專利名稱：單組件機動車保險杠和下車架滑軌的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機動車輛保險杠，特別涉及由液壓成形的單一組件形成的 安裝到下車架中軌的后保險杠和下車架滑軌。
背景技術：
保險杠安裝在車輛的前端和后端以保護車輛底盤免受較小碰撞。保險 杠安裝于支承它的車輛底盤的下車架滑軌，通過擠毀來吸收在碰撞時遭受 的能量，起到抵擋小碰撞的作用。
保險杠的結構可以形成具有前表面凸緣以及上、下單元的"B形"結構。 在2003年1月28日授予彼得鄰圖如斯等人的第6，510，771號美國專利中可以 看到該"B形"結構的形狀。斯圖如斯的專利公開了一種具有"B"形橫向延伸 部件的保險杠，其中保險杠具有上、下管狀部和在兩個管狀單元之間的中 間部。保險杠可以通過許多方法形成，包括輥壓成形；例如2001年2月27 日授予理查德*布朗等人的第6，193，274號美國專利中描述的，其中保險杠支 承件和前滑軌部由中間管道和側面的管件沖壓形成；以及例如1998年3月 17日授予西蒙.弗蘭克等人的第5,727，826號美國專利中描述的擠壓，其中保 險杠由兩個縱向間隔壁部分或一體成形的縱向的垂直間隔的支柱形成。
在1999年3月16日授予約翰^克曼等人的第5，882，039號美國專利中公 開的車架裝置由液壓成形形成，并結合越過U形車架部件延伸的橫貫部件 形成發(fā)動機架。在2000年1月4日授予羅納德端哈特的第6，010，155號美國專 利中公開了通過將一個部件的圓形部插入其他管件的圓形開槽和開口部 連接縱向間隔管部件。1998年11月24日授予艾德文'克勞森的第5，839,776 號美國專利公開了車架滑軌和保險杠之間的垂直間隔管。
1971年1月26日授予唐納德-漢利的第3，557,894號美國專利和1974年3 月26日授予埃爾默*弗瑞伯的第3，779，283號美國專利教示了通過形成保險 杠和大部分摩托車車架結構的管件形成摩托車車架。這種保險杠和車架結 構不能很好地適應現代機動車的制造。
需要提供一種特別適合通過液壓成形方法制造，并且可在機動車制造 中應用，同時提供足夠的碰撞性能特性的保險杠和下車架滑軌結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是通過提供可以裝在下車架中軌上并受其支承的 單組件保險杠和下車架滑軌結構來克服公知現有技術的缺點。
本發(fā)明的一個特征是保險杠結構可以通過液壓成形方法形成以提高 制造效率。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于保險杠梁的橫截面形狀可以沿保險杠梁的整 個長度并延伸穿過下車架滑軌均勻制造。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于保險杠和下車架滑軌始終形成于具有基本均 勻的橫截面形狀的單一結構組件中。
本發(fā)明的再一特征在于保險杠梁可以形成有為增強碰撞性能而指引 保險杠和下車架滑軌變形的碰撞觸發(fā)器。
本發(fā)明的再一優(yōu)點在于可以降低保險杠和下車架滑軌的制造成本而 不犧牲碰撞性能特性。
本發(fā)明的另一目的是提供結構耐用、加工便宜、易裝配并且使用起來 簡單有效的單組件保險杠和下車架滑軌結構。
根據本發(fā)明的上述和其他目的，特征和優(yōu)點通過提供單組件保險杠梁 和下車架滑軌結構來完成，其可通過產生均勻的"B形"橫截面形狀的液壓 成形方法形成，并帶有提高碰撞性能的內部碰撞觸發(fā)器。 一體保險杠結構 的安裝支架在末端處橫截面減小，便于其插入由一對水平設置的管件形成 的下車架滑軌。安裝支架的末端部形成有縱向延伸的縫，以接收將下車架 滑軌的兩個垂直方向的管件焊接到一起而形成的中間互相連接的壁部件。
可以通過將兩個垂直方向的管件焊接到一起形成單組件保險杠和縱向延 伸安裝支架結構。


在考慮了下面對本發(fā)明的詳細說明，特別是結合附圖之后，本發(fā)明的 優(yōu)點將變得明顯易懂，其中
圖l為應用本發(fā)明原理的安裝在車架中軌形成機動車后車架結構的單 組件保險杠和下車架滑軌結構的俯視圖2是圖1所示的保險杠和下車架滑軌結構的側視圖3是應用本發(fā)明原理的保險杠結構的放大的局部透視圖4是將保險杠結構的縱向延伸的安裝支架的小的末端部插入圖1和
圖2中表示的下車架滑軌的放大的細節(jié)透視圖5是插入圖1和2表示的雙管下車架中軌的安裝支架的縮小的末端部 的俯視圖6是圖1所示的保險杠和下車架滑軌結構的底部透視圖；以及
圖7是下車架中軌總成的分叉區(qū)的放大的底部透視圖，表示橫貫車架 部件和減震塔支架部件的連接。
具體實施例方式
參見圖1和2可以清楚地看到應用本發(fā)明的原理的保險杠和下車架滑 軌，其包括安裝有減震塔支架的中軌，形成機動車車架后部。機動車車架 10最好由液壓成形的管件形成。可以用點焊和/或MG焊接這種管件形成車 輛后部的一體車架總成。
液壓成形是一種加工方法，該方法將標準的管材件置于模具中，模具 的形狀與將要形成的特定部件一致，也與車架設計所需要特定截面對應。 然后在管件內部加入流體并加壓，直至管材擴張成模具所確定的形狀。己 擴張并再成形的管件現在具有基本不同的形狀。通過在再成形的管件上形 成開口和其他出入口，點焊電極可得到與相鄰側相對的通路，形成并列部
件之間的焊接點?？梢圆扇∵@種方式，利用液壓成形管件形成例如機動車 的大部分車架。所屬技術領域的技術人員將容易地發(fā)現在進出孔對車架結
構的一體性不利的區(qū)域需要一些MIG焊。這種MIG焊方法最好在組件或供 應商層面完成。
在附圖表示的機動車后部車架10中，保險桿15由焊接的液壓成形部件 形成。類似地，連接保險桿15并從該處向前突出的下車架中軌20也由液壓 成形管件形成。減震塔支架部件25最好是沖壓形成的特定形狀并安裝在下 車架中軌20，下面將對其詳細描述。
下車架中軌20由兩個液壓成形管件21， 22形成，其具有在部件21， 22 的尾端焊接到一起的相應的第一縱向延伸部23，焊接最好是沿部件21， 22 之間基本水平的接縫的MIG焊。在圖1和5中看得最清楚，下車架中軌結構 20具有由兩個管件21， 22的相鄰側壁形成的內垂直連接板24,與外部件21 和內部件22的方向一樣。與傳統的管件相比，內連接板24實質性地增加了 下車架中軌20的長度和剛度。
縱向延伸部23的位置是為了連接保險杠15，下面將對其更詳細地描 述。在縱向延伸部23前面，兩個管件21， 22分開，確定了分叉部28，在兩 個部件21， 22之間提供橫向間隔。在該分叉點處，減震塔支架部件25最好 通過焊接固定在兩個管件21， 22上面。管件21, 22從上述分叉部28向前會 聚成第二縱向延伸部29。
與傳統的減震塔支架不同，減震塔支架部件25在分叉區(qū)28的橫向間隔 部件21， 22的內側和外側都得到足夠的支承來為減震塔架(圖中未示)提 供穩(wěn)定的基礎。減震塔支架扣壓件25直接向車架10傳送道路負荷，也向任 何可能遭遇的后部沖擊負荷提供局部穩(wěn)定性。該設計得到的連接比現有技 術中公知的更硬、更牢固卻又更輕。
為了使點焊技術的應用更容易，管件21， 22可在側壁中形成有適當的 出入口26作為焊接電極通道。類似地，橫貫車架部件30可在下車架滑軌20 的相對側之間焊接以橫越車輛車架10的橫向距離。橫貫車架部件30可插入
管件21， 22側壁的合適開口27，允許橫貫車架部件30向內進入內管件22， 使橫貫車架部件30能夠直接焊接到內管件22 。
在圖6中看的最清楚，至少一個鄰近減震塔支架25的橫貫車架部件30 將穿過內管件22中合適的開口27，接合外管件21使得部件21， 22都與橫貫 車架部件30焊接。這種形狀將增加車架10的橫貫車輛的剛度，也為減震塔 支架25提供了牢固連接。內和外管件21， 22最好會聚以使得下車架中軌20 隨內垂直連接板24向前延伸，如在后縱向延伸部23處所示。
保險杠15可以由兩個液壓成形部件16， 17構成，其中上管件16位于下 管件17之上。保險杠管件16， 17的形狀最好與位于后面的曲線部18和相對 的安裝支架19實質上相同，其排除了對跨越傳統的下車架中軌和保險杠的 單個下車架滑軌的需要。兩個管件16， 17可以沿基本水平的延伸接縫MIG 焊接形成雙單元保險杠15。通過液壓成形形成管件允許引入變形觸發(fā)器 39，也就是在遭遇撞擊負荷時引導保險杠以規(guī)定的方式變形的折點。
保險杠15不僅具有形成橫向延伸的后保險杠梁12的橫向曲線部18，而 且一體成形縱向延伸的安裝支架19或下車架滑軌為下車架中軌20提供了 安裝保險杠梁12的功能。彎曲過渡部13最好將橫向曲線部18和縱向安裝支 架19分開。在傳統的保險杠設計中，保險杠梁，下車架滑軌和安裝支架是 單獨的零件，其經裝配形成保險杠結構。根據本發(fā)明原理的保險杠15的形 成實質性地減少了所需零件的數量。由于兩個管件16， 17在垂直定向中被 焊接在一起，因此結構具有了水平方向的提高保險杠結構15的強度和剛度 的內連接板14。
所屬技術領域的普通技術人員將容易地認識到保險杠15也可以輥壓 成形，其中保險杠梁15的上、下單元將被水平方向的內連接板14分開。如 果管件16， 17通過液壓成形方法形成，則在形成過程中便使得管件16， 17 能夠具有形成于其中的觸發(fā)器39,如果保險杠15通過輥壓成形制造，其將 不得不通過單獨的故意步驟在保險杠中形成碰撞觸發(fā)器39。
特別參考圖3-5，形成安裝支架19的前部來緊密配合雙管下車架中軌 20。每個管件16， 17都形成有縮小的末端35，其能在下車架中軌20的內和
外側壁之間安裝，而形成的安裝支架19的剩余部分外形與下車架滑軌20的 縱向延伸部23對應。因此，縮小的末端35插入到下車架中軌20的后端，使 得車架10基本均勻成形，其中保險杠結構15的全部寬度和深度都基本等于 下車架中軌20的寬度和深度。
為調和安裝支架19的水平內連接板14和下車架中軌20的縱向延伸部 23的垂直內連接板24之間的沖突，在上、下管狀部件16， 17的縮小的末端 35的上、下壁形成有縫37。在將安裝支架19的縮小的末端35插入下車架中 軌20時，垂直內連接板24滑入對準的縫37。
應當知道的是所屬技術領域的技術人員在讀了上述公開內容后，對于 已描述和圖示的解釋本發(fā)明的性質的細節(jié)，材料，步驟和零件設置的所能 想到與作出的改變仍屬于本發(fā)明的原理和范圍。前面的描述表示本發(fā)明的 較佳實施例；然而，以該描述為基礎的概念可以在其他實施例中使用而不 背離本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種機動車的保險杠總成，包括一對在垂直方向上互相固定的管件，其確定基本為水平方向的由相鄰側壁形成的內連接板部件，上述管件沿上述管件之間的接縫焊接。
2. 根據權利要求1所述的保險杠總成，其特征是上述管件形成有曲線 部和一對縱向延伸的安裝支架。
3. 根據權利要求2所述的保險杠總成，其特征是每個上述安裝支架形成有縮小的末端，其能夠插入與上述安裝支架的外部尺寸基本相同的下車 架中軌。
4. 根據權利要求3所述的保險杠總成，其特征是上述下車架滑軌形成 有基本垂直的內連接板，上述安裝支架的上述縮小的末端上形成有縫，能 夠在上述縮小的末端插入上述下車架中軌時接收上述內垂直連接板。
5. 根據權利要求4所述的保險杠總成，其特征是上述縮小的末端的每 個上述水平方向的壁上形成有上述縫。
6. 根據權利要求5所述的保險杠總成，其特征是通過液壓成形方法形 成上述管件，上述管件中形成有碰撞觸發(fā)器。
7. —種機動車保險杠，上述后保險杠與支承它的上述機動車下車架連 接，包括:橫梁部；以及與上述橫梁部一體形成，并具有與上述橫梁部基本相同的幾何形狀的 一對縱向延伸的安裝支架。
8. 根據權利要求7所述的保險杠，其特征是在上述橫梁部和上述安裝 支架之間還包括彎曲過渡部。
9. 根據權利要求8所述的保險杠，其特征是每個上述安裝支架都設有 插入上述機動車的上述下車架的縮小的末端。
10. 根據權利要求9所述的保險杠，其特征是上述下車架由具有基本 垂直的內連接板的管狀部件形成，上述安裝支架的上述末端形成有允許上 述基本垂直的內連接板通過的縫。
11. 根據權利要求io所述的保險杠，其特征是上述一體橫梁部、上述過渡部和上述安裝支架由一對在垂直方向上互相固定的管件形成，確定了 基本水平方向的由上述管件的相鄰側壁形成的內連接板部件，上述管件沿 位于上述管件之間的水平方向的內連接板對應的接縫焊接。
12. 根據權利要求11所述的保險杠，其特征是通過液壓成形方法形成 上述管件，上述管件中形成有碰撞觸發(fā)器。
13. 具有由下車架中軌支承的保險杠梁的機動車車架，其中改進包括:上述保險杠形成有上、下單元，其具有將上述保險杠梁分為上述上、 下單元的水平內連接板，上述保險杠梁包括橫向曲線部和整體縱向延伸的 安裝支架，每個上述安裝支架具有末端；以及上述下車架中軌由管件形成，使得每個上述末端由相應的上述下車架 中軌接收，從而將上述保險杠梁安裝到上述下車架中軌。
14. 根據權利要求13所述的機動車車架，其特征是上述下車架中軌形 成有基本垂直的內連接板，每個上述末端具有形成于其上的縫，允許在上 述末端接收上述基本垂直的內連接板。
15. 根據權利要求14所述的機動車車架,其特征是上述縫形成于上述 上單元的上壁，上述下單元的下壁，以及上述保險杠梁的上述基本水平的 內連接板。
16. 根據權利要求15所述的機動車車架，其特征是上述保險杠梁具有 與上述下車架中軌基本一樣的外部結構，每個上述末端形成為縮小的形 狀，以使上述末端插入每個下車架中軌。
17. 根據權利要求16所述的機動車車架，其特征是上述橫梁部由一對 在垂直方向上互相固定的管件形成，確定上述基本水平方向的并與上述管 件的相鄰側壁對應的內連接板部件。
18. 根據權利要求17所述的機動車車架，其特征是上述管件沿著與上述管件之間的上述水平方向的內連接板對應的接縫焊接。
19.根據權利要求18所述的機動車車架，其特征是通過液壓成形方法形成上述管件，上述管件中形成有碰撞觸發(fā)器。
全文摘要
單組件保險杠梁和下車架中軌結構，由產生均勻的“B形”橫截面形狀的液壓成形方法形成，并形成有提高碰撞性能的內部碰撞觸發(fā)器。一體的保險杠結構的安裝支架在末端處形成橫截面減小，便于其插入由一對接近水平的管件形成的下車架中軌。安裝支架的末端部形成有縱向延伸的縫，以接收通過將下車架中軌的兩個垂直方向的管件焊接到一起而形成的中間互相連接的壁部件?？梢酝ㄟ^將兩個垂直方向的管件焊接到一起形成單組件保險杠和縱向延伸的安裝支架結構。
文檔編號B62D21/00GK101195386SQ200610162159
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權日2006年12月5日
發(fā)明者迪恩·杰里克, 阿瑞·卡羅·卡利斯坎 申請人:福特全球技術公司;瓦里-弗姆公司