車輛結(jié)構(gòu)總成及其包括該車輛結(jié)構(gòu)總成的機動車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種由復(fù)合材料制成的車輛結(jié)構(gòu)總成。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般地，由金屬制成的車輛結(jié)構(gòu)總成的各個結(jié)構(gòu)元件的組裝是通過焊接來實現(xiàn) 的。
[0003] 當(dāng)結(jié)構(gòu)總成由復(fù)合材料制成時，無論其被加固與否，一般都可使用鉚接、螺接、包 覆成型或粘接技術(shù)來組裝各個結(jié)構(gòu)元件。
[0004] 包覆成型組裝具有許多缺陷。
[0005] 首先，當(dāng)元件的尺寸的數(shù)量級為米（例如車輛的車架縱梁或車身的其他元件）時， 包覆成型組裝實施起來是復(fù)雜的。
[0006] 并且，由于包覆成型通常借助于壓鑄的方法（即注射或壓縮模制）來實施，所以其 必須使用用于在模制階段時保持被包覆成型的元件的完好性的技術(shù)。
[0007] 實際上，由于待包覆成型的元件一般是空心的（這源于車輛機械性能和重量之間 的折衷），在其表面上施加大的壓強會導(dǎo)致?lián)p壞其機械特性，甚至損壞其完好性。
[0008] 為了解決該問題，存在這樣的技術(shù)，在該技術(shù)中，在待包覆成型的元件中引入實施 反壓的裝置。然而，這些裝置留在待包覆成型的元件中，會增加車輛的重量。如果希望取出 這些裝置以避免該缺陷，就必須設(shè)置產(chǎn)生額外成本的去除步驟。
[0009] 此外，相對于粘接組裝，除非設(shè)置了具有合適形狀的部件或模具，包覆成型組裝要 求使用大量的材料，該大量的材料會嵌入到待包覆成型的元件中，并最終在該處留在車輛 中，這增大了車輛的重量。
[0010] 最后，由于該方法的時長（模制周期的時長）、要使用的材料的量以及所需的投 入，使得該方法成本高昂。
[0011] 而粘接組裝本身則使用得不多，這是因為考慮到結(jié)構(gòu)總成必須能夠承受的力，現(xiàn) 有粘接方法和設(shè)備不保證車輛結(jié)構(gòu)元件之間具有成本低廉而在機械強度方面足夠可靠的 連接。
[0012] 實際上，在某些配置中，通常的粘接方法傾向于在組裝時促使在某些位置處出現(xiàn) 對其他位置不利的粘接劑堆（堆積、過量），這有損于由此在總成各個結(jié)構(gòu)元件之間建立的 連接的整體強度。并且，這些粘接劑堆的存在會增大總成的重量。
[0013] 因此，需要獲得一種車輛結(jié)構(gòu)總成，其元件的組裝能夠保證總成良好的機械強度， 同時重量輕并且實施起來成本不高。 【實用新型內(nèi)容】
[0014] 本實用新型的目的在于通過提供一種車輛結(jié)構(gòu)總成來解決這些缺陷，其中所述車 輛結(jié)構(gòu)總成包括由復(fù)合材料制成的至少兩個管狀結(jié)構(gòu)元件和一個套管，所述管狀元件借助 于所述套管通過粘接來相互組裝，
[0015] 每個管狀元件或套管都包括稱為公端部的端部，該端部被插入到套管或管狀結(jié)構(gòu) 元件各自的稱為母端部的端部中，
[0016] 至少一個公端部至少部分地被塞子阻塞，該塞子設(shè)有刮擦裝置，該刮擦裝置能夠 在公端部插入到母端部中直至公端部被用力壓入到最終位置時沿著母端部的整個內(nèi)表面 并在該整個內(nèi)表面上分布粘接劑。
[0017] 由于這種總成是通過粘接來組裝的，該總成的成本不高。此外，借助于布置在塞子 上的刮擦裝置，該總成具有良好的機械強度，其中所述刮擦裝置能夠保證粘接劑均勻分布 在母端部的整個內(nèi)表面上、并優(yōu)選地均勻分布在套管的整個內(nèi)表面上，這避免了出現(xiàn)粘接 劑堆。
[0018] 尤其在塞子完全阻塞公端部時，塞子還可以阻止粘接劑進入到管狀元件中，這避 免了損失粘接劑和增加該結(jié)構(gòu)的重量。
[0019] 由此，所使用的并最終存在于該結(jié)構(gòu)上的粘接劑僅僅是保證良好機械強度的組裝 所絕對必需的粘接劑的量，這使得總成盡可能地輕。
[0020] 通過該方式可獲得組裝起來特別簡單且成本不高的車輛結(jié)構(gòu)總成，該車輛結(jié)構(gòu)總 成既堅固又輕。
[0021] 有利地，為了減輕該結(jié)構(gòu)的重量，管狀結(jié)構(gòu)元件和/或套管是空心的。
[0022] 根據(jù)第一實施例，塞子包括用于面對母端部的平的外表面，該外表面在其中央部 分包括凸出的刮擦部分，該凸出的刮擦部分能夠在公端部插入母端部時沿著母端部的整個 內(nèi)表面并在該整個內(nèi)表面上分布粘接劑。
[0023] 塞子的除凸出部分以外平的表面上的凸出部分能夠在插入時刮擦粘接劑，并使得 粘接劑沿著母端部的整個內(nèi)表面并在該整個內(nèi)表面上以完全和均勻地方式分布。
[0024] 在一個具體的實施例中，管狀結(jié)構(gòu)元件和/或套管的內(nèi)容積中部分地填充有強度 小于管狀結(jié)構(gòu)元件和/或套管的材料的強度的材料。
[0025] 與該特征相關(guān)的一個優(yōu)點在于使得元件和套管的聯(lián)結(jié)更加牢固（通過"夾層 (sandwich) " 效應(yīng)）。
[0026] 填充材料優(yōu)選地為可變形的材料，例如可膨脹的泡沫。
[0027] 根據(jù)一個有利的特征，塞子在其用于面對母端部的表面上包括至少一個空腔，該 空腔用于在組裝總成時用作粘接劑的容器。
[0028] 設(shè)置至少一個容器有助于沿著母端部的內(nèi)壁的表面和在該內(nèi)壁的表面上完全并 均勻的分布粘接劑。
[0029] 根據(jù)一個具體的實施例，套管的內(nèi)表面包括條帶（"godron"）。
[0030] 在套管內(nèi)表面上設(shè)置條帶有助于在公端部插入母端部時精確地引導(dǎo)粘接劑。
[0031] 此外，條帶可以保證待組裝的兩個部件（套管和管狀元件）之間的恒定間隔，這有 利于粘接劑的分布。
[0032] 可替代地或補充上述實施例地，管狀結(jié)構(gòu)元件中至少一個的內(nèi)表面包括條帶。
[0033] 根據(jù)一個具體的實施例，套管和/或管狀結(jié)構(gòu)元件的端部中的一個具有大致呈C 形或〇形的截面。
[0034] 這些形狀的優(yōu)點在于它們是結(jié)構(gòu)部件的強度和車輛減重之間良好的折衷，并且使 總成的幾何構(gòu)造多樣化。
[0035] 根據(jù)一個具體的實施例，套管的形狀大致呈T形。
[0036] 該配置特別適合包括兩個要垂直于第三個組裝的管狀元件的結(jié)構(gòu)總成（并由此 獲得T形結(jié)構(gòu)）。
[0037] 優(yōu)選地，為了提高總成的機械強度，套管包括連接T形的管座（semelle)和管芯 (ime)的增強拱形。
[0038] 根據(jù)一個具體的實施例，機動車的結(jié)構(gòu)總成包括三個管狀元件和一個按照T形組 裝來連接這三個元件的套管。
[0039] 特別地，這種總成可以被用于由兩個以垂直的方式組裝在中立柱上的縱梁構(gòu)成的 機動車結(jié)構(gòu)總成、尤其是車身結(jié)構(gòu)總成中。
[0040] 最后，本實用新型涉及一種機動車，該機動車包括符合本實用新型的車輛結(jié)構(gòu)總 成。
【附圖說明】
[0041] 通過閱讀示例性地而絕非限制性地給出的附圖，將更好地理解本實用新型。在這 些附圖中：
[0042] 圖1為一個結(jié)構(gòu)總成的透視示意圖，該結(jié)構(gòu)總成由一個套管和三個管狀結(jié)構(gòu)元件 構(gòu)成，并根據(jù)本實用新型的一個具體實施例通過粘接而組裝；
[0043] 圖2為圖1沿著不同角度的視圖；
[0044] 圖3為符合本實用新型的塞子的透視示意圖；
[0045] 圖4為圖3中的塞子被插入到圖1中的管狀結(jié)構(gòu)元件中的一個中的透視示意圖；
[0046] 圖5為在圖1中結(jié)構(gòu)總成的套管和管狀結(jié)構(gòu)元件之間的間隔中分布的粘接劑的透 視示意圖。
【具體實施方式】
[0047] 現(xiàn)在參照圖1和圖2,這些附圖示出了車輛用的結(jié)構(gòu)總成1的一個具體實施例。
[0048] 該車輛用的結(jié)構(gòu)總成1在這里包括一個左管狀結(jié)構(gòu)元件2a、一個右管狀結(jié)構(gòu)元件 2b、一個中央管狀結(jié)構(gòu)元件4,以及一個大致呈T形的套管6,其中所述套管包括與管芯11 垂直的管座10。
[0049] 要注意的是，術(shù)語"左"和"右"在這里以及下文中指的是構(gòu)成結(jié)構(gòu)總成的元件在 圖1中的朝向。
[0050] 左管狀元件2a、右管狀元件2b和中央管狀元件4、以及套管6每個都是空心的。
[0051] 優(yōu)選地，這些管狀元件和套管由復(fù)合材料制成，該復(fù)合材料例如由浸沒了增強纖 維（例如玻璃、金屬、碳纖維等）的樹脂（例如聚氨醋、環(huán)氧樹脂等）的構(gòu)成。
[0052] 結(jié)構(gòu)總成1可以例如是具有包括由套管6連接的左縱梁2a、右縱梁2b和中立柱4 的復(fù)合結(jié)構(gòu)的機動車車身結(jié)構(gòu)總成。
[0053] 在附圖所示出的實施例中，在通過粘接來組裝構(gòu)成總成1的元件時，左管狀結(jié)構(gòu) 元件2a、右管狀結(jié)構(gòu)元件2b和中央管狀元件4每個都與套管6嵌套。
[0054] 具體地，左管狀結(jié)構(gòu)元件2a通過其端部中一個稱為左公端