[发明专利]加强的框架与车身的连接件

说明书

技术领域

本发明涉及具有包括不同材料的部件的车辆支撑框架以及其加工方法。

背景技术

传统车辆支撑框架可由不同材料组成，包括例如钢、铝以及增强的聚合物复合材料。车辆制造商试图在减轻重量和结构硬度之间找到平衡。可能需要设计用于全尺寸（full-sized）的轻型卡车车架的轻质横梁。铝质横梁可以设计用于获得高达50%的重量减轻同时仍然满足性能目标。铝质横梁具有较高的潜力用于制造轻质卡车车架。连接铝质部件至钢质车架纵梁（rails）同样也具有挑战性，特别是当两个部件均为封闭截面的管状组件时。此外，重新加工现有加工设施以处理连接不同材料的复杂技术可能是昂贵的。

本领域内的一些现有文献教导了使用机械紧固件以将由不同材料制成的两个纵梁固定在一起。然而这些技术不太令人满意。这些机械特征包括可能会增加成本和加工复杂性的紧固件。一个专利文献教导了使用重叠结构以用于不同材料的纵梁。第一和第二结构件夹住第三结构件的一端并在它们之间施加粘合剂。第二结构件然后焊接至第一结构件。美国专利（公开号为20090188206，名称为“用于连接不同材料的系统和方法”）教导的重叠构造相对于交叉或呈角度的结构件连接（例如纵梁至横梁的连接）其更适合用于同轴结构件（collinear-structural-member）连接。所以，该专利似乎没有公开制造车辆横梁总成的方法。

另一个美国专利（公开号为2006/0032895，名称为“用于连接车轴组件的方法”）讨论了使用磁力成形连接两根由相同或不同材料组成的管状部件。该方法使用放置在电磁驱动器的相对端的成形带以便成形多个管状部件；所以，更加有限的构造可用于该装配。例如，似乎没有教导多根管状部件之间的套筒或成形带。该方法相比大多数焊接和/或机械锁定技术会更加昂贵并且需要更多能量。

因此，希望有改善的互连技术用于连接由不同材料组成的两个结构件。

发明内容

本发明解决了上述问题中的一个或多个。其他特征和/或优点从下面的说明书中将变得显而易见。

一个示例实施例涉及制造车辆横梁总成的方法，该方法包括下面步骤：将由第一材料组成的互连部件轴颈连接（journal）在由第二材料组成的第一梁上；并且将互连部件焊接至由与第一梁不同的材料组成的第二梁。

另一个示例实施例涉及车辆横梁总成，包括：由第一材料组成的第一梁；由第二材料组成的第二梁；以及由第二材料组成的粘合至第一梁并轴颈连接至第一梁的互连部件。互连部件焊接至第二梁。

又一示例实施例涉及另一种制造车辆横梁总成的方法，该方法包括：在具有第一材料组分的第一梁和具有第二材料组分的互连部件之间形成折边锁（hem-lock）；以及将互连部件焊接至具有与第一梁不同的材料组分的第二梁。

又一示例实施例涉及另一种车架总成，包括：具有第一材料组分的第一梁；具有第二材料组分的第二梁；以及折边锁至第一梁并焊接至第二梁的互连部件。

本发明的一个优点是实现了使用焊接技术连接两种或多种由不同材料组成的车架总成组件。本发明教导了使用车辆组件之间的互连部件，可使用一种连接技术将该互连部件连接至一个梁并且使用简单的机械连接技术（例如焊接）将其连接到另外一个梁。

本发明的另一个优点是教导了可在不同尺寸的车辆（包括全尺寸卡车车架）上使用的轻质车辆结构车架的制造和使用。相对于现有的结构车架本发明公开的车架总成的重量减少了高达50%。通过使用本发明公开的车架总成可改善燃料经济性和性能。

本发明的又一优点是教导了用于具有不同材料组分和封闭截面构造的结构件的连接技术。结构件可相对彼此以任何角度设置。

本发明还有一个优点是它教导了能在相对重型负荷应用（例如皮卡）中使用的车架中的铝质结构部件。

将在下文通过实施例结合附图的方式详细解释连接由不同材料组成的纵梁和横梁，其中对于相同或本质相同的元件使用了相同的附图标记。下文的实施本发明的最佳模式的具体实施例当与附图结合时，本发明中教导的上述特征及优点以及其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是车辆支撑框架总成的俯视立体图；

图2是根据制造车辆支撑框架的示例方法的一个步骤的横梁和互连部件的立体图；

图3是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；

图4是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；

图5是根据制造方法中的另一步骤的图2中的横梁和互连部件的立体图；