JP4486510B2 - サッシュ部材把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、サッシュ部材把持装置に関するものである。

従来の自動車用ドアのドアガラスをガイドするサッシュ部材として、ドアガラスの前縁と後縁をガイドするものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−６９８６５号公報

特許文献１の図２を以下の図１３で説明する。なお、符号は振り直した。
図１３は従来の自動車用ドアの組立途中の状態を示す側面図であり、自動車用ドア２００は、アウタパネル部２０１と、このアウタパネル部２０１の車室側に取付けるインナパネル部２０２とからなる。

アウタパネル部２０１は、下部を構成するドアアウタパネル２０４と、このドアアウタパネル２０４の上部に取付けたドアフレーム２０５とを備え、ドアアウタパネル２０４に、インナパネル部２０２を挿入するための切欠き２０６を形成したものである。

インナパネル部２０２は、ドアインナパネル２０７を備え、このドアインナパネル部２０７に、ドアガラス２１２、ドアガラス２１２の前縁をガイドするドアガラスガイド２１４が組付けられる。

ドアガラス２１２は、後縁にコーナーピース２１６を備え、アウタパネル部２０１にインナパネル部２０２を取付けた状態では、コーナーピース２１６がドアフレーム２０５内のドアガラスランに嵌合することで、昇降時のドアガラス２１２がガイドされる。

ドアガラス２１２は、その後縁上部がコーナーピース２１６を介してドアフレーム２０５側にガイドされるが、ドアガラス２１２の後縁下部はガイドされていないため、ドアガラス２１２の後縁下部が、例えば紙面の表裏方向に振れてドアガラス２１２の昇降に支障をきたしたり、異音の発生の原因となることがある。

そこで、ドアガラス２１２の後縁下部のガイドを確実にするためにドアフレーム２０５の後部下方に、例えば、想像線で示すロアサッシュ２２０を設けることが考えられる。
このロアサッシュ２２０をドアアウタパネル２０４に、例えば、ロボットを用いて取付ける場合、ロボットでロアサッシュ２２０を把持する装置は、コスト、生産性の観点から、簡単な構造で、汎用性が高く、迅速に且つ安定的に把持できることが求められる。

本発明の目的は、構造が簡単で、汎用性に富み、サッシュ部材を迅速且つ安定的に把持できるサッシュ部材把持装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、断面がほぼ凹字形状の溝を有するサッシュ部材を把持するサッシュ部材把持装置において、溝の側壁間の距離よりも全長が大きく且つ駆動源により回動自在にされることで回動時に側壁に押圧される回動押圧手段と、駆動源側に設けられるとともに、回動押圧手段による側壁の押圧時に、溝内に位置し、少なくとも一方の側壁に当接自在でサッシュ部材を他のサッシュ部材に位置決め可能なサッシュ位置決め部材と、
を備えたことを特徴とする。

サッシュ部材把持装置は、駆動源により回動自在とした回動押圧手段と、溝の少なくとも一方の側壁に当接自在としたサッシュ位置決め部材とからなる、構造が簡単な装置である。回動押圧手段を駆動源で回動させてサッシュ部材の側壁を押圧するため、溝の両側に位置する側壁間の距離が異なるサッシュ部材でも把持が可能である。回動押圧手段を回動させるだけであるから、把持が迅速に行え、回動押圧手段に加えてサッシュ位置決め部材でもサッシュ部材を支持できる。

サッシュ部材の断面がほぼ凹字形状の溝の側壁の距離がサッシュ部材によって異なる場合でも、回動押圧手段が把持するサッシュ部材の側壁の距離に対応して把持することができ、サッシュ部材把持装置の汎用性が高く、溝の側壁の距離の異なるサッシュ部材毎に把持装置を準備する必要がない。また、サッシュ部材把持装置を、回動押圧手段とサッシュ位置決め部材とから構成したため、サッシュ部材把持装置の構造を簡単にすることができる。以上より、サッシュ部材把持装置のコストを抑えることができる。

また、駆動源で回動押圧手段を回動させるだけでサッシュ部材を迅速に把持することができ、自動車用ドアを製造する際の生産性を向上させることができる。更に、少なくとも一方の側壁に当接自在なサッシュ位置決め部材を設けるので、把持したサッシュ部材を位置決め部材で支持することができ、サッシュ部材を安定させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るサッシュ部材把持装置及び自動車用ドアの側面図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は自動車用ドアを取付ける車両の前方を表す。）であり、自動車用ドア１０の内側にロアサッシュ１１をサッシュ部材把持位置決め装置１２（以下、単に「位置決め装置１２」と記す。）で取付けることを示す。
位置決め装置１２は、ロアサッシュ１１を把持する第１把持装置２６及び第２把持装置３３を備える（詳細は後述する）。

自動車用ドア１０は、アウタパネル１４と、このアウタパネル１４の車室側に取付けたインナパネル１５と、これらのアウタパネル１４及びインナパネル１５の上部に取付けたアッパサッシュ１６とを備える。

ロアサッシュ１１は、昇降時のドアガラス（不図示）の後縁をガイドするために、アッパサッシュ１６の後辺１６ａの延長上に連続するようにアウタパネル１４とインナパネル１５との間に配置するとともに、上端を後辺１６ａに連結し、下端をインナパネル１５の後壁１５ａに取付けた部材である。

位置決め装置１２は、搬送装置２１の先端に取付けたものであり、ロアサッシュ１１を把持した状態の位置決め装置１２を搬送装置２１で、矢印で示すように、インナパネル１５に開けた開口部１５ｂから内部に挿入し、位置決め装置１２でロアサッシュ１１をアッパサッシュ１６の後辺１６ａに対して位置決めする。ロアサッシュ１１の位置決め後は、ボルトでロアサッシュ１１をインナパネル１５に固定する。

図２は本発明に係る位置決め装置の側面図であり、位置決め装置１２は、搬送装置２１に力覚センサ２３を介して取付けた機台２５と、ロアサッシュ１１を把持するために機台２５の端部に取付けた第１把持装置２６と、この第１把持装置２６に設けた回転軸２７にスイング自在に取付けた第１フローティング機構２８と、回転軸２７に球面滑り軸受３１により可動自在に取付けた第２フローティング機構３２と、ロアサッシュ１１を把持するために第２フローティング機構３２の端部に取付けた第２把持装置３３と、この第２把持装置３３の近傍の第２フローティング機構３２から延ばした延長部材３４と、この延長部材３４の先端部に取付けた嵌合位置決め部材３６とからなる。

力覚センサ２３は、互いに直交する３つの軸のそれぞれの軸方向の力及びそれらの軸回りのトルクを検出するものであり、この力覚センサ２３で検出した各軸方向の力、各軸回りのトルクに基づいて搬送装置２１の作動を図示せぬ制御装置で制御し、位置決め装置１２の姿勢を制御する。

図３は本発明に係る位置決め装置の要部を示す断面図であり、位置決め装置１２の機台２５は、平板状のベース部４１と、このベース部４１に一体に形成した筒状部４２とからなる。

第１把持装置２６は、機台２５のベース部４１に取付けた油圧モータ４４と、この油圧モータ４４の出力軸４５に止めねじ４６，４６で取付けた回転軸２７と、この回転軸２７の先端に取付けた把持片４７と、油圧モータ４４に接続した油圧配管４８，４８（一方の符号４８のみ示す。）とからなり、回転軸２７は、機台２５の筒状部４２にブッシュ５１を介して保持される。

第１フローティング機構２８は、機台２５の筒状部４２にブッシュ５３を介してスイング自在に取付けた本体部５４と、この本体部５４に取付けた第１ロック機構５６、第２ロック機構５７及びセンタリング機構５８とからなる。

第１ロック機構５６は、機台２５に対する第１フローティング機構２８のフローティング（スイング）をロックするものであり、機台２５にボルト６１で取付けた第１ロックピン６２と、本体部５４に取付けた第１シリンダ部６３と、この第１シリンダ部６３で駆動されるとともに第１ロックピン６２に係合する第１ロック部材６４と、第１シリンダ部６３に油圧を供給する油圧配管６６，６６（一方の符号６６のみ示す。）とからなる。なお、６７は本体部５４に開けた円弧状長穴であり、第１ロックピン６２に対する本体部５４のスイングを許容する部分である。

第２ロック機構５７は、第１フローティング機構２８に対する第２フローティング機構３２のフローティングをロックするものであり、第２フローティング機構３２にボルト６８で取付けた第２ロックピン７１と、第１フローティング機構２８の本体部５４に取付けた第２シリンダ部７２と、この第２シリンダ部７２で駆動されるとともに第２ロックピン７１に係合する第２ロック部材７３と、第２シリンダ部７２に油圧を供給する油圧配管７４，７４とからなる。

センタリング機構５８は、第１フローティング機構２８に対する第２フローティング機構３２のセンタリングを行うものであり、本体部５４に設けた凹部７６と、この凹部７６の開口部に取付けたテーパ部材７７と、このテーパ部材７７に接するテーパ面を備え、第２フローティング機構３２に取付けたセンタリング片７８と、このセンタリング片７８をテーパ部材７７に押し付けるために凹部７６の底とセンタリング片７８との間に介在させたスプリング８１とからなる。なお、８３は第２フローティング機構３２にセンタリング片７８を取付けるボルトである。

第２フローティング機構３２は、回転軸２７に取付けた球面滑り軸受３１と、この球面滑り軸受３１に止め機構８５を介して取付けた本体部８６とからなる。
球面滑り軸受３１は、内輪９１と、この内輪９１の外面（球面の一部を構成する部分である）に内面（球面の一部を構成する部分である）を滑り自在に嵌合させた外輪９２とからなる。なお、９３，９３は内輪９１を回転軸２７に固定する止め輪である。

止め機構８５は、本体部８６に開けた穴部８６ａに外輪９２を嵌合させたときに外輪９２及び本体部８６を挟み込む２枚の環状プレート９５，９５と、これらの環状プレート９５，９５を本体部８６に固定する複数のリベット９６とからなる。なお、９７，９７は本体部８６に延長部材３４を取付けるボルトである。

第２把持装置３３は、本体部８６に取付けた油圧モータ１０１と、この油圧モータ１０１の出力軸１０２に止めねじ１０３，１０３で取付けた回転軸１０４と、この回転軸１０４の先端に取付けた把持片４７とからなる。なお、１０７，１０７（一方の符号１０７のみ示す。）は油圧モータ１０１に接続した油圧配管、１０８は回転軸１０４を回転自在に保持する保持部材である。

図４は図２の４矢視図であり、第１フローティング機構２８及び第２フローティング機構３２のフローティングの軸となる回転軸２７と、機台２５に対する第１フローティング機構２８のフローティング（スイング）をロックする第１ロック機構５６と、第１フローティング機構２８に対する第２フローティング機構３２のフローティングをロックする第２ロック機構５７とを示す。

第１ロック機構５６の第１ロック部材６４は、Ｖ字形状の切欠き６４ａを備え、この切欠き６４ａに第１ロックピン６２を係合させて第１フローティング機構２８をロックする。第２ロック機構５７の第２ロック部材７３は、Ｖ字形状の切欠き７３ａを備え、この切欠き７３ａに第２ロックピン７１を係合させて第２フローティング機構３２をロックする。

図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る把持装置の説明図であり、（ａ）は図３の５−５線断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。（ａ）では、ロアサッシュ１１を実線と二点鎖線で表した。
（ａ）において、第１把持装置２６の把持片４７は、回転軸２７に２本の止めねじ１１１，１１１で取付けたものであり、把持片４７は、ロアサッシュ１１を把持しないときには、ロアサッシュ１１の側壁１１ａ，１１ｂにほぼ平行な位置で停止している。

把持片４７の全長をＬとし、側壁１１ａ，１１ｂ間の距離をＤとすると、Ｌ＞Ｄとなる。なお、４７ａ，４７ａは把持片４７の端部に設けた傾斜部であり、把持するときに側壁１１ａ，１１ｂに当たる部分である。

（ｂ）において、把持片４７は、回転軸２７の先端に設けた凹部２７ａに嵌合した部材であり、把持片４７を貫通する２本の止めねじ１１１，１１１で回転軸２７に固定する。
ロアサッシュ１１は、側壁１１ａ，１１ｂと、回転軸２７又は把持片４７を当てる底壁１１ｃとからなる断面がほぼコ字形状の部材であって、凹字形状の溝１１２を有し、内側にドアガラスと摺動するゴム製のランチャンネルを嵌めたときにそのランチャンネルの抜け止めとする突部１１ｄ，１１ｅを側壁１１ａ，１１ｂにそれぞれ形成したものである。

図６は本発明に係る位置決め装置の先端部を示す側面図（一部断面図）であり、嵌合位置決め部材３６は、延長部材３４にボルト１１３，１１３で取付けた支持部材１１４と、この支持部材１１４で支持した円柱状のバー１１５と、このバー１１５の先端にボルト１１６で取付けた位置決め片１１７とからなる。

支部部材１１４は、第１部材１２１と、この第１部材１２１の端部にバー１１５を挟むために２本のボルト１２２，１２２（一方の符号１２２のみ示す。）で取付けた第２部材１２３とからなり、ボルト１２２，１２２を弛めたときにバー１１５の軸心回りの取付角度が変えられるようにしたものであり、これにより、位置決め片１１７の向きを変更することが可能となる。
位置決め片１１７は、矩形断面部１１７ａと、四角錐の一部を構成するテーパ部１１７ｂとからなり、矩形断面部１１７ａがロアサッシュ１１の一端部１１ｈに嵌合する。

図７は図６の７矢視図であり、位置決め片１１７の矩形断面部１１７ａの側面１１７ｆがロアサッシュ１１の側壁１１ａに当たった状態を示す。矩形断面部１１７ａの側面１１７ｇとロアサッシュ１１の側壁１１ｂとの間には小さな隙間がある。
ここでは、ロアサッシュ１１の形状が図５（ｂ）に示したものと異なるが、これは、ロアサッシュ１１の各部の形状が長さ方向に徐々に異なるからである。

図８は図２の８矢視図であり、ロアサッシュ１１は、曲面状に形成したドアガラスをガイドするために湾曲した形状に形成した部材であるため、第１把持装置２６の回転軸２７と第２把持装置３３の回転軸１０４とのそれぞれの軸心を結ぶ直線を直線１２６とし、回転軸１０４の軸心と位置決め片１１７の矩形断面部１１７ａの中心とを結ぶ直線を直線１２７としたときに、直線１２６と直線１２７とは角度θだけ傾いた状態にある。

即ち、図２に戻って、第２フローティング機構３２の延長部材３４は、本体部８６に角度θだけ傾けて取付けてある。このように、第２フローティング機構３２では、湾曲の程度の異なるロアサッシュに対応できるように、本体部８６と延長部材３４との角度が変更可能な構造を採用する。

以上に述べた第１フローティング機構２８と第１ロック機構５６、第２フローティング機構３２と第２ロック機構５７の作用を次に説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１フローティング機構及び第１ロック機構の作用を示す作用図である。
（ａ）は、機台２５に対して、第１フローティング機構２８が回転軸２７を中心にして角度αだけフローティング、即ち、スイングした状態を示す。このとき、第１ロックピン６２は円弧状長穴６７の端部に当たった状態にあり、上記の角度αが第１フローティング機構２８の最大スイング角である。

（ｂ）は、第１ロック機構５６を作動させる、即ち、第１シリンダ部６３に油圧を供給し、第１ロック部材６４を前進、即ち、図の上方に移動させ、第１ロック部材６４の切欠き６４ａを第１ロックピン６２に係合させ、第１ロックピン６２をＶ字形状の切欠き６４ａの中心に移動させ、機台２５に対して第１フローティング機構２８を所定位置に移動させるとともに、第１フローティング機構２８をロック、即ちフローティングを解除した状態を示す。

図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２フローティング機構及び第２ロック機構の作用を示す作用図である。
（ａ）は、第１フローティング機構２８、詳しくは本体部５４に対して、第２フローティング機構３２が回転軸２７を中心にして角度βだけフローティング、即ち、スイングした状態を示す。このとき、第２ロックピン７１は本体部５４の端部に設けたＵ字状切欠き部５４ａの内面５４ｂに当たった状態にあり、上記の角度βが第１フローティング機構２８に対する第２フローティング機構３２の最大スイング角である。

また、第２フローティング機構３２は、機台２５及び第１フローティング機構２８に対して、球面滑り軸受３１（図３参照）を支点として紙面の表裏方向にもフローティング可能としたものである。

（ｂ）は、第２ロック機構５７を作動させる、即ち、第２シリンダ部７２に油圧を供給し、第２ロック部材７３を前進、即ち、図の上方に移動させ、第２ロック部材７３の切欠き７３ａを第２ロックピン７１に係合させ、第２ロックピン７１をＶ字形状の切欠き７３ａの中心に移動させ、本体部５４に対して第２フローティング機構３２を所定位置に移動させるとともに、第２フローティング機構３２をロック、即ちフローティングを解除した状態を示す。

次に、ロアサッシュ１１の位置決め要領を説明する。
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るロアサッシュの位置決め要領を示す第１作用図である。
（ａ）において、第１把持装置の油圧モータを作動させ、回転軸２７を矢印で示すように回転させて把持片４７の傾斜部４７ａ，４７ａでそれぞれロアサッシュ１１の側壁１１ａ，１１ｂを押付け、ロアサッシュ１１を把持する。

（ｂ）は（ａ）に示したロアサッシュ１１の把持状態を示す。ロアサッシュ１１には突部１１ｄ，１１ｅが形成されているため、把持状態にあるロアサッシュ１１が把持片４７から外れることがない。上記の（ａ），（ｂ）に示したのと同様に、第２把持装置でロアサッシュ１１を把持する。
（ｃ）は、位置決め片１１７の側面１１７ｆがロアサッシュ１１の側壁１１ａ、詳しくは突部１１ｄに当たった状態を示す。

図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るロアサッシュの位置決め要領を示す第２作用図である。
（ａ）において、アッパサッシュ１６の後辺１６ａの下端部に備える連結片１３１に、把持状態のロアサッシュ１１の位置決め片１１７を近接させる。このとき、第１フローティング機構２８（図９参照）及び第２フローティング機構３２（図１０参照）はフローティングをロックさせた状態にある。

（ｂ）において、第１フローティング機構２８及び第２フローティング機構３２のフローティングロックを解除（即ち、フローティング状態とする）し、位置決め片１１７をアッパサッシュ１６内に挿入する。（ａ）に示したように、ロアサッシュ１１側の中心線１３５とアッパサッシュ１６側の中心線１３６とにずれ（δはずれ量である。）がある場合には、第１フローティング機構及び第２フローティング機構のフローティングによって、矢印Ａで示すように、ロアサッシュ１１及び位置決め片１１７が角度γだけ傾く。このとき、ロアサッシュ１１の一端部１１ｈは、連結片１３１の雌テーパ部１３１ａに当たった状態にある。

ロアサッシュ１１及び位置決め片１１７を更に、アッパサッシュ１６側へ移動させると、（ｃ）に示すように、ロアサッシュ１１の一端部１１ｈは連結片１３１に嵌合する。ここで、第１フローティング機構２８及び第２フローティング機構３２のフローティングをロックすると、ロアサッシュ１１に大きな反力が発生するために、この反力を検出した力覚センサからの信号によって、搬送装置は、ロアサッシュ１１を矢印Ｂで示すようにスイングさせ、位置決め装置は、アッパサッシュ１６の端部１６ｂに対してロアサッシュ１１の一端部１１ｈを連続するように位置決めする。この状態でロアサッシュ１１の他端部側を自動車用ドアのインナパネルにボルトで固定する。
（ｄ）は（ｃ）の状態から位置決め装置を待避させて、位置決め片１１７を外した状態を示す。

以上の図３、図５（ａ），（ｂ）及び図１１に示したように、本発明は、断面がほぼ凹字形状の溝１１２を有するサッシュ部材としてのロアサッシュ１１を把持するサッシュ部材把持装置としての第１把持装置２６及び第２把持装置３３において、溝１１２の側壁１１ａ，１１ｂ間の距離Ｄよりも全長Ｌが大きく且つ駆動源としての油圧モータ４４，１０１により回動自在にされることで回動時に側壁１１ａ，１１ｂに押圧される回動押圧手段としての把持片４７と、油圧モータ４４，１０１側に設けられるとともに、把持片４７による側壁１１ａ，１１ｂの押圧時に、溝１１２内に位置し、少なくとも一方の側壁１１ａ、詳しくは、突部１１ｄ（又は側壁１１ｂ）に当接自在でロアサッシュ１１を他のサッシュ部材としてのアッパサッシュ１６に位置決め可能なサッシュ位置決め部材としての位置決め片１１７と、を備えたことを特徴とする。

ロアサッシュ１１の断面がほぼ凹字形状の溝１１２の側壁１１ａ，１１ｂの距離Ｄがロアサッシュによって異なる場合でも、把持片４７が把持するロアサッシュの側壁の距離に対応して把持することができ、第１把持装置２６及び第２把持装置３３の汎用性が高く、溝の側壁の距離の異なるサッシュ部材毎に把持装置を準備する必要がない。また、第１把持装置２６及び第２把持装置３３を、把持片４７と位置決め片４７とから構成したため、第１把持装置２６及び第２把持装置３３の構造を簡単にすることができる。以上より、第１把持装置２６及び第２把持装置３３のコストを抑えることができる。

また、油圧モータ４４，１０１で把持片４７を回動させるだけでロアサッシュ１１を迅速に把持することができ、自動車用ドア１０（図１参照）を製造する際の生産性を向上させることができる。更に、少なくとも一方の側壁１１ａ（又は側壁１１ｂ）に当接自在な位置決め片１１７を設けるので、把持したロアサッシュ１１を位置決め片１１７で支持することができ、ロアサッシュ１１を把持してから自動車用ドア１０に取付けるまで、ロアサッシュ１１を安定に支持することができる。

尚、本実施形態では、図５（ａ），（ｂ）に示したように、第１把持装置２６の回転軸２７と把持片４７とを別体とし、回転軸２７に把持片４７を止めねじ１１１で取付けたが、これに限らず、回転軸２７に把持片４７を溶接等により結合してもよいし、又は、回転軸に把持片を一体に形成してもよい。

本発明のサッシュ部材把持装置は、自動車用ドアにロアサッシュを取付けるのに好適である。

本発明に係るサッシュ部材把持装置及び自動車用ドアの側面図である。 本発明に係る位置決め装置の側面図である。 本発明に係る位置決め装置の要部を示す断面図である。 図２の４矢視図である。 本発明に係る把持装置の説明図である。 本発明に係る位置決め装置の先端部を示す側面図である。 図６の７矢視図である。 図２の８矢視図である。 本発明に係る第１フローティング機構及び第１ロック機構の作用を示す作用図である。 本発明に係る第２フローティング機構及び第２ロック機構の作用を示す作用図である。 本発明に係るロアサッシュの位置決め要領を示す第１作用図である。 本発明に係るロアサッシュの位置決め要領を示す第２作用図である。 従来の自動車用ドアの組立途中の状態を示す側面図である。

符号の説明

１１…サッシュ部材（ロアサッシュ）、１１ａ，１１ｂ…側壁、１６…他のサッシュ部材（アッパサッシュ）、２６，３３サッシュ部材把持装置（第１把持装置、第２把持装置）、４４，１０１…駆動源（油圧モータ）、４７…回動押圧手段（把持片）、１１２…溝、１１７…サッシュ位置決め部材（位置決め片）、Ｄ…溝の側壁間の距離、Ｌ…把持片の全長。

Claims (1)

1. 断面がほぼ凹字形状の溝を有するサッシュ部材を把持するサッシュ部材把持装置において、
   前記溝の側壁間の距離よりも全長が大きく且つ駆動源により回動自在にされることで回動時に前記側壁に押圧される回動押圧手段と、
   前記駆動源側に設けられるとともに、前記回動押圧手段による前記側壁の押圧時に、前記溝内に位置し、少なくとも一方の前記側壁に当接自在で前記サッシュ部材を他のサッシュ部材に位置決め可能なサッシュ位置決め部材と、
   を備えたことを特徴とするサッシュ部材把持装置。

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