[发明专利]车身结构以及用于装配该车身结构的方法

说明书

本发明公开了一种车身结构以及用于装配该车身结构的方法。公开了一种模块化车身结构和一种用于装配车辆中的车身结构的方法，所述方法包括将具有第一端和第二端的柱装配在车顶纵梁与下支撑件之间，使得第一端设置在车顶纵梁的顶部之下。利用第一螺纹紧固件摩擦钻削穿过柱与车顶纵梁以及柱与下支撑件的孔而将柱紧固到车顶纵梁和下支撑件。

技术领域

本发明涉及一种车身结构以及用于装配车身结构的方法。

背景技术

皮卡车是具有前乘客区(通常被称作驾驶室)和开顶式的后货物区(通常被称作车箱(box))的机动车辆。车箱通常具有大体上平坦的底板(bed)，两侧壁和前方互相连接的前板(headboard)从该平坦底板向上延伸。皮卡车还可使用底部铰接式车门(通常被称作后挡板)，该车门铰接在底板的后边缘上并且可关闭为提供用于货物区的第四个(后)壁。驾驶室和车箱可以是同一单片式车身结构的单独的组件或部件。皮卡车非常大众化，这是因为车箱允许人们以许多不同的方式使用(包括运输多种类型的货物和拖挂各种类型的拖车(trailer))皮卡车。

传统地，皮卡车的大部分车身结构已经由钢合金形成。经过多年的经验，皮卡车设计者已经获知如何设计经受多种需求的皮卡车应用的钢质皮卡车车身部件。当前的监管和经济环境使皮卡车更节省燃料以及功能更多且更耐用的重要性增加。降低车辆的燃料消耗的一种方式是降低车辆结构重量。

铝合金通常比钢合金的强度与重量比率高。因此，用铝替代钢提供了降低重量的可能；然而，铝的弹性模量通常低于钢的弹性模量。另外，适合于钢部件的制造技术和连接部件的方法可能不适合同样的铝部件。由于这些和其它差异，简单的材料替换不一定产生令人满意的设计。

通常通过四位数字来标识铝合金，第一位数字通常标识主要合金化元素。当基于主要合金元素描述某一系列的铝合金时，第一位数字后可跟着三个x(大写或小写)或三个0(零)。例如，6xxx或6000系列铝合金中的主要合金元素是镁和硅，而5xxx或5000系列铝合金以及7xxx或7000系列铝合金中的主要合金元素分别是镁和锌。在系列牌号中由字母“x”或数字“0”表示的附加数字限定准确的铝合金。例如，6061铝合金的成分为0.4–0.8％的硅、0–0.7％的铁、0.15–0.4％的铜、0–0.15％的锰、0.8–1.2％的镁、0.04–0.35％的铬、0–0.25％的锌和0–0.15％的钛。不同合金提供强度、硬度、加工性能和其它特性的不同权衡。

还存在对于铝合金可使用的五个基本的状态代号(temper designation)，这五个基本的状态代号为：F，自由加工状态；O，退火状态；H，应变硬化状态；T，热处理状态；W，新淬火状态。为了进行进一步描绘，一位或两位数字可跟在状态代号后面。例如，T6状态代号的铝合金已经被固溶热处理和人工时效处理过，但在固溶热处理之后未被冷加工或使得在材料特性方面不能识别出冷加工。

如上面所表明的，使用铝合金的一个益处是它们的强度与重量比；然而，这种合金趋比传统的钢合金贵。因此，就在车辆(例如，货车)中使用较高成本的合金而言，将期望的是在更个性化的基础上具有模块化结构以允许组件的替换。可从这种结构中受益的车辆的一部分是关于在车顶纵梁与下支撑件(例如，下边梁)之间延伸的柱。传统的柱可包围车顶纵梁和下边梁中的一个或这两者，并可以(例如)被焊接在一定位置。在柱受到损坏的情况下，传统的设计可能需要替换下边梁支撑件甚至整个车顶纵梁结构。因此，针对模块化的车身结构需要：便于柱的更换，而不需要更换连接到这种柱的全部的其它结构。

发明内容

本发明的至少一些实施例可包括一种用于装配车辆中的车身结构的方法。所述方法可包括将具有第一端和第二端的柱装配在车顶纵梁与下支撑件之间。柱被定位为使得第一端设置在车顶纵梁的顶部之下。利用第一螺纹紧固件通过摩擦钻削穿过柱与车顶纵梁以及柱与下支撑件的孔而将柱紧固到车顶纵梁和下支撑件。如下面更详细地解释的，摩擦钻削可通过使用流钻螺钉进行。