專利名稱：管狀b柱和沖壓的檻板結合件以及裝配二者的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于車輛的B柱和車門檻板結合件以及一種將管狀B柱 裝配到車門檻板組件上的方法。
背景技術：
車體通常包括被定義為在車輛的車門檻板與頂部之間延伸的位于前座車 門之后的柱的B柱。通過裝配沖壓的面板(stamped panel)來制造傳統的B 柱，該沖壓面板利用由電阻焊設備形成的點焊被焊接在一起。
已經提出通過液壓成形(hydro-forming)管狀構件來形成車體框架構件， 以提供更堅固和更耐用的車體框架構件。液壓成形組件提供重量更輕的更堅 固的結構支撐構件。但是，與將片狀金屬組件結合在一起相比，將管狀B柱 和沖壓體組件結合更具有挑戰，這是因為管狀構件的封閉截面難以利用電阻 焊設備來焊接。
B柱必須結合到頂部結合件和檻板結合件(rockerjoint)兩者上。對于碰 撞安全性、噪聲、振動和不平順性(NVH)的性能，B柱和檻板結合件是重 要的。如果B柱和搵板結合件不夠牢固，則對于碰撞安全性，將不能完全利 用B柱的承載能力。在B柱和榲板結合件中的任何弱點都會降低車輛的抗扭 和抗彎剛度。
具有管狀橫截面的液壓成形的B柱通常不具有可點焊到沖壓的車門檻板 組件和車體的外面板上的凸緣。此外，液壓成形管狀構件和沖壓的檻板組件
之間的接觸區域通常較小，這是因為在液壓成形工藝中，需要保持管的外周 不變。
如以下所概括的，這些和其它缺點通過申請人的發明被解決。
發明內容
根據本發明的一方面，提供了一種用于車輛的柱和檻板結合組件。所述 組件包括具有易接近所述柱的下端的被擠壓的凸緣的管狀柱。第一通過口被設置在所述柱的內側，第二通過口被設置在所述柱的外側。外面板通過第一通過口和第二通過口中的一個通過口被附著到所述柱上，檻板加強件通過第一通過口和第二通過口中的另一個通過口裝配到所述柱上。側梁和檻板加強件彼此附著，并且都被連接到所述柱。外面板被固定到所述柱上，所述外面板和柱依次附著到裝配的所述檻板加強件和側梁上。
根據涉及柱和榲^反結合組件的本發明的另 一方面，在所述柱的中間部分，所述柱的橫截面呈盒狀。在所述柱的安裝在外面板和所述榲板加強件之間的下部，所述柱的橫截面是伸長的矩形截面。所述柱在被擠壓的凸緣處自動被焊接。所述柱的外表面被附著到所述外面板。所述柱的內表面通過側梁中的通過口 、所述柱的外表面中的通過口和所述外面板中的通過口被附著到棍板加強件。通過所述外面板、所述搵板加強件和所述側梁形成底緣。通過所述柱的金屬的 一個厚度、所述檻板加強件的金屬的 一個厚度和所述側梁的金屬的一個厚度形成底緣的部分中的焊接。
根據本發明的另一方面，提供了一種柱和檻板結合組件的結合方法。所述檻板結合組件具有柱、檻板加強件、側梁和車體外面板。所述方法包括通過形成在所述柱的內壁中的第 一通過口將所述柱焊接到車體外面板上。將檻板加強件焊接到側梁上。通過側梁中的通過口、所述柱中的與第一通過口豎直地隔開的第二通過口和車體外表面中的通過區域將檻板加強件焊接到所述柱上。將所述柱的底緣、所述檻板加強件的底緣和所述側梁的底緣焊接在一起。
才艮據柱和榲板結合組件的結合方法的另 一方面，所述柱的底緣是被設置成與所述柱的下端相鄰的被擠壓的雙凸緣，所述方法還包括在將所述柱焊接到車體外面板之前將被擠壓的雙凸緣焊接在一起。從被擠壓的雙凸緣去除單壁厚度，以提供被焊接到側梁的底緣和檻板加強件的底緣上的所述柱的單壁厚度。被擠壓的雙凸緣、側梁的底緣與檻板加強件的底緣之間的悍接形成在被擠壓的雙凸緣被焊接在一起的位置之下。將檻板加強件焊接到側梁上的步驟導致管狀組件的形成。所述柱可被焊接到檻板加強件的外側。所述側梁被焊接到搵板加強件的內側，從而形成檻板加強件被夾在所述柱和所述側梁之間的結合。可以通過電阻焊操作執行所述焊接步驟。所述柱可具有沿著車輛的縱向的伸長的盒狀的橫截面，所述橫截面設置在與所述柱的下端相鄰地形成的被擠壓的雙凸緣之上。所述柱可具有設置在伸長的盒狀的橫截面之上的
6基本上相同的橫截面。
根據本發明的另一方面，提供了一種車輛結構支撐的結合方法。所述方法包括液壓成形柱，所述柱具有盒狀的橫截面和與所述柱的下端相鄰的被擠壓的雙凸緣，并且所述盒狀的橫截面位于伸長的盒狀的橫截面之上。車體外面板沖壓并被焊接到所述柱上。沖壓榲板加強件和側梁，然后將檻板加強件與所述側梁焊接在一起，所述側梁被焊接到檻板加強件的內側。將所述柱焊接到所述檻板加強件的外側。
根據車輛結構支撐的結合方法的另 一方面，從被擠壓的雙凸緣的區域去
除單壁厚度，以提供被焊接到側梁凸緣和檻板加強件凸緣上的柱的單壁厚度。所述柱可被焊接到榲板加強件的外側，所述側梁被焊接到榲板加強件的內側，從而形成搵板加強件被夾在所述柱和所述側梁之間的結合。所述方法還可包
括從多個豎直地隔開的位置去除單壁厚度，以形成所述柱中的上通過口和下通過口。所述柱的內表面通過所述上通過口、側梁中的側梁通過口以及車體外面板中的通過口被焊接到所述檻板加強件。在所述檻板加強件和側梁被裝配到所述柱上之前，所述柱的外表面通過所述柱的內表面中的下通過口被焊接到所述車體外面板上。
圖1是根據本發明的一個實施例的液壓成形的管狀B柱和沖壓檻板結合件的局部側視圖2是液壓成形的B柱的正視圖3是液壓成形的B柱的內側正^L圖
圖4是沿著圖2和圖3中的線4-4截取的截面圖5是沿著圖2和圖3中的線5-5截取的截面圖6是搵板組件的側梁部分的局部側視圖7是檻板組件的檻板加強部分的側視圖8是才艮據本發明的一個實施例的管狀B柱和沖壓的檻板結合件的局部橫截面視圖。
具體實施例方式
參照圖1，顯示了管狀B柱和沖壓的檻板結合組件10。使用結合組件10將B柱12結合到側梁16和檻板加強件18。 B柱12被焊接到車體外面板20上。雖然本發明參照B柱12進行描述，但是本發明不限于B柱，本發明應該被理解為，相同的 一般結合組件和使用本發明的結合組件的方法還可以被應用于車輛的其它結構的柱。
在圖1中還顯示了上通過口 22，并且該上通過口 22形成在B柱12的外壁24中。上通過口 22被設置為允許B柱12被焊接到搵板加強件18上，這將參照圖8在下面進行更加全面地描述。
參照圖2和圖3，顯示了 B柱12的兩個視圖。B柱在車輛的頂部(未顯示)和以上在圖1中被局部顯示的車門檻板組件之間延伸。B柱12具有在其下端上的被擠壓的雙凸緣28,該雙凸緣28也可以被稱為柱的底緣。具體地參照圖3，單壁區域30被設置在被擠壓的雙凸緣28上。B柱12的單壁區域30被設置成便于將被擠壓的雙凸緣28焊接到側梁16和檻板加強件18上。
參照圖2至圖4， B柱12的下部32顯示形成為沿著車輛縱向的伸長的盒狀的橫截面。下部32設置在位于B柱的下端的被擠壓的雙凸緣之上。B柱12的下部32具有通過前壁42和后壁44被結合起來的外壁24和內壁38。
參照圖2、圖3和圖5,被設置在在下部32之上的B柱12的中間部分36顯示具有基本上相同的橫截面。如在此使用的術語"基本上相同的橫截面"應該被解釋為具有幾乎相等的側邊的總體上為盒狀的橫截面，所述幾乎相等的側邊被設置成彼此幾乎成直角。伸長的盒狀的橫截面的角是圓角，并且壁可以根據車輛設計的需要具有非線性區域。
參照圖6，側梁16被顯示為固定到B柱12上。側梁16包括提供允許將榲板加強件18焊接到B柱12上而通過的通過口 48。
參照圖7，顯示了檻板加強件18。搵板加強件18被結合到側梁16和B柱12上，這將參照圖8在下面進行更加詳細地描述。
參照圖8，結合組件IO以截面形式被示出，顯示了 B柱12和車體外面板如何結合成為第一組裝件。側梁16和檻板加強件18也被結合在一起成為第二組裝件。兩個組裝件通過將檻板加強件18焊接到B柱12的內壁38上被結合在一起。通過B柱12的外壁24中的上通過口 22、形成在側梁16中的通過口 48以及形成在外面板20中的通過口 52，可形成焊接。B柱12的外壁24包括被結合到側梁16的底緣58和檻板加強件18的底緣60上的在B柱的下端的單壁區域30。下通過口 50 ^皮設置在B柱12的內壁38中，以允許在如上所述將B柱12結合到搵板加強件18上之前將外壁24焊接到車體外面板20，而形成B柱12和車體外面板20的組裝件。
通過將側梁16的上邊緣凸緣54焊接到檻板加強件18的上邊緣凸緣56上，側梁16和檻板加強件18在它們的上邊緣處被結合在一起。類似地，側梁16的下邊緣凸緣58被焊接到檻板加強件18的下邊緣凸緣60上。當所述組裝件被結合到一起時，B柱12的單壁區域30也被焊接到底邊緣或者下邊緣凸緣58和60上。
雖然已經詳細描述了用于執行本發明的優選方式，但是熟悉本發明所在領域的這些人員應該理解，可以通過權利要求限定的本發明的實施例和其它可選的設計來實現本發明。
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權利要求
1、一種柱和檻板結合組件，包括管狀柱，具有最接近所述柱的下端的被擠壓的凸緣、在所述柱的內側上的第一通過口和在所述柱的外側上的第二通過口；檻板，具有通過第一通過口和第二通過口中的一個通過口附著到所述柱上的外面板和通過第一通過口和第二通過口中的另一個通過口裝配到所述柱上的檻板加強件，其中，側梁和檻板加強件通過手動連接到所述柱而彼此附著；外面板，固定到所述柱、所述檻板加強件和側梁上。
2、 如權利要求1所述的柱和檻板結合組件，其中，在所述柱的中間部分， 所述柱的橫截面呈盒狀，其中，在所述柱的安裝在外面板和所述檻板加強件 之間的下部，所述柱的橫截面是伸長的矩形截面。
3、 如權利要求1所述的柱和檻板結合組件，其中，所述柱在被擠壓的凸 緣處自動被焊接。
4、 如權利要求1所述的柱和檻板結合組件，其中，所述柱的外表面被附 著到所述外面板。
5、 如權利要求1所述的柱和檻板結合組件，其中，所述柱的內表面通過 側梁中的通過口 、所述柱的外表面中的通過口和所述外面板中的通過口被附 著到搵板加強件。
6、 如權利要求1所述的柱和檻板結合組件，其中，通過所述柱的一個金 屬厚度、所述檻板加強件的一層和所述側梁的一層形成底緣中的焊接。
7、 如權利要求6所述的柱和檻板結合組件，其中，底緣的其它部分通過 外面板、搵板加強件和側梁形成。
8、 一種柱和榲板結合組件的結合方法，所述檻板結合組件具有柱、檻板 加強件、側梁和車體外面板，所述方法包括通過形成在所述柱的內壁中的第 一通過口將所述柱焊接到車體外面板上；將搵板加強件焊接到側梁上；通過側梁中的通過口、所述柱中的與第一通過口豎直地隔開的第二通過 口和車體外表面中的通過區域將檻板加強件焊接到所述柱上；將所述柱的底緣焊接到所述檻板加強件的底緣和所述側梁的底緣上。
9、 如權利要求8所述的方法，其中，所述柱的底緣是與所述柱的下端相 鄰的被擠壓的雙凸緣，其中，所述方法還包括在將所述柱焊接到車體外面板 之前將被擠壓的雙凸緣焊接在一起。
10、 如權利要求9所述的方法，還包括在被擠壓的雙凸緣的區域去除 單壁厚度，以提供被焊接到側梁的底緣和檻板加強件的底緣上的所述柱的單 壁厚度。
11、 如權利要求IO所述的方法，其中，被擠壓的雙凸緣、側梁的底緣與 檻板加強件的底緣之間的焊接形成在被擠壓的雙凸緣被焊接在 一起的位置之 下。
12、 如權利要求8所述的方法，其中，將檻板加強件焊接到側梁上的步 驟導致管狀組件的形成。
13、 如權利要求8所述的方法，其中，所述柱被焊接到檻板加強件的外 側，其中，所述側梁被焊接到檻板加強件的內側，從而形成檻板加強件被夾 在所述柱和所述側梁之間的結合。
14、 如權利要求8所述的方法，其中，通過電阻焊操作執行所述焊接步驟。
15、 如權利要求8所述的方法，其中，所述柱具有沿著車輛的縱向的伸 長的盒狀的橫截面，所述橫截面設置在與所述柱的下端相鄰地形成的被擠壓 的雙凸緣之上。
16、 如權利要求15所述的方法，其中，所述柱具有設置在伸長的盒狀的 橫截面之上的基本上相同的橫截面。
17、 一種車輛結構支撐的結合方法，包括液壓成形柱，所述柱具有盒狀的橫截面和與所述柱的下端相鄰的被擠壓 的雙凸緣，并且所述盒狀的橫截面位于伸長的盒狀的橫截面之上； 沖壓車體外面板；將所述柱焊接到所述車體外面板上；沖壓檻板加強件；沖壓側梁；將所述側梁焊接到搵板加強件的內側； 將所述柱焊接到所述搵板加強件的外側。
18、 如權利要求17所述的方法，還包括在被擠壓的雙凸緣的區域中去除 單壁厚度，以提供被焊接到側梁凸緣和檻板加強件凸緣上的柱的單壁厚度。
19、 如權利要求17所述的方法，其中，所述柱被焊接到檻板加強件的外 側，其中，所述側梁被焊接到檻板加強件的內側，從而形成檻板加強件被夾 在所述柱和所述側梁之間的結合。
20、 如權利要求17所述的方法，還包括在多個豎直地隔開的位置去除 單壁厚度，以形成上通過口和下通過口，其中，所述柱的內表面通過所述上 通過口 、側梁中的側梁通過口以及車體外面板中的通過口被焊接到所述檻板 加強件，其中，在所述檻板加強件和側梁被裝配到所述柱上之前，所述柱的 外表面通過所述柱的內表面中的下通過口被焊接到所述車體外面板上。
全文摘要
柱和檻板結合組件包括具有靠近所述柱的下端的被擠壓的凸緣的管狀柱，該柱結合到包括側梁和檻板加強件的檻板組件。柱和檻板結合組件的結合方法包括通過柱中的通過口將結構支撐柱焊接到車體外面板以及將檻板加強件焊接到側梁來形成車輛結構支撐。通過側梁中的通過口、車體外面板中的通過口以及與第一通過口豎直地隔開的柱中的通過口，檻板加強件被焊接到所述柱上。B柱的底緣被焊接到檻板加強件的下邊緣凸緣和側梁的下邊緣凸緣上。
文檔編號B62D25/00GK101522507SQ200780037278
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月9日 優先權日2006年10月9日
發明者丹尼爾·紹洛伊, 埃弗里特·郭, 奧馬爾·法魯克, 拉茲·梅達, 派拉梅斯瓦拉勞·波休拉朱, 蒂埃里·甘貝特奧, 路易斯·拉特索斯, 迪安·格里克, 陳曉明 申請人:福特全球技術公司;瓦里豐集團有限公司