专利名称：横梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的汽车中的横梁， 特别是驾驶室的横梁。
背景技术：
DE 197 28 557 B4公开了 一种用于汽车中横梁的紧固装置，其 中，所述横梁通过夹持部件与车身，特别是与A立柱相连。所述横
梁在其中部通过支架支承在汽车的纵向中央通道上，其中，所述支 架具有两个朝下的支承件和一根连接梁，所述连接梁将所述两个支 承件的下端部连接起来。其中，所述连接梁被设计成通道架 (Tunnelbock)并与汽车纵向中央通道焊接在一起。所述通道架和 纵向中央通道通过焊接牢固而不可动摇地相互连接，虽然由DE 197 28 557 B4公开的紧固装置可以补偿加工公差，但是将横梁装配到车 身上就变得相当费力。
发明内容
本发明针对上述问题，为此类横梁提供了 一种改进的实施方式， 其突出优点在于，在保持加工公差补偿能力的同时，所述横梁在车 身上的装配更筒单。
按照本发明，该技术问题通过独立权利要求的主题解决。优选实 施方式为从属权利要求的主题。
本发明的总体构思是，将支承在汽车纵向中央通道上的连接梁与 纵向中央通道本身之间的连接从以前的牢固连接(特别是焊接)设 计成今后的可拆卸或可调整式连接。这可以通过例如连接梁和纵向 中央通道的螺紋连接实现，其中，螺杆可以在所述横梁上的过盈通
孔或长孔中调整，从而能够调整所述横梁相对于纵向中央通道的位 置。所述横梁特别指驾驶室的横梁，该横梁的纵向端部与车身的两 根A立柱相连，并且所述横梁在其中部通过支架支承在汽车纵向中 央通道上。其中，所述支架具有两个从横梁指向下方的支承件和连
通过连接梁和纵向中央通道的螺紋连接，只要不拧紧螺紋件，连接 梁相对于纵向中央通道就有一定程度的调整能力，这显然能对加工 公差进行更好地补偿，进而简化横梁在汽车车身上的装配，其中， 首先将连接梁和纵向中央通道总体连接，或者首先将连接梁和两个 支承件仅仅松散装配，并只有在例如将设计成驾驶室横梁的横梁完 全组装在汽车中之后才柠紧所述螺紋连接，从而特别是能避免形成 内应力，同时简化横梁在汽车车身上的装配，因为横梁不像以前一 样一端必须与车身连接，而另 一端必须与牢固连接在纵向中央通道
的连接梁连接。
在固定于纵向中央通道上的状态下，优选地使连接梁与纵向中央 通道的两个相邻外表面接触。这能实现最佳支承位置，因为所述横 梁能通过支承件和连接梁基本平面地支承在汽车的纵向中央通道 上，从而避免如在点支承中出现的应力集中。同时通过使连接梁至能确定连接梁相对于纵向中央通道的精确定位位置，从而简化装配。
在本发明的横梁的一种改进方式中，所述连接梁具有加强筋。所 述加强筋使连接梁的刚性增加，其中，所述加强筋优选以格子形设 置在连接梁的朝向纵向中央通道的一侧上，并从而使连接梁在多个 方向上的刚性增加。此外，加强筋导致连接梁的刚度增加的同时， 并没有使连接梁的自重增加。这对于汽车的能量平衡特别有利，因 为通过更轻的零部件能减少汽车的总重，从而降低汽车的燃料消耗。 在本发明解决方案的另一优选实施方式中，用于将连接梁固定在 纵向中央通道上的固定装置的至少一个被设置成沉头式。从而避免 与通常是尖棱的螺母或螺栓头部直接接触，进而减少特别是在汽车
维护中出现的受伤危险。
本发明的其它重要特征和优点可由从属权利要求和附图以及借 助附图的
得知。
可以理解的是，上述的和下列待描述的特征不仅能以分别给出的 组合方式使用，而且能以其他组合方式或单独使用，而不脱离本发 明的范围。
附图示出了本发明的优选实施方式，下文将详细阐述，其中，相 同的附图标记代表相同的或相近的或功能相同的零件。
图1是本发明横梁的视图，所述横梁通过支承件和连接梁支承在 汽车的纵向中央通道上。
图2是所述连接梁的细部俯视图。
图3是带有连接梁的纵向中央通道沿着截面in-m的剖视图。
图4是连接梁的斜向仰视图。
图5是类似图4的但从另一视角看的带有纵向中央通道的连接梁 的示意图。
具体实施例方式
图1表示一其它部分未显示的汽车的前车结构1,所述前车结构 1构成乘客室的前端。所述前车结构1是未显示的汽车车身的一部 分，在该前车结构1上设有横梁2，在此为驾驶室横梁2，所述横梁 2通常作为同样未显示的仪表盘的支承件。所述横梁2的纵向端部3 和3，与未显示的汽车A立柱牢固相连，从而所述横梁2使汽车在横 向上的刚度增加。所述驾驶室横梁2在其中部4内通过支架5支承 在汽车的纵向中央通道6上，从而能够避免横梁2的意外变形，例 如由仪表盘的载荷引起的变形。其中，所述纵向中央通道6通常作 为未显示的汽车传动轴的通道，所述传动轴例如从变速器延伸至汽 车的后轴。
所述支架5具有两个朝下的支承件7、 7'以及连接梁8，所述连 接梁8将支承件7、 7'的下端部连接起来。此处，所述支承件7、 7， 可以设计成单件或多件式，其中，在所示实施例中所述支承件为单 件式。所述横梁2优选借助支承在纵向中央通道6上的连接梁8向 下获得支承。在此情况下，下方指Z向的反方向，所述Z向通常为 坐标系的垂直坐标分量。此外，汽车纵向为X方向，而汽车横向为Y 方向。
为了一方面更容易地将横梁2装配到前车结构1或纵向中央通 道6上，另一方面尽量避免材料承受的内应力状态，连接梁8可通 过至少一个固定装置9固定在纵向中央通道6上，特别是在将横梁2 装配到纵向中央通道6上时所述固定装置9能使连接梁8在纵向中 央通道6上对齐。可以考虑使用例如带有螺紋件10的螺紋连接(见 图2)作为固定装置9。
如图1所示，连接梁8同时支承在纵向中央通道6的上通道面 11和侧面12上。因而，在固定于纵向中央通道6上的状态下，所述 连接梁8与纵向中央通道6的两个4皮此相邻的面11、 12接触，从而
形成大致的形状配合连接。
如图1至3所示，为了将连接梁8固定在纵向中央通道6上， 总共设置了三个固定装置9、 9，、 9",其中一个固定装置将连接梁8 固定在纵向中央通道6的侧壁或侧面12上，而另两个固定装置9，、 9"将连接梁8固定在纵向中央通道6的上通道面11上。其中，如上 所述，每个固定装置9、 9，、 9"具有至少一个螺紋件10,所述螺紋 件优选穿过连接梁8的通孔部13 (见图4)并可拧入汽车的纵向中 央通道6中。现在为了保证连接梁8在纵向中央通道6上可调整， 所迷通孔部13要么比螺紋件10的直径更大，要么如图4所示祐j殳 计成长孔。其中，被设计成长孔的通孔部13可实现沿一个方向的调 整，而直径比螺紋件10的直径更大的通孔部13可实现沿多个方向 的调整。这里如图4所示，通孔部13为长孔，其长边在X方向上延 伸，即在汽车纵向上延伸，从而能够在纵向中央通道6上对连接梁8
进行调整和定位。这里没有限定如图4所示的通孔部13是设置在连 接梁8上还是纵向中央通道6上，在后一情况下，所述螺紋件10不 能拧入纵向中央通道6中，而是被设计成螺栓-螺母连接。其中，根 据长孔长边的长度不同，可以限定沿长孔长边方向的调整运动。
所述连接梁8和所述两个支承件7、 7'以相似的方式连接，其中， 所述支承件7、 7'通过各自的夹持装置14、 14，夹持在连接梁8上。 此处，所述夹持装置14、 14，同样可以具有螺紋件10，所述螺紋件 10例如可柠入各自的支承件7、 7'或连接梁8中。可想到的是，所述 支承件7、 7，和连接梁8在其连接区域中两者都具有通孔部13，所述 螺紋件10穿过所述通孔部13，其中，所述螺紋件10能借助未示出 的螺母柠紧。此处，按照本发明，所述夹持装置14、 14，使支承件7、 7'在汽车横向(也就是Y向)以及垂直方向(也就是Z向)上能调整。 这可以通过例如以下措施实现，使所述连接梁8和支承件7、 7'在夹 持装置14、 14，区域中具有过盈通孔部13,也就是说，所述通孔部 13的直径比螺紋件10的直径更大。图5示例性地示出了此类过盈通 孔部13，其中，所述过盈通孔部13设置在连接梁8上。
如图2和4所示，固定装置9、 9，、 9"或者夹持装置的螺紋件 IO优选以沉头式设置在连接梁8上，从而能够避免特别是与螺紋件 10的尖棱螺钉头的直接的、可能受伤的接触。图3特别清楚地示出 了凹座15中螺紋件10的沉头结构。
参见图4，值得注意的是，连接梁8在其朝向纵向中央通道6的 底侧16上具有加强筋17，所述加强筋使连接梁8的刚度增加。其中， 所述加强筋17优选设置成格子形状，从而能使连接梁8在多个方向 上的刚度增加。与实心型材相比，加强筋17同时提供了一个重大优 点，即能使连接梁8明显更轻，这特别在赛车结构中是一个重大 优点。其中，不仅在连接梁8的下侧16上设置加强筋17,而且在连 接梁8的纵向端侧上也设置加强筋17，，其中，所述加强筋ir围绕 夹持装置14、 14，。
在将所述横梁2装配到汽车的前车结构1上的过程中，首先将所述固定装置9、 9，、 9"以及两个夹持装置14、 14，以松散状态装入， 然后相对于前车结构1或相对于纵向中央通道6对横梁2进行调整。 接着先拧紧固定装置9,然后逐个拧紧固定装置9，、 9"。通过拧紧 固定装置9至9"从而将连接梁8牢固地固定在纵向中央通道6上。 在将连接梁8拧紧在纵向中央通道6上之后，再逐个拧紧夹持装置 14、 14，的螺紋件10，从而在纵向中央通道6和横梁2之间建立刚性 连接。通过对横梁2在X、 Y和Z向相对于纵向中央通道6进行调整， 可以实现支架5在纵向中央通道6上的无应力装配而且能简化装配， 因为与将连接梁8牢固焊接在纵向中央通道6上的常规方式相比， 本发明方法能够更好地补偿汽车车架装配中的加工公差。
权利要求
1.一种汽车中的横梁(2)，特别是驾驶室横梁(2)，两端与汽车的车身(1)，特别是与A立柱相连，并且所述横梁(2)在其中部(4)通过支架(5)支承在汽车的纵向中央通道(6)上，其中，所述支架(5)具有两个朝下的支承件(7、7’)和一根连接梁(8)，所述连接梁(8)将所述两个支承件(7、7’)的下端部连接起来，其特征在于所述连接梁(8)能够通过至少一个固定装置(9)固定在纵向中央通道(6)上，所述固定装置(9)使连接梁(8)在汽车纵向中央通道(6)上能够进行调整。
2. 如权利要求1所述的横梁，其特征在于在所述连接梁(8)固定于纵向中央通道(6)上的状态下，所述 连接梁(8 )与所述纵向中央通道(6 )的两个相邻的面(11, 12 ) 接触。
3. 如权利要求1或2所述的横梁，其特征在于 具有三个固定装置(9、 9，、 9")，其中一个固定装置(9)将所述连接梁(8)固定在所述纵向中央通道(6)的侧面(12)上，而 其他两个固定装置(9，、 9")将所述连接梁(8)固定在所述纵向中 央通道(6 )的上通道面(11 )上。
4. 如权利要求1至3中任一权利要求所述的横梁，其特征在于 所述固定装置(9、 9，、 9，，)中的至少一个具有螺紋件(10),所述 螺紋件(10)穿过所述连接梁(8)的通孔部(13)并可拧入汽车的 纵向中央通道(6)中。
5. 如权利要求4所述的横梁，其特征在于所述通孔部(13)为长孔，使所述连接梁(8)沿汽车纵向能够 调整。
6. 如权利要求1至5中任一权利要求所述的横梁，其特征在于 所述每个支承件(7、 7，)都通过各自的夹持装置(14、 14，)夹持在所述连接梁(8 )上，所述夹持装置(14、 14，)使所述支承件(7、 7，) 在汽车横向和高度上能够调整。
7. 如权利要求6所述的横梁，其特征在于所述连接梁(8)或支承件(7、 7')在夹持装置(14、 14，)的区域内具有过盈通孔部(13)，螺紋件(10)穿过所述通孔部(13)，使所述支承件(7、 7，)在汽车 横向和高度方向上能够调整。
8. 如权利要求1至7中任一权利要求所述的横梁，其特征在于 所迷连接梁(8)具有至少一根加强筋(n)。
9. 如权利要求1至8中任一权利要求所述的横梁，其特征在于 所述固定装置(9、 9，、 9")中的至少一个和/或用于将所述支承件(7、 7，)夹持在所述连接梁(8)上的螺紋件(10)为沉头式。
全文摘要
本发明涉及一种汽车中的横梁(2)，特别是驾驶室的横梁(2)，所述横梁(2)的纵向端部与汽车前车结构(1)的A立柱相连，并且所述横梁(2)在其中部(4)通过支架(5)支承在汽车的纵向中央通道(6)上，其中，所述支架(5)具有两个向下的支承件(7、7’)和连接梁(8)，所述连接梁(8)将所述两个支承件(7、7’)的下端部连接起来，本发明建议，所述连接梁(8)可通过至少一个固定装置(9)固定在纵向中央通道(6)上，所述固定装置(9)使连接梁(8)在汽车纵向中央通道(6)上能够调整。这能实现所述横梁(2)的无应力的和简便的装配。
文档编号B62D25/14GK101186220SQ20071018709
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月23日 优先权日2006年11月25日
发明者S·迈尔 申请人:F·波尔希名誉工学博士公司