專利名稱：卸離式門鉸鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于車輛擋板部件的鉸鏈，更為具體地，涉及協(xié)助 車門的移除和安裝以便加速車輛組裝過程的鉸鏈。
背景技術(shù)：
如現(xiàn)有技術(shù)中己知的，在車輛組裝過程的特定階段期間從車身移除車
門(也被稱為"車門分離(doors off)"技術(shù))有助于實(shí)現(xiàn)汽車制造高效率。 與在初始連接后將車門保持在車身上相反，該車門分離技術(shù)提供了穿過車 門開口區(qū)域的增大的入口以有助于車輛組件(例如車輛座椅)的安裝。在 總裝線上從車身移除車門后，在離線車門組裝過程中單獨(dú)裝配車門。車窗 系統(tǒng)、門鎖、門把手和裝飾面板是一些可在車門從車身上移除后安裝在車 門上的示例性組件。在該階段之后，車門可重新連接至車身。
存在許多車輛車門-車身鉸鏈企圖使得車門與車身的連接、移除和再 連接盡可能高效。通常，更少的需要移除和再連接的部件對應(yīng)于更高的組 裝效率。 一些拆分式鉸鏈(take-apart hinge)允許在從鉸鏈移除一個或多 個銷、螺栓等之后從車身分離車門。隨后車門被卸離車身用于獨(dú)立分裝。 當(dāng)前的卸離式鉸鏈(lift-offhinge)通常通過銑削臺或鍛造制成，并因此通 常比沖壓鉸鏈成本更高。這種銑削和鍛造的卸離鉸鏈無法成本較低地將定 位銷封裝在鉸鏈的車身側(cè)支架上以實(shí)現(xiàn)確定的較低投資的車門懸掛原理。 相反地，當(dāng)前合并有卸離部件的沖壓鉸鏈損害了鉸鏈強(qiáng)度或空間完整性。
分別授予Salazar的美國專利4,765,025和4，766，643中公開了示例性 卸離式車門鉸鏈。參考Salazar的專利4,765,025和4,766,643的圖1-3，盡
管這些專利公開了在上鉸鏈和下鉸鏈上使用經(jīng)濟(jì)有效的沖壓支架，該總成 使用相當(dāng)多緊固件以將車身安裝板(20)、車門安裝板(22)和車門(14)彼此連接并連接至車輛(10)。即使僅使用一個或兩個緊固件將車門固定 在合適位置直至最終組裝，驅(qū)動多余的緊固件對組裝時間和組件成本而言
也是不利的。通過對兩個樞軸銷(24、 26)而非一個的使用(其會增加組 裝和制造時間以及組件成本的)表明了一個無效率之處。
在另一示例性沖壓鉸鏈總成中，授予Tumbull的美國專利4,881,298 教導(dǎo)了具有纏繞的頁片、凸緣和薄片用于將車門維持在固定垂直位置的 "可分離的車門鉸鏈"。該可分離車門鉸鏈的一個缺點(diǎn)在于在其設(shè)計(jì)中將 車門保持在相對于車身高度的固定位置。參考Tumbull專利的圖1，由于 上述纏繞的設(shè)計(jì)(例如在小片(40)和下凸緣(24)之間旋轉(zhuǎn)的下凸緣(52)) 如圖2中所示未被常規(guī)的緊固件夾持，車門打開和關(guān)閉期間凸緣(24、 52) 的相對移動導(dǎo)致纏繞設(shè)計(jì)彼此摩擦。如果組件具有任何間隙，甚至車門最 小的垂直移動會導(dǎo)致相關(guān)組件(例如碰鎖部件、門鎖、車門開口的周邊和 鉸鏈組件自身)上不必要的疲勞。如果組件組裝得太緊密，組件相對移動 期間出現(xiàn)的摩擦?xí)?dǎo)致鉸鏈組件上不必要的疲勞和不需要的噪音與振動。 再進(jìn)一步，當(dāng)從車身移除車門時，主樞軸無法保持完整。
現(xiàn)有技術(shù)中的這些不足使得需要提供當(dāng)將車門卸離車身用于單獨(dú)分 裝時保持完整的耐用、穩(wěn)健的車門-車身鉸鏈。還需要提供使用低成本的 沖壓組件和用于將車門連接、移除及再連接至車身的接頭的最少鉸鏈。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供用于將車門可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車身的車門連 接單元克服了上述鉸鏈設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)和不足，其中分離接口與功能性樞軸接 口相獨(dú)立。該單元可包括可安裝至車身并具有分別帶有第一孔和第二孔的 第一部分和第二部分的車身側(cè)支架，第一部分和第二部分總體上遠(yuǎn)離車身 延伸。車門側(cè)支架可安裝至車門并包括帶有第三孔的節(jié)段，該節(jié)段總體上 遠(yuǎn)離車門延伸。鎖緊機(jī)構(gòu)可延伸穿過第三孔并延伸穿過第一孔和/或第二 孔。緊固件可延伸穿過孔中的一個或多個并與鎖緊機(jī)構(gòu)相匹配以與第一 孔、第二孔和第三孔充分對準(zhǔn)。軸承可放置在鎖緊機(jī)構(gòu)上用于在鎖緊機(jī)構(gòu) 和車身側(cè)支架或車門側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。對于上述的車門連接單元，車身側(cè)支架和/或車門側(cè)支架可從金屬板材 沖壓得到。該單元可進(jìn)一步包括總體上與第一孔和第二孔同心的套筒并在 車身側(cè)支架的第一部分和第二部分之間延伸，而套筒越過車身側(cè)支架的第 一部分和第二部分分散了在車門和車身之間傳遞的負(fù)荷。該鎖緊機(jī)構(gòu)可包 括角座用于接合與車身側(cè)支架中的第一孔和第二孔中的一個相鄰的斜邊， 而角座和斜邊有助于組裝期間車門連接單元的對準(zhǔn)。緊固件可包括外螺紋 且鎖緊機(jī)構(gòu)可包括帶有互補(bǔ)內(nèi)螺紋的空腔，而緊固件上的外螺紋可與空腔 的內(nèi)螺紋接合并從其脫離用于分別允許車門連接單元的組裝與拆卸。該單 元可進(jìn)一步包括定位銷和沿著車身側(cè)支架用于接收定位銷的定位孔，定位 孔尺寸過大以便為定位銷提供預(yù)定量的平移自由度使得可調(diào)節(jié)地相對于 車身安裝車門。車門側(cè)支架可進(jìn)一步包括總體上沿節(jié)段成直角設(shè)置并可與 車身側(cè)支架的第一部分和第二部分中的一個接合以停止車門的旋轉(zhuǎn)的門 止動器。
本發(fā)明還提供了用于將車門可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車身的車門連 接單元。該單元可包括可安裝至車身并具有總體上延伸離開車身的具有孔
的部分的車身側(cè)支架。車門側(cè)支架可安裝至車門并包括總體上延伸離開車 門的節(jié)段，該節(jié)段具有可與車身側(cè)支架的部分中的孔對準(zhǔn)的另一個孔。鎖 緊器可延伸穿過孔中的一個或兩個。緊固件可延伸穿過一個或多個孔并可 與鎖緊器匹配以使孔充分對準(zhǔn)。旋轉(zhuǎn)部件可以與鎖緊器運(yùn)轉(zhuǎn)地接合用于在 鎖緊器與車身側(cè)支架和車門側(cè)支架之中的一個之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。
對于上述的車門連接單元，可從金屬板材沖壓得到車身側(cè)支架和/或車 門側(cè)支架。車門側(cè)支架可進(jìn)一步包括總體上沿節(jié)段成直角設(shè)置并可與車身 側(cè)支架的部分接合以停止車門的旋轉(zhuǎn)的門止動器。鎖緊器可包括用于接合 與孔中的一個相鄰的斜邊的角座，而角座和斜邊有助于組裝期間車門連接 單元的對準(zhǔn)。鎖緊器可放置在旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)和孔中的一個內(nèi)，而鎖緊器配置 用于鎖緊旋轉(zhuǎn)部件與車身側(cè)支架和車門側(cè)支架中的一個。該單元可進(jìn)一步
包括定位銷和沿著車身側(cè)支架用于接收定位銷的定位 L，定位孔尺寸過大 以便為定位銷提供預(yù)定量的平移自由度使得可調(diào)節(jié)地相對于車身安裝車 門。車門側(cè)支架可通過緊固件連接至車門。車身側(cè)支架可進(jìn)一步包括帶肋和凸緣部件用于為車身側(cè)支架增加結(jié)構(gòu)剛性。車身側(cè)支架的部分可與車門 側(cè)支架的節(jié)段基本平行。在具體實(shí)施例中，緊固件的底端可總體上與鎖緊 器的頂端相鄰設(shè)置。在另一實(shí)施例中，鎖緊器的底端可總體上與緊固件的 頂端相鄰設(shè)置。
本發(fā)明還提供了一種組裝連接單元以將車門可旋轉(zhuǎn)地連接至車身的 方法，其中該單元具有車門側(cè)支架、車身側(cè)支架、緊固件總成、和旋轉(zhuǎn)部 件。該方法可包括將車門側(cè)支架連接至車門，并將車身側(cè)支架連接至車身。 該方法可進(jìn)一步包括壓裝緊固件總成的一部分以鎖緊旋轉(zhuǎn)部件和車身側(cè) 支架或車門側(cè)支架，而旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在緊固件總成和車身側(cè)支架或車門側(cè) 支架之間、總體上與緊固件總成同心、并在緊固件總成和車門側(cè)支架或車 身側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。該方法還可包括通過緊固緊固件總成以將 車門側(cè)支架連接至車身側(cè)支架。
對于上述方法，可從金屬板材沖壓得到車身側(cè)支架和/或車門側(cè)支架。 將車身側(cè)支架連接至車身的步驟進(jìn)一步包括穿過車身側(cè)支架中的定位孔 放置定位銷，校準(zhǔn)銷的位置，將銷連接至車身側(cè)支架，以及將車身側(cè)支架 連接至車身。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供移除可旋轉(zhuǎn)地連接至車身的車門的方法。該方法 可包括提供一個或多個將車門可旋轉(zhuǎn)地連接至車身的連接單元，而該連接 單元包括連接至車門的車門側(cè)支架、連接至車身的車身側(cè)支架、將車門側(cè) 支架連接至車身側(cè)支架的緊固件總成、以及設(shè)置在緊固件總成和車門側(cè)支 架或車身側(cè)支架之間總體上與緊固件總成實(shí)質(zhì)上同心并在緊固件總成和 車門側(cè)支架或車身側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度的旋轉(zhuǎn)部件。該方法還可包 括分離緊固件總成使得可從車身側(cè)支架移除車門側(cè)支架，而旋轉(zhuǎn)部件保留 在車門側(cè)支架和車身側(cè)支架中的一個上、以及從車身側(cè)支架卸離車門側(cè)支 架和車門，而旋轉(zhuǎn)部件保留在車門側(cè)支架或車身側(cè)支架上。
通過考慮下列詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn) 和實(shí)施例可被闡明或變得顯而易見。此外，應(yīng)理解本發(fā)明的前述概要和下 面的詳細(xì)描述為示例性的并意圖提供進(jìn)一步解釋而非限制如權(quán)利要求所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解且合并入本說明書并構(gòu)成本說明書 一部分的
了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并與詳細(xì)描述一起用于解釋本 發(fā)明的原理。在附圖中
圖1為用于將車門連接至車身部件的上連接單元的立體圖，其中連接 單元顯示為總體上閉合位置并包括用于連接至車門的車門側(cè)支架和用于 連接至車身部件的車身側(cè)支架。
圖2為圖1的上連接單元不帶有如圖1中所示位于車身側(cè)支架中的三 個緊固件和圖1中顯示為總體上閉合位置的連接單元的側(cè)視圖。
圖3為與圖1的單元類似的用在車輛相對側(cè)上的鏡像連接單元的立體 圖，其中出于清楚起見省略了某些組件。
圖4為圖1的上連接單元的分解側(cè)視圖。
圖5為圖1的上連接單元的分解立體圖。
圖6為上連接單元總體上沿圖1中線A-A的截面圖。
圖7為用于在總體上低于圖1的上連接單元的第二位置將車門連接至 車身部件的下連接單元的立體圖，其中下連接單元顯示為總體上閉合位 置。
圖7B為與圖7A的單元類似的鏡像連接單元的立體圖。
圖8為下連接單元總體上沿圖7A中線B-B的截面圖。
圖9為圖1的上連接單元的立體圖，包括連接至車門的車門側(cè)支架和 連接至車身的車身側(cè)支架，其中該單元處于車門和車門側(cè)支架從車身支架 和車身部件卸離的拆卸配置。
圖10為連接至車門的車門側(cè)支架的側(cè)視圖，上連接單元被拆卸使得 車門側(cè)支架從車身側(cè)支架分離。
相較于圖10，圖11為拆卸上連接單元后車身側(cè)支架和車身部件的側(cè)視圖。
圖12為圖1的上連接單元的立體圖，其中中央螺栓和車門側(cè)緊固件
己準(zhǔn)備好安裝。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中在所有附圖中相同的附圖標(biāo)記指定對應(yīng)的部件，
圖1-12說明了用于將車門連接至車身使得組裝效率和接頭穩(wěn)健性最大化 的連接單元的多個視圖。根據(jù)本發(fā)明，在下文中將總體上以"上連接單元 10"和"下連接單元12"指代該單元。
如圖1-6中所示，上連接單元10可包括車身側(cè)支架14和車門側(cè)支架 16。如圖6中所示，車身側(cè)支架14和車門側(cè)支架16可總體上通過接合具 有內(nèi)螺紋的鎖緊器20的中央螺栓18連接。可通過將中央螺栓18從鎖緊 器20脫離來拆卸上連接單元10用于車門分離副組裝(該過程將在下面詳 細(xì)描述)。
參考圖1-6和圖9，車身側(cè)支架14可具有與車身部件26向匹配的平 坦部24。車身部件26可為車輛支柱或可與車輛開口相鄰定位。如圖2中 所示，平坦部24可包括兩個緊固件孔28、 30和定位孔32。在一個實(shí)施例 中，為了低成本地形成車身側(cè)支架14，可從一巻金屬板材沖壓得到支架 14且在那時沖孔出孔28、 30和32。緊固件孔28、 30可容納車身側(cè)緊固 件34、 36，其可將上連接單元10及因此車輛擋板部件(例如圖9、 10和 12中所示的車門38)連接至車身。在一個實(shí)施例中，緊固件34、 36可與 先前連接至車身部件26或構(gòu)筑在車身部件26內(nèi)的焊接螺母或一些其它組 件相匹配。為了相對于車身定位車門，定位孔32可容納定位銷40，而下 面將更為詳細(xì)地描述定位銷40的運(yùn)轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的一個方面，沖，壓車身 側(cè)支架14可比較有利因?yàn)槠淇稍谄教共?4上產(chǎn)生足夠的表面區(qū)域而無需 與機(jī)加工零件相關(guān)的成本。該表面區(qū)域?qū)Ψ稚⒖蛇B接至車身部件26的車 身側(cè)緊固件34、 36的負(fù)荷是理想的。表面區(qū)域還可有利于將孔28、 30和 32制作的足夠大以便能夠根據(jù)需要相對于車身定位車門38。為了增加結(jié)構(gòu)剛性，車身側(cè)支架14可包括圍繞其周邊的一部分的凸 緣42。在一個實(shí)施例中，車身側(cè)支架14可具有與平坦部24總體上成直角 的第一凸起和第二凸起44、 46。凸起44、 46可配置為當(dāng)車身側(cè)支架14 連接至車身部件26時突出遠(yuǎn)離車身部件26。如圖5中所示，第一凸起44 可含有帶有斜邊50的較大孔48，且如圖4中所示當(dāng)連接單元10組裝上時 斜邊50可與鎖緊器20上的底座52對準(zhǔn)并與之匹配。第一凸起44還可包 括圖4、圖6中可見的底座54，且當(dāng)組裝上時底座54可與位于套筒58的 一個端部的錐形部件56相匹配。為了在凸起44、 46之間分散負(fù)荷，套筒 58可放置在它們之間。沖壓車身側(cè)支架14的另一個優(yōu)點(diǎn)在于可產(chǎn)生沿第 一凸起和第二凸起44、 46的足夠表面而無需與機(jī)加工零件相關(guān)的成本。 如圖4中所示，對于第二凸起46，較小孔60可與第一凸起44中的較大孔 48垂直對準(zhǔn)。當(dāng)連接單元10組裝上時，帶有用于與鎖緊器20相接合的螺 紋部62的中央螺栓18可延伸穿過較小孔60、穿過套管58、并穿過較大 孔48。
參考圖1，盡管車身側(cè)支架14顯示為帶有兩個間隔的凸起44、 46， 也可存在車身側(cè)支架14具有不同形狀而不損害本發(fā)明功能的實(shí)施例。例 如，可以縮短或甚至取消第一凸起和第二凸起44、 46之間的距離，這樣 僅存在一個凸起。當(dāng)然，單個凸起的尺寸可需要進(jìn)行修改，但這種設(shè)計(jì)在 多種封裝約束下可比較有利。為了最小化重量和材料成本，可通過去除平 坦部24最靠近凸起44、 46的一部分并減少凸起44、 46之間的距離來使 車身側(cè)支架14逐漸變小。在另一示例中，可在凸起44、 46之間沖壓出車 身側(cè)支架14的帶肋節(jié)段66以加固支架14。
參考圖3，與圖1中說明的上連接單元10類似，可成型圖3的鏡像單 元IO用于車輛的另一側(cè)。車門側(cè)支架16——十分常見的可用于上連接單 元10和下連接單元12 (如下對于支架128所述修改得很少)的部件—— 可總體上包括連接至垂直部82的水平部80和門止動器84。更為具體地， 水平部80可具有上表面86和垂直延伸貫穿其的孔88，上表面86包括肩 部90。垂直部82可連接至車門(例如圖9中所示的車門38)。如圖3、圖 5中所示，緊固件92可穿過垂直部82中的孔94放置并與匹配組件(例如車門38上的焊接螺母，未顯示)接合。在從圖3中的上連接單元10上向 下看時，門止動器84在打開連接的車門(未顯示)時可以順時針方向旋 轉(zhuǎn)，而門止動器84接觸第一凸起44以限制車門的打開移動。盡管可使用 門止動器84作為停止車門旋轉(zhuǎn)的主要手段，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易 見的，門止動器84也可與其它組件共同使用以停止車門旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述上連接單元10的組裝，特別是車身側(cè)支架14和車門 側(cè)支架16如何共同起作用。
現(xiàn)在將參考圖4、 5描述上連接單元10的組裝，而圖6的完全組裝的 截面圖顯示了組裝好的單元10。如上所述，為了將車身側(cè)支架14和車門 側(cè)支架16夾持在一起，中央螺栓18可與鎖緊器20的內(nèi)螺紋22相接合。 套筒58可插入在第一凸起44和第二凸起46之間，而錐形部件56與第一 凸起44的底座54對準(zhǔn)。隨后可向上插入中央螺栓穿過較小孔60、穿過套 管58、并穿過較大孔48。
如圖5、 6中可見，在已將軸承100和非圓形墊圈102圍繞鎖緊器20 放置且己將該組件設(shè)置放置在車門側(cè)支架16的孔88中后，鎖緊器20 (其 上部在圖4、 5的方向上開始為拉長的軸)可壓裝為其最終形狀。在一個 實(shí)施例中，可將非圓形墊圈102放置在軸承100上方并可主要用作組裝輔 助。參考圖4和圖5，墊圈102還可具有特別是在壓裝后約束鎖緊器20 的匹配部106的非圓形襯墊104。扭矩或反抗扭矩可通過非圓形襯墊104 被加載在墊圈102上，其最終將負(fù)荷傳遞至鎖緊器20的匹配部106。這在 將中央螺栓18旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動入鎖緊器20時很有幫助。在另一實(shí)施例(未顯 示)中，可成型沒有球形頭108的鎖緊器20,消除了對墊圈102的需要。 在任何例子中，如圖6中所示，將該設(shè)置放置在孔88后，可壓裝鎖緊器 20以形成球形頭108，而預(yù)成型的邊緣110與軸承100接合以協(xié)助車門側(cè) 支架16的樞軸移動。這樣，可使軸承100適合在車門側(cè)支架16和鎖緊器 20之間提供自由度以總體上形成可旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120。如下面詳細(xì)討論的， 壓裝鎖緊器20以將軸承100、墊圈102和車門側(cè)支架16均固定在一個子 總成中允許通過從組裝好的上連接單元10移除中央螺栓18實(shí)現(xiàn)的車輛組 裝線上的簡單卸離過程。在這一點(diǎn)上，可將車門側(cè)支架16剛好設(shè)置^S車身側(cè)支架14的上方。 鎖緊器20上的對準(zhǔn)輔助設(shè)備112可幫助將鎖緊器20弓I導(dǎo)入車身側(cè)支架14 的第一凸起48的較大孔48中。鎖緊器20的底座52可與沿著較大孔48 的斜邊50相匹配以進(jìn)一步幫助將鎖緊器20與較大孔48對準(zhǔn)。如圖6中 所說明， 一旦對準(zhǔn)了，可驅(qū)動中央螺栓18以接合鎖緊器20中的內(nèi)螺紋22 同時將非圓形墊圈102保持在適當(dāng)位置。該驅(qū)動行為可將車身側(cè)支架14 夾持至車門側(cè)支架16。如上所述，車輛鉸鏈為高精度的理想緊密連接以使 得隨著時間的過去而能夠平滑旋轉(zhuǎn)。 一種在車輛鉸鏈中實(shí)現(xiàn)高精度的方法 可能需要在初始組裝后不再將它們分開。通過本上連接單元10克服了這 種常見卸離式鉸鏈的缺點(diǎn)，其中在初始形成可旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120后，可將中 央螺栓18驅(qū)動入和驅(qū)動出鎖緊器20而不需要與可旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120分開。
現(xiàn)在將參考圖7A、 7B和8詳細(xì)描述下連接單元12及其組裝。
除了下面所討論的，下連接單元12可總體上與上連接單元10類似。 如上所述，修改過的車門側(cè)支架128可代替車門側(cè)支架16與下連接單元 12共同使用。圖7A顯示了可具有總體上與車身側(cè)支架14相類似的車身 側(cè)支架130的下連接單元12,而緊固件132和134延伸穿過兩個孔(未顯 示)用于連接至車身部件26。圖7B中可看到下連接單元12的鏡像對應(yīng) 物用于與相對的車門共同使用。單元12可包括平坦部136用于連接至車 身部件26。與車身側(cè)支架14一樣，車身側(cè)支架130可低成本地從軋制金 屬板材沖壓制成以避免與機(jī)加工零件相關(guān)的成本。車身側(cè)支架130還可具 有第一凸起和第二凸起130、 140，而組裝好后車門側(cè)支架定位在第一凸起 138上方。
第一凸起和第二凸起138、 140還可具有彼此垂直對準(zhǔn)的孔。與在車 門側(cè)支架16的孔88中使用軸承100的上連接單元10不同，下連接單元 12可具有第一凸起138中的孔內(nèi)部的軸承142和第二凸起140中的孔內(nèi)部 的軸承144。如圖8中最佳可見，與上連接單元IO類似，可壓裝拉長的鎖 緊器146用于與下連接單元12共同使用。在壓裝之前，可將非圓形墊圈 150、軸承144、車身側(cè)支架130和軸承142圍繞拉長的鎖緊器146放置并 通過邊緣148保持在適當(dāng)位置。在壓裝后，邊緣部148和壓裝形成的球形頭154將這些組件保持為子總成。這樣可通過定向軸承142、 144以在拉 長的鎖緊器146和第一凸起及第二凸起138、 140之間提供自由度來在相 同過程中形成可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156。此時，已組裝好獨(dú)立于在車輛組裝過程 的任何時刻拆卸的接頭的可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156。
如圖7A、 7B和8中所示，現(xiàn)在可將可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156連接至車門側(cè) 支架128。車門側(cè)支架128的孔170的斜邊部158和拉長的鎖緊器146的 底座152幫助對準(zhǔn)下連接單元12并產(chǎn)生滑動配合，而拉長的鎖緊器146 的部分160安裝在孔170內(nèi)以進(jìn)一步有助于車門側(cè)支架128相對于車身側(cè) 支架130旋轉(zhuǎn)。在一個實(shí)施例中車門側(cè)支架128上的斜邊部158可共用于 上連接單元10和下連接單元12，而在另一實(shí)施例中(如圖8中所示)斜 邊部158可對于用于下連接單元12的車門側(cè)支架128是唯一的。最后， 可將中央螺栓插入拉長的鎖緊器146以接合內(nèi)螺紋164。因此，與上連接 單元10的拆卸相類似， 一旦組裝好，可在車輛組裝線上拆卸下連接單元 12而不影響可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156。下連接單元12可包括如上對于上連接單 元10所述的其它類似部件。例如，下連接單元12可包括如圖7A中所示 的帶肋節(jié)段166或如上所述的漸縮車身側(cè)支架。
現(xiàn)在將參考圖9-12更為詳細(xì)地描述車門38與車身部件26的初始連接。
一旦初始組裝好上連接單元10和下連接單元12，可將車門38放置在 夾具(未顯示)中，在該夾具中可連接上連接單元10和下連接單元12。 為了將上連接單元10和下連接單元12連接至車門38，可將上連接單元 10上的緊固件92和下連接單元12上的緊固件168驅(qū)動入車門38上的匹 配組件內(nèi)。為了正確地沿車身部件26對準(zhǔn)車身側(cè)支架14，可隨后穿過定 位孔32放置定位銷40，該定位孔32可比定位銷40的柄直徑大從而允許 銷40在孔32內(nèi)具有一定程度的平移自由度。這樣一旦定位銷40與夾具 中精確的孔對準(zhǔn)可將定位銷40固定至車身側(cè)支架。該精確的孔可容納定 位銷40并代表沿著應(yīng)當(dāng)連接車門38的車身部件26的準(zhǔn)確位置。接下來， 可通過將定位銷放置在車身部件26上的對應(yīng)孔中將車門38連接至車身部 件26。由于定位銷40仍可相對于連接的車門38旋轉(zhuǎn)，可使用額外的參考點(diǎn)。該額外的參考點(diǎn)可包括例如使車門38上的孔與車身部件26上的孔對 準(zhǔn)、或使門鎖單元位置與碰鎖部件對準(zhǔn)?？傮w上，當(dāng)額外參考點(diǎn)最遠(yuǎn)離定 位銷40時，車門38可以高精度連接至車身部件26。這可以是下連接單元 12不需要用作額外參考點(diǎn)且不需要具有其自己的定位銷的一個原因。一旦 對準(zhǔn)了，緊固件34、 36、 132和134 (其同樣可具有一些程度的平移自由 度)可被驅(qū)動入車身部件26上的匹配組件中。
可替代地，車門38可通過激光定位系統(tǒng)而非使用定位銷40與車身部 件26對準(zhǔn)。與定位銷40相似，激光系統(tǒng)可類似地使沿著車門38的點(diǎn)與 沿著車門開口周邊的對應(yīng)點(diǎn)對準(zhǔn)。
為了提供增大的入口用于安裝多種內(nèi)部車輛組件，可如下所述暫時從 車身部件26移除車門38。該過程對于車門38的車門分離分裝也是有利的。 為了有效且方便地從車身部件26移除車門38,可從鎖緊器20移除上連接 單元10的中央螺栓18并從拉長的鎖緊器146移除下連接單元12的中央 螺栓162。螺栓18、 162可用作兩個控制緊固件用于車門38與車身部件 26的分離與再連接。移除螺栓18、 162沒有影響或拆卸可旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120 和可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156，其保持完整且不受該暫時移除車門38的影響。在這 一點(diǎn)上，車門38可如圖9中所示卸離車身部件26。車門側(cè)支架16可如圖 10中所說明保持連接至車門38,而車身側(cè)支架14可如圖11中所說明保 持連接至車身部件26。下連接單元12的車身側(cè)支架130可類似地保持連 接至車身部件26而下連接單元12的車門側(cè)支架128可保持連接至車門 38。
為了協(xié)助上述組裝和拆卸過程，上連接單元10配置成可從上連接單 元10的底部移除中央螺栓18，且下連接單元12配置成可從下連接單元 12的頂部移除中央螺栓162。本配置可比較有利因?yàn)槠涮峁┝擞糜谠诮M裝 線上加工的間隙。由于車門現(xiàn)代的樣式沿車門頂部和底部通常呈現(xiàn)圓形曲 線，如果上連接單元設(shè)計(jì)成從頂部驅(qū)動而下連接單元設(shè)計(jì)成從底部驅(qū)動則 用于加工的間隙會變成一個問題。本發(fā)明的上連接單元10和下連接單元 12的設(shè)計(jì)避免了該問題。
14當(dāng)適合將車門38再連接至車身部件26時，上連接單元10和下連接 單元12可再一次利用上述對準(zhǔn)部件。這些對準(zhǔn)部件例如斜邊50和底座52 或斜邊部158和底座152幫助迅速完成初始連接以及再連接過程。新的中 央螺栓可代替中央螺栓18、 162，或可將原來的中央螺栓分別驅(qū)動回鎖緊 器20和拉長的鎖緊器146內(nèi)。
在替代運(yùn)轉(zhuǎn)中，圖12說明了如何在從車身部件26移除車門38時暫 時移除中央螺栓18或緊固件92。相同的原理還可用于下連接單元12。這 種選擇還可在上連接單元IO和下連接單元12的拆卸和再組裝期間保持可 旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120和可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156完整。移除緊固件92的選擇將提供 用于加工的可替代路徑并可有助于壓緊帶有較大曲線彎曲的車輛擋板部 件。
本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本發(fā)明可了解，在其它實(shí)施例中可使用兩個上連 接單元10或兩個下連接單元12而非一個上連接單元10和一個下連接單 元12。因此本說明書中的術(shù)語"上""下"僅用于協(xié)助對本發(fā)明的更深理 解。此外，本發(fā)明病為限制于車輛側(cè)門。上連接單元10或下連接單元12 可易用于鉸鏈連接車身后門、行李廂、車輛后門等。
總而言之，本發(fā)明提供了耐用穩(wěn)健的包括上連接單元10和下連接單 元12的車門-車身鉸鏈系統(tǒng)，當(dāng)車門卸離車身用于單獨(dú)分裝時其鉸鏈保持 完整。本發(fā)明進(jìn)一步提供了使用低成本的沖壓組件和最少的用于車門與車 身的連接、移除和再連接的接頭的鉸鏈系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參考附圖詳細(xì)描述了具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并未限 于這些具體實(shí)施例，且本領(lǐng)域技術(shù)人員可對其進(jìn)行多種改變和修改而不脫 離在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍或?qū)嵸|(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于將車門可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車身的車門連接單元，所述單元包含可安裝至車身并具有分別帶有第一孔和第二孔的第一部分和第二部分的車身側(cè)支架，所述第一部分和第二部分總體上遠(yuǎn)離所述車身延伸；可安裝至所述車門并具有帶有第三孔的節(jié)段的車門側(cè)支架，所述節(jié)段總體上遠(yuǎn)離所述車門延伸；延伸穿過所述第三孔并穿過所述第一孔和/或所述第二孔的鎖緊機(jī)構(gòu)；可延伸穿過所述孔中的一個或多個并與所述鎖緊機(jī)構(gòu)相匹配以與所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔基本上對準(zhǔn)的緊固件；放置在所述鎖緊機(jī)構(gòu)上用于在所述鎖緊機(jī)構(gòu)和所述車身側(cè)支架或所述車門側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度的軸承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車門連接單元，其特征在于，所述車身側(cè) 支架和所述車門側(cè)支架中的至少一個由金屬板材沖壓而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門連接單元，進(jìn)一步包含總體上與所述 第一孔和所述第二孔同心并在所述車身側(cè)支架的所述第一部分和所述第 二部分之間延伸的套筒，所述套筒越過所述車身側(cè)支架的所述第一部分和 所述第二部分分散了在所述車門和所述車身之間傳遞的負(fù)荷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車門連接單元，其特征在于，所述鎖緊機(jī) 構(gòu)包括角座用于接合與所述車身側(cè)支架中的所述第一孔和所述第二孔中 的一個相鄰的斜邊，所述角座和所述斜邊有助于組裝期間所述車門連接單 元的對準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門連接單元，其特征在于，所述緊固件 包括外螺紋且所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括帶有互補(bǔ)內(nèi)螺紋的空腔，所述緊固件上的 所述外螺紋可與所述空腔的所述內(nèi)螺紋接合并從其可脫離用于分別允許 所述車門連接單元的組裝與拆卸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門連接單元，進(jìn)一步包含定位銷和沿著 所述車身側(cè)支架用于接收所述定位銷的定位 L，所述定位孔尺寸過大以便為所述定位銷提供預(yù)定量的平移自由度使得可調(diào)節(jié)地相對于所述車身安 裝所述車門。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車門連接單元，其特征在于，所述車門側(cè) 支架進(jìn)一步包括總體上沿所述節(jié)段成直角設(shè)置并可與所述車身側(cè)支架的 所述第一部分和所述第二部分中的一個接合以停止所述車門的旋轉(zhuǎn)的門 止動器。
8. —種用于將車門可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車身的車門連接單元， 所述單元包含-可安裝至所述車身并具有總體上延伸離開所述車身的具有孔的部分 的車身側(cè)支架；可安裝至所述車門并具有總體上延伸離開所述車門的節(jié)段的車門側(cè) 支架，所述節(jié)段具有可與所述車身側(cè)支架的所述部分中的所述孔對準(zhǔn)的另 一個孔；延伸穿過至少一個所述孔的鎖緊器；延伸穿過至少一個所述孔并可與所述鎖緊器匹配以使所述孔充分對 準(zhǔn)的緊固件；以及與所述鎖緊器運(yùn)轉(zhuǎn)地接合用于在所述鎖緊器與所述車身側(cè)支架和所 述車門側(cè)支架之中的一個之間提供旋轉(zhuǎn)自由度的旋轉(zhuǎn)部件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車門連接單元，其特征在于，所述車身側(cè) 支架和所述車門側(cè)支架中的至少一個由金屬板材沖壓而成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車門連接單元，其特征在于，所述車門 側(cè)支架進(jìn)一步包括總體上沿所述節(jié)段成直角設(shè)置并可與所述車身側(cè)支架 的所述部分接合以停止所述車門的旋轉(zhuǎn)的門止動器。
全文摘要
一種用于將車門可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車身的車門連接單元。該單元可包括可安裝至車身并具有分別帶有第一孔和第二孔的第一部分和第二部分的車身側(cè)支架，第一部分和第二部分總體上遠(yuǎn)離車身延伸。車門側(cè)支架可安裝至車門并包括帶有第三孔的節(jié)段，該節(jié)段總體上遠(yuǎn)離車門延伸。鎖緊機(jī)構(gòu)可延伸穿過第三孔并延伸穿過第一孔和/或第二孔。緊固件可延伸穿過孔中的至少一個并與鎖緊機(jī)構(gòu)相匹配以與第一孔、第二孔和第三孔基本上對準(zhǔn)。軸承可放置在鎖緊機(jī)構(gòu)上用于在鎖緊機(jī)構(gòu)和車身側(cè)支架或車門側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。
文檔編號E05D7/10GK101638961SQ20091014723
公開日2010年2月3日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者克雷格·A·摩西歐, 帕特里克·L·?？? 洛塔爾·巴德, 約書亞·R·克斯滕, 約翰·O·惠勒, 羅納德·麥金 申請人:福特全球技術(shù)公司