专利名称：用薄钢板制的型材的由薄钢板构成的连接节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其是汽车车身的车架结构的至少两个用薄钢板制的型材的连接节。
汽车车身车架结构，无论就加工而言还是就刚性以及耐久性而言的关键部位是所谓的连接节。连接节是在这里互相连接至少两个型材的部位。如在载重汽车和公共汽车制造中可在封闭的型材上实施的焊接，在轿车由薄钢板按轻型结构原理确定尺寸的车架结构的型材，由于型材所使用的薄板的壁厚薄，所以不能顺利地实施焊接。因此往往在结点处采用预制的结点构件，它们例如由薄钢板预成形的成型体通过高的内压变形制成(DE19653509A1)。这些结点构件有连接管，通常为空心型材的车架结构型材可套在或插入此连接管上。套上或插入的空心型材附加地焊在此结点构件上。这种车架结构的加工费用高。还有，用这种结点构件制成的车架结构与采用直接连接的型材的车架结构相比重量大。最后，它们实际上几乎不提供任何补偿误差的可能性。
本发明的目的是，设计一种汽车车身的由型材组成的基于轻型结构的车架结构连接节，它允许方便地组合型材和能简单地补偿连接节处的误差并有大的刚度。
此目的通过前言所述类型的连接节采取下列措施达到，即，令其中一个型材包括两个平行的翼缘和至少一个连接腹板，它以其对置的、突出于这个或这些连接腹板的翼缘端部套在另一个有两个平行翼缘或壁的型材上，其中，一个型材的翼缘端部贴靠在另一个型材平行的翼缘或壁上并与之固定连接。
采用按本发明的连接节，尤其汽车车身车架结构的两个型材可方便地采用不同的接缝工艺以简单而快速的方式互相直接连接。因此顾及了轻型结构的要求。在加工时可以实施多重误差补偿，确切地说，不仅沿包括翼缘和连接腹板的型材的轴向，为此将它较少地套在另一个型材上，而且沿另一个型材的轴向，为此它在此另一个型材上沿其轴向平行移动，以及最后涉及两个型材之间的角度，因为与已知的具有连接管的结点构件中不同并不规定固定的角度。设计费用很低，因为系从传统的型材出发。只是包括翼缘和腹板的型材必要时必须适配，以便使翼缘端部相对于腹板伸出。当然，存在特殊型材(例如“Davex”型材，ThyssenKruppStahl AG的商标)，在其生产时便已能制成前伸部分。也可以实现一种刚性的连接，因为翼缘端部与另一个型材有大的覆盖量，所以可以在大的表面和/或通过长的接缝单独或组合地实现各种接缝工艺。
使用提及的Davex型材由于另一个原因也是有利的。因此在Davex型材中腹板卡在翼缘的槽中，所以为了优化负载在其制造时腹板和翼缘可以采用不同的材料和/或不同的材料厚度。此外，在Davex型材中出自于加工技术方面的原因，从腹板在纵向边缘处伸出的边缘区可利用于作为推力弹簧或其他功能件的支座，这在其他空心型材如管子中是不可能的。
在焊接的情况下，焊缝可以设在不同的位置。第一种可能性是处于伸出的翼缘端部前棱边。但为了有尽可能高的刚度，更好的是将焊缝设在伸出的翼缘端部侧边处。显然，除此之外还可以将前棱边焊上。也可以将一个型材的一个或多个连接腹板和另一个型材与之相邻的壁焊接。当然，这只有在腹板贴靠在此壁上时才有可能。
下面借助附图表示的不同的实施例进一步说明按本发明的连接节。其中
图1汽车车身车架结构两个型材的连接节视图，表示车架结构的局部；图2图1所示的连接节按图1中线I-I的剖面；图3汽车车身车架结构的两个型材的连接节视图，表示与图1和图2相比经修改的设计作为车架结构的局部；以及图4图3所示的连接节按图3中线II-II的剖面。
在图1的实施例中，在一个设计为具有矩形横截面的空心型材的型材1和一个由两个翼缘2a，2b和两个与之连接的腹板2c，2d构成的型材2处实现的一个连接节。翼缘2a，2b将其翼缘端部2a*，2b*伸出腹板2c，2d。
此型材2涉及一种所谓的“Davex”型材(ThyssenKrupp Stahl AG的商标)。Davex型材的特征是，翼缘2a，2b和腹板2c，2d通过一种纯挤压连接(Quetschverbindung)互相接合，确切地说，腹板2c，2d插入翼缘2a，2b的槽内，然后挤压夹紧。采用Davex型材的优点在于，为了优化负载和重量的目的，翼缘2a，2b和腹板2c，2d可以选择不同的材料和不同的材料厚度。除此之外的优点是，在加工时腹板2c，2d已经选择为短于翼缘2a，2b，所以造成翼缘端部2a*、2b*期望的伸出。
在两种实施例中，型材2通过其两个贴靠并焊接在型材1平行的侧壁1a，1b上的翼缘端部2a*，2b*与型材1连接。在图1和图2的实施例中，焊缝3a，3b布置在翼缘端部2a*，2b*的前边，而在图3和4的实施例中焊缝4a，4b，4c设在翼缘端部2a*，2b*的侧棱边上。焊缝4a，4b，4c的这种位置是优选的，因为可给予连接节更大的刚性。若焊缝处于这种位置，则翼缘端部2a*，2b*在其前棱边弧形凹入。由此减轻连接节的重量。图3和4的实施例与图1和2相比的另一个区别还在于，腹板2c，2d一直达到型材1上并通过焊缝5与之焊接。
显然，除熔焊外也可以采用钎焊或粘结，它们可设计为大面积的大重叠量，所以可达到连接节大的刚度。但尤其是采用粘结时允许型材使用不能或只能困难地互相焊接的不同的材料，例如铝和钢。
按本发明的连接节允许多重补偿误差。一方面可以沿型材2的轴向补偿误差，为此将它更多或更少地插套在型材1上。这两种实施例均显示了这种可能性。此外，型材2可以沿型材1平行移动。最后，还可以在型材1、2之间形成不同的角度。在每种情况下都可以通过在一个型材2的翼缘端部2a*，2b*与另一个型材1的壁1a，1b之间一维的接缝线在无需使用附加的辅助件的情况下实现型材简单而能便宜地生产和刚性的直接连接，借此也兼顾了汽车轻型结构方面的要求。
权利要求
1.尤其是汽车车身的车架结构的至少两个用薄钢板制的型材(1、2)的连接节，其特征为其中一个型材(2)包括两个平行的翼缘(2a，2b)和至少一个连接腹板(2c，2d)并且以其对置的、突出于所述连接腹板(2c，2d)的翼缘端部(2a*，2b*)套在另一个有两个平行翼缘或壁(1a，1b)的型材(1)上，其中，一个型材的翼缘端部(2a*，2b*)贴靠在另一个型材(1)平行的翼缘或壁(1a，1b)上并与之固定连接。
2.按照权利要求1所述的连接节，其特征为在由翼缘(2a，2b)和至少一个连接腹板(2c，2d)组成的型材(2)中，腹板(2a，2b)以其纵边通过翼缘材料的两侧挤压夹紧在翼缘(2a，2b)上。
3.按照权利要求1或2所述的连接节，其特征为型材(1、2)之间的固定连接是一种材料封闭的连接。
4.按照权利要求3所述的连接节，其特征为所述材料封闭的连接是在型材(1、2)彼此重叠的表面之间的一种大面积的粘结或钎焊连接。
5.按照权利要求3所述的连接节，其特征为所述材料封闭的连接是一种熔焊连接(3a，3b，4a，4b，4c)，它的焊缝在翼缘端部(2a*，2b*)的前棱边和/或侧棱边上。
6.按照权利要求5所述的连接节，其特征为其中一个型材(2)的连接腹板(2d)和另一个型材(1)的与之相邻的壁(1c)焊接。
7.按照权利要求4或6所述的连接节，其特征为当只是在翼缘端部(2a*，2b*)侧棱边上有焊缝(4a，4b，4c)时，翼缘端部(2a*，2b*)在前棱边内弧形凹入。
全文摘要
本发明涉及一种用薄钢板制的型材的由薄钢板构成的连接节。本发明的目的是实现尤其汽车车身的车架结构用薄钢板制的型材(1、2)刚性的连接节并顾及轻型结构方面的要求。为此，其中一个由两个平行的翼缘(2a，2b)和至少一个连接腹板(2c，2d)组成的型材(2)，将其两个相对于腹板(2c，2d)伸出的端(2a＊，2b＊)套在另一个有两个平行壁(1a，1b)的型材(1)上，其中扁平地贴靠着壁(1a，1b)的翼缘端部与此壁例如通过焊接(4a，4b，4c)固定连接。这种连接节提供多重误差补偿并导致车架结构大的刚度。
文档编号B62D27/00GK1596203SQ02823673
公开日2005年3月16日 申请日期2002年10月18日 优先权日2001年11月30日
发明者阿克塞尔·格吕内克勒, 蒂莫·法特 申请人:蒂森克鲁伯钢铁股份公司