CN101720292B - 机动车车身承载结构构造方法及其所构造的承载结构 - Google Patents

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Abstract

一种承载结构(1)，包括具有多个挤压成型构件(11-33，37)的框架(2)，其具有基本上呈箱形的横截面，并直接地或通过结合构件(19，24)连接在一起。该框架(2)仅包括：第一类型(A)挤压构型，其具有上壁(3)，外侧壁(4)，内侧壁(5)和底壁(6)，并且其中上壁(3)形成突出于外侧壁(4)的侧向翼片(3a)，外侧壁又形成向下突出于底壁(6)的下翼片(4a)；内侧向翼片(5a)从内侧壁(5)和/或底壁(6)延伸，并位于基本上低于上壁(3)所在平面的平面内；和第二类型(B)挤压构型，其具有基本上呈矩形的横截面，它的一个壁(8)延伸形成两个在相对两侧突出的纵向翼片(8a，8b)；第一类型(A)挤压构型用于形成风挡开口(12)的侧柱(11)，和机动车车顶的纵向侧构件(13)，并且第二类型(B)挤压构型用于形成框架(2)的所有其余部分。

Description

机动车车身承载结构构造方法及其所构造的承载结构
技术领域
本发明涉及机动车车身的承载结构的构造方法。
更具体地，本发明涉及制造承载结构的方法，该承载结构包括框架组件，该框架组件包括多个挤压成型构件；所述多个挤压成型构件，其材质例如为轻金属合金，具有基本上呈箱形的横截面，直接地或通过结合构件连接在一起。
背景技术
例如欧洲专利EP 0146716B1和国际专利申请WO-96/27518公开了这种方法。
在这些现有文献中所描述的已知方法需要使用大量不同类型的挤压成型构件，这些成型构件的制造要求相应地使用大量挤压设备。而且，这些大量不同类型的挤压成型构件的相互连接要求提供和使用大量不同的结合构件。所有这些使得上述方法的实施变得相当复杂和高成本，整体上更像是定制的组件而不是适合工业生产的方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于机动车车身的承载结构，及其构造方法，这使得克服现有方法的上述缺点成为可能。
根据本发明，上述目的和本发明的其它目的通过承载结构及其构造方法实现，该承载结构的重要特征限定在所附的权利要求1中，且该构造方法的主要特征限定在权利要求10中。
本发明的其它优点和特征将通过下面的参照附图所给出的具体描述而变得清楚，所述附图仅以非限制性实施例的方式给出，其中：
附图说明
图1是说明根据本发明的用于机动车车身的承载结构的立体图；
图2是安装于图1所示的承载结构中的框架的立体图；
图3和4是根据本发明所使用的仅有的两种类型挤压构型的立体图；
图5是图2中V所指示的位于通过结合构件连接在一起的挤压构型间的连接或结点的局部分解立体图；
图6是位于图2中VI所指示的结点处的，挤压构型间的直接连接的立体图；
图7是图2中沿VII-VII线的横截面视图；
图8是图2中VIII所指示的构型间的接合的准正视立体图；而且
图9示出的是位于构造在承载结构朝前部位中的挤压构型间的且由图2中IX指示的两个接合。
具体实施方式
在附图1中，标记1指示根据本发明所构造的机动车车身的承载结构的整体。
承载结构1包括框架2，其在图2中单独示出，框架2由多个挤压成型构件构造而成，这些构件优选为轻金属合金材质，并具有基本上呈箱形的横截面。
根据本发明，框架2仅利用第一和第二类型的挤压构型组装而成，所述第一和第二类型的挤压构型通常分别由字母A和B指示(具体参见附图3和4)。
参照附图3，第一类型或A类型的挤压构型，具有上壁3，外侧壁4，内侧壁5和底壁6。在所示出的实施例中，底壁6是弯曲的且向外突出。
A类型构型的上壁3形成突出于外侧壁4的侧向翼片3a，而外侧壁4又形成向下突出于底壁6的下翼片4a。
在附图3中，标记5a指示A类型构型的内侧向翼片，该翼片从内侧壁5和底壁6间的接合点出发在水平面内延伸，该水平面基本上低于上壁3所在的水平面。内侧向翼片5a也可以从内侧壁5或底壁6的中间部分起延伸。
参照附图4，第二类型或B类型的挤压构型，具有基本上呈矩形的横截面，带有两个较大壁7和8，以及两个较小壁9和10。较大壁8侧向延伸形成两个从相对两侧突出的纵向翼片8a和8b。
在本说明书中，以及在后面的权利要求中，第一类型或A类型构型表示具有上面参照图3所描述的大致形状的构型，其由或可由相同的挤压设备制造，但是可以在一些几何参数上互不相同，这些几何参数可以在挤压过程中更改，如构型的弯曲度和该构型的诸如上面所描述的多个翼片的各个部分的尺寸(宽度，厚度)。对第二类型或B类型构型也做同样的考虑。
根据以上内容，并且现在参照附图1和2，以实施例的方式示出的车身的框架2包括多个第一类型或A类型挤压构型，现在对其进行描述。
风挡开口12的侧柱11，和机动车车顶的纵向侧构件13用A类型的挤压构型构成。
形成框架2的所有其它挤压构型均是第二类型或B类型。
风挡开口12的下横构件14和上横构件15，以及车顶的中间横构件16，17和后横构件18都是第二类型的构型。
在图1和2所示的实施方式中，风挡开口12的两个侧柱11和上横构件15以及车顶的两个纵向构件13的前末端之间通过两个结合构件19连接，该两个结合构件19相互镜像对称。
图5中示出了这些连接中的一个，其中可以更清楚地看见结合构件19的形状。该结合构件具有两个臂19a和19b，它们相互之间纵向对齐，其横截面和与其连接的构型11和13的横截面形状相应。
如在图5中所见，臂19a和19b具有相应的突起19c和19d，这些突起可以插入到相关构型11和13的相应纵向空腔中形成配合连接。一旦插入，该连接可例如通过焊接或粘结剂粘合，或通过其它已知技术而被固定。
结合构件19具有横向臂19e，该横向臂的横截面具有与B类型构型15的横截面基本相同的形状，横向臂19e与构型15功能连接。结合构件19的臂19e具有突起19f，突起19f可以以配合的方式插入到横构件15的相应轴向空腔中。臂19e和横构件15之间的连接也可以通过例如焊接、粘结剂粘合或其它已知方式固定。
用B类型构型构造的框架2的其它元件形成后侧车窗22的侧柱20或21，以及该车窗的下横构件23。
车顶的后横构件18，车顶的两个纵向构件13的后末端以及两个柱21的上末端通过另外一对结合构件24连接在一起。该结合构件与上述构件19相似，而与构件19的区别在于该对结合构件具有两个臂和一个单个臂，该两个臂的横截面形状都与B类型构型的相同，该单个臂具有与A类型构型的横截面形状相应的横截面形状。
结合构件24也通过阳/阴型插入的方式方便地与构型13、18和21连接，优选地通过例如焊接、粘结剂粘合或其它已知方式固定。
附图6示出了A类型构型(车顶的纵向构件13)和B类型构型(车顶的横构件16)之间的直接连接。在这种情况下，在连接之前，将A类型构型(13)的翼片5a和/或B类型构型(16)的翼片8a和8b部分地切除，使得B类型构型(16)的箱形部分能够抵靠在A类型构型(13)的内侧壁5上。
将翼片5a和/或翼片8a和8b插入的方式有多种，这些都在本领域技术人员的能力范围内。
然后A类型构型和B类型构型之间的上述抵接可以通过例如焊接固定，如图6中所示，其中该焊接由25指示。
再参照附图1和2，分别相应于前车轮弧和后车轮弧的弯曲构件26和27也用B类型构型构成。这些构件的横截面基本上与B类型构型的通常横截面相同。这些构件26和27的弯曲度在挤压过程中通过已知的方式形成，或在挤压后，通过冷或热加工形成。
以实施例的方式示出的本实施方式中的弯曲成型构件26相切于与其临近的前纵向构件28，该前纵向构件基本上水平延伸。方便地，在他们接触的区域，将其相邻翼片的相应部分去除后，这些构型26和28的箱形部分相互接触并且通过例如焊接的方式被固定，如图7所示。这些构型间的焊接由29指示。
附图8示出的是弯曲构型26的后末端，相邻的竖直柱30，以及框架2的低纵向构件31之间的连接的准正视立体图。在这个连接之前，这三个B类型的构型的翼片事先也已经被部分地切除。
附图9示出的是如何形成B类型构型之间的连接的一个实施例，尤其是在图2中IX所指示的位于车身的框架2的前部的位置。特别地，示出的是纵向构件28的前末端，前横构件32以及两个基本上竖直的小柱33之间的连接。然而，其它的连接形式也是可能的。
如前所述，除了风挡开口12的侧柱11和纵向车顶构件13，框架2的所有其它构型都使用B类型构型。这也适用于所述框架中在上面描述中未明确提及且在图1和2中也未明确标出的其它成型构件。
通过将多个元件连接到框架2上得到承载结构1，这些元件，诸如板和壳，通过对板材构件，尤其是轻金属合金板材，进行剪切、压制和拉拔而制成。
因此，例如，弯曲构型26和27与相应的由图1中34和35指示的车轮弧壳相关联。
在柱30之间，具有一定形状的板35附连至风挡开口12的低横构件14，该板35也能作为阻火墙。
最后，地板或平台36位于纵向构件31之间且在车门以下，并与后车轮弧壳35和所述框架的后横构件37(也是用B类型挤压构型制作的横构件)连接。
管形构件38可以安装在地板或平台36内或与其附连。
承载结构1可以用一对中间柱40加强，中间柱40例如由压制的轻金属合金板材制成。
再参照附图1至3，A类型构型11和13的翼片3a用于与车顶板的附连。
柱11和纵向构件13的下翼片4a，以及柱20的面向框架前面的翼片用于附连密封件，其提供车门的密封。
纵向构件13的下翼片4a和构型20，21和23的面向后车窗开口22的翼片用于形成该车窗玻璃的支撑表面。
柱11的内翼片5a和横构件14和15的相互面对的翼片作为一个整体用于形成风挡玻璃的支撑表面。
出于这些目的，A类型构型的壁5和B类型构型的侧壁9(图3和4)方便地且优选地具有相同的外部高度。
上述实施方式存在许多变形。
因此，例如，虽然目前优选使用轻金属合金材质的挤压成型构件，但是本发明也可使用铁材质的挤压成型构件或塑料型材，这些塑料型材可以是加强过的，来类似地实施。
另一个变形关于图9中所示的接合，其中横构件32可以以可拆卸的方式与成型构件28和33连接，使得能够更容易地接触或移除车辆前部空间或引擎顶盖内的任何机械单元。
最后，本发明并不局限于如图2所示的旅行轿车类型的机动车车身的承载结构构造，而是适于多种形状的承载结构构造，如轿车，小轿车，皮卡等类型。
当然，在不改变本发明原则的情况下，对所描述和示出的实施方式的形式和构造的细节可以进行广泛地改变，这已经通过只是非限定性实施例的方式给出，因此不会超出所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于机动车车身的承载结构(1)，包括框架(2)，该框架包括多个挤压成型构件(11-33，37)，其具有基本上呈箱形的横截面，并直接地或通过结合构件(19，24)连接在一起，其特征在于，所述框架(2)仅包括
第一类型(A)挤压构型，其具有上壁(3)，外侧壁(4)，内侧壁(5)和底壁(6)，并且其中所述上壁(3)形成突出于所述外侧壁(4)的侧向翼片(3a)，所述外侧壁(4)又形成向下突出于所述底壁(6)的下翼片(4a)；内侧向翼片(5a)从所述内侧壁(5)和/或底壁(6)延伸，并位于基本上低于所述上壁(3)所在平面的平面内，并且
第二类型(B)挤压构型，其具有基本上呈矩形的横截面，它的一个壁(8)延伸形成两个在相对两侧突出的纵向翼片(8a，8b)，
所述第一类型(A)挤压构型用于形成风挡开口(12)的侧柱(11)，和机动车车顶的纵向侧构件(13)，并且
所述第二类型(B)挤压构型用于形成框架(2)的所有其余部分。
2.如权利要求1所述的承载结构，其中：在框架(2)中，两个同类型(A；B)的构型通过结合构件(19，24)连接至另一类型(B；A)的构型，该结合构件(19，24)具有两个臂(19a，19b)和第三臂(19e)，所述两个臂(19a，19b)的横截面与上述两个同类型(A；B)的构型的横截面基本上一致，所述第三臂具有与所述另一类型(B；A)的构型的横截面基本上一致的横截面。
3.如权利要求2所述的承载结构，其中：所述结合构件(19；24)的上述臂通过配合连接方式，尤其是阳/阴型的配合连接方式，连接至所述成型构件的相应末端，并通过永久连接方式固定。
4.如权利要求1所述的承载结构，其中：两个或更多的所述第二类型(B)的成型构件，在从其中的至少一个将至少一个翼片部分地切除之后，通过将其相应的箱形部分放置在一起而连接在一起。
5.如权利要求1所述的承载结构，其中：所述第一类型(A)构型的所述内壁(5)的高度与所述另一类型(B)构型的相应侧壁(9)的高度基本上相同。
6.如权利要求2所述的承载结构，其中：多个成形构件，如至少是地板或平台(36)和前车轮弧壳(34)以及后车轮弧壳(35)，附连至所述框架(2)。
7.如前任一项权利要求所述的承载结构，其中：所述挤压成型构件的材质是金属合金，尤其是轻金属合金。
8.如权利要求1至6中任一项所述的承载结构，其中：所述挤压成型构件由塑料材料制成。
9.如权利要求1至3中任一项所述的承载结构，其中：所述结合构件(19，24)由压制的金属材料制成。
10.一种机动车车身的承载结构的构造方法，所述承载结构包括框架(2)组件，所述框架组件包括多个挤压成型构件(11-33，37)，所述多个挤压成型构件(11-33，37)具有基本上呈箱形的横截面，并直接地或通过结合构件(19，24)连接在一起；所述方法的特征在于，所述框架(2)仅由以下构型组成
第一类型(A)挤压构型，其具有上壁(3)，外侧壁(4)，内侧壁(5)和底壁(6)，并且其中所述上壁(3)形成突出于所述外侧壁(4)的侧向翼片(3a)，所述外侧壁(4)又形成向下突出于所述底壁(6)的下翼片(4a)；内侧向翼片(5a)从所述内侧壁(5)和/或底壁(6)延伸，并位于基本上低于所述上壁(3)所在平面的平面内，并且
第二类型(B)挤压构型，其具有基本上呈矩形的横截面，它的一个壁(8)延伸形成两个在相对两侧突出的纵向翼片(8a，8b)，
所述第一类型(A)挤压构型用于形成风挡开口(12)的侧柱(11)，和机动车车顶的纵向侧构件(13)，
所述第二类型(B)挤压构型用于形成所述框架(2)的所有其余部分。
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