CN1791482A - 浅型面高强度车门横梁 - Google Patents

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Abstract

一种浅型面高强度的车门横梁。车门横梁由一个金属薄板制成，包括横梁部分(12)、从横梁部分的相对两端延伸的支架(14a、14b)。横梁部分包括两个侧部(22、24)，该侧部通过金属薄板向内弯卷形成封闭结构形成，侧部的两个侧边缘被焊接到横梁部分上。在一个可选的实施例中，第二个金属薄板包含在构成两个封闭结构一部分的横梁中。

Description

浅型面高强度车门横梁
技术领域
本发明涉及车门横梁，尤其是一种整体式车门横梁。
背景技术
车门横梁广泛应用于汽车工业，用来加强车门的冲击强度，由此保证乘客的安全。车门横梁可被制作成单一部件。例如：通过卷绕形成的整体式横梁在2001年3月30日公开的Nees的美国专利申请09/822,658和1998年5月26日公开的Tamura等的美国专利5,756,167中披露。通过冲压或压制而成的整体式横梁在1998年9月29日公开的Masuda等的美国专利5,183,718和1992年8月26日公开的日本专利申请4-238725中披露。这些门横梁代表了现有技术中先进技术，技术人员仍在继续研究寻求一种能达到一定强度又具备小断面、使用较少的材料，和/或容易制造的门横梁。
发明内容
本发明满足了前述的所有要求，其中门横梁具有浅型面并且容易制造，强度也符合政府的法规和车辆制造商的要求。特别需要说明的是，这种门横梁包括一个金属薄板，该金属薄板有两个卷绕形成的侧部，侧部紧闭形成封闭的结构。
在各种实施例中，侧部的侧边缘与门横梁的其他不同的部分相连接。在第一实施例中，侧边缘彼此相邻焊接到金属薄板的中央部分。在第二实施例中，一个侧边缘被焊到金属薄板的中央部分，另一个侧边缘被沿着与上述侧边缘分开的线焊到第一侧部。在第三实施例中，一个附加的金属薄板或者附加的支柱紧固到横梁上，其中一个或者两个侧边缘紧固到附加的金属薄板上。
限定的门横梁强度得到了改善，断面和/或长度变小。因此，门横梁有了广泛的用途。
在一个优选的实施例中，安装支架与门横梁一体形成。这样的安装支架应用相对较宽，为将门横梁固定在车门上提供了多种方式。
在另一个优选的实施例中，门横梁是卷绕形成的。如同在现有技术中已知的，门横梁可以被“延展”或者弯曲，提供附加的应用方式。
本发明的其他的优点、特征以及目的将参照实施例和附图得到进一步的阐述和理解。
附图说明
图1本发明门横梁的透视图。
图2沿图1的线II-II的剖面图；
图3是类似于图2的表示制造过程的一个中间步骤的剖面图；
图4是类似于图2的表示第一可选实施例的剖面图；
图5是类似于图2的表示第二可选实施例的剖面图；
图6是类似于图5的表示制造过程的一个中间步骤的剖面图；
图7是第三实施例的剖面图；
图8是类似于图7的表示第一个中间制造步骤的剖面图；以及
图9是类似于图7的表示第二个中间制造步骤的剖面图。
具体实施方式
I. 优选实施例
图1和图2表示根据本发明优选实施例的门横梁，门横梁通常用标号10来表示。门横梁包括横梁部分12和一对从横梁相对两端延伸的支架14a、14b。在披露的实施例中，横梁12和支架14都是用单片钢板制成的。本领域技术人员可以看出各种钢材和其他适合的材料都可以使用。
横梁部分包括金属薄板20，金属薄板包括第一侧部22和第二侧部24。第一侧部22和第二侧部24分别包含第一侧边缘26和第二侧边缘28。第一侧部22形成封闭结构，其中侧边缘26与金属薄板20的中间部分30连接，第二侧部24形成封闭结构，其中侧边缘28也与金属薄板20的中间部分30连接。侧边缘26和28都通过焊接或其他方式与金属薄板20的中间部分30连接。作为一种选择，第一侧部22和第二侧部24还沿着线32焊接在一起，线32与侧边缘26和28分离。第一侧部和第二侧部相似或尺寸基本相同，这样形成的封闭结构也相似或尺寸形状基本相同。
车门横梁10采用众所周知的卷绕形成技术(roll forming techniques)制造。如同在背景技术中提到的，整体式车门横梁在本领域是已知的概念，因此不必详述具体的技术和步骤。
如图3所示，第一步是向上卷绕第一侧部22使其形成封闭结构，其中边缘部26与金属薄板20连接。边缘26被焊接到薄板上紧固封闭结构。第二步，卷绕第二侧部24使其形成封闭结构，其中边缘部28在邻近第一侧边缘26的位置也与金属薄板20连接。第二侧边缘28被焊接在适当位置以形成图2所示的横截面形状。另一种替代的方式是第一侧部和第二侧部沿着线32焊接在一起。
在本说明书中使用的术语“焊接”表示金属之间的连接。当然，也可以使用其他现有的连接技术或者改进后的连接技术来代替焊接。而且，特定的连接技术取决于多种因素的考虑，如材质、成本。在披露的实施例中的所有焊接操作可以是持续焊接，也可以是间断焊缝(即跳焊)，还可以是其他的沿着一条线焊接。
II. 第一可选实施例
图4所示为车门横梁的第一个可选择的实施例112。横梁部分112包括具有一对侧部122和124的金属薄板120。第一侧部122基本上与优选实施例中所述的第一侧部22相同。第二侧部124则不同于优选实施例，它的侧边缘128沿着线140与第二侧部122连接，线140与第一侧边缘126分离。第二侧边缘128沿着线140焊接在适当位置。
制造横梁112的过程基本上与上述横梁12的相同。
III. 第二可选实施例
图5所示为横梁的第二个可选择的实施例212。与前一个实施例相同，横梁部分212包含具有第一和第二侧部222和224的金属薄板220。此外，横梁212还包括具有相对的第一和第二边缘252和254的附加薄板或支柱250。第一侧边缘252被焊到板220的中间部分230。第一和第二侧边缘226和228被焊到支柱250的第二边缘254。
制造横梁212的生产技术基本上与前述的方法相同。如图6中示出的特定步骤，将支柱250连接在薄板220的中间部分230。在接下来的步骤中(图中未示出)，第一和第二侧部222和224被卷曲形成封闭结构并与支柱250的第二边缘254相连，以实现图5所示的结构。
IV. 第三可选实施例
图7所示为第三实施例的车门横梁312。横梁部分312包括第一侧部322和第二侧部324。两个侧部322和324并不是一个金属薄片的一部分，而是相连的分开部件。第一侧部322形成封闭结构，其中侧边缘327与侧边缘326相连并被焊到一起，第二侧部324形成封闭结构，其中侧边缘329与侧边缘328相连并被焊到一起。附加地，两个侧部沿着线332和333被焊到一起。
图8和图9所示为制造图7的横梁312的两个中间步骤。在图8中，两个侧边部分322和324是彼此相靠的扁平部分。两个部分通过焊接或其他方式沿着线333或332连接。图9所示为使两个侧部322和324形成封闭结构的后续步骤。最终，侧边缘327和329分别连接侧边缘326和328并被焊接形成图7所示的横梁部分312。
V. 结论
在所有所述的实施例中，横梁部分的断面都相对较小，而且横梁也符合或超过国家或制造商的标准。此外，根据本发明的的横梁可比现有技术中的横梁要长一些。如果是卷曲形成的，门横梁可以被“延展”或弯曲。更进一步，如果是卷曲形成的，安装支架相对较宽，表面连接区域更大。所有这些优点都使得本发明的横梁比较现有技术的横梁具有更广泛的用途。因此，本发明的应用可使车门设计变得更灵活。
上述为本发明的各种优选的实施例。在不偏离本发明的构思以及在本发明权利要求的范围之外，可以有各种选择和替代，且这些改进可以依据专利法的原理或等同法律加以解释。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1、(当前被修改)一种制造车门横梁的方法包括以下步骤：
卷绕金属薄板的第一侧部以便第一侧边缘贴合于金属薄板；
将第一侧边缘连接到金属薄板上；
卷绕这个金属薄板的第二侧部以便第二侧边缘贴合于这个金属薄板；以及
将第二侧边缘连接到金属薄板上。
2、(原始的)一种如权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二侧边缘彼此相邻接。
3、(原始的)一种如权利要求2所述的方法，其特征在于侧部沿着与第一和第二侧边缘分离的一条线连接在一起。
4、(原始的)一种如权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二侧部尺寸大致相同。
5、(当前被修改)一种制造车辆门横梁的方法包括以下步骤：
在部件中形成第一封闭结构，其中第一侧边缘贴合于这个部件；
将第一侧边缘沿着它的纵向宽度连接到该部件上；
在部件中形成第二封闭结构，其中第二侧边缘贴合于这个部件；
将第二侧边缘沿着它的纵向宽度连接到该部件上。
6、(原始的)一种如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的形成步骤包括由同一个整体部件形成第一封闭结构和第二封闭结构。
7、(被取消)
8、(当前被修改)如权利要求5所述的方法进一步包括：沿着与第一边缘和第二边缘分离的线将第一封闭结构和第二封闭结构连接起来。
9、(被取消)
10、(当前被修改)一种制造车门横梁的方法包括以下步骤：
利用第一封闭结构中的第二部件在部件中形成第一封闭结构，其中第一侧边缘紧邻第二部件；
沿着其纵向宽度将第一侧边缘连接到该部件上；
利用第二封闭结构中的第二部件在部件中形成第二封闭结构，其中第二侧边缘紧邻第二部件；以及
沿着其纵向宽度将第二侧边缘连接到该第二部件上，因此，这个第二部件为第一封闭结构和第二封闭结构的共用部件。
11、(当其被修改)一种如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述的第一形成步骤包括：将第一侧边缘连接到第二部件上；以及
所述的第二形成步骤包括：将第二侧边缘连接到第二部件上。
12、(被取消)
13、(原始)一种如权利要求5所述的方法，其特征在于第一封闭结构和第二封闭结构是各自分开的，但都连接到部件上。
14、(当前被修改)一种整体式车门横梁包括：
具有相对端的细长横梁部分，所述的横梁部分包括终止在第一侧边缘的第一侧部和终止在第二侧边缘的第二侧部，所述的第一侧部的形状便于所述的第一侧边缘邻接所述的横梁部分，所述的第二侧部的形状便于所述的第二侧边缘邻接所述的横梁部分，所述的第一和第二侧边缘沿着长度方向被连接到所述的横梁部分；以及
第一和第二支架与横梁整体形成，并从所述横梁部分延伸出，所述的支架部分用于连接到车门上。
15、(原始)一种如权利要求14所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧部和第二侧部有相似的尺寸和形状。
16、(原始)一种如权利要求14所述的车门横梁，其中所述的第一侧部和第二侧部沿着与所述的第一侧边缘和第二侧边缘的分开的线连接在一起。
17、(当前被修改)一种车辆门横梁包括：
具有两个相对端的细长横梁部分，所述的横梁部分包括第一侧边缘与所述横梁部分邻接的第一侧部，所述第一侧边缘沿着其纵向宽度焊接在所述横梁部分，以构成第一封闭结构的至少一部分，所述横梁部分还包括第二侧边缘邻接所述横梁部的第二侧部，所述第二侧边缘沿着其纵向宽度焊接在所述横梁部分，以构成第二封闭结构的至少一部分；以及
一对支架部分，其从所述的细长横梁的相对端延伸并连接到车门上。
18、(原始)一种如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于所述的横梁部分以及所述的支架部分都是单一整体部件。
19、(被取消)
20、(当前被修改)一种如权利要求18所述的车门横梁，其特征在于：
所述横梁部分包括侧向中间部分；以及
所述的第一侧边缘和第二侧边缘在所述的侧向中间部分与所述部件邻接。
21、(当前被修改)一种如权利要求18所述的车门横梁，其特征在于所述的第一和第二侧部沿着与所述的第一侧边缘和第侧二边缘分离的线彼此连接。
22、(被取消)
23、(当其被修改)一种车门横梁，包括：
具有相对端的细长横梁部分，其中所述的横梁部分包括金属薄板和支柱，所述的支柱具有第一支柱边缘和第二支柱边缘，所述的第一支柱边缘连接到所述的金属薄板上，所述的横梁部分包括第一侧部，该第一侧部的第一侧边缘贴合于所述的第二支柱边缘，所述的第一侧边缘沿着其纵向宽度被焊接到所述的第二支柱边缘，形成第一封闭结构的至少一部分，所述横梁部分还包括第二侧部，该第二侧部具有一个第二侧边缘贴合于所述的第二支柱边缘，所述的第二侧边缘沿着其纵向宽度被焊接到所述的第二支柱边缘，形成一个第二封闭结构的至少一部分，所述的支柱形成所述的第一封闭结构和第二封闭结构的一部分；以及
一对在所述的细长的横梁的相对端延伸的支架连接到车门上。
24、(原始)一种如权利要求23所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧边缘和第二侧边缘连接到所述的第二支柱边缘。
25、(当其被修改)一种如权利要求23所述的车门横梁，其特征在于：所述的第一侧边缘与所述的第二支柱边缘与所述第二支柱边缘连接。
26、(原始)一种如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧部和第二侧部都是彼此相连的分开部件，并为两个封闭结构的一部分。
27、(新增加)一种车门横梁，包括：
具有相对末端的细长横梁部分，所述的横梁部分包括第一侧部分，其第一边缘紧靠并焊接在所述横梁部分，，以形成一个第一封闭结构，所述的横梁部分还包括第二侧部，其第二边缘紧靠并焊接在所述第一侧部上，以形成第二封闭结构；以及
与所述横梁部分整体构成的一对支架部分，该支架部分从所述的细长横梁的相对末端延伸并连接到车辆门上。
28、(新增加)如权利要求14所述的车门横梁，其特征在于：
所述的第一侧边缘限定第一线；以及
所述的第二侧边缘限定与所述第一线分离的第二线。
29、(新增加)如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于：
所述的第一侧边缘限定第一线；以及
所述的第二侧边缘限定与所述第一线分离的第二线。

Claims (26)

1、一种制造车门横梁的方法包括以下步骤：
卷绕金属薄板的第一侧部以便第一侧边缘与金属薄板相连接；
将第一侧边缘连接到金属薄板上；
卷绕这个金属薄板的第二侧部以便第二侧边缘与这个金属薄板相连接；以及
将第二侧边缘连接到金属薄板上。
2、一种如权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二侧边缘彼此相邻接。
3、一种如权利要求2所述的方法，其特征在于侧部沿着与第一和第二侧边缘分离的一条线连接在一起。
4、一种如权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二侧部尺寸大致相同。
5、一种制造车辆门横梁的方法包括以下步骤：
在部件上形成第一封闭结构；
沿着其纵向宽度连接第一封闭结构；
在该部件上形成第二封闭结构；以及
沿着其纵向宽度连接第二封闭结构。
6、一种如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的形成步骤包括由同一个整体部件形成第一封闭结构和第二封闭结构。
7、一种如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的形成步骤包括分别将第一封闭结构的第一侧边缘和第二封闭结构的第二侧边缘与该部件连接。
8、一种如权利要求7所述的方法，还包含沿着与第一侧边缘和第二侧边缘分离的一条线将第一封闭结构和第二封闭结构焊接在一起。
9、一种如权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述的第一形成步骤包括：将第一封闭结构的第一边缘连接到部件上；以及
所述的第二形成步骤包括：将第二封闭结构的第二边缘连接到第一封闭结构上。
10、一种如权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述的第一形成步骤包括用第二部件形成第一封闭结构；以及
所述的第二形成步骤包括使用第二部件形成第二封闭结构，由此，第一封闭结构和第二封闭结构共用第二部件。
11、一种如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述的第一形成步骤包括：将第一封闭结构的第一边缘连接到第二部件上，
所述的第二形成步骤包括：将第二封闭结构的第二边缘连接到第二部件上。
12、一种如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述的第一形成步骤包括：将第一封闭结构的第一边缘连接到第二部件上，
所述的第二形成步骤包括：将第二封闭结构的第二边缘连接到第一封闭结构上。
13、一种如权利要求5所述的方法，其特征在于第一封闭结构和第二封闭结构是各自分开的，但都连接到部件上。
14、一种整体式车门横梁包括：
具有相对端的细长横梁部分，所述的横梁部分包括终止在第一侧边缘的第一侧部和终止在第二侧边缘的第二侧部，所述的第一侧部被的形状便于所述的第一侧边缘与所述的横梁部分连接，所述的第二侧部的形状便于所述的第二侧边缘与所述的横梁部分连接，所述的第一和第二侧边缘沿着长度方向被连接到所述的横梁部分；以及
第一和第二支架与横梁整体形成，并从所述横梁部分延伸出，所述的支架部分用于连接到车门上。
15、一种如权利要求14所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧部和第二侧部有相似的尺寸和形状。
16、一种如权利要求14所述的车门横梁，其中所述的第一侧部和第二侧部沿着与所述的第一侧边缘和第二侧边缘的分开的线连接在一起。
17、一种车辆门横梁包括：
具有两个相对端的细长横梁部分，所述的横梁部分包括第沿着径向延伸并被紧密地焊接以形成第一封闭结构的至少一部分的一侧部，所述的横梁部分还包括沿着径向延伸并被紧密地焊接以形成第二封闭结构的至少一部分第二侧部；以及
一对支架部分，从所述的细长横梁的相对端延伸并连接到车门上。
18、一种如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于所述的横梁部分以及所述的支架部分都是单一整体部件。
19、一种如权利要求18所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧部和第二侧部包括分别与所述部件连接的第一侧边缘和第二侧边缘。
20、一种如权利要求19所述的车门横梁，其特征在于：
所述部件包括侧向中间部分；以及
所述的第一侧边缘和第二侧边缘在所述的侧向中间部分与所述部件连接。
21、一种如权利要求19所述的车门横梁，其特征在于所述的第一和第二侧部沿着与所述的第一侧边缘和第侧二边缘分离的线彼此连接。
22、一种如权利要求18所述的车门横梁，其特征在于：
所述的第一侧部包含与所述部件相连的第一侧边缘；以及
所述的第二侧部包含与所述第一侧部相连的第二侧边缘。
23、一种如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于所述的横梁部分包含金属薄板和支柱，所述的支柱包含第一支柱边缘和第二支柱边缘，所述的第一支柱边缘连接到所述金属薄板上，所述的支柱形成第一和第二封闭结构的一部分。
24、一种如权利要求23所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧边缘和第二侧边缘连接到所述的第二支柱边缘。
25、一种如权利要求23所述的车门横梁，其特征在于：
所述的第一侧边缘与所述的第二支柱边缘连接；以及
所述的第二侧边缘沿着与所述的第一侧边缘分离的线和所述的第二侧部相连接。
26、一种如权利要求17所述的车门横梁，其特征在于所述的第一侧部和第二侧部都是彼此相连的分开部件，并为两个封闭结构的一部分。
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