專利名稱：車輛空間構(gòu)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛空間構(gòu)架，尤其涉及摩托小汽車車輛和摩托車的空間構(gòu)架。
一種摩托車輛的空間構(gòu)架包括整個金屬結(jié)構(gòu)管件(桁架)，該管件沿中心軸向具有相同橫截面，該管件用連接件相連，該連接件由具有半殼形且由薄鋼板制造的部件構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)在已有技術(shù)中是公知的，且例如描述在美國專利4355844中；全部固定部件上設(shè)置有縱向翼緣，該翼緣上可以置放焊接肋，使其結(jié)構(gòu)緊湊。
另一空間構(gòu)架的結(jié)構(gòu)描述在EP-A-0146716中，所述的空間構(gòu)架包括由輕金屬擠壓中空型材制成的縱向構(gòu)件，其形狀與構(gòu)件形狀相配的連接節(jié)點(diǎn)，和具有以突出或突入方式而能夠固定車輛的其它車體的可選擇零件；而且可考慮通過不同金屬(輕金屬、鋼、塑料)壓制成其它零件，來完成構(gòu)架結(jié)構(gòu)。
在SE-A-120799中示出了一種實現(xiàn)車輛構(gòu)架(底盤)的裝配方法，其包括在橢圓形的中心構(gòu)架上有一橫向封閉截面(盒型型材)的連接U型型材，在那里部分繞構(gòu)成構(gòu)架的的另外的U型型材連在一起，來實現(xiàn)構(gòu)架的縱向前、后構(gòu)件。
最后，空間構(gòu)架的裝配使用了一些由輕合金型材制成的基本構(gòu)件，這在已有技術(shù)中是公知的且描述在EP-0389588B1中，用實現(xiàn)在摩托小汽車車輛上使用輕金屬型材的空間構(gòu)架所述的方法，來獲得前后結(jié)構(gòu)，及一些傾斜結(jié)構(gòu)，和完成空間構(gòu)架的前后結(jié)構(gòu)的第二輔助附件的裝配。
第二輔助附件用在上述空間構(gòu)架縱向構(gòu)件上所得到的一表面連到第一構(gòu)件上，縱向切開第一構(gòu)件而且通過縱向的第一構(gòu)件的另一切開操作，來實現(xiàn)構(gòu)架交叉連接。
至目前為止，所述的全部空間構(gòu)架表示了完成摩托小汽車車輛空間構(gòu)架在已有技術(shù)中工業(yè)方法的狀態(tài)，都不能解決車輛結(jié)構(gòu)最重要問題之一即減少和統(tǒng)一(在可能合理的情況下)部件及上述空間構(gòu)架裝配所需件的數(shù)目。
實際上是應(yīng)該由大批量生產(chǎn)來減少投資數(shù)目，和保證滿足一些壁龕式樣(niche models)的要求，可以在靈活的方式下實現(xiàn)車輛小系列生產(chǎn)，而且就目前技術(shù)而言，不可能不經(jīng)結(jié)構(gòu)上添加其它部件來對最重要系統(tǒng)(即懸掛)進(jìn)行固定最終前面和側(cè)面抗沖擊的特性無論如何受幾個連接件的質(zhì)量的影響，該連接件用焊接或折彎實現(xiàn)，且有時固定在結(jié)構(gòu)的一些危險區(qū)域上。
基本部件大批量生產(chǎn)，超出工具成本增加，也需要制造一些高費(fèi)用裝配夾具、和通常建立同樣的整個空間構(gòu)架復(fù)雜裝配的方法。
重要的是不要忘記系統(tǒng)的復(fù)雜往往會增加車輛的重量，其決定因素是為了發(fā)動機(jī)動力的選擇和車輛最終成本。
本發(fā)明的目的是提供了車輛空間構(gòu)架，使車輛易于裝配且重量輕，不需要復(fù)雜裝配夾具，用很少連接節(jié)點(diǎn)，且沒有位于構(gòu)架的特別危險區(qū)域的連接節(jié)點(diǎn)，和同時滿足所有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗沖擊的要求，這對于大批量生產(chǎn)車輛是必須的。而且本發(fā)明的空間構(gòu)架目的是提供有效的解決車輛空間構(gòu)架變換，快捷地和靈動地滿足不同車輛構(gòu)造的要求。所有這些方法對摩托小汽車車輛、摩托車或任何類型需要保持承受施于車輛上載荷的空間構(gòu)架的車輛行之有效。
本發(fā)明的另一目的是提出基于基本構(gòu)件簡單連接的構(gòu)架結(jié)構(gòu)，該基本構(gòu)件由輕金屬制成的專門型材獲得，并且不再需要加強(qiáng)件所有構(gòu)件同樣在結(jié)構(gòu)阻抗和裝配方面具有相似性。
本發(fā)明的再一目的是能用成熟的技術(shù)裝配空間構(gòu)架。非常簡單地和具有用正確使用已有資源來生產(chǎn)基本構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，且在車輛壽命期具有合適的(和更小的)能源消耗；而目采用提出的技術(shù)，可以在車輛壽命終止后獲得重復(fù)使用。
按照權(quán)利要求1至12，本發(fā)明所述的和其他目的能夠?qū)崿F(xiàn)，在一些專門結(jié)構(gòu)形狀制造車輛的空間構(gòu)架后，其主要結(jié)構(gòu)是用能承受靜、動載荷的基本構(gòu)件制成，并且其所述的構(gòu)件包括一些具有中空軸對稱載面的復(fù)合形狀型材，沿不同管件的連接翼緣(在同一型材的母線上)而分離開，切成一長度且折彎，來制成空間構(gòu)架的單個構(gòu)件，然后該空間構(gòu)架兩兩相連。
所有基本構(gòu)件能從單個型材中獲得，其它優(yōu)選結(jié)構(gòu)實施例需要用到兩個基本型材。
在本發(fā)明一個特別有益的實施例中，復(fù)合形狀型材沿連接不同管件的翼緣切開，該翼緣在同一型材的母線上，在一或更多單一部段上不同部段然后以空間最適合方向折彎，來制造空間構(gòu)架的基本分部件。
在本發(fā)明另外優(yōu)選實施例中，復(fù)合形狀型材以足夠的不同管件數(shù)目被構(gòu)成著，該管件沿連接翼緣(在同一型材的母線)而分離開，和通過折彎來制造不同基本構(gòu)件，來制造空間構(gòu)架的所需件，和用來固定或支承車輛不同的分系統(tǒng)和建立抗沖擊結(jié)構(gòu)。
相對于制造空間構(gòu)架的普通方法而言，不同基本構(gòu)件的連接大大簡化了，它只需要特定形狀的簡單連接件，并且在單管空腔內(nèi)插入和粘接，該單管是由原型材縱向分離開而獲得的，不需要復(fù)雜裝配夾具；而且給出了連接本身的結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看來和在連接的固有穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看，均保證了高水平的可靠性。
本發(fā)明所述的或其它的目的和特征，可以從下面對一些優(yōu)選結(jié)構(gòu)實施例的詳細(xì)描述和對附圖的參見更加清楚地了解，其中

圖1至圖形3為圖1是按本發(fā)明一優(yōu)選實施例的空間構(gòu)架的透視圖。圖1A是在非斷開區(qū)域能承載的基本構(gòu)件橫截面的放大圖；圖2是按照空間構(gòu)架另一優(yōu)選實施例的透視圖。圖2A是在非斷開區(qū)域能承載的另一基本構(gòu)件橫截面的放大圖。圖3是從另一空間構(gòu)架優(yōu)選實施例的空間構(gòu)架內(nèi)部出來的透視圖。圖3A是兩基本構(gòu)件連接接合點(diǎn)的一可能的實施例的放大圖。
參見附圖，特別是圖1，車輛空間構(gòu)架1，如其第一構(gòu)造方式的一透視圖所示，用相同基本型材的不同的基本構(gòu)件2，3制成，能承受施于結(jié)構(gòu)上的載荷。
該空間構(gòu)架的這些核心件1、2，是用復(fù)合形狀型材10制成，該復(fù)合形狀型材10整體地延伸，它具有兩單獨(dú)的空管21，每一空管21具有一管形，通過翼緣22將空管21相互連在一起，在圖1A是詳細(xì)的說明。
型材10的兩構(gòu)形21通過部牛22的機(jī)械材料去除方法，沿型材的母線而分離開，其中部件22連接該兩部分，在制成兩管21后，沿最適合于構(gòu)架優(yōu)選結(jié)構(gòu)的空間方向在其兩端折彎。
在僅使用兩基本構(gòu)件的情況下，其中基本構(gòu)件是由同一復(fù)合形狀型材獲得并在非斷開區(qū)域上保持緊湊的結(jié)構(gòu)連接，可以制造車輛的基本空間機(jī)架，特別是摩托小汽車或摩托車的基本空間機(jī)架。在摩托小汽車的情況下，例如，構(gòu)件2做成側(cè)桿與底板的周邊結(jié)構(gòu)以及空間構(gòu)架前后柱的基座，而構(gòu)件3用于形成車門框，限定了擋風(fēng)玻璃的四分之三并構(gòu)成車頂?shù)恼麄€周邊結(jié)構(gòu)。
基本構(gòu)件2，3之間的連接件，用它們對稱的構(gòu)件，用非常簡單的方法制造，例如，效仿圖3A的內(nèi)部形狀，使用一些具有能允許將連接件嵌入它們內(nèi)部這種形狀的連接件，在其中，用膠粘(41)或焊接(42)，可將不同基本構(gòu)件在它們之間連接。
構(gòu)件的對稱的兩半之間的連接件位于車輛中間垂直平面內(nèi)的直線上，并且從空間構(gòu)架的結(jié)構(gòu)性能的觀點(diǎn)來看，該特征也帶來巨大優(yōu)點(diǎn)。
截面詳見圖1A，可以看出，兩構(gòu)形的型材已經(jīng)表示出非常強(qiáng)的結(jié)構(gòu)一旦通過材料去除法斷開兩構(gòu)形(21)之間的連接(22)，則這些構(gòu)形可無約束并且然后可以在空間中沿著一方向簡單地折彎，該方向被認(rèn)為是最適合于構(gòu)架構(gòu)造的方向。
圖2表示按本發(fā)明的構(gòu)架的另一結(jié)構(gòu)。在此情況下，復(fù)合形狀截面(圖2A)表示了以不同方式構(gòu)造的型材該結(jié)構(gòu)允許實現(xiàn)更復(fù)雜和同時更完備的結(jié)構(gòu)。事實上，也可以看出在此情況下，如何采用相同而簡單的整體地擠壓形成復(fù)合型材31的方法，可以獲得空間構(gòu)架的結(jié)構(gòu)。
事實上，仍然在摩托小汽車車輛的空間構(gòu)架情況下，構(gòu)件4形成側(cè)梁，底板的周邊結(jié)構(gòu)，前后柱的底座，前支承結(jié)構(gòu)5的一部分和后保險結(jié)構(gòu)6，同時構(gòu)件3，類似于圖1中所示，構(gòu)成車門框，擋風(fēng)玻璃框的四分之三和形成車頂周邊結(jié)構(gòu)。
在圖2A中，示出了復(fù)合形狀的型材31的一種可能結(jié)構(gòu)，該型材由三根中空管32組成，每兩者之間通過連接件或翼緣33、34、35來連接，該翼緣是在擠壓過程中形成的。
然后用一根具有一合適形狀的簡單管部件7在其端部嵌套，可以堅固地構(gòu)成前保險結(jié)構(gòu)和在其它之間為車輛的機(jī)械零件提供支承。
圖3中示出了空間構(gòu)架的結(jié)構(gòu)的另一種可能形式，用與圖2A中相同復(fù)合形狀的型材，通過插入類似圖1A所示的該結(jié)構(gòu)的復(fù)合形狀的型材，也來形成擋風(fēng)玻璃8的座。其它功能類似于圖2所述。
圖3A示出了一種連接結(jié)構(gòu)的可能的形式兩基本構(gòu)件截面用以套管43形狀的基本管件相連，該套管43具有與兩相連的型材內(nèi)剖面相應(yīng)的外形一旦嵌入套管43，變成剛性連接，例如用環(huán)形焊接42或做成能更堅固的連接結(jié)構(gòu)41，例如用鉚釘或螺紋。
按照本發(fā)明，制造整個空間構(gòu)架的最簡單的方法，有助于大大減少基本構(gòu)件的數(shù)量，構(gòu)成構(gòu)架本身的必需件和有助于減少結(jié)構(gòu)總重；而且，有可能在空間更適合空間構(gòu)架構(gòu)成的方向上提供單一構(gòu)形的型材，可以制造構(gòu)架的不同結(jié)構(gòu)，只需改變形成結(jié)構(gòu)的管形部件的折彎形狀。而且，由于用輕金屬制成的軸對稱中空型材及在空間折彎而產(chǎn)生的固有穩(wěn)定性，不需要為定位搭焊和裝配提供復(fù)雜夾具。
本發(fā)明的基本構(gòu)件的另一具體優(yōu)點(diǎn)是由于這些構(gòu)件是由輕金屬材料例如鋁及其合金的空心擠壓型材制成，，這些構(gòu)件容易適合完成其它功能。例如型材能同整個支承一同被擠壓成，以有助于空間構(gòu)架的其它部件的裝配，或貯裝潤滑油或冷卻液或保養(yǎng)液，車輛必需品。
權(quán)利要求
1.車輛空間構(gòu)架用至少兩個基本構(gòu)件制成，該基本構(gòu)件由擠壓中空復(fù)合形狀型材(10，31)獲得，該型材至少在某一點(diǎn)上沿它們一母線分離開，形成許多有一個或更多個構(gòu)形的型材，每構(gòu)形切成所需長度，然后相對應(yīng)一個或多更個的中空型材折彎一個預(yù)定的角度，其特征在于兩個或更多的基本構(gòu)件(2，3，4)在其自由端上每兩相連，來制成空間構(gòu)架而無需任何其它輔助連接部件。
2.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于擠壓中空型材(10)用有軸對截面的兩管(21)制成，通過在包括兩管(21)的兩對稱軸的平面上的翼緣(22)相連，且通過在其中間切開翼緣(22)而分離開。
3.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于所述的兩管具有圓截面。
4.按照權(quán)利要求3所述的空間構(gòu)架，其特征在于擠壓中空復(fù)合形狀型材(31)至少由具有對稱截面的三個管(32)制成，管(32)每兩兩之間用翼緣(33，34，35)相連，在此情況下形成具有相對于縱向軸上星形對稱的中空擠壓復(fù)合形狀的型材，在翼緣(33)和/或翼緣(34)和/或翼緣(35)的中間切開而分離開。
5.按照權(quán)利要求2或3所述的空間構(gòu)架，其特征在于翼緣(22，33，34，35)在其切開的地方，沿整個長度分離。
6.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于兩個或更多基本構(gòu)件(2，3，4)相對于構(gòu)架(1)對稱的中間垂直平面兩兩相對稱，且該基本構(gòu)件(2，3，4)之間在構(gòu)架(1)對稱中間平面上每兩面相連。
7.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在基本構(gòu)件(2，3，4)通過在每一自由端的中空部分插入套管(43)而連接，套管(43)的外截面的形狀與相連的兩型材內(nèi)截面相吻合且固定在兩中空管端(21，32)。
8.按照權(quán)利要求7所述的空間構(gòu)架，其特征在于套管(43)用環(huán)形焊接和/或用點(diǎn)焊和/或粘接和/或固定螺栓，鉚釘及類似件來固定在中空零件(21，32)上。
9.按照權(quán)利要求1或2并且更確切地是用于摩托小汽車的空間構(gòu)架，其特征在于它在車輛中間對稱部位上，由兩對分的構(gòu)架連接在一起而形成，并且每一構(gòu)架僅由兩基本構(gòu)架制成，該基本構(gòu)架僅包括具有一軸對稱截面(21)的由翼緣(10)相連的兩管，其中之一，如序號(2)所示，制成側(cè)梁以及底板的周邊結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)架的前、后柱的底座，而另一構(gòu)件(3)用于構(gòu)成車門框，構(gòu)成了檔風(fēng)玻璃框的四分之三和制成車頂?shù)恼麄€周邊結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于擠壓的中空復(fù)合形狀型材由輕金屬制成，例如鋁及其合金。
11.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于擠壓的中空復(fù)合形狀型材(10，31)示出了一些整體支承或翼緣用來固定一些與構(gòu)架分開的專門部件。
12.按照權(quán)利要求1所述的空間構(gòu)架，其特征在于擠壓的中空復(fù)合形狀型材(10，31)用于在有一管(21，32)的形狀的空腔內(nèi)攜帶不同液體，諸如潤滑油或冷卻液或其它保養(yǎng)液。
全文摘要
車輛的空間構(gòu)架,特別是摩托小汽車的空間構(gòu)架,至少由兩個基本構(gòu)件(2,3,4)制成,該基本構(gòu)件由復(fù)合形狀擠壓中空型材拉伸而成,該型材沿它們至少一母線分開,而形成許多中空型材,以一適當(dāng)長度切斷,在它們自由端上以角度折彎且它們之間相互連接,來制成構(gòu)架。按照本發(fā)明來產(chǎn)生基本構(gòu)件(2,3,4)的連接,相當(dāng)于已有技術(shù)中公知技術(shù),不需要添加任何其它輔助固定部件,在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中,擠壓復(fù)合形狀中空型材(10)具有軸對稱截面,由兩管(21)制成,用翼緣(22)相連。本發(fā)明的特征在于:允許制成簡單的、剛性的空間構(gòu)架,不需要復(fù)雜裝配夾具且因此適合小系列車輛的生產(chǎn)。
文檔編號B62D21/02GK1177551SQ9711782
公開日1998年4月1日 申請日期1997年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月24日
發(fā)明者E·卡魯巴 申請人:C和C愛克西馬公司