に流体を供給した状態で前記流路を閉塞して前記クランプ手段による前記ドアヒンジのクランプ状態を保持させる流路開閉手段と、この流路開閉手段の上流側の前記流路に設けられ、外部に配置する流体供給手段に対して着脱可能となる連結部とを、それぞれ設け、前記流体供給手段は、前記連結部が連結状態にあるときに、前記ドアヒンジ取付治具を受ける治具受け部を備えていることを最も主要な特徴とする。
本発明によれば、ドアヒンジをエアクランプ機構にてクランプ固定する構成であっても、ドアヒンジ取付治具の取り回し時には、流体を流通させるホースは、ドアヒンジ取付治具の外部に設けた流体供給手段側に接続されたままであってドアヒンジ取付治具に接続する必要がなく、したがってドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定する際などの取り回し作業が容易となって、作業性が向上する。
また、流体供給手段は、ドアヒンジ取付治具を受ける治具受け部を備えているので、治具受け部と流体供給手段とを別々に設置する場合に比較して、設備構成が簡素化し、コスト低下を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示すドアヒンジ取付治具1の正面図である。このドアヒンジ取付治具1は、水平方向に延びる横フレーム3と、ドアヒンジ取付治具1を、後述する図8に示すように車体5のフロントドア開口部5aに取り付けた状態で車体前方の端部から下方に延びる縦フレーム7と、縦フレーム7の下端と横フレーム3の車体後方の端部とを連結する補強フレーム9とを、それぞれ備え、流体供給手段を構成する治具置き台11に着脱可能にセットされる。この治具置き台11は、車体5の搬送ラインの側部に設置してある。
なお、以後ドアヒンジ取付治具1の説明の中で、車体前後方向あるいは車幅方向とは、図8のようにドアヒンジ取付治具1を車体に位置決め固定した状態でのことを言う。
上記した横フレーム3と縦フレーム7との連結部および、縦フレーム7と補強フレーム9との連結部付近には、ドアヒンジ13をクランプ固定して保持するクランプ手段15をそれぞれ設けている。
ドアヒンジ13は、図2に斜視図として示すように、車体側接触部17を備え、この車体側接触部17の図2中で裏面側を、図8に示す車体5のフロントピラー5bに接触させた状態でその取付孔17aを利用して車体5にボルト・ナットにより取り付ける。
車体側接触部17の車体後方側の端部には一対の軸支持フランジ17bを設け、この軸支持フランジ17bに対し、回転支持軸19を中心として相対回転可能なドア側接触部21を設ける。ドア側接触部21は、車体側接触部17の一対のフランジ17b相互間に嵌入して前記した回転支持軸19に対して回転可能となる回転支持部21aと、回転支持部21aの両端から互いに離反する方向(車体5への取付状態では上下方向)に延びる一対のドア側フランジ21bとをそれぞれ備え、この一対のドア側フランジ21bに形成した取付孔21cを利用してドア側接触部21を、図8に二点鎖線で示すドア22にボルト・ナットを用いて固定する。
図3は図1の上部のクランプ手段15周辺の拡大した正面図であり、図4は図3の平面図であるが、下部のクランプ手段15も上部のものと同様であるので、以下上部のクランプ手段15についてのみ説明する。
図5は、図4に対し、ドアヒンジ取付治具1からドアヒンジ13を外したアンクランプ状態のクランプ手段15周辺の平面図である。
上記したクランプ手段15は、縦フレーム7の上端部の車体前方側に、ベースプレート23の下端を固定し、ベースプレート23の上部を横フレーム3より上方に突出させる。
このベースプレート23の上方に突出させた突出部位23aの車体後方側の面に、L字形状のシリンダ取付具25を車体後方に向けて突出するよう取り付け、シリンダ取付具25の車体後方側の上面に、流体圧駆動手段としてのエアシリンダ27を固定する。
図4,図5に示すように、エアシリンダ27の車体前方に延びるピストンロッド29の先端の連結具31は、回転支持ピン33を介してベルクランク状のリンク35の一端に回転可能に連結する。回転支持ピン33は、シリンダ取付具25に車体前後方向に長い長孔となるよう形成したガイド孔25aに沿って車体前後方向に移動する。
リンク35の他端は、図4のクランプ状態で車体前方へ延びており、リンク35の屈曲部には、リンク35の回転中心となるリンク回転中心軸37を設けている。一方、エアシリンダ27の車体前方側のシリンダ取付具25上には、揺動片39を、その長手方向ほぼ中心の揺動支持ピン41を中心として、図4,図5中で紙面に平行な面内にて揺動可能に設置する。
そして、この揺動片39の車体前方側の端部に、前記したリンク35の屈曲部をリンク回転中心軸37を介して回転可能に連結する。すなわち、エアシリンダ27の駆動により、そのピストンロッド29が前後動し、これに伴いリンク35がリンク回転中心軸37を中心として回転するが、この際、揺動片39が、揺動支持ピン41を中心として揺動する。
上記したリンク35の車体前方側の端部は、ドア側クランプアーム43に連続している。ドア側クランプアーム43は、図3に示すように、上下に延びる支持板45の上下方向ほぼ中心部に連結し、支持板45の上下両端部に、前記したドアヒンジ13のドア側接触部21のドア側フランジ21bを押圧するドア側押圧部47を設けている。
このドア側押圧部47は、図4に示すように、ベースプレート23の上方への突出部位23aにおける車体前方側の位置決め面23bとの間で、ドア側フランジ21bをその取付孔21cを避けた位置にて加圧挟持する。
また、上記したドアヒンジ13の取付孔21cには、ベースプレート23の位置決め面23bに車体前方に向けて突出して設けた位置決めピン49を挿入している。
図3に示すように、ドア側クランプアーム43の支持板45の下端近傍には、車体前方に突出する支持アーム51を設け、支持アーム51の先端には、図4に示すように、ドアヒンジ13の車体側接触部17に先端が押圧するロッド状の車体側押圧部53を設けている。車体側押圧部53は、その少なくとも基端部にねじ部を有し、このねじ部に調整ナット55を締結して固定し、この固定部と反対の先端部をドアヒンジ13の車体側接触部17における図3中で右下部付近に接触させる。
図1に示すように、ドアヒンジ取付治具1をセットする治具置き台11には、図示しないエア供給源であるエアポンプに接続するエアホース55を下部側面にて接続する。エアホース55は、治具置き台11内にてエア流路57の一端に連通し、エア通路57は上方に延びてその上端の支持ブロック59の上端における接続口61に連通している。
上記した接続口61と横フレーム3の長手方向ほぼ中央の下面との間には、連結部としての着脱式エアジョイント部63を設けている。着脱式エアジョイント部63は、ドアヒンジ取付治具1を図1のように治具置き台11にセットした状態で、治具置き台11側のエア流路57とドアヒンジ取付治具1側のエア流路58とが連通状態となり、ドアヒンジ取付治具1を治具置き台11から外した状態で、前記エア流路57とエア流路58との間が閉塞状態となる。
なお、ドアヒンジ取付治具1を図1のように治具置き台11にセットする際には、ロックがかかり、ドアヒンジ取付治具1を治具置き台11から外す際には、前記ロック状態を解除するための操作ペダルなどの操作部を操作する。
上記した支持部ブロック59の車体前後方向両側には、治具受け部としてのL字形状の支持アーム64を一対設け、この支持アーム64の上端で、ドアヒンジ取付治具1の横フレーム3の下面を支持する。なお、支持アーム64は、治具置き台11に対し、図1中で紙面裏側位置となるよう図1中の紙面に直交する方向にオフセットしている。
着脱式エアジョイント部63は上記したエア流路58を介して流体保持手段としてのアキュムレータ66に接続し、アキュムレータ66はさらにエア流路58aを介して流路開閉手段としてのチェックバルブ70に接続する。これらアキュムレータ66およびチェックバルブ70は、例えば縦フレーム7に取り付ける。
上記したアキュムレータ66は、図示しないエア供給源からエアホース55を通して供給されるエアを加圧状態で保持する。チェックバルブ70は、縦フレーム7に設けた操作スイッチ72を操作することで、エア流路が開閉する。
また、チェックバルブ70は、エア流路58b,58cを介して、クランプ手段15を駆動する上下の各エアシリンダ27にそれぞれ接続しており、前記アキュムレータ66が保持しているエアを、前記操作スイッチ72のオン操作によりチェックバルブ70を開放させた状態で、エアシリンダ27に供給する。
図6は、ドアヒンジ取付治具1を車体5に取り付けた状態の前記図4に相当する平面図であり、ドアヒンジ13の車体側接触部17がフロントピラー5bの車体外側の表面に接触している。
ここで、ドアヒンジ取付治具1における補強フレーム9の縦フレーム7近傍には、前記図1から図5では省略してあるが、フロントピラー5bの車体後方側のフランジ5bfを車室側から押圧する治具位置決め固定手段としての車体クランプ部65を設けている。
一方、補強フレーム9と縦フレーム7との連結部付近には、フロントピラー5bの車体外側面における車体後方側部分に接触する車体受けゲージ部67を設け、この車体受けゲージ部67と車体クランプ部65とでフロントピラー5bを挟持することで、ドアヒンジ取付治具1を車体5に位置決め固定する。この際、車体後方側の横フレーム3と補強フレーム9との連結部付近には、図1中で紙面裏側に向けて突出する位置決めピン69を設け、この位置決めピン69を、図8に示すセンタピラー5cに設けたドアスイッチ取付孔に挿入して位置決めを行う。
上記した車体クランプ部65は、補強フレーム9から突出した支持ロッド71の先端に回転支持ピン73を介して回転するリンク部材75に連結してあり、ここでは特に図示していないが、上記リンク部材75の回転を、第2の流体圧駆動手段となる車体固定用エアシリンダで駆動することとする。
そして、この車体固定用エアシリンダは、前記したチェックバルブ70を介してアキュムレータ66に接続しており、このためチェックバルブ70は、アキュムレータ66と車体固定用エアシリンダとを連通遮断する機能も備えている。
次に、上記したドアヒンジ取付治具1を利用してドアヒンジ13を車体5に取り付ける手順を説明する。まず、図1に示すように、ドアヒンジ取付治具1を支持アーム64上に載置して治具置き台11にセットするが、このとき、着脱式エアジョイント部63が連結状態となり、治具置き台11側のエア流路57とドアヒンジ取付治具1側のエア流路58とが連通状態となる。
このとき、チェックバルブ70は、オフとしてあり、エアシリンダ27および図示しない車体固定用エアシリンダ内のエア室は大気に開放している。したがってクランプ手段15は、図5に示すように、エアシリンダ27のピストンロッド29が、図示しないスプリングに押されて前進し、ドアヒンジ13に対してアンクランプ状態にあり、図6に示す車体クランプ部65によるクランプ動作も解除した状態にある。
上記したように、ドアヒンジ取付治具1を治具置き台11にセットした状態で、ドアヒンジ13をクランプ手段15にセットするが、この際、一対のドア側フランジ21bに形成した取付孔21cに位置決めピン49をそれぞれ挿入し、ドア側フランジ21bをベースプレート23の突出部位23aの位置決め面23bに、車体前方側から同後方側に向けて接触させる。
この状態で、図示しないエアポンプからアキュムレータ66にエアを供給して加圧エアを保持させる。このときチェックバルブ70のアキュムレータ66側の開口部は閉じた状態である。
続いて操作スイッチ72をオン操作し、アキュムレータ66とエアシリンダ27とをチェックバルブ70を介して互いに連通状態とし、これにより、アキュムレータ66内の加圧エアをエアシリンダ27に導入する。このとき、図示しないエアポンプからはエアの供給を継続して行っている。
その結果、ピストンロッド29が後退移動してリンク35がリンク回転中心軸37を中心として図5中で右回りに回転し、これにより図4に示すように、一対のドア側押圧部47が、ドアヒンジ13のドア側接触部21におけるドア側フランジ21bを押圧して位置決め面23bとの間で挟持固定すると同時に、車体側押圧部53がドアヒンジ13の車体側接触部17を押圧して、ドアヒンジ13を本クランプ手段15によってクランプ固定する。
次に、上記図示しないエアポンプの駆動を停止させた後、図7に示すように、作業者77がドアヒンジ取付治具1を治具置き台11から外すことで、着脱式エアジョイント部63の連結を解除する。
作業者77が治具置き台11から取り外したドアヒンジ取付治具1は、図8に示すように搬送ラインを流れてくる車体5のフロントドア開口部5aに取り付ける。この際、上下一対のドアヒンジ13の取付孔17aに、フロントピラー5bに設けたスタッドボルトを挿通させる一方、ドアヒンジ取付治具1の車体後端部側の位置決めピン69を、センタピラー5cのドアスイッチ取付孔に挿通し、これによりドアヒンジ取付治具1を車体5に対して位置決めを行う。
ドアヒンジ取付治具1を車体5に対して位置決めした後は、操作スイッチ72の操作により、アキュムレータ66と図示しない車体固定用エアシリンダとが互いに連通状態となるようチェックバルブ70を切り換え、これにより、アキュムレータ66内の加圧エアを車体固定用エアシリンダに導入する。このとき、チェックバルブ70のエアシリンダ27側の開口部は閉じており、したがってクランプ手段15によるドアヒンジ13に対するクランプ動作は継続して行っている。
車体固定用エアシリンダはエアの供給を受けて作動し、図6に示すように、車体クランプ部65が車体受けゲージ部67との間でフロントピラー5bを挟持固定し、これによりドアヒンジ取付治具1を車体5に対して位置決め固定する。
この位置決め固定後は、ドアヒンジ13の取付孔17aから突出する車体5側のスタッドボルトにナットを締結することで、ドアヒンジ13を車体5のフロントピラー5bに固定する。その後、操作スイッチ72のオフ操作によって、ドアヒンジ13に対するクランプ手段15によるクランプ動作を解除するとともに、車体クランプ部65によるフロントピラー5bに対する挟持固定動作も解除した状態で、ドアヒンジ取付治具1を、車体5から取り外し、再度治具置き台11にセットして、次の車体へのドアヒンジの取付作業に移行する。
このように、上記した実施形態によれば、ドアヒンジ取付治具1を治具置き台11に対し、着脱式エアジョイント部63によって着脱可能とし、この着脱式エアジョイント部63を治具置き台11に対して連結状態にてアキュムレータ66に保持させた加圧エアを、連結解除した状態、つまりドアヒンジ取付治具を治具置き台11から外した状態で、エアシリンダ27および車体固定用エアシリンダに供給して利用するようにしたので、ドアヒンジ取付治具1を車体5に取り付け、あるいは取り外す際など、エアホース55がドアヒンジ取付治具1に直接繋がれていないことから、ドアヒンジ取付治具1の取り回し作業が容易となり、作業性が向上する。
また、治具置き台11は流体供給手段を兼用しているので、治具受け部と流体供給手段とを別々に設置する場合に比較して、設備構成が簡素化し、コスト低下を図ることができる。
さらに、治具置き台11にドアヒンジ取付治具1をセットした状態で、ドアヒンジ13をクランプ手段15にセットしているので、治具置き台11を作業台としても兼用でき、別途作業台を設置する場合に比較して、設備構成が簡素化し、コスト低下を図ることができる。
さらに、ドアヒンジ取付治具1の治具置き台11に対するセット作業および取り外し作業時に、着脱式エアジョイント部63の連結および連結解除が同時できるので、着脱式エアジョイント部63における連結および解除作業が容易である。
また、クランプ手段15は、ドアヒンジ13に対し、その車体側接触部17を押圧する車体側押圧部53と、ドア側接触部21のドア側フランジ21bを押圧するドア側押圧部47とを互いに一体化させて、一つのエアシリンダ27で駆動するようにしたので、車体側押圧部53およびドア側押圧部47を個々のエアシリンダで駆動する場合に比較して、部品点数が少なくて済み、構造も簡素化し、製造コストを低く抑えることができる。
また、アキュムレータ66に保持させた加圧エアをエアシリンダ27や車体固定用エアシリンダに供給するようにしたので、クランプ手段15によるドアヒンジ13のクランプ固定や車体クランプ部65によるフロントピラー5bのクランプ固定作業を安定して確実に行うことができる。
さらに、着脱式エアジョイント63は、その連結を解除した状態で開口端部が閉塞され、この着脱式エアジョイント63とチェックバルブ70との間にアキュムレータ66を配置したので、アキュムレータ66への加圧エアの保持を、チェックバルブ70を閉じた状態で着脱式エアジョイント63の連結を解除することで、容易かつ確実に行うことができる。
なお、アキュムレータ66は、ドアヒンジ取付治具1を車体5に固定するための車体クランプ部65がエアシリンダ駆動でない場合には、特に設ける必要がない。また、上記した実施形態では、作業者77によりドアヒンジ取付治具1を治具置き台11と車体5との間を移動させているが、この移動作業を、ロボットや助力装置を用いて行ってもよい。
本発明の一実施形態を示すドアヒンジ取付治具の正面図である。 ドアヒンジの斜視図である。 図1の上部のクランプ手段周辺の拡大した正面図である。 図3の平面図である。 図4に対しドアヒンジを外したアンクランプ状態のクランプ手段周辺の平面図である。 ドアヒンジ取付治具を車体に取り付けた状態の、図4に相当する平面図である。 ドアヒンジ取付治具を作業者が治具置き台から取り外した状態を示す作用説明図である。 ドアヒンジ取付治具を車体に取り付けた状態を示す正面図である。
符号の説明
1 ドアヒンジ取付治具
5 車体
11 治具置き台(流体供給手段)
13 ドアヒンジ
15 クランプ手段
17 ドアヒンジの車体側接触部
21 ドアヒンジのドア側接触部
23b 位置決め面
27 エアシリンダ(流体圧駆動手段)
47 クランプ手段のドア側押圧部
53 クランプ手段の車体側押圧部
63 着脱式エアジョイント部(連結部)
64 支持アーム(治具受け部)
65 車体クランプ部(治具位置決め固定手段)
66 アキュムレータ(流体保持手段)
70 チェックバルブ(流路開閉手段)

Claims (9)

  1. ドアヒンジを保持したドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定した状態で、前記ドアヒンジを前記車体に取り付ける自動車のドアヒンジ取付装置において、前記ドアヒンジ取付治具に、前記ドアヒンジをクランプ保持するクランプ手段と、このクランプ手段を駆動する流体圧駆動手段と、この流体圧駆動手段に外部から流体を供給する流路中に、前記流体圧駆動手段に流体を供給した状態で前記流路を閉塞して前記クランプ手段による前記ドアヒンジのクランプ状態を保持させる流路開閉手段と、この流路開閉手段の上流側の前記流路に設けられ、外部に配置する流体供給手段に対して着脱可能となる連結部とを、それぞれ設け、前記流体供給手段は、前記連結部が連結状態にあるときに、前記ドアヒンジ取付治具を受ける治具受け部を備えていることを特徴とするドアヒンジ取付装置。
  2. 前記連結部は、連結状態で前記流路を開放し、連結を解除した状態で前記流路を閉塞することを特徴とする請求項に記載のドアヒンジ取付装置。
  3. 前記ドアヒンジは、車体に接触する車体側接触部とドアに接触するドア側接触部とをそれぞれ備え、前記クランプ手段は、前記車体側接触部を、車体に接触する方向に押圧する車体側押圧部と、前記ドア側接触部を、前記ドアヒンジ取付治具の位置決め面に向けて押圧してこの位置決め面との間で挟持するドア側押圧部とを、それぞれ備え、前記車体側押圧部と前記ドア側押圧部とを一体化したことを特徴とする請求項1または2に記載のドアヒンジ取付装置。
  4. 前記流路に、前記流体供給手段から供給される流体を保持する流体保持手段を設け、この流体保持手段から前記流体圧駆動手段に流体を供給することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載のドアヒンジ取付装置。
  5. 前記連結部は、その連結を解除した状態で開口端部が閉塞され、この連結部と前記流路開閉手段との間に前記流体保持手段を配置することを特徴とする請求項に記載のドアヒンジ取付装置。
  6. 前記ドアヒンジ取付治具に、このドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定する治具位置決め固定手段と、この治具位置決め固定手段を駆動する第2の流体圧駆動手段とを、それぞれ設け、この第2の流体圧駆動手段に前記流体保持手段が保持した流体を供給することで、前記治具位置決め固定手段が前記ドアヒンジ取付治具を前記車体に位置決め固定することを特徴とする請求項またはに記載のドアヒンジ取付装置。
  7. ドアヒンジ取付治具に、流体圧駆動手段によって作動してドアヒンジをクランプ保持するクランプ手段を設け、前記流体圧駆動手段に、外部の流体供給手段から流体を供給して流体圧駆動手段とその上流側に設けた流路開閉手段との間の流路に保持した流体により前記クランプ手段を作動させて前記ドアヒンジをクランプ保持するとともに、前記流路開閉手段より上流側の流路に設けた連結部を前記流体供給手段に対して着脱可能としてこれら相互間を離脱状態とし、この状態で前記ドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定して、前記クランプ手段がクランプ保持している前記ドアヒンジを前記車体に取り付けるドアヒンジ取付方法であって、前記連結部が前記流体供給手段に連結された状態で、前記流体供給手段に設けた治具受け部が前記ドアヒンジ取付治具を受けることを特徴とするドアヒンジ取付方法。
  8. 前記流路に、前記流体供給手段から供給される流体を保持する流体保持手段を設け、この流体保持手段から前記流体圧駆動手段に流体を供給することを特徴とする請求項に記載のドアヒンジ取付方法。
  9. 前記ドアヒンジ取付治具に、このドアヒンジ取付治具を車体に位置決め固定する治具位置決め固定手段と、この治具位置決め固定手段を駆動する第2の流体圧駆動手段とを、それぞれ設け、この第2の流体圧駆動手段に、前記流体保持手段に保持させた流体を供給することで、前記治具位置決め固定手段が前記ドアヒンジ取付治具を前記車体に位置決め固定することを特徴とする請求項に記載のドアヒンジ取付方法。
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