CN103068667A - 将前车轴/支架组件安装到机动车辆的主体部分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将前车轴/支架组件安装到机动车辆的主体部分的方法。本发明的方法的特征在于，其具体包括将前单元（2，3，5）相对于参考工具定位的步骤，该参考工具具有索引部，该索引部根据所述车轴的预定的几何结构复制用于锚定前车轴（8）的阻尼件头（13a，14a）的位置；相对于前单元并且相对于参考工具的索引部定位阻尼件头锚定钵（22，23）的步骤；在与用于锚定阻尼件头（13）的位置相对应的位置将钵紧固到前单元的步骤；以及，在参考工具和前单元被互相移除之后将前车轴（8）/支架（7）组件组装到前单元从而使得阻尼件头能够在其相应的钵（22，23）中被锚定的步骤。本发明能够被应用在汽车领域。

Description

将前车轴/支架组件安装到机动车辆的主体部分的方法

技术领域

本发明涉及将前车轴/支架组件安装到机动车辆，诸如汽车的主体部分的方法。

背景技术

本发明更具体地涉及轴的几何结构，尤其是车辆的车轴的几何结构，其由具体地包括后倾角和外倾角的特征角限定。

后倾角是当从侧面观察车辆时在每个转向枢转轴线与竖直方向之间形成的角，外倾角是转向轴与水平方向之间形成的角。

这些特征角取决于轴元件的几何结构，诸如控制臂和减震器的几何结构，和用于这些元件相对于车辆主体部分安装的安装元件的几何结构。

如果在该主体部分中的尺寸变化过大，那么这些安装元件未被正确地定位，并且安装在主体上的轴的几何结构将会与理想的参考几何结构不同。

例如，如果在右轮和左轮上的后倾角不对称，那么将车辆保持在笔直路线上变得更加困难，并且车辆根据道路的侧向倾斜而趋向于向右或左牵引。该牵引表现为在车辆的转向轮处的不平衡，迫使驾驶员施加额外的精力以保持车辆在直线上行驶。

已经提出多种解决方案以解决调节车辆的车轴的几何结构的问题，但是它们已经被证明是复杂和相对昂贵的。

发明内容

本发明的目的是通过提出解决方案以缓解前面指出的缺点，通过该解决方案，可以保证车辆的前车轴的理想的几何结构。

为此，根据本发明的用于在由前单元（该前单元包括两个平行的支杆和永久结合到支杆上的隔板）组成的车辆的主体部分上安装前车轴和支架组件的方法的特征在于，其包括：

-组装前车轴/支架组件的步骤，

-组装前支杆单元和隔板组件的步骤，

-相对于参考工具定位前单元的步骤，该参考工具具有索引部，该索引部根据前车轴的预定的几何结构复制用于锚定前车轴的阻尼件头的位置，

-相对于前单元并且相对于参考工具的索引部定位阻尼件头锚定钵的步骤，

-在与用于锚定前车轴阻尼件头的位置相对应的位置将钵紧固到前单元的步骤，

-将参考工具和前单元彼此互相分离的步骤，以及

-将前车轴/支架组件与前单元通过阻尼件头可以在它们相应的钵中锚定的方式组装的步骤。

参考工具优选地位于固定位置。

该方法由通过沿对应的支杆的侧壁的长度按压钵的大致平坦壁以及将每个锚定钵紧固到支杆的侧壁的方式相对于前单元纵向地并且竖向地定位每个锚定钵组成。

每个锚定钵优选地通过焊接永久结合到对应的支杆。

在定位锚定钵的步骤中，钵在参考工具的索引部上通过截头圆锥形支承表面置中，该支承表面的形状与相应的钵和索引部的形状相对应。

每个钵的截头圆锥形支承表面优选地在不可移动地固定到钵的上部壁的板件中形成。

每个板件在结合到钵之前可以根据横向于该对应支杆的方向相对于钵定位。

附图说明

通过下面的解释性说明并结合示意性附图，本发明将会被更好地理解，并且该发明的其它目的、特性、细节和优点将会被更清晰地揭示，该示意性附图仅用于示例性的目的并且描述本发明的一个实施例，其中：

-图1示出汽车支架的立体图，本发明被应用到该汽车支架，其装备有用于悬挂阻尼件头的锚定装置；

-图2到4示出根据现有技术在组装支承结构、用于悬挂阻尼件头的锚定装置和隔板用于形成一组件的各种步骤的立体图，由支架和车辆的前车轴组成的另一组件将会安装在该组件上；

-图5和6示出组装由支承结构、隔板和用于悬挂阻尼件头的锚定装置组成的组件的步骤的立体图，支架/前车轴组件将会根据本发明被结合到该组件以便维持所述轴的预定的几何结构；

-图7是将悬挂阻尼件头锚定到支承结构的支杆的钵的局部剖视图；

-图8是用于悬挂阻尼件头的锚定钵的立体图；

-图9是参考工具的下部部分顶部的立体图；

-图9a是图9的放大图；

-图9b是图9的放大图；

-图10是参考工具的上部部分的底面的立体图；

-图10a示出图10的放大图；以及

-图10b示出与图10a相同的视图，并且安装有被支撑部分。

具体实施方式

图1到8示出汽车子框架的一部分，其包括支承结构1，该支承结构1包括关于车辆的纵向中心平面对称地放置在车辆的右侧和左侧的两个支杆2，3。

支杆2，3的每个在车辆的对应侧包括左中央梁2a和右中央梁3a以及左前梁2b和右前梁3b，前梁朝向车辆的前方并且在比中央梁2a，3a更高的水平处延伸，并且在左侧和右侧通过斜梁2c、3c连接到中央梁2a，3a。

左前梁2b和右前梁3b的相应的后端通过横梁4连接。

支撑结构的支杆2，3均从隔板5延伸，它们具体地通过焊接方式被永久固定到该隔板5。

由支撑结构1的支杆2，3、横梁4和隔板5组成的组件构成车辆的前主体单元。

车辆的结构还包括被设计成在前单元的隔板5下方安装在两个支杆2，3上并且横向于两个支杆2，3的支架7、和车辆的与支架7组装到一起的前车轴8。

该前车轴主要包括分别安装在支架7的左侧和右侧上的两个轮悬挂控制臂9，10、位于控制臂9，10的左侧和右侧的两个轮转向连接件11，12、和在支架7的左侧和右侧上的两个悬挂阻尼件13，14。

尽管未在图中示出，但是车辆的结构包括乘客车厢的地板，该地板沿车辆的纵向轴线并且在两个支杆2，3下方从车辆的前方延伸到车辆的后方，该地板具体地通过在两个支杆2，3的斜梁2c，3c的区域中永久附连到两个支杆2，3并且越过这些支杆向外突出的两个板件15，16被连接到两个支杆2，3。乘客车厢地板通过未示出的在长度方向延伸的中央通道在其中央区域被加固，该中央通道被设置在支承结构1的两个支杆2，3之间。

支架7包括用于相对于支承结构的支杆2，3索引支架的销17，从而使得在支架7安装在支承结构1的支杆2，3上之前，支架7相对于支承结构1精准地定位。

如在图1和4中清晰地示出的，两个竖直索引销17在相同的横向方向上位于支架7后方，并且每个索引销17在两个钻孔18中的一个中接合，该钻孔18在两个板件19中创建，该两个板件19在支杆2，3之间并且彼此相对地永久固定到支杆2，3。

支承结构1的两个前梁2b，3b装备有两个装置20，21，该两个装置20，21位于两个前梁2b，3b的左侧和右侧并且朝向两个前梁2b，3b的外侧，用于锚定并且支撑前车轴8的悬挂阻尼件13，14的头13a，14a。

每个锚定装置20包括反向的钵22，23，该钵22，23的相应的上部壁24，25垂直于相对应前梁2b，3b和壁的组件26，27延伸，该壁26，27互相连接并且连接到钵22，23以限定轮拱。壁的每个组件26，27具体地包括大致平坦的壁28，29，其允许每个锚定装置20，21固定到支承结构1的前梁2b，3b的平坦的外部面。

悬挂阻尼件13，14的头13a，14a被锚定在钵22，23内部。

在车辆的主体上的前车轴的几何结构通过诸如后倾角或外倾角的特征角被限定，该后倾角或外倾角由车辆建造者根据非常具体的标准确定，该标准将会使得车辆能够满足操纵性、稳定性和转向准确性的需求。

后倾角或外倾角的对称性由用于悬挂阻尼件头13a，14a的锚定和支承装置20，21的相对于支承结构1的前梁2b，3b的位置限定。

因此，必要的是，当由支架7和前车轴8组成的组件安装到由支承结构1和隔板5组成的前单元上时，锚定装置的位置以绝对精确的方式限定，以便在车辆主体中避免任何可能损害后倾角或外倾角的对称性的尺寸变化。

目前为止，如图2到4中示出的，锚定装置20，21通过首先将其附连到支承结构1的左前梁2b和右前梁3b，并且随后将该组件结合到隔板5的方式安装。该组装方法的其中一个问题是，其当锚定装置20，21正在固定到支承结构1的前梁2b，3b时引起尺寸变化，并且当支承结构1结合到隔板5时，产生更多的尺寸变化。因此当由支架7和前车轴8组成的组件与由已经装配有锚定装置20，21的支承结构1和隔板5组成的前单元组装到一起时，在车辆主体上不可避免地影响后倾角和外倾角对称度的尺寸变化达到1.8毫米。

根据本发明的该方法适合于减小后倾角特别是相对于车辆主体的对称度的尺寸变化。

如图5和6中示出的，根据本发明的该方法包括首先将支承结构1的支杆2，3组装并且附连到隔板5以创建前单元。该前单元随后相对于在装配线中的固定位置并且在图9到10b中表示的参考工具或夹具在装配线上被放置在特定位置。

该参考工具包括两个工具，下部工具40和上部工具41，该上部工具41相对于下部工具40被移动到固定位置中。下部参考工具40充当用于前单元乃至用于子结构（即前单元和后单元）的导引装置，并且被称为上部工具41的另一工具充当用于其它部件，诸如板件34的导引装置。

该参考工具（下部工具）40的下部部分依照所述前车轴的理想的几何结构，例如关于在车辆主体上的后倾角的几何结构，准确地复制支架7和前车轴8的组件。因此参考工具40包括索引部43，44，该索引部43，44根据所述车轴的理想的几何结构匹配用于前车轴8的悬挂阻尼件13，14的头13a，14a的锚定位置。因此，前车轴通过支撑系统/导引系统441，442和431，432在下部工具40上被索引，该支撑系统/导引系统441，442和431，432精确地复制前车轴支架与前单元的界面。另外两个索引部45通过支撑系统/导引系统的协助也使得前单元能够被保持在支承元件2的水平处。

因此，下部参考工具40的每个索引部43，44与悬挂减震器13，14的如图7中示出的每个头13a，14a的形状完全相同，该头13a，14a适合于在被对应的钵22，23支撑的同时被锚定在对应的钵22，23中。

每个阻尼件头13a，14a具有上部金属主体30，其被永久固定到减震器棒31的上端并且该金属主体30的上部表面具有截头圆锥形外周支承部32，该外周支承部32能够与具有匹配形状33的截头圆锥形支承部配合，该匹配形状33与钵22，23的上部壁24，25一致。

如在图8中最清晰地展示，每个钵22，23的截头圆锥形支承部33例如通过在具有中央通孔35的板件34中按压减震器棒31的自由端的方式形成，并且通过未示出的三个固定螺栓可分离地固定到钵22，23的壁24，25，该三个固定螺栓的每个穿过在板件34和所述钵的上部壁24，25中的三个钻孔36，37中的一个。板件34中的钻孔36是圆形的，而在对应钵的壁24，25中的钻孔37是长圆形的并且当锚定装置20，21被永久附连到对应的前梁时在垂直于支承结构1的对应的前梁2b，3b的方向上互相平行。

替代地，截头圆锥形支承部33可以在钵22，23的上部壁24，25的内表面中与所述壁中的孔同心地直接加工，以允许减震器棒31的自由端穿过。

一旦前单元相对于被固定的下部参考工具40被定位，那么两个钵22，23通过与钵22，23不可移动地固定在一起的板件28，29搁置在前梁2b，3b的竖直外部表面上，并且钵22，23覆盖下部参考工具40的索引部的方式相对于前单元的支承结构1的前梁2b，3b并且相对于下部参考工具40的匹配前车轴的阻尼件头13a，14a的外部截头圆锥形形状32的索引部被放置在适当位置。因此，通过将板件28，29定位到邻近前梁2b，3b的两个相应的相反的外部表面，钵22，23在车辆的纵向方向上和竖直方向上被定位，并且通过上部参考工具41的协助被索引在下部参考工具40上，当板件在必要的情况下沿垂直于支承结构1的前梁2b，3b的方向被移动之后，每个板件34被自动地置中并且搁置在索引部的对应的截头圆锥形支承部上。随后每个板件34通过紧固螺栓被附连到对应的钵22，23。

下一步骤简单地由在前面限定并与前车轴的阻尼件头13a，14a的位置精确地对应的调节位置将钵22，23附连到前梁2b，3b组成。将锚定装置20，21固定到前梁2b，3b的该操作可以通过沿支承结构1的前梁2b，3b的上部边缘焊接板件28，29执行。

在下部参考工具40从前单元移除之后，由支架7和前车轴8组成的组件通过阻尼件头13a，14a接合在其相应的钵22，23中的方式被安装在前单元上，阻尼件头13a，14a的每个主体30的截头圆锥形支承部32在钵的匹配的截头圆锥形支承部33上置中并且邻近钵的匹配的截头圆锥形支承部33。

锚定装置20，21可以相对于支承结构1的前梁2b，3b被定位并且通过机器人被附连到该前梁2b，3b。

因此，在与所述前单元在悬挂头和前单元共有的参考构件中被定位的步骤相同的步骤中，用于锚定和支撑悬挂头的装置与前单元装配到一起，参考构件是复制前车轴的理想的几何结构的参考工具。

因此，例如，在附加的部件（板件34）通过手或机械的方式被安装在上部参考工具41上的同时，前单元或子结构通过手动的方式、或通过机器人的方式或通过龙门系统的方式被安装在下部参考工具40上。

上部工具41通过被安装在下部工具40上用于夹住和支撑/导引的系统50的协助相对于下部工具40（手动或被安装在机器人上）被移动到其索引位置，并且板件34被安装在子结构上。该上部工具41装备有用于在平面XY中索引板件34的导引装置411和用于在平面Z中索引板件34的支承装置412。夹具413被提供以确保板件在上部工具41正在执行到下部工具40的接近移动时，所述板件34不掉落。

上部工具41被取回。子结构或前单元从下部工件40取下并且进行下一操作。

关于后倾角对称性，被观察到的是，根据本发明的该方法使得车辆主体上的所述后倾角对称性的尺寸变化能够减小大约40%，相应地帮助减小车辆从直线改变方向的倾向。本发明在产业化阶段中使得用于几何结构开发的时间能够节省大约八周，其在实际情况中等同于组装32个车辆本体的时间。最后，本发明的方法无需任何特别的投入或在生产环节中建造额外的设备，并且不涉及新科技的使用。

Claims (11)

1.一种用于将由前车轴（8）和支架（7）组成的组件安装到车辆的主体部分上的方法，所述主体部分构造有前单元，所述前单元包括两个平行的支杆（2，3）和不可移动地固定在支杆（2，3）上的隔板（5），其特征在于所述方法包括：

-组装前车轴（8）和支架（7）组件的步骤，

-组装由所述支杆（2，3）和所述隔板（5）组成的前单元的步骤，

-相对于参考工具定位所述前单元的步骤，所述参考工具具有索引部，所述索引部根据所述前车轴（8）的预定的几何结构复制用于锚定所述前车轴（8）的阻尼件头（13a，14a）的位置，

-相对于所述前单元并且相对于所述参考工具的所述索引部定位所述阻尼件头（13a，14a）的锚定钵（22，23）的步骤，

-在与用于锚定所述前车轴（8）的所述阻尼件头（13a，14a）的位置相对应的位置将所述钵（22，23）紧固到所述前单元的步骤，

-将所述参考工具和所述前单元彼此互相分离的步骤，以及

-将由所述前车轴（8）和所述支架（7）组成的所述组件与所述前单元以所述阻尼件头（13a，14a）能够被锚定在与所述阻尼件头（13a，14a）相应的所述钵（22，23）中的方式组装的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考工具在适当位置被固定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法由通过沿对应的所述支杆（2，3）的侧壁的长度按压所述钵（22，23）的大致平坦壁（28，29）和将每个所述锚定钵（22，23）紧固到所述支杆（2，3）的侧壁将每个锚定钵（22，23）相对于所述前单元纵向地并且竖向地定位组成。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述锚定钵（22，23）通过焊接被永久结合到对应的所述支杆（2，3）。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，在定位所述锚定钵（22，23）的步骤中，钵通过截头圆锥形支承表面在所述参考工具的所述索引部上被置中，所述截头圆锥形支承表面的形状与相应的所述钵的形状和所述索引部的形状相对应。

6.根据权利要求5的所述方法，其特征在于，每个所述钵（22，23）的所述截头圆锥形支承表面（33）与被可分离地安装在所述钵（22，23）的上部壁（24，25）上的板件（34）相一致。

7.根据权利要求6并结合权利要求3所述的方法，其特征在于，所述板件（34）能够在所述板件（34）被附连到所述钵（22，23）之前根据横向于所述相对应支杆（2，3）的方向相对于所述钵（22，23）被定位。

8.一种参考工具，用于执行根据权利要求1到7中任一所述的方法，其特征在于，所述参考工具包括下部参考工具（40）和上部参考工具（41）。

9.根据权利要求8所述的参考工具，其特征在于，所述下部参考工具（40）充当用于与所述前和/或后单元匹配的装置，所述下部参考工具（40）包括索引部（43，44），所述索引部（43，44）复制所述前车轴（8）的悬挂阻尼件（13，14）的头（13a，14a）的锚定位置，并且从而还以所述前车轴的理想的几何结构，诸如在所述车辆的主体上的后倾角几何结构，复制由所述支架（7）和所述前车轴（8）组成的组件。

10.根据权利要求9所述的参考工具，其特征在于，所述前单元通过支撑系统/导引系统（441，442）和（431，432）与所述下部工具（40）配合，所述支撑系统/导引系统（441，442）和（431，432）精确地复制所述前车轴支架与所述前单元的界面，其它索引部（45）通过所述支撑系统/导引系统的协助也使得所述前单元能够被保持在支承元件（2）的水平处。

11.根据权利要求8到10中任一所述的参考工具，其特征在于，所述上部参考工具（41）包括用于在平面XY中索引所述板件（34）的导引装置（411）和用于在平面Z中索引所述板件（34）的支撑装置（412），夹具（413）被提供以确保在所述上部工具（41）正在执行接近所述下部工具（40）的移动时，所述板件（34）不掉落。

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