专利名称：用于汽车的横梁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于汽车的、且具有一用于容纳着功能部件的基本梁和一车身横梁的横梁装置。
背景技术：
这种类型的横梁装置例如在两个侧边的边缘区域、特别是在两个横向于汽车纵轴的前A立柱之前延伸。在横梁装置上固定有功能部件，例如转向柱以及用于其它仪表、特别是用于仪表板的支架。在这种情况中，通常一基本梁支撑在一车身横梁上，例如挡风玻璃下面的导流板上。为了能提供所需的刚性，通常使用所谓的悬臂或者支撑。然而这些构件费事且昂贵，此外常常还具有可观的重量。
由DE 102 36 524 A1公开了一种用于汽车的横梁装置，其中，基本梁至少部分地抗拉地受到支承。由此通过此措施可满足本来相互矛盾的要求，即在具有足够刚性的同时还能降低大的重量。
DE 200 08 201 U1公开了一种用于安装在汽车的A立柱之间的混合式结构的仪表板支架。在这种情况中，该仪表板支架具有一种纵长的壳体式的基本体、以及由金属材料制成的起稳定作用的插入件。这些插入件通过一喷塑的塑料内加筋装置接合到一金属/塑料复合件中。
最后，DE 198 30 303 A1、DE 102 14 473 A1、EP 1 136 345 A1、DE 203 08 895 U1、DE 100 25 981 A1、WO 03/031746 A2、US 6,827,393B2、US 2005/013409 A1以及US 2002/0105204 A1公开了一些用于汽车的其它横梁。
发明内容
本发明的目的是，致力于改进本文开头所述类型的横梁装置，或者提供至少另一实施方式的横梁装置。
根据本发明，这个问题通过独立权利要求的主题得以解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明的基本构思是，将一横梁装置的一基本梁通过支承部件与汽车车身横梁上的一形成阶梯的、特别是双截面的连接区域相连接。在这种情况中基本梁用于容纳功能部件，而车身横梁例如设计成导流板。为了使基本梁和车身横梁的连接既轻且有刚性，在设置在所述两个梁之间的支承部件上，在车身横梁侧分别设置了形成阶梯的连接区域，这些连接区域和一与它们互补地设置在车身横梁上的连接区域相连接。在这种情况中这些形成阶梯的连接区域分别具有至少两个阶梯表面，这些阶梯表面彼此贴靠。通过在支承部件和车身横梁之间的形成阶梯连接，就达到在这两个部件之间的一种特别的抗扭转连接，通过这一措施，一设置在基本梁上的仪表板也刚性地支承在车身横梁上。此外，双截面形成的连接也简化了在其上设置有支承部件的基本梁在车身横梁上的安装，这样也可降低安装成本或安装时间。此外，这样设置的支承部件也具有比较小的重量，这样就可减少装配有根据本发明的横梁装置的汽车的总重量，并且通过此措施可对汽车的能量平衡(Energiebilanz)起到积极的影响。
在根据本发明的方案的一种优选的改进方案中，两个支承部件通过一连接悬臂沿着汽车的横向方向彼此连接。这对于这两个支承部件沿汽车横向方向起到加固作用，并且通过此措施得到一种改进的、在此基本梁和车身横梁更加坚固的连接。此外也可以规定，连接悬臂具有与基本梁的外轮廓互补设计的凹槽，基本梁形状配合地嵌入到这些凹槽中。这样的凹槽例如可以是槽、或者是凹座，它至少部分地包围或者夹紧该基本梁，并且因此将该基本梁和支承部件可靠地连接起来。在此需要补充的是，基本梁也可以与支承部件焊接、钎焊或者粘接。
基本梁合适地通过一横梁固定在汽车的纵向中间通道上。通过这一措施，基本梁支撑在一附加的车身部件上，这样在基本梁和汽车车身之间产生一种特别坚固的和可靠的连接。
由从属权利要求、附图和所属的
中得到本发明的其它重要特征和优点。
当然，前面所述和后面还要叙述的特征不仅可在各所述的组合中应用，而且也可在不脱离本发明的构思的情况下在另一些组合中应用，或者单独应用。
在附图中示出了本发明的优选实施例，并在下面的说明中对其进行更详细的叙述，其中，相同的附图标记指的是相同的或者类似的或者功能相同的结构部件。其中这些附图分别表示图1根据本发明的横梁装置；图2具有支承部件的基本梁的分解图；图3一支承部件的截面图。
具体实施例方式
根据图1，一种只是部分示出的汽车具有一横梁装置1，它具有一车身横梁2、一基本梁3以及支承部件4。在这种情况中，基本梁3用于容纳未示出的功能部件，例如一种仪表板。根据图1，属于横梁装置1的车身横梁2构成了一种位于一未示出的挡风玻璃之下的导流板，并且基本横向于汽车纵向方向地在汽车的两个也未示出的A立柱之间延伸。此外，基本梁3还通过支承部件4固定在车身横梁2上，确切地说是通过一个总是双截面的连接装置来进行固定。为了示出该双截面连接装置，这些支承部件4分别在车身横梁侧具有一形成阶梯的连接区域5’(参见图3)。该连接区域和一与它相补充地成形在车身横梁2上的连接区域5相连接。在这种情况中，无论是支承部件4上的连接区域5’、还是车身横梁2上的连接区域5分别具有至少两个阶梯表面6a、6b、6a’、6b’，如在图3中特别地示出了这一点。在这种情况中，当横梁装置1完全装好时，支承部件4的各个阶梯表面6a’、6b’贴靠在车身横梁2的所属的阶梯表面6a、6b上。
为了保证在支承部件4、并因此基本梁3和车身横梁2之间的可靠连接，在支承部件4和车身横梁2的各个阶梯表面6a、6b、6a’、6b’中设置通孔7。在与车身横梁2连接的支承部件4中这些通孔彼此对齐地设置，也就是说如此地设置，即连接机构8、例如螺栓可以穿过这些对齐的穿孔7(参见图3)。
此外图1进一步示出，这两个示例地示出的支承部件4通过一连接悬臂9沿汽车横向方向彼此连接，其中，连接悬臂9在基本梁一侧具有凹槽10。这些凹槽优选地与基本梁3的外形轮廓互补地设计。这些如此设计的凹槽10允许基本梁3形状配合连接地嵌入到该凹槽10中。在这种情况中，基本梁3优选地至少部分地被支承部件4的这些凹槽10包围，这样就保证基本梁3可靠并位置固定地支承在这些凹槽10中。可附加地规定，支承部件4可采用其它方式与基本梁3相连接，特别是粘接、钎焊或者焊接。
根据图3，在截面中示出的支承部件4具有一上部带11和下部带12，以及一在图2中示出的一加固部件13。在这种情况中，该加固部件13设置在上部带11和下部带12之间，并且使这些带相互加固。在这种情况中特别有利的是，支承部件4由多个单独的结构部件组成，通过这一措施可提供特别轻的支承部件4。特别是可将上部带11和/或下部带12设计成条带式的带，这些带通过一种例如为双壁的加固部件13坚固地彼此连接。这样组成的支承部件4除了重量轻以外还在主载荷方向上具有一种较高的抗弯刚度。
图3还示出，上部带11在车身横梁侧构成了一第一阶梯表面6a’，下部带12也在车身横梁侧构成了一第二阶梯表面6b’。为了能将连接机构8插入到第二阶梯表面6b’的通孔7中，在上部带11和下部带12之间设置了一套筒部件14。该套筒部件对齐第二阶梯表面6b’中的通孔7。
为了将支承部件4的连接区域5’的第二阶梯表面6b’与车身横梁2连接在一起，在车身横梁2上设置接片部件19。该接片部件组成车身横梁侧的连接区域5的阶梯表面6b。在这种情况中，接片部件19可以利用合适的方式、特别是通过粘贴、钎焊或者焊接而与车身横梁2相连接。
根据图1，可以看到车身横梁2上设置的凹穴15。相应的支承部件4的连接区域5’的一阶梯6a’分别如此地嵌入到这些凹穴中，即在凹穴15中出现阶梯6a’的已下沉的装置。在这种情况中，凹穴15附加地用作安装辅助机构。这些安装辅助机构使得支承部件4或者连接区域5’的各个阶梯6b、6b’更加容易地准确定位在车身横梁2上。在这种情况中优选的是，该凹穴15与上部带11或者阶梯6a’的结构高度如此地协调一致，即当上部带11插入到凹穴15中时形成一种对齐的、也就是一连续的表面。
除了通过支承部件4将基本梁3固定在车身横梁2上以外，还在一中间通道16(参见图1)上并在基本梁3的一纵向端部区域上设置其它的固定装置。在这种情况中，通过一支撑17(参见图2)将基本梁3固定在汽车的纵向中间通道16上。该支撑优选地与基本梁3进行焊接或者钎焊，并与纵向中间通道16进行螺栓连接。在这种情况中，可分别通过一悬臂18或者直接地或者间接地将基本梁3纵向端侧地固定在汽车的一未示出的A立柱上。该悬臂18与支承部件4类似地具有一与基本梁3的外形轮廓互补的凹槽10’，基本梁3优选地形状配合连接地嵌入到该凹槽中。在这种情况中，也可设想采用其它方式将悬臂18与基本梁3连接，特别是粘接、钎焊或者焊接。
为了能考虑车辆类型对内部空间布局的不同要求，将基本梁3设计成局部弯曲的支承管。通过这一措施可为汽车乘客赢得空间。因为即使在基本梁3的纵向延伸的区域中也必须承受不同大小的载荷(例如在转向柱区域中)，所以基本梁3具有一沿纵向方向变化的截面(参见图2)，通过这一措施使得基本梁3考虑了例如不同的弯曲载荷。
无论是支承部件4还是支撑17或者悬臂18以及接片部件19优选地设计成板材成形件。这些板材成形件可简单并成本有利地进行生产，同时重量较轻，这对汽车的能量平衡有积极的作用。
权利要求
1.用于汽车的横梁装置(1)，具有一用于容纳功能部件的基本梁(3)和一车身横梁(2)、特别是一导流板，其中，基本梁(3)通过支承部件(4)固定在车身横梁(2)上，其特征在于，支承部件(4)在车身横梁侧具有一形成阶梯的连接区域(5’)，该连接区域和一与它互补地形成在车身横梁(2)上的连接区域(5)相连接；该连接区域(5、5’)分别具有至少两个相互贴靠的阶梯表面(6a、6b、6a’、6b’)。
2.按照权利要求1所述的横梁装置，其特征在于，在支承部件(4)和车身横梁(2)的至少一个阶梯表面(6、6a、6a’、6b’)中分别设置一通孔(7)，当支承部件(4)与车身横梁(2)相连接时该通孔彼此对齐地设置，和/或支承部件(4)通过对齐的通孔(7)与车身横梁(2)进行螺栓连接。
3.按照权利要求1或2所述的横梁装置，其特征在于，两个支承部件(4)通过一连接悬臂(9)沿汽车横向方向彼此连接；和/或连接悬臂(9)具有与基本梁(3)的外轮廓互补地构成的凹槽(10)，基本梁(3)形状配合地嵌入到这些凹槽中。
4.按照权利要求2或3所述的横梁装置，其特征在于，支承部件(4)分别具有一上部带(11)和一下部带(12)，以及一设置在上部带(11)和下部带(12)之间的加固部件(13)；和/或上部带(11)构成一第一阶梯表面(6a’)，而下部带(12)构成一第二阶梯表面(6b’)；和/或在车身横梁侧在上部带(11)和下部带(12)之间设置一套筒部件(14)，该套筒部件与第二阶梯表面(6b’)中的通孔(7)基本对齐。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的横梁装置，其特征在于，车身横梁(2)具有凹穴(15)，相应的支承部件(4)的连接区域(5’)的一阶梯(6a’)分别如此地嵌入到该凹穴中，即出现一种下沉的装置；和/或支承部件(4)与基本梁(3)焊接。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的横梁装置，其特征在于，基本梁(3)通过一支撑(17)固定在汽车的纵向中间通道(16)上。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的横梁装置，其特征在于，基本梁(3)构成为局部弯曲的支承管，和/或基本梁(3)具有一沿纵向方向变化的横截面。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的横梁装置，其特征在于，基本梁(3)在纵向端侧分别通过一悬臂(18)直接或者间接地通过一配对悬臂固定在汽车的一A立柱上；和/或悬臂(18)具有一与基本梁(3)的外形轮廓互补构成的凹槽(10’)，基本梁(3)形状配合地嵌入到该凹槽中。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的横梁装置，其特征在于，在车身横梁(2)上设置接片部件(19)，该接片部件构成车身横梁侧的连接区域(5)的一阶梯表面(6b)。
10.具有一按照权利要求1至9中任一项所述的横梁装置的汽车。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的横梁装置(1)，该横梁装置具有一用于容纳功能部件的基本梁(3)以及一车身横梁(2)，其中，基本梁(3)通过支承部件(4)固定在车身横梁(2)上。本发明的主要内容是，支承部件(4)在车身横梁侧具有一形成阶梯的连接区域(5’)，该连接区域和一与它互补地在车身横梁(2)上形成的连接区域(5)进行连接。附加地规定，连接区域(5、5’)分别具有至少两个阶梯表面(6a、6b、6a’、6b’)，当支承部件(4)和车身横梁(2)连接时这些阶梯表面彼此贴靠。
文档编号B62D25/14GK101066684SQ200710102419
公开日2007年11月7日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月5日
发明者S·迈耶 申请人:F.波尔希名誉工学博士公司