专利名称：车身构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车身构件以及用于生产这种车身构件的方法，所述车身构件包括至少一个外壳包板，至少一个撑梁和设在外壳包板与撑梁之间的泡沫材料。
上述类型的车身构件在已有技术中是公知的。例如DE2414114A1中便描述了一种例如作为汽车车门的车身构件，其具有外壳包板，外壳包板上固定有撑梁。该文献所涉及的是朝着外壳包板留有开口的横梁，该横梁用于对车门进行横向加强。这种相对于车门的外壳包板留有开口的横梁构成了车门外壳包板的内部空间，该空间用塑料填充。就这种塑料而言，可以采用例如聚氨酯泡沫等泡沫材料。然而这种泡沫材料的体积不能在短时间内改变并且在车身的制造过程中也没有变化。
本发明的目的是提供一种上述类型的车身构件，其具有良好的声特性，也就是说其具有较好的隔音效果。
实现该目的的方案使本发明能提供一种具有独立权利要求所述特征的上述类型的车身构件。
此外，本发明的目的还在于提供一种用于生产上述类型车身构件的方法，所述车身具有良好的声特性，即较好的隔音效果，其中该方法特别是能够用较低的成本迅速进行车身构件的大批量生产。
实现该目的的方案使本发明形成了具有权利要求10所述特征的上述类型的方法。
按照本发明，设在外壳包板和撑梁之间的泡沫材料是一种可膨胀材料，这种材料首先要以可膨胀的形式安装并能通过加热在撑梁和外壳包板之间的空间内产生膨胀。优选将可膨胀材料尽可能填满撑梁和外壳包板之间的空间并使撑梁和外壳包板之间形成连接。
在所述类型的车身构件中，外壳包板形成主体振动中心。通过按照本发明所述将外壳包板与撑梁相连接，使其成为另一个通过首先以可膨胀形式安装的可膨胀材料构成的内部车身部件可以达到提高隔音效果的目的。由此，可以用较少的填充材料与汽车上因车身外壳板构件振动引起的主要噪声源相互作用。因此优选采用已经具有较好隔音特性的合适的可膨胀材料。
按照本发明另一种优选结构，可膨胀材料具有弹性，该弹性在外壳包板变形时，在外壳包板上施加使其恢复到原始形状的复原力。在这种情况下所具有的附加优点是，在因冲撞而引起不利的变形时，通过本发明所述的可膨胀材料能至少明显减小这种变形，这是因为可膨胀材料有利于变形复原。
另一个优点是，通常本发明所述的可膨胀材料比重较小，所以在使用本发明所述类型的车身构件时，车身的总重量较轻。在本发明的范围内，车身构件例如可以是车门，其中在这种情况下外壳包板是车门的外壳包板而且撑梁是侧面防撞梁。一般情况下，这种侧面防撞梁(优选为横梁)基本上是水平的。在这种汽车车门形式的车身构件中，通过使用本发明范围内的可膨胀材料可以达到使例如每个汽车车门的重量减轻几公斤(例如使每个汽车车门减轻2-3公斤)的效果。
本发明所述方法同样比较简单而且能够顺利地进行大批量生产。由此从总体上减少了生产车身构件或车身的时间。在生产时不必使用多余的辅助设置。因此与传统的车身构件生产方法相比没有提高生产成本。本发明所述方法能够使自动生产的本发明的车身构件具有较高质量标准。
由于优选使用特别是振动性能稳定、无气味、无辐射、无吸湿特性以及燃烧时不会在周围出现侵蚀物质的可膨胀材料，所以不存在汽车使用期限届满后本发明所述车身构件的废物排除问题。具有所述特性的合适泡沫材料是相关领域普通技术人员公知的和随时可以使用的材料。
根据本发明优选的另一种结构，首先将可膨胀形式的材料装到撑梁上，这可以例如通过粘合实现，随后用带有这种可膨胀形式材料的撑梁挡住外壳包板。部件之间的连接通过供热实现。优选使用在高于约200℃，最好在高于约220℃时膨胀的泡沫材料。本发明所述的可膨胀材料优选在高于膨胀温度时仍然稳定的材料。优选的热稳定性需达到至少约250℃的温度。这种材料应特别是有利于环境的材料，其在明显高于所述温度下燃烧时应尽可能无残渣。
根据本发明所述优选结构的变型例，撑梁的两端通过插接件装到导向槽中并由此与车身构件的外壳包板相连。
下面将结合与附图相关的实施例更详细地描述本发明。
图1是穿过本发明所述车身构件的示意性简化纵向剖面图；图2是对图1所示本发明车身构件剖面图进行放大后得到的剖面细节图。
首先参照图1。在图中用纵向剖面以极简单的示意方式示出的本发明所述车身构件涉及一个汽车的车门。该汽车车门包括车门外壳包板13和撑梁10，撑梁10是在汽车车门的横向上偏离的侧面防撞梁。在撑梁10和车门外壳包板之间设有材料11，材料11首先以可膨胀形式安装并在受热时可在撑梁10和车门外壳包板13之间的空间中膨胀。在该实施例中材料11为优选具有良好隔音特性的泡沫材料。这些可膨胀材料11在受热时优选在高于约200℃的温度下产生膨胀并在车门外壳包板13和撑梁之间形成连接。
根据图2所示放大的细节图，其复述了具有图1的剖面图所示特征的剖面，从图中可知，撑梁10是例如一个管形梁，所述管形梁在汽车车门受到撞击时起防撞作用。在一个实施例中撑梁10是直径为例如40mm的圆管。显然，本发明绝对不受该形状和尺寸的限制。此外，在图2所示的实施例中，撑梁10和车门外壳包板13之间的距离约为5mm。
优选这样设定撑梁10和车门外壳包板13之间的连接，即首先将可膨胀泡沫材料11装在撑梁10上，例如图2所示，由可膨胀材料11形成的材料层以围绕管形撑梁10的形式与撑梁的一个侧面相适应而且可膨胀材料11与管形撑梁10的外侧粘合。因此，可膨胀材料11在与管形撑梁10构成的连接表面11a处形成适合节圆柱表面的曲率。如果使用其它形状的撑梁10，则可膨胀材料中面对连接表面的形状将与相应的撑梁10的外形相适应。
如从图2中进一步看到的那样，由于车门外壳包板13的内侧为面对可膨胀材料的平面，所以由可膨胀材料构成的材料层11在面对车门外壳包板13的连接表面11b处优选为平面。如果车门外壳包板13在连接区内形成独特形状，则可膨胀材料的连接表面11b在膨胀前也具有相应的外形。
可以通过加热使已经用例如粘合剂粘接了可膨胀材料11的撑梁10与车门外壳包板13在连接区内连接，从而使可膨胀材料11在撑梁10和车门外壳包板13之间的空间12内膨胀并由此使两个部件形成牢固的连接。加热的持续时间例如可以为半小时。根据所用可膨胀材料11的类型以及根据撑梁10的大小、撑梁10与车门外壳包板13之间的距离、撑梁10上所装可膨胀材料11的量和构成撑梁10及车门外壳13的材料，技术人员可以没有困难地算出所需的连接时间。
权利要求
1．一种车身构件，包括至少一个外壳包板，至少一个撑梁和设在外壳包板与撑梁之间的泡沫材料，其特征在于，泡沫材料是可膨胀材料(11)，这种材料首先以可膨胀的形式安装并能通过加热在撑梁(10)和外壳包板(13)之间的空间(12)内产生膨胀。
2．如权利要求1所述的车身构件，其特征在于，可膨胀材料(11)充满撑梁(10)和外壳包板(13)之间的空间(12)并且在撑梁(10)和外壳包板(13)之间形成连接。
3．如权利要求1或2所述的车身构件，其特征在于，可膨胀材料(11)具有弹性，该弹性在外壳包板(13)变形时，在外壳包板上施加使其恢复到原始形状的复原力。
4．如权利要求1～3中任一项所述的车身构件，其特征在于，可膨胀材料(11)具有隔音特性。
5．如权利要求1～4中任一项所述的车身构件，其特征在于，可膨胀材料(11)在高于约200℃，优选高于约220℃的温度下产生膨胀。
6．如权利要求1～5中任一项所述的车身构件，其特征在于，首先特别是通过粘合将可膨胀材料(11)装到撑梁(10)上。
7．如权利要求1～6中任一项所述的车身构件，其特征在于，可膨胀材料(11)不具有吸水性。
8．如权利要求1～7中任一项所述的车身构件，其特征在于，所述车身构件是汽车车门，所述外壳包板(13)是车门外壳包板，而所述撑梁(10)是侧面防撞梁。
9．如权利要求1～8中任一项所述的车身构件，其特征在于，撑梁(10)的两端(10a,10b)通过插接件安装在导向槽中。
10．用于制造车身构件的方法，所述车身构件包括至少一个外壳包板，至少一个沿横向分布的撑梁和设在外壳包板与撑梁之间的泡沫材料，其特征在于，首先安装泡沫形式的可膨胀材料(11)，然后通过加热使可膨胀材料(11)在撑梁(10)和外壳包板(13)之间的空间(12)内膨胀，从而在撑梁(10)和外壳包板(13)之间形成连接。
11．如权利要求10所述用于制造车身构件的方法，其特征在于，首先用特别是粘合剂将可膨胀材料(11)与撑梁(10)连接。
12．如权利要求10或11所述用于制造车身构件的方法，其特征在于，可膨胀材料(11)在高于约200℃，优选在约220℃-250℃之间，进一步优选在高于220℃的温度下产生膨胀。
13．如权利要求10～12中任一项所述用于制造车身构件的方法，其特征在于，车身构件具有权利要求1～9中的一个或多个特征。
全文摘要
一种车身构件,包括至少一个外壳包板,至少一个撑梁和设在外壳包板与撑梁之间的泡沫材料,其中泡沫材料是可膨胀材料11,这种材料首先以可膨胀的形式安装并能通过加热在撑梁10和外壳包板13之间的空间12内产生膨胀。该车身构件可通过以下方法制造,即首先安装泡沫形式的可膨胀材料11,然后通过加热使可膨胀材料11在撑梁10和外壳包板13之间的空间12内膨胀,从而在撑梁10和外壳包板13之间形成连接。
文档编号B60J5/04GK1314850SQ99810236
公开日2001年9月26日 申请日期1999年8月20日 优先权日1998年9月17日
发明者恩斯特－赫伯特·比尔克莱, 鲁道夫·利内克, 汉斯－乌尔里希·特雷舍尔 申请人:大众汽车股份公司