DE102021210413A1

DE102021210413A1 - Rahmenverbindungsstruktur und verfahren

Info

Publication number: DE102021210413A1
Application number: DE102021210413.4A
Authority: DE
Inventors: Won Ki SONG; Heedae Oh; Jung Jong Chun; Yeongjae Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2022-06-23
Also published as: KR20220086175A; US20230264759A1; US11673613B2; CN114633813A; US20220185391A1

Abstract

Eine Ausführungsform einer Rahmenverbindungsstruktur umfasst eine Mehrzahl von Karosserieelementen, wobei jedes Karosserieelement einen geschlossenen Querschnittsabschnitt mit einem geschlossenen Querschnitt einer vorgegebenen Form und einen Flanschabschnitt, der sich einstückig von dem geschlossenen Querschnittsabschnitt erstreckt, und eine Mehrzahl von Verbindungen umfasst, wobei jede Verbindung ein erstes Ende, das mit einem Verbindungspunkt eines jeweiligen der Karosserieelemente gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das mit einer angrenzenden Verbindung gekoppelt ist, aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Rahmenverbindungsstruktur und ein Verfahren.
HINTERGRUND
Im Allgemeinen ist ein Rahmen ein Teil, das verschiedene Vorrichtungen oder eine Karosserie, die eine Struktur bildet, installiert, und ist eine Struktur, die einem Skelett eines Fahrzeugs entspricht, das eine von der Fahrzeugkarosserie übertragene Last und eine Reaktionskraft der Vorder- und der Hinterachse trägt.
Ein Raumrahmen ist eine Art von Rahmen, der durch Verbinden von Stahlplatten oder -rohren ein Skelett bildet, und hat den Vorteil, dass er leicht ist und eine hohe Steifigkeit aufweist.
Bei diesem Raumrahmen nehmen die Elemente sämtliche auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Lasten auf, und daher ist nichts wichtiger als die Sicherung der Verbindung der Elemente.
Herkömmlicherweise sind die Elemente des Raumrahmens durch CO₂-Schweißen oder Verschrauben verbunden, jedoch sind diese Verfahren hinsichtlich Produktivität, Kosten und Qualitätssicherung eher nachteilig.
Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Offenbarung dienen, und daher können Informationen enthalten sein, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Rahmenverbindungsstruktur und ein Verfahren. Bestimmte Ausführungsformen betreffen eine Rahmenverbindungsstruktur eines Fahrzeugs und ein Verfahren.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Rahmenverbindungsstruktur und ein Verfahren bereit, so dass Elemente mit einem geschlossenen Querschnitt durch Punktschweißen verbunden werden können.
Eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann i) ein Karosserieelement, das einen geschlossenen Querschnittsabschnitt mit einem geschlossenen Querschnitt einer festgelegten Form und einen Flanschabschnitt, der sich einstückig von dem geschlossenem Querschnittsabschnitt erstreckt, umfasst, und ii) eine Verbindung, die mit aneinander angrenzenden Verbindungspunkten der Karosserieelemente gekoppelt ist und zwischen den Verbindungspunkten miteinander verbunden ist, umfassen.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der geschlossene Querschnittsabschnitt einen kreisförmigen geschlossenen Querschnitt bilden.
Ferner können in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Rand des geschlossenen Querschnitts und der Flanschabschnitt durch eine Schweißlinie verbunden sein.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verbindung einen ersten Abschnitt, der an den Verbindungspunkt des Karosserieelements geschweißt ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich einstückig mit dem ersten Abschnitt erstreckt und von einem Verbindungspunkt des angrenzenden Karosserieelements vorsteht, umfassen.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Verbindungsmontagenut, die der Dicke des ersten Abschnitts entspricht, an dem Verbindungspunkt des Karosserieelements ausgebildet sein.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der zweite Abschnitt eine Dicke aufweisen, die geringer als die des ersten Abschnitts ist, und ist stufenweise mit dem ersten Abschnitt verbunden.
Ferner können in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zweiten Abschnitte der Verbindung, die aneinander angrenzen, einander überlappen und können punktgeschweißt sein.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Karosserieelement einen beliebigen Rahmen umfassen, der aus einem Dachseitenrahmen und einem Bodenseitenrahmen ausgewählt ist.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine beliebige Plattenkomponente, die aus einer Dachplatte und einer Bodenplatte ausgewählt ist, an den Flanschabschnitt punktgeschweißt sein.
Ferner kann in der Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Plattenkomponente auf derselben Ebene des Flanschabschnitts und der Verbindung punktgeschweißt sein.
Ferner umfasst ein Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: (a) Verschweißen eines Patch-Rohlings mit einer Hauptplatte und Bereitstellen einer gepatchten Plattenanordnung; (b) Bilden eines Teils der gepatchten Plattenanordnung als ein Rohr und Bilden eines Karosserieelements, das einen Flanschabschnitt, der sich einstückig in einem geschlossenen Querschnitt erstreckt, und eine Verbindung, die mit einem Verbindungspunkt des Karosserieelements gekoppelt ist, aufweist; (c) Verschweißen eines Randes des geschlossenen Querschnitts und des Flanschabschnitts, die aneinandergefügt sind; und (d) Punktschweißen der Verbindungen aneinander zwischen angrenzenden Verbindungspunkten der Karosserieelemente.
Ferner kann das Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner (e) das Punktschweißen einer Plattenkomponente an den Flanschabschnitt umfassen.
Ferner können bei dem Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Schritt (a) die Hauptplatte und der Patch-Rohling überlappt und punktverschweißt werden.
Ferner kann im Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt (c) der Rand des geschlossenen Querschnitts und der Flansch durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden.
Ferner kann bei dem Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Schritt (d) ein von dem Verbindungspunkt des Karosserieelements vorstehender Abschnitt überlappt und punktgeschweißt werden.
Ferner kann bei dem Rahmenverbindungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Schritt (e) die Plattenkomponente auf derselben Ebene des Flanschabschnitts und der Verbindung punktgeschweißt werden.
Da Karosserieelemente mit einem geschlossenen Querschnitt durch Punktschweißen über eine Verbindung verbunden sind, die einstückig mit dem Karosserieelement vorgesehen ist, ist dies in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der Montageproduktivität, der Montagekosten und der Montagequalität der Fahrzeugkarosserie von Vorteil.
Die Effekte, die durch beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzielt oder von ihnen erwartet werden können, sind in der folgenden detaillierten Beschreibung direkt oder angedeutet beschrieben. Das heißt, verschiedene Effekte, die von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erwartet werden, werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben.
Figurenliste
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wurden lediglich bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung gezeigt und beschrieben.

1 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Fahrzeugs veranschaulicht, bei dem eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
2 ist eine kombinierte perspektivische Ansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Karosserieelements und einer Verbindung, die bei einer Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
6 bis 9 sind Ansichten zur Erläuterung eines Rahmenverbindungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die folgenden Elemente können in Verbindung mit den Zeichnungen verwendet werden, um Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.

1: PBV
2: Dachseitenrahmen
3: untere Karosserie
4: Bodenseitenrahmen
5: obere Karosserie
6: Plattenkomponente
7: Fahrgestellrahmen
8: Dachplatte
9: Bodenplatte
10: Karosserieelement
11: Verbindungspunkt
13: Verbindungsmontagenut
21: geschlossener Querschnitt
23: geschlossener Querschnitt
31: Flanschabschnitt
33: Schweißlinie
50: Verbindung
51: erster Abschnitt
52: zweiter Abschnitt
71: Hauptplatte
73: Patch-Rohling
75: gepatchte Plattenanordnung
100: Rahmenverbindungsstruktur

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, ausführlicher beschrieben. Wie Fachleute realisieren werden, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene unterschiedliche Weisen modifiziert werden, ohne von dem Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Teile, die für die Beschreibung irrelevant sind, sind weggelassen, um Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlich zu veranschaulichen, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bestandteile in der gesamten Beschreibung.
Ferner sind die Größe und die Dicke jeder Konfiguration, die in den Zeichnungen gezeigt ist, zum besseren Verständnis und zur Vereinfachung der Beschreibung optional veranschaulicht, die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Zeichnungen beschränkt und die Dicke ist zur Verdeutlichung einer Vielzahl von Teilen und Bereichen übertrieben dargestellt.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung werden die Begriffe „erste“ und „zweite“ verwendet, um eine Komponente von der anderen Komponente zu unterscheiden, aber die Komponenten sind möglicherweise nicht auf die obigen Begriffe beschränkt.
Zudem werden in der folgenden Beschreibung, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben, das Wort „umfassen“ und Variationen, wie etwa „umfasst“ oder „umfassend“, so verstanden, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, jedoch nicht den Ausschluss von anderen Elementen bedeuten.
In der folgenden Beschreibung bedeuten die Suffixe „-teil“ und „-mittel“ die Einheiten einer allgemeinen Konfiguration, die zumindest eine Funktion oder einen Vorgang ausführen.
1 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Fahrzeugs veranschaulicht, bei dem eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Unter Bezugnahme auf 1 kann beispielsweise eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem für einen speziellen Zweck gebauten Fahrzeug (PBV)₁ basierend auf einem Elektrofahrzeug verwendet werden.
Hier ist das PBV₁ ein umweltfreundliches mobiles Fahrzeug, das kundenspezifische Dienste bereitstellt, die für Fahrgäste während der Zeit des Fahrens vom Standort zum Zielort notwendig sind. Das PBV₁ ist in der Lage, für jede Situation eine optimale Route festzulegen und in Clustern zu fahren, und kann ferner ein kastenförmig gestaltetes Fahrzeug mit einem großen Innenraum sein.
Ein solches PBV₁ umfasst eine untere Karosserie 3 nach Art eines Skateboards und eine obere Karosserie 5 als Fahrzeugkarosserie in Monocoque-Bauweise, die auf die untere Karosserie 3 montiert ist.
Die untere Karosserie 3 wird im Stand der Technik auch als Fahrgestell bezeichnet und umfasst einen Fahrgestellrahmen 7, auf dem eine (in den Zeichnungen nicht gezeigte) Batterieanordnung montiert sein kann.
Zudem ist die obere Karosserie 5 eine Karosserie, die mit der unteren Karosserie 3 gekoppelt ist, und kann eine Kabine bilden. Die obere Karosserie 5 kann zum Beispiel ein Raumrahmen sein, bei dem eine Mehrzahl von Elementen, wie etwa Stahlplatten oder -rohre, so verbunden sind, dass sie ein Skelett bilden.
In der Industrie wird die Fahrzeugbreitenrichtung als L-Richtung bezeichnet, die Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie (die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung) ist die T-Richtung, und die Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie wird als H-Richtung bezeichnet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden jedoch anstelle der Festlegung der LTH-Richtung als Bezugsrichtung, wie oben beschrieben, die Komponenten im Folgenden durch Festlegung der Fahrzeugbreitenrichtung, der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung der Fahrzeugkarosserie und der vertikalen Richtung beschrieben.
Ferner kann das Ende (ein/ein Ende oder das andere/ein Ende) im Folgenden als jedes Ende definiert sein. Es kann als ein bestimmtes Teil (ein/ein Ende oder das andere/ein Ende) definiert sein, das das Ende einschließt.
Dabei ist die Rahmenverbindungsstruktur 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Elementverbindungsstruktur der oberen Karosserie 5, wie oben beschrieben, und kann eine Struktur umfassen, in der lineare oder gekrümmte Elemente in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung, einer Fahrzeugbreitenrichtung und einer Aufwärts-Abwärts-Richtung verbunden sind.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch in den Elementen der oberen Karosserie 5 eine Struktur, bei der die Dachseitenrahmen 2 auf der Vorder- und Rückseite und die Bodenseitenrahmen 4 auf der Vorder- und Rückseite entlang der Querrichtung miteinander verbunden sind, als Beispiel beschrieben.
Zudem ist in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Plattenkomponente 6 eine Struktur umfasst, bei der die Dachplatte 8 und die Folgeplatte 9 mit den Dachseitenrahmen 2 bzw. den Bodenseitenrahmen 4 verbunden sind.
Die Rahmenverbindungsstruktur 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Struktur bereit, in der Elemente mit geschlossenem Querschnitt durch Punktschweißen verbunden sind und die Plattenkomponenten 6 mit den Elementen verbunden sind.
2 ist eine kombinierte perspektivische Ansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Rahmenverbindungsstruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 umfasst die Rahmenverbindungsstruktur 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Karosserieelemente 10 und eine Verbindung 50.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Karosserieelemente 10 Querrahmen, wie etwa Dachseitenrahmen 2 und Bodenseitenrahmen 4, in der oberen Karosserie 5, wie in 1 gezeigt.
Dieses Karosserieelement 10 ist ein Teil der Platte, die auf eine vorgegebene Größe zugeschnitten und rohrförmig ist, und umfasst einen geschlossenen Querschnittsabschnitt und einen Flanschabschnitt 31, die einstückig verbunden sind, wie in 5 gezeigt.
Der geschlossene Querschnittsabschnitt 21 ist ein Rohr, das einen Teil der Platte bildet, und bildet einen kreisförmigen geschlossenen Querschnitt 23 entlang der Querrichtung.
Der Flanschabschnitt 31 ist der Rest der Platte und erstreckt sich einstückig von der Stirnfläche des kreisförmigen geschlossenen Querschnitts 23 des geschlossenen Querschnitts 21 und ist entlang der Längsrichtung des geschlossenen Querschnitts 21 angeordnet. Hier sind der Rand des kreisförmigen geschlossenen Querschnitts 23 und der Flanschabschnitt 31 durch eine Schweißlinie 33 verbunden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient die Verbindung 50 zum Verbinden der Karosserieelemente 10 entlang der Querrichtung und ist einstückig mit den angrenzenden Verbindungspunkten 11 der miteinander zu verbindenden Karosserieelemente 10 gekoppelt. Darüber hinaus können die Verbindungen 50 zwischen den aneinander angrenzenden Verbindungspunkten 11 der Karosserieelemente 10 miteinander verbunden sein.
Die Verbindung 50 umfasst einen ersten Abschnitt 51 und einen zweiten Abschnitt 52, die einstückig miteinander verbunden sind. Der erste Abschnitt 51 ist durch Punktschweißen mit dem Verbindungspunkt 11 des Karosserieelements 10 verbunden.
Um den ersten Abschnitt 51 mit dem Verbindungspunkt 11 des Karosserieelements 10 zu koppeln, weist der Verbindungspunkt 11 auf diese Weise eine Verbindungsmontagenut 13 auf, die der Dicke des ersten Abschnitts 51 entspricht. Das heißt, der erste Abschnitt 51 ist an dem Verbindungspunkt 11 des Karosserieelements 10 mit der Verbindungsmontagenut 13 gekoppelt.
Der zweite Abschnitt 52 ist einstückig mit dem ersten Abschnitt 51 verbunden (verlängert) und steht bis zu dem Verbindungspunkt 11 des angrenzenden Karosserieelements 10 vor. Hier weist der zweite Abschnitt 52 eine Dicke auf, die kleiner als die des ersten Abschnitts 51 ist, und ist stufenweise mit dem ersten Abschnitt 51 verbunden.
Der zweite Abschnitt 52 überlappt, wie oben beschrieben, in vertikaler Richtung zwischen den aneinander angrenzenden Verbindungspunkten 11 der Karosserieelemente 10 und ist durch Punktschweißen verbunden.
Andererseits ist in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Plattenkomponente 6 mit dem Flanschabschnitt 31 der Karosserieelemente 10 verbunden, und die Plattenkomponente 6 ist auf derselben Ebene des Flanschabschnitts 31 und der Verbindung 50 durch Punktschweißen verbunden.
Im Folgenden wird ein Rahmenverbindungsverfahren (Montageverfahren) der Rahmenverbindungsstruktur 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf die zuvor offenbarten Zeichnungen und die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
6 bis 9 sind Ansichten zur Erläuterung eines Rahmenverbindungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 6 wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zunächst eine Hauptplatte 71, die auf eine vorgegebene Größe zugeschnitten ist, bereitgestellt, und ein Patch-Rohling 73, der auf eine Größe zugeschnitten ist, die kleiner als die der Hauptplatte 71 ist, wird bereitgestellt.
Als Nächstes wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 7 gezeigt, der Patch-Rohling 73 auf ein Ende der Hauptplatte 71 aufgelegt. Der Patch-Rohling 73 wird mit der Hauptplatte 71 durch Punktschweißen verbunden. Dementsprechend stellt eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine gepatchte Plattenanordnung 75 bereit, in der die Hauptplatte 71 und der Patch-Rohling 73 miteinander verbunden sind.
Dann wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Teil der gepatchten Plattenanordnung 75 zu einem Rohr geformt, wie es in 8 gezeigt ist, wobei ein Teil der gepatchten Plattenanordnung 75 durch ein U-O-Formverfahren, ein mehrstufiges Rollformverfahren und ein Rollbiegeverfahren von im Stand der Technik bekannten Techniken zu einem Rohr geformt werden kann.
Entsprechend ist in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Karosserieelement 10 mit einem geschlossenen Querschnitt 21, das einen kreisförmigen geschlossenen Querschnitt 23 aufweist (siehe 5), einem Flanschabschnitt 31, der sich einstückig zu dem geschlossenen Querschnitt 21 erstreckt, und einer Verbindung 50, die einstückig mit dem Verbindungspunkt 11 (siehe 4) des Karosserieelements 10 gekoppelt ist, ausgebildet.
Dann werden in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 9 gezeigt, der Rand und der Flanschabschnitt 31 des geschlossenen Querschnitts 21, die durch die oben beschriebene Rohrformung aneinandergefügt sind, durch Laserschweißen verbunden, und eine Schweißlinie 33 wird gebildet.
Dabei ist der erste Abschnitt 51 der Verbindung 50 mit dem Verbindungspunkt 11 des Karosserieelements 10 gekoppelt, und der zweite Abschnitt 52 erstreckt sich einstückig von dem ersten Abschnitt 51 und steht von dem Verbindungspunkt 11 bis zu einer vorgegebenen Breite vor. Ferner befinden sich der Flanschabschnitt 31 und die Verbindung 50 in einem Zustand, in dem sie in einer Ebene derselben Höhe miteinander verbunden sind.
Als Nächstes werden in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die beiden Karosserieelemente 10, die die Verbindung 50 wie oben beschrieben integrieren, entlang der Querrichtung angeordnet, und die angrenzenden Verbindungen 50 werden durch Punktschweißen verbunden (siehe 4).
In diesem Prozess werden in einem Zustand, in dem die zweiten Abschnitte 52 der Verbindungen 50 in vertikaler Richtung zwischen den aneinander angrenzenden Verbindungspunkten 11 der Karosserieelemente 10 überlappt sind, diese zweiten Abschnitte 52 durch Punktschweißen verbunden, und die Verbindungen 50 werden miteinander verbunden.
Als Nächstes werden in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Plattenkomponenten 6, wie etwa die Dachplatte 8 und die Folgeplatte 9, an die Flanschabschnitte 31 der Karosserieelemente 10 punktgeschweißt. Bei dem obigen Verfahren wird die Plattenkomponente 6 auf derselben Ebene des Flanschabschnitts 31 und der Verbindung 50 punktgeschweißt (siehe 4).
Gemäß der Rahmenverbindungsstruktur 100 und dem Verfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie bisher beschrieben, werden die Karosserieelemente 10 mit einem geschlossenen Querschnitt mit dem Karosserieelement 10 durch die einstückig vorgesehene Verbindung 50 verbunden. Sie kann durch Punktschweißen verbunden werden.
In den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden daher, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Elemente des Rahmens durch CO₂-Schweißen oder Verschrauben etc. verbunden werden, vorteilhafte Effekte hinsichtlich der Sicherung der Montageproduktivität, Montagekosten und der Montagequalität der Fahrzeugkarosserie gezeigt.
Während diese Erfindung in Verbindung mit dem, was gegenwärtig als praktische Ausführungsbeispiele angesehen wird, beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die im Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.

Claims

Rahmenverbindungsstruktur, umfassend: eine Mehrzahl von Karosserieelementen, wobei jedes Karosserieelement einen geschlossenen Querschnittsabschnitt mit einem geschlossenen Querschnitt einer vorgegebenen Form und einen Flanschabschnitt, der sich einstückig von dem geschlossenen Querschnittsabschnitt erstreckt, aufweist; und eine Mehrzahl von Verbindungen, wobei jede Verbindung ein erstes Ende, das mit einem Verbindungspunkt eines jeweiligen der Karosserieelemente gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das mit einer angrenzenden Verbindung gekoppelt ist, aufweist.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei: der geschlossene Querschnittsabschnitt einen kreisförmigen geschlossenen Querschnitt bildet; und ein Rand des geschlossenen Querschnitts und der Flanschabschnitt durch eine Schweißlinie verbunden sind.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei jede der Verbindungen umfasst: einen ersten Abschnitt, der mit dem Verbindungspunkt des jeweiligen Karosserieelements verschweißt ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich einstückig mit dem ersten Abschnitt erstreckt und in Richtung des zweiten Endes der angrenzenden Verbindung vorsteht.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 3, wobei jedes Karosserieelement eine Verbindungsmontagenut aufweist, die einer Dicke des ersten Abschnitts, der an dem Verbindungspunkt ausgebildet ist, entspricht.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 4, wobei der zweite Abschnitt eine Dicke aufweist, die kleiner als die des ersten Abschnitts ist, und stufenweise mit dem ersten Abschnitt verbunden ist.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 3, wobei die zweiten Abschnitte der aneinander angrenzenden Verbindungen einander überlappen und punktgeschweißt sind.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Karosserieelemente jeweils einen Dachseitenrahmen oder einen Bodenseitenrahmen umfassen.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Dachplatte oder eine Bodenplatte an den Flanschabschnitt punktgeschweißt ist.
Rahmenverbindungsstruktur nach Anspruch 8, wobei die Dachplatte oder die Bodenplatte auf derselben Ebene des Flanschabschnitts und der Verbindungen punktgeschweißt ist.
Verfahren, umfassend: Schweißen eines Patch-Rohlings an eine Hauptplatte, um eine gepatchte Plattenanordnung bereitzustellen; Rollen eines Abschnitts der gepatchten Plattenanordnung zu einem Rohr, wodurch ein Karosserieelement gebildet wird, das einen Flanschabschnitt, der sich einstückig in einen geschlossenen Querschnitt erstreckt, und eine Verbindung, die als ein Verbindungspunkt des Karosserieelements gebildet wird, aufweist; und Verschweißen eines Randes des geschlossenen Querschnitts des Karosserieelements mit dem Flanschabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Punktschweißen der Verbindung mit einer anderen Verbindung, die als Verbindungspunkt eines angrenzenden Karosserieelements dient.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Rollen des Abschnitts der gepatchten Plattenanordnung in das Rohr und das Punktschweißen der Verbindungen das Überlappen von Abschnitten, die von den Verbindungspunkten der Karosserieelemente vorstehen, und das Punktschweißen der überlappten Abschnitte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Punktschweißen einer Plattenkomponente an den Flanschabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Punktschweißen das Punktschweißen der Plattenkomponente auf derselben Ebene des Flanschabschnitts und der Verbindung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei: das Schweißen des Patch-Rohlings das Überlappen der Hauptplatte und des Patch-Rohlings und das Punktschweißen des Patch-Rohlings an die Hauptplatte umfasst; und das Schweißen des Randes das Verschweißen eines Randes des geschlossenen Querschnitts und des Flansches miteinander durch Laserschweißen umfasst.
Fahrzeug, umfassend: eine untere Karosserie, die einen Fahrgestellrahmen umfasst; und eine obere Karosserie, die auf der unteren Karosserie montiert ist, wobei die obere Karosserie eine Rahmenverbindungsstruktur umfasst, die umfasst: ein erstes Karosserieelement, das einen ersten geschlossenen Querschnittsabschnitt mit einem ersten geschlossenen Querschnitt einer vorgegebenen Form und einen ersten Flanschabschnitt, der sich einstückig von dem ersten geschlossenen Querschnittsabschnitt erstreckt, umfasst; eine erste Verbindung, die mit einem ersten Verbindungspunkt des ersten Karosserieelements gekoppelt ist; ein zweites Karosserieelement, das an das erste Karosserieelement angrenzt und einen zweiten geschlossenen Querschnittsabschnitt mit einem zweiten geschlossenen Querschnitt einer vorgegebenen Form und einen zweiten Flanschabschnitt, der sich einstückig von dem zweiten geschlossenen Querschnittsabschnitt erstreckt, umfasst; und eine zweite Verbindung, die mit einem zweiten Verbindungspunkt des zweiten Karosserieelements gekoppelt ist, wobei die erste Verbindung und die zweite Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei: der erste geschlossene Querschnittsabschnitt einen kreisförmigen geschlossenen Querschnitt bildet; und ein Rand des ersten geschlossenen Querschnitts und der erste Flanschabschnitt durch eine Schweißlinie verbunden sind.
Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei das erste und das zweite Karosserieelement einen Dachseitenrahmen oder einen Bodenseitenrahmen umfassen.
Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei eine Dachplatte oder eine Bodenplatte an den ersten Flanschabschnitt punktgeschweißt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 19, wobei die Dachplatte oder die Bodenplatte auf derselben Ebene des ersten Flanschabschnitts und der ersten und der zweiten Verbindung punktgeschweißt ist.