特開 2023-144679 コイルスプリングの圧縮治具とそれを用いた方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023144679

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】コイルスプリングの圧縮治具とそれを用いた方法

(51)【国際特許分類】

   B25B 27/30 20060101AFI20231003BHJP

【ＦＩ】

B25B27/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051780

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 秀典

(72)【発明者】

【氏名】吉村 昂大

【テーマコード（参考）】

3C031

【Ｆターム（参考）】

3C031EE27

3C031EE43

(57)【要約】

【課題】 コイルスプリングの圧縮作業においてコイルスプリングの脱落を防止する。
【解決手段】 車体と車体に対して揺動可能に連結されたアームとの間に配置されたコイルスプリングを圧縮するための治具が開示される。治具は、コイルスプリングの内部に挿通され、その先端が車体とアームとの一方に係止されるメインシャフトと、メインシャフトに沿って移動可能に設けられており、コイルスプリングとは反対側から、車体とアームとの他方を押圧する押圧機構とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、前記車体に対して揺動可能に連結されたアームとの間に配置されたコイルスプリングを圧縮するための治具であり、
前記コイルスプリングの内部に挿通され、その先端が前記車体と前記アームとの一方に対して係止されるメインシャフトと、
前記メインシャフトに沿って移動可能に設けられており、前記コイルスプリングとは反対側から、前記車体と前記アームとの他方を押圧する押圧機構と、
を備える治具。

【請求項2】

前記押圧機構は、
前記車体と前記アームとの前記他方に当接するシート部材と、
前記車体と前記アームとの前記他方とは反対側から前記シート部材に当接するとともに、前記メインシャフトに形成されたねじ溝に螺合しているナット部材と、を有する、
請求項１に記載の治具。

【請求項3】

前記シート部材と前記ナット部材との互いに当接する各当接面は、球面状に湾曲している、請求項２に記載の治具。

【請求項4】

前記ナット部材に連結されるとともに、作業者によって回転操作されるクランクハンドルをさらに備える、請求項２又は３に記載の治具。

【請求項5】

前記シート部材には、前記作業者が一方の手で前記クランクハンドルを操作するときに、他方の手で把持するためのグリップが設けられている、請求項４に記載の治具。

【請求項6】

前記押圧機構は、
前記車体と前記アームとの前記他方に当接するシート部材と、
前記車体と前記アームとの前記他方とは反対側から前記シート部材に当接するとともに、前記コイルスプリングの反力に抗して前記シート部材の位置を保持するストッパ部材と、
前記メインシャフトに対して揺動可能に取り付けられ、作業者によって揺動操作されることにより、前記ストッパ部材を前記シート部材に向けて押圧するレバー部材と、を有する、
請求項１に記載の治具。

【請求項7】

前記コイルスプリングは、車軸を懸架するサスペンションのコイルスプリングである、請求項１から６のいずれか一項に記載の治具。

【請求項8】

前記アームは、前記車軸よりも前方に位置するトレーリングアームである、請求項７に記載の治具。

【請求項9】

前記サスペンションは、左右一対の前記トレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションである、請求項８に記載の治具。

【請求項10】

車体と、車体に対して揺動可能に連結されたアームとの間に配置されたコイルスプリングを、請求項１から９のいずれか一項に記載の治具を用いて圧縮する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、車両の製造においてコイルスプリングを圧縮するための治具及びそれを用いた方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、車両の製造に用いられる治具が記載されている。この治具は、車体にサスペンションを組み付ける際に、コイルスプリングを圧縮するために用いられる。コイルスプリングは、車体とトレーリングアームとの間に配置されている。治具は、ワイヤを用いて車体から吊り下げられる棒状の本体を有する。作業者は、車体から吊り下げられた治具の先端部をトレーリングアームに連結した上で、その反対側に位置する基端部を下方へ押し下げる。その結果、治具の本体はてこの原理で揺動し、その先端部が、コイルスプリングを圧縮しながらトレーリングアームを上方へ押し上げる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－６２７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した治具では、コイルスプリングを圧縮する際に、車体とトレーリングアームとの間からコイルスプリングが脱落するおそれがある。このような問題は、トレーリングアームのためのスプリングにかぎられず、車体と各種のアーム（又はリンク）との間に配置されたコイルスプリングを圧縮する作業において、同様に起こり得る。本明細書は、そのようなコイルスプリングの脱落を回避するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する技術は、車体と、車体に対して揺動可能に連結されたアーム（又はリンクとも称される）との間に配置されたコイルスプリングを圧縮するための治具に具現化される。この治具は、前記コイルスプリングの内部に挿通され、その先端が前記車体と前記アームとの一方に係止されるメインシャフトと、前記メインシャフトに沿って移動可能に設けられており、前記コイルスプリングとは反対側から、前記車体と前記アームとの他方を押圧する押圧機構とを備える。

【0006】

上記した治具では、そのメインシャフトが、コイルスプリングの内部に挿通されるとともに、その先端が車体（又はアーム）に対して係止される。そして、メインシャフトの基端側から、メインシャフトに設けられた押圧機構が、アーム（又は車体）をコイルスプリングとともに押圧する。このような構成によると、コイルスプリングを圧縮する作業の間、治具のメインシャフトは、コイルスプリングの内部に配置されるとともに、コイルスプリングの反力を受けることにより、車体及びアームに対して強く固定される。これにより、コイルスプリングを圧縮する際に、車体とアームとの間からコイルスプリングが脱落することが防止される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例の治具３０、１３０、２３０が使用される車両の構成を模式的に示す。

【図2】車両に実施例１の治具３０が取り付けられた様子を示す。

【図3】実施例１の治具３０を単体で示す。

【図4】アッパシート２２の開口２３の形状を示す。

【図5】実施例２の治具１３０の要部を示す。

【図6】実施例２の治具２３０の要部を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本技術の一実施形態において、前記押圧機構は、前記車体と前記アームとの前記他方に当接するシート部材と、前記車体と前記アームとの前記他方とは反対側から前記シート部材に当接するとともに、前記メインシャフトに形成されたねじ溝に螺合しているナット部材とを有してもよい。このような構成によると、作業者は、ナット部を回転させることによって、ナット部をシート部材に向けて移動させることができる。また、コイルスプリングの反力によって、シート部材が押し戻されることを防ぐこともできる。なお、作業者がナット部を回転させるときは、動力工具を利用してもよいし、動力源を有しない手工具を利用してもよいし、それらの工具を利用しなくてもよい。なお、ここでいうシート部材の「シート」とは、その形状を意図するものではなく、「座」を意図するものである。

【0009】

上記の実施形態において、前記シート部材と前記ナット部材との互いに当接する各当接面は、球面状に湾曲していてもよい。このような構成によると、メインシャフトに対してナットが回転したり、アームの揺動に応じてメインシャフトに対するシート部材の姿勢（角度）が変化した場合でも、シート部材とナット部材との間で面接触を維持することができる。

【0010】

上記の実施形態において、治具は、前記ナット部材に連結されるとともに、作業者によって回転操作されるクランクハンドルをさらに備えてもよい。このような構成によると、作業者は、動力工具や手工具を必要とすることなく、ナット部材を回転させることができる。即ち、コイルスプリングを圧縮することができる。

【0011】

上記の実施形態において、前記シート部材には、前記作業者が一方の手で前記クランクハンドルを操作するときに、他方の手で把持するためのグリップが設けられていてもよい。このような構成によると、作業者はクランクハンドルを操作しやすい。

【0012】

本技術の一実施形態において、前記押圧機構は、前記車体と前記アームとの前記他方に当接するシート部材と、前記車体と前記アームとの前記他方とは反対側から前記シート部材に当接するとともに、前記コイルスプリングの反力に抗して前記シート部材の位置を保持するストッパ部材と、前記メインシャフトに対して揺動可能に取り付けられ、作業者によって揺動操作されることにより、前記ストッパ部材を前記シート部材に向けて押圧するレバー部材とを有してもよい。このような構成によっても、作業者は、レバー部材を揺動操作することによって、コイルスプリングを圧縮することができる。

【0013】

本技術の一実施形態において、前記コイルスプリングは、車軸を懸架するサスペンションのコイルスプリングであってもよい。この場合、特に限定されないが、前記アームは、前記車軸よりも前方に位置するトレーリングアームであってもよい。この場合はさらに、特に限定されないが、前記サスペンションは、左右一対の前記トレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションであってもよい。但し、本明細書で開示される技術は、サスペンションのスプリングに限られず、車両に組み付けられる様々なコイルスプリングを圧縮するための治具にも、同様に採用することができる。

【実施例0014】

図面を参照して、実施例１の治具３０について説明する。ここで、図面における方向ＦＲは、車両の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは車両の前後方向における後方を示す。方向ＵＰは車両の上下方向における上方を示し、方向ＤＷは車両の上下方向における下方を示す。方向ＬＨは車両の左右方向における左方を示し、方向ＲＨは車両の左右方向における右方を示す。本明細書では、車両における前方ＦＲ、後方ＲＲ、上方ＵＰ、下方ＤＷを、それぞれ単に前方、後方、左方、右方、上方、下方と称することがある。

【0015】

本実施例の治具３０は、車両の製造に用いられる。この治具３０は、車体１２にサスペンションを組み付ける際に、そのコイルスプリング２０を圧縮するために用いられる。図１に示すように、コイルスプリング２０は、車体１２とトレーリングアーム１４との間に配置されている。車体１２には、コイルスプリング２０の上端を支持するアッパシート２２が設けられており、トレーリングアーム１４には、コイルスプリング２０の下端を支持するロアシート２４が設けられている。車両には、左右一対のトレーリングアーム１４が設けられおり、それらのトレーリングアーム１４は、トーションビーム１６によって連結されている。即ち、本実施例におけるサスペンションは、一例ではあるが、トーションビーム式サスペンションである。

【0016】

サスペンションは、車軸を懸架する装置であって、コイルスプリング２０の他に、ショックアブソーバ２６や、トレーリングアーム１４を含む複数のアームを有する。トレーリングアーム１４は、車軸から前方に延びており、その前端で車体１２と揺動可能に連結されている。サスペンションを組み付ける作業では、ショックアブソーバ２６の下端２６ａを、トレーリングアーム１４（又はそこに固定された車軸等）の所定の接続位置１４ａに接続する必要があり、そのために、治具３０を用いてコイルスプリング２０が圧縮される。

【0017】

図２、図３に示すように、治具３０は、メインシャフト４０と、押圧機構５０、６０とを備える。メインシャフト４０は、その先端４０ａから基端４０ｂまで、直線状に延びる棒状の部材である。メインシャフト４０は、ロアシート２４に形成された開口２５を通して、コイルスプリング２０の内部に挿通される。メインシャフト４０の先端４０ａは、アッパシート２２に形成された開口２３に挿入され、アッパシート２２に対して（即ち、車体１２に対して）係止される。特に限定されないが、メインシャフト４０は、例えば金属で構成されることができる。

【0018】

メインシャフト４０の先端４０ａには、係止ピン４４が設けられている。係止ピン４４は、メインシャフト４０と直交するように取り付けられており、メインシャフト４０に対して径方向外側に向けて延びている。一方、図４に示すように、アッパシート２２に形成された開口２３には、係止ピン４４に対応する形状のスリット２３ａが形成されている。このような構成により、メインシャフト４０の先端４０ａは、アッパシート２２の開口２３に挿入された後に、例えば９０度回転させることによって、アッパシート２２に係止することができる。なお、ここで説明した構成は、メインシャフト４０の先端４０ａをアッパシート２２に対して着脱可能に係止させる構成の一例であり、これに限定されるものではない。

【0019】

メインシャフト４０には、ねじ溝４２が設けられている。ねじ溝４２は、少なくとも、メインシャフト４０の基端４０ｂから連続する長さ区間に形成されている。なお、ねじ溝４２は、メインシャフト４０の一部の長さ区間に形成されていてもよいし、メインシャフト４０の全長に亘って形成されていてもよい。

【0020】

図２、図３に戻り、押圧機構５０、６０は、メインシャフト４０に沿って移動可能に設けられており、コイルスプリング２０とは反対側から、トレーリングアーム１４を押圧する。一例ではあるが、本実施例における押圧機構５０、６０は、シート部材５０とナット部材６０とを有する。シート部材５０は、板状の部材であって、トレーリングアーム１４（詳しくは、そのロアシート２４）に下方から当接する。シート部材５０には、メインシャフト４０の通過する孔５２が形成されている。シート部材５０の孔５２は、メインシャフト４０の断面よりも十分に大きく、ねじ溝４２に係合していない。従って、シート部材５０は、メインシャフト４０に沿って自由に移動することができるとともに、メインシャフト４０に対して自由に揺動することができる。特に限定されないが、シート部材５０は、例えば金属で構成されることができる。

【0021】

ナット部材６０は、メインシャフト４０に形成されたねじ溝４２に螺合している。ナット部材６０は、シート部材５０よりも下方（即ち、メインシャフト４０の基端４０ｂ側）に位置しており、シート部材５０の当接面５４に下方から当接している。ナット部材６０は、主に、六角柱状の本体部６２と、本体部６２の上方に位置する頭部６４とを有し、頭部６４においてシート部材５０に当接している。頭部６４は、球形状を有しており、シート部材５０の孔５２にフィットしている。シート部材５０の孔５２には、ナット部材６０の頭部６４の球形に合わせて、球面状に湾曲する当接面５４が設けられている。このように、シート部材５０の当接面５４と、それに当接するナット部材６０の表面とが球面状に湾曲していると、ナット部材６０は、シート部材５０に対して自由に回転することができる。また、シート部材５０は、ナット部材６０に対して自由に揺動することができる。

【0022】

以上のように、本実施例の治具３０では、メインシャフト４０が、コイルスプリング２０の内部に挿通されるとともに、その先端４０ａが車体１２に対して係止される。そして、作業者は、ナット部材６０を回転させることによって、ナット部材６０をシート部材５０に向けて移動させる。このとき作業者は、例えばインパクトレンチといった動力工具を利用することができ、この場合、ナット部材６０から突出するメインシャフト４０の長さに応じたディープソケットを利用するとよい。これにより、メインシャフト４０の基端４０ｂ側から、メインシャフト４０に設けられたシート部材５０及びナット部材６０が、トレーリングアーム１４をコイルスプリング２０とともに押圧する。その結果、コイルスプリング２０を圧縮しながら、トレーリングアーム１４が上方へ移動していく。

【0023】

コイルスプリング２０を圧縮する作業の間、治具３０のメインシャフト４０が、コイルスプリング２０の内部に配置される。そして、そのメインシャフト４０は、コイルスプリング２０の反力を受けることにより、車体１２及びトレーリングアーム１４に対して強く固定される。これにより、コイルスプリング２０を圧縮する際に、車体１２とトレーリングアーム１４との間から、コイルスプリング２０が脱落することが防止される。

【0024】

本実施例の治具３０は、メインシャフト４０の先端４０ａが車体１２に対して係止されるように構成されている。しかしながら、他の実施形態として、治具３０は、車体１２側からコイルスプリング２０へ挿入され、メインシャフト４０の先端４０ａが、トレーリングアーム１４に対して係止されるように構成されてもよい。この場合、押圧機構５０、６０は、コイルスプリング２０とは反対側から、車体１２を押圧するように構成されるとよい。また、本実施例で説明した治具３０の構成は、サスペンションのコイルスプリング２０に限られず、車両に搭載される各種のコイルスプリングに対しても有効である。これらの点については、下記する実施例２、３についても同様である。

【実施例0025】

図５を参照して、実施例２の治具１３０について説明する。本実施例の治具１３０は、クランクハンドル１３２とグリップ１３４とをさらに備えており、この点において実施例１の治具３０と相違する。その余の構成については、実施例１の治具３０と同様であることから、ここでは重複する説明を省略する。クランクハンドル１３２は、ナット部材６０に連結されている。作業者は、クランクハンドル１３２を回転操作することによって、ナット部材６０を回転させることができる。即ち、コイルスプリング２０を圧縮することができる。クランクハンドル１３２は、ナット部材６０に対して着脱可能であってもよいし、ナット部材６０と一体的に構成されてもよい。

【0026】

グリップ１３４は、シート部材５０に設けられている。グリップ１３４は、シート部材５０から下方に向けて延びており、作業者によって把持されるように構成されている。作業者は、一方の手でクランクハンドル１３２を操作するときに、他方の手でグリップ１３４を把持することにより、クランクハンドル１３２を強く回転操作することができる。なお、本実施例の治具１３０において、グリップ１３４は必ずしも必要とされず、適宜省略されてもよい。