專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的模組化車(chē)身底板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)性車(chē)架。尤其，本發(fā)明例示的具體實(shí)施方式
涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)架。
背景技術(shù)：
用于汽車(chē)的車(chē)架一般地由一對(duì)延伸汽車(chē)整個(gè)長(zhǎng)度的側(cè)梁構(gòu)成。因而，不同長(zhǎng)度的汽車(chē)具有不同長(zhǎng)度的車(chē)架。因而，用于一輛汽車(chē)的側(cè)梁或許不能用于其他不同長(zhǎng)度或尺寸的汽車(chē)。而且，汽車(chē)車(chē)架常常完全由沖壓件形成，從而產(chǎn)生高制造成本，尤其是在試圖增加車(chē)架的完整性時(shí)。
本發(fā)明例示的具體實(shí)施方式
解決了這些問(wèn)題與其他問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)架，其包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，每一個(gè)所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)具有一個(gè)頂面及一個(gè)側(cè)面；一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件，每一個(gè)所述第一側(cè)梁元件在一第一接合點(diǎn)分別與所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)中的一個(gè)的一第一端連接，以便每個(gè)所述一側(cè)梁元件的一第二部分大體橫向延伸穿過(guò)各個(gè)所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面；及，一對(duì)第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)，每一個(gè)所述第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)在一第二接合點(diǎn)與所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)中的一個(gè)的一第二端連接，所述各個(gè)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的每一個(gè)、第一側(cè)梁元件及第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)之一形成一對(duì)橫向間隔的側(cè)梁組件之一，并且在所述側(cè)梁組件之間連接有一個(gè)橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)，且所述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)建并設(shè)置使所述側(cè)梁組件彼此之間保持橫向間隔。
本發(fā)明還提供用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛車(chē)架的模組件，所述車(chē)架包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，所述模組件包括一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件，該對(duì)側(cè)梁元件的每一個(gè)都具有一個(gè)第一部分與一個(gè)第二部分；及一橫向延伸連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)連接在該對(duì)側(cè)梁元件之間，用于確保該對(duì)側(cè)梁元件彼此為橫向間隔、固定的關(guān)系；該對(duì)側(cè)梁元件的每個(gè)第一部分縱向延伸，且該對(duì)側(cè)梁元件的每個(gè)第二部分相對(duì)對(duì)應(yīng)的第一部分橫向延伸，該對(duì)側(cè)梁元件的每個(gè)第二部分具有一個(gè)端部，該端部構(gòu)建及設(shè)置形成一個(gè)與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的接合點(diǎn)，以便該對(duì)側(cè)梁元件每個(gè)的端部大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)中央側(cè)梁的一側(cè)面，從而使所述橫向延伸的端部反向橫向延伸。
本發(fā)明還提供一種制造一種車(chē)架組件的方法，其包括提供一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，每一個(gè)所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)具有一個(gè)頂面及一個(gè)側(cè)面；制造一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件，其制造方法包括，提供一個(gè)具有管狀金屬壁的管狀金屬坯料，將所述管狀金屬坯料放置到一個(gè)模具的模型腔中，所述模型腔具有模面，然后提供一高壓流體到所述坯料的內(nèi)部使所述坯料的金屬壁向外膨脹成與所述模型腔的模面符合，形成一個(gè)縱向延伸的第一部分和一橫向延伸的第二部分；把一橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)和所述縱向延伸的第一部分連接在一起，所述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)建并設(shè)置使所述縱向延伸的第一部分保持橫向間隔關(guān)系；然后，將每個(gè)橫向延伸的第二部分安裝到相應(yīng)的中央側(cè)梁元件，使所述橫向延伸的第二部分大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面。
本發(fā)明的其它方面、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面的例示的具體實(shí)施方式
的說(shuō)明、附圖及所附的權(quán)利要求更為清楚。


圖1示出按照本發(fā)明的原則構(gòu)建的車(chē)輛車(chē)架的具體實(shí)施方式
的立體圖；圖2示出圖1中的車(chē)輛車(chē)架的部分分解圖；圖3是車(chē)輛車(chē)架的側(cè)梁元件的放大圖，示出了組裝在其上的若干車(chē)架元件；圖4是與圖1所示類(lèi)似的車(chē)架視圖，另外示出了若干裝設(shè)在車(chē)架上的金屬板結(jié)構(gòu)；圖5是與圖4所示類(lèi)似的車(chē)架視圖，另外示出了裝設(shè)在車(chē)架上的前端組件；圖6是分解示出的車(chē)輛車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)的正視圖，其用于與圖1中的具體實(shí)施方式
一同使用；圖7是沿圖6中7-7線的車(chē)身側(cè)板的截面圖，且示出了固定至車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)的部分側(cè)梁元件的截面圖；圖8是按照本發(fā)明原則構(gòu)建的另一具體實(shí)施方式
；圖9是與圖8所示類(lèi)似的視圖，另外示出了安裝到其上的上部車(chē)架組件；圖10是與圖8中的車(chē)架一同使用的側(cè)組件模組的立體圖；圖11是與圖10類(lèi)似的另一個(gè)側(cè)組件模組的視圖；圖12是一個(gè)第一具體實(shí)施方式
，圖示說(shuō)明穿過(guò)B柱及側(cè)組件模組的B柱與安裝在其上的側(cè)梁元件之間的連接裝置的截面圖；圖13是一個(gè)第二具體實(shí)施方式
，圖示說(shuō)明穿過(guò)B柱及側(cè)組件模組的B柱與安裝在其上的側(cè)梁元件之間的連接裝置的截面圖；及圖14是用于形成具體實(shí)施方式
中的模組件的液壓成形模具的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是按照本發(fā)明的原則的一個(gè)用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的模組化車(chē)身底板架10的具體實(shí)施方式
圖示。圖2示出了車(chē)架10的部分分解圖。車(chē)架10包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12、一對(duì)形成前組件76的前部側(cè)梁結(jié)構(gòu)及一對(duì)形成后模組件78的后部側(cè)梁結(jié)構(gòu)。
模組件76、78與中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的一同使用，在形成車(chē)架10中或用于形成其它車(chē)架中具有很大的通用性。例如，在其他車(chē)架的生產(chǎn)中，模組件76與78可一起或單獨(dú)與其他的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)一起使用。因而，將模組件76與78應(yīng)用到其他機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)架中可獲得很大的節(jié)省。另外，模組件76和78可僅僅通過(guò)重新定位連接模組件76、78與中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的接合點(diǎn)的位置，或通過(guò)將模組件76或78與較短或較長(zhǎng)長(zhǎng)度的中心測(cè)梁一同使用，而與不同尺寸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)一同使用。
如圖1所示，兩個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12彼此成鏡像構(gòu)建，但為了方便使用相同的標(biāo)號(hào)12標(biāo)注。通過(guò)一對(duì)管狀液壓成形的前部側(cè)梁元件14提供前部側(cè)梁結(jié)構(gòu)對(duì)。通過(guò)一對(duì)管狀液壓成形的后部側(cè)梁元件16提供后部側(cè)梁結(jié)構(gòu)對(duì)。元件14彼此成鏡像構(gòu)建，且元件16彼此成鏡像構(gòu)建，但分別以相同標(biāo)號(hào)提及，以方便本發(fā)明的論述。
如下面所討論的，在車(chē)架10的每側(cè)，中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12每個(gè)都設(shè)有一個(gè)車(chē)門(mén)檻板結(jié)構(gòu)164。該對(duì)管狀的液壓成形的前部側(cè)梁元件14的每一個(gè)在一個(gè)前部接合點(diǎn)18(圖中僅僅示出了一個(gè)前部接合點(diǎn)，而另一個(gè)相對(duì)接合點(diǎn)18鏡像構(gòu)建)處與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的一個(gè)前部端部連接。每個(gè)前部側(cè)梁元件14的向后部分19大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的側(cè)面20。
每個(gè)后部側(cè)梁元件16在一個(gè)后部接合點(diǎn)22(該接合點(diǎn)鏡像構(gòu)建，并以相同標(biāo)號(hào)指出以方便討論)處與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的一個(gè)后部端部連接。每個(gè)后部側(cè)梁元件16的相對(duì)直的、橫向延伸的前部端部23大體橫向延伸在接合點(diǎn)22穿過(guò)相關(guān)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的側(cè)面20。在示例的車(chē)架10中，接合點(diǎn)18與22具有相似的結(jié)構(gòu)，并在下面詳細(xì)說(shuō)明。
在車(chē)架10的每側(cè)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12、前部側(cè)梁元件14和向后地側(cè)梁元件16包括一對(duì)橫向間隔的側(cè)梁組件24、26之一。一般以28指明的橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)連接在側(cè)梁組件24與26之間，并使側(cè)梁組件24與26保持彼此橫向間隔的關(guān)系。
橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28包括一個(gè)或多個(gè)沖壓成形的金屬板結(jié)構(gòu)30，該金屬板結(jié)構(gòu)30連接于前部側(cè)梁元件14之間。金屬板結(jié)構(gòu)30包括一個(gè)上部隔板支撐結(jié)構(gòu)32及一個(gè)下部隔板支撐機(jī)構(gòu)34。每個(gè)支撐結(jié)構(gòu)32、34可以是單片或多片沖壓成形的金屬板構(gòu)成，并通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞皆谠搶?duì)前部側(cè)梁元件14之間進(jìn)行連接。在組裝后的車(chē)輛中，結(jié)構(gòu)32、34支撐部分隔板組件。
橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28還包括一對(duì)中間橫聯(lián)元件36、38及一個(gè)后部橫梁元件40。中間橫聯(lián)元件36、38連接于該對(duì)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的中間部分之間。中間橫聯(lián)元件36在一對(duì)接合點(diǎn)42(其彼此成鏡像構(gòu)建)處連接在中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12之間。中間橫聯(lián)元件38在一對(duì)接合點(diǎn)44(在圖中僅一個(gè)可見(jiàn)，而另一個(gè)與其成鏡像構(gòu)建)處連接在中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12之間。在示例的車(chē)架10中，中間橫聯(lián)元件36、38每一個(gè)由適當(dāng)強(qiáng)度的金屬材料構(gòu)成，例如適當(dāng)鋼號(hào)的鋼，并且每一個(gè)具有大體成管狀的結(jié)構(gòu)。每個(gè)中間橫聯(lián)元件36、38可通過(guò)管狀液壓成形形成，例如，通過(guò)滾軋成形與縫焊，或通過(guò)其他適當(dāng)?shù)姆椒āＣ總€(gè)中間橫聯(lián)元件36、38具有一個(gè)向上拱起的中間部46、48，以安裝已組裝車(chē)輛的傳動(dòng)部分(圖未示)。
接合點(diǎn)42的結(jié)構(gòu)在下面說(shuō)明。連接第二中間橫聯(lián)元件38與中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的接合點(diǎn)44，通過(guò)將橫梁元件38的每一端以焊接或其他適當(dāng)方式固定至每個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的向內(nèi)襯面50而形成。
一對(duì)縱向延伸的中心支撐元件52、54分別在接合點(diǎn)56、58處連接在第一、第二中間橫聯(lián)元件36、38之間。在例示的車(chē)輛車(chē)架10中，接合點(diǎn)56與58彼此是相同的。因此，在此僅詳細(xì)說(shuō)明其中一個(gè)接合點(diǎn)56。在中間橫聯(lián)元件36的相對(duì)壁上設(shè)有一對(duì)開(kāi)口60，中心支撐元件52的一端部通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式固定在其中。每個(gè)中心支撐元件52、54由適當(dāng)強(qiáng)度的金屬材料制成，如適當(dāng)?shù)匿?，并具有大體為管狀的結(jié)構(gòu)。每個(gè)元件52、54通過(guò)例如滾軋成形與縫焊、液壓、擠壓或其他適當(dāng)方法成形。
一對(duì)縱向延伸的前部支撐元件62、64每一個(gè)連接在第一中間橫聯(lián)元件36與一個(gè)相應(yīng)的下部隔板支撐結(jié)構(gòu)34之間。每個(gè)支撐元件62、64由適當(dāng)強(qiáng)度的金屬材料制成，如適當(dāng)鋼號(hào)的鋼，其通過(guò)沖壓或其他適當(dāng)方法成型以具有大體成C型截面的結(jié)構(gòu)。每個(gè)前部支撐元件62、64的后部端部通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式固定到中間橫聯(lián)元件36的一個(gè)前部襯面68上。每個(gè)前部支撐元件62，64的一個(gè)前部端部(圖未示)通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ较虏扛舭逯谓Y(jié)構(gòu)34的中間部分上。
后部橫聯(lián)元件40在接合點(diǎn)72處固定在后部側(cè)梁元件16的中間部分之間。后部橫聯(lián)元件40由適當(dāng)強(qiáng)度的金屬材料制成，如適當(dāng)鋼號(hào)的鋼，并具有大體為管狀的結(jié)構(gòu)。橫聯(lián)元件40通過(guò)例如液壓成形，滾軋成形與縫焊，擠壓，或其他適當(dāng)方法形成。具體地說(shuō)，在每個(gè)后部側(cè)梁元件16的大體相對(duì)位置處設(shè)有一對(duì)開(kāi)口74，后部橫聯(lián)元件40的一端部通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式固定在相應(yīng)的開(kāi)口中。
圖2示出圖1的車(chē)架的部分分解圖以說(shuō)明車(chē)架10的模組化結(jié)構(gòu)。具體地，車(chē)架10包括前模組件76與后模組件78。前模組件76包括前部側(cè)梁元件14對(duì)及連接于側(cè)梁元件14之間、以彼此橫向間隔、固定關(guān)系連接前部側(cè)梁元件的連接結(jié)構(gòu)32、34。每個(gè)前部側(cè)梁元件14包括橫向延伸的后部端部19，其構(gòu)建及設(shè)置以形成與相應(yīng)的中心側(cè)梁接結(jié)構(gòu)12的前部端部連接的接合點(diǎn)18，以便每個(gè)前部側(cè)梁元件14的后部端部19大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的側(cè)面20。
類(lèi)似的，后模組件78包括橫向間隔的后部側(cè)梁元件16，及連接于側(cè)梁元件16之間、以彼此橫向間隔、固定關(guān)系連接后部側(cè)梁元件16的橫聯(lián)元件40。每個(gè)后部側(cè)梁元件16包括構(gòu)建及設(shè)置以形成與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的接合點(diǎn)22的橫向延伸的后部端部23，以便每個(gè)后部側(cè)梁元件16的后部端部23大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12的側(cè)面。
中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12之一放大地示出在圖3中。例示的車(chē)架10的每一中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12設(shè)有一個(gè)沖壓成型的金屬板結(jié)構(gòu)的側(cè)梁元件84。側(cè)梁元件84具有一個(gè)大體為C形的開(kāi)放的橫截面，其包括豎直延伸的側(cè)壁部20及分別由側(cè)壁部20的上邊緣和下邊緣向外延伸的一個(gè)上部壁88與一個(gè)下部壁90。上部折邊92、下部折邊94分別由上部壁88與下部壁90的外部邊緣大體向上、向下豎直延伸。
由圖3中可理解接合點(diǎn)18、22、42的構(gòu)成。接合點(diǎn)18、22、42彼此具有大體相似的結(jié)構(gòu)。每一個(gè)接合點(diǎn)18、22、42分別包括一個(gè)側(cè)部的支撐元件96、98、100。在由側(cè)梁元件84的豎直側(cè)壁部20橫向向外間隔設(shè)置的位置，每個(gè)支撐元件96、98、100連接在側(cè)梁元件84的上部壁88與下部壁90之間。每一個(gè)接合點(diǎn)18、22、42處的側(cè)部的支撐元件96、98、100分別具有相應(yīng)的開(kāi)口102、104、106，側(cè)梁元件84的豎直延伸的側(cè)壁部20分別具有三個(gè)對(duì)應(yīng)的開(kāi)口108、110、112。每一個(gè)前部接合點(diǎn)18通過(guò)將每一個(gè)前部側(cè)梁元件14的橫向延伸的后部端部19固定到相關(guān)的開(kāi)口108、102中而形成。每一個(gè)接合點(diǎn)42通過(guò)將中間橫聯(lián)元件36固定到相關(guān)的開(kāi)口104、110中而形成。每一個(gè)后部接合點(diǎn)22通過(guò)將每一個(gè)后部側(cè)梁元件16的橫向延伸的后部端部23固定到相關(guān)的開(kāi)口106、112中而形成。每一個(gè)側(cè)梁元件84及每一個(gè)側(cè)部的支撐元件96、98、100以適當(dāng)強(qiáng)度的金屬材料構(gòu)建，如，適當(dāng)鋼號(hào)的鋼，并通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式固定。在例示的車(chē)架10中，每一個(gè)側(cè)部的支撐元件96、98、100可焊接到相應(yīng)的折邊92、94上。
每一個(gè)前部側(cè)梁元件14包括一個(gè)縱向延伸的前部114、一個(gè)有角度的中間部116及一個(gè)橫向延伸、基本平直的后部19。每一個(gè)后部側(cè)梁元件16包括一個(gè)縱向延伸的后部120及一個(gè)橫向延伸、基本平直的前部23。在車(chē)輛車(chē)架10前部每一側(cè)，前模組件76的前部114大體定義一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)室區(qū)域122，部114、116大體定義一個(gè)位于車(chē)架前面兩側(cè)的輪室區(qū)域124。后模組件78大體定義一個(gè)后艙室區(qū)域126及一對(duì)后輪室區(qū)域128。車(chē)架10在中間側(cè)梁結(jié)構(gòu)12之間的部份大體定義一個(gè)車(chē)架10的乘客室區(qū)域130。
在例示車(chē)架10中，每個(gè)前部側(cè)梁元件14為兩段式管狀液壓成形結(jié)構(gòu)。元件14包括一個(gè)第一前部液壓成形元件131及一個(gè)第二前部液壓成形元件133。元件131、133在接合點(diǎn)135彼此連接。連接點(diǎn)135可通過(guò)液壓元件131、133的套疊接合部分形成并通過(guò)焊接固定在一起(盡管也可使用其它適當(dāng)?shù)倪B接方法)而形成。
圖4所示為圖2的車(chē)架10具有若干連接在其上的金屬板結(jié)構(gòu)。底盤(pán)板132固定于橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28上并固定于側(cè)梁結(jié)構(gòu)12上，且為車(chē)架10的乘客室區(qū)域130提供一個(gè)底盤(pán)結(jié)構(gòu)。底盤(pán)板132可以是單片或多片沖壓板結(jié)構(gòu)，并通過(guò)適當(dāng)方法固定到車(chē)架上，例如通過(guò)焊接。一個(gè)后板結(jié)構(gòu)134固定于車(chē)架10的后艙室區(qū)域126中。后板結(jié)構(gòu)134可以是沖壓金屬板結(jié)構(gòu)，并通過(guò)焊接固定于后部側(cè)梁元件16和橫向延伸的橫聯(lián)結(jié)構(gòu)28上，盡管也可使用其它適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行固定。后板結(jié)構(gòu)134定義一個(gè)用于儲(chǔ)存?zhèn)溆幂喬サ闹行陌际?36。一個(gè)第二底盤(pán)板結(jié)構(gòu)138(其可作為座位升降器支撐組裝后的車(chē)輛的乘客室中的一個(gè)或多個(gè)座位)在乘客室區(qū)域130的后部車(chē)架10上。底盤(pán)板結(jié)構(gòu)138可以是沖壓金屬板結(jié)構(gòu)，并通過(guò)焊接或其它適當(dāng)方法固定到車(chē)架10上。
圖5所示為圖4的車(chē)架10，具有固定于其上的前端組件140。例示的車(chē)架10的前端組件140為一個(gè)彼此通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式彼此固定的沖壓成型的金屬板的組合。前端組件140一般在發(fā)動(dòng)機(jī)室區(qū)域122及乘客室區(qū)域130之間設(shè)有一個(gè)防火隔板，且為各種車(chē)輛的其他結(jié)構(gòu)(圖未示)提供支撐，所述的車(chē)輛的其他結(jié)構(gòu)例如車(chē)輛儀表板、前擋風(fēng)玻璃、車(chē)輛前懸架、各種車(chē)身鑲板(body panel)及懸掛著的車(chē)身部件(例如前擋泥板及發(fā)動(dòng)機(jī)罩)等。
前端組件140大體包括一對(duì)用于安裝車(chē)輛前懸架的振動(dòng)塔結(jié)構(gòu)142，一個(gè)隔板支撐結(jié)構(gòu)144，一個(gè)壓力通風(fēng)結(jié)構(gòu)146，一個(gè)上部壓力通風(fēng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)148及一個(gè)下部壓力通風(fēng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)150。一對(duì)內(nèi)部支撐臂152安裝于前端組件140上并大體從其上向前延伸。支撐臂152提供用于組裝后的車(chē)輛的各部分的支撐結(jié)構(gòu)，例如，在車(chē)輛的前擋泥板(圖未示)。一個(gè)支架連接架(cradle attachment bracket)154安裝在前模組件76的下部，一個(gè)保險(xiǎn)杠安裝架156安裝在每一個(gè)前部側(cè)梁元件14的前部端部。
如圖2所示，一個(gè)后懸架連接架158及一個(gè)后部彈性連接架160固定到后模組件78的每個(gè)后部側(cè)梁元件16上。一個(gè)類(lèi)似前安裝156的后保險(xiǎn)杠安裝(未圖示)可安裝到每一個(gè)后部側(cè)梁元件16的端部。
一對(duì)沖壓成型的金屬板結(jié)構(gòu)的車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)162(僅示出其中一個(gè)，如圖6，例如)可安裝在組裝后的車(chē)輛的車(chē)架10的相應(yīng)側(cè)。每一個(gè)車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)162可具有傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并可成形大體包括標(biāo)示為164的較低的成形梁(rail-forming)結(jié)構(gòu)及一個(gè)或多個(gè)柱結(jié)構(gòu)166。每個(gè)車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)162安裝在組裝后的車(chē)輛的車(chē)架10的相應(yīng)側(cè)，以便(a)其上的結(jié)構(gòu)164固定于相應(yīng)的側(cè)梁元件84(例如，如圖7截面所示)上；以便(b)其上的若干柱結(jié)構(gòu)166中的每一個(gè)從相關(guān)的側(cè)梁組件22、24向上延伸。車(chē)身板結(jié)構(gòu)162總的定義一個(gè)后部的擋泥板部170、一個(gè)燃料箱檢修孔172、一個(gè)頂部梁部174、一個(gè)B柱部176、一對(duì)門(mén)開(kāi)口178、180、一個(gè)前擋泥板結(jié)構(gòu)182及一個(gè)車(chē)門(mén)檻板成形(或梁成形)結(jié)構(gòu)164。車(chē)門(mén)檻板結(jié)構(gòu)164包括若干具有大體成C形截面的部分。該結(jié)構(gòu)可由圖7中理解。側(cè)梁元件84及固定在其上的梁成形結(jié)構(gòu)164共同形成一個(gè)在車(chē)架10的相應(yīng)側(cè)具有一個(gè)封閉的橫斷面的車(chē)門(mén)檻板。更具體的是，每一個(gè)車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)162的梁形成結(jié)構(gòu)包括一個(gè)C形部及一對(duì)大體從其豎直延伸的上、下折邊186、188。在組裝后的車(chē)輛中，折邊186、188可通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式分別固定到相關(guān)的側(cè)梁元件84的折邊92、94上。
另一個(gè)例示的車(chē)架200如圖8所示，車(chē)架200與圖1中的車(chē)架10相同，除了車(chē)架200的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)12提供一對(duì)彼此鏡像構(gòu)建的管狀液壓成形的中心側(cè)梁元件202。因?yàn)楣軤钜簤撼尚蔚闹行膫?cè)梁元件202是鏡像構(gòu)建的，為了方便其以相同的標(biāo)號(hào)指示。車(chē)架200與車(chē)架10相同的部分以相同的標(biāo)號(hào)指示，不做進(jìn)一步描述。
每一個(gè)元件202具有單片式結(jié)構(gòu)，且具有一個(gè)大體成矩形的截面。每個(gè)元件202的若干壁部被切割(通過(guò)激光切割或者其他適當(dāng)?shù)姆椒?并移除，從而在每個(gè)元件202上形成若干開(kāi)口。具體地，在每個(gè)中心側(cè)梁元件202的每一端部上的上、下壁部移除分別在每個(gè)中心側(cè)梁元件202的每一端部處形成槽204、206。從每個(gè)元件202移除一個(gè)上壁部以在每個(gè)元件202中形成一中心開(kāi)口208。在每一元件202的豎直側(cè)壁對(duì)中形成若干對(duì)開(kāi)口以形成接合點(diǎn)210、212、214、216。接合點(diǎn)210、212、214和216彼此間具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)，因此僅僅詳細(xì)說(shuō)明接合點(diǎn)216。接合點(diǎn)216通過(guò)在每一個(gè)中心側(cè)梁元件202的豎直壁中切割開(kāi)口218，并使開(kāi)口218的尺寸接收每個(gè)后部側(cè)梁元件16的后部端部23而形成。后部端部23插入相應(yīng)的開(kāi)口218對(duì)中并通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式固定于開(kāi)口218內(nèi)。
圖9所示為車(chē)架200，其具有一個(gè)安裝在其上的上部車(chē)架組件220。上部車(chē)架組件220包括安裝在相應(yīng)的中心側(cè)梁元件202上的一對(duì)A柱222、一對(duì)B柱224、一對(duì)C柱226及一對(duì)最后部的(rearward-most)D柱228。每一個(gè)最后部的柱228安裝在相應(yīng)的后部側(cè)梁元件16上。例示的車(chē)架200的上部車(chē)架組件220包括一對(duì)管狀液壓成形上部縱向元件230(彼此成鏡像構(gòu)建)，每一個(gè)具有一個(gè)成形柱部232及一個(gè)成形梁部234。
每一個(gè)上部縱向元件230的成形柱部包括一個(gè)管狀液壓成形的A柱元件236，其在車(chē)架200的相應(yīng)側(cè)上的中心側(cè)梁元件202的接合點(diǎn)處固定于槽204內(nèi)。每一個(gè)A柱元件236由相應(yīng)的中心側(cè)梁元件202向上延伸，在車(chē)架200的相應(yīng)側(cè)形成一個(gè)A柱222。每一個(gè)上部縱向元件230的成形梁部234包括一對(duì)液壓成形梁元件238、240。每一個(gè)上部縱向元件230的成形梁部234由其上的成形柱部232向后延伸，在車(chē)架200的相應(yīng)側(cè)定義一個(gè)頂部支撐梁。
每一個(gè)柱元件236包括一對(duì)液壓成形鉸鏈安裝結(jié)構(gòu)242，用于安裝車(chē)輛門(mén)(未圖示)的鉸鏈。元件236、238、240在接合點(diǎn)244、246處彼此固定。接合點(diǎn)244、246由套疊地相互接合相應(yīng)的液壓成形元件并通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ谝黄鸲纬伞?br> 該對(duì)B柱224通過(guò)一對(duì)管狀液壓成形的B柱元件248(彼此成鏡像構(gòu)建)設(shè)置。每一個(gè)B柱元件248的下部在接合點(diǎn)250處固定于相應(yīng)的中心側(cè)梁元件202的中間部，并由其向上延伸。每一個(gè)B柱元件248的上部在接合點(diǎn)252固定于相關(guān)的上部縱向元件230的成形梁部234。每個(gè)柱元件248可通過(guò)以面到面的關(guān)系將一個(gè)元件焊接到另一個(gè)元件，在接合點(diǎn)252固定于相關(guān)的上部縱向元件230。接合點(diǎn)250通過(guò)固定(通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞?柱元件248的下端部于中心側(cè)梁元件202的開(kāi)口208中而形成。一個(gè)門(mén)密封接口結(jié)構(gòu)254安裝在接合點(diǎn)252附近，用于在組裝后的車(chē)輛中接收門(mén)密封口，如Gabbianelli等申請(qǐng)人于2000年11月30日提交的第09/725457號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)所啟示的，該申請(qǐng)的所有資料在此整體地接合于本申請(qǐng)中。
C柱通過(guò)一對(duì)管狀液壓成形的C柱元件256設(shè)置。每一個(gè)C柱元件256的下部在接合點(diǎn)258處(其與接合點(diǎn)237構(gòu)成上相似)固定于相應(yīng)的中心側(cè)梁元件202的后部，并由其向上延伸。每一個(gè)C柱元件256的上部向后延伸并固定于相關(guān)的最后部的柱結(jié)構(gòu)228的中間部。一個(gè)后部四分之一的板結(jié)構(gòu)260固定(通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞?于在車(chē)架200每側(cè)上的C柱元件256、D柱結(jié)構(gòu)228及成形梁部234上。板結(jié)構(gòu)260的邊緣部設(shè)有一個(gè)門(mén)密封接口表面261。
例示的車(chē)架200的最后部的柱228通過(guò)一對(duì)管狀液壓成形的D柱元件262(彼此成鏡像構(gòu)建的)設(shè)置。每一個(gè)D柱元件262的下部在接合點(diǎn)264處固定于相應(yīng)的后部側(cè)梁元件16的后部，并由其向上延伸。每一個(gè)D柱元件262的上部在接合點(diǎn)266固定于相關(guān)的上部縱向元件230的成形梁部234的自由端。接合點(diǎn)264在構(gòu)成上與接合點(diǎn)250相似，接合點(diǎn)266在構(gòu)成上與接合點(diǎn)252相似。
在例示的車(chē)架200中，B柱元件248與D柱元件262每一個(gè)由一個(gè)相應(yīng)的管狀液壓成形的U形元件268、270設(shè)置，該U形元件268、270具有一個(gè)中央部272、274及一對(duì)腿部276、278(每一對(duì)的腿部彼此成鏡像構(gòu)建)，由在腿部的上端部處的連接點(diǎn)280、282延伸。腿部276、278安裝在相應(yīng)的中央部272、274上，以便連接點(diǎn)280、282定位于中央部272、274的相應(yīng)端部處。每一個(gè)腿部276的自由端固定于相應(yīng)的中心側(cè)梁元件202上。相似的，每一個(gè)腿部278的自由端固定于相應(yīng)的后部側(cè)梁元件16上，并由其向上延伸以形成一對(duì)最后部的柱結(jié)構(gòu)。每一上部縱向元件230的中間部通過(guò)第一U形元件268的連接點(diǎn)280固定。每一個(gè)上部縱向元件230的成形梁部234的自由端固定于第二U形元件270的相應(yīng)的連接點(diǎn)282。
每一個(gè)U形組件268、270可選擇地為單片式結(jié)構(gòu)(未圖示)或多片式結(jié)構(gòu)(如圖所示)。當(dāng)使用多片式結(jié)構(gòu)時(shí)，每一個(gè)U形元件268、270的腿部及中央部可以是單獨(dú)的管狀液壓成形片，其在液壓成形后彼此組合。
上部車(chē)架組件220的液壓成形的元件可在安裝在車(chē)架200上之前，預(yù)組裝一個(gè)管狀液壓成形的側(cè)部裝配模組件290中(如圖10)。側(cè)部裝配模組件292的另一個(gè)例子如圖11所示。側(cè)部裝配模組件292，除其包括一個(gè)固定于A、B與C柱元件236、248、262的底部的車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)294外，與側(cè)部組件模組件290相同，該車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)294可以為沖壓成形的金屬板結(jié)構(gòu)。車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)292包括梁成形結(jié)構(gòu)295及若干總體以296指示的凹室，該凹室成形用于接收相應(yīng)的柱元件236、248、262的下端部。車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)294的梁成形結(jié)構(gòu)295具有一個(gè)大體成C形、向內(nèi)開(kāi)放的橫斷面。
每一個(gè)側(cè)部裝配模組件290、292的結(jié)構(gòu)和元件提供車(chē)輛制造商在車(chē)輛車(chē)架結(jié)構(gòu)和車(chē)輛車(chē)架組裝方法以多種選擇。側(cè)部裝配模組件290可組裝到車(chē)架200上(例如圖8所示)。
側(cè)部裝配模組件292可組裝到車(chē)架200上，一個(gè)沖壓成形的C形車(chē)門(mén)檻板與側(cè)梁元件84相似，除了制造于其上用于側(cè)部裝配模組件292的開(kāi)口。該結(jié)構(gòu)可由圖12的截面中了解。圖12示出了穿過(guò)側(cè)部裝配模組件292的B柱及以固定于其上的沖壓成形的金屬板車(chē)門(mén)檻板的截面。元件297包括一個(gè)成槽299形式的頂部開(kāi)口，以接收一個(gè)管狀液壓成形的B柱301。本例中，如圖12所示，車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)294及側(cè)部裝配模組件292的B柱301組裝到元件297上。折邊302(一個(gè)車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)307的)、304(元件297的)通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞竭B接，柱301通過(guò)焊接或其他適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄓ诒?06(一個(gè)車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)307的)、308(元件297的)之間。
可選擇地，一個(gè)側(cè)部裝配模組件可如圖13中的部分截面所示構(gòu)建，并組裝到一個(gè)具有一液壓成形的中心梁元件310的車(chē)架上，該中心梁元件310上沒(méi)有做接收柱的開(kāi)口。圖13示出了穿過(guò)側(cè)部裝配模組件312的B柱311(如圖所示，其可具有管狀液壓成形的結(jié)構(gòu))及固定于其上的車(chē)輛車(chē)架(圖未示)的梁元件310。本例中，模組件312的一個(gè)車(chē)門(mén)檻板外部結(jié)構(gòu)316與模組件312的柱311的下部安裝到梁元件310的側(cè)面318上。結(jié)構(gòu)310、311、316可通過(guò)焊接或其他適當(dāng)方式彼此固定。
可以理解，如圖6，盡管已經(jīng)說(shuō)明用于四門(mén)車(chē)輛的車(chē)架與板體，但是，使用在此說(shuō)明的概念構(gòu)建用于任意數(shù)量門(mén)如兩門(mén)車(chē)輛的模組化車(chē)架，仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
液壓成形方法因?yàn)樵谝簤撼尚尾僮髦?，形成每一個(gè)液壓成形的元件的多個(gè)結(jié)構(gòu)性特征，其產(chǎn)生相同，將考慮一種液壓成形每一例示的車(chē)架10、200的管狀液壓成形的元件的例示方法?？蓮膱D14中了解用于形成一個(gè)中心側(cè)梁元件202的液壓成形操作。
管狀液壓成形是一種金屬成形方法，該方法中流體用于將一個(gè)管狀金屬坯料向外膨脹成與一個(gè)模具腔的表面符合，以形成一個(gè)單獨(dú)的液壓成形的元件。管狀坯料可在液壓成形過(guò)程中成形為具有一個(gè)沿其長(zhǎng)度連續(xù)變化的橫斷面。管狀液壓成形使制造商在減少部件質(zhì)量與成本的同時(shí)，增加部件硬度、尺寸精確度、疲勞壽命及耐沖擊性超過(guò)非液壓成形部件(例如沖壓成形部件)。某種程度上，由于發(fā)生在液壓成形過(guò)程中的坯料壁的塑性變形，液壓成形部件相對(duì)其質(zhì)量來(lái)說(shuō)具有高強(qiáng)度(例如，與沖壓成形的金屬板元件相比較)。更具體地，液壓成形過(guò)程中，坯料中的流體壓力引起的坯料管狀金屬壁的向外膨脹產(chǎn)生加工硬化(work-hardening)作用，其均勻的硬化產(chǎn)生的液壓成形的元件的金屬材料。液壓成形產(chǎn)生的浪費(fèi)的金屬材料比沖壓成形的少。因?yàn)橐簤撼尚蜗嚓P(guān)的模具制造成本通常比與其他構(gòu)建方法相關(guān)的模具制造成本低，對(duì)于車(chē)輛制造商，進(jìn)行液壓成形的部件生產(chǎn)相對(duì)經(jīng)濟(jì)。
所揭露的液壓成形的元件通過(guò)將液壓成形的部件結(jié)合至車(chē)輛車(chē)架可減少用于車(chē)架構(gòu)建中的沖壓成形的部件的數(shù)量，這降低了生產(chǎn)成本并提高了車(chē)架質(zhì)量。
每一個(gè)液壓成形元件可由適當(dāng)?shù)爻尚蔚墓軤钆髁闲纬伞Ｒ粋€(gè)例示的用于形成中心側(cè)梁元件202的坯料350如圖14所示。坯料350由適當(dāng)?shù)慕饘俨牧蠘?gòu)成并具有一個(gè)封閉的橫斷面及開(kāi)放的管狀端部。例示的坯料350由適當(dāng)鋼號(hào)的材料構(gòu)成，例如鋼。每個(gè)坯料350可通過(guò)任意適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬?。例如，一個(gè)連續(xù)的金屬帶材可通過(guò)滾軋成形為一個(gè)管子，然后再進(jìn)行縫焊以具有封閉的橫斷面?？蛇x擇地，金屬管形材料的連續(xù)長(zhǎng)度可通過(guò)擠壓形成。連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu)可再切割為所需要的長(zhǎng)度以形成坯料350坯料350在放置在液壓成形模具中之前，可彎折形成一個(gè)有角度的形狀。坯料350包括一個(gè)前部352及一個(gè)后部354。坯料350可在放置在模具中之前在一個(gè)數(shù)控(CNC)彎折機(jī)上進(jìn)行彎折，或可選擇地，通過(guò)拉伸彎曲(stretch bending)進(jìn)行彎折以獲得有角度的形狀。如果在坯料中形成一個(gè)相對(duì)“尖銳”的角(即，以大于30度的角)，每個(gè)角可按照名稱(chēng)為“METHOD AND APPARATUS FOR WRINKLE-FREEHYDROFORMING OF ANGLED TUBULAR PARTS”的美國(guó)專(zhuān)利第5,953,945號(hào)的啟示形成，其在此通過(guò)完整地參考結(jié)合?！?45專(zhuān)利參考的啟示可用于避免在彎折的操作中形成皺紋，尤其在液壓成形的部件中的每個(gè)彎曲的曲面部上。在放置到模具中之前，可在坯料的外部使用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油。
在彎折后，管狀坯料350可置于模具360的半模356、358之間，且模具360通過(guò)將兩個(gè)半模356、358合在一起而封閉。坯料350優(yōu)選地浸在液槽中，以便其由液壓成形流體等(圖14中未示)充填。一個(gè)液壓成形活塞(ram)組件與管狀坯料350的每端接合，以便每個(gè)組件362、364的活塞元件366、368密封管狀坯料350的相應(yīng)端部。活塞元件366、368包括可加強(qiáng)液壓成形流體的液壓增強(qiáng)器，因而增加在坯料350中的液壓，以不規(guī)則的向外膨脹(或變形)管狀坯料350的管狀金屬壁370，與模型腔(例如’945專(zhuān)利參考中所揭露的)的腔室表面372符合，從而形成一個(gè)具有固定為預(yù)定的不規(guī)則結(jié)構(gòu)的外表面的中心側(cè)梁元件202。
坯料350在液壓成形過(guò)程中向外膨脹之前，可具有例如整個(gè)長(zhǎng)度上基本相等的直徑、基本圓形的截面。在液壓成形后，液壓成形的元件具有由模型腔的形狀決定的截面。因此，每個(gè)用于形成中心側(cè)梁元件202的模型腔的形狀對(duì)應(yīng)中心側(cè)梁元件202的外部表面的形狀。沒(méi)有脫離本發(fā)明的原則可實(shí)現(xiàn)改變中心側(cè)梁元件202的截面的構(gòu)成。
液壓成形過(guò)程可通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。對(duì)液壓成形流體的流量進(jìn)行控制以控制坯料350的金屬材料在液壓成形過(guò)程中的膨脹(在徑向方向)方式。也可控制活塞元件366、368使其在液壓成形中在坯料350的相對(duì)端上軸向向內(nèi)推動(dòng)，以使向外膨脹過(guò)程中坯料內(nèi)的金屬流動(dòng)(在軸向方向)。
液壓及軸向壓力可彼此獨(dú)立的作用與控制。在液壓成形過(guò)程中，坯料350的相對(duì)端可軸向向內(nèi)推動(dòng)以保持形成的液壓成形元件的壁厚在初始的管狀坯料350的預(yù)定的壁厚范圍內(nèi)?；钊?66、368可操作，例如，保持管狀坯料350的向外膨脹的壁部的壁厚，以便產(chǎn)生的液壓成形的元件的壁厚在坯料350的初始壁厚的大約+/-10％(即，補(bǔ)償在管的直徑的向外膨脹過(guò)程中的壁的稀薄化)。
如果中心側(cè)梁元件202中形成孔，這些孔可在液壓成形操作過(guò)程中元件202在模具360中時(shí)形成，或在液壓成形的元件202自模具中移除后，雖其他元件202的所需的進(jìn)一步過(guò)程一同形成?？谆蛟S在如美國(guó)專(zhuān)利第5,460,026號(hào)專(zhuān)利揭示的液壓成形操作中帶液壓成形過(guò)程中形成，該專(zhuān)利在此通過(guò)其整體上地參考與本申請(qǐng)結(jié)合?？蛇x擇地，在液壓成形操作完成后且液壓成形的元件由模具移除后，可在元件202上切割(例如使用激光)各種尺寸或形狀的孔(如孔208)或槽(如槽206)。
關(guān)于車(chē)架10、200及其元件的實(shí)施方式的變化在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，車(chē)架可構(gòu)建為，其中地上部縱向元件包括一個(gè)成形柱部即一個(gè)一體的成形梁部(即，這樣么個(gè)上部縱向元件具有一片管狀液壓成形的結(jié)構(gòu))?？梢岳斫?，例如，在整個(gè)一個(gè)柱和頂梁由一個(gè)單獨(dú)的液壓成形的元件提供時(shí)，由一個(gè)單獨(dú)的一體坯料，或可選擇地，有一個(gè)由兩個(gè)不同直徑的、端對(duì)端焊接在一起形成再經(jīng)彎折(可選擇地)及液壓成形的管狀金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)成的坯料，形成上部縱向元件。為了由兩個(gè)不同直徑的管狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建坯料，坯料的小(或大)直徑的一端可膨脹(或減少)到與大(或小)直徑坯料具有相等的直徑。小(或大)直徑管狀結(jié)構(gòu)的已膨脹(或已減少)端在抵觸焊接到大(或小)直徑管狀結(jié)構(gòu)一端，以形成一個(gè)兩片式坯料，其再進(jìn)行彎折(可選擇地)及液壓成形，形成一個(gè)單片式的上部縱向元件。
例示的車(chē)架200的每一個(gè)U形液壓成形部為三片式結(jié)構(gòu)(盡管可使用一片式結(jié)構(gòu)制造每一個(gè)U形元件)。具體地，盡管可使用任意適當(dāng)數(shù)量的的元件，該每個(gè)U形組件268、270分別包括三個(gè)元件(一對(duì)管狀液壓成形的腿元件248、262及一個(gè)管狀液壓成形的橫聯(lián)元件272、274)。第一U形組件268的腿元件248可以彼此間是相同的(這樣它們可用相同的液壓成形模具形成)或其彼此間成鏡像構(gòu)建。類(lèi)似地，第二U形組件270的腿元件262可以彼此間是相同的或彼此間成鏡像構(gòu)建。每一個(gè)橫聯(lián)元件在其每端部可伸縮地與相關(guān)的腿元件248、262的一個(gè)元件互相連接，并在接合點(diǎn)390、392分別通過(guò)焊接固定。應(yīng)當(dāng)指出，在此所述的各種車(chē)架的每個(gè)液壓成形的元件可作為一個(gè)單獨(dú)的、單元式液壓成形的元件形成，或作為一個(gè)具有彼此間通過(guò)焊接或其他適當(dāng)卡合結(jié)構(gòu)連接的多個(gè)元件的多片式液壓成形的元件形成。
U形組件268、270的三片式結(jié)構(gòu)使車(chē)架200的液壓成形的部分容易并經(jīng)濟(jì)地構(gòu)建，并提供具有寬范圍的寬度的車(chē)架。更具體地，車(chē)架可以通過(guò)將橫聯(lián)元件272、274(每個(gè)結(jié)構(gòu)包括橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28)做的相對(duì)較長(zhǎng)而做的相對(duì)較寬，且車(chē)架可以通過(guò)將橫聯(lián)元件272、274做的相對(duì)較短(每個(gè)結(jié)構(gòu)包括相對(duì)較短的橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28)而作的詳對(duì)較窄?？梢岳斫?，每個(gè)組件268、270的橫聯(lián)元件272、274構(gòu)成相應(yīng)的U形組件的彎曲部。每個(gè)橫聯(lián)元件基本上是平直的且略成弓形。橫聯(lián)元件272、274的長(zhǎng)度分別定義B柱與D柱之間的橫斷距離，并因此決定車(chē)架的寬度。橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)28構(gòu)建為具有所需的長(zhǎng)度以跨過(guò)側(cè)梁組件之間的距離。
可以理解，在具體實(shí)施方式
的說(shuō)明中，作為參考的以“焊接”將元件連接在一起僅僅為連接元件的一種可能方式，可使用其它的固定機(jī)構(gòu)或固定件代替焊接或與焊接一同使用。而且，可以理解，在此討論的非液壓成形的元件可通過(guò)包括沖壓成形機(jī)其它方法的任何非液壓成形的方法形成。因?yàn)闆_壓成形在具體實(shí)施方式
中是一種制造非液壓成形的元件的優(yōu)選方法，所以采用參考的“沖壓成形”及“沖壓成形的”金屬板結(jié)構(gòu)。但是，本實(shí)施方式中也可使用其它類(lèi)型的非液壓成形方法。
應(yīng)當(dāng)指出，盡管將車(chē)架10、200的不同部分作為“模組件”，該特征旨在更廣泛的構(gòu)建而并不旨在限定車(chē)架構(gòu)建的方式?？山M裝每一個(gè)車(chē)架10、200的前模組件76與后模組件78，再組裝每一個(gè)車(chē)架10、200一包括已組裝的模組件76、78。但是，可以考慮以多種方式構(gòu)建每一個(gè)車(chē)架10、200，并因此可以理解，由本申請(qǐng)所示及說(shuō)明的內(nèi)容推斷的不同液壓成形的元件及/或金屬板結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)元件連接在一起以形成每個(gè)車(chē)架的次序沒(méi)有限制。
因而，可以理解，例如，盡管在圖2中車(chē)架10以與車(chē)架10其它結(jié)構(gòu)分解的關(guān)系示出了組裝在其上的前、后模組件76、78，其簡(jiǎn)單地示出了在模組件連接到其他車(chē)架組件而形成車(chē)架10之前，完全可以分離地組裝每一個(gè)模組件76、78。
可以理解，模組化方式允許特定的模組件用于寬范圍地車(chē)架的構(gòu)建。例如，車(chē)架地前模組件一般定義車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)室?？蓸?gòu)建幾個(gè)不同的前模組件，與一個(gè)特定的后模組件一同使用以構(gòu)建具有不同結(jié)構(gòu)及/或不同長(zhǎng)度的車(chē)架。例如，可構(gòu)建前模組件的范圍以容置寬范圍的車(chē)輛前車(chē)身結(jié)構(gòu)、車(chē)輛長(zhǎng)度及發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸。類(lèi)似地，可將后模組件配置為提供一個(gè)車(chē)架長(zhǎng)度(從而不同車(chē)輛長(zhǎng)度)、各種車(chē)輛車(chē)身式樣及外觀范圍及一個(gè)儲(chǔ)存室范圍。因此，可以理解，示出的在此說(shuō)明的車(chē)輛車(chē)架的模組化構(gòu)建在車(chē)輛構(gòu)建中為制造商提供靈活性。
也可理解，示出的在此說(shuō)明的車(chē)輛車(chē)架是僅僅旨在說(shuō)明本發(fā)明各種實(shí)施方式的例子，并不旨在限制本發(fā)明的范圍。也可考慮其它的實(shí)施方式。
在發(fā)明結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施方式進(jìn)行揭露和描述同時(shí)，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行變化和修改。因此，所附的權(quán)利要求旨在覆蓋按照所指出的原則與優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行的所有修改、變化及等同物。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)架，其包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，每一個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)具有一個(gè)頂面及一個(gè)側(cè)面；一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件，每個(gè)所述第一側(cè)梁元件在一個(gè)第一接合點(diǎn)處與相應(yīng)的所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)之一的一個(gè)第一端部連接，以便每個(gè)所述第一側(cè)梁元件的一個(gè)第二部分大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面；及一對(duì)第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述的第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)在一個(gè)第二接合點(diǎn)處與相應(yīng)的所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)之一的一個(gè)第二端部連接，每個(gè)所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)、所述第一側(cè)梁元件及所述第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)構(gòu)成一對(duì)橫向間隔的側(cè)梁組件的其中一個(gè)，及一個(gè)連接于所述側(cè)梁組件之間的橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)，其構(gòu)建并設(shè)置使所述側(cè)梁組件保持彼此橫向間隔的關(guān)系。
2.一種如權(quán)利要求1所述的車(chē)架，其特征在于所述的一對(duì)第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)包括一對(duì)管狀液壓成形的第二側(cè)梁元件，所述第二側(cè)梁元件中每一個(gè)在一個(gè)第二接合點(diǎn)處與相應(yīng)的所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)之一的一個(gè)第二端部連接，以便每個(gè)所述第二側(cè)梁元件的一個(gè)第一部分大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面。
3.一種如權(quán)利要求1所述的車(chē)架，其特征在于所述管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件中的每一個(gè)是一個(gè)整體單片式元件。
4.一種如權(quán)利要求2所述的車(chē)架，其特征在于所述管狀液壓成形的第一及第二側(cè)梁元件中的每一個(gè)的至少一部分在所述的一對(duì)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)之間延伸，并大體平行于所述的一對(duì)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的車(chē)架，其特征在于每個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)由一個(gè)沖壓成形的金屬板結(jié)構(gòu)的側(cè)梁?jiǎn)卧M成，所述側(cè)梁?jiǎn)卧哂幸婚_(kāi)放的橫斷面，其包括一個(gè)豎直延伸的側(cè)壁部及分別由所述側(cè)壁部的上、下邊緣向外延伸的上壁部與下壁部，其中，所述上壁部形成每個(gè)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的頂面。
6.一種如權(quán)利要求5述的車(chē)架，進(jìn)一步包括一對(duì)側(cè)部支撐元件，在一個(gè)從所述豎直壁部橫向向外間隔的位置處，每個(gè)側(cè)部支撐元件連接于相應(yīng)的側(cè)梁?jiǎn)卧纳媳诓颗c下壁部之間，每個(gè)側(cè)部支撐元件及豎直延伸的壁部具有一個(gè)開(kāi)口，且每個(gè)第一接合點(diǎn)通過(guò)將所述每個(gè)第一側(cè)梁元件的橫向延伸的第二部分固定于設(shè)于相應(yīng)的豎直延伸壁部與側(cè)部支撐元件上的一對(duì)開(kāi)口中而形成。
7.一種如權(quán)利要求5述的車(chē)架，進(jìn)一步包括一對(duì)沖壓成形的金屬板結(jié)構(gòu)的車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)，每個(gè)車(chē)身側(cè)板結(jié)構(gòu)包括一個(gè)固定于相應(yīng)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)上的下部成形梁結(jié)構(gòu)，以便為每個(gè)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)提供一個(gè)封閉的橫斷面。
8.一種如權(quán)利要求7述的車(chē)架，其特征在于每個(gè)側(cè)梁?jiǎn)卧哂幸粋€(gè)大體成C形的截面，且當(dāng)固定在一起時(shí)，每個(gè)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)共同形成大體的管狀結(jié)構(gòu)。
9.一種如權(quán)利要求5所述的車(chē)架，其特征在于每個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的所述上壁部包括若干開(kāi)口以接收柱結(jié)構(gòu)。
10一種如權(quán)利要求1所述的車(chē)架，其特征在于每個(gè)中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)為一個(gè)管狀液壓成形的元件。
11.一種如權(quán)利要求1所述的車(chē)架，其特征在于所述的一對(duì)第二側(cè)梁結(jié)構(gòu)包括一對(duì)管狀液壓成形的后部側(cè)梁元件。
12.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)架的模組件，所述車(chē)架包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，所述模組件包括一對(duì)管狀液壓成形的側(cè)梁元件，所述的一對(duì)側(cè)梁元件中每一個(gè)具有一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分；及一個(gè)橫向延伸的、連接于所述的一對(duì)側(cè)梁元件之間的連接結(jié)構(gòu)，使所述的一對(duì)側(cè)梁元件保持彼此橫向間隔、固定的關(guān)系；所述的一對(duì)側(cè)梁元件的第一部分中的每一個(gè)縱向延伸，所述的一對(duì)側(cè)梁元件的第二部分中的每一個(gè)相對(duì)于相應(yīng)的第一部分橫向延伸，所述的一對(duì)側(cè)梁元件的第二部分中的每一個(gè)具有一個(gè)端部，所述端部構(gòu)建并設(shè)置與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)部分形成一個(gè)接合點(diǎn)，以使所述的一對(duì)側(cè)梁元件中每一個(gè)的所述端部大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中間側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面，從而使所述橫向延伸的端部反向橫向延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的模組件，其特征在于每個(gè)管狀液壓成形的側(cè)梁元件是一個(gè)整體單片式元件。
14.如權(quán)利要求12所述的模組件，其特征在于所述橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)整體單片式管狀液壓成形的元件。
15.如權(quán)利要求12所述的模組件，其特征在于所述橫向延伸的端部中的每一個(gè)向外延伸，遠(yuǎn)離所述連接結(jié)構(gòu)延伸。
16.如權(quán)利要求12所述的模組件，其特征在于所述的一對(duì)側(cè)梁元件中的每一個(gè)的第二部分是一個(gè)后部部分。
17.如權(quán)利要求12所述的模組件，其特征在于所述的一對(duì)側(cè)梁元件中的每一個(gè)的第一部分基本平行。
18.如權(quán)利要求1所述的模組件，其特征在于所述的一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件中的每一個(gè)通過(guò)固定在一個(gè)預(yù)設(shè)的外部表面結(jié)構(gòu)的一個(gè)向外變形的管狀金屬壁限定。
19.一種形成車(chē)架組件的方法，其包括提供一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)，所述中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)每一個(gè)具有一個(gè)頂面及一個(gè)側(cè)面；形成一對(duì)管狀液壓成形的第一側(cè)梁元件，其形成方法包括，提供一個(gè)具有管狀金屬壁的管狀金屬坯料，將所述管狀金屬坯料放置到一個(gè)模具的模型腔中，所述模型腔具有模面，及提供一高壓流體到所述坯料的內(nèi)部，所述坯料的金屬壁向外膨脹成與所述模型腔的模面符合，形成一個(gè)縱向延伸的第一部分和一橫向延伸的第二部分；將一橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)與所述縱向延伸的第一部分連接在一起，所述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)建并設(shè)置使所述縱向延伸的第一部分保持橫向間隔關(guān)系；及將每個(gè)橫向延伸的第二部分安裝到相應(yīng)的中央側(cè)梁元件，使所述橫向延伸的第二部分大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面。
20.如權(quán)利要求19所述的模組，進(jìn)一步包括形成一對(duì)管狀液壓成形的第二側(cè)梁元件，其形成方法包括，提供一個(gè)具有管狀金屬壁的管狀金屬坯料，將所述管狀金屬坯料放置到一個(gè)模具的模型腔中，所述模型腔具有模面，及提供一高壓流體到所述坯料的內(nèi)部，所述坯料的金屬壁向外膨脹成與所述模型腔的模面符合，形成一個(gè)縱向延伸的第一部分和一橫向延伸的第二部分；將一橫向延伸的連接結(jié)構(gòu)和所述縱向延伸的第二部分連接在一起，所述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)建并設(shè)置使所述縱向延伸的第二部分保持橫向間隔關(guān)系；及將所述的一對(duì)第二側(cè)梁元件的每個(gè)橫向延伸的第二部分安裝到相應(yīng)的中央側(cè)梁元件，使所述橫向延伸的第二部分大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面。
全文摘要
一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)架的模組件，包括一對(duì)橫向間隔、縱向延伸的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)。所述模組件包括一對(duì)管狀液壓成形的側(cè)梁元件，與一個(gè)橫向延伸連接于該對(duì)側(cè)梁元件之間的連接結(jié)構(gòu)，以彼此橫向間隔、固定的關(guān)系固定該對(duì)側(cè)梁元件。每個(gè)側(cè)梁元件的第一部分縱向延伸，每個(gè)第二部分具有一個(gè)端部，所述端部構(gòu)建并設(shè)置為與相應(yīng)的中心側(cè)梁結(jié)構(gòu)部分形成一個(gè)接合點(diǎn)，以使每個(gè)側(cè)梁元件中的端部大體橫向延伸穿過(guò)相應(yīng)的中間側(cè)梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面。
文檔編號(hào)B62D65/04GK1646359SQ02821832
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者弗蘭克·A.·霍頓, 吉恩弗朗克·嘎比安利, 理查德·艾希莉, 大衛(wèi)·卡明 申請(qǐng)人:麥格納國(guó)際公司