CN101448696A - 机动车辆的车顶横梁件与上部中间立柱加强件之间的连接 - Google Patents
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Abstract
一种在上中间立柱加强件(2)与车顶横梁件(1)之间的连接使之能够为车身提供高度的机械抵抗性,特别是关于对车辆的侧面冲击。它主要利用位于上中间立柱加强件(2)之后的窗柱(3)的衬层。事实上,所述衬层包括突片(30)用于在连接区域(2C)中与所述加强件重叠,并且在该处被车顶横梁件(1)的端部覆盖。后者与窗柱衬层(3)之间的第一多个焊点组(6)提供了这两个构件之间的连接,而第二多个焊点组(8)提供了上中间立柱加强件(2)与窗柱衬层(3)之间的连接,它由与形成其他两个构件的材料不同的材料制成,从而能够形成多个高效焊接点。可应用于机动车辆。
Description
技术领域
本发明涉及乘用车类的机动车辆,其车体在车顶中间具有至少一个车顶横梁件,它与两个在车辆两个侧门之间的中间立柱上支撑件相连。
它具体地涉及车体的机械强度并且间接地涉及车辆乘客的安全。
背景技术
为私人使用而设计的一般类型的车辆,如轿车的车体或车体外壳通常在车辆的每一侧包括中间的车体外壳侧立柱,它位于该车辆的前门和后门之间。这一元件连接多个车顶元件,特别是车顶横梁件以及在该车辆每一侧位于两个车门上方的、并且如果需要可称作“侧车顶横轨”的一种顶部边侧结构。
图1示出了这些主要元件以及它们的连接。因此,一方面,该车顶横梁件1附着在车身壳体的侧立柱上,更确切地说是附着在中间立柱上支撑件2上以及侧车顶横轨3上。此外,应当指出,存在一个窗柱衬层(图1未示出),它主要位于中间立柱上支撑件2之后并且部分地位于侧车顶横轨3之后。
车辆的车身制造商们一直关注的事情之一就是为车身提供最佳的机械强度来对抗冲击,特别是在车辆同一侧的前后两个门之间、在侧立柱处对抗车身所遭受的侧面冲击。为此,车顶横梁件1与两个侧立柱中每一个的连接,特别是同与它们关联的中间立柱上支撑件的连接,对于抵抗侧面冲击的这些强度特性而言至关重要。确切地说,这一机械节点必须使之能够将约两吨的相当大的力从中间立柱上支撑件2传送到车顶横梁件1,因此有必要提供一种无疵的连接质量,特别是关于多个点焊处。这一连接所形成的机械节点因而是许多机械强度研究的主题。
而且,在多数情况下,分别构成车顶横梁件1与中间立柱上支撑件2的材料通常是相同或者基本上相同的,例如一种钢材,像22MMB5,也就是说具有高弹性极限。实际上,这两个部件必须配备有非常高的弹性极限、大约为1200Mpa,并且必须非常刚性地连接,例如通过焊接。机动车辆制造商们在将由这种非常高弹性极限的钢材所制造的两个部件焊接在一起时具有很大的困难。
因此,本发明的目的是通过提出一种连接来克服这一缺点,它使之能够将由同一种高机械强度的金属所制成的两个部件连接在一起。
发明内容
因此,本发明的目的是一种在轿车型机动车辆的车体外壳的车顶横梁件与中间立柱上支撑件之间的连接,包括:
-中间立柱上支撑件,它基本上垂直并且侧向地放置在车体外壳之中且由第一确定材料构成;
-车顶横梁件,它在车体外壳的顶端部分之中水平且横向地放置,由同一种第二确定材料构成,并且必须在每一端上以刚性的方式连接到每个中间立柱上支撑件的顶端部分;和
-窗柱衬层,它被放置在中间立柱上支撑件的内部,并且由第三确定材料构成。
根据本发明,所述车顶横梁件与所述中间立柱上支撑件的连接是借助于所述窗柱衬层、由该车顶横梁件与窗柱衬层之间的第一焊点组以及该窗柱衬层与中间立柱上支撑件之间的第二焊点组来实现的。
在本发明的所设想的实施例中,所述第一和第二确定材料是类似于22MMB5类型的具有非常高弹性极限的钢材。
在本发明的同一优选实施例中,所述第三确定材料是另一种高弹性极限的钢材,其不同于所述第一和第二确定材料。
在根据本发明的连接的优选实施例中,其具有用于部分地覆盖所述中间立柱上支撑件的连接区域的舌部,以便由所述车顶横梁件覆盖。
在此情形下,所述第一焊点组位于所述舌部的两侧,所述窗柱衬层位于所述中间立柱上支撑件之后。
优选地,所述第二焊点组产生于所述舌部覆盖所述中间立柱顶撑的位置上。
优选地,为了使得所述窗柱衬层能够通过其舌部来插入所述车顶横梁件与所述中间立柱上支撑件之间,后者具有一个凹陷部分。
附图说明
参考附图,通过阅读以下描述,将会更好地理解本发明及其不同的技术特征,其中:
-图1示出了根据本发明的连接在机动车辆车身外壳中的位置;
-图2示出了根据本发明的连接的细节;
-图3示出了根据本发明的用在该连接中的窗柱衬层;和
-图4示出了根据本发明的安装在连接中的所有的不同部件。
具体实施方式
图2详细示出了借助于窗柱衬层3由中间立柱上支撑件2与车顶横梁件1的连接所构成的机械节点。
已示出中间立柱上支撑件2具有水平部分2A,它沿着侧车顶横轨相对于车辆的轴线纵向地延伸。其基本垂直的下部2B在车辆同一侧面的两个门之间延伸。这两个部分的连接构成连接区域2C,在其上形成与车顶横梁件1的连接。
车顶横梁件1表示为覆盖中间立柱上支撑件2的这两部分(水平部分2A以及垂直部分2B)的连接区域2C的上部。而且,窗柱衬层3由直的侧面部分3A表示,并且被置于中间立柱上支撑件2之下;这就是它在图2中不很明显的原因。尽管如此,覆盖连接区域2C与中间立柱上支撑件2的上部的舌部30与车顶横梁件1的末端重叠。事实上,舌部30被放置在车顶横梁件1与中间立柱上支撑件2之间。该舌部因此是与形成该窗柱衬层的金属板相分离的一个部分。
第一焊点组6(在这一实例中是图中的3个焊点)形成于窗柱衬层3与中间立柱上支撑件2的连接区2C之间的连接区2C外围中的在部30的两侧。在图2中,第一焊点6中的两个显示在车顶横梁件1上,但是事实上在中间立柱上支撑件2与窗柱衬层3之间形成焊接。实际上,离开舌部30的窗柱衬层3位于中间立柱上支撑件2之后,并因此在图2中不可见。另一方面,这些第一焊点6中的两个被车顶横梁件1的端部覆盖。因此,第一焊点组6提供了中间立柱上支撑件2与窗柱衬层3之间的机械连接。
第二焊点组8(在这一实例中是图2中的六个焊点)被实现在车顶横梁件1与窗柱衬层3之间。它们在舌部30覆盖中间立柱上支撑件2的连接区域2C上部的位置处聚集在一起。因此,它们提供了车顶横梁件1、窗柱衬层3以及中间立柱上支撑件2之间的机械连接。
因此,借助于窗柱衬层3,具体地说是借助于其舌部30,使用了一个中介零件,它由与构成车顶横梁件1与中间立柱上支撑件2的材料不同的材料构成,以便通过具有良好质量的焊点6和8来传递力,这是因为使用了两种不同的材料,即在根据本发明的连接的推荐实施例中的22MMB5型的具有非常高弹性极限的钢材以及另一种具有高弹性极限的钢材。实际上,所述窗柱衬层是由另一种高弹性极限的钢材制成,但是基本上不同于构成另外两个构件所使用的钢材以实现高效的焊接。
因此,这些焊点6和8满足在冲击情况下无断裂的条件。此外,限制了“剥脱”现象,并且有可能仅与第二焊点8中的两个有关。因此,即使在最不利的侧面冲击的情况下,这个连接也是牢固的。
图3详细示出了窗柱衬层3,在此说明的实施例中,它由两个部件制成:水平的上窗柱衬层3A和垂直的窗柱衬层3B。该水平的上窗柱衬层3A位于车辆底部的上纵向弦线(也就是说侧车顶横轨)的后面,而垂直部分3B是在中间立柱之后。水平部件3A的中心部分包括舌部30,它相对于水平窗柱衬层的水平部件3A的整体形成轻微的突出。这样,舌部30略微突出并且能够在其连接区域(图2中标为2C)中部分地覆盖中间立柱上支撑件2。应当指出,中间立柱上支撑件2必须具有轻微的凹陷以使得所述舌部容纳于所述连接区域上。两个侧部凹口31使之能够在窗柱衬层3的水平部件3A的总体型材中构成舌部30。
图4显示了一次制成的整个连接。在图4中,由其水平部分3A与其垂直部分3B所形成的窗柱衬层3与中间立柱支撑件2相重叠,该支撑件在舌部30之外处覆盖它。车顶横梁件1部分地覆盖中间立柱2的主要支撑件的连接区域30。
Claims (7)
1.一种在机动车辆的车体外壳的车顶横梁件(1)与中间立柱上支撑件(2)之间的连接,包括:
-中间立柱上支撑件(2),其相对于所述车体外壳而基本上垂直地且侧向地放置并且由第一确定材料构成;
-车顶横梁件(1),其在所述车体外壳的上部中基本上水平且横向地放置,由第二确定材料构成,并且刚性地连接到所述中间立柱上支撑件(2)的上部;和
-窗柱衬层(3),其被置于所述中间立柱上支撑件(2)的内侧,并且由第三确定材料构成,
其特征在于,所述车顶横梁件(1)与所述中间立柱上支撑件(2)的连接是借助于所述中间立柱上支撑件(2)与所述窗柱衬层(3)之间的第一焊点组(6)以及所述窗柱衬层(3)与所述车顶横梁件(1)之间的第二焊点组(8)来实现的。
2.如权利要求1所述的连接,其中,所述第一和第二确定材料是具有非常高的极限以及22MMB5型的第二弹性的钢材。
3.如权利要求2所述的连接,其特征在于,所述第三确定材料是与所使用的第一和第二材料不同的一种非常高的弹性极限的钢材。
4.如权利要求3所述的连接,其特征在于,所述窗柱衬层(3)具有舌部(30),该舌部用于部分地覆盖所述中间立柱上支撑件(2)并且被所述车顶横梁件(1)的端部所覆盖。
5.如权利要求4所述的连接,其特征在于,所述第一焊点组(6)形成于所述舌部(30)的两侧,所述窗柱衬层(3)位于所述中间立柱上支撑件(2)之后以产生所述第二焊点组(8)。
6.如权利要求5所述的连接,其特征在于,所述第二焊点组(8)产生于所述舌部(30)覆盖所述中间立柱上支撑件(2)的位置。
7.如权利要求4所述的连接,其特征在于,所述中间立柱上支撑件(2)具有凹陷以使得所述窗柱衬层(3)借助于其舌部(30)而容纳于所述中间立柱上支撑件(2)与所述车顶横梁件(1)之间。
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