[發明專利]多部分組成的結構

在審

• 申請號: 201510411777.1
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105313990A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: M.蘭格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B62D27/02
• 分類號: B62D27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種多個構件組成的結構，尤其汽車車身。

背景技術

為了在努力減輕汽車車身的重量的同時，又務必不損失靜力負荷能力和與此相關的乘客安全性，近年來對汽車結構研究了更多的可能性，在汽車車身內組合不同的材料。在這方面一個突出的疑難問題是熱應力，在用不同材料制成并在多個彼此間隔點互相固定連接的構件之間溫度變換時，便可能產生這些熱應力。

由DE102011107035A1已知一種拼合有不同熱膨脹系數的構件的方法，按此方法，將構件預熱到一個溫度區間中點的溫度，制成的結構在此溫度區間應保持形狀，所以雖然在溫度區間的兩個邊界使結構處于應力狀態，但這些應力并沒有大到使結構變形。所述的這些也包含汽車車身在內，因為實際上環境溫度形成所述溫度區間的下邊界，在汽車使用期間車身經常處于應力狀態，以及，當車身在發生事故損壞時，這些應力在有些情況下會通過突然變形而降低。而已知的這種方法需要耗費許多時間、能量和材料，因為必須制備和生產為了加熱要連接的部件所必要的工具，以及用于拼合車身所花費的時間至少要加長為了控制構件溫度所需要的時間。

發明內容

本發明的目的是，創造一種由具有不同熱膨脹系數的構件組成的結構，它即使在溫度強烈波動時也不傾向于發生因應力誘發的變形。

此目的通過按本發明的設計達到，按此設計，在一種結構，尤其汽車車身中，這種結構包括至少兩個用熱膨脹系數不同的材料制成并在一個長搭接區相互固定的構件，在兩個構件的至少一個第一構件上，搭接區通過沿其橫向定向的削弱位置分成沿縱向彼此相繼的分段。

通過第一構件在削弱位置局部變形，可以防止產生使結構整體變形的應力。不需要浪費時間的溫度控制步驟。削弱位置的制作可以用低的成本綜合在第一構件的生產中，尤其通過裁剪、沖壓、深沖等。

應當在多個所述分段內形成與第二構件的固定連接。優選地，每個這種分段應有一個固定連接，此時若一個分段留下未與第二構件連接，則這一分段及構成其邊界的那些削弱位置，可以被單個有可能較寬的削弱位置代替，并以此方式簡化第一構件的結構。

所述固定連接可以是任意類型，它將這些構件局部相互不能運動地固定，例如焊接、鉚接、釘牢或粘結。

通過削弱位置在溫度升高時變窄以及在溫度降低時加寬，這些削弱位置可以補償第一構件在第二構件上的搭接區內的熱膨脹狀況，從而不會發生類似于已知的雙金屬效應的變形。若將有較大熱膨脹系數的構件選作第一構件，則總結構的熱膨脹基本上取決于第二構件較小的膨脹系數。

一種簡單而恰當的設計在于，所述削弱位置設計為沿搭接區橫向定向的切口(亦稱“開槽”或“切槽”)。

至少第一構件應當是用扁料，尤其薄板制的裁剪件；此時搭接區可以沿扁料裁剪件的邊緣延伸。這樣做減輕在搭接區內作用應力時彎曲的第一構件，與此同時并不由此而導致不可逆式變形。當然，第二構件也可以是扁料裁剪件，以及搭接區也在此裁剪件的邊緣延伸。

在受熱應力時第一構件可逆式彎曲尤其可以采取措施減輕，亦即令切口朝扁料裁剪件的邊緣開口。

在切口遠離邊緣端擴展，有利于在空間分布第一構件內產生的熱應力，防止在第一構件內，尤其在切口遠離邊緣端有形成應力裂縫的危險。

此外，為了避免在切口遠離邊緣端產生可能損壞材料的過大應力，也可以有利的是，令切口離邊緣的距離，大于固定連接離該邊緣的距離。

為避免結構不密封，切口應被第二構件完全覆蓋。

為防止在切口內聚集污垢或水分，切口可以充填持續彈性的密封材料。

當第一構件有較小的熱膨脹系數時，用密封材料充填切口應當在低的溫度下進行。由此保證密封材料在任何情況均受壓力，而不是拉力負荷，因為拉力負荷會導致密封材料與第一構件構成切口邊界的側面的連接開裂。

一種可能的使用在于，這兩個構件共同構成一個空心型材，在汽車車身的情況下，這尤其是車身縱梁或橫梁或車門檻。

一種優選的使用在于，這兩個構件之一是汽車車身的車頂板，以及另一個是在車頂板側面尤其沿車身門洞延伸的車架縱梁。

在一種典型的使用中，第一構件用鋁制造，而第二構件可以用鋼制造。

在干燥涂敷的漆層時，結構，例如汽車車身，大多遭受高的溫度，所以尤其在漆層干燥期間會產生大的熱應力。這種涂漆的結構成為本發明優選的使用領域。

附圖說明

由下面對照附圖對實施例所作的說明可知本發明的其他特征和優點。其中：

圖1表示汽車車身框架結構的局部透視圖；

圖2表示圖1透視圖中的框架結構放大詳圖；