中間ビーム位置決め装置
【課題】基準ピンの形状、基準ピンの傾斜角度、および基準ピンの移動方向を変更することなく、チューブ部の内径寸法、およびチューブ部の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能な中間ビーム位置決め装置を提供する。
【解決手段】中間ビーム位置決め装置１０は、一対の基準ピン１１と、リンク機構と、シリンダ１３と、を備え、一対の基準ピン１１は、当該基準ピン１１がチューブ部２４内に一側の開口部２４ａから、または他側の開口部２４ｂからそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部２４ａ／開口部２４ｂに接触する接触部を有しており、前記接触部は、接触する開口部２４ａ／開口部２４ｂの内径よりも大径の球体の球面形状に形成される。
【解決手段】中間ビーム位置決め装置１０は、一対の基準ピン１１と、リンク機構と、シリンダ１３と、を備え、一対の基準ピン１１は、当該基準ピン１１がチューブ部２４内に一側の開口部２４ａから、または他側の開口部２４ｂからそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部２４ａ／開口部２４ｂに接触する接触部を有しており、前記接触部は、接触する開口部２４ａ／開口部２４ｂの内径よりも大径の球体の球面形状に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間ビームアッシー（例えば、特許文献１に記載）に関して、その位置決めは、例えば、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、中間ビームアッシーに設けられ、互いに所定間隔を空けて配置される一対のチューブ部１００の間に、一対の基準ピン１１０を配置した後、各基準ピン１１０を外側（各基準ピン１１０が離間する側）に移動させて、前記各基準ピン１１０を前記中間ビームアッシーの各チューブ部１００にそれぞれ挿入することで行われていた。
基準ピン１１０は座付きピンであり、基準ピン１１０におけるチューブ部１００内に挿入される部分は、チューブ部１００の内径寸法よりも僅かに小径の円柱形状に形成されていた。
【０００３】
しかし、チューブ部１００の内径寸法、およびチューブ部１００の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行う場合、基準ピン１１０の形状（径寸法）、基準ピン１１０の傾斜角度、および基準ピン１１０の移動方向を、位置決めを行う中間ビームアッシーの種類に応じて変更する必要があった（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、基準ピンの形状、基準ピンの傾斜角度、および基準ピンの移動方向を変更することなく、チューブ部の内径寸法、およびチューブ部の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能な中間ビーム位置決め装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の中間ビーム位置決め装置は、
車体に揺動自在に取り付け可能なチューブ部と、車輪を回転自在に取り付け可能な車輪取付部とを有する一対のトレーリングアームと、
長手形状を有し、その一端が一方の前記トレーリングアームに取り付けられ、その他端が他方の前記トレーリングアームに取り付けられるトーションビームとを備え、
前記各トレーリングアームのチューブ部は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部が前記トーションビームの長手方向内側に配置され、その他側の開口部が前記トーションビームの長手方向外側に配置される中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置であって、
一対の基準ピンと、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間可能に支持する支持部材と、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間させるアクチュエータと、を備え、
前記一対の基準ピンが前記一対のチューブ部の間に配置されるように前記中間ビームアッシーを設置した状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに離間させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記一側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、または前記一対の基準ピンの間に前記一対のチューブ部が配置されるように前記中間ビームアッシーを設置した状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに近接させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記他側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、
前記一対の基準ピンは、当該基準ピンが前記チューブ部内に前記一側の開口部から、または前記他側の開口部からそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部に接触する接触部を有しており、
前記接触部は、接触する前記開口部の内径よりも大径の球体の球面形状に形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の中間ビーム位置決め装置は、基準ピンの形状、基準ピンの傾斜角度、および基準ピンの移動方向を変更することなく、チューブ部の内径寸法、およびチューブ部の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は中間ビーム位置決め装置、中間ビームアッシー、およびマテハン治具を表す斜視図であり、（ｂ）図１（ａ）を矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図２】中間ビームアッシーの正面図である。
【図３】（ａ）は中間ビーム位置決め装置、中間ビームアッシー、およびマテハン治具を表す斜視図であり、（ｂ）は基準ピンの拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は中間ビームアッシーの各チューブ部内に各基準ピンを挿入している状態を示す図であり、（ｂ）は図４（ａ）に示される各チューブ部とは傾斜角度が異なる各チューブ部内に各基準ピンを挿入している状態を示す図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は中間ビーム位置決め装置の変形例を示す図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は従来の位置決めを行っている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る中間ビーム位置決め装置の実施の一形態である中間ビーム位置決め装置１０について、図面を参照して説明する。
【００１０】
中間ビーム位置決め装置１０は、中間ビームアッシー（トーションビーム式サスペンション）２０の位置決めを行うための装置である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、中間ビーム位置決め装置１０の適用例の一例を示すこととし、中間ビーム位置決め装置１０がマテハン治具３０に適用されることとする。詳細には、中間ビーム位置決め装置１０が、中間ビームアッシー２０のマテハン治具３０に対する相対的な位置を精度よく決定するために用いられることとする。
【００１１】
中間ビームアッシー２０は、車体（不図示）と車輪（左右の後輪）（不図示）とを連結するための部材である。
図２に示すように、中間ビームアッシー２０は、一対のトレーリングアーム２１と、トーションビーム２２と、を有している。
【００１２】
一対のトレーリングアーム２１は、アーム部２３と、チューブ部２４と、車輪取付部２５と、をそれぞれ有している。
アーム部２３は、トレーリングアーム２１の主たる構造体を構成する部材であり、長手形状を有している。アーム部２３の一端部には、チューブ部２４が取り付けられている。チューブ部２４は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部２４ａが後述するトーションビーム２２の長手方向（図２の矢印Ｘ方向）内側に配置されており、その他側の開口部２４ｂがトーションビーム２２の長手方向外側に配置されている。チューブ部２４は、前記車体にブッシュを介して揺動自在に取り付けられることができる。アーム部２３の他端部は、車輪取付部２５を構成している。車輪取付部２５には、後輪を回転自在に支持するためのブラケット２６が取り付けられている。車輪取付部２５には、ブラケット２６を介して後輪を回転自在に取り付けることができる。また、アーム部２３の他端側には、スプリングやショックアブソーバー（不図示）を設置可能なブラケット２７が取り付けられている。
【００１３】
トーションビーム２２は、長手形状を有している。トーションビーム２２は、その長手方向と垂直な断面が、例えば略Ｕ字形状に形成されている。トーションビーム２２の一端には、一対のトレーリングアーム２１のうちの一方が取り付けられており、トーションビーム２２の他端には、一対のトレーリングアーム２１のうちの他方が取り付けられている。具体的には、トーションビーム２２の一端および他端に、それぞれ各トレーリングアーム２１のアーム部２３の中途部が溶接により取り付けられている。
トーションビーム２２は、左右の後輪が相互に異なる高さに位置したときにねじれ、左右の後輪の各々にねじれによる反力を与える。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、マテハン治具３０は、中間ビームアッシー２０をマテハンロボット等により搬送するときに、中間ビームアッシー２０を保持するための部材である。
マテハン治具３０は、一対のアーム受け３１と、ビームクランプ３２と、を有している。
一対のアーム受け３１は、各トレーリングアーム２１のアーム部２３間の間隔寸法に応じた間隔を空けて配置されており、各アーム部２３にそれぞれ接触可能に構成されている。ビームクランプ３２は、各アーム受け３１の間に配置されている。ビームクランプ３２は、各アーム受け３１に各アーム部２３がそれぞれ接触している状態において、トーションビーム２２に対してアーム受け３１と反対側から近接離間可能に構成されている。マテハン治具３０は、中間ビームアッシー２０がアーム受け３１に接触している状態から、中間ビームアッシー２０をビームクランプ３２でアーム受け３１側に押さえることによって中間ビームアッシー２０を保持する。
マテハン治具３０には、中間ビーム位置決め装置１０が固定されている。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０は、一対の基準ピン１１と、支持部材（例えば、リンク機構）と、アクチュエータ（例えば、シリンダ１３）と、を有している。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、一対の基準ピン１１は、チューブ部２４の開口部２４ａの内径よりも大径の略半球形状に形成されている。より詳細には、基準ピン１１は、略半球体の基部における外周の一部を周方向に略９０°ずつ位相をずらして平面状に切削した形状に形成されている。
基準ピン１１においては、平面状に切削した部分を除いた部分に、開口部２４ａの内径よりも大径の球体の球面１１ａが残存している。基準ピン１１の基部では、略９０°ずつ位相をずらした４箇所に球面１１ａが残存している。
したがって、各基準ピン１１は、各チューブ部２４内に開口部２４ａからそれぞれ挿入されたときに、当該基準ピン１１の球面１１ａがチューブ部２４の開口部２４ａに接触することとなる（図４（ａ）参照）。
なお、本実施形態では、上記したように、基準ピン１１の基部では球面１１ａが９０°間隔をおいて残存しているので、球面１１ａと開口部２４ａが４点で接触した状態になる。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、前記リンク機構は、一対の基準ピン１１を互いに近接離間可能に支持する部材である。
【００１８】
前記リンク機構は、支持部１２ａ、一対のスライド部１２ｂ、棒形状のロッド部１２ｅ・１２ｆ・１２ｇ・１２ｉ、および回転軸部１２ｈを有している。
支持部１２ａは平板形状を有しており、マテハン治具３０に固定されている。支持部１２ａには、一対のスライド部１２ｂが摺動自在に取り付けられている。一対のスライド部１２ｂは、平板形状を有している。一対のスライド部１２ｂは、水平方向に互いに所定間隔を空けて配置されており、支持部１２ａにより水平方向に摺動自在に支持されている。一対のスライド部１２ｂには、Ｌ字形状のピンアーム部１２ｃがそれぞれ固定されている。各ピンアーム部１２ｃにはピンブラケット１２ｄを介して各基準ピン１１がそれぞれ固定されている。各基準ピン１１は、それぞれ外側に突出している。
一対のスライド部１２ｂのうちの一方のスライド部１２ｂには第一ロッド部１２ｅの一端が回転自在に連結されており、他方のスライド部１２ｂには第二ロッド部１２ｆの一端が回転自在に連結されている。第一ロッド部１２ｅの他端は、回転ロッド部１２ｇの上端部に回転自在に連結されており、第二ロッド部１２ｆの他端は、回転ロッド部１２ｇの下端部に回転自在に連結されている。回転ロッド部１２ｇの上下中央部には、回転軸部１２ｈの先端部が固定されている。回転軸部１２ｈは、支持部１２ａにより回転自在に支持されている。回転ロッド部１２ｇの下端部には第三ロッド部１２ｉの上端部が回転自在に連結されている。回転ロッド部１２ｇと第三ロッド部１２ｉとは、例えば回転ロッド部１２ｇの下端部に形成された孔部と、第三ロッド部１２ｉの上端部に形成された孔部とにピンが挿通されることによって連結されている。そして、後述するシリンダ１３の伸張収縮動作を可能とするために、例えば回転ロッド部１２ｇの下端部の孔部が長孔形状に形成されている。第三ロッド部１２ｉの下端部にはシリンダ１３が固定されている。シリンダ１３は、水平方向に伸張収縮可能に構成されている。
【００１９】
かかる構成を備えた前記リンク機構に関しては、シリンダ１３が伸張された場合、図３（ａ）において回転ロッド部１２ｇが反時計回りに回転し、これにより一対のスライド部１２ｂが互いに１８０°反対方向に移動して離間する。これに伴って、一対の基準ピン１１が互いに離間する方向へ移動する。これに対し、シリンダ１３が収縮された場合、回転ロッド部１２ｇが時計回りに回転し、これにより一対のスライド部１２ｂが互いに１８０°反対方向に移動して近接する。これに伴って、一対の基準ピン１１が互いに近接する方向へ移動する。
【００２０】
このように、中間ビーム位置決め装置１０に関しては、前記リンク機構により、一対の基準ピン１１が互いに近接離間可能に支持されており、かつ、互いに１８０°反対方向に移動可能に支持されている。そして、シリンダ１３の伸張収縮動作により、一対の基準ピン１１が互いに１８０°反対方向に移動して、互いに近接離間するように構成されている。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０の固定位置に関しては、中間ビームアッシー２０がマテハン治具３０により保持されている状態のときに、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に存在し、かつ、一対の基準ピン１１の移動方向と、トーションビーム２２の長手方向とが平行（略平行も含む）な状態となる位置に構成されている。
【００２２】
中間ビームアッシー２０は、以下の（１）〜（３）に示す手順を経てマテハン治具３０に保持される。
（１）中間ビームアッシー２０がロボットハンド等により、マテハン治具３０の各アーム受け３１と接触した状態となるように設置される。このとき、中間ビームアッシー２０は、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に存在し、かつ、一対の基準ピン１１の移動方向と、トーションビーム２２の長手方向とが平行（略平行も含む）になる状態となる。つまり、一対の基準ピン１１０が互いに所定間隔を空けて配置される一対のチューブ部１００の間に配置されるように、中間ビームアッシー２０が設置される。
（２）図４（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０のシリンダ１３の伸張動作により、一対の基準ピン１１が互いに離間されて、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４内に一側の開口部２４ａからそれぞれ挿入される。各基準ピン１１が各チューブ部２４内にそれぞれ挿入されたとき、各基準ピン１１の球面１１ａが各開口部２４ａにそれぞれ接触した状態になる。
（３）マテハン治具３０のビームクランプ３２が動作されて、ビームクランプ３２により中間ビームアッシー２０がアーム受け３１側に押さえられる。
【００２３】
以上のように、中間ビーム位置決め装置１０は、上記（１）および（２）に示すように、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に配置されるように中間ビームアッシー２０が設置された状態で、シリンダ１３により一対の基準ピン１１を互いに離間させて、一対の基準ピン１１を一対のチューブ部２４内に一側の開口部２４ａからそれぞれ挿入することで中間ビームアッシー２０の位置決めを行う。そして、各基準ピン１１が各チューブ部２４内にそれぞれ挿入されたとき、各基準ピン１１の球面１１ａが各開口部２４ａにそれぞれ接触した状態になるように構成されている。そして、開口部２４ａと接触する球面１１ａ（接触部）の形状に関しては、開口部２４ａの内径よりも大径の球体の球面形状に形成されている。
これにより、中間ビーム位置決め装置１０は、基準ピン１１の形状、基準ピン１１の傾斜角度、および基準ピン１１のシフト方向（移動方向）を変更することなく、チューブ部２４（開口部２４ａ）の内径寸法、およびチューブ部２４の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能である（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）。
【００２４】
また、中間ビーム位置決め装置１０においては、支持部材（前記リンク機構）が、一対の基準ピン１１を互いに１８０°反対方向に移動可能に支持しており、アクチュエータ（シリンダ１３）が、一対の基準ピン１１を互いに１８０°反対方向に移動するように構成されている。
これにより、中間ビームアッシー２０の各チューブ部２４には、位置決め時に、シフト力（離間する方向へ移動する各基準ピン１１からの押圧力）が反対方向にそれぞれ作用するので、力の釣り合いにより前記シフト力を相殺することが可能となる。したがって、中間ビームアッシー２０の位置ズレを抑制でき、より精度よく中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能となる。
【００２５】
なお、基準ピン１１の球面１１ａ（接触部）の径寸法は、基準ピン１１により中間ビームアッシー２０を握持した際の、製品（中間ビームアッシー２０）の位置決め精度を考慮して、可能な限り小さくすることが好ましい。
【００２６】
また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０においては、一対の基準ピン１１の間に一対のチューブ部２４が配置されるように中間ビームアッシー２０が設置された状態で、アクチュエータ（シリンダ１３）により一対の基準ピン１１を互いに近接させて、一対の基準ピン１１を一対のチューブ部２４内に他側の開口部２４ｂからそれぞれ挿入することで中間ビームアッシー２０の位置決めを行うように構成してもよい。
【００２７】
また、本実施形態はマテハンの例だが、中間ビーム位置決め装置１０（各基準ピン１１）については、その他に、例えば中間ビームアッシー２０の溶接時に用いられる溶接治具に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 中間ビーム位置決め装置
１１ 基準ピン
１３ シリンダ
２０ 中間ビームアッシー
２１ トレーリングアーム
２２ トーションビーム
２４ チューブ部
２４ａ 一側の開口部
２４ｂ 他側の開口部
２５ 車輪取付部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間ビームアッシー（例えば、特許文献１に記載）に関して、その位置決めは、例えば、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、中間ビームアッシーに設けられ、互いに所定間隔を空けて配置される一対のチューブ部１００の間に、一対の基準ピン１１０を配置した後、各基準ピン１１０を外側（各基準ピン１１０が離間する側）に移動させて、前記各基準ピン１１０を前記中間ビームアッシーの各チューブ部１００にそれぞれ挿入することで行われていた。
基準ピン１１０は座付きピンであり、基準ピン１１０におけるチューブ部１００内に挿入される部分は、チューブ部１００の内径寸法よりも僅かに小径の円柱形状に形成されていた。
【０００３】
しかし、チューブ部１００の内径寸法、およびチューブ部１００の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行う場合、基準ピン１１０の形状（径寸法）、基準ピン１１０の傾斜角度、および基準ピン１１０の移動方向を、位置決めを行う中間ビームアッシーの種類に応じて変更する必要があった（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、基準ピンの形状、基準ピンの傾斜角度、および基準ピンの移動方向を変更することなく、チューブ部の内径寸法、およびチューブ部の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能な中間ビーム位置決め装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の中間ビーム位置決め装置は、
車体に揺動自在に取り付け可能なチューブ部と、車輪を回転自在に取り付け可能な車輪取付部とを有する一対のトレーリングアームと、
長手形状を有し、その一端が一方の前記トレーリングアームに取り付けられ、その他端が他方の前記トレーリングアームに取り付けられるトーションビームとを備え、
前記各トレーリングアームのチューブ部は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部が前記トーションビームの長手方向内側に配置され、その他側の開口部が前記トーションビームの長手方向外側に配置される中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置であって、
一対の基準ピンと、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間可能に支持する支持部材と、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間させるアクチュエータと、を備え、
前記一対の基準ピンが前記一対のチューブ部の間に配置されるように前記中間ビームアッシーを設置した状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに離間させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記一側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、または前記一対の基準ピンの間に前記一対のチューブ部が配置されるように前記中間ビームアッシーを設置した状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに近接させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記他側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、
前記一対の基準ピンは、当該基準ピンが前記チューブ部内に前記一側の開口部から、または前記他側の開口部からそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部に接触する接触部を有しており、
前記接触部は、接触する前記開口部の内径よりも大径の球体の球面形状に形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の中間ビーム位置決め装置は、基準ピンの形状、基準ピンの傾斜角度、および基準ピンの移動方向を変更することなく、チューブ部の内径寸法、およびチューブ部の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシーの位置決めを行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は中間ビーム位置決め装置、中間ビームアッシー、およびマテハン治具を表す斜視図であり、（ｂ）図１（ａ）を矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図２】中間ビームアッシーの正面図である。
【図３】（ａ）は中間ビーム位置決め装置、中間ビームアッシー、およびマテハン治具を表す斜視図であり、（ｂ）は基準ピンの拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は中間ビームアッシーの各チューブ部内に各基準ピンを挿入している状態を示す図であり、（ｂ）は図４（ａ）に示される各チューブ部とは傾斜角度が異なる各チューブ部内に各基準ピンを挿入している状態を示す図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は中間ビーム位置決め装置の変形例を示す図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は従来の位置決めを行っている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る中間ビーム位置決め装置の実施の一形態である中間ビーム位置決め装置１０について、図面を参照して説明する。
【００１０】
中間ビーム位置決め装置１０は、中間ビームアッシー（トーションビーム式サスペンション）２０の位置決めを行うための装置である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、中間ビーム位置決め装置１０の適用例の一例を示すこととし、中間ビーム位置決め装置１０がマテハン治具３０に適用されることとする。詳細には、中間ビーム位置決め装置１０が、中間ビームアッシー２０のマテハン治具３０に対する相対的な位置を精度よく決定するために用いられることとする。
【００１１】
中間ビームアッシー２０は、車体（不図示）と車輪（左右の後輪）（不図示）とを連結するための部材である。
図２に示すように、中間ビームアッシー２０は、一対のトレーリングアーム２１と、トーションビーム２２と、を有している。
【００１２】
一対のトレーリングアーム２１は、アーム部２３と、チューブ部２４と、車輪取付部２５と、をそれぞれ有している。
アーム部２３は、トレーリングアーム２１の主たる構造体を構成する部材であり、長手形状を有している。アーム部２３の一端部には、チューブ部２４が取り付けられている。チューブ部２４は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部２４ａが後述するトーションビーム２２の長手方向（図２の矢印Ｘ方向）内側に配置されており、その他側の開口部２４ｂがトーションビーム２２の長手方向外側に配置されている。チューブ部２４は、前記車体にブッシュを介して揺動自在に取り付けられることができる。アーム部２３の他端部は、車輪取付部２５を構成している。車輪取付部２５には、後輪を回転自在に支持するためのブラケット２６が取り付けられている。車輪取付部２５には、ブラケット２６を介して後輪を回転自在に取り付けることができる。また、アーム部２３の他端側には、スプリングやショックアブソーバー（不図示）を設置可能なブラケット２７が取り付けられている。
【００１３】
トーションビーム２２は、長手形状を有している。トーションビーム２２は、その長手方向と垂直な断面が、例えば略Ｕ字形状に形成されている。トーションビーム２２の一端には、一対のトレーリングアーム２１のうちの一方が取り付けられており、トーションビーム２２の他端には、一対のトレーリングアーム２１のうちの他方が取り付けられている。具体的には、トーションビーム２２の一端および他端に、それぞれ各トレーリングアーム２１のアーム部２３の中途部が溶接により取り付けられている。
トーションビーム２２は、左右の後輪が相互に異なる高さに位置したときにねじれ、左右の後輪の各々にねじれによる反力を与える。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、マテハン治具３０は、中間ビームアッシー２０をマテハンロボット等により搬送するときに、中間ビームアッシー２０を保持するための部材である。
マテハン治具３０は、一対のアーム受け３１と、ビームクランプ３２と、を有している。
一対のアーム受け３１は、各トレーリングアーム２１のアーム部２３間の間隔寸法に応じた間隔を空けて配置されており、各アーム部２３にそれぞれ接触可能に構成されている。ビームクランプ３２は、各アーム受け３１の間に配置されている。ビームクランプ３２は、各アーム受け３１に各アーム部２３がそれぞれ接触している状態において、トーションビーム２２に対してアーム受け３１と反対側から近接離間可能に構成されている。マテハン治具３０は、中間ビームアッシー２０がアーム受け３１に接触している状態から、中間ビームアッシー２０をビームクランプ３２でアーム受け３１側に押さえることによって中間ビームアッシー２０を保持する。
マテハン治具３０には、中間ビーム位置決め装置１０が固定されている。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０は、一対の基準ピン１１と、支持部材（例えば、リンク機構）と、アクチュエータ（例えば、シリンダ１３）と、を有している。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、一対の基準ピン１１は、チューブ部２４の開口部２４ａの内径よりも大径の略半球形状に形成されている。より詳細には、基準ピン１１は、略半球体の基部における外周の一部を周方向に略９０°ずつ位相をずらして平面状に切削した形状に形成されている。
基準ピン１１においては、平面状に切削した部分を除いた部分に、開口部２４ａの内径よりも大径の球体の球面１１ａが残存している。基準ピン１１の基部では、略９０°ずつ位相をずらした４箇所に球面１１ａが残存している。
したがって、各基準ピン１１は、各チューブ部２４内に開口部２４ａからそれぞれ挿入されたときに、当該基準ピン１１の球面１１ａがチューブ部２４の開口部２４ａに接触することとなる（図４（ａ）参照）。
なお、本実施形態では、上記したように、基準ピン１１の基部では球面１１ａが９０°間隔をおいて残存しているので、球面１１ａと開口部２４ａが４点で接触した状態になる。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、前記リンク機構は、一対の基準ピン１１を互いに近接離間可能に支持する部材である。
【００１８】
前記リンク機構は、支持部１２ａ、一対のスライド部１２ｂ、棒形状のロッド部１２ｅ・１２ｆ・１２ｇ・１２ｉ、および回転軸部１２ｈを有している。
支持部１２ａは平板形状を有しており、マテハン治具３０に固定されている。支持部１２ａには、一対のスライド部１２ｂが摺動自在に取り付けられている。一対のスライド部１２ｂは、平板形状を有している。一対のスライド部１２ｂは、水平方向に互いに所定間隔を空けて配置されており、支持部１２ａにより水平方向に摺動自在に支持されている。一対のスライド部１２ｂには、Ｌ字形状のピンアーム部１２ｃがそれぞれ固定されている。各ピンアーム部１２ｃにはピンブラケット１２ｄを介して各基準ピン１１がそれぞれ固定されている。各基準ピン１１は、それぞれ外側に突出している。
一対のスライド部１２ｂのうちの一方のスライド部１２ｂには第一ロッド部１２ｅの一端が回転自在に連結されており、他方のスライド部１２ｂには第二ロッド部１２ｆの一端が回転自在に連結されている。第一ロッド部１２ｅの他端は、回転ロッド部１２ｇの上端部に回転自在に連結されており、第二ロッド部１２ｆの他端は、回転ロッド部１２ｇの下端部に回転自在に連結されている。回転ロッド部１２ｇの上下中央部には、回転軸部１２ｈの先端部が固定されている。回転軸部１２ｈは、支持部１２ａにより回転自在に支持されている。回転ロッド部１２ｇの下端部には第三ロッド部１２ｉの上端部が回転自在に連結されている。回転ロッド部１２ｇと第三ロッド部１２ｉとは、例えば回転ロッド部１２ｇの下端部に形成された孔部と、第三ロッド部１２ｉの上端部に形成された孔部とにピンが挿通されることによって連結されている。そして、後述するシリンダ１３の伸張収縮動作を可能とするために、例えば回転ロッド部１２ｇの下端部の孔部が長孔形状に形成されている。第三ロッド部１２ｉの下端部にはシリンダ１３が固定されている。シリンダ１３は、水平方向に伸張収縮可能に構成されている。
【００１９】
かかる構成を備えた前記リンク機構に関しては、シリンダ１３が伸張された場合、図３（ａ）において回転ロッド部１２ｇが反時計回りに回転し、これにより一対のスライド部１２ｂが互いに１８０°反対方向に移動して離間する。これに伴って、一対の基準ピン１１が互いに離間する方向へ移動する。これに対し、シリンダ１３が収縮された場合、回転ロッド部１２ｇが時計回りに回転し、これにより一対のスライド部１２ｂが互いに１８０°反対方向に移動して近接する。これに伴って、一対の基準ピン１１が互いに近接する方向へ移動する。
【００２０】
このように、中間ビーム位置決め装置１０に関しては、前記リンク機構により、一対の基準ピン１１が互いに近接離間可能に支持されており、かつ、互いに１８０°反対方向に移動可能に支持されている。そして、シリンダ１３の伸張収縮動作により、一対の基準ピン１１が互いに１８０°反対方向に移動して、互いに近接離間するように構成されている。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０の固定位置に関しては、中間ビームアッシー２０がマテハン治具３０により保持されている状態のときに、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に存在し、かつ、一対の基準ピン１１の移動方向と、トーションビーム２２の長手方向とが平行（略平行も含む）な状態となる位置に構成されている。
【００２２】
中間ビームアッシー２０は、以下の（１）〜（３）に示す手順を経てマテハン治具３０に保持される。
（１）中間ビームアッシー２０がロボットハンド等により、マテハン治具３０の各アーム受け３１と接触した状態となるように設置される。このとき、中間ビームアッシー２０は、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に存在し、かつ、一対の基準ピン１１の移動方向と、トーションビーム２２の長手方向とが平行（略平行も含む）になる状態となる。つまり、一対の基準ピン１１０が互いに所定間隔を空けて配置される一対のチューブ部１００の間に配置されるように、中間ビームアッシー２０が設置される。
（２）図４（ａ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０のシリンダ１３の伸張動作により、一対の基準ピン１１が互いに離間されて、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４内に一側の開口部２４ａからそれぞれ挿入される。各基準ピン１１が各チューブ部２４内にそれぞれ挿入されたとき、各基準ピン１１の球面１１ａが各開口部２４ａにそれぞれ接触した状態になる。
（３）マテハン治具３０のビームクランプ３２が動作されて、ビームクランプ３２により中間ビームアッシー２０がアーム受け３１側に押さえられる。
【００２３】
以上のように、中間ビーム位置決め装置１０は、上記（１）および（２）に示すように、一対の基準ピン１１が一対のチューブ部２４の間に配置されるように中間ビームアッシー２０が設置された状態で、シリンダ１３により一対の基準ピン１１を互いに離間させて、一対の基準ピン１１を一対のチューブ部２４内に一側の開口部２４ａからそれぞれ挿入することで中間ビームアッシー２０の位置決めを行う。そして、各基準ピン１１が各チューブ部２４内にそれぞれ挿入されたとき、各基準ピン１１の球面１１ａが各開口部２４ａにそれぞれ接触した状態になるように構成されている。そして、開口部２４ａと接触する球面１１ａ（接触部）の形状に関しては、開口部２４ａの内径よりも大径の球体の球面形状に形成されている。
これにより、中間ビーム位置決め装置１０は、基準ピン１１の形状、基準ピン１１の傾斜角度、および基準ピン１１のシフト方向（移動方向）を変更することなく、チューブ部２４（開口部２４ａ）の内径寸法、およびチューブ部２４の傾斜角度が異なる複数種類の中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能であり、一種類の基準ピン形状、一種類の基準ピン傾斜角度、および一種類の基準ピンシフト方向で、前記複数種類の中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能である（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）。
【００２４】
また、中間ビーム位置決め装置１０においては、支持部材（前記リンク機構）が、一対の基準ピン１１を互いに１８０°反対方向に移動可能に支持しており、アクチュエータ（シリンダ１３）が、一対の基準ピン１１を互いに１８０°反対方向に移動するように構成されている。
これにより、中間ビームアッシー２０の各チューブ部２４には、位置決め時に、シフト力（離間する方向へ移動する各基準ピン１１からの押圧力）が反対方向にそれぞれ作用するので、力の釣り合いにより前記シフト力を相殺することが可能となる。したがって、中間ビームアッシー２０の位置ズレを抑制でき、より精度よく中間ビームアッシー２０の位置決めを行うことが可能となる。
【００２５】
なお、基準ピン１１の球面１１ａ（接触部）の径寸法は、基準ピン１１により中間ビームアッシー２０を握持した際の、製品（中間ビームアッシー２０）の位置決め精度を考慮して、可能な限り小さくすることが好ましい。
【００２６】
また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、中間ビーム位置決め装置１０においては、一対の基準ピン１１の間に一対のチューブ部２４が配置されるように中間ビームアッシー２０が設置された状態で、アクチュエータ（シリンダ１３）により一対の基準ピン１１を互いに近接させて、一対の基準ピン１１を一対のチューブ部２４内に他側の開口部２４ｂからそれぞれ挿入することで中間ビームアッシー２０の位置決めを行うように構成してもよい。
【００２７】
また、本実施形態はマテハンの例だが、中間ビーム位置決め装置１０（各基準ピン１１）については、その他に、例えば中間ビームアッシー２０の溶接時に用いられる溶接治具に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 中間ビーム位置決め装置
１１ 基準ピン
１３ シリンダ
２０ 中間ビームアッシー
２１ トレーリングアーム
２２ トーションビーム
２４ チューブ部
２４ａ 一側の開口部
２４ｂ 他側の開口部
２５ 車輪取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に揺動自在に取り付け可能なチューブ部と、車輪を回転自在に取り付け可能な車輪取付部とを有する一対のトレーリングアームと、
長手形状を有し、その一端が一方の前記トレーリングアームに取り付けられ、その他端が他方の前記トレーリングアームに取り付けられるトーションビームとを備え、
前記各トレーリングアームのチューブ部は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部が前記トーションビームの長手方向内側に配置され、その他側の開口部が前記トーションビームの長手方向外側に配置される中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置であって、
一対の基準ピンと、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間可能に支持する支持部材と、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間させるアクチュエータと、を備え、
前記一対の基準ピンが前記一対のチューブ部の間に配置されるように前記中間ビームアッシーが設置された状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに離間させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記一側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、または前記一対の基準ピンの間に前記一対のチューブ部が配置されるように前記中間ビームアッシーが設置された状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに近接させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記他側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、
前記一対の基準ピンは、当該基準ピンが前記チューブ部内に前記一側の開口部から、または前記他側の開口部からそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部に接触する接触部を有しており、
前記接触部は、接触する前記開口部の内径よりも大径の球体の球面形状に形成される、
中間ビーム位置決め装置。
【請求項１】
車体に揺動自在に取り付け可能なチューブ部と、車輪を回転自在に取り付け可能な車輪取付部とを有する一対のトレーリングアームと、
長手形状を有し、その一端が一方の前記トレーリングアームに取り付けられ、その他端が他方の前記トレーリングアームに取り付けられるトーションビームとを備え、
前記各トレーリングアームのチューブ部は、両側が開口する筒形状を有しており、その一側の開口部が前記トーションビームの長手方向内側に配置され、その他側の開口部が前記トーションビームの長手方向外側に配置される中間ビームアッシーの位置決めを行う中間ビーム位置決め装置であって、
一対の基準ピンと、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間可能に支持する支持部材と、
前記一対の基準ピンを互いに近接離間させるアクチュエータと、を備え、
前記一対の基準ピンが前記一対のチューブ部の間に配置されるように前記中間ビームアッシーが設置された状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに離間させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記一側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、または前記一対の基準ピンの間に前記一対のチューブ部が配置されるように前記中間ビームアッシーが設置された状態で、前記アクチュエータにより前記一対の基準ピンを互いに近接させて、前記一対の基準ピンを前記一対のチューブ部内に前記他側の開口部からそれぞれ挿入することで前記中間ビームアッシーの位置決めを行い、
前記一対の基準ピンは、当該基準ピンが前記チューブ部内に前記一側の開口部から、または前記他側の開口部からそれぞれ挿入されたときに、挿入された側の開口部に接触する接触部を有しており、
前記接触部は、接触する前記開口部の内径よりも大径の球体の球面形状に形成される、
中間ビーム位置決め装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７１６０１（Ｐ２０１２−１７１６０１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８８４２（Ｐ２０１１−３８８４２）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]