JP5777101B2 - フロントエンドモジュールの組付方法及び搬送台車 - Google Patents

Description

本発明は、車体に設けられた一対のフロントサイドメンバーにフロントエンドモジュールを組み付けるための方法及びこれに用いられる搬送台車に関する。

自動車の前部の組付工程では、例えば図８に示すように、車体Ｂから前方に突出した一対のフロントサイドメンバーＳ、Ｓの先端にラジエータサポートユニットＭ１やバンパーレインフォースＭ２を組み付け（図８（ａ）参照）、その後、一対のフロントサイドメンバーＳ、ＳにエンジンＥが組み付けられる（図８（ｂ）参照）。この場合、図９に示すように、作業者Ｇは、ラジエータサポートユニットＭ１やバンパーレインフォースＭ２の手前側（図９の右側）に立ってエンジンＥの組み付け作業を行う必要があるため、作業者Ｇは腰を曲げた負担の大きい姿勢で作業を行う必要があると共に、ラジエータサポートユニットＭ１等の手前側に、作業者Ｇが立つことができる十分なスペースが必要となる。

そこで、最近は、図１０に示すように、一対のフロントサイドメンバーＳ、Ｓにエンジンを搭載し（図１０（ａ）参照）、その後、一対のフロントサイドメンバーＳ、Ｓの先端に、ラジエータサポートユニットＭ１等をモジュール化したフロントエンドモジュールＭを組み付けることがある（図１０（ｂ）参照）。この場合、フロントエンドモジュールＭを組み付けるまでは、フロントサイドメンバーＳ、Ｓの先端がオープン構造となっているため、図１１に示すように作業者ＧがフロントサイドメンバーＳ、Ｓの間に入ってエンジンＥの組み付け作業を行うことができる。このため、作業者Ｇの腰曲げの負担が低減されると共に、組付作業のために車体の前方に確保すべき作業スペースを縮小できる。

しかし、図１０（ａ）のようなオープン構造のフロントサイドメンバーＳ、Ｓは、先端が位置決めされていない状態であるため、フロントサイドメンバーＳとフロントエンドモジュールＭとの位置合わせが困難となり、両者の組み付けが困難となる。

例えば特許文献１には、一対のフロントサイドメンバーにフロントエンドモジュールを組み付けるに際し、フロントサイドメンバーに位置決め治具を装着する方法が示されている。

特開２００３−２２６６号公報

しかし、フロントサイドメンバーのような大型部品に治具を装着する作業は容易ではなく、装着に工数がかかるため、組付工程のタクトアップの問題があった。特に、フロントエンドモジュールを組み付ける前のオープン構造のフロントサイドメンバーにエンジンを搭載すると、フロントサイドメンバーが大きく撓むため、治具の装着が困難となる。

本発明は、オープン構造のフロントサイドメンバーへのフロントエンドモジュールの組付を容易化することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、車体に設けられた一対のフロントサイドメンバーの先端にフロントエンドモジュールを組み付けるための方法であって、オープン構造の一対のフロントサイドメンバーにエンジンを組み付ける工程と、フロントエンドモジュールを搬送台車に搭載して一対のフロントサイドメンバーに対する組付位置まで搬送する工程と、搬送台車に設けられたクランプ装置で、一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプすることにより、一対のフロントサイドメンバーの車幅方向間隔を矯正すると共に、フロントエンドモジュールを一対のフロントサイドメンバーに対する組付位置に位置決めする工程と、一対のフロントサイドメンバーの先端にフロントエンドモジュールを組み付ける工程とを順に経て行われる。

本発明者らは、オープン構造のフロントサイドメンバーにエンジンを搭載すると、一対のフロントサイドメンバーは、常に車幅方向間隔が広がる方向に撓むことを経験により見出した。従って、フロントエンドモジュールを搬送する搬送台車にクランプ装置を設け、このクランプ装置で一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプすることで、フロントサイドメンバーに治具を装着することなく、一対のフロントサイドメンバーを所定の車幅方向間隔に矯正すると共に、フロントエンドモジュールを一対のフロントサイドメンバーに対する組付位置に位置決めすることができる。

また、上記の組付方法において、搬送台車のクランプ装置で一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプした状態で、フロントエンドモジュールを搭載した搬送台車の台車本体を、クランプ装置に対して車幅方向にスライドさせれば、一対のサイドメンバーを所定の車幅方向間隔に維持しながら、一対のフロントサイドメンバーとフロントエンドモジュールとの車幅方向位置を微調整することができる。

以上のように、本発明によれば、オープン構造のフロントサイドメンバーを、治具を装着することなく所定の車幅方向寸法に設定することができるため、フロントエンドモジュールをフロントサイドメンバーに対して容易に組み付けることができる。

搬送台車の正面図である。 上記搬送台車の側面図である。 上記搬送台車の保持手段の平面図である。 上記搬送台車のクランプ装置の平面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係るフロントエンドモジュールの組付方法を示す平面図である。 他の実施形態に係る搬送台車のクランプ装置の平面図である。 図６のクランプ装置の変形例を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、従来のフロントエンドモジュールの組付方法を示す平面図である。 図８（ｂ）のエンジン組付工程を作業者が行う様子を示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、従来のフロントエンドモジュールの組付方法を示す平面図である。 図１０（ａ）のエンジン組付工程を作業者が行う様子を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す搬送台車１は、フロントエンドモジュールＭ（以下、「モジュールＭ」と言う。）を搭載して搬送するものである。本実施形態のモジュールＭは、下方に開口した略コの字形状のラジエータサポートユニットＭ１（以下、「ラジサポユニットＭ１」と言う。）と、ラジサポユニットＭ１の高さ方向中間部に設けられ、車幅方向に延びるバンパーレインフォースＭ２と、ラジサポユニットＭ１の下部に掛け渡して組み付けられたフェンダーＭ３と、ラジサポユニットＭ１に取り付けられたラジエータ（図示省略）とをモジュール化したものである。搬送台車１は、モジュールＭが搭載される台車本体１０と、台車本体１０上のモジュールＭを保持する保持手段２０と、一対のフロントサイドメンバーＳ、Ｓ（以下、「サイドメンバーＳ、Ｓ」と言う。）を車幅方向外側からクランプするクランプ装置３０とを備える。

台車本体１０は、上面にモジュールＭが搭載される搭載部１１と、搭載部１１の下方に設けられた複数の脚部１２と、脚部１２の下部に取り付けられた複数のローラ１３とを有する。複数の脚部１２は長さを変更可能とされ、そのうちの一つに高さ調整手段１４が設けられる。この高さ調整手段１４により、複数の脚部１２の長さ、ひいては搭載部１１の高さが調整可能とされる。

保持手段２０は、搭載部１１上に載置されたモジュールＭを保持するものである。本実施形態では、保持手段２０により、モジュールＭを搬送台車に対して車幅方向に拘束すると共に、モジュールＭが前後方向に傾倒することを防止している。具体的に、保持手段２０は、図３に示すように、一対の保持部２１、２１と、一対の保持部２１、２１を車幅方向にスライドさせるスライド機構２２とを有し、一対の保持部２１、２１でモジュールＭのラジサポユニットＭ１の上部を車幅方向両側から保持する構成をなす。

保持部２１は、平面視でコの字形状をなし、車幅方向内側に開口した凹部を有し、この凹部にラジサポユニットＭ１の上部が嵌合される。スライド機構２２は、一対の保持部２１、２１を車幅方向に接近、離反させる機構であり、一対のスライド部２３、２３と、一対のスライド部２３、２３を車幅方向にスライドさせるリンク機構２４とを有する。スライド部２３には、支持部２５を介して保持部２１が取り付けられる。スライド部２３は、台車本体１０に設けられたガイドレール１５に沿って車幅方向にスライド可能とされる。リンク機構２４は、図１に示すように、回転軸２４ａと、回転軸２４ａを中心に回転可能なメインリンク２４ｂと、メインリンク２４ｂの両端と一対のスライド部２３、２３とを連結するサブリンク２４ｃ及び２４ｄとを有する。メインリンク２４ｂに設けられたハンドル２６を操作し、メインリンク２４ｂを回転軸２４ａを中心に回転させることにより、一対の保持部２１、２１を、回転軸２４ａに関して常に車幅方向対称な位置に配しながら、車幅方向に接近、離反させることができる。

クランプ装置３０は、一対のサイドメンバーＳ、Ｓを車幅方向外側からクランプするものである。本実施形態のクランプ装置３０は、図４に示すように、一対のクランプアーム３１、３１と、一対のクランプアーム３１、３１を車幅方向にスライドさせるスライド機構３２とで構成される。

クランプアーム３１は、サイドメンバーＳに車幅方向外側から当接する当接部３１ａと、当接部３１ａから延びたアーム部３１ｂとを有する。当接部３１ａは、ワーク（サイドメンバーＳ）を傷つけないように、ワークよりも軟質な材質とされ、例えば樹脂製とされる。アーム部３１ｂは、例えば金属で形成され、当接部３１ａと、車両本体１０よりも前方（図４の下側）に設けられたスライド機構３２とを接続するように設けられる。具体的に、アーム部３１ｂは、当接部３１ａから車幅方向外側に延びる第１アーム３１ｂ１と、第１アーム３１ｂ１の車幅方向外側端部から前方に延びる第２アーム３１ｂ２と、第２アーム３１ｂ２の前方端部から車幅方向内側に延びる第３アーム３１ｂ３と、第３アーム３１ｂ３の車幅方向内側端部から前方に延びる第４アーム３１ｂ４と、第４アーム３４１ｂ４の前方端部から車幅方向内側に延びる第５アーム３１ｂ５とを有する。クランプアーム３１は、途中で関節を有さず、一体となっている。

スライド機構３２は、台車本体１０に設けられたガイドレール１６に沿って車幅方向にスライド可能な一対のスライド部３３、３３と、一対のクランプアーム３１、３１の第５アーム３１ｂ５からそれぞれ車幅方向内側に延びた一対のネジ棒３４，３４と、一対のネジ棒３４、３４に螺合した円筒部３５とを有する。スライド部３３には、クランプアーム３１が固定され、図示例では、スライド部３３にアーム部３１ｂの第２アーム３１ｂ２の前方端部が固定される。一対のネジ棒３４、３４には反対向きのネジ溝が形成され、円筒部３５の内周に形成された共通のネジ溝と螺号している。円筒部３５には外径に突出したハンドル３６が設けられ、このハンドルを用いて円筒部３５を回転させることにより、一対のネジ棒３４、３４を介して一対のクランプアーム３１、３１が車幅方向に接近又は離反する。クランプ装置３０は車両本体１０に対して車幅方向で自由に移動でき、一対のクランプアーム３１、３１の当接部３１ａ、３１ａの車幅方向間隔を変えることなく、一体的に車幅方向にスライド可能とされる。

以下、上記の搬送台車１を用いて行われる、本発明の一実施形態に係るモジュールＭの組付方法を、図５を用いて説明する。

まず、車体Ｂから前方に突出した一対のサイドメンバーＳ、Ｓ（図５（ａ）参照）にエンジンＥを組み付ける（図５（ｂ）参照）。このように、先端を連結せず、前方に開口したオープン構造の一対のサイドメンバーＳ、ＳにエンジンＥを搭載することで、一対のサイドメンバーＳ、Ｓの間に作業者が侵入可能となるため、エンジンＥの搭載作業の負担が減じられると共に、作業者が立つための作業スペースを縮小できる（図１１参照）。このとき、エンジンＥを搭載することにより、一対のサイドメンバーＳ、Ｓの先端の車幅方向間隔が若干広がる（図５（ｂ）に誇張して示す）。

次に、モジュールＭを搬送台車１の車両本体１０に搭載する（図５（ｃ）参照）。具体的には、搬送台車１に設けられた保持手段２０（図５では省略）の一対の保持部２１、２１の車幅方向間隔を、予めモジュールＭの車幅方向寸法よりも大きくした状態で、車両本体１０の搭載部１１にモジュールＭを載置する。その後、保持手段２０のハンドル２５を回転させて一対の保持部２１、２１を接近する方向にスライドさせ、一対の保持部２１、２１の凹部にラジサポユニットＭ１の上部を嵌合させ、モジュールＭを車幅方向及び前後方向に保持する（図３参照）。

次に、モジュールＭを搭載した搬送台車１を、一対のサイドメンバーＳ、Ｓに対する組付位置まで搬送する（図５（ｄ）参照）。図示例では、ラジサポユニットＭ１が一対のサイドメンバーＳ、Ｓの車幅方向間に配されると共に、バンパーレインフォースＭ２が一対のサイドメンバーＳ、Ｓの前方（図５の下側）に配される。

そして、搬送台車１に設けられたクランプ装置３０のクランプアーム３１、３１で、一対のサイドメンバーＳ、Ｓを車幅方向外側からクランプすることで、エンジンＥの搭載により広がった一対のサイドメンバーＳ、Ｓの車幅方向間隔を適正な値に矯正する（図５（ｄ）参照）。本実施形態では、一対のサイドメンバーＳ、Ｓの先端に設けた前後方向のボルト孔（図示省略）と、バンパーレインフォースＭ２の車幅方向両端部に設けた前後方向のボルト孔（図示省略）の位置が合うまで、クランプ装置３０を締め付ける。これにより、一対のサイドメンバーＳ、Ｓのボルト孔の車幅方向ピッチと、バンパーレインフォースＭ２のボルト孔の車幅方向ピッチとが合わせられる。これと同時に、搬送台車１が一対のサイドメンバーＳ、Ｓに対して位置決めされ、これによりモジュールＭが一対のサイドメンバーＳ、Ｓに対する組付位置に位置決めされる。

また、クランプ装置３０が車両本体１０に対して車幅方向で自由にスライド可能であることにより、クランプ装置３０で一対のサイドメンバーＳ、Ｓをクランプした状態のまま、モジュールＭを搭載した車両本体１０を車幅方向に移動させて、モジュールＭの車幅方向位置を微調整することができる。これにより、サイドメンバーＳのボルト孔とバンパーレインフォースＭ２のボルト孔との車幅方向の位置合わせを行うことができる。また、モジュールＭを手で持ち上げることで、あるいは、搬送台車１の高さ調整手段１４を調整することにより、サイドメンバーＳのボルト孔とバンパーレインフォースＭ２のボルト孔との高さ方向の位置合わせを行うことができる。

この状態で、バンパーレインフォースＭ２と一対のサイドメンバーＳ、Ｓとを、両者のボルト孔を介してボルトで固定する。これにより、モジュールＭが一対のサイドメンバーＳ、Ｓに対して仮固定されると共に、一対のサイドメンバーＳ、Ｓの車幅方向間隔が固定される。その後、ラジサポユニットＭ１を一対のサイドメンバーＳ、Ｓの車幅方向外側の側面に、両者のボルト孔（図示省略）を介してボルトで固定することにより、モジュールＭの一対のサイドメンバーＳ、Ｓへの組み付けが完了する（図５（ｅ）参照）。

その後、保持手段２０の一対の保持部２１、２１を車幅方向外側にスライドさせてモジュールＭの保持を解除すると共に、クランプ装置３０の一対のクランプアーム３１、３１を車幅方向外側にスライドさせて一対のサイドメンバーＳ、Ｓのクランプを解除する。そして、車体に組み付けたモジュールＭから搬送台車１を分離し、搬送台車１を組付作業エリアから搬出する。

以上のように、搬送台車１を用いてモジュールＭを搬送することで、複数の部材をモジュール化することで重量が増大したモジュールＭの搬送を容易化できる。また、クランプ装置で一対のサイドメンバーＳ、Ｓを車幅方向外側からクランプすることにより、一対のサイドメンバーＳ、Ｓを所定の車幅方向間隔に矯正することができるため、モジュールＭの一対のサイドメンバーＳ、Ｓへの組み付けが容易化される。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、一対のクランプアーム３１、３１が双方とも可動である場合を示したが、これに限らず、例えば、一方のクランプアーム３１を台車本体１０に固定し、他方のクランプアーム３１のみを台車本体１０に対して可動としてもよい。

また、上記の実施形態では、クランプ装置３０のクランプアーム３１、３１を車幅方向に平行移動させる場合を示したが、これに限られない。例えば、図６に示すように、クランプ装置３０の一方のクランプアーム３７を台車本体１０に固定し、他方のクランプアーム３８を、支点３８ａを中心に台車本体１０に対して回転可能としてもよい。この場合、クランプアーム３７、３８の間に一対のサイドメンバーＳ、Ｓを配し、他方のクランプアーム３８を回転させることにより（図中の矢印参照）、一対のクランプアーム３７、３８で一対のサイドメンバーＳ、Ｓを車幅方向外側からクランプすることができる。尚、図７に示すように、他方のクランプアーム３８の支点３８ａから基端３８ｂ（力点）までの距離Ｌ１を、支点３８から当接部３８ｃ（作用点）までの長さＬ２よりも長くすれば、クランプに要する力を低減することができる。尚、両方のクランプアーム３７、３８を回転させるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、保持手段２０の保持部２１、２１を車幅方向に並行移動させる場合を示したが、これに限らず、図６及び図７に示す例と同様に、一方又は双方の保持部２１、２１を台車本体１０に対して回転させる構成としてもよい（図示省略）。あるいは、保持手段２０を省略し、モジュールＭを台車本体１０に立てかける構成としてもよい。

また、上記の実施形態では、モジュールＭが、ラジサポユニットＭ１、バンパーレインフォースＭ２、フェンダーＭ３、及び、ラジエータで構成された場合を示したが、これに限らず、一対のサイドメンバーＳ、Ｓを連結する部材を含む限り、上記の構成の何れかを省略してもよく、あるいは、上記の構成以外の部材を加えてもよい。

１ 搬送台車
１０ 台車本体
１１ 搭載部
２０ 保持手段
３０ クランプ装置
３１ クランプアーム
３２ スライド機構
Ｂ 車体
Ｅ エンジン
Ｍ フロントエンドモジュール
Ｍ１ ラジエータサポートユニット
Ｍ２ バンパーレインフォース
Ｍ３ フェンダー
Ｓ フロントサイドメンバー

Claims (3)

1. 車体に設けられた一対のフロントサイドメンバーの先端にフロントエンドモジュールを組み付けるための方法であって、
   オープン構造の一対のフロントサイドメンバーにエンジンを組み付ける工程と、フロントエンドモジュールを搬送台車に搭載して一対のフロントサイドメンバーに対する組付位置まで搬送する工程と、前記搬送台車に設けられたクランプ装置で、一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプすることにより、一対のフロントサイドメンバーの車幅方向間隔を矯正すると共に、フロントエンドモジュールを一対のフロントサイドメンバーに対する組付位置に位置決めする工程と、一対のフロントサイドメンバーの先端にフロントエンドモジュールを組み付ける工程とを順に経て行われるフロントエンドモジュールの組付方法。
2. 前記クランプ装置で一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプした状態で、フロントエンドモジュールを搭載した前記搬送台車の台車本体を、前記クランプ装置に対して車幅方向にスライド可能とした請求項１記載のフロントエンドモジュールの組付方法。
3. 車体に設けられた一対のフロントサイドメンバーに、フロントエンドモジュールを搬送して組み付けるための搬送台車であって、
   フロントエンドモジュールが搭載される台車本体と、一対のフロントサイドメンバーを車幅方向外側からクランプするクランプ装置とを備えた搬送台車。

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