CN112528398A - 车门铰链轴线的布置方法和布置系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门铰链轴线的布置方法和布置系统，所述车门铰链轴线的布置方法包括：输入外CAS面；设定铰链轴线以及设定垂直于所述铰链轴线的车门断面；根据所述车门断面获取辅助直线；根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，根据所述第一辅助平面和所述外CAS面获取分缝线后边界；根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，根据所述第二辅助平面和所述外CAS面获取分缝线前边界。本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，通过此方法在后续不同车型的车门铰链轴线布置过程中，只需替换外CAS面并调整车门铰链轴线的相关参数即可确定新的车门铰链轴线的布置位置，从使得车门铰链轴线的布置工作得以简化，大大提高了设计效率。

Description

车门铰链轴线的布置方法和布置系统

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种车门铰链轴线的布置方法和适用于该车门铰链轴线的布置方法的布置系统。

背景技术

车门铰链轴线布置是新车型开发中极为重要的一环，影响范围大，一旦确定，后期难以更改。现有技术中，铰链轴线布置方法主要是通过工程师经验初步确定铰链轴线倾角及位置，然后通过DMU运动分析结果来不断修正铰链轴线倾角及位置以得到满足车门运动间隙要求的铰链轴线，铰链轴线布置因其参数众多，且受外造型影响极大，一旦造型更改，铰链轴线需要重新调整布置，耗时较长，影响项目造型可行分析进度，存在改进的空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车门铰链轴线的布置方法，通过替换外CAS面及调整车门铰链轴线的关键参数，即可得到满足要求的车门铰链轴线的位置范围和分缝线的位置范围，将车门铰链轴线的工作简化，以提高设计效率。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，包括：输入外CAS面；设定铰链轴线以及设定垂直于所述铰链轴线的车门断面；根据所述车门断面获取辅助直线；根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，根据所述第一辅助平面和所述外CAS面获取分缝线后边界；根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，根据所述第二辅助平面和所述外CAS面获取分缝线前边界。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，通过构造第一辅助平面和第二辅助平面，并使之分别与外CAS面接触，从而确定分缝线的位置范围，通过此方法在后续不同车型的车门铰链轴线布置过程中，只需替换外CAS面并调整车门铰链轴线的相关参数即可确定新的车门铰链轴线的布置位置，从使得车门铰链轴线的布置工作得以简化，大大提高了设计效率。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述获取所述车门断面的辅助直线，包括：根据所述车门断面确定所述车门安装位置处的前部包边和后部包边；根据所述前部包边和所述后部包边获取所述辅助直线。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述根据所述前部包边和所述后部包边获取所述辅助直线，包括：根据所述前部包边获取偏移包边；根据所述偏移包边和所述后部包边作两个直径不等的辅助圆；根据两个所述辅助圆的圆心获取所述辅助直线；其中，两个所述辅助圆均同时与所述偏移包边和所述后部包边相切。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述根据所述前部包边获取偏移包边，包括：将所述前部包边以第一设定距离向后偏移以获取所述偏移包边。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，包括：将所述辅助直线朝向所述铰链轴线偏移获取偏移线，以使所述偏移线与所述铰链轴线相交；根据所述偏移线与所述铰链轴线相交后限定出所述第一辅助平面。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，包括：将所述铰链安装螺栓的最外面向车门外侧以第二设定距离偏移形成偏移面；将所述偏移面绕所述铰链轴线向外侧转动以设定角度形成所述第二辅助平面。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述设定铰链轴线以及设定垂直于所述铰链轴线的车门断面包括：根据标杆车初步确定所述铰链轴线的倾斜角度以及车门上铰链和车门下铰链位置；根据所述车门上铰链或车门下铰链做垂直于所述铰链轴线的基准面，且在所述基准面上绘制所述车门断面。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法，所述输入外CAS面，包括：输入车辆外型面的多个型面部分；根据多个所述型面部分结合获取所述外CAS面。

本发明还提出了一种车门铰链轴线的布置系统。

根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置系统，所述布置系统适用于上述任一种实施例所述的车门铰链轴线的布置方法，所述布置系统包括：输入模块，所述输入模块用于输入所述外CAS面、第一设定距离、第二设定距离以及设定角度；控制模块，所述控制模块用于根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，根据所述第一辅助平面和所述外CAS面获取分缝线后边界，以及用于根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，根据所述第二辅助平面和所述外CAS面获取分缝线前边界。

所述车门铰链轴线的布置系统和上述的布置方法相对于现有技术中所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车门铰链轴线的布置方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的根据前部包边和后部包边获取辅助直线的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的车门铰链安装结构示意图(外CAS面)；

图4是根据本发明实施例的车门铰链安装结构示意图(断面处视图)；

图5是根据本发明实施例的车门铰链安装结构示意图(计算过程)；

图6是根据本发明实施例的车门铰链安装结构示意图(后车门开启)；

图7是根据本发明实施例的车门铰链安装结构示意图(计算完成后的外CAS面)。

附图标记：

车门铰链1，车门上铰链11，车门下铰链12，铰链轴线13，

辅助直线21，前部包边22，后部包边23，偏移线24，偏移包边25，第一辅助圆26，第二辅助圆27，

外CAS面31，分缝线后边界32，分缝线前边界33，

铰链安装螺栓4，前车门钣金51，后车门钣金52。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如无特殊的说明，本申请中的前后方向为车辆的纵向，即X向；左右方向为车辆的横向，即Y向；上下方向为车辆的竖向，即Z向。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法，该方法通过截面法来找出满足车门运动的分缝线的位置范围以及车门铰链轴线13的位置范围，在设计人员的设计过程中，通过替换外CAS面31及调整车门铰链轴线13相关参数的布置，即可得到满足要求的车门铰链轴线13的位置范围和分缝线的位置范围，以提高设计效率。

如图1所示，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法，包括：

S10：输入外CAS面31。需要说明的是，外CAS面31为车辆外部造型的数字模型，设计人员根据车辆造型的需求，对车辆进行外形设计，并将设计出的车辆外部造型转化为数字模型，且将数字模型输入到计算程序中，以便进行下一步分析。

S20：设定铰链轴线13以及设定垂直于铰链轴线13的车门断面。在设计过程中，设计人员根据车厂内部的标准和个人的设计经验，初步确定铰链轴线13布置的位置和角度。需要说明的是，在后续的设计过程中，所初步确定的铰链轴线13布置的位置和角度可以进行调整，以满足设计需求。

垂直于铰链轴线13做一平面，基于此平面进行CATIA草图设计，在草图中根据造型初步提供的前后门分缝线进行车门标准断面绘制。需要说明的是，若输入的外CAS面31未提供前后门初步分缝线，则由工程师的个人设计经验结合车辆的外CAS面31，初步定义一个较为合理的分缝线。其中，车门标准截面各尺寸由各自主机厂企业内部标准确定。

S30：根据车门断面获取辅助直线21，也就是说，在车门断面确定车门安装位置处的前部包边22和后部包边23的位置，并对前部包边22进行偏移处理，得到偏移包边25，做两个不同直径的辅助圆，且两个辅助圆都同时与前部包边22和后部包边23进行相切，穿过两个辅助圆的圆心做出辅助直线21。

需要说明的是，所有满足车门运动间隙的铰链轴线13都位于辅助直线21的外侧和后面。由此，可以判断初步确定的车门铰链1的设置是否符合设计要求，并为设计人员提供一个铰链轴线13布置的参考区间。其中，车门铰链轴线13越靠近外CAS面31，越远离分缝线，则车门运动间隙可以取为越大。

S40：根据辅助直线21和铰链轴线13获取第一辅助平面，根据第一辅助平面和外CAS面31获取分缝线后边界32。也就是说，辅助直线21平移至铰链轴线13处，并与铰链轴线13限定出第一辅助平面，如图7所示，第一辅助平面和外CAS面31相交，从而限定出分缝线后边界32。

S50：根据车门断面的铰链安装螺栓4获取第二辅助平面，根据第二辅助平面和外CAS面31获取分缝线前边界33。需要说明的是，如图6所示，当后车门开启后，后车门钣金52绕车门铰链1转动，并向内部侵入一定距离，通过设置分缝线前边界33，以确保后车门钣金52不与车身或者车门铰链1产生干涉。

通过将铰链安装螺栓4的最外侧作为基准面，将基准面向外侧偏移一个安全距离得到偏移面，并将偏移面绕车门铰链轴线13向外转动一定角度，从而得到第二辅助平面，如图7所示，通过第二辅助平面与外CAS面31相交从而得到分缝线前边界33，由此，在确定车门安装的分缝线前边界33和分缝线后边界32，最终的车门铰链轴线13的位置确定，这样，通过上述的步骤即可快速获取到车门运动要求前、后门的分缝区域，简化车门铰链轴线13布置的工作。

本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法，通过垂直车门铰链轴线13作出车门断面，在车门断面处构造辅助直线21，从而得到车门铰链轴线13的布置范围，并利用辅助直线21构造第一辅助平面，且利用铰链安装螺栓4的最外侧构造第二辅助平面，并使第一辅助平面和第二辅助平面分别与外CAS面31接触，从而确定处分缝线的位置范围，且当设计人员修改车辆外形时，只需替换外CAS面31并调整车门铰链轴线13的相关参数即可确定新方案的范围，大大提高了设计效率。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S30：获取车门断面的辅助直线21，包括：

S31：根据车门断面确定车门安装位置处的前部包边22和后部包边23，如图4所示，根据车辆的前后关系以及初步分缝线的位置，可以确定前车门钣金51和后车门钣金52的位置，前车门钣金51在分缝线处的倒角即为前部包边22，后车门钣金52在分缝线处的倒角即为后部包边23。

S32：根据前部包边22和后部包边23获取辅助直线21。也就是说，通过对前部包边22进行处理得到偏移包边25，并设置两个不同直径的辅助圆，两个辅助圆都同时与偏移包边25和前部包边22进行相切，穿过两个辅助圆的圆心可作出辅助直线21。

在一些实施例中，如图2所示，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S32：根据前部包边22和后部包边23获取辅助直线21，包括：

S33：根据前部包边22获取偏移包边25，即将前部包边22偏移一定距离，以得到偏移包边25。

S34：根据偏移包边25和后部包边23作两个直径不等的辅助圆。需要说明的是，两个辅助圆的直径需根据设计人员的个人经验结合车辆的情况来取值。

S35：根据两个辅助圆的圆心获取辅助直线21；其中，两个辅助圆均同时与偏移包边25和后部包边23相切。在具体的执行中，如图5所示，作一直径相对较大的第一辅助圆26同时与偏移包边25和后部包边23相切，并作一直径相对较小的第二辅助圆27同时与偏移包边25和后部包边23相切，作一直线依次穿过第一辅助圆26和第二辅助圆27的圆心，即可得到唯一的辅助直线21。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S33：根据前部包边22获取偏移包边25，包括：

S36：将前部包边22以第一设定距离向后偏移以获取偏移包边25，也就是说，将前部包边22向后偏移一个尺寸后，前部包边22所处的位置即为偏移包边25，第一设定距离等于企业要求的前、后门最小运动间隙。在具体的执行中，可以取第一设定距离为2.5mm。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S40：根据辅助直线21和铰链轴线13获取第一辅助平面，包括：

S41：将辅助直线21朝向铰链轴线13偏移获取偏移线24，以使偏移线24与铰链轴线13相交。满足车门运动间隙的铰链轴线13位于辅助直线21的外侧和后面，也就是说，辅助直线21需朝外或朝后偏移一定距离，以与铰链轴线13相交。

S42：根据偏移线24与铰链轴线13相交后限定出第一辅助平面。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，根据车门断面的铰链安装螺栓4获取第二辅助平面，包括：

S51：将铰链安装螺栓4的最外面向车门外侧以第二设定距离偏移形成偏移面。根据设计人员的经验或是车厂的标准，设置第二设定距离为安全距离，将铰链安装螺栓4易受后车门钣金52碰撞的最外侧作为基准面，将基准面朝外偏移第二设定距离，从而形成偏移面。

S52：将偏移面绕铰链轴线13向外侧转动以设定角度形成第二辅助平面。其中，设定角度取为车门铰链1的最大开度，以保证设计的合理性。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S20：设定铰链轴线13以及设定垂直于铰链轴线13的车门断面包括：

S21：根据标杆车初步确定铰链轴线13的倾斜角度以及车门上铰链11和车门下铰链12位置，也就是说，如图3所示，设计人员根据标杆车结合所设计车辆的外CAS面31，初步确定铰链轴线13的倾斜角度，并确定车门上铰链11和车门下铰链12相对于车身钣金的位置。需要说明的是，在后续的设计过程中，所初步确定的铰链轴线13倾斜倾角及车门上铰链11和车门下铰链12位置可以沿着X、Y、Z三个方向任意可调，以满足设计需求。

S22：根据车门上铰链11或车门下铰链12做垂直于铰链轴线13的基准面，且在基准面上绘制车门断面。也就是说，可以车门上铰链11为参照物，或是以车门下铰链12为参照物，做出合适的垂直于铰链轴线13的基准面，并由此做出车门断面，如图4所示，设计人员通过车门断面，能够准确地得到所需要的部件的位置，包括铰链安装螺栓4、前车门钣金51、后车门钣金52等，以便进行下一步的处理。

在一些实施例中，本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法中，S10：输入外CAS面31，包括：

S11：输入车辆外型面的多个型面部分，在设计过程中，车辆的外形由多个造型面共同构成，将多个型面部分分别转化为数字模型，并将其分别输入到计算程序中。需要说明的是，也可以通过将复杂造型面拆解为多个造型面，并分别建模输入，以降低设计人员的工作量。

S12：根据多个型面部分结合获取外CAS面31，其中，将输入的多个型面部分按实际设计进行组合，并通过简单处理，将多个型面部分组合在一起，以便进行下一步的处理。

本发明还提出了一种车门铰链轴线13的布置系统。

根据本发明实施例的车门铰链轴线13的布置系统，布置系统适用于上述任一项的车门铰链轴线13的布置方法，布置系统包括：输入模块和控制模块。

输入模块用于输入外CAS面31、第一设定距离、第二设定距离以及设定角度，控制模块用于根据辅助直线21和铰链轴线13获取第一辅助平面，根据第一辅助平面和外CAS面31获取分缝线后边界32，以及用于根据车门断面的铰链安装螺栓4获取第二辅助平面，根据第二辅助平面和外CAS面31获取分缝线前边界33，即通过将输入模块和控制模块配合使用以用于实现上述任一种实施例的布置方法。

也就是说，通过将本发明实施例的车门铰链轴线13的布置方法集成在一个系统内，设计人员只需通过输入模块直接输入所设计的外CAS面31，以及其它设定数据后，可以通过控制模块自行计算出可靠的辅助直线21的位置，以及分缝线的位置范围，以供设计人员参考，从而减小了设计人员的工作量，大大提高了产品的设计速度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，包括：

输入外CAS面；

设定铰链轴线以及设定垂直于所述铰链轴线的车门断面；

根据所述车门断面获取辅助直线；

根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，根据所述第一辅助平面和所述外CAS面获取分缝线后边界；

根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，根据所述第二辅助平面和所述外CAS面获取分缝线前边界。

2.根据权利要求1所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述获取所述车门断面的辅助直线，包括：

根据所述车门断面确定所述车门安装位置处的前部包边和后部包边；

根据所述前部包边和所述后部包边获取所述辅助直线。

3.根据权利要求2所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述根据所述前部包边和所述后部包边获取所述辅助直线，包括：

根据所述前部包边获取偏移包边；

根据所述偏移包边和所述后部包边作两个直径不等的辅助圆；

根据两个所述辅助圆的圆心获取所述辅助直线；其中，两个所述辅助圆均同时与所述偏移包边和所述后部包边相切。

4.根据权利要求3所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述根据所述前部包边获取偏移包边，包括：

将所述前部包边以第一设定距离向后偏移以获取所述偏移包边。

5.根据权利要求1所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，包括：

将所述辅助直线朝向所述铰链轴线偏移获取偏移线，以使所述偏移线与所述铰链轴线相交；

根据所述偏移线与所述铰链轴线相交后限定出所述第一辅助平面。

6.根据权利要求1所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，包括：

将所述铰链安装螺栓的最外面向车门外侧以第二设定距离偏移形成偏移面；

将所述偏移面绕所述铰链轴线向外侧转动以设定角度形成所述第二辅助平面。

7.根据权利要求1所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述设定铰链轴线以及设定垂直于所述铰链轴线的车门断面包括：

根据标杆车初步确定所述铰链轴线的倾斜角度以及车门上铰链和车门下铰链位置；

根据所述车门上铰链或车门下铰链做垂直于所述铰链轴线的基准面，且在所述基准面上绘制所述车门断面。

8.根据权利要求1所述的车门铰链轴线的布置方法，其特征在于，所述输入外CAS面，包括：

输入车辆外型面的多个型面部分；

根据多个所述型面部分结合获取所述外CAS面。

9.一种车门铰链轴线的布置系统，其特征在于，所述布置系统适用于权利要求1-8中任一项所述的车门铰链轴线的布置方法，所述布置系统包括：

输入模块，所述输入模块用于输入所述外CAS面、第一设定距离、第二设定距离以及设定角度；

控制模块，所述控制模块用于根据所述辅助直线和所述铰链轴线获取第一辅助平面，根据所述第一辅助平面和所述外CAS面获取分缝线后边界，以及用于根据所述车门断面的铰链安装螺栓获取第二辅助平面，根据所述第二辅助平面和所述外CAS面获取分缝线前边界。

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