專利名稱：車身的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分的車身以及一種機動車輛和一種根據(jù)權利要求12的前序部分的制造車身的方法。
背景技術：
在機動車輛中，使用由鋼或鋁制成的車身，所述車身具有兩殼或多殼式結構，其中，一個或多個內(nèi)殼和一個外殼均由金屬制成，且具有近似相同的形狀，以便能夠容易地互連。內(nèi)部設備加裝到內(nèi)殼，其中，內(nèi)部設備通常在所選的位置咬合地裝配到內(nèi)殼上，從而在內(nèi)部設備與內(nèi)殼之間產(chǎn)生或多或少松動的連接。外殼和內(nèi)殼以及內(nèi)部設備與其他構件一起形成乘客室。DE 102 52 475 Al公開了一種具有兩部件式結構的車身，其中，內(nèi)殼和外殼被分開且由塑料制成。內(nèi)殼加裝到由金屬制成的基本框架，外殼隨后間隔開地放置在內(nèi)殼的上方，使得在內(nèi)殼和外殼之間形成空腔。為了加強車身，或空腔使用塑料泡沫和/或金屬泡沫被填充泡沫，或車身加強元件設置在空腔中。DE 1 275 372 B示出了一種具有由塑料制成的車身的機動車輛，所述車身具有抗扭轉的底部組件，所述底部組件包括由金屬制成且由兩個塑料殼包著的縱向和橫向框架梁。車身的其余組件使用簡單的和大面積的殼部件構造在該抗扭轉的底部組件上。其中不利的是，其余組件不是抗扭轉的。US 7，287, 797 Bl公開了一種具有設置在金屬底盤上的模塊結構的機動車輛。該結構包括三個預制件，所述預制件使用穩(wěn)定塑料以塑料注射成型過程制造，所述穩(wěn)定塑料借助于剛性泡沫穩(wěn)定。不利的是，由于使用多個部件而需要另外的過程步驟來改善模塊結構的剛性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種車身、一種機動車輛和一種制造車身的方法，其中，車身的剛度、尤其是扭轉剛度和/或撓曲剛度在不需要另外的構件或處理步驟的情況下得以確保。而且，車身和車輛制造起來便宜。上述目的通過根據(jù)本發(fā)明的車身實現(xiàn)，該車身包括內(nèi)殼、外殼、底板以及底盤，其中，內(nèi)殼、外殼和底板被間接或直接相連，并且形成乘客室，以及其中，至少一個內(nèi)部構件以使它有助于車身的剛度、尤其是扭轉剛度和/或撓曲剛度的方式連接到內(nèi)殼。所述至少一個內(nèi)部構件以使它為車身的一部分的方式有助于車身的剛度。內(nèi)部構件可作為車身的面板構件以多種實施方式提供。例如，內(nèi)部構件可被實施為頂襯和/或接合在頂襯中的柱面板、汽車儀表板上的小柜、面板或車身中的儲存間。因此，內(nèi)部設備在其功能上不僅起著車身的乘客室的面板的功能，而且同時還充當有助于車身的剛度的支撐構件。因此，可至少在一定程度上省去用于加強車身的另外的構件，這有助于減少車身的部件。該部件的減少與車身的重量減小直接相關。內(nèi)殼和外殼所加裝到的另外的支撐結構可至少在一定的程度上被省去。特別地，所述至少一個內(nèi)部構件以使它對剛度的貢獻為至少5%的方式連接到內(nèi)殼/或支撐結構，從而，內(nèi)部構件同時增大了車身的剛度。在另一個可能的實施例中，所述至少一個內(nèi)部構件以使內(nèi)部構件與內(nèi)殼之間可產(chǎn)生小于Imm的相對運動的方式連接到內(nèi)殼。通過防止內(nèi)部構件與內(nèi)殼之間的較大的運動， 能夠使所述至少一個內(nèi)部構件有助于車身的剛度。在一個補充實施例中，內(nèi)部構件至少部分材料結合地、特別是粘結地加裝到內(nèi)殼。 材料結合連接使得內(nèi)部構件特別是在大的區(qū)域上依靠在內(nèi)殼上或支撐結構上，這賦予了車身高的穩(wěn)定性，特別是在扭力和/或撓曲力方面。優(yōu)選地，所述至少一個內(nèi)部構件依靠在內(nèi)殼上的面積為內(nèi)殼的內(nèi)側的面積、即內(nèi)殼的背向外殼的一側上的面積的至少5%?？蛇x地，所述至少一個內(nèi)部構件以形狀鎖定和/或力鎖定的方式、特別是借助于接合在至少一個插口中的至少一個栓桿連接到內(nèi)殼。這種內(nèi)部構件與內(nèi)殼的連接方式在內(nèi)部構件具有復雜的形狀和/或必須承載另外的元件的情況下尤其有利，而這種情況例如在儀表面板和/或柱加襯的情況下是必須的。在一個變型中，所述至少一個內(nèi)部構件包括穩(wěn)定蓋，所述穩(wěn)定蓋形成在內(nèi)殼的背向外殼的一側上，其中，內(nèi)殼與穩(wěn)定蓋之間的中間空間被填充彈性、尤其是泡沫狀的質量體。除了增大車身的剛度以外，該實施方式同時改善了坐在車中的人的安全性，這是因為泡沫狀的質量體在沖擊作用于內(nèi)部構件上的情況下會變形，從而在事故的情況下提供保護。有利地，內(nèi)殼/或外殼至少部分由塑料制成。由塑料制成的車身使得車輛的重量降低，這對于車輛的燃料消耗來說具有有利的影響。例如，通過注射成型過程利用塑料制造。為了進一步改善內(nèi)殼的支撐功能，根據(jù)一個特別的實施例，至少在一些程度上利用長纖維加強的半成品的熱塑性材料，該熱塑性材料通常稱作有機板。在已被著色的塑料用于內(nèi)殼和/或外殼、特別是外殼的情況下，可節(jié)省施加表皮涂層所需的高的費用。優(yōu)選地，內(nèi)殼和/或外殼至少部分由金屬、例如鋼或鋁制成。在另一個實施例中，內(nèi)殼和/或外殼以力鎖定和/或形狀鎖定方式和/或材料結合地、特別是粘結地互連，且形成封閉型廓。內(nèi)殼和外殼的封閉型廓有助于內(nèi)殼和外殼的支撐質量，且增大了車身的剛度、尤其是扭轉剛度。內(nèi)殼相對于外殼的任何大的移位通過應用的連接技術被可靠地防止，從而增大了車身的穩(wěn)定性。在一種變型中，內(nèi)殼和/或外殼以多個部件形成。這增大了在制造過程中將內(nèi)殼和外殼接合在一起的可能方式的多樣性，并且有利于制造過程本身。通過這種方式，內(nèi)殼的各個部件甚至在它們已安裝在車輛底盤上之后仍可加裝到外殼。在一個補充實施例中，由金屬、特別是鋼或鋁制成的支撐結構設置在內(nèi)殼與外殼之間。通過使用由金屬形成的支撐結構，實現(xiàn)了車身的非常高的剛度，即使支撐結構由輕質金屬制成的型材和/或管構成、特別是被實施為框架。根據(jù)本發(fā)明的機動車輛包括在該專利申請中描述的車身。根據(jù)本發(fā)明的制造車身的方法包括以下步驟提供內(nèi)殼、外殼、底板和底盤，隨后間接或直接連接內(nèi)殼、外殼和底板而形成乘客室，其中，至少一個內(nèi)部構件使以使它有助于車身的剛度、特別是扭轉剛度和/或撓曲剛度的方式連接到內(nèi)殼。借助于該簡單的接合和組裝過程，產(chǎn)生一種復合結構單元，其中，內(nèi)部設備除了其作為襯里的功能以外還充當支撐模塊。由于包括內(nèi)部設備的內(nèi)殼的支撐功能，車身的支撐結構被設計成具有較小的重量，這優(yōu)化了總體結構的重量。在又一實施例中，內(nèi)部構件和/或內(nèi)殼和/或外殼和/或底板和/或支撐結構以力鎖定和/或形狀鎖定方式和/或材料結合地互連。根據(jù)各個元件的形狀設計和結構，選擇一種最大可能地滿足車身的最大剛度的要求且可在制造過程中以價廉的方式實施的連接方法。該連接例如借助于粘結和/或螺釘和/或螺栓和/或鉚釘執(zhí)行。在一種補充的變型中，內(nèi)殼以多個部件提供，且多部件式內(nèi)部設備連接到內(nèi)殼的至少一個部件上，隨后，包括內(nèi)部設備的多部件式內(nèi)殼連接到外殼和/或支撐結構和/或底板上。支撐內(nèi)部設備的內(nèi)殼作為預制構件被提供，且在制造過程中在任何時刻均可以以這種狀態(tài)加裝到外殼或支撐結構。從而，內(nèi)殼的多部件式設計允許在車身的不同的制造階段插入內(nèi)殼的各個部件。優(yōu)選地，首先，乘客室由外殼、內(nèi)殼、優(yōu)選支撐結構和底板形成。然后，乘客室放置在底盤上或底板放置在底盤上，其中，支撐結構施加在底板上。隨后，外殼安裝在支撐結構上，最后，多部件式內(nèi)殼加裝到外殼且優(yōu)選加裝到支撐結構。乘客室被預制造和乘客室隨后放置在底盤上的這種方法的優(yōu)點在于，可預制造不同的乘客室，所有不同的乘客室可放置在相同的底盤上，從而可制造不同類型的車輛。


下面，將參看附圖更詳細地解釋本發(fā)明的示例性實施例，附圖包括圖1是車身的A柱的第一示例性實施例的剖視圖；圖2是車身的A柱的第二示例性實施例的剖視圖；圖3是車身的A柱的第三示例性實施例的剖視圖；圖4是車身的A柱的第四示例性實施例的剖視圖；圖5是車身的A柱的第五示例性實施例的剖視圖；圖6是車身的A柱的第六示例性實施例的剖視圖；圖7是車身的A柱的第七示例性實施例的剖視圖；圖8是組裝車身的方法的第一示例性實施例；以及圖9是組裝車身的方法的第二示例性實施例。
具體實施例方式圖1-7分別示出了機動車輛的車身1的A柱的橫截面。在各個圖1-7中，A柱由外殼2和內(nèi)殼3形成，所述外殼和內(nèi)殼分別在它們的邊沿區(qū)域通過粘結部7、8互連。因此， 外殼2和內(nèi)殼3形成支撐封閉型廓。內(nèi)殼3由長纖維加強的半成品熱塑性材料(有機板) 制成。外殼2也可由長纖維加強的半成品熱塑性材料或由金屬、尤其是輕質金屬、例如鋁或鋼或由塑料制成。如圖1所示，內(nèi)部構件4、5加裝到內(nèi)殼3，所述內(nèi)部構件4、5包括由金屬或塑料制成的安全元件4，所述安全元件在內(nèi)殼3的背離外殼2的一側覆蓋內(nèi)殼3，其中，泡沫5形成在內(nèi)殼3與安全元件4之間，所述泡沫5用于將安全元件4加裝到(粘結到)內(nèi)殼3以及在出現(xiàn)事故的情況下借助于泡沫5的彈性和/或塑性性能保護車內(nèi)乘客。在兩個粘結部7、8附近包著內(nèi)殼3的覆蓋物6充當車身1的乘客室的面板。具有圖1所示的結構的車身1 特別是在扭力和/或撓曲力方面具有增大的剛度。還可提供不具有安全元件4的實施例。在圖2中，外殼2和支撐內(nèi)部構件4、5的內(nèi)殼3 (外殼2和內(nèi)殼3彼此相反弓彎) 圍住支撐結構9，所述支撐結構9包括由金屬、特別是鋁和/或鋼制成的金屬型材件或成型管件。外殼2和內(nèi)殼3可以各種不同的方式加裝到支撐結構9。根據(jù)圖3，內(nèi)殼3被成型為使它鄰接和部分圍繞支撐結構9。支撐結構9和內(nèi)殼3 之間的粘結部10可靠地將兩個部件連接起來，其中，外殼2和內(nèi)殼3之間在它們的邊沿區(qū)域通過粘結部7、8的連接被保留。如圖4所示，成金屬條或塑料條的形式的支撐件11嵌入在內(nèi)殼3和外殼2之間， 以加強車身，其中，支撐件11的端部經(jīng)由相應的粘結部7a、7b、8a、8b粘結到內(nèi)殼3的邊沿區(qū)域和外殼2的邊沿區(qū)域。支撐件11部分包著支撐結構9，這使組件變得穩(wěn)定。在圖5所示的另一個實施例中，頂帽12面向支撐結構9形成在內(nèi)殼3處，且以形狀鎖定的方式部分鄰接支撐結構9。在該鄰接區(qū)域，內(nèi)殼3的頂帽12經(jīng)由另一粘結部13連接到支撐結構9。如圖6和7所示，內(nèi)殼3和外殼2也可借助于連接元件固定到支撐結構9。根據(jù)圖 6，頂帽14被形成在外殼2的內(nèi)側，或一個固定件加裝到外殼2的內(nèi)側。頂帽14鄰接支撐結構9，所述支撐結構9具有相對于支撐結構9的縱向尺度橫穿的通孔15。螺釘16被引導通過該通孔15，且錨定在外殼2的頂帽14中。螺釘16也可被實施為鉚螺母或類似件?？蓮膱D7中看出，在內(nèi)殼3的內(nèi)側設有固定件17，其中，固定件17具有通孔18，螺釘19插入所述通孔18中。螺釘19旋擰到空心的支撐結構9上。結合圖1-7描述的不同的連接技術提供了制造車身1的多種可能的方式。內(nèi)殼3 由多個部件組成，在第一步驟中，內(nèi)殼3的各個部件連接到相應的內(nèi)部構件4、5。根據(jù)一個可能的實施例，外殼2隨后通過螺釘連接和/或粘結到支撐結構9。隨后，多部件式內(nèi)殼3 借助于粘結連接到外殼2，且借助于螺釘和/或通過粘結連接到支撐結構9。然后，內(nèi)部底板20加裝到包括內(nèi)殼3、外殼2和支撐結構9的上述組件。根據(jù)圖8給出的一個特別優(yōu)選的實施例，多部件式內(nèi)殼3通過螺釘連接到和/或膠粘到支撐結構9。該組件然后通過螺釘連接和/或膠粘到內(nèi)部底板。接著，以這種方式形成的組件通過螺釘連接和/或膠粘到外殼2，其中，乘客室22作為單獨的部件被形成。該乘客室22通過螺釘連接和膠粘到底盤 21。由金屬制成的底盤21構成特別是確定車輛的輪距的(車身)框架。不同設計的乘客室22均可安裝在這種底盤上。車身的另一制造方法示于圖9中。在這種方法的情況下，內(nèi)殼3也由多個部件構成，其中，內(nèi)殼3的各個部件首先連接到相應的內(nèi)部構件4、5上。然后，內(nèi)部底板20安裝在底盤21上。隨后，支撐結構9加裝到內(nèi)部底板20。根據(jù)第一實施例，下一步驟包括將外殼 2放置在支撐結構9上并通過螺釘和/或膠粘將外殼連接到支撐結構9上。在此，外殼2由已被著色的塑料制成，使得可省去向車身1施加表皮涂層。最后，多部件式內(nèi)殼3膠粘到外殼2且通過螺釘和/或粘結連接到支撐結構9，從而，完成車身1。根據(jù)另一個特別優(yōu)選的可選實施例，多部件式內(nèi)殼3通過螺釘連接和/或膠粘到支撐結構9和包括內(nèi)部設備4、5、內(nèi)部底板20和底盤21的組件上。外殼2加裝到包括支撐結構9和內(nèi)殼3的組件上，從而，完成車身1。
總之，根據(jù)本發(fā)明的車身1和根據(jù)本發(fā)明的機動車輛具有相當多的優(yōu)點。在此處描述的結構的情況下，內(nèi)部設備4、5被實施為支撐部件，從而除了其充當襯里的功能以外還起著支撐模塊的作用。由于不需要另外部件來增大剛度，從而使車輛的重量降低，但車輛的剛性、尤其是扭轉剛性和/或撓曲剛性得到明顯的改善。車身1的接合和組裝過程得到明顯簡化。
權利要求
1.一種車身(1)，包括: -內(nèi)殼⑶，-外殼O)， -底板00)，以及 -底盤01)，其中，內(nèi)殼(3)、外殼( 和底板OO)被間接或直接相連，并形成乘客室02)， 其特征在于，至少一個內(nèi)部構件G，5)以使它有助于車身(1)的剛度、尤其是扭轉剛度和/或撓曲剛度的方式連接到內(nèi)殼(3)。
2.如權利要求1所述的車身， 其特征在于，所述至少一個內(nèi)部構件G，5)以使它對剛度的貢獻為至少5%的方式連接到內(nèi)殼(3)。
3.如權利要求1或2所述的車身， 其特征在于，所述至少一個內(nèi)部構件G，5)以使內(nèi)部構件(4，5)與內(nèi)殼(3)之間可產(chǎn)生小于Imm的相對運動的方式連接到內(nèi)殼(3)。
4.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，所述至少一個內(nèi)部構件(4，5)至少部分材料結合地、特別是粘結地加裝到內(nèi)殼(3)。
5.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，所述至少一個內(nèi)部構件G，5)以形狀鎖定和/或力鎖定的方式、特別是借助于接合在至少一個插口中的至少一個栓桿連接到內(nèi)殼(3)。
6.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，所述至少一個內(nèi)部構件(4，5)包括穩(wěn)定蓋G)，所述穩(wěn)定蓋(4)形成在內(nèi)殼(3)的背離外殼( 朝向的一側上，其中，內(nèi)殼C3)與穩(wěn)定蓋(4)之間的中間空間被填充彈性和/或可塑性變形的、尤其是泡沫狀的質量體(5)。
7.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，內(nèi)殼C3)和/或外殼( 至少部分由塑料制成。
8.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，內(nèi)殼⑶和/或外殼(2)以力鎖定和/或形狀鎖定方式和/或材料結合地、特別是粘結地互連，且形成封閉型廓。
9.如前面權利要求中任一所述的車身， 其特征在于，內(nèi)殼(3)和/或外殼O)以多個部件形成。
10.如前面權利要求中任一所述的車身，其特征在于，由金屬、特別是鋼或鋁制成的支撐結構(9)設置在內(nèi)殼(3)和外殼(2)之間。
11.一種機動車輛，其特征在于，所述機動車輛包括根據(jù)前面權利要求中任一所述的車身(1)。
12.一種制造車身的方法，其中，內(nèi)殼(3)、外殼O)、底板00)和底盤被提供，然后內(nèi)殼(3)、外殼( 和底板OO)間接或直接地互連而形成乘客室02)，其特征在于，至少一個內(nèi)部構件G，5)以使它有助于車身(1)的剛度、特別是扭轉剛度的方式連接到內(nèi)殼(幻。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，內(nèi)部構件(4，5)和/或內(nèi)殼(3)和/或外殼(2)和/或底板OO)和/或支撐結構(9) 以力鎖定和/或形狀鎖定方式和/或材料結合地互連。
14.如權利要求12或13所述的方法，其特征在于，內(nèi)殼⑶以多個部件提供，且多部件式內(nèi)部設備(4，5)連接到內(nèi)殼(3)的至少一個部件上，隨后包括內(nèi)部設備G，5)的多部件式內(nèi)殼C3)連接到外殼( 和/或支撐結構(9) 和/或底板OO)上。
15.如權利要求12、13或14所述的方法，其特征在于，首先，乘客室02)由外殼O)、內(nèi)殼(3)、優(yōu)選支撐結構(9)和底板OO)形成，然后，乘客室放置在底盤上或底板OO)放置在底盤上，其中，支撐結構(9)施加在底板 (20)上，隨后，外殼(2)安裝在支撐結構(9)上，最后，內(nèi)殼(3)加裝到外殼(2)且優(yōu)選加裝到支撐結構(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車身(1)，所述車身包括內(nèi)殼(3)、外殼(2)、底板以及底盤，內(nèi)殼(3)、外殼(2)和底板被間接或直接相連，并形成乘客室。本發(fā)明的目的是在不需要另外的構件和處理步驟的情況下確保車身(1)的剛度、尤其是扭轉剛度和/或撓曲剛度以及使最終的車身(1)便宜地制造。為此，至少一個內(nèi)部構件(4，5)以使它有助于車身(1)的剛度、尤其是扭轉剛度和/或撓曲剛度的方式連接到內(nèi)殼(3)和/或支撐結構(9)。
文檔編號B60R13/02GK102341295SQ201080010419
公開日2012年2月1日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權日2009年2月2日
發(fā)明者T·奧爾 申請人:瑪格納斯太爾汽車技術股份公司