用于机动车辆的组合支撑部件 【技术领域】
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的组合支撑部件。
背景技术
从EP1298035A1得知的用于这种普通类型的机动车辆的横梁包括两个彼此连接的半壳。保持器通过焊接或粘接加装到所述横梁、且用于固定转向柱、踏板或其他部件。在横梁内，通道与A-柱之间延伸有管状加强件，该加强件的端部螺纹连接到横梁。
由于需要众多单个加工步骤，例如焊接、粘接、螺纹连接，因此这种横梁的制造复杂、昂贵。此外，这些组装方法要求相当大的公差。从而，使单个构件的彼此相对的位置可出现明显变动，从而显著地妨碍高质量产品的重复性。
【发明内容】
本发明的目的是对上述类型的组合支撑部件进行改进，以使得需要很少的单个加工步骤且同时具有高质量和良好的尺寸稳定性的快速制造成为可能。
根据本发明，上述目的通过一种具有权利要求1的特征的组合支撑部件实现。
附件的附体铸造可迅速地进行，从而可实现低成本制造。壳件被预先加工，然后装入铸模中。随后，附件在高的尺寸稳定性下被附体铸造。从而实现易于重复的相当窄的公差。如果在一道工序中附体铸造出多个附件，则可使各个附件相对彼此具有低的公差。组合支撑部件可以通过附体铸造附件与其他车辆部件相当完美地配合组装在一起。
在有利的实施例中，至少一个壳件可具有至少一个开口，所述至少一个开口被铸造材料从壳件的外侧向壳件的内侧填充。通过铸造材料与壳件的壁形成的内咬部(undercut)，提高了铸件连接的稳定性和位置精度。
在本发明的另一实施例中，至少一个壳件可具有至少两个开口，所述至少两个开口彼此间隔开、在所述至少一个壳件的表面上分布、且被铸造材料从壳件的外侧向壳件的内侧填充。这提高了与壳件的铸件连接的稳定性，从而提高了整个安装的稳定性。如果适当，附件还可以对壳件产生加强作用。
在有利的实施例中，铸造材料可在壳件的内侧上具有至少一个接合在壳件的壁之后的铸脚。该铸脚与壳件形成内咬部，从而确保稳定性。
有利地，铸脚可以是用于基体结构内的构件的定位点。这便于使组合支撑部件内的其他构件实现尺寸精确的加装。
在本发明的特别有利的实施例中，供给管可通过至少一个铸脚被保持在基体结构内。从而，供给管得到有效安装。在某些情况下，可以完全省去用于供给管的其他固定件。
在本发明的有利的示例性实施例中，基体结构的至少一个端部开口可由至少两个壳件形成。该开口可在制造过程中易于通过壳件的成形产生。如果需要，这便于延伸通过所述开口的构件的加装。
在本发明的另一实施例中，基体结构的周边的至少一部分可被铸造材料以环状形式包围着。在这种情况下，铸造材料可以以环的形式在大致管状基体结构的整个周边上延伸。铸造材料的环的宽度在这种情况下是可以变化的。可选地，大致管状基体结构的周边也可以仅在多个区域处由铸造材料包围着。铸造材料在这种情况下形成开口环，该开口环仅例如包围着基体结构的四分之三或一半。从而，增加了组合支撑部件的稳定性。
有利地，基体结构的至少一个端部开口可设有铸造在基体结构上的罩盖件。这样，基体结构的端部开口在单一制造步骤中得到封闭并增加了组合支撑部件的稳定性。
在本发明的有利实施例中，基体结构可具有由至少两个壳件形成的至少一个贯通开口。从而，不需要另一制造步骤制造开口，这是因为开口的边缘包括多个局部区域，所述多个局部区域在每种情况下均被模制在壳件中。因此，当单个壳件连接时获得了整个开口。
在本发明的特别有利的实施例中，至少一个壳件可具有延伸部，该延伸部伸出在基体结构的总分离面以外、且延伸到相应壳件中的凹部中。与连续二维分离面相比，这种偏移的三维分离面产生组合支撑部件的结构的多种有利变型。如果适当，基体结构的刚度得到增加。
此外，上述目的通过一种制造用于机动车辆的组合支撑部件的方法实现，该组合支撑部件具有大致壳状基体结构和用于车辆部件的组装或组装在车辆部件上的至少一个附件，所述壳状基体结构包括多个壳件，其特征在于，附件铸造在至少一个壳件上。高的尺寸稳定性和良好的重复性通过将壳件定位在铸模中并通过附体铸造附件实现。由于在该铸造方法中可以实现相当低的公差，因此组合支撑部件可以通过附件相当完美配合安装在其他车辆部件上。通过附体铸造附件实现了一种快速和低成本的制造方法。根据铸造方法，可以省去再加工步骤。而且，高的尺寸稳定性和重复性得以实现。
在有利实施例中，壳件可仅在所有附件已加装到基体结构1之后组装。这种顺序的制造步骤使得较易于制造组合支撑部件的整个基体结构。
有利地，壳件的所有附件可在单一铸造过程中制造。由于在一个铸模中同时制造所有附件，因此，可以使单个附件相对彼此具有非常低的公差。
在特殊实施例中，至少一个壳件可设有至少一个开口，使得铸造材料从壳件的外侧被分配到壳件的内侧，并接合在壳件的壁之后。通过产生内咬部，铸造材料到壳件的连接可得到保证，从而提高了连接的稳定性。
在另一实施例中，至少一个壳件可设有至少两个开口，所述至少两个开口彼此间隔开、在周边上分布、且被铸造材料从壳件的外侧向壳件的内侧填充。与壳件的铸造连接的稳定性通过在壳件上分布多个开口得到增加，在某些情况下，还可对壳件起着加强作用。
在另一实施例中，铸造材料当它流过开口时可在壳件的内侧上形成铸脚。铸造连接的稳定性通过该内咬部得到增加。
在本发明的有利实施例中，在壳件的最终连接之前，供给管装入至少一个壳件中。从而，使得供给件的加装变得相当容易。
有利地，供给管可以相对于至少一个铸脚定位在基体结构内。这使得供给管的安装更为容易，因为铸脚形成用于供给管的定位的基准点。
有利地，基体结构的周边的至少一部分可被铸造材料以环状形式铸造性地包围着。这增加了组合支撑部件的稳定性。
在本发明的另一有利的实施例中，基体结构的至少一个端部开口可以通过铸造在基体结构上的罩盖件封闭。这样，在一个制造步骤中，基体结构的封闭和基体结构的加强均得到实现。
在有利的实施例中，基体结构可近似直线延伸。从而，使组合支撑部件例如相对于实质偏移或偏斜件的稳定性更高。
【附图说明】
下面，参看附图对本发明的示例性实施例进行描述，附图包括：
图1以前透视图的形式示出了根据本发明的第一示例性实施例的组合支撑部件，其中，端部开口通过罩盖件封闭；
图2以前透视图的形式示出了该组合支撑部件的基体结构的上壳件；
图3以前透视图的形式示出了该组合支撑部件的基体结构的下壳件；
图4以透视图的形式示出了该组合支撑部件的基体结构的下壳件及两个附体铸造附件；
图5示出了图4的壳件连同相应的上壳件的剖面图；
图6以透视图的形式示出了该组合支撑部件的基体结构的上壳件及两个附体铸造附件的截面；
图7以透视图的形式示出了该组合支撑部件的下壳件及附体铸造附件的截面；
图8示出了图6和7中所示的附件的剖面图，其中，壳件与基体结构内的供给管组装起来；
图9以前透视图的形式示出了组合支撑部件的基体结构的根据本发明的第二示例性实施例；
图10示出了通过图9的基体结构的横截面；以及
图11示出了通过图9的基体结构的中心横截面。
【具体实施方式】
图1-3示出了根据本发明的组合支撑部件2的第一示例性实施例的基体结构1。基体结构具有上壳件3和下壳件4。单个壳件3和4是壳状形状，从而例如它们是曲面的。因此，在它们组装时，在基体结构1内形成空腔。基体结构1在该示例性实施例中近似直线延伸。也就是说，基体结构1的中轴线近似直线延伸，即没有相关偏斜或偏移区域。基体结构1沿该轴线延伸，基体结构1的长度明显大于其宽度。壳件3、4例如由诸如铝片或镁片或类似材料的金属片优选通过冷或热成形制成。
在图1中，基体结构1在曲面壳件3、4连接时形成的端部开口5通过罩盖件6封闭。这些罩盖件例如可作为铸件制造，但也可由其他材料例如金属片或塑料制成，且在需要的情况下优选通过粘接或焊接或者通过其他力配合或形状配合的连接方法固定到基体结构1。贯通开口7以及基体结构1的下部中心区域中的开口9也仅在两个壳件3、4组装时通过将单个壳件中的预成型模制部分8合起来形成。
图2示出了基体结构1的上壳件3，所述上壳件在其整个长度上是曲面管状，且在其两个纵向边缘10处具有凸缘状模制部分11。图3中的下壳件4也是管状形状，且在其侧边缘10处具有凸缘状模制部分11。上和下壳件3、4沿凸缘状模制部分11例如通过焊接可以连接成如图1所示的基体结构1。此外，凸缘状模制部分11起着加强的作用，从而提高了基体结构1的强度。由于凸缘状模制部分11还沿模制部分8延伸，因此贯通开口7也以这种方式得到了加强。
基体结构1的总分离面12尽可能远地沿着管状形状的壳件的侧边缘10延伸。两个壳件3、4具有延伸部13，该延伸部13伸出在近似二维总分离面以外、且在组装时伸入相应的另一壳件的凹部14中。因此，基体结构的分离面由于该延伸部13而具有偏移，从而，三维延伸。鉴于也沿延伸部13的侧边缘延伸的凸缘状模制部分11，在此也实现了对基体结构1的加强。这还包括仅在延伸部13插入凹部14中时产生的开口9。
而且，壳件3、4具有多个开口15。开口的分布可视需要选择。在该示例性实施例中，总计可以看到六个开口15，它们彼此隔开、且沿管状基体结构1与侧边缘10大致平行设置。图2中的壳件3在其后侧具有在此未示出的开口，该开口对应于壳件3的前侧的开口15。此外，六个开口15以两排、每排三个开口的方式横过侧边缘10设置。
图4示出了基体结构1的下壳件4及两个附体铸造的附件16。图1-3中所使用的附图标记与图4中一样表示相同部件，从而与此相关的内容请参见对图1-3的描述。在铸造过程中，铸造材料可从外侧17通过开口15进入壳件4中，即，通过开口15进入到壳件4的内侧18，且在此形成一个或多个铸脚19。通过该内咬部，附件16与壳件4之间的连接得到加强。
优选由铝或镁铸造材料制成的附体铸造附件16在此例如充当用于中间托架构件的安装部件。然而，附件16也可以以任何所需的方式成形，且可设在基体结构1的任何所需位置处。然后，它们例如充当用于仪表板和其他构件例如诸如通道支撑件或共振支柱的安装部件。然后，组合支撑部件2例如可以将机动车辆的两个A-柱彼此连接。
图5示出了通过图4的壳件、和附体铸造附件16中的一个附体铸造附件的截面。图1-4中所使用的附图标记与图5中一样表示相同部件，从而与此相关的内容请参见对图1-4的描述。在剖视图中，可以看到铸造材料与外侧17和壳件4相适配。铸造材料已通过开口15，并在壳件4的内侧18上形成铸脚19。铸造材料与壳件4形成的内咬部确保并加强壳件4与附件16之间的连接。
图6-8以透视图和剖视图的形式示出了壳件3、4上的其他附体铸造附件20、21。图1-5中所使用的附图标记与图6-8中一样表示相同部件，从而与此相关的内容请参见对图1-5的描述。图6示出了上壳件3及另外两个附体铸造附件20。图7示出了下壳件4及另一单个附体铸造附件21。在铸造过程中，附件20和21的铸造材料与相应的壳件3或4的外部轮廓相配。在这种情况下，铸造材料可以较大或较小程度地包围着壳件的周边。通过使附件经由铸脚与壳件锚接，接触面可保持得小些。因此，例如，附件21也可借助于铸脚23被锚接。从而，可以节省铸造材料，也使得组合支撑部件的总重量降低。
图8以剖视图的形式示出了处于组装状态下的图6和7中的壳件。在这种情况下，剖面是通过附件20中的一个附件、和通过附件21作出的。剖视图中还可以看到供给管22，该供给管22优选在组装壳件之前装入壳件中。然而，作为吹塑成型件或作为发泡成型件制造的供给管也可以仅在壳件3、4已组装成基体结构1之后装入该基体结构1中。在该示例性实施例中，附件21的铸脚23用于定位供给管22。有利地，供给管22也可以通过多个铸脚保持在基体结构1内，从而使供给管22得到非常好的定位和固定，使得在某些情况下可以省去供给管22的其他固定部件。可选地，也可仅仅使开关装置例如开关板取代供给管22设在基体结构1中。例如，这在通过基体结构1输送空气流的情况下是合适的。
图9-11示出了本发明的第二示例性实施例，其中，组合支撑部件2的基体结构1同样由两个壳件形成。在该示例性实施例中，壳件25、26也由金属片、优选铝片或镁片或者由类似材料组成，且优选通过冷或热成形制造。上壳件25在此也经由凸缘状模制部分27连接到下壳件26，所述凸缘状模制部分27沿壳件25、26的侧边缘28延伸。两个壳件在一起为管状形状，且与第一示例性实施例相似，当它们接合时，形成端部开口29与贯通开口30。整个基体结构1通过凸缘状模制部分27得到加强。
在此，分离面31也沿凸缘状模制部分27延伸，但与第一示例性实施例不同，本质上并未偏移，而是纯二维设计。从而，在基体结构1的中间处的开口32也未落入分离面31上，但必须在制造过程中设在下壳件26中。
图10示出了图9的基体结构1通过一个贯通开口30的截面。贯通开口30在两个壳件25、26组装的过程中通过将上、下壳件3、4中的模制部分33接合在一起形成。贯通开口30通过也沿模制部分33延伸的凸缘状模制部分27得到加强。
图11示出了通过图9的组合支撑部件2的管状基体结构1的中心剖视图。由于在该示例性实施例中分离面31纯二维延伸，因此下壳件26中已设有开口32，例如，其他构件例如供给管可通过该开口32被从组合支撑部件向下取出。
在该第二示例性实施例中，也可提供与图4和5类似的附件16和与图6-8类似的附件，出于图示考虑，这些附件在此未示出。在该示例性实施例中，同样地，也可以提供类似的开口15以及罩盖件5。在此，与第一示例性实施例类似，供给管和/或开关装置可设在基体结构1内。
下面，参照附图中所示的示例性实施例介绍一种制造用于机动车辆的组合支撑部件的方法。
优选由金属片例如铝片或镁片或者钢、其他任何材料组成的壳件3例如通过冷或热成形制造。从而，它获得壳状曲面形状。而且，在该在先的加工步骤中，制造出开口15和9或32、模制部分8以及凸缘状模制部分11。然后，将预成型壳件3装入铸模内并通过铸造而具有附件16。这些附件优选由铝或镁铸造材料制成。在例如铝模铸的铸造方法中，铸造材料通过孔15从壳件3的外侧17流动到内侧18，并在壳件的内侧18上形成多个铸脚19，这在图4中可以清楚地看出。从而，增加了附件16与壳件3之间连接的稳定性。如果需要，通过将铸造材料布置在壳件3的外侧17上、以及通过将铸造材料锚固在孔15和铸脚19上，附件16也可以对壳件产生加强作用。
在下壳件4也以类似方式制成之后，两个壳件3、4可以被组装起来、且沿凸缘状模制部分11例如通过粘接或焊接彼此连接，以形成基体结构1。从而，基体结构1或组合支撑部件2得到进一步加强。如果供给管22将要被设在基体结构1内，该供给管可在两个壳件连接之前预安装在壳件内。在这种情况下，该供给管可相对于铸脚19定位。然而，作为吹塑成型件或发泡成型件制造的供给管22也可以仅在壳件3、4组装之后插入基体结构1中。作为供给管22的替代或附加，例如诸如开关板的开关装置也可安装在基体结构1内。该开关装置优选在最终组装之前预安装在壳件3上。
如图1所示，如此获得的基体结构1的端部开口5通过罩盖件6封闭。为了固定这些罩盖件6，这些罩盖件可以焊接或者粘接到基体结构1。从而，同时实现了对整个组合支撑部件的加强。
为了更进一步加强基体结构1，基体结构1的整个周边的至少一部分还可以在其他部位上以环状方式环绕地铸造有铸造材料。铸造材料在这种情况下可以以环的形式施加在大致管状基体结构的整个周边上。该铸造材料环的宽度是可以变化的。可选地，基体结构1的周边也可以被环绕地铸造仅四分之三或一半，换言之，以半圆的形式铸造，从而，铸造材料环没有完全闭合。