ШАБЛОН ДЛЯ УСТАНОВКИ НА МЕСТО ЭЛЕМЕНТОВ КУЗОВА ПЕРЕДНЕЙ ПАНЕЛИ АВТОМОБИЛЯ
TEMPLATE FOR MOUNTING VEHICLE FRONT PANEL BODY ELEMENTS IN PLACE

Настоящее изобретение относится к шаблону для установки на место элементов кузова передней панели автомобиля, относящемуся к типу шаблонов, содержащих средства захвата и удержания подлежащих установке элементов кузова, причем речь идет о шаблоне, позволяющем обеспечить установку средств захвата и удержания относительно кузова в первом вертикальном направлении, а также во втором и третьем горизонтальных направлениях, отстоящих друг от друга под прямым углом.
В патенте FR-A-2786152 описан шаблон для установки на место передних крыльев и элементов-ориентиров, необходимых для последующей установки переднего капота. Шаблон содержит два подвижных боковых шасси, ориентированных в трех направлениях относительно ортогонального репера, и центрующую раму, соединенную с каждым из шасси. Боковые шасси опираются на поверхности, расположенные снаружи боковых поверхностей, и обеспечивают установку в нужное положение заднего края передних крыльев. Центрующая рама обеспечивает установку в нужное положение верхнего края верхних крыльев.
Описанный шаблон имеет значительный вес, что обуславливает его значительную инерционность при перемещениях и недостаточную надежность установки им элементов.
Целью настоящего изобретения является надежный шаблон, отличающийся невысокой стоимостью.
С этой целью в настоящем изобретении предлагается шаблон указанного выше типа, отличающийся тем, что он содержит:
- несущую раму, предназначенную для того, чтобы опираться в вертикальном направлении на каркас кузова автомобиля и служить опорой шаблону;
- мобильную раму для установки элементов кузова на каркасе кузова автомобиля, причем мобильная рама смонтирована подвижным образом на несущей раме и содержит указанные средства захвата и удержания, обеспечивая возможность установки элементов кузова во втором и третьем направлениях, а несущая рама обеспечивает возможность установки мобильной рамы в первом направлении.
В зависимости от особых способов реализации изобретения шаблон содержит один или несколько следующих признаков, которыми (которым) он снабжается по отдельности или совокупно с другими признаками во всех возможных вариантах сочетания:
- несущая рама в своем опорном положении неподвижна в указанных выше первом, втором и третьем положениях, тогда как мобильная рама подвижна относительно несущей рамы только во втором и третьем положениях;
- несущая рама несет на себе мобильную раму при помощи по меньшей мере одной упругой связи, принуждающей мобильную раму опираться на расположенную в горизонтальной плоскости несущую раму;
- упругая связь включает в себя упругий орган, прикрепленный своим первым концом к несущей раме, а своим вторым противоположным концом к мобильной раме, причем упругий орган обеспечивает мобильной раме возможность перемещения во втором и третьем направлениях относительно своего центрального положения при приложении к ней малейшей нагрузки, причем величина перемещения по одну и другую сторону от центрального положения находится в диапазоне от 1 мм до 5 мм и составляет, например, приблизительно 3 мм;
- домкрат, служащий для перемещения мобильной рамы относительно несущей рамы в указанном выше втором направлении, предпочтительно применять винтовой домкрат;
- шаблон включает в себя, по меньшей мере, один опорный клин, установленный в указанном выше втором направлении на передней двери автомобиля и предназначенный для обеспечения эстетического и функционального зазора между передней дверью и передним крылом, удерживаемым мобильной рамой;
- шаблон включает в себя центральную крестовину, установленную на мобильной раме по оси указанного выше первого направления, и два рычага центровки мобильной рамы относительно кузова автомобиля, причем вращение крестовины обеспечивает симметричное поступательное движение в указанном выше третьем направлении опорных рычагов;
- каждый опорный рычаг имеет на стороне передней двери наружный боковой опорный конец, а центровка мобильной рамы в указанном выше третьем направлении происходит относительно двух передних дверей автомобиля;
- средства захвата и удержания элементов кузова включают в себя опорный башмак и/или вантуз захвата, жестко соединенные с наружным концом опорного рычага, а вантуз располагается предпочтительно напротив опорного элемента;
- средства захвата и удержания элементов кузова включают в себя, по меньшей мере, два опорных элемента и два вантуза захвата, жестко связанные с конструкцией мобильной рамы;
- средства захвата и удержания включают в себя направляющий палец, имеющий конструкцию, предпочтительно предназначенную для его ручного завинчивания внутрь соответствующего отверстия элемента кузова и обеспечения установки элемента кузова относительно мобильной рамы по меньшей мере в одном из направлений: втором или третьем; и
- элементы кузова включают в себя переднее крыло автомобиля и/или опорную пластину 6.
Предметом изобретения является также автомобиль, характеризующийся тем, что он содержит кузов и, по меньшей мере, одно переднее крыло, установленное на место с помощью такого шаблона, который описан выше.
Предметом изобретения является также способ изготовления автомобиля, содержащего кузов, при этом способ изготовления включает в себя этап крепления переднего крыла к каркасу кузова автомобиля, отличающийся тем, что этот способ предусматривает использование шаблона, такого, который описан выше,
при этом способ предусматривает последовательное выполнение следующих операций:
- монтаж верхних крыльев на мобильной раме;
- установку несущей рамы в положении, соответствующем ее опоре, на каркас кузова;
- установку мобильной рамы в указанном выше втором направлении;
- центровку мобильной рамы в указанном выше третьем направлении; и
- крепление верхних крыльев.
Предлагаемое изобретение станет более понятным после ознакомления с приведенным ниже описанием, данным в качестве одного из возможных примеров, проиллюстрированным прилагаемыми фигурами, на которых:
- фиг.1 - кинематическая схема общего вида передней панели автомобиля и шаблона для установки элементов кузова передней панели автомобиля согласно изобретению;
- фиг.2 - схематический общий вид спереди на несущую раму шаблона, изображенного на фиг.1;
- фиг.3 - схематический общий вид точки опоры несущей рамы, изображенной на фиг.2, на каркас кузова автомобиля;
- фиг.4 - схематический вид упругого элемента связи, соединяющего несущую раму, изображенную на фиг.2, с мобильной рамой шаблона, изображенного на фиг.1;
- фиг.5 - схематический вид снизу, иллюстрирующий средства перемещения шаблона между несущей рамой и мобильной рамой, изображенной на фиг.1;
- фиг.6 - схематический вид сбоку изнутри на конец бокового опорного рычага шаблона, изображенного на фиг.1;
- фиг.7 - схематический вид сбоку на зазор между дверью автомобиля и передним крылом, установленным посредством шаблона, изображенного на фиг.1;
- фиг.8 - схематический вид вертикального сечения двух передних крыльев, установленных посредством шаблона, изображенного на фиг.1; и
- фиг.9 - схематический вид сверху на пластины крепления бамперов до установки с помощью шаблона, изображенного на фиг.1.
На фиг.1 представлен шаблон 2 для установки передних крыльев 4 и романских пластин 6 крепления бамперов к передней панели кузова 8 автомобиля 10. В нижеследующем описании термины "горизонтальный", "вертикальный", "продольный", "поперечный", "левый" и "правый" обычно относятся к применяемому в этой области техники ортогональному реперу автомобиля, содержащего:
- продольную ось X, горизонтальную и ориентированную со стороны задней части вперед;
- поперечную ось Y, горизонтальную и ориентированную справа налево; и
- вертикальную ось Z, ориентированную снизу вверх.
Шаблон 2 приспособлен для установки крыльев 4 и пластин 6 относительно кузова 8 автомобиля 10 последовательно в первом вертикальном направлении, параллельном направлению Z, во втором горизонтальном продольном направлении, параллельном направлению X, и в третьем горизонтальном поперечном направлении, параллельном направлению Y.
Шаблон 2 включает в себя неподвижную несущую раму 14, предназначенную для того, чтобы опираться неподвижным образом на каркас кузова 8 и обеспечивать установку крыльев 4 и пластин 6 вдоль оси Z, а кроме того, включает в себя раму 16, подвижную относительно несущей рамы 14 в направлениях X и Y. Рама 16 установлена на раме 14 и несет на себе крылья 4 и пластины 6. Рама 16 неподвижна относительно рамы 14 в направлении Z, обеспечивая тем самым установку крыльев 4 и пластин 6 исключительно в направлениях X и Y.
Как это показано на фиг.1 и 2, несущая рама 14 содержит четыре вертикальные ноги 20, опирающиеся на четыре соответствующие горизонтальные плоскости кузова 8.
Несущая рама 14 содержит средства предварительной установки деталей и их иммобилизации на каркасе кузова 8. Речь может идти, например, о двух направляющих элементах 23, действующих совместно с шаровыми подвесками 24 автомобиля 10.
Рама 14 перемещается вследствие своего поступательного движения в соответствии с направлением Z на опорные поверхности 22. После занятия ею требуемого положения рама 14 занимает, под действием силы тяжести шаблона 2 и направляющих элементов 23, относительно кузова 8 неподвижное положение. Согласно одному из вариантов изобретения шаблон 2 содержит, помимо прочего, и средства обеспечения давления опорных ног 20 на поверхности 22.
Мобильная рама 16 обеспечивает затем установку крыльев 4 и пластин 6 в соответствии с направлениями X и Y. С этой целью указанная рама содержит конструкцию 26, соединенную с несущей рамой 14 таким образом, чтобы обеспечивалась неподвижность конструкции 26 относительно несущей рамы 14 в направлении Z, и обеспечивался в то же время свободный ход этой конструкции в направлениях X и Y. Мобильная рама 16 содержит также средства захвата и удержания 28 крыльев 4 и пластин 6 солидарно с конструкцией 26. Средства захвата и удержания 28 установлены на конструкции 26.
Соединение несущей рамы 14 и конструкции 26 обеспечивается за счет плоской опоры XY и двух упругих органов 32, расположенных соответственно на уровне боковых концов несущей рамы 14. Каждый упругий орган 32 имеет практически цилиндрическую форму с сужением посередине, то есть форму диаболо (фиг.4). Верхний край 34 органа 32 крепится к несущей раме 14, а его нижний край 36 крепится к мобильной раме 16. Упругий орган 32 заставляет мобильную раму 16 перемещаться вверх, навстречу плоской опорной связи, установленной между мобильной рамой 16 и рамой 14. Упругий орган 32 обеспечивает, таким образом, поддержание плоской опорной связи.
Кроме того, упругий орган 32 обеспечивает возможность свободного хода рамы 16 в направлениях X и Y по одну и по другую сторону от ее центрального положения при малейшем воздействии на упругий орган 32, причем указанный ход рамы составляет порядка нескольких мм, находится в диапазоне от 1 мм до 5 мм и может, например, равняться приблизительно 3 мм.
Шаблон 2 содержит средство продольного перемещения 38 (фиг.5), предназначенное для перемещения конструкции 26 относительно рамы 14 в направлении оси X с одновременным обеспечением ее подвижности в направлении Y. В приведенном примере речь идет о винтовом домкрате, содержащем переднюю приводную ручку 40. Винт домкрата 38 работает совместно с резьбой, предусмотренной на раме 14, и снабжен кольцом 42, жестко связанным с винтом и жестко связанным с конструкцией 26 в направлении X и в то же время свободным от каких-либо связей в направлении Y.
В одном из вариантов изобретения возможность свободного хода домкрата 38 вдоль оси Y предусмотрена в несущей раме 14.
Посредством домкрата 38 положение конструкции 26, а следовательно, и средств захвата и удержания 28, жестко связанных с конструкцией 26, очень точно устанавливается в направлении X.
Шаблон 2 включает в себя также средства центровки 46 конструкции 26 в направлении Y.
Средства центровки 46 включают в себя два опорных боковых рычага 48, каждый из которых предназначен для того, чтобы опираться на соответствующую боковую поверхность кузова автомобиля 10. Рычаги 48 установлены с возможностью скольжения по конструкции 26 в направлении Y и соединены между собой таким образом, чтобы в любой момент они находились на одинаковом расстоянии относительно вертикальной продольной медианной плоскости рамы 16. Рычаги 48 установлены на конструкции 26.
Каждый из опорных рычагов 48 имеет наружный конец 50, которым он опирается на соответствующую переднюю дверь 52 автомобиля 10 (фиг.6 и 7) и на соответствующее крыло 4, и содержит второй противоположный конец 54, шарнирно связанный посредством серьги 56 с центральной крестовиной 58, которая приводит в действие одновременно два опорных рычага 48, обеспечивающих центровку в направлении Y конструкции 26 рамы 16 и, следовательно, средств захвата и удержания 28. Центральная крестовина 58 установлена с возможностью вращения на конструкции 26 вокруг оси X, в вертикальной продольной медианной плоскости рамы 16.
Вращение крестовины 58 вызывает одновременно и симметричным образом поступательное движение навстречу друг другу в период центровки рамы 16, вдоль оси Y, двух опорных боковых рычагов 48. Противодействие кузова 8 движению опорных рычагов 48 вызывает перемещение рамы 16 в направлении Y.
Как это показано на фиг.6, наружный конец 50 опорного рычага 48 располагается практически в вертикальном направлении и содержит задний башмак 60, опирающийся в вертикальном направлении на переднюю дверь, имеющий, например, параллелепипедную форму, промежуточный башмак 62, опирающийся на переднее крыло, также параллелепипедной формы, и передний вантуз 64, используемый для захвата переднего крыла. Конец 50 содержит, кроме того, клин 66, который опирается в горизонтальном направлении на передний конец передней двери 52 и обеспечивает зазор между передней дверью 52 и передним крылом 4. При перемещении конструкции 26 мобильной рамы 16 в направлении X клинья 66 упираются в передние двери 52. После чего происходит перемещение двух рычагов 48 вдоль оси Y при одновременном удержании клиньев 66 в том положении, в котором они опираются на передние двери, с поверхностью которых у них слабое трение.
Опорный клин 66 располагается, при закреплении переднего крыла 4 на каркасе кузова 8, между передней дверью 52 и передним крылом 4 таким образом, чтобы между ними сохранялся минимальный зазор в направлении X. Этот зазор необходим для обеспечения возможности вращения двери 52 при ее открытии. Крыло 4 в своем фиксированном положении опирается на клин 66.
Средства захвата и удержания передних крыльев 4 показаны подробно на фиг.8. Они предназначены для предварительной установки переднего крыла 4 относительно конструкции 26.
С этой целью эти средства включают в себя направляющий палец 70, предназначенный для установки внутри соответствующего отверстия 72 крыла 4. Отметка, сделанная на направлении X между направляющим пальцем 70 и клином 66 и служащая для установки крыла 4 относительно двери 52 в направлении X, неподвижна.
Удержание крыла 4 на конструкции 26 обеспечивается его зажатием между несколькими внутренними башмаками 74, опирающимися на внутреннюю поверхность крыла 4, и несколькими вантузами захвата 76, расположенными на внешней поверхности крыла 4.
На фиг.9 показана ромэнская пластина 6, предназначенная для фиксации посредством шаблона 2.
Каждая из двух пластин 6 содержит три крепежных отверстия с резьбой 80, расположенные практически в трех углах пластины 6, и одно индексирующее отверстие 82, предусмотренное на уровне четвертого угла пластины 6. В два из отверстий с резьбой 80 завинчиваются винты, фиксирующие пластины 6 на каркасе кузова 8, тогда как третье отверстие служит для фиксации передней технической панели. Пластина 6 имеет также центральную зону опоры в вертикальном направлении рамы 16, предусмотренную для иммобилизации пластины 6 в направлении Z, на каркас кузова 8, с обеспечением возможности скольжения указанной пластины совместно с рамой 16 в направлениях X и Y. В отверстие индексации 82 и в одно из отверстий 80 ввинчивается соответствующий палец индексации, который предусмотрен на раме 16 и который обеспечивает соответствующую, заранее определенную установку пластины 6 относительно конструкции 26.
Пластина 6 заранее привинчивается к каркасу кузова 8 посредством двух указанных выше винтов, ввинчиваемых в два свободных отверстия 80 (эти отверстия расположены слева на фиг.9).
Пластина 6 сначала устанавливается в нужное положение с помощью двух направляющих элементов (в отверстия 80 и 82), затем фиксируется в этом положении с помощью винтового крепления. Направляющие элементы затем удаляются, а кузов 8 переходит на следующий этап обработки. Отверстия с резьбой 80 и 82 служат соответственно для крепления и индексации детали при монтаже (например, такой детали, как передняя техническая панель).
Пластина 6 устанавливается в соответствии с направлениями X и Y на мобильной раме 16 посредством двух направляющих элементов, предназначенных, например, для ручного завинчивания, и приобретает в результате такой установки непосредственный контакт с крылом 4. Вставка пластины 6 в соответствии с направлением Z в конструкцию 26 обеспечивается c помощью ручных зажимных устройств, которые используются также и для фиксации неподвижных рам 14 на конструкции 26.
В соответствии с изобретением, как только шаблон 2 оказывается установленным на кузов 8, сразу же происходит установка в нужное положение вдоль оси Z крыльев 4 и пластин 6. Мобильная рама 16 и средства захвата и удержания 28 элементов кузова не должны обладать подвижностью в направлении Z относительно несущей рамы 14. Средства перемещения 38, 46 в направлениях X и Y требуют для своего приведения в действие приложения меньших усилий (так как сопротивление перемещению вдоль осей X и Y невелико), благодаря чему размеры этих средств можно ограничить по величине. Общий вес шаблона 2, таким образом, получается не высоким.
Изобретение позволяет уменьшить сопротивление перемещению вдоль осей X и Y, а также уменьшить трение о кузов 8. Изобретение улучшает, таким образом, надежность шаблона 2.
Направляющие элементы 23 несущей рамы 14 служат для установки в неподвижное положение несущей рамы 14, которая уже установлена в более или менее правильное положение на каркасе кузова 8, при этом ширина перемещения мобильной рамы 16 относительно несущей рамы 14 составляет предпочтительно около нескольких мм. Последнее обстоятельство позволяет еще более уменьшить размеры средства перемещения мобильной рамы 16, а следовательно, и вес шаблона 2.
Кроме того, направляющие элементы 23, предусмотренные в шаровых подвесках 24, ограничивают также противодействие каркаса кузова 8 при перемещении мобильной рамы 16 вдоль оси X в процессе ее вставки в двери 52.
Домкрат 38 обеспечивает вставку клина 66 вдоль оси X в двери 52.
В приведенном примере вес шаблона составляет приблизительно 140 кг. Инерция шаблона незначительна, и надежность установки с его помощью в нужное положение элементов кузова хорошая. Кроме того, средства перемещения не дороги, и стоимость шаблона 2 не велика.
Несущая рама 14 и мобильная рама 16 изготовляются предпочтительно из углерода, но их размеры должны рассчитываться таким образом, чтобы избежать любого прогиба конструкции под действием веса.
Следует отметить, что перечень элементов кузова, устанавливаемых с помощью шаблона 2, не ограничивается одними только верхними крыльями 4 и ромэнскими пластинами 6, и с помощью шаблона могут устанавливаться и другие элементы адаптированного типа.
Шаблон 2 позволяет провести установку элементов кузова с учетом геометрии контура верхних крыльев 4, причем позволяет это сделать в отношении как передних дверей 52, так и капота, который будет установлен позднее. Это позволяет получить удовлетворительный общий внешний вид автомобиля.
В одном из вариантов изобретения механическая связь между неподвижной несущей рамой 14 и мобильной рамой 16 обеспечивается за счет шарика, помещаемого в гнездо, или двух направляющих, что позволяет обеспечить мобильной раме 16 возможность свободного хода вдоль осей X и Y относительно неподвижной рамы 14.
В приведенном примере опорные пластины 6 используются при запусках операций по установке капота, но могут также служить и при запусках операций по установке фар, каркаса бамперов и, косвенно, самих бамперов.