[发明专利]用于车厢组件的两件式侧板及地板构造形式

说明书

技术领域

本发明涉及用于汽车比如轻型卡车的车厢组件(box assembly)，更具体地说涉及采用辊轧成形(roll-formed)板的汽车车厢组件，以及制作这种板的改进的方法。

背景技术

很多年以来，汽车比如轻型卡车等类似车辆的向上敞开的车厢组件采用了大量冲压金属板来构成车厢。然而，主要用冲压薄钢板形成车厢会引起不合乎要求的结构和经济方面的问题。

与使用冲压薄钢板有关的一个主要缺点是这类板需要的材料比最佳量大很多，而且会导致所形成构件的重量比所要求的大很多。众所周知冲压涉及用相当薄的平直薄钢板形成三维形状，而且在冲压过程中薄钢板的三维变形必定导致钢材的拉伸，尤其是在承受最大三维变形的那些位置。这种延展通常可以在8％至10％的范围内，因而延展位置处薄钢板的厚度可以显著地减少同样的程度。这些区域钢板厚度的显著减薄会使薄钢板的强度大大降低，因而这些强度降低区域将决定和控制整个冲压部件的设计方案，从而要求所使用薄板的初始厚度比实际所需的大很多。

冲压大的薄板来形成大的三维板比如汽车车厢组件还常常会在制成品中产生不希望有的表面拉伸痕迹或损伤。冲压操作通常还要求薄板的尺寸比制成品大很多以允许沿整个外周缘对薄板进行修边，而这会产生相当多的废料。

将冲压薄钢板用于汽车车厢组件的还有一个非常不利的因素是所需冲压工具设备的制造成本，因为需要有很多种这样的工具设备来形成不同的冲压板，而且这类工具设备必然体积庞大、结构复杂。

在图1-4中示出了几种目前已知的采用许多冲压薄钢板的汽车车厢组件的构造形式。图1中，轻型卡车的车厢组件10分别采用连接到直立前内板13的左、右直立内侧板11和12。车厢组件的底部由大致水平的底板14封闭，在这一传统构造形式中，底板14采用了主要由中间底板15构成的多件结构，中间底板15在底板的全部长度上延伸，且其宽度大体上对应于轮舱开口之间的横向宽度。轮舱开口前面和后面的底板部位由单独的小地板部分16和17构成，它们比如通过焊接刚性连接到相邻的直立侧面板上。底板组件的后面构成传统的入口，它用已知的方式由可摆动的后挡板封闭。在底板组件的这种已知的构造形式中，每个前板、右侧板、左侧板以及底板作为冲压薄钢板件形成，它们全都不同，而且在此实例中底板实际上是由多个(在这里为五个)冲压件构成的。一般来说同样是独立冲压件的轮舱盖18在装配过程过程中被焊接到相应的侧板和底板上。

图2示出了车厢组件的另一种已知构造形式，它几乎与上面图1中所介绍的车厢组件相同，只是图2中的底板14′是作为单件冲压板构成的，其两侧设有轮舱开口。

图3示出了对轻型卡车车厢组件的一些改进，这些改进在本专利受让人所拥有的美国专利No.6644721中作了详细说明。图3中车厢组件的构造大致与图1中车厢组件的构造相同，只是图3中的中间地板15是作为单件辊轧成形件构成的，它能够提供改进的性能并可以减轻重量。

图4示出了车厢组件的另一种改进的构造形式。这种改进的车厢构造形式大致与图2对应，只是全尺寸的底板件14′是作为辊轧成形件而不是冲压件形成的。在本受让人的美国专利No.6128815中，公开了这种辊轧成形的单件底板构造形式。

作为图1中所示车厢组件另一种已知的可供选择的构造形式，侧板、相邻的轮舱盖以及相邻的前后侧底板可以作为单件冲压件形成，但对于车厢组件的左、右侧分别需要进行不同的这种冲压。这种冲压由于其尺寸和复杂的三维形状而需要有复杂且昂贵的加工工具。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供用于汽车车厢组件的改进的辊轧成形构件，这些构件在结构方面具有改进的性能，在材料、装配和工具方面具有提高的成本效率，而且同时能够使装配好的车厢组件保持或具有改进的性能特征。

更具体地说，本发明的改进的辊轧成形部件被认为能够使装配好的车厢组件的总重量大大减轻，材料用量及成本大大降低，所需的装配操作大大简化，机具装设成本大大降低，并能够利用相同的加工工具来更加方便地制造多种不同尺寸的部件。