專利名稱：加強(qiáng)的封閉截面組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型基本上涉及車輛結(jié)構(gòu)，更具體地來(lái)說(shuō)，涉及用于車輛結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)件。
背景技術(shù)：
在目前的車輛結(jié)構(gòu)中，在車輛中獲得空間以實(shí)現(xiàn)能夠吸收車輛碰撞期間產(chǎn)生的沖擊能的部件已經(jīng)成為了一項(xiàng)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的用于吸收高能沖擊的設(shè)計(jì)(比如Myers的美國(guó)專利號(hào)為3，931，997中所述的)一般包括由高強(qiáng)度材料(比如各種高強(qiáng)度鋼)制成的結(jié)構(gòu)。 這些管狀結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成車輛橫梁(vehicle rails)，或者可以分別置于車輛的前/后方向上以吸收前/后碰撞的能量。然而，如果道路是偏的，也就是說(shuō)，如果道路并不與管同心， 這些設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生橫向變形。另外，因?yàn)檐囕v中可用空間有限，并且能夠選擇的框架也有限，所以提高這種結(jié)構(gòu)的軸向強(qiáng)度就會(huì)增加這些管的橫向不穩(wěn)定程度。其他傳統(tǒng)設(shè)計(jì)包括焊接或者機(jī)械固定于橫梁一端的碰撞罐(crush cans)或者碰撞管以及車輛保險(xiǎn)杠，如Miskech的美國(guó)專利號(hào)為5，876，078中所示的。如果道路不與管同心，Miskech中所應(yīng)用的碰撞罐或者碰撞管會(huì)產(chǎn)生橫向變形。圖1和圖2 —起示出了 593專利的現(xiàn)有技術(shù)碰撞管組件110。碰撞管組件110包括管118，該管118置于兩件式?jīng)_壓的車身結(jié)構(gòu)116中但是對(duì)底層結(jié)構(gòu)沒(méi)有附加長(zhǎng)度。管118 焊接到一個(gè)沖壓件中，并且隨后安裝該配合的沖壓件，從而產(chǎn)生封閉部件(或封閉截面)。 現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的碰撞管組件110需要兩件式?jīng)_壓的車身結(jié)構(gòu)116，一般說(shuō)來(lái)該結(jié)構(gòu)的重量和成本較大。而且，這樣的設(shè)計(jì)會(huì)增加組裝或者制造時(shí)間。如所述，通過(guò)包括汽車車身結(jié)構(gòu)的整體改型設(shè)計(jì)，其他系統(tǒng)可以用于吸收沖擊能， 比如，例如Kawamura等的美國(guó)專利號(hào)6，312，038中所描述的車身結(jié)構(gòu)。這些設(shè)計(jì)可以包括為了容納一個(gè)或者多個(gè)能量吸收件在前/后方向的車架延伸件。然而，不管車輛中希望增加能量吸收的區(qū)域，這些改型設(shè)計(jì)的開發(fā)更加昂貴并且與目前的汽車不兼容。特別地，目前生產(chǎn)的汽車不具有能夠用于放置增加的吸收件或者管的必要的封裝空間。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種加強(qiáng)的封閉截面組件，其能夠在碰撞或者沖撞事故中更好的吸收能量。根據(jù)這里公開的實(shí)施例，提供了一種加強(qiáng)的封閉截面組件。這種加強(qiáng)的封閉截面組件包括封閉截面部件，該封閉截面部件在第一邊上具有第一孔，在與第一邊相對(duì)的第二邊上具有第二孔。加強(qiáng)的封閉截面組件進(jìn)一步包括置于封閉截面部件的第一孔和第二孔之中的加強(qiáng)件。優(yōu)選地，加強(qiáng)件通過(guò)凸焊工藝固定到封閉截面部件。優(yōu)選地，加強(qiáng)件是空心管。優(yōu)選地，封閉截面部件是車架縱梁。[0012]優(yōu)選地，封閉截面部件和加強(qiáng)件由鋁制成。優(yōu)選地，加強(qiáng)件可操作地設(shè)置成與第一孔和第二孔接合。優(yōu)選地，加強(qiáng)件的縱軸與封閉截面部件的縱軸相垂直。優(yōu)選地，加強(qiáng)件的一部分延伸超過(guò)封閉截面部件的外表面。優(yōu)選地，加強(qiáng)件通過(guò)惰性氣體保護(hù)焊焊接工藝、氣體保護(hù)焊焊接工藝、或者點(diǎn)焊工藝中的一種固定到封閉截面部件。優(yōu)選地，空心管的內(nèi)部設(shè)有螺紋表面。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種制造加強(qiáng)的封閉截面組件的方法，該方法包括液壓成型車輛車身結(jié)構(gòu)；在車輛車身結(jié)構(gòu)中穿孔形成開口 ；將加強(qiáng)件安裝在車輛車身結(jié)構(gòu)的開口中；將加強(qiáng)件固定到車輛車身結(jié)構(gòu)中。根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供一種制造加強(qiáng)的封閉截面組件，該方法包括擠壓車輛車身結(jié)構(gòu)；在車輛車身結(jié)構(gòu)中穿孔形成開口 ；將加強(qiáng)件安裝到車輛車身結(jié)構(gòu)的開口中；以及將加強(qiáng)件固定到車輛車身結(jié)構(gòu)中。根據(jù)本實(shí)用新型，其通過(guò)將抗碰撞管安裝到封閉截面結(jié)構(gòu)中，提高了封閉截面結(jié)構(gòu)的抗碰撞性，使其能夠在碰撞或者沖擊中更好地吸收能量。并且，這種結(jié)構(gòu)能夠與目前的汽車相兼容，而且不需要額外的空間。

本實(shí)用新型的實(shí)施例的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)通過(guò)參考以下的描述和附圖而詳細(xì)說(shuō)明， 其中相同的附圖標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相似的(雖然可能不相同)的部件。為了簡(jiǎn)便起見，具有前述情況的附圖標(biāo)號(hào)或者部件可能會(huì)也可能不會(huì)與其出現(xiàn)的其他附圖相聯(lián)系。圖1是現(xiàn)有技術(shù)具有加強(qiáng)件的打開的車身結(jié)構(gòu)的局部透視圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)具有加強(qiáng)件的封閉的車身結(jié)構(gòu)的局部透視圖。圖3是帶有孔和相應(yīng)抗碰撞管的封閉截面部件的局部透視圖。圖4是帶有安裝在圖1中的封閉截面部件的孔中的抗碰撞管的封閉截面部件的局部橫截面圖。圖5是在封閉截面部件的孔中安裝有抗碰撞管的封閉截面部件的局部放大橫截面圖。圖6是螺母螺栓和抗碰撞管安裝在封閉截面部件的孔中的封閉截面部件的局部放大橫截面圖。圖7是使用凸焊方法將抗碰撞管安裝在封閉截面部件的孔中的封閉截面部件的局部放大橫截面圖。圖8是示出了制造加強(qiáng)的封閉截面組件的方法的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種將抗碰撞管安裝到封閉截面結(jié)構(gòu)的有效結(jié)構(gòu)和方法?，F(xiàn)在參考圖3，其中示出了加強(qiáng)的封閉截面組件10的實(shí)施例?？梢岳斫猓梢酝ㄟ^(guò)多種方式制造封閉截面部件14，諸如(但不限于)液壓成型或者擠壓成型。加強(qiáng)的封閉截面組件10包括封閉截面部件14，該部件的第一邊18上設(shè)有第一孔或者開口 16，并且在與第一邊18相對(duì)的第二邊22上設(shè)有第二孔或者開口 20。如圖3和圖5所示，在形成設(shè)在封閉截面部件14中的孔或者開口 16、20時(shí)，使封閉截面部件14的外表面M向內(nèi)傾斜。這種結(jié)構(gòu)保留了光滑的外表面M并且更便于安裝加強(qiáng)件12。傾斜的外部沈可以引導(dǎo)加強(qiáng)件 12入位。加強(qiáng)件12具有內(nèi)表面62和外表面64，可以將加強(qiáng)件12置于封閉截面部件14的第一和第二孔16、20中，從而使其穿過(guò)封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14。如圖3所示，加強(qiáng)件12可以橫貫封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14的高度或?qū)挾?。圖3的非限制性的示例示出了作為管的加強(qiáng)件12，其中管12’具有圓形橫截面。但是可以理解，加強(qiáng)件12的結(jié)構(gòu)也可以變化，從而使得加強(qiáng)件12也可以具有類似方形的結(jié)構(gòu)或者其他形狀的結(jié)構(gòu)(橢圓形等等)。雖然圖3中的加強(qiáng)件12是封閉截面(圓管)，但是加強(qiáng)件12可以具有開放截面，比如一個(gè)或者多個(gè)支架(未示出)，該支架可以從第一開口 16 橫跨到第二開口 20。參見圖5，加強(qiáng)件12可以具有部分28，該部分28延伸超出封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14的外表面24，從而能夠提供足夠的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(foundation)用以將加強(qiáng)件12焊到封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14上?？蛇x地，如圖4所示，在每一條第一邊18和第二邊22上，加強(qiáng)件12都可以延伸到封閉截面部件14的外表面24。在一個(gè)非限制性的示例中，可以在第一開口 16和第二開口 18中通過(guò)凸焊工藝或者其他焊接工藝(點(diǎn)焊等等)將加強(qiáng)件12固定在封閉截面部件14上?？梢杂脵C(jī)械緊固件 (圖6中的60)或者粘合劑將加強(qiáng)件12固定到封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14上。也可以在第一開口 16和/或第二開口 20設(shè)置附加的加強(qiáng)件(未示出)，以適當(dāng)?shù)貙⒓訌?qiáng)件 12固定到封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14。現(xiàn)在參考圖6，其中示出了機(jī)械緊固件60的示例。螺釘34可以與墊片或者加強(qiáng)件 48—同使用?？梢源┻^(guò)加強(qiáng)件12、第一開口 16和第二開口 20將螺釘50插入。在第二開口使用附加加強(qiáng)件52，螺母M用于將螺釘50和加強(qiáng)件48、52固定到位。無(wú)論是否使用附加機(jī)械加強(qiáng)件，都將加強(qiáng)件12可操作地(operatively)設(shè)置成使得加強(qiáng)件12與封閉截面 (車輛車身結(jié)構(gòu))部件14的第一開口 16(或者孔)以及第二開口 20 (或者孔)相結(jié)合。再次參考圖3-7，封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14可以是許多車身結(jié)構(gòu)(比如車架(底盤)縱梁、(車身)上邊梁(未示出)、B柱(未示出)、頂蓋(header)(未示出) 等等)中的一個(gè)。封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14和加強(qiáng)件可以由相同材料制成，諸如但不限于鋁。如圖5所示，加強(qiáng)件12的縱軸可以基本上與封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件 14的縱軸30垂直?？梢岳斫猓@種配置能夠使整個(gè)加強(qiáng)的封閉截面組件10在碰撞或者沖撞事故中更好地吸收能量。參照?qǐng)D7，可以用凸焊工藝(使用凸焊機(jī)68)將加強(qiáng)件12焊到封閉截面部件14 中。還可以理解，可以用氣體保護(hù)焊或惰性氣體保護(hù)焊(TIG/MIG)將加強(qiáng)件12焊接或者點(diǎn)焊焊接到位。關(guān)于凸焊和圖7，可以在如圖7所示的第一開口 16和第二開口 20處通過(guò)凸焊焊接加強(qiáng)件12。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，加強(qiáng)件12的內(nèi)表面62上設(shè)有螺紋60，這樣就可以直接將螺釘(未示出)擰到加強(qiáng)的封閉截面組件10中。因此，螺釘(圖7中未示出)可以通過(guò)帶有螺紋的表面固定到加強(qiáng)的封閉截面組件，并且不需要為了與螺母(未示出)相結(jié)合而完全穿過(guò)加強(qiáng)件12。[0039]現(xiàn)在參考本申請(qǐng)的圖8，其中示出了用于制造加強(qiáng)的封閉截面組件10的方法。該方法包括第一步，液壓成型車輛車身結(jié)構(gòu)(步驟36)。第二步包括在車輛車身結(jié)構(gòu)中穿孔、 擠壓(或類似)開口 16，20(步驟38)?？梢岳斫?，可以在液壓成型工藝中或者之后對(duì)開口 16，20進(jìn)行穿孔。而且，如所述，可以擠壓開口或者孔。第三步包括將加強(qiáng)件安裝在車輛車身結(jié)構(gòu)的開口(第一開口和第二開口)中(步驟40)。第三步將加強(qiáng)件12安裝在封閉截面車輛車身結(jié)構(gòu)14中也可以包括將加強(qiáng)件12與封閉截面車輛車身結(jié)構(gòu)14相結(jié)合。第四步包括將加強(qiáng)件12固定到車輛車身結(jié)構(gòu)(步驟42)。將加強(qiáng)件12固定到封閉截面部件14的步驟可以進(jìn)一步包括將加強(qiáng)件12凸焊焊接到封閉截面(車輛車身結(jié)構(gòu))部件14。在又一實(shí)施例中，將加強(qiáng)件12固定到封閉截面 (車輛車身結(jié)構(gòu))部件14的步驟可以包括使用機(jī)械緊固件將加強(qiáng)件12固定到封閉截面 (車輛車身結(jié)構(gòu))部件14。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了多個(gè)實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯可以修改所公開的實(shí)施例。因此，上述描述是示例性的而并非限制性的。
權(quán)利要求1.一種加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，包括在第一邊上設(shè)有第一孔且在與所述第一邊相對(duì)的第二邊上設(shè)有第二孔的封閉截面部件；以及設(shè)置在所述封閉截面部件的所述第一孔和所述第二孔中加強(qiáng)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件通過(guò)凸焊固定到所述封閉截面部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件是空心管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述封閉截面部件是車架縱梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述封閉截面部件和所述加強(qiáng)件由鋁制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件可操作地設(shè)置成與所述第一孔和所述第二孔接合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件的縱軸與所述封閉截面部件的縱軸相垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件的一部分延伸超過(guò)所述封閉截面部件的外表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，將所述加強(qiáng)件通過(guò)惰性氣體保護(hù)焊焊接、氣體保護(hù)焊焊接、或者點(diǎn)焊中的一種固定到所述封閉截面部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加強(qiáng)的封閉截面組件，其特征在于，所述空心管的內(nèi)部設(shè)有螺紋表面。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種加強(qiáng)的封閉截面組件，其中該組件包括封閉截面部件，在第一邊上設(shè)有第一孔，在與第一邊相對(duì)的第二邊上設(shè)有第二孔。強(qiáng)化封閉截面組件進(jìn)一步包括加強(qiáng)件，置于封閉截面部件的第一孔和第二孔中。根據(jù)本實(shí)用新型，其通過(guò)將抗碰撞管安裝到封閉截面結(jié)構(gòu)中，提高了封閉截面結(jié)構(gòu)的抗碰撞性，使其能夠在碰撞或者沖擊中更好地吸收能量。并且，這種結(jié)構(gòu)能夠與目前的汽車相兼容，而且不需要額外的空間。
文檔編號(hào)B62D21/15GK201998936SQ201020625558
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者邁克爾·M·阿祖茲, 阿利·加羅·卡利斯坎 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司