CN101712337B

CN101712337B - 用于汽车的车辆承载结构

Info

Publication number: CN101712337B
Application number: CN2009101731408A
Authority: CN
Inventors: M·弗勒施勒
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: US8360472B2; EP2172387B1; DE102008049985A1; EP2172387A3; EP2172387A2; CN101712337A; JP5039109B2; JP2010083482A; US20100078925A1; ATE531603T1

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的车辆承载结构(1)，其包括两个位于侧边的对置的车身支柱(2，3)和在两个所述车身支柱(2，3)之间延伸并且与所述车身支柱连接的横向承载结构(6，6’)，该横向承载结构具有以下结构件：位于侧边的邻近相应的所述车身支柱(2，3)设置且被设计成空心梁(11)的侧构件(16，17)，从俯视的角度看，这些侧构件从所述车身支柱(2，3)朝向汽车尾部(18)倾斜延伸，和被设计成空心梁的横梁(25，25’)，该横梁设置在所述侧构件(16，17)之间。为了使所述横向承载结构(6，6’)既能应用于带有固定车顶的汽车中也能应用于带有活动车顶装置的汽车中，进行如下设计：在每个所述车身支柱(2，3)与每个分配的所述侧构件(16，17)之间安装位于侧构件(16，17)与车身支柱(2，3)之间的被设计成单独构件的连接件(9，10)；每个所述侧构件(16，17)在其远离所述车身支柱的端部(20)具有被设计成单独构件的容纳件(21，22，21’，22’)，所述横梁(25，25’)固定在这些容纳件上。

Description

用于汽车的车辆承载结构

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的车辆承载结构，其包括两个位于侧边的对置的车身支柱和在两个所述车身支柱之间延伸并且与所述车身支柱连接的横向承载结构，该横向承载结构具有以下结构件：位于侧边的邻近相应的所述车身支柱设置且被设计成空心梁的侧构件，从俯视的角度看，这些侧构件从所述车身支柱朝向汽车尾部倾斜延伸；和被设计成空心梁的横梁，该横梁设置在所述侧构件之间。

背景技术

EP 1 728 707A2公开了一种这类承载结构。它包括位于侧边的对置的车身支柱(在这里为B柱)，在车身支柱之间设有承载结构。该承载结构借助位于侧边的外端部固定在车身支柱上。横向承载结构被设计成多件式并且具有两个邻近相应车身支柱设置的侧构件，这些侧构件分别被设计成由多个板件装配成的空心梁。从俯视的角度看，即从上方看，侧构件呈拱形地延伸，使得它们从车身支柱朝向汽车尾部倾斜地延伸。在两个侧构件之间设有同样被设计成空心梁的横梁，该横梁借助它的两个端部与侧构件连接。

从DE 60 2004 002 660T2中可得到车辆承载结构的类似设计方案。在这里，由多个板件装配成的侧构件在B柱区域内直接与内侧围板连接。在两个侧构件之间延伸设有横梁，在该横梁上放置倒U形的翻车保护弓架。此外，在B柱内侧上还设有连接托架，这些连接托架用于支承车顶。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的车辆承载结构，其不仅适合应用于带有固定的不可活动的车顶的汽车中而且也适合应用于敞篷汽车中。

该目的是通过一种开头所述类型的车辆承载结构得到解决，其中，在每个所述车身支柱与每个分配的所述侧构件之间安装位于侧构件与车身支柱之间的被设计成单独构件的连接件；每个所述侧构件在其远离所述车身支柱的端部具有被设计成单独构件的容纳件，所述横梁固定在这些容纳件上。通过在车身支柱与相应分配的侧构件之间设置附加的连接件，可以根据要求将该连接件实施为在带有固定车顶的汽车中仅作为间隔件或者对于带有活动车顶的汽车作为车顶支座。相反地，侧构件可以无需改变地被使用。通过使用用于将横梁连接到侧构件上的附加容纳件，也可以通过如下方式来根据要求构造该附加容纳件，即该附加容纳件要么用于与翻车保护弓架装置连接要么用于与横梁连接，如由开头引用的EP 1 728 707A2所公开的那样。通过使用本发明的位于每个车身支柱和分配的侧构件之间的连接件，可特别有利地实现，不仅可将横向承载结构的部件用于各种车型，而且用于两种车型的车身支柱也可以被设计成相同的。因此，本发明的解决方案不仅为横向承载结构本身提供了优点，而且也为车辆承载结构特别是车身支柱提供了优点，因为可以针对不同车型(封闭式汽车或敞篷汽车)将这些车身支柱设计成相同的，至少是在用于横向承载结构的连接的区域内。

在一种有利的实施方式中，连接件被设计成车顶支座，因此本发明的车辆承载结构可以用于敞篷汽车。

在一种特别优选的实施方式中，容纳件具有沿汽车竖轴方向向上突出的突出部，横梁与侧构件有竖直间隔地被固定在突出部上。因此，横梁可以设置在汽车的较高位置上，这在这种实施方式中所设计的横梁具有翻车保护弓架的情况下特别有利。因此，带有翻车保护弓架的横向承载结构以很大的程度超出特别是敞篷汽车的腰线，因此如果翻车保护弓架与汽车的挡风玻璃框一起为汽车乘客提供相对较高的保护空间，则翻车保护弓架在汽车翻滚的情况下可以产生特别好的保护。作为替代方案，横截面被加强或者说被扩大的横梁可以固定在带有突出部的容纳件上。这特别适用于带有翻车保护弓架的应用。

如果按照另一种有利的实施方式，横梁呈拱形地跨越侧构件之间的距离，则翻车保护弓架装置的高度可进一步增加。

根据本发明的一种改进方案，容纳件除了与相应的侧构件连接之外，还与位于容纳件下面的白车身构件例如汽车底板或者发动机舱盖连接。因此，进一步明显加固了横向承载结构。

此外，在一种优选的实施方式中，容纳件不仅用于容纳横梁之外，而且根据另一种优选的实施方式还有翻车保护弓架的底座固定在容纳件上，特别是容纳在容纳件中。

如果横向承载结构被用于封闭式轿车，则容纳件优选被设计成不具有突出部，因此容纳件大致在第二构件的高度上终止，并且横梁只具有装载物固定装置，该装载物固定装置伸进汽车内部，如针对不具有容纳件的横向承载结构那样，不过这种不具有容纳件的承载结构已由开头提到的EP 1 728 707A2公开。

此外，一种优选的实施方式的特征在于，在侧构件上固定用于安全带的安全带转向件。因为横向承载结构被设计成刚性的且特别结实，因此它以特别有利的方式适合用于固定所谓的安全带转向件。

附图说明

下面参照附图借助两个实施例来详细说明本发明。在附图中以立体侧视图分别示出：

图1用于敞篷汽车的带有横向承载结构的车辆承载结构；和

图2用于封闭式轿车的带有横向承载结构的车辆承载结构。

具体实施方式

图1以部分视图示出了车辆承载结构1，其中可看到例如为双座汽车的位于侧边的以一个沿汽车横向FQ测量的距离对置的车身支柱2，3(在这里为B柱)和另一个白车身构件4。优选地，具有这种车辆承载结构1的汽车是指带有采用所谓中置发动机布置的驱动装置的双座敞篷汽车。相应地，在本实施例中，白车身构件4为所提到的驱动装置的发动机舱(未详细示出)的盖5。

在两个车身支柱2，3之间延伸地设有沿汽车横向FQ定向的横向承载结构6，该横向承载结构与车身支柱2，3的相应内侧7，8连接。横向承载结构6具有位于侧边外部的连接件9，10，这些连接件与车身支柱2，3的相应内侧7，8连接。这两个连接件9，10被设计成基本相同但镜像对称，从而每个连接件适合一个车身侧。因此下面只详细介绍连接件9。沿汽车横向FQ看，该连接件被设计成空心梁或者箱形，而且该连接件因此具有沿汽车横向FQ延伸的壁12，该壁将连接件9的内板13与外板14连接。沿汽车横向FQ延伸的第二壁有间隔地(沿汽车纵向看FL看)在壁12后面延伸，该第二壁在图1中看不到。连接件9与车身支柱2的内侧7的连接选择性地通过可拆卸或不可拆卸的连接来实现，这是根据连接件9是被设置为白车身构件还是被设置成装配件而定，其中，装配件可以事后固定到车辆承载结构1上。在按照图1的实施例中，连接件9被实施为车顶支座15，其中，未示出的杆件可活动地支承在两个板件13和14之间，以便与这些杆件连接的车顶装置(未示出)能够在关闭位置和尾部的存放位置之间(在这里在盖5上)运动。但是，连接件9也可以具有单独在此未示出的车顶支座，该车顶支座例如可以安装在两个板13，14之间。

分别有横向承载结构的一个侧构件16，17与两个连接件9，10的内板13相接，并且与相应的连接件9，10以可拆卸或不可拆卸的方式连接，这是根据侧构件是被设置为白车身构件还是被设置成装配件而定。侧构件16从内侧7更确切地说从内板13开始向后朝向汽车尾部18倾斜延伸。另一个侧构件17被实施为与侧构件19基本相同但镜像对称。如特别是在侧构件17中可见，该侧构件同样向后朝向汽车尾部18倾斜延伸。从俯视的角度看，两个侧构件16，17被实施为拱形。被设计成空心梁的侧构件16，17可以由多个板件装配成或者也可以作为轻金属铸件而制成，此外这也可适用于连接件9和10，其中，作为替代方案，连接件9，10可以实施为挤压型材。

每个侧构件16，17具有第一端部19，虽然该第一端部被分配给相应车身支柱2或3的内侧7或8，但也固定在连接件9，10上。在侧构件靠近汽车尾部的另一端部20上固定容纳件21或22，该容纳件容纳横梁25的外端部23，24。容纳件21或22以及相应的侧构件16，17以可拆卸或不可拆卸的方式相互连接，这是根据容纳件21，22是被设计成白车身构件还是被设计成装配件而定。

如图1所示，容纳件21，22具有沿汽车竖轴方向FH定向的突出部26，27，该突出部突出于相应的侧构件16，17之上。因此，被加强的或者说横截面被扩大的横梁可以被容纳或者沿汽车竖轴方向FH看被安装在更高位置，从而放置在横梁25上的倒U形的翻车保护弓架28，29以相应更大的高度突出于车辆承载结构1之上。

每个翻车保护弓架28，29具有内腿部30，该内腿部借助可被实施为倒U形的底座31以包围横梁25的方式固定在横梁25上。翻车保护弓架28，29借助其外腿部32与容纳件21或22连接，特别是插入容纳件21，22中。因此，从俯视的角度看，容纳件21，22被设计成U形，并且一方面向上敞开以容纳相应的外腿部32，另一方面向内敞开以容纳横梁25的端部23或24。每个容纳件21，22此外还具有支撑脚33，该支撑脚位于相应的突出部26，27下面且支撑在位于下面的白车身构件4上，特别是借此以可拆卸或不可拆卸的方式连接，这是根据如已经提到的容纳件21，22是被设计成白车身构件4还是被设计成装配件而定。相应地，每个容纳件21，22可以被设计成单件式特别是由轻金属构成的铸件，多件式板件，或者挤压型材。

横梁呈拱形地跨越在白车身构件4上并且总体上被设计成带有封闭横断面的空心梁，该空心梁可以被实施为作为轻金属铸件由多个板件装配成或者作为单件式挤压型材。对于横梁来说，作为铸件的实施方式同样是可想到的。因此，横向承载结构6的每个构件被设计成单独的构件，这特别适用于连接件9，10和容纳件21，22。多件式横向承载结构6在按照图1的所示实施例中不仅形成两个车身支柱2，3的横向加固件，而且还形成用于敞篷汽车的翻车保护弓架结构。

现在，图2在一种变形的实施例中虽然示出了相同的车辆承载结构1，但也示出了经过改变的横向承载结构6’，下面将对该横向承载结构进行详细说明。在按照图2的实施例中，相同或者说起相同作用的构件用与图1相同的附图标记表示。就这点而言可以参见图1的描述。因此下面只讨论横向承载结构6’与图1的横向承载结构6的区别。连接件9，10可以只被设计成间隔件34，该间隔件消除侧构件16的第一端部19和车身支柱2的内侧7之间的间隔。但是，连接件9，10也可以如前面所述被实施为车顶支座，尽管这对于按照图2的实施例来说不是强制需要的，因为在那里所示的横向承载结构6’被设置成用于带有固定的不可活动的车顶的汽车，即用于封闭式轿车。然而，间隔件34优选地具有内板13、外板14以及两个沿汽车横向延伸的壁，在图1中只示出这两个壁中的壁12。横向承载结构6’的侧构件16，17被设计成与横向承载结构6的侧构件16，17相同。横向承载结构6’的容纳件21’，22’被设计成在支撑脚33的区域内与容纳件21，22相同。但是，容纳件21’，22’不具有指向上方的突出部26，因此沿汽车竖轴FH方向看与侧构件16终止于同一高度上。横向承载结构6’的横梁25’被设计成总体上为直的，且与按照图1的横梁25相比具有更小的高度(沿汽车竖轴方向测量)。但是，横梁25’也借助它的端部23，24固定在容纳件21’或22’上。为了将容纳件与相应的横梁25或25’连接，可以设置可拆卸或不可拆卸的连接，这是根据被设计成空心型材的横梁是被设置成白车身构件还是被设置成装配件而定。

尽管在图2中所示的容纳件21’和22’被设置成用于横向承载结构6’，但也可想到，同样给在图2中所示的横梁25’配备翻车保护弓架28，29。翻车保护弓架28，29可以被设计成位于相应较高的位置，以补偿缺少的突出部26。但是，特别优选地，在图2中所示的横梁25’在其顶面35上设有在这里未示出的装载物固定装置，不过该装载物固定装置已由EP 1 728 707A2的图1(附图标记51)公开了。有利的是，横梁25’与横梁25相比的更低布置在对于封闭式轿车来说几乎不会阻挡向后看的视线的范围内。

此外，图1和图2两个图还示出了所谓的安全带转向件36，该安全带转向件邻近每个车身支柱2，3固定在侧构件16，17上。安全带转向件36可以被实施为弯曲的弓形件，在这里未示出的安全带围绕该弓形件地经过。

通过横梁25，25’的端部23，24容纳在容纳件21’，22’中，可以实现在侧面碰撞时或者在汽车翻滚时力更好地传递到车辆承载结构1中。特别是在例如为螺栓连接的可拆卸连接的情况下，横向承载结构6，6’与车辆承载结构1连接是沿汽车横向FQ实现。特别是在例如螺栓连接的可拆卸连接的情况下，横梁25，25’与容纳件21，22，21’，22’之间的可拆卸连接是沿汽车纵轴线FL的方向实现。

通过设置横向承载结构6或6’的各个单独构件，此外还可以实现横梁25，25’分别与容纳件21，22和21’，22’之间或者相应的容纳件和侧构件16，17之间的连接位置的公差补偿。对于被预装配在汽车外部的横向承载结构6，6’来说，横向承载结构6，6’的各个构件最初可以松动地预相邻的构件螺栓连接，并且在安装到汽车承载结构1中之后才用螺栓固定连接。但作为替代方案，也可想到的是，将横向承载结构6，6’的各个构件依次地装配到车辆承载结构1中。混合结构形式，也就是说一些构件是白车身构件因而归属于承载结构1，而其它构件是装配件，也是可行的。横向承载结构6，6’的各个构件为：两个位于侧边的连接件9，10、侧构件16，17、容纳件21，22或21’，22’及横梁25或25’。

可想到的是，在按照图1的实施例中，已经把可活动的车顶安批装在车顶支座15上，以及借此将车顶和横向承载结构6作为预制的结构单元装配到车身支柱2，3之间。但是，作为替代方案，可行的是，首先将车顶通过车顶支座15固定在车辆承载结构1上，紧接着将其它构件16，17，21，22和25与车辆承载结构1连接。

Claims

1.用于汽车的车辆承载结构(1)，其包括两个位于侧边的对置的车身支柱(2，3)和在两个所述车身支柱(2，3)之间延伸并且与所述车身支柱连接的横向承载结构(6，6’)，该横向承载结构具有以下结构件：

-位于侧边的邻近相应的所述车身支柱(2，3)设置且被设计成空心梁(11)的侧构件(16，17)，从俯视的角度看，这些侧构件从所述车身支柱(2，3)朝向汽车尾部(18)倾斜延伸，和

-被设计成空心梁的横梁(25，25’)，该横梁设置在所述侧构件(16，17)之间，

其特征在于，在每个所述车身支柱(2，3)与每个分配的所述侧构件(16，17)之间安装位于侧构件(16，17)与车身支柱(2，3)之间的被设计成单独构件的连接件(9，10)；每个所述侧构件(16，17)在其远离所述车身支柱的端部(20)具有被设计成单独构件的容纳件(21，22，21’，22’)，所述横梁(25，25’)固定在这些容纳件上。

2.如权利要求1所述的车辆承载结构，其特征在于，所述连接件(9，10)被设计成车顶支座(15)。

3.如权利要求1或2所述的车辆承载结构，其特征在于，所述容纳件(21，22，21’，22’)具有沿汽车竖轴线(FH)方向向上突出的突出部(26)。

4.如权利要求1所述的车辆承载结构，其特征在于，在所述横梁(25)上固定至少一个翻车保护弓架(28，29)。

5.如权利要求1所述的车辆承载结构，其特征在于，所述横梁(25)呈拱形地跨越所述侧构件(16，17)之间的距离。

6.如权利要求1所述的车辆承载结构，其特征在于，所述容纳件(21，22，21’，22’)除了与所述侧构件(16，17)连接之外，还与位于所述容纳件下面的白车身构件(4，5)连接。

7.如权利要求4所述的车辆承载结构，其特征在于，所述至少一个翻车保护弓架(28，29)借助邻近所述容纳件(21，22)设置的底座(31)与所述容纳件(21，22)连接。

8.如权利要求7所述的车辆承载结构，其特征在于，所述至少一个翻车保护弓架(28，29)借助所述底座(31)容纳在所述容纳件(21，22)中。

9.如权利要求1或2所述的车辆承载结构，其特征在于，所述容纳件(21’，22’)大致在所述侧构件(16，17)的高度上终止，且所述横梁(25’)具有装载物固定装置，该装载物固定装置伸进汽车内部。

10.如权利要求1所述的车辆承载结构，其特征在于，在每个所述侧构件(16，17)上固定安全带转向件(36)。