用于车顶侧纵梁的加强件的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于机动车的车顶侧纵梁的加强件。

背景技术：
从DE10247045Al已知一种车辆车身结构，其中车顶侧纵梁具有加强件。该加强件具有封闭的轮廓，并且被布置在车顶侧纵梁内。该加强件被固定在车顶侧纵梁的封闭轮廓内，以便加固车顶侧纵梁。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种轻并且坚固的车顶侧纵梁。所述技术问题通过下面所述的特征来解决。这些特征可以以技术上非常有意义的方式相互结合。本说明书，尤其是结合附图一起附加地描述和说明了本发明的这些特征。依此设置用于机动车的车顶侧纵梁的加强件，其被设计为一体式的，并且在车辆纵向上具有变化的连续相互转入的截面，其中这些截面在周长上具有连续的轮廓，并且被设计为封闭的。截面上的变化在纵向上是连续的，也就是没有具有较小半径的边缘和过渡。截面可以被与各个相邻的构件相匹配，并且具有由拱形和凹处构成的轮廓，它们是连续的并且因此同样没有具有较小半径的边缘和过渡。在这里具有较小的半径是指有小于两毫米(2mm)的半径。通过具有连续相互转入的截面和具有周长上的连续轮廓的一体式的结构设计，提供了在加载负荷时在加强件内的均匀的作用力分布否则，在尖利的半径和轮廓的突然变化上，能够通过所谓的切口应力集中效应导致加强件的减弱。通过连续的结构设计，加强件可以承受相对较大的力，从而能够附加地省去用于稳定性要求的构件。由此可以构成更轻的车顶侧纵梁。加强件可以通过内压方法(Innendruckverfahren)来制造。由此可以制成外壁封闭的加强件。加强件的壁具有基本上不变的厚度，并且在周长上完全封闭。通过这种结构设计可以制成这样的加强件，其如此稳定，从而可以省去其他提高车顶侧纵梁的稳定性的板件和支承件。由此可以在保持所要求的强度值的前提下制成更轻和更窄的车顶侧纵梁。内压方法在一种结构设计中可以是吹塑成型方法。在吹塑成型方法中，之后形成加强件的管状构件被加热，并且被装入凹模(Werkzeugnegativ)中。随后在压力下导入气体，从而坯件的壁压紧在凹模上。在此，形成了高强度的加强件。管状构件可以由长形的板件来制成，该板件为此这样被弯曲并且焊接，从而它具有基本上为圆形的截面。内压方法也可以是一种液压成型方法。在液压成型方法中，坯件同样被装入一个凹模中。然而坯件不必被加热并且利用液体，以便将坯件的壁压到凹模上。在一种结构设计中，加强件在车辆上从A柱延伸至D柱。由此，加强件可以被这样稳定地固定在车辆结构上，即例如与C柱和D柱相连接。所述加强件的提高稳定性的特性由此也在机动车的后部区域起作用，从而在这里也能够实现可能的构件减少和重量节省。在一种结构设计中，用于滑动门的导轨被布置在部段内。对于多构件组成的加强件迄今一般必需设置有中间件，因为必需考虑加强件的结构设计的稳定性。导轨被尽可能直线地设计，并且在前部段内转向车辆内部，从而滑动门可以沿着机动车的外侧被导入或导出门架。可以在车顶侧纵梁上布置内板，在该内板上设置用于滑动门导轨的向内突起部段的隆起，其中该隆起突入车辆内部，并且其中该内板是一体式构成的。附图说明下面借助附图详细说明几个实施例。附图中：图1示出具有车顶侧纵梁、A柱、C柱和D柱的机动车的一部分的侧视图，图2示出具有加强件和安装在其上的A柱的车顶侧纵梁的示意图，图3示出可布置在车顶侧纵梁的内侧上的具有隆起的内板的示意图，图4示意的在截面图中示出在图1中用“A”标示的区域，图5示出在图1中用“B”标示的区域的示意性截面图，以及图6示出在图1中用“C”标示的区域的示意性截面图。具体实施方式在附图中相同的或者功能相同的构件用相同的附图标记表示。图1从侧面的视角示出车顶侧纵梁1。车顶侧纵梁1构成了车顶的左外边缘。在侧面冲撞时，较大的力作用在车顶侧纵梁1上，因此该车顶侧纵梁必须被具有相应稳定性的设计。为了达到稳定性，在车顶侧纵梁中布置如图2所示的加强件4。该加强件4在车顶区域内加固了车辆车身。加强件4是一体式的，也就是由一个坯件制成，该坯件多数情况下可以根据制造过程具有钎焊缝或者焊缝。在成型加工为加强件4时，该坯件被这样程度的变形并且必要时还可以被加热，从而形成几乎封闭的金属结构(Gefüge)。从而可以在加强件4内加载负荷时形成作用力分布，该作用力分布基本上无切口应力集中效应，并且无局部硬化应力，匀质地和基本上均匀地分布在加强件4上。加强件4在从A柱2到D柱3的长度L上延伸(参见图1)。通过加强件4较强的负载能力，必要时可以省去B柱。B柱在车辆上构成侧门槛和车顶侧纵梁之间的连接，并且形成前门架的后端部以及后门架的前端部。加强件4在车辆纵轴X上具有不同的截面，这些截面结合图4至图6被说明。这些截面连续并且无缝的相互转入。图3从车辆内部透视的示出了安装在车顶侧纵梁或者加强件4上的在内侧的内板5，该内板具有用于导轨的向内突起部段的隆起6(参见图5)。导轨7用于导引未在图中示出的滑动门，其中隆起6突入车辆内部。图4区域性地示出车顶侧纵梁1在图1中以“A”标示的截面。外板8被布置在带有第一截面13的加强件4上，该外板向外封闭车顶侧纵梁1。截面13具有连续变化的带有半径R的轮廓，该半径这样确定尺寸，即它不会在加强件4中引起切口应力集中效应。截面13的轮廓与相应的车辆设计相匹配。外板8具有用于支承未被示出的门密封件的凸肩9，并且外板8向下延伸至凸缘10。外板8在凸缘10上与内板5相连接。此外，该连接可以通过点焊方法来形成。在装配完成状态下，保护凸缘10的未被示出的门密封凸缘可以被布置在凸缘10上。图5示出通过在图1中以“B”标示的区域的大约向后偏移布置的截面。可以看出，加强件4在第二截面15上被不同的成型，然而在其周长上仍是完全封闭的。所述封闭总体上表示，在周长或者周边上没有开口、缝隙以及在成型过程后没有出现焊缝。在下部，先前已说明的导轨7被布置在加强件4上。未被示出的滑动门的同样未被示出的臂可以在导轨上被导引。导轨7被向右偏移地布置，也就是向车辆内部偏移，以便能够实现滑动门在完全封闭的位置的小范围内滑入门架。在外板8中设置有用于所述臂的贯通的开口11。图6示出通过在图1中以“C”标示的区域的截面。现在，导轨7被布置在左侧，也就是与在图5中示出的截面相比距离车辆内部更远。加强件4在该区域内在车辆高度轴Z上具有比在图5中示出的截面中更高的高度h。表示抗扭强度和抗弯刚度大小的转动惯量由此被保持这样的大小，即如封装(Package)和结构空间正好允许的大小，其中封装是指构件和不同装备方案的几何以及功能布置。加强件4可以以所谓的吹塑成型方法来制造。由此能够制造无缝的封闭的具有在长度L上变化的截面的加强件。在吹塑成型方法中制成的构件的强度相对较高。利用液压成型方法的成型同样也是可行的。即使附图说明涉及带有滑动门的车辆的车顶侧纵梁，该加强件4也可以被应用在带有传统转动门的车辆上。通过可获得的加强件4的较高强度值甚至可以在必要时省去B柱。虽然在前述说明中公开了本发明的一些可能的实施方式，然而应该理解到，通过所有已述的以及所有技术人员容易想到的技术特征和实施方式的结合方案，还存在大量其他的实施方案。此外还应该理解到，所述实施例仅作为例子来理解，不应以任何方式限制保护范围、应用以及布置方式。前述说明只是想向技术人员说明一种合适的方式，以便实现至少一种作为示例的实施方式。还应该理解到，在作为示例的实施方式中，还可以进行很多部件的功能和布置方面的改变，只要不背离在权利要求中公开的保护范围以及其等效范围即可。附图标记列表：1车顶侧纵梁2A柱3D柱4加强件5内板6隆起7导轨8外板9凸肩10凸缘11开口12截面13截面14截面h高度L长度R半径X车辆纵向Y车辆横向Z车辆高度轴