(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
損傷した車両部品を新たな車両部品（４）と交換することを要する車両のシャーシ及び車体の少なくともいずれか一方の修理の方法であって、前記車両（１）を作業台（３）上に把持する工程と、溶接等により取付けられる新たな車両部品（４）を作業台協働型保持装置（5,18）により前記車両（１）に対して正確な位置に固定して保持する工程と、前記作業台協働型保持装置（5,18）は作業台（３）に対して正確な位置に強固に固定可能であることと、新たな車両部品の特定の点と協働する位置調整可能な手段（10,11,17）を設定する工程と、前記車両（１）に対する前記特定の点の空間内の位置が認識されていることと、を備える方法において、
前記位置調整可能な手段（10,11,17）の空間内における位置を同位置調整可能な手段とは別体の測定装置（13〜16）を使用して設定する工程と、前記作業台（３）上に把持された車両（１）上の基準点を用いて前記測定装置（13〜16）を較正する工程と、新たな車両部品（４）を同車両（１）に取付ける工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記位置調整可能な手段（10,11,17）を正確な位置へ調整する際に同手段と前記測定装置（13〜16）の測定プローブ（15）とを連続的に接触させる工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
損傷した車両部品を新たな車両部品（４）と交換する車両（１）のシャーシ及び車体の少なくともいずれか一方の修理に使用する修理装置であって、前記修理装置は、作業台（３）と、前記作業台（３）上に車両（１）を把持するクランプ装置（２）と、前記作業台（３）に対して適切な位置に強固に固定されるとともに溶接等により前記車両（１）へ取付けられる新たな車両部品（４）を同車両に対して正確な位置に保持するための作業台協働型保持装置（5;18）とを含み、かつ前記保持装置は新たな車両部品（４）上の特定の点と協働するための位置調整可能な手段（10,11,17）を有するとともに前記車両（１）に対する前記特定の点の空間内の位置が認識されている修理装置において、
空間内の所望の位置に前記位置調整可能な手段（10,11,17）を調整するための測定装置（13〜16）と、同測定装置（13〜16）は前記位置調整可能な手段とは別体であり、かつ前記作業台（３）に把持された車両（１）上の基準点を用いる同測定装置（13〜16）の較正をするための手段が設けられていることと、前記新たな車両部品（４）が同車両（１）に取付けられることと、を特徴とする修理装置。
【請求項４】
前記測定装置（13〜16）は、位置調整可能な手段（10,11,17）を正確な位置へ調整すべく同手段（10,11,17）と連続的に接触するための測定プローブ（15）を備えた移動可能な測定アーム（14）を有する請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記測定アーム（13,14）は作業台取付け型レール（12）上を作業台（３）に沿って移動可能である請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記測定装置は作業台に連結され、それにより前記車両及び前記交換される部品のすべての基準点が前記作業台に基づく共通の空間座標系により測定される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記測定装置は作業台に連結され、それにより前記車両及び前記交換される部品のすべての基準点が前記作業台に基づく共通の空間座標系により測定される請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は損傷した自動車のシャーシ及び車体の少なくともいずれか一方の修理、より詳細には損傷した車両部品を新しい部品と交換することを必要とする修理の方法及び装置に関する。
事故等により部分的に損傷した車両の無傷の部品、即ち正しく位置合せされた部品に隣接して新しい部品を取付ける場合、または腐食によって損傷した部品を交換する場合、最終結果は溶接等により新たな部品を所定位置へ取付ける際に同部品を車両の残りの部分に対して正しい位置に保持することに完全に依存する。
自動車のシャーシ及び車体の少なくともいずれか一方の異なる複数の点の位置を空間座標系内において限定するデータ・シートはプライベート車両の殆どの車種に関して入手可能である。使用する測定点は孔、平面部材、ピン及びこれらに類似する部材のいずれか１つの形態をなし得る。
損傷した車両は同車両を作業台、即ちアライニング・ベンチ上に保持することにより位置調整される。ベンチは同ベンチに沿って移動可能な測定装置を有する。測定装置は同測定装置に対する自動車の位置を正確かつ精密に限定すべく自動車の無傷の部分に位置する３〜５個の点の位置を測定または決定するために使用される。例えば、自動車は同自動車の残りの測定点がデータ・シート上の対応する値に一致するまで引寄せることにより位置調整される。
取り外された部品に代わって新たな部品を自動車に溶接する際、新たな部品を同部品上の基準点を使用して空間内の正しい位置に把持することが知られている。交換部品は保持装置によって保持され、同保持装置はアライニング・ベンチ上に強固に把持可能である。更に、保持装置は組立可能であって、かつ寸法及び角度が周知な多数の部品からなる。例えば、ピンを新たな自動車部品上の基準孔と協働させるべく同ピンを空間内の正しい位置に位置決めする場合、複数の部品が固定された複数の構成部品のキットから選択される。同複数の部品を組み合わせ、かつアライニング・ベンチ上の選択された位置に取付ける場合、外部ピンが所望の位置に配置される。
しかし、前記の構成部品が正確に形成されていないか、または損傷若しくは摩耗した場合、独立した各構成部品の不整合が合計される。これにより、外部ピンは最終的に完全に誤った位置へ配置される。
更に、品質チェックは固定具の全設定を詳細に個々に検査することを要するため、品質チェックの実施は困難である。
スケールまたは孔を有する調整可能なホルダは前記のような不確実な結果を招来するにも拘わらず従来使用されている。
本発明の主な目的は前記の問題点を解決し、さらには容易に使用でき、かつ経時劣化のない高品質な結果を実現する本明細書の冒頭に述べた種類の方法を提供することにある。
本発明の目的は多数の固定された構成部品に代えて、異なる観点で調整可能な少数の部品を使用することにより実現可能であり、同少数の部品は自動車のシャーシの位置合せを行う際に使用する測定装置と同種の独立した測定装置を使用することにより新たなシャーシ部品等と協働する最終エレメントの位置調整に使用される。
この結果、本発明は損傷した車両部品を新たな車両部品と交換する車両のシャーシ及び車体の少なくともいずれか一方の修理の方法であって、車両を作業台上に固定して把持し、溶接等により取付けられる新たな車両部品を作業台と協働する保持装置（以下、作業台協働型保持装置と称する）により車両に対する正確な位置に固定して保持し、同保持装置が作業台に対して固定可能であり、かつ新たな車両部品上の特定の点と協働する位置調整可能な手段を含み、車両に対する特定の点の空間内の位置が認識される方法を提供する。本発明の方法は、位置調整可能な手段の空間内における位置調整を行う際に独立した測定装置を使用することによって特徴づけられる。
従って、保持装置の部品の寸法、位置及び角度に依存することなく新たな車両部品の位置を測定位置を使用して決定するため、本発明の方法は使用する保持装置の損傷または摩耗に関係なく新たな車両部品を絶対的な精度を伴って空間内に位置決め可能にする。測定システムを所定の品質基準に基づいてチェックし、さらには必要に応じて調整し得るため、本発明の方法の工程は同一の設定精度で任意の回数にわたって反復可能である。
本発明の方法の他の特徴と、本発明の方法を実施する際に使用する装置の特徴とは請求の範囲から明らかである。
本発明を実施の形態及び図面に関連して以下に詳述する。
図１はアライニング・ベンチ上に把持された自動車と、同自動車に対して固定された新たなシャーシ部品とを示す概略図である。
図２は図１に示す新たなシャーシ部品を保持するとともに、一種類の位置調整手段を有する保持装置の斜視図である。
図３は図２に示す位置調整手段の位置設定を示す斜視図である。
図４は図３の一部拡大斜視図である。
図５は図４の一部拡大側面図である。
図６は別の種類の位置調整手段を有する図２に示す保持装置の斜視図である。
図７は新たなシャーシ部品の位置を調整するために図２及び図６の保持装置の使用を示す斜視図である。
図１は損傷の激しい部品を取り外した後の自動車１を示す。自動車１は上昇及び下降可能な作業台３に対してクランプ２で固定されている。作業台３はチェーン及び把持装置等、自動車シャーシの位置を調整する手段（図示略）を有し得る。本明細書の冒頭において述べたように、自動車シャーシは同自動車シャーシ及び車体の予め設定された基準点を使用して位置調整される。基準点の位置は正確な測定装置を使用してチェックされる。そして、自動車は基準点の位置が同基準点の所定の位置に一致するまで位置調整され、同基準点の所定の位置は自動車メーカーが供給するデータ・シートから常には確立される。作業台３上における自動車１の固定位置は測定装置を使用して自動車の無傷の部品上に３〜５個の基準点の位置を確立することによって決定される。この処置は測定装置を較正する。次いで、測定装置が作業台３に関連して任意の通路に沿って移動されて、測定作業が基準点に関連して実施される。
新たなシャーシ・ビーム４等、新たな部品を自動車に取付ける際、ビームを溶接等によって取付ける前に同ビームは正確な位置に保持される。ビーム４上の基準点と協働する保持装置５を使用するため、基準点の位置は自動車１上の残りの基準点に関して認識されている。
図２は保持装置５の１つの実施の形態を示す。図２に示すように、保持装置５は足板７に取付けられた管状支柱６を有する。図３に示すように、管状支柱６を横方向の異なる複数の位置の間で調整すべく足板７はベンチ３に沿って移動可能である。支柱６は同支柱６上のナット20と協働するネジ山を有するスピンドル８を収容している。ナット20はネジ山に対する係合を伴わない軸方向の移動により迅速な調整が可能である。更に、ナット20はスピンドル８のネジ山と、ナット20上の対応するネジ山との間の係合により微調整可能である。スピンドル８はヘッド９を有し、同じヘッド９は選択された位置調整可能な装置を把持する。図２に示す例において、位置調整可能な装置は車両部品支持ロッド、即ちバー10の形態を有し、同バー10は自身の長さ方向に移動可能であり、さらには自動車シャーシの新たな部品に対する基準点として機能する正確に決定されたピンまたはペグ等の基準点と協働する外側孔11を有する。新たな車両部品をロッド10上に支持する前に、孔11を正確な位置へ移動させる必要がある。図３に示すように、これは自動車シャーシの位置調整時に使用され、かつレール12に沿って移動可能なスライド13を有する従来の測定装置を使用することにより本発明に基づいて実施される。スライド13は複数部品からなる回動測定アーム14を有し、同アーム14は検出手段を有する。検出手段は空間座標系内における測定プローブ15の正確な位置を決定可能にすべく異なる回動軸の回動の角位置を検出する。図示する例において、プローブは円錐状をなす。測定装置は空間内における測定プローブの正確な位置を表示する電子表示ユニット16を有する。この種の測定装置はスウェーデン国、クングセールに所在するカール−オー−リーネル  アクチボラグ（Car−Ｏ−Liner AB）からカール−オー−トロニック（Car−Ｏ−Tronic）の名称で販売されており、これをもって同測定装置の詳細な説明は省略する。しかし、ロッド、即ちバー10内の孔11等の正確な位置を決定可能にし、さらには同位置を孔11と協働する新たなシャーシ部品上の基準点の所望の位置に一致させ得る他の測定システムを使用して本発明を実施することができる。
図４及び図５はロッド、即ちバー10を所望の位置へ正確に調整する際に測定アーム14上の円錐部15が孔11と協働する様子を更に詳細に示す。この調整に続いて、バー10は図５において鎖線で概略を示すビーム４等の新たなシャーシ部品を支持する。ビーム４上の基準ピン19をバー10上の孔11内へ挿入可能にすべく測定アーム14及び円錐部15が取り外される。
これによりビーム４等の新たなシャーシ部品を正確に位置決めすべく新たなシャーシ部品上の基準点と協働するためにはロッド、即ちバー10等の位置調整可能な装置の少なくとも位置を決定することが必要である。図７に示すように、新たなシャーシ部品上の２つ以上の支持点を決定し、さらには自動車１の残りの部分に対して同支持点を固定することが多くの場合に必要とされる。図７に示す例では、一方の保持装置18のロッド、即ちバー10が鉄製アングルを有し、同アングルが孔11に代えて直立ピン17を有する点を除き、２つの同一の保持装置を使用している。ピン17は新たなシャーシ・ビーム内の基準孔と協働することを目的とする。当業者にとって自明であるように、シャーシ基準点と係合する正確に限定された係合面を有する他の種類の支持エレメントを使用し得る。
本発明に基づいて使用される保持装置5,18は作業台３の長さ方向に移動可能であり、さらには同作業台３の長さ方向に延びる軸に直交する方向へ調整可能である。ネジ山を有するスピンドル８は保持装置を垂直方向へ調整可能である。ロッド、即ちバー10は自身の基準エレメントの正確な位置決めを行うために自身の長さ方向へ調整可能である。本実施の形態において、バー10の基準エレメントはそれぞれ孔11及びピン17である。
本発明は基準エレメント11,17を保持装置内のスケール及び異なる部品の位置決めに依存せずに空間内に正確に位置決め可能にする。この結果、位置決めの精度は保持装置の部品の製造公差に基づかない上、同部品の損傷または摩耗によって影響されない。僅かな部品を有する同一の保持装置を異なる種類の自動車に使用可能である。
本発明は所望の位置を示すデータ・シートを使用することなく、自動車の片側に位置するビームの基準点を自動車の他方の無傷の側に位置するビーム上の対応する点に対して正確に位置決め可能にする。これについては、車両の無傷の側に位置する点と対称をなす他方の側に位置する点の位置を確立すべく、測定装置を使用して車両の無傷の側に位置する点を最初に測定することのみが必要である。特に、これは特別な車種の場合、即ちデータ・シートの入手が不可能な自動車を修理する場合に大きな効果を示し得る。更に、オペレータは使用する基準点及びその数量を決定し得る。
以上、本発明を添付図面に示す好ましい実施の形態に関連して詳述したが、請求の範囲に開示する範囲において本発明の各種の変更が可能である。例えば、保持装置及び測定装置は実際の条件によって規定される異なる要件に基づいて変更し得る。例えば、測定装置は光学レーザー・システムまたは音響システムを含み得るとともに、測定点は使用する測定システムに適するようマークされる。
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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