CN205916202U - 一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置。该装置包括：本体；一对对中机构，可移动地安装在本体两端；一对夹持机构，可移动地安装在本体两端且在对中机构内侧，用于夹持仪表板横梁并安装至车辆的初安装位置；第一传动机构，耦接到一对对中机构；第二传动机构，耦接到一对夹持机构；第一驱动单元，耦接到第一传动机构，用于驱动第一传动机构来带动一对对中机构各自移动至其相邻一侧的车身；以及第二驱动单元，耦接到第二传动机构和第一驱动单元，用于驱动第二传动机构来带动一对夹持机构移动。第一驱动单元进一步基于一对对中机构的移动距离差值，带动第二驱动单元驱动第二传动机构来带动一对夹持机构移动至车身中心位置。

Description

一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置

技术领域

本实用新型涉及汽车装配及外观匹配领域，更具体地说，涉及汽车内饰(尤其是仪表板横梁，CCB)定位结构和用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置。

背景技术

早期的汽车仪表板都是分体安装，随着汽车技术的发展，现在越来越多的汽车厂家开始模块化生产，不仅节约资源，便于管理，还使得装配线更加紧凑。座舱(Cockpit)装配系统应运而生，Cockpit系统通常是指仪表板横梁、仪表板总成、副仪表板总成及其上面所安装组件的总成。但采用的定位方式仍然保留着先前非模块化生产时的状态，或一侧主定位(通常为驾驶员侧)或中间主定位。通常，仪表板横梁(Y向)安装到车身上通用方法是驾驶员侧4向定位，副驾驶员侧2向定位；或中间4向定位，两侧2向定位。例如，在授权公告号为CN201980323U、名称为“一种仪表板横梁定位销定位结构”的中国实用新型专利中，公开了一种仪表板横梁定位销定位结构，该定位结构包括设置在仪表板横梁总成侧面的定位销以及对应设置在车身钣金上的辅助定位孔，在仪表板横梁总成装配时，仪表板横梁总成侧面的定位销与车身的4向定位为主定位。

但这些定位方式存在一定的弊端，最常见的问题就是无法补偿车身装配的系统公差，造成左右侧间隙不均匀，通常是一侧太大，一侧太小(这在采用一侧主定位的方法时尤其明显)。由于Cockpit系统上加载零部件数量大，中部区域被零件覆盖，不易布置定位点。而且，中间主定位也不能提供补偿车身焊接造成的单边偏差的能力，在外观表现上也会呈现左右间隙不均。

因此需要一种改进的CCB定位结构和用于对CCB进行定位的装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的定位方式无法补偿车身装配的系统公差，造成左右侧间隙不均匀的技术问题，提供了一种兼具自适应尺寸偏差找正调节功能的CCB定位结构和用于对CCB进行定位的装置(例如，辅助工装)。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置，所述装置包括：本体；一对对中机构，所述一对对中机构可移动地安装在所述本体的两端，并且被配置为能够沿着所述本体的长度方向移动；一对夹持机构，所述一对夹持机构可移动地安装在所述本体的两端并且位于所述对中机构的内侧，所述一对夹持机构被配置为分别夹持所述车辆仪表板横梁的两侧并将所述车辆仪表板横梁安装至车辆的初安装位置；第一传动机构，所述第一传动机构耦接到所述一对对中机构；第二传动机构，所述第二传动机构耦接至所述一对夹持机构；第一驱动单元，所述第一驱动单元耦接到所述第一传动机构，并且被配置为响应于控制指令，驱动所述第一传动机构来带动所述一对对中机构沿着所述本体的长度方向各自移动至其相邻一侧的车身；第二驱动单元，所述第二驱动单元耦接到所述第二传动机构和所述第一驱动单元，并且被配置为响应于所述第一驱动单元，驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向向左或向右移动；其中，所述第一驱动单元进一步被配置为基于所述一对对中机构各自移动至其相邻一侧的车身的移动距离差值，带动所述第二驱动单元驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向移动以将所述一对夹持机构从所述初安装位置移动至车身中心位置。

在一个示例中，所述装置还包括控制面板，所述控制面板被配置为响应于用户输入而向所述第一驱动单元提供所述控制指令。

在一个示例中，在所述初安装位置，所述一对对中机构各自离开所述一对夹持机构的距离相等，其中，所述第一驱动单元被配置为基于所述移动距离差值带动所述第二驱动单元驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向移动所述移动距离差值的一半距离以将所述一对夹持机构从所述初安装位置移动至所述车身中心位置。

在一个示例中，所述一对夹持机构均包括定位销和夹持块，所述定位销被配置为插入所述车辆仪表板横梁的定位孔，并且所述夹持块卡入所述车辆仪表板横梁的夹紧辅助孔。

在一个示例中，所述第一传动机构包括一对对中连杆，所述一对对中连杆的一端通过曲轴耦接在一起并且另一端分别连接到所述一对对中机构，其中所述第一驱动单元被配置为驱动所述曲轴旋转以带动所述一对对中机构沿着所述本体的长度方向各自移动至其相邻一侧的车身。

在一个示例中，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元均为气缸。

在一个示例中，所述装置还包括翻转机构，所述翻转机构被配置为响应于另一个控制指令来翻转包括所述车辆仪表板横梁的座舱系统。

在一个示例中，所述装置还包括控制面板，所述控制面板被配置为响应于用户输入而向所述翻转机构提供所述另一个控制指令。

根据本实用新型的CCB定位结构在Y方向的定位要求完全释放，由对CCB进行定位的装置通过自身找正确定最终的装配位置，达到每一台车都可以根据其制造精度不同而找到最准确的中心，从而改善外观匹配，提高车辆装配的准确性和汽车匹配间隙的一致性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。应当理解的是，贯穿说明书和附图，对应的附图标记表示相似或对应的部件和特征，在附图中：

图1根据本实用新型的实施例，示出了一种仪表板横梁的示意图；

图2A-2B根据本实用新型的实施例，示出了图1中的仪表板横梁的定位区域的放大示意图；

图3A-3B根据本实用新型的实施例，示出了车身立柱钣金及其上的定位区域的放大示意图；

图4根据本实用新型的实施例，示出了一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置的透视图；以及

图5根据本实用新型的实施例，示出了图4的装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

仪表板横梁是车辆上的一种重要的承载机构，主要用于安装车辆仪表、安全气囊、转向系统等。通常地，仪表板横梁与车身的定位往往采用定位孔和定位销的结合，即仪表板横梁上具有定位孔，车身钣金上具有对应的定位销，或者仪表板横梁上具有定位销，车身钣金上具有对应的定位孔，本实用新型提供了一种与之不同的定位结构，具体而言，在仪表板横梁和车身钣金上都具有对应的定位孔，通过定位装置实现定位孔之间的横向精确定位。

图1根据本实用新型的实施例，示出了一种仪表板横梁100的示意图。在仪表板横梁100的左右两侧布置有包括定位结构的定位区域100A和100B，分别由图中的虚线框示出。定位区域100A和定位区域100B可以是对称地布置的。为清楚起见，以下在图2A-2B中进一步示出了仪表板横梁100的局部放大图。

图2A和图2B根据本实用新型的实施例，分别示出了位于图1中的仪表板横梁100左侧和右侧的定位区域100A和100B的放大示意图。左侧定位区域100A中的定位结构包括定位孔201A和夹紧辅助孔202A。在图2A中定位孔201A是圆孔，与定位装置(例如，图4的装置300)的夹持机构(例如，夹持机构上的定位销)四向定位，即定位孔201A在Z向和Y向主动定位，其中Z向表示沿车身的上下方向，Y向表示沿车身的宽度方向。右侧定位区域100B中的定位结构包括定位孔201B和夹紧辅助孔202B。在图2B中定位孔201B是腰形孔，与定位装置(例如，图4的装置300)的夹持机构(例如，夹持机构上的定位销)两向定位，即定位孔201B在Z向主动定位。需要注意的是，定位孔201A和201B中一个孔为圆孔并且另一个孔为腰形孔，尽管在图2A中定位孔201A示出为圆孔并且在图2B中定位孔201B示出为腰形孔，但是两者的形状可以互换。辅助夹紧孔202A和辅助夹紧孔202B用于供定位装置夹持仪表板横梁100。尽管在图2A和图2B中辅助夹紧孔202A和202B示出为矩形孔，但是辅助夹紧孔202A和202B也可以是六角形孔。

图3A根据本实用新型的实施例，示出了左侧和右侧车身钣金102的示意图。左侧和右侧车身钣金102分别包括定位区域102A和102B，分别由图中的虚线框示出。图3B根据本实用新型的实施例，示出了定位区域102A和102B的放大示意图。定位区域102A中的定位结构包括定位孔203A。定位孔203A与定位装置(例如，图4的装置300)的夹持机构(例如，夹持机构上的定位销)定位。定位区域102B中的定位结构包括定位孔203B。定位孔203B与定位装置(例如，图4的装置300)的夹持机构(例如，夹持机构上的定位销)定位。需要注意的是，车身钣金上的定位孔203A和203B不是传统的一圆孔和一腰形孔，而是一对腰形孔，它们在Z向主动定位并且在Y向完全放开。图3A-3B还示出了布置在定位孔203A和203B上方的CCB与车身上螺纹固定点以及布置在定位孔203A和203B下方的CCB与车身下螺纹固定点，这些螺纹固定点也可以布置在其它处。

图4根据本实用新型的实施例，示出了一种用于对诸如图1中的仪表板横梁100之类的车辆仪表板横梁进行定位的装置300的透视图。图5根据本实用新型的实施例，示出了图4的装置300的俯视图400。如图4和图5中所示出的，装置300可以包括本体301、一对对中机构302、一对夹持机构303、第一传动机构304、第二传动机构305、第一驱动单元306、第二驱动单元307。为方便描述，本文中将本体301的长度方向称为L向(如图4和图5中所示出的)。对中机构302可以可移动地安装在本体301的两端，并且被配置为能够沿着L向移动。夹持机构303可以可移动地安装在本体301的两端并且位于对中机构302的内侧，一对夹持机构303可以被配置为分别夹持车辆仪表板横梁的两侧并将车辆仪表板横梁安装到车辆的初安装位置，所述初安装位置为当夹持机构303初始地定位到车身上的定位(腰形)孔时的安装位置，其中在该安装位置，车辆仪表板横梁离开车身两侧可能存在偏差，需要通过进一步的对中找正来将其移动至车身中心位置。第一传动机构304可以耦接到一对对中机构302。第二传动机构305可以耦接到一对夹持机构303。第一驱动单元306可以耦接到第一传动机构304，并且被配置为响应于控制指令，驱动第一传动机构304来带动一对对中机构302沿着L向各自移动至其相邻一侧的车身。第二驱动单元307可以耦接到第二传动机构305和第一驱动单元306，并且被配置为响应于第一驱动单元306，驱动第二传动机构305来带动一对对中机构302沿着L向向左或向右移动，其中，第一驱动单元306可以进一步被配置为基于一对对中机构302各自移动至其相邻一侧的车身的移动距离差值，带动第二驱动单元307驱动第二传动机构305沿着L向移动，以将一对夹持机构303从所述初安装位置移动至车身中心位置。

在一个示例中，所述控制指令可以是从诸如控制器、控制面板、处理器之类的控制设备或处理设备处接收的，可以是诸如计算机可读介质上存储的可执行代码或指令或通过计算机可读介质传输的可执行代码或指令。在一个示例中，如图4和图5中所示出的，装置300还可以包括控制面板310，控制面板310被配置为响应于用户输入而向第一驱动单元306提供控制指令，以驱动第一传动机构304来带动一对对中机构302沿着L向移动。在一个示例中，装置300可以包括辅助臂309，控制面板310可以安装在辅助臂或者以其它方式直接或间接地安装在装置300上。例如，控制面板310可以是控制开关或按钮，在用户的触碰下发出控制指令。

在一个示例中，在所述初安装位置，一对对中机构302各自离开一对夹持机构303的距离可以是相等的，其中，第一驱动单元306被配置为：基于一对对中机构302移动至其相邻一侧的车身的移动距离差值带动第二驱动单元307驱动第二传动机构305来带动一对夹持机构303沿着L向移动该移动距离差值的一半距离，以将一对夹持机构303从所述初安装位置移动至车身中心位置。在另一个示例中，在所述初安装位置，一对对中机构302各自离开一对夹持机构303的距离可以是不相等的(即，没有对称地布置)，例如，左侧对中机构302离开左侧夹持机构303更近或者右侧对中机构302离开右侧夹持机构303更近，在该情况下，为了将一对夹持机构303从所述初安装位置移动至车身中心位置，第一驱动单元306被配置为：基于这种不相等距离的差值以及移动距离差值来带动第二驱动单元307驱动第二传动机构305来带动一对夹持机构303沿着L向移动。举例而言，在所述初安装位置，如果左侧对中机构302离开左侧夹持机构303距离为x1，右侧对中机构302离开右侧夹持机构303距离为x2，左侧对中机构302移动至其相邻左侧的车身的距离为y1，右侧对中机构302移动至其相邻右侧的车身的距离为y2，则为了将一对夹持机构303从所述初安装位置移动至车身中心位置，一对夹持机构303将被沿着L向移动d＝[(x1-x2)+(y1-y2)]/2，其中，当d>0时将向左沿着L向移动，当d<0时将向右沿着L向移动，当d＝0时不移动，其中当x1＝x2时，即沿着L向移动该移动距离差值(y1-y2)的一半距离。

在一个示例中，如图4和图5中所示出的，一对夹持机构303均可以包括定位销和夹持块，定位销被配置为插入车辆仪表板横梁的定位孔(例如，图2的仪表板横梁100的定位孔201A和201B)，并且夹持块卡入车辆仪表板横梁的夹紧辅助孔(例如，图2的仪表板横梁100的夹紧辅助孔202A和202B)。例如，夹持机构303的定位销可以包括向前(车头方向)伸出的圆柱销子，定位销的前端具有一段直径小于该定位销圆柱主体直径的导向端(例如，前端为锥形结构)，定位销用于在夹持结构夹起仪表板横梁的时候起到导向和找准位置。该定位销在所述初安装位置插入车身上的定位(腰形)孔。例如，夹持机构303的夹持块可以是矩形形状。在一个示例中，一对夹持机构303上还可以包括额外的驱动单元312(例如，气缸、液压缸等)以驱动定位销和夹持块进一步深入定位孔和加紧辅助孔，从而提供更稳健的夹持。

在一个示例中，第一传动机构306可以包括一对对中连杆。如图4和图5中所示出的，一对对中连杆的一端可以通过曲轴耦接在一起并且另一端分别连接到一对对中机构302，其中第一驱动单元306可以被配置为驱动曲轴旋转以带动一对对中机构302沿着L向各自移动至相邻一侧的车身。曲轴底座可以例如可滑动地设置在定位装置300的本体301上。在一个示例中，通过驱动曲轴的旋转，一对对中机构302可以沿着L向相向地移动或相背离地移动。例如，当车身较窄时，在安装至车辆的初安装位置之前，通过驱动曲轴的旋转，可以相向地移动一对对中机构302来缩短一对对中机构302之间的距离以适应不同车身宽度的安装需求。在一个示例中，第二传动机构305可以在第二驱动单元307的驱动下，带动一对夹持机构303沿着L向平移，即保持一对夹持机构303之间的距离不变，例如，第二传动机构305可以是连杆或本领域技术人员公知的其它具有类似功能的元件。

在一个示例中，第一驱动单元306和第二驱动单元307可以是气缸、液压缸或本领域技术人员公知的其它驱动元件。

在一个示例中，如图4和图5中所示出的，装置300还可以包括翻转机构308，翻转机构308可以被配置为响应于另一个控制指令来翻转包括车辆仪表板横梁的座舱系统以送进车身。例如，翻转机构308可以安装在辅助臂309上。该另一个控制指令可以是类似于上文所描述的控制指令。在一个示例中，控制面板310被配置为响应于用户输入而向翻转机构308提供该控制指令。翻转机构308可以是翻转气缸或本领域技术人员公知的其它翻转组件。

在一个示例中，如图4和图5中所示出的，装置300还可以包括手扶机构311，手扶机构311用于供(操作者)操作装置300时抓握。例如，手扶机构311可以包括但不限于图中所示出的扶手圆管。

在上文的描述中，对定位装置300的各种组件进行了详细地描述，为了提供对本实用新型的透彻理解，下文将更为详细地描述定位装置300对仪表板横梁进行定位的过程。为便于描述，以图4和图5中示出的定位装置300为例来阐述本实用新型的工作原理，应当理解，装置300仅是说明性的而非限制性的。

初始地，一对机构夹持机构303可以分别夹持车辆仪表板横梁两侧，举例而言，夹持机构303的定位销插入仪表板横梁的定位孔并且夹持机构303的夹持块卡入仪表板横梁的辅助夹紧孔。接着，将仪表板横梁安装至车辆的初安装位置，初安装位置为当夹持机构303初始地定位到车身上的定位(腰形)孔时的安装位置，例如在初安装位置，定位销插入车身上的定位(腰形)孔。在安装至初安装位置之前，翻转机构308可以响应于控制指令(例如，控制面板310响应于用户输入而提供的控制指令)，翻转包括车辆仪表板横梁的座舱系统以送进车身。然后，第一驱动单元306可以响应于控制指令(例如，控制面板310响应于用户输入而提供的控制指令)，驱动第一传动机构304来带动一对对中机构302沿着L向各自移动至相邻一侧的车身。相应地，第二驱动单元307可以响应于第一驱动单元306，驱动第二传动机构305来带动一对夹持机构303沿着L向向左或向右移动，其中，第一驱动单元306可以基于一对对中机构302移动至其相邻一侧的车身的移动距离差值，带动第二驱动单元307驱动第二传动机构305来带动一对夹持机构303沿着L向移动，以将一对夹持机构303从初安装位置移动至车身中心位置，从而实现对中找正。为了实现对中而实际移动的距离可以参考上文针对初安装位置所描述的示例，这种关联性移动可以通过使用本领域技术人员公知的技术来使得第一驱动单元306驱动第一传动机构304来带动对中机构302移动的距离与第二驱动单元307驱动第二传动机构305来带动夹持机构303移动的距离具有关联性。

综上所述，本实用新型的CCB定位结构结合CCB定位装置的使用，在实现Cockpit系统准确安装到车身的同时，又可以兼顾车身的制造公差(冲压公差，焊接公差，装配公差)，达到每一辆车都能得到良好的匹配关系，改善装配外观，并做到批量生产时的外观一致性。本实用新型可以为任何一辆具有Cockpit系统的车辆进行自适应精确装配，解决了以前Cockpit定位缺陷，并兼具了弥补车身制造偏差的功能，提高了装配质量，改善了与周边零件的匹配外观，提高了匹配一致性的几率。

本文中所使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，且并不希望限制本实用新型的实施例。本领域技术人员可以理解，除非特意声明，如本文所使用的单数形式“一”、“所述”和“该”也可以包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”和/或“包含”是指存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其它元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一元素和全部组合。

尽管前文详细描述了本实用新型的实施例，但是应当理解，本实用新型的范围是由所附权利要求的文字限定的。详细的描述仅仅是示例性的并且没有描述本实用新型的每种可能的实施例，因为描述每种可能的实施例即便不是不可能的，也是不实际的。使用现有技术或在本实用新型申请日之后发展的技术，可以实现多种替代的实施方式，这些也仍然应当落入本实用新型的权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种用于对车辆仪表板横梁进行定位的装置，其特征在于，包括：

本体；

一对对中机构，所述一对对中机构可移动地安装在所述本体的两端，并且被配置为能够沿着所述本体的长度方向移动；

一对夹持机构，所述一对夹持机构可移动地安装在所述本体的两端并且位于所述对中机构的内侧，所述一对夹持机构被配置为分别夹持所述车辆仪表板横梁的两侧并将所述车辆仪表板横梁安装至车辆的初安装位置；

第一传动机构，所述第一传动机构耦接到所述一对对中机构；

第二传动机构，所述第二传动机构耦接至所述一对夹持机构；

第一驱动单元，所述第一驱动单元耦接到所述第一传动机构，并且被配置为响应于控制指令，驱动所述第一传动机构来带动所述一对对中机构沿着所述本体的长度方向各自移动至其相邻一侧的车身；

第二驱动单元，所述第二驱动单元耦接到所述第二传动机构和所述第一驱动单元，并且被配置为响应于所述第一驱动单元，驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向向左或向右移动；

其中，所述第一驱动单元进一步被配置为基于所述一对对中机构各自移动至其相邻一侧的车身的移动距离差值，带动所述第二驱动单元驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向移动以将所述一对夹持机构从所述初安装位置移动至车身中心位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制面板，所述控制面板被配置为响应于用户输入而向所述第一驱动单元提供所述控制指令。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述初安装位置，所述一对对中机构各自离开所述一对夹持机构的距离相等，其中，所述第一驱动单元被配置为基于所述移动距离差值带动所述第二驱动单元驱动所述第二传动机构来带动所述一对夹持机构沿着所述本体的长度方向移动所述 移动距离差值的一半距离以将所述一对夹持机构从所述初安装位置移动至所述车身中心位置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一对夹持机构均包括定位销和夹持块，所述定位销被配置为插入所述车辆仪表板横梁的定位孔，并且所述夹持块卡入所述车辆仪表板横梁的夹紧辅助孔。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传动机构包括一对对中连杆，所述一对对中连杆的一端通过曲轴耦接在一起并且另一端分别连接到所述一对对中机构，其中所述第一驱动单元被配置为驱动所述曲轴旋转以带动所述一对对中机构沿着所述本体的长度方向各自移动至其相邻一侧的车身。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元均为气缸。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括翻转机构，所述翻转机构被配置为响应于另一个控制指令来翻转包括所述车辆仪表板横梁的座舱系统。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制面板，所述控制面板被配置为响应于用户输入而向所述翻转机构提供所述另一个控制指令。