[发明专利]多部分组成的结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种多个构件组成的结构，尤其汽车车身。

背景技术

为了在努力减轻汽车车身的重量的同时，又务必不损失静力负荷能力和与此相关的乘客安全性，近年来对汽车结构研究了更多的可能性，在汽车车身内组合不同的材料。在这方面一个突出的疑难问题是热应力，在用不同材料制成并在多个彼此间隔点互相固定连接的构件之间温度变换时，便可能产生这些热应力。

由DE102011107035A1已知一种拼合有不同热膨胀系数的构件的方法，按此方法，将构件预热到一个温度区间中点的温度，制成的结构在此温度区间应保持形状，所以虽然在温度区间的两个边界使结构处于应力状态，但这些应力并没有大到使结构变形。所述的这些也包含汽车车身在内，因为实际上环境温度形成所述温度区间的下边界，在汽车使用期间车身经常处于应力状态，以及，当车身在发生事故损坏时，这些应力在有些情况下会通过突然变形而降低。而已知的这种方法需要耗费许多时间、能量和材料，因为必须制备和生产为了加热要连接的部件所必要的工具，以及用于拼合车身所花费的时间至少要加长为了控制构件温度所需要的时间。

发明内容

本发明的目的是，创造一种由具有不同热膨胀系数的构件组成的结构，它即使在温度强烈波动时也不倾向于发生因应力诱发的变形。

此目的通过按本发明的设计达到，按此设计，在一种结构，尤其汽车车身中，这种结构包括至少两个用热膨胀系数不同的材料制成并在一个长搭接区相互固定的构件，在两个构件的至少一个第一构件上，搭接区通过沿其横向定向的削弱位置分成沿纵向彼此相继的分段。

通过第一构件在削弱位置局部变形，可以防止产生使结构整体变形的应力。不需要浪费时间的温度控制步骤。削弱位置的制作可以用低的成本综合在第一构件的生产中，尤其通过裁剪、冲压、深冲等。

应当在多个所述分段内形成与第二构件的固定连接。优选地，每个这种分段应有一个固定连接，此时若一个分段留下未与第二构件连接，则这一分段及构成其边界的那些削弱位置，可以被单个有可能较宽的削弱位置代替，并以此方式简化第一构件的结构。

所述固定连接可以是任意类型，它将这些构件局部相互不能运动地固定，例如焊接、铆接、钉牢或粘结。

通过削弱位置在温度升高时变窄以及在温度降低时加宽，这些削弱位置可以补偿第一构件在第二构件上的搭接区内的热膨胀状况，从而不会发生类似于已知的双金属效应的变形。若将有较大热膨胀系数的构件选作第一构件，则总结构的热膨胀基本上取决于第二构件较小的膨胀系数。

一种简单而恰当的设计在于，所述削弱位置设计为沿搭接区横向定向的切口(亦称“开槽”或“切槽”)。

至少第一构件应当是用扁料，尤其薄板制的裁剪件；此时搭接区可以沿扁料裁剪件的边缘延伸。这样做减轻在搭接区内作用应力时弯曲的第一构件，与此同时并不由此而导致不可逆式变形。当然，第二构件也可以是扁料裁剪件，以及搭接区也在此裁剪件的边缘延伸。

在受热应力时第一构件可逆式弯曲尤其可以采取措施减轻，亦即令切口朝扁料裁剪件的边缘开口。

在切口远离边缘端扩展，有利于在空间分布第一构件内产生的热应力，防止在第一构件内，尤其在切口远离边缘端有形成应力裂缝的危险。

此外，为了避免在切口远离边缘端产生可能损坏材料的过大应力，也可以有利的是，令切口离边缘的距离，大于固定连接离该边缘的距离。

为避免结构不密封，切口应被第二构件完全覆盖。

为防止在切口内聚集污垢或水分，切口可以充填持续弹性的密封材料。

当第一构件有较小的热膨胀系数时，用密封材料充填切口应当在低的温度下进行。由此保证密封材料在任何情况均受压力，而不是拉力负荷，因为拉力负荷会导致密封材料与第一构件构成切口边界的侧面的连接开裂。

一种可能的使用在于，这两个构件共同构成一个空心型材，在汽车车身的情况下，这尤其是车身纵梁或横梁或车门槛。

一种优选的使用在于，这两个构件之一是汽车车身的车顶板，以及另一个是在车顶板侧面尤其沿车身门洞延伸的车架纵梁。

在一种典型的使用中，第一构件用铝制造，而第二构件可以用钢制造。

在干燥涂敷的漆层时，结构，例如汽车车身，大多遭受高的温度，所以尤其在漆层干燥期间会产生大的热应力。这种涂漆的结构成为本发明优选的使用领域。

附图说明

由下面对照附图对实施例所作的说明可知本发明的其他特征和优点。其中：

图1表示汽车车身框架结构的局部透视图；

图2表示图1透视图中的框架结构放大详图；