(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体下面へ向けて昇降自在な昇降手段と、
前記昇降手段側に取り付けられるとともに、上端を車体下面と当接可能に形成されて車体上下方向へ伸縮自在な直動部材と、
前記直動部材を車体上方へ向けて付勢する付勢手段と、
前記直動部材に連結されるとともに、昇降手段側に支持されて車幅方向に揺動可能な揺動部材と、
前記揺動部材で基端を車体前後方向へ揺動可能に支持されて、他端で車体に組み付けられるステアリングギアボックスに連結されたロアジョイントを把持する保持部材と、
前記昇降手段と直動部材の相対変位の増大に応じてこの保持部材を駆動する駆動手段とを備え、
前記保持部材は、ほぼ鉛直方向に支持した前記ロアジョイントを、昇降手段と直動部材の相対変位の増大に応じて車体後方側へ傾斜させることを特徴とする自動車部品の組み付け装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記揺動部材の変位に応じて保持部材の基端側を駆動するカム及びカムフォロアから構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車部品の組み付け装置。
【請求項３】
前記昇降手段は、車体下面側から取り付けられるエンジンを載置するとともに、車体の所定の位置へ位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の自動車部品の組み付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体へエンジンと同時に操舵装置等の部品を組み付ける装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車などの車両の組立工程においては、エンジンルーム内にワークを組み付ける際に、エンジンマウントリフタ等の昇降装置を使用して車体下面からワークを組み付けており、このような組み付け装置としては、特開平６−５６０５８号公報、特開平６−１２７４４５号公報または特開平６−１８３３７８号公報等が知られている。
【０００３】
そして、近年では、生産性を向上させるために、エンジン組み付け時に操舵部品やサスペンション等を同時に組み付けるものがあり、例えば、図９に示すように、エンジンを車体の下面から組み付けるとき、ステアリングギヤボックス５５４に連結されたロアジョイント５５を同時に組み付ける場合では、昇降自在のエンジンマウントリフタに載置されたエンジン及びロアジョイント５５を上昇させ、作業者はロアジョイント５５をトーボード５２に設けた貫通孔５３から車内へ突出させてから、エンジンとステアリングギアボックスをそれぞれ車体へ締結してロアジョイント５５とエンジンの組付けを同時に行う。
【０００４】
ロアジョイント５５を車内へ突出させる際には、図示しない治具等によって支持したロアジョイント５５をトーボード５２側へ若干傾斜させる一方、車体５０側には貫通孔５３の周縁上部からエンジンルーム５１内へ向けてガイド板５６を突設しておく。
【０００５】
そして、エンジンマウントリフタ１が上昇すると、ロアジョイント５５の上端はガイド板５６に摺接しながら車内へ案内され、所定の角度で傾斜して所定の組み付け状態となり、次に、車体５０へエンジン５７及びステアリングギヤボックスを締結すれば、エンジン５７とロアジョイント５５の組付けを同時に行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動車部品の組み付け装置にあっては、トーボード５２に貫通形成した貫通孔５３へガイド板５６を設ける必要があり、このガイド板５６のために部品点数及び加工組立工数が増大して製造コストが増大するという問題があり、また、ガイド板５６はエンジンルーム５１内へ突出してエンジンルーム５１内の部品レイアウトを制限するため、設計の自由度が低下するという問題がある。さらに、ガイド板５６は、ロアジョイント５５を組み付けた後には不要な部品となるため、車両の小型軽量化を阻害するという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トーボードにガイド板を設けることなく、エンジンルームから車内へ突出する部品をエンジンとともに同時に組み付けることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車体下面へ向けて昇降自在な昇降手段と、前記昇降手段側に取り付けられるとともに、上端を車体下面と当接可能に形成されて車体上下方向へ伸縮自在な直動部材と、前記直動部材を車体上方へ向けて付勢する付勢手段と、前記直動部材に連結されるとともに、昇降手段側に支持されて車幅方向に揺動可能な揺動部材と、前記揺動部材で基端を車体前後方向へ揺動可能に支持されて、他端で車体に組み付けられるステアリングギアボックスに連結されたロアジョイントを把持する保持部材と、前記昇降手段と直動部材の相対変位の増大に応じてこの保持部材を駆動する駆動手段とを備え、前記保持部材は、ほぼ鉛直方向に支持した前記ロアジョイントを、昇降手段と直動部材の相対変位の増大に応じて車体後方側へ傾斜させる。
【０００９】
また第２の発明は、前記第１の発明において、前記駆動手段は、前記揺動部材の変位に応じて保持部材の基端側を駆動するカム及びカムフォロアから構成される。
【００１０】
また第３の発明は、前記第１の発明において、前記昇降手段は、車体下面側から取り付けられるエンジンを載置するとともに、このエンジンを車体の所定の位置へ位置決めする。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、昇降手段が上昇して直動部材の上端が車体側と当接すると、昇降手段と直動部材は相対的に変位し、この相対変位に呼応して揺動部材が車幅方向に揺動する一方、部品を把持した保持部材は相対変位の増大に応じて揺動方向に駆動されるため、例えば、保持部材を車体後方側へ揺動可能にして、ステアリング機構を構成するロアジョイントを把持させれば、前記従来例のように、トーボードに形成した貫通孔にガイド板を設けることなく、ロアジョイントを自動的に挿通させて組み付けることができ、ガイド板を廃止することによって部品点数及び加工、組立工数を低減して製造コストを抑制しながら、エンジンルーム内の設計の自由度を向上させることが可能となる。
【００１３】
また第２の発明は揺動部材の変位に応じてカム及びカムフォロアが保持部材の基端側を駆動するため、センサや制御装置を必要とせず、既存のエンジンマウントリフタ等の昇降手段へ容易に付加することができるため、設備投資の増大を抑制しながら生産性を向上させることができる。
【００１４】
また第３の発明は、昇降手段は、エンジンを載置するとともに車体の所定の位置へ位置決めするため、昇降手段の１回の上昇で保持部材に把持されたロアジョイントと、昇降手段に載置されたエンジンをほぼ同時に組み付けることが可能となって、生産性の向上を図ることができる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１から図６は、昇降自在なエンジンマウントリフタ１に取り付けられて、ステアリングギヤボックス５４に連結されたロアジョイント５５を、エンジン５７と同時に車体５０へ組み付ける部品組み付け装置２に、本発明を適用した場合を示す。
【００１８】
部品組み付け装置２は、図２、図３に示すように、昇降手段としてのエンジンマウントリフタ１の上面に固設されたフレーム２７で、車幅方向へ揺動自在に支持されたリンク２４、２５と、これらリンク２４、２５と連結したリンク２２、２３及びリンク２８と、付勢手段としてのリターンスプリング３１によって車体上方（図中上方）へ向けて付勢されるとともに、リンク２３に連結されて鉛直方向（車体上下方向）へ変位可能な直動部材としての直動アーム２１、そして、リンク２８の上端にはロアジョイント５５を把持する保持具２６が配設され、この保持具２６は車体後方へ揺動可能な保持部材としての揺動アーム４２及び揺動アーム４２に固設されてロアジョイント５５を把持する把持部４３、板バネ４４、４４を主体に構成される。
【００１９】
フレーム２７に基端を揺動自由に支持されたリンク２４、２５は車体上方へ向けて配設され、リンク２４の上端側では、ほぼ平行なリンク２２、２３の基端を揺動自由に支持しており、これらリンク２２、２３の端部にはリンク２８が揺動自在に連結される。そして、リンク２５の上端はリンク２５の途中に連結され、各リンクはそれぞれ相対的に揺動可能となる。なお、リンク２２がリンク２３よりも車体上方側に配置され、揺動部材としてのリンク２４、２５、２８は車幅方向（図中左右方向）へ揺動する。
【００２０】
リンク２３は、長手方向に形成されたガイド穴２３Ａを介して直動アーム２１の途中に突設したガイドピン２１Ｂと係合し、直動アーム２１の鉛直方向への変位に応じてリンク２３が駆動される。
【００２１】
そして、リンク２８と連結したリンク２２の端部には、後述するように保持具２６を駆動するカムプレート２９が上方へ向けて突設される。
【００２２】
ここで、直動アーム２１はフレーム２７に固設されたガイド３５によって鉛直方向へ変位自在に支持され、直動アーム２１の上端はリンク２２よりも車体上方側へ突出し、この上端には車体５０の下面と当接可能な当接部２１Ａが形成される。
【００２３】
一方、図４に示すように、直動アーム２１の下端には、リターンスプリング３１に常時付勢されるプッシュアーム３２が固設される。プッシュアーム３２の下面と、フレーム２７から下方へ突設された支持アーム３０の上面の間にはリターンスプリング３１が介装されて、直動アーム２１を常時上方へ付勢する。
【００２４】
このプッシュアーム３２には、図２のように、フレーム２７に固設された下限ストッパ３４と選択的に係合可能な係止部３３が形成され、直動アーム２１が所定の位置まで下降すると、下限ストッパ３４のレバー３４Ａが係止部３３の上面と係合して、直動アーム２１の上方への変位を規制する。なお、レバー３４Ａは車体前後方向に揺動自由に支持されて、図示しないスプリングなどにより車体後方側へ付勢されるとともに、鉛直位置で係止され、レバー３４Ａを車体前方側へ倒すことにより、直動アーム２１の係止を解除することができる。
【００２５】
一方、リンク２８の上端に配設された保持具２６は、図５、図６に示すように、リンク２８の上端に固設されたガイドブロック４０と、このガイドブロック４０に形成されたガイド溝４１に収装されて車体前後方向へ揺動可能かつ、ガイド溝４１に沿って変位可能な揺動アーム４２と、リンク２２に形成されたカムプレート２９と当接して揺動アーム４２を駆動するカムフォロア４７を主体に構成され、ロアジョイント５５を把持する把持部４３及び板バネ４４、４４は揺動アーム４２の上部から車幅方向に向けて支持される。
【００２６】
ガイドブロック４０に形成されたガイド溝４１は、車体前方側に鉛直な壁面４１Ａを備える一方、車体後方側には凸状の曲面で構成された案内面４１Ｂを備え、案内面４１ＡＢは車体後方へ向けてほぼ鉛直な面から水平な面へと徐々に変化する。
【００２７】
そして、図６に示すように、壁面４１Ａの車幅方向のほぼ中央には、鉛直方向に沿って貫通したガイド穴４１Ｃが形成される。
【００２８】
ガイド溝４１内を変位する揺動アーム４２の下端には、案内面４１Ｂ上を転動する一対のローラ４５、４５が軸支されるとともに、車体前方側へ向けて突設されたピン４６の端部には、カムプレート２９上を転動するローラ４７が軸支される。
【００２９】
さらに、このガイド穴４１Ｃ内にはピン４６を下方へ向けて付勢するバネ４８が収装され、また、車体後方側のガイドブロック４０の上面と揺動アーム４２の上部の間には引っ張りバネ４９が介装され、揺動アーム４２の上端は車体後方へ付勢される。したがって、揺動アーム４２は、下端をバネ４８によって下方へ、上端を引っ張りバネ４９によって車体後方へ付勢され、揺動アーム４２の姿勢は、図２に示すような、直動アーム２１の伸長位置では、図５のように鉛直方向に起立する一方、図３に示すような直動アーム２１の収縮位置では、揺動アーム４２は車体後方へ向けて傾斜し、車体５０とエンジンマウントリフタ１との間に折り畳まれように装置全高を縮小して、部品や車体５０に干渉するのを防ぐことができる。
【００３０】
なお、把持部４３はロアジョイント５５を吸着可能な磁石等で構成され、板バネ４４、４４は車体前後方向へ所定の間隔で基端を把持部４３に支持されて、ロアジョイント５５を狭持可能に形成される。
【００３１】
また、部品組み付け装置２の直動アーム２１は、当接部２１Ａが車体５０の所定の位置、例えば、ボディサイドメンバ５０Ａ（図１参照）等と当接可能な位置に配設される。
【００３２】
以上のように構成されて、次に作用を説明する。
【００３３】
まず、図８のように、図中右側のエンジンサブラインにおいて、作業者Ａはエンジン５７とともに、ステアリングギアボックス５４をエンジンマウントリフタ１の所定の位置に載置するとともに、ロアジョイント５５を部品組み付け装置２の保持具２６に把持させる。
【００３４】
このとき、部品組み付け装置２は図２に示すように、下限ストッパ３４が開場された直動アーム２１の伸長状態にあり、揺動アーム４２は図５のようにほぼ鉛直方向に直立して、板バネ４４及び把持部４３で支持したロアジョイント５５も、図７に示すようにほぼ直立する。
【００３５】
次に、部品組み付け装置２へロアジョイント５５を位置決めするとともに、エンジン５７及びステアリングギアボックス５４を載置したエンジンマウントリフタ１を、図示しない搬送手段によって図８左側の車体組立ラインへ搬送する。
【００３６】
車体組立ラインの作業者Ｂは、エンジンマウントリフタ１を上昇させて、載置したエンジン５７、ステアリングギアボックス５４及びロアジョイント５５の組付けを開始する。
【００３７】
エンジンマウントリフタ１を上昇させていくと、まず、部品組み付け装置２の直動アーム２１の上端に形成した当接部２１Ａがボディサイドメンバ５０Ａに当接するため、エンジンマウントリフタ１の上昇に応じて直動アーム２１はリターンスプリング３１を圧縮し、フレーム２７に対して相対的に下降する。
【００３８】
直動アーム２１とフレーム２７の相対変位に伴って、ピン２１Ｂ及びガイド穴２３Ａを介して連結されたリンク２３はフレーム２７へ近接し、エンジンマウントリフタ１が所定の位置まで上昇すると、各リンク２２〜２５、２８は、図３に示すように、リンク２４、２７、２８が車幅方向へ揺動し、リンク２２、２３が水平状態に向けて下方へ揺動する。
【００３９】
このとき、上端に保持具２６を備えたリンク２８が、図２の直立位置から、図３の位置まで、リンク２３との連結位置を軸に、図中反時計まわりへ揺動するため、ガイド溝４１に収装された揺動アーム４２は、図６において、カムプレート２９の形状に応じてカムフォロア４７を上方へ駆動する。
【００４０】
カムフォロア４７の上昇によって、引っ張りスプリング４９で上端を車体後方へ付勢された揺動アーム４２は案内面４１Ｂに沿って上昇し、上端を車体後方へ向けて傾斜させながら基端が上昇するため、把持部４３及び板バネ４４に支持されたロアジョイント５５は、図７に示す５５’のようにトーボード５２に設けた貫通孔５３へ挿入され、所定の組み付け状態となる。
【００４１】
この状態では、直動アーム２１がフレーム２７に対して相対的に下降するため、下降ストッパ３４が係止部３３と係合可能となるため、ロアジョイント５５を貫通孔５３内へ挿入した状態を維持でき、エンジン５７及びステアリングギアボックス５４の位置決め補正等を行ってから、エンジン５７とステアリングギアボックス５４を車体５０へ締結することができる。
【００４２】
こうして、エンジン５７の組み付けと同時にロアジョイント５５の組付けを確実かつ迅速に行った後、エンジンマウントリフタ１を下降させるとともに、下降ストッパ３４を解除し、直動アーム２１を図２に示す初期状態へ復帰させるとともに、作業者Ｂはエンジンマウントリフタ１を図８の右側に示すエンジンラインへ搬送して１サイクルを終了する。
【００４３】
このように、エンジンマウントリフタ１の上昇に応じて車体側と当接することで伸縮する直動アーム２１が、ほぼ上下方向に揺動するリンク２２、２３を介して、車幅方向に揺動するリンク２４、２５、２８を駆動し、リンク２８の上端に支持された保持具２６は、リンク２２のカムプレート２９に沿って車体後方へ傾斜する揺動アーム４２によってステアリング機構を構成するロアジョイント５５を支持するようにしたため、前記従来例のように、トーボード５２に形成した貫通孔５３へガイド板５６を設ける必要がなくなって、部品点数及び加工、組立工数を低減して製造コストを抑制でき、また、エンジンルーム５１内の設計の自由度を向上させることができる。
【００４４】
さらに、部品組み付け装置２は、センサや制御装置を必要とせず、既存のエンジンマウントリフタ１へ容易に付加することができるため、設備投資の増大を抑制しながら生産性を向上させることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、エンジンマウントリフタ１の昇降及び締結を手動によって行う場合について述べたが、エンジンマウントリフタ１にナットランナ等を設けて、エンジン５７及びステアリングギアボックス５４の締結と、ロアジョイント５５の組付けを自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す部品組み付け装置及びエンジンルームの斜視図。
【図２】同じく部品組み付け装置の伸長状態を示す概略斜視図。
【図３】同じく部品組み付け装置の収縮状態を示す概略斜視図。
【図４】同じく直動アームとリターンスプリングの関係を示す概略斜視図。
【図５】同じく保持具の要部断面図。
【図６】同じく保持具の分解斜視図。
【図７】ロアジョイントの組付けの様子を示す車体の側面図。
【図８】ロアジョイント及びエンジンの組付けの様子を示す説明図。
【図９】従来例を示し、ロアジョイントの組付けの様子を示す車体の側面図。
【符号の説明】
１  エンジンマウントリフタ
２  部品組み付け装置
２１  直動アーム
２１Ａ  当接部
２１Ｂ  ガイドピン
２２〜２５  リンク
２３Ａ  ガイド穴
２６  保持具
２７  フレーム
２８  リンク
２９  カムプレート
３０  支持アーム
３１  リターンスプリング
３２  プッシュアーム
３３  係止部
３４  下限ストッパ
３５  ガイド
４０  ガイドブロック
４２  揺動アーム
４３  把持部
４４  板バネ
４５  ローラ
４６  ピン
４７  カムフォロア
４８  バネ
４９  引っ張りバネ
４１  案内面
５０  車体
５１  エンジンルーム
５２  トーボード
５３  貫通孔
５４  ステアリングギアボックス
５５  ロアジョイント
５７  エンジン
【図１】
0003806991.tif 000002
【図２】
0003806991.tif 000003
【図３】
0003806991.tif 000004
【図４】
0003806991.tif 000005
【図５】
0003806991.tif 000006
【図６】
0003806991.tif 000007
【図７】
0003806991.tif 000008
【図８】
0003806991.tif 000009
【図９】
0003806991.tif 000010