专利名称：带有液压成形车颈的机动车辆主体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通常为管状的、液压成形的车颈(cowl)结构，其与车辆的主体成为一个整体。车颈在挡风玻璃的基座或车辆后窗的基座上侧向横过主体延伸。
背景技术：
如图6所示，车辆的车颈结构典型地由两块组成。根据这一现有的结构，内车颈100被冲压，然后焊接至位于车辆车颈侧部之间。然后，车颈顶部外板102通常通过点焊添加到车颈内。这一过程需要相伴随的多个复杂、高成本的操作，因为在将车颈顶部内板100焊接到主体上作为一个整体，以及此后将车颈顶部外板102焊接到装配后的主体结构上时，必须要采用单独的焊接设备。本发明的液压成形车颈省去了对单独的顶板的焊接与密封，能降低需要与车颈在车颈侧部结合的部件的复杂度和平衡车辆前端结构的平衡，同时具有增强的扭转刚度和主体完整性。
发明内容
一种机动车辆的主体，包括通常为管状的、液压成形的车颈，车颈具有至少一个含有多个一体的安装凸缘的端部。一个车颈车颈侧部件和一个管状的、纵向延伸的发动机室室结构部件直接地焊接在车颈凸缘上。有利地，车颈的一体安装凸缘与车颈的平衡一起形成在液压成形模具内车颈。车颈的安装凸缘垂直地分开，允许凸缘被焊接至纵向延伸的发动机室室结构部件的顶部和底部表面。
根据本发明的另外一个方面，所发明的车颈进一步具有一个一体的双倍厚度凸缘，其用于将主体的A柱连接到车颈上。一个较长的、双倍厚度凸缘横过所述主体侧向延伸，并支撑车辆的挡风玻璃。可选地，在车颈的下部横过所述主体侧向延伸的一体的双倍厚度凸缘车颈可以固定在主体的前围板(dash panel)上。
根据本发明的又一个方面，车颈可以是由预制管液压成形而成，预制管具有两个圆锥台(frustro-conical)端部，它们可通过一个圆柱状的中间部分结合，也可以在各圆锥台部分的最小直径上结合。可选地，车颈可以由包括单个圆锥台的预制管液压成形而成。在任何情况下，预制件可以有利地由金属或非金属材料形成，包括具有不同测量厚度的材料。
在成形时，根据本发明的用于机动车辆的液压成形车颈结构包括液压成形的管状部件，所述管状部件具有一个中间部分和多个通常大于中间部分的端部。多个横向的安装凸缘也优选地由液压成形模具从各端部整体地形成，以便凸缘适合于将车颈结构结合到发动机室的多个结构部件。如上所述，根据本发明的车颈优选地包括A柱挡风玻璃和前围板安装凸缘。
根据本发明的另外一个方面，一种用于装配机动车辆主体的方法包括步骤从具有非恒定直径的圆柱状预制件液压成形具有一体的、垂直地分开的安装凸缘的车颈；以及液压成形至少一个发动机室结构部件。最后，所述方法包括将车颈的一体安装凸缘直接地焊接至结构部件和车辆的A柱。附加的步骤包括将前围板焊接至车颈上，以及安装挡风玻璃至装配后的A柱和车颈上。
由于消除了焊接设备和场地以及其它辅助操作，如密封和安装车颈顶部，本发明的一个优点在于，车身的制造可以具有增强的结构完整性，但是成本更低。
本发明的另一个优点在于，从本发明的车颈制造的主体被预期显示增加的抗不利噪音振动和刺耳声音的能力，尤其是对于公知的“车颈抖动”现象。
通过阅读本申请的说明书后，本发明的其它优点、目的和特点将会变得明显。
附图简述
图1所示为具有根据本发明的液压成形车颈的车身；图2是根据本发明的车颈的透视图；图3是根据本发明用于液压成形车颈的预制件的透视图；图4是根据本发明用于液压成形车颈的预制件的第二种类型的透视图；图5是相据本发明用于液压成形车颈的预制件的第三种类型的透视图；图6是现有技术的冲压成形的车颈和车颈顶部的透视图。
具体实施例方式
如图1所示，主体10具有车颈16，其通过焊接件20连接到车颈侧22和结构部件24上，焊接件20直接地将车颈16安装至车颈侧22和结构部件24上。这一安装通过侧向安装凸缘18a和b实现。凸缘18a是上凸缘，而凸缘18b是下凸缘。凸缘18a和凸缘18b都允许直接地焊接车颈16至车颈侧22和结构部件24上，不需要中间部件。
除了焊接至车颈侧22和结构部件24上，车颈16在A柱安装凸缘26上焊接至A柱28。安装凸缘26为双倍厚度凸缘，其和侧向安装凸缘18一样，在液压成形模具内形成。这样不需要附加的步骤或处理来形成侧向安装和A柱安装凸缘。
车颈16具有挡风玻璃支撑凸缘34，其为双倍厚度凸缘，侧向横过所述主体延伸并支撑挡风玻璃36。因挡风玻璃支撑凸缘34与车颈16为一个整体，所以不需要附加的焊接和密封步骤来安装挡风玻璃支撑凸缘34，而这对许多现有技术的挡风窗安装系统的情况是需要的。
根据本发明的液压成形车颈被安装其中的特定车辆主体的需要，车颈16可以包括前围板安装凸缘38(图2)，其为横过所述主体侧向延伸的双倍厚度凸缘10，并且可以通过焊接、粘接、机械固定或本领域技术人员公知的和本发明示出的其它方法固定在前围板40上。
图2示出了根据本发明的车颈的其余特征。除了图2中清晰所示的凸缘18a和b，以及挡风玻璃支撑凸缘34和前围板凸缘38之外，可以看到车颈16具有一个更小尺寸的中间部分46，更大的端部48和50与中间部分46一体液压成形。发明人确定，在特定的应用场合中，提供一个用于生成液压成形部件16的预制件作为激光焊接坯料是有利的，根据需要，坯料具有不同测量金属厚度、或在装配好的预制件中结合在一起的其它材料，所述预制件被放置在液压成形模具中并采用传统的液压成形方法成形。
图3示出了复合预制件的第一种类型，其中两个圆锥台部分54通过单个圆柱部分56结合在一起。这种结构类型可以用于车颈的结构包括占车颈总长相当部分的恒定横截面的中间部分，其与更大的端部部分组合以容纳下列部件环境控制系统、制动助力器和驾驶控制系统，如踏板、转向柱等。
在特定的情况下，可能希望液压成形车颈具有变化的横截面，其中车颈的中间比端部小，在这种情况下，如前图4所示包含激光焊接坯料的预制件结构可能是最佳的，所述坯料可以具有不同的金属厚度。例如，可以在端部增加金属厚度以容纳结构强度考虑或机械设备要求所施加的更加苛刻的载荷。
图5示出了预制件的第三种类型，其具有连续变化的直径，可以用于所设计的车颈结构极不对称的场合。例如，这可能引起其中环境控制空气处理系统几乎整个安装在车辆的发动机室内的车辆，这就需要更大车颈结构。如果车颈是“干燥”的，或者换言之，车颈不允许雨水在内部流动(而如图1和2所示的车颈则允许)，如图5所示的预制件可以进一步是有用的。
尽管本发明是结合特定的实施例进行描述，但是可以理解，在不偏离由所附权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，本领域的技术人员可进行各种修改、变形和改造。
权利要求
1.一种机动车辆主体，其包括通常管状的、液压成形的车颈，所述车颈具有至少一个具有多个一体的安装凸缘的端部；管状、纵向延伸的发动机室结构部件；一个车颈侧部件；以及多个焊接件，用于将所述车颈凸缘直接连接到所述发动机室结构部件和所述车颈侧部件。
2.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述安装凸缘是垂直分开的。
3.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述车颈进一步包括一体的、双倍厚度的凸缘，其连接到所述主体的A柱上。
4.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述车颈进一步包括一体的、双倍厚度的凸缘，其侧向地横过所述主体延伸，并支撑挡风玻璃。
5.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于其中所述车颈进一步包括一体的、双倍厚度的凸缘，其侧向地横过所述主体延伸，并连接到前围板上。
6.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述车颈从预制管形成，所述预制件管具有两个圆锥台端部，所述圆锥台端部通过圆柱状的中间部分结合。
7.根据权利要求6所述的机动车辆主体，其特征在于所述圆锥台端部具有不同的测量厚度。
8.根据权利要求6所述的机动车辆主体，其特征在于所述圆锥台端部尺寸不相等。
9.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述车颈由单个圆锥台预制管所形成。
10.根据权利要求1所述的机动车辆主体，其特征在于所述车颈由预制管形成，所述预制管包括两个圆锥台部分，所述圆柱台部分在各所述部分的最小直径端上结合。
11.根据权利要求10所述的机动车辆主体，其特征在于所述圆锥台端部具有不同的测量(gauge)厚度。
12.一种用于装配用于机动车辆的主体的方法，包括如下步骤由具有非恒定直径的圆柱形预制件液压成形具有一体、垂直地分开的安装凸缘的车颈；液压成形至少一个发动机室结构部件；和将所述车颈的一体安装凸缘直接地焊接至所述结构部件和A柱。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于进一步包括如下步骤将挡风玻璃安装至所述A柱和一体的、双倍厚度的凸缘，所述凸缘形成于所述车颈内，并侧向地横过所述主体延伸。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于进一步包括如下步骤将前围板安装至一体的、双倍厚度的凸缘，所述凸缘形成到所述车颈内，并侧向地横过所述主体延伸。
15.一种用于机动车辆的液压成形车颈，包括液压成形管状部件，具有中间部分和多个通常大于中间部分的端部部分；多个侧向安装凸缘，其由各所述的端部部分由液压成形模具一体形成，适合于将车颈结构结合至发动机室的多个管状结构部件；多个A柱安装凸缘，其从所述端部部分一体形成，并适于将车颈结构连接至多个A柱。
16.一种根据权利要求15所述的液压或形车颈，其特征在于进一步包括形成作为所述管状部件的拖尾部分的侧向延伸、一体的、双倍厚度的挡风窗支撑凸缘。
17.一种根据权利要求15所述的液压成形车颈，其特征在于进一步包括形成作为所述管状部件的依靠部分的侧向延伸、双倍厚度的前围板焊接凸缘。
18.根据权利要求11所述的机动车辆主体，其特征在于其中所述车颈结构从包括至少两个激光焊接圆锥部分的预制管所形成。
全文摘要
一种机动车辆的主体，包括通常管状的、液压成形的车颈，所述车颈具有一体安装凸缘，所述安装凸缘焊接至发动机室结构部件和车颈侧部件。车颈可以由几个不同的具有对称和非对称几何特征的预制件液压成形而成。
文档编号B62D25/14GK1778615SQ20051012831
公开日2006年5月31日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年11月23日
发明者马杜·德梅, 詹姆斯·韦恩·洛, 吉姆·玛丽杰, 拉里·J·迪普伊 申请人:福特环球技术公司