JP3747811B2 - フロントエンドモジュールの組み付け方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車におけるフロントエンドモジュールの組み付け方法に関し、特にラジエータコアサポートを母体として左右のヘッドランプユニットやラジエータ等をフロントエンドモジュールとして予めモジュール化した上でこれを車体前面側から組み付けるようにした方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフロントエンドモジュールを有する自動車においては、塗装後の車両組立工程においてフロントエンドモジュールが組み付けられるまでは、図１１に示すようにエンジンコンパートメント１０１の主要骨格部材である左右のフロントサイドメンバー１０２，１０２同士を連結するものが存在せずに車体前部がいわゆるオープン構造となっていることから、フロントサイドメンバー１０２，１０２同士のスパンをはじめとするエンジンコンパートメント１０１各部の精度すなわち各フロントサイドメンバー１０２やフードリッジ１０３等の位置が同図の矢印方向にばらついてその位置精度を維持することが困難となる。
【０００３】
このようなことから、例えば特開２００１−１０５３４号公報では、左右のフロントサイドメンバー１０２，１０２同士のスパンと、これらのフロントサイドメンバー１０２に組み付けられるべきフロントエンドモジュールの車幅方向スパンとの間に誤差があった場合に、フロントエンドモジュールの母体として機能するラジエータコアサポートを予め形成してある切欠部をもって変形させることにより、上記スパン誤差を吸収するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の技術では、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関係だけについてみればその相対位置誤差が吸収されるものの、左右のフロントサイドメンバー同士のスパンをはじめとしてエンジンコンパートメントの各部が位置精度誤差を有したままであることには変わりはない。したがって、フロントエンドモジュールの組み付けに先立ってフードやフロントフェンダー等を組み付けた場合に各パネル同士の合わせ部（パーティング部）においてその隙間寸法の過不足等が発生して、外観品質の向上が望めないばかりでなく、フロントエンドモジュール組み付け後の建付調整に多大な工数を要することとなって好ましくない。
【０００５】
そこで、上記のような左右のフロントサイドメンバー同士のスパンをはじめとしてエンジンコンパートメントの各部の位置精度を保証するには、エンジンコンパートメント構成要素である各々の単品部品の精度を高めることが最も有効であるが、製造技術上の制約から単品部品の精度向上にも自ずと限界があるばかりでなく、その精度の維持管理のための工数増加に伴いコストアップが余儀なくされる。
【０００６】
また、上記フロントエンドモジュールが組み付けられるまでの間、左右のフロントサイドメンバー同士のスパンをはじめとしてエンジンコンパートメント各部の精度を維持するために、ラジエータコアサポートに代わる仮治具を装着することも可能であるが、多数必要となる仮治具の精度維持管理が困難であるとともに、車体部品の一部として仮治具までもがその都度塗装が施されることになるために、仮治具の定期的な清掃が必要となり、上記と同様にコストアップを招く結果となって好ましくない。
【０００７】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、エンジンコンパートメントの構成要素である左右のフロントサイドメンバーを何ら拘束しない状態ではその位置精度誤差が発生することを予め考慮した組立手順とするとともに、フロントエンドモジュール等を組み付ける際にはフロントサイドメンバーを位置決めすることにより車両組立完了状態での位置精度を再現するようにし、もってフロントエンドモジュールの組付精度を保証できるようにした方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ラジエータコアサポートを母体として左右のヘッドランプユニットやラジエータをフロントエンドモジュールとして予めモジュール化し、このフロントエンドモジュールを車体前面側より装着して該フロントエンドモジュールをフードリッジおよびフロントサイドメンバーの先端部にそれぞれ結合するようにしたフロントエンドモジュールの組み付け方法であることを前提としている。
【０００９】
その上で、車体組立工程において、左右のフロントサイドメンバー同士のなすスパンが設計基準値通りのものとなるようにそのフロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めする工程と、上記設計基準位置に位置決めされたフロントサイドメンバーに接合されているフードリッジロアとこのフードリッジロアに接合されているフードリッジアッパーとで形成されるフードリッジに対し、後工程にてフロントフェンダーが結合されることになるフードリッジレインフォースを接合する際に、フロントサイドメンバーとフードリッジレインフォースとのなすスパンが設計基準値通りのものとなるように両者の相対位置関係を確保した上でフードリッジレインフォースを接合する工程と、塗装後の車体にフロントエンドモジュールを組み付けるにあたり、フロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めすることによりフードリッジレインフォースとフロントサイドメンバーとのなすスパンが設計基準値通りのものとなるように再現し、その状態でフロントエンドモジュールを組み付ける工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明を前提として、フードリッジレインフォースはフードリッジアッパーに対してほぼ水平な接合面をもって接合されるものであることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明を前提として、フロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めするに際して、そのフロントサイドメンバーの車幅方向の内側を位置決めする治具を用いることを特徴としている。
【００１２】
したがって、請求項１に記載の発明では、フードリッジアッパーと接合されることになるフードリッジレインフォースは、最終的にフロントフェンダーおよびフロントエンドモジュールの締結部として機能することになる重要な部材であることに着目し、左右のフロントサイドメンバー同士のなすスパンにばらつきがあるかないかにかかわらず、先ず左右それぞれのフロントサイドメンバーとフードリッジレインフォースとの相対位置精度を保証するようにした。
【００１３】
すなわち、後工程にてフロントフェンダーが結合されることになるフードリッジレインフォースとフロントサイドメンバーとの相対位置関係として設計基準値通りの状態を確保した上で、そのフードリッジレインフォースをフードリッジに対して溶接等により接合する。
【００１４】
この場合、請求項２に記載の発明のように、フードリッジレインフォースはほぼ水平な接合面をもってフードリッジアッパーに接合される形態のものとすると、少なくともフードリッジアッパーに対する水平面内での相対位置調整を容易に行えるようになる。
【００１５】
そして、塗装後の車体にフロントエンドモジュールを組み付ける際には、フロントサイドメンバーを設計基準位置に予め位置決めすることにより、フードリッジレインフォースとフロントサイドメンバーとの相対位置関係として設計基準値通りの状態が再現され、この状態でフロントエンドモジュールを組み付けることにより、フードリッジレインフォースとフロントサイドメンバー同士の相対位置精度はもちろんのこと、フロントエンドモジュールの組み付け位置精度も保証される。
【００１６】
特に請求項３に記載の発明のように、フロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めするに際して、そのフロントサイドメンバーの車幅方向の内側を位置決めする治具を用いると、左右のフロントサイドメンバー同士のなすスパンのほか、フロントサイドメンバーとフードリッジレインフォースとの相対位置関係として設計基準値通りの状態をきわめて容易に且つ正確に再現できるようになる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、フロントエンドモジュール構造でありながらもフロントエンドモジュール構造でない場合と同等の精度を保証できるようになるため、フロントエンドモジュールやフロントフェンダー等の組付不良を未然に防止してそれらの組付精度を向上させることができ、また各パネル相互の隙間について組付完了後に再度建付調整する必要がなくなり、車体の外観品質が大幅に向上する。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、フードリッジレインフォースはほぼ水平な接合面をもってフードリッジアッパーに接合される形態のものとしたことにより、請求項１に記載の発明と同様の効果に加えて、少なくともフードリッジアッパーに対するフードリッジレインフォースの水平面内での相対位置調整を容易に行えるようになる利点がある。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、フロントサイドメンバーの車幅方向の内側を位置決めする治具を用いて、そのフロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めするようにしたので、請求項１または２に記載の発明と同様の効果に加えて、左右のフロントサイドメンバー同士のなすスパンのほか、フロントサイドメンバーとフードリッジレインフォースとの車両状態での相対位置関係をきわめて容易に且つ正確に再現できる効果がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の好ましい実施の形態としてフロントエンドモジュールを備えた自動車車体（ボデー）の要部の構成を示している。
【００２１】
同図に示すように、ボデー１は、エンジンコンパートメント２や図示しないフロアパネルおよびボデーサイド等のボデーメイン構成要素を相互に組み付けるボデーメイン工程、フロントフェンダー３のほかフード１４やドア等の開閉体を組み付けるメタル工程、ならびに塗装工程等を経ることにより順次組み立てられ、その後にフロントエンドモジュール４が組み付けられる。このフロントエンドモジュール４は、図２にも示すようにラジエータコアサポート５とバンパーレインフォース６を母体としてこれに左右のヘッドランプユニット７やラジエータ３８（図５参照）およびその補機類等を予め組み付けてモジュール化したものであって、上記のようにメタル部品の組付完了後にエンジンコンパートメント構成要素である左右のフロントサイドメンバー８およびフードリッジ９を締結部位としてボルト締結される。
【００２２】
したがって、ラジエータコアサポート５がフロントエンドモジュール４単体での骨格部材として機能するが故に、フロントエンドモジュール４がボデー１に組み付けられるまではそのボデー１側にはラジエータコアサポート５やそれに類するものが付帯しておらず、ボデー１（エンジンコンパートメント２）の前端はいわゆるオープン構造となっている。そのため、左右のフロントサイドメンバー８をはじめとしてフロントフェンダー３が組み付けられることになるフードリッジ９等の各部の位置精度にばらつきが生じやすい。
【００２３】
そこで、エンジンコンパートメント２の前端がオープン構造であるにもかかわらず、フロントエンドモジュール４が組み付けられるまでの間、フロントサイドメンバー８を主要素とするエンジンコンパートメント２の各部の位置精度を保証しようとするのが本実施の形態の目的である。
【００２４】
なお、上記フロントエンドモジュール４には後から図示しないバンパーフェイシアが組み付けられることになる。
【００２５】
図３の（Ａ）はボデーメイン工程におけるボデー１の正面説明図を示している。ボデーメイン工程は、先に述べたようにエンジンコンパートメント２のほか図示しないフロアパネルやボデーサイド等の各パネルを相互に組み付けてボデー１の骨格を組み立てる工程であり、エンジンコンパートメント２は、閉断面構造の左右のフロントサイドメンバー８のほかフードリッジ９を形成することになるフードリッジロア９ａとフードリッジアッパー９ｂ等をもって予め組み立てられている。
【００２６】
このボデーメイン工程においては、エンジンコンパートメント構成要素である左右のフロントサイドメンバー８の先端部を、その車幅方向内側面を受ける形状受けとしてのフィンガー１０と位置決めピン１１とを併用した位置決め治具１２にてＸ，Ｙ，Ｚの三次元方向の位置決めを行うことにより設計基準位置にセットし、その状態で各パネル相互の組み付けを行うものとする。これにより、必然的にフロントサイドメンバー８，８同士のなすスパンＳ１は規定の寸法（設計基準値）に維持される。
【００２７】
同時に、フードリッジアッパー９ｂに組み付けられて閉断面を形成することになるフードリッジレインフォース９ｃについて、予めフードリッジアッパー９ｂに対してほぼ水平な接合面をもって接合される断面略クランク状の形状に成形しておき、このフードリッジレインフォース９ｃをフードリッジアッパー９ｂに対してその上方もしくは側方からセットして、フードリッジレインフォース９ｃとフロントサイドメンバー８との相対位置関係が車両組立完了時の正規のもの、すなわち設計基準値通りのものとなるように位置決めした上で、フードリッジアッパー９ｂに対して溶接接合する。上記フードリッジレインフォース９ｃは後述するようにフロントフェンダー３の締結位置Ｐ１として機能する。
【００２８】
以上により、左右の各フロントサイドメンバー８とフードリッジレインフォース９ｃ側のフェンダー締結位置Ｐ１とのなすスパンＳ２は一義的に設計基準値通りのものとなり、仮にフードリッジアッパー９ｂもしくはフードリッジロア９ａに精度のばらつきがあったとしても上記スパンＳ２には影響せず、結果として上記フェンダー締結位置Ｐ１，Ｐ１同士のなすスパン（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ２）も設計基準値通りのものとなる。なお、フードリッジレインフォース９ｃを溶接接合したのちに位置決め治具１２を外すことにより双方のフロントサイドメンバー８，８同士のなすスパンＳ１が変化したとしても、後述するようにその都度スパンＳ１が正規のものとなるように矯正することから何ら問題とならない。
【００２９】
ここで、上記フードリッジレインフォース９ｃをボデーメイン工程にて初めて組み付けるようにしているのは、例えば上記フードリッジレインフォース９ｃをエンジンコンパートメント組立工程やフロアメイン組立工程で組み付けるとボデー剛性が十分でないためにボデーメイン工程に至った段階で位置精度の悪化やばらつきが発生するためであり、同時にフードリッジレインフォース９ｃとフードリッジアッパー９ｂとをほぼ水平な接合面をもっていわゆる現物合わせのかたちで接合するようにしているのは、フードリッジアッパー９ｂそのものの車幅方向もしくは水平面内での位置精度がフードリッジレインフォース９ｃに影響しないようにするためである。
【００３０】
図３の（Ｂ）はフード１４やフロントフェンダー３等のいわゆるメタル部品をボデー１に組み付けるメタル工程でのボデー１の正面図を示している。
【００３１】
このメタル工程においては、同図（Ａ）に示した位置決め治具１２に代えてこれと同等の矯正治具１３を用い、左右のフロントサイドメンバー８，８同士のなすスパンＳ１が設計基準値となるように矯正，拘束する。これにより、上記スパンＳ１はもちろんのこと、左右の各フロントサイドメンバー８とフードリッジレインフォース９ｃ側のフェンダー締結位置Ｐ１とのなすスパンＳ２、および左右のフェンダー締結位置Ｐ１，Ｐ１同士のなすスパン（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ２）も設計基準値のものとなるように直ちに再現される。
【００３２】
この状態をもって、フード１４をボデー１にボルト締結するとともに、左右のフロントフェンダー３をフードリッジレインフォース９ｃのフェンダー締結位置Ｐ１にボルトにて堅固に締結する。なお、上記メタル工程でのボデー支持形態としては、強度的に十分でないエンジンコンパートメント２の前部側を直接支えないようにし、例えば図４に示すように形状受け３５にてボデー１の４箇所程度を支えるものとする。
【００３３】
この後、メタル工程を経たボデー１は塗装工程に投入されて所定の塗色に塗装されることになるのであるが、各ボデー１は塗装工程に投入される前に上記矯正治具１３が除去されることになるので、例えば図３の（Ｃ）に示したように左右のフロントサイドメンバー８，８同士のなすスパンＳ１がばらついたり、あるいは建て付け精度の低下によりフード１４とフロントフェンダー３とのなすパーティング部の隙間Ｃがばらついたりすることがあるが、ここでは特に問題とせずそのままの状態で塗装を施す。
【００３４】
車両組立工程では、塗装工程を経たボデー１に対して図１，２に示したように別工程にて組み立てられたフロントエンドモジュール４やエンジンサブフレームならびにエンジン等を組み付けることになるのであるが、その際には図３の（Ｄ）に示すように同図（Ａ）のボデーメイン工程で使用したものと同等の位置決め治具１２もしくはメタル工程で使用したものと同等の矯正治具１３を用いて、双方のフロントサイドメンバー８，８同士のなすスパンＳ１が設計基準値通りのものとなるように予め拘束する。これにより、全てのスパンＳ１，Ｓ２が設計基準値通りのものとなるように再現され、同時に上記パーティング部における隙間Ｃも規定通りのものとなることから、フロントフェンダー３やフード１４等のパネル相互の整合性もきわめて良好なものとなる。
【００３５】
この状態で、図１，２に示したフロントエンドモジュール４をボデー１に対してその前面からセットして、該フロントエンドモジュール４の両端部をフードリッジ９に対してボルト締め固定するとともに、フロントサイドメンバー８に対しても同様にボルト締め固定する。
【００３６】
こうしてフロントエンドモジュール４がボデー１に組み付けられると、この時点からはラジエータコアサポート５がボデー１側の強度部材として機能するようになることから、上記位置決め治具１２もしくは矯正治具１３を除去したとしてもパネル相互の相対位置精度は保証される。
【００３７】
ここで、上記フロントエンドモジュール４の組み付けに際しては、図５に示すように左右のフロントフェンダー３側に予め形成されている基準穴に所定の位置決めピン１５を差し込んで位置決めを行う。すなわち、フロントエンドモジュール４の上部が上記位置決めピン１５に突き当たり、且つフロントエンドモジュール４の下部のブラケット１６がフロントサイドメンバー８の前端面に突き当たるまでフロントエンドモジュール４を押し込んで車両前後方向での位置決めを行った上で、上記のようにボルト締結を行うものとする。
【００３８】
図６，７は図３に示した矯正治具１３の詳細を示す図で、双方のフロントサイドメンバー８，８同士のなす設計基準値通りのスパンＳ１に合わせて作製した所定長さのバー１７の両端にトグル式のクランパー１８を装着したもので、操作レバー１９の回転操作に応じてリンク２０が回動して、そのリンク２０先端のクランププレート２１とバー１７との間にフロントサイドメンバー８を圧締するようにしてクランプするものである。そして、先に述べたようにこの矯正治具１３のバー１７を基準として双方のフロントサイドメンバー８，８同士を拘束することにより、フードリッジレインフォース９ｃ側のフェンダー締結位置Ｐ１，Ｐ１同士のなすスパン（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ２）を保証することができる。
【００３９】
図８，９は上記矯正治具１３とともに別の建付治具２３を併用する場合の例を示しており、枠状の建付治具２３にはエンジンコンパートメント２側のロケート穴に係合する複数のロケートピン２４のほか、フード１４側のロケート穴に係合するロケートピン２５が突設されている。
【００４０】
したがって、フード１４の組み付けの際に、エンジンコンパートメント２側に建付治具２３をセットした上でこの建付治具２３を基準としてフード１４を位置決めし、その状態でフード１４のヒンジをボデー１側にボルト締め固定するようにすると、フード１４の建付精度が一段と向上するようになる。
【００４１】
この場合、図１０に示すように、建付治具２３にフード１４そのものを位置決めするロケートピン２５とは別に、フード１４とフロントフェンダー３との間の隙間を規制するゲージ２６を設けておくとより好ましいものとなる。また、必要に応じて上記矯正治具１３と建付治具２３とを一体化することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態としてフロントエンドモジュールを有する自動車のボデー構造を示す前斜視図。
【図２】図１に示すフロントエンドモジュールの拡大図。
【図３】図１のボデーの組立手順を示す工程説明図。
【図４】図１に示すボデーの平面説明図。
【図５】フロントエンドモジュール組付時の要部正面説明図。
【図６】図３の矯正治具の詳細を示す正面図。
【図７】図６の矯正治具をフロントサイドメンバーに装着した状態を示す要部斜視図。
【図８】本発明の第２の実施の形態として矯正治具と建付治具とを併用した場合の平面図。
【図９】図８の側面説明図。
【図１０】図８に示す建付治具の変形例を示す要部斜視図。
【図１１】フロントエンドモジュールを採用したボデーの斜視図。
【符号の説明】
１…ボデー
２…エンジンコンパートメント
３…フロントフェンダー
４…フロントエンドモジュール
５…ラジエータコアサポート
７…ヘッドランプユニット
８…フロントサイドメンバー
９…フードリッジ
９ａ…フードリッジロア
９ｂ…フードリッジアッパー
９ｃ…フードリッジレインフォース
１２…位置決め治具
１３…矯正治具
１４…フード
２３…建付治具
３８…ラジエータ

Claims (3)

1. ラジエータコアサポートを母体として左右のヘッドランプユニットやラジエータをフロントエンドモジュールとして予めモジュール化し、このフロントエンドモジュールを塗装後の車体前面側より装着して該フロントエンドモジュールをフードリッジおよびフロントサイドメンバーの先端部にそれぞれ結合するようにしたフロントエンドモジュールの組み付け方法であって、
   車体組立工程において、左右のフロントサイドメンバー同士のなすスパンが設計基準値通りのものとなるようにそのフロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めする工程と、
   上記設計基準位置に位置決めされたフロントサイドメンバーに接合されているフードリッジロアとこのフードリッジロアに接合されているフードリッジアッパーとで形成されるフードリッジに対し、後工程にてフロントフェンダーが結合されることになるフードリッジレインフォースを接合する際に、フロントサイドメンバーとフードリッジレインフォースとのなすスパンが設計基準値通りのものとなるように両者の相対位置関係を確保した上でフードリッジレインフォースを接合する工程と、
   塗装後の車体にフロントエンドモジュールを組み付けるにあたり、フロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めすることによりフードリッジレインフォースとフロントサイドメンバーとのなすスパンが設計基準値通りのものとなるように再現し、その状態でフロントエンドモジュールを組み付ける工程と、
   を含むことを特徴とするフロントエンドモジュールの組み付け方法。
2. フードリッジレインフォースはフードリッジアッパーに対してほぼ水平な接合面をもって接合されるものであることを特徴とする請求項１に記載のフロントエンドモジュールの組み付け方法。
3. フロントサイドメンバーを設計基準位置に位置決めするに際して、そのフロントサイドメンバーの車幅方向の内側を位置決めする治具を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のフロントエンドモジュールの組み付け方法。

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