车身框架、车身框架组成构件预制件、车身框架组成构件的制造方法以及车身框架组成构件与流程

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车身框架、车身框架组成构件预制件、车身框架组成构件的制造方法以及车身框架组成构件
1.本发明涉及一种车身框架及其组成构件;具体地,本发明涉及一种车辆侧框架预制件、一种用于制造车辆侧框架的方法、以及一种特别用作车辆框架的结构构件(作为承载构件)的车辆侧框架。本发明还涉及一种车辆地板构件预制件、一种车辆地板构件制造方法、一种车辆地板构件和一种特别用作车辆框架的结构构件(作为承载构件)的车辆地板系统、以及一种用于安装车辆悬架和推进装置的构件。本发明涉及一种车辆框架纵向组成构件预制件、一种用于制造车辆框架侧构件的方法、以及一种特别用作车辆框架的结构构件的框架纵向构件,该结构构件是提高车辆刚度并提供车辆受控溃缩区的构件。本发明应用于汽车行业,并且特别应用于一体式车身结构的构造。
2.电动车辆的动态发展提出了与车辆的各个结构部件相关的越来越严格的要求。由于车辆中使用的电动马达的动力供应源相对较高的重量,对电动车辆的关键要求之一是保持低的整备重量。确保低的车辆整备重量还以及所需的车辆刚度和对乘客的充分保护的结构包括比如一体式车身类型的结构,有时也称为“承载式底盘”。一体式车身具有低的整备重量,同时还具有经过充分设计的受控溃缩区,该受控溃缩区在碰撞过程中将作用在车身上的力分散并且确保对乘客舱的适当保护。在一体式车身结构中,其各个组成构件(比如柱、侧门槛、纵向框架构件、横梁)通过焊接或压力焊彼此连接。一体式车身设有用于安装尤其是转向机构和驱动机构等的所有必要的连接元件。一体式车身框架的重要结构构件是侧框架,侧框架沿车辆的侧部延伸并且负责结构的刚度和车身的安全性。一体式车身框架的另一个重要结构构件是地板构件,地板构件是车辆悬架部件的支撑元件并且支撑必要的推进装置,从而负责结构的刚度和车身的安全性。一体式车身框架的另一个重要结构构件是框架纵向构件,即车辆框架结构的纵向部分。框架纵向构件的目的是增加车身的刚度,并部分吸收来自车辆前部或后部的撞击能量。
3.文献wo 2018115827 a1披露了一种车辆,该车辆包括由复合材料形成的并且形成了车辆的中央车身的承载式或半承载式车身。此外,车身包括安装在外部以将力分布在车辆周围的两个支撑构件。第一支撑构件和第二支撑构件彼此附接以在这两个支撑构件之间传递力,其中,车身或这些支撑构件或所有这些部件设置有强度增加的区域,并且这两个外部安装的支撑构件被配置为将力传递到该区域。该专利还披露了作为在内部形成有凹部的中空管状部件的支撑构件。凹部可以容纳额外的加强件以及泡沫芯。这些支撑构件可以由金属、合适的纤维增强塑料通过例如模制或3d打印制成。
4.欧洲专利ep 2895381 b1披露了一种机动车辆车体,该机动车辆车体包括侧向车顶框架,侧向车顶框架为承载式设计并且具有由金属板形成的内壳和外壳。内壳和外壳经由两个凸缘相互连接,从而围成共用的空腔。在空腔内布置有管,该管是用于侧向车顶框架的加强件。该加强管由纤维增强塑料制成,这在生产上提供优点,因为允许形成任何形状并影响制造过程的成本。
5.文献de 102005045781 b4披露了一种用于车辆车身、货车、轮船或飞行器的框架结构,该框架结构具有环形自支撑框架元件,这些框架元件一起形成框架结构。这些环形元
件彼此连接并由多个半成品制成以便于运输,其中,这些半成品由各种材料制成和/或具有不同材料厚度的区域和/或不同截面积的区域以匹配特定的期望载荷。各个半成品彼此连接,从而形成环形结构部件。可以通过压配合以及本领域已知的其他接合方法来进行连接。在所披露的文献中,这些半成品可以通过弯折或轧制来制造。
6.欧洲专利申请ep 2729348 a1披露了一种用于车辆的底部结构,该底部结构包括用于容纳能量储存模块的元件。这些元件包括至少两个纵向构件和至少两个横向构件。此外,引用的这篇专利文献披露了一种机动车辆,该机动车辆包括这种底部结构和电动马达和/或内燃发动机。所披露的底部结构在发生侧面撞击的情况下提供改进的电池保护,而对总重量或成本没有负面影响。用于容纳能量储存模块的元件具有至少一个变形区,该变形区在能量储存模块之间具有限定的变形行为。
7.由美国专利us 8814255 b2已知了一种车辆地板结构,该车辆地板结构的主结构为双层结构,该双层结构该包括由纤维增强热塑性复合材料形成的两片面板。在包括该双层结构的区域中,每个面板包括具有凸开口截面形状的两个连续的加强结构,其中,在加强结构的至少两个位置处设置有凹部。这些面板被连接,其方式为使得相应面板的加强结构彼此相交并且设置在相应面板的加强结构中的凹部彼此配合。
8.美国专利申请us 2017001507 a1的目的是一种用于机动车辆的车身底部结构,该车身底部结构被配置为与上部车身形成混合式一体车身。该车身底部结构提供了可配置的平台,该可配置的平台用于多种机动车辆产品线,从而适应具有各种上部车身的各种尺寸的车辆。该车身底部结构包括限定了电池盖的外周框架和接纳电池组的主体。该车身底部结构还包括由冷轧金属(比如铝)构造的前保险杠。前保险杠具有大致管状截面区域和弧形形状。前保险杠与形成所谓的碰撞罐的一对导轨相联接。该车身底部结构额外包括框架过渡区段,这些框架过渡区段是在左中央框架区段与右中央框架区段之间提供变窄连接的互补部件。
9.欧洲专利申请ep 1671872 a1披露了一种边梁式车身框架,该边梁式车身框架包括在车身的左侧和右侧两者上纵向延伸的一对侧框架和在侧框架之间横向延伸的多个横构件。该车辆的车身底部框架设置有车身加强装置,该车身加强装置附接到位于侧框架上的安装座,其中,该加强装置在车身框架的侧向方向上延伸并且包括用于产生液压阻尼力的装置,该液压阻尼力在碰撞的情况下抵抗变形起作用。
10.波兰实用新型pl 69477y1披露了一种特别是用于重型车辆和拖车的车身框架纵向构件。在其下部部分,车身框架纵向构件的型材包括两个u形腔室,这两个u形腔室在同一高度彼此挨着并且它们的基部中具有开口,其中,u形腔室的侧壁在其型材中与平坦座圈基部经由与座圈成一定角度倾斜的引导壁连接。平行于这两个腔室,邻接有突出到座圈边缘下方的侧壁,并且平行于该侧壁存在加强突起,从而形成开放腔室,在侧壁上具有异型凹部。在型材的上部部分,在开放腔室上方,存在具有圆柱形截面的通道,该通道沿其外周的一部分是开放的,并且进而被封闭腔室包围,该封闭腔室与分别位于型材的下部部分中的u形腔室上方的封闭矩形腔室和封闭三角形腔室邻接。
11.欧洲专利ep 3464033 b1披露了一种用于重型货车结构的纵向构件,该纵向构件包括旨在朝向重型货车结构的前部定向的前端,其中,前端设置有铰链元件,该铰链元件用于以铰接方式将纵向构件附接到重型货车车身。纵向构件额外包括旨在朝向重型货车的后
部定向的后端,其中,后端包括用于将纵向构件非永久地附接至重型货车车身的附接元件。前部部分的壁厚与前部部分的材料的屈服强度的乘积大于后部部分的壁厚与后部部分的材料的屈服强度的乘积。结果是,该纵向构件通过该纵向构件的后部部分的变形而确保对撞击的能量吸收,使得车辆乘员就座的空间仍然被纵向构件的前部部分保护,该前部部分在撞击过程中基本上不变形。
12.欧洲专利ep 2143621 b1披露了一种车身加强构件,是通过执行弯折方向以二维方式(在两个平面内)变化的弯折(比如s形弯折)或执行弯折方向以三维方式(在三个平面内)变化的弯折来制造的。引用的该专利的目的同样是作为汽车车身的加强构件的前框架侧构件,以及汽车车身的侧结构,具体地是汽车车身的具有车身的a柱、车身的b柱和车顶纵梁侧构件的侧结构。所述车身加强构件是单一轴向定位元件,该单一轴向定位元件局部地具有高强度部分、经受高频电流下的感应淬火并具有闭合截面的管状主体。结果是,获得了具有低重量、高强度、优异的撞击吸收特性以及减少的部件数量并因此降低的制造成本的加强元件。
13.欧洲专利ep 2691287的目的是一种多用途车辆底盘和一种用于制造这种多用途车辆底盘的型材纵向梁的方法。该多用途车辆底盘具有至少一个型材纵向梁,该型材纵向梁具有沿该型材纵向梁的纵向方向延伸的纵向型材,该纵向型材涂有防腐蚀层并具有腹板,其中,加强板被不可拆卸地至少紧固到纵向型材的一部分。型材纵向梁的纵向型材由钣金材料通过变形工艺形成。该加强板仅通过形状配合或过盈配合连接到纵向型材,而不使用焊接接头或被提供热量的其他接头。
14.本发明的技术问题是提供这样一种用于制造车身框架组成构件的方法,这些车身框架组成构件包括车辆侧框架、车辆地板构件和车辆框架纵向构件,它们将允许制造特别是在强度和整备重量方面具有期望特性的用作车辆一体式车身的结构构件、同时维持期望的尺寸精度的所述车身框架组成构件。期望该用于制造车身框架组成构件的方法的技术步骤是数量有限的并且无需专业人员和复杂设备即可实现,以便直接提供使车身框架组成构件的制造过程简化、不太耗时且因此更便宜的经济效益。还期望该用于制造车身框架组成构件的方法具有低材料消耗的特征并且允许制造具有宽范围的几何参数的车身框架组成构件,从而允许车身框架组成构件的几何形状和强度针对车辆一体式车身的其余结构构件进行调整。提供一种用于制造车身框架组成构件的方法也很重要,该用于制造车身框架组成构件的方法将允许在几何参数的宽范围内并且在不需要重新布置在制造过程中使用的设备的情况下容易地修改车身框架组成构件的形状。本发明的技术问题还在于提供具有用于在机动车辆、特别是在设有电动或氢推进装置的车辆中使用的所述特性和期望的技术参数的车身框架组成构件,包括车辆侧框架、车辆地板构件和车辆框架纵向构件。
15.本发明的第一目的是一种车辆侧框架预制件,该车辆侧框架预制件在其侧视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了该车辆的进出开口,该车辆侧框架预制件包括前柱部分、车顶框架部分、后柱部分和门槛部分,其特征在于,该车辆侧框架预制件包括内壁和外壁,该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆侧框架预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
16.优选地,车辆侧框架预制件还包括至少一个中央柱部分,该至少一个中央柱部分
在车顶框架部分与门槛部分之间延伸并且分隔该车辆的进出开口。
17.优选地,车辆侧框架预制件具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。
18.优选地,车辆侧框架预制件具有布置在内壁与外壁之间的间隙中的至少一个内部袋。
19.优选地,内部袋与阀元件流体连通。
20.优选地,在内部袋中存在填充物。
21.优选地,填充物是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。
22.优选地,车辆侧框架预制件的外边缘和/或内边缘用密封件密封,从而形成该车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
23.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
24.优选地,阀元件是气动或液压连接件。
25.本发明的第二目的是一种用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
26.a)提供如本发明第一目的所限定的车辆侧框架预制件,
27.b)将车辆侧框架预制件的未连接的边缘用密封件密封,以形成该车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,
28.c)将受压流体穿过阀元件引入到车辆侧框架预制件的内部空间中,以形成变形的车辆侧框架。
29.优选地,该用于制造车辆侧框架的方法包括额外步骤:将受压流体穿过阀元件引入到内部袋中。
30.优选地,在将车辆侧框架预制件的至少一部分引入到压力板之间而使得这些压力板与车辆侧框架预制件的壁接触以在车辆侧框架预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域之后,执行步骤c)。
31.优选地,在步骤c)期间,在车辆侧框架预制件的方向上对这些压力板施加力。
32.优选地,通过将受压流体源连接到阀元件来执行步骤c)。
33.优选地,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。
34.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土或流体塑料。
35.优选地,步骤c)是在室温或升高的温度下执行的。
36.优选地,引入到车辆侧框架预制件中的流体的压力为至少5巴。
37.本发明的第三目的是一种车辆侧框架,该车辆侧框架在其侧视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了该车辆的进出开口,该车辆侧框架包括前柱部分、车顶框架部分、后柱部分和门槛部分,其特征在于,该车辆侧框架通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件彼此连接的内壁和外壁形成,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
38.优选地,车辆侧框架还包括至少一个中央柱部分,该至少一个中央柱部分在车顶框架部分与门槛部分之间延伸并分隔该车辆的进出开口,其中,受压流体使该中央柱部分变形。
39.优选地,车辆侧框架具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加
的厚度。
40.优选地,车辆侧框架具有布置在内壁与外壁之间的空间中的至少一个内部袋。
41.优选地,内部袋与阀元件流体连通,并且引入到内部袋的内部中的受压流体使内部袋变形。
42.优选地,在内部袋中存在填充物。
43.优选地,填充物是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。
44.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
45.优选地,阀元件是气动或液压连接件。
46.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土或流体塑料。
47.优选地,车辆侧框架在内壁和/或外壁上具有至少一个平坦化区域。
48.本发明的第四目的是一种车辆地板构件预制件,该车辆地板构件预制件在其俯视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了存放开口,该车辆地板构件预制件包括前框架部分、后框架部分、多个侧框架部分、从前框架部分延伸的前保险杠部分和从后框架部分延伸的后保险杠部分,其特征在于,该车辆地板构件预制件包括内壁和外壁,该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆地板构件预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
49.优选地,该车辆地板构件预制件还包括至少一个框架纵向肋,该至少一个框架纵向肋在前框架部分与后框架部分之间延伸并且分隔该存放开口。
50.优选地,车辆地板构件预制件还包括基本上垂直于侧框架部分延伸的至少一个框架横向肋。
51.优选地,框架纵向肋和/或框架横向肋是相对于车辆地板构件的大致环形结构单独的构件。
52.优选地,车辆地板构件预制件还包括位于前保险杠部分的区域中和/或后保险杠部分的区域中的至少一个加强柱。
53.优选地,该加强柱是相对于前保险杠部分和/或后保险杠部分单独的构件。
54.优选地,地板构件预制件具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。
55.优选地,地板构件预制件具有由不同材料制成的内壁区域和/或外壁区域。
56.优选地,车辆地板构件预制件具有布置在内壁与外壁之间的间隙中的至少一个内部袋。
57.优选地,内部袋与阀元件流体连通。
58.优选地,在内部袋中存在填充物。
59.优选地,填充物是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。
60.优选地,车辆地板构件预制件的外边缘和/或内边缘用密封件密封,从而形成该车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
61.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
62.优选地,阀元件是气动或液压连接件。
63.本发明的第五目的是一种用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
64.a)提供如本发明第四目的所限定的车辆地板构件预制件,
65.b)将车辆地板构件预制件的未连接的边缘用密封件密封,以形成该车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,
66.c)将受压流体穿过阀元件引入到车辆地板构件预制件的内部空间中,以形成变形的车辆地板构件。
67.优选地,该用于制造车辆地板构件的方法包括额外步骤:将受压流体穿过阀元件引入到内部袋中。
68.优选地,在将车辆地板构件预制件的至少一部分引入到压力板之间而使得这些压力板与车辆地板构件预制件的壁接触以在车辆地板构件预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域之后,执行步骤c)。
69.优选地,在步骤c)期间,在车辆地板构件预制件的方向上对这些压力板施加力。
70.优选地,通过将受压流体源连接到阀元件来执行步骤c)。
71.优选地,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。
72.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。
73.优选地,步骤c)是在室温或升高的温度下执行的。
74.优选地,引入到车辆地板构件预制件中的流体的压力为至少2巴。
75.本发明的第六目的是一种车辆地板构件,该车辆地板构件在其俯视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了存放开口,该车辆地板构件包括前框架部分、后框架部分、多个侧框架部分、从前框架延伸的前保险杠部分部分和从后框架部分延伸的后保险杠部分,其特征在于,该车辆地板构件通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件彼此连接的内壁和外壁形成,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
76.优选地,车辆地板构件还包括至少一个框架纵向肋,该至少一个框架纵向肋在前框架部分与后框架部分之间延伸并且分隔该存放开口,其中优选地,受压流体使该框架纵向肋变形。
77.优选地,车辆地板构件还包括基本上垂直于侧框架部分延伸的至少一个框架横向肋,其中优选地,受压流体使该框架横向肋变形。
78.优选地,框架纵向肋和/或框架横向肋是相对于车辆地板构件的大致环形结构单独的构件并与其连接。
79.优选地,车辆地板构件还包括位于前保险杠部分的区域中和/或后保险杠部分的区域中的至少一个加强柱,其中优选地,受压流体使该加强柱变形。
80.优选地,加强柱是相对于前保险杠部分和/或后保险杠部分单独的构件并与其连接。
81.优选地,车辆地板构件具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。
82.优选地,车辆地板构件具有由不同材料制成的内壁区域和/或外壁区域。
83.优选地,车辆地板构件具有布置在内壁与外壁之间的空间中的至少一个内部袋。
84.优选地,内部袋与阀元件流体连通,并且引入到内部袋的内部中的受压流体使内部袋变形。
85.优选地,在内部袋中存在填充物。
86.优选地,填充物是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。
87.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
88.优选地,阀元件是气动或液压连接件。
89.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。
90.优选地,车辆地板构件在内壁和/或外壁上具有至少一个平坦化区域。
91.本发明的第七目的是一种车辆地板系统,其特征在于,该车辆地板系统包括至少两个如本发明的第六目的所限定的车辆地板构件,其中,该至少两个车辆地板构件彼此上下堆叠地布置。
92.优选地,车辆地板系统具有至少一个侧板,该至少一个侧板与各个车辆地板构件的对应边缘连接并且确保这些车辆地板构件相对于彼此保持限定的距离。
93.优选地,该侧板位于侧框架部分、前保险杠部分和/或后保险杠部分的区域中。
94.优选地,该侧板是通过引入到内部袋的内部中的受压流体而变形的构件。
95.本发明的第八目的是一种车辆框架纵向构件预制件,该车辆框架纵向构件预制件在其侧视图中具有纵向结构,该纵向结构包括朝向车辆框架的前部定向的前部部分和布置在车辆框架的中央部分中的中央部分,其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件包括内壁和外壁,该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
96.优选地,车辆框架纵向构件预制件还包括朝向车辆框架的后部定向的后部部分。
97.优选地,中央部分相对于前部部分朝向车辆框架的底部偏移。
98.优选地,前部部分和/或后部部分包括端部环形结构。
99.优选地,前部部分与中央部分之间的过渡区域包括过渡环形结构。
100.优选地,中央部分包括中央环形结构。
101.优选地,中央部分包括延伸穿过由该中央环形结构限定的开口的至少一个加强肋。
102.优选地,车辆框架纵向构件预制件具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。
103.优选地,车辆框架纵向构件预制件具有由不同材料制成的内壁区域和/或外壁区域。
104.优选地,车辆框架纵向构件预制件的外边缘和/或内边缘用密封件密封,从而形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
105.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
106.本发明的第九目的是一种用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
107.a)提供如本发明第八目的所限定的车辆框架纵向构件预制件,
108.b)将该车辆框架纵向构件预制件的未连接的边缘用密封件密封,以形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,
109.c)将受压流体穿过阀元件引入到车辆框架纵向构件预制件的内部空间中,以形成
变形的车辆框架纵向构件。
110.优选地,在将车辆框架纵向构件预制件的至少一部分引入到压力板之间而使得这些压力板与车辆框架纵向构件预制件的壁接触以在车辆框架纵向构件预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域之后,执行步骤c)。
111.优选地,在步骤c)期间,在车辆框架纵向构件预制件的方向上对这些压力板施加力。
112.优选地,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。
113.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。
114.本发明的第十目的是一种车辆框架纵向构件,该车辆框架纵向构件在其侧视图中具有纵向结构,该纵向结构包括朝向车辆框架的前部定向的前部部分和布置在车辆框架的中央部分中的中央部分,其特征在于,该车辆框架纵向构件通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件彼此连接的内壁和外壁形成,其中,在这些壁中的至少一个上布置有阀元件。
115.优选地,车辆框架纵向构件还包括朝向车辆框架的后部定向的后部部分。
116.优选地,中央部分相对于前部部分朝向车辆框架的底部偏移。
117.优选地,前部部分和/或后部部分包括端部环形结构。
118.优选地,前部部分与中央部分之间的过渡区域包括过渡环形结构。
119.优选地,中央部分包括中央环形结构。
120.优选地,中央部分包括延伸穿过由该中央环形结构限定的开口的至少一个加强肋。
121.优选地,车辆框架纵向构件具有内壁区域和/或外壁区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。
122.优选地,车辆框架纵向构件具有由不同材料制成的内壁区域和/或外壁区域。
123.优选地,密封件是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。
124.优选地,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。
125.优选地,车辆框架纵向构件在内壁和/或外壁上具有至少一个平坦化区域。
126.本发明的第十一目的是一种车身框架,该车身框架包括彼此连接的组成构件,其特征在于,这些组成构件是至少一个如本发明第三目的所限定的侧框架、至少一个如本发明第六目的所限定的地板构件、和至少一个如本发明第十目的所限定的框架纵向构件。
127.需要强调的是,除非另有特别说明,本发明的优选实施例中所列出的技术特征可以彼此自由组合。下面呈现的实施例仅是对本发明的目的的说明,而不是对本发明的范围的限制,本发明的范围由所附专利权利要求限定。
128.根据本发明的用于制造车身框架组成构件的方法允许制造特别在形成受控溃缩区、特定车身框架组成构件的刚度和强度以及降低整备重量方面具有期望特性的车身框架组成构件,这些车身框架组成构件包括车辆侧框架、车辆地板构件和车辆框架纵向构件。特别地,由于在车身框架组成构件的制造中广泛使用相对薄的金属板,因此与本领域已知的经典解决方案相比,利用根据本发明的方法制造的车身框架组成构件允许显著降低整备重量。此外,根据本发明的用于制造车身框架组成构件的方法是通过使用不复杂的机件来实现,这转化成了经济效益以及显著简化了的车身框架组成构件制造工艺。少量的密封件改
进了车身框架组成构件制造过程的速度并降低了劳动强度。此外,基于将受压流体引入到车身框架组成构件预制件的气密性封闭的内部空间中,制造作为车辆一体式车身的结构构件的车身框架组成构件允许所制造的车身框架组成构件以及因此最终车辆一体式车身的参数在宽范围内、特别是在其最终几何形状、车身框架组成构件的各个区的强度、形成受控溃缩区、以及结构的刚度方面进行修改。
129.根据本发明的解决方案已在以下实施例中示出并在附图中展示,在附图中:
130.图1是根据本发明的实施例之一的使用了两个车辆侧框架的车辆一体式车身框架的轴测视图;
131.图2是根据本发明的一个实施例的车辆侧框架预制件的侧视图;
132.图3是根据本发明的另一实施例的侧框架的侧视图;
133.图4是在根据本发明的一个实施例的用于制造车辆侧框架的方法的步骤之一期间车辆侧框架预制件的截面视图;
134.图5是在根据本发明的另一实施例的用于制造车辆侧框架的方法的步骤之一期间车辆侧框架预制件的截面视图;
135.图6是根据本发明的实施例的车辆侧框架的截面视图;
136.图7是根据本发明的实施例的车辆侧框架的截面视图;
137.图8是根据本发明的另一实施例的车辆侧框架的侧视图,没有外壁并且示出了车辆侧框架的内部结构;
138.图9是图8的车辆侧框架的截面视图;
139.图10是根据本发明的另一实施例的侧框架的侧视图,没有外壁并且示出了车辆侧框架的内部结构;
140.图11是图10的车辆侧框架的截面视图;
141.图12是根据本发明的另一实施例的侧框架的侧视图,没有外壁并且示出了车辆侧框架的内部结构;
142.图13是图12的车辆侧框架的截面视图;
143.图14是用现有技术制造的车辆侧框架的侧视图,其中指明了用于以下形式的强度参数的评估条件:a)沿竖直轴线z的压缩,b)沿水平轴线x的压缩;
144.图15是根据本发明的一个实施例的车辆侧框架的侧视图,其中指明了用于以下形式的强度参数的评估条件:a)沿竖直轴线z的压缩,b)沿水平轴线x的压缩;
145.图16是本领域已知的车辆侧框架的侧视图,其中指明了用于以下形式的强度参数的评估条件:a)沿竖直轴线z的压缩,b)沿水平轴线x的压缩;
146.图17是根据本发明的实施例之一的使用了车辆地板构件的车辆一体式车身框架的轴测视图;
147.图18是根据本发明的一个实施例的车辆地板构件的轴测视图;
148.图19至图28是根据本发明另外的实施例的车辆地板构件预制件的俯视图;
149.图29至图31是根据本发明另外的实施例的车辆地板系统的轴测视图;
150.图32a-b是根据本发明的实施例的车辆地板构件的截面视图;
151.图33是根据本发明的实施例的车辆地板构件的截面视图;
152.图34是图27的车辆地板构件的截面视图;
153.图35是图26的车辆地板构件的截面视图;
154.图36和图37是为根据本发明的地板构件制作的位移图;
155.图38和图39是为用现有技术制造的地板构件制作的位移图;
156.图40是具有根据本发明的一个实施例的车辆框架纵向构件的车辆一体式车身框架的轴测视图;
157.图41是根据本发明的实施例的车辆框架纵向构件预制件的侧面图;
158.图42是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的侧视图;
159.图43是安装在车辆一体式车身框架中的根据本发明的实施例的框架纵向构件的轴测视图;
160.图44是根据本发明的实施例的车辆框架纵向构件的截面视图;
161.图45是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件预制件的侧视图;
162.图46是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的侧视图;
163.图47是安装在车辆一体式车身框架中的根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的轴测视图;
164.图48是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的截面视图;
165.图49是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件预制件的侧视图;
166.图50是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的侧视图;
167.图51是安装在车辆一体式车身框架中的根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的轴测视图;
168.图52是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的截面视图;
169.图53是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件预制件的侧视图;
170.图54和图55是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的侧视图;
171.图56是安装在车辆一体式车身框架中的根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的轴测视图;
172.图57是根据本发明的另一实施例的车辆框架纵向构件的截面视图;
173.图58是基于本领域已知的车辆框架纵向构件的对比框架模型的轴测视图;
174.图59是基于根据本发明的一个实施例的车辆框架纵向构件的框架模型的轴测视图;
175.图60是数值模拟结果的轴测视图,呈现了该结构在扭转测试下的应力分布图;
176.图61是根据本发明的实施例的车身框架的轴测视图。
177.实施例1
178.图1示出了根据本发明的第一实施例的使用了两个车辆侧框架的车辆一体式车身框架的轴测视图。图2的侧视图中示出了本发明的第一实施例,即车辆侧框架预制件。
179.如图2所描绘的,该车辆侧框架预制件类似不规则形状的环形结构的结构。该车辆侧框架预制件包括该车辆的进出开口,如图1中车辆一体式车身的轴测视图中最佳展示的。
180.图2所示的车辆侧框架预制件包括前柱部分1、车顶框架部分2、后柱部分3和门槛部分4。车辆侧框架预制件的上述部件彼此连接并形成由比如钢板等金属板制成的一体部分,该金属板限定了内壁6和外壁7。在此实施例中,金属板在车辆侧框架预制件的整个表面积上并不具有均匀的厚度,而是具有厚度不同的区域,这些区域彼此连接并形成“拼接”式
结构。
181.如图2所示,侧框架预制件由具有不同厚度的材料板(此实施例中为不锈钢板)的三个区域构成,这三个区域用相应的截面线示意性地表示。在此实施例中,具有1.2mm的第一厚度的区域用水平线表示并且包括前柱部分1的下部片段,具有1.0mm的第二厚度的区域用斜线表示并且包括后柱部分3的下部片段以及门槛部分4,而具有0.8mm的第三厚度的区域用竖直线表示并且包括前柱部分1的上部片段、车顶框架部分2和后柱部分3的上部片段。
182.结果是,内壁6和外壁7是金属板,这些金属板在车辆侧框架(以及对应的车辆侧框架预制件)的各个部分中具有不同的厚度。由于使用了拼接式结构,最终的车辆侧框架被赋予期望的功能特性,表现为在具有增加的板厚度的区域中增加的强度和刚度。重要的是,内壁6和外壁7的结构是包括金属板的较小和较大厚度的区域的整合的结构。可以用本领域已知的任何方法(以非限制性方式包括具有不同厚度的板的选择性压制成型、轧制和接合,例如通过焊接)获得具有不同厚度的区域的内壁6和/或外壁7。
183.然而,应强调的是,根据本发明的车辆侧框架预制件的不同区域中的板厚度及其可变性不是对本发明的范围的限制,并且在本发明的替代性实施例中,可以使用具有不同厚度并由不同材料制成的金属板、以及具有不同几何形状和厚度的“拼接”式结构、以及多个具有不同厚度的区域。内壁6和外壁7的概念是常规的并且旨在分别表示使用了本发明的车辆侧框架的车辆的内侧和外侧。内壁6和外壁7相对于彼此对齐(在平面上)地布置,同时提供间隙,该间隙形成车辆侧框架预制件的封闭的、空的内部空间。在壁6、7之一上布置有阀元件8,该阀元件允许与形成在车辆侧框架预制件的壁6、7之间的内部空间流体连通。
184.阀元件8是气动或液压连接件,并且允许对来自外部加压流体源的供应管道进行防漏紧固。在本发明的一些实施例中,阀元件8可以是阀,特别是止回阀。阀元件8的位置不是对本发明的范围的限制,并且因此阀元件8可以布置在金属板上的任何位置,条件是允许与车辆侧框架预制件的内部空间连接。
185.在此实施例中,侧框架预制件的外边缘和内边缘(从进出开口那侧)用密封件12密封,从而形成车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
186.在车辆侧框架预制件的壁6、7已彼此匹配之后,对形成这些壁的金属板的边缘执行密封。在此实施例中,因此对车辆侧框架预制件的匹配的壁6、7的所有周向边缘执行密封。在此实施例中,密封是通过将对应边缘焊接在一起从而尤其形成周向焊缝来执行的。通过密封所有上述边缘,在车辆侧框架预制件中形成防漏的、气密性的内部空间。在此情况下,密封件12的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中可以使用任何类型的密封件12,只要例如通过压力焊、锡焊、胶粘、弯折、或压制在车辆侧框架预制件中形成防漏内部空间即可。
187.根据本发明的实施例之一的用于制造车辆侧框架的方法包括提供如本实施例所限定的车辆侧框架预制件的步骤。在所提供的车辆侧框架预制件未将其所有周向边缘连接和密封的情况下,下一步骤包括用密封件12密封车辆侧框架预制件的未连接的边缘以形成车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。如上所述,密封件12可以以确保形成防漏内部空间的任何已知方式实现。
188.在下一步骤中,将外部受压流体源通过供应管道连接到阀元件8。在此实施例中,流体是空气,受压流体源是压缩机,并且供应管道与阀元件8一起形成气动连接件。外部受
压流体源和连接装备的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中,可以将流体与适合这些流体的连接装备和受压流体源一起使用,该流体的形式为水、流体水泥、机油、比如单组分、双组分或三组分泡沫(例如,flex140类型)等流体塑料等。流体的可压缩性越小,车辆侧框架预制件的变形条件就越受控制。
189.在根据本发明的用于制造车辆侧框架的方法的下一步骤中,将限定压力下的流体递送到车辆侧框架预制件的密封的内部空间。从专利申请号ep 2110189 a1中尤其已知将受压流体引入到由板金属制成的封闭的密封腔室元件中以使其变形并为它们提供最终形式的技术。将受压流体递送到车辆侧框架预制件的内部空间的结果是,车辆侧框架预制件的壁6、7发生变形,如图7最佳所示,该图中示出了由车辆侧框架预制件制造的车辆侧框架的截面。如可以观察到的,车辆侧框架预制件的壁6、7显著变形。重要的是,根据本发明的本实施例的车辆侧框架在前柱部分1、车顶框架部分2、后柱部分3和门槛部分4中具有不同的几何尺寸。这些几何尺寸的选择取决于关于安全参数(即该结构的刚度和强度、以及受控溃缩区的形成)以及车身结构的几何尺寸所使用的要求。这些几何尺寸可以根据需要自由改变并针对特定应用进行调整。
190.应注意的是,虽然将受压流体引入到车辆侧框架预制件的内部空间中是在冷技术(即,室温)下进行,但这不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中这个过程可以在升高的温度或高温下进行。
191.在本发明的一个实施例中,引入受压流体的步骤是在以下过程参数的情况下执行的:
[0192]-过程温度:20℃,
[0193]-工作压力:5巴,
[0194]-变形时间:1分钟,直到车辆侧框架预制件中的压力平衡,
[0195]-压力保持时间:30秒,
[0196]-总变形时间:1.5分钟。
[0197]
实施例2
[0198]
本发明的另一个实施例在图3的侧视图中示出,该图中示出了车辆侧框架。
[0199]
总体上,该车辆侧框架预制件以及由其制造的车辆侧框架是与实施例1中所示的车辆侧框架预制件的结构和车辆侧框架的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0200]
重要的是,图3所示的车辆侧框架(以及对应的车辆侧框架预制件)在内壁6和外壁7上具有平坦化区域9,其中,平坦化区域9具有基本平坦的外表面。平坦化区域9允许对各个车辆侧框架部分的技术参数进行额外调整并且也是用于车辆的额外最终装备的安装区域。
[0201]
可以通过使用根据本发明的另一实施例的用于制造车辆侧框架的方法获得平坦化区域9。与实施例1所示的用于制造车辆侧框架的方法不同,在本实施例的用于制造侧框架的方法中,在将受压流体引入到车辆侧框架预制件的内部空间中的步骤之前,将车辆侧框架预制件放置在压力板13之间,使得压力板13与车辆侧框架预制件的壁6、7接触,如图4所示。压力板13可以是机械压力机的工作元件。在这种情况下,可以对压力板13尤其沿朝向车辆侧框架预制件的方向施加受控的力。在将受压流体递送到车辆侧框架预制件的密封的内部空间中的步骤中,使车辆侧框架预制件保持在压力板13之间。结果是,用这种方法制造
的车辆侧框架部分在期望的车辆侧框架区域(在这些区域处,施用压力板13的内衬)中具有平坦化区域9。图6的截面示出了车辆侧框架,该车辆侧框架具有以自由方式变形的区域(未使用压力板13

在左侧)并具有通过使用压力板13而变形的、具有平坦化区域9的区域(在右侧)。这种制造方法在图5所示的系统中实现,其中一个(左侧)车辆侧框架部分不与压力板13的内衬接触并且可以以自由方式变形,而第二(右侧)车辆侧框架部分包括与压力板13接触的壁。因此,可以为期望位置提供用于车辆功能装备的安装区域,并局部修改车辆侧框架的技术特性(比如该结构的刚度、强度),或形成受控溃缩区。进而,图7示出了具有以自由方式变形(不使用压力板13)的区域的车辆侧框架的截面,所示区域具有不同的几何形状(包括不同的壁6、7厚度)并且在变形之后还具有不同的车辆侧框架区域厚度。
[0202]
实施例3
[0203]
本发明的另一个实施例在图8中示出,该图中示出了不带有外壁7的侧框架的侧视图并示出了车辆侧框架的内部结构。
[0204]
总体上,该车辆侧框架和对应的车辆侧框架预制件是与实施例1所示的侧框架的结构和车辆侧框架预制件的结构基本相似的结构,不同之处在于本实施例的车辆侧框架额外包括在车顶框架部分2与门槛部分4之间延伸并分隔该车辆的进出开口的中央柱部分5。内壁6和外壁7是整合的单一金属材料板,该金属材料板还包括存在中央柱部分5的区域。在侧视图中,根据本实施例的车辆侧框架也是环形结构,该环形结构具有取决于所规划的应用的不同空间形状。
[0205]
如图8所描绘的,与实施例1的车辆侧框架预制件和对应的车辆侧框架不同,根据此实施例的车辆侧框架包括呈内部袋10形式的额外内部结构。内部袋10布置在内壁6和外壁7之间的间隙中,如图9的截面中最佳展示的。内部袋10是与阀元件8流体连通的防漏的、气密性的结构,该阀元件穿过车辆侧框架的内壁6或外壁7,而车辆侧框架本身的内部空间保持密封。内部袋10可以与侧框架预制件类似地形成,即由彼此连接并在边缘上密封的金属板形成。在替代性实施例中,内部袋10可以由其他材料形成,这些其他材料对形成在内部的容器提供气密性密封并且以非限制性方式包括纺织材料。
[0206]
图8所示的车辆侧框架的实施例示出了一个包括四个区域的内部袋10,其中,内部袋10的第一区域位于前柱部分1的下部片段中,内部袋10的第二区域位于门槛部分4的区域中,内部袋10的第三区域位于中央柱部分5的下部片段中,并且内部袋10的第四区域位于后柱部分3的下部片段中。
[0207]
车辆侧框架中使用的内部袋10根据其目的产生不同的结果。在此实施例中,内部袋10由碳钢板制成,其中,车辆侧框架的整个结构由不锈钢板制成。碳钢比不锈钢具有更高的硬度和强度,并且因此由碳钢制成的内部袋10是增加车辆侧框架的强度从而为其提供期望技术特性的元件。此外,在车辆侧框架已经形成(通过使预制件变形)之后,通过引入到其气密性的内部空间中的流体(空气)使内部袋10变形,从而允许在已经形成的车辆侧框架中产生额外的局部变形并且允许将车辆侧框架的几何形状调整到期望形状。
[0208]
在另一个实施例中,如图10和图11所示,内部袋10不具有包括中央柱部分5的下部片段的部分,并且由纺织材料(例如凯夫拉)制成,从而形成其中存在填充物11的隔室。在此实施例中,填充物11是非牛顿流体,该非牛顿流体允许形成经充分调整的减震区。带有非牛顿流体的内部袋10可以是引入到车辆侧框架预制件中的单独结构,或者内部袋10可以在车
辆侧框架已经形成之后被填充非牛顿流体。在后一种情况下,内部袋10需要用于引入填充物11的阀元件8。
[0209]
重要的是,存在于内部袋10中的填充物11的类型不限于非牛顿流体,并且在替代性实施例中,填充物11可以使得确保期望的技术特性(例如隔音水平),并且可以包括单组分、双组分或三组分泡沫。
[0210]
实施例4
[0211]
本发明的另一个实施例在图12(该图中示出了车辆侧框架的侧视图)和图13(该图中示出了图12的车辆侧框架的截面)中示出。
[0212]
总体上,该车辆侧框架和对应的车辆侧框架预制件是与实施例1所示的侧框架的结构和车辆侧框架预制件的结构基本相似的结构,不同之处在于本实施例的车辆侧框架额外包括在车顶框架部分2与门槛部分4之间延伸并分隔该车辆的进出开口的两个中央柱部分5。内壁6和外壁7是整合的单一金属材料板,该金属材料板还包括存在中央柱部分5的区域。在侧视图中,根据本实施例的车辆侧框架也是环形结构,该环形结构具有取决于所规划的应用的不同空间形状。
[0213]
在图12和图13所示的实施例中,车辆侧框架包括与阀元件8流体连通的两个内部袋10。前内部袋10位于前柱部分1的下部片段中和门槛部分4的前部片段中,而后内部袋10位于门槛部分4的后部片段中并延伸穿过后中央柱部分5的区域并穿过后柱部分3。
[0214]
在此实施例中,两个内部袋10均包括呈隔音泡沫形式的填充物,从而为车辆侧框架提供期望的隔音特性并增大强度参数。
[0215]
实施例5
[0216]
使利用根据本发明的方法制造的车辆侧框架与使用传统技术制造的车辆侧框架经受对比测试(基于数值计算)。图14是用现有技术制造的车辆侧框架的侧视图,其中指明了用于以下形式的强度参数的评估条件:a)沿竖直轴线z的压缩,b)沿水平轴线x的压缩。传统侧框架的几何形状对应于本发明的侧框架的几何形状(在图15a-b中示出以供参考)。
[0217]
评估呈沿竖直轴线z和水平轴线x的压缩的形式的强度参数(以n/mm表示)。在传统框架的情况下,针对基于直径为32mm且材料厚度为1.5mm的管状型材(侧框架的各个组成构件由该管状型材制成)并基于尺寸为45mm x 20mm且材料厚度为1.2mm的矩形型材的两个实施方式进行了测试。将评估结果与本发明的由厚度为0.8mm的板材制成的侧框架的对应强度参数进行对比。计算出的强度参数呈现在表1中。
[0218]
表1—侧框架强度参数的对比
[0219][0220]
从表1看出,根据本发明的侧框架比考虑管状型材和矩形型材用传统技术制造的侧框架更轻。本发明的侧框架(由0.8mm厚的板制成)还在竖直轴线z和水平轴线x上表现出更高的压缩刚度参数。
[0221]
对用本发明的方法制造的车辆侧框架与本领域已知的车辆侧框架(即雷诺twizy(2015年的45款型))进行了类似对比测试(基于数值计算)。在这种情况下,本发明的侧框架由1.2mm厚的板制成,现有技术的侧框架反映了从雷诺twizy已知的侧框架的几何形状和构造(图16)。计算出的强度参数呈现在表2中。
[0222]
表2—侧框架强度参数的对比
[0223][0224]
从表2看出,根据本发明的侧框架比对应于现有技术已知的车辆框架的侧框架更轻。本发明的侧框架(由1.2mm厚的板制成)还在竖直轴线z和水平轴线x上表现出更高的压缩刚度参数。
[0225]
实施例6
[0226]
图17示出了根据本发明的一个实施例的使用了车辆地板构件的车辆一体式车身框架的轴测视图。本发明的实施例作为车辆地板构件预制件在图19的俯视图中示出并且作为由车辆地板构件预制件制造的地板构件在图18的轴测视图中示出。
[0227]
如图19所描绘的,车辆地板构件预制件在其俯视图中是类似于环形结构的结构,该结构由前框架部分101、相反布置的后框架部分102以及在前框架部分101与后框架部分102之间延伸的两个侧框架部分103制成。如此制成的环形结构限定了存放开口,该存放开口在电动车辆的最终实现中典型地是用于存放电动车辆电池的地方。如图19中可以看出,前保险杠部分104从前框架部分101延伸,并且后保险杠部分105从后框架部分102延伸。在此实施例中,前保险杠部分104和后保险杠部分105均为限定了矩形的内部开口的环形结构。尽管在此实施例中,前保险杠部分104和后保险杠部分105在它们的构造和几何形状方
面是相同的,但这不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中,前保险杠部分104和后保险杠部分105二者可以具有不同的构造。
[0228]
车辆地板构件预制件的上述部件彼此连接并形成由比如钢板等金属板制成的一体部分,该金属板限定了内壁106和外壁107(参见例如图33,该图是车辆地板构件的此实施例的纵向截面)。
[0229]
然而,应强调的是,车辆地板构件预制件的板厚度不是对本发明的范围的限制,并且在本发明的替代性实施例中,可以使用具有不同厚度并且由不同材料制成的金属板。内壁106和外壁107的概念是常规的并且旨在分别表示使用本发明的车辆地板构件的车辆的内侧和外侧。内壁106和外壁107相对于彼此对齐(在平面上)地布置,同时提供间隙,该间隙形成车辆地板构件预制件的封闭的、空的内部空间。在壁106、107之一上布置有阀元件108,该阀元件允许与形成在车辆地板构件预制件的壁106、107之间的内部空间流体连通。
[0230]
阀元件108是气动或液压连接件,并且允许对来自外部加压流体源的供应管道进行防漏紧固。在本发明的一些实施例中,阀元件108可以是阀,特别是止回阀。阀元件108的位置不是对本发明的范围的限制,并且因此阀元件108可以布置在金属板上的任何位置中,条件是允许与车辆地板构件预制件的内部空间连接。
[0231]
在此实施例中,地板构件预制件的外边缘和内边缘(从存放开口那侧)用密封件112密封,从而形成车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
[0232]
在车辆地板构件预制件的壁106、107已彼此匹配之后,对形成这些壁的金属板的边缘执行密封。在此实施例中,因此对车辆地板构件预制件的匹配的壁106、107的所有周向边缘执行密封。在此实施例中,密封是通过将对应边缘焊接在一起从而尤其形成周向焊缝来执行的。通过密封所有上述边缘,在车辆地板构件预制件中形成防漏的、气密性的内部空间。在此情况下,密封件112的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中可以使用任何类型的密封件112,只要例如通过压力焊、锡焊、胶粘、弯折、或压制在车辆地板构件预制件中形成防漏内部空间即可。
[0233]
根据本发明的实施例之一的用于制造车辆地板构件的方法包括提供如本实施例所限定的车辆地板构件预制件的步骤。在所提供的车辆地板构件预制件未将其所有周向边缘连接和密封的情况下,下一步骤包括用密封件112密封车辆地板构件预制件的未连接的边缘以形成车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。如上所述,密封件112可以以确保形成防漏内部空间的任何已知方式实现。
[0234]
在下一步骤中,将外部受压流体源通过供应管道连接到阀元件108。在此实施例中,流体是空气,受压流体源是压缩机,并且供应管道与阀元件108一起形成气动连接件。外部受压流体源和连接装备的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中,可以将流体与适合这些流体的连接装备和受压流体源一起使用,该流体的形式为水、流体水泥、机油、比如单组分、双组分或三组分泡沫(例如,flex140类型)等流体塑料、可流动的天然材料(比如液体橡胶)等。流体的可压缩性越小,车辆地板构件预制件的变形条件就越受控制。
[0235]
在根据本发明的用于制造车辆地板构件的方法的下一步骤中,将限定压力下的流体递送到车辆地板构件预制件的密封的内部空间。从专利申请号ep 2110189 a1中尤其已知将受压流体引入到由板金属制成的封闭的密封腔室元件中以使其变形并为它们提供最
终形式的技术。将受压流体递送到车辆地板构件预制件的内部空间的结果是,车辆地板构件预制件的壁106、107发生变形,如图33最佳所示,该图中示出了由车辆地板构件预制件制造的车辆地板构件的纵向截面。如可以观察到的,车辆地板构件预制件的壁106、107显著变形。重要的是,根据本发明的本实施例的车辆地板构件在前保险杠部分104、前框架部分101、后框架部分102和后保险杠部分105中具有不同的几何尺寸。这些几何尺寸的选择取决于关于安全参数(即该结构的刚度和强度、受控溃缩区的形成)以及承载式车身结构的几何尺寸所使用的要求。这些几何尺寸可以根据需要自由改变并针对特定应用进行调整。
[0236]
应注意的是,虽然将受压流体引入到车辆地板构件预制件的内部空间中是在冷技术(即,室温)下进行,但这不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中这个过程可以在升高的温度或高温下进行。
[0237]
在本发明的一个实施例中,引入受压流体的步骤是在以下过程参数的情况下执行的:
[0238]-过程温度:20℃,
[0239]-工作压力:2巴,
[0240]-变形时间:1分钟,直到车辆侧框架预制件中的压力平衡,
[0241]-压力保持时间:30秒,
[0242]-总变形时间:1.5分钟。
[0243]
实施例7
[0244]
本发明的另一实施例在图20的俯视图中示出,该图中示出了车辆地板构件预制件。
[0245]
总体上,该车辆地板构件预制件以及由其制造的车辆地板构件是与实施例6中所示的车辆地板构件预制件的结构和车辆地板构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0246]
重要的是,与实施例6不同,图20中所示的车辆地板构件预制件(以及对应的车辆地板构件)由金属板制成,该金属板在车辆地板构件预制件的整个表面积上并不具有均匀的厚度,而是具有厚度不同的区域,这些区域彼此连接并形成“拼接”式结构。
[0247]
如图20所示,侧框架预制件由具有不同厚度的板(此实施例中为不锈钢板)的三个区域构成,这三个区域用相应的截面线示意性地表示。在此实施例中,具有2mm的第一厚度的区域用水平线表示并且包括前保险杠部分104和后保险杠部分105,具有1.5mm的第二厚度的区域用斜线表示并且包括侧框架部分103,而具有1.2mm的第三厚度的区域用竖直线表示并且包括前框架部分101、后框架部分102和框架纵向肋114。
[0248]
结果是,内壁106和外壁107是金属板,这些金属板在车辆地板构件(以及对应的车辆地板构件预制件)的各个部分中具有不同的厚度。由于使用了拼接式结构,最终的车辆地板构件被赋予期望的功能特性,表现为在具有增加的板厚度的区域中增加的强度和刚度。重要的是,内壁106和外壁107的结构是包括金属板的较小和较大厚度的区域的整合的结构。可以用本领域已知的任何方法(以非限制性方式包括具有不同厚度的板的选择性压制成型、轧制和接合,例如通过焊接)获得具有不同厚度的区域的内壁106和/或外壁107。
[0249]
此外,与实施例6不同,此实施例的车辆地板构件预制件至少包括在前框架部分101与后框架部分102之间延伸并分隔该存放开口的框架纵向肋114。这些框架纵向肋114相
对于对应的侧框架部分103基本上平行延伸,并且在此实施例中它们是与车辆地板构件预制件的其余部分的材料整合构件。然而,应注意的是,在替代性实施例中,这些纵向肋114可以是相对于车辆地板构件预制件的其余部分独立的结构,这些结构安装到前框架部分101和后框架部分102的相应区域(例如图21、图23和图25中所示),同时是最终车辆地板构件的结构的额外加强件。框架纵向肋114与地板构件预制件的对应部分之间的连接类型不是对本发明的范围的限制,并且可以是本领域已知的任何连接技术,比如压力焊、焊接、螺栓连接、压接、胶粘等。重要的是,所使用的框架纵向肋114的数量也不限于两个,并且在替代性实施例中,可以使用更少或更多的纵向肋114以获得车辆地板构件的期望技术特性。例如,图26示出了包括三个框架纵向肋114的地板构件预制件。
[0250]
在纵向肋114是相对于地板构件预制件的其他部分单独的构件的情况下,它可以是再现地板构件的其他结构构件的结构并且设置有单独的阀元件108以将受压流体引入到其内部空间中的构件。
[0251]
在本发明的另一替代性实施例中,如图26所示以及如图35的对应截面所示,与实施例6不同,该车辆地板构件预制件(以及对应的车辆地板构件)由金属板制造,该金属板具有由不同材料制成、彼此连接并形成“材料拼接”式结构的区域。
[0252]
如图26所示,该地板构件预制件由三个区域制成,这三个区域由不同的材料(在此实施例中为不锈钢板、碳钢板和黑钢板)制成、用相应的线图案示意性地表示。在此实施例中,由第一材料(材料1)制成的区域用斜线表示并且包括前保险杠部分104、后保险杠部分105和侧框架部分103,由第二材料(材料2)制成的区域用方格线表示并且包括框架中央纵向肋114、前框架部分101和后框架部分102,而由第三材料(材料3)制成的区域用点表示并且包括框架外部纵向肋114。
[0253]
结果是,内壁106和外壁107是金属板,这些金属板在车辆地板构件(以及对应的车辆地板构件预制件)的各个部分中具有不同的材料。由于使用了材料拼接式结构,最终的车辆地板构件被赋予期望的功能特性,表现为在存在具有这种特性的材料的区域中增加的强度和刚度。重要的是,内壁106和外壁107的结构是包括由不同材料制成的区域的整合的结构。具有由不同材料制成的区域的内壁106和/或外壁107可以用本领域已知的任何方法获得,以非限制性方式包括将由不同材料制成的板例如通过焊接、压力焊、锡焊或胶粘加以接合。
[0254]
实施例8
[0255]
本发明的另一实施例在图21中示出,该图中示出了地板构件的俯视图。
[0256]
总体上,该车辆地板构件预制件以及由其制造的车辆地板构件是与实施例6和7中所示的车辆地板构件预制件的结构和车辆地板构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0257]
与实施例6和7不同,在图21所示的实施例中,地板构件另外包括位于前保险杠部分104和后保险杠部分105的区域中的加强柱116。第一加强柱116从前保险杠部分104的外部部分延伸至前框架部分101,并且第二加强柱116从后保险杠部分105的外部部分延伸至后框架部分102。前保险杠部分104和/或后保险杠部分105内的加强柱116的数量和几何形状以及布置不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中可以使用以不同的几何形状布置的更多或更少的加强柱116。在图22、图23和图28展示的实施例中示出了加强柱116
的类似结构,这些柱是与车辆地板构件预制件的其他部分的材料整合的构件。然而,应注意的是,在替代性实施例中,加强柱116可以是相对于车辆地板构件预制件的其余部分独立的结构,这些结构安装到前框架部分101和前保险杠部分104的外部部分和/或后框架部分102和后保险杠部分105的外部部分的相应区域(例如图24和图25所示),同时是最终车辆地板构件的结构的额外加强件。加强柱116与地板构件预制件的对应部分之间的连接类型不是对本发明的范围的限制,并且可以是本领域已知的任何连接技术,比如压力焊、焊接、螺栓连接、压接、胶粘等。重要的是,所使用的加强柱116的数量也不限于实施例中所示和附图中展示的数量,并且在替代性实施例中,可以使用更少或更多的加强柱116以获得车辆地板构件的期望技术特性。
[0258]
在加强柱116是相对于地板构件预制件的其他部分单独的构件的情况下,它可以是再现地板构件的其他结构构件的结构并且设置有单独的阀元件108以将受压流体引入到其内部空间中的构件。
[0259]
重要的是,图21所示的地板构件在内壁106和外壁107上具有平坦化区域109,其中,平坦化区域109具有基本平坦的外表面。平坦化区域109允许对各个车辆地板构件部分的技术参数进行额外调整,并且也是用于车辆的额外最终装备的安装区域。
[0260]
可以通过使用根据本发明的另一个实施例的用于制造车辆地板构件的方法来获得平坦化区域109。与实施例6中所示的用于制造车辆地板构件的方法不同,在本实施例的用于制造地板构件的方法中,在将受压流体引入到车辆地板构件预制件的内部空间中的步骤之前,将车辆地板构件预制件放置在压力板113之间,使得压力板113与车辆地板构件预制件的壁106、107接触,如图4所示。压力板113可以是机械压力机的工作元件。在这种情况下,可以对压力板113尤其沿朝向车辆地板构件预制件的方向施加受控的力。在将受压流体递送到车辆地板构件预制件的密封的内部空间中的步骤中,使车辆地板构件预制件保持在压力板113之间。结果是,用这种方法制造的车辆地板构件部分在期望的车辆地板构件区域(在这些区域处,施用压力板113的内衬)中具有平坦化区域109。图32a的截面示出了车辆地板构件,该车辆地板构件具有以自由方式变形的区域(未使用压力板113

中央构件)并具有通过使用压力板113而变形的、具有平坦化区域109的区域(外部构件)。进而,图32b的截面示出了具有通过使用压力板113而变形的区域的车辆地板构件。这种致使获得如图32a所示的结构的制造方法在图5所示的系统中实现(为了简化,仅示出了车辆地板构件的一半),其中一个(左侧)车辆地板构件部分不与压力板113的内衬接触并且可以以自由方式变形,而第二(右侧)车辆地板构件部分包括与压力板113接触的壁。因此,可以为期望位置提供用于车辆功能装备的安装区域,并局部修改车辆地板构件的技术特性(比如该结构的刚度、强度),或形成受控溃缩区。继而,图33示出了具有以自由方式变形(不使用压力板113)的区域的车辆地板构件的纵向截面,所示区域具有不同的几何形状(包括不同的壁106、107厚度)并且在变形之后还具有不同的车辆地板构件区域厚度。图33的纵向截面对应于由图19所示的车辆地板构件预制件形成的车辆地板构件。
[0261]
实施例9
[0262]
本发明的另一实施例在图27中示出,该图中示出了不带有外壁107的车辆地板构件的俯视图并示出了车辆地板构件的内部结构。
[0263]
总体上,该车辆地板构件预制件以及由其制造的车辆地板构件是与实施例6、7和8
中所示的车辆地板构件预制件的结构和车辆地板构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0264]
与前面的实施例不同,图27所示的实施例中所示的地板构件额外包括在位于侧框架部分103附近的框架纵向肋114之间延伸的框架横向肋115。框架横向肋115相对于对应的框架纵向肋114基本垂直地延伸,并且在此实施例中它是与车辆地板构件预制件的其余部分的材料整合的构件。
[0265]
然而,应注意的是,在替代性实施例中,横向肋115可以是相对于车辆地板构件预制件的其余部分(未示出)独立的结构,该结构安装到纵向肋114或侧框架部分103的相应区域,并且同时是最终车辆地板构件的结构的额外加强件。框架横向肋115与地板构件预制件的对应部分之间的连接类型不是对本发明的范围的限制,并且可以是本领域已知的任何连接技术,比如压力焊、焊接、螺栓连接、压接、胶粘等。重要的是,所使用的框架横向肋115的数量也不限于一个,并且在替代性实施例中,可以使用更少或更多的横向肋115以获得车辆地板构件的期望技术特性。例如,图28示出了包括四个框架横向肋115的地板构件,其中,这些框架横向肋115在侧框架部分103与位于附近的框架纵向肋114之间延伸。
[0266]
在横向肋115是相对于地板构件预制件的其他部分单独的构件的情况下,它可以是再现地板构件的其他结构构件的结构并且设置有单独的阀元件108以将受压流体引入到其内部空间中的构件。
[0267]
如图27所描绘的,与根据先前实施例的车辆地板构件预制件和对应的车辆地板构件不同,根据此实施例的车辆地板构件包括呈内部袋110形式的额外内部结构。内部袋110布置在内壁106和外壁107之间的间隙中,如图34的截面中最佳展示的。图27所示的内部袋110是与阀元件108流体连通的防漏的、气密性的结构,该阀元件穿过车辆地板构件的内壁106或外壁107,而车辆侧框架本身的内部空间保持密封。内部袋110可以与地板构件预制件类似地形成,即由彼此连接并在边缘上密封的金属板形成。在替代性实施例中,内部袋110可以由其他材料形成,这些其他材料对形成在内部的容器提供气密性密封并且以非限制性方式包括纺织材料。
[0268]
图27所示的车辆地板构件的实施例示出了两个内部袋110,其中,第一内部袋110部分地延伸穿过前保险杠部分104、侧框架部分103并且部分地延伸穿过后保险杠部分105。第二内部袋110布置在车辆地板构件的相反侧,是第一内部袋110的镜面反射。
[0269]
车辆地板构件中使用的内部袋110根据其目的产生不同的结果。在此实施例中,右内部袋110由碳钢板制成,其中,车辆地板构件的整个结构由不锈钢板制成。碳钢比不锈钢具有更高的硬度和强度,因此由碳钢制成的内部袋110是增加车辆地板构件的强度从而为其提供期望技术特性的元件。此外,在车辆地板构件已经形成(通过使预制件变形)之后,通过引入到其气密性的内部空间中的流体(空气)使右内部袋110变形,从而允许在已经形成的车辆地板构件中产生额外的局部变形并且允许将车辆地板构件的几何形状调整到期望形状。
[0270]
在图27所示的实施例中,左内部袋110由纺织材料(例如凯夫拉)制成,从而形成其中存在填充物111的隔室(如图34所示)。在此实施例中,填充物111是非牛顿流体,该非牛顿流体允许形成经充分调整的减震区。带有非牛顿流体的内部袋110可以是引入到车辆地板构件预制件中的单独结构。替代地,内部袋110可以在车辆地板构件已经形成之后被填充非
牛顿流体。在后一种情况下,内部袋110需要用于引入填充物111的阀元件108。
[0271]
重要的是,存在于内部袋110中的填充物111的类型不限于非牛顿流体,并且在替代性实施例中,填充物111可以使得确保期望的技术特性(例如隔音水平),并且可以包括单组分、双组分或三组分泡沫。
[0272]
实施例10
[0273]
本发明的另一实施例在图29中示出,该图中示出了车辆地板系统的轴测视图。在此实施例中,车辆地板系统包括两个如前述实施例中披露的本发明的车辆地板构件。这些车辆地板构件彼此上下堆叠地布置,它们之间保持适当的间隙。在图29所示的实施例中,下部车辆地板构件是图20所示的车辆地板构件,而上部车辆地板构件是图21所示的车辆地板构件。然而,应当注意,车辆地板系统不限于图29所示的结构,并且在替代性实施例中,它可以是根据本发明的任何车辆地板构件的组合,尤其是前述实施例中呈现的构件的组合、以及多于两个构件的组合。
[0274]
车辆地板系统的替代性实施例之一在图30中示出,其中,下部车辆地板构件是图24所示的车辆地板构件,而上部车辆地板构件是图19所示的车辆地板构件。与图29所示的车辆地板系统不同,图30的实施例额外包括侧板117,这些侧板与各个车辆地板构件的对应边缘连接并且确保这些车辆地板构件相对于彼此保持限定的距离。在图30所示的实施例中,存在六个侧板117,它们中的两个位于对应的前保险杠部分104的相反两侧,两个位于对应的侧框架部分103的相反两侧,其余两个位于对应的后保险杠部分105的相反两侧。
[0275]
在图30所示的实施例中,侧板117是通过引入到它们的内部空间中的受压流体而变形的构件,即,它们是用根据本发明的车辆地板构件的其他部分的技术制造的。图31示出了图30的车辆地板系统,其中安装了悬架部件。
[0276]
实施例11
[0277]
使利用根据本发明的方法制造的车辆地板构件与使用传统技术制造的车辆地板构件经受对比测试(基于数值计算)。
[0278]
图36至图39示出了这些车辆地板构件在两种载荷状态下的位移图(在弯曲和旋转情况下是在z轴上的位移图,在扭转情况下是在x轴上的位移图)。针对使车辆地板构件扭曲和弯曲的情况进行分析。对所有数值模型保持相同的边界条件。在扭曲的情况下,所有地板构件都在后部部分(在后保险杠部分105的中央)固定,并且前部被扭曲等于1
°
的角度。在弯曲的情况下,所有框架在两点(在前保险杠部分104和后保险杠部分105的中央)被支撑,并且在中央部分(在侧框架部分103的中央)施加对应于100n的质量的力。在应力分布图中,对应载荷情况(扭曲/弯曲)的图例以相同的比例呈现。扭曲下的旋转值(以度数表示)对应于在扭曲力矩m=100nm下的加载。模拟中使用的材料是钢,杨氏模量e=206.94gpa,泊松比ν=0.288,密度ρ=7829kg/m3。
[0279]
图36和图37是为根据本发明的地板构件制作的位移图。图38和图39是为使用经典的矩形型材以传统技术制造的地板构件制作的位移图。
[0280]
计算出的强度参数呈现在表3中。
[0281]
表3—车辆地板构件强度参数的对比
[0282][0283]
如表3所展示的,根据本发明的地板构件比由标准型材制成的地板构件更轻(对于关于60x 20x 1.5mm矩形型材为1.0mm的板厚度,以及关于70x 20x 1.5mm矩形型材为1.2mm的板厚度),同时示出了相似的扭转刚度参数和高得多的弯曲刚度参数。
[0284]
实施例12
[0285]
图40示出了根据本发明的实施例的使用了两个车辆框架纵向构件的车辆一体式车身框架的轴测视图。该实施例在车辆框架纵向构件预制件的形式下在图41的侧视图中示出,并且在由其制造的车辆框架纵向构件的形式下在图42的侧视图、图43的轴测视图中以及图44中的截面视图中示出。
[0286]
如图41所示,车辆框架纵向构件预制件在其侧视图中是纵向结构,该纵向结构包括被配置为布置在车身框架的前部部分中的前部部分201、布置在车身框架的中央区域中的中央部分202、和被配置为布置在车身框架的后部部分中的后部部分203。根据该实施例的车辆框架纵向构件相对于车身框架的布置示意图在图42和图43中示出。图41所示的车辆框架纵向构件预制件包括中央部分202,该中央部分相对于前部部分201朝向车身框架的底部移动。在此实施例中,后部部分203与前部部分201基本上对齐。在前部部分201与中央部分202之间,可以限定过渡区域,该过渡区域具有车辆框架纵向构件预制件的朝底部方向倾斜的部分。类似地,在后部部分203与中央部分202之间,可以限定过渡区域,该过渡区域具有车辆框架纵向构件预制件的朝底部方向倾斜的部分。在中央部分202的端部附近还存在两个底部突起,这两个底部突起214是在车辆框架纵向构件预制件的纵向方向上的凹陷。这些底部突起214是突出到车辆框架纵向构件预制件的最下方的区域,并且它们用作将地板构件相连接的连接构件,这些地板构件是车辆地板构件系统的一部分。
[0287]
车辆框架纵向构件预制件的上述部件彼此连接并形成由金属板(比如厚度为2mm的钢板)制成的一体部分,该金属板限定了内壁206和外壁207(参见例如图44,该图是由图41的所述车辆框架纵向构件预制件制造的车辆框架纵向构件的截面)。金属板的厚度不限于上面提供的值,并且在替代性实施例中,可以根据最终车辆框架纵向构件的结构和强度要求而使用厚度在1mm至5mm范围内的金属板。
[0288]
应强调的是,车辆框架纵向构件预制件的板厚度不是对本发明的范围的限制,并且在本发明的替代性实施例中,可以使用具有不同厚度并由不同材料制成的金属板。内壁206和外壁207的概念是常规的并且旨在分别表示使用本发明的车辆框架纵向构件的车辆的内侧和外侧。内壁206和外壁207相对于彼此对齐(在平面上)地布置,同时提供间隙,该间隙形成车辆框架纵向构件预制件的封闭的、空的内部空间。在壁206、207之一上布置有阀元件208,该阀元件允许与形成在车辆框架纵向构件预制件的壁206、207之间的内部空间流体连通。
[0289]
阀元件208是气动或液压连接件,并且允许对来自外部加压流体源的供应管道进行防漏紧固。在本发明的一些实施例中,阀元件208可以是阀,特别是止回阀。阀元件208的位置不是对本发明的范围的限制,并且因此阀元件208可以布置在金属板上的任何位置中,条件是允许与车辆框架纵向构件预制件的内部空间连接。
[0290]
在此实施例中,车辆框架纵向构件预制件的外边缘用密封件212密封,从而形成车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。
[0291]
在车辆框架纵向构件预制件的壁206、207已彼此匹配之后,对形成这些壁的金属板的边缘执行密封。在此实施例中,因此对车辆框架纵向构件预制件的匹配的壁206、207的所有周向边缘执行密封。在此实施例中,密封是通过将对应边缘焊接在一起从而尤其形成周向焊缝来执行的。通过密封所有上述边缘,在车辆框架纵向构件预制件中形成防漏的、气密性的内部空间。在此情况下,密封件212的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中可以使用任何类型的密封件212,只要例如通过压力焊、锡焊、胶粘、弯折、或压制在车辆框架纵向构件预制件中形成防漏内部空间即可。
[0292]
根据本发明的实施例之一的用于制造车辆框架纵向构件的方法包括提供如本实施例所限定的车辆框架纵向构件预制件的步骤。在所提供的车辆框架纵向构件预制件未将其所有周向边缘连接和密封的情况下,下一步骤包括用密封件212密封车辆框架纵向构件预制件的未连接的边缘以形成车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。如上所述,密封件212可以以确保形成防漏内部空间的任何已知方式实现。
[0293]
在下一步骤中,将外部受压流体源通过供应管道连接到阀元件208。在此实施例中,流体是空气,受压流体源是压缩机,并且供应管道与阀元件208一起形成气动连接件。外部受压流体源和连接装备的类型不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中,可以将流体与适合这些流体的连接装备和受压流体源一起使用,该流体的形式为水、流体水泥、机油、比如单组分、双组分或三组分泡沫(例如,flex140类型)等流体塑料、可流动的天然材料(比如液体橡胶)等。流体的可压缩性越小,车辆框架纵向构件预制件的变形条件就越受控制。
[0294]
在根据本发明的用于制造车辆框架纵向构件的方法的下一步骤中,将限定压力下的流体递送到车辆框架纵向构件预制件的密封的内部空间。从专利申请号ep 2110189a1中
尤其已知将受压流体引入到由板金属制成的封闭的密封腔室元件中以使其变形并为它们提供最终形式的技术。将受压流体递送到车辆框架纵向构件预制件的内部空间的结果是,车辆框架纵向构件预制件的壁206、207发生变形,如图44最佳所示,该图中示出了由车辆框架纵向构件预制件制造的车辆框架纵向构件的截面。如可以观察到的,车辆框架纵向构件预制件的壁206、207显著变形。
[0295]
重要的是,根据本发明的本实施例的车辆框架纵向构件在前部部分201、中央部分202和后部部分203中具有不同的几何尺寸。这些几何尺寸的选择取决于关于安全参数(即该结构的刚度和强度、受控溃缩区的形成)以及承载式车身结构的几何尺寸所使用的要求。这些几何尺寸可以根据需要自由改变并针对特定应用进行调整。
[0296]
应注意的是,虽然将受压流体引入到车辆框架纵向构件预制件的内部空间中是在冷技术(即室温)下进行,但这不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中这个过程可以在升高的温度或高温下进行。
[0297]
在本发明的一个实施例中,引入受压流体的步骤是在以下过程参数的情况下执行的:
[0298]-过程温度:20℃,
[0299]-工作压力:2巴,
[0300]-变形时间:1分钟,直到车辆侧框架预制件中的压力平衡,
[0301]-压力保持时间:30秒,
[0302]-总变形时间:1.5分钟。
[0303]
实施例13
[0304]
另一实施例在车辆框架纵向构件预制件的形式下在图45的侧视图中示出,并且在由其制造的车辆框架纵向构件的形式下在图46的侧视图中、图47的轴测视图中以及图48的截面视图中示出。
[0305]
总体上,该车辆框架纵向构件预制件以及由其制造的车辆框架纵向构件是与实施例12中所示的车辆框架纵向构件预制件的结构和车辆框架纵向构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0306]
重要的是,与实施例12不同,图45中所示的车辆框架纵向构件预制件(以及对应的车辆框架纵向构件)由金属板制造,该金属板在车辆框架纵向构件预制件的整个表面积上并不具有均匀的厚度,而是具有厚度不同的区域,这些区域彼此连接并形成“拼接”式结构。
[0307]
如图45所示,车辆框架纵向构件预制件由具有不同厚度的材料板(在此实施例中为不锈钢板)的三个区域构成,这三个区域用相应的截面线示意性地表示。在此实施例中,具有2mm的第一厚度的区域用斜线表示并且包括前部部分201和在前部部分201与中央部分202之间的过渡部分,具有1.5mm的第二厚度的区域用点表示并且包括中央部分202的前部片段,而具有1.2mm的第三厚度的区域用竖直线表示并且包括中央部分2的后部片段。
[0308]
结果是,内壁206和外壁207是金属板,这些金属板在车辆框架纵向构件(以及对应的车辆框架纵向构件预制件)的各个部分中具有不同的厚度。由于使用了拼接式结构,最终的车辆框架纵向构件被赋予期望的功能特性,表现为在具有增加的板厚度的区域中增加的强度和刚度。重要的是,内壁206和外壁207的结构是包括金属板的较小和较大厚度的区域的整合的结构。可以用本领域已知的任何方法(以非限制性方式包括具有不同厚度的板的
选择性压制成型、轧制和接合,例如通过焊接)获得具有不同厚度的区域的内壁206和/或外壁207。
[0309]
此外,与实施例12不同,此实施例的车辆框架纵向构件预制件没有后部部分,并且因此仅包括前部部分201和中央部分202。如图46的侧视图最佳所示,由这种预制件制造的框架纵向构件旨在安装在车身框架的前部部分和中央部分中。
[0310]
此外,此实施例的车辆框架纵向构件预制件以及由其制造的车辆框架纵向构件在其前部部分201中具有环形结构204,该环形结构提供了用于连接地板构件的连接表面以及该结构在此区域中增加的强度和稳定性,尤其是为了承受来自前方的撞击引起的变形。另外,通过提供环形结构204代替全结构(没有开口),可以减少最终车辆框架纵向构件的质量。
[0311]
此外,与实施例12不同,此实施例的车辆框架纵向构件预制件以及由其制成的车辆框架纵向构件包括位于前部部分201与中央部分202之间的过渡区域中的过渡环形结构205,如图45最佳所示。过渡环形结构205的目的是提供用于连接地板构件的连接表面、以及该结构的增加的强度和稳定性和减小的质量。
[0312]
实施例14
[0313]
另一实施例在车辆框架纵向构件预制件的形式下在图49的侧视图中示出,并且在由其制造的车辆框架纵向构件的形式下在图50的侧视图中、图51的轴测视图中以及图52的截面视图中示出。
[0314]
总体上,该车辆框架纵向构件预制件以及由其制造的车辆框架纵向构件是与实施例12中所示的车辆框架纵向构件预制件的结构和车辆框架纵向构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0315]
与实施例12不同,在图49所示的实施例中,车辆框架纵向构件预制件额外包括位于中央部分202的区域中的中央环形结构209。此外,两个加强肋210位于中央部分202中,这两个加强肋延伸穿过由中央环形结构209限定的开口并且连接中央环形结构209的相反两个纵向区域。
[0316]
中央环形结构209内的加强肋210的数量和几何形状以及布置不是对本发明的范围的限制,并且在替代性实施例中,可以使用更多或更少的、布置成不同几何形状的加强肋210。然而,还应注意,在替代性实施例中,加强肋210可以是相对于车辆框架纵向构件预制件的其余部分独立的结构,这些结构安装到中央环形结构209的相应区域,并且同时是最终车辆框架纵向构件的结构的额外加强件。加强肋210与车辆框架纵向构件预制件的对应部分之间的连接类型不是对本发明的范围的限制,并且可以是本领域已知的任何连接技术,比如压力焊、焊接、螺栓连接、压接、胶粘等。重要的是,所使用的加强肋210的数量不限于实施例中所示和附图中展示的数量,并且在替代性实施例中,可以使用更少或更多的加强肋210以获得车辆框架纵向构件的期望技术特性。
[0317]
在加强肋210是相对于车辆框架纵向构件预制件的其他部分单独的构件时的情况下,它可以是再现车辆框架纵向构件的其他结构构件的结构并且设置有单独的阀元件208以将受压流体引入到其内部空间中的构件。
[0318]
在本发明的另一替代性实施例中,如图50和图51以及图52的对应截面所示,与实施例12不同,车辆框架纵向构件预制件(以及对应的车辆框架纵向构件)由金属板制造,该
金属板具有由不同材料制成、彼此连接并形成“材料拼接”式结构的区域。
[0319]
如图49所示,车辆框架纵向构件预制件由三个区域制成,这三个区域由不同的材料(在该实施例中为不锈钢板、碳钢板和黑钢板)制成、用相应的线图案示意性地表示。在此实施例中,由第一材料(材料1)制成的区域用斜线表示并包括前部部分2-1,由第二材料(材料2)制成的区域由点表示并包括中央部分202,而由第三材料(材料3)制成的区域用水平线表示并且包括后部部分203。
[0320]
结果是,内壁206和外壁207是金属板,这些金属板在车辆框架纵向构件(以及对应的车辆框架纵向构件预制件)的各个部分中具有不同的材料。由于使用了材料拼接式结构,最终的车辆框架纵向构件被赋予期望的功能特性,表现为在存在具有这种特性的材料的区域中增加的强度和刚度。重要的是,内壁206和外壁207的结构是包括由不同材料制成的区域的整合的结构。具有由不同材料制成的区域的内壁206和/或外壁207可以用本领域已知的任何方法获得,以非限制性方式包括将由不同材料制成的板例如通过焊接、压力焊、锡焊或胶粘加以接合。
[0321]
实施例15
[0322]
另一实施例在车辆框架纵向构件预制件的形式下在图53的侧视图中示出,并且在由其制造的车辆框架纵向构件的形式下在图54和图55的侧视图中、图56的轴测视图中以及图57中的截面视图中示出。
[0323]
总体上,该车辆框架纵向构件预制件以及由其制造的车辆框架纵向构件是与实施例12中所示的车辆框架纵向构件预制件的结构和车辆框架纵向构件的结构基本相似的结构,因此为了本披露内容的清楚起见,将不重复描述相似的结构元件。
[0324]
与实施例12不同,在图53所示的实施例中,车辆框架纵向构件预制件包括分别位于前部部分201和后部部分203中的两个端部环形结构204。端部环形结构204的目的是提供用于连接地板构件的连接表面、以及该结构的增加的强度和稳定性和减小的质量。
[0325]
重要的是,图54至图57所示的框架纵向构件在内壁206和外壁207上具有平坦化区域211,其中,平坦化区域211具有基本平坦的外表面。平坦化区域211允许对各个车辆框架纵向构件部分的技术参数进行额外调整并且也是用于车辆的额外最终装备的安装区域。特别地,可以控制(尤其是减小)车辆框架纵向构件的宽度尺寸以满足特定的结构需要。
[0326]
平坦化区域211可以通过根据本发明的另一实施例的用于制造车辆框架纵向构件的方法获得。与实施例12所示的用于制造车辆框架纵向构件的方法不同,在本实施例的用于制造车辆框架纵向构件的方法中,在将受压流体引入到车辆框架纵向构件预制件的内部空间中的步骤之前,将车辆框架纵向构件预制件放置在压力板213之间,使得压力板213与车辆框架纵向构件预制件的壁206、207接触,如图4所示。压力板213可以是机械压力机的工作元件。在这种情况下,可以对压力板213尤其沿朝向车辆框架纵向构件预制件的方向施加受控的力。在将受压流体递送到车辆框架纵向构件预制件的密封的内部空间内的步骤中,使车辆框架纵向构件预制件保持在压力板213之间。结果是,用这种方法制造的车辆框架纵向构件部分在期望的车辆框架纵向构件区域(在这些区域处,施用压力板213的内衬)中具有平坦化区域211。图57的截面示出了具有通过使用压力板213而变形的、具有平坦化区域211的区域的车辆框架纵向构件。这种致使获得如图57所示的结构的制造方法在图5所示的系统中实现,其中,一个车辆框架纵向构件部分不与压力板213的内衬接触并且可以以自由
方式变形,而第二车辆框架纵向构件部分包括与压力板213接触的壁。因此,可以为期望位置提供用于车辆功能装备的安装区域,并局部修改车辆框架纵向构件的技术特性(比如该结构的刚度、强度),或形成受控溃缩区。
[0327]
实施例16
[0328]
使利用根据本发明的方法制造的车辆框架纵向构件与使用传统技术制造的车辆框架纵向构件经受对比测试(基于数值计算)。出于执行对比测试的目的,选择了雪佛兰索罗德1500(生产年份2014)的包括框架纵向构件的框架结构。图58示出了基于根据传统技术由部件制造的雪佛兰索罗德1500框架纵向构件的车辆框架的模型,而图59示出了基于采用本发明方法制造的根据本发明的框架纵向构件的车辆框架的类似模型。进而,图60示出了该结构的应力分布图,该应力分布图是图59中建模的框架的扭转测试的结果。
[0329]
对所有数值模型保持相同的边界条件。扭曲下施加的旋转值对应于扭曲力矩m=100nm下的加载。模拟中使用的材料是钢,杨氏模量e=206.94gpa,泊松比=ν=0.288,密度ρ=7829kg/m3。基于本发明的框架纵向构件的框架的各个组成构件由厚度为0.8mm至2mm的金属材料板制成。
[0330]
计算出的强度参数呈现在表4中。
[0331]
表4

由车辆框架纵向构件制造的车辆框架的强度参数的对比
[0332][0333]
如表4所展示的,基于本发明的框架纵向构件的框架比基于由标准型材制造的框架纵向构件的框架轻,同时展示了更有利的扭转刚度参数。在传统技术的情况下,框架由62个组成构件构成,而在本发明的技术的情况下,框架由74个组成构件构成,其中58个组成构件是用将受压流体引入到由板金属制成的封闭的密封腔室元件中以使其变形并为它们提供最终形式的技术制造的构件。
[0334]
表4中所示的lwi(轻量化系数)参数是本领域中用于对比目的的参数并且定义了结构的结构效率。其较低的值表明获得了更有利的结构效率。lwi参数尤其在singh,harry.(2012年8月).款型年份2017-2025的轻型车辆的减重.(报告编号dot hs 811666)中进行了定义。
[0335]
实施例17
[0336]
图61是作为本发明的实施例的车身框架的轴测视图。所示的车身框架是通过连接图2的前述实施例所示的两个车辆侧框架、图19和图20的前述实施例所示的两个地板构件、
和图42的前述实施例所示的两个车辆框架纵向构件制造的。在替代性实施例中,车身框架可以由更少或更多的车身框架组成构件制造,这些车身框架组成构件包括车辆侧框架、车辆地板构件和车辆框架纵向构件的前述实施例中所示的任何构件。
[0337]
附图标记清单:
[0338]
1-前柱部分
[0339]
2-车顶框架部分
[0340]
3-后柱部分
[0341]
4-门槛部分
[0342]
5-中央柱部分
[0343]
6-内壁
[0344]
7-外壁
[0345]
8-阀元件
[0346]
9-平坦化区域
[0347]
10-内部袋
[0348]
11-填充物
[0349]
12-密封件
[0350]
13-压力板
[0351]
101-前框架部分
[0352]
102-后框架部分
[0353]
103-侧框架部分
[0354]
104-前保险杠部分
[0355]
105-后保险杠部分
[0356]
106-内壁
[0357]
107-外壁
[0358]
108-阀元件
[0359]
109-平坦化区域
[0360]
110-内部袋
[0361]
111-填充物
[0362]
112-密封件
[0363]
113-压力板
[0364]
114-框架纵向肋
[0365]
115-框架横向肋
[0366]
116-加强柱
[0367]
117-侧板
[0368]
201-前部部分
[0369]
202-中央部分
[0370]
203-后部部分
[0371]
204-端部环形结构
[0372]
205-过渡环形结构
[0373]
206-内壁
[0374]
207-外壁
[0375]
208-阀元件
[0376]
209-中央环形结构
[0377]
210-加强肋
[0378]
211-平坦化区域
[0379]
212-密封件
[0380]
213-压力板

技术特征:
1.一种车辆侧框架预制件,该车辆侧框架预制件在其侧视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了该车辆的进出开口,该车辆侧框架预制件包括前柱部分(1)、车顶框架部分(2)、后柱部分(3)和门槛部分(4),其特征在于,该车辆侧框架预制件包括内壁(6)和外壁(7),该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆侧框架预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁(6,7)中的至少一个上布置有阀元件(8)。2.根据权利要求1所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该车辆侧框架预制件还包括至少一个中央柱部分(5),该至少一个中央柱部分在该车顶框架部分(2)与该门槛部分(4)之间延伸并且分隔该车辆的进出开口。3.根据权利要求1或2所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该车辆侧框架预制件具有内壁(6)区域和/或外壁(7)区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该车辆侧框架预制件具有布置在该内壁(6)与该外壁(7)之间的间隙中的至少一个内部袋(10)。5.根据权利要求4所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该内部袋(10)与该阀元件(8)流体连通。6.根据权利要求4或5所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,在该内部袋(10)中存在填充物(11)。7.根据权利要求6所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该填充物(11)是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该车辆侧框架预制件的外边缘和/或内边缘用密封件(12)密封,从而形成该车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。9.根据权利要求8所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该密封件(12)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆侧框架预制件,其特征在于,该阀元件(8)是气动或液压连接件。11.一种用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:a)提供如权利要求1至10中任一项所述的车辆侧框架预制件,b)将该车辆侧框架预制件的未连接的边缘用该密封件(12)密封,以形成该车辆侧框架预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,c)将受压流体穿过该阀元件(8)引入到该车辆侧框架预制件的内部空间中,以形成变形的车辆侧框架。12.根据权利要求11所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,该方法包括额外步骤:将受压流体穿过该阀元件(8)引入到该内部袋(10)中。13.根据权利要求11或12中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,在将该车辆侧框架预制件的至少一部分引入到压力板(13)之间而使得这些压力板(13)与该车辆侧框架预制件的壁(6,7)接触以在该车辆侧框架预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域(9)之后,执行步骤c)。14.根据权利要求13所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,在步骤c)期间,
在该车辆侧框架预制件的方向上对这些压力板(13)施加力。15.根据权利要求11至14中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,通过将受压流体源连接到该阀元件(8)来执行步骤c)。16.根据权利要求11至15中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。17.根据权利要求11至16中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土或流体塑料。18.根据权利要求11至17中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,步骤c)是在室温或升高的温度下执行的。19.根据权利要求11至18中任一项所述的用于制造车辆侧框架的方法,其特征在于,引入到该车辆侧框架预制件中的流体的压力为至少5巴。20.一种车辆侧框架,该车辆侧框架在其侧视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了该车辆的进出开口,该车辆侧框架包括前柱部分(1)、车顶框架部分(2)、后柱部分(3)和门槛部分(4),其特征在于,该车辆侧框架通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件(12)彼此连接的内壁(6)和外壁(7)形成,其中,在这些壁(6,7)中的至少一个上布置有阀元件(8)。21.根据权利要求20所述的车辆侧框架,其特征在于,该车辆侧框架还包括至少一个中央柱部分(5),该至少一个中央柱部分在该车顶框架部分(2)与该门槛部分(4)之间延伸并分隔该车辆的进出开口,其中,受压流体使该中央柱部分(5)变形。22.根据权利要求20或21所述的车辆侧框架,其特征在于,该车辆侧框架具有内壁(6)区域和/或外壁(7)区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。23.根据权利要求20至22中任一项所述的车辆侧框架,其特征在于,该车辆侧框架具有布置在该内壁(6)与该外壁(7)之间的空间中的至少一个内部袋(10)。24.根据权利要求23所述的车辆侧框架,其特征在于,该内部袋(10)与该阀元件(8)流体连通,并且引入到该内部袋(10)的内部中的受压流体使该内部袋变形。25.根据权利要求23或24所述的车辆侧框架,其特征在于,在该内部袋(10)中存在填充物(11)。26.根据权利要求25所述的车辆侧框架,其特征在于,该填充物(11)是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。27.根据权利要求20至26中任一项所述的车辆侧框架,其特征在于,该密封件(12)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。28.根据权利要求20至27中任一项所述的车辆侧框架,其特征在于,该阀元件(8)是气动或液压连接件。29.根据权利要求20至28中任一项所述的车辆侧框架,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土或流体塑料。30.根据权利要求20至29中任一项所述的车辆侧框架,其特征在于,该车辆侧框架在该内壁(6)和/或该外壁(7)上具有至少一个平坦化区域(9)。31.一种车辆地板构件预制件,该车辆地板构件预制件在其俯视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了存放开口,该车辆地板构件预制件包括前框架部分(101)、后框
架部分(102)、多个侧框架部分(103)、从该前框架部分(101)延伸的前保险杠部分(104)和从该后框架部分(102)延伸的后保险杠部分(105),其特征在于,该车辆地板构件预制件包括内壁(106)和外壁(107),该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆地板构件预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁(106,107)中的至少一个上布置有阀元件(108)。32.根据权利要求31所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件还包括至少一个框架纵向肋(114),该至少一个框架纵向肋在该前框架部分(101)与该后框架部分(102)之间延伸并且分隔该存放开口。33.根据权利要求31或32所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件还包括至少一个框架横向肋(115),该至少一个框架横向肋基本上垂直于该侧框架部分(103)延伸。34.根据权利要求33所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该框架纵向肋(114)和/或该框架横向肋(115)是相对于该车辆地板构件的大致环形结构单独的构件。35.根据权利要求31至34中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件还包括位于该前保险杠部分(104)的区域和/或该后保险杠部分(105)的区域中的至少一个加强柱(116)。36.根据权利要求35所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该加强柱(116)是相对于该前保险杠部分(104)和/或该后保险杠部分(105)单独的构件。37.根据权利要求31至36中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件具有内壁(106)区域和/或外壁(107)区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。38.根据权利要求31至37中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件具有由不同材料制成的内壁(106)区域和/或外壁(107)区域。39.根据权利要求31至38中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件具有布置在该内壁(106)与该外壁(107)之间的间隙中的至少一个内部袋(110)。40.根据权利要求39所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该内部袋(110)与该阀元件(108)流体连通。41.根据权利要求39或40所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,在该内部袋(110)中存在填充物(111)。42.根据权利要求41所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该填充物(111)是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。43.根据权利要求31至42中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该车辆地板构件预制件的外边缘和/或内边缘用密封件(112)密封,从而形成该车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。44.根据权利要求43所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该密封件(112)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。45.根据权利要求31至44中任一项所述的车辆地板构件预制件,其特征在于,该阀元件(108)是气动或液压连接件。
46.一种用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:a)提供如权利要求31至45中任一项所述的车辆地板构件预制件,b)将该车辆地板构件预制件的未连接的边缘用该密封件(112)密封,以形成该车辆地板构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,c)将受压流体穿过该阀元件(108)引入到该车辆地板构件预制件的内部空间中,以形成变形的车辆地板构件。47.根据权利要求46所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,该方法包括额外步骤:将受压流体穿过该阀元件(108)引入到该内部袋(110)中。48.根据权利要求46或47中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,在将该车辆地板构件预制件的至少一部分引入到压力板(113)之间而使得这些压力板(113)与该车辆地板构件预制件的壁(106,107)接触以在该车辆地板构件预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域(109)之后,执行步骤c)。49.根据权利要求48所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,在步骤c)期间,在该车辆地板构件预制件的方向上对这些压力板(113)施加力。50.根据权利要求46至49中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,通过将受压流体源连接到该阀元件(108)来执行步骤c)。51.根据权利要求46至50中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。52.根据权利要求46至51中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。53.根据权利要求46至52中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,步骤c)是在室温或升高的温度下执行的。54.根据权利要求46至53中任一项所述的用于制造车辆地板构件的方法,其特征在于,引入到该车辆地板构件预制件中的流体的压力为至少2巴。55.一种车辆地板构件,该车辆地板构件在其俯视图中具有大致环形结构,该大致环形结构限定了存放开口,该车辆地板构件包括前框架部分(101)、后框架部分(102)、多个侧框架部分(103)、从该前框架部分(101)延伸的前保险杠部分(104)和从该后框架部分(102)延伸的后保险杠部分(105),其特征在于,该车辆地板构件通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件(112)彼此连接的内壁(106)和外壁(107)形成,其中,在这些壁(106,107)中的至少一个上布置有阀元件(108)。56.根据权利要求55所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件还包括至少一个框架纵向肋(114),该至少一个框架纵向肋在该前框架部分(101)与该后框架部分(102)之间延伸并且分隔该存放开口,其中优选地,受压流体使该框架纵向肋(114)变形。57.根据权利要求55或56所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件还包括基本上垂直于该侧框架部分(103)延伸的至少一个框架横向肋(115),其中优选地,受压流体使该框架横向肋(115)变形。58.根据权利要求57所述的车辆地板构件,其特征在于,该框架纵向肋(114)和/或该框架横向肋(115)是相对于该车辆地板构件的大致环形结构单独的构件并与其连接。59.根据权利要求55至58中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件
还包括位于该前保险杠部分(104)的区域中和/或该后保险杠部分(105)的区域中的至少一个加强柱(116),其中优选地,受压流体使该加强柱(116)变形。60.根据权利要求59所述的车辆地板构件,其特征在于,该加强柱(116)是相对于该前保险杠部分(104)和/或该后保险杠部分(105)单独的构件并与其连接。61.根据权利要求55至60中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件具有内壁(106)区域和/或外壁(107)区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。62.根据权利要求55至61中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件具有由不同材料制成的内壁(106)区域和/或外壁(107)区域。63.根据权利要求55至62中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该车辆地板构件具有布置在该内壁(106)与该外壁(107)之间的空间中的至少一个内部袋(110)。64.根据权利要求63所述的车辆地板构件,其特征在于,该内部袋(110)与该阀元件(108)流体连通,并且引入到该内部袋(110)的内部中的受压流体使该内部袋变形。65.根据权利要求63或64所述的车辆地板构件,其特征在于,在该内部袋(110)中存在填充物(111)。66.根据权利要求65所述的车辆地板构件,其特征在于,该填充物(111)是单组分、双组分或三组分泡沫或非牛顿流体。67.根据权利要求55至66中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该密封件(112)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。68.根据权利要求55至67中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该阀元件(108)是气动或液压连接件。69.根据权利要求55至68中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。70.根据权利要求55至69中任一项所述的车辆地板构件,其特征在于,车辆地板构件在该内壁(106)和/或该外壁(107)上具有至少一个平坦化区域(109)。71.一种车辆地板系统,其特征在于,该车辆地板系统包括至少两个如权利要求55至70中任一项所述的车辆地板构件,其中,该至少两个车辆地板构件彼此上下堆叠地布置。72.根据权利要求71所述的车辆地板系统,其特征在于,该车辆地板系统具有至少一个侧板(117),该至少一个侧板与各个车辆地板构件的对应边缘连接并且确保这些车辆地板构件相对于彼此保持限定的距离。73.根据权利要求72所述的车辆地板系统,其特征在于,该侧板(117)位于该侧框架部分(103)、该前保险杠部分(104)和/或该后保险杠部分(105)的区域中。74.根据权利要求72或73所述的车辆地板系统,其特征在于,该侧板(117)是通过引入到该侧板的内部中的受压流体而变形的构件。75.一种车辆框架纵向构件预制件,该车辆框架纵向构件预制件在其侧视图中具有纵向结构,该纵向结构包括朝向该车辆框架的前部定向的前部部分(201)和布置在该车辆框架的中央部分中的中央部分(202),其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件包括内壁(206)和外壁(207),该内壁和该外壁由金属板制成、相对于彼此布置、同时提供了间隙,该间隙形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、空的内部空间,其中,在这些壁(206,207)中的至少一个上布置有阀元件(208)。
76.根据权利要求75所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件还包括朝向该车辆框架的后部定向的后部部分(203)。77.根据权利要求75或76所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该中央部分(202)相对于该前部部分(201)朝向该车辆框架的底部偏移。78.根据权利要求75至77中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该前部部分(201)和/或该后部部分(203)包括端部环形结构(204)。79.根据权利要求75至78中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该前部部分(201)与该中央部分(202)之间的过渡区域包括过渡环形结构(205)。80.根据权利要求75至79中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该中央部分(202)包括中央环形结构(209)。81.根据权利要求80所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该中央部分(202)包括延伸穿过由该中央环形结构(209)限定的开口的至少一个加强肋(210)。82.根据权利要求75至81中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件具有内壁(206)区域和/或外壁(207)区域,这些外壁区域具有该金属板的增加的厚度。83.根据权利要求75至82中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件具有由不同材料制成的内壁(206)区域和/或外壁(207)区域。84.根据权利要求75至81中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该车辆框架纵向构件预制件的外边缘和/或内边缘用该密封件(212)密封,从而形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间。85.根据权利要求84所述的车辆框架纵向构件预制件,其特征在于,该密封件(212)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。86.一种用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:a)提供如权利要求75至85中任一项所述的车辆框架纵向构件预制件,b)将该车辆框架纵向构件预制件的未连接的边缘用该密封件(212)密封,以形成该车辆框架纵向构件预制件的封闭的、气密性的、空的内部空间,c)将受压流体穿过该阀元件(208)引入到该车辆框架纵向构件预制件的内部空间中,以形成变形的车辆框架纵向构件。87.根据权利要求86所述的用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,在将该车辆框架纵向构件预制件的至少一部分引入到压力板(213)之间而使得这些压力板(213)与该车辆框架纵向构件预制件的壁(206,207)接触以在该车辆框架纵向构件预制件的一部分上引入至少一个平坦化区域(211)之后,执行步骤c)。88.根据权利要求87所述的用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,在步骤c)期间,在该车辆框架纵向构件预制件的方向上对这些压力板(213)施加力。89.根据权利要求86至88中任一项所述的用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,步骤b)是通过熔焊、压力焊、胶粘或压接来实现的。90.根据权利要求86至89任一项所述的用于制造车辆框架纵向构件的方法,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。91.一种车辆框架纵向构件,该车辆框架纵向构件在其侧视图中具有纵向结构,该纵向
结构包括朝向该车辆框架的前部定向的前部部分(201)和布置在该车辆框架的中央部分中的中央部分(202),其特征在于,该车辆框架纵向构件通过引入到其气密性的、空的空间中的受压流体而变形,该空间由通过对应的密封件(212)彼此连接的内壁(206)和外壁(207)形成,其中,在这些壁(206,207)中的至少一个上布置有阀元件(208)。92.根据权利要求91所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该车辆框架纵向构件还包括朝向该车辆框架的后部定向的后部部分(203)。93.根据权利要求91或92所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该中央部分(202)相对于该前部部分(201)朝向该车辆框架的底部偏移。94.根据权利要求91至93中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该前部部分(201)和/或该后部部分(203)包括端部环形结构(204)。95.根据权利要求91至94中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该前部部分(201)与该中央部分(202)之间的过渡区域包括过渡环形结构(205)。96.根据权利要求91至95中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该中央部分(202)包括中央环形结构(209)。97.根据权利要求96所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该中央部分(202)包括延伸穿过由该中央环形结构(209)限定的开口的至少一个加强肋(210)。98.根据权利要求91至97中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该车辆框架纵向构件具有内壁(206)区域和/或外壁(207)区域,这些区域具有该金属板的增加的厚度。99.根据权利要求91至98中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该车辆框架纵向构件具有由不同材料制成的内壁(206)区域和/或外壁(207)区域。100.根据权利要求91至99中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该密封件(212)是熔焊件、压力焊件、粘合剂层、或搭接接头。101.根据权利要求91至100中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该流体是空气、水、油、流体混凝土、流体塑料或可流动的天然材料。102.根据权利要求91至101中任一项所述的车辆框架纵向构件,其特征在于,该车辆框架纵向构件在该内壁(206)和/或该外壁(207)上具有至少一个平坦化区域(211)。103.一种车身框架,该车身框架包括相连接的组成构件,其特征在于,这些组成构件是至少一个如权利要求20至30中任一项所述的侧框架、至少一个如权利要求55至70中任一项所述的地板构件、和至少一个如权利要求91至102中任一项所述的框架纵向构件。

技术总结
本发明的目的是一种车辆侧框架预制件、一种由车辆侧框架预制件来制造车辆侧框架的方法、以及用该方法制造的车辆侧框架。本发明的目的还有一种车辆地板构件预制件、一种由车辆地板构件预制件来制造车辆地板构件的方法和用该方法制造的车辆地板构件、以及包括这种车辆地板构件的车辆地板系统。本发明的目的还有一种车辆框架纵向构件预制件、一种由车辆框架纵向构件预制件来制造车辆框架纵向构件的方法、以及用该方法制造的车辆框架纵向构件。本发明的目的还有一种由至少一个车辆侧框架、至少一个车辆地板构件和至少一个车辆框架纵向构件形成的车身框架。本发明的这些目的是以通过使用受压流体来引起变形的技术制造的,该受压流体穿过布置在至少一个预制件壁上的阀元件被引入到预制件的气密性的、空的空间中,该气密性的、空的空间由通过对应的密封件彼此连接的内壁和外壁形成。接的内壁和外壁形成。接的内壁和外壁形成。


技术研发人员:奥斯卡
受保护的技术使用者:齐塔过程设计有限责任公司
技术研发日:2021.10.01
技术公布日:2023/8/8
版权声明

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