CN102233908A - 汽车车身的底板结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车身的底板结构，其具有一基本上沿汽车纵向延伸并且向上朝位于其上的乘客舱的方向突起的中间底槽(20)和至少一个横向于所述中间底槽(20)延伸的横向底槽(22、24)，该横向底槽(22、24)从所述中间底槽延伸至位于汽车横向上的边缘(26、28)。

Description

汽车车身的底板结构

技术领域

本发明涉及一种汽车车身的底板结构、一种相应的汽车车身以及一种与之相应设计的汽车。

背景技术

尽可能最佳地利用在汽车中，尤其在设计为小型车的轿车(Pkw)中原本就有限的结构空间在汽车的新开发中很重要。尤其在小型车和迷你车中，结构空间的优化利用单是因为汽车较小的外部尺寸就已起到极其重要的作用。

此外，内燃机与备选的驱动器，尤其是电动机耦合的混合驱动方案对汽车结构空间的划分提出了进一步的要求。

此外，在已知的用于紧凑型汽车的驱动方案中，汽车驱动器的很大部分重量份额位于汽车前轴的前方，这整体上会导致空间利用不充分和汽车行驶性能的缺失。驱动器，如发动机和变速器的几何尺寸需要在汽车前轴的前方定位。此外，汽车冷却器由于所需的新鲜空气输送前置于驱动器地布置在汽车前部。

此外，用于汽车的自承式车身一般在其乘客舱的下方区域内具有一个在前车架和后车架之间延伸的底板结构。后车架和前车架在此例如通过纵梁和车门槛直接地或间接通过位于其间的底板结构相互连接。此外，在中间的汽车底板区域内设有中间底槽，其一方面有益于底板的加固，而另一方面用于容纳其它汽车构件，例如汽车驱动器。

主要覆盖底板结构的底板很大程度上设计成平坦并且较薄的板状。因此该底板仅有限地有助于底板结构的稳定性。

承载和结构加固的车身构件，例如纵梁和车门槛相对设计成较厚的壁并且由密度较大的材料，优选由钢板制成。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尤其是就小型车而言改善的结构方案和一种适合于其的改善的汽车车身底板结构。底板结构在此应当以更高的稳定性和扭转强度以及改善的力矩刚度见长并且具有尽可能小的重量。此外，底板结构应当使汽车重量更好地分布并且其重心移位。

该技术问题通过一种汽车车身的底板结构解决，其具有一基本上沿汽车纵向延伸的并且向上朝位于其上的乘客舱的方向突起的中间底槽和至少一个横向于中间底槽延伸的、从中间底槽延伸至位于汽车横向上的边缘的横向底槽。按本发明的另一方面，该技术问题通过一种带有前述底板结构的汽车车身解决。此外按本发明又一独立的方面，该技术问题通过一种具有前述底板结构和至少一个能量储存模块的汽车解决。

按本发明设置一种汽车车身，尤其是自承式的汽车车身的底板结构，其具有一个基本上沿汽车纵向延伸的中间底槽。该中间底槽相对邻接的底板向上，即朝位于其上的乘客舱的方向突出。因此，中间底槽在车身结构的底板结构中形成一个沿汽车竖轴线方向突出的凹处。

此外，设有至少一个横向于中间底槽延伸的横向底槽，其从中间底槽延伸至位于汽车横向上的底板结构边缘。横向底槽在此优选直接地与中间底槽邻接并且沿汽车横向延伸至底板结构边缘侧的边界。

横向底槽与中间底槽相似地设计成一种向上伸入底板结构的凹处。总之，通过底板结构的由中间底槽和/或横向底槽形成的压槽以及通过中间底槽和横向底槽非平行的，而是彼此横向(垂直)指向的布置和定向可以实现整个底板结构的加固。

尤其是横向底槽有助于使底板结构更加稳定。中间底槽和横向底槽例如可以由和与各底槽邻接的底板一样的材料构成。尤其可以考虑将中间底槽和横向底槽相互设计为一体以及将其与邻接的底板区段设计为一体。中间底槽和/或横向底槽尤其可以通过冲压金属，尤其是钢板或铝板毛坯或类似的成型工艺而加工成所需的几何形状。

通过底板由于引入多个向内或向上突出的底槽区段而得到自身的结构加固，底板结构其余的结构加固部件，例如纵梁和/或车门槛甚至也许可以在其各自的承载要求方面设计地略差。因此，例如纵梁和/或车门槛可以更多地使用更薄的壁状板或更轻的材料，从而能够以有利的方式减小底板结构的总重量。

按一种有利的设计方案规定，横向底槽通入中间底槽中。作为其备选，横向底槽也可以平滑地与沿汽车纵向连贯设计的中间底槽抵接。若横向底槽和中间底槽相通，则形成了由中间底槽和横向底槽构成的并且分别向上伸入底板结构的槽的一种过渡，因此，例如其它的汽车部件，如排气装置可以从前部经由中间底槽延伸到横向底槽中并且之后继续向后延伸至汽车尾部。

以这种方式和方法，将中间底槽和横向底槽相互连接的装载空间可以供待安装在汽车外部区域内的汽车部件使用。

在另一种设计方案中规定，横向底槽基本上沿汽车横向(y)延伸。至少横向底槽的纵向延伸具有一个沿汽车横向的方向向量，因此在总体上形成了加固底板结构的并且不平行的横向底槽和中间底槽的布置。

此外，按一种有利的改进方案，横向底槽向外支承在底板结构的车门槛上。因此，横向底槽结构加固地连接中间底槽和车门槛。所以可以在所述至少一个横向底槽中设置一种以有利的方式提高整个底板结构的稳定性和抗扭强度的横梁。

因此，按另一种有利的设计方案，中间底槽向前沿汽车行驶方向指向地延伸，并且也朝上地延伸至用于至少局部设置在车厢前壁之前的发动机的容纳部。设计成发动机容纳部或装载部的前部中间底槽扩宽部使得汽车发动机(沿行驶方向看)可以移动到前轴的后方和/或甚至移动到设置在发动机之前的变速器的后方。

因此，该中间底槽扩宽部形成一个向内伸入汽车乘客舱中的凸出部、容纳部或凹处，其使得发动机和/或配属的变速器(沿汽车纵向看)可以进一步向后地朝汽车中心布置。此外，在积极地影响汽车总重量分布的同时也可以向后移动汽车的重心。

按另一种优选的结构设计规定，至少两个沿汽车横向相对置的横向底槽与中间底槽邻接。两个横向底槽可以在此优选通入中间底槽中。就这点而言中间底槽和两个横向底槽形成十字形的结构。

此外可以规定，中间底槽和至少一个横向底槽，优选两个横向底槽具有沿底槽纵向基本上不变的横剖面。在此尤其规定，中间底槽连续地从车厢前壁或从车厢前壁侧的扩宽部延伸至横剖面基本上不变的脚踏板或脚跟板(Fersenschweller)。有利地，底槽型材在其整个结构高度上(沿汽车竖轴方向观察)直接与脚踏板或脚跟板连接。在这个后部区域内，中间底槽例如可以用作用于燃料或蓄电池的装载空间。

按另一方面，至少一个横向底槽，优选两个横向底槽的结构高度可以向外，即朝车门槛方向降低。在此横向底槽型材的结构高度优选降低至侧面邻接的车门槛的高度。因此，可能需要横向底槽来传递的剪力可以最佳地导入车门槛结构中。

按另一种优选的结构设计规定，中间底槽和/或至少一个横向底槽具有梯形的横剖面。也就是中间底槽和/或横向底槽在底槽型材之间的并且相对邻接的底板沿汽车竖轴方向错位的上部区域基本上平行于邻接的底板区段延伸。突起的内部底槽区段和邻接的底板之间的过渡区域由导向区段形成，其具有至少一个沿汽车竖轴线(z)的方向向量。

按另一种优选的结构设计，所述至少一个横向底槽(沿汽车纵向看)布置在汽车前座的下方。横向底槽可以在此直接设计成用于汽车座椅的底板结构以及设计成用于装配座椅轨道的基底。通过由底板结构，尤其是位于前方的底槽扩宽部获得的将发动机(沿汽车纵向观察)朝汽车中心布置的可能性，可以实现将汽车质量集中在汽车的中下部。

总之由此可以实现汽车车身更简单和更少分支的结构以及几何形状。附加地通过中间底槽和横向底槽十字形的分支可以提供一种加固过的底板结构，其总的来说能够降低车身重量并因此降低汽车重量。

按另一种独立的方面，本发明还涉及一种配备有前述底板结构的汽车车身，其中，由中间底槽和横向底槽以及由前侧中间底槽扩宽部形成的构造空间设计用于容纳其它汽车部件，尤其是能量储存模块，例如一个或多个燃料箱和/或汽车蓄电池。

由此在汽车底板结构中形成的装载空间尤其适合于容纳可反复充电的蓄电池或用于混合动力车或纯电动汽车的蓄电池。将特别大体积并且相应较重的蓄电池包布置在中间底槽或横向底槽区域内尤其可以用于向下移动汽车重心的位置。

就这点而言，按本发明的一种改进设计规定，该汽车车身可以选择性地用于混合动力车也可以用于纯燃料驱动的汽车，即可用于仅配备有内燃机的汽车或可选择地用于纯电力驱动的车辆。根据所选的驱动方式，由中间底槽和横向底槽形成的装载空间可以选择性地用于容纳车辆蓄电池和/或燃料箱。

此外，在另一独立的方面，本发明涉及一种带有前述底板结构和至少一个能量存储模块的汽车，该能量存储模块至少局部地布置在中间底槽和/或至少一个横向底槽中。在此，可以按本发明的另一种改进方案规定，底板结构中间底槽的向前沿行驶方向指向的扩宽部至少局部包围或局部围绕汽车发动机，尤其是内燃机，该内燃机的曲轴基本上沿汽车横向指向并且该内燃机(沿汽车行驶方向看)布置在变速器的后方。

附图说明

根据以下说明并且参照附图阐述本发明的其它目的、特点以及有利的应用可能。在附图中：

图1示意性示出底板结构的仰视图，

图2是按图1的、其上额外固定有前车架和侧面纵梁的底板结构，

图3是按图2的、带有驱动设备的底板结构的另一图示，

图4示意性示出从斜后方看的底板结构的立体图以及

图5是按图4的、不带其示出的车门槛的底板结构的另一立体视图。

具体实施方式

图1至3示出从下部看汽车车身12的，优选是自承式车身的底板结构。此外，在图3中示出发动机50以及与之有效连接的变速器52的位置。车身12具有以底板16的形式构成的底板结构，其在沿行驶方向的前部过渡为向上突出的车厢前壁14并且通过脚踏板或脚跟板18向后过渡为装载底板32。

在车厢前壁14和脚踏板或脚跟板18之间的、也是汽车乘客舱所在的区域内，车身12具有呈十字形的底槽结构20、22、24。这样一个中间底槽沿汽车纵向(x)从车厢前壁14延伸至脚踏板或脚跟板18。在汽车横向(y)上设有两个横向底槽22、24，其中，右边的横向底槽22在左手边与中间底槽20邻接并且在右手边与右车门槛28邻接。

相应地，左边的横向底槽24在右手边与中间底槽20邻接并且在左手边与左车门槛26邻接。中间底槽20向前朝车厢前壁14过渡为一个可以与车厢前壁14和/或中间底槽20一体式构成的底槽扩宽部30。

底槽扩宽部30用于装入并且容纳图3中示意出的发动机50，沿汽车行驶方向看，该发动机50位于前置的变速器52后方地朝向汽车中心移位地设置。

此外，在该设计方案中，发动机50在汽车前轴的后方(就汽车行驶方向而言)，该前轴在本实施形式中同时用作驱动轴。前轴的位置通过车身侧面的、分别在各自一侧固定在车身纵梁42、44上的车轮悬架38、40表示。

发动机50或由发动机50和变速器52构成的驱动单元优选振动去耦地悬挂在子车架或副车架48上，该子车架或副车架48沿汽车横向看位于两根纵梁42、44以内或之间。此外，纵梁42、44和/或副车架部件48可以在此通过横梁46相互连接。

从另一个可选的角度看，底板16沿汽车横向(y)看被基本上沿汽车纵向(x)延伸的中间底槽20中断。此外，沿汽车横向(y)延伸的横向底槽22、24以相应的方式和方法贯穿底板16(沿汽车纵向(x)看)。在此，中间底槽或纵向底槽20和横向底槽22、24彼此直接相通。也就是中间底槽20的侧导向区段21无缝地过渡为相应横向底槽区段22、24的相应侧导向区段23、25。

此外，纵向底槽和横向底槽20、22、24具有梯形的横截面，这例如由按图4和5的汽车底板结构10的立体图可知。在此，中间底槽20和横向底槽22、24的位于中间或上方的底板区段19、27、29在基本上平行于邻接底槽区段20、22、24的底板16的平面内延伸。横截面设计为梯形的中间底槽和横向底槽20、22、24的位于内部或上方的底板区段几乎位于同一个相对底板垂直向上错移的平面中。

中间底槽20以基本上保持相同的横剖面从前侧的中间底槽扩宽部30延伸至脚踏板或脚跟板18。有利地，中间底槽20以面朝车尾的后端部区段与脚踏板或脚跟板18直接连接。

向后邻接脚踏板或脚跟板地在侧向设置后车架的两个纵梁56、58，在这两个纵梁56、58之间形成装载底板32，此外，该载货底板具有备胎槽34，而该备胎槽34也可以不用于容纳备胎而用于容纳一个或多个能量储存模块，例如汽车蓄电池。

总之通过中间底槽20和横向底槽22、24的十字形结构可以实现整个底板结构的横向加固。此外，两个横向底槽22、24的结构加固作用还可以通过其与各车门槛26、28减少负载的连接而加强。此外，向前与中间底槽邻接的中间底槽扩宽部30使得驱动设备可以向汽车中心移位，因此发动机和/或变速器可以在前轴的后方设置在汽车中。

在此尤其规定，在汽车配备内燃机的情况下，把内燃机沿横向装入汽车中，使得发动机50的曲轴基本上处于汽车的横向上。变速器52在此设置在发动机之前并且优选设计成无级变速器，即所谓的CVT变速器。

如果底板结构或整个汽车车身设计用于混合动力车或纯电动车，那么连续地从脚踏板或脚跟板18延伸至前方的车厢前壁14的中间底槽20、30可以用于容纳设计成相应长度的汽车蓄电池。因为不能忽略电动车的蓄电池对该车总重量的影响，此外因为电动车的重量分布由于去掉了内燃机而相比具有内燃机的汽车完全不一样，所以可通过这个在底板结构中集成的汽车蓄电池容纳部提供一种既碰撞安全又在汽车重量分布和重心位置方面得到改善的结构。

内燃机插入中间底槽区段30、20中的布置如图3所示，已证实对汽车的碰撞特性是有利的，因为以这种方式和方法，该车身结构现在需要在其外部区域内主要削弱并且在必要时传导由碰撞引起的能量，而只需为例如布置在汽车前部区域内的发动机提供越来越少的结构加固和固定的功能。

所示实施形式仅示出本发明可能的设计方案，在本发明的范围内还可以考虑其它很多种变型方案。例示出的实施形式并不解释为限制本发明的保护范围、应用性或设计可能性。本说明书只为技术人员展示了按本发明的实施例的一种可能的实施方案。因此，对上述元件的功能和布置可以进行各种各样的修改，只要不背离由权利要求书所述各技术方案及等同技术方案确定的保护范围即可。

附图标记清单

10汽车底板结构

12车身

14车厢前壁

16底板

18脚踏板或脚跟板

19型材底板

20中间底槽

21导向区段

22横向底槽

23导向区段

24横向底槽

25导向区段

26车门槛

27型材底板

28车门槛

29型材底板

30底槽扩宽部

32装载底板

34备胎槽

36油箱/蓄电池

38车轮悬架

40车轮悬架

42纵梁

44纵梁

46横梁

48副车架

50发动机

52变速器

54排气装置

56纵梁

58纵梁

Claims (15)

1.一种汽车车身的底板结构，其具有一基本上沿汽车纵向(x)延伸并且向上朝位于其上的乘客舱的方向突起的中间底槽(20)和至少一个横向于所述中间底槽(20)延伸的、从所述中间底槽延伸至位于汽车横向(y)上的边缘(26、28)的横向底槽(22、24)。

2.按权利要求1所述的底板结构，其特征在于，所述横向底槽(22、24)通入所述中间底槽(20)中。

3.按权利要求1或2所述的底板结构，其特征在于，所述横向底槽(22、24)基本上沿汽车横向(y)延伸。

4.按权利要求1至3之一所述的底板结构，其特征在于，所述横向底槽(22、24)沿汽车横向(y)向外支承在车门槛(26、28)上。

5.按权利要求1至4之一所述的底板结构，其特征在于，所述中间底槽(20)向前沿汽车行驶方向指向地并且向上地延伸至用于至少局部设置在车厢前壁(14)之前的发动机(50)的容纳部(30)。

6.按权利要求1至5之一所述的底板结构，其特征在于，至少两个沿汽车横向(y)相对置的横向底槽(22、24)与所述中间底槽(20)邻接。

7.按权利要求1至6之一所述的底板结构，其特征在于，所述中间底槽(20)和所述至少一个横向底槽(22、24)具有沿底槽纵向基本上不变的横剖面。

8.按权利要求1至7之一所述的底板结构，其特征在于，所述至少一个横向底槽(22、24)的结构高度向外减小。

9.按权利要求1至8之一所述的底板结构，其特征在于，所述中间底槽(20)连续地从所述车厢前壁(14)延伸至脚踏板或脚跟板(18)。

10.按权利要求1至9之一所述的底板结构，其特征在于，所述中间底槽(20)和/或所述至少一个横向底槽(22、24)具有梯形的横剖面。

11.按权利要求1至10之一所述的底板结构，其特征在于，所述至少一个横向底槽(22、24)沿汽车纵向看布置在汽车前座的下方。

12.一种汽车车身，带有按权利要求1至11之一所述的底板结构。

13.按权利要求12所述的汽车车身，该汽车车身可以选择性地用于混合动力车，也可以用于单纯由内燃机或电驱动器驱动的车辆。

14.一种汽车，其具有按权利要求1至11之一所述的底板结构和至少一个能量储存模块(36)，该能量存储模块(36)至少局部地布置在所述中间底槽(20)和/或至少一个横向底槽(22、24)中。

15.按权利要求14所述的汽车，其特征在于，所述中间底槽(20)向前沿行驶方向指向的扩宽部(30)至少局部包围发动机，该发动机的曲轴基本上沿汽车横向指向并且该发动机相对所述汽车的行驶方向布置在与所述发动机(50)有效连接的变速器(52)的后方。

Images