专利名称：用于薄壳元件的连接节点的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种由金属材料、尤其由钢制成的汽车车身，包括一些构成薄壳结构形式的、相互连接的薄壳元件，尤其包括一个底板和一些带有集成的侧门槛的侧壁，其中，在每两个相互连接的薄壳元件中，其中一个薄壳元件在其指向另一个薄壳元件的边缘上具有一些凸出部，这些凸出部插入到在所述另一个薄壳元件上构成的通孔内。
背景技术：
基于薄壳元件制造汽车车身涉及一种很久以来就建立的技术。薄壳元件，就是说，针对应用而成型的板件主要由相互连接的上和下薄壳组成，它具有一种环绕的壁的功能并且同时具有承载结构件的功能。这样制造的汽车车身，其特点在于，在重量轻的同时相对于基于型材的空间框架结构形式(Space-Frame-Bauweise)具有明显减少的零件数量。
由US 5,297,836A已知一种汽车车身，它由拼合的、扁平的薄壳元件构成。
第一薄壳元件具有一些凸出部。与第一薄壳元件拼合的第二薄壳元件具有与之对应的盲槽。为了拼合薄壳元件，将第一薄壳元件的凸出部插入到第二薄壳元件的盲槽内并在那里用粘合剂固定。按该发明，第一薄壳元件构成为加固板。它用于提高两块车身板的连接之间的刚性。
薄壳元件的相互连接构成在薄壳结构形式中的一个薄弱点。在传统方法中，两个薄壳元件，例如汽车车身的底板和附属的汽车侧壁，相互通过在底板上构成的、弯曲的边缘区域连接，该边缘区域贴靠在侧壁上并且与之材料封闭地连接，通常通过焊接的方式。这种连接方式虽然很容易实现，然而提供不了满足当今要求的刚度，因为它决定性地依赖于材料封闭的连接的强度。此外需要大量附加的加强板和加固板，这显著的提高了制造费用。
发明内容
因此本发明的目的是，提出一种开头所述类型的具有高刚度的汽车车身，它不需要很高的制造工艺费用就可以实现。
这种目的将通过一种开头所述类型的连接节点以这样的方式来解决，即在所述凸出部上在所述另一个薄壳元件的两侧分别安置一个套环，套环由一个套筒段和一个在套筒段的一个端部上构成的卡圈组成，套环的卡圈与所述另一个薄壳元件的环绕通孔的区域材料封闭地连接以及套筒段与凸出部材料封闭地连接。
这种结构的主要优点在于，通过将设在所述一个薄壳元件上的凸出部贯穿插入到在所述另一个薄壳元件上构成的通孔内，使得由这种方式连接的薄壳元件构成的汽车车身相对于一种带有一些仅通过材料封闭的方式连接的薄壳元件的汽车车身具有明显更大的刚度。此外对于相互连接的薄壳元件的材料封闭的连接，通过安置在凸出部上套环实现了可良好使用的连接区。在薄壳结构形式中，薄壳元件的多个凸出部贯穿插入到在成型在侧壁上的通孔内，通过按本发明的用于以薄壳结构形式的汽车车身的连接技术，使得空间框架技术在车身刚度方面的优点可以优化的方式与薄壳结构形式的特殊的优点(即重量小且零件数量大大减少)相结合，结果得到一种车身，该车身在所有相关特性上都超过传统结构形式的车身。
从现有技术在各种实施方式中已知一些不同实施类型的连接节点。
在公开号为2001/0000119A1的美国专利申请和在美国专利文献6,092,865中各自描述了一种以空间框架结构形式的基于空心型材的带有连接节点的汽车支承架，其中，为了与汽车纵梁连接，横梁或者竖梁的端部区域贯穿插入到在纵梁的侧向或顶侧上的一些相应尺寸的、相互对齐设置的孔内并且通过焊接的方式与纵梁连接。在US 6,092,865中，这样构成的连接节点另外通过以角板形式的粘结的角支撑固定。
在专利文献US 5,848,469中给出了一种用于制造在带有作为空心型材构成的纵梁和横梁的汽车支承架上的连接节点的方法，其中，横梁的端部区域贯穿插入到一些位于纵梁上的相互对齐设置的孔内。然而在这里连接不是通过焊接进行，而是力封闭地通过一个插入到在横梁的端面侧开放的端部区域内的工具进行，这个工具沿径向朝外撑紧端部区域并且因此将该端部区域与纵梁在孔的区域内夹紧。
在美国专利文献2,009,963中描述了一种基本上二维的汽车车架，包括两个纵梁和一些不同的横梁。横梁在其端部呈十字形式切口，使得它们构成在纵向上定向的、在周围分布的凸起，凸起的长度稍微超过纵梁的壁厚。在纵梁和横梁之间的连接节点这样构成，使得每个横梁以其一个端部如此深地插入到一个适配其周围的、在纵梁的内侧上构成的孔内，使得这些凸起贯穿插入到一些与孔对齐设置的、成型在纵梁外侧的开口内并且稍微超出外侧。纵梁和相应的横梁在纵梁的外侧在超出的凸起上以及在纵梁内侧在孔的区域内相互焊接。
所有引用文献的连接节点的共同点是，它们仅适用于二维和三维的由空心型材制成的汽车支承架，其中，空心型材以其端面完全插入到另一型材内或者贯穿插入所述另一型材。因此所示技术方案不能简单地转移到以薄壳结构形式的汽车车身上，因为汽车车身基于平整的，也就是说，二维扩展的薄壳元件，所以不可应用上述现有技术所述的简单的插入方案。
按本发明的一个优选的实施方式，在所述另一个薄壳元件上构成的通孔相对于所述一个薄壳元件的凸出部的尺寸具有一个裕量。在这里考虑的是，汽车的底板作为大尺寸的薄壳元件具有相对较多的、部分相隔较远的凸出部，汽车底板通过这些凸出部通过按本发明的连接节点连接到汽车侧壁上以及可能连接到其它薄壳元件上，这对精确制造提出了特别高的要求。在位于侧门槛的孔相对于凸出部的尺寸设计有裕量的情况下，因此可以允许较大的制造公差。
从制造技术的角度简单的可实现性方面合乎目的的是，材料封闭的连接构成为焊接连接。在套环和所述另一个薄壳元件之间的焊接连接的情况下有利的是，焊接连接构成为激光焊缝。因此得到结构的改善的工作强度特性以及更高的刚度。如果激光焊缝构成环形缝，那么可以在套环和所述另一个薄壳元件之间得到一个特别紧密的连接，因此例如使在该位置的潮湿渗透降到最低。
在套环和所述一个薄壳元件的凸出部之间焊接连接的情况下，借助于点焊的实施是很有意义的。这种焊接方式可以特别易于自动化而且另外允许使用现存的设备，这有利于降低生产成本。
按本发明的汽车车身的另一种有利的实施方式包括一些构成为底板和侧壁的薄壳元件，并且其特征在于侧壁具有集成的底门槛，在此设有一些通孔。通过这种解决方法可以实现一种具有一些特别高刚度的连接节点的车身，因为在此构成为底板的薄壳元件以其凸出部嵌入到一个至少特别坚固的车身部分内。
下面借助于描述一个实施例的附图来解释本发明。其中图1以薄壳结构形式由金属材料制成的一个两件式的底板和一个汽车侧壁、以及两个套环的透视图；图2在底板和侧壁之间的连接节点的剖面图。
具体实施例方式
按图1，两件式的底板1构成薄壳结构形式由金属材料制成。钢尤其合适用作金属材料，但是也可以是其他材料，例如铝。底板1包括一个后面的部分10和一个前面的部分11，它们分别由一个上面的薄壳10o或11o和一个下面的薄壳10u或11u组合而成。保留在这两个部分10、11之间的缝隙例如通过另一个未画出的薄壳元件封闭。在图1中还画出了一个汽车侧壁2，它包括一个设置在用于汽车侧门的开口下方的侧门槛2s并且同样以钢薄壳结构形式由一个外面的薄壳2a和一个里面的薄壳2i构成。底板1的前面和后面的部分10、11的上面和下面的薄壳10o、11o、10u、11u以及侧壁2的外面和里面的薄壳2a、2i通过未画出的焊接点在其弯曲的、环形的边缘10r、11r、2r相互连接(见图2)。
底板1的后面部分10具有两个朝汽车尾部的方向延伸的凸出部10a以及两个指向外侧的凸出部10b。相应地，底板1的前面部分11具有两个朝车头方向延伸的凸出部11c以及两对分别指向外侧的凸出部11a和11b。在汽车侧壁2的侧门槛2s上成型三个矩形的、贯穿里面和外面的薄壳2i、2a的孔20a、21a、21b，底板1后面和前面的部分10、11的指向侧壁2方向的突出部分10b、11a、11b可以贯穿插入这些孔中。此外，孔20a、21a、21b的内部尺寸是这样选定的，使得它们相对于分别与之相配的凸出部10b、11a、11b的外部尺寸具有一个裕量。
另外在图1中示出了两个尤其钢制的套环3a、3b，它们各自包括一个套筒段30a、30b以及一个在套筒段的一个端部上构成的卡圈31a、31b。套筒段30a、30b的内部尺寸对应于与之相配的凸出部11b的外部尺寸，使得它们无缝地安装在凸出部11b上(见图2)。对于凸出部10b和11a分别设置另一对套环，这些套环然出于整体概况的原因在图1中未示出。
在图2中示出通过底板1的部分10、11和侧壁2构成的连接节点，以底板1的前面部分11的凸出部11b和侧壁2的侧门槛2s中的孔21b为例。
如在图2中所示，凸出部11b插入侧门槛2s的孔21b中。因为孔21b的内部尺寸相对于凸出部11b的外部尺寸设计有一个裕量，所以上面和下面的薄壳10o、11u不是无缝地贴靠在孔21b的边缘上，如图2可知。另外在凸出部11b上在侧壁2两侧安装套环3a和3b。其中，套环3a的卡圈31a贴靠在里面的薄壳2i上以及套环3b的卡圈31b贴靠在外面的薄壳2a上。有利的是，凸出部11b如此深地插入到孔21b中，使得套环3b的套筒段30b与凸出部11b的端面侧的边缘齐平地结束。为了固定连接节点，套环不仅与凸出部11b而且与侧壁2材料封闭地连接，优选借助于焊接连接的方式。按图2，借助于激光焊缝4b将套环3a、3b的卡圈31a、31b连接到侧壁2上以及通过一种点焊连接4a将套筒段30a、30b连接到凸出部11b上。
权利要求
1.一种由金属材料制成的汽车车身，包括一些构成薄壳结构形式的、相互连接的薄壳元件，其中，在每两个相互连接的薄壳元件中，其中一个薄壳元件(10、11)在其指向另一个薄壳元件(2)的边缘上具有一些凸出部(10b、11a、11b)，这些凸出部插入到在所述另一个薄壳元件(2)上构成的通孔(20a、21a、21b)内，其特征在于在所述凸出部(10b、11a、11b)上在所述另一个薄壳元件(2)的两侧分别安置一个套环(3a、3b)，套环由一个套筒段(30a、30b)和一个在套筒段的一个端部上构成的卡圈(31a、31b)组成，套环(3a、3b)的卡圈(31a、31b)与所述另一个薄壳元件(2)的环绕通孔(20a、21a、21b)的区域材料封闭地连接以及套筒段(30a、30b)与凸出部(10b、11a、11b)材料封闭地连接。
2.按权利要求1所述的汽车车身，其特征在于在所述另一个薄壳元件(2)上构成的通孔(20a、21a、21b)相对于所述一个薄壳元件(10、11)的凸出部(10b、11a、11b)的尺寸具有一个裕量。
3.按权利要求1或2所述的汽车车身，其特征在于所述材料封闭的连接构成为焊接连接。
4.按权利要求3所述的汽车车身，其特征在于在套环(3a、3b)和所述另一个薄壳元件(2)之间的焊接连接构成为激光焊缝(4b)。
5.按权利要求4所述的汽车车身，其特征在于所述激光焊缝(4b)构成为环形缝。
6.按权利要求3到5之一所述的汽车车身，其特征在于在套环(3a、3b)和所述一个薄壳元件(10、11)的凸出部(10b、11a、11b)之间的焊接连接通过点焊(4a)实现。
7.按权利要求1到6之一所述的汽车车身，包括构成为底板(1)和侧壁(2)的薄壳元件，其特征在于所述侧壁(2)具有集成的底门槛(2s)，在其中设置通孔(20a、21a、21b)。
全文摘要
本发明涉及一种钢制的汽车车身，包括一些构成薄壳结构形式的、相互连接的薄壳元件。该汽车车身的特点是，在每两个相互连接的薄壳元件中，其中一个薄壳元件(10、11)在其指向另一个薄壳元件(2)的边缘上具有凸出部(10b、11a、11b)，它们插入到在所述另一个薄壳元件(2)上构成的通孔(20a、21a、21b)内，在所述凸出部(10b、11a、11b)上在所述另一个薄壳元件(2)的两侧分别安置一个套环(3a、3b)，套环包括一个套筒段(30a、30b)和一个在套筒段的一个端部上构成的卡圈(31a、31b)，套环(3a、3b)的卡圈(31a、31b)与所述另一个薄壳元件(2)的环绕通孔(20a、21a、21b)的区域以及套筒段(30a、30b)与凸出部(10b、11a、11b)材料封闭地连接。
文档编号B62D25/20GK1732106SQ200380107862
公开日2006年2月8日 申请日期2003年10月28日 优先权日2002年11月6日
发明者P·贝德纳尔斯基 申请人:蒂森克鲁伯钢铁股份公司