專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有側(cè)面部分外框架的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)。該側(cè)面部分外框架具有一 前柱和一中柱，所述柱具有用于車(chē)門(mén)鉸鏈的安裝接口。所述側(cè)面部分外框架包括從擋風(fēng)玻 璃至包括一后擋泥板區(qū)域的外部結(jié)構(gòu)，該側(cè)面部分外框架一體并且形狀穩(wěn)定地構(gòu)造。
背景技術(shù)：
由德國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)DE 102004053917B3公開(kāi)了一種汽車(chē)側(cè)壁。該汽車(chē)側(cè)壁具有一在 下部區(qū)域延伸的車(chē)門(mén)檻和一車(chē)頂框架區(qū)域，其中在所述車(chē)門(mén)檻和車(chē)頂框架區(qū)域中間延伸有 柱子，其中所述車(chē)門(mén)檻，柱子和車(chē)頂框架區(qū)域一體地由相應(yīng)大小的板材制成。由板材一體制造的側(cè)壁沒(méi)有任何加強(qiáng)件，而是由一塊可局部時(shí)效硬化的合金鋼制 成，因此可以通過(guò)熱成形過(guò)程首先加工側(cè)壁，然后接著局部硬化側(cè)壁的、在可能的汽車(chē)碰撞 時(shí)高負(fù)荷的區(qū)域。這種側(cè)壁結(jié)構(gòu)具有如下缺點(diǎn)，S卩，要為側(cè)壁的結(jié)構(gòu)使用特別昂貴的、可時(shí)效硬化的 鋼板材料。此外，不僅要求簡(jiǎn)單的沖壓過(guò)程，而且隨后還額外需要對(duì)碰撞時(shí)容易受損害的區(qū) 域進(jìn)行熱硬化過(guò)程，在該過(guò)程中可能出現(xiàn)側(cè)面部分的應(yīng)力和/或變形的不利問(wèn)題。圖3示 出了另一種傳統(tǒng)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)3，該側(cè)邊結(jié)構(gòu)實(shí)際由薄的板材制成，該板材構(gòu)成側(cè)面部分外殼 10并接著安裝有多個(gè)局部加強(qiáng)的安全件22至35，例如用于針對(duì)美國(guó)市場(chǎng)的轎車(chē)，以滿足相 應(yīng)的安全法規(guī)。多個(gè)安全結(jié)構(gòu)件22至35缺點(diǎn)在于其昂貴的倉(cāng)儲(chǔ)及將多個(gè)安全結(jié)構(gòu)件22至35安 裝到側(cè)面部分外殼10時(shí)耗費(fèi)的裝配。然而其具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，使側(cè)面部分外殼10具有一 個(gè)平坦并且連續(xù)的表面，因?yàn)閹в星爸?，中柱6，門(mén)洞15和16以及后方擋泥板區(qū)域9，車(chē)頂 框架區(qū)域13和底部門(mén)檻14的側(cè)面部分外殼可以由唯一一個(gè)薄的板材制成。缺點(diǎn)在于，由 于多個(gè)安全結(jié)構(gòu)件22至35，汽車(chē)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)3的重量隨著當(dāng)今更高的安全要求也明顯增 加，因此需要發(fā)展新的節(jié)省成本和重量的設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)并提供一種汽車(chē)的側(cè)邊結(jié) 構(gòu)，其使用傳統(tǒng)的廉價(jià)的板材質(zhì)量就足夠，然而能夠避免多個(gè)安全結(jié)構(gòu)件，盡可能由此不增 加總重量并且使得制造效率明顯提高。按照本發(fā)明創(chuàng)造一種具有側(cè)面部分外框架的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)。該側(cè)面部分外框架具 有帶有用于車(chē)門(mén)鉸鏈的安裝接口的一前柱和一中柱。所述側(cè)面部分外框架包括從擋風(fēng)玻璃 至包括一個(gè)后擋泥板區(qū)域的外部結(jié)構(gòu)，并且該側(cè)面部分外框架一體且形狀穩(wěn)定地構(gòu)造。在 此，所述側(cè)面部分外框架具有比傳統(tǒng)側(cè)邊結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分外殼更大的材料厚度。兩個(gè)柱中 的一個(gè)或者兩個(gè)都具有一個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在所述側(cè)面部分外框架的內(nèi)部。所述側(cè)邊結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，S卩，傳統(tǒng)的板材，然而材料厚度更大，可以用于所 述側(cè)面部分外框架，該側(cè)面部分外框架用來(lái)代替目前通常薄的側(cè)面部分外殼，然而具有目前一體構(gòu)造的薄側(cè)面部分外殼的所有成型和結(jié)構(gòu)。由于相比傳統(tǒng)的側(cè)面部分外殼更大的材 料厚度，可以放棄多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件中的大部分，使得僅單獨(dú)設(shè)置一個(gè)或者兩個(gè)額外的加強(qiáng) 件。然而，和傳統(tǒng)加強(qiáng)件相比，這些加強(qiáng)件可以由更薄的板材制成，因?yàn)閭?cè)面部分外框架已 經(jīng)具有明顯增大的材料厚度并因此具有在碰撞情況下提高的形狀穩(wěn)定性。因此，這種加強(qiáng) 件的材料厚度可以減少到三分之一，并優(yōu)選具有所述側(cè)面部分外框架增厚的材料厚度的大 約40%，因此不必儲(chǔ)存用于制造汽車(chē)的新側(cè)邊結(jié)構(gòu)的其它材料。這也獲得了明顯的費(fèi)用節(jié) 省，并以有利的方式導(dǎo)致重量減輕。一體式的側(cè)面部分外框架優(yōu)選具有比傳統(tǒng)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分外殼厚至少三 分之一的材料，在傳統(tǒng)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)中還額外設(shè)計(jì)有多個(gè)局部加強(qiáng)的安全結(jié)構(gòu)件。新的側(cè)面 部分外框架在材料厚度上增加三分之一就已經(jīng)使得側(cè)邊結(jié)構(gòu)的碰撞強(qiáng)度有明顯的提高。僅 在最外側(cè)的關(guān)鍵部位，如中柱或者具有擋風(fēng)玻璃的前柱上設(shè)置可能的附加的加強(qiáng)件，使得 新側(cè)壁結(jié)構(gòu)的、待連接的部件數(shù)量減少至二至三件。帶有附加的加強(qiáng)件的一體式側(cè)面部分 外框架的總重量小于具有多個(gè)局部加強(qiáng)的安全結(jié)構(gòu)件的傳統(tǒng)側(cè)邊結(jié)構(gòu)的總重量。替代上述的金屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，也可以使用由玻璃纖維復(fù)合材料制成的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其 帶有填充度為40% -90%體積的纖維材料，優(yōu)選70% -80%體積的纖維材料的塑料物料，作 為纖維復(fù)合材料。這種材料能夠使所述加強(qiáng)件獲得額外的重量減輕，并且能通過(guò)合適的成 型與中柱的內(nèi)壁和前柱內(nèi)壁相適應(yīng)。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料的纖維可以是玻璃纖維或者碳纖維。在此，相比玻璃纖 維，一方面碳纖維在抗拉強(qiáng)度上有優(yōu)勢(shì)，另一方面還能夠提供重量上的優(yōu)勢(shì)。此外也有利的是，即，使用壓鑄鋁合金制成的結(jié)構(gòu)件作為加強(qiáng)件。合適的鋁合金也 可以用于一體式側(cè)面部分外框架，以便由此能夠進(jìn)一步減輕重量。然而在此需要考慮的是， 由帶有高硅份額的、堅(jiān)韌的彈性鋁合金制成的板材有一個(gè)成本問(wèn)題，并可能再次抵消存儲(chǔ) 費(fèi)用及制造費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)。按本發(fā)明的側(cè)面部分外框架形成用于車(chē)門(mén)的開(kāi)口，車(chē)門(mén)可以借助于車(chē)門(mén)鉸鏈可樞 轉(zhuǎn)地安置在前柱和中柱上的安裝接口上。此外，所述柱和后擋泥板區(qū)域設(shè)置在一體式側(cè)面 部分外框架的車(chē)頂框架區(qū)域和地板門(mén)檻之間，使得前側(cè)的門(mén)洞或者駕駛員門(mén)洞由車(chē)頂框架 區(qū)域，前柱，地板門(mén)檻和一中柱圍成，而后門(mén)洞位于中柱，車(chē)頂框架區(qū)域，后擋泥板區(qū)域和地 板門(mén)檻之間。


現(xiàn)在根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖1示出了按本發(fā)明的第一種實(shí)施形式的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2示出了按本發(fā)明的第二種實(shí)施形式的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖3示出了按現(xiàn)有技術(shù)的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了按本發(fā)明的第一種實(shí)施形式的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)1的示意圖。該側(cè)邊結(jié)構(gòu) 1基本由兩個(gè)單獨(dú)構(gòu)件組成，即側(cè)面部分外框架4和加強(qiáng)件11，該加強(qiáng)件固定在側(cè)面部分外 框架4的內(nèi)部，然而，為了能看清，在圖1中分開(kāi)示出所述部件。如圖3所示的、按照現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)面部分外殼10僅具有厚度為750um的、可熱變形的板材，而按本發(fā)明的側(cè)面部分外 框架4由1. 3mm厚的板材形狀穩(wěn)定并且一體地制造而成。熱壓-沖壓方法足以制造帶有后擋泥板區(qū)域9、車(chē)頂框架區(qū)域13、地板車(chē)門(mén)檻14、 門(mén)洞15和16以及在車(chē)頂框架區(qū)域13和用于前車(chē)門(mén)和后車(chē)門(mén)的地板車(chē)門(mén)檻5和6之間的 兩個(gè)柱5和6的整個(gè)側(cè)面部分外框架4。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)11也可以由同樣材料厚度的相同材 料沖壓成型，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)側(cè)面部分外框架4內(nèi)部的中柱6，并在此例如借助點(diǎn)焊或者粘 結(jié)和/或附著釬焊相配合。替代這種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)11，下一幅圖示出了帶有由塑料纖維制成的 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)11和12的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)2，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在其外輪廓上與所述前柱5和/或中柱6 相適應(yīng)。圖2示出了按本發(fā)明的第二種實(shí)施形式的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)2的示意圖。和圖1中功 能相同的零件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且不另外說(shuō)明。圖2中凸顯了兩個(gè)區(qū)域17和18，前柱5及其用于前門(mén)的安裝接口 7和中柱6及其 用于后門(mén)的安裝接口 8位于這兩個(gè)區(qū)域中。盡管加大材料厚度的一體式側(cè)面部分外框架4 形狀穩(wěn)定并相對(duì)可靠的結(jié)構(gòu)，還在區(qū)域17和18種設(shè)置有一沒(méi)有示出的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該加強(qiáng)結(jié) 構(gòu)固定在側(cè)面部分外框架4在此看不到的內(nèi)側(cè)上。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有一纖維加強(qiáng)的塑料， 其中，由纖維復(fù)合材料制成的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有帶有填充度為40% -90%體積的纖維材料，優(yōu) 選70% -80%體積的纖維材料的塑料物料作為纖維復(fù)合材料，并粘結(jié)在中間儀表板或者前 儀表板上，因此該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在在此示出的側(cè)面部分外框架外側(cè)看不見(jiàn)。該塑料加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，其使得側(cè)邊結(jié)構(gòu)2進(jìn)一步減輕重量。與圖3示出的、按 現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)總重量相比，按圖1的側(cè)邊結(jié)構(gòu)的重量可以節(jié)省幾乎達(dá)到20g，而不損 失該側(cè)邊結(jié)構(gòu)4的碰撞安全性。因?yàn)?，此外也將需要安裝和制造以及保存的零件數(shù)量在圖1 中減少至兩件，在圖2中減少至最多三件，這就明顯地節(jié)省成本，如果放棄目前通常很薄的 側(cè)邊結(jié)構(gòu)外殼并替代多個(gè)安全結(jié)構(gòu)件而使用在材料厚度上比側(cè)面部分外殼厚30% -50% 的、按本發(fā)明的側(cè)面部分外框架。如前所述，圖3示出了按現(xiàn)有技術(shù)的汽車(chē)側(cè)邊結(jié)構(gòu)3的示意圖。附圖標(biāo)記列表1側(cè)邊結(jié)構(gòu)(第1種實(shí)施形式)2側(cè)邊結(jié)構(gòu)(第2種實(shí)施形式)3側(cè)邊結(jié)構(gòu)(現(xiàn)有技術(shù))4側(cè)面部分外框架5 前柱6 中柱7 安裝接口8 安裝接口9后擋泥板區(qū)域10側(cè)面部分外殼11加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12加強(qiáng)結(jié)構(gòu)13車(chē)頂框架區(qū)域
5CN 101934822 A
14地板車(chē)門(mén)檻
15門(mén)洞
16門(mén)洞
17區(qū)域
18區(qū)域
22-35安全結(jié)構(gòu)件
權(quán)利要求
一種汽車(chē)的側(cè)面結(jié)構(gòu)，帶有一側(cè)面部分外框架(4)，該側(cè)面部分外框架具有一前柱(5)和一中柱(6)，其中在所述柱(5，6)上設(shè)置有用于車(chē)門(mén)鉸鏈的安裝接口(7，8)，并且其中，所述側(cè)面部分外框架(4)包括從擋風(fēng)玻璃至包括一后擋泥板區(qū)域(9)的外部結(jié)構(gòu)，并且其中，帶有外部結(jié)構(gòu)的所述側(cè)面部分外框架(4)形狀穩(wěn)定且一體地構(gòu)造，并且具有比傳統(tǒng)的側(cè)面部分外殼(10)更高的材料厚度，并且其中，一個(gè)或者兩個(gè)柱(5，6)具有一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(11)，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在所述側(cè)面部分外框架(4)的內(nèi)部。
2.按照權(quán)利要求1所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述柱(5，6)及所述后擋泥板區(qū)域(9) 設(shè)置在所述一體式側(cè)面部分外框架(4)的一車(chē)頂框架區(qū)域(13)和一地板車(chē)門(mén)檻(14)之 間。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述一體式側(cè)面部分外框架(4)具 有比傳統(tǒng)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)(3)的側(cè)面部分外殼(10)厚至少三分之一的材料，其中，在所述傳統(tǒng) 的側(cè)邊結(jié)構(gòu)中額外設(shè)計(jì)有多個(gè)局部加強(qiáng)的安全結(jié)構(gòu)件(22至35)。
4.按照前列權(quán)利要求之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述柱(5，6)具有一局部設(shè)置 的內(nèi)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由和所述一體式側(cè)面部分外框架(4)相同材料厚度的金屬 材料制成。
5.按照權(quán)利要求2至4之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，帶有附加的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)的 所述一體式側(cè)面部分外框架(4)的總重量小于帶有多個(gè)局部加強(qiáng)的安全結(jié)構(gòu)件(22至35) 的傳統(tǒng)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)(3)的總重量。
6.按照權(quán)利要求2至5之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，由纖維復(fù)合材料制成的所述加 強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)具有填充度為40% -90%體積的纖維材料，優(yōu)選70% -80%體積的纖維材料的 塑料物料，作為纖維復(fù)合材料。
7.按照權(quán)利要求2至5之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)的纖維復(fù)合 材料具有玻璃纖維。
8.按照前列權(quán)利要求之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)的纖維復(fù)合 材料具有碳纖維。
9.按照前列權(quán)利要求之一所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述一體式側(cè)面部分外框架 (4)具有鋁合金的板材。
10.按照權(quán)利要求9所述的側(cè)邊結(jié)構(gòu)，其特征為，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)具有壓鑄鋁合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)的側(cè)邊結(jié)構(gòu)(1)，具有一側(cè)面部分外框架(4)。所述側(cè)面部分外框架(4)具有一前柱(5)和一中柱(6)，所述柱上具有用于車(chē)門(mén)鉸鏈的安裝接口(7，8)。所述側(cè)面部分外框架(4)包括從一擋風(fēng)玻璃至包括一后擋泥板區(qū)域(9)的外部結(jié)構(gòu)，并且所述側(cè)面部分外框架設(shè)計(jì)成一體地，并且形狀穩(wěn)定，并具有比傳統(tǒng)側(cè)邊結(jié)構(gòu)(3)的側(cè)面部分外殼(10)更大的材料厚度。兩個(gè)柱(5，6)中的一個(gè)或者兩個(gè)柱(5，6)都具有一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(7)，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在所述側(cè)面部分外框架(4)的內(nèi)部。
文檔編號(hào)B62D25/04GK101934822SQ201010215129
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者岡瑟·海姆, 斯坦尼斯勞·克利梅克, 洛撒·特斯克 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司