用于机动车白车身的梁的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车白车身的梁、尤其是用于机动车车身的侧槛梁。

背景技术：

一种这样的构成为侧槛梁的梁例如已经从JP 5270447A中已知。在那里，在梁的直的纵向区域的由相应的梁壁限定的中空室内形锁合地容纳有加强元件，侧槛梁例如为了避免在侧面碰撞的情况下过度变形而通过该加强元件加强。为了此时避免加强元件在梁纵向方向上移动，这样的加强元件通常通过相应的接合连接、例如粘合或焊接与梁的相应的梁壁相连接。

技术实现要素：

本发明的任务是实现一种开头提及的类型的梁，该梁以更简单的和改善的方式固定在所配属的中空室内部。

该任务按本发明通过一种具有权利要求1的特征的梁来解决。本发明的有利的构造方案以及有利的进一步改进方案在其余的权利要求中给出。

为了实现开头提及的类型的梁，在所述梁中，加强元件以特别简单和可靠的方式位置准确地沿梁纵向方向固定，按本发明规定，为了固定加强元件沿梁纵向方向的位置，该加强元件力锁合地与梁或者相应的梁壁相连接。因此，尤其可以避开在梁的梁壁与加强元件之间的相应的接合连接或其它类型的连接。这不仅能够实现特别简单地并且成本低廉地制造梁连同集成的加强元件，而且此外在机动车的寿命周期上确保加强元件极其可靠地沿梁纵向方向固定。此外，例如相对于用于固定加强元件的焊接方法可以避免热量输入到所参与的构件中，并且因此可以避免不希望的组织变化以及由此可以避免构件翘曲。

在加强元件与中空室的相应的梁壁之间的力锁合在此能够以简单的方式通过相应加热或冷却所参与的构件、亦即梁和加强元件来获得，或者例如也可以通过将加强元件压入到中空室中来获得。此时如有必要，也可以规定尤其是加强元件、亦或中空室也具有轻微锥状的延伸走向，以便在压入加强元件时实现相应力锁合地连接所参与的构件。在力锁合连接时，所述两个构件可以弹性变形或弹塑性变形。尤其是例如可以想到，中空室或相应的限定中空室的梁壁由于加强元件的轻微的过盈尺寸而轻微弹性或弹塑性扩张和/或变形。挤压型材的这种轻微的弹性随后在没有附加措施的情况下也使相应的加强元件可靠地保持在其位于中空室内部的规定位置中。

在本发明的另一构造方案中已经在此表明有利的是，梁至少在直的纵向区域中构造为挤压型材，在该纵向区域中应该布置加强元件。这样的挤压型材不仅能非常简单地并且成本低廉地制造，而且此外以简单的方式具有横截面连续的中空室，在该中空室内特别有利地可以力锁合地固定加强元件。

加强元件在梁中的上述集成尤其适合于应用在机动车的各个侧槛梁中。这样的侧槛梁一方面必须在车辆纵向方向上加强或者说加固，以便例如在相应意外的力作用、如宽度重叠小的正面碰撞(偏置碰撞)时具有足够的稳定性并且不纵向弯曲。同样地，这样的侧槛梁也必须在车辆横向方向上具有相应的稳定性，以便例如在侧面碰撞时不会过度变形，这种过度变形会导致明显侵入到机动车的客舱中。

一种另外的有利的实施形式规定，相应的支撑元件从梁壁伸出，加强元件力锁合地支撑在这些支撑元件上。通过这样的支撑元件能以特别简单的方式在梁的横向方向或高度方向上实现形锁合连接并且在梁的纵向方向上实现力锁合连接。

在本发明的另一构造方案中已经在此表明有利的是，加强元件构成为加强管。这样的加强管自身能相对简单地制造并且尤其能在纵向方向上、但也在横向方向上能被施加以明显的力。就此而言还也已经表明有利的是，梁的用于容纳和支撑加强管的支撑元件构成为平坦的支撑壁，这些支撑壁朝向加强管的中轴线延伸。因此，在加强管与梁之间产生在力方面特别均匀的力锁合连接。

备选于加强管也可以想到，加强元件构成为加强结构、尤其构成为蜂窝结构。这样的蜂窝结构尤其适合用于在吸收能量的情况下吸收在梁的横向方向上起作用的力，如这样的力尤其在侧面碰撞到侧槛梁上时产生。

出于该原因，在本发明的另一构造方案中也有利的是，加强结构的相应的中空室在梁的横向方向上延伸。因此，例如侧面碰撞到侧槛梁上时能够实现相应高的能量吸收能力。

最后，已经表明有利的是，在梁的梁壁上设有用于使加强元件沿梁纵向方向推入到中空室内的相应的引导元件，所述引导元件与加强元件的对应的引导元件配合作用。因此，能够将用于产生力锁合连接的加强元件在梁的中空室内部特别位置准确地并且以小的公差置于所期望的位置上。

附图说明

本发明的另外的优点和细节从对优选实施例的下述说明中以及借助附图得出。其中：

图1示出用于机动车白车身的梁(以侧槛梁的形式)的以横截面示出的直的纵向区域的透视的示意分解图，该纵向区域具有多个由相应的梁壁限定的中空室，其中，在这些中空室中的一个中空室内能插入分开示出的以加强管形式的加强元件，并且该加强元件能通过如下方式沿梁纵向方向固定，即，加强元件能力锁合地与梁相连接，

图2a、2b示出根据图1的梁的透视的剖视图和剖开的正视图，其中，在相应的中空室内部容纳有加强管，该加强管经由相应的支撑壁形锁合地保持在梁的横向方向上或高度方向上并且力锁合地保持在梁的纵向方向上，

图3a、3b示出根据另一实施形式的中空室和用于集成在该中空室内的加强元件的各自的示意性的和局部的透视图，在该实施形式中，加强元件构成为以蜂窝结构形式的加强结构，其中，在中空室和蜂窝结构的侧面上设有相应的引导元件，蜂窝结构能通过这些引导元件引导地推入到对应的中空室内，

图4示出类似于图2a的梁的纵向区域的局部透视图，其中，当前在相应的中空室内部集成有根据图3b的蜂窝结构，

图5a、5b示出根据图3a至4的梁的在纵向方向上或在横向方向上的相应的剖视图，其中，蜂窝结构集成到相应的中空室内。

具体实施方式

根据图1的分解图在左边局部地并透视地示出用于机动车白车身的梁(以轿车车身的侧槛梁12的形式)的纵向区域10的一部分，该梁在当前的情况下至少在直的纵向区域10中构成为挤压型材。作为用于这种挤压型材的材料，在此尤其考虑如铝合金那样的轻质金属合金或者也考虑塑料、尤其是纤维增强的塑料。侧槛梁12在此包括外梁壁14和内梁壁16，该外梁壁和内梁壁在相应的法兰之间、即在上方法兰18与内部法兰20之间延伸。例如邻接的白车身构件或饰板构件也能经由该法兰18、20与侧槛梁12相连接或相固定。

此外，侧槛梁12在纵向区域10中包括多个梁壁，这些梁壁限定相应的中空室。在这里，尤其设有两个大致水平延伸并且在车辆横向方向上延伸的梁壁22、24，这些梁壁与内梁壁16和竖直的并且在车辆纵向方向上延伸的梁壁26共同限定一个总体上大致矩形的中空室28。梁壁16、22、24、26在此分别相互平行或相互成直角地延伸，从而总体上经由纵向区域10的纵向延伸而产生中空室28的相应恒定的矩形横截面。

从总体上矩形的中空室28的各个角出发伸出支撑壁30形式的相应的支撑元件，这些支撑壁以另外还要更详细说明的方式用于容纳加强管32形式的加强元件。

在此，图2a和2b分别以透视图和剖开的正视图示出加强管32与侧槛梁12的装配，其中，这两个视图是转动过的。在这里，无论如何可以看出的是，各个支撑壁30这样确定尺寸，使得加强管32在侧槛梁12的横向方向上和高度方向上、亦即在安装状态下在车辆横向方向上或在车辆高度方向上形锁合地保持在中空室28内部。换句话说，加强管32由此既不能在车辆横向方向上运动、也不能在车辆高度方向上运动。

现在，为了尤其也在梁纵向方向上、对于当前的侧槛梁12来说亦即尤其在车辆纵向方向上，同样实现使加强管32固定在其与侧槛梁12的相对位置，该加强管力锁合地与梁12、更确切地说与各个支撑壁30相连接。这种力锁合连接例如可以通过如下方式实现，即，加强管32相对于由支撑壁30形成的容纳部具有相应的过盈尺寸。通过相应地冷却加强管32或者相反通过相应地加热侧槛梁12例如可以实现相应的力锁合连接。当然同样可以想到将加强管32压入到中空室28中。在这里尤其在压入时也可以规定，由支撑壁30形成的容纳部或加强管32轻微锥状地延伸，以便使压入变得容易。无论如何，结果应该在相应的纵向区域10中在加强管32与侧槛梁12之间实现力锁合连接，从而它尤其也在梁纵向方向上、亦即在车辆纵向方向上定位就位。因此，相应的用于位置可靠地固定加强管32的接合方法不是必要的。

从图2b中还可以看出，支撑壁30指向加强管32。由此实现加强管32在力方面特别均匀地保持在中空室28内部。支撑壁30可以在挤压加工之后直接在加强管32的贴靠区域内具有其最终尺寸，或者也可以在挤压加工之后再次被加工、例如被切削加工。

加强管32尤其用于在例如宽度重叠小的正面碰撞(偏置碰撞)时加固或者说加强侧槛梁12并且在这里尤其避免相应的纵向弯曲。因此总体上可以使用横截面减小的梁12，该梁仅在相应被加载的例如倾向于纵向弯曲的位置上通过加强管32加固。尽管借助侧槛梁12说明了本发明，但是加强管32的当前的集成也可以应用于其它的梁、例如应用于在车身前端或汽车尾部的区域内的主纵梁或在车辆底板下方的区域内的主纵梁。

图4类似于图2a示出侧槛梁12的另一构造方案，该侧槛梁在其纵向区域10中构造为类似于根据图1至2b的实施方式。在此，梁壁16、24、26限定布置在上方中空室28下面的下方的内部中空室34，在该下方的内部中空室之内容纳有加强结构36形式的加强元件。该加强结构36当前构成为蜂窝结构，该加强结构根据在图3b中的透视图构成为蜂窝结构。加强结构36例如可以由金属合金或塑料形成。

此外，如从示出侧槛梁12的在下方中空室34的区域内的纵向区域10的图3a可以看出的那样，侧槛梁12在梁壁16或24上具有相应的引导元件38，这些引导元件当前构成为在梁纵向方向上延伸的板条或类似物。这些板条38与加强结构36的以槽40形式的相应的引导元件配合作用，这些槽以与板条38相反的形状在加强结构36的上侧和下侧上延伸。如在此从图4中可以看出的那样，在侧槛梁12或加强结构36的侧面上的各个以板条形式的引导元件38与相应的以槽形式的引导元件40这样配合作用，使得在加强结构36推入到中空室34中时产生相应的导向，该导向例如使加强结构36不可能在中空室34内部歪斜。因此在中空室28内部实现特别位置可靠地定位加强结构36。

在加强结构36与相应的梁壁14、24、26之间的力锁合连接当前例如通过将加强结构36压入到中空室34内来实现。在此，加强结构36和/或中空室34可以具有轻微锥状的延伸走向。也可以想到加热加强结构36和/或侧槛梁12以建立力锁合连接。结果无论如何应该也通过加强结构36相对于中空室34的相应的过盈尺寸来产生力锁合连接，该力锁合连接使加强结构36不可能在梁纵向方向上移动。为了建立力锁合连接，侧槛梁12在此可以相应地弹性或弹塑性扩张。

如最后借助分别示出侧槛梁12的纵向区域10的纵剖面和横剖面的图5a和5b可以看出，加强结构36的各个中空室在梁横向方向上延伸、即在当前情况下在车辆的横向方向上并且大致水平地延伸。因此，在侧面碰撞到侧槛梁12上的情况下产生特别高的能量吸收能力。

根据图1至2b或3a至5b的两种实施形式也可以相互结合，从而不仅加强管32集成在中空室28内，而且加强结构36集成在中空室34内。

附图标记列表：

10 纵向区段

12 梁/侧槛梁

14 外梁壁

16 内梁壁

18 上方法兰

20 外部下方法兰

22 梁壁

24 梁壁

26 梁壁

28 中空室

30 支撑壁

32 加强元件/加强管

34 中空室

36 加强元件/加强结构

38 引导元件/板条

40 引导元件/槽