CN204548250U - 机动车辆车身连接件以及连接件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机动车辆车身连接件包括由铝制成的第一结构构件，第一结构构件附接至由钢制成的第二结构构件。第二结构构件具有在第二结构构件附接至第一结构构件时关于第一结构构件并置邻接的邻接部。第二结构构件具有终止于第二结构构件上的裸露边缘中的斜坡部并且裸露边缘设置在斜坡部上。裸露边缘从第一结构构件移位以形成第一结构构件与裸露边缘之间的间隙，以在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止裸露边缘的腐蚀。此外本实用新型还提供了另一种连接件。本实用新型提供了可以防止相互附接的结构构件被腐蚀、成本相对较低的、轻重量的结构。

Description

机动车辆车身连接件以及连接件

技术领域

本实用新型通常涉及包括不同金属的连接结构构件，更具体地，涉及包括附接至提供改善的防腐蚀的铝基板的液压成型钢管的连接件及其连接方法。

背景技术

车身结构设计在两种不同金属接合的区域、尤其是可能产生电流腐蚀的区域始终是存在问题的。如果在两种金属之间(例如，铝和钢之间)存在大的热力学势能差异则会产生电流腐蚀。诸如铝涂层、热浸镀锌、或电镀锌涂层的很多钢涂层已经多年发展以降在铝与钢接触时降低热力学驱动力。因为锌或铝涂层在热力学势能上较钢更接近铝，因此锌和铝涂层有效地密封钢表面并降低电流差异。这些涂层应用在辊轧机处并涂覆在钢的顶部表面和底部表面。

然而，在后续处理期间，钢辊在冲压之前被切割并裁剪成特定的形状，因而导致钢坯件的裸露边缘未被这些涂层保护。一旦这些坯件形成为可使用的结构和部件并且被投入使用(它们可能被暴露于元件)，则钢结构和部件的未被涂覆和裸露边缘易受到电解质(诸如盐和水)的攻击，特别是在钢结构和部件被安装至铝结构之处。因此，处理这些顾虑的解决方案将是有益的。

实用新型内容

本文公开的解决方案为在铝与管/冲压件的钢结构的裸露边缘之间的几何和机械分离。具体地，公开了一种连接件，其包括附接至钢构件的铝构件，钢构件具有关于铝构件基本并置邻接的邻接部，钢构件具有终止于裸露边缘中的斜坡部，斜坡部从铝构件移位以形成铝构件与裸露边缘之间的间隙，以在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止裸露边缘的腐蚀。

因此，由用于机动车辆车身的本连接件所呈现的技术方案是可以防止分别的铝部件和钢部件被腐蚀的成本相对较低的、轻重量的结构。

根据本公开的一方面，一种机动车辆车身连接件，包括由铝制成的第一结构构件，第一结构构件附接至由钢制成的第二结构构件，第二结构构件具有关于第一结构构件基本并置邻接的邻接部，第二结构构件附接至第一结构构件并且第二结构构件具有终止于第二结构构件上的裸露边缘中的斜坡部并且裸露边缘设置在斜坡部上，裸露边缘从第一结构构件移位以形成第一结构构件与裸露边缘之间的间隙，以在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止裸露边缘的腐蚀。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中第一结构构件为机动车辆车身的部件。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中第二结构构件为液压成型管并且裸露边缘设置在液压成型管的远端处的斜坡部的终端部上。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中液压成型管包括铝涂层高强度钢并且裸露边缘在连接至第一结构构件之前通过切割液压成型管形成。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中第二结构构件包括一对液压成型管并且一对液压成型管的每个管均具有终止于裸露边缘的斜坡部，裸露边缘形成第二结构构件的一对液压成型管的每个管的远端，一对液压成型管的每个管的斜坡部均具有从第一结构构件移位的终端部以形成第一结构构件与每个裸露边缘之间的间隙，以在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止暴露边缘的腐蚀。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中一对液压成型管的每个管均形成基本矩形截面管并且每个管还包括在第二结构构件附接至第一结构构件时关于第一结构构件基本并置邻接的邻接部，一对液压成型管的每个管邻近每个液压成型管的邻接部关于彼此基本并置邻接的布置。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中间隙防止水在连接件中积聚以引起毛细作用。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中间隙为至少3mm。

本公开的其他方面的机动车辆车身连接件，其中第一结构构件和第二结构构件每个均具有彼此对准的至少一个开口并且螺纹紧固件延伸通过至少一个开口以将第一结构构件附接至第二结构构件的邻接部。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中第一结构构件具有基本平坦部并且第二结构构件的邻接部与第一结构构件基本共面并且斜坡部以终端部终止，终端部将裸露边缘定位成与第一结构构件平行的关系。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中液压成型管形成基本矩形截面管并且裸露边缘在连接至第一结构构件之前通过相对于管以倾斜角切割液压成型管形成。

本公开的另一方面的机动车辆车身连接件，其中倾斜角约为45度。

本公开的再一额外方面是一种连接件，包括附接至钢构件的铝构件，钢构件具有关于铝构件基本并置邻接的邻接部，钢构件具有终止于裸露边缘的斜坡部，裸露边缘从铝构件移位以形成铝构件与裸露边缘之间的间隙，以在未使用胶粘剂和密封胶的情况下防止裸露边缘的腐蚀。

本公开另一方面的连接件，其中钢构件为包括铝涂层高强度钢的液压成型管并且裸露边缘形成液压成型管的远端并在连接至铝构件之前通过切割液压成型管形成。

本公开另一方面的连接件，其中斜坡部以至少30度的角度远离铝构件延伸。

本公开另一方面的连接件，其中间隙为至少3mm。

本公开另一方面的连接件，其中液压成型管形成基本矩形截面管并且裸露边缘在连接至铝构件之前通过相对于管以倾斜角切割液压成型管形成。

本公开的又一方面是一种形成用于机动车辆车身的连接件的方法，该方法包括以下步骤：由铝金属制成第一结构构件；由钢金属制成第二结构构件，第二结构构件具有邻接部以及终止于第二结构构件上的裸露边缘中的斜坡部并且裸露边缘设置在斜坡部上；以及将第二结构构件附接至第一结构构件，其中第二结构构件的邻接部在第二结构构件附接至第一结构构件时关于第一结构构件基本并置邻接，并且裸露边缘从第一结构构件移位以形成第一结构构件与裸露边缘之间的间隙，以在未使用胶粘剂和密封胶的情况下防止裸露边缘的腐蚀。

本公开又一额外方面的形成第二结构构件的方法，该方法包括形成基本矩形截面管的液压成型管，在液压成型管的远端处使液压成型管形成斜坡部，其中斜坡部具有设置有裸露边缘的终端部。

本公开又一方面的形成用于机动车辆车身的连接件的方法，其中间隙为至少3mm。

本实用新型提供了可以防止相互附接的结构构件被腐蚀、成本相对较低的、轻重量的结构。

本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后，将理解本实用新型的这些和其它方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1为根据本公开的结合机动车辆车身连接件的机动车辆车身组件的一部分的顶部透视图；

图2为根据现有技术的第二结构构件的顶部透视图；

图3为根据现有技术的机动车辆车身连接件的截面图；

图4为根据现有技术的第一和第二结构构件的顶部透视图；

图5为根据本公开的第二结构构件的顶部透视图；

图6为根据本公开的第二结构构件的底部后侧透视图；

图7为根据本公开的第二结构构件的底部前侧透视图；

图8为根据本公开的机动车辆车身连接件的截面图；以及

图9为根据本公开的第一和第二结构构件的透视图。

具体实施方式

出于说明的目的，词语“上”“下”“右”“左”“后”“前”“垂直”“水平”及其派生词语应当依据图1中所定向的实用新型。然而，应理解的是除非明确作出相反说明，本实用新型可呈现各种替代的定向。还应理解的是在附图中显示和在下列说明书中说明的具体设备和工艺仅仅为权利要求书中的权利要求所设定的创造性概念的示例性实施例。因此，涉及这里所公开的实施例的具体尺寸和其它物理特征不应视为限定，除非权利要求中作了其他明示。

已知的机动车辆10由彼此附接以产生高度复杂且精密的机械的大量部件构成。具体地，现代的机动车辆10采用由多个单独的车身面板14a、14b相互连接而形成的一体化车身结构12。这种车身面板14a、14b通常由相对较薄的金属通过辊进行冲压以形成坯件并且然后通常使用用于冲压金属板部件的机械压机逐渐地压成其最终的形状。如此冲压的部件然后被布置在它们合适的构造中并且通常焊接或紧固在一起以便于形成相对高度复杂的车身结构12。例如，这种车身结构12为用于封闭乘客舱的皮卡车的座舱24的结构。

特别是适用于机动车辆10，如在图1中所示出的座舱车身结构，已经具有倾向由更轻的材料(诸如铝金属板部件)来制造这种车身结构12的趋势，从而减少重量并且提供改进的耐腐蚀性能。铝具有钢三分之一的重量。铝坯件还可形成复杂的形状、适用于某些焊接工艺并且可通过紧固件容易地连接在一起。

与此同时，已经具有倾向使用由液压成型钢管制造的前纵梁组件16的趋势。这种液压成型管状的前纵梁组件16提供支撑和刚性，发动机、变速器以及前悬挂件(未示出)可安装在其上并且前端车身面板(未示出)可附接至其上。优选地，在一个示例中，液压成型管状的前纵梁组件16包括以彼此并置关系定位的一对液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20。上部管状支撑纵梁18从座舱24的前方的下部22向前延伸以提供前部车身面板和其他前端结构(诸如，散热器支撑件、保险杠以及前罩板)的连接位置。下部管状支撑纵梁20类似地从座舱24的前方的下部22向前延伸，但是随后向内定向以形成用于发动机的支架和用于安装悬挂部件的结构。优选地，液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20邻近座舱24彼此连接(例如通过焊接)以形成一对接合的液压成型管。当这样接合时，在相对于彼此基本并置的邻接方式中，这一对液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20对机动车辆10的前部提供额外的结构刚性。

每个液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20优选地包括液压成型钢管，其配置为基本呈矩形并具有在每个角处的相对宽的直径的角，如在附图中所示出的。每个液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20优选地沿各自长度具有连续开口26，开口可减少重量并可用于附加的紧固件(未示出)，附加的紧固件可延伸通过每个上部和下部管状支撑纵梁18、20的内壁28，紧固件可通过该内壁进行附接。众所周知的，液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20具有复杂的弓形形状并且优选地设置有铝涂层以提供防腐蚀的保护。在每个上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32处具有提供用于使用上部和下部紧固件36、38的斜切边34，这些紧固件用于通过铝板面板14b中的开口46以及在上部和下部支撑纵梁18、20的至少一个中的对应的开口40来附接每个上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32。优选地，铝车身面板14b及每个上部和下部管状支撑纵梁18、20各自具有至少一个彼此对准的开口40、46，并且螺纹紧固件36、38中之一可通过该开口***并被固定在适当位置以将上部和下部管状支撑纵梁18、20的邻接部附接至铝车身面板14b。此外，优选地，斜切边34约为45度。进一步地，如下所述，在应用涂层之后，部件在冲压之前被压制成特定的形状，这会在每个上部和下部管状支撑纵梁18、20的端部的斜切边34处留下裸露边缘42、44。

上部和下部管状支撑纵梁18、20的裸露边缘42、44在图1至图4中示出为关于座舱24的铝车身面板14b是紧邻的。如上所描述，已经发现在这个接合点处是存在电流腐蚀的主要位置，特别地考虑到裸露边缘42、44紧邻铝车身面板14b这一事实。并置的铝部件和钢部件会趋于产生电流腐蚀，随时间的推移将降低部件的强度和完整性并导致连接件耗损。也就是说，如果在诸如铝和钢的两种金属之间存在大的热力学势能差异，则可产生电流腐蚀。

当两个相异金属接触时，一个解决方案为涂覆钢部件以降低液力传动力。例如，铝涂层、热浸镀锌、或电镀锌涂层可应用于钢部件。因此铝或锌涂层替代钢表面，并且由于这些涂层对铝的势能比钢对铝的势能更低所以还降低了电流差异。然而，这些涂层被应用在辊轧机处并且涂覆在钢的顶面和底面。当在液压成型之前部件被切割(即，压制)成特定形状时，坯件的裸露边缘可能无法受到这些涂层的保护。此外，甚至在液压成型工艺之后，液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20也通常必须被切割或裁剪以合适地形成液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32。因此，一旦液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20被投入使用并且附接至铝座舱结构12(例如它们可能被暴露于元件)，则钢液压成型的上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32的未被涂覆和裸露边缘42、44易受到盐和水之间的电解反应的攻击，其中毛细水张力(capillary water tension)会产生湿气以提供电桥并有效地闭合裸露钢边缘42、44与邻近的铝面板之间的电路。

另一个解决方案包括使用粘合剂、密封胶、补丁以及蜡以试图密封裸露钢边缘42、44并防止水桥接至铝。然而，这些解决方案会趋于增加成本和操作步骤并且在解决上述问题时仅取得有限的成功。

参考图5至图9，示出了用于机动车辆12的连接件70，其包括根据本文公开的由铝制成的第一结构构件，第一结构构件附接至由钢制成的第二结构构件。更具体地，示出了位于前述座舱24与液压成型钢上部和下部管状支撑纵梁18、20之间的连接件70。优选地，连接件70的位置定位在未被涂覆的铝车身面板14b的基本平坦部50上，并优选地具有2.2mm标称厚度。液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20优选地由具有1.5mm标称厚度、涂覆有镀铝A3粉末涂层的高强度、低合金等级350钢制成。液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20的每一个还优选地设置有邻接部52、54，当液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20附接至铝车身面板14b并且斜坡部56、58远离邻近每个上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32的座舱24的铝车身面板14b的内壁60弯曲时，邻接部关于座舱24的未涂覆铝车身面板14b的平坦部50基本并置邻接。优选地，终端部62设置在斜坡部56、58上以将裸露边缘42、44定位成与铝车身面板14b相平行的关系。优选地，终端部42、44被初始地弯曲，如在图8和图9中最佳地示出。

通过在每个液压成型上部和下部管状支撑纵梁18、20的远端30、32处提供设置有裸露边缘42、44的斜坡部56、58(并且它们的终端部62、64终止于裸露边缘42、44)，因而避免了前述提及的腐蚀情况。因此这种构造的裸露边缘42、44从邻近的铝面板14b移位以形成邻近的铝面板14b与裸露边缘42、44之间的间隙G，从而在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止裸露边缘42、44的腐蚀，如图5至图9所示。

优选地，斜坡部56、58的初始曲率从裸露边缘42、44开始大致为5mm，使得邻近的铝面板14b与上部和下部管状支撑纵梁18、20的每个的远端30、32处的裸露边缘42、44之间的间隙G自铝车身面板14b起不小于3mm并且斜坡部56、58以至少30度的角度远离铝车身面板14b延伸。已经发现上部和下部管状支撑纵梁18、20的每个的远端30、32处的裸露边缘42、44与铝车身面板14b之间的3mm的间距可以防止水由于毛细张力而产生桥接效应。因此，可防止在连接件70中水的积聚。在没有水出现在连接件70中(尤其是在诸如铝和钢的相异金属之间形成的连接件)的情况下，使得腐蚀最小化。优选地，斜坡部56、58以及它们的终端部62、64在液压成型工艺期间形成，以使得邻近裸露边缘42、44的铝涂层不会脱落、刮伤、擦伤或被其他方式损坏。这种在液压成型工艺期间的修整还能够使得易于对在上部和下部管状支撑纵梁18、20的每个的远端30、32处的裸露边缘42、44的最终形状进行裁剪。

在实践中，本文公开的形成用于机动车辆车身的连接件70的方法包括由铝金属制成车身面板14b以及由钢金属制成具有邻接部52、54和斜坡部56、58的上部和下部管状支撑纵梁18、20的步骤。斜坡部优选地具有终止于上部和下部管状支撑纵梁18、20的裸露边缘42、44中的终端部62、64并且裸露边缘42、44设置在终端部62、64上。一旦制造完成，铝车身面板14b以及上部和下部管状支撑纵梁18、20可彼此附接，当上部和下部管状支撑纵梁18、20附接至铝车身面板14b时上部和下部管状支撑纵梁18、20的邻接部52、54关于铝车身面板14b基本并置邻接并且裸露边缘42、44从铝车身面板14b移位以形成铝车身面板14b与裸露边缘42、44之间的间隙G，从而在未使用粘合剂和密封胶的情况下防止裸露边缘42、44的腐蚀。

由于采用本公开的连接件，将省去其它用于防止电蚀作用的额外的密封层的费用。此外，未密封胶、粘合剂、补丁或次级夹式端盖(secondary clip-on endcap)。在密封胶或补丁的意外遗漏以及随后可能产生的腐蚀的装配工艺期间亦没有风险。此外，钢结构的额外曲率提供了改善的设计鲁棒性。最后，在装配工艺期间消除密封件或对任何密封件的需要提供了对劳动部分成本的消除。

应该理解，在不背离本发明内容的情况下，可以对上述结构进行变化和修改，并且可以进一步理解，除非另外指定，否则这些内容被权利要求所覆盖。

Claims (16)

1.一种机动车辆车身连接件，其特征在于，包括由铝制成的第一结构构件，所述第一结构构件附接至由钢制成的第二结构构件，所述第二结构构件具有关于所述第一结构构件并置邻接的邻接部，所述第二结构构件附接至所述第一结构构件并且所述第二结构构件具有终止于所述第二结构构件上的裸露边缘中的斜坡部并且所述裸露边缘设置在所述斜坡部上，所述裸露边缘从所述第一结构构件移位以形成所述第一结构构件与所述裸露边缘之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述第一结构构件为机动车辆车身的部件。

3.根据权利要求1所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述第二结构构件为液压成型管并且所述裸露边缘设置在所述液压成型管的远端处的所述斜坡部的终端部上。

4.根据权利要求3所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述液压成型管包括铝涂层高强度钢并且所述裸露边缘在连接至所述第一结构构件之前通过切割所述液压成型管形成。

5.根据权利要求1所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述第二结构构件包括一对液压成型管并且所述一对液压成型管的每个管均具有终止于裸露边缘的斜坡部，所述裸露边缘形成所述第二结构构件的所述一对液压成型管的每个管的远端，所述一对液压成型管的每个管的所述斜坡部均具有从所述第一结构构件移位的终端部以形成所述第一结构构件与每个所述裸露边缘之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述一对液压成型管的每个管均形成矩形截面管并且每个管还包括在所述第二结构构件附接至所述第一结构构件时关于所述第一结构构件并置邻接的邻接部，所述一对液压成型管的每个管邻近每个所述液压成型管的所述邻接部关于彼此并置邻接的布置。

7.根据权利要求1所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述间隙为至少3mm。

8.根据权利要求6所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述第一结构构件和所述第二结构构件每个均具有彼此对准的至少一个开口并且螺纹紧固件延伸通过所述至少一个开口以将所述第一结构构件附接至所述第二结构构件的所述邻接部。

9.根据权利要求1所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述第一结构构件具有平坦部并且所述第二结构构件的所述邻接部与所述第一结构构件共面并且所述斜坡部以终端部终止，所述终端部将所述裸露边缘定位成与所述第一结构构件平行的关系。

10.根据权利要求3所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述液压成型管形成矩形截面管并且所述裸露边缘在连接至所述第一结构构件之前通过相对于所述液压成型管以倾斜角切割所述液压成型管形成。

11.根据权利要求10所述的机动车辆车身连接件，其特征在于，所述倾斜角为45度。

12.一种连接件，其特征在于，包括附接至钢构件的铝构件，所述钢构件具有关于所述铝构件并置邻接的邻接部，所述钢构件具有终止于裸露边缘的斜坡部，所述裸露边缘从所述铝构件移位以形成所述铝构件与所述裸露边缘之间的间隙。

13.根据权利要求12所述的连接件，其特征在于，所述钢构件为包括铝涂层高强度钢的液压成型管并且所述裸露边缘形成所述液压成型管的远端并在连接至所述铝构件之前通过切割所述液压成型管形成。

14.根据权利要求12所述的连接件，其特征在于，所述斜坡部以至少30度的角度远离所述铝构件延伸。

15.根据权利要求12所述的连接件，其特征在于，所述间隙为至少3mm。

16.根据权利要求13所述的连接件，其特征在于，所述液压成型管形成矩形截面管并且所述裸露边缘在连接至所述铝构件之前通过相对于所述液压成型管以倾斜角切割所述液压成型管形成。