DE102017123645A1

DE102017123645A1 - Tür-aufprall-balken und herstellungsverfahren davon

Info

Publication number: DE102017123645A1
Application number: DE102017123645.7A
Authority: DE
Inventors: Dae Hoon Kwak; Do Sub KIM; Jeong Ho Lim; Kyung Soo JIN; Baek Gu KANG
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Hyundai Steel Co
Current assignee: HYUNDAI STEEL PIPE CO.,LTD., KR; Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2018-06-21
Also published as: US20180170156A1; US10336166B2; KR20180071436A

Abstract

Tür-Aufprall-Balken (100) und Herstellungsverfahren davon, wobei ein Tür-Aufprall-Balken (100), der quer über einen Türrahmen (1) eines Fahrzeugs angeordnet ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens aufweisen können einen Körper (110), der in einer Rohr-Form gebildet ist und an einer Seite konkav gemacht ist, die einer äußeren Seite des Fahrzeugs zugewandt ist, und Verbindungsabschnitte (120), die sich von dem ersten und dem zweiten Endabschnitt des Körpers (110) aus integral erstrecken, um mit dem Türrahmen (1) verbunden zu werden mittels Punktschweißens.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tür-Aufprall-Balken und ein Herstellungsverfahren davon und insbesondere einen Tür-Aufprall-Balken zum Erhöhen der Festigkeit einer Automobil-Tür und ein Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens.
Beschreibung bezogener Technik
Automobil-Türen werden hergestellt mittels Kuppelns von Paneelen an beide Seiten von Türrahmen, die leere Kammern an/in den Zentrum-Abschnitten haben, worin Tür-Aufprall-Balken angeordnet werden, um die Festigkeit der leeren Kammern innerhalb der Türrahmen zu ergänzen.
Ein Tür-Aufprall-Balken wird plastisch verformt durch eine Belastung, die auf eine Automobil-Tür seitlich angewandt wird, wodurch die Aufprallenergie absorbiert wird und ein Passagier davor bewahrt wird, verletzt zu werden.
Tür-Aufprall-Balken sind im Allgemeinen gebildet in Hohlrohr-Form mit einem kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt, und Halterungen werden verwendet, um beide Endabschnitte der Tür-Aufprall-Balken und einen Türrahmen zu verbinden.
1 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsbeziehung zwischen einem Türrahmen 1 und einem Tür-Aufprall-Balken 10 darstellt, 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Verbindung zwischen einem Endabschnitt des Tür-Aufprall-Balkens 10 und dem Türrahmen 1 darstellt, und 3 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Tür-Aufprall-Balken 10, der entlang einer Linie A-A in 1 geschnitten ist, einem äußeren Paneel 2 und einem Dichtmittel 3 darstellt.
Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von Halterungen 20 gekuppelt mit dem Tür-Aufprall-Balken 10 der bezogenen Technik. Im Einzelnen ist der Tür-Aufprall-Balken 10 gekuppelt mit dem Türrahmen 1 mittels einer ersten Halterung 21 an einem ersten Endabschnitt und einer zweiten Halterung 22 an einem zweiten Endabschnitt, wobei das Dichtmittel 3 gehindert wird, sich zu separieren aus dem Bereich (heraus) zwischen dem äußeren Paneel 2 und dem Tür-Aufprall-Balken 10, mittels einer dritten Halterung 23.
Das heißt, die dritte Halterung 23 ist angeordnet an dem Abschnitt, wo der Spalt zwischen dem äußeren Paneel 2 und dem Tür-Aufprall-Balken 10 groß ist, um den Spalt zu verringern, so dass das äußere Paneel 2 und der Tür-Aufprall-Balken 10 einen vorbestimmten Spalt dazwischen aufrechterhalten, wodurch das Dichtungsmittel 3 vom (sich) Separieren gehindert wird.
Der Tür-Aufprall-Balken 10, die erste Halterung 21, die zweite Halterung 22 und die dritte Halterung 23 sind verbunden mittels CO₂-Schweißens C, und die erste Halterung 21, die zweite Halterung 22 und der Türrahmen 1 sind verbunden mittels Punktschweißens S.
Allerdings, wenn der Tür-Aufprall-Balken 10, die erste Halterung 21, die zweite Halterung 22 und die dritte Halterung 23 verbunden sind mittels CO₂-Schweißens C, ist die Festigkeit an dem geschweißten Abschnitt des Tür-Aufprall-Balkens 10 durch die Schweißhitze verringert. Im Allgemeinen benötigt der Tür-Aufprall-Balken 10 eine Festigkeit von 1500 MPa oder mehr, jedoch ist die Festigkeit um den CO₂-geschweißten Abschnitt des Tür-Aufprall-Balkens 10 auf ein Niveau von 800MPa verringert, so dass bei einer Seitenkollision ein Brechen von dem Schweißabschnitt ausgehend beginnt.
Ferner, wenn der Querschnitt des Tür-Aufprall-Balkens 10 in der Form eines Kreises oder einer Ellipse ist, wird das Dichtmittel 3, das zwischen dem Tür-Aufprall-Balken 10 und dem äußeren Paneel 2 angeordnet ist, leicht separiert, so dass das äußere Paneel 2 nicht fest/stabil befestigt ist.
Daher gibt es eine Notwendigkeit für einen neuen Tür-Aufprall-Balken, der die Probleme einer Festigkeit-Verschlechterung an einem geschweißten Abschnitt und die Probleme einer Separierung eines Dichtmittels löst und eine einfache Konfiguration ohne Halterungen hat.
Die Information, die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart ist, ist lediglich für die Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollte nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Vorschlag aufgefasst werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der dem Fachmann schon bekannt ist.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, einen Tür-Aufprall-Balken bereitzustellen, der eine Integral-Struktur (z.B. eine Ein-Stück-Struktur) ohne eine Halterung hat und eine Querschnitt-Struktur hat, die eine Separierung eines Dichtmittels verhindern kann, und ein Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens bereitzustellen.
Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann ein Tür-Aufprall-Balken, der quer über einen Türrahmen eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) angeordnet ist, aufweisen einen Körper, der in einer (z.B. als eine) Rohr-Form (z.B. rohrförmig) gebildet ist und an einer Seite konkav gemacht ist, die der äußeren Seite (z.B. Außenseite) des Fahrzeugs zugewandt ist, und Verbindungsabschnitte, die sich von beiden Endabschnitten des Körpers aus integral (z.B. einstückig bzw. als stofflich Ein-Stück (z.B. nahtlos)) erstrecken, um mit dem Türrahmen verbunden zu werden (z.B. zu sein) mittels Punktschweißens.
Der Körper kann einen Querschnitt haben, der unterteilt ist in einen Flach-Abschnitt, der dem Inneren des Fahrzeugs zugewandt ist, Gekrümmt-Abschnitte, die sich jeweils in Richtung zu der äußeren Seite des Fahrzeugs von den beiden Endabschnitten des Flach-Abschnitts aus erstrecken, und einen Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt, der der äußeren Seite des Fahrzeugs zugewandt ist, die Endabschnitte der Gekrümmt-Abschnitte (miteinander) verbindet und in Richtung zum Inneren des Fahrzeugs konkav gemacht ist.
Der Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt kann die Separierung eines Dichtmittels verhindern, das zwischen einem Tür-Außen-Paneel des Fahrzeugs und dem Körper angeordnet ist, mittels Bereitstellens eines Bereichs, in welchen das Dichtmittel eingebracht werden kann.
Die Verbindungsabschnitte können (jeweils) in einer Flach-Platten-Form (z.B. flachplattenförmig) gebildet sein, die eine Breite hat, die größer ist als eine Hälfte des Umfangs des Körpers, mittels Pressens der Rohr-Form des Körpers und können an den Türrahmen punktgeschweißt werden/sein an verschiedenen Positionen.
Die Verbindungsabschnitte können eine Breite haben, die ungefähr 0,6- bis 0,8-mal der Umfang des Körpers ist.
Die Verbindungsabschnitte können aufweisen einen ersten Verbindungsabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Körpers gebildet ist, um mit einem Abschnitt des Türrahmens verbunden zu werden/sein, und einen zweiten Verbindungsabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Körpers gebildet ist, um mit einem anderen Abschnitt des Türrahmens verbunden zu werden/sein.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Tür-Aufprall-Balkens, der an einem Türrahmen eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) angeordnet ist, kann aufweisen Vorbereiten eines Roh-Rohrs, das einen kreisförmigen Querschnitt hat und dessen beide Endabschnitte offen sind, Bilden (z.B. Formen) eines Sekundär-Rohrs, das einen größeren Durchmesser an beiden Endabschnitten hat als an dem Zentrum-Abschnitt mittels Aufweitens (z.B. Expandierens) beider Endabschnitte des Roh-Rohrs mittels Einbringens eines Stempels (z.B. Dorns) in beide Endabschnitte des Roh-Rohrs, und Pressen des Sekundär-Rohrs, um beide Endabschnitte des Sekundär-Rohrs flach zu machen und den Zentrum-Abschnitt des Sekundär-Rohrs in eine vorbestimmte Richtung konkav zu machen.
Beim Bilden des Sekundär-Rohrs können beide Endabschnitte des Sekundär-Rohrs gebildet (z.B. geformt) werden, um einen 20% bis 40% größeren Durchmesser zu haben als der Zentrum-Abschnitt.
Beim Bilden des Sekundär-Rohrs können beide Endabschnitte des Roh-Rohrs aufgeweitet (z.B. expandiert) werden mittels sequentiellen Einbringens einer Mehrzahl von Stempeln (z.B. Dornen), die graduell zunehmende Durchmesser haben, in beide Endabschnitte des Roh-Rohrs (hinein).
Beim Bilden des Sekundär-Rohrs kann der (jeweilige) Durchmesser von beiden Endabschnitten allmählich (graduell) erhöht werden mittels Einbringens eines Stempels (z.B. Dorns), der einen Variier-Durchmesser (z.B. einen Durchmesser, der variiert) hat, in beide Endabschnitte des Roh-Rohrs (hinein) und Rotierens des Stempels.
Gemäß dem Tür-Aufprall-Balken und dem Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens der vorliegenden Erfindung können die folgenden Effekte erzielt werden.
Erstens ist es möglich, die Gesamt-Konfiguration zu vereinfachen mittels Entfernens von Halterungen zum Befestigen des Tür-Aufprall-Balkens an einem Türrahmen.
Zweitens ist es möglich, eine lokale Verringerung der Festigkeit zu verhindern mittels Entfernens von CO₂-geschweißten Abschnitten der Halterungen und des Tür-Aufprall-Balkens.
Drittens ist es möglich, die Separierung eines Dichtmittels zu verhindern, das zwischen dem Tür-Aufprall-Balken und einem äußeren Paneel angeordnet ist.
Viertens ist es möglich, die Anzahl von notwendigen Prozessen (z.B. Herstellschritten) zu reduzieren mittels Pressens des Körpers und der Verbindungsabschnitte des Tür-Aufprall-Balkens.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich werden von oder ausführlicher dargestellt werden in den beiliegenden Zeichnungen, welche hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die einen Tür-Aufprall-Balken der bezogenen Technik darstellt, der an einem Türrahmen angebracht ist.
2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen ersten Endabschnitt des Tür-Aufprall-Balkens der bezogenen Technik darstellt, der an dem Türrahmen angebracht ist.
3 ist eine Querschnitt-Ansicht, die die Querschnitt-Form des Tür-Aufprall-Balkens der bezogenen Technik und eine Verbindungsbeziehung mit einem äußeren Paneel darstellt.
4 ist eine Ansicht, die einen Tür-Aufprall-Balken gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, der an einem Türrahmen angebracht ist.
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen ersten Endabschnitt des Tür-Aufprall-Balkens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, der an dem Türrahmen angebracht ist.
6 ist eine Querschnitt-Ansicht, die eine Querschnitt-Form des Tür-Aufprall-Balkens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Verbindungsbeziehung mit einem äußeren Paneel darstellt.
7 ist eine schematische Ansicht, die eine Aufweit-Vorrichtung (z.B. eine Expandier-Vorrichtung) für einen Tür-Aufprall-Balken darstellt.
8 ist eine Perspektivansicht, die einen Tür-Aufprall-Balken, dessen beide Endabschnitte aufgeweitet (z.B. expandiert) sind, darstellt.
9 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erwärmen/Erhitzen und Pressen eines Tür-Aufprall-Balkens, dessen beide Endabschnitte aufgeweitet (z.B. expandiert) sind.
10 ist eine Perspektivansicht eines gesamten Tür-Aufprall-Balkens.
11 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Ausführungsform einer Aufweit-Vorrichtung (z.B. einer Expandier-Vorrichtung) für einen Tür-Aufprall-Balken darstellt.
12 ist eine Ansicht, die eine andere beispielhafte Ausführungsform einer Aufweit-Vorrichtung (z.B. einer Expandier-Vorrichtung) für einen Tür-Aufprall-Balken darstellt.

Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung über die verschiedenen Figuren der Zeichnung hinweg.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezug wird nun ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von der Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind und unten beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, wird es verstanden sein, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt ist, um die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung beabsichtigt, um nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Abänderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, wie durch die angehängten Ansprüche definiert.
Die Terminologie, die hierin angegeben wird, wird nur zum Beschreiben spezifischer Ausführungsformen verwendet, ohne die vorliegende Erfindung zu schränken. Die Singular-Ausdrücke, die hierin verwendet werden, beinhalten Plural-Ausdrücke, es sei denn, die Ausdrücke geben klar gegenteilige Bedeutungen an. Der Ausdruck „aufweisen“, der hierin verwendet wird, bezieht sich auf konkrete spezifische Charakteristiken, Bereiche, positive (An-)Zahlen, Schritte, einen konkreten spezifischen Vorgang/Betrieb, Elemente und/oder Komponenten, wobei ein Vorhandensein oder ein Hinzufügen von anderen spezifischen Charakteristiken, Bereichen, positiven (An-)Zahlen, Schritten, einem spezifischen Vorgang/Betrieb, Elementen und/oder Komponenten nicht beschränkt (z.B. nicht ausgeschlossen) ist.
Wenn es nicht anders definiert ist, haben all die Ausdrücke/Begriffe, einschließlich technischer Ausdrücke/Begriffe und wissenschaftlicher Ausdrücke/Begriffe, die hierin verwendet werden, die gleiche Bedeutung, wie die, die der Fachmann versteht. Die Ausdrücke/Begriffe, die in Wörterbüchern/Lexika definiert sind, sollten ausgelegt werden, die Bedeutung zu haben, die übereinstimmt mit den Dokumenten bezogener Technik und mit jenen, die hierin genannt werden, und sollten nicht ausgelegt werden, um ideal oder offiziell zu sein, wenn es nicht definiert ist.
Nachstehend werden ein Tür-Aufprall-Balken gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
Wie in 4, 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Tür-Aufprall-Balken 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um Festigkeit zu erhöhen durch Angeordnet-Sein quer über einen Türrahmen 1 eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs).
Der Tür-Aufprall-Balken 100 weist einen Rohr-förmigen Körper 110 und Verbindungsabschnitte 120 auf, die sich von beiden Endabschnitten des Körpers 110 aus integral (z.B. einstückig) erstrecken.
Der Körper 110 ist exemplarisch, um quer über einen leeren Bereich an dem Zentrum des Türrahmens 1 angeordnet zu werden, und ist an der Seite konkav gemacht, die der äußeren Seite eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) zugewandt ist, das heißt (zu) einem äußeren Paneel 2. Das heißt, der Querschnitt des Körpers 110 weist auf einen Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt 111, der nach innen konkav gemacht ist, einen Flach-Abschnitt 112 gegenüberliegend zu dem Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt 111 und Gekrümmt-Abschnitte 113, die zwischen dem Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt 111 und dem Flach-Abschnitt 112 gebildet sind.
Ein Dichtmittel 3 ist in der Vertiefung des Dichtmittel-Fixierung-Abschnitts 111 angeordnet, so dass das Dichtmittel 3 das äußere Paneel 2 und den Körper 110 im Abstand halten (z.B. voneinander räumlich trennen) kann.
Die Verbindungsabschnitte 120, die sich von beiden Endabschnitten des Körpers 110 aus integral (z.B. einstückig) erstrecken, werden gebildet mittels Verflachens (z.B. Flachdrückens) der Endabschnitte des Rohr-förmigen Körpers 110.
Das heißt, spezifische Halterungen würden in der bezogenen Technik mit beiden Endabschnitten des Körpers 110 verbunden werden mittels CO₂-Schweißens und dann an dem Türrahmen 1 befestigt werden mittels Punktschweißens, jedoch werden in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Endabschnitte des Körpers 110 verflacht (z.B. flachgedrückt) in die Verbindungsabschnitte 120 (z.B. in die dadurch entstehenden Verbindungsabschnitte) und dann werden die Verbindungsabschnitte 120 an dem Türrahmen 1 direkt befestigt mittels Punktschweißens.
Der Verbindungsabschnitt 120 hat eine Breite, die größer ist als die Hälfte des Gesamt-Umfangs des Körpers 110. Die erwartete Breite, wenn der Körper 110 gepresst ist, ist die Hälfte des Umfangs des Körpers 110, daher gibt es eine Notwendigkeit für einen Prozess eines Aufweitens (z.B. eines Expandierens) der Endabschnitte der Rohr-Form, wo die Verbindungsabschnitte 120 gebildet werden, um sicher zu stellen, dass die Verbindungsabschnitte 120 (bzw. deren Breite) größer als die Hälfte des Umfangs des Körpers 110 sind (ist). Der vorliegende Prozess wird ausführlich beschrieben in Bezug auf das Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens der vorliegenden Erfindung.
Ein Bilden (z.B. ein Formen) der Breite der Verbindungsabschnitte 120 größer als die Hälfte des Umfangs des Körpers 110 ist zum Sicherstellen eines Bereichs zum Punktschweißen der Verbindungsabschnitte an den Türrahmen 1 an verschiedenen Positionen, vorzugsweise an vier Positionen. Wenn die Breite der Verbindungsabschnitte 120 klein ist, ist ein Punktschweißen an den Türrahmen 1 an verschiedenen Positionen schwierig und demzufolge kann die Verbindungskraft verringert sein.
Im Einzelnen können die Verbindungsabschnitte 120 eine Breite haben, die ungefähr 0,6- bis 0,8-mal der Umfang des Körpers 110 ist. Zum Beispiel, wenn der Durchmesser der Rohr-Form des Körpers 110 35 mm bis 45 mm ist, wird der Referenz-Umfang ungefähr 110 mm bis 141 mm. Wenn der Körper 110 unversehrt (z.B. störungsfrei oder z.B. fehlerfrei) gepresst ist, ist die Breite die Hälfte des Umfangs, das heißt ungefähr 55 mm bis 70 mm, jedoch ist die notwendige Breite zum Punktschweißen an vier Positionen 80 mm oder mehr, daher ist es erforderlich, die Breite der Verbindungsabschnitte 120 zu erhöhen auf 0,6- bis 0,8-mal des Umfangs des Körpers 110, um die notwendige Breite zu erhalten.
Die Verbindungsabschnitte 120 sind ein erster Verbindungsabschnitt 121 an einem ersten Endabschnitt des Körpers 110 und ein zweiter Verbindungsabschnitt 122 an einem zweiten Endabschnitt des Körpers 110. Der erste Verbindungsabschnitt 121 und der zweite Verbindungsabschnitt 122 können die gleiche Breite haben, jedoch können die Höhen, wenn der erste Verbindungsabschnitt 121 und der zweite Verbindungsabschnitt 122 flach gepresst sind, unterschiedlich sein abhängig von der Form des Türrahmens 1, mit welchen die Verbindungsabschnitte verbunden werden.
Ein Verfahren zum Herstellen des Tür-Aufprall-Balkens der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben mit Bezugnahme auf 7 bis 12, welche Vorrichtungen zum Herstellen eines Tür-Aufprall-Balkens und von (z.B. mehreren) Tür-Aufprall-Balken zeigen, die in Zwischen-Prozessen sind (z.B. verwendet werden). 7 ist eine schematische Ansicht einer Aufweit-Vorrichtung (z.B. eine Expandier-Vorrichtung) für einen Tür-Aufprall-Balken, 8 ist eine Perspektivansicht eines Tür-Aufprall-Balkens, dessen beide Endabschnitte aufgeweitet (z.B. expandiert) sind, 9 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erwärmen/Erhitzen und Pressen eines Tür-Aufprall-Balkens, dessen beide Endabschnitte aufgeweitet (z.B. expandiert) sind, 10 ist eine Perspektivansicht eines gesamten Tür-Aufprall-Balkens, und 11 und 12 sind Ansichten, die beispielhafte Ausführungsformen einer Aufweit-Vorrichtung (z.B. einer Expandier-Vorrichtung) für einen Tür-Aufprall-Balken darstellen.
Wie in 7 bis 12 gezeigt ist, wird ein Roh-Rohr P1, das einen kreisförmigen Querschnitt hat, vorbereitet und in ein Sekundär-Rohr P2 (weiter) verarbeitet, von welchem beide Endabschnitte aufgeweitet (z.B. expandiert) werden, und dann wird das Sekundär-Rohr P2 gepresst, wobei der Zentrum-Abschnitt in eine vorbestimmte Richtung konkav gemacht wird, wobei der Tür-Aufprall-Balken 100 hergestellt wird, der die Verbindungsabschnitte 120 an beiden Endabschnitten hat.
Im Einzelnen ist das Roh-Rohr P1 ein allgemeines Rohr, das einen kreisförmigen Querschnitt und eine länglich-gleichmäßige Form hat.
Die Zusammensetzung oder die Eigenschaften des Roh-Rohrs P1 sind nicht beschränkt, jedoch kann das Roh-Rohr P1 ein Material aufweisen, welches einem Bearbeiten und einem Festigen gleichzeitig ausgesetzt sein kann mittels Heiß-Press-(Um-)Formens.
In einem Prozess des Bildens (z.B. des Formens) des Sekundär-Rohrs P2 wird das Roh-Rohr P1 in eine Form 210 (z.B. ein Formwerkzeug) eingegeben und dann werden Stempel 220 in beide Endabschnitte eingebracht, um den Durchmesser an beiden Endabschnitten zu erhöhen, um größer zu sein als an dem Zentrum-Abschnitt.
Der Zentrum-Abschnitt des Sekundär-Rohrs P2 hat einen Durchmesser D1, der gleich ist, wie der des Roh-Rohrs P1, und beide Endabschnitte haben einen Durchmesser D2, der erhöht ist um ungefähr 20% bis 40% relativ zu dem Zentrum-Abschnitt. Der vorliegende Prozess ist zum Erhöhen der Breite der Verbindungsabschnitte 120 größer als die Hälfte des Umfangs des Roh-Rohrs P1, wenn die Verbindungsabschnitte 120 geformt werden mittels Pressens, in welchem der Grad (z.B. das Ausmaß) der Aufweitung (z.B. der Expansion) eingestellt werden kann unter Berücksichtigung der Struktur der Aufweit-Vorrichtung oder des Materials und der Bearbeitungsbedingungen des Roh-Rohrs P1.
Als ein Beispiel der Aufweitung kann es möglich sein, einen Endabschnitt des Roh-Rohrs P1 in Stufen (z.B. stufenweise) aufzuweiten (z.B. zu expandieren) mittels Einbringens einer Mehrzahl von Stempeln (z.B. Dornen), bei welchen die Durchmesser allmählich (graduell) erhöht sind. Zum Beispiel, wenn ein kegelstumpfförmiger erster Stempel 221 (z.B. ein kegelstumpfförmiger erster Dorn), der einen ersten Endabschnitt mit einem kleineren Außen-Durchmesser als der Innen-Durchmesser des Roh-Rohrs P1 hat, eingebracht wird in einen Endabschnitt des Roh-Rohrs P1 (hinein) für eine Erst-Aufweitung (z.B. eine Erst-Expansion) und dann ein zweiter Stempel 222 (z.B. ein zweiter Dorn), ein dritter Stempel 223 (z.B. ein dritter Dorn) und ein vierter Stempel 224 (z.B. ein vierter Dorn), die (jeweils) sequentiell größere Außendurchmesser als der erste Stempel 221 haben, in den Endabschnitt des Roh-Rohrs P1 (jeweils) sequentiell eingebracht werden, kann der Endabschnitt des Roh-Rohrs P1 in die gleiche Form wie der vierte Stempel 224 bearbeitet werden.
Ein Verwenden von sequentiellen Stempeln zum Aufweiten (z.B. Expandieren) dient dem Verteilen der Belastung beim Bearbeiten, da sonst evtl. der Endabschnitt des Rohrs reißen oder brechen kann, wenn dieser in einem Schritt aufgeweitet wird. Die zunehmende Höhe (z.B. der zunehmende Betrag) des Durchmessers durch jeweilige Stempel ist nicht beschränkt, jedoch kann es möglich sein, den Durchmesser um ungefähr 7~10% in jedem Schritt zu erhöhen, um einen Bruch während der Bearbeitung zu verhindern.
In einem anderen Beispiel der Aufweitung kann es möglich sein, Bearbeitungsrippen 225 zu verwenden, die von der äußeren Fläche des Stempels 220 hervorstehen.
Das heißt, durch Einbringen des Stempels 220 in das Roh-Rohr P1 (hinein), wenn der Durchmesser des Stempels 220 der kleinste ist, wobei die Bearbeitungsrippen 225 in Nuten in dem Stempel 220 versteckt sind, und dann die Bearbeitungsrippen 225 graduell vorstehen, während der Stempel 220 rotiert wird, wird der Endabschnitt des Roh-Rohrs P1 aufgeweitet (z.B. expandiert), so dass das Sekundär-Rohr P2 gewonnen wird.
Nach dem Gebildet-Werden (z.B. dem Geformt-Werden) wird das Sekundär-Rohr P1 erwärmt (z.B. aufgeheizt) in einem Ofen 300, und dann wird dieses einem Heiß-Press-(Um-)Formen unterzogen mittels einer Presse 400, wodurch der resultierende Tür-Aufprall-Balken 100 schließlich hergestellt wird. In dem vorliegenden Prozess wird der Zentrum-Abschnitt des Sekundär-Rohrs P2 hergestellt, um einen Querschnitt zu haben, der aufgeteilt ist in den Dichtmittel-Abschnitt 111, den Flach-Abschnitt 112 und die Gekrümmt-Abschnitte 113, und beide Endabschnitte werden/sind flach gepresst, um die Verbindungsabschnitte 120 zu bilden, wodurch der Tür-Aufprall-Balken 110 erreicht wird/ist.
Danach werden der erste Verbindungsabschnitt 121 und der zweite Verbindungsabschnitt 122 des Tür-Aufprall-Balkens 100 verbunden mit dem Türrahmen 1 mittels Punktschweißens, wodurch der Türrahmen 1 verstärkt wird.
Der Einfachheit halber werden in der Erläuterung und der genauen Definition in den angehängten Ansprüchen die Ausdrücke „obere“, „untere“, „innere“, „äußere“, „nach oben“, „nach unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vordere“, „rückseitige“, „hintere“, „innenseitig“, „außenseitig“, „einwärts“, „auswärts“, „innen“, „außen“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen von solchen Merkmalen, wie in den Figuren angezeigt, zu beschreiben.
Die vorangegangenen Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zu den Zwecken der Veranschaulichung und der Beschreibung präsentiert worden. Sie bezwecken nicht, vollständig zu sein oder die Erfindung auf die genaue Gestalt, die offenbart ist, zu beschränken, und ersichtlich sind viele Abänderungen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erklären, um dadurch den Fachmann in die Lage zu versetzen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ebenso wie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon herzustellen und zu nutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche, die hieran angehängt sind, und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Tür-Aufprall-Balken (100), der quer über einem Türrahmen (1) angeordnet ist, der Tür-Aufprall-Balken (100) aufweisend: einen Körper (110), der in einer Rohr-Form gebildet ist und an einer Seite konkav gemacht ist, die einer äußeren Seite des Fahrzeugs zugewandt ist, und Verbindungsabschnitte (120), die sich von einem ersten und einem zweiten Endabschnitt des Körpers (110) aus integral erstrecken, um mit dem Türrahmen (1) verbunden zu werden mittels Punktschweißens.
Tür-Aufprall-Balken (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Körper (110) einen Querschnitt hat, der unterteilt ist in einen Flach-Abschnitt (112), der einem Inneren des Fahrzeugs zugewandt ist, ein Paar von Gekrümmt-Abschnitten (113), die sich jeweils in Richtung zu der äußeren Seite des Fahrzeugs von einem ersten und einem zweiten Endabschnitt des Flach-Abschnitts (112) aus erstrecken, und einen Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt (111), der der äußeren Seite des Fahrzeugs zugewandt ist, die Endabschnitte der Gekrümmt-Abschnitte (113) verbindet und in Richtung zum Inneren des Fahrzeugs konkav gemacht ist.
Tür-Aufprall-Balken (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Dichtmittel-Fixierung-Abschnitt (111) konfiguriert ist, um ein Separieren eines Dichtmittels (3) zu verhindern, das zwischen dem Tür-Außen-Paneel des Fahrzeugs und dem Körper (110) angeordnet ist, mittels Bereitstellens eines vorbestimmten Bereichs, in welchen das Dichtmittel (3) konfiguriert ist, eingebracht zu sein.
Tür-Aufprall-Balken (100) gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Verbindungsabschnitte (120) in einer Flach-Platten-Form gebildet sind, die eine Breite hat, die größer ist als eine Hälfte eines Umfangs des Körpers (110), mittels Pressens der Rohr-Form des Körpers (110) und an den Türrahmen (1) punktgeschweißt werden an vorbestimmten Positionen.
Tür-Aufprall-Balken (100) gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Verbindungsabschnitte (120) eine Breite haben, die 0,6- bis 0,8-mal der Umfang des Körpers (110) ist.
Tür-Aufprall-Balken (100) gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Verbindungsabschnitte (120) aufweisen einen ersten Verbindungsabschnitt (121), der an einem ersten Endabschnitt des Körpers (110) gebildet ist, um mit einem Abschnitt des Türrahmens (1) verbunden zu werden, und einen zweiten Verbindungsabschnitt (122), der an einem zweiten Endabschnitt des Körpers (110) gebildet ist, um mit einem zweiten Abschnitt des Türrahmens (1) verbunden zu werden.
Verfahren zum Herstellen eines Tür-Aufprall-Balkens (100), der quer über einen Türrahmen (1) angeordnet ist, das Verfahren aufweisend: Vorbereiten eines Roh-Rohrs (P1), das einen kreisförmigen Querschnitt hat mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt, die beide offen sind, Bilden eines Sekundär-Rohrs (P2), das einen größeren Durchmesser an einem ersten und einem zweiten Endabschnitt hat als an einem Zentrum-Abschnitt mittels Aufweitens des ersten und des zweiten Endabschnitts des Roh-Rohrs (P1) mittels Einbringens eines Stempels in den ersten und den zweiten Endabschnitt des Roh-Rohrs (P1), und Pressen des Sekundär-Rohrs (P2), um den ersten und den zweiten Endabschnitt des Sekundär-Rohrs (P2) flach zu machen und den Zentrum-Abschnitt des Sekundär-Rohrs (P2) in eine vorbestimmte Richtung konkav zu machen.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei beim Bilden des Sekundär-Rohrs (P2) der erste und der zweite Endabschnitt des Sekundär-Rohrs (P2) gebildet werden, um einen 20% bis 40% größeren Durchmesser zu haben als der Zentrum-Abschnitt.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei beim Bilden des Sekundär-Rohrs (P2) der erste und der zweite Endabschnitt des Roh-Rohrs (P1) aufgeweitet werden in Stufen mittels sequentiellen Einbringens einer Mehrzahl von Stempeln (221, 222, 223, 224), die größer-werdende Durchmesser haben, in den ersten und den zweiten Endabschnitt des Roh-Rohrs (P1) hinein.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei beim Bilden des Sekundär-Rohrs (P2) ein Durchmesser des ersten und des zweiten Endabschnitts des Roh-Rohrs (P1) aufgeweitet wird mittels Einbringens eines Stempels (220), der einen Variier-Durchmesser hat, in den ersten und den zweiten Endabschnitt des Roh-Rohrs (P1) hinein und Rotierens des Stempels (220).