用于液压成型汽车门框架的锁扣加强件的制作方法

专利名称：用于液压成型汽车门框架的锁扣加强件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种机动车辆的侧门组件特别是涉及一种可以兼 容使用于液压成型管状门框架部件的锁扣加强件。
背景技术：
与传统的点焊、冲压、开口截面型框架部件相比，通过液压成型的闭 合截面型管状部件成型汽车框架，提供了一种增强了顶部强度和侧撞抗性 的车体结构。然而，开口截面型框架部件没有阻碍在框架部件内部需要的 地方使用结构加强件以承载特殊负载。由于从内部进入管状框架部件受到 了限制，闭合截面型液压成型管状框架部件在附加需要放置在框架部件内 部的加强件时会产生困难。尽管在管状框架部件中成型开口呈现了一种可 以进入管状框架部件的内部以放置加强件的解决方法，但是这种开口的构 成会使液压成型框架部件的刚度退化。
锁扣加强件的放置是使用液压成型管状部件作为车辆框架的B柱所产 生的挑战之一。B柱承载锁扣，其与车门所承载的锁体机构相啮合以将车 门固定于靠近车辆框架的关闭位置。锁体与锁扣设计为一起工作以将门抵 靠于B柱固定，并防止在碰撞事故中门不经意地打开，而且也设计用于控 制异音。从装配的立场出发，锁扣与锁体系统也将提供为组装和完装而设 定车门位置调整的能力。由于锁扣在车门开口处设置并调整，将锁扣连接 到车门开口板或车体侧板将无法提供足够的强度以承受侧向撞击或拉拔 试验时所需的负载。需要加强件以使锁扣和锁扣加强件夹住薄片金属车体 板，并将负载分散到更广的区域。 一种典型的锁扣加强件为与B柱内侧连 接的可变形板。挑战在于将锁扣加强件放置于闭合截面型液压成型管状B 柱。
20Q0年10月10日授权给Hari Kosar啦等人的美国第6，126，410号专利显 示了锁扣在开口截面型冲压B柱内的安装。类似地，2004年3月4日公开的 Gary Tucker发明的公开号为2004/0042869的美国专利申请中揭示了放置 在开口截面型车辆框架部件内的锁扣加强件部件的使用。此外，2004年6 月24日公开的Steven Strable等人发明的公开号为2004/0119300的美国专利 申请中也揭示了 一种焊接在开口截面型车辆框架部件内部的锁扣加强件。 2006年12月7日公开的Xiaoming Chen等人发明的公开号为2006/0273630的
美国专利申请中显示了液压成型B柱结构；然而，该专利申请公开文件中 未揭示锁扣加强件的安装。
1984年2月21日授权给Louis Garvey等人的美国第4,432,575号专利描 述了锁扣加强件在闭合截面型框架部件中的放置，其中固定板焊接在车辆 门锁立柱的内壁上。尽管Garvey的锁扣配置为与闭合截面型立柱连接在一 起，但是立柱是冲压、焊接截面成型而非液压成型的。因此，锁扣加强件 必须在立柱成型为闭合截面型之前被焊接在适当位置,否则需要进入立柱 内部以在立柱内部放置锁扣加强件。类似的锁扣组件在2004年11月9日授 权给MasahideTakada的美国第6，814，401号专利中有所教导，其中加强件放 置于需要进入其内部以固定锁扣加强件的闭合截面型立柱内部。
因此，需要提供一种锁扣加强板和将锁扣加强板安装入闭合截面型液 压成型管状框架部件、例如汽车框架B柱的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可以被从闭合截面型管状框架部件的外 部侧面安装到内部中的锁扣加强板，以克服前述的现有技术的缺点。
本发明的另一目的在于提供一种将锁扣加强板安装到闭合截面型液 压成型汽车框架部件的内部侧面上的方法。
本发明的优势在于锁扣加强板可以穿过成型在液压成型框架部件中 的槽进行安装。
本发明的特征在于锁扣加强板成型为从框架部件的外部穿过成型在
液压成型框架部件中的擅进行安装。
本发明的另一特征在于锁扣加强板成型有扩大的安装片以与液压成 型管状部件的外侧表面相啮合，以避免锁扣加强件落到管状部件的内部。
本发明的另一优势在于锁扣加强板可以焊接在液压成型管状部件上。
本发明的另一特征在于锁扣加强板包含从液压成型管状部件里面延 伸并穿过管状部件中的开口的焊接片，以便将该焊接片焊接到管状部件的 外部。
本发明的另一目的在于提供了一种将锁扣加强板安装到闭合截面型 液压成型管状框架部件的内部的方法，其包括以下步骤穿过成型在管状 框架部件中的槽插入具有扩大的安装片的可变形锁扣加强板，使用扩大的 片以避免锁扣加强板完全进入管状框架部件的内部，将焊接片放置在成型 于管状框架部件中的开口处，并将安装片与焊接片焊接到管状框架部件的 外部表面上。
本发明的另一特征在于可以使用与锁扣加强板的螺栓孔相啮合的芯 棒定位锁扣加强板以将焊接片焊接在管状框架部件的外部表面上。
本发明的另一优势在于可以在液压成型管状汽车框架结构中使用模 拟传统可变形锁扣加强板已知性能的可变形锁扣加强板。
本发明的另一优势在于锁扣可以按照当前汽车生产中已建立的同样 的传统方式安装在锁扣加强板上。
本发明进一步的目的在于提供一种结构耐用、制造便宜、无需保养、
易于装配及使用简单高效的锁扣加强板，用于安装入闭合截面型液压成型 管状汽车框架部件中。
依照本发明，提供了一种锁扣加强板，配置用于安装入闭合截面型液 压成型管状汽车框架部件的内部，以实现上述及其它目的、特征与优势。 所述锁扣加强板在其一端成型有扩大的安装片，与其相对的一端成型有焊 接片。穿过成型在管状框架部件壁中的槽插入锁扣加强件板，扩大安装片 抵靠在所述槽上防止锁扣加强板穿过该槽滑落，穿过用以接收焊接片的特
殊成型的开口插入焊接片，然后可以将焊接片焊接到管状框架部件的外部 表面，所述外部表面与抵靠于槽固定的扩大安装片结合，将锁扣加强板固 定在合适位置以便于锁扣的最终装配。然后将锁扣与加强板螺栓连接，并 按传统方式进行位置调整。


结合附图参看对本发明的详细说明，本发明的优点将变得显而易见， 其中
附图l是汽车车体结构部分透视图，以描述前、后门开口之间的B柱。
附图2是B柱框架部件的透视图，该B柱框架部件形成附图1所示的汽 车车体结构的结构支撑。
附图3是与附图2相类似的B柱的透视图，但其具有脱离的部分以显示 锁扣加强板。
附图4是与附图3所示的圆4相对应的B柱部分的放大透视图。
附图5是从B柱外部侧面观察的锁扣加强板的放大透视图。
附图6是与附图5相类似的锁扣加强板的放大透视图，但本图是从B柱 内部侧面看的。
附图7A是B柱一部分的示意图，其中已放置锁扣加强板以开始组装。
附图7B是类似于附图7A的示意图，但其中锁扣加强板穿过安装槽进 入B柱的内部。
附图7C是类似于附图7B的示意图，但其中锁扣加强板放置用于焊接 步骤，用箭头示意性表示芯棒将锁扣加强板固定到焊接位置。
附图7D是类似于附图7C的示意图，但其中锁扣加强板被完全组装并 被焊接在B柱框架部件上。
具体实施例方式
参考附图1-3，结合本发明的原理，可以最好地看到汽车车体结构B 柱处的一部分，其处在汽车的前、后门开口之间。前门开口 12与后门开 口 13之间的汽车车体结构10包含由在下框架部件或下边梁17和上框架 部件或上边梁18之间延伸的B柱20支撑的车门开口面板15。 B柱20由 管状部件通过液压成型工艺成型，通过该工艺标准管材部件被放置在与所 要成型的特殊部件形状对应的模板中。然后将液体注入管材内部并对液体 加压直至管材扩大到配置的模板设定的设想形状。此时扩大且再定形的管 材具有本质上不同的形状。在液压成型工艺中模板生成切割块和其它进入 开口，以便为点焊电极的通道和/或配线检査孔19提供开口。
本领域技术人员可知，B柱20承载锁扣，其与车门锁体装置(图中 未示)相啮合以将车门(图中未示)固定于抵靠车门开口面板15的闭合 位置。锁扣需要安装在承载于B柱20的内部侧面的锁扣加强件30里，以 将车门闭锁与固定所产生的负载分散在B柱20的令人满意的区域上。
最好参见附图4-6 锁扣加强板30成型有具有一对垂直间隔开的安装 孔34的中央部32。在加强板30的一端，扩大的安装片35成型为锁扣加 强件30的终端，而较小的焊接片36形成与之相对的另一终端。中央部32 通过可变形条带38与安装片35和焊接片36相连接，这样通过条带38的 变形，中央部32可以垂直或水平移动。锁扣(图中未示)通过螺栓(图 中未示)安装在中央部32，螺栓穿过B柱20上的过大孔22，以便使连接 锁扣和锁扣加强板30的螺栓能通过和移动。
B柱20也成型有位于过大孔22的下方的安装槽25和位于过大孔22 的上方的啮合开口27以便接收焊接片36，下文将对其更详细地描述。槽 25的尺寸足够使锁扣加强板30的中央部32通过其由与车门(图中未示) 关联的锁体机构(图中未示)的设计明确决定，因此锁扣加强板30可穿 过安装槽25滑动。然而，扩大的安装片35的大小被设计成防止整个锁扣 加强板30穿过安装槽25。因此，锁扣加强板不能落入B柱20的内部。 啮合开口 27的尺寸足够用以接收焊接片36。
最好參见附图7A-7D，皿将锁ifliDiSMJa丛B柱20的外部穿过 安装槽25并将焊接片36引导至啮合开口 36的步骤，即可完成锁扣加强 板30的安装。扩大的安装片35防止锁扣加强板30穿过安装槽25并遗失 在B柱20中间。如图7A-7C中所反映，穿过安装槽25插入锁扣加强板 30直至焊接片36被啮合开口 27接收的流程可以通过反转B柱来加强， 以使重力帮助将焊接片36移动至啮合开口 27中的位置。锁扣加强板30 可以通过工具、例如图7C中箭头表现出的芯棒被固定在位置中，直至焊 接片36被焊接、例如通过熔化极惰性气体保护焊方式(MIG welding)， 至B柱20的外部表面。焊接片36与B柱的焊接将锁扣加强板30固定在 合适的位置中。
本领域的技术人员可以认识到，如附图7D所示，可以用传统方式通 过螺栓穿过过大孔22并与中央部32中的安装孔34相啮合，将锁扣40安 装至锁扣加强板30。然后，可以通过如可变形条带38和由过大孔22所施 加的限制所允许的水平和/或垂直移动中央部32以完成锁扣的位置调整。 一旦定位合逸便可系紧螺栓以夹持锁扣40和B柱20壁另一侧的锁扣加 强板30以固定锁扣40用于操作。
应当了解，本领域的技术人员通过阅读本发明公开的原理与范围，可 以想到并作出对上文已经描述说明的细节、材料、步骤和部件排列的改变。 上文的描述说明了本发明的优选实施例；然而，基于上述描述的概念可在 其他实施例中得到应用而不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种汽车车体结构，包括管状框架部件，其具有内部表面和外部表面，并成型有过大孔对、安装槽、和啮合开口；及安装在框架部件内部表面的锁扣加强板，并包含成型有垂直间隔开且可与框架部件上的过大孔排成一行的安装孔对的中央部；在所述锁扣加强板的一个端部处，通过至少一个第一条带与中央部连接的扩大的安装片，所述安装片可与安装槽啮合；及在所述锁扣加强板的相对端部处，通过至少一个第二条带与中央部连接的焊接片，所述焊接片被接收于啮合开口中。
2. 根据权利要求l所述的汽车车体结构，其特征在于所述中央部的 尺寸可穿过安装槽，安装片具有一定的尺寸大小以防止安装片穿过安装 槽。
3. 根据权利要求2所述的汽车车体结构，其特征在于所述焊接片延 伸穿过啮合开口从而允许将其焊接至框架部件的外部表面。
4. 根据权利要求3所述的汽车车体结构，其特征在于所述至少一个 第一条带包含一对可变形条带，其将安装片和中央部互相连接，所述至少 一个第二条带包含一对可变形条带，其将焊接片和中央部互相连接。
5. 根据权利要求4所述的汽车车体结构，其特征在于所述中央部可 通过所述可变形条带的变形相对于安装片和焊接片移动，以允许安装孔相 对于框架部件中的过大孔可调节定位。
6. 根据权利要求5所述的汽车车体结构，其特征在于所述管状框架 部件通过液压成型法成型。
7. 根据权利要求5所述的汽车车体结构，其特征在于所述安装槽成 型于框架部件中在过大孔下方，所述啮合开口成型在过大孔上方。
8. 根据权利要求5逝述的汽车车体结抅，其特tE在于:所述管状框架 部件为汽车的B柱。
9. 一种将锁扣加强板安装入管状汽车框架部件的方法，所述管状汽 车框架部件具有一对成型于其中的过大 L，其从框架部件的外部表面通至内部表面，包括以下步骤将锁扣加强板的焊接片和中央部穿过成型在框架部件中的安装槽；将焊接片从框架部件的内部表面穿过啮合开口插入至框架部件的外 部表面；将锁扣加强板的扩大安装片放置在安装槽处的外部表面上以限制锁 扣加强板移动穿过安装槽；及将焊接片焊接至框架部件的外部表面。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述扩大安装片成型 有一定的尺寸大小以防止安装片穿过安装槽。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述锁扣加强板成型有可变形 条带，其分别将安装片和焊接片与中央部相互连接，所述方法进一步包括 以下步骤通过使可变形条带变形以允许中央部相对于过大孔移动，使成型在中 央部中的安装孔对过大孔定向。
12. 根据权利要求ll所述的方法，其特征在于所述定向步骤在焊接 步骤后完成。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于通过熔化极惰性气体 保护悍接方式将焊接片焊接至框架部件的外部表面完成所述焊接步骤。
14. 根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在将焊接片和中央部穿过焊接槽的步骤之前，将框架部件定向为安装槽位于啮合开口的上方的步骤。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于在焊接步骤之前，用工具穿过过大孔与中央部的安装孔啮合以将锁扣加强板位置固定。
全文摘要
一种锁扣加强板配置用来安装入闭合截面型液压成型管状汽车框架部件内部。锁扣加强板在一个端部成型有扩大的安装片，其相对端部成型有焊接片。穿过成型在管状框架部件壁中的槽插入锁扣加强板，扩大的安装片抵靠该槽以防止锁扣加强板穿过该槽滑落，穿过特殊成型的开口插入焊接片以接收焊接片。然后，焊接片可被焊接至管状框架部件的外部表面，所述外部表面与抵靠于槽固定的扩大安装片结合，将锁扣加强板固定在合适位置以便于锁扣的最终装配。然后可以将锁扣与加强板栓在一起并以传统方式进行位置调整。
文档编号B62D25/04GK101337560SQ20081010805
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月4日 优先权日2007年7月6日
发明者戴维·安东尼·瓦格纳, 晓明·N·陈, 罗·瑞特索斯 申请人:福特全球技术公司