專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼制的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件，該支承部件至少部分具有封閉的橫截面和至少一個(gè)由特制帶材制成的軋制型材，該軋制型材沿支承部件的縱向延伸。此外本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身。
背景技術(shù)：
由拼焊板(即特別適用于負(fù)載情況的板)制成的機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件是已知的。為此將不同材料特質(zhì)的和/或材料厚度的板子焊接在一起成為拼焊板，接著成型為例如半殼形狀用于制造支承部件。使用由特制帶材制成的軋制型材的支承部件已經(jīng)在例如德國(guó)的公開(kāi)文件DE 10 2009 017 297 Al中已知。特制帶材是這樣的金屬帶材，其長(zhǎng)邊與至少一個(gè)另外的金屬帶材相連，即焊接在一起，從而形成一個(gè)整體的金屬帶材。進(jìn)行焊接的金屬帶材可以由不同的材料等級(jí)組成，例如軟鋼和高強(qiáng)度鋼，以用于生產(chǎn)為不同負(fù)載強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的部件。此外還可能通過(guò)應(yīng)用不同的材料厚度以適應(yīng)由特制帶材制成的部件的負(fù)載情況。與使用拼 焊板來(lái)制造支承部件相比，特制帶材不需要分離、金屬帶材的剪裁和費(fèi)力的各個(gè)剪裁件的焊接。在上述的德國(guó)公開(kāi)文件中已知形狀為機(jī)動(dòng)車(chē)門(mén)框的支承部件，其支承部件由兩個(gè)殼體構(gòu)成，其中兩個(gè)殼體中至少一個(gè)由特制帶材制成。該由特制帶材制成的半殼體能夠設(shè)置一個(gè)門(mén)框內(nèi)的連接區(qū)域，由此以簡(jiǎn)單的方式在該區(qū)域固定住外部殼體。一方面，對(duì)于門(mén)框的殼狀構(gòu)造需要至少兩個(gè)接合步驟，即通過(guò)兩個(gè)待連接的殼體部分的接合。另一方面，已知的門(mén)框在其堅(jiān)固性和穩(wěn)固性方面還值得進(jìn)一步改善。在德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE 197 56 459 Al中已知一種由軋制成型的機(jī)動(dòng)車(chē)的支承體，其由含有不同材料等級(jí)/材料厚度的特制帶材制成。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的為，設(shè)置一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件，其可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行生產(chǎn)并且在同樣的生產(chǎn)成本下具有較高堅(jiān)固性且質(zhì)量較輕。該目的通過(guò)具有權(quán)利要求I所述特征的支承部件實(shí)現(xiàn)。首先通過(guò)軋制型材形成至少含有一個(gè)至少部分封閉的橫截面的支承部件。如前面所述的現(xiàn)有技術(shù)，僅由軋制型材就已經(jīng)可以設(shè)置用于支承部件的封閉橫截面，因此不需要支承部件的殼型設(shè)計(jì)。不需要兩個(gè)殼體，而是由特制帶材制成具有至少部分閉合的橫截面的特制帶材制成。因此支承部件形成為一個(gè)至少部分封閉的空心型材并且在最簡(jiǎn)單的情況下只由軋制型材構(gòu)成。該由特制帶材制成的支承部件保證了，材料厚度和材料等級(jí)對(duì)應(yīng)于負(fù)載情況提供了必要的支承部件堅(jiān)固性和穩(wěn)固性。支承部件可以含有例如一個(gè)單個(gè)焊縫，例如在由具有方形的橫截面的軋制型材支撐的支承部件中。在堅(jiān)固性保持一樣的條件下，產(chǎn)品生產(chǎn)成本可以相對(duì)于殼型狀構(gòu)造形式再次降低。根據(jù)本發(fā)明，軋制型材形成至少一個(gè)沿支承部件的內(nèi)部的縱側(cè)延伸的中梁，由此支承部件總地來(lái)說(shuō)堅(jiān)固性和穩(wěn)固性得到大大提升。具有中梁的支承部件可以例如形成為雙腔型材，其具有顯著提升的堅(jiān)固性。根據(jù)本發(fā)明的中梁由具有較小厚度的材料來(lái)提供，以減小由中梁引起的重量增加。根據(jù)本發(fā)明的支承部件的第一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置至少一個(gè)凸緣，其至少部分沿支承部件的縱向延伸并且可選地由軋制型材構(gòu)成。支承部件的最少一個(gè)凸緣優(yōu)選地作用為，使其它部件與支承部件相連接。這樣，凸緣例如作為密封凸緣用于密封或者用于連接外殼。當(dāng)凸緣由軋制型材構(gòu)成，就避免了額外進(jìn)行凸緣的裝配并且減少了生產(chǎn)帶有凸緣的支承部件的工作步驟。此外還可以通過(guò)軋制型材使材料等級(jí)和材料厚度適應(yīng)負(fù)載情況。此外優(yōu)選地通過(guò)使用用于制造軋制型材的特制帶材可以隨意選擇中梁的材料等級(jí)從而很好地匹配于支承部件的負(fù)載情況。優(yōu)選地支承部件為縱梁或者機(jī)動(dòng)車(chē)的門(mén)框。縱梁和門(mén)框必須在事故發(fā)生時(shí)承受較高的斷裂和/或彎曲負(fù)載并具有特定的變形行為。借助本發(fā)明的支承部件可以通過(guò)對(duì)特制帶材的適當(dāng)選擇一方面在支承部件質(zhì)量最小的前提下非常準(zhǔn)確地顧及到負(fù)載情況，同時(shí)將制造支承部件的工作步驟減少到最少。通過(guò)本發(fā)明所應(yīng)用的軋制型材也可以不費(fèi)力地設(shè)置·門(mén)框的密封凸緣。如果軋制型材至少在一個(gè)區(qū)域，優(yōu)選地在中梁區(qū)域具有穿孔和/或通路，那么支承部件的重量將進(jìn)一步減小，而基本不影響支承部件的堅(jiān)固性。根據(jù)本發(fā)明的支承部件的另一個(gè)實(shí)施例，軋制型材優(yōu)選由特制帶材制成，該特制帶材具有兩個(gè)、三個(gè)或者多于三個(gè)不同的材料等級(jí)和/或材料厚度。如前所述，可以通過(guò)特制帶材的材料等級(jí)和材料厚度顧及到不同的負(fù)載和可能的支承部件結(jié)構(gòu)，而不需要付出很大的生產(chǎn)耗費(fèi)。特別是在三個(gè)或者三個(gè)以上不同的材料等級(jí)和材料厚度時(shí)可以非常準(zhǔn)確的描述出復(fù)合的負(fù)載情況。取決于機(jī)動(dòng)車(chē)的負(fù)載情況，根據(jù)本發(fā)明的支承部件的另一個(gè)實(shí)施例，在裝配完成時(shí)的中梁與支承部件的橫截面呈豎向走向、水平走向或?qū)蔷€走向。三種設(shè)置針對(duì)特別的支承部件在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的安裝情況具有各自的優(yōu)點(diǎn)。例如支承部件的中梁的水平走向保證了在發(fā)生側(cè)面斷裂和/或彎曲沖擊時(shí)(例如在側(cè)向撞擊的情況下)提供最大的堅(jiān)固性。與此相反，豎向的中梁達(dá)到支承部件豎向的最大負(fù)載能力。而對(duì)角線走向的中梁顯示出在兩種負(fù)載情況下的最佳折中并提供可均勻承受負(fù)載的支承部件。軋制型材的中梁區(qū)域優(yōu)選具有比軋制型材其它區(qū)域更小的壁厚和/或由比軋制型材其它區(qū)域的鋼材特性更軟的鋼材制成。原則上不要求中梁有特別高的堅(jiān)固性，因此可以減小此處的材料厚度而節(jié)約重量。此外較軟的鋼材等級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)目的的支承部件變形性能。根據(jù)本發(fā)明的支承部件的另一個(gè)實(shí)施例，額外設(shè)置另一個(gè)型材，其材料配合地與軋制型材連接并且形成支承部件的外壁。通過(guò)利用另一個(gè)型材形成支承部件的外壁可以以最少的耗費(fèi)保障支承部件的幾何形狀要求(例如其與堅(jiān)固性要求相抵觸時(shí))，其中由特制帶材制成的軋制型材達(dá)到滿(mǎn)足機(jī)械負(fù)載要求的目的。例如可以假設(shè)，為滿(mǎn)足負(fù)載要求，軋制型材具有一種對(duì)支承部件的安裝不適宜的形狀，通過(guò)額外的型材滿(mǎn)足支承部件的安裝上的幾何形狀要求。為了設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的支撐載體的耗費(fèi)大概相當(dāng)于以殼體構(gòu)造方式制造出的支承部件。例如，當(dāng)一種機(jī)動(dòng)車(chē)類(lèi)型的平臺(tái)是一樣的并且型材(外壁)的形狀是根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)類(lèi)型(房車(chē)、雙門(mén)轎車(chē)、敞篷車(chē)等)而變化的，此方法特別有效。根據(jù)本發(fā)明的支承部件的另一個(gè)實(shí)施例可以最終這樣設(shè)置門(mén)框的密封凸緣，即設(shè)置一個(gè)或者兩個(gè)密封凸緣作為凸緣并且該一個(gè)或兩個(gè)密封凸緣可選地通過(guò)形狀配合的連接件與支承部件相連。這樣凸緣需要額外的組件。然而這樣的自由度使得密封凸緣不依賴(lài)于軋制型材的幾何形狀而進(jìn)行安裝。如前所述，如果密封凸緣由軋制型材提供，那么可以避免為安裝密封凸緣而造成的耗費(fèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一原理，所述目的通過(guò)包括根據(jù)本發(fā)明的支承部件的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身實(shí)現(xiàn)。如前所述，由此可以成本低廉地生產(chǎn)適應(yīng) 負(fù)載情況的支承部件，其導(dǎo)致相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身的成本降低。


下面根據(jù)實(shí)施例的圖示闡述本發(fā)明。圖中示出以下截面圖圖la)、b)根據(jù)本發(fā)明的支承部件的第一個(gè)實(shí)施例，其為不具有中梁的現(xiàn)有技術(shù)，圖2a)、b)根據(jù)本發(fā)明的承部件的另兩個(gè)實(shí)施例，其具有豎向和水平走向的中梁，圖3a)、b)另兩個(gè)實(shí)施例，其具有對(duì)角線走向的中梁，和圖4a)至c)根據(jù)本發(fā)明的承部件的另三個(gè)實(shí)施例，其具有額外的型材。
具體實(shí)施例方式在圖2至4中示出的根據(jù)本發(fā)明的支承部件的實(shí)施例都可以作為縱梁或者門(mén)框應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)。圖la)、b)中示出了兩個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的支承部件的實(shí)施例的截面圖，其中支承部件具有軋制型材I。該軋制型材I由兩個(gè)不同的區(qū)域2和3組成，二者具有不同的材料厚度，如前所述。軋制型材I形成為方形封閉橫截面5且具有凸緣4，在該凸緣內(nèi)，軋制型材2和3的區(qū)域彼此材料配合地連接，以形成封閉的橫截面5。如圖Ia)所示，軋制型材由特制帶材制成，其具有兩個(gè)不同的區(qū)域2、3，二者具有不同的材料厚度。不同的材料厚度保障了，支承部件可以選擇地與裝配狀態(tài)下的負(fù)載受力相匹配。當(dāng)然還可以考慮，在不同材料厚度的區(qū)域也可以額外的選擇具有相同或者不同的材料厚度的不同的材料等級(jí)。圖Ib)示出了由軋制型材制成的支承部件的第二個(gè)變體，其被軋制成方形的橫截面?？梢钥闯鰞蓚€(gè)部分2、3具有不同的厚度。這里的凸緣4設(shè)置在由軋制型材提供的支承部件的橫截面5的中間。圖Ia)和b)中的實(shí)施例的軋制型材I的制造通過(guò)對(duì)由具有兩種不同的材料厚度的區(qū)域2和3的兩塊金屬帶材構(gòu)成的特制帶材的軋制完成。當(dāng)然可以考慮，由特制帶材提供三個(gè)或者更多不同的材料厚度和/材料等級(jí)。圖Ia)和b)中沒(méi)有示出例如穿孔或通路。其可以設(shè)置在例如支承部件的朝向下的表面內(nèi)且形成噴漆排孔，由此在支承部件噴漆時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。圖2a)和b)示出根據(jù)本發(fā)明的支承部件的兩個(gè)實(shí)施例，其由軋制型材10構(gòu)成，該軋制型材提供中梁U。該軋制型材10由兩個(gè)區(qū)域12、13構(gòu)成，其由具有不同材料厚度的材料構(gòu)成。如圖2a)所示，中梁垂直設(shè)置且由較薄的材料構(gòu)成，因此總重量由于中梁11稍微增加一些。此外可以在軋制前在中梁11內(nèi)設(shè)置穿孔或通路，以此達(dá)到總重量的進(jìn)一步減少。中梁11保障了支承部件在垂直方向上的非常高的堅(jiān)固性。同樣地，作為密封凸緣作用的凸緣14通過(guò)軋制型材10來(lái)提供，由此就不再需要額外的為了生產(chǎn)密封凸緣的工作步驟了。當(dāng)使用圖2a)所示的支承部件作為機(jī)動(dòng)車(chē)的門(mén)框時(shí)，根據(jù)在側(cè)面碰撞時(shí)所期望的變形要求，區(qū)域12可以例如具有向內(nèi)或者向外的更大材料厚度。
圖2b)所示的實(shí)施例給出了更高的側(cè)面堅(jiān)固性。此處的根據(jù)本發(fā)明的支承部件也由軋制型材10構(gòu)成，其經(jīng)過(guò)這樣的軋制，從而形成一個(gè)中梁11并且具有兩個(gè)封閉的橫截面15和16。與圖2a)中的實(shí)施例的區(qū)別是，軋制型材10由特制帶材構(gòu)成，該特制帶材具有一個(gè)較小材料厚度的中間區(qū)域13和兩個(gè)較大材料厚度的外側(cè)區(qū)域12。該特制帶材這樣變形為軋制型材，其具有雙空腔型材的形狀。軋制型材10的兩個(gè)邊緣IOa和IOb與中間區(qū)域13焊接在一起，由此形成一個(gè)封閉的空腔結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)具有非常高的堅(jiān)固性。此處，中梁11具有水平走向由此可以非常好地吸收側(cè)面沖擊力。密封凸緣14通過(guò)材料配合地和/或形狀配合地作為額外的部件進(jìn)行設(shè)置。然而也可以通過(guò)軋制型材10設(shè)置密封凸緣。
圖3a)和b)示出具有對(duì)角線走向的中梁21的兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的支承部件的實(shí)施例，該中梁由軋制型材20的區(qū)域23提供。在兩個(gè)實(shí)施例中凸緣24都由軋制型材設(shè)置。圖3a)的凸緣24設(shè)置在邊上而圖3b)的凸緣設(shè)置在支承部件的中間。兩個(gè)實(shí)施例都具有由含有三個(gè)材料區(qū)域的特制帶材制成的軋制型材20。軋制型材20具有兩個(gè)較大材料厚度的區(qū)域22和一個(gè)較小材料厚度的區(qū)域23，區(qū)域23為中梁21而設(shè)置。圖4a)至c)同樣以截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的支承部件的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的實(shí)施例。圖4a)至4c)所示的實(shí)施例具有由特制帶材制成的軋制型材30，其提供了具有較小材料厚度的區(qū)域33和具有較大材料厚度的區(qū)域32。此外設(shè)置另一個(gè)型材36，其與軋制型材30 一起使支承部件具有一個(gè)大致為四邊形的橫截面形狀，由此滿(mǎn)足將支承部件裝配進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)的幾何形狀要求。圖4a)和4c)中，額外的型材36與軋制型材30 —起形成兩個(gè)位于邊上或者中間的密封凸緣。同時(shí)軋制型材30提供一個(gè)中梁31，以提高支承部件的堅(jiān)固性。圖4b)中只有一個(gè)密封凸緣34，此處，其由額外的型材36形成。所有示出的實(shí)施例的共同特點(diǎn)是，其由特制帶材制成的軋制型材組成，該軋制型材與壓力負(fù)載匹配并且以簡(jiǎn)單的制造方式滿(mǎn)足負(fù)載和形狀方面的最高要求。
權(quán)利要求
1.一種鋼制的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件，所述支承部件至少部分具有封閉的橫截面并包括至少一個(gè)由特制帶材制成的軋制型材，所述特制帶材具有兩個(gè)、三個(gè)或者多于三個(gè)的不同的材料等級(jí)和/或材料厚度，所述軋制型材沿支承部件的縱向延伸，其中通過(guò)所述軋制型材形成具有至少一個(gè)至少部分封閉的橫截面的支承部件，其特征為，所述軋制型材形成至少部分在支承部件的內(nèi)部沿縱向延伸的至少一個(gè)中梁并且所述軋制型材的中梁的區(qū)域具有相對(duì)于軋制型材其他區(qū)域更小的壁厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承部件，其特征為，設(shè)置至少一個(gè)凸緣，所述凸緣至少部分沿支承部件的縱向延伸并且可選擇地通過(guò)軋制型材的一部分形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，所述支承部件是機(jī)動(dòng)車(chē)的縱梁或門(mén)框。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，所述軋制型材至少在一個(gè)區(qū)域，優(yōu)選地在中梁區(qū)域具有穿孔和/或通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，在所述支承部件裝配完成的狀態(tài)下，所述中梁相對(duì)于支承部件的整個(gè)橫截面呈垂直走向、水平走向或者對(duì)角線走向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，所述中梁的區(qū)域由相對(duì)于軋制型材的其他區(qū)域更軟的鋼材等級(jí)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，額外設(shè)置另一型材，所述另一型材與軋制型材材料配合地相連并且形成為支承部件的壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任意一項(xiàng)所述的支承部件，其特征為，將一個(gè)或者兩個(gè)密封凸緣設(shè)置作為凸緣，并且所述一個(gè)或者兩個(gè)密封凸緣可選擇地通過(guò)形狀配合和/或材料配合與支承部件相連。
9.包含至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)所述的支承部件的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼制的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件(1)，其至少部分具有封閉的橫截面和至少一個(gè)由特制帶材制成的軋制型材(2、3)，該軋制型材沿支承部件的縱向延伸。此外本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身。提供一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的支承部件(其不僅可以以簡(jiǎn)單的方式生產(chǎn)并且在同樣的生產(chǎn)成本下具有高的堅(jiān)固性)的目的由此實(shí)現(xiàn)，即，通過(guò)軋制型材形成具有至少一個(gè)至少部分封閉的橫截面(5)的支承部件。
文檔編號(hào)B62D21/00GK102883940SQ201180019411
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者馬庫(kù)斯·策納克, 斯特凡·德魯斯, 洛塔爾·帕特博格 申請(qǐng)人:蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司