加强的框架与车身的连接件制造技术

一种加强的框架与车身的连接件。本发明专利技术涉及多个车辆横梁总成以及制造该总成的方法。该多个车辆横梁总成具有由不同材料组成的梁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有包括不同材料的部件的车辆支撑框架以及其加工方法。
技术介绍
传统车辆支撑框架可由不同材料组成，包括例如钢、铝以及增强的聚合物复合材料。车辆制造商试图在减轻重量和结构硬度之间找到平衡。可能需要设计用于全尺寸(full-sized)的轻型卡车车架的轻质横梁。铝质横梁可以设计用于获得高达50%的重量减轻同时仍然满足性能目标。铝质横梁具有较高的潜力用于制造轻质卡车车架。连接铝质部件至钢质车架纵梁(rails)同样也具有挑战性，特别是当两个部件均为封闭截面的管状组件时。此外，重新加工现有加工设施以处理连接不同材料的复杂技术可能是昂贵的。本领域内的一些现有文献教导了使用机械紧固件以将由不同材料制成的两个纵梁固定在一起。然而这些技术不太令人满意。这些机械特征包括可能会增加成本和加工复杂性的紧固件。一个专利文献教导了使用重叠结构以用于不同材料的纵梁。第一和第二结构件夹住第三结构件的一端并在它们之间施加粘合剂。第二结构件然后焊接至第一结构件。美国专利(公开号为20090188206，名称为“用于连接不同材料的系统和方法”)教导的重叠构造相对于交叉或呈角度的结构件连接(例如纵梁至横梁的连接)其更适合用于同轴结构件(collinear-structural-member)连接。所以，该专利似乎没有公开制造车辆横梁总成的方法。另一个美国专利(公开号为2006/0032895，名称为“用于连接车轴组件的方法”)讨论了使用磁力成形连接两根由相同或不同材料组成的管状部件。该方法使用放置在电磁驱动器的相对端的成形带以便成形多个管状部件；所以，更加有限的构造可用于该装配。例如，似乎没有教导多根管状部件之间的套筒或成形带。该方法相比大多数焊接和/或机械锁定技术会更加昂贵并且需要更多能量。因此，希望有改善的互连技术用于连接由不同材料组成的两个结构件。
技术实现思路
本专利技术解决了上述问题中的一个或多个。其他特征和/或优点从下面的说明书中将变得显而易见。—个示例实施例涉及制造车辆横梁总成的方法，该方法包括下面步骤将由第一材料组成的互连部件轴颈连接(journal)在由第二材料组成的第一梁上；并且将互连部件焊接至由与第一梁不同的材料组成的第二梁。另一个示例实施例涉及车辆横梁总成，包括由第一材料组成的第一梁；由第二材料组成的第二梁；以及由第二材料组成的粘合至第一梁并轴颈连接至第一梁的互连部件。互连部件焊接至第二梁。又一示例实施例涉及另一种制造车辆横梁总成的方法，该方法包括在具有第一材料组分的第一梁和具有第二材料组分的互连部件之间形成折边锁(hem-lock);以及将互连部件焊接至具有与第一梁不同的材料组分的第二梁。又一示例实施例涉及另一种车架总成，包括具有第一材料组分的第一梁；具有第二材料组分的第二梁；以及折边锁至第一梁并焊接至第二梁的互连部件。本专利技术的一个优点是实现了使用焊接技术连接两种或多种由不同材料组成的车架总成组件。本专利技术教导了使用车辆组件之间的互连部件，可使用一种连接技术将该互连部件连接至一个梁并且使用简单的机械连接技术(例如焊接)将其连接到另外一个梁。本专利技术的另一个优点是教导了可在不同尺寸的车辆(包括全尺寸卡车车架)上使用的轻质车辆结构车架的制造和使用。相对于现有的结构车架本专利技术公开的车架总成的重量减少了高达50%。通过使用本专利技术公开的车架总成可改善燃料经济性和性能。本专利技术的又一优点是教导了用于具有不同材料组分和封闭截面构造的结构件的连接技术。结构件可相对彼此以任何角度设置。本专利技术还有一个优点是它教导了能在相对重型负荷应用(例如皮卡)中使用的车架中的铝质结构部件。将在下文通过实施例结合附图的方式详细解释连接由不同材料组成的纵梁和横梁，其中对于相同或本质相同的元件使用了相同的附图标记。下文的实施本专利技术的最佳模式的具体实施例当与附图结合时，本专利技术中教导的上述特征及优点以及其它特征和优点将变得显而易见。附图说明图1是车辆支撑框架总成的俯视立体图；图2是根据制造车辆支撑框架的示例方法的一个步骤的横梁和互连部件的立体图；图3是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；图4是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；图5是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；图6是另一示例互连部件和横梁的立体图；图7是图6中的互连部件和横梁沿线7-7的横截面图；图8是另一示例互连部件和横梁的立体图；图9是图8中的互连部件和横梁沿线9-9的横截面图；图10是图8中的互连部件和横梁沿线10-10的横截面图；图11是互连部件和横梁的另一示例实施例的立体图；图12是图11中的互连部件和横梁沿线12-12的横截面图；图13是互连部件和横梁的另一示例实施例的立体图；图14是图13中的互连部件和横梁沿线14-14的横截面图；图15是互连部件和横梁的另一示例实施例的立体图。具体实施例方式参考附图，其中相似标识代表多个视图中相同或相应的部件，显示了具有连接的由不同材料组成的结构件的车辆支撑框架。具体地，在多数实施例中质量较轻的铝质横梁连接至钢质纵梁。铝质和钢质部件通过在其间并列放置的互连部件而连接。公开的互连部件通过在互连部件和横梁之间教导的一个连接平面(facet)以及在纵梁和互连部件之间的另一种连接形式减轻了连接不同材料的挑战。在一些实施例中，使用机械互锁特征(例如粘合剂或压接(crimping))将互连部件的一端连接至横梁。将纵梁在互连部件的另一端连接至总成所使用的连接技术不同于现有技术，例如金属惰性气体电弧(MIG, Metal-1nert GasWelding)焊接。通过使用不同连接技术的组合和互连部件，能牢固地连接对于单一连接技术不兼容的材料成分的结构部件。可使用不同连接技术的任何组合包括例如使用粘合剂、钎焊、焊接、压接、铆接、液压成形或锡焊。本专利技术中的互连部件促进了在车辆支撑框架中使用重量较低的材料。本说明书中的教导可应用于任何类型的车架，包括用于皮卡、货车、小型货车、运动型多用途车(SUV)、乘用车、双门轿车、商用车以及多功能车辆(all utility vehicle)的车架。现在参考图1，其中显示了车辆支撑框架10。显示的支撑框架10配置用于在皮卡中使用。支撑框架10 (如图所示)取自支撑卡车货箱(未显示)的卡车车架的后部。纵梁(或结构件)20和30相对于总成和车辆纵向延伸。在显示的实施例中，纵梁20、30可以由钢组成并通过任何标准的成型工艺成形，例如冲压、液压成形或滚轧成形型。纵梁的后端通过前部钢质横梁70和后部钢质横梁40相互连接。拖钩(tow hitch) 50连接至横梁40。纵梁20,30的每一端装有侧托架(side bracket)60用于将横梁40与纵梁相互连接且用于将纵梁连接至其它车辆结构(例如卡车货箱、后部面板(fascia)或保险杠等)。如图1显示的，在支撑框架10的前端，另一钢质横梁70与每一纵梁20、30相交叉。如显示的，纵梁30焊接至横梁70。车辆支撑框架10还包括用于安装备胎的子总成80。子总成80包括两个横向延伸的铝质横梁90。横梁90支撑用于备胎的副车架100。绞盘(winch)(未显示)通过孔110将轮胎固定至副车架。显示的副车架100为冲压件。副车架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造车辆横梁总成的方法，包括：将由第一材料组成的互连部件轴颈连接在由第二材料组成的第一梁上；以及将所述互连部件焊接至由不同于所述第一梁的材料组成的第二梁。

【技术特征摘要】
2011.09.22 US 13/239,5921.一种制造车辆横梁总成的方法，包括将由第一材料组成的互连部件轴颈连接在由第二材料组成的第一梁上；以及将所述互连部件焊接至由不同于所述第一梁的材料组成的第二梁。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述互连部件粘接至所述第一梁。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述互连部件与所述第一梁压入配合在一起。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压入配合包括在所述互连部件和第一梁中成形至少一组压接头。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述成形至少一组压接头包括成形所述压接头使得所述压接头的纵向中心线平行于车辆的横向轴线而延伸。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，成形所述至少一组压接头包括成形所述压接头使得所述压接头的纵向中心线平行于车辆的纵向轴线而延伸。7.—种车辆横梁总成，包括由第一材料组成的第一梁；由第二材料组成的第二梁；以及由所述第二材料组成的粘接至所述第一梁并轴颈连接在所述第一梁上的互连部件； 其中所述互连部件焊接至所述第二梁。8.根据权利要求7所述的总成，进一步包括共同在互连部件和第一梁中成形的至少一组压接头。9.根据权利要求8所述的总成，其特征在于，所述压接头的纵向中心线沿车辆的横向轴线延伸。10.根据权利要求9所述的总成，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·安东尼·瓦格纳，迈克尔·M·阿祖兹，阿瑞·卡罗·卡利斯坎，苏尼尔·K·加瑟勒戈德，陈晓明，约翰·爱德华·胡贝尔，约克塞·古尔，拜里米苏拉奥·波图拉朱，杰弗里·华莱士，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
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