CN105492302B - 用于车辆的仪表板横梁以及具有这种仪表板横梁的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的仪表板横梁(1)，其具有装配接纳部用于支撑在预装配框架内并且用于被机械手所接纳，所述仪表板横梁U形地构造有一个基部(2)和两个腿部(3.1、3.2)用于与车辆的A柱相连接，基部(2)构造有至少一个能与车辆的车辆通道相连接的通道支撑部(4.1)和至少一个基本上沿车辆纵向方向且远离驾驶员侧的方向延伸的支撑件(5)。根据本发明规定：为了附加地将仪表板横梁(1)沿车辆竖向方向(Z方向)支撑在预装配框架内，所述支撑件(5)构造有Z接纳部(5.1)，为了附加地将仪表板横梁(1)沿车辆竖向方向(Z方向)和车辆纵向方向(X方向)支撑在机械手内，通道支撑部(4.1)构造有X/Z接纳部(4.11)。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的仪表板横梁(1)的车辆。

Description

用于车辆的仪表板横梁以及具有这种仪表板横梁的车辆
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的仪表板横梁，其具有装配接纳部用于支撑在预装配框架中并且用于被机械手所接纳。此外，本发明还涉及一种具有根据本发明的仪表板横梁的车辆。
背景技术
仪表板横梁在车辆的整个宽度上延伸并且以已知的方式用于接纳附件，如：操作元件和显示元件、空调模块、音频模块以及电缆束和供电线。因此，这样的、在车辆的两个A柱之间延伸的仪表板横梁是仪表板的或者说仪表盘的支撑架。此外，将转向装置和各种安全组件尽可能刚性地连接到车辆车体上以及公差敏感地接纳面板主体以及上面所提到的附件都属于这样的仪表板横梁的任务。
预装配作为这样的仪表板的第一装配阶段在预装配框架内进行，其中仪表板横梁可围绕其纵轴线转动地得到支承。在所述预装配过程中，仪表板的各个组件，如平显显示器、线缆束、空调、转向装置、安全气囊、面板等等被直接或间接地固定在该仪表板横梁上。在此过程中，仪表板横梁围绕其轴线转动并且在这种情况下遭受扭转应力和弯曲应力，所述扭转应力和弯曲应力导致仪表板横梁的弹性变形。
所述这样预装配的仪表板横梁在第二装配阶段中借助于机械手从预装配框架中取出。为此，仪表板横梁具有装配接纳部，借助于机械手插入到所述装配接纳部内并且因此预装配的仪表板横梁从预装配框架中取出并且输送给车辆装配作业线。在那里，预装配的仪表板横梁经由为侧门而设置的开口被插入到车身内，其中这一过程可以直线地或者也可以绕Y轴倾斜地进行。在这种情况下，仪表板横梁还因预装配组件的高重力而变形。
最后，在第三装配阶段中由机械手将在车身内预装配的仪表板横梁放置到A柱上的专门的螺栓上。再次将机械手从车身中移除，以便可用于下一装配周期。最后，装配人员将螺杆和螺母放置并拧紧到车身接口上。
由于在这三个装配阶段期间产生的不同机械应力仪表板横梁发生弹性变形，从而由此在各个装配阶段期间出现不可避免的尺寸偏差并且最终导致附件的结合曲线方面的不希望的偏差并且特别地还有例如平显显示器的取向方面的不希望的偏差。
该问题的一种容易理解的解决方案在于:进一步增强仪表板横梁作为无支承的结构部件以及以更高的、对于平显显示器而言需要的精度来对其进行制造。然而，该解决方案不能在轻量化结构和面板体积方面的规定的前提下实现。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种开篇所述类型的仪表板横梁，就所述仪表板横梁而言在整个装配过程期间避免了上面所提到的缺点，特别地，不仅满足了支承结构中的轻量化结构方面的规定，而且为平显显示器的高度准确且自动的布置提供了前提。
所述任务通过根据本发明的仪表板横梁来实现。
这种用于车辆的仪表板横梁具有装配接纳部用于支撑在预装配框架中并且用于被机械手所接纳，所述仪表板横梁U形地构造并具有基部和用于与车辆的A柱相连接的两个腿部，所述基部构造有至少一个能与车辆的车辆通道相连接的通道支撑部和至少一个基本上沿车辆纵向方向且远离驾驶员侧的方向而延伸的支撑件，根据本发明规定：
-为了附加地将仪表板横梁沿车辆竖向方向支撑在预装配框架中，所述支撑件构造有Z接纳部，
-为了附加地将仪表板横梁沿车辆竖向方向和车辆纵向方向支撑在机械手中，所述通道支撑部构造有X/Z接纳部。
利用这种Z接纳部和X/Z接纳部，预装配的仪表板横梁在没有因重力或装配力而引起机械应力的情况下并且在没有在仪表板横梁的结构中出现值得注意的挠曲的情况下安装在车身中，而不必对仪表板横梁的重量或结构空间需求做出让步。
在整个第一装配阶段期间，Z接纳部沿Z方向支撑在预装配框架上的螺栓上。为了进行第二装配阶段，机械手将预装配的仪表板横梁从预装配框架中取出，方法是：同时在至少一个通道支撑部上抓住仪表板横梁并且附加地借助于X/Z接纳部在车辆纵向方向和车辆竖向方向固定。因此，第一装配过程在仪表板横梁沿Z方向无间断的支撑的情况下过渡到第二装配过程中。
在第三装配阶段期间，机械手一直保持在车身内，直到装配人员将三个确定仪表板横梁的位置和形状的螺杆拧紧。然后才从车身中移出机械手。
根据本发明的一种有利的改进方案，Z接纳部作为沿车辆横向方向延伸的凸缘件形成在支撑件上，凸缘件的沿车辆横向方向延伸的端面作为支承面用于支撑。该Z接纳部在结构上可以简单地实现并且基本上不需要附加的结构空间。
根据一改进方案，以有利的方式，X/Z接纳部作为沿车辆纵向方向延伸的凸缘件形成在通道支撑部上，凸缘件的沿车辆纵向方向延伸的端面用于沿车辆竖向方向进行支撑，凸缘件的沿车辆竖向方向延伸的端面用于沿车辆纵向方向进行支撑。优选地，所述X/Z接纳部的凸缘件构造有缺口。
这种X/Z接纳部同样在结构上可以简单地实现并且基本上不需要附加的结构空间。
有利地，这种根据本发明的仪表板横梁适合于使用在车辆尤其是机动车中。
附图说明
下面借助于实施例参照附图详细解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的仪表板横梁的示意性的立体图，
图2示出了在根据图1的仪表板横梁的支撑件的区域内具有Z接纳部的局部A的图示，
图3示出了在根据图1的仪表板横梁的通道支撑部的区域内具有X/Z接纳部的局部B的图示，
图4示出了具有根据图1的、在Z接纳部的区域内示出的仪表板横梁的预装配框架的示意性的立体详图，
图5示出了机械手连同根据图1的、在X/Z接纳部的区域内示出的仪表板横梁的示意性的立体详图。
具体实施方式
根据图1，为车辆而设置的仪表板横梁1基本上具有“U”形形状并且带有基部2和两个腿部3.1和3.2，其中仪表板横梁1通过这两个腿部3.1和3.2借助于装配孔3.11和3.21尤其与车辆的A柱(在图1中未被示出)相连接。
该仪表板横梁1在驾驶员侧包括通道支撑部4.1和通道支撑部4.2，它们被设置用于与车辆的通道相连接。
在仪表板横梁1的远离驾驶员的那一侧成形了多个支撑件5、6和7，其中支撑件5构造有在图2中详细示出的Z接纳部5.1(局部A)，当仪表板横梁在侧向的接纳部中在腿部3.1和3.2的区域中能摆动地支承在预装配框架内时，所述Z接纳部用于沿仪表板横梁1的Z方向进行支撑。在图4中示出了这种情况，其中部分地可识别出基部2连同仪表板横梁1的支撑件5以及这样的预装配框架10的一部分。此后，仪表板横梁1沿Z方向借助于与预装配框架10相连接的螺栓11进行支撑，仪表板横梁1借助于形成在支撑件5上的Z接纳部5.1靠置在所述螺栓上。
根据图2，该Z接纳部5.1设计为基本上沿Z-Y平面延伸的凸缘件5.11，从而沿Y方向延伸的端面5.12作为支承面靠置在预装配框架10螺栓11上。
在所述预装配框架10中，仪表板横梁1配备有在说明书背景技术中提到的部件，从而所述这样预装配的仪表板横梁1借助于机械手能够插入到车辆的车身中并且在那里装配。
为了从预装配框架10取出预装配的仪表板横梁1，将机械手20插入到仪表板横梁1的接纳部中，所述接纳部设置在腿部3.1和3.2的区域内。同时将该机械手20插入到由通道支撑部4.1的X/Z接纳部4.11形成的缺口4.15中，并且附加地沿Z-和X方向固定仪表板横梁1。图3示出了这样的X/Z接纳部4.11。
根据图3，所述X/Z接纳部4.11在通道支撑部4.1的中部区域内形成并且作为具有缺口4.15的凸缘件4.12。凸缘件4.12具有两个彼此垂直定向的端面4.13和4.14，其中端面4.13沿X方向延伸并且端面4.14沿Z方向延伸。
在图5中示出了示意性地表示的机械手20，其具有插入到通道支撑部4.1的X/Z接纳部4.11内的结合件21，其中仅仅可看到通道支撑部4.1的具有X/Z接纳部4.11的那一部分。该结合件21具有矩形的横截面，使得其上端面21.1形成用于凸缘件4.12的端面4.13的支承面，并且同时能够沿X方向移入到缺口4.15中，直到凸缘件4.12的端面4.14撞击在布置于结合件21的端面21.1上的方形的止挡部22处。
在将结合件21插入到通道支撑部4.1的X/Z接纳部4.11中之后才将仪表板横梁1从预装配框架10中借助于机械手20取出，并且插入到车身内，从而实现了以仪表板横梁1的Z支撑不间断的方式从第一装配阶段过渡到第二装配阶段中。
在第三装配阶段中，机械手20一直保持在车身内，直到至少利用三个确定仪表板横梁1的位置和形状的螺栓使得仪表板横梁1与车身相连接。连接部位之一是通道支撑部4.1上的装配孔4.16，利用该装配孔所述通道支撑部4.1与车身的通道相连接。此外，通过在仪表板横梁1的两个腿部3.1和3.2上的装配孔3.11和3.21与车身的A柱相连接。如果以这种方式将仪表板横梁1装配在车身中，则机械手20从车身中移出。
因此，预装配的仪表板横梁1在整个的装配过程中、即从预装配在预装配框架10内至借助于机械手20装配在车身内，都在Z方向上得到支撑而没有因重力或装配力引起负载或者说没有实质上的挠曲。通过连续支撑的装配过程的这种方式为在车身的支承结构中的轻量化结构以及为平显显示器的高度准确且自动的布置提供了前提。
……
附图标记清单:
1 仪表板横梁
2 仪表板横梁1的基部
3.1 仪表板横梁1的腿部
3.11 腿部3.1的装配孔
3.2 仪表板横梁1的腿部
3.21 腿部3.2的装配孔
4.1 仪表板横梁1的通道支撑部
4.11 通道支撑部4.1的X/Z接纳部
4.12 X/Z接纳部4.11的凸缘件
4.13 凸缘件4.12的端面
4.14 凸缘件4.12的端面
4.15 凸缘件4.12的缺口
4.16 通道支撑部4.1的装配孔
4.2 仪表板横梁1的通道支撑部
5 仪表板横梁1的支撑件
5.1 支撑件5的Z接纳部
5.11 Z接纳部5.1的凸缘件
5.12 凸缘件5.11的端面
6 仪表板横梁1的支撑件
7 仪表板横梁1的支撑件
10 预装配框架
11 预装配框架的螺栓
20 机械手
21 结合件
21.1 结合件21的端面
22 结合件21的止挡部

Claims (5)

1.用于车辆的仪表板横梁(1)，其具有装配接纳部用于支撑在预装配框架中并且用于被机械手所接纳，所述仪表板横梁U形地构造并具有基部(2)和用于与车辆的A柱相连接的两个腿部(3.1、3.2)，所述基部(2)构造有至少一个能与车辆的车辆通道相连接的通道支撑部(4.1)和至少一个基本上沿车辆纵向方向且远离驾驶员侧的方向而延伸的支撑件(5)，
其特征在于，
-为了附加地将仪表板横梁(1)沿车辆竖向方向(Z方向)支撑在预装配框架中，所述支撑件(5)构造有Z接纳部(5.1)，
-为了附加地将仪表板横梁(1)沿车辆竖向方向(Z方向)和车辆纵向方向(X方向)支撑在机械手中，所述通道支撑部(4.1)构造有X/Z接纳部(4.11)。
2.根据权利要求1所述的仪表板横梁(1)，其特征在于，所述Z接纳部(5.1)作为沿车辆横向方向(Y方向)延伸的凸缘件(5.11)形成在支撑件(5)上，凸缘件(5.11)的沿车辆横向方向(Y方向)延伸的端面(5.12)作为支承面用于支撑。
3.根据权利要求1或2所述的仪表板横梁(1)，其特征在于，所述X/Z接纳部(4.11)作为沿车辆纵向方向(X方向)延伸的凸缘件(4.12)形成在通道支撑部(4.1)上，凸缘件(4.12)的沿车辆纵向方向(X方向)延伸的端面(4.13)用于沿车辆竖向方向(Z方向)进行支撑，凸缘件(4.12)的沿车辆竖向方向(Z方向)延伸的端面(4.14)用于沿车辆纵向方向(X方向)进行支撑。
4.根据权利要求3所述的仪表板横梁(1)，其特征在于，所述X/Z接纳部(4.11)的凸缘件(4.12)构造有缺口(4.15)。
5.具有根据前述权利要求中任一项所述的仪表板横梁(1)的车辆。
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