CN110402210A - 车辆子组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的子组件，该子组件包括底盘(50)组件和前车身模块(10)。前车身模块(10)能够附接到底盘(50)组件的前部。前车身模块包括侧部(20)，该侧部在横向方向上向外延伸超过底盘。设置有支架(40)，该支架从底盘组件(50)横向向外延伸，以支撑所述侧部。前车身模块(10)或支架(40)中的一个设有连接构件(30)，该连接构件(30)在大致纵向方向上延伸。支架(40)或前车身模块中的另一个设有对应的纵向对准的孔(42)，用于在使用中收容所述连接构件，以支撑前车身模块(10)的侧部(20)。还公开了一种组装方法。

Description

车辆子组件和方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆组装的组件。特别地，但非排他地，本发明涉及一种用于车辆的前车身组件。

本发明可以应用于重型车辆中，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对卡车描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在其它车辆中，例如轿车或货车。

背景技术

如图1中所示，当制造诸如卡车的车辆时，希望具有以下的组装过程：在该组装过程中，前车身模块1(它可以例如至少包括前保险杠1’)被设置为预组装模块，该预组装模块能够作为一个单元而附接到卡车的底盘5。方便地，模块1可以被构造成使得其能够通过从卡车的前部沿纵向方向(如箭头A所示)被呈递并在方便的接口位置6处通过螺栓连接就位而连接到底盘5。

这种布置的困难在于，前模块1的最外侧部分2可能在横向方向上大幅延伸超过与底盘5的连接位置6。这可能会由于来自连接位置的水平臂而导致振动问题。这种振动可能导致耐久性问题或影响感知质量。这些问题在诸如卡车的重型车辆中可能特别重要，在重型车辆中，前车身模块可能包括横向台阶，用于使用者进/出车辆。这些台阶通常位于前车身模块的最外侧部分处或靠近前车身模块的最外侧部分。

支撑前模块的横向部分的另一个困难是容许来自底盘、前脸和横向台阶的公差累积。这提供了对允许支架装置的一定的柔性和/或可调节性的需要。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种改进的设备和/或方法，其能够以方便且有效的方式将前车身模块附接到底盘，并且其还确保了横向部分的振动被减小或最小化。

根据本发明的第一方面，该目的可以通过根据权利要求1所述的车辆子组件来实现。

根据本发明的第二方面，该目的可以通过根据权利要求12所述的用于车辆结构的振动隔离支撑件来实现。

根据本发明的第三方面，该目的可以通过根据权利要求13所述的用于车辆结构的支撑件来实现。

根据本发明的第四方面，该目的可以通过根据权利要求14所述的方法来实现。

通常，前车身模块将设有纵向延伸的连接构件，并且所述支架将设有孔。因此，该连接构件可以从前模块的侧部向后延伸。

应当理解，所述纵向方向对应于底盘的纵向方向，底盘的纵向方向通常又限定车辆的纵向方向。

应当理解，本发明的实施例通常可以使用多个支撑件。例如，可以将一对支撑件布置在车辆底盘的相反两侧上，以在车辆的每一侧上支撑前模块的侧部。

前车身模块可以至少包括前保险杠。前车身模块可以可选地包括其它预组装的部件，例如前灯和/或前格栅和/或外饰面板。

本发明的实施例提供了一种用于前车身模块的侧部的简单支撑装置。有利地，该支撑装置可以使得能够通过将部件组合在一起的简单线性纵向运动来实现所述支架和前模块之间的连接。这通过最少的附加制造步骤而使得支架能够被连接，因为所述支架和前车身可以同时与底盘和前车身部之间的主连接件连接。在本发明的实施例中，所述支架和连接件可以具有自对准的进一步优点。这可以有助于容许制造公差的累积。

根据另一个实施例，所述支架可以包括孔。向后突出的构件可以包括销，该销被构造成被收容在所述孔中。这种配套的销和孔的布置的优点在于：该布置可以提供简单的附接布置。

所述孔可以与底盘的纵向方向大致对准。因此，在使用中，通过底盘和前车身模块之间的相对纵向移动，所述销被插入到所述孔中。这种布置提供了如下优点：通过简单地将前车身模块移动成从底盘的前部与底盘对准，能够使侧向支撑装置被接合。这可以例如作为将前模块连接到底盘的制造步骤的一部分来完成(换句话说，当前模块与底盘正确对准时，同时/自动地进行所述支架的连接)。

所述子组件还可以包括振动隔离器。例如，所述支架可以包括振动隔离器。该振动隔离器可以例如是所述支架的柔性部分。该柔性部分可以被一体地形成。例如，该柔性部分可以是形成在所述支架上或所述支架中的弹性体部分。

替代地或另外，该振动隔离器可以包括可膨胀构件。该可膨胀构件可以布置在所述孔和销之间。该可膨胀构件可以首先不膨胀以允许部件的连接，然后，一旦所述部件被对准并连接，该可膨胀构件就膨胀。

该可膨胀构件的抗振效果可以取决于其膨胀压力和/或材料。该可膨胀构件可以连接到空气供应装置(特别是在诸如卡车的重型车辆上)。这提供了如下优点：可以在车辆在使用中时使该可膨胀构件膨胀。该构件的膨胀可以是可变的，并且例如可以被调节(例如通过该车辆的控制器或与该车辆相关联的控制器)，以提供对特定使用条件下可能发生的特定振动的阻尼。

该可膨胀构件可以是环形衬套。因此，该可膨胀构件可以位于所述孔内并且大致围绕所述销。所述销可以在纵向方向上设有凹形外轮廓，以使得该可膨胀构件能够对准。所述孔也可以在纵向方向上具有凹形轮廓，以为该可膨胀构件提供座。所述销和孔可以设有凹形表面，在组装位置，这些凹形表面彼此相对，以为该可膨胀构件提供环形凹部。

在其它实施例中，所述销可以朝向其尖端向内渐缩。例如，所述销可以具有大致圆锥形外轮廓(例如，它可以是截头圆锥形的)。所述孔可以从具有第一直径的前开口延伸并且在纵向方向上向内渐缩到缩小的直径。例如，所述孔可以具有与所述渐缩的销配套的阴轮廓。所述孔可以例如具有大致圆锥形的内轮廓。有利地，提供向前渐缩的销和/或孔可以提供一种自对准布置，这将使得该组件能够容许积累的公差。

在以下描述中和从属权利要求中公开了本发明的其它优点和有利特征。

附图说明

参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。

在这些图中：

图1(a)和1(b)示出了用于卡车的典型前模块和底盘子组件；

图2示出了详细截面，其图示了横向侧。

图3是根据本发明的第一实施例的子组件；

图4a至图4c示意性地图示了根据图3的实施例的可膨胀连接的详细组装，其中图4a示出了模块组件中的膨胀之前的截面，并且图4c示出了模块组件中的膨胀之后的截面；并且

图5是根据本发明的第二实施例的子组件。

具体实施方式

应当理解，车辆的纵向方向X由其使用中的行驶方向限定，并且车辆的底盘通常沿着车辆在同一纵向方向上延伸。因此，对“前”或“后”(以及“向前”或“向后”)的引用将容易被本领域技术人员理解为大致对应于最终车辆上的那些方向。同样，对“横向方向”或对“侧面”的引用将容易理解为以与相对于使用中的最终车辆的方向一致的方式被宽泛地解释。Z是竖直方向。

如上所述，当制造诸如卡车的车辆时，希望具有以下组装过程：在该组装过程中，在组装过程的适当阶段，在将前车身模块1连接到单元的底盘5之前，将前车身模块1预组装成一个模块(例如，离开主组装线)。理想地，前模块1仅以简单的纵向相对定位/对准移动而从前端被呈递到底盘5，然后从前脸被连接。

理想地，底盘5和前模块1之间的连接由在前脸接口位置6处的简单螺栓连接来提供。这种布置的困难在于，前模块1的侧部2未被直接支撑，并且具有到连接点6的相对大的杠杆臂。这是对于诸如卡车的重型车辆来说特别成问题，因为侧部2通常设有用于进/出车辆的台阶，所以该侧部的强度和重量通常是增加的。

为了解决该问题，可以添加如图2中所示的横向支撑构件7(在本文中被称为“支架”)。支架7通过在底盘前部的后方的位置处从底盘5向外延伸来桥接底盘5和侧部2之间的间隙，以与前模块1的外部2相接。在前模块1已经附接到底盘5之后，可以在随后的组装步骤中附接支架7，但这具有使组装过程进一步复杂化的缺点。例如，可能需要在每个支架上、在支架7的两端处的连接位置7a和7b处进行至少两个附加连接。螺栓连接的支架的另一个问题是将需要容许底盘5、前模块1和侧部2中的几何公差的累积。这需要在支架7及其连接部7a、7b中提供一定程度的柔性或可调节性。

因此，如图3至图5中所示，申请人现在已经提出了一种布置，在该布置中，前模块10和底盘50的子组件被布置成允许以简化的方式组装，同时仍减少了所述侧部中的振动。

底盘50的前部具有前脸，在制造步骤期间，前模块10被对准并紧固到该前脸上。前车身模块10包括保险杠，该保险杠通常在车辆的整个前部宽度上延伸并且至少部分地围绕侧面延伸。在所示出的示例中，该车辆是卡车，因此前车身模块10的侧部20设有用于进/出驾驶室的台阶22。

根据本发明的实施例，支架40设置在底盘50的侧面上。支架40以悬臂方式在横向向外的方向上延伸。在图中所示的实施例中，支架40具有大致三角形结构，但应当理解，其它形状或形式也可以是合适的。在生产线上制造期间(并且在前模块10的附接之前)，通常将该支架预组装到底盘50上。支架40的自由端设有连接孔42。该孔的纵向轴线与底盘/车辆的纵向方向大致对准。

前车身模块10设有销形式的连接构件30，该连接构件30从模块10的侧部20向后延伸。该销可以以可拆卸方式附接到所述车身模块，或者替代地，该销可以被一体地形成(例如，作为在车身模块中使用的模制件的一部分)。销30的纵向轴线与底盘/车辆的纵向方向大致对准。

应当理解，由于孔42和销30的对准，所以通过以简单的纵向移动将前模块10定位在底盘50的前端上，可以容易地将该销定位在孔42内。

如图4b中最佳地看到的，孔42的最小内径大于销30的最大外径。因此，在孔42和销30之间存在环形间隙。这有助于允许将销30容易地定位在孔42内，即使当制造公差不利地影响对准时也是如此。

中间可膨胀构件45被设置成定位在销30和孔42之间。中间可膨胀构件45在膨胀时具有大致圆环形状。可膨胀构件45用作孔42和销30之间的可膨胀衬套。为了容纳和定位该可膨胀构件45，销30和孔42可以均设有凹形轮廓，以提供相对的座32、43，可膨胀构件45被定位在该座32、43中。这样，当销30位于孔42内时，限定了大致径向围绕销30的环形空间。如下面将描述的，通过使构件45膨胀，该构件45将填充所述销30和孔42之间的空间。

现在将依次描述组装过程。最初，可膨胀构件45未膨胀。前模块10通过纵向移动而被呈递到底盘50，并且在前脸上的合适位置处通过螺栓连接就位。当这样做时，销30将滑动到孔42中。可膨胀构件45可以已经被预定位在孔42中，或者可以在前脸的连接之后被定位在孔42和销30之间。可膨胀构件45附接到卡车空气供应装置。在卡车组装的结束处，使可膨胀构件45膨胀。由于可膨胀构件45的可变形性，所以不管几何公差如何，都会围绕内台阶延伸部(instep extension)完全填充销30和孔42之间的空间。膨胀的衬套45压缩该销30并与支架40形成牢固的连接。该连接不是完全刚性的，而是被可膨胀衬套45软化。销30的凹入轮廓使得当它趋于移动时，可膨胀衬套45的压缩将会增加以保持该连接。有利地，可膨胀构件45被称为振动隔离器，因为它确保了所述台阶的振动被阻尼或过滤，但该组装过程仍然仅通过前脸上的螺栓、仅在纵向方向上进行。

可膨胀衬套45内的空气压力和/或衬套材料特性(例如弹性)能够适应于不同的车辆架构和道路状况，以便在任何情况下都具有最佳的振动过滤。

该实施例的支架装置旨在过滤振动，但不一定必需支撑用于进/出工况(entry/exit load cases)的内台阶(insteps)。这意味着内台阶需要足够坚固以承受这些工况。作为示例，即使空气供给装置被关闭，所述内台阶也需要能够用于进/出。

图5中示出了本发明的替代实施例。该实施例不包括可膨胀构件45。替代地，支架40’设有一体式柔性部分43’(例如由不同的材料形成)。柔性部分43’布置在底盘50’和孔42’之间，用于连接到前车身模块10’的侧部20’。

与前述实施例一样，在早期阶段的车架制备期间，将支架40’固定在底盘50’上。在离开生产线的预组装之后，整个下部前模块10’被沿纵向方向呈递到卡车。在该组装期间，销30’被插入到孔42’中。

销30’和孔42’形成有对应的渐缩轮廓。这确保了所述销和孔在沿纵向方向组装时是自对准的。销30’的直径缩小的尖端将首先进入孔42’的最大直径的前端。随着前模块10’(因此以及销30’)相对于底盘50’向后移动，销30’和孔42’的侧面将连接元件拉到一起(如有需要，会引起柔性部分43’的一些可能的偏斜)。

在所示的实施例中可以看出，可以为阳构件(即销30’)和孔42’提供大致圆锥形的轮廓。该圆锥形形状允许所述内台阶延伸部与该支架之间的良好连接。

一旦被组装，支架40’的柔性部分43’就能够过滤所述内台阶的振动(因此它也被称为振动隔离器)，但该组装过程仍然仅通过前脸上的螺栓、仅在纵向方向上进行。

本领域技术人员将理解，虽然为了清楚起见已经在上文描述了单侧的实施例，但前模块通常可以在每一侧上是大致相同的。因此，可以在车辆的两侧上提供一对(通常大致相同的)支架装置。

本发明的实施例的优点(无论是使用渐缩的销还是可膨胀构件实施例)包括：

●仅通过前脸上的螺栓、在纵向方向上进行整个下部前模块组装。兼容了对组装效率和操作员人体工程学的制造要求。

●过滤了内台阶的振动。这将能够增加耐久性和感知的质量特征水平。

●柔性部的特性(第一实施例的衬套空气压力和材料以及第二实施例的柔性部的材料)能够适合/适应于不同的卡车架构和道路状况，以便在任何情况下都具有最佳的振动过滤。

应理解，本发明不限于上文描述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。

Claims (14)

1.一种用于车辆的子组件，所述子组件包括：

底盘(50，50’)组件；

前车身模块(10，10’)，所述前车身模块(10，10’)能够附接到所述底盘(50，50’)组件的前部，所述前车身模块(10，10’)包括所述前车身模块的侧部(20，20’)，所述侧部(20，20’)在横向方向上向外延伸超出所述底盘(50，50’)；其特征在于

设置有支架(40，40’)，所述支架(40，40’)从所述底盘(50，50’)组件横向向外延伸，以支撑所述侧部(20，20’)，并且其中

所述前车身模块(10，10’)和所述支架(40，40’)二者中的一个设有连接构件(30，30’)，所述连接构件(30，30’)在大致纵向方向上延伸，并且所述支架(40，40)和所述前车身模块(10，10’)二者中的另一个设有对应的纵向对准的孔(42，42’)，用于在使用中收容所述连接构件(30，30’)，以支撑所述前车身模块(10，10’)的所述侧部(20，20’)。

2.根据权利要求1所述的子组件，其中，所述支架(40，40’)包括孔(42，42’)，并且所述连接构件是所述前车身模块(10，10’)上的向后突出的构件(30，30’)，所述向后突出的构件(30，30’)包括销，所述销被构造成收容在所述孔(42，42’)中。

3.根据权利要求2所述的子组件，其中，所述孔(42，42’)与所述底盘(50，50’)的纵向方向大致对准，使得：在使用中，通过所述底盘(50，50’)和所述前车身模块(10，10’)之间的相对纵向移动，所述销(30，30’)被插入到所述孔(42，42’)中。

4.根据权利要求2或3所述的子组件，还包括振动隔离器(45；43’)。

5.根据权利要求4所述的子组件，其中，所述振动隔离器包括可膨胀构件(45)，所述可膨胀构件(45)布置在所述孔(42)和所述销(30)之间。

6.根据权利要求5所述的子组件，其中，所述可膨胀构件(45)包括环形衬套。

7.根据权利要求5或6所述的子组件，其中，所述销(30)和所述孔(42)设有凹形表面(32，43)，在组装位置，所述凹形表面(32，43)彼此相对，以为所述可膨胀构件提供环形凹部。

8.根据权利要求4所述的子组件，其中，所述振动隔离器包括所述支架(40’)的柔性部分(43’)。

9.根据权利要求8所述的子组件，其中，所述销(30’)朝向所述销(30’)的尖端向内渐缩，并且其中，所述孔(42’)从具有第一直径的前开口延伸并且在纵向方向上向内渐缩至缩小的直径。

10.根据权利要求9所述的子组件，其中，所述销(30’)具有大致圆锥形的外轮廓，并且所述孔(42’)具有对应的圆锥形的内轮廓。

11.一种卡车，所述卡车包括根据任一前述权利要求所述的子组件，其中，所述前车身模块(10，10’)的所述侧部(20，20’)包括台阶(22，22’)。

12.一种用于车辆结构的振动隔离支撑件，所述支撑件包括：

第一部件(40)，所述第一部件(40)具有孔(42)，以及

第二配套部件，所述第二配套部件具有销(30)，所述销(30)被构造成收容在所述孔(42)内；其特征在于

在所述孔(42)和所述销(30)之间布置有可膨胀衬套(45)。

13.一种用于车辆结构的振动隔离支撑件，所述支撑件包括：

第一部件(40’)，所述第一部件(40’)具有柔性部分(43’)和孔(42’)，以及

第二配套部件，所述第二配套部件具有销(30’)，所述销(30’)被构造成收容在所述孔(42’)内；其特征在于

所述孔(42’)从近端处的第一开口延伸并朝向远端向内渐缩，所述销(30’)被插入穿过所述第一开口；并且

所述销(30’)朝向尖端向内渐缩。

14.一种制造车辆子组件的方法，所述子组件包括底盘(50)和车身模块(10)，所述车身模块(10)被构造成附接到底盘组件的前部，其特征在于所述方法包括：

将位于所述车身模块(10)和所述底盘(50)二者中的一个上的连接构件(30)定位在所述底盘(50)和所述车身模块(10)二者中的另一个的支撑件(40)的孔(42)内；

在所述连接构件(30)和所述孔(42)之间提供可膨胀衬套(45)；以及

使所述衬套(45)膨胀。