JP5822280B2 - 自動車の組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の組立て方法に関する。

可能なフロアモジュールは例えば、フレーム状シャーシとして形成され、それぞれシャーシ要素付きの駆動ユニットと同様に対応する座席システムを支持する、特許文献１から既に公知であると見られる。このフレーム状、又は担持フロアモジュール上に、非担持構造が載置される。

更に特許文献２は、車体の後部が、実際に所望される装備に応じてモジュール式に配置されたアセンブリと共に１つ又は複数のクロスメンバを車体に嵌込むことができるように設計された自動車の車体を示している。

更に特許文献３は、車体のフロア部分に２つの変形形態を交互に取付けることができるように設計され、１つの変形形態ではスペアタイヤ用空洞が、別の変形形態ではガスシリンダが、事前組立てされる自動車の組立て方法を示している。

更に特許文献４は、モジュールとしてフロアプラットフォームが使用される、複数の個別モジュールを有する車両のモジュール構造を示している。この場合、各々の個別モジュールが車両全体の担持力に貢献するため、車両は組立て後に初めて衝突安全性や担持力などの車体に望まれる特性を備える。

更に、乗用車の一連の車両製造では、現在はシェルの製造後に、自動車の完全なシェルに内装品を取付けることが一般的である。主組立てラインで行われる内装品の最終組立てと並行して、通常はシャーシと駆動機構の事前組立てが行われ、これらの構成部品は通常は無人移送システムで組立てられ、移送される。主組立てライン又は最終組立てで乗用車のそれぞれのシェルに完全に内装品が装備された後、通常は、自動車のシェルが付属のシャーシ及び駆動系に連結されるいわゆる合体がなされる。

確かに、現在各々の車両が多様な変形形態で、特に自動車のそれぞれの駆動コンセプトに応じて製造されるという別の問題点が生じている。これまでの通常の組立て手順により、これらの変形形態は主組立てラインに著しい影響を及ぼすので、主組立てラインは目下のところ極めて複雑で高コストである。

欧州特許出願公開第０ １７１ ５７６ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００７ ０４７ ０３７ Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１ ８３９ ９２６ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第３７ ０７ ６８４ Ａ１号明細書

したがって、本発明の課題は、フロアモジュール、及び特に主組立てラインでの自動車の製造を簡略化するかかるフロアモジュールの組み立て方法、並びに自動車の組み立て方法を提供することにある。

上記の課題は、本発明によって、請求項１の特徴を有する自動車の組立て方法によって解決される。本発明の有用で重要な改良を含む有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

特に主組立てラインでの自動車の製造を著しく軽減できる、冒頭に記載のフロアモジュールを製造するため、本発明により、シェルがボトムシェルなしで自立車体を形成し、対応する自動車の駆動コンセプトに応じた複数のユニットをボトムシェルに配置するように設計されたフロアモジュールが提供される。

このようなユニットとは、個々の部品又はアセンブリであると理解できる。特に、例えば自動車の、特に対応する駆動コンセプトのそれぞれの変形形態に応じたそれぞれのボトムシェルの下側に必要な熱シールド、油圧管、又は燃料管が考えられる。

この場合、駆動コンセプトは特に、様々なエネルギ源を使用する様々な駆動システム、すなわち例えば内燃機関、ガスエンジン、電動モータ、燃料電池駆動又はハイブリッド駆動であると理解される。ボトムシェルの上側には、例えば空気管、メインハーネスなどの電気配線、又は例えばバッテリなどのそれぞれのエネルギ貯蔵装置、タンクなどを配置することができる。例えば制御機器をボトムシェルに固定することもできる。

それによって本発明により、例えば合体時に初めて実際のシェル又は自動車のその他のシェルとが連結される別個のフロアモジュールが提供されるので、このボトムシェルに特に好適に変形形態固有のユニットを装備することができる。したがって、このユニットを、例えば特に自動車の駆動コンセプトに応じて事前組立てで簡単にフロアモジュールに搭載することができる。それによって、経費が高いこの組立て作業を主組立てライン外の事前組立てで実施でき、それによって主組立てライン及び主ラインを著しく簡略化し、合理化することができる。更に、先行技術から公知のコンセプトとは異なり、本発明によるボトムシェルの選択によって、フロアモジュールを組立てる前に、フロアモジュールなしでも車体は自立し、全ての安全技術上の要件を満たすことが確実にされる。

このボトムシェルは好ましくは、メインフロア、又は場合により車両後部の領域の、そのために設けられた自動車の自立構造又はシェル内の凹部に挿入できるベースプレートとして形成される。

本発明の別の実施形態では、特にボトムシェルに配置された複数のユニットが、対応する自動車の駆動コンセプトに応じて設計されれば有利であることが判明している。まさにそれぞれの駆動コンセプトは、例えばそれぞれの配管の再配置又はエネルギ貯蔵装置に関する多様な調整を条件付けるので、それぞれのフロアモジュールの事前組立てでこの変形形態を再配置することは、主組立てラインの簡略化に特に有利に作用する。その際、事前組立てで特に人間工学的な利点を達成できる。

更に、変形形態の形成が事前組立てで行われるため、主組立てライン内の製造時間をほぼ一定に保つことができる。

本発明のフロアモジュールに関連して前述した利点は、請求項１に記載の方法にも当てはまる。この場合、請求項２に記載の方法は更に、フロアモジュールを自動車のシェルに配置する前にシャーシ及び駆動系に連結されることを特徴とする。それによって特に、変形形態形成が事前組立てで特に良好に促進されるので、自動車のシェルを少なくとも大幅な変形なしに製造することができる。

この場合、更なる利点は、対応する界接面で早くもフロアモジュールのユニットをシャーシと駆動系の側で連結可能であることにある。したがって例えば、フロアモジュール側の適宜の配管をシャーシ又は駆動系の側の対応する配管と連結することが可能である。更には、自動車のシェルとの実際の連結が行われる前に、フロアモジュール、シャーシ、及び駆動系の関連するユニットの相互作用を条件付ける適宜の機能テストを、これらの連結後に早くも実施することができる。

本発明のその他の利点、特徴及び詳細は、好ましい実施形態の以下の記載から、及び図面を参照して明らかになる。

いわゆる合体の目的で対応する自動車のそれぞれの対応するシェルと連結される前に、いわゆる合体準備の目的で互いに連結され、事前組立てされ、自動車の合体に続いてホイールが嵌め込まれ、対応する自動車のそれぞれのシャーシ、それぞれの駆動系及びフロアモジュールを事前組立てする組立てラインの概略斜視図である。 図１に示す組立てライン内での駆動系及びシャーシの事前組立ての概略斜視図である。 図１に示す組立てライン内でのフロアモジュールの事前組立ての概略斜視図である。 図１に示す組立てライン内での、シャーシ及び駆動系のそれぞれの対応するフロアモジュールとの合体準備の概略斜視図である。 図１に示す組立てライン内での、自動車のそれぞれのシャーシと対応するシェル及び駆動系、又は対応するフロアモジュールとの合体の概略斜視図である。 自動車のフロアモジュール、及びフロアモジュールがその領域に配置される適宜の受容口を有するシェルの可能な実施形態の概略斜視図である。 自動車にホイールがそこで取付けられる、合体後の図１の組立てラインの組立てステーションの概略斜視図である。 自動車のそれぞれのシェルに内装品がそこで装備される、図１の組立てラインの後続の主組立てラインの組立てステーションの概略斜視図である。 組立用に内装品のそれぞれのユニット及び構成部品が準備されている、主組立てラインのそれぞれの組立てステーションの更なる部分斜視図である。 内装品に続いて外殻を形成する要素が備えられる、シャーシ、駆動系、及び内装品が備えられた自動車のそれぞれのシェルの斜視図である。

図１は、自動車を組立てるための、以下により詳細に説明する主組立てラインの前に位置する組立てラインの概略斜視図である。この組立てライン１０を、図２から７を参照して更に説明する。

先ず図２を参照すると、対応する自動車のそれぞれの駆動系１４及びそれぞれのシャーシ１６の事前組立てを示す組立てライン１０の第１の領域１２が見て取れる。ここで図２は、領域１２を概略部分斜視図で示している。

図２から分かるように、組立てライン１０の領域１２は、自動車のそれぞれの駆動コンセプトに応じて備えられるそれぞれ異なる駆動機構又は駆動系１４を供給する装置１８を含んでいる。それぞれの駆動機構又は駆動系１４の供給装置１８の後方には、それぞれのシャーシ１６の前軸又は後軸用のそれぞれの供給装置１９、２０が見て取れる。前軸及び後軸の他に、更にシャーシ要素又は構成部品を供給することができる。

図２から分かるように、駆動系１４及びシャーシ１６の個々の構成部品は、組立てライン１０上で移送されるそれぞれの補助キャリヤ２２上に配置されている。これは対応するロボット２４を用いて行われる。

駆動系１４及びシャーシ１６のそれぞれの構成部品は、供給装置１８〜２０上に順次供給され、製造される自動車に対応して割り当てられるそれぞれの補助キャリヤ２２上に位置している。その際、駆動系１４及びシャーシ１６の個々の構成部品の順次の配置及び選択は、自動車のそれぞれの駆動コンセプトに応じて行われる。

図３を参照すると、特に組立てライン１０の第２の領域２６を示す更なる概略部分斜視図から分かるように、フロアモジュール２８の事前組立てが明らかになる。このフロアモジュール２８は、装備品３１として複数のユニット３２を配置可能なボトムシェル３０を含んでいる。これらのユニット３２は、対応する自動車のそれぞれの駆動コンセプトに応じて変形形態に固有のものであり、又は変形形態によって左右される。その際、ユニット３２は、個々の部品又は要素としても理解でき、アセンブリ又はサブアセンブリとしても理解できる。例えば、ボトムシェル３０が、好ましくはボトムシェル３０の下側に配置される熱シールド、油圧管、又は燃料管を具備することが考えられる。同様に、空気管並びにケーブルハーネスを、ボトムシェル３０の好ましくは上側に配置することも考えられる。加えて、ボトムシェル３０が、対応する駆動コンセプトに応じたエネルギ貯蔵装置、例えばタンク、バッテリなどを具備することが考えられる。自動車の対応する駆動コンセプトに応じて使用される対応する制御機器をボトムシェル３０に取付けることができる。フロアモジュール２８を完成するために、電気ユニット３２もボトムシェル３０に固定することができる。

その際、個々のユニット３２は、例えばロボット３３を使用してボトムシェル３０に取付けられる。この場合は、ユニット３２が例えば順次供給される棚３４が示されている。

図４を参照すると、組立てライン１０の第３の領域３６が概略部分斜視図に示されている。この第３の領域では、第１の領域１２で事前組立てされた駆動系１４並びにシャーシ１６と、第２の領域２６で事前組立てされたフロアモジュール２８とのいわゆる合体準備が行われる。その際、駆動系１４とシャーシ１６とを担持する補助キャリヤ２２が下方から案内され、上側では対応する移送装置３７を介してフロアモジュール２８が上から載置されることが分かる。このようにして、合体準備により、駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８の事前組立て配置がなされ、これは自動車のそれぞれの変形形態、又は自動車のそれぞれの駆動コンセプトに適応される。

図４には更に、例えば駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８の対応する構成部品及びユニット３２の連結をそこで行うことができる、更に別の組立てステーション３８が示されている。個々の構成部品とユニット３２との連結の他に、例えば配管又はタンクなどのエネルギ貯蔵装置の充填も可能である。更に、例えば電気制御機器を起動させることができる。それによって合体準備後に、個々の構成部品又はユニット３２が好適に供給される。

図５には組立てライン１０の第４の領域４０が示されており、ここでは、それぞれのシェル４２がいわゆる合体の目的で、事前に第３の領域３６で合体準備の目的で互いに組み合わされた、それぞれ関連する駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８に連結される。そのためにシェル４２は、対応してセットされたフロアモジュール２８用の対応する凹部を有している。駆動系１４及びシャーシ１６、並びにフロアモジュール２８も同様に自動車のシェル４２に連結される。シェル４２と連結後に、駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８を担持する役割を果たした補助キャリヤ２２は、再び第１の領域１２に戻される。ここで、このシェル４２は一般に乗用車の自立車体、又は自動車の自立構造であることに留意されたい。

前述のように、駆動コンセプトのそれぞれの変形形態は、駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８の対応する構成によって実施されるので、シェル４２は基本的に変形なしに形成される。このことは、駆動コンセプトにより必要な変形形態は、駆動系１４、シャーシ１６、及びフロアモジュール２８の事前組立てに、少なくとも実質的に前送りされることを意味する。

その際、ボトムシェル３０は、車両の長手方向から見て前後に対応する界接面を有しているので、ボトムシェル３０を前方で例えばペダルフロアパネル又は前端壁に、又は後方で車体後部の対応領域に固定することができる。

自動車のフロアモジュール２８及びシェル４２の可能な実施形態の概略斜視図を示す図６を参照すると、フロアモジュール２８に装備品３１を装備した後で、フロアモジュール２８をどのようにしてシェル４２の対応する受入開口６４内に嵌め込み可能であるかが分かる。その際、受入開口６４は基本的に対応するサイドシル部材６６によって、及び前後は対応する支持部材６８、７０によって構成されるので、フレーム状の受入開口６４が生じる。その際、サイドシル部材６６は、場合によってはボトムシェル３０の側部の対応するサイドシル部材６６によって補完することができる。

図６から更に、この場合は車体のシェル４２の一部だけが示されていることが分かる。したがってこの部分には、合体の前後に対応する付属部品、例えばルーフモジュールを取付けることができる。

フロアモジュール２８に敷設される対応する配管、ケーブルなどは、シェル４２の側で、又は駆動系１４及びシャーシ１６の側で簡単に界接面と連結することができる。それによって、経費がかさむ梱包や再配置を不要とすることができる。

図７は、自動車にホイールを取付ける組立てライン１０の更なる組立てステーション４４を示す。これは特に、車両の重量を受け、又は支持しなければならない搬送及び移送装置をなくすることができるという利点を有している。更に、キャリッジをこの組立てステーション４４から別のアセンブリ、特に、以下でより詳細に説明する主組立てラインによって進行させることができる。これは外部動力により、又は自動車自体の駆動機構により行うことができる。

図８及び９は、組立てライン１０に接続された主組立てライン４６の斜視図をそれぞれ示す。この場合は、従来の組立て方法とは異なり、合体に続いて先ずシェル４２への内装品４８の据付けが行われる。この内装品４８には特に、インストルメントパネル、座席システム、内装トリム、又はセンターコンソール、並びに例えばペダル、ハンドル、又はその他の別の装備などの複数の別の装置の据付けが含まれる。更に図９は、例えば対応する座席システム又はインストルメントパネルが組立てられるそれぞれの組立てステーション５０を示している。図８は更に、主組立てライン４６で例えばシェル４２のガラスの取付（グレージング）を行うことができることを示している。

最後に図１０は、内装品４８が既に取付られた自動車のシェル４２の概略斜視図を示す。内装品４８の他に、フロントウインドウ及びリアウインドウも嵌め込まれていることが分かる。しかし、これらは後の仕上げ段階で外殻と共に取付けることもできる。

主組立てラインでの別の方法プロセスで、自動車のシェル４２には内装品４８を装備した後、自動車の外殻を形成する複数の要素５２が取付けられる。これらの要素は、可動ドア又はフード又はフラップだけではなく、フェンダ、ルーフモジュール、前端及び後端モジュールなどの別の外板部品、又は別の外部部品であってよい。その際、自動車は好ましくは、シェル４２の全体が対応する外板要素５２によって外張りされるように形成される。すなわち、それによってシェル４２が合体のために送られる前に、シェル４２には防食を施すだけでよく、塗装は行わなくてもよいという利点が得られる。すなわち、領域全体が可視部分ではなく、外板要素５２によって覆われるため、これは節約になる。

自動車の機能要素の調整は、主組立てライン４６内で既に好適に行うことができるため、特に、主組立てライン４６の終端領域の範囲が縮小される。したがって、例えばシャーシの調整、ヘッドライトの調整又は較正、又は運転支援システム、特にシャーシ支援システムは、主組立てライン４６から事前組立てに移すことができる。それによって、例えば合体準備と関係して、又は合体の前後に機能要素の対応する調整を、事前組立ての領域で主組立てライン４６の前で検査することができる。同様に、自動車の自主的な移動が可能であることにより、対応するシャーシダイナモメータの上や、あるいは降雨試験の領域に移動することが可能である。

Claims (2)

1. 自動車のそれぞれのシェル（４２）が、対応するシャーシ（１６）と駆動系（１４）とを有するフロアモジュール（２８）を備える自動車の組立て方法であって、
   フロアモジュール（２８）がボトムシェル（３０）と共に使用され、前記シェル（４２）が前記ボトムシェル（３０）なしでも自立車体を形成し、前記ボトムシェル（３０）に、変形形態固有の複数のユニット（３２）を有する配置が事前組立てされ、続いて
   インストルメントパネルを含む内装品が据付けられる主組立ラインが実施され、
   前記変形形態固有の複数のユニット（３２）は、エネルギ貯蔵のためのユニットを含む
   ことを特徴とする方法。
2. 前記フロアモジュール（２８）が、自動車の前記シェル（４２）に配置される前に前記シャーシ（１６）及び前記駆動系（１４）に連結されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

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