不需要全部具有相同的尺寸或类型，而为了方便被指定相同的标号。
[0025]图5不出车辆10的一部分的内侧视图，具体地，图5不出与图1中不出与柱14、16对应的内侧柱。具体地说，示出了内侧的B柱50和内侧的C柱52。图5中还示出凸缘54，如下面更详细地解释的，凸缘54设置在车顶纵梁26与内侧柱50之间。内侧柱52还使凸缘58设置在内侧柱52与车顶纵梁26之间。具体地说，柱50的第一端60和柱52的第一端62分别连接到凸缘54、58，而柱50的第二端64和柱52的第二端66连接到下边梁28。如图5中所示，柱50的第二端64在其连接到下边梁28的基部附近呈扇形外形；然而，在第一端60附近，柱50大致是直的。与具有两端扇形外形的一片式内侧柱的相比，这具有在冲压工艺过程中浪费较少的材料的优点，并且诸如柱50那样构造的柱可被紧密的封装在一起，从而为材料运输提供较高密度的封装。
[0026]图6示出柱50、52的上部以及它们各自的凸缘54、58。与上面描述的柱14、16、38的连接类似，柱50、52以及它们各自的凸缘54、58使用螺纹紧固件连接到邻近的结构，螺纹紧固件可利用摩擦钻削工艺连接。因此，例如，凸缘54利用流钻螺钉68连接到车顶纵梁26，不是全部的流钻螺钉都被标号，并且方便地，流钻螺钉68可被称作第二螺纹紧固件以将它们与在外侧柱14、16上使用的第一螺纹紧固件32进行区分。即使全部的流钻螺钉68具有共同的标号，也并不是所有的流钻螺钉68都会具有相同的尺寸或类型。相反地，在至少一些实施例中，第一螺纹紧固件32和第二螺纹紧固件68可全部具有相同的尺寸和类型。
[0027]还如图6中所示出的，内侧柱50的第一端60利用自冲铆钉(self-piercingrivet) 70连接到凸缘54，方便地，自冲铆钉70可被称作第三紧固件以将它们与上面描述的其它紧固件进行区分。不是全部的第三紧固件70都需要具有相同的尺寸或类型；然而，根据应用情况，全部的第三紧固件70可具有相同的尺寸和类型。本发明的实施例(包括如上所述的具有内侧柱和凸缘的两片式构造的实施例)的另一优点为:诸如皮卡车的相对较高的车辆可能经受朝向车辆的下部的事故而损坏，使得车顶纵梁附近的结构组件可能根本不会被损坏。因此，即使诸如柱14的外侧柱或诸如柱50、52的内侧柱在下边梁28处或在下边梁28附近被损坏，因为它们没有被车顶纵梁26包裹，因此容易被移除和替换。
[0028]本发明的实施例还包括用于装配车辆中的车身结构(例如，上面描述的柱)的方法。使用外侧柱14、内侧柱50以及凸缘54作为参照，本发明的实施例可包括一个或更多个下面的步骤。可将诸如柱14的柱装配在车顶纵梁26与下支撑件(例如，下边梁28)之间，使得柱14的第一端18设置在车顶纵梁26的顶部30之下。然后，可利用第一螺纹紧固件32通过摩擦钻削穿过柱14和车顶纵梁26的孔以及穿过柱14和下边梁28的孔而将柱14紧固到车顶纵梁26和下边梁28。虽然没有按其打开状态示出孔，但是应理解，紧固件32插入通过在摩擦钻削工艺过程中形成的孔。
[0029]在诸如柱14的柱受到损坏的情况下，移除柱14并使用新的螺纹紧固件将替换柱连接在车顶纵梁26与下边梁28之间是可能的。反之，代替螺纹紧固件，替换柱可使用一个或更多个盲铆钉(blind rivet)(例如，“空心铆钉”)连接，在靠近铆钉的位置还可利用设置在替换柱与车顶纵梁26和/或设置在替换柱与下边梁28之间的结构粘合剂对盲铆钉进一步固定。该相同的工艺还可应用到凸缘(例如，凸缘54)或内侧柱(例如，柱50)。在这些组件中的任意一个或两者受到损坏的情况下，替换凸缘或替换的内侧柱可利用额外的螺纹紧固件、自冲铆钉或者利用盲铆钉和/或结构粘合剂安装或紧固到其周围结构。该方法的其它步骤可包括利用第二螺纹紧固件68将柱凸缘(例如，凸缘54)连接到车顶纵梁26的内侧部72—一见图6。如上所述，凸缘(例如，凸缘54)可通过以下方式连接到车顶纵梁:摩擦钻削穿过柱凸缘54和车顶纵梁26的内侧部72的多个凸缘孔，并利用第二螺纹紧固件68将柱凸缘54紧固到车顶纵梁26。
[0030]在将凸缘54连接到车顶纵梁26之后，然后，内侧柱50可装配在凸缘54与下边梁28之间并利用铆钉70连接。总的来说，诸如上面描述的工艺可包括摩擦钻削穿过外侧柱(例如，柱14)与关联的车顶纵梁(例如，车顶纵梁26)以及穿过外侧柱(例如，柱14)与关联的下支撑件(例如，下边梁28)的多个外侧柱孔的步骤。然后，可摩擦钻削穿过柱凸缘(例如，凸缘54)和关联的车顶纵梁26的多个凸缘孔。可钻削穿过内侧柱(例如，柱50)与凸缘54以及穿过柱50与下边梁28的用于容纳盲铆钉的多个内侧柱孔；或者，自冲铆钉可用于内侧柱连接。利用摩擦钻削工艺产生的每个孔被构造为容纳相应的螺纹紧固件，该螺纹紧固件(如上所述)可以是能够执行摩擦钻削、攻丝和螺钉插入工艺而不使用额外的工具或单独的步骤的流钻螺钉。按这种方式，产生了能够替换单独组件的模块化车身结构，从而降低替换和维修成本，并提供高效的装配和重新装配。
[0031]虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。更确切地，在说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。此外，可以对各个实现的实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。
【主权项】
1.一种用于装配车辆中的车身结构的方法，包括: 将具有第一端和第二端的柱装配在车顶纵梁与下支撑件之间，使得第一端设置在车顶纵梁的顶部之下； 利用第一螺纹紧固件通过摩擦钻削穿过柱与车顶纵梁的孔以及摩擦钻削穿过柱与下支撑件的孔而将柱紧固到车顶纵梁和下支撑件。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柱直接连接到车顶纵梁和下支撑件，而不在柱与车顶纵梁之间或柱与下支撑件之间设置支撑结构。3.根据权利要求1所述的方法，还包括移除柱以及利用至少一个盲铆钉在相应数量的孔中将替换柱连接在车顶纵梁与下支撑件之间。4.根据权利要求3所述的方法，还包括在替换柱与车顶纵梁和下支撑件中的至少一个之间在靠近所述至少一个盲铆钉的位置涂覆粘合剂。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柱是外侧柱，所述方法还包括: 将柱凸缘装配在车顶纵梁的内侧部上； 摩擦钻削穿过柱凸缘和车顶纵梁的多个凸缘孔； 利用多个第二螺纹紧固件将柱凸缘紧固到车顶纵梁，每个第二螺纹紧固件接合多个凸缘孔中的相应的一个凸缘孔。6.根据权利要求5所述的方法，还包括: 将内侧柱装配在柱凸缘与下支撑件的内侧部之间； 利用多个第三紧固件将内侧柱紧固到柱凸缘和下支撑件。7.根据权利要求6所述的方法，还包括由6000系列铝合金形成外侧柱、内侧柱和柱凸缘。8.—种装配车辆中的车身结构的方法:包括: 利用第一螺纹紧固件将外侧柱的端部分别连接到车顶纵梁和下支撑件； 利用第二螺纹紧固件将柱凸缘连接在车顶纵梁的内侧部上； 利用第三紧固件将内侧柱的端部分别连接到柱凸缘和下支撑件的内侧部。9.根据权利要求8所述的方法，还包括: 摩擦钻削穿过外侧柱与车顶纵梁以及外侧柱与下支撑件的多个外侧柱孔，所述多个外侧柱孔被构造为容纳第一螺纹紧固件； 摩擦钻削穿过柱凸缘和车顶纵梁的多个凸缘孔，所述多个凸缘孔被构造为容纳第二螺纹紧固件； 钻削穿过内侧柱与柱凸缘以及内侧柱与下支撑件的多个内侧柱孔，所述多个内侧柱孔被构造为容纳第三紧固件。10.根据权利要求8所述的方法，其中，利用第一螺纹紧固件将外侧柱的端部分别连接到车顶纵梁和下支撑件包括:将外侧柱直接连接到车顶纵梁和下支撑件，而不在外侧柱与车顶纵梁之间或外侧柱与下支撑件之间的支撑结构。11.根据权利要求10所述的方法，其中，利用第一螺纹紧固件将外侧柱的端部分别连接到车顶纵梁和下支撑件还包括:将第一螺纹紧固件设置为穿过从外侧柱的底部向外延伸到下支撑件的凸片。12.根据权利要求8所述的方法，还包括移除外侧柱、柱凸缘和内侧柱中的至少一个，并利用至少一个盲铆钉将相应的替换的外侧柱、替换的柱凸缘或替换的内侧柱连接到车顶纵梁和下支撑件中的至少一个。13.根据权利要求12所述的方法，还包括在靠近所述至少一个盲铆钉的位置涂覆粘合剂。14.根据权利要求8所述的方法，还包括由6000系列铝合金形成外侧柱、内侧柱和柱凸缘。15.一种用于车辆的模块化车身结构，包括: 外侧柱，具有第一端和第二端，第一端和第二端分别直接连接到车顶纵梁和下支撑件，而不在外侧柱与车顶纵梁之间或在外侧柱与下支撑件之间设置支撑结构，第一端和第二端中的每个利用第一螺纹紧固件分别连接到车顶纵梁和下支撑件。16.根据权利要求15所述的用于车辆的模块化车身结构，其中，所述外侧柱的第一端设置在车顶纵梁的顶部之下。17.根据权利要求16所述的用于车辆的模块化车身结构，还包括凸缘，所述凸缘直接连接到车顶纵梁的内侧部，而不在凸缘与车顶纵梁之间设置支撑结构，所述凸缘利用第二螺纹紧固件连接到车顶纵梁。18.根据权利要求17所述的用于车辆的模块化车身结构，其中，第二螺纹紧固件被相应的凸缘孔容纳，所述凸缘孔通过摩擦钻削经过凸缘和车顶纵梁的内侧部而形成。19.根据权利要求18所述的用于车辆的模块化车身结构，还包括内侧柱，所述内侧柱具有设置在凸缘与下支撑件之间的第一端和第二端，内侧柱的第一端和第二端利用第三紧固件分别直接连接到凸缘和下支撑件的内侧部，而不在内侧柱与凸缘之间或在内侧柱与下支撑件之间设置支撑结构。20.根据权利要求19所述的用于车辆的模块化车身结构，其中，第三紧固件被相应的内侧柱孔容纳，所述内侧柱孔通过钻削穿过内侧柱的第一端与凸缘以及内侧柱的第二端与车顶纵梁的内侧部而形成。
【专利摘要】本发明公开了一种车身结构以及用于装配该车身结构的方法。公开了一种模块化车身结构和一种用于装配车辆中的车身结构的方法，所述方法包括将具有第一端和第二端的柱装配在车顶纵梁与下支撑件之间，使得第一端设置在车顶纵梁的顶部之下。利用第一螺纹紧固件摩擦钻削穿过柱与车顶纵梁以及柱与下支撑件的孔而将柱紧固到车顶纵梁和下支撑件。
【IPC分类】B62D25/04, B62D25/06, B62D25/02
【公开号】CN105313977
【申请号】CN201510358867
【发明人】克里斯托弗·约翰·梅, 文森特·奇门托, 达林·尼尔·瓦格纳
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年6月25日
【公告号】DE102015109216A1, US9150258