用于機(jī)動(dòng)車門的加強(qiáng)元件、機(jī)動(dòng)車門和用于制造加強(qiáng)元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的用于機(jī)動(dòng)車門的加強(qiáng)元件、一種按照權(quán)利要求8的前序部分所述的機(jī)動(dòng)車門和一種按照權(quán)利要求9的前序部分所述的用于制造用于機(jī)動(dòng)車門的加強(qiáng)元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知這里所提到類型的具有加強(qiáng)元件的機(jī)動(dòng)車門。由德國公開文獻(xiàn)DE 10 2005061 562 A1已知一種機(jī)動(dòng)車門，所述機(jī)動(dòng)車門包括加強(qiáng)元件、特別是基于輕金屬的以板式結(jié)構(gòu)型式的鉸鏈加強(qiáng)部和/或鎖加強(qiáng)部。加強(qiáng)元件至少在部分區(qū)域中包括具有成型輪廓的板材。通常深拉的或者鐓鍛的用于加強(qiáng)的鋁板緊固在機(jī)動(dòng)車門的側(cè)面框架結(jié)構(gòu)上。在鉸鏈區(qū)域中附加地緊固鋼螺紋板，在所述鋼螺紋板上安裝側(cè)撞梁。具有成型輪廓的板材的制造是困難的，因?yàn)橛捎跇?gòu)造的構(gòu)成方式需要高的變形度。低延展性的原料、如鋁或其合金可能僅在高的方法技術(shù)上的耗費(fèi)的情況下相應(yīng)地變形。在深拉之后產(chǎn)生經(jīng)深拉的構(gòu)件的回彈(Aufsprung)，從而所述構(gòu)件的尺寸精確性低。因此在任何情況下需要再加工。常見的將鋼組件與輕金屬組件相組合的混合結(jié)構(gòu)型式導(dǎo)致在過渡部位處的突然的特性改變和由此造成的問題、例如具有接觸腐蝕。特別是板材構(gòu)件或型材構(gòu)件、但也有鑄造構(gòu)件在其壁厚或者其橫截面方面在整體上按照承受最高負(fù)載的區(qū)域來設(shè)計(jì)。承受低負(fù)載的構(gòu)件區(qū)域在這種情況下尺寸過大。構(gòu)件因此具有非常高的重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種加強(qiáng)元件、一種機(jī)動(dòng)車門和一種用于制造用于機(jī)動(dòng)車門的加強(qiáng)元件的方法，其中不出現(xiàn)所提到的缺點(diǎn)。
[0004]所述任務(wù)通過如下方式解決，即，創(chuàng)造具有權(quán)利要求1的特征的加強(qiáng)元件。通過加強(qiáng)元件由輕金屬坯件通過體積成型制造，能夠無問題地達(dá)到非常高的變形度。所述加強(qiáng)元件特別優(yōu)選通過鍛造制造。在此可能的是，也以低的耗費(fèi)尺寸精確地制造輕型結(jié)構(gòu)型式的復(fù)雜的加強(qiáng)元件。經(jīng)體積成型、優(yōu)選經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件具有高度壓實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由此為其賦予高的強(qiáng)度。因此對(duì)于機(jī)械應(yīng)力能承受高的負(fù)載。此外，在體積成型時(shí)、尤其是鍛造的情況下可能的是，符合負(fù)載地調(diào)整構(gòu)件中的纖維走向、特別是在承受高的機(jī)械負(fù)載的區(qū)域內(nèi)將纖維捆扎，從而其具有提高的穩(wěn)定性。由此可能的是，承受高負(fù)載的區(qū)域也構(gòu)成為相對(duì)于在其他制造方法的情況下更薄壁的。此外在體積成型、特別是在鍛造的情況下可能的是，在加強(qiáng)元件中實(shí)現(xiàn)變化的橫截面或者說非連續(xù)的壁厚，其中，承受較高的機(jī)械負(fù)載的區(qū)域可以構(gòu)成為具有比承受低的機(jī)械負(fù)載的區(qū)域而更大的橫截面或者更大的壁厚。整體上，所述加強(qiáng)元件因此可以按照要期待的機(jī)械負(fù)載來定制并且在有特別高的力作用的位置準(zhǔn)確地局部加厚。特別是能夠沿著加強(qiáng)元件以簡單的方式調(diào)整負(fù)載路徑，因?yàn)樵隗w積成型、特別是在鍛造的情況下材料可以按照要期待的機(jī)械負(fù)載被擠壓并且有針對(duì)性地在其厚度方面變化。
[0005]這些可能性導(dǎo)致加強(qiáng)元件在整體僅在也需要符合負(fù)載的位置具有提高的壁厚。因此可以創(chuàng)造薄壁的構(gòu)件，所述構(gòu)件與相應(yīng)的深拉的具有成型輪廓的或者經(jīng)鑄造的部件相比是更輕的、但卻更穩(wěn)定的。
[0006]優(yōu)選地，所述加強(qiáng)元件具有有針對(duì)性地設(shè)置的、局部的變形區(qū)，所述加強(qiáng)元件在所述變形區(qū)中在事故中以預(yù)先確定的方式變形。這樣的變形區(qū)域也能夠無問題地在體積成型、特別是在鍛造時(shí)構(gòu)成在加強(qiáng)元件上。特別是可能的是，在變形區(qū)的區(qū)域內(nèi)，加強(qiáng)元件的壁厚比在其他區(qū)域中更小。
[0007]可能的是，在體積成型、特別是在鍛造的情況下制造尺寸非常精確的構(gòu)件。在此特別是不發(fā)生回彈，從而保證了加強(qiáng)元件的尺寸精確性并且因此保證了加強(qiáng)元件的可重復(fù)性?？梢允∪ビ糜诒ＷC尺寸精確性的再加工。
[0008]經(jīng)體積成型、優(yōu)選經(jīng)鍛造的構(gòu)件鑒于其抗拉強(qiáng)度、屈服極限、斷裂伸長度和可延展性具有突出的機(jī)械特性。在此特別是考慮基于輕金屬的板材構(gòu)件和鑄造構(gòu)件。經(jīng)體積成型的加強(qiáng)元件的相應(yīng)的機(jī)械特性盡管其包括輕金屬或輕金屬合金還是處于鋼構(gòu)件的水平上。因此將突出的機(jī)械特性與低重量相組合，這特別考慮到輕型結(jié)構(gòu)構(gòu)思。
[0009]所述加強(qiáng)元件優(yōu)選一件式地由僅一個(gè)輕金屬坯件通過體積成型、優(yōu)選通過鍛造制造。由此減少構(gòu)件的數(shù)量并且省去接合連接。因此同時(shí)減少用于包括加強(qiáng)元件的機(jī)動(dòng)車門的裝配耗費(fèi)。在整體上因此可以降低用于機(jī)動(dòng)車門和也用于加強(qiáng)元件的制造成本。
[0010]所述經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件對(duì)于所有常見的接合技術(shù)來說是可容易地達(dá)到的，從而在與機(jī)動(dòng)車門的車門框架的鄰接的構(gòu)件接合時(shí)不出現(xiàn)問題。
[0011]優(yōu)選如下的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件的特征在于，至少一個(gè)用于鉸鏈的加強(qiáng)區(qū)域鍛造在加強(qiáng)元件上。這意味著，所述加強(qiáng)元件優(yōu)選與所述至少一個(gè)加強(qiáng)區(qū)域一件式地由僅一個(gè)輕金屬坯件鍛造而成，其中，所述至少一個(gè)加強(qiáng)區(qū)域在鍛造時(shí)由輕金屬坯件的材料成型。備選地可能的是，所述至少一個(gè)加強(qiáng)區(qū)域在鍛造時(shí)鍛接于加強(qiáng)元件。在這種情況下，加強(qiáng)區(qū)域在鍛造之前作為單獨(dú)的部件存在，但在鍛造時(shí)與加強(qiáng)元件連接成一個(gè)一件式的構(gòu)件。在此，特別優(yōu)選地在鍛造時(shí)引起在開始單獨(dú)的元件之間的材料鎖合。備選地或附加地可能的是，也引起在各元件之間的形鎖合。
[0012]與所述至少一個(gè)加強(qiáng)區(qū)域是鍛接于加強(qiáng)元件還是鍛造在該加強(qiáng)元件上無關(guān)，無論無何都可以省去附加的用于加強(qiáng)鉸鏈區(qū)域的鋼螺紋板，因?yàn)橄鄳?yīng)的功能通過經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件本身來承擔(dān)。
[0013]也優(yōu)選如下的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件的特征在于，在加強(qiáng)元件上鍛造有至少一個(gè)用于支柱的緊固區(qū)域。備選地也可能的是，如之前針對(duì)加強(qiáng)區(qū)域所述的那樣，所述至少一個(gè)緊固區(qū)域鍛接于加強(qiáng)元件。在任何情況下這里也省去單獨(dú)的加強(qiáng)構(gòu)件或者緊固構(gòu)件，其否則典型地將包括鋼，因?yàn)楝F(xiàn)在相應(yīng)的用于支柱的緊固面設(shè)置或者說構(gòu)成在經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件本身上。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)緊固區(qū)域構(gòu)成為用于緊固側(cè)撞梁。經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件的高的機(jī)械負(fù)載性保證，不僅支柱負(fù)載而且在事故中可能出現(xiàn)的碰撞負(fù)載更好地被承受。
[0014]如果加強(qiáng)區(qū)域和/或緊固區(qū)域鍛造在加強(qiáng)元件上，則所述加強(qiáng)區(qū)域和/或緊固區(qū)域具有與加強(qiáng)元件的其余區(qū)域相同的材料。而如果加強(qiáng)區(qū)域和/或緊固區(qū)域首先設(shè)置為單獨(dú)的元件，則這點(diǎn)不是強(qiáng)制需要的。然而優(yōu)選如下的實(shí)施例，其中加強(qiáng)區(qū)域和/或緊固區(qū)域由與加強(qiáng)元件的其余部分相同材料組成。
[0015]優(yōu)選如下的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件的特征在于，至少一個(gè)螺母集成到加強(qiáng)元件中。優(yōu)選鉚接螺母集成到加強(qiáng)元件中。所述至少一個(gè)螺母鍛入到加強(qiáng)元件中或者鍛接于加強(qiáng)元件。在此，概念“鍛入”意味著，所述至少一個(gè)螺母至少局部地以加強(qiáng)元件的材料包圍鍛造(umschmieden)。因此產(chǎn)生在螺母和加強(qiáng)元件之間的特別緊密的且穩(wěn)定的連接，其中，優(yōu)選不僅實(shí)現(xiàn)材料鎖合而且實(shí)現(xiàn)形鎖合。概念“鍛接”意味著，所述螺母在鍛造時(shí)緊固在加強(qiáng)元件上，其中，優(yōu)選實(shí)現(xiàn)形鎖合和/或材料鎖合。借助于集成的螺母無問題地可能的是，實(shí)現(xiàn)支柱、特別是側(cè)撞梁的簡單的螺紋連接。所述至少一個(gè)螺母因此特別優(yōu)選設(shè)置在用于支柱的緊固區(qū)域中。
[0016]也優(yōu)選如下的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件的特征在于，用于機(jī)動(dòng)車門的側(cè)面框架至少局部地鍛接于加強(qiáng)元件或者鍛造在加強(qiáng)元件上。按照這種方式進(jìn)一步地減少構(gòu)件數(shù)量，因?yàn)閭?cè)面框架也至少局部地與加強(qiáng)元件一件式地設(shè)置。特別優(yōu)選地，其由僅一個(gè)輕金屬坯件的材料在鍛造時(shí)成型。備選地可能的是，側(cè)面框架至少局部地首先單獨(dú)地設(shè)置并且通過鍛造與加強(qiáng)元件的其余部分相連接。在此，優(yōu)選實(shí)現(xiàn)形鎖合和/或材料鎖合。也產(chǎn)生一件式的鍛造構(gòu)件，從而省去接合連接并且減少裝配耗費(fèi)以及用于加強(qiáng)元件并且也用于機(jī)動(dòng)車門的制造成本。
[0017]特別是，所述經(jīng)鍛造的加強(qiáng)元件優(yōu)選部分地或完全地代替用于機(jī)動(dòng)車門的側(cè)面框架。由此不僅可以節(jié)省接合操作，而且也節(jié)省空間，所述空間否則將為單獨(dú)的加強(qiáng)構(gòu)件所必需。
[0018]也優(yōu)選如下的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件的特征在于，所述加強(qiáng)元件具有至少2mm至最高5mm