JP5805137B2 - 車両のドア着脱装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のドア着脱装置に関する。

車体組立ラインにおいて、車体内部に例えばインストルメントパネル、シート等の大物部品を組み付けるとき、ドアが邪魔して入れることができないまたは作業がしづらい場合がある。このような場合、従来、車体組立ラインの上流部で一旦ドアを車体から取り外し、車体は車体単体の状態で、ドアはドア単体の状態でそれぞれ艤装を行ったうえで、下流部で車体とドアを再度組み付けるという方法が一般に採られている。

車体に対するドアの着脱装置の従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。この着脱装置は、キャスターによって移動自在な台車本体にシリンダが配設され、シリンダのロッドにスライダを介してドアの下端支持手段が支持され、ドア下端支持手段をドア下端に当接させることによりドアを支持するように構成されている。ドア下端支持手段のドア高さ方向の微調整は前記シリンダの伸縮により行われる。

また特許文献２には、ワーク保持装置の支持プレートが、支持体昇降手段としてのメインシリンダにより全体的に上下方向に移動可能に構成された技術が記載されている。これにより、製造ラインのドアの取付け工程を流れる車種が変わった場合に、その車種毎にドアを取り付ける高さを容易に調整することができる。一方、支持プレートに立設された支柱に支持されるサブシリンダのロッドにはドア支持部材が支持され、ドアの高さ方向について微調整できるように構成されており、部品や作業誤差のばらつきを吸収できるようになっている。具体的には、ドア重量等とサブシリンダによる反力とがバランスするように設定することにより、見かけ上のドア重量を軽減してフローティング状態とし、ドアの高さ方向について微調整する技術が記載されている。

特開平１１−３４２８７８号公報 特開平１０−４５０６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、作業者がドアを車体に対して着脱する毎にシリンダを微調整する必要があり作業に手間がかかりやすい。また、微調整を失敗すると車体の取付け部とドアの取付け部の位相が変位し、着脱時に係合ボルト等が干渉して着脱作業がスムーズに行えなくなるおそれがある。

また、特許文献２に記載の技術においても、車種毎にメインシリンダの伸縮量を調整し、さらにドアの重量によりサブシリンダの荷重を調整する必要があるため、作業者にとって手間のかかる作業となる。また、ドアのドア支持部への位置決めは、ドアを受け部上に当接部材に当接するように載置するのみであるため、ドア支持部へのドアの位置決めが不安定になって着脱作業が困難になりやすく、ドアを下流のドア組立ラインに向けて搬送するためのドア搬送ハンガーへの移載にも支障をきたすおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するために創作されたものであり、ドアの姿勢が安定し、作業者においては手間のかかるフローティングの調整を要しないドア着脱装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、搬送される車体に対してドアを着脱するドア着脱装置であって、車輪により任意な方向に移動自在な基台と、前記基台に立設されたガイドバーと、前記ガイドバーの上部に取り付けられる基板と、前記基板の下面に前記基台を指向して取付けられた昇降シリンダと、前記昇降シリンダのシリンダロッドの先端に固定され、前記ガイドバーが貫通孔を挿通する態様で前記ガイドバーに昇降自在に支持され、予め設定された前記昇降シリンダの出力荷重によりドアをフローティング状態で載置支持する昇降板と、前記昇降板の上面に取り付けられた一対の位置決め部材と、前記位置決め部材の上面に断面が直角三角形状でその斜面が互いに対向するように取り付けられた一対の規制部材と、前記基板に取り付けられ、ドアの内板に当接する当接部材と、前記基板の下面に取り付けられた把持シリンダと、前記基板の貫通孔を挿通して上方を指向する把持シリンダのシリンダロッドの上端に取り付けられ、ドア開口部の下端を下方に向けて押圧する押圧部材と、前記把持シリンダ次いで昇降シリンダを順次収縮させる作動スイッチと、前記把持シリンダ次いで昇降シリンダを順次伸張させる停止スイッチと、を備え、ドアの内板が前記当接部材により支持された状態で、前記作動スイッチが操作されたとき、前記把持シリンダが収縮し、ドア開口部の下端に前記押圧部材が当接してドアを下方に押圧し、次いで前記昇降シリンダが収縮して前記昇降板が上昇し、前記位置決め部材の前記規制部材間にドア下端部が当接することにより、ドアを前記押圧部材と前記昇降板との間で上下方向に把持し、前記停止スイッチが操作されたとき、前記把持シリンダが伸張し、次いで前記昇降シリンダが伸長し、ドアが前記位置決め部材上に着座した状態で、前記昇降板が下降することを特徴とする。

このドア着脱装置によれば、予め昇降板に負荷される重量を考慮して設定された昇降シリンダの出力荷重によりドアをフローティング状態で載置支持するため、作業者は特にドアのフローティング支持の調整を要することなく、車体に対するドアの着脱を容易にかつ精度良く行える。ドアは、押圧部材と昇降板とにより上下方向に把持され、ドアの内板が当接部材により支持されることにより、ドア着脱装置に安定した姿勢で保持される。

また、本発明は、前記昇降シリンダの出力荷重を複数段階に切り替え可能な切替スイッチを備えていることを特徴とする。

このドア着脱装置によれば、機種（重量）の異なるドア毎に切替スイッチにより昇降シリンダの出力荷重を切り替えることにより、容易にドアをフローティング支持させることができる。

本発明のドア着脱装置によれば、ドアを安定した姿勢で保持でき、作業者にとってはフローティング支持の調整を要しないため操作手順が簡単となる。

車体組立てラインの概略構成を示す平面図である。 車体とドアの外観斜視図である。 本発明に係るドア着脱装置の側面図であり、ドアの内板をドア着脱装置の当接部材に当接させた状態を示す。 本発明に係るドア着脱装置の側面図であり、ドア下端部を位置決め部材９上に載置させた状態を示す。 図４におけるＡ矢視図である。 図５におけるＢ矢視図である。 本発明に係るドア着脱装置の側面図であり、ドアをドア着脱装置からドアハンガーに移載する状態を示す。 図７におけるＣ矢視図である。

図３および図５において、本発明に係るドア着脱装置１は、下部四隅に車輪としてのキャスター２が配された長尺矩形状の基台３を備える。基台３の上面には一対のガイドバー４が基台３の長手方向に間隔をおいて立設されている。一対のガイドバー４の上端には長尺矩形状の基板５がその長手方向を基台３の長手方向と同じ向きにして水平状に取り付けられている。ガイドバー４，４間における基板５の下面には基台３を指向して、つまり鉛直下方に向けて昇降シリンダ６の本体が取り付けられている。一対のガイドバー４には、その長手方向を前記基板５の長手方向と同じ向きにして水平状に横設された長尺矩形状の昇降板８が、その貫通孔にガイドバー４が挿通する態様で昇降自在に支持されている。昇降板８の上面は、この昇降板８の昇降駆動源である前記昇降シリンダ６のシリンダロッド７の先端（下端）に固定されている。

昇降板８の上面には、自動車のサイドドアであるドアＤのドア下端部Ｄ１を載置して位置決め支持する位置決め部材９が、昇降板８の長辺部の一側面からはみ出すように一対取り付けられている。なお、位置決め部材９を設けることなく昇降板８自体にドアＤのドア下端部Ｄ１を載置して位置決め支持するようにしてもよい。位置決め部材９は方形体状を呈した部材であり、位置決め部材９の上面にはドアＤの内板Ｄａと外板Ｄｂの位置ずれを規制するための、断面が直角三角形状の樹脂製の規制部材１０がその斜面が互いに対向するように取り付けられている。基板５の上面には、取付け座１１ａを介して樹脂製の矩形状平板からなる一対の当接部材１１が基板５の長手方向に間隔をおいて取り付けられている。一対の当接部材１１は、基板５の長辺部の一側面に対向するように板面が鉛直状となるように位置している。この当接部材１１は、図３から判るようにドアＤの内板Ｄａの上部に当接する部材である。

基板５の下面にはドアを上下に把持するための把持シリンダ１２が配設されている。把持シリンダ１２は前記一対の当接部材１１よりも基板５の長手方向一端側に位置する。把持シリンダ１２は、そのシリンダロッド１３が基板５に穿孔された貫通孔を挿通して上方向に指向している。シリンダロッド１３の上端には支持部材１５を介して押圧部材１４が取り付けられている。この押圧部材１４は、シリンダロッド１３が収縮した際、ウインドガラスの開閉開口部を構成するドア開口部Ｄｅの下端Ｄｆに当接してドアＤを下方に押圧する機能を担う。

そして、昇降シリンダ６の出力荷重は、ドア位置決め部材９上に載置されたドアＤの重量と、昇降板８、位置決め部材９、規制部材１０の各重量と、把持シリンダ１２の出力荷重（つまり押圧部材１４がドア開口部Ｄｅの下端Ｄｆを下方に向けて押圧する荷重）等とを合計した荷重、つまり昇降シリンダ６のシリンダロッド７に加わる外部荷重と同じ値となるように設定されている。これにより、ドアＤはドア着脱装置１における位置決め部材９上にフローティング状態で位置決め支持される。つまり、作業者は位置決め部材９上に支持された状態のドアＤを容易に上下動できる。

基板５の一端には制御盤１６が取り付けられている。制御盤１６にはドアＤをフローティング支持するように昇降シリンダ６の出力荷重が予め設定されている。この制御盤１６に配設された切替スイッチ１７により昇降シリンダ６の出力荷重は複数段階に切替可能であり、車種により異なるドア重量に対応して各ドアＤをフローティング支持可能としている。本実施形態では３つの切替スイッチ１７を設けて３段階に切り換えるようにしてある。また、制御盤１６には昇降シリンダ６および把持シリンダ１２の作動スイッチ１８および停止スイッチ１９が配設されている。作動スイッチ１８を押釦することにより把持シリンダ１２のシリンダロッド１３が収縮し、ドア開口部Ｄｅの下端Ｄｆに押圧部材１４が当接して押圧後、昇降シリンダ６のシリンダロッド７が収縮し、ドア下端部Ｄ１に位置決め部材９が当接することによりドアＤが前記したようにフローティング状態で支持されるように構成されている。

「作用」
図１に示す車体組立ラインＬの上流部に配置されたドア取り外しステーション１００において、ドアＤ（図２）が取り付けられた状態で流れてきた車体Ｆに対し、作業者は図３等に示すドア着脱装置１を用いてドアＤを車体Ｆから取り外す。取り外されたドアＤはドア着脱装置１上からドア取り外しステーション１００に隣接して配置されたドア移載ステーション２００（図１）に待機しているドアハンガー２０（図７，図８）上に移載される。そして、図１に示す後流のドア組立ライン２０２に向けて搬送され、ドア組立ライン２０２においてドアＤに各種部品が組み付けられる。

ドア取り外しステーション１００での作業について具体的に説明すると、車体組立ラインＬ上を搬送コンベアＣ／Ｖにより搬送されているドアＤを装着した車体Ｆに対し、作業者は先ずドアＤを最大開放位置まで開き、この状態でドア着脱装置１をキャスター２により移動させて車体ＦとドアＤの間に位置させる。そして、図３に示すように、ドアＤの内板Ｄａに樹脂製の一対の当接部材１１を当接させ、この状態を維持しつつ作業者はドア着脱装置１を押していくことにより、搬送コンベアＣ／Ｖ上を流れている車体Ｆとドア着脱装置１とを同期移動させる。そして作業者が制御盤１６の作動スイッチ１８を押釦することにより把持シリンダ１２のシリンダロッド１３が収縮し、ドア開口部Ｄｅの下端Ｄｆに押圧部材１４が当接してドアＤを下方に押圧し、次いで昇降シリンダ６のシリンダロッド７が収縮することにより昇降板８が上昇し、図４に示すように位置決め部材９の規制部材１０間にドア下端部Ｄ１が当接する。

前記したように、昇降シリンダ６の出力荷重は、ドア位置決め部材９上に載置されたドアＤの重量と、昇降板８、位置決め部材９、規制部材１０の各重量と、把持シリンダ１２の出力荷重等とを合計した荷重となるように設定されているので、ドアＤはドア着脱装置１上にフローティング状態で保持される。そして、ドアＤが押圧部材１４と位置決め部材９とによって上下に把持されることによりドアＤとドア着脱装置１とが一体となるので、作業者がドア着脱装置１から手を離すと、ドア着脱装置１はそのまま車体Ｆに追従して移動することとなる。

次いで作業者は車体ＦとドアＤとを締結しているヒンジ部材（不図示）のドア側の締結ボルトを取り外し、車体ＦとドアＤとを分離する。このときドアＤはドア着脱装置１によってフローティング状態にあり、作業者はドアＤをドア位置決め部材９上に載置したまま容易に上下に動かすことができるため、全ての締結ボルトについてカジリ等を生じさせることなく容易に取り外すことができる。

ドアＤを車体Ｆから外すと、作業者はドアＤを載せたドア着脱装置１をドア移載ステーション２００に移動させる。図７，図８に示すように、ドア移載ステーション２００には、ドアハンガー２０が位置している。ドアハンガー２０は柱枠２０ａと、柱枠２０ａの下端からドア組立ライン２０２に沿って水平状に延設される梁枠２０ｂとを枠体として備えている。梁枠２０ｂには、図８に示すように、１つのドアＤに対応してドアＤの幅よりも大きな間隔をおいて一対の支柱２４が立設されている。一方の支柱２４の上端には支持梁２１ａが他方の支柱２４側に向けて水平状に延設されており、支持梁２１ａの先端には樹脂製の矩形状平板からなる当接部材２１が取り付けられている。当接部材２１はその板面が鉛直状となるように位置している。

また、梁枠２０ｂには、方形体状の一対の位置決め部材２２が水平状に取り付けられており、各位置決め部材２２の上面には、ドア着脱装置１の位置決め部材９と同様に、ドアＤの内板Ｄａと外板Ｄｂの位置ずれを規制するための断面直角三角形状を呈した樹脂製の規制部材２３がその斜面を対向して取り付けられている。梁枠２０ｂの軸方向において、位置決め部材２２の位置は位置決め部材９とずれて位置している。

作業者は、ドア着脱装置１を移動させてドアＤの外板Ｄｂをドアハンガー２０の前記当接部材２１に当接させる。そして、制御盤１６の停止スイッチ１９を押釦することにより把持シリンダ１２が伸張し、次いで昇降シリンダ６が伸張し、ドアＤがドア着脱装置１の位置決め部材９上に着座した状態で昇降板８が下降する。昇降板８には一対の位置決め部材２２と干渉しないように一対の溝８ａが形成されており、この溝８ａにより昇降板８は位置決め部材２２と干渉することなく図７に仮想線で示すように位置決め部材２２よりも下方に変位し、その際にドアＤがドア着脱装置１の位置決め部材９上からドアハンガー２０の位置決め部材２２上に移載される。

この時点でドアＤは、ドア着脱装置１の当接部材１１とドアハンガー２０の当接部材２１および位置決め部材２２に接触することによりその姿勢が維持される。ドアハンガー２０の支柱２４にはドアＤ側に向けて水平状に延設される一対の保持プレート２５が取り付けられ、この保持プレート２５の先端周りには互いの保持プレート２５間に摺動自在に挿通保持される水平状のドア保持バー２６が設けられている。ドアＤはその一端面に水平状に空いたヒンジ取付用螺子孔Ｄｇが形成されているとともに、他端面には水平状に空いたロックアッシー取付孔Ｄｈが形成されている。作業者は一方の支柱２４における操作バー２７を操作してドア保持バー２６をヒンジ取付用螺子孔Ｄｇに挿通させるとともに、他方の支柱２４における操作バー２７を操作してドア保持バー２６をロックアッシー取付孔Ｄｈに挿通させる。

前記一対の保持プレート２５の内、外側の保持プレート２５ａにはＬ字形の係止片２８が配設されており、作業者はヒンジ取付用螺子孔Ｄｇとロックアッシー取付孔Ｄｈにドア保持バー２６を挿通後、操作バー２７を係止片２８の横プレート２８ａ上であって、係止片２８の縦プレート２８ｂと支持プレート２５ａ間に配置することによりドア保持バー２６を固定する。これにより、ドアＤが安定してドアハンガー２０に保持される。

次いで作業者がドア着脱装置１をドア移載ステーション２００から移動させることにより車体ＦからのドアＤの取り外しの１サイクル工程が完了する。
以降、車体組立ラインＬにおいて車体Ｆに各種部品が組み付けられ、ドア組立ライン２０２においてドアＤに各種部品が組み付けられる。

以上のように本発明のドア着脱装置１を用いれば、車体ＦからのドアＤの取り外しおよびドアハンガー２０へのドアＤの移載が容易にかつ精度良く実施可能となる。
ドアＤは、押圧部材１４と昇降板８（本実施形態では昇降板８に取り付けた位置決め部材９）とにより上下方向に把持され、内板Ｄａが当接部材１１により支持されることにより、ドア着脱装置１に安定した姿勢で保持される。
なお、車体ＦへのドアＤの取り付けに際しては、以上に説明したドアの取り外し工程と逆の操作手順により行われる。

車体組立ラインＬの下流部に配設されたドア取り付けステーション１０１には同様のドア着脱装置１が配置されている。各種部品を組み付けたドアＤがドアハンガー２０により、ドア取り付けステーション１０１に隣接したドア移載ステーション２０１に搬送されてくると、作業者は先ずドア着脱装置１の当接部材１１をドアＤの内板Ｄａに当接させる。次いでドアＤをドアハンガー２０に保持している前記ドア保持バー２６と同様の係止部材（不図示）の係合を解除し、ドア着脱装置１の制御盤１６の作動スイッチ１８を作動させると、把持シリンダ１２が収縮し、ドア開口部Ｄｅの下端Ｄｆに押圧部材１４が当接してドアＤを下方に押圧する。次いで昇降シリンダ６が収縮し、昇降板８が上昇することによりドアＤはドアハンガー２０の位置決め部材２２上からドア着脱装置１側の位置決め部材９上に移載される。これによりドアＤは位置決め部材９と押圧部材１４とにより上下方向に把持される。次いで、搬送コンベアＣ／Ｖによりタクト搬送されてきた車体Ｆのドアヒンジ部（不図示）の開口にドア着脱装置１に把持されたドアＤのヒンジ孔（不図示）を対応させてボルトにより締結することにより車体ＦにドアＤを取り付け、次いで、ドア着脱装置１の制御盤１６の停止スイッチ１９を押釦することによりドア着脱装置１とドアＤとの係合を解除する。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載した構造に限定されずに様々な設計変更が可能である。

１ ドア着脱装置
３ 基台
４ ガイドバー
５ 基板
６ 昇降シリンダ
７ シリンダロッド
８ 昇降板
９ 位置決め部材
１０ 規制部材
１１ 当接部材
１２ 把持シリンダ
１３ シリンダロッド
１４ 押圧部材
１６ 制御盤
１７ 切替スイッチ
２０ ドアハンガー
１００ ドア取り外しステーション
１０１ ドア取り付けステーション
２００ ドア移載ステーション
２０１ ドア移載ステーション
Ｌ 車体組立ライン

Claims (2)

1. 搬送される車体に対してドアを着脱するドア着脱装置であって、
   車輪により任意な方向に移動自在な基台と、
   前記基台に立設されたガイドバーと、
   前記ガイドバーの上部に取り付けられる基板と、
   前記基板の下面に前記基台を指向して取付けられた昇降シリンダと、
   前記昇降シリンダのシリンダロッドの先端に固定され、前記ガイドバーが貫通孔を挿通する態様で前記ガイドバーに昇降自在に支持され、予め設定された前記昇降シリンダの出力荷重によりドアをフローティング状態で載置支持する昇降板と、
   前記昇降板の上面に取り付けられた一対の位置決め部材と、
   前記位置決め部材の上面に断面が直角三角形状でその斜面が互いに対向するように取り付けられた一対の規制部材と、
   前記基板に取り付けられ、ドアの内板に当接する当接部材と、
   前記基板の下面に取り付けられた把持シリンダと、
   前記基板の貫通孔を挿通して上方を指向する把持シリンダのシリンダロッドの上端に取り付けられ、ドア開口部の下端を下方に向けて押圧する押圧部材と、
   前記把持シリンダ次いで昇降シリンダを順次収縮させる作動スイッチと、
   前記把持シリンダ次いで昇降シリンダを順次伸張させる停止スイッチと、
   を備え、
   ドアの内板が前記当接部材により支持された状態で、前記作動スイッチが操作されたとき、前記把持シリンダが収縮し、ドア開口部の下端に前記押圧部材が当接してドアを下方に押圧し、次いで前記昇降シリンダが収縮して前記昇降板が上昇し、前記位置決め部材の前記規制部材間にドア下端部が当接することにより、ドアを前記押圧部材と前記昇降板との間で上下方向に把持し、
   前記停止スイッチが操作されたとき、前記把持シリンダが伸張し、次いで前記昇降シリンダが伸長し、ドアが前記位置決め部材上に着座した状態で、前記昇降板が下降する
   ことを特徴とするドア着脱装置。
2. 前記昇降シリンダの出力荷重を複数段階に切り替え可能な切替スイッチを備えていることを特徴とする請求項１に記載のドア着脱装置。

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