JP2004042886A - 車体とフレームの組付方法および組付用治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価な治具により車体とフレーム間の位置決め精度の向上が図れる車体とフレヘームの組付け方法および組付け治具を提供する。
【解決手段】マウントインシュレータ(MT)を介してフレーム(F)に車体(B)を組み付ける車体とフレームの組み付け方法であって車体のロケート穴(E)に係合可能なロケート治具(1)をフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定し、車体のフレームへの連結時に先ずロケート治具を車体のロケート穴に係合させることで車体をフレームに対して位置決めし次いで車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合する。
【選択図】 図1
【解決手段】マウントインシュレータ(MT)を介してフレーム(F)に車体(B)を組み付ける車体とフレームの組み付け方法であって車体のロケート穴(E)に係合可能なロケート治具(1)をフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定し、車体のフレームへの連結時に先ずロケート治具を車体のロケート穴に係合させることで車体をフレームに対して位置決めし次いで車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレームを備えた車体構造の車両における車体とフレームの組付け方法および組付け治具に関し、特に、両者をマウントインシュレータを介してソフトマウントする車両に好適な車体とフレームの組付け方法および組付け治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フレームを備えた車両の車体構造は、フレーム製造ラインで組立られたフレーム上に、車体組立ラインで製造され搬送された車体を吊下げ、両者の相対位置を調整しつつフレーム上に車体を徐々に下降させ、いずれか一方に外周が保持されたマウントインシュレータの中心穴に締結ボルトを挿通し、他方の固定ネジ穴に締結ボルトをねじ込み結合して組立られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−185952号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マウントインシュレータを介して車体とフレームを連結する場合に、マウントインシュレータの中心穴と外周保持部とが同心となるよう車体とフレームとを位置合わせして固定することがマウントインシュレータの防振性能や耐久性を維持向上させるために必要である。
【0005】
しかしながら、上記従来例では、ガイドピンをマウントインシュレータの中心穴に挿入し他方の固定ネジ穴に係合してガイドピンをこじる等により位置合わせしている。このため、マウントインシュレータ自体が傾斜した状態で位置合わせされる場合には、締結ボルトでの結合時に締結ボルトが固定ネジ穴にねじ込まれるに連れてマウントインシュレータの傾斜状態が矯正されて中心穴が偏心して、マウントインシュレータをずれや振れが生じたまま締結する虞があった。
【0006】
車体とフレームとを車体下降時に自動的に位置決めする自動搭載設備では、上記不具合を解消できるが、自動搭載設備は多額の投資を必要とし、少量生産にはその採用が難しいものであった。
【0007】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、安価な治具により車体とフレーム間の位置決め精度の向上が図れる車体とフレームの組付け方法および組付け治具を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マウントインシュレータを介してフレームに車体を組付ける車体とフレームの組付け方法において、車体のロケート穴に係合可能なロケート治具をフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定し、ロケート治具を車体のロケート穴に係合させて車体をフレームに対して位置決めした後に、車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するようにした。
【0009】
【発明の効果】
したがって、本発明では、車体のフレームへの連結時に、ロケート治具を車体のロケート手段に係合させることで車体をフレームに対して位置決めした後に車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するため、車体とフレームとの位置精度を向上でき、マウントインシュレータにずれや振れを生じさせることなく両者を結合でき、防振性能や耐久性を向上できる。また、ロケート治具はフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能であるため、安価な治具で車体をフレームに対して位置決めでき、多額の投資を必要としない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0011】
(第1実施形態)
図1〜4は、本発明を適用した車体とフレームの組付け方法に用いる組付け治具の第1実施形態を示し、図1は組付け治具のフレームへの装着要領を示す斜視図、図2はフレームへの組付け状態を示す断面図、図3は組付け治具の詳細を示す断面図、図4はロックナットの平面図および断面図である。
【0012】
前記組付け治具としてのロケート治具1は、図3に示すように、フレームFのマウントブラケットMBに固定される本体部2と本体部2から突出した割り子部により構成されるロケート部3とからなる。本体部2は保持可能なハンドル4を突出して備える。本体部2は、また、ハンドル4により保持してマウントブラケットMBに設けた治具取付け穴Aに嵌合する小径部5を備え、小径部5の先端には固定ねじ6を設けている。本体部2は小径部5を治具取付け穴Aに差込み、治具取付け穴Aから突出した固定ねじ6にロックナット7を係合させると、ロックナット7と小径部5の段付面とでマウントブラケットMBを締付けてマウントブラケットMBに固定することができる。本体部2は小径部5にロケート部3の基部をボルト2Aにより固定し、小径部5からロケート部3を突出させて備える。
【0013】
ロケート部3は、筒状をなしその突出部分は円周方向等間隔に分割された割り子8に形成され、各割り子8は根元付近に巻付けられたバンド9により束ねられ、束ねた状態を維持している。夫々の割り子8は内周側に先端に進むに連れて拡大するテーパ面10を備えて切欠かれており、このテーパ面10には割り子8を貫通して進退自在に配置された検知棒11に設けた楔部12が係合する。
【0014】
したがって、検知棒11が押込まれる場合に楔部12とテーパ面10とが係合して各割り子8を半径方向外側へ傾斜させ、各割り子8で形成する仮想径を拡径させる。このときバンド9は伸ばされ、各割り子8が元に復帰するよう各割り子8に復帰力を与えつつ束ねている。前記検知棒11は、本体部2に配置した戻しバネ13により突出付勢され、前記楔部12とテーパ面10との係合を解除して各割り子8を縮径させ、その先端は割り子8の先端より突出させている。14は本体2に設けた検知棒11のガイドである。
【0015】
前記ロックナット7は、図4に示すように、ナット7Aにハンドル7Bを固定して形成する。ナット7Aは前記ロケート治具1の本体部2の固定ねじ6に嵌合するねじ穴15を備え、ねじ穴15の一方の端にはハンドル7B側のみにねじ16を配置し、ねじ穴15の他方の端にはハンドル7B側とは反対の側にのみにねじ17が配置されている。即ち、通常のねじ穴15にハンドル7Bおよびねじ穴15の軸を含む面内においてねじ穴15の軸に交差させて斜めの傾いた穴18(中心線にて示す)を設けることで互に対角位置にねじ16、17があるように構成することができる。
【0016】
このロックナット7はハンドル7Bを斜めにして傾いた穴18を固定ねじ6に嵌合させる場合には、障害物が存在しないためそのまま嵌合させることができ、嵌合させた状態でハンドル7Bを斜め状態から正規状態に戻すと対角位置のねじ16、17が固定ねじ6に係合する。この係合状態でロックナット7と本体部2の段付面との間にガタがある場合には、ハンドル7Bを回してロックナット7を締付けることでロケート治具1をガタツキなくマウントブラケットMBに固定することができる。締め付けを弛める場合には、ハンドル7Bをねじを緩める方向に回した後にハンドル7Bを斜め方向に回動させれば固定ねじ6からロックナット7を離脱させることができる。
【0017】
以上の構成のロケート治具1は、フレームFに着脱可能であるため、製造ラインを流れてくるフレームF夫々に対して反復して使用することができ、また、偏心した穴17を備えるナット15を用いるロックナット7により固定するものであるため、着脱を迅速、容易に行え作業性がよい。
【0018】
次に、上記に説明した組付け治具1を用いて車体BをフレームFに組付ける組付け方法について説明する。
【0019】
前記フレームFは、車両によって増減するが、図5に示すように、片側5箇所、全部で10箇所のマウントブラケットMBが配置されている。夫々のマウントブラケットMBには、マウントインシュレータMIが挿入される挿入穴Cが設けられている。また、図6および図1に示すように、マウントブラケットMBの内の最前端の#1、および、最後端の#5の各マウントブラケットMBには、治具取付け穴Aを設けている。
【0020】
車体B側にもマウントブラケットMBと同様の位置において、マウント部BMが配置され、各マウント部BMには固定ねじDが配置されている。図示しないが、固定ねじDの代わりに固定ボルトが突出して配置される場合もある。#1および#5のマウントブラケットMBに対応するマウント部BMには、それぞれロケート穴Eが配置される。
【0021】
図7に示すように、フレーム製造ラインで組立られたフレームFが図示しない搬送ライン上で搬送され、車体組立ラインで製造された車体Bは図示しない搬送用ハンガーに吊下げられて搬送される。
【0022】
先ず、フレームFの各マウントブラケットMBにマウントインシュレータMIをインシュレータ用穴Cに取付ける。図2はフレームFの四隅のマウントブラケットMBに、インシュレータ用穴CへマウントインシュレータMIを、治具取付け穴Aにロケート治具1を固定した状態を示す。ロケート治具1は治具取付け穴Aに段付面とロックナット7により締付けて固定されており、その取付けはハンドル4により保持してロケート治具1の小径部5を治具取付け穴Aに貫通させロックナット7を固定ねじ6に係合させロックナット7をねじ込むことで容易に固定することができる。固定状態では、その検知棒11が割り子部8より車体B側のロケート穴Eに向かって突出している。
【0023】
搬送ハンガーの下降により車体Bが下降されると、フレームFと車体Bとが接近し、先ず、図8に示すように、ロケート治具1の検知棒11の先端が車体Bのロケート穴Eを貫通させる。フレームFの四隅の検知棒11の内いずれか一つでもロケート穴Eを検知棒11の先端が貫通しない場合には、車体Bの水平方向の位置を調整する。水平方向の調整は、図示しない位置合わせ用の棒材を車体BとフレームFとに係合させて「こじる」等して車体BをフレームFに対して水平方向にごく僅か移動させることで調整できる。
【0024】
さらに、車体Bが下降すると、図9に示すように、フレームFの四隅のロケート治具1の割り子8の先端が車体Bのロケート穴Eを貫通し、検知棒11の先端が車体Bのマウント部BMの一部に当接して押込まれる。検知棒11の押込みにより楔部12が割り子8のテーパ部10に押付けられると、バンド9の拘束に対抗して割り子8は外方へ傾斜して仮想外径を拡径して、ロケート穴Eの縁に接触する。
【0025】
フレームFの四隅のいずれかのロケート治具1において、ロケート穴Eの水平方向位置が拡径した割り子8の仮想外形に対してずれていて、ロケート穴Eと割り子8とが部分的に接触する場合には、割り子8の拡径によりロケート穴Eの接触している縁を押して車体Bを水平方向に移動させてロケート穴Eの縁全周と全ての割り子8とが接触する状態とする。更なる車体Bの下降により、検知棒11はより一層強く押込まれることで上記位置決め機能が強化される。
【0026】
車体BがフレームFに締結する規定位置まで下降されると、車体BとフレームFとの位置関係はロケート治具1により位置調整が完了しているため、四隅のマウントインシュレータMIの中心穴と車体の固定ねじDとの軸芯は一致している。また、車体BとフレームFとは四隅で位置調整が完了しているため、#2〜#4のマウントブラケットMBにおいても、上記と同様に、マウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致している。したがって、ロケート治具1で位置保持したフレームFの全てのマウントインシュレータMIの中心穴に締結ボルトGを貫通させ、その先にある車体Bの固定ねじDに締結ボルトGをねじ込むことで車体BとフレームFとを組付けることができる。図示しないが、車体Bのマウント部BMより固定用のボルトが突出している場合には、ボルトはマウントインシュレータの中心穴を貫通して突出しているため、突出するボルトの先端に固定用のナットを締付けることで組付けることができる。
【0027】
フレームFと車体Bとの結合後にロケート治具1のロックナット7を離脱させると、ロケート治具1の本体部2は治具取付け穴Aから抜き出すことができ、この抜き出しに応じて検知棒11が伸張し、割り子8の張り出しを収縮させてロケート治具1を取り外すことができ、一連の締結作業を完了する。
【0028】
図10、11は、車体とフレームの組付け方法に用いる組付け治具の変形例を示すものであり、組付け治具としてのロケート治具20が車体BとフレームFとの接近に応じて拡径するものに代えて、ロケートピン21のテーパ面22により車体Bを正規位置に案内するようにしたものである。
【0029】
図10に示すように、ロケート治具20の小径部6が延長されてその先端をテーパ面23に形成する。また、本体部2に伸縮自在にロケートピン21を配置し、戻しバネ24で突出方向に付勢しており、ロケートピン21の先端は円錐状のテーパ面22を設けることで形成されている。
【0030】
このロケート治具20は、マウントブラケットMBの治具取付け穴Aに小径部5を貫通させ、固定ねじ6にロックナット7を係合させることで固定することができる。マウントブラケットMBに取付けた状態では、ロケート治具20の小径部5が上方に突出し、小径部5の先端からロケートピン21を突出させて配置される。また、フレームFの四隅のマウントブラケットMBに組付けられる。
【0031】
図11に示すように、車体Bを下降させてフレームFに接近させると、先ず、ロケートピン21がロケート穴Eを貫通し、ロケートピン21とロケート穴Eとで車体Bの水平方向のラフな位置決めがなされる。ついで、ロケート穴Eは小径部5のテーパ面23にガイドされて、車体Bの水平方向の正確な位置決めがなされる。
【0032】
位置決め後、車体BがフレームFへの締結する規定位置まで下降されると、ロケートピン21の先端が車体マウント部BMに当接してロケートピン21が収縮されるが、車体BとフレームFとの位置関係はロケート治具20により位置調整が完了しているため、四隅のマウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致している。
【0033】
また、車体BとフレームFとは四隅で位置調整が完了しているため、#2〜#4のマウントブラケットMBにおいても、上記と同様に、マウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致する。したがって、ロケート治具20で位置保持したフレームFの全てのマウントインシュレータMIの中心穴に締結ボルトGを貫通させ、その先にある車体Bの固定ねじDに締結ボルトGをねじ込むことで車体BとフレームFとを組付けることができる。フレームFと車体Bとの結合後にロケート治具20のロックナット7を離脱させると、ロケート治具20の本体部2は治具取付け穴Aから抜き出すことができ、この抜き出しに応じてロケートピン21が伸張し、ロケート治具20を取り外すことができ、一連の締結作業を完了する。
【0034】
本実施の形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【0035】
(ア)車体BのフレームFへの連結時に、組付け治具としてのロケート治具1、20を車体Bのロケート穴Eに係合させることで車体BをフレームFに対して位置決めした後に車体BとフレームFとをマウントインシュレータMIを介して結合するため、車体BとフレームFとの位置精度を向上でき、マウントインシュレータMIにずれや振れを生じさせることなく両者を結合でき、防振性能や耐久性を向上できる。
【0036】
(イ)また、組付け治具としてのロケート治具1、20はフレームはのマウントインシュレータMI近傍に着脱可能であるため、安価な治具で車体BをフレームFに対して位置決めでき、多額の投資を必要としない。
【0037】
(ウ)図1〜図9に示す例においては、組付け治具としてのロケート治具1は車体Bの接近に応じて拡径して車体Bのロケート穴Eに係合するロケート部3を備えるため、フレームFへの取付け時にはロケート部3が縮径していてロケート治具1の脱着が容易である。また、ロケート部3は車体Bの接近に伴って拡径するため、車体Bのロケー穴Eにガタなく係合して車体BとフレームFとの位置決め精度をより一層向上できる。
【0038】
(エ)図10、11に示す例では、組付け治具としてのロケート治具20は車体B側に向けて突出して前記ロケート穴Eに係合するロケートピン21を備えているため、フレームFと車体Bの搭載時の隙間が狭い場合でも、お互いの干渉なしに搭載することが可能である。しかも、ロケートピン21は車体B側に突出付勢されているため、車体BとフレームFとの位置決めをより離れた位置から開始させることができる。
【0039】
(第2実施形態)
図12は、本発明を適用した車体とフレームの組付け方法に用いる第2実施形態の組付け治具の部分断面図を示す。本実施形態の組付け治具は、第1実施形態に対してフレームのマウントブラケットへのロケート治具の固定方法とロケート部の割り子の拡径方法とを変更したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【0040】
図12において、ロケート治具30の本体部2は、そのロケート部3と連結される上端部近傍に一対の突起部31を形成し、フレームFのマウントブラケットMBの治具取付け穴Aに下方からロケート部2および突起部31を貫通させ、本体部2を所定角度、例えば、角度90度だけ回転した位置で、突起部31と治具取付け穴Aの縁部分とを係合させることで、フレームFのマウントブラケットMBへロケート治具30を固定するようにしている。またその際に、本体部2の外周にねじ等により嵌合した外筒32を本体部2回りに回転することにより「せり上げて」突起部31と外筒32上端とで治具取付け穴Aの縁部分を挟み込むことで、フレームFのマウントブラケットMBへのロケート治具30を固定をさらに確実にできるようにもしている。
【0041】
前記ロケート部3は、検知棒11の外周に軸方向に間隔を空けて少なくとも2個(3個以上であってもよい)の楔部12を設け、割り子8の内周側にも前記楔部12に対応する少なくとも2個のテーパ面10を形成している。割り子8の本体部2への取付けは、割り子8が検知棒11に対して傾斜することなく仮想径が先端側と根元側とも一様に拡径できることを許容する隙間Δを持たせて止め具33により支持しており、しかも割り子8同士は2本のバンド9により縮径方向に付勢して検知棒11に沿うように位置されている。なお、その他の構成は、第1実施形態の第1実施例と同様に構成されている。
【0042】
以上の構成のロケート治具30のフレームFへの取付け要領、および、フレームFへの車体Bの組付け要領について、図13〜図18に基づいて説明する。なお、図13〜図18では、マウントインシュレータの図示が省略されているが、第1実施形態と同様に本実施形態においても、組立時に挿入穴CにマウントインシュレータMIが挿入されている。
【0043】
先ず、図13に示すように、ロケート治具30の検知棒11およびロケート部3をフレームFのマウントブラケットMBの治具取付け穴Aへ下方から挿入する。この場合のマウントブラケットMBの治具取付け穴Aの形状としては、図13(A)に示すように、丸穴の対角部分を部分的に拡大(A1部分)した穴形状とし、拡大した部分A1をロケート治具30の突起部31が通過するようにする。また、図13(B)に示すように、治具取付け穴Aの対角部分に突起部31が通過する切欠きA2を設けるようにしてもよい。図14は、突起部31が治具取付け穴Aを通過させた状態を示している(図14(B)は図14(A)の要部の拡大図である)。
【0044】
次に、図15に示すように、ロケート治具30の本体部2をいずれかの方向に、例えば、角度90度回して、図16に示すように、突起部31を治具取付け穴Aの拡大部A1から外した角度位置の縁部分に係合させる。
【0045】
次いで、図17に示すように、本体部2にねじ結合している外筒32を回転して軸方向上方に移動させ、その上端と突起部31とで、フレームFのマウントブラケットMBを挟み込むことで、ロケート治具30はマウントブラケットMBにセットされる。
【0046】
この状態で車体Bを下降させると、先ず、ロケート治具30の検知棒11が車体マウント部BMのロケート穴E内に入り込み、次いで、ロケート部3の割り子8部分がロケート穴Eに入り込み、さらに車体Bを下降させると検知棒11の先端がマウント部BMに押し込まれ、検知棒11外周の複数の楔部12は割り子8の各テーパ面10に夫々係合して割り子8を外周側に押し広げて、その仮想径を拡径させる。図18に示すように、割り子8の外周は先端部および根元部共に一様に拡径して、車体Bのマウント部BMのロケート穴Wに係合して、その水平方向の位置決めを行うことができる。この場合に、割り子8は先端部および根元部共に一様に拡径するため、車体Bがその後フレームFへの締結する規定位置まで下降される場合にも、位置決めを継続して正確に車体Bの位置精度を維持させることができる。
【0047】
本実施の形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。
【0048】
(オ)組付け治具(ロケート治具30)の本体部2は、フレームFの治具取付け穴Aにロケート部3を下方から挿入した後に治具取付け穴Aを通過させて治具取付け穴Aの縁に上方から係合する突起部31を備え、ロケート治具30は、前記突起部31の治具取付け穴Aの縁への上方からの係合によりフレームFのマウントインシュレータMI近傍に着脱可能に固定されるため、差込み方向からのみでロケート治具30を着脱可能であり、車体B側での取外しに要するハンドスペースを必要とせず、しかも、その構造を簡素とできる。
【0049】
(カ)ロケート治具30の本体部2は、突起部31との間で治具取付け穴Aの縁を挟持可能な外筒32を本体部2の外周に備えるため、ロケート治具30のフレームFへの固定状態を安定させることができる。
【0050】
(キ)ロケート部3は、検知ロッド11に軸方向に隔てて設けた複数の楔部12と、前記楔部12に対応して割り子8内周側に設けた複数のテーパ部10とにより割り子8が先端側から根元側まで傾斜することなく均等に拡径して車体Bのロケート穴Eに係合可能であるため、車体Bを高精度にロケートすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す組付け治具のフレームへの装着要領を示す斜視図。
【図2】同じくフレームへの組付け状態を示す断面図。
【図3】組付け治具の詳細を示す断面図。
【図4】ロックナットの平面図(A)および断面図(B)。
【図5】フレームの形状を片側のみ示す平面図。
【図6】フレームのマウントブラケットの形状を示す斜視図。
【図7】搬送されてきたフレームと車体との位置関係を示す斜視図。
【図8】車体のフレームへの組付け状態を示す動作図。
【図9】図8に続く組付け状態を示す動作図。
【図10】本発明の組付け治具の変形例を示す断面図。
【図11】図10に示す組付け治具の動作図。
【図12】本発明の第2実施形態の組付け治具を示す部分断面図。
【図13】組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および治具取付け穴の形状を示す正面図(B)。
【図14】図13に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図15】図14に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図16】図15に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図17】組付け治具のフレームへの取付け完了状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図18】組付け治具による車体ロケート状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【符号の説明】
A 治具取付け穴
B 車体
C インシュレータ用穴
D、6 固定ねじ
E ロケート穴
F フレーム
MB マウントブラケット
BM マウント部
MI マウントインシュレータ
1、20、30 組付け治具としてのロケート治具
3 ロケート部
7 ロックナット
8 割り子
10 テーパ部
11 検知棒
12 楔部
21 ロケートピン
31 突起部
32 外筒
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレームを備えた車体構造の車両における車体とフレームの組付け方法および組付け治具に関し、特に、両者をマウントインシュレータを介してソフトマウントする車両に好適な車体とフレームの組付け方法および組付け治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フレームを備えた車両の車体構造は、フレーム製造ラインで組立られたフレーム上に、車体組立ラインで製造され搬送された車体を吊下げ、両者の相対位置を調整しつつフレーム上に車体を徐々に下降させ、いずれか一方に外周が保持されたマウントインシュレータの中心穴に締結ボルトを挿通し、他方の固定ネジ穴に締結ボルトをねじ込み結合して組立られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−185952号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マウントインシュレータを介して車体とフレームを連結する場合に、マウントインシュレータの中心穴と外周保持部とが同心となるよう車体とフレームとを位置合わせして固定することがマウントインシュレータの防振性能や耐久性を維持向上させるために必要である。
【0005】
しかしながら、上記従来例では、ガイドピンをマウントインシュレータの中心穴に挿入し他方の固定ネジ穴に係合してガイドピンをこじる等により位置合わせしている。このため、マウントインシュレータ自体が傾斜した状態で位置合わせされる場合には、締結ボルトでの結合時に締結ボルトが固定ネジ穴にねじ込まれるに連れてマウントインシュレータの傾斜状態が矯正されて中心穴が偏心して、マウントインシュレータをずれや振れが生じたまま締結する虞があった。
【0006】
車体とフレームとを車体下降時に自動的に位置決めする自動搭載設備では、上記不具合を解消できるが、自動搭載設備は多額の投資を必要とし、少量生産にはその採用が難しいものであった。
【0007】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、安価な治具により車体とフレーム間の位置決め精度の向上が図れる車体とフレームの組付け方法および組付け治具を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マウントインシュレータを介してフレームに車体を組付ける車体とフレームの組付け方法において、車体のロケート穴に係合可能なロケート治具をフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定し、ロケート治具を車体のロケート穴に係合させて車体をフレームに対して位置決めした後に、車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するようにした。
【0009】
【発明の効果】
したがって、本発明では、車体のフレームへの連結時に、ロケート治具を車体のロケート手段に係合させることで車体をフレームに対して位置決めした後に車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するため、車体とフレームとの位置精度を向上でき、マウントインシュレータにずれや振れを生じさせることなく両者を結合でき、防振性能や耐久性を向上できる。また、ロケート治具はフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能であるため、安価な治具で車体をフレームに対して位置決めでき、多額の投資を必要としない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0011】
(第1実施形態)
図1〜4は、本発明を適用した車体とフレームの組付け方法に用いる組付け治具の第1実施形態を示し、図1は組付け治具のフレームへの装着要領を示す斜視図、図2はフレームへの組付け状態を示す断面図、図3は組付け治具の詳細を示す断面図、図4はロックナットの平面図および断面図である。
【0012】
前記組付け治具としてのロケート治具1は、図3に示すように、フレームFのマウントブラケットMBに固定される本体部2と本体部2から突出した割り子部により構成されるロケート部3とからなる。本体部2は保持可能なハンドル4を突出して備える。本体部2は、また、ハンドル4により保持してマウントブラケットMBに設けた治具取付け穴Aに嵌合する小径部5を備え、小径部5の先端には固定ねじ6を設けている。本体部2は小径部5を治具取付け穴Aに差込み、治具取付け穴Aから突出した固定ねじ6にロックナット7を係合させると、ロックナット7と小径部5の段付面とでマウントブラケットMBを締付けてマウントブラケットMBに固定することができる。本体部2は小径部5にロケート部3の基部をボルト2Aにより固定し、小径部5からロケート部3を突出させて備える。
【0013】
ロケート部3は、筒状をなしその突出部分は円周方向等間隔に分割された割り子8に形成され、各割り子8は根元付近に巻付けられたバンド9により束ねられ、束ねた状態を維持している。夫々の割り子8は内周側に先端に進むに連れて拡大するテーパ面10を備えて切欠かれており、このテーパ面10には割り子8を貫通して進退自在に配置された検知棒11に設けた楔部12が係合する。
【0014】
したがって、検知棒11が押込まれる場合に楔部12とテーパ面10とが係合して各割り子8を半径方向外側へ傾斜させ、各割り子8で形成する仮想径を拡径させる。このときバンド9は伸ばされ、各割り子8が元に復帰するよう各割り子8に復帰力を与えつつ束ねている。前記検知棒11は、本体部2に配置した戻しバネ13により突出付勢され、前記楔部12とテーパ面10との係合を解除して各割り子8を縮径させ、その先端は割り子8の先端より突出させている。14は本体2に設けた検知棒11のガイドである。
【0015】
前記ロックナット7は、図4に示すように、ナット7Aにハンドル7Bを固定して形成する。ナット7Aは前記ロケート治具1の本体部2の固定ねじ6に嵌合するねじ穴15を備え、ねじ穴15の一方の端にはハンドル7B側のみにねじ16を配置し、ねじ穴15の他方の端にはハンドル7B側とは反対の側にのみにねじ17が配置されている。即ち、通常のねじ穴15にハンドル7Bおよびねじ穴15の軸を含む面内においてねじ穴15の軸に交差させて斜めの傾いた穴18(中心線にて示す)を設けることで互に対角位置にねじ16、17があるように構成することができる。
【0016】
このロックナット7はハンドル7Bを斜めにして傾いた穴18を固定ねじ6に嵌合させる場合には、障害物が存在しないためそのまま嵌合させることができ、嵌合させた状態でハンドル7Bを斜め状態から正規状態に戻すと対角位置のねじ16、17が固定ねじ6に係合する。この係合状態でロックナット7と本体部2の段付面との間にガタがある場合には、ハンドル7Bを回してロックナット7を締付けることでロケート治具1をガタツキなくマウントブラケットMBに固定することができる。締め付けを弛める場合には、ハンドル7Bをねじを緩める方向に回した後にハンドル7Bを斜め方向に回動させれば固定ねじ6からロックナット7を離脱させることができる。
【0017】
以上の構成のロケート治具1は、フレームFに着脱可能であるため、製造ラインを流れてくるフレームF夫々に対して反復して使用することができ、また、偏心した穴17を備えるナット15を用いるロックナット7により固定するものであるため、着脱を迅速、容易に行え作業性がよい。
【0018】
次に、上記に説明した組付け治具1を用いて車体BをフレームFに組付ける組付け方法について説明する。
【0019】
前記フレームFは、車両によって増減するが、図5に示すように、片側5箇所、全部で10箇所のマウントブラケットMBが配置されている。夫々のマウントブラケットMBには、マウントインシュレータMIが挿入される挿入穴Cが設けられている。また、図6および図1に示すように、マウントブラケットMBの内の最前端の#1、および、最後端の#5の各マウントブラケットMBには、治具取付け穴Aを設けている。
【0020】
車体B側にもマウントブラケットMBと同様の位置において、マウント部BMが配置され、各マウント部BMには固定ねじDが配置されている。図示しないが、固定ねじDの代わりに固定ボルトが突出して配置される場合もある。#1および#5のマウントブラケットMBに対応するマウント部BMには、それぞれロケート穴Eが配置される。
【0021】
図7に示すように、フレーム製造ラインで組立られたフレームFが図示しない搬送ライン上で搬送され、車体組立ラインで製造された車体Bは図示しない搬送用ハンガーに吊下げられて搬送される。
【0022】
先ず、フレームFの各マウントブラケットMBにマウントインシュレータMIをインシュレータ用穴Cに取付ける。図2はフレームFの四隅のマウントブラケットMBに、インシュレータ用穴CへマウントインシュレータMIを、治具取付け穴Aにロケート治具1を固定した状態を示す。ロケート治具1は治具取付け穴Aに段付面とロックナット7により締付けて固定されており、その取付けはハンドル4により保持してロケート治具1の小径部5を治具取付け穴Aに貫通させロックナット7を固定ねじ6に係合させロックナット7をねじ込むことで容易に固定することができる。固定状態では、その検知棒11が割り子部8より車体B側のロケート穴Eに向かって突出している。
【0023】
搬送ハンガーの下降により車体Bが下降されると、フレームFと車体Bとが接近し、先ず、図8に示すように、ロケート治具1の検知棒11の先端が車体Bのロケート穴Eを貫通させる。フレームFの四隅の検知棒11の内いずれか一つでもロケート穴Eを検知棒11の先端が貫通しない場合には、車体Bの水平方向の位置を調整する。水平方向の調整は、図示しない位置合わせ用の棒材を車体BとフレームFとに係合させて「こじる」等して車体BをフレームFに対して水平方向にごく僅か移動させることで調整できる。
【0024】
さらに、車体Bが下降すると、図9に示すように、フレームFの四隅のロケート治具1の割り子8の先端が車体Bのロケート穴Eを貫通し、検知棒11の先端が車体Bのマウント部BMの一部に当接して押込まれる。検知棒11の押込みにより楔部12が割り子8のテーパ部10に押付けられると、バンド9の拘束に対抗して割り子8は外方へ傾斜して仮想外径を拡径して、ロケート穴Eの縁に接触する。
【0025】
フレームFの四隅のいずれかのロケート治具1において、ロケート穴Eの水平方向位置が拡径した割り子8の仮想外形に対してずれていて、ロケート穴Eと割り子8とが部分的に接触する場合には、割り子8の拡径によりロケート穴Eの接触している縁を押して車体Bを水平方向に移動させてロケート穴Eの縁全周と全ての割り子8とが接触する状態とする。更なる車体Bの下降により、検知棒11はより一層強く押込まれることで上記位置決め機能が強化される。
【0026】
車体BがフレームFに締結する規定位置まで下降されると、車体BとフレームFとの位置関係はロケート治具1により位置調整が完了しているため、四隅のマウントインシュレータMIの中心穴と車体の固定ねじDとの軸芯は一致している。また、車体BとフレームFとは四隅で位置調整が完了しているため、#2〜#4のマウントブラケットMBにおいても、上記と同様に、マウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致している。したがって、ロケート治具1で位置保持したフレームFの全てのマウントインシュレータMIの中心穴に締結ボルトGを貫通させ、その先にある車体Bの固定ねじDに締結ボルトGをねじ込むことで車体BとフレームFとを組付けることができる。図示しないが、車体Bのマウント部BMより固定用のボルトが突出している場合には、ボルトはマウントインシュレータの中心穴を貫通して突出しているため、突出するボルトの先端に固定用のナットを締付けることで組付けることができる。
【0027】
フレームFと車体Bとの結合後にロケート治具1のロックナット7を離脱させると、ロケート治具1の本体部2は治具取付け穴Aから抜き出すことができ、この抜き出しに応じて検知棒11が伸張し、割り子8の張り出しを収縮させてロケート治具1を取り外すことができ、一連の締結作業を完了する。
【0028】
図10、11は、車体とフレームの組付け方法に用いる組付け治具の変形例を示すものであり、組付け治具としてのロケート治具20が車体BとフレームFとの接近に応じて拡径するものに代えて、ロケートピン21のテーパ面22により車体Bを正規位置に案内するようにしたものである。
【0029】
図10に示すように、ロケート治具20の小径部6が延長されてその先端をテーパ面23に形成する。また、本体部2に伸縮自在にロケートピン21を配置し、戻しバネ24で突出方向に付勢しており、ロケートピン21の先端は円錐状のテーパ面22を設けることで形成されている。
【0030】
このロケート治具20は、マウントブラケットMBの治具取付け穴Aに小径部5を貫通させ、固定ねじ6にロックナット7を係合させることで固定することができる。マウントブラケットMBに取付けた状態では、ロケート治具20の小径部5が上方に突出し、小径部5の先端からロケートピン21を突出させて配置される。また、フレームFの四隅のマウントブラケットMBに組付けられる。
【0031】
図11に示すように、車体Bを下降させてフレームFに接近させると、先ず、ロケートピン21がロケート穴Eを貫通し、ロケートピン21とロケート穴Eとで車体Bの水平方向のラフな位置決めがなされる。ついで、ロケート穴Eは小径部5のテーパ面23にガイドされて、車体Bの水平方向の正確な位置決めがなされる。
【0032】
位置決め後、車体BがフレームFへの締結する規定位置まで下降されると、ロケートピン21の先端が車体マウント部BMに当接してロケートピン21が収縮されるが、車体BとフレームFとの位置関係はロケート治具20により位置調整が完了しているため、四隅のマウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致している。
【0033】
また、車体BとフレームFとは四隅で位置調整が完了しているため、#2〜#4のマウントブラケットMBにおいても、上記と同様に、マウントインシュレータMIの中心穴と車体Bの固定ねじDとの軸芯は一致する。したがって、ロケート治具20で位置保持したフレームFの全てのマウントインシュレータMIの中心穴に締結ボルトGを貫通させ、その先にある車体Bの固定ねじDに締結ボルトGをねじ込むことで車体BとフレームFとを組付けることができる。フレームFと車体Bとの結合後にロケート治具20のロックナット7を離脱させると、ロケート治具20の本体部2は治具取付け穴Aから抜き出すことができ、この抜き出しに応じてロケートピン21が伸張し、ロケート治具20を取り外すことができ、一連の締結作業を完了する。
【0034】
本実施の形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【0035】
(ア)車体BのフレームFへの連結時に、組付け治具としてのロケート治具1、20を車体Bのロケート穴Eに係合させることで車体BをフレームFに対して位置決めした後に車体BとフレームFとをマウントインシュレータMIを介して結合するため、車体BとフレームFとの位置精度を向上でき、マウントインシュレータMIにずれや振れを生じさせることなく両者を結合でき、防振性能や耐久性を向上できる。
【0036】
(イ)また、組付け治具としてのロケート治具1、20はフレームはのマウントインシュレータMI近傍に着脱可能であるため、安価な治具で車体BをフレームFに対して位置決めでき、多額の投資を必要としない。
【0037】
(ウ)図1〜図9に示す例においては、組付け治具としてのロケート治具1は車体Bの接近に応じて拡径して車体Bのロケート穴Eに係合するロケート部3を備えるため、フレームFへの取付け時にはロケート部3が縮径していてロケート治具1の脱着が容易である。また、ロケート部3は車体Bの接近に伴って拡径するため、車体Bのロケー穴Eにガタなく係合して車体BとフレームFとの位置決め精度をより一層向上できる。
【0038】
(エ)図10、11に示す例では、組付け治具としてのロケート治具20は車体B側に向けて突出して前記ロケート穴Eに係合するロケートピン21を備えているため、フレームFと車体Bの搭載時の隙間が狭い場合でも、お互いの干渉なしに搭載することが可能である。しかも、ロケートピン21は車体B側に突出付勢されているため、車体BとフレームFとの位置決めをより離れた位置から開始させることができる。
【0039】
(第2実施形態)
図12は、本発明を適用した車体とフレームの組付け方法に用いる第2実施形態の組付け治具の部分断面図を示す。本実施形態の組付け治具は、第1実施形態に対してフレームのマウントブラケットへのロケート治具の固定方法とロケート部の割り子の拡径方法とを変更したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【0040】
図12において、ロケート治具30の本体部2は、そのロケート部3と連結される上端部近傍に一対の突起部31を形成し、フレームFのマウントブラケットMBの治具取付け穴Aに下方からロケート部2および突起部31を貫通させ、本体部2を所定角度、例えば、角度90度だけ回転した位置で、突起部31と治具取付け穴Aの縁部分とを係合させることで、フレームFのマウントブラケットMBへロケート治具30を固定するようにしている。またその際に、本体部2の外周にねじ等により嵌合した外筒32を本体部2回りに回転することにより「せり上げて」突起部31と外筒32上端とで治具取付け穴Aの縁部分を挟み込むことで、フレームFのマウントブラケットMBへのロケート治具30を固定をさらに確実にできるようにもしている。
【0041】
前記ロケート部3は、検知棒11の外周に軸方向に間隔を空けて少なくとも2個(3個以上であってもよい)の楔部12を設け、割り子8の内周側にも前記楔部12に対応する少なくとも2個のテーパ面10を形成している。割り子8の本体部2への取付けは、割り子8が検知棒11に対して傾斜することなく仮想径が先端側と根元側とも一様に拡径できることを許容する隙間Δを持たせて止め具33により支持しており、しかも割り子8同士は2本のバンド9により縮径方向に付勢して検知棒11に沿うように位置されている。なお、その他の構成は、第1実施形態の第1実施例と同様に構成されている。
【0042】
以上の構成のロケート治具30のフレームFへの取付け要領、および、フレームFへの車体Bの組付け要領について、図13〜図18に基づいて説明する。なお、図13〜図18では、マウントインシュレータの図示が省略されているが、第1実施形態と同様に本実施形態においても、組立時に挿入穴CにマウントインシュレータMIが挿入されている。
【0043】
先ず、図13に示すように、ロケート治具30の検知棒11およびロケート部3をフレームFのマウントブラケットMBの治具取付け穴Aへ下方から挿入する。この場合のマウントブラケットMBの治具取付け穴Aの形状としては、図13(A)に示すように、丸穴の対角部分を部分的に拡大(A1部分)した穴形状とし、拡大した部分A1をロケート治具30の突起部31が通過するようにする。また、図13(B)に示すように、治具取付け穴Aの対角部分に突起部31が通過する切欠きA2を設けるようにしてもよい。図14は、突起部31が治具取付け穴Aを通過させた状態を示している(図14(B)は図14(A)の要部の拡大図である)。
【0044】
次に、図15に示すように、ロケート治具30の本体部2をいずれかの方向に、例えば、角度90度回して、図16に示すように、突起部31を治具取付け穴Aの拡大部A1から外した角度位置の縁部分に係合させる。
【0045】
次いで、図17に示すように、本体部2にねじ結合している外筒32を回転して軸方向上方に移動させ、その上端と突起部31とで、フレームFのマウントブラケットMBを挟み込むことで、ロケート治具30はマウントブラケットMBにセットされる。
【0046】
この状態で車体Bを下降させると、先ず、ロケート治具30の検知棒11が車体マウント部BMのロケート穴E内に入り込み、次いで、ロケート部3の割り子8部分がロケート穴Eに入り込み、さらに車体Bを下降させると検知棒11の先端がマウント部BMに押し込まれ、検知棒11外周の複数の楔部12は割り子8の各テーパ面10に夫々係合して割り子8を外周側に押し広げて、その仮想径を拡径させる。図18に示すように、割り子8の外周は先端部および根元部共に一様に拡径して、車体Bのマウント部BMのロケート穴Wに係合して、その水平方向の位置決めを行うことができる。この場合に、割り子8は先端部および根元部共に一様に拡径するため、車体Bがその後フレームFへの締結する規定位置まで下降される場合にも、位置決めを継続して正確に車体Bの位置精度を維持させることができる。
【0047】
本実施の形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。
【0048】
(オ)組付け治具(ロケート治具30)の本体部2は、フレームFの治具取付け穴Aにロケート部3を下方から挿入した後に治具取付け穴Aを通過させて治具取付け穴Aの縁に上方から係合する突起部31を備え、ロケート治具30は、前記突起部31の治具取付け穴Aの縁への上方からの係合によりフレームFのマウントインシュレータMI近傍に着脱可能に固定されるため、差込み方向からのみでロケート治具30を着脱可能であり、車体B側での取外しに要するハンドスペースを必要とせず、しかも、その構造を簡素とできる。
【0049】
(カ)ロケート治具30の本体部2は、突起部31との間で治具取付け穴Aの縁を挟持可能な外筒32を本体部2の外周に備えるため、ロケート治具30のフレームFへの固定状態を安定させることができる。
【0050】
(キ)ロケート部3は、検知ロッド11に軸方向に隔てて設けた複数の楔部12と、前記楔部12に対応して割り子8内周側に設けた複数のテーパ部10とにより割り子8が先端側から根元側まで傾斜することなく均等に拡径して車体Bのロケート穴Eに係合可能であるため、車体Bを高精度にロケートすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す組付け治具のフレームへの装着要領を示す斜視図。
【図2】同じくフレームへの組付け状態を示す断面図。
【図3】組付け治具の詳細を示す断面図。
【図4】ロックナットの平面図(A)および断面図(B)。
【図5】フレームの形状を片側のみ示す平面図。
【図6】フレームのマウントブラケットの形状を示す斜視図。
【図7】搬送されてきたフレームと車体との位置関係を示す斜視図。
【図8】車体のフレームへの組付け状態を示す動作図。
【図9】図8に続く組付け状態を示す動作図。
【図10】本発明の組付け治具の変形例を示す断面図。
【図11】図10に示す組付け治具の動作図。
【図12】本発明の第2実施形態の組付け治具を示す部分断面図。
【図13】組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および治具取付け穴の形状を示す正面図(B)。
【図14】図13に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図15】図14に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図16】図15に続く組付け治具のフレームへの取付け状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図17】組付け治具のフレームへの取付け完了状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【図18】組付け治具による車体ロケート状態を示す斜視図(A)および要部拡大図(B)。
【符号の説明】
A 治具取付け穴
B 車体
C インシュレータ用穴
D、6 固定ねじ
E ロケート穴
F フレーム
MB マウントブラケット
BM マウント部
MI マウントインシュレータ
1、20、30 組付け治具としてのロケート治具
3 ロケート部
7 ロックナット
8 割り子
10 テーパ部
11 検知棒
12 楔部
21 ロケートピン
31 突起部
32 外筒
Claims (8)
- マウントインシュレータを介してフレームに車体を組付ける車体とフレームの組付け方法において、
車体のロケート穴に係合可能なロケート治具をフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定し、
車体のフレームへの連結時に、先ず、ロケート治具を車体のロケート穴に係合させることで車体をフレームに対して位置決めし、
次いで、車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合することを特徴とする車体とフレームの組付け方法。 - 前記ロケート治具は、車体の接近に応じて拡径して車体のロケート穴に係合するロケート部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の車体とフレームの組付け方法。
- 前記ロケート治具は、車体側に向けて突出付勢されて前記ロケート穴に係合するロケートピンであることを特徴とする請求項1に記載の車体とフレームの組付け方法。
- マウントインシュレータを介してフレームに車体を組付ける車体とフレームの組付け治具であって、
フレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定される本体部と、
車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するに先立ち、車体の接近に応じて拡径して車体のロケート穴に係合するロケート部とを備え、
ロケート部の拡径により車体をフレームに対して位置決めすることを特徴とする車体とフレームの組付け治具。 - 前記組付け治具の本体部は、フレームの治具取付け穴にロケート部を下方から挿入した後に治具取付け穴を通過して治具取付け穴の縁に上方から係合する突起部を備え、
組付け治具は、前記突起部の治具取付け穴の縁への上方からの係合によりフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定されることを特徴とする請求項4に記載の車体とフレームの組付け治具。 - 前記組付け治具の本体部は、前記突起部との間で治具取付け穴の縁を挟持可能な外筒を本体部の外周に備えることを特徴とする請求項5に記載の車体とフレームの組付け治具。
- 前記ロケート部は、車体の接近により押込まれる検知ロッドに軸方向に隔てて設けた複数の楔部と、前記楔部に対応して内周側に複数のテーパ部を備える割り子とを備え、割り子が先端側から根元側まで傾斜することなく均等に拡径して車体のロケート穴に係合可能であることを特徴とする請求項4に記載の車体とフレームの組付け治具。
- マウントインシュレータを介してフレームに車体を組付ける車体とフレームの組付け治具であって、
車体に向けて突出付勢されたロケートピンを備えてフレームのマウントインシュレータ近傍に着脱可能に固定され、
車体とフレームとをマウントインシュレータを介して結合するに先立ち、車体のロケート穴にロケートピンを係合することで車体をフレームに対して位置決めすることを特徴とする車体とフレームの組付け治具。
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