PL177593B1

PL177593B1 - Sposób montażu pojazdu

Info

Publication number: PL177593B1
Application number: PL95320082A
Authority: PL
Inventors: Norbert Basler
Original assignee: Norbert Basler
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1999-12-31
Also published as: CZ122097A3; HUT77427A; ATE178282T1; DE4438214A1; AU713151B2; CN1078552C; US6131284A; JP3703841B2; AU3741595A; CN1161671A; ES2132721T3; MX9703007A; KR970707007A; CA2203370A1; EP0783426B1; BR9509464A; KR100380622B1; RU2152325C1; EP0783426A1; DE59505526D1

Abstract

1 Sposób montazu pojazdu, zwlaszcza samochodu z karose- ria samonosna przy czym przygotowana do montazu karoseria sklada sie z czesci przedniej i z czesci tylnej, przy czym kazda z tych czesci jest wstepnie wyposazona w zamontowane w niej podzespoly i elementy, w szczególnosci czesc przednia w zespoly napedu, zwlaszcza w silnik, skrzynie biegów, przekladnie i agregaty pomocnicze, zas czesc tylna w elementy wyposazenia, zwlaszcza w fotele, okladziny i wykladziny, zas montaz polega na sztywnym laczeniu czesci przedniej z czescia tylna, znamien- ny tym, ze czesc przednia (1), której elementy i zespoly sa pokryte farba uniwersalna, i która jest oddzielona od czesci tylnej (2) linia podzialu, przebiegajaca od górnego naroza belki ramy szyby przedniej (20) wzdluz przedniego slupka (9), az do miejsca znajdujacego sie miedzy przednimi slupkami A i B - zestawia sie z czescia tylna (2), której elementy zewnetrzne sa pólakierowane docelowo na kolor pojazdu, a nastepnie laczy sie górne elementy laczace (18) tylnej czesci (2) karoserii z odpowiednimi elemen- tami laczacymi przedniej czesci (1), a nastepnie dolne elementy laczace (19) przedniej (1) - z odpowiednimi elementami lacza- cymi (19) czesci tylnej (2), po czym na przedniej czesci (1) montuje sie blotniki (3), pokrywe silnika (4), drzwi (5), zderzak (6), atrape chlodnicy (7) oraz ewentualnie inne elementy poszycia karoserii, pólakierowane docelowo na kolor pojazdu. Fig. 1 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób montażu modułowego pojazdu, zwłaszcza samochodu, którego karoseria przygotowana do montażu składa się z części przedniej i z części tylnej, przy czym każda z tych części jest wstępnie wyposażona w zamontowane w niej podzespoły i elementy, zaś montaż polega na sztywnym łączeniu części przedniej z częścią tylną..

Znany jest sposób montażu modułowego pojazdu, zwłaszcza samochodu, polegający na łączeniu dwu lub więcej wstępnie zmontowanych części zawierających połączone już, polakierowane elementy poszycia karoserii, odpowiadające każdej z tych części oraz przyłączone do nich zespoły i podzespoły robocze.

Wadą tego znanego sposobu są częste uszkodzenia powłoki lakierniczej, występujące podczas dalszych prac montażowych, pociągające za sobą konieczność dokonywania kosztownych poprawek już zmontowanego samochodu. Ponadto montaż wielkowymiarowych elementów stwarza liczne trudności i nie nadaje się do procesów automatyzacji. Wskutek tego

1ΊΊ 593 montaż modułowy jest dotychczas najczęściej wykonywany ręcznie, a często w warunkach utrudniających pracę człowieka, zwłaszcza w przypadku równoczesnego wykonywania czynności montażowych przez wielu pracowników. Powoduje to oczywiście wydłużenie czasu montażu i podwyższenie jego kosztów. Dodatkowym utrudnieniem jest również różnorodność modeli montowanych samochodów, uniemożliwiająca zastosowanie uniwersalnych przyrządów montażowych.

Badania, które doprowadziły do wynalazku, wykazały celowość stosowania montażu wstępnego, mającego na celu przygotowanie stosunkowo dużych, oddzielnie kompletowanych modułów montażowych, które po złożeniu ich na osobnych stanowiskach dostarczane są na taśmę montażową.

Różne rodzaje takich modułów usprawniających i racjonalizujących technologię montażu pojazdów są przedstawione w podręczniku Horsta Pipperta „Karosserietechnik” (Technika wytwarzania karoserii). Jedną z takich konstrukcji modułowych jest wózek zawierający zarówno układ jezdny, jak i układ napędowy, który montuje się wstępnie wraz z tymi podzespołami, a następnie za pomocą metalowo-gumowych elementów mocuje się na nim oddzielnie zmontowaną, samonośną karoserię. Innym przykładem jest kompletnie zmontowana konsola centralna wraz z przegrodą czołową, wyposażona w kompletną deskę rozdzielczą oraz w pedały gazu, sprzęgła i hamulca, która wstawiana jest w przednią część karoserii i przykręcana do zespołu podłogowego. Jeszcze innym przykładem jest element podłogowy, tworzący wraz z kompletną przegrodą czołową, deską rozdzielczą, wspornikami pedałów i siedzeniami - moduł montażowy, umieszczany od dołu konstrukcji karoserii nośnej i łączony z nią za pomocą śrub.

W znanych sposobach montażu modułowego pojazdów, zwłaszcza samochodów, znany jest podział samochodu do celów montażowych wzdłuż płaszczyzn pionowych na część przednią, środkową i tylną. W rozwiązaniu tym część środkowa, stanowiąca sztywną kabinę pasażerską, jest łączona wstępnie z montowaną częścią przednią oraz z montowaną częścią tylną we wspólną, ramową konstrukcję stalową. Okazało się jednak, że taki podział, będący wynikiem dążenia do ułatwienia montażu, wiąże się jednak z koniecznością dokonania zmian strukturalnych, a niekiedy również konstrukcyjnych w budowie pojazdu. Zadanie to jest jednak utrudnione faktem, że konstrukcja karoserii samochodu, złożona z elementów tłoczonych, winna pozostać konstrukcją samonośną. W praktyce sprowadza się to często do konieczności stosowania w podzielonych modułach montażowych nowych materiałów, zastępujących dotychczas stosowane.

Z opisu patentowego PCT, opublikowanego za nr WO 92/07749 znany jest sposób montażu pojazdów, polegający na łączeniu kompletnie zmontowanych i uzbrojonych dwóch modułów, a mianowicie części przedniej i części tylnej pojazdu. Linia podziału karoserii przebiega przy tym przez środek dachu, co w wysokim stopniu komplikuje proces łączenia obydwu tych części, które to łączenie winno zapewniać niezbędną stabilność i wytrzymałość karoserii. Ponieważ w konstrukcji samonośnej dach stanowi element nośny - połączenie stosunkowo cienkiej blachy w środku dachu uniemożliwia przejęcie przez dach obciążeń i wymaga odpowiedniego wzmocnienia zespołu podłogi. Powyższe zmiany konstrukcyjne pociągają za sobą niestety istotny wzrost ciężaru karoserii.

Z japońskiego opisu patentowego nr JP-A-68851 znany jest sposób montażu pojazdu złożonego z kilku zespołów, przy czym zespół podłogi montuje się z dwóch oddzielnych części. Karoseria ma w tym rozwiązaniu konstrukcję szkieletową, podobną do konstrukcji ramowych z wczesnego okresu motoryzacji, wobec czego pojazd ten nie wykazuje zalet związanych z konstrukcją samonośną karoserii.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0584576 znana jest konstrukcja samochodu montowanego systemem modułowym, którego karoseria składa się z części przedniej, zawierającej: silnik i skrzynię biegów, układ kierowania, łącznie z kierownicą, pedałem gazu i pedałem hamulca, układ przelotu i ogrzewania powietrza, łącznie z atrapą wlotu powietrza, maskę silnika, błotniki z zamontowanymi w nich reflektorami oraz przednią część podłogi, łącznie z poprzeczną belką, do której przymocowane są siedzenia przednie, jak również ze stano4

177 593 wiącej oddzielny, tylny moduł - kabiny pasażerskiej. Połączenie modułu przedniego i kabiny pasażerskiej uzyskuje się przez połączenie, specjalnie do tego celu przystosowanych, wystających z podłogi i bocznych części karoserii elementów w znany sposób, na przykład za pomocą trzpieni osadzonych w odpowiednich gniazdach tych elementów. Podział między obydwiema częściami karoserii przebiega od dolnego wierzchołka przedniego okna ukośnie w dół, aż do podłogi. Linia podziału wzdłuż boku karoserii przebiega korzystnie na niewielkim odcinku pionowo w dół, następnie łukiem wypukłym w kierunku do tylnej części karoserii i pionowo w dół do podłogi. Obrzeża obydwu stykających się ze sobą części karoserii są zaopatrzone w dopasowane do siebie wzajemnie wzmocnienia z powierzchniami, które są ze sobą sklejane w trakcie montażu obydwu części karoserii. Występy znajdujące się na obrzeżach bocznej linii podziału są zaopatrzone w sworznie i gniazda zwiększające wytrzymałość połączenia obydwu części w tych punktach. W praktyce okazało się jednak, że przyjęta linia podziału obydwu części karoserii oraz sposób ich łączenia przez klejenie - nie zapewnia należytej wytrzymałości połączenia i może stać się przyczyną poważnych wypadków, zwłaszcza w przypadku uderzenia z tyłu w samochód budowany tym sposobem.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0127225 znana jest konstrukcja samochodu, montowana systemem modułowym, złożona z trzech modułów: modułu środkowego, obejmującego silnik wraz ze skrzynią biegów, układ kierownicy, oś przednią wraz z układem zawieszenia i parą kół, tablicę rozdzielczą oraz element łącznikowy dostosowany do połączenia z kompletnie zmontowaną kabiną samochodu, stanowiącą moduł tylny oraz z modułu przedniego, kół przednich i maski silnika wraz z atrapą wlotu powietrza. Wokół elementu łączącego części środkowej znajduje się płaska rama zaopatrzona w gniazda do osadzenia śrub łączących tę część z kabiną samochodu. Montaż samochodu odbywa się przez nasuwanie od góry kabiny na moduł środkowy, na następnie mocowanie jej do ramy elementu łącznikowego, na końcu zaś przez wsunięcie na swoje miejsce od przodu - modułu przedniego.

Opisana konstrukcja karoserii i sposób montażu samochodu nie znalazły jednak praktycznie szerszego zastosowania, bowiem stosunkowo pracochłonny montaż kabiny, jak również montaż instalacji elektrycznej wykonywany jest wewnątrz zamkniętej karoserii kabiny w trudnych warunkach, które nie przyczyniają się do zmniejszenia jego pracochłonności.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2618746 znana jest karoseria samochodu przeznaczona do montażu modułowego, podobna do poprzednio omówionego rozwiązania, lecz złożona z dwóch modułów: przedniego, obejmującego silnik, zespoły napędowe, przednią oś wraz z zawieszeniem i obydwoma kołami, a także układ kierownicy i przednią część podłogi wraz z osadzonymi w niej pedałami hamowania i gazu, jak również kompletną obudowę tej części karoserii, obejmującą błotniki przednie, pas przedni i maskę silnika, oraz z modułu tylnego, stanowiącego obudowę kabiny samochodu. Zarówno moduł przedni, jak i moduł tylny są zaopatrzone w płaszczyźnie ich połączenia w ramy z otworami do osadzenia w nich śrub łączących, przy czym górna poprzeczka ramy modułu przedniego stanowi równocześnie belkę tworzącą obudowę otworu szyby przedniej Ponadto pod poprzeczną belką ramy łączącej znajdują się dodatkowe wsporniki podwozia wzmacniające połączenie z podłogą modułu tylnego.

Również i w tym rozwiązaniu montaż wnętrza kabiny odbywa się w trudnych warunkach ze względu na otaczającą tę kabinę - zmontowanąjuż część karoserii.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu montażu modułowego pojazdu, zwłaszcza samochodu, wykorzystującego znane zalety tego rodzaju montażu, a równocześnie umożliwiającego wykonanie elementów wszystkich modułów przy użyciu powszechnie stosowanych materiałów, narzędzi i technologii.

Cel ten zrealizowano w sposobie montażu modułowego pojazdu według wynalazku, w którym zmontowane wstępnie moduły, wyposażone w zamontowane w nich podzespoły, obejmują część przednią z elementami napędowymi i jezdnymi oraz część tylną, stanowiącą kompletnie wyposażoną kabinę pasażerską z siedzeniami, tapicerką, wykładzinami itp., przy czym istota sposobu polega na zestawieniu, a następnie sztywnym połączeniu ze sobą obydwu tych części, oraz dodatkowym wyposażeniu części przedniej w elementy poszycia.

ΠΊ 593

Sposób montażu modułowego pojazdu, zwłaszcza samochodu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że część przednią, której elementy i zespoły są pokryte farbą uniwersalną, i która jest oddzielona od części tylnej linią podziału, przebiegającą od górnego naroża belki ramy szyby przedniej wzdłuż przedniego słupka, aż do miejsca znajdującego się między przednimi słupkami zestawia się z częścią tylną, której elementy zewnętrzne sąpolakierowane docelowo na kolor pojazdu, a następnie łączy się górne elementy łączące tylnej części karoserii z odpowiednimi elementami łączącymi przedniej części, a następnie dolne elementy łączące przedniej - z odpowiednimi elementami łączącymi części tylnej, po czym na przedniej części montuje się błotniki, pokrywę silnika, drzwi, zderzak, atrapę chłodnicy oraz ewentualnie inne elementy poszycia karoserii, polakierowane docelowo na kolor pojazdu.

Część przednią i tylną karoserii łączy się ze sobą korzystnie w miejscu odpowiadającym położeniu górnych końców przednich słupków części przedniej.

Pozioma belkę przedniej szyby części przedniej korzystnie łączy się z przednim obrzeżem dachu tylnej części karoserii, natomiast belkę ramy przedniej szyby, związaną z tylną częścią karoserii, łączy się ze słupkami tej ramy, związanymi z częścią przednią karoserii.

Część przednią łączy się z częścią tylną karoserii przez nitowanie lub spawanie lub klejenie albo przy użyciu połączeń śrubowych.

Sposób według wynalazku polega na przygotowaniu i montażu wstępnym tylko dwóch głównych modułów tworzących część przednią i część tylną, umożliwiając wykorzystanie do tego celu istniejących urządzeń produkcyjnych i technologii montażu. Nie są przy tym wymagane żadne zmiany konstrukcyjne samochodu. Ponadto część przednia i część tylna mogą być uzbrajane w różnych miejscach, na przykład w dwóch oddzielnych, wyspecjalizowanych halach, zaś w celu ich połączenia są zestawiane, a następnie nitowane, klejone, spawane lub łączone śrubami, tworząc samonośną konstrukcję karoserii. Dzięki opisanemu sposobowi montażu zostają istotnie zredukowane koszty związane z istnieniem, a więc montażem różnorodnych modeli pojazdów, bowiem różnorodność ta występuje głównie w wyposażeniu wnętrza i dodatkowych elementów, natomiast opiera się na istniejących zaledwie kilku typach konstrukcji. Dzięki możliwości stosowania przy montażu głównych podzespołów dowolnych kombinacji wyposażenia - możliwe jest łatwe zwiększenie liczby indywidualnych wersji i typów samochodu.

Ponadto korzystny jest montaż błotników, pokrywy silnika, drzwi, zderzaka oraz atrapy chłodnicy po połączeniu głównych modułów karoserii, gdyż wszystkie elementy o wrażliwej, polakierowanej na gotowo powierzchni nie są wówczas narażone na uszkodzenie podczas montażu bloku napędowego, konsoli przyrządów lub innego wyposażenia w przedniej części samochodu. Ponadto przednia część samochodu może być dla wszystkich wersji malowana wstępnie na ten sam kolor, gdyż i tak zakryjąją elementy poszycia zewnętrznego.

Badania eksploatacyjne wykazały, że sposób montażu według wynalazku stwarza również nieznane dotychczas korzyści w zakresie obsługi technicznej i elastycznego reagowania dodatkowym wyposażeniem samochodu na potrzeby rynku.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia samochód podzielony modułowo na część przednią i część tylną - w widoku perspektywicznym; fig. 2 -elementy zewnętrznego poszycia karoserii przedniej części w widoku perspektywicznym; fig. 3 - uzbrojoną przednią cześć i tylną część samochodu - w widoku perspektywicznym, a fig. 4 - przedni słupek samochodu o opływowym kształcie, z przymocowanym! do niego elementami karoserii - w widoku perspektywicznym.

Karoseria samochodu, przeznaczona do montażu modułowego sposobem według wynalazku, składa się z dwóch wstępnie zmontowanych modułów, tworzących przednią część 1 i tylną część 2 (fig. 1) samochodu. W przedniej części 1 wstępnie zmontowanej karoserii są umieszczone i zamontowane elementy napędu, obejmujące silnik 14 i nie przedstawioną na rysunku skrzynię biegów z osprzętem, pas przedni 8, nadkola, koła przednie 16 wraz z układem zawieszenia oraz ramę 9, 10 okna przedniego 20 i przednią część podłogi 12. Ponadto przednia część 1 samochodu jest wyposażona w zmontowaną deskę rozdzielczą z zamontowanymi przyrządami. Linia podziału między częścią przednią 1 i częścią tylną 2 przebiega

177 593 wzdłuż płaszczyzny pionowej, przechodzącej przez górne końce słupków przednich 9, przy czym górne elementy łączące obydwie te części są umieszczone na belce 10 ramy przedniej szyby 20. Zespół podłogowy 12 przedniej części 1 kończy się w miejscu, w którym pionowo nad nim znajdują się końce słupków 9. Elementy blaszane części przedniej 1 samochodu, dostarczanej na stanowisko montażu , są pokryte lakierem gruntowym w kolorze standardowym, takim samym dla wszystkich części karoserii. Dobry dostęp do wnętrza karoserii umożliwia łatwy montaż części przedniej 1, a mianowicie zamocowanie deski rozdzielczej 17 wraz z tablicą przyrządów, osadzenie od góry i zamocowanie silnika 14, jak również innego osprzętu w komorze silnikowej, a ponadto osadzenie od dołu i montaż osi przedniej lub w przypadku napędu przedniego - kompletnego zespołu napadowego. Po zamontowaniu wszystkich podzespołów, przednia część 1 samochodu zostaje przetransportowana na stanowisko łączenia jej z tylną częścią 2. Tylna część 2 samochodu obejmuje dach 15, którego przednie obrzeże jest zaopatrzone w elementy łączące go z belką 10 ramy okna przedniego i słupkami 9, bagażnik 11 oraz środkową i tylną część zespołu podłogi 12. Fig. 1 przedstawia wnętrze tylnej części 2 samochodu z zamontowanymi siedzeniami, założoną podsufitką i obiciami bocznymi, pasami bezpieczeństwa i wykładziną podłogową. Po zamontowaniu wszystkich tych elementów w tylnej części 2, zostaje ona dodatkowo wyposażona w tylne drzwi, pokrywę bagażnika oraz nie przedstawioną na rysunku tylną klapę, przy czym wszystkie elementy poszycia karoserii są polakierowane na żądany kolor samochodu na gotowo. Zmontowaną, tylną część 2 samochodu transportuje się na stanowisko montażowe w celu połączenia jej z częścią przednią 1. W tym celu zarówno część przednia 1, jak i część tylna 2 samochodu jest zaopatrzona w elementy łączące 18 i 19. Rama 9,10 przedniej szyby 2θ może być połączona w trakcie montażu wstępnego zarówno z przednią częścią 1, jak i z tylną częścią 2 nadwozia samochodu. Samo połączenie obydwu części następuje po ich zestawieniu, przy użyciu znanych operacji łączących takich jak: spawanie, nitowanie, klejenie, względnie przy użyciu połączeń śrubowych.

Po dokonanym montażu obydwu części: przedniej 1 i tylnej 2 samochodu, jego karoseria zostaje wyposażona w zewnętrzne elementy poszycia, a mianowicie w błotniki 3, maskę 4 silnika, przednie drzwi 5, zderzak 6 i atrapę wlotu powietrza 7. Elementy te są przy tym pokryte na gotowo lakierem w kolorze samochodu. Elementy poszycia są mocowane do karoserii w znany sposób za pomocą nitów i śrub. Nie zakryte poszyciem fragmenty przedniej i tylnej części 1 i 2 karoserii, zwłaszcza powierzchnie znajdujące się wewnątrz kabiny, pokryte są lakierem gruntowym i mogą być korzystnie zasłonięte miękką okleiną lub wykładziną. Przed położeniem wykładzin pojazd zostaje wyposażony w takie elementy jak przewody paliwowe, hamulcowe, instalację elektryczną itd. Wyposażenie to może być również kompletowane i montowane przy wstępnym montażu obydwu części 1 i 2 karoserii.

W przykładzie rozwiązania nie przedstawionym na rysunku zespół podłogowy 12 może stanowić element części przedniej 1, natomiast tylna część 2 jest wówczas wyposażona w blachę podłogową, tworząc rodzaj ramy podwozia. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w przypadku pojazdów mających silnik z przodu, a napęd na tylne koła.

Figura 4 przedstawia przedni słupek 9 karoserii współczesnego samochodu o konstrukcji aerodynamicznej, całkowicie zakryty ramą przednich drzwi oraz naklejoną od zewnątrz przednią szybą 20, przy czym pokrywa silnika 4 zakrywa dolną krawędź tej szyby 20.

ffl S93

Fig. 4

177 593

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób montażu pojazdu, zwłaszcza samochodu z karoserią samonośną, przy czym przygotowana do montażu karoseria składa się z części przedniej i z części tylnej, przy czym każda z tych części jest wstępnie wyposażona w zamontowane w niej podzespoły i elementy, w szczególności część przednia w zespoły napędu, zwłaszcza w silnik, skrzynię biegów, przekładnię i agregaty pomocnicze, zaś część tylna w elementy wyposażenia, zwłaszcza w fotele, okładziny i wykładziny, zaś montaż polega na sztywnym łączeniu części przedniej z częścią tylną, znamienny tym, że część przednią (1), której elementy i zespoły są pokryte farbą uniwersalną i która jest oddzielona od części tylnej (2) linią podziału, przebiegającą od górnego naroża belki ramy szyby przedniej (20) wzdłuż przedniego słupka (9), aż do miejsca znajdującego się między przednimi słupkami A i B - zestawia się z częścią tylną (2), której elementy zewnętrzne są polakierowane docelowo na kolor pojazdu, a następnie łączy się górne elementy łączące (18) tylnej części (2) karoserii z odpowiednimi elementami łączącymi przedniej części (1), a następnie dolne elementy łączące (19) przedniej (1) - z odpowiednimi elementami łączącymi (19) części tylnej (2), po czym na przedniej części (1) montuje się błotniki (3), pokrywę silnika (4), drzwi (5), zderzak (6), atrapę chłodnicy (7) oraz ewentualnie inne elementy poszycia karoserii, polakierowane docelowo na kolor pojazdu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przednią część (1) i tylną część (2) karoserii łączy się w miejscu odpowiadającym położeniu górnych końców przednich słupków (9) części przedniej (1).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poziomą belkę (10) przedniej szyby (20) części przedniej (1) łączy się z przednim obrzeżem dachu (15) tylnej części (2) karoserii.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że belkę (10) ramy przedniej szyby (20), związaną z tylną częścią (2) karoserii, łączy się ze słupkami (9) tej ramy, związanymi z częścią przednią (1) karoserii.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część przedmą (1) łączy się z częścią tylną (2) karoserii przez nitowanie.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część przednią (1) łączy się z częścią tylną (2) karoserii przez spawanie.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część przednią (1) łączy się z częścią tylną (2) karoserii przez klejenie.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część przednią (1) łączy się z częścią tylną (2) karoserii przy użyciu połączeń śrubowych.