本发明涉及一种车辆车身，带有车身柱(3)、尤其B柱，其具有承载安全带系统(19)的功能元件(20,21,23,24)和/或柱挡衬(17)的模块支架(9)。模块支架(9)是与车辆车身(50)分离的预装配单元(VM)的组成部分，功能元件(20,21,23,24)和/或柱挡衬(17)预装配在预装配单元中。模块支架(9)根据组装过程步骤(ZSB)接合到车身柱(3)的至少一个柱侧的连结部位(S)处。为了简化组装过程步骤(ZSB)，模块支架(9)和车身柱(3)具有定位辅助(P)，借助于其可将模块支架(9)位置正确地预定位在连结位置、尤其旋拧位置(SP)中，在该位置中模块支架(9)可接合到车身柱(3)处。
1.一种车辆车身，带有车身柱(3)，其具有模块支架(9)，所述模块支架承载安全带系统(19)的功能元件(20,21,23,24)和/或柱挡衬(17)，其特征在于，所述模块支架(9)是与所述车辆车身(50)分离的预装配单元(VM)的组成部分，所述功能元件(20,21,23,24)和/或所述柱挡衬(17)预装配在所述预装配单元中，并且所述模块支架(9)根据组装过程步骤(ZSB)接合到所述车身柱(3)的至少一个柱侧的连结部位处，并且为了简化所述组装过程步骤(ZSB)，所述模块支架(9)和所述车身柱(3)具有定位辅助(P)，借助于所述定位辅助所述模块支架(9)能够位置正确地预定位在旋拧位置(SP)中，在其中所述模块支架(9)能够接合到所述车身柱(3)处。
2.根据权利要求1所述的车辆车身，其特征在于，所述车身柱(3)是B柱。
3.根据权利要求1所述的车辆车身，其特征在于，所述模块支架(9)与所述车身柱(3)进行螺旋连接(S)，并且所述模块支架(9)借助于所述定位辅助(P)位置正确地预定位在所述旋拧位置(SP)中，在其中所述模块支架(9)在形成所述螺旋连接(S)的情况下能够旋拧到所述车身柱(3)处。
4.根据权利要求1‑3中任一项所述的车辆车身，其特征在于，所述定位辅助(P)是滑槽引导部，在其中这两个接合搭配件、也就是说所述预装配单元(VM)的模块支架(9)和所述车身柱(3)中的第一接合搭配件具有定位栓(55)，其与第二接合搭配件的定位滑槽(49)共同作用成使得通过将所述模块支架(9)松动地挂入所述车身柱(3)中实现预定位。
5.根据权利要求1‑3中任一项所述的车辆车身，其特征在于，所述车身柱(3)在组装状态中由车辆内部的板材内部件(9)和由车辆外部的板材外部件(11)来构建，它们形成带有在车辆竖向(z)上大致闭合的空心型材(13)的板材空心支架(12)。
6.根据权利要求5所述的车辆车身，其特征在于，所述板材内部件(9)是所述预装配单元(VM)的模块支架。
7.根据权利要求5所述的车辆车身，其特征在于，所述板材外部件(11)具有在车辆横向(y)上车辆外部的型材底部(27)，其在型材棱边(29)处向车辆内部过渡到前型材侧翼(31)中和到后型材侧翼(33)中。
8.根据权利要求7所述的车辆车身，其特征在于，所述板材内部件(9)具有车辆内部的型材底部(39)，其在车辆纵向(x)上向前和/或向后延长有从此弯曲的边缘法兰(41)。
9.根据权利要求8所述的车辆车身，其特征在于，所述模块支架(9)与所述车身柱(3)进行螺旋连接(S)，并且所述模块支架(9)借助于所述定位辅助(P)位置正确地预定位在所述旋拧位置(SP)中，在其中所述模块支架(9)在形成所述螺旋连接(S)的情况下能够旋拧到所述车身柱(3)处，为了实现所述螺旋连接(S)，所述板材内部件‑边缘法兰(41)和板材外部件‑型材侧翼(31,33)以其螺旋孔(43)彼此相叠对准，并且螺栓(45)被引导通过所述螺旋孔(43)，并且/或者所述螺旋连接的旋拧轴线大约在所述车辆纵向(x)上取向。
10.根据权利要求8所述的车辆车身，其特征在于，所述定位辅助(P)是滑槽引导部，在其中这两个接合搭配件、也就是说所述预装配单元(VM)的模块支架(9)和所述车身柱(3)中的第一接合搭配件具有定位栓(55)，其与第二接合搭配件的定位滑槽(49)共同作用成使得通过将所述模块支架(9)松动地挂入所述车身柱(3)中实现预定位，所述定位栓(55)从所述板材外部件‑型材侧翼(31,33)的基面伸出且具有扩宽的栓头(57)，并且所述栓头(57)与所述板材外部件‑型材侧翼(31,33)的基面间隔了净环形缝隙(r)。
11.根据权利要求10所述的车辆车身，其特征在于，所述净环形缝隙(r)尺寸设定成大于所述板材内部件‑边缘法兰(41)的板材厚度，所述定位滑槽(49)构造在所述板材内部件‑边缘法兰处。
12.根据权利要求10所述的车辆车身，其特征在于，所述定位滑槽(49)具有在接合方向(F)上敞开的插入区段(52)，并且所述插入区段(52)从所述板材内部件‑边缘法兰(41)的裁剪棱边(44)延伸了横向偏移(Δy)直至横向止挡棱边(46)。
13.根据权利要求12所述的车辆车身，其特征在于，所述定位滑槽(49)的插入区段(52)在弯曲部处过渡到竖直的滑槽轨道(53)中，其向车辆上部延伸了高度偏移(Δz)直至上面的竖向止挡棱边(59)。
14.一种用于组装根据权利要求1‑13中任一项所述的车辆车身的方法。
车辆车身
技术领域
[0001] 本发明涉及一种根据本发明的车辆车身以及一种根据本发明的用于组装车辆车身的方法。
背景技术
[0002] 机动车的B柱在竖直方向上在车辆的车顶结构与侧门槛之间延伸。B柱一方面用于加固车辆车身的侧面结构。另一方面在B柱中装配有附装件(Anbauteil)，例如带反应器(Gurtreaktor)等。此外，B柱限制机动车的前门上车(Einstieg)和必要时后门上车。为了提高在侧面碰撞情况中的侧面碰撞强度，在B柱的空心型材中集成有强化板件，其抵抗B柱的由事故引起的变形进入车辆内部空间中。
[0003] 这种类型的车身柱、尤其B柱由车辆内部的板材内部件(Blechinnenteil)和由车辆外部的板材外部件(Blechaussenteil)来构建，由此形成带有在车辆竖向上伸延的以及在横截面中闭合的空心型材的空心支架。在车身柱的板材内部件处可装配安全带系统的功能元件和/或柱挡衬(Saeulenverkleidung)。
[0004] 在传统的装配顺序中，将车辆内部的板材内部件经由激光和/或点焊焊接在已安装在车辆车身中的车辆外部的板材外部件的接合法兰处。将组装的车辆车身输送给涂漆过程步骤。在涂漆过程步骤之后将车辆车身输送给装配线，装配线具有在生产方向上依次布置的工位，在其中相应装配安全带系统的部件(例如带反应器、带转向部(Gurtumlenkung)、带高度调节部、带端扣(Gurtendbeschlag)等)以及柱挡衬。带部件的装配以手动安装(Handeinbau)进行。对此为了手动安装，工人以在人类工程学上不利的身体姿势处于车辆车身的车辆内部空间中。因此，该装配对于工人来说与提高的工作耗费相联系以及在人类工程学上不利。
[0005] 由文件WO 01/70557 A1已知一种用于装配在车辆结构处的结构元件，在其中B柱具有承载的支架元件，在其处可装配挡衬件以及安全带系统的功能元件。由文件EP 1 265 777 B1已知一种用于装配在车辆结构处的结构元件。由文件EP 1 316 484 A1和由文件EP
0 730 536 B1已知用于车辆的另外的车身结构。由文件DE 10 2007 045 143 A1已知一种加工‑或生产设备。由文件DE 101 60 885 A1已知一种用于制造车辆车身的方法。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种车辆车身以及一种用于制造车辆车身的方法，其与现有技术相比以减少的生产时间实现以及对于在车辆制造工厂中的工人来说在人类工程学上更有利。
[0007] 该目的通过本发明来实现。本发明的优选的改进方案在说明书中公开。
[0008] 根据本发明，安全带系统的功能元件以及柱挡衬的装配不再在已组装完成的车身柱中进行。而是根据本发明提供模块支架(Modultraeger)。模块支架是与车辆车身分离的预装配单元的组成部分，功能元件和/或柱挡衬预装配在预装配单元中。在组装过程步骤中将模块支架接合到车身柱的至少一个柱侧的连结部位处。为了简化组装过程步骤，模块支架和车身柱具有定位辅助。借助于定位辅助可将模块支架位置正确地预定位在连结位置中、尤其在旋拧位置中，在其中模块支架可接合到车身柱处。
[0009] 提供根据本发明的定位辅助尤其在全自动化的组装过程步骤(在其中借助于机器人来执行组装过程步骤)中是有利的。在该情况中，组装过程步骤可划分成输送子步骤、预定位子步骤和装配子步骤。在输送子步骤中，机器人将预装配单元引导至车身柱。在预定位子步骤中，将预装配单元(也就是说其模块支架)在车身柱处位置正确地预定位到旋拧位置中。接下来在装配子步骤中将还松动地预定位的模块支架与车身柱旋拧。例如，输送子步骤和预定位子步骤可借助于输送机器人来执行。反之，装配子步骤可借助于与此分离的旋拧机器人来执行。
[0010] 在技术上实现时，模块支架能够带到可与车身柱螺旋连接。在该情况中，借助于定位辅助将模块支架位置正确地预定位在旋拧位置中，在其中模块支架可在形成螺旋连接的情况下旋拧到车身柱处。
[0011] 鉴于无缺陷的预定位，定位辅助可实现为滑槽引导部(Kulissenfuehrung)。在滑槽引导部中这两个接合搭配件(Fuegepartner)中(也就是说模块支架和车身柱中)的第一接合搭配件可具有定位栓，其与第二接合搭配件的定位滑槽共同作用。预定位例如可通过将模块支架松动地挂入车身柱中实现。
[0012] 车身柱在组装状态中优选地由车辆内部的板材内部件和由车辆外部的板材外部件来构建。板材内部件和板材外部件形成带有在车辆竖向上大致闭合的空心型材的板材空心支架。在一优选的实施变体中，板材内部件可直接形成预装配单元的上面所提及的模块支架。
[0013] 板材外部件的构件几何结构可实施如下：如此板材外部件可具有在车辆横向上车辆外部的型材底部(Profilboden)，其在(在车辆竖向上延伸的)型材棱边(Profilkante)处向车辆内部过渡到前型材侧翼(Profilflanke)中和到后型材侧翼中。板材内部件可具有车辆内部的型材底部，其遮盖板材外部件的空心型材并且在车辆纵向上向前和向车辆后部延长有至少一个边缘法兰(Randflansch)。
[0014] 为了实现螺旋连接，板材内部件‑边缘法兰和板材外部件‑型材侧翼中的一个能够以其螺旋孔彼此相叠对准。可引导螺栓通过螺旋孔，其螺旋轴线可大约在车辆纵向上取向。
[0015] 特别在板材内部件和板材外部件的上面所提到的构件几何结构中，定位辅助可实现如下：如此定位栓能够以横截面较小的栓杆从板材外部件‑型材侧翼的基面伸出且具有扩宽的栓头。栓头可与板材外部件‑型材侧翼的基面间隔了一净环形缝隙。鉴于易于操作的、简单的预定位，该净环形缝隙可尺寸设定得大于板材内部件‑边缘法兰的板材厚度，定位滑槽构造在板材内部件‑边缘法兰处。
[0016] 为了简单的预定位，定位滑槽可具有在接合方向上敞开的插入区段。定位滑槽的插入区段可从板材内部件‑边缘法兰的裁剪棱边(Beschnittkante)出发延伸一横向偏移直至横向止挡棱边。此外，定位滑槽的插入区段可在弯曲部处过渡到竖直的、线性的滑槽轨道。其可向车辆上部延伸一高度偏移直至上部的竖向止挡棱边。
[0017] 以该方式得到大约钩形的定位滑槽。在组装过程步骤中，首先将板材内部件如此接合到板材外部件处，使得板材外部件‑定位栓被引导通过定位滑槽的插入区段直至到达横向止挡棱边。板材内部件‑定位滑槽的开口边缘区域处于在栓头与板材外部件‑型材侧翼的基面之间的环形缝隙中。随着到达横向止挡棱边，使板材内部件下沉，从而将板材外部件‑定位栓沿着横向止挡棱边通过竖直的滑槽轨道来引导直至到达竖向止挡棱边。以该方式实现板材内部件在车辆横向上和在车辆竖向上的预定位。
[0018] 组装过程步骤可并入用于制造车辆车身的过程链(Prozesskette)中，其构造如下：因此在过程技术上可在组装过程步骤之前进行第一涂漆过程步骤，在其中将车辆车身(还不带板材内部件)涂漆。与此独立地进行第二涂漆过程步骤，在其中将板材内部件作为单独的构件来涂漆。接下来使涂漆的板材内部件在预装配过程步骤中装备有安全带系统的功能元件和/或柱挡衬。紧接于此，将如此形成的预装配单元在组装过程步骤中接合到车身柱的车身侧的板材外部件处。
附图说明
[0019] 接下来根据附图来说明本发明的实施例，其中：
[0020] 图1以带有部分剖切的侧视图示出了双轨迹车辆，
[0021] 图2示出了以从车辆内部空间出发的观察方向对B柱的放大的侧剖视图，[0022] 图3a单独示出了B柱的空心支架，也就是说其中拆卸了预装配单元，[0023] 图3b单独示出了B柱的预装配单元，也就是说不带B柱的空心支架，[0024] 图4和图5相应示出了穿过B柱的剖示图，
[0025] 图6至图9相应示出了图示，根据其来说明用于装配B柱的装配顺序，以及[0026] 图10至图14示出了视图，根据其来说明定位辅助。
具体实施方式
[0027] 在图1中示出了机动车，在其中在车辆纵向x上在中间的车辆区域中以部分剖切突出了车辆车身的侧壁组件。车辆车身具有侧门槛1。侧壁组件的B柱3在车辆纵向x上布置在A柱5之后并且在车辆竖向z上将门槛1与车辆车身的车顶结构7连接。B柱3一方面用于加固车辆车身而另一方面用于容纳附装件，例如卷带器(Gurtaufroller)等。
[0028] 在图2中，在B柱3的虚线所示的板材空心支架12处装配有柱挡衬17以及安全带系统19。安全带系统19在图2中具有用于安全带25的底部侧的带端扣(Endbeschlag)21、带转向器(Gurtumlenker)24(图3b)以及卷带器23和高度可调的转向扣(Umlenkbeschlag)23。
[0029] B柱3的空心支架12的板材内部件9是与车辆车身50(图1或图9)分离的预装配单元VM的组成部分，如其在图3b中所示。在预装配单元VM中可预装配上述带功能元件20,21,23,24以及柱挡衬17。将如此形成的预装配单元VM在组装过程步骤ZSB(图9)中接合到安装在车辆车身50中的板材外部件11处。
[0030] 接下来根据图2至图5来说明B柱3的构造。因此，B柱在图2或图3中具有已提及的空心支架12。其根据图4或图5由车辆内部的板材内部件9和车辆外部的板材外部件11来构建。由板材内部件9和由板材外部件11所形成的空心支架12限制在车辆竖向z上伸延的以及在横截面中大致闭合的空心型材13。在空心型材13内，强化板件15在车辆竖向z上延伸。在板材内部件9中根据图3构造有装配开口6,8，在其中可相应定位带收缩器(Gurtretrakter)20和带转向器24。此外，板材内部件9在图3a中具有装配面10用于安装高度可调的带转向器
23。
[0031] 如从图4或图5进一步得出的那样，B柱3的板材外部件11构造有在车辆横向y上车辆外部的型材底部27，其在型材棱边29处向车辆内部相应过渡到前型材侧翼31中和到后型材侧翼33中。边缘法兰35从这两个型材侧翼31,33相应向车辆前部和向车辆后部伸出。板材内部件9具有车辆内部的型材底部39，其遮盖空心型材13并且其在车辆纵向x上向前和车辆后部相应延长有旋拧法兰41。其在图4或图5中在螺旋连接部位S处与板材外部件11旋拧。螺旋连接S中的每个实施为双重旋拧(Doppelverschraubung)。
[0032] 为了实现这样的螺旋连接S，板材内部件9的相应的旋拧法兰41以及板材外部件11的型材侧翼31,33中的一个以其螺旋孔43彼此相叠对准，亦即在中间放置强化板件15的情况下。由此形成三层结构(Dreilagenaufbau)，螺栓45引导通过其螺旋孔43。螺栓45的旋拧轴线在图4或图5中大约在车辆纵向x上取向。板材内部件9的旋拧法兰41在图4或图5中在中间放置强化板件15的情况下接合到这两个板材外部件‑型材侧翼31,33的内侧处。与此相对，板材外部件11的边缘法兰35相对于板材内部件9无连结。
[0033] 为了螺旋连接S，在内侧在板材内部件9的相应的旋拧法兰41处焊接有焊接螺母47，螺栓45与其旋拧。因此，在图4或图5中板材外部件‑型材侧翼31、板材内部件‑旋拧法兰
41和强化板件15以三层结构在焊接螺母47与螺栓45的栓头之间相互张紧。
[0034] 在图5中，板材内部件9的车辆内部的型材底部39从板材外部件11的这两个边缘法兰35向车辆内偏移了横向偏移Δy。以该方式在空心型材13内提供了增大的结构空间，以将带收缩器20定位在其中，如在图8中所示。
[0035] 接下来根据图6至图9来说明用于组装在图2中所示的车身结构的装配顺序：因此，在图9中首先提供车辆车身50(还不带板材内部件9)。车辆车身50在第一涂漆过程步骤L1中被涂漆。与此分离地进行第二涂漆过程步骤L2，在其中将还未装备的板材内部件9作为单独的构件涂漆。在图9中，在第二涂漆过程步骤L2之后执行预装配过程步骤V。在预装配过程步骤V中将安全带系统19的功能元件连同柱挡衬17预装配在涂漆的板材内部件9处，亦即在形成在图3b中所示的预装配单元VM的情况下。在预装配之后，将板材内部件9在组装过程步骤ZSB中接合到车辆车身50处。该接合过程不是通过焊接连接、而是借助于在图4和图5中所示的螺旋连接S(也就是说双重旋拧)进行，从而避免损坏已涂漆的板材表面。
[0036] 根据图10至图14来阐述定位辅助P，其简化组装过程步骤ZSB。借助于定位辅助P将板材内部件9位置正确地预定位在旋拧位置SP中(图11或图14)，在其中可将板材内部件9在形成前述螺旋连接S的情况下旋拧在板材外部件11处。
[0037] 定位辅助P在图12或图13中在板材外部件11的型材侧翼33处具有定位栓55，其以横截面较小的栓杆56(图10或图12)从型材侧翼33的基面在车辆纵向x上伸出且具有扩宽的栓头57。其与板材外部件‑型材侧翼33的基面间隔了净环形缝隙r。定位栓55与构造在旋拧法兰41中的定位滑槽49共同作用。定位滑槽49在图10或图12中具有在(在车辆横向y上取向的)接合方向F上敞开的插入区段52。定位滑槽49的插入区段52从板材内部件‑边缘法兰41的裁剪棱边44(图12)出发延伸了横向偏移Δy(图12)直至横向止挡棱边46。此外，插入区段52在弯曲部处过渡到竖直的滑槽轨道53中。其向车辆上部延伸了高度偏移Δz(图10或图
12)直至上部的竖向止挡棱边59。
[0038] 以该方式得到大约钩形的定位滑槽49。在组装过程步骤ZSB中，首先将板材内部件9如此接合到板材外部件11处，使得板材外部件‑定位栓55被引导通过定位滑槽49的插入区段52直至到达横向止挡棱边46。板材内部件‑定位滑槽49的开口边缘区域处于在栓头57与板材外部件‑型材棱边33的基面之间的环形缝隙r中。随着到达横向止挡棱边46，使板材内部件9下沉(参见图11或图14中的箭头)。在下沉过程中将板材外部件‑定位栓55沿着横向止挡棱边46、沿着横向止挡棱边46以及以较小的孔隙引导直至竖向止挡棱边59。以该方式，板材内部件9关于板材外部件11不仅在车辆横向y上而且在车辆竖向z上位置正确地预定位。
[0039] 附图标记清单
[0040] 1 门槛
[0041] 3 B柱
[0042] 5 A柱
[0043] 6 用于带转向器的装配开口
[0044] 7 车顶结构
[0045] 8 用于带收缩器的装配开口
[0046] 9 板材内部件
[0047] 10 装配面
[0048] 11 板材外部件
[0049] 13 空心型材
[0050] 15 强化板件
[0051] 17 柱挡衬
[0052] 19 安全带系统
[0053] 20 带收缩器
[0054] 21 端扣
[0055] 23 高度可调的转向扣
[0056] 24 带转向器
[0057] 25 安全带
[0058] 27 型材底部
[0059] 29 型材棱边
[0060] 31 前型材侧翼
[0061] 33 后型材侧翼
[0062] 35 边缘法兰
[0063] 39 板材内部件的型材底部
[0064] 41 旋拧法兰
[0065] 43 螺旋孔
[0066] 44 裁剪棱边
[0067] 45 螺栓
[0068] 46 横向止挡棱边
[0069] 47 焊接螺母
[0070] 49 定位滑槽
[0071] 50 车辆车身
[0072] 51 螺旋孔
[0073] 52 插入区域
[0074] 53 滑槽轨道
[0075] 55 定位栓
[0076] 56 栓杆
[0077] 57 栓头
[0078] 59 竖向止挡棱边
[0079] r 环形缝隙
[0080] P 定位辅助
[0081] S 螺旋连接
[0082] C 夹持连接
[0083] L1,L2 涂漆过程步骤
[0084] ZSB 组装过程步骤
[0085] V 预装配过程步骤
[0086] FR 行驶方向
[0087] VM 预装配单元
[0088] F 接合方向。
