专利名称：汽车及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种由多个模块组装成的汽车和一种制造该汽车的方法，其中多个模块至少包括一个底盘模块、一个前部模块和一个车身。
背景技术：
这样的汽车及其装配方法已由DE102007017167A1公开。一个实施这个在先公开申请中描述之装配方法的装配站包括一个装配台，其上安置前部模块和底盘模块，以及包括用于传送并精确定位要被组装构件的传送工具。在将车身下降到底盘模块上后，前部模块围绕一个由装配台支承柱确定的轴线相对底盘模块和车身翻转并被固定。这个方法虽然能实现快速并简单的汽车组装，但在实际的实施中是相当花费的，因为分别需要与待装配的汽车型号匹配的装配台，以便使前部-和底盘模块如此相互定位，使得前部模块通过翻转精确地到达使它可以被固定在车身和/或底盘模块上的位置中。此外大量待执行的工作步骤使得在汽车位于装配台上期间(将车身下降并与底盘模块连接，使前部模块翻转并将其固定)该汽车需要在装配台上停留较长的时间。为了避免这个阶段在批量生产中形成瓶颈，就必须提供大量的装配站，这又提高了成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，通过一种汽车，其能够以DE102007017167A1公开的方式方法通过前部模块相对底盘模块和车身的翻转进行组装，但是相对其装配，一个简化的装配台就足够了，并且其中在装配台上的停留时间可被缩短，或者说如此发展改进 DE102007017167A1公开的装配方法，以便减小实施成本。该技术问题一方面通过一种装配汽车的方法解决，其具有以下步骤a)使汽车的一个底盘模块和一个前部模块的第一固定装置在一个暂时位置中相互接合，b)将所述模块与车身接合，直至底盘模块到达其在车身上的一个止挡位置，c)然后使前部模块围绕一个由相互接合的第一固定装置所确定的轴线翻转到一个最终位置中，和d)借助第二固定装置使前部模块固定在底盘模块上或车身上。该技术问题另一方面通过如此解决，即在一个具有底盘模块、前部模块和车身的汽车中，其中前部模块、车身和底盘模块具有至少一个第一和一个第二组配合作用的固定装置以将前部模块固定在底盘模块和/或车身上，第一组配合作用的固定装置确定一个轴线，围绕它该前部模块可相对底盘模块翻转至一个止挡位置中，在该位置中前部模块通过第二组固定装置被固定。由于第一组固定装置确定前部模块的翻转轴线，故传统上为此目的设置的装配台支承柱成为多余。装配台因此一方面更加简单和成本低廉，另一方面它也更少地受到汽车特定类型的限制，因此同一个装配站无需改装或用较小的改装费用就可以应用于生产不同型号的汽车。第一组固定装置可以适宜地包括至少一个叉架和一个被叉架抓握的铰接销栓。叉架可以是前部模块的组成部分；那么铰接销栓就是车身的组成部分或按优选方式是底盘模块的组成部分。但是也可以颠倒过来，即铰接销栓是前部模块的组成部分；那么叉架就属于车身或底盘模块。一个在叉架上构成的导引斜面使得铰接销栓在叉架中的定位变得容易。该叉架相宜地如此定向，以便它和铰接销栓可以通过前部模块的下降运动相互接合。也就是说当叉架是前部模块的组成部分时，它的开口朝下指向，而在叉架属于底盘模块或车身的情况下该开口是朝上指向的。底盘模块可以包括一个例如发动机框架的承载结构，第一组的一个固定装置，亦即特别是叉架或铰接销栓与该承载结构固定连接。当承载结构的至少一部分通过一种成型工艺例如压力铸造被制造时，第一组的该固定装置相宜地与这个部分成型为一个整体件。该承载结构的用简单模具可实现的高刚性的部分可以包括一个基板以及从基板沿工具脱模方向伸出的加强肋。在这种情况下第一组的固定装置按优选方式就是铰接销栓，其被沿脱模方向定向的壁部固定。为了减轻重量，该承载结构可以由挤压成形的架件和至少一个连接构件组合而成，连接构件将至少两个架件相连接。这个连接构件可以相宜地是上面提及的通过成型工艺制造的构件。第二组配合作用的固定装置按优选方式包括一个可弹性偏移的卡扣钩和一个倒棱，在该倒棱处该卡扣钩卡接在止挡位置中。因此在第一组固定装置相互接合以后该前部模块只需简单地翻转到该止挡位置中就足以使前部模块至少暂时地固定。一个其上已经执行这个制造步骤的装配站现在可以被腾空，以便在那里组装下一个汽车的前部模块、底盘模块和车身，而另外的装配步骤例如对刚才已组装的汽车的前部模块的最后固定可以在其它位置上执行。如果以此方式缩短单个汽车在装配站的停留时间，则为给定生产速度所需的装配站数目也减小，这样就能在生产制造中实现明显的成本节约。第二组的一个固定装置最好设置在车身上，并在垂直方向上与将前部模块-最好是与底盘模块-相连接的第一组固定装置间隔地设置。当车身的纵梁以本身公知的方式在其前端部通过一个法兰封闭时，第二组的一个固定装置可相宜地设置在该法兰上。前部模块优选包括至少一个散热器组件和一个围绕该散热器组件延伸的散热器框架。散热器框架可以为了减轻重量而相宜地至少部分地以混合技术由一个包覆塑料外壳的板件构成。此外，保险杠横梁也可以是前部模块的组成部分。为了使车身和前部模块的组装、特别是车身和前部模块相互间的垂直运动简单并可靠地实现，散热器框架可以具有从下向上减小的宽度，以便使它更容易地移入到车身中、 特别是移入到车身纵梁之间。
本发明的其它特征和优点由下面参考附图对具体实施例的说明中得出。在附图中图1是装配按本发明的汽车的第一阶段；图2是第二装配阶段；图3是第三装配阶段；图4是构成汽车前部模块一部分的发动机框架的立体图；图5是图4中发动机框架的放大细节图；图6是汽车前部模块的立体图；图7是图6中前部模块的放大细节图；图8是处于组装状态下的发动机框架以及前部模块的构件；图9是图8中前部模块的放大细节图；图10是在图8中示出的汽车构件与车身纵梁相组装；图11是图10的放大细节图；图12是沿汽车纵向剖切图10中的结构的示意剖面图；图13是图12的放大细节图；图14是按照本发明第二种设计方案的、构成车身一部分的前车厢结构的立体图；图15是图14中前车厢结构的放大细节图；图16是按第二种设计方案的散热器框架，和图17是按照第二种设计方案的前部模块、发动机框架以及前车厢结构部分处于图2的装配步骤中。
具体实施例方式图1以侧视图示出了汽车的一个被安置在可升降装配台1上的底盘模块2。底盘模块2包括一个带有前桥与后桥4，5的底盘(前桥与后桥4，5各有两个减震支柱6)、一个发动机框架14、一个锚固在发动机框架14中的发动机7、一个油箱8以及另外的在该示意图中省略的构件。在发动机框架14的两个前角部上分别突出有成对的支架，在该成对的支架间分别固定一个水平的铰接销栓13。一个待装配在底盘模块2上的前部模块3在图1中铰接销栓13的上方示出。在前部模块3中连接有一个保险杠横梁9、一个散热器组件10和一个散热器框架11。在散热器框架11中可以集成入用于前照灯的灯座12。此外散热器框架11的上横架可以用于固定 (尚未安装因此未在图中示出的)汽车发动机罩的罩锁钩。从散热器框架11相对置的两侧伸出两个向下敞口的叉架15。为了使得在该前部模块3从图1中所示位置下降时叉架15更加容易地卡接在铰接销栓13上，叉架15在它们尖头的自由端部上分别配设有导引斜面16。图2示出了下一个装配阶段，其中前部模块3下降到底盘模块2上并且叉架15抓握地卡接到铰接销栓13上。前部模块3在这个阶段中可以相对底盘模块2围绕一个垂直于附图平面穿过两个铰接销栓13延伸的水平轴线翻转。前部模块3可以以图2所示的定向方向借助一个从装配台1伸出的支承柱17被固定，保险杠横梁9的前侧面或前部模块3其它适合承载的表面贴靠在支承柱17上。作为选择可以考虑，借助也用于将前部模块3输送到装配台1并下降到底盘模块2上的同一输送装置将前部模块3按图示定向方向暂时地固定在所示出的位置上。在下一个步骤中，汽车车身18，如通过一个箭头示出的，被运送到图2中示出的位于装配台1上方的位置中。车身18具有一个带两个纵梁19的刚性框架，纵梁19的前端部伸入到位于车身18前侧的发动机舱20中。车身18被如此定位在装配台1上方，以便通过升起该装配台1使发动机7移动到两个纵梁19之间并使减震支柱6伸入到车身18相应的、未示出的容纳结构中。这个阶段在图3中示出。在下一个装配步骤中，使前部模块3围绕由铰接销栓13确定的轴线沿顺时针方向翻转到车身18上，直到前部模块3背侧上的两个法兰21止挡贴靠在从前面封闭纵梁19的法兰22上。在这个位置上，散热器框架11的构件，特别是前照灯灯座12沿垂直方向位于纵梁19的上方，这就是为什么要在前部模块3翻转以前将车身18定位在底盘模块2上的原因。因为通过叉架15和铰接销栓13的啮合，该前部模块3相对底盘模块2的运动自由度已被局限在一个唯一的转动自由度上，所以只用少数几个相宜地设置在两个法兰21， 22上的固定装置就足以将模块2，3持久地相互固定。图4以一个从斜前方和上面观察的立体图示出了该发动机框架14。发动机框架 14可以是一个整体铸造件，例如由铝压铸(制造)。在图4中示出了一个优选的扩展设计方案，其由于该发动机框架14而由多个构件组装而成，亦即两个由铝压铸制造的前端角件23，一个同样由铝压铸制造的后框架件M以及一个前横架25和两个纵架沈，它们优选同样由铝制造为挤压型材。该后框架件M具有两个向前突出的空心臂27，纵架沈形状配合地插入其中。端角件23具有在图中不可见的销榫，它们插入到架件25或沈的空腔中。 由纵架沈向外侧上方倾斜突伸出的触角状突起观以及后框架件M的突起四用于将发动机框架14固定到车身18的纵梁19上。如尤其从图5中端角件23的放大视图清晰可见的那样，该端角件23具有一个类似桁架的结构，其具有一个基板以及从这个基板垂直向上及向下伸出的、相互交叉的加强肋30。因为该基板在图5的视图中完全被隐没在一个最前面的加强肋30的后边，故其走向在图5中通过一条虚线31表示。从最前面的加强肋30伸出两个三角形的支承板32，它们本身之间固定一个铰接销栓13。因为支承板32如加强肋30那样垂直地定向，故基板31、 加强肋30、支承板32和铰接销栓13可以用一个简单的模具制成一个整体件，该模具的两个半模在制成的端角件脱模时垂直地、平行于加强肋30及支承板32地作分开运动。图6示出了前部模块3的立体图。散热器框架11以混合技术通过以下方式制造为一个整体件，即，一个基本上被深冲为成品散热器框架形式的薄壁板件为了加强刚性而用塑料注塑包封。在此，容纳在散热器框架11的一个中央开口中的散热器组件10包括一个发动机散热器33和一个空调设备-或压缩机散热器34。保险杠横梁9通过也被称为碰撞盒的变形元件35与散热器框架11的侧边架相连接。保险杠加强弓架36水平地在保险杠横梁9的下方延伸并通过两个大面积法兰37固定在散热器框架11上。图7示出了前部模块3右下角的放大视图。向下敞口的叉架15可直接固定在散热器框架11上、加强弓架36上或法兰37上。图8示出了处于组装状态下的底盘模块2的发动机框架14和前部模块3。散热器框架的内板通过深冲(工艺)而在大部分中具有弯曲的横截面，并且散热器框架11由此形成的中空背侧通过肋条38形成的网格结构加固，这些肋条38构成一个环绕散热器框架11 中央开口延伸的框架。支承保险杠横梁9和加强弓架36的法兰21从散热器框架11的这些以肋条加强的区域沿侧向伸出。图9示出了一个法兰21在保险杠横梁9高度上的背侧面。一个由弹性塑料构成的对中元件39包括一个基板，其在法兰21的前侧上固定于该法兰21和变形元件35之间， 还包括一个注塑的导引销栓40和一个卡扣钩41，它们贯穿通过一个在法兰21中设置的开口 42地向后方伸出。图10示出了发动机框架14，纵梁19的部分和前部标准部件3在它翻转到它最终位置以后的情形。散热器框架11的法兰21贴靠在从前侧封闭纵梁19的法兰22上。如从图11的放大视图中可看出的，对中元件39的导引销栓40和卡扣钩41已横穿法兰22的开口 43。卡扣钩41卡钩在法兰22的背侧上并因此将前部模块3锁定在所示位置上。在这个位置上法兰22的钻孔44与散热器框架11法兰21中的钻孔45相对齐(参见如图6，图 9)，因此借助安装到钻孔44，45中的螺栓就可以将前部模块3持久地固定在纵梁19上。这些螺栓的安装可以在汽车已经离开该装配站后实施，因此这个(装配站)在短时间后已经又可以为装配下一辆汽车使用了。图12示出了剖切前部模块3、发动机框架14的一个端角件23以及相互卡接之法兰21，22的垂直剖面示意图。在图12中可被清晰地看出端角件23与基本水平的基板31 和多个与基板31交叉的垂直加强肋30的结构，同样(可被看出的)有该散热器框架11水平架之弯曲的、背侧面敞口的并通过肋条38加强的横截面。这些相互接触的法兰21，22在图13中被放大描述。对中元件39沿垂直方向以及在汽车横向上保持间隙地卡接在法兰21 的开口 45中，并且当前部模块3翻转致使该导引销栓40及卡扣钩41的倾斜面46，47碰到开口 43的边缘上时而自动调适。因此尽管可能存在尺寸误差但也能确保卡扣钩41快速并可靠地卡接在开口 43的边缘上。图14示出了按照本发明第二设计方案的车身18之前部区域的立体图。按照这个设计方案，在车身18与前部模块3和底盘模块2被组装之前，保险杠横梁9通过变形元件 35安装在纵梁19的前端部上。图15示出了一个纵梁19和一个变形元件35之间的连接部分的放大视图。在布置于纵梁19和变形元件35之间的法兰22的一个朝车身内部伸出的边缘区域中可看出一个用于容纳(未在图14，15中示出的)前部模块3的卡扣钩的开口 43。一个从纵梁19的端部起向下方延伸的支承48构成一个使车身定位在底盘模块上的止挡。图17示出了第二设计方案之底盘模块2的发动机框架14与其上安装的前部模块 3的组合。前部模块3在它散热器框架11的底侧面上具有在图17中不可见的叉架，其如参考图4-图7描述的那样通过发动机框架的前部横架49抓握突出的铰接销栓。保险杠加强弓架36在这个设计方案中被安装在发动机框架14的横架49上并且支承一个从被固定在散热器框架11中的散热器组件10突出的空气导流板50。因此该前部模块3被稳定地固定在图17表示的位置上，同时对此不需要装配台1上的支承柱17。所以装配站的汽车类型特殊要求可被进一步减小。在空气导板50的侧边法兰上设置两个向上敞口的切槽51。这些切槽设置用于当车身18下降到底盘模块2上时容纳安装保险杠横梁9。 在图16的前视图中示出的散热器框架11具有一个大致呈梯形的结构造型，其是向上变窄的。这个形状使得底盘模块2或前部模块3与车身18的组装更加容易。附图标记清单
1-装配台
2-底盘模块
3-前部模块
4-前桥
5-后桥
6-减震支柱
7-发动机
8-油箱
9-保险杠横梁
10-散热器组件
11-散热器框架
12-灯座
13-铰接销栓
14-发动机框架
15-叉架
16-导引斜面
17-支承柱
18-车身
19-纵梁
20-发动机舱
21-法兰
22-法兰
端角件
24-框架件
25-横架
26-纵架
27-臂件
28-触角状突起
29-突起
30-加强肋
31-基板
32-支承板
33-发动机散热器
34-压缩机散热器
35-变形元件
36-保险杠加强
37-法兰
38-肋条
39-对中元件
40-导引销栓
41-卡扣钩
42-开口
43-开口
44-钻孔
45-钻孔
46-斜面
47-斜面
48-支架
49-横架
50-空气导流板
51-切槽
权利要求
1.一种用于装配汽车的方法，具有以下步骤a)将汽车的一个底盘模块( 和一个前部模块C3)的第一固定装置(13，15)在一个暂时位置中相互接合，b)将所述模块(2，3)与车身(18)接合直至所述底盘模块(2)到达其在车身(18)上的一个止挡位置中，c)然后使所述前部模块C3)围绕一个由相互接合的第一固定装置(13，15)所确定的轴线翻转到一个最终位置中，并且d)借助第二固定装置(39，46)将所述前部模块C3)固定在所述底盘模块( 上或车身 (18)上。
2.一种汽车，其具有一个底盘模块O)，一个前部模块(3)和一个车身(18)，其中，所述前部模块(3)、车身和底盘模块( 具有至少一个第一组和一个第二组配合作用的固定装置(13，15)，用于将该前部模块C3)固定到所述底盘模块( 上和/或车身(18)上，其特征在于第一组配合作用的固定装置(13，15)确定一个轴线，围绕它该前部模块(3)可相对所述底盘模块( 翻转到一个止挡位置中，在该位置中所述前部模块C3)通过第二组固定装置(39，46)被固定。
3.按权利要求2所述的汽车，其特征在于所述第一组固定装置(13,1 包括至少一个叉架(1 和一个被叉架(1 抓握的铰接销栓(13)。
4.按权利要求3所述的汽车，其特征在于在所述叉架(1 上形成一个导引斜面(16)。
5.按权利要求3或4所述的汽车，其特征在于所述铰接销栓(1 和叉架(1 通过所述前部模块( 相对于底盘模块( 的下降运动而相互接合。
6.按权利要求2至5之一所述的汽车，其特征在于所述底盘模块(2)包括一个承载结构(14)，该承载结构(14)的至少一部分03)通过成型方法制造，并且所述第一组固定装置中的一个固定装置(1 与这个部分成型为一个整体件。
7.按权利要求6所述的汽车，其特征在于所述承载结构(14)的部分03)包括一个基板(31)和从这个基板(31)沿脱模方向伸出的加强肋(30)，并且所述铰接销栓(1 被在脱模方向上定向的壁部(3 固定。
8.按权利要求6或7所述的汽车，其特征在于所述承载结构(14)包括挤压成形的架件(25，26)并且所述至少一个通过成型工艺制造的部分(23，24)是一个连接构件，其将至少两个架件(25，26)相连接。
9.按权利要求2至8之一所述的汽车，其特征在于所述第二组(39，46)配合作用的固定装置包括一个可弹性偏移的卡扣钩Gl)和一个倒棱(46)，在该倒棱06)处该卡扣钩Gl)卡接在止挡位置中。
10.按权利要求9所述的汽车，其特征在于所述第二组固定装置中的一个固定装置G6)设置在所述车身(18)上。
11.按权利要求10所述的汽车，其特征在于所述车身(18)的一个纵梁(19)在其前端部处通过一个法兰0 封闭并且所述第二组的固定装置G6)布置在该法兰0 上。
12.按权利要求2至11之一所述的汽车，其特征在于所述前部模块( 包括一个散热器组件(10)和一个围绕该散热器组件(10)延伸的散热器框架(11)。
13.按权利要求12所述的汽车，其特征在于所述散热器框架(11)至少部分地通过一个包覆塑料外壳的板件构成。
14.按权利要求12或13所述的汽车，其特征在于 所述前部模块( 还包括一个保险杠横梁(9)。
15.按权利要求12、13或14所述的汽车，其特征在于 所述散热器框架(11)的宽度从下往上地减小。
全文摘要
本发明涉及一种汽车，其具有一个底盘模块(2)、一个前部模块(3)和一个车身(18)，前部模块(3)、车身和底盘模块(2)具有至少一个第一和一个第二组配合作用的固定装置(13，15)以用于将前部模块(3)固定在底盘模块(2)上和/或车身(18)上。第一组配合作用的固定装置(13，15)确定一个轴线，围绕它前部模块(3)可相对底盘模块(2)翻转直至进入一个止挡位置，其中该前部模块(3)通过第二组固定装置(39，46)固定。
文档编号B62D65/02GK102343953SQ20111019318
公开日2012年2月8日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者尤多·米尔德纳 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司