专利名称：用于车身的加强模块的制作方法
用于车身的加强模块 本发明涉及一种用于车身的加强模块，此外，该加强模块可以用于轿车
的一些支柱，这些支柱通常^^皮称作A-柱，B-柱和C-柱。
在开发新汽车时，除了保证高的行驶舒适性，最优地保证保护乘客也是 一个重要的要求。在正面碰撞时一般都有较大的变形区域或变皱区域，而在 侧面碰撞时良好地保护乘客的要求则难以满足。
为保护乘客，汽车必须在允许进入不同国家之前通过相撞或碰撞试验。 此外， 一种按照EuroNCAP(欧洲新车鉴定程序)的、具有用于上部车身区域 的、可变形的障碍物的侧面碰撞试验，以及一按照EuroNCAP的、具有一用 于下部车身区域的、刚性的桩的侧面碰撞试验就属于此。这些试验将进一步
发展，并且要满足的标准将越来越严格。
为遵循上述试验公知的是，支柱配设有局部的加强件，以便加强所述支 柱。这尤其适用于对保证良好的侧面碰撞保护尤其重要的B-柱。在制造时， 所有的局部加强件被定位，并且在注意遵守公差的情况下与车身焊接。此外，
进一步公知的是，出于改进侧面碰撞保护的目的，支柱要么设计为一体， 要么设计为局部实心的。
本发明的 一种实施形式所要解决的技术问题是为车身提供一加强模块， 通过该加强模块可以实现改进的乘客保护。
该技术问题通过具有独立权利要求的特征的实施形式解决。各从属权利 要求给出了各种有利的进一步发展。
该技术问题在本发明的第一方面由一种用于汽车车身的加强模块解决， 该加强模块可靠放并固定在一车身部件上。在此，车身部件具有多个用于待 装配的汽车部件的固定位置。每个固定位置配设有至少 一 个固定在加强模块 上或至少局部固定在加强模块内的固定装置，所述固定装置用于在车身部件 上固定加强模块。
一方面，加强模块用作车身部件整体上的加强件，另一方面，用作多个 局部固定位置的加强件。为了第二种功能，加强模块在车身部件上的各固定位置分别配设有一固定装置，通过该固定装置将待固定的汽车部件和加强模 块固定在车身部件上。
计算机模拟的碰撞试验显示， 一辆配设有上述加强模块的汽车相比于在
多个固定位置分别仅局部加强的情况，保证了通过采用刚性桩的EuroNCAP 侧面碰撞试验能获得改进的侧面碰撞保护结果。其原因是车身侧面区域中的 加强模块的加强作用。此外，出于改进侧面碰撞保护的目的在所述车身部件 上仅固定唯——个加强模块，例如仅在B-柱上固定唯一的一个加强模块，这 降低了汽车的制造时间并从而节约了成本。此外，在侧面碰撞保护不变时， 尽管加强模块作为附加部件，但车身的重量总体上减小。其原因是，取消了 上面提到的车身上的材料加厚，如之后将进一步说明，在加强模块中可在使 用更轻的材料的情况下更灵活地组合材料。
此外，通过所迷加强模块，各个固定位置相对于作用在各固定位置的转 矩更坚固，由此，这些位置在负载的情况下不大容易变形或油漆脱落。
在实施形式中设计为，作为固定装置具有螺栓、螺母、通孔、卡锁元件、 夹子或类似部件。如果固定装置用于建立螺栓连接，那么可以通过螺栓头和 螺母之间可预给定的间距调整决定力矩的杠杆臂。由此> 按照上一段实施的 固定位置相对作用的转矩更坚固。
在所述加强模块的一种实施形式中，作为固定装置设置一螺栓，并进一 步，即，所述加强模块在其在车身部件上的固定位置处，以其螺栓中的一个 穿过位于该固定位置的孔，插入车身部件。在装配时，加强模块被靠放并且 其螺栓插入车身部件上相应的孔或洞。接着，靠放一有待固定的汽车部件， 并使该螺栓与一个螺母配套连接起来。
加强模块的一种实施形式可以进一步这样地构造，即，设置一作为固定 装置的螺母，并且，加强模块在其在车身部件上的固定位置这样地设置其螺 母中的一个，即， 一可通过车身部件上的、位于固定位置的孔插入的螺栓可 柠入所述螺母。在装配时，螺栓首先穿过待固定的汽车部件的孔，再穿过车 身部件，并且最后插入加强模块。
另一种实施形式设计为，即，加强模块在其固定位置的通孔具有一套筒。 一螺栓可通过该套筒，以便建立螺栓连接。
加强模块的另一实施形式具有凸缘，该凸缘平齐地贴靠并固定在支柱的 一部分上。在此，凸缘用于建立加强模块和车身部件之间的粘结连接。与粘结连接不同，也可以选择夹紧连接或卡锁连接。
此外，加强模块的另一种实施形式至少部分由塑料制成和/或具有多个通 孔。因此，固定位置不通过重的、可焊接的金属部件加强，而是通过较轻的 材料，如塑料加强，复合材料也属于较轻的材料。根据当地的要求，在侧面
碰撞保护时可以总体选择一种在重量方面优化的混合材料(Materialmix)。同 时，可以减小车身部件的壁厚，因此，总的来说可以减小汽车重量。
本发明的另一方面还涉及一种具有车身的汽车，其中，在车身的一部分 上固定有按前述权利要求之一所述的加强模块。该车身部分可以是一支柱如 B-柱，由此通过加强件获得改进的汽车侧面碰撞保护。
本发明其它的特征和优点可由接下来参照附图
的详细说明可知，其中， 附图接下来示出了不仅限于此的实施形式。在此，附图中的附图标记的使用 不应理解为对本发明的保护范围的限制。附图中
图la车身部件的侧视图lb车身部件的俯视图lc图lb所示车身部件的剖视图2a插入图la所示的车身部件中的加强件的侧视图2b图2a所示的装置的俯视图2c图2a所示装置的剖视图3在按第一种实施形式的详细视图中示出了按图"的剖面； 图4在按另一种实施形式的详细视图中示出了按图2c的另一剖面； 图5在按再一种实施形式的详细视图中示出了按图2c的剖面； 图la在侧视图中以及图lb在俯视图中示出了车身部件1。车身部件1 涉及B-柱的一部分，其具有形式为两个用于车门铰链的上部固定的孔3, 4 的固定位置2， 一形式为材料凹槽6的固定位置5以及形式为孔8, 9的另一 固定位置7,所述孔用于车门铰链的下部固定。材料凹槽6用作后车门的电 缆或控制电缆的电缆通道和插接固定。其它用于固定其它汽车部件的固定位 置，如用于固定车门锁的锁止环(Schliessbuegel)或车门制动器的固定位置出
于简化原因没有被示出。
图lc示出了图lb中的加强件沿线A-A, B-B, C-C以及D-D的四个剖 视图。由图可知，车身部件1具有一基本上帽状的型面，并且开头所述的固 定位置分别位于帽状型面的底部。图2a-2c相应于图la-lc，然而，车身部件1在此补充有一加强模块10。
在此，如图2a所示，加强模块IO设置在车身部件1的帽状型面内，并 且在侧视图中看不见。加强模块IO可以通过一凸緣11与车身部件1粘结或 通过一 夹紧连接件(未示出)与车身部件相连接。
如图2b所示，加强模块IO可以设计为实心的，但不是必须的。在图2b 所示的实施形式中，其包括多个连接板12，这些连接板作为整体形成栅格状 的加强模块IO。在连接板12之间也有通孔18,通过这些通孔可以限制加强 模块10的重量。加强模块10的所选出的部分，如那些在固定位置2， 5， 7 区域内的部分设计为实心的。在此，也可以选择较轻的材料和较重的混合材 料，其类型和布置这样选择，即，在侧面碰撞时优化乘客保护。
图2c示出了相应于图lc的各剖面的剖面A-A, B-B, C-C和D-D。
剖面A-A示出了第一固定位置7，其用于车门铰链的下部固定。加强模 块10在那"f殳计为实心，并且其中放入或埋入有两个螺母13, 14。在装配时， 一螺栓通过孔8， 9插入圓柱状的凹槽20,拧入螺母13, 14。
剖面B-B第二固定位置5的区域，在该区域可固定用于后车门的电缆或 控制电缆插头21。在此，加强模块IO也不设计为实心的，而是进一步允许 带有插头21的电缆的套管穿过材料凹槽6。在加强模块的侧面可以将电缆埋 入加强模块10。在此，插头21恰当地由加强模块IO保持，例如通过一(未 示出)夹紧连接件。在此，车身部件1在材料凹槽6的左侧和右侧通过加强 模块IO加强。水平延伸的连接板12稳固作为整体的加强模块12。
剖面C-C示出了第三固定位置2的区域，车门铰链在该位置上部固定在 车身部件1上。在此，.加强模块10也具有放入或集成的、如固定位置7处 的螺母13, 14。
剖面D-D进一步示出了没有加强才莫块10的区域。
图3在详细视图示出了固定位置7处的剖面C-C以及两个拧入螺母13， 14的螺栓16， 17,所述固定位置用于在车身部件1上固定铰链15。螺母13， 14在图3中位于加强模块10内。然而，所述螺母也可以设置在加强模块10 背向铰链15 —侧的表面19上，并因此定位在加强模块10上。
图4示出了与图3相应的情况，其中，螺栓16, 17置入加强^^莫块10内。 通过将螺栓16, 17集成在加强模块10内，或类似于图3,将螺母13， 14 集成在加强部件10内，可以针对性地调整螺栓头-螺母的间距。如果在结构上施加一扭矩M，那么，在较大的杠杆臂a(这是螺栓头-螺母的间距)时一较 小的力F-M/a作用在螺栓16, 17上。通过增大杠杆臂a，从而使得固定位 置在侧面碰撞的情况下可机械更强地承载，而不必出现局部变形或油漆脱落。
图5示出了带有一在固定位置7处通孔8的剖面C-C,所述通孔例如形 式为圓柱状凹槽20，在所述凹槽中插入有套筒22， 23。在装配时，螺栓16, 17从下面穿过套筒22, 23,并且在封闭片24的上面或下面与螺母13或14拧紧。
上面提到的实施形式表明，即，加强模块10用于局部加强三个固定位 置2, 5和7。在此要指出的是，通过所述加强模块IO还可以加强其它固定 位置，并且例如加强车身部件1的所有固定位置。加强件通过唯一的一个加 强模块10实现，该加强模块在装配时快速地通过粘结，夹紧连接，焊接或 其它连接方式与车身部件1连接。因此，相对单独地加强各固定位置2， 5, 7等的做法，可简单、快速并且廉价地实现对于所有固定位置的加强。通过 所述加强模块10的造型和材料选择可以在侧面碰撞的情况下实现改进的防 撞入(Intmsionen)式保护。同时，尽管增加了加强模块，但总体上可以减小车 身的重量。因此，可以避免了车身部件1中的局部材料加厚，并且也可以使 用轻质材料，如纤维复合材料来加强。附图标记列表
01车身部件 02固定位置
03孑L 04孑L
05固定位置 06材料凹槽 07固定位置 08孔 09孔
10加强模块 u凸缘 12连接板 13螺母 14螺母 15铰链 16螺栓 17螺栓 18通孔 19表面 20圆柱凹槽 21插头 22套筒 23套筒 24封闭片 M扭矩 F力
a杠杆臂
权利要求
1. 一种用于车身的加强模块(10)，该加强模块可靠放并固定在一车身部件(1)上，其中，所述车身部件具有多个用于待装配的汽车元件(15)的固定位置(2，5，7)，并且其中，所述车身部件的每个固定位置配置有至少一个固定在所述加强模块上或至少局部固定在所述加强模块内的固定装置(13，16)，所述固定装置用于将所述加强模块固定在所述车身部件上。
2. 按权利要求1所述的加强模块，其中，作为固定装置设置螺栓(16), 螺母(13),卡锁元件，通孔(18)和/或夹子。
3. 按权利要求2所述的加强模块，其中，作为固定装置设置螺栓，并且， 该固定装置在其在所述车身部件上的固定位置处通过其螺栓中的一个插入 车身部件的、位于一固定位置的孔中。
4. 按权利要求2所述的加强模块，其中，作为固定装置设置螺栓，并且， 在其在车身部件上的固定位置处这样地设置其螺母(13，14)中的一个，使得一 个可穿过所述车身部件的、位于一固定位置的孔(8，9)的螺栓(16,17)可旋入该 螺母中。
5. 按权利要求1至4之一所述的加强模块，其具有在所述固定位置处的 通孔以及设置在该通孔内的套筒(22)。
6. 按权利要求1至5之一所述的加强模块，其中，设置用于平齐地靠放 并固定在支柱的一部分上的凸缘(ll)。
7. 按权利要求1至6所述的加强模块，其中，所述加强模块通过夹紧连 接，焊接连接或粘结连接固定在所述车身部件上。
8. 按权利要求1至7之一所述的加强模块，该加强模块至少部分由塑料 制成和/或具有多个通孔(18)。
9. 一种带有车身的汽车，其中，在车身部件(l)上固定有按前述各项权 利要求之一 所述的加强模块(10)。
10. 按权利要求9所述的汽车，其中，所述车身部件是一支柱。
11. 按权利要求IO所述的汽车，其中，所述支柱是B-柱。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车车身的加强模块(10)。该加强模块可靠放并固定在一车身部件(1)上，其中，所述车身部件具有多个用于待装配的汽车部件的固定位置(2，5，7)。在所述加强模块中，车身部件的每个固定位置配置有至少一个固定或集成在加强模块内的固定装置，用于在车身上固定车门内衬模块。
文档编号B62D29/00GK101437716SQ200780016575
公开日2009年5月20日 申请日期2007年5月9日 优先权日2006年5月11日
发明者托马斯·恩德里科, 斯坦尼斯拉夫·克利梅克, 洛萨·特斯克 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司