JP6506331B2 - サスペンションアセンブリの組付け方法とその装置 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションアセンブリの組付け方法とその装置に関する。

特許文献１及び２に示されるように、サスペンション搭載において、車両の乗り心地を維持するために、吊り下げられた車体の下方までサスペンションアセンブリを持ち上げ、サスペンションアセンブリを上方の車体への圧縮して、完成車状態でサスペンションアセンブリの組付けを行っている（特許文献１の図３及び特許文献１の図７）。

特許第４５９５７９９号公報 特開２０１６−０３４８１３号公報

近年のサスペンションアセンブリの組付け方法では、サスペンションアセンブリを持ち上げる搭載ロボットを用いて、サスペンションアセンブリを車体へ搭載を行っている。しかし、サスペンションアセンブリの上方への圧縮の際の圧縮力不足や搭載ロボットの撓みを避けるため、補助リフターなどを使ってサスペンションアセンブリを支える必要があった。これに伴って、サスペンションアセンブリの組付けに、大型の設備や装置が必要となるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、サスペンションアセンブリの組付け設備の簡素化を実現できるサスペンションアセンブリの組付け方法とその装置を提供することにある。

本発明のサスペンションアセンブリの組付け方法は、基体及び前記基体に対して枢動可能に取り付けられたアーム部材を有するサスペンションアセンブリを車体へ組付けるサスペンションアセンブリの組付け方法であって、
支持体及び前記支持体に対して相対的に移動自在な可動部材を有するパレット上に、前記基体を前記支持体に固定しかつ前記可動部材に前記アーム部材が係合するように前記サスペンションアセンブリを組付けるパレット組付けステップと、
前記サスペンションアセンブリが前記車体の重量に相当する自重負荷がかかった際の姿勢となるように前記可動部材をして前記アーム部材を上方に押圧するステップと、
前記パレットを前記車体の下方から持ち上げ、前記サスペンションアセンブリを前記車体に当接させるステップと、
当該当接の後に前記可動部材による押圧を停止しつつ前記パレットを上昇させるステップと、
前記可動部材をして前記アーム部材を上方に押圧しつつ前記車体に前記サスペンションアセンブリを組付ける車体組付けステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のサスペンションアセンブリの組付け装置は、基体及び前記基体に対して枢動可能に取り付けられたアーム部材を有するサスペンションアセンブリを車体へ組付けるサスペンションアセンブリの組付け装置であって、
前記基体が固定される支持体及び前記支持体に対して相対的に移動自在であり、前記アーム部材に係合する可動部材を有するパレットを有し、
前記パレットは、前記可動部材を駆動して前記アーム部材を上方に押圧する第１姿勢と前記可動部材による押圧を停止して前記アーム部材を下方に下がる第２姿勢となす駆動装置を有することを特徴とする。

本発明による実施例１に係る後輪用のサスペンションアセンブリを示す平面図である。 図１の側面図である。 図２のｘ−ｘ線における断面図である。 本発明による実施例１に係る支持パレットを示す平面図である。 本発明による実施例１に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ非押圧状態）を示す正面図である。 本発明による実施例１に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ押圧状態）を示す正面図である。 本発明による実施例１のサスペンションアセンブリの組付け方法により車軸の位置が経時変化する様子を示すグラフである。 本発明による実施例１のサスペンションアセンブリが車体に接触する様子を示す正面図である。 本発明による実施例１のサスペンションアセンブリの車軸が下がる様子を示す正面図である。 本発明による実施例１のサスペンションアセンブリの車軸が押圧されて上がる様子を示す正面図である。 本発明による実施例２に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ非押圧状態）を示す正面図である。 本発明による実施例２に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ押圧状態）を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、実施例に係る後輪用のサスペンションアセンブリ１を示す平面図である。図２は、図１に示したサスペンションアセンブリ１の左側側面図である。なお、図面において、車体の前後方向をＴで、車軸の幅方向をＢで、車体の上下方向をＨで示している。

図１、図２に示すように、このサスペンションアセンブリ１は、車軸２を介して後輪（図示せず）を回転自在に支持すると共にデスクブレーキ３を保持するナックル４と、このナックル４を車体（図示せず）に連結するトレーリングアーム５と、車体（図示せず）に接するサブフレーム６と、ナックル４をサブフレーム６に連結するアッパーアーム７Ａ及びロアアーム７Ｂと、ナックル４に連結され車体（図示せず）に接するダンパ８と、ロアアーム７Ｂ及び車体（図示せず）に挟持されスプリング９と、を備えている。ダンパ８及びスプリング９はトレーリングアーム５、アッパーアーム７Ａ及びロアアーム７Ｂに減衰力及び弾性力をそれぞれ与える。なお、トレーリングアーム５、アッパーアーム７Ａ及びロアアーム７Ｂを含む部材をアーム部材とも称する。

ナックル４は、トレーリングアーム５の後側に連結部１１を介して回動可能に連結されている。また、ナックル４は、ロアアーム７Ｂ及びアッパーアーム７Ａの各外端部に設けられた連結部１２及び１３を介して回動可能に連結されている。

図１、図２に示すように、ナックル４に設けられたトレーリングアーム５及びロアアーム７Ｂに対する連結部１１及び１２は車軸２の下方に位置し、アッパーアーム７Ａに対する連結部１３は車軸２の上方に位置する。

図１、図２に示すように、ロアアーム７Ｂ及びアッパーアーム７Ａの各内端部には、サブフレーム６に回動可能に連結される連結部１４及び１５が設けられている。

トレーリングアーム５は、上面視で略円弧形状に形成されており、トレーリングアーム５の前端部には、車体に回動可能に連結される連結部１６が設けられており、この連結部１６には弾性部材が内蔵されている。サブフレーム６には、車体に組付けるための固着部１６，１７が設けられている。なお、他の連結部にも弾性部材が設けられている。基体に対して枢動可能に取り付けられたトレーリングアーム５を除くサスペンションアセンブリのナックル４等の部材は基体に相当する。

図２のｘ−ｘ線断面図である図３に示すように、断面が円形の連結部１６は、トレーリングアーム５の端部に固定される外筒３１と、内筒３２と、この内筒３２と外筒３１との間に渡されるゴム製の弾性部材３３とで構成される。弾性部材３３は外筒３１と内筒３２に加硫接着法などにより接着されている。内筒３２は、両端が外筒３１及び弾性部材３３より突出している。

弾性部材３３は、コンプライアンス・ブッシュとも呼ばれ、弾性変形する。よって、トレーリングアーム５の連結部１６の弾性部材３３は僅かではあるが当該車輪の前後移動などを許容し、乗り心地の改善に寄与する。弾性部材３３が円筒バネの役割を果たすため、内筒３２（図示するように車体７２にボルト及びナットで固定するとき）に対して外筒３１を相対的に捻ると、弾性部材３３に歪みエネルギーが蓄積される。

以上に述べたトレーリングアーム５を有するサスペンションアセンブリ１を支持すると共にトレーリングアーム５及び車軸２を上下動させる上下動機構を含む支持パレットの構造を次に説明する。

図４は本実施例に係る支持パレット４０を示す平面図である。図５は本実施例に係る支持パレット４０上にサスペンションアセンブリ１を組付けた状態におけるサスペンションアセンブリ１の車軸２を可動部材４３が押圧していない非押圧状態を示す正面図である。
図６は本実施例に係る支持パレット４０上にサスペンションアセンブリ１を組付けた状態におけるサスペンションアセンブリ１の車軸２を可動部材４３が押圧している状態を示す正面図である。

図４に示すように、支持パレット４０は、パレット４１と、このパレット４１に立設された支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を備える。支柱Ｐ１は、トレーリングアーム５の前端部を支持する。支柱Ｐ２、Ｐ３はサブフレーム６を支持する。

支持パレット４０は、支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に囲まれた位置に配置された上下動可能な可動部材４３をも備える。図５、図６に示すように、支持パレット４０は、パレット４１に設けられたリンク機構５２、立ち上げ部５３および横駆動シリンダＣＬ１を備える。横駆動シリンダＣＬ１は、リンク機構５２を介して立ち上げ部５３に対して可動部材４３を上方にスライド移動させるロッド５１を有する。可動部材４３はロアアーム７Ｂの外側端部の連結部１２近傍の下面に当接する。横駆動シリンダＣＬ１は、可動部材４３を駆動して非押圧状態（図５）からトレーリングアーム５の後端部及び車軸２を上方の押圧状態（図６）へ押圧する。

支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の上部受け部がサスペンションアセンブリ１を支持する支持体を果たすと共に、支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に囲まれる可動部材４３及び横駆動シリンダＣＬ１等が上下動機構を構成する。なお、図５、図６において、図４に示すパレット４１上にある支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を、他の要素を明確に示すために、省略してある。

次に、サスペンションアセンブリの組付け方法を説明する。

まず、図５に示すように、パレット４１上の支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と可動部材４３との上にサスペンションアセンブリ１を組み付ける（パレット組付けステップ）。そして、図６に示すように、サスペンションアセンブリ１が車体の重量に相当する自重負荷がかかった際の姿勢（１Ｇ姿勢：第１姿勢）となるように可動部材４３を動かしてトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を上方に押圧する（押圧ステップ）。この状態で、パレット４１ごとリフトロボット（図示せず）で把持する。

次に、図７のグラフに示すＡ時点までで、リフトロボットは車軸の１Ｇ姿勢の位置のままパレットごとサスペンションアセンブリを車体の組付け位置下方に移動する。

次に、図７のグラフに示すＡ時点にて、図８Ａに示すように、パレット４１を車体７２の下方から持ち上げ、サスペンションアセンブリ１に組み上げられたスプリング９の先端を車体７２に接触させる（当接ステップ）。なお、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃにおいて、図４に示すパレット４１上にある支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を、他の要素を明確に示すために、省略してある。

次に、図８Ｂに示すように、スプリング９の当接の後に可動部材４３による押圧を停止し、横駆動シリンダＣＬ１によって、可動部材４３を下方に動かしてトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を下げて、固定する。図７のグラフに示すＡ時点〜Ｂ時点の間に、徐々にトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を下げるとともに、パレット４１をサスペンションアセンブリ１ごと上昇させる（上昇ステップ）。この図７のグラフに示すＡ時点〜Ｂ時点の間に、図８Ｂに示すように、ダンパ８の上端が車体７２の所定位置に当接し、次いで、基準ピン（図示せず）も車体７２の所定位置に嵌合する。図７のグラフに示すＢ時点において、サスペンションアセンブリ１が車体の重量に相当する自重負荷がかからない際の姿勢（０Ｇ姿勢：第２姿勢）となる。この時の車体７２とサスペンションアセンブリ１全体の位置決めは、ＳＵＳ搭載基準穴とパレット４１上の搭載基準ピンを嵌合させることで行う。

次に、図８Ｃに示すように、図７のグラフに示すＢ時点〜Ｃ時点の間に、可動部材４３を駆動してトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を上方に押圧してトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を１Ｇ姿勢（Ｃ時点）まで戻して、この状態でパレット４１上のサスペンションアセンブリ１に負荷（これは車両重量分即ちタイヤが接地しそのタイヤとサスペンションアセンブリ１を介して車体７２がある状態であると、サスペンションアセンブリ１には車体７２重量の負荷がかかる１Ｇ負荷）をかける。この１Ｇ姿勢において車体７２にサスペンションアセンブリ１を組付ける（車体組付けステップ）。この状態にすることでサスペンションアセンブリ１を構成する弾性部品（コンプライアンス・ブッシュ等）を負荷状態で組付けることができる。

なお、この車体組付けステップにおいて、トレーリングアームの後端部（ロアアーム７Ｂ）をサブフレーム６に対して揺動させることできる（揺動ステップ）。揺動ステップは、図７のＣ時点以降の破線で示すように、１Ｇ負荷状態にセットする前段階で、弾性部材３３（図３）の捻りヒステリシスを減じる目的で１Ｇ負荷位置を中心に上下に揺動することができる。一定位置にセットされたら、ナットランナー（図示せず）で複数個所をボルト／ナットで締結する。

締結完了後、リフトロボットは、空きパレット４１をパレット４１の置き場所におろす。パレット４１はサスペンションアセンブリ１搭載場所に移動する。リフトロボットは次のパレット４１を受け取りに移動しパレット４１を受け取る。

尚、実施例では、サブフレーム６を含むが、サブフレーム６を含まないトーションビーム式形態のものにも本発明は適用できる。

このように、本実施例においてはサスペンションパーツをアセンブリする専用パレット４１上に組付ける。パレット４１にはサスペンションを完成車負荷状態（１Ｇ状態）に持ち上げる機構が搭載されている。リフトロボットでサスペンションを位置決めする際はスプリング９のバネ圧縮を行わない。搭載位置までリフトロボットにより位置決めし、搭載基準ピンを挿入したのちに、リフトロボットのサーボを落とし（現在位置保持）、パレット４１上の上下動機構によりサスペンションを完成車負荷状態に持ち上げる。この際にリフトロボットの状態位置を監視することで安全性と品質の確認を行いつつサブフレーム６の固着部１７、１８を車体７２に組付けることができる。

また、パレット４１に組付けたサスペンションアセンブリに完成車状態で１Ｇ状態前後の負荷を連続的にかける。すなわち揺動することでサスペンションアセンブリ１の弾性部材３３（図３）の捩じり（ヒステリシス）を無くしてから、１Ｇ負荷状態に保ちつつ車体７２に組付ける。

図９Ａは、本発明による実施例２に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ非押圧状態）を示す正面図である。図９Ｂは、本発明による実施例２に係る支持パレット上にサスペンションアセンブリを組付けた状態（サスペンションアセンブリ押圧状態）を示す正面図である。なお、図９Ａ、図９Ｂにおいて、図４に示すパレット４１上にある支柱Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を、他の要素を明確に示すために、省略してある。

実施例２は、図９に示すように、実施例１のリンク機構５２、可動部材４３、ロッド５１及び横駆動シリンダＣＬ１の組の一対に代えて、パレット４１上に設けられた単一横駆動シリンダＣＬ２と共通ロッド６１により左右アーム６３、７３にてトレーリングアーム５の後端部（ロアアーム７Ｂ）を上下駆動する以外、実施例１と同様の構成を有する。

本発明によれば、リフトロボットによるワーク把持に伴う撓みが解消される。リフトロボットのサーボを落とす時間だけ消費電力が削減される。また、本発明によれば、サスペンションアセンブリを支える補助リフターの省略により設備の簡素化される。また、本発明によれば、サスペンションの高さを仕向地・派生毎に変化させることによる品質（乗り心地）が向上する。また、本発明によれば、車種にかかわらず、サスペンションアセンブリの車体への組付け前に、負荷をサスペンションアセンブリにかけることでサスペンションアセンブリ単体での品質確認及び捩じりヒステリシスを考慮した組付けが確実にできる。

１ サスペンションアセンブリ
５ トレーリングアーム
６ サブフレーム
８ ダンパ
９ スプリング
１６ 連結部
３３ 弾性部材
４０ 支持パレット
４１ パレット
４３ 可動部材
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 支柱
７２ 車体

Claims (3)

1. 基体及び前記基体に対して枢動可能に取り付けられたアーム部材を有するサスペンションアセンブリを車体へ組付けるサスペンションアセンブリの組付け方法であって、
   支持体及び前記支持体に対して相対的に移動自在な可動部材を有するパレット上に、前記基体を前記支持体に固定しかつ前記可動部材に前記アーム部材が係合するように前記サスペンションアセンブリを組付けるパレット組付けステップと、
   前記サスペンションアセンブリが前記車体の重量に相当する自重負荷がかかった際の姿勢となるように前記可動部材をして前記アーム部材を上方に押圧するステップと、
   前記パレットを前記車体の下方から持ち上げ、前記サスペンションアセンブリを前記車体に当接させるステップと、
   当該当接の後に前記可動部材による押圧を停止しつつ前記パレットを上昇させるステップと、
   前記可動部材をして前記アーム部材を上方に押圧しつつ前記車体に前記サスペンションアセンブリを組付ける車体組付けステップと、
   を含むことを特徴とするサスペンションアセンブリの組付け方法。
2. 前記車体組付けステップにおいて、前記アーム部材を前記基体に対して揺動させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアセンブリの組付け方法。
3. 基体及び前記基体に対して枢動可能に取り付けられたアーム部材を有するサスペンションアセンブリを車体へ組付けるサスペンションアセンブリの組付け装置であって、
   前記基体が固定される支持体及び前記支持体に対して相対的に移動自在であり、前記アーム部材に係合する可動部材を有するパレットを有し、
   前記パレットは、前記可動部材を駆動して前記アーム部材を上方に押圧する第１姿勢と前記可動部材による押圧を停止して前記アーム部材を下方に下がる第２姿勢となす駆動装置を有することを特徴とするサスペンションアセンブリの組付け装置。