專利名稱：卸離式門(mén)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(chē)輛擋板部件的鉸鏈，更為具體地，涉及協(xié)助 車(chē)門(mén)的移除和安裝以便加速車(chē)輛組裝過(guò)程的鉸鏈。
背景技術(shù)：
如現(xiàn)有技術(shù)中己知的，在車(chē)輛組裝過(guò)程的特定階段期間從車(chē)身移除車(chē)
門(mén)(也被稱為"車(chē)門(mén)分離(doors off)"技術(shù))有助于實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制造高效率。 與在初始連接后將車(chē)門(mén)保持在車(chē)身上相反，該車(chē)門(mén)分離技術(shù)提供了穿過(guò)車(chē) 門(mén)開(kāi)口區(qū)域的增大的入口以有助于車(chē)輛組件(例如車(chē)輛座椅)的安裝。在 總裝線上從車(chē)身移除車(chē)門(mén)后，在離線車(chē)門(mén)組裝過(guò)程中單獨(dú)裝配車(chē)門(mén)。車(chē)窗 系統(tǒng)、門(mén)鎖、門(mén)把手和裝飾面板是一些可在車(chē)門(mén)從車(chē)身上移除后安裝在車(chē) 門(mén)上的示例性組件。在該階段之后，車(chē)門(mén)可重新連接至車(chē)身。
存在許多車(chē)輛車(chē)門(mén)-車(chē)身鉸鏈企圖使得車(chē)門(mén)與車(chē)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(duì)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(gè)或多 個(gè)銷、螺栓等之后從車(chē)身分離車(chē)門(mén)。隨后車(chē)門(mén)被卸離車(chē)身用于獨(dú)立分裝。 當(dāng)前的卸離式鉸鏈(lift-offhinge)通常通過(guò)銑削臺(tái)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(wú)法成本較低地將定 位銷封裝在鉸鏈的車(chē)身側(cè)支架上以實(shí)現(xiàn)確定的較低投資的車(chē)門(mén)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(guó)專利4,765,025和4，766，643中公開(kāi)了示例性 卸離式車(chē)門(mén)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(kāi)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(chē)身安裝板(20)、車(chē)門(mén)安裝板(22)和車(chē)門(mén)(14)彼此連接并連接至車(chē)輛(10)。即使僅使用一個(gè)或兩個(gè)緊固件將車(chē)門(mén)固定 在合適位置直至最終組裝，驅(qū)動(dòng)多余的緊固件對(duì)組裝時(shí)間和組件成本而言
也是不利的。通過(guò)對(duì)兩個(gè)樞軸銷(24、 26)而非一個(gè)的使用(其會(huì)增加組 裝和制造時(shí)間以及組件成本的)表明了一個(gè)無(wú)效率之處。
在另一示例性沖壓鉸鏈總成中，授予Tumbull的美國(guó)專利4,881,298 教導(dǎo)了具有纏繞的頁(yè)片、凸緣和薄片用于將車(chē)門(mén)維持在固定垂直位置的 "可分離的車(chē)門(mén)鉸鏈"。該可分離車(chē)門(mén)鉸鏈的一個(gè)缺點(diǎn)在于在其設(shè)計(jì)中將 車(chē)門(mén)保持在相對(duì)于車(chē)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(chē)門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉期間凸緣(24、 52) 的相對(duì)移動(dòng)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(chē)門(mén)最 小的垂直移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)組件(例如碰鎖部件、門(mén)鎖、車(chē)門(mén)開(kāi)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(duì)移動(dòng) 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(dòng)。 再進(jìn)一步，當(dāng)從車(chē)身移除車(chē)門(mén)時(shí)，主樞軸無(wú)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(chē)門(mén)卸離車(chē)身用于單獨(dú)分 裝時(shí)保持完整的耐用、穩(wěn)健的車(chē)門(mén)-車(chē)身鉸鏈。還需要提供使用低成本的 沖壓組件和用于將車(chē)門(mén)連接、移除及再連接至車(chē)身的接頭的最少鉸鏈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供用于將車(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)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(chē)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(chē)身側(cè)支架，第一部分和第二部分總體上遠(yuǎn)離車(chē)身 延伸。車(chē)門(mén)側(cè)支架可安裝至車(chē)門(mén)并包括帶有第三孔的節(jié)段，該節(jié)段總體上 遠(yuǎn)離車(chē)門(mén)延伸。鎖緊機(jī)構(gòu)可延伸穿過(guò)第三孔并延伸穿過(guò)第一孔和/或第二 孔。緊固件可延伸穿過(guò)孔中的一個(gè)或多個(gè)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(duì)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(chē)身側(cè)支架或車(chē)門(mén)側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。對(duì)于上述的車(chē)門(mén)連接單元，車(chē)身側(cè)支架和/或車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架的第一部分和第二部分之間延伸，而套筒越過(guò)車(chē)身側(cè)支架的第 一部分和第二部分分散了在車(chē)門(mén)和車(chē)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(chē)身側(cè)支架中的第一孔和第二孔中的一個(gè)相鄰的斜邊， 而角座和斜邊有助于組裝期間車(chē)門(mén)連接單元的對(duì)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(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架用于接收定位銷的定位孔，定位 孔尺寸過(guò)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(duì)于 車(chē)身安裝車(chē)門(mén)。車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架的第一部分和第二部分中的一個(gè)接合以停止車(chē)門(mén)的旋轉(zhuǎn)的門(mén) 止動(dòng)器。
本發(fā)明還提供了用于將車(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)連 接單元。該單元可包括可安裝至車(chē)身并具有總體上延伸離開(kāi)車(chē)身的具有孔
的部分的車(chē)身側(cè)支架。車(chē)門(mén)側(cè)支架可安裝至車(chē)門(mén)并包括總體上延伸離開(kāi)車(chē) 門(mén)的節(jié)段，該節(jié)段具有可與車(chē)身側(cè)支架的部分中的孔對(duì)準(zhǔn)的另一個(gè)孔。鎖 緊器可延伸穿過(guò)孔中的一個(gè)或兩個(gè)。緊固件可延伸穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔并可 與鎖緊器匹配以使孔充分對(duì)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(chē)身側(cè)支架和車(chē)門(mén)側(cè)支架之中的一個(gè)之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。
對(duì)于上述的車(chē)門(mén)連接單元，可從金屬板材沖壓得到車(chē)身側(cè)支架和/或車(chē) 門(mén)側(cè)支架。車(chē)門(mén)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(chē)身 側(cè)支架的部分接合以停止車(chē)門(mén)的旋轉(zhuǎn)的門(mén)止動(dòng)器。鎖緊器可包括用于接合 與孔中的一個(gè)相鄰的斜邊的角座，而角座和斜邊有助于組裝期間車(chē)門(mén)連接 單元的對(duì)準(zhǔn)。鎖緊器可放置在旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)和孔中的一個(gè)內(nèi)，而鎖緊器配置 用于鎖緊旋轉(zhuǎn)部件與車(chē)身側(cè)支架和車(chē)門(mén)側(cè)支架中的一個(gè)。該單元可進(jìn)一步
包括定位銷和沿著車(chē)身側(cè)支架用于接收定位銷的定位 L，定位孔尺寸過(guò)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(duì)于車(chē)身安裝車(chē) 門(mén)。車(chē)門(mén)側(cè)支架可通過(guò)緊固件連接至車(chē)門(mén)。車(chē)身側(cè)支架可進(jìn)一步包括帶肋和凸緣部件用于為車(chē)身側(cè)支架增加結(jié)構(gòu)剛性。車(chē)身側(cè)支架的部分可與車(chē)門(mén) 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(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)地連接至車(chē)身的 方法，其中該單元具有車(chē)門(mén)側(cè)支架、車(chē)身側(cè)支架、緊固件總成、和旋轉(zhuǎn)部 件。該方法可包括將車(chē)門(mén)側(cè)支架連接至車(chē)門(mén)，并將車(chē)身側(cè)支架連接至車(chē)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(chē)身側(cè) 支架或車(chē)門(mén)側(cè)支架，而旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在緊固件總成和車(chē)身側(cè)支架或車(chē)門(mén)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(chē)門(mén)側(cè)支架或車(chē) 身側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。該方法還可包括通過(guò)緊固緊固件總成以將 車(chē)門(mén)側(cè)支架連接至車(chē)身側(cè)支架。
對(duì)于上述方法，可從金屬板材沖壓得到車(chē)身側(cè)支架和/或車(chē)門(mén)側(cè)支架。 將車(chē)身側(cè)支架連接至車(chē)身的步驟進(jìn)一步包括穿過(guò)車(chē)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(chē)身側(cè)支架，以及將車(chē)身側(cè)支架 連接至車(chē)身。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供移除可旋轉(zhuǎn)地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)的方法。該方法 可包括提供一個(gè)或多個(gè)將車(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)地連接至車(chē)身的連接單元，而該連接 單元包括連接至車(chē)門(mén)的車(chē)門(mén)側(cè)支架、連接至車(chē)身的車(chē)身側(cè)支架、將車(chē)門(mén)側(cè) 支架連接至車(chē)身側(cè)支架的緊固件總成、以及設(shè)置在緊固件總成和車(chē)門(mén)側(cè)支 架或車(chē)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(chē)門(mén)側(cè)支架或車(chē)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(chē)身側(cè)支架移除車(chē)門(mén)側(cè)支架，而旋轉(zhuǎn)部件保留 在車(chē)門(mén)側(cè)支架和車(chē)身側(cè)支架中的一個(gè)上、以及從車(chē)身側(cè)支架卸離車(chē)門(mén)側(cè)支 架和車(chē)門(mén)，而旋轉(zhuǎn)部件保留在車(chē)門(mén)側(cè)支架或車(chē)身側(cè)支架上。
通過(guò)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(jiàn)。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(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解且合并入本說(shuō)明書(shū)并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū) 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(chē)門(mén)連接至車(chē)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(chē)門(mén)的車(chē)門(mén)側(cè)支架和用于 連接至車(chē)身部件的車(chē)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(chē)身側(cè)支架中的三 個(gè)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(chē)輛相對(duì)側(cè)上的鏡像連接單元的立體 圖，其中出于清楚起見(jiàn)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(chē)門(mén)連接至 車(chē)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(chē)門(mén)的車(chē)門(mén)側(cè)支架和 連接至車(chē)身的車(chē)身側(cè)支架，其中該單元處于車(chē)門(mén)和車(chē)門(mén)側(cè)支架從車(chē)身支架 和車(chē)身部件卸離的拆卸配置。
圖10為連接至車(chē)門(mén)的車(chē)門(mén)側(cè)支架的側(cè)視圖，上連接單元被拆卸使得 車(chē)門(mén)側(cè)支架從車(chē)身側(cè)支架分離。
相較于圖10，圖11為拆卸上連接單元后車(chē)身側(cè)支架和車(chē)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(chē)門(mén)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(duì)應(yīng)的部件，
圖1-12說(shuō)明了用于將車(chē)門(mén)連接至車(chē)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(gè)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(chē)身側(cè)支架14和車(chē)門(mén)側(cè)支架 16。如圖6中所示，車(chē)身側(cè)支架14和車(chē)門(mén)側(cè)支架16可總體上通過(guò)接合具 有內(nèi)螺紋的鎖緊器20的中央螺栓18連接?？赏ㄟ^(guò)將中央螺栓18從鎖緊 器20脫離來(lái)拆卸上連接單元10用于車(chē)門(mén)分離副組裝(該過(guò)程將在下面詳 細(xì)描述)。
參考圖1-6和圖9，車(chē)身側(cè)支架14可具有與車(chē)身部件26向匹配的平 坦部24。車(chē)身部件26可為車(chē)輛支柱或可與車(chē)輛開(kāi)口相鄰定位。如圖2中 所示，平坦部24可包括兩個(gè)緊固件孔28、 30和定位孔32。在一個(gè)實(shí)施例 中，為了低成本地形成車(chē)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(shí)沖孔出孔28、 30和32。緊固件孔28、 30可容納車(chē)身側(cè)緊固 件34、 36，其可將上連接單元10及因此車(chē)輛擋板部件(例如圖9、 10和 12中所示的車(chē)門(mén)38)連接至車(chē)身。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件34、 36可與 先前連接至車(chē)身部件26或構(gòu)筑在車(chē)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(duì)于車(chē)身定位車(chē)門(mén)，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(gè)方面，沖，壓車(chē)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(wú)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(chē)身部件26的車(chē) 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(duì)于車(chē)身定位車(chē)門(mén)38。為了增加結(jié)構(gòu)剛性，車(chē)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(gè)實(shí)施例中，車(chē)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(chē)身側(cè)支架14 連接至車(chē)身部件26時(shí)突出遠(yuǎn)離車(chē)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(shí) 斜邊50可與鎖緊器20上的底座52對(duì)準(zhǔn)并與之匹配。第一凸起44還可包 括圖4、圖6中可見(jiàn)的底座54，且當(dāng)組裝上時(shí)底座54可與位于套筒58的 一個(gè)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(chē)身側(cè)支架14的另一個(gè)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(wú)需與機(jī)加工零件相關(guān)的成本。 如圖4中所示，對(duì)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(duì)準(zhǔn)。當(dāng)連接單元10組裝上時(shí)，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(guò)較小孔60、穿過(guò)套管58、并穿過(guò)較大 孔48。
參考圖1，盡管車(chē)身側(cè)支架14顯示為帶有兩個(gè)間隔的凸起44、 46， 也可存在車(chē)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(gè)凸起。當(dāng)然，單個(gè)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(guò)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(lái)使 車(chē)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(chē) 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(shuō)明的上連接單元10類似，可成型圖3的鏡像單 元IO用于車(chē)輛的另一側(cè)。車(chē)門(mén)側(cè)支架16——十分常見(jiàn)的可用于上連接單 元10和下連接單元12 (如下對(duì)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(mén)止動(dòng)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(chē)門(mén)(例如圖9中所示的車(chē)門(mén)38)。如圖3、圖 5中所示，緊固件92可穿過(guò)垂直部82中的孔94放置并與匹配組件(例如車(chē)門(mén)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(shí)，門(mén)止動(dòng)器84在打開(kāi)連接的車(chē)門(mén)(未顯示)時(shí)可以順時(shí)針?lè)较蛐?轉(zhuǎn)，而門(mén)止動(dòng)器84接觸第一凸起44以限制車(chē)門(mén)的打開(kāi)移動(dòng)。盡管可使用 門(mén)止動(dòng)器84作為停止車(chē)門(mén)旋轉(zhuǎn)的主要手段，如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易 見(jiàn)的，門(mén)止動(dòng)器84也可與其它組件共同使用以停止車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架14和車(chē)門(mén) 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(chē)身側(cè)支架14和車(chē)門(mén) 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(duì)準(zhǔn)。隨后可向上插入中央螺栓穿過(guò)較小孔60、穿過(guò)套 管58、并穿過(guò)較大孔48。
如圖5、 6中可見(jiàn)，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(chē)門(mén)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(kāi)始為拉長(zhǎng)的軸)可壓裝為其最終形狀。在一個(gè) 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(guò)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(dòng)入鎖緊器20時(shí)很有幫助。在另一實(shí)施例(未顯 示)中，可成型沒(méi)有球形頭108的鎖緊器20,消除了對(duì)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(chē)門(mén)側(cè) 支架16的樞軸移動(dòng)。這樣，可使軸承100適合在車(chē)門(mén)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(chē)門(mén)側(cè)支架16均固定在一個(gè)子 總成中允許通過(guò)從組裝好的上連接單元10移除中央螺栓18實(shí)現(xiàn)的車(chē)輛組 裝線上的簡(jiǎn)單卸離過(guò)程。在這一點(diǎn)上，可將車(chē)門(mén)側(cè)支架16剛好設(shè)置^S車(chē)身側(cè)支架14的上方。 鎖緊器20上的對(duì)準(zhǔn)輔助設(shè)備112可幫助將鎖緊器20弓I導(dǎo)入車(chē)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(duì)準(zhǔn)。如圖6中 所說(shuō)明， 一旦對(duì)準(zhǔn)了，可驅(qū)動(dòng)中央螺栓18以接合鎖緊器20中的內(nèi)螺紋22 同時(shí)將非圓形墊圈102保持在適當(dāng)位置。該驅(qū)動(dòng)行為可將車(chē)身側(cè)支架14 夾持至車(chē)門(mén)側(cè)支架16。如上所述，車(chē)輛鉸鏈為高精度的理想緊密連接以使 得隨著時(shí)間的過(guò)去而能夠平滑旋轉(zhuǎn)。 一種在車(chē)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(kāi)。通過(guò)本上連接單元10克服了這 種常見(jiàn)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(dòng)入和驅(qū)動(dòng)出鎖緊器20而不需要與可旋轉(zhuǎn)上鉸鏈120分開(kāi)。
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(guò)的車(chē)門(mén)側(cè)支架128可代替車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架14相類似的車(chē)身 側(cè)支架130的下連接單元12,而緊固件132和134延伸穿過(guò)兩個(gè)孔(未顯 示)用于連接至車(chē)身部件26。圖7B中可看到下連接單元12的鏡像對(duì)應(yīng) 物用于與相對(duì)的車(chē)門(mén)共同使用。單元12可包括平坦部136用于連接至車(chē) 身部件26。與車(chē)身側(cè)支架14一樣，車(chē)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(chē)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(chē)門(mén)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(duì)準(zhǔn)的孔。與在車(chē) 門(mén)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(jiàn)，與上連接單元IO類似，可壓裝拉長(zhǎng)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(chē)身側(cè)支架130和軸承142圍繞拉長(zhǎng)的鎖緊器146放置并 通過(guò)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(guò)定向軸承142、 144以在拉 長(zhǎng)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(lái)在相 同過(guò)程中形成可旋轉(zhuǎn)下鉸鏈156。此時(shí)，已組裝好獨(dú)立于在車(chē)輛組裝過(guò)程 的任何時(shí)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(chē)門(mén)側(cè) 支架128。車(chē)門(mén)側(cè)支架128的孔170的斜邊部158和拉長(zhǎng)的鎖緊器146的 底座152幫助對(duì)準(zhǔn)下連接單元12并產(chǎn)生滑動(dòng)配合，而拉長(zhǎng)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(chē)門(mén)側(cè)支架128相對(duì)于車(chē)身側(cè) 支架130旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中車(chē)門(mén)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(duì)于用于下連接單元12的車(chē)門(mén)側(cè)支架128是唯一的。最后， 可將中央螺栓插入拉長(zhǎng)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(chē)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(duì)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(chē)身側(cè)支架。
現(xiàn)在將參考圖9-12更為詳細(xì)地描述車(chē)門(mén)38與車(chē)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(chē)門(mén)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(chē)門(mén)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(dòng)入車(chē)門(mén)38上的匹 配組件內(nèi)。為了正確地沿車(chē)身部件26對(duì)準(zhǔn)車(chē)身側(cè)支架14，可隨后穿過(guò)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(duì)準(zhǔn)可將定位銷40固定至車(chē)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(chē)門(mén)38的車(chē)身部件26的準(zhǔn)確位置。接下來(lái)， 可通過(guò)將定位銷放置在車(chē)身部件26上的對(duì)應(yīng)孔中將車(chē)門(mén)38連接至車(chē)身部 件26。由于定位銷40仍可相對(duì)于連接的車(chē)門(mén)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(chē)門(mén)38上的孔與車(chē)身部件26上的孔對(duì) 準(zhǔn)、或使門(mén)鎖單元位置與碰鎖部件對(duì)準(zhǔn)?？傮w上，當(dāng)額外參考點(diǎn)最遠(yuǎn)離定 位銷40時(shí)，車(chē)門(mén)38可以高精度連接至車(chē)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(gè)原因。一旦 對(duì)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(dòng)入車(chē)身部件26上的匹配組件中。
可替代地，車(chē)門(mén)38可通過(guò)激光定位系統(tǒng)而非使用定位銷40與車(chē)身部 件26對(duì)準(zhǔn)。與定位銷40相似，激光系統(tǒng)可類似地使沿著車(chē)門(mén)38的點(diǎn)與 沿著車(chē)門(mén)開(kāi)口周邊的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。
為了提供增大的入口用于安裝多種內(nèi)部車(chē)輛組件，可如下所述暫時(shí)從 車(chē)身部件26移除車(chē)門(mén)38。該過(guò)程對(duì)于車(chē)門(mén)38的車(chē)門(mén)分離分裝也是有利的。 為了有效且方便地從車(chē)身部件26移除車(chē)門(mén)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(zhǎng)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(gè)控制緊固件用于車(chē)門(mén)38與車(chē)身部件 26的分離與再連接。移除螺栓18、 162沒(méi)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(shí)移除車(chē)門(mén)38的影響。在這 一點(diǎn)上，車(chē)門(mén)38可如圖9中所示卸離車(chē)身部件26。車(chē)門(mén)側(cè)支架16可如圖 10中所說(shuō)明保持連接至車(chē)門(mén)38,而車(chē)身側(cè)支架14可如圖11中所說(shuō)明保 持連接至車(chē)身部件26。下連接單元12的車(chē)身側(cè)支架130可類似地保持連 接至車(chē)身部件26而下連接單元12的車(chē)門(mén)側(cè)支架128可保持連接至車(chē)門(mén) 38。
為了協(xié)助上述組裝和拆卸過(guò)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(chē)門(mén)現(xiàn)代的樣式沿車(chē)門(mén)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(dòng)而下連接單元設(shè)計(jì)成從底部驅(qū)動(dòng)則 用于加工的間隙會(huì)變成一個(gè)問(wèn)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(wèn)題。
14當(dāng)適合將車(chē)門(mén)38再連接至車(chē)身部件26時(shí)，上連接單元10和下連接 單元12可再一次利用上述對(duì)準(zhǔn)部件。這些對(duì)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(guò)程。新的中 央螺栓可代替中央螺栓18、 162，或可將原來(lái)的中央螺栓分別驅(qū)動(dòng)回鎖緊 器20和拉長(zhǎng)的鎖緊器146內(nèi)。
在替代運(yùn)轉(zhuǎn)中，圖12說(shuō)明了如何在從車(chē)身部件26移除車(chē)門(mén)38時(shí)暫 時(shí)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(chē)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(gè)上連 接單元10或兩個(gè)下連接單元12而非一個(gè)上連接單元10和一個(gè)下連接單 元12。因此本說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)"上""下"僅用于協(xié)助對(duì)本發(fā)明的更深理 解。此外，本發(fā)明病為限制于車(chē)輛側(cè)門(mén)。上連接單元10或下連接單元12 可易用于鉸鏈連接車(chē)身后門(mén)、行李廂、車(chē)輛后門(mén)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(chē)門(mén)-車(chē)身鉸鏈系統(tǒng)，當(dāng)車(chē)門(mén)卸離車(chē)身用于單獨(dú)分裝時(shí)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(chē)門(mén)與車(chē) 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(duì)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(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)連接單元，所述單元包含可安裝至車(chē)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(chē)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(chē)身延伸；可安裝至所述車(chē)門(mén)并具有帶有第三孔的節(jié)段的車(chē)門(mén)側(cè)支架，所述節(jié)段總體上遠(yuǎn)離所述車(chē)門(mén)延伸；延伸穿過(guò)所述第三孔并穿過(guò)所述第一孔和/或所述第二孔的鎖緊機(jī)構(gòu)；可延伸穿過(guò)所述孔中的一個(gè)或多個(gè)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(duì)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(chē)身側(cè)支架或所述車(chē)門(mén)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(chē)門(mén)連接單元，其特征在于，所述車(chē)身側(cè) 支架和所述車(chē)門(mén)側(cè)支架中的至少一個(gè)由金屬板材沖壓而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)門(mén)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(chē)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(guò)所述車(chē)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(chē)門(mén)和所述車(chē)身之間傳遞的負(fù)荷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架中的所述第一孔和所述第二孔中 的一個(gè)相鄰的斜邊，所述角座和所述斜邊有助于組裝期間所述車(chē)門(mén)連接單 元的對(duì)準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)門(mén)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(chē)門(mén)連接單元的組裝與拆卸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)門(mén)連接單元，進(jìn)一步包含定位銷和沿著 所述車(chē)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(guò)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(duì)于所述車(chē)身安 裝所述車(chē)門(mén)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車(chē)門(mén)連接單元，其特征在于，所述車(chē)門(mén)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(chē)身側(cè)支架的 所述第一部分和所述第二部分中的一個(gè)接合以停止所述車(chē)門(mén)的旋轉(zhuǎn)的門(mén) 止動(dòng)器。
8. —種用于將車(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)連接單元， 所述單元包含-可安裝至所述車(chē)身并具有總體上延伸離開(kāi)所述車(chē)身的具有孔的部分 的車(chē)身側(cè)支架；可安裝至所述車(chē)門(mén)并具有總體上延伸離開(kāi)所述車(chē)門(mén)的節(jié)段的車(chē)門(mén)側(cè) 支架，所述節(jié)段具有可與所述車(chē)身側(cè)支架的所述部分中的所述孔對(duì)準(zhǔn)的另 一個(gè)孔；延伸穿過(guò)至少一個(gè)所述孔的鎖緊器；延伸穿過(guò)至少一個(gè)所述孔并可與所述鎖緊器匹配以使所述孔充分對(duì) 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(chē)身側(cè)支架和所 述車(chē)門(mén)側(cè)支架之中的一個(gè)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(chē)門(mén)連接單元，其特征在于，所述車(chē)身側(cè) 支架和所述車(chē)門(mén)側(cè)支架中的至少一個(gè)由金屬板材沖壓而成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車(chē)門(mén)連接單元，其特征在于，所述車(chē)門(mén) 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(chē)身側(cè)支架 的所述部分接合以停止所述車(chē)門(mén)的旋轉(zhuǎn)的門(mén)止動(dòng)器。
全文摘要
一種用于將車(chē)門(mén)可旋轉(zhuǎn)及可分離地連接至車(chē)身的車(chē)門(mén)連接單元。該單元可包括可安裝至車(chē)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(chē)身側(cè)支架，第一部分和第二部分總體上遠(yuǎn)離車(chē)身延伸。車(chē)門(mén)側(cè)支架可安裝至車(chē)門(mén)并包括帶有第三孔的節(jié)段，該節(jié)段總體上遠(yuǎn)離車(chē)門(mén)延伸。鎖緊機(jī)構(gòu)可延伸穿過(guò)第三孔并延伸穿過(guò)第一孔和/或第二孔。緊固件可延伸穿過(guò)孔中的至少一個(gè)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(duì)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(chē)身側(cè)支架或車(chē)門(mén)側(cè)支架之間提供旋轉(zhuǎn)自由度。
文檔編號(hào)E05D7/10GK101638961SQ20091014723
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)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(shū)亞·R·克斯滕, 約翰·O·惠勒, 羅納德·麥金 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司