专利名称：具有旋转焊接部件支架的汽车车身结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种系统和方法，用于为将例如车门铰链这类汽车部件安装到管制结 构构件提供硬点。
背景技术：
汽车设计者不断地探寻改善燃料经济性的途径。由于汽车重量和燃料经济性之间存在 着牢不可破的联系，减轻汽车重量就成为汽车工程师的持续不变的目标。追求减轻重量会 导致在汽车车身和其他结构构件中增加液压成形构件的使用。通常，液压成形构件具有低 重量却能提供高强度。能形成低重量，部分是由于标准厚度的液压成形部件壁可以相对较 轻。不幸地，这就使得用于使螺紋紧固件适用于液压成形部件的特定方法成为必要。例如， 我们知道，焊接螺母必须从其所置入的部件的表面的两侧安装。这就使得在液压成形部件 内设置附加的孔成为必要，而这可能会导致液压成形部件强度降低的不期望的后果。我们 还知道，为了局部加固液压成形部件，焊接附加板到液压成形部件和其他管制部件，从而 为紧固件提供卓越的紧東。然而，焊接这样的部件的额外负担增加了汽车的成本和复杂性。希望提供一种能对例如液压成形部件这类管制部件使用螺紋紧固件的结构，而不 需要另外焊接，也不需要在例如焊接螺母这类紧固件插入的部件的两侧穿孔 (piercing hole )。发明内容根据本发明的一方面， 一种汽车车身结构包括管制承载结构和部件支架，该部件支架 包括具有环形轴向延伸的旋转焊接起始构件(spinwelding initiator)的底盘。该部件支架与管制承载结构之间形成旋转焊接点。为了能将紧固件安装到支架中，该支架优选地 包括至少一个附加到底盘的紧固件。该紧固件可以是常规管状螺紋螺母或者螺紋螺柱，所 述螺母、螺柱与底盘集成或者焊接到底盘。在一个优选实施例中，底盘和管状螺母挤压成 形，优选地从例如钢这类含铁材料挤压成形。在一个优选实施例中，部件支架包括一个以上集成的紧固件，在旋转焊接后，该紧固 件延伸穿过公共孔进入管制承载结构的内部。在另一个优选实施例中，当承载结构和部件支架之间的旋转焊接点完成时，结合一个 以上紧固件的部件支架转动转位(rotationally index)到预定位置。旋转焊接部件支架可用于通过螺紋紧固件将部件安装到汽车。部件包括例如车门铰链这类零件。根据本发明的另一方面，在管制承载结构与部件支架旋转焊接之前，在管制承载结构 与部件支架的焊接位置上对管制承载结构进行局部加固。采用本发明的方法和结构的优点在于，不需要额外的手工焊接，部件支架就可安装到 汽车的承载结构上，与已知方法和结构相比，且具有附加的结构强度。采用本发明的方法和结构的另一优点在于，作为旋转焊接步骤的一部分，通过转动地 转位具有多个集成的紧固件的底盘来提供定向紧固。采用本发明的方法和结构的另一优点在于,无需削弱基底管制结构的强度提供部件安 装板，所述板应用于基底管制结构。本发明的其他特征和优点，将会对本说明书的读者变得显而易见。
图1是根据本发明的一方面的底盘的较低部分的立体图。 图2是根据本发明的一方面的图1中的底盘的顶部的立体图。 图3是沿图2的3-3线剖切的图1和图2中的底盘的剖视图。图4是根据本发明的一方面的具有旋转焊接部件支架的管制承载结构的剖视图。图4 同样显示了根据本发明的安装有部件支架的机构。图5显示了具有结合了根据本发明的转动转位，旋转焊接部件支架的液压成形D 柱的货车车身。
具体实施方式
如图l所示，部件支架16包括底盘20,底盘具有两个附加到其上的常规管状的、内 螺紋螺母或可具有螺紋(threadable)的螺母24。在图3所示的实施例中，可选地包括 可以焊接，也可以拧到底盘20内的螺柱28。螺柱28插入一个螺母24内的部分可以是具 有螺紋的或者自攻螺紋的(self-tapping)。如图2所示，底盘20的上表面是平滑的， 为汽车部件提供了理想的安装定位。在优选实施例中，螺母24与底盘20集成地挤压成形。图3显示了旋转焊接起始构件22,其构成为环形轴向延伸环，用来在部件支架16和该部件支架16所安装的表面之间形成最终的焊接。用于旋转焊接部件支架16的方法在图4中示出。旋转驱动器50使支架16旋转，并 向底盘20施加轴向压力。旋转焊接起始构件22和管制承载结构12的上表面12a之间的 摩擦使得起始构件22和上表面12a之间形成焊接点26。轴向编码器(shaft encoder) 54对旋转驱动器50所做的旋转计数，以在旋转焊接点26或焊接26完成时使得精确的转 动转位到预定的"时钟"位置。这样允许通过推动紧固件进入管状螺母24使部件精确地 紧固。本领域技术人员根据上述揭示能意识到任何合理数量的常规管状紧固件24可用于本 发明。必须的是，在承载结构12内的孔30要有足够的尺寸允许管状螺紋螺母24和任何 其他从底盘20向下突出的紧固件有旋转间隙。图5显示了具有液压成形D柱箍14或承载结构14的货车车身32，根据本发明的一 方面，两个部件支架16安装到液压成形D柱箍14。柠到部件支架16中的螺栓44连接铰 链40(显示了一个)。图5还显示加固件36，在部件支架16旋转焊接到加固件36之前， 加固件36通过压焊或者其他本领域技术人员熟知的紧固技术提供给承载结构14。如前所 述，底盘20和常规管状螺紋螺母24可以通过挤压成形方法经济地、精确地形成。虽然这里描述了本发明的特定的实施例，本领域技术人员还可以想到各种变体和 替换实施例。因此，本发明的保护范围仅由权利要求限定。
权利要求
1.一种汽车车身结构，其特征在于，包括管制承载结构；部件支架，所述部件支架包括具有环形轴向延伸的旋转焊接起始构件的底盘；所述管制承载结构和所述部件支架之间的旋转焊接点。
2. 如权利要求l所述的汽车车身结构, 述底盘上的紧固件。
3. 如权利要求2所述的汽车车身结构, 成的常规管状螺紋螺母。
4. 如权利要求2所述的汽车车身结构, 成的螺紋螺柱。
5. 如权利要求2所述的汽车车身结构， 盘上的螺紋螺柱。
6. 如权利要求3所述的汽车车身结构, 一体挤压成形。
7. 如权利要求l所述的汽车车身结构， 述底盘上的多个紧固件。
8. 如权利要求l所述的汽车车身结构, 盘集成地挤压成形的多个常规管状紧固件。其特征在于，所述部件支架还包括附加到所 其特征在于，所述紧固件包括与所述底盘集 其特征在于，所述紧固件包括与所述底盘集 其特征在于，所述紧固件包括焊接到所述底 其特征在于，所述管状螺母和所述底盘作为 其特征在于，所述部件支架还包括附加到所 其特征在于，所述部件支架还包括与所述底
9. 如权利要求l所述的汽车车身结构，其特征在于，所述部件支架还包括附加到所 述底盘上的多个紧固件,所述常规管状紧固件延伸穿过公共孔进入所述管制承载结构的内 部。
10. 如权利要求9所述的汽车车身结构，其特征在于，所述多个紧固件包括至少一个 与所述底盘集成地成形的常规管状螺紋螺母,所述常规管状紧固件延伸穿过公共孔进入所 述管制承载结构的内部。
11. 如权利要求l所述的汽车车身结构，其特征在于，所述管制承载结构包括液压成 形构件。
12. —种将部件安装到汽车车身结构的方法，其特征在于，包括 形成管制承载结构；将结合至少第一紧固件的部件支架旋转焊接到所述管制承载结构；以及 用至少第二紧固件将部件零件安装到所述部件支架。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一紧固件包括螺紋紧固件。
14. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二紧固件包括螺紋紧固件。
15. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一紧固件包括与所述部件支架 集成的螺紋螺母，所述第二紧固件包括螺紋螺栓。
16. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一紧固件包括与所述部件支架 集成的螺紋螺母，所述第二紧固件包括自攻螺钉。
17. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在所述管制承载结构与所述部 件支架旋转焊接之前,在所述管制承载结构与所述部件支架的焊接位置上对所述管制承载 结构进行局部加固。
18. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述部件支架包括具有集成的挤压成 形的旋转焊接起始构件和多个挤压成形的定向紧固件的底盘,所述紧固件延伸穿过公共孔 进入所述管制承载结构的内部。
19. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述部件零件包括车门铰链。
全文摘要
本发明涉及具有旋转焊接部件支架的汽车车身结构。提供一种汽车车身结构，其包括管制承载结构和部件支架，该部件支架包括具有环形轴向延伸的旋转焊接起始构件的底盘。所述部件支架旋转焊接到所述管制承载结构，以对使用螺纹紧固件安装例如车门铰链这类汽车部件提供增强的定位效果。
文档编号B62D25/12GK101219679SQ200710307399
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年1月8日
发明者德拉甘·斯托伊科维奇, 拉里·杜普伊斯, 詹姆士·罗伊 申请人:福特环球技术公司