专利名称：车身的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的车身以及一种机动车辆和一种根据权利要求12的前序部分的制造车身的方法。
背景技术：
在机动车辆中，使用由钢或铝制成的车身，所述车身具有两壳或多壳式结构，其中，一个或多个内壳和一个外壳均由金属制成，且具有近似相同的形状，以便能够容易地互连。内部设备加装到内壳，其中，内部设备通常在所选的位置咬合地装配到内壳上，从而在内部设备与内壳之间产生或多或少松动的连接。外壳和内壳以及内部设备与其他构件一起形成乘客室。DE 102 52 475 Al公开了一种具有两部件式结构的车身，其中，内壳和外壳被分开且由塑料制成。内壳加装到由金属制成的基本框架，外壳随后间隔开地放置在内壳的上方，使得在内壳和外壳之间形成空腔。为了加强车身，或空腔使用塑料泡沫和/或金属泡沫被填充泡沫，或车身加强元件设置在空腔中。DE 1 275 372 B示出了一种具有由塑料制成的车身的机动车辆，所述车身具有抗扭转的底部组件，所述底部组件包括由金属制成且由两个塑料壳包着的纵向和横向框架梁。车身的其余组件使用简单的和大面积的壳部件构造在该抗扭转的底部组件上。其中不利的是，其余组件不是抗扭转的。US 7，287, 797 Bl公开了一种具有设置在金属底盘上的模块结构的机动车辆。该结构包括三个预制件，所述预制件使用稳定塑料以塑料注射成型过程制造，所述稳定塑料借助于刚性泡沫稳定。不利的是，由于使用多个部件而需要另外的过程步骤来改善模块结构的刚性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种车身、一种机动车辆和一种制造车身的方法，其中，车身的刚度、尤其是扭转刚度和/或挠曲刚度在不需要另外的构件或处理步骤的情况下得以确保。而且，车身和车辆制造起来便宜。上述目的通过根据本发明的车身实现，该车身包括内壳、外壳、底板以及底盘，其中，内壳、外壳和底板被间接或直接相连，并且形成乘客室，以及其中，至少一个内部构件以使它有助于车身的刚度、尤其是扭转刚度和/或挠曲刚度的方式连接到内壳。所述至少一个内部构件以使它为车身的一部分的方式有助于车身的刚度。内部构件可作为车身的面板构件以多种实施方式提供。例如，内部构件可被实施为顶衬和/或接合在顶衬中的柱面板、汽车仪表板上的小柜、面板或车身中的储存间。因此，内部设备在其功能上不仅起着车身的乘客室的面板的功能，而且同时还充当有助于车身的刚度的支撑构件。因此，可至少在一定程度上省去用于加强车身的另外的构件，这有助于减少车身的部件。该部件的减少与车身的重量减小直接相关。内壳和外壳所加装到的另外的支撑结构可至少在一定的程度上被省去。特别地，所述至少一个内部构件以使它对刚度的贡献为至少5%的方式连接到内壳/或支撑结构，从而，内部构件同时增大了车身的刚度。在另一个可能的实施例中，所述至少一个内部构件以使内部构件与内壳之间可产生小于Imm的相对运动的方式连接到内壳。通过防止内部构件与内壳之间的较大的运动， 能够使所述至少一个内部构件有助于车身的刚度。在一个补充实施例中，内部构件至少部分材料结合地、特别是粘结地加装到内壳。 材料结合连接使得内部构件特别是在大的区域上依靠在内壳上或支撑结构上，这赋予了车身高的稳定性，特别是在扭力和/或挠曲力方面。优选地，所述至少一个内部构件依靠在内壳上的面积为内壳的内侧的面积、即内壳的背向外壳的一侧上的面积的至少5%。可选地，所述至少一个内部构件以形状锁定和/或力锁定的方式、特别是借助于接合在至少一个插口中的至少一个栓杆连接到内壳。这种内部构件与内壳的连接方式在内部构件具有复杂的形状和/或必须承载另外的元件的情况下尤其有利，而这种情况例如在仪表面板和/或柱加衬的情况下是必须的。在一个变型中，所述至少一个内部构件包括稳定盖，所述稳定盖形成在内壳的背向外壳的一侧上，其中，内壳与稳定盖之间的中间空间被填充弹性、尤其是泡沫状的质量体。除了增大车身的刚度以外，该实施方式同时改善了坐在车中的人的安全性，这是因为泡沫状的质量体在冲击作用于内部构件上的情况下会变形，从而在事故的情况下提供保护。有利地，内壳/或外壳至少部分由塑料制成。由塑料制成的车身使得车辆的重量降低，这对于车辆的燃料消耗来说具有有利的影响。例如，通过注射成型过程利用塑料制造。为了进一步改善内壳的支撑功能，根据一个特别的实施例，至少在一些程度上利用长纤维加强的半成品的热塑性材料，该热塑性材料通常称作有机板。在已被着色的塑料用于内壳和/或外壳、特别是外壳的情况下，可节省施加表皮涂层所需的高的费用。优选地，内壳和/或外壳至少部分由金属、例如钢或铝制成。在另一个实施例中，内壳和/或外壳以力锁定和/或形状锁定方式和/或材料结合地、特别是粘结地互连，且形成封闭型廓。内壳和外壳的封闭型廓有助于内壳和外壳的支撑质量，且增大了车身的刚度、尤其是扭转刚度。内壳相对于外壳的任何大的移位通过应用的连接技术被可靠地防止，从而增大了车身的稳定性。在一种变型中，内壳和/或外壳以多个部件形成。这增大了在制造过程中将内壳和外壳接合在一起的可能方式的多样性，并且有利于制造过程本身。通过这种方式，内壳的各个部件甚至在它们已安装在车辆底盘上之后仍可加装到外壳。在一个补充实施例中，由金属、特别是钢或铝制成的支撑结构设置在内壳与外壳之间。通过使用由金属形成的支撑结构，实现了车身的非常高的刚度，即使支撑结构由轻质金属制成的型材和/或管构成、特别是被实施为框架。根据本发明的机动车辆包括在该专利申请中描述的车身。根据本发明的制造车身的方法包括以下步骤提供内壳、外壳、底板和底盘，随后间接或直接连接内壳、外壳和底板而形成乘客室，其中，至少一个内部构件使以使它有助于车身的刚度、特别是扭转刚度和/或挠曲刚度的方式连接到内壳。借助于该简单的接合和组装过程，产生一种复合结构单元，其中，内部设备除了其作为衬里的功能以外还充当支撑模块。由于包括内部设备的内壳的支撑功能，车身的支撑结构被设计成具有较小的重量，这优化了总体结构的重量。在又一实施例中，内部构件和/或内壳和/或外壳和/或底板和/或支撑结构以力锁定和/或形状锁定方式和/或材料结合地互连。根据各个元件的形状设计和结构，选择一种最大可能地满足车身的最大刚度的要求且可在制造过程中以价廉的方式实施的连接方法。该连接例如借助于粘结和/或螺钉和/或螺栓和/或铆钉执行。在一种补充的变型中，内壳以多个部件提供，且多部件式内部设备连接到内壳的至少一个部件上，随后，包括内部设备的多部件式内壳连接到外壳和/或支撑结构和/或底板上。支撑内部设备的内壳作为预制构件被提供，且在制造过程中在任何时刻均可以以这种状态加装到外壳或支撑结构。从而，内壳的多部件式设计允许在车身的不同的制造阶段插入内壳的各个部件。优选地，首先，乘客室由外壳、内壳、优选支撑结构和底板形成。然后，乘客室放置在底盘上或底板放置在底盘上，其中，支撑结构施加在底板上。随后，外壳安装在支撑结构上，最后，多部件式内壳加装到外壳且优选加装到支撑结构。乘客室被预制造和乘客室随后放置在底盘上的这种方法的优点在于，可预制造不同的乘客室，所有不同的乘客室可放置在相同的底盘上，从而可制造不同类型的车辆。
下面，将参看附图更详细地解释本发明的示例性实施例，附图包括图1是车身的A柱的第一示例性实施例的剖视图；图2是车身的A柱的第二示例性实施例的剖视图；图3是车身的A柱的第三示例性实施例的剖视图；图4是车身的A柱的第四示例性实施例的剖视图；图5是车身的A柱的第五示例性实施例的剖视图；图6是车身的A柱的第六示例性实施例的剖视图；图7是车身的A柱的第七示例性实施例的剖视图；图8是组装车身的方法的第一示例性实施例；以及图9是组装车身的方法的第二示例性实施例。
具体实施例方式图1-7分别示出了机动车辆的车身1的A柱的横截面。在各个图1-7中，A柱由外壳2和内壳3形成，所述外壳和内壳分别在它们的边沿区域通过粘结部7、8互连。因此， 外壳2和内壳3形成支撑封闭型廓。内壳3由长纤维加强的半成品热塑性材料(有机板) 制成。外壳2也可由长纤维加强的半成品热塑性材料或由金属、尤其是轻质金属、例如铝或钢或由塑料制成。如图1所示，内部构件4、5加装到内壳3，所述内部构件4、5包括由金属或塑料制成的安全元件4，所述安全元件在内壳3的背离外壳2的一侧覆盖内壳3，其中，泡沫5形成在内壳3与安全元件4之间，所述泡沫5用于将安全元件4加装到(粘结到)内壳3以及在出现事故的情况下借助于泡沫5的弹性和/或塑性性能保护车内乘客。在两个粘结部7、8附近包着内壳3的覆盖物6充当车身1的乘客室的面板。具有图1所示的结构的车身1 特别是在扭力和/或挠曲力方面具有增大的刚度。还可提供不具有安全元件4的实施例。在图2中，外壳2和支撑内部构件4、5的内壳3 (外壳2和内壳3彼此相反弓弯) 围住支撑结构9，所述支撑结构9包括由金属、特别是铝和/或钢制成的金属型材件或成型管件。外壳2和内壳3可以各种不同的方式加装到支撑结构9。根据图3，内壳3被成型为使它邻接和部分围绕支撑结构9。支撑结构9和内壳3 之间的粘结部10可靠地将两个部件连接起来，其中，外壳2和内壳3之间在它们的边沿区域通过粘结部7、8的连接被保留。如图4所示，成金属条或塑料条的形式的支撑件11嵌入在内壳3和外壳2之间， 以加强车身，其中，支撑件11的端部经由相应的粘结部7a、7b、8a、8b粘结到内壳3的边沿区域和外壳2的边沿区域。支撑件11部分包着支撑结构9，这使组件变得稳定。在图5所示的另一个实施例中，顶帽12面向支撑结构9形成在内壳3处，且以形状锁定的方式部分邻接支撑结构9。在该邻接区域，内壳3的顶帽12经由另一粘结部13连接到支撑结构9。如图6和7所示，内壳3和外壳2也可借助于连接元件固定到支撑结构9。根据图 6，顶帽14被形成在外壳2的内侧，或一个固定件加装到外壳2的内侧。顶帽14邻接支撑结构9，所述支撑结构9具有相对于支撑结构9的纵向尺度横穿的通孔15。螺钉16被引导通过该通孔15，且锚定在外壳2的顶帽14中。螺钉16也可被实施为铆螺母或类似件。可从图7中看出，在内壳3的内侧设有固定件17，其中，固定件17具有通孔18，螺钉19插入所述通孔18中。螺钉19旋拧到空心的支撑结构9上。结合图1-7描述的不同的连接技术提供了制造车身1的多种可能的方式。内壳3 由多个部件组成，在第一步骤中，内壳3的各个部件连接到相应的内部构件4、5。根据一个可能的实施例，外壳2随后通过螺钉连接和/或粘结到支撑结构9。随后，多部件式内壳3 借助于粘结连接到外壳2，且借助于螺钉和/或通过粘结连接到支撑结构9。然后，内部底板20加装到包括内壳3、外壳2和支撑结构9的上述组件。根据图8给出的一个特别优选的实施例，多部件式内壳3通过螺钉连接到和/或胶粘到支撑结构9。该组件然后通过螺钉连接和/或胶粘到内部底板。接着，以这种方式形成的组件通过螺钉连接和/或胶粘到外壳2，其中，乘客室22作为单独的部件被形成。该乘客室22通过螺钉连接和胶粘到底盘 21。由金属制成的底盘21构成特别是确定车辆的轮距的(车身)框架。不同设计的乘客室22均可安装在这种底盘上。车身的另一制造方法示于图9中。在这种方法的情况下，内壳3也由多个部件构成，其中，内壳3的各个部件首先连接到相应的内部构件4、5上。然后，内部底板20安装在底盘21上。随后，支撑结构9加装到内部底板20。根据第一实施例，下一步骤包括将外壳 2放置在支撑结构9上并通过螺钉和/或胶粘将外壳连接到支撑结构9上。在此，外壳2由已被着色的塑料制成，使得可省去向车身1施加表皮涂层。最后，多部件式内壳3胶粘到外壳2且通过螺钉和/或粘结连接到支撑结构9，从而，完成车身1。根据另一个特别优选的可选实施例，多部件式内壳3通过螺钉连接和/或胶粘到支撑结构9和包括内部设备4、5、内部底板20和底盘21的组件上。外壳2加装到包括支撑结构9和内壳3的组件上，从而，完成车身1。
总之，根据本发明的车身1和根据本发明的机动车辆具有相当多的优点。在此处描述的结构的情况下，内部设备4、5被实施为支撑部件，从而除了其充当衬里的功能以外还起着支撑模块的作用。由于不需要另外部件来增大刚度，从而使车辆的重量降低，但车辆的刚性、尤其是扭转刚性和/或挠曲刚性得到明显的改善。车身1的接合和组装过程得到明显简化。
权利要求
1.一种车身(1)，包括: -内壳⑶，-外壳O)， -底板00)，以及 -底盘01)，其中，内壳(3)、外壳( 和底板OO)被间接或直接相连，并形成乘客室02)， 其特征在于，至少一个内部构件G，5)以使它有助于车身(1)的刚度、尤其是扭转刚度和/或挠曲刚度的方式连接到内壳(3)。
2.如权利要求1所述的车身， 其特征在于，所述至少一个内部构件G，5)以使它对刚度的贡献为至少5%的方式连接到内壳(3)。
3.如权利要求1或2所述的车身， 其特征在于，所述至少一个内部构件G，5)以使内部构件(4，5)与内壳(3)之间可产生小于Imm的相对运动的方式连接到内壳(3)。
4.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，所述至少一个内部构件(4，5)至少部分材料结合地、特别是粘结地加装到内壳(3)。
5.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，所述至少一个内部构件G，5)以形状锁定和/或力锁定的方式、特别是借助于接合在至少一个插口中的至少一个栓杆连接到内壳(3)。
6.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，所述至少一个内部构件(4，5)包括稳定盖G)，所述稳定盖(4)形成在内壳(3)的背离外壳( 朝向的一侧上，其中，内壳C3)与稳定盖(4)之间的中间空间被填充弹性和/或可塑性变形的、尤其是泡沫状的质量体(5)。
7.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，内壳C3)和/或外壳( 至少部分由塑料制成。
8.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，内壳⑶和/或外壳(2)以力锁定和/或形状锁定方式和/或材料结合地、特别是粘结地互连，且形成封闭型廓。
9.如前面权利要求中任一所述的车身， 其特征在于，内壳(3)和/或外壳O)以多个部件形成。
10.如前面权利要求中任一所述的车身，其特征在于，由金属、特别是钢或铝制成的支撑结构(9)设置在内壳(3)和外壳(2)之间。
11.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括根据前面权利要求中任一所述的车身(1)。
12.一种制造车身的方法，其中，内壳(3)、外壳O)、底板00)和底盘被提供，然后内壳(3)、外壳( 和底板OO)间接或直接地互连而形成乘客室02)，其特征在于，至少一个内部构件G，5)以使它有助于车身(1)的刚度、特别是扭转刚度的方式连接到内壳(幻。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，内部构件(4，5)和/或内壳(3)和/或外壳(2)和/或底板OO)和/或支撑结构(9) 以力锁定和/或形状锁定方式和/或材料结合地互连。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，内壳⑶以多个部件提供，且多部件式内部设备(4，5)连接到内壳(3)的至少一个部件上，随后包括内部设备G，5)的多部件式内壳C3)连接到外壳( 和/或支撑结构(9) 和/或底板OO)上。
15.如权利要求12、13或14所述的方法，其特征在于，首先，乘客室02)由外壳O)、内壳(3)、优选支撑结构(9)和底板OO)形成，然后，乘客室放置在底盘上或底板OO)放置在底盘上，其中，支撑结构(9)施加在底板 (20)上，随后，外壳(2)安装在支撑结构(9)上，最后，内壳(3)加装到外壳(2)且优选加装到支撑结构(9)。
全文摘要
本发明涉及一种车身(1)，所述车身包括内壳(3)、外壳(2)、底板以及底盘，内壳(3)、外壳(2)和底板被间接或直接相连，并形成乘客室。本发明的目的是在不需要另外的构件和处理步骤的情况下确保车身(1)的刚度、尤其是扭转刚度和/或挠曲刚度以及使最终的车身(1)便宜地制造。为此，至少一个内部构件(4，5)以使它有助于车身(1)的刚度、尤其是扭转刚度和/或挠曲刚度的方式连接到内壳(3)和/或支撑结构(9)。
文档编号B60R13/02GK102341295SQ201080010419
公开日2012年2月1日 申请日期2010年2月2日 优先权日2009年2月2日
发明者T·奥尔 申请人:玛格纳斯太尔汽车技术股份公司