用于汽車后車架的模塊系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種以設置在汽車尾部區域內的承重框架形式的模塊系統。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在汽車工業中將框架作為汽車結構的支承的、下方的支架來使用。這樣的框架在一定程度上構成了汽車的主要支架。通常將車輪懸架和汽車的動力總成固定在該框架上。常見的框架由兩個縱梁構成，這兩個縱梁與橫桿和斜桿焊接、鉚接而成或通過螺絲抒緊
[0003]根據框架的形式而在多橫梁車架、X框架、平板車架和網架之中對其進行區分。在多橫梁框架中，通過多個橫梁而使兩個縱梁相連接。這樣的框架大多安裝在載重汽車和越野車上。在所謂的X框架中，兩個由圓形或橢圓形管制成的縱梁，在中間以幾厘米內的距離而靠近，并在俯視的角度內形成X形。在平板車架中，車身底部是框架的主要部分，并與該框架焊接。該框架的形狀的特征在于，特別高的扭轉強度和低的重心位置。在網架中，這樣將框架部分相互焊接，即，使這些部分能夠組成為構造的基礎。網架有極其高的扭轉強度并且使用在公共汽車、運動車和賽車。
[0004]對于轎車而言，也對于公共汽車而言，目前大多為自承重的結構，其中，替代框架，而使車身底部組件除了承重的部件外，還容納了行李廂底部組件和車輪罩。
[0005]上述的某些框架或車身底部組件的缺點在于，這些框架在汽車的尾部區域內包含了大量的單個零部件，必須費力、費時并因此而高成本地，將這些單個零件當場組裝在一起。并不少見地，不算上必需的連接件的情況下，這樣的框架或車身底部組件包含了 20個以上的不同的單個零件。此外還有這樣的缺點，上述的一些框架和所提到的汽車底部組件這樣來構造，即，僅使其通過發動機支架來與汽車底盤組件，特別是與導臂、穩定器、彈簧和/或減震器這樣的車輪懸架部件以及動力總成連接，發動機支架又稱為副車架、軸梁或輔助車架。此外，所提到的框架或汽車底部組件也具有較高的重量，這對發動機燃料的消耗產生了負面的效果。此外，在所提到的具有多個接合點或接合位置的框架或汽車底部組件中更容易產生生產缺陷，并且此外在所期望的變形特性或所期望的剛度方面上具有減弱的力學性能。存在越多的接合點或接合位置，那么上文所提及的缺陷就越大。
[0006]眾所周知，上文提及的框架或汽車底部組件在開發中是高成本的，并且大多數要根據單一車型或單一車系來對其裁切。其缺點在于，已經現有的單個部件通常不再能用于新的車型或新的車系，并且特別地為了其生產而額外地來購置，并且使新改良的機器大多不能再使用，而因此必須重新購置機器，以及在有必要的情況下對機器重新改良。

【發明內容】

[0007]因此，本發明的目的在于，克服上述的缺陷和限制，從而在裝配、重量、制造和開發成本、與安全有關的角度、特別是變形特性和抗扭剛度方面，對開頭所提及的那類框架或汽車底部組件進行改良，并且至少部分地進行替換。
[0008]這一目的通過根據權利要求1所述的模塊系統的特征而達到。從屬權利要求給出了擴展方案和有利的設計方案。
[0009]根據本發明，以設置在汽車尾部區域內的承重框架的形式來設置模塊系統，該框架具有以模塊形式地彼此待接合或已接合的部件，其中，部件是至少一個鑄態組織和至少兩個型材，并且鑄態組織包含至少一個節點。
[0010]這類的模塊系統具有的好處在于，能夠由少量的部件，非常容易地，制造出在汽車尾部區域內相應設置的承重框架，并且通常不需要費力，費時并因此費成本地，當場由多個單個部件來組合該框架。如果鑄態組織以單件的形式鑄成，這可以是有利的。能夠非常容易地通過至少一個具有至少一個節點的鑄態組織來接合型材。就此，節點是承重的框架內的接合位置。在那里相互接合型材。
[0011]有利地至少部分地通過粘貼、通過焊接，特別通過接觸點焊，通過軸梁的預設區域的卷邊，通過穿通組合或特別是咬合連接，通過沖壓鉚接和/或通過螺絲旋緊將型材與鑄態組織或節點接合。
[0012]此外，相同的模塊系統能夠有利地作為設置在汽車的尾部區域內的承重的框架，以很小的變化，廣泛用于不同的車型。因此，例如通過替換單個型材，特別是縱向型材，就能滿足了，將原本同樣的模塊系統用于具有不同的總長度的汽車。
[0013]由此，根據本發明的模塊系統允許了，針對新的車型，僅必須對在汽車尾部區域內設置的承重框架的、為了與現有模塊系統配合而必要的一些部件進行開發。而其它的部件，例如鑄造節點或更小的鑄態組織，可以采用已存在的部件。此外，根據本發明的模塊系統還使得，減少為了新車型或型號而所需的設置在汽車尾部區域內的承重框架的開發費用成為可能。
[0014]投入減少了的部件數量促使了，為了設置在汽車尾部區域內的承重框架的裝配而必要組裝操作也更少了。因此，在部件之間存在的安全相關的接合位置也更少，由此而優化了由根據本發明的模塊系統而組成的、設置在汽車尾部區域內的承重框架的變形特性。根據本發明的模塊系統的使用將在尾部碰撞情況下的抗扭剛度或剛度分別提高了4%以內或5%以內。
[0015]此外，由于單個部件的結構，根據本發明的模塊系統具有高的輕量化潛力。特別是作為鑄態部件或碾壓型材的部件的構造，尤其是由包含了輕質材料，特別是包含了輕金屬的材料而制成的部件實現了，生產出較輕的單個部件。與現有技術相比，輕量化潛力在37%以內。
[0016]如果鑄態組織和/或型材至少部分地由輕型材料制成，優選由輕金屬，由塑料或輕金屬和塑料的復合材料而制成，可以是有利的。
[0017]根據不同優選的優點，可以相應地對根據本發明的模塊系統進行調整。部件的數量越少，那么生產和開發的成本就越低。此外，在這樣的實施方案中，在生產設置在汽車尾部的承重框架的過程中，所節省的時間最多。不過，卻使這樣的模塊系統更難用于不同的車型。與此相反地，通過增加的部件的數量而提高了擴展潛力、變化性和整合性能。可以根據新車型的需求，通過對單個部件的更改而簡化地對具有大量的部件的模塊系統進行調整。
[0018]此外，根據本發明的模塊系統還提供了這樣的可能性，S卩，在設置在汽車尾部區域內的承重框架上集成其它的組件。因此，例如可以在框架的模塊系統的部件中就已經集成了汽車底盤的部件。就此可以實現在型材和/或鑄態組織內的一體化。由此可以完全地棄用常規的輔助車架。汽車底盤的部件可以是那些與根據本發明的設置在汽車尾部區域內的框架固定連接的部件，或者那些與該框架可移動地連接的部件。在后一種情況下，型材和/或優選鑄態組織具有單個用于連接、軸承連接或固定汽車底盤部件的容納部，特別是用于連接如導臂、穩定器、彈簧和/或減震器這樣的車輪懸架部件或者動力總成的容納部。
[0019]此外還可能，使模塊系統根據汽車底盤部件的一體化類型，而例如分為三個實施方式。
[0020]在其中最簡單的實施方式中，可以使模塊系統，也稱為模塊化鑄態組合部件(MGB) -CLASSIC，不具有汽車底盤部件的一體化。
[0021]在一種進一步擴展的實施方式中，可以使模塊系統，也稱為模塊化鑄態組合部件(MGB) -LIGHT，具有汽車底盤部件的部分一體化。
[0022]在一種更進一步擴展的實施方式中，可以使模塊系統，也稱為模塊化鑄態組合部件(MGB)-MAX，具有汽車底盤部件的完全一體化。
[0023]如果鑄態組織正好包含一個節點，這可以是有利的。如果該節點構造為鑄態節點，這可以很適宜的。
[0024]如果每個節點通過各自的鑄態組織，以鑄態節點的形式來構造，那么就提高了模塊系統的變化性，并因此可能將單個模塊系統的部件使用于不同車型的設置在汽車尾部區域內的承重框架。因此，實現了，為了不同車型的設置在汽車尾部區域內的框架的生產，而使用相同的部件，這減少了模塊系統的單個部件的生產成本。
[0025]這樣設置對本發明可能進行的擴展，即，在一個鑄態組織內包含至少兩個節點。
[0026]此外，如果鑄態組織包含了框架的全部節點，這也可以帶來好處。
[0027]將節點總合在一起減少了為了設置在汽車尾部區域內的承重框架的構造而必需的部件的個數。由此，減少了用于組合的耗時并降低了生產成本。
[0028]可以證明的是，在兩個鑄態部件之間設置至少一個型材是有利的。
[0029]此外，還適宜的是，將型材作為碾壓型材來構造。
[0030]如果將框架的至少一個縱梁和/或橫梁構造為型材，優選構造為碾壓型材，這也可以是有利的。
[0031]如果至少一個鑄態組織和/或至少一個型材包含了汽車底盤的至少一個部件，這可以是有利的。汽車底盤的部件可以是