JP5115051B2 - 昇降機能付き搬送台車及びそれを用いた自動車組立ライン - Google Patents

Description

本発明は、車体を支持して搬送する、自動車部品の組み付け作業に適した高さに車体を昇降させることができる昇降機能付き搬送台車、及び、この昇降機能付き搬送台車を用いた自動車組立ラインに関するものである。

艤装工場の自動車組立ラインにおいては、車体の様々な箇所に部品を組み付ける作業を行うため、その作業性の向上を図る目的で、作業に応じて車体の高さを変化させることができるように、車体の支持手段を昇降可能としている。
例えば、内装品等を組み付けるトリム工程や外装品等を組み付けるファイナル工程等において、部品組み付け作業に適した高さに車体を昇降させることができる昇降機能付き搬送台車が使用されており、このような搬送台車の一般的な構成は、基台に立設された一対のガイドポストに沿って昇降可能な一対の受部材により、車体の左右両側底部を支持するものである（例えば、特許文献１及び２参照。）。
また、基台上の前後左右にガイドポストを立設するものもある（例えば、特許文献３参照。）。

特開昭６２−１６８７６９号公報（第１図） 特開昭６２−２２５４７６号公報（第１−２図） 西独国特許出願公開第３１００１５９号明細書（ＦＩＧ.１）

従来の昇降機能付き搬送台車は、例えばトリム工程においては内装品等を車内に取り付けるため、搬送する車体のドアを開けた状態とする必要があり、開いたドアと干渉しない位置にかつ作業の邪魔にならない位置にガイドポストを配設する必要がある。
したがって、特許文献１及び２では、ガイドポストを、運転席側及び助手席側のドアを開けた状態でこれらドアの前側となる位置に配設している（特許文献１の第１図及び特許文献２の第２図参照。）。
また、特許文献３は、ガイドポストを、運転席側及び助手席側のドアを開けた状態でこれらドアの前側に、及び、後部座席側の左右のドアを開けた状態でそれら開口部の後側に配設している（特許文献３のＦＩＧ.１参照。）。

しかし、特許文献１及び２の構成では、車体の重心が一対のガイドポスト間から大きく後側に離れた位置にあり、受部材及びガイドポストを後方に倒す方向に過大なモーメントが作用するため、受部材及びガイドポストの構成部材の強度及び剛性を高くする必要があることから、重量及びコストが増大する。
また、特許文献３の構成では、前後左右の４本のガイドポスト及び受部材により車体を安定して支持することができるが、左右一対のガイドポストを用いる構成と比較してガイドポストの本数が２本増加しているため、重量及びコストが増大する。

さらに、従来の昇降機能付き搬送台車として、塗装工程後にドアを取り外してファイナル工程でドアを取り付けるようにし、トリム工程やファイナル工程においてはドアレスとして、車体の前後方向中央の両側にガイドポストを立設し、受部材により車体の前後方向中央の左右両側底部を支持するものがある。
しかし、このような構成では、ドアの取り外し及び取り付け作業が必要になるとともに、車体の前後方向中央の両側に立設されたガイドポストが部品組み付け作業の邪魔になる場合がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、左右一対のガイドポストを用いて受部材により車体を支持して搬送する、自動車部品の組み付け作業に適した高さに車体を昇降させることができる昇降機能付き搬送台車において、車体にドアを取り付けて該ドアを開けた状態で部品組み付け作業を行っても該作業の邪魔になることがなく、受部材及びガイドポストの構成部材の重量及びコストの増大を抑制することができる昇降機能付き搬送台車及びそれを用いた自動車組立ラインを提供する点にある。

本発明に係る昇降機能付き搬送台車は、前記課題解決のために、搬送する車体のドアを全開した状態で、該ドアと干渉しないように、前記車体の前後方向略中央左右両側面から離間させて基台上に立設した左右一対のガイドポストと、該ガイドポストから左右方向内向きに突出して前記車体の左右両側底部を支持する、前記ガイドポストに沿って昇降可能な左右一対の受部材と、該受部材間に横架され、これら受部材同士を連結する連結部材とを備え、該連結部材が前記受部材の下側に位置し、前記受部材と前記連結部材とからなる部材の形状が、前後方向から見て略Ｕ字状であるとともに、前記連結部材底部の左右方向に延びる凸条が係合する凹条又は長孔を前記基台に形成してなるものである。

本発明に係る自動車組立ラインは、前記昇降機能付き搬送台車を複数備えた自動車組立ラインであって、前記基台の側面にフリクションローラを圧接して推進力を付与するフリクションローラ式駆動装置により各工程内で前記搬送台車を搬送し、前記基台の下側に潜り込んで台車を牽引する無人搬送車により前記搬送台車の工程間搬送を行うものである。

本発明に係る昇降機能付き搬送台車によれば、搬送する車体のドアを全開した状態で、該ドアと干渉しないように、前記車体の前後方向略中央左右両側面から離間させて基台上に立設した左右一対のガイドポストと、該ガイドポストから左右方向内向きに突出して前記車体の左右両側底部を支持する、前記ガイドポストに沿って昇降可能な左右一対の受部材と、該受部材間に横架され、これら受部材同士を連結する連結部材とを備え、該連結部材が前記受部材の下側に位置し、前記受部材と前記連結部材とからなる部材の形状が、前後方向から見て略Ｕ字状であるとともに、前記連結部材底部の左右方向に延びる凸条が係合する凹条又は長孔を前記基台に形成してなるので、左右一対のガイドポストが車体の左右側面から十分離れているため、車体にドアを取り付けて該ドアを開けた状態でも、あるいはドアを取り外した状態でも、部品組み付け作業の際にガイドポストが邪魔にならない。
その上、ガイドポストが車体の前後方向略中央左右両側面から離間した位置にあることから、車体の重心位置と一対のガイドポスト間とが比較的近いため、受部材及びガイドポストを前後に倒す方向の過大なモーメントが作用することがなく、したがって受部材及びガイドポストの構成部材の重量及びコストの増大を抑制することができる。
その上さらに、ガイドポストが車体の前後方向略中央左右両側面から離間した位置にあることから、従来の構成では受部材及びガイドポストを左右方向内側に倒す方向のモーメントが大きくなるが、本発明の構成では左右一対の受部材同士を連結部材により連結しており、この連結部材が荷重を受け持つため、受部材及びガイドポストに掛かる左右方向内側に倒す方向のモーメントを比較的小さくすることができ、したがって受部材及びガイドポストの構成部材の重量及びコストの増大を抑制することができる。
その上、受部材と連結部材とからなる部材の形状が、前後方向から見て略Ｕ字状であることから、受部材の下側に空間があるため、車体下部への部品組み付け作業の際に連結部材が邪魔にならない。
その上さらに、連結部材底部の左右方向に延びる凸条が基台の凹条又は長孔に係合することから、連結部材を設けても車体の最下降位置を低くすることができるため、トリム工程等における車体内への部品組み付け作業の作業性が向上する。
その上、車体を最下降させて搬送しながら作業を行う際に、連結部材の凸条が基台の凹条又は長孔に係合しているため車体の支持がより強固かつ安定したものとなり、したがって車体内へ人が入って行う部品組み付作業の作業性が向上する。

本発明に係る自動車組立ラインによれば、前記昇降機能付き搬送台車を複数備えた自動車組立ラインであって、前記基台の側面にフリクションローラを圧接して推進力を付与するフリクションローラ式駆動装置により各工程内で前記搬送台車を搬送し、前記基台の下側に潜り込んで台車を牽引する無人搬送車により前記搬送台車の工程間搬送を行うので、前記昇降機能付き搬送台車を複数備えた自動車組立ラインであるため、前記昇降機能付き搬送台車が奏する効果を包含する。したがって、左右一対のガイドポストが車体の左右側面から十分離れていることから、車体にドアを取り付けて該ドアを開けた状態でも、部品組み付け作業の際にガイドポストが邪魔にならず、塗装工程後に車体にドアを取り付けたままの状態で部品組み付け作業を行うことができるため、塗装工程後にドアを取り外してファイナル工程でドアを取り付ける作業が不要になる。
その上、フリクションローラ式駆動装置により各工程内の搬送を安定かつ確実に行うとともに、基台の下側に潜り込んで台車を牽引する無人搬送車により高速に工程間搬送を行うため、これらフリクションローラ式駆動装置及び潜り込み式無人搬送車の併用により、台車の下側にチェーン等を敷設する必要がなく簡素かつ効率的な、また低床化により作業者が乗り降りしやすく作業性のよい自動車組立ラインを構築することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、台車の搬送方向（図中矢印Ｆ参照。）側を前とし、左右は前方に向かっていうものとする。また、左方から見た図を正面図とする。

図１〜図７は本発明の実施の形態に係る昇降機能付き搬送台車の構成を示す概略図であり、図１及び図２は左上方から見た斜視図、図３は平面図、図４及び図５は前方から見た縦断面図、図６及び図７は正面図である。
ここで、図１、図４及び図６は、左右の受部材５，６（車体Ａ）を最も下降させた状態を、図２、図５及び図７は、左右の受部材５，６（車体Ａ）を最も上昇させた状態を示している。

図１〜図３に示すように、昇降機能付き搬送台車１は、基台２の下面に取り付けられた前後左右の走行車輪２Ａ，…により軌道又は床面上を走行可能なものであり、基台２の下に潜り込んで自走する無人搬送車（Automated Guided Vehicle）Ｄによる牽引、基台２の下側に敷設された図示しないパワーチェーン式駆動装置による牽引、又は、基台２の側面２Ｃ，２Ｄへの図示しないフリクションローラ式駆動装置のフリクションローラの圧接による推進力付与等により搬送される。
また、昇降機能付き搬送台車１は、図１及び図３に示すように搬送する車体Ａの前後左右のドアＢ，Ｃを全開した状態で、これらのドアＢ，Ｃと干渉しないように、車体Ａの前後方向略中央左右両側面から離間させて基台２上に立設した左右一対のガイドポスト３，４、ガイドポスト３，４から左右方向内向きに突出して車体Ａの左右両側底部を支持する、ガイドポスト３，４に沿って昇降可能な左右一対の受部材５，６、及び、受部材５，６間に横架され、これら受部材５，６同士を連結する連結部材７を備えている。

図１、図２、図４及び図５に示すように、左右一対の受部材５，６は、後述する昇降装置により昇降する昇降支持部５Ａ，６Ａと、昇降支持部５Ａ，６Ａの左右方向内側で車体を支持する受部５Ｂ，６Ｂからなり、受部材５，６の左右方向内側の下面に連結部材７の連結部７Ａ，７Ａが固定される。
したがって、連結部材７が受部材５，６の下側に位置し、受部材５，６と連結部材７とからなる部材の形状が、前後方向から見て略Ｕ字状であるため、受部材５，６の下側に空間があることから、車体Ａ下部への部品組み付け作業（図２及び図５参照。）の際に連結部材が邪魔にならない。

また、図１〜図３に示すように、前記略Ｕ字状の部材の下部は受け部材５，６間に横架される連結部材７であり、連結部材７底部の左右方向に延びる凸条７Ｂは、基台２のガイドポスト３，４間に形成された凹条２Ｂに係合する。
ここで、凹条２Ｂは、連結部材７の凸条７Ｂと凹凸嵌合するように、凸条７Ｂの凸形状に合わせた凹形状が基台２に形成されたものであるが、凹条２Ｂに代えて連結部材７が挿通される長孔であってもよい。
したがって、受け部材５，６間を連結部材７で連結しても、連結部材７の凸条７Ｂが基台２の凹条２Ｂ又は長孔に係合することから、車体Ａの最下降位置（図１及び図４参照。）を低くすることができるため、トリム工程等における車体Ａ内への部品組み付け作業の作業性が向上する。
その上、車体を最下降させて搬送しながら作業を行う際に、連結部材７の凸条７Ｂが基台２の凹条２Ｂ又は長孔に係合しているため、車体Ａの支持がより強固かつ安定したものとなり、したがって車体Ａ内へ人が入って行う部品組み付作業の作業性が向上する。

なお、基台２に形成され凹条２Ｂ又は長孔は、受部材５，６及び連結部材７が上昇すると図２に示すように開口するとともに、作業者は基台２上で部品組み付け作業を行うため、作業者が凹部２Ｂ又は長孔の開口で躓くことがないように、あるいは、工具類やボルト等が凹部２Ｂ内に落ちたり、長孔から落ちることがないように、連結部材７が上昇した際には例えば蓋体により前記開口の全部又は一部を塞ぐようにし、連結部材７が下降してその凸条７Ｂが凹条２Ｂ又は長孔と係合する際には前記蓋体を退けて前記開口を塞がないようにするのが、より好ましい実施態様である。
このような凹条２Ｂ又は長孔の開口を塞ぐ蓋体の例としては、基台２の上面に沿ってスライドする水平板材により連結部材７が上昇した際に生じた開口を塞ぎ、連結部材７が下降して連結部材７底部の凸条７Ｂが開口内（凹条２Ｂ又は長孔内）に入る際には、その前に、前記水平板材をスライドさせて該水平板材が前記開口を塞がないようにする構成等が考えられる。
上記のような蓋体である水平板材のスライド動作（あるいは回動等であってもよい。）は、作業者が操作するようにしてもよいが、適宜のアクチュエータにより駆動して自動化する構成がより好ましい。

次に、受部材５，６をガイドポスト３，４に沿って昇降させる昇降装置の構成例について説明する。
図４〜図７に示すように、受部材５，６の昇降支持部５Ａ，６Ａに取り付けられた、左右方向軸まわりに回転可能なローラ９及び前後方向軸まわりに回転可能なローラ１０が、ガイドポスト３，４のガイドレールを形成するフレーム３Ａ，４Ａによりガイドされるため、受部材５，６はガイドポスト３，４により昇降可能に支持される。
また、ガイドポスト３，４内には、ベアリング１６，１７により上下端部が支持された垂直軸まわりに回転可能なボールねじ軸８Ａ，８Ａが内蔵されており、該ボールねじ８Ａに係合するナット８Ｂ，８Ｂが受部材５，６の昇降支持部５Ａ，６Ａに固定されているため、ボールねじ軸８Ａ，８Ａが回転すると、受部材５，６が昇降する。

ガイドポスト３，４の直下の基台２の下側には、ボールねじ軸８Ａ，８Ａを駆動するための被駆動軸１１，１２が設けられ、該被駆動軸１１，１２はギヤボックス１３，１４内のベベルギヤ及びカップリング１５，１５を介してボールねじ軸８Ａ，８Ａの下端と連結される。
また、左右のギヤボックス１３，１４間は、左のギヤボックス１３内のベベルギヤからカップリング１８、左伝動軸１９、中央のカップリング２０、右伝動軸２１及びカップリング２２を介して右のギヤボックス１４内のベベルギヤに動力が伝達される。
したがって、左右の被駆動軸１１，１２の一方を駆動すると、左右のガイドポスト３，４内のボールねじ軸８Ａ，８Ａが連動して同期回転するように構成されている。
よって、自動車組立ラインの各工程において、作業に応じて車体Ａの高さを変化させる必要がある箇所に、左右の被駆動軸１１，１２の一方の下側に図示しない駆動装置を設置しておけば、該駆動装置により左右のボールねじ軸８Ａ，８Ａを同期回転させて、受部材５，６及び車体Ａを所望の高さにすることができる。

以上のような昇降機能付き搬送台車１の構成によれば、左右一対のガイドポスト３，４が車体Ａの左右側面から十分離れているため、車体ＡのドアＢ，Ｃを全開した状態でも、部品組み付け作業の際にガイドポスト３，４が邪魔にならない。
また、ガイドポスト３，４が車体Ａの前後方向略中央左右両側面から離間した位置にあることから、車体Ａの重心位置と左右一対のガイドポスト３，４間とが比較的近い（車体Ａの重心から左右一対のガイドポスト３，４を結ぶ平面への垂線の長さが比較的短い）ため、受部材５，６及びガイドポスト３，４を前後に倒す方向の過大なモーメントが作用することがなく、したがって受部材５，６及びガイドポスト３，４の構成部材の重量及びコストの増大を抑制することができる。
さらに、ガイドポスト３，４が車体Ａの前後方向略中央左右両側面から離間した位置にあることから、従来の構成では受部材及びガイドポストを左右方向内側に倒す方向のモーメントが大きくなるが、本発明の構成では左右一対の受部材５，６同士を連結部材７により連結しており、連結部材７が荷重を受け持つため、受部材５，６及びガイドポスト３，４を左右方向内側に倒す方向のモーメントを比較的小さくすることができ、したがって受部材５，６及びガイドポスト３，４の構成部材の重量及びコストの増大を抑制することができる。

また、昇降機能付き搬送台車１を複数備えた自動車組立ラインにおいて、基台２の側面２Ｃ，２Ｄにフリクションローラを圧接して推進力を付与するフリクションローラ式駆動装置により各工程内で昇降機能付き搬送台車１，…を搬送し、基台２の下側に潜り込んで台車を牽引する無人搬送車Ｄ（図１及び図２参照。）により昇降機能付き搬送台車１の工程間搬送を行うようにすれば、左右一対のガイドポスト３，４が車体Ａの左右側面から十分離れていることから、車体ＡのドアＢ，Ｃを全開した状態でも、部品組み付け作業の際にガイドポスト３，４が邪魔にならず、塗装工程後に車体ＡにドアＢ，Ｃを取り付けたままの状態で部品組み付け作業を行うことができるため、塗装工程後にドアＢ，Ｃを取り外してファイナル工程でドアＢ，Ｃを取り付ける作業が不要になる。
さらに、図示しないフリクションローラ式駆動装置により各工程内の搬送を安定かつ確実に行うとともに、基台２の下側に潜り込んで昇降機能付き搬送台車１を牽引する無人搬送車Ｄにより高速に工程間搬送を行うため、これらフリクションローラ式駆動装置及び潜り込み式無人搬送車Ｄの併用により、台車２の下側にチェーン等を敷設する必要がなく簡素かつ効率的な、また低床化により作業者が乗り降りしやすく作業性のよい自動車組立ラインを構築することができる。

以上の説明においては、車体ＡのドアＢ，Ｃを取り外さずに部品組み付け作業を行う場合について説明したが、本発明は、例えば塗装工程後にドアＢ，Ｃを取り外してファイナル工程でドアＢ，Ｃを取り付ける、ドアレスラインに用いてもよい。

本発明の実施の形態に係る昇降機能付き搬送台車の左上方から見た斜視図であり、受部材（車体）を最も下降させた状態を示している。 同じく斜視図であり、受部材（車体）を最も上昇させた状態を示している。 同じく昇降機能付き搬送台車の平面図である。 同じく前方から見た縦断面図であり、受部材を最も下降させた状態を示している。 同じく前方から見た縦断面図であり、受部材を最も上昇させた状態を示している。 同じく正面図であり、受部材を最も下降させた状態を示している。 同じく正面図であり、受部材を最も上昇させた状態を示している。

符号の説明

１ 昇降機能付き搬送台車
２ 基台
２Ａ 走行車輪
２Ｂ 凹条
２Ｃ，２Ｄ 側面
３，４ ガイドポスト
３Ａ，４Ａ フレーム（ガイドレール）
５，６ 受部材
５Ａ，６Ａ 昇降支持部
５Ｂ，６Ｂ 受部
７ 連結部材
７Ａ 連結部
７Ｂ 凸条
８Ａ ボールねじ軸
８Ｂ ナット
９，１０ ローラ
１１，１２ 被駆動軸
１３，１４ ギヤボックス
１５ カップリング
１６，１７ ベアリング
１８ カップリング
１９ 伝動軸
２０ カップリング
２１ 伝動軸
２２ カップリング
Ａ 車体
Ｂ，Ｃ ドア
Ｄ 無人搬送車

Claims (2)

1. 搬送する車体のドアを全開した状態で、該ドアと干渉しないように、前記車体の前後方向略中央左右両側面から離間させて基台上に立設した左右一対のガイドポストと、
   該ガイドポストから左右方向内向きに突出して前記車体の左右両側底部を支持する、前記ガイドポストに沿って昇降可能な左右一対の受部材と、
   該受部材間に横架され、これら受部材同士を連結する連結部材とを備え、
   該連結部材が前記受部材の下側に位置し、前記受部材と前記連結部材とからなる部材の形状が、前後方向から見て略Ｕ字状であるとともに、前記連結部材底部の左右方向に延びる凸条が係合する凹条又は長孔を前記基台に形成してなることを特徴とする昇降機能付き搬送台車。
2. 請求項１記載の昇降機能付き搬送台車を複数備えた自動車組立ラインであって、前記基台の側面にフリクションローラを圧接して推進力を付与するフリクションローラ式駆動装置により各工程内で前記搬送台車を搬送し、前記基台の下側に潜り込んで台車を牽引する無人搬送車により前記搬送台車の工程間搬送を行うことを特徴とする自動車組立ライン。
   

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