CN109539930B - 一种扭力梁检具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭力梁检具装置，包括底座，设置于底座上的左前衬套支座、右前衬套支座、左前支杆、右前支杆、左后支杆、右后支杆、左前衬套压具、后压具、前衬套塞规、左轮毂轴检具、右轮毂轴检具、弹簧座检具及减振器支架检具。本申请的左前支杆、左后支杆、右前支杆、右后支杆的顶端形成拟合平面限制了扭力梁的Z向移动、X轴旋转、Y轴旋转三个自由度，左球面顶杆和右球面顶杆的球面限制扭力梁的X向移动、Y向移动、Z轴旋转三个自由度，实现扭力梁的六个自由度的限制，能保证检具的各个基准在限制扭力梁的自由度时不会产生过定位、过约束；且设备简单操作方便，检测效率高。

Description

一种扭力梁检具装置

技术领域

本发明属于整车制造检测技术领域，特别是指一种扭力梁检具装置。

背景技术

扭力梁车桥式悬架是汽车后悬挂类型的一种，简称扭力梁悬架，是通过一个扭力梁来平衡左右车轮的上下跳动，以减小车辆的摇晃，保持车辆的平稳，主要适合轻量FF车的后悬架，扭力梁桥式悬架是非独立悬架的一种，又由于其纵臂可相对扭转，所以也称之为半独立后悬架。

扭力梁悬架包括扭力梁、减振器和螺旋弹簧，前端通过纵臂上的衬套将枢轴与车身连接在一起，后侧左右各装一个车轮。扭力梁悬架中关键零件就是扭力梁，由于扭力梁是将冲压件、液压成型件焊接而成，因此又叫扭力梁焊接总成。如果扭力梁中的横梁位于枢轴处，该悬架就是枢轴式扭力梁悬架；如果扭力梁中的横梁位于枢轴和车轴之间，该悬架就是耦合式扭力梁悬架；如果扭力梁中的横梁位于车轴处，该悬架就是车轴式扭力梁悬架。车轴式扭力梁悬架还带有潘哈德杆，用于承受车辆的侧向力。为了提高侧倾刚度，耦合式和车轴式扭力梁悬架还带有扭杆。

现在几乎所以厂家都采用耦合式扭力梁悬架，并通过液压成型工艺将圆形钢管制成V形、U形和工字形等截面，以此用作横梁，可提高侧倾刚度，省去扭杆、减轻重量、节约成本。横梁液压成型完成后与套筒、纵臂、横梁、轮毂轴支座、弹簧座、减振器支架等焊接在一起，形成扭力梁，如图1所示，横梁左右对称，包括左套筒01、左纵臂02、横梁03、左轮毂轴支座04、左弹簧座05、左减振器支架06、右套筒07、右纵臂08、右轮毂轴支座09、右弹簧座010、右减振器支架011。

检具是用于复杂汽车零部件的定位和检验各处尺寸和几何公差的专用设备，检具可提高生产效率和控制质量，适用于汽车零部件这样大批量生产的产品，以替代专业测量工具，如卡尺、螺纹塞规、外径卡规等，并能检验专业测量工具不能检验的零部件的各个特征之间的相互关系。

任何测量工具都需要测量基准，但是扭力梁除左轮毂轴支座和右轮毂轴支座的法兰面外侧是平面外，其他都是曲面，不能直接用作基准，虽有左轮毂轴支座和右轮毂轴支座的法兰面外侧平面，但这两个平面与XZ和XY坐标面还有夹角，也不能做基准。

由于扭力梁焊接结构复杂、形面不规则，检具必须能判断扭力梁各个形体之间是否满足设计要求，检验扭力梁各个形体的尺寸公差和几何公差，所以检具定位基准的设计比较困难。扭力梁的检具是保证产品质量的关键工具，在设计时要正确在曲面上选定基准目标，然后确定可放置扭力梁的基准面，和孔基准一起限制扭力梁的六个自由度，并且保证检具的各个基准在限制扭力梁的自由度时不会产生过定位、过约束，这样才能保证检具的精度，才能正确地判断扭力梁的制造是否满足设计要求。

如图2所示为现有技术的一种用于扭力梁焊接结构的检具装置，包括底座020、高度可调节支架021、纵向滑轨022、横向滑轨023、稳滑块024及压力传感器025。但该检具不能判断扭力梁各个形体之间是否满足设计要求，不能检验扭力梁各个形体的尺寸公差和几何公差；且自由度不能完全限制，检验精度无法保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种扭力梁检具装置，以解决现有技术的扭力梁检具不能检验扭力梁各个形体的尺寸公差和几何公差，自由度不能完全限制导致检验精度无法保证的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种扭力梁检具装置，包括底座，设置于所述底座上的左前衬套支座、右前衬套支座、左前支杆、右前支杆、左后支杆及及后支杆；

所述左前衬套支座包括左前衬套座、左滑套、左球面顶杆、第一弹簧及第一顶杆；

所述左球面顶杆由第一顶杆本体及第一球面体组成，在所述第一球面体的中心处设置有规具安装孔；

所述右前衬套支座包括右前衬套座、右滑套、右球面顶杆、第二弹簧及第二顶杆；

所述右球面顶杆由第二顶杆本体及第二球面体组成，在所述第二球面体的中心处设置有规具安装孔；

所述左后支杆与所述右后支杆的结构相同，均包括第一圆柱体和第二圆柱体，所述第一圆柱体的下端与所述底座固定连接；

所述左前支杆与所述右前支杆的结构相同，均包括支杆本体及设置于所述支杆本体上的可调螺杆。

在所述左前衬套座上设置有过中心的第一台阶形滑套穿孔，及所述第一台阶形滑套穿孔两侧的第一通孔；

所述左滑套穿入所述第一台阶形滑套穿孔，所述左球面顶杆穿入所述左滑套；

在每个所述第一通孔内均设置有第一弹簧和第一顶杆；

在所述左滑套上设置有与所述第一通孔对应的第一顶杆穿孔，所述第一顶杆穿过所述第一顶杆穿孔与所述左球面顶杆相抵。

在所述第一台阶形滑套穿孔的台阶上均匀布置有第一螺纹孔，锥端紧定螺钉设置于所述第一螺纹孔内，且所述锥端紧定螺钉的锥端与所述左滑套的端部相抵。

所述第一通孔的外端设置有内螺纹，外螺纹螺母与所述内螺纹配合，且所述外螺纹螺母的内端与所述第一弹簧相抵。

所述左滑套由相同内径的第一圆筒部和第二圆筒部组成，且所述第一圆筒部的外径小于所述第二圆筒部的外径；

所述第一圆筒部穿入所述第一台阶形滑套穿孔内，在所述第二圆筒部上设置有第二螺纹孔及所述第一顶杆穿孔。

包括第一圆台，在所述第一圆台上设置有第一台阶孔，所述第一圆台与所述第二圆筒的端部贴合，且所述第一台阶孔与所述第二螺纹孔一一对应。

所述第一顶杆本体穿过所述左滑套，在所述第一顶本体的外端设置有圆环；

所述第一球面体的外侧面由球面和圆面组成。

左前支杆的高度+左前基准目标到左前衬套中心的距离＝左后支杆的高度+左后基准目标到左轮毂轴支座的圆孔中心距离。

包括左前衬套压具、后压具、前衬套塞规、左轮毂轴检具、右轮毂轴检具、弹簧座检具及减振器支架检具；

所述左前衬套压具及所述后压具设置于所述底座上；

所述前衬套塞规与左球面顶杆或右球面顶杆插接配合；

所述左轮毂轴检具、所述右轮毂轴检具及所述减振器支架检具均设置于所述底座上；

所述弹簧座检具与所述弹簧座配合。

所述前衬套塞规包括小圆柱体、在圆柱体及把手，所述大圆柱体外径等于左闪衬套内孔或右前衬套内孔的最大实体内径，所述小圆柱体插入左球面顶杆或右球面顶杆的规具安装孔内。

本发明的有益效果是：

本申请的左前支杆、左后支杆、右前支杆、右后支杆的顶端形成拟合平面限制了扭力梁的Z向移动、X轴旋转、Y轴旋转三个自由度，左球面顶杆和右球面顶杆的球面限制扭力梁的X向移动、Y向移动、Z轴旋转三个自由度，实现扭力梁的六个自由度的限制，能保证检具的各个基准在限制扭力梁的自由度时不会产生过定位、过约束；且设备简单操作方便，检测效率高。

附图说明

图1为扭力梁的主视图；

图2为现有技术扭力梁的检具装置；

图3为图1的左视图；

图4为图3的左视图；

图5为图4的I处放大图；

图6为图4的II处放大图；

图7为扭力梁检具总成图；

图8为图7的A-A剖视图；

图9为图7的B-B剖视图；

图10为图7的C-C剖视图；

图11为图7的D-D剖视图；

图12为图10的E-E剖视图。

附图标记说明

01左套筒，02左纵臂，03横梁，04左轮毂轴支座，05左弹簧座，06左减振器支架，07右套筒，08右纵臂，09右轮毂轴支座，010右弹簧座，011右减振器支架，020底座，021高度可调节支架，022纵向滑轨，023横向滑轨，024稳滑块，025压力传感器，101左套筒，102左纵臂，103横梁，104左轮毂轴支座，105左弹簧座，106左减振器支架，107右套筒，108右纵臂，109右轮毂轴支座，110右弹簧座，111右减振器支架，112左前基准目标，113左后基准目标，114右前基准目标，115右后基准目标，1左前衬套支座，11左前衬套座，12左滑套，13左球面顶杆，15外螺纹螺母，16第一弹簧，17第一顶杆，18锥端紧定螺钉，2左前支杆，21可调螺杆3左后支杆，4右前衬套支座，5右前支杆，6右后支杆，7扭力梁，8底座，121第一圆台，41右前衬套座，42右滑套，43右球面顶杆，001左前衬套压具，002后压具，003前衬套塞规，004左轮毂轴检具，005右轮毂轴检具，006弹簧座检具，007减振器支架检具。

具体实施例

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图3至图6所示，扭力梁7上有左套筒101、左纵臂102、横梁103、左轮毂轴支座104、左弹簧座105、左减振器支架106、右套筒107、右纵臂108、右轮毂轴支座109、右弹簧座110、右减振器支架111等。

为了扭力梁的定位，在扭力梁的下面设置左前基准目标112、左后基准目标113、右前基准目标114、右后基准目标115共四个基准目标，基准目标处的曲面在Φ10左右圆形范围，平面度在0.2以下，左右基准目标对称。其中左前基准目标、左后基准目标和右后基准目标三个基准目标可形成基准面，该基准面与右前基准目标形成拟合基准，用于扭力梁7的下面支撑和定位，如图4、图5、图6所示。

本申请提供一种扭力梁检验定位装置，底座8，设置于底座上的左前衬套支座1、右前衬套支座4、左前支杆2、右前支杆5、左后支杆3及右后支杆6、左前衬套压具001、后压具002、左轮毂轴检具004、右轮毂轴检具005、及减振器支架检具007；还包括前衬套塞规003及弹簧座检具006。

左前衬套支座1包括左前衬套座11、左滑套12、左球面顶杆13、第一弹簧16及第一顶杆17，如图10、图12所示。

左前衬套座11中心有一个大孔和一个小孔组成的第一台阶形滑套穿孔，第一台阶形滑套穿孔贯穿左前衬套座11中心，第一台阶形滑套穿孔两侧有两个第一通孔，第一通孔的外端有内螺纹，用于安装外螺纹螺母15，第一通孔内还装有第一弹簧16和第一顶杆17；第一台阶形滑套穿孔的台阶上有四个均匀布置的第一螺纹孔，4个内六角锥端紧定螺钉18装在其中，4个内六角锥端紧定螺钉18的锥端与左滑套12第一圆筒部的端部接触，用L形小扳手旋转内六角锥端紧定螺钉18可使左滑套12沿轴向移动，如图10、图12所示。

左滑套12为中空的旋转体，由相同内径的第一圆筒部和第二圆筒部组成，且第一圆筒部的外径小于第二圆筒部的外径。第一圆筒部穿入第一台阶形滑套穿孔内，在第二圆筒部上设置有三个第二螺纹孔及第一顶杆穿孔。三个第二螺纹孔用于固定第一圆台121，在第一圆台上设置有第一台阶孔，第一圆台与第二圆筒的端部贴合，且第一台阶孔与第二螺纹孔一一对应。用螺栓固定在左滑套12的第二圆筒部靠近外缘有三个第二螺纹孔，固定后螺栓没入第一圆台121内不露出；第二圆筒部上还有两个第一顶杆穿孔，左滑套12第一圆筒的外表面与左前衬套座11的第一台阶形滑套穿孔内接，如图10、图12所示。

左球面顶杆13上有较长的圆柱体形第一顶杆本体和第一球面体成，第一顶杆本体外端用螺栓固定一个外径大于第一顶杆本体的圆环，用于拉动左球面顶杆13，第一顶杆本体外接左滑套12的内圆柱面；第一球面体由球面和圆面组成，球面的直径等于左套筒内孔的最大实体内径，扭力梁定位时球面与左套筒内孔线接触；第一球面体的中心处还有规具安装孔；通过左滑套上的第一顶杆穿孔，第一弹簧16的弹力使第一顶杆17的外端顶在左锥面顶杆13的第一球面体内侧，如图10、图12所示。

右前衬套支座4包括右前衬套座41、右滑套42、右球面顶杆43、第二弹簧及第二顶杆，如图11所示。

右前衬套座中心有一个大孔和一个小孔组成的第二台阶形滑套穿孔，第二台阶形滑套穿孔贯穿右前衬套座中心，第二台阶形滑套穿孔两侧有两个第二通孔，第二通孔的外端有内螺纹，用于安装外螺纹螺母，第二通孔内还装有第二弹簧和第二顶杆；第二台阶形滑套穿孔的台阶上有四个均匀布置的第三螺纹孔，四个内六角锥端紧定螺钉装在其中，四个内六角锥端紧定螺钉的锥端与右滑套第一圆筒部的端部接触，用L形小扳手旋转内六角锥端紧定螺钉可使右滑套沿轴向移动，如图11所示。

右滑套为中空的旋转体，由相同内径的第一圆筒部和第二圆筒部组成，且第一圆筒部的外径小于第二圆筒部的外径。第一圆筒部穿入第二台阶形滑套穿孔内，在第二圆筒部上设置有三个第四螺纹孔及第二顶杆穿孔。三个第四螺纹孔用于固定第二圆台，在第二圆台上设置有第二台阶孔，第二圆台与第二圆筒的端部贴合，且第二台阶孔与第四螺纹孔一一对应。用螺栓固定在右滑套的第二圆筒部靠近外缘有三个第四螺纹孔，固定后螺栓没入第二圆台内不露出；第二圆筒部上还有两个第二顶杆穿孔，右滑套第一圆筒的外表面与右前衬套座的第二台阶形滑套穿孔内接，如图11所示。

右球面顶杆上有较长的圆柱体形第二顶杆本体和第二球面体成，第二顶杆本体外端用螺栓固定一个外径大于第二顶杆本体的圆环，用于拉动右球面顶杆，第二顶杆本体外接右滑套的内圆柱面；第二球面体由球面和圆面组成，球面直径等于右套筒内孔的最大实体内径，扭力梁定位时球面与右套筒内孔线接触；第二球面体的中心处还有规具安装孔，通过右滑套上的第二顶杆穿孔，第二弹簧的弹力使第二顶杆的外端顶在右球面顶杆的第二球面体内侧，如图11所示。

左后支杆与右后支杆的结构相同，均包括第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的下端与底座固定连接，并且高度不变，如图8和图9所示。

左前支杆与右前支杆的结构相同，均包括支杆本体及设置于支杆本体上的可调螺杆21，如科8和图9所示。

左前支杆的高度+左前基准目标到左前衬套中心的距离＝左后支杆的高度+左后基准目标到左轮毂轴支座的圆孔中心距离，同样，右前支杆的高度+右前基准目标到右前衬套中心的距离＝右后支杆+右后基准目标到右轮毂轴支座的圆孔中心距离，这样使前衬套中心孔的中心和轮毂轴支座的圆孔水平高度一致，如图8、图9所示。

左前衬套压具001是压在左前衬套内侧端面的压具，当扭力梁7放到定位装置上并完成定位和限位后，用左前衬套压具将左前衬套固定，如图7、图8、图10、图11、图12所示。

两个后压具002是当扭力梁7放到定位装置上并完成定位和限位后压在扭力梁7后端上面的压具，如图7、图8、图9、图12所示。

两个前衬套塞规003由小圆柱体、大圆柱体、把手组成，前衬套塞规的大圆柱体外径等于左前衬套或右前衬套内孔最大实体内径，小圆柱体插入左球面顶杆或右球面顶杆的规具安装孔内，用于检测左前衬套和右前衬套的内径和位置公差，如图7至图12所示。

左轮毂轴检具为现有技术，上有检验轮毂轴孔位的塞规，还有两个百分表，根据两个百分表指示的差值和相对距离可算出轮毂轴法兰与XZ面的垂直和水平夹角，右轮毂轴检具左轮毂轴检具对称，如图7、图8所示。

弹簧座检具为现有技术，用于检验左右弹簧座的位置精度，减振器支架检具为现有技术，用于检验左右减振器支架开档的位置精度，如图7所示。

将扭力梁放到左前支杆、左后支杆、右前支杆、右后支杆上，使左前支杆上的可调螺杆顶在左前基准目标处，使左后支杆顶在左后基准目标处，同样，使右前支杆上的可调螺杆顶在右前基准目标处，使右后支杆顶在右后基准目标处；旋转左右可调螺杆，使左前衬套的中心与左球面顶杆的球心位置一致，使右前衬套的中心与右球面顶杆的球心位置一致；拉动左球面顶杆，使左球面顶杆的球面与左前衬套的内孔接触，同样，拉动右球面顶杆，使右球面顶杆的球面与右前衬套的内孔接触，如果扭力梁变形，左后支杆或右后支杆没有接触，可加塞片使其接触；左前支杆、左后支杆、右前支杆、右后支杆的顶端形成拟合平面限制了扭力梁的Z向移动、X轴旋转、Y轴旋转三个自由度，左球面顶杆和右球面顶杆的球面限制扭力梁的X向移动、Y向移动、Z轴旋转三个自由度，完成扭力梁的六个自由度的限制和检验定位，如图1、图3至图12所示。

用左前衬套压具固定左前衬套，用两个后压具压在扭力梁7后端上面后，用前衬套塞规、左轮毂轴检具、右轮毂轴检具、弹簧座检具、减振器支架检具对扭力梁7进行精度检验，如图7至图12所示。

以上公开的仅仅是发明的实施例，但并非用来限制其本身，任何熟悉本领域的技术人员，能根据其本质思想进行相关的设计、改进等，在不违背本发明精神的情况下，都应该落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种扭力梁检具装置，其特征在于，包括底座，设置于所述底座上的左前衬套支座、右前衬套支座、左前支杆、右前支杆、左后支杆及右后支杆；

所述左前衬套支座包括左前衬套座、左滑套、左球面顶杆、第一弹簧及第一顶杆；

所述左球面顶杆由第一顶杆本体及第一球面体组成，在所述第一球面体的中心处设置有规具安装孔；

所述右前衬套支座包括右前衬套座、右滑套、右球面顶杆、第二弹簧及第二顶杆；

所述右球面顶杆由第二顶杆本体及第二球面体组成，在所述第二球面体的中心处设置有规具安装孔；

所述左后支杆与所述右后支杆的结构相同，均包括第一圆柱体和第二圆柱体，所述第一圆柱体的下端与所述底座固定连接；

所述左前支杆与所述右前支杆的结构相同，均包括支杆本体及设置于所述支杆本体上的可调螺杆；

在所述左前衬套座上设置有过中心的第一台阶形滑套穿孔，及所述第一台阶形滑套穿孔两侧的第一通孔；

所述左滑套穿入所述第一台阶形滑套穿孔，所述左球面顶杆穿入所述左滑套；

在每个所述第一通孔内均设置有第一弹簧和第一顶杆；

在所述左滑套上设置有与所述第一通孔对应的第一顶杆穿孔，所述第一顶杆穿过所述第一顶杆穿孔与所述左球面顶杆相抵；

右前衬套座中心有一个大孔和一个小孔组成的第二台阶形滑套穿孔，第二台阶形滑套穿孔贯穿右前衬套座中心，第二台阶形滑套穿孔两侧有两个第二通孔，第二通孔的外端有内螺纹，第二通孔内还装有第二弹簧和第二顶杆。

2.根据权利要求1所述的扭力梁检具装置，其特征在于，在所述第一台阶形滑套穿孔的台阶上均匀布置有第一螺纹孔，锥端紧定螺钉设置于所述第一螺纹孔内，且所述锥端紧定螺钉的锥端与所述左滑套的端部相抵。

3.根据权利要求1所述的扭力梁检具装置，其特征在于，所述第一通孔的外端设置有内螺纹，外螺纹螺母与所述内螺纹配合，且所述外螺纹螺母的内端与所述第一弹簧相抵。

4.根据权利要求1所述的扭力梁检具装置，其特征在于，所述左滑套由相同内径的第一圆筒部和第二圆筒部组成，且所述第一圆筒部的外径小于所述第二圆筒部的外径；

所述第一圆筒部穿入所述第一台阶形滑套穿孔内，在所述第二圆筒部上设置有第二螺纹孔及所述第一顶杆穿孔。

5.根据权利要求4所述的扭力梁检具装置，其特征在于，包括第一圆台，在所述第一圆台上设置有第一台阶孔，所述第一圆台与所述第二圆筒的端部贴合，且所述第一台阶孔与所述第二螺纹孔一一对应。

6.根据权利要求1所述的扭力梁检验定位装置，其特征在于，所述第一顶杆本体穿过所述左滑套，在所述第一顶本体的外端设置有圆环；

所述第一球面体的外侧面由球面和圆面组成。

7.根据权利要求1所述的扭力梁检具装置，其特征在于，左前支杆的高度+左前基准目标到左前衬套中心的距离＝左后支杆的高度+左后基准目标到左轮毂轴支座的圆孔中心距离。

8.根据权利要求1所述的扭力梁检具装置，其特征在于，包括左前衬套压具、后压具、前衬套塞规、左轮毂轴检具、右轮毂轴检具、弹簧座检具及减振器支架检具；

所述左前衬套压具及所述后压具设置于所述底座上；

所述前衬套塞规与左球面顶杆或右球面顶杆插接配合；

所述左轮毂轴检具、所述右轮毂轴检具及所述减振器支架检具均设置于所述底座上；

所述弹簧座检具与所述弹簧座配合。

9.根据权利要求8所述的扭力梁检具装置，其特征在于，所述前衬套塞规包括小圆柱体、大圆柱体及把手，所述大圆柱体外径等于左前衬套内孔或右前衬套内孔的最大实体内径，所述小圆柱体插入左球面顶杆或右球面顶杆的规具安装孔内。

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