汽车车身的制作方法

汽车车身的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车车身，带有具有不同的热膨胀系数的底部结构和衬里元件和至少一个贯穿在底部结构的板件(2)中和在衬里元件的板件(1)中的开孔(4、5)的连接组件(3)，其中，所述板件中的一个(2)以沿板件的表面法向的间隙固定在所述连接组件(3)的槽(23)中，并且所述连接组件(3)还包括套筒(10)，所述套筒具有两个可沿所述表面法向相互运动的部件(11、12)，在所述部件之间固定有另一板件(1)。
【专利说明】汽车车身

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车车身，所述汽车车身具有由不同材料制成并因此带有不同热 膨胀系数的底部结构和衬里元件。

【背景技术】
[0002] 当将由塑料制成的衬里元件组装在金属的底部结构上时，衬里元件由于产热导致 的剧烈膨胀而发生弯曲。当底部结构与衬里元件之间的连接不具有必要的间隙（所述间隙 允许进行与不同膨胀特性相关的位移）时，当受热作用时、例如当衬里元件直接暴露在阳 光下时，衬里元件就会发生弯曲，从而导致扭曲和损伤。
[0003] 汽车车身在涂漆之后的干燥过程中会经受比阳光照射更高的温度。为了使汽车车 身在此情况下也能无损伤地经受干燥过程，需要相对于底部结构的移动自由度，所述移动 自由度要达到甚至超过相邻的车身衬里元件之间的间隙宽度的数量级。这样较大的移动自 由度会导致，衬里元件随着时间推移在汽车车身上移动，并且这种衬里元件与相邻的车身 元件之间的间隙宽度发生可明显看出的变化。
[0004] 由文献DE 10 2009 011 546 Al已知一种带有底部结构和由塑料制成的衬里元 件的汽车车身，其中，滑动件被可移动地容纳在衬里元件的长孔中，并且螺栓延伸穿过滑动 件，用以将滑动件固定在底部结构上。当长孔的尺寸足够大时，就可以排除在漆层干燥过程 中出现的衬里元件的扭曲，从而也可以在汽车使用过程中由于反复出现的温度变化改变衬 里元件与相邻的汽车车身元件之间的间隙宽度。


【发明内容】

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车车身，其中，一方面使得衬里元件 和底部结构相互间可以具有足够大的活动自由度，从而避免在极端温度下的扭曲，另一方 面还能避免衬里元件相对于底部结构的过度移动。
[0006] 所述技术问题是通过本发明的设计解决的，即，汽车车身带有具有不同热膨胀系 数的底部结构和衬里元件和至少一个贯穿在底部结构的板件中和在衬里元件的板件中的 开孔的连接组件，其中，板件中的一个以沿板件表面法向的间隙被固定在连接组件的槽中， 并且连接组件包括套筒，所述套筒具有两个可沿表面法向相互运动的部件，在所述部件之 间固定有其他板件。在板件与连接组件的槽之间的间隙一方面实现了板件相对于连接组件 在板件表面方向上的可活动性；只要其他板件没被夹紧在套筒的两个部件之间，该板件还 可以相对于板件表面平行活动，并且增加这两个板件的运动自由度，从而可以补偿由极端 温度波动所导致的尺寸差。如果在干燥之后不会再将车身重新置于极高的温度下，套筒的 两个部件就可以相互运动，用以将这两个部件之间的其他板件夹紧且固定。这样可以将衬 里元件相对于底部结构的运动自由度降低到所需的程度，所述程度避免了衬里元件相对于 相邻的车身元件肉眼可见的移动。
[0007] 板件尤其可以由金属、例如钢或铝制成，或者由塑料、尤其是纤维加强塑料制成。
[0008] 套筒的两个部件可以克服阻力由临时位置向固定位置移动，在所述临时位置中， 其他板件利用表面法向方向上的间隙固定在所述两个部件之间，在规定位置中，其他板件 在所述两个部件之间被夹紧。这样就可以在汽车车身的组装过程中根据阻力施加来轻易识 别出达到临时位置，并且可以利用较低的费用在组装汽车车身时首先将套筒的两个部件组 装在临时位置上，并且一旦对车身涂漆和干燥之后将套筒移动到规定位置上。
[0009] 为了进一步简化车身的组装，符合目的地是，套筒的两个部件具有可伸缩的相互 嵌合的套筒部段。
[0010] 套筒部段中的一个优选具有卡锁突起，相较而言，其他套筒部段具有槽，所述槽的 大小适用于容纳卡锁突起。优选地，卡锁突起嵌合进槽中标志着套筒的临时位置，以至于上 述阻力能够阻止在将卡锁突起挤出槽时套筒的变形。还可以设想的是，卡锁突起嵌合进槽 中标志着规定位直。
[0011] 此外，套筒的两个部件优选还具有与其他板件分别相互对置的凸缘部段，处于临 时位置的其他板件以一定间隙固定在所述凸缘部段之间。
[0012] 在至少一个凸缘部段上可以构造有朝向其他板件的尖部。通过将尖部压进其他板 件的规定位置中，由此尖部可以形成在套筒与其他板件之间的形状锁合。
[0013] 此外，连接组件还可以包括贯穿板件开孔的螺栓和螺母。
[0014] 板件以一定间隙嵌合进槽中，所述槽尤其可以被螺栓头和上述套筒的部件中的一 个限定。
[0015] 为了在螺栓拧紧时使连接组件与板件之间的间隙也保持不变，贯穿板件的开孔的 凸台优选被设计在螺栓头上，并且贴靠在套筒的部件中的一个上。
[0016] 至少一个开孔应该是长孔。优选两个开孔是带有相互平行的纵轴线的长孔。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 以下结合附图对实施例的描述给出了本发明的其他技术特征和优点。在附图中：
[0018] 图1示出了连接组件和两个通过连接组件夹持的板件的部件的立体图；
[0019] 图2示出了沿图1的平面II-II剖切处于临时位置的连接组件的轴向剖视图；
[0020] 图3示出了沿图1的平面III-III剖切处于临时位置的连接组件的剖视图；和
[0021] 图4示出了与图2类似的剖切处于规定位置的连接组件的剖视图。

【具体实施方式】
[0022] 图1示出了第一板件1和第二板件2的区段的立体图，所述第一板件和第二板件 通过连接组件3夹持固定，所述连接组件延伸穿过板件1、2的长孔4、5。长孔4、5的纵轴相 互平行，并且沿由m-πι标记的平面定向。
[0023] 由塑料、尤其是纤维增强塑料制成的板件1是汽车车身的衬里元件的一部分，所 述衬里元件在组装完成的车辆中是从外部不可见的。衬里元件可以例如是挡泥板、车门、盖 板或类似部件。相对来说，板件2由金属、尤其是钢板制成，并且是车身支撑结构的部件。第 二板件尤其可以是车架纵梁的部件或固定在车架纵梁上的车架部件。
[0024] 连接组件3在此包括螺栓6 (然而从图1中仅能看到螺杆7的尖端）、拧紧在螺杆 7上的螺母8、垫片9和两件式套筒10的外部件11。通过长孔4、5仅能看到套筒10的内部 件12的一小部分。
[0025] 图2示出了沿图1的平面II-II剖切盖板1、2和处于临时位置中的垂直于长孔4、 5的连接组件3的横截面图，并且图3示出了沿图1的平面III-III剖切所得的同一连接 组件3的剖面图。如图所示，套筒10的这两个部件11、12分别具有沿平面方向且垂直于螺 栓6的轴线延伸凸缘部段13和14以及分别从对置的方向出发嵌合进板件1的长孔4的凸 缘部段15和16。在图2的剖视面中，凸缘部段或者说套筒部段16利用较小间隙填充长孔 14 ;套筒部段15和16可以具有非圆形的、尤其是矩形横截面，以便在长孔14中不会旋转。
[0026] 外部件11的套筒部段15在其外侧上具有卡锁突起17、例如呈环绕肋条形式的卡 锁突起，所述卡锁突起啮合进内部件12的套筒部段16的槽18中。套筒10的这两个部件 11、12较弱地夹在成型在螺栓6的头部19且从一侧嵌入板件2的长孔5中的凸台20与相 对于螺母8形状配合且可旋转地锚固的垫片21之间。凸台20的横截面是非圆形的、尤其 是矩形的，用以抗扭地固定螺栓6。在螺栓头部19的两侧固定在板件2上的弓形件24以 这种程度限制了螺栓6在其轴向方向上的运动自由度，从而使凸台20不会沿轴向脱离长孔 5,并且在旋拧螺母8时不会带动螺栓6共同旋转。
[0027] 凸缘部段14与朝向凸缘螺栓的尖部22或在凸缘部段13上的尖顶之间的间距大 于板件1的厚度，从而使处于临时位置上的板件1能沿其长孔4的方向相对于连接组件3 轻易活动。
[0028] 螺栓头部19和凸缘部段14限定了槽23,板件2嵌入所述槽23中。凸台20在螺 栓6轴向上的高度大于板件2的壁厚，从而使板件2利用轴向间隙容纳在槽23中，并且由 于轴向间隙也可以沿长孔5的方向相对于连接组件3轻易活动。由此，板件1、2沿其长孔 4、5方向的相互间的运动自由度是板件1、2相对于连接组件3的自由度的总和。由此在车 辆车身的组装过程中，连接组件3首先置于图2和图3所示的临时位置中，用以在车身涂漆 之后在干燥过程中当车身暴露在高达200°C时，确保板件1、2相互间较大的运动自由度，并 且可靠地避免板件1的扭曲。
[0029] 在车身干燥之后重新冷却时，也会出现所述较高程度的运动自由度。在此阶段检 查连接元件（板件1属于所述连接元件）的边缘与其他车身原件之间的间隙跨度，并且在 必要时可以校正衬里元件的位置。
[0030] 在通过这种方式正确地调整环状地围绕衬里元件的间隙宽度之后，拧紧螺母8,用 以是连接组件3持久地固定在板件1上。如图4所示，通过螺母8作用在外部件11上的压 力将卡锁突起17从槽18中挤出，并且将套筒部段15更深地向套筒部段16插进，其中，夕卜 部件11的尖部22被推钻入板件1，并且这样形成板件1与套筒10的形状配合的连接。
[0031] 因为套筒10的内部件12支承在凸台20上，槽23不会因为旋拧螺母8而被压缩。 因此板件2在槽23中保持存在缝隙。据此板件1、2仍可以在连接组件3的定义位置中相 互运动，但是运动自由度仅限于板件2相对连接组件3的运动。由此避免了板件1、2像处 于临时位置上时尚能实现的相互间的大幅度位移，从而不会出现明显可见的衬里元件与相 邻的车身元件之间的间隙宽度的改变。
[0032] 应当理解的是，尽管以上详细的描述和附图示出了本发明特定的示例性设计方 式，然而这些设计方式仅应被视作用于阐述，而不应构成对本发明保护范围的限制。再不脱 离以下权利要求和等效内容的情况下，可以进行所述设计方式的多种变形。尤其基于上述 实施例的描述和附图还得出了在权利要求中未提到的技术特征。这些技术特征也可以以为 在此处特定公开的结合方式出现。多个所述技术特征在同一语句或以其他形式在行文中相 互提及，这不能说明这些技术特征仅能以特定公开组合出现；与此相反，由此可以得出，只 要不影响本发明的功能性，这些技术特征也可以被单独剔除或改变。
[0033] 附图标记清单
[0034]

【权利要求】
1. 一种汽车车身，带有具有不同的热膨胀系数的底部结构和衬里元件和至少一个贯穿 在底部结构的板件（2)中和在衬里元件的板件（1)中的开孔（4、5)的连接组件（3)，其中， 所述板件中的一个板件（2)带有沿板件的表面法向的间隙地固定在所述连接组件（3)的槽 (23)中，并且所述连接组件（3)还包括套筒（10)，所述套筒具有两个可沿所述表面法向相 互运动的部件（11、12)，在所述部件之间固定有另一板件（1)。
2. 根据权利要求1所述的汽车车身，其中，所述板件中的一个板件（2)由金属制成，而 另一个板件（1)由塑料制成。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车车身，其中，所述套筒（10)的两个部件（11、12)克 服阻力从临时位置移动到规定位置中，在所述临时位置中，所述另一个板件（1)带有沿所 述表面法向的间隙地固定在两个部件之间，在所述规定位置中，所述另一个板件（1)被夹 紧在两个部件之间。
4. 根据权利要求3所述的汽车车身，其中，所述套筒的两个部件（11、12)具有伸缩式的 相互嵌合的套筒部段（15、16)。
5. 根据权利要求4所述的汽车车身，其特征在于，所述套筒部段（15、16)中的一个具有 卡锁突起（17)，而所述套筒部段（15、16)中的另一个具有槽（18)，所述槽的尺寸适合于容 纳卡锁突起（17)、优选适合于容纳处于临时位置中的卡锁突起。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的汽车车身，其特征在于，套筒（10)的两个部件 (11、12)在另一个板件（1)的两侧具有对置的凸缘部段（13、14)，并且在至少一个凸缘部段 (13)上构成朝向所述另一个板件⑴的尖部（22)。
7. 根据权利要求6所述的汽车车身，其特征在于，所述尖部（22)在规定位置中被压入 另一个板件（1)。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的汽车车身，其中，所述连接组件（3)还包括螺栓 (6)和螺母（8)，所述螺栓贯穿所述板件（1、2)的孔（4、5)。
9. 根据权利要求8所述的汽车车身，其中，所述槽（23)由所述螺栓（6)的头部（19)和 所述套筒（10)的部件（11、12)中的一个限定。
10. 根据权利要求9所述的汽车车身，其中，在所述头部（19)上构成凸台（20)，所述凸 台贯穿所述一个板件（2)的孔（5)，并且所述套筒（10)的一个部件（12)贴靠在所述凸台 上。
11. 根据权利要求9所述的汽车车身，其中，在所述头部（19)上构成凸台（20)，所述凸 台抗扭地嵌合在所述一个板件（2)的孔（5)中。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的汽车车身，其中，所述开孔孔（4、5)中的至少一 个是长孔。
【文档编号】B62D27/00GK104417627SQ201410412151
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】H.卡里索格鲁, W.拉塞尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司