CN110878660A - 公差补偿铰链附接件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了提升式门，该提升式门具有铰链，铰链安装成用于预定定位到车辆中。并且提供了将提升式门附接至车辆同时保持适当的公差的方法。第一固定装置将一组铰链保持在与车身上的组装位置相对应的预定位置中。铰链暂时地附接至与适当的车辆位置相对应的固定装置。第二固定装置将提升式门保持在作为用于将提升式门附接至车辆的最终安装位置的位置。在位于提升式门的铰链板紧固区域中的一组孔中设置有自调节式可动紧固螺母。第一固定装置移动成处于与第二特征对准的取向中，并且铰链利用紧固件附接至提升式门。当具有铰链的提升式门安装在最终车辆上时，铰链以适当的安装取向对准，以将提升式门与车辆的间隙保持在适当的公差范围内。

Description

公差补偿铰链附接件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月5日提交的美国临时专利申请No.62/727,171的优先权。上述申请的公开内容通过参引并入本文中。
技术领域
本发明涉及铰链在车辆提升式门上的对准。
背景技术
以使在最终车辆的外观中配装并完成的外部车身零件之间的公差产生最高一致性的方式对车辆进行组装越来越重要。
SUV车辆因下述后部提升式门的普遍使用而在这一领域中提供了一些挑战：该后部提升式门大型且笨重并且需要配装和调节以提供合适的配装和完成。已经发现的是，因为铰链和铰链安装结构件的略微变化在门上的其他地方产生配装和完成问题，所以难以在制造SUV车辆时适当地保持提升式门与车辆之间的所需的一致的间隙。这在图3中被图示出，在图3中，利用常规铆螺母紧固件F而造成的车辆16p与提升式门14p之间的未对准导致了区域T中的未对准。
将铰链安装至提升式门的当前实践包括：将固定的附接面安装在提升式门上，随后是将铰链以螺栓方式附接至该固定的附接面，其中，该固定的附接面例如是压缩限制器或铆螺母。在这种正常的附接中可能出现许多不一致，这导致了提升式门的定制配装和调节的时间过多。
已知的问题中的一些已知的问题包括：潜在的安装面变化；压缩限制器可能未完全坐置；结构支架可能脱离原位或者内面板变形。这些变化中的所有变化可能导致组装困难。
因此，本领域的目的在于，提供将铰链和提升式门安装至车辆的更简单的、更精确且成本更有效的方式。
发明内容
在本发明的广义方面中，本发明包括以下步骤：
步骤1：利用具有4向或2向定位特征的车身双头螺栓将铰链装载在前后滑动零件上。螺柱位置复刻了在车身中冲压出的用于铰链安装的穿孔。
步骤2：当将提升式门组件组装至车辆时，以使间隙和预期齐平优化的方式利用基准将提升式门组件保持在保持固定装置中。
步骤3：将前后滑动零件重新定位，以将铰链相对于提升式门组件基准特征固定装置组置于标称位置中。
步骤4：将铰链安装螺栓驱动到提升式门紧固件的可调节元件中，以紧固铰链。
根据本发明，提供了一种将提升式门附接至车辆同时保持适当的公差的方法。第一固定装置将一组铰链保持在与车身上的组装位置相对应的预定位置中。铰链暂时地附接至与适当的车辆位置相对应的固定装置。
第二固定装置将提升式门保持在下述位置中：该位置是用于将提升式门附接至车辆的最终安装位置。在位于提升式门的铰链板紧固区域中的一组孔中设置有自调节式可动紧固螺母。第一固定装置被移动成处于与第二特征对准的取向中，并且铰链利用紧固件附接至提升式门。当具有铰链的提升式门安装在最终车辆上时，铰链以适当的安装取向对准，以用于将提升式门与车辆的间隙保持在适当的公差范围内。
利用该过程，铰链(多个铰链)定位至与标称车身安装位置相匹配的设定点，同时提升式门被保持在固定装置中使得组件的间隙/齐平度被控制。在驱动螺栓以附接铰链期间，提升式门附接面通过调节成遇到固定铰链而补偿了安装尺寸变化。结果是提升式门组件与车辆之间的间隙/齐平度被改善。将铰链附接至固定的提升式门附接面引起了车身的间隙/齐平度测量的变化。
因此，本发明的目的是通过利用公差补偿紧固件与部件嵌置结合来补偿铰链安装尺寸变化，以改善间隙状况。本发明的优点在于其简单性和较低成本。
因此，提供了一种用于车辆的提升式门，该提升式门包括提升式门框架，该提升式门框架包括内面板。在提升式门框架上定位有铰链，提升式门框架被预先定位以用于安装在车辆上。在提升式门框架与铰链之间插置有公差补偿紧固件系统，以用于将铰链的预定位置设置成与车辆开口上的预定位置相匹配，进而用于提供车辆上的与预定公差相匹配的最终安装。
通过在下文中所提供的详细描述，本发明的其他适用领域将变得明显。应当理解的是，详细描述和特定示例尽管表示了本发明的优选实施方式但是仅意在用于说明的目的并且不意在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细描述和附图，本发明将会变得被更充分地理解，在附图中：
图1A至图1E图示了根据本发明的教示的方法的流程图。
图2A至图2D是用以示出根据本发明的教示所使用的紧固系统的部分分解的详细的立体图。
图3是提升式门的标准铆螺母附接件的图示，其示出了在区域T处的最终公差问题，在区域T中，提升式门14p与车辆示出表面16p未对准。
具体实施方式
优选实施方式的以下描述本质上仅是示例性的并且决不意在对本发明、本发明的应用或用途进行限制。
现在参照附图并且特别参照图1A至图1E以及图2A至图2D，提供了一种将铰链12附接至提升式门14的总体上以附图标记10示出的方法，该方法允许用于将提升式门14安装至车身16，同时保持最终安装中的适当的公差。第一固定装置18将一组铰链12保持在与车身16上的组装位置相对应的预定位置中。铰链12暂时地附接至与适当的车身16位置相对应的第一固定装置18。
第二固定装置20将提升式门14保持在下述位置中：该位置是用于将提升式门14附接至车身16的最终安装位置。在位于提升式门14的紧固区域33中的铰链板支架31中的一组孔中设置有自调节式可动紧固螺母，优选地为公差补偿紧固件22。图示出的提升式门包括：内面板35，该内面板35通常为聚合物面板、比如聚丙烯填充式面板；以及金属框架构件37。铰链板支架是用于为铰链的力提供支撑的增强构件、通常为钢。用于位于铰链增强件31和内面板35中的紧固件的开口以及第一固定装置18移动成处于与第二特征20对准的取向中，并且铰链12利用紧固件22附接至提升式门14。间隙39和间隙41有助于铰链在提升式门14上的适当的位置中的可调节对准。当具有铰链12的提升式门14被安装在最终车辆上时，铰链12既沿轴向方向又沿纵向方向以适当的安装取向对准，以用于将提升式门14与车身16的间隙保持在适当的公差范围内。
在第一步骤中，第一固定装置18设置成用于将一组铰链12保持在与车身16上的组装位置相对应的预定位置中。这是通过以下方式完成的：对所需车辆的车辆开口进行计算机机器扫描，特别地包括对铰链位置、紧固件孔位置24和车身16上的与提升式门14的边缘相关联的表面的详细的x、y和z坐标进行计算机机器扫描。然后，产生实际固定装置，这提供了铰链附接的精确位置的模型。利用该固定装置，铰链12在模拟适当的最终安装车辆位置的精确位置中暂时地附接至该固定装置。
第二固定装置20利用对车辆上的开口的扫描信息将提升式门14保持在下述位置中：该位置是用于将提升式门14附接至车身16的最终安装位置。该最终保持位置被设定成为提升式门14提供关于车辆开口间隙的精确公差。使用合适的计算机测量机器来对开口进行扫描，以用于确定适当的固定装置取向。
在提升式门14的铰链板紧固区域中设置有预定的一组孔24。在所述孔中的每个孔中设置有如在图2A至图2D中更详细示出的提供的可动紧固件系统。可动紧固件系统优选地是比如公差补偿紧固件之类的类型。这种紧固件系统可从密歇根州特洛伊的Bollhoff公司获得，并且这种紧固件系统以注册商标Flexitol销售。这种紧固件包括固定元件26和调节元件28。固定元件26借助于铆接结构件等紧固在位于铰链安装部分中的每个孔中。固定元件26包括具有相反螺纹的第一组螺纹30和第二组螺纹32。在图2中，第一螺纹30是左旋螺纹并且第二螺纹32是右旋螺纹。调节元件28包括下述左旋螺纹34：该左旋螺纹34适于用于螺纹连接到位于固定元件26中的螺纹32。螺纹30与被用于将铰链12紧固就位的螺栓36相适应。可调节元件28包括下述头部部分38：该头部部分38起作用成将铰链12支承在铰链的最终附接位置中。
在操作中，调节元件28在每个铰链位置处的孔中的每个孔中与固定元件26以齐平方式螺纹连接。此后，使用尺寸计算，第一固定装置18与附接的铰链12进行最终安装对准，其中，第一固定装置18保持提升式门14。螺栓36被插入到每个安装孔中，其中，铰链12置于螺栓36与该安装孔之间并且被拧紧。在螺栓36被拧紧时，可调节元件28移动到位于铰链12后面的位置，以用于将铰链12的位置固定在适当的位置。此后，螺栓36自身紧贴铰链12的另一侧，以用于将铰链12以正确的最终轴向取向在可调节元件28的头部部分38(其现在处于固定公差调节取向)与螺栓36之间锁定就位。这在具有铰链12的提升式门14被安装在车身16上时提供了沿适当的安装取向的精确的铰链12对准，以用于将提升式门14与车辆的间隙保持在适当的公差范围内。此后，提升式门铰链12在提升式门14安装在实际车身16上时适当地构造。因此，提供了提升式门14与车身16之间的适当的间隙。因此，铰链安装面38与接合的提升式门紧固件22之间的因尺寸变化所产生的任何间隙通过对紧固件22的可调节元件28进行调节直到两个面相接触并施加扭矩为止而被补偿。使用紧固件可调节元件28进行补偿防止了变化显示为车身16的间隙变化。
在优选实施方式中，铰链12在提升式门14上的位置具有用于铰链12的嵌置的形状配合凹痕。将公差补偿紧固件22与部件嵌置结合的使用进一步提高了适当的组装公差。
在一个实施方式中，可调节元件28是子规格的并且可调节元件28能够相对于开口移动，但可调节元件28能够在铰链12在提升式门14上在适当的位置中对准之后被紧固在固定位置中。因此，螺纹轴部分的直径小于提升式门14安装孔的直径，使得有助于在可调节元件28的紧固头部38紧贴在提升式门14上之前铰链12与提升式门14的配装的对准。
本发明的描述本质上仅是示例性的，并且因此，不偏离本发明的要旨的变型意在在本发明的范围内。这种变型不应被视为是对本发明的精神和范围的偏离。

Claims (14)

1.一种将升门附接至车辆同时保持适当的公差的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供第一固定装置，所述第一固定装置用于将一组铰链保持在与位于车身上的组装位置相对应的预定位置中并且将所述铰链暂时地附接至位于适当的车辆位置中的所述固定装置；
b.提供第二固定装置，所述第二固定装置用于将提升式门保持在作为用于将所述提升式门附接至车辆的最终安装位置的位置；
c.在所述提升式门的铰链板紧固区域中设置预定的一组孔，并且在所述孔中的每个孔中设置可动紧固螺母；以及
d.使所述第一固定装置移动成处于与第二特征对准的取向中且利用紧固件将所述铰链附接至所述提升式门，由此，在具有铰链的所述升门安装在车辆上时，所述铰链以适当的安装取向对准，以将所述提升式门与车辆的间隙保持在适当的公差范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述升门安装在车辆上的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可动紧固螺母遵从所述铰链与所述升门的对准位置，以提供所述铰链与所述门在所述对准位置中的紧固。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在车门上在铰链位置处设置有定位表面，以用于辅助所述铰链的对准。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可动螺母还包括公差补偿紧固件系统。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述公差补偿紧固件系统包括固定元件和调节元件。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述调节元件是子规格的且能够相对于开口移动，但是所述调节元件能够在所述铰链在所述提升式门上在适当的位置中对准之后被紧固在固定位置中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述固定元件包括：在径向部分中沿第一方向的第一组螺纹，所述第一组螺纹用于接合最终螺栓紧固件的螺纹；以及沿相反方向的第二组螺纹，所述第二组螺纹用于接合所述调节元件的对应螺纹，使得所述紧固件使所述调节元件沿用于将所述调节元件朝向所述固定元件轴向地拉动的方向转动，直到所述调节元件被拧紧到预定扭矩为止，在此之后，所述螺栓经由所述第一组螺纹而被进一步拉入到所述固定构件中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述调节元件具有带螺纹的轴部分和紧固头部部分，其中，所述带螺纹的轴部分的直径小于提升式门安装孔的直径，使得有助于在所述紧固头部紧贴在车身面板上之前所述铰链与所述提升式门的配装的对准。
10.一种用于车辆的提升式门，所述提升式门包括：
提升式门框架，所述提升式门框架包括内面板；
铰链，所述铰链定位在提升式门框架上，所述提升式门框架预先定位以用于安装在车辆上；以及
公差补偿紧固件系统，所述公差补偿紧固件系统置于所述提升式门框架与所述铰链之间，以用于将所述铰链的预定位置设置成与车辆开口上的预定位置相匹配。
11.根据权利要求10所述的提升式门，其中，所述公差补偿紧固件系统包括固定元件和调节元件。
12.根据权利要求11所述的提升式门，其中，所述调节元件是子规格的且能够相对于所述开口移动，但是所述调节元件能够在所述铰链在所述提升式门上在适当的位置中对准之后被紧固在固定位置中。
13.根据权利要求12所述的提升式门，其中，所述固定元件包括：在径向部分中沿第一方向的第一组螺纹，所述第一组螺纹用于接合最终螺栓紧固件的螺纹；以及沿相反方向的第二组螺纹，所述第二组螺纹用于接合所述调节元件的对应螺纹，使得所述紧固件使所述调节元件沿用于将所述调节元件朝向所述固定元件轴向地拉动的方向转动，直到所述调节元件被拧紧到预定扭矩为止，在此之后，所述螺栓经由所述第一组螺纹而被进一步拉入到所述固定构件中。
14.根据权利要求13所述的提升式门，其中，所述调节元件具有带螺纹的轴部分和紧固头部部分，其中，所述带螺纹的轴部分的直径小于提升式门安装孔的直径，使得有助于在所述紧固头部紧贴在车身面板上之前所述铰链与所述提升式门的配装的对准。
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