CN102295025B - 用于机动车辆的车身结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车辆的车身结构，该车身结构包括一个加强支撑件，该加强支撑件直接邻接后侧窗的一个上缺口边缘而延伸。所述加强支撑件以其后部的向下弯曲设计的一个端部被保持在一个固定在车身上的支撑托架中并且被连接到一个加强元件上。该加强元件被设置为邻接后侧窗的一个后边缘并且被连接到内部的侧面部件上。所述加强元件形成了一个竖直取向的用于使力通量转向进入车身本体结构中的C柱。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的车身结构，该车身结构具有侧面的车顶框架、以及一个外部的侧面部件和一个内部的侧面部件，在该外部的侧面部件与该内部的侧面部件之间一个加强支撑件被设置于该车顶框架中，所述加强支撑件向后部延伸超过该车辆的一个后侧窗的一个缺口
背景技术
EP 1 702 833 B1披露了一种用于乘用车辆的车身结构，这种车身结构带有多个侧面的车顶框架、多个后侧部件以及多个减振支柱安装支架，其中这些在侧面的车顶框架连接到多个横向延伸的支撑件上。为了加强这种侧面的车顶框架，在局部提供了中央加强件，其中该加强件的一个长支腿在车辆的纵向方向上延伸，并且一个短的弯曲的支腿在车辆的横向方向上延伸。
发明内容
本发明的目的是在机动车辆车身结构的后部区域中提供一种构件结构的加强件，该加强件在所谓的车顶下落测试的情况下确保在C柱区域中对力的支撑和吸收。
根据本发明，提出一种用于机动车辆的车身结构，该车身结构具有侧面的车顶框架、以及一个外部的侧面部件和一个内部的侧面部件，在该外部的侧面部件与该内部的侧面部件之间一个加强支撑件被设置于该车顶框架中，所述加强支撑件向后部延伸超过该车辆的一个后侧窗的一个缺口，其特征在于，该加强支撑件直接邻接该后侧窗的一个缺口上边缘而延伸并且以一个后部的向下弯曲设计的端部被保持在一个固定在车身上的支撑托架中，并且一个加强元件被连接到该加强支撑件上，所述加强元件被设置为邻近该后侧窗的一个后部边缘区域并且被连接到该内部的侧面部件上，并且形成了一个竖直取向的C柱，该C柱具有进入该车身本体结构中的一种力通量转向部。
优选的是，形成了C柱的该加强元件由配备有多个凸缘的一个轮廓清晰的成形部件组成，并且前方的凸缘被连接到该后侧窗的一个限位凸缘上，并且另一些凸缘被连接到该内部的侧面部件上，并且凸缘被连接到该加强支撑件上。
优选的是，出于吸收和分散力的目的，该加强元件配备有一个三角形的开口，该三角形的开口被设计为以一个锐角α从底部至顶部逐渐变小，并且在该开口的两侧形成了用于将力传递到该车身本体结构中的多个力通路。
优选的是，作为该车身本体结构的C柱的该加强元件被保持为相对于该加强支撑件的中央设置，其方式为形成一个具有尺寸a的有效杠杆臂，用于将力从该车顶引入该车身本体结构中。
优选的是，单壳的轮廓清晰的该加强支撑件由具有不同材料强度的两个随后互相连接的部件组成，这些部件被连接到该内部的侧面部件上，并且被连接到该侧面的车顶框架上，并且该加强支撑件的在前方被连接到该车顶框架上的部件由一种高强度的热变形的材料组成，并且该加强支撑件的邻接的后方的部件由一种允许变形的材料组成。
优选的是，该加强支撑件的后部的、向下弯曲的端部与该加强支撑件的中央部分相比具有一个更大的、并且具有尺寸b的横截面宽度用于在面上将力引入在其下设置的该支撑托架中。
优选的是，在该加强支撑件的弯曲端部的区段中的扩大的横截面区域中设置了一个纵向开口。
优选的是，该固定在车身上的支撑托架由在横截面中具有一种U形轮廓的一个片状金属部件组成，并且通过多个凸缘停靠部被连接到内部的、后部的侧面部件上，并且通过另一个凸缘停靠部被连接到一个减振支柱安装支架的一个凸缘上，并且在连接位置中，该支撑托架的这些凸缘停靠部与该加强支撑件的后部下端的多个凸缘对置。
通过本发明主要获得的这些优点在于获得了一种机动车辆车身结构，该车身结构在该车辆的后部区域中的一个后侧窗区域中得到加强并且该车身结构在所谓的车顶下落测试的情况下用于充分地支撑力以及加固上部车顶结构。根据本发明这是通过如下方式实现的：使该加强支撑件直接邻接于该后侧窗的一个缺口上边缘而延伸，并且以一个后部的向下弯曲设计的端部被保持在一个固定在车身上的支撑托架中，以及一个加强元件连接到该加强支撑件上，所述加强支撑件被设置为邻接该后侧窗缺口的一个后部边缘区域，并且被连接到该车辆的内部的侧面部件上，并且形成了竖直取向的、具有进入到该车身本体结构中的一种力通量转向的一个C柱。该支撑托架以及在该加强支撑件上的加强元件的这种布置(特别是在没有连续B柱的车辆中)实现了一个缩短的有效杠杆臂，该缩短的有效杠杆臂是通过被加强元件缩短了的加强支撑件的长度而形成的，并且因此可以减小车顶穿入车辆内部，这会将乘客置于危险之中。
此外，根据本发明规定，形成C柱的这个加强元件由配备多个凸缘的轮廓清晰的成形部件组成，并且一个前方的凸缘连接到该后侧窗的一个限位凸缘上，并且其他凸缘连接到该内部的侧面部件和该加强支撑件上。由此将该加强元件坚固地连接到车辆的车身本体上。
此外，根据本发明规定，出于吸收和分散力的目的，该加强元件配备有一个三角形的开口，该三角形的开口被设计为以一个锐角从底部至顶部逐渐变小，并且在该开口的两侧形成了用于将力传递到该车身本体结构中的多个力通路。通过所述加强元件中的三角形开口可以针对性地对这种力的吸收以及对因此力的分散产生影响。该加强元件中的开口还可以形成为三角形之外的其他形状。作为一个替代方案，该加强元件还可以不具有开口。
该加强元件形成了车辆的C柱并且被保持在该加强支撑件的一个大致中央区域中，其方式为形成了用于将力从车顶引入到车身本体结构中的缩短的有效杠杆臂。特别地，该加强元件被直接设置在该后侧窗的缺口的后面。由于该加强元件的前凸缘区段直接放置在后侧窗的凸缘上并且连接到所述凸缘上，所以能够获得该加强支撑件的这种短杠杆臂。
根据本发明的实施方式，该加强支撑件是单壳地轮廓清晰的、并且是由具有不同材料强度的两个随后互相连接的部件组成的，这些部件被连接到该内部的侧面部件上并且被连接到该侧面的车顶框架上，其中，该加强支撑件的在前方被连接到车顶框架上的部件由一种高强度的热变形成形的材料组成并且该加强支撑件的邻接的后方的部件是由一种允许变形的材料形成的。由此实现的效果是，由于限制性的规定，该加强支撑件的前面的部件的截面的不利的局限通过使用高强度的热变形材料而得到补偿。反之，在该加强支撑件的后部的部件中通过对材料以及材料强度的针对性选择而有意识地允许变形。因此，通过将该加强支撑件分成两部件，可以对应于产生的力来选择在这些单独组件，例如加强支撑件、支撑托架、以及加强元件，中的横截面和材料质量。
此外，根据本发明规定，该加强支撑件的后部的向下弯曲的端部具有与该加强支撑件的中央部分相比更大的横截面宽度，用来在面中将力引入到在其下设置的支撑件之中。由此确保了力不以逐点的方式被引入该车身本体结构中，而是使力能够以一种分布在大面积上的方式引入。
在该弯曲的端部区段中的扩大的横截面区域中设置了一个纵向开口，在这个示例性实施方案中所述纵向开口具有一种矩形的形状。因此针对性地实现了该加强支撑件在该弯曲的区域中变形，使得力可以被吸收。这个纵向开口还可以具有任何其他形状。
这个固定在车身上的支撑托架优选地由一种在横截面中具有u形轮廓的一个片金属部件组成，并且通过多个凸缘停靠部被连接到内部的侧面部件上，并且通过一个凸缘停靠部被连接到一个减振支柱安装支架的一个凸缘上，并且在连接位置处该支撑托架的这些凸缘停靠部与该加强支撑件的后部下端的这些凸缘对置。通过在后端处由该固定在车身上的支撑托架对该加强支撑件的支撑，力被吸收并且被引入车身本体结构之中。
附图说明
在附图中展示了本发明的一个示例性实施方式并且以下对其进行更详细的说明。
在附图中：
图1示出了一个车辆的示意图，其中用虚线示出了加强支撑件、加强元件、以及支撑托架，
图2示出了加强支撑件的放大视图，其中加强元件在一个后侧窗的后面，
图3示出了沿线III-III穿过加强支撑件和加强元件的截面，
图4示出了由两个部件组成的加强支撑件的侧视图，
图5示出了沿图4中的线V-V的截面，
图6示出了沿图4中的线VI-VI的截面，
图7示出了具有加强支撑件的加强元件的侧视图，
图8示出了沿图7中的线VIII-VIII的截面，
图9示出了沿图7中的线IX-IX的截面，
图10示出了带有支撑托架的加强支撑件的内视图并且示出了从车辆的车顶到加强元件以及支撑托架中的力的导入，并且
图11示出了从车顶到所谓的C柱中以及到支撑元件中的力的导入视图。
具体实施方式
一台机动车辆1具有一种车身结构2，该车身结构带有一个车顶3、多个侧门4以及多个侧面部件5和一个后部件6。在机动车辆1的每个纵向侧上，沿着车顶3分别延伸有顺着伸长的空心支撑件形式的侧向车顶框架7，所述框架通过横向延伸的多个支撑件8和9而互相连接。向后延伸超过用于车辆1的后侧窗15的一个缺口14的加强支撑件12被局部地设置在车顶框架7中并且在车身结构2的一个内部的侧面部件10与一个外部的侧面部件11之间。车辆1不具有连续的B柱，图11中通过点划线对此进行了描绘，因此力的导入本质上是仅通过C柱而实现的。
加强支撑件12被设置有一个区段，该区段直接邻近于后侧窗15的一个缺口上边缘16而延伸。加强支撑件12在末端侧上以后部的向下弯曲设计的一个端部17处被紧固到一个支撑托架18中并且与内部的侧面部件10连接。
由一个加强元件21组成的一个竖直取向的C柱被设置在用于后侧窗15的缺口14的后部边缘区域19的区域中。所述加强元件形成了一种从车顶3经由加强元件21的加强支撑件12并且进入车辆1的车身本体结构中的力通量改向。
C柱的加强元件21优选地由配备有多个凸缘22、22a、22b和22c的一个轮廓清晰的成形部件组成，其中一个前凸缘22b连接到车窗缺口14的一个界定凸缘23上，并且另一些凸缘22，22a连接到内部的侧面部件10上，并且又一个凸缘22c连接到加强支撑件12上。出于吸收和降低力的目的，加强元件21具有一个开口25，该开口在此示例性实施方案中是三角形的、被设计为以一个锐角α从底部至顶部逐渐变小的、并且由此方式在该开口25的两侧形成了用于将力传递到该车身本体结构中的多个力通路26，27。开口25也可以具有任何其他形状。
作为该车身本体结构的C柱，加强元件21在缺口14的端侧上被设置在加强支撑件12的一个中央区域中，其方式为使之形成一个具有尺寸a的缩短的有效杠杆臂，用于将力从车顶3引入到该车身本体结构中。图10和图11对此进行了更详细的描绘。在车顶下落测试的情况下当力按照箭头P被引入时，力主要是通过C柱，即通过加强元件21被分散进入该车身本体中，如由力的箭头P1和P2详细地示出。另一些小的力通过加强支撑件12的弯曲端17被引入该车身本体结构中，如由力的箭头P3更详细地示出。
加强支撑件12优选地由两个单壳的轮廓清晰的部件28，29组成，这两个部件在区域36中互相连接(图4)。这些部件28和29具有不同的材料强度。一个在前面与车顶框架连接的部件28由一种高强度的热变形材料构成，并且邻接的后部的部件29由一种允许变形的材料组成，这种变形受到材料强度和材料本身的类型的影响。
加强支撑件12的后部的向下弯曲的端部17具有与加强支撑件12的中央部分相比更大的并且具有尺寸b的截面宽度，所述宽度用于在面上将力引入在其下设置的支撑托架18中。具有一种优选为矩形形状的一个纵向开口30被设置在扩大的截面区域中。
固定在车身上的支撑托架18在截面中由一个轮廓清晰的片状金属板组成，并且以多个凸缘停靠部31，32连接到内部的侧面部件10上、并且在一个凸缘停靠部33上与具有一个减振支柱安装支架35的凸缘34相连接。
C柱的加强件是一种构件结构，在车顶下落测试的情况下，这种结构所起的作用是支持在该后部车辆区域中的力以便强化车身本体结构。在车辆没有连续的B柱的情况下，如在车辆1的情况下，所述结构用于缩短该有效杠杆臂并且因此减少车顶进入车辆内部的穿入。为了能够尽可能短地设计该杠杆臂，该C柱加强件的或者加强元件21的前凸缘通过一个凸缘22b放置在后侧窗15的凸缘23上。能够通过调整材料的参数、材料强度并且尤其是通过所描绘的开口25的位置和形状来针对性地影响力的吸收并且因此影响力的分散。
Claims (7)
1.一种用于机动车辆的车身结构，该车身结构具有侧面的车顶框架、以及一个外部的侧面部件和一个内部的侧面部件，在该外部的侧面部件与该内部的侧面部件之间一个加强支撑件被设置于该车顶框架中，所述加强支撑件向后部延伸超过该车辆的一个后侧窗的一个缺口，其中，该加强支撑件(12)直接邻接该后侧窗(15)的一个缺口上边缘(16)而延伸并且以一个后部的向下弯曲设计的端部(17)被保持在一个固定在车身上的支撑托架(18)中，并且一个加强元件(21)被连接到该加强支撑件(12)上，所述加强元件被设置为邻近该后侧窗(15)的一个后部边缘区域(19)并且被连接到该内部的侧面部件(10)上，并且形成了一个竖直取向的C柱，该C柱具有进入车身本体结构中的一种力通量转向部；
其特征在于，单壳的轮廓清晰的该加强支撑件(12)由具有不同材料强度的两个随后互相连接的部件(28，29)组成，这些部件被连接到该内部的侧面部件(10)上，并且被连接到该侧面的车顶框架(7)上，并且该加强支撑件(12)的在前方被连接到该车顶框架(7)上的部件(28)由一种高强度的热变形的材料组成，并且该加强支撑件(12)的邻接的后方的部件(29)由一种允许变形的材料组成。
2.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，形成了C柱的该加强元件(21)由配备有多个凸缘(22、22a、22b、22c)的一个轮廓清晰的成形部件组成，并且前方的凸缘(22b)被连接到该后侧窗(15)的一个限位凸缘(23)上，并且上方的凸缘(22c)被连接到该加强支撑件(12)上，并且另一些凸缘(22，22a)被连接到该内部的侧面部件(10)上。
3.如权利要求1或2所述的车身结构，其特征在于，出于吸收和分散力的目的，该加强元件(21)配备有一个三角形的开口(25)，该三角形的开口被设计为以一个锐角α从底部至顶部逐渐变小，并且在该开口(25)的两侧形成了用于将力传递到该车身本体结构中的多个力通路(26，27)。
4.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，作为该车身本体结构的C柱的该加强元件(21)被保持为相对于该加强支撑件(12)的中央设置，其方式为形成一个具有尺寸a的有效杠杆臂，用于将力(P)从车顶(3)引入该车身本体结构中。
5.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，该加强支撑件(12)的后部的、向下弯曲的端部(17)与该加强支撑件(12)的中央部分相比具有一个更大的、并且具有尺寸b的横截面宽度用于在面上将力引入在其下设置的该支撑托架(18)中。
6.如权利要求5所述的车身结构，其特征在于，在该加强支撑件(12)的弯曲端部(17)的区段中的扩大的横截面区域中设置了一个纵向开口(30)。
7.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，该固定在车身上的支撑托架(18)由在横截面中具有一种U形轮廓的一个片状金属部件组成，并且通过多个凸缘停靠部(31，32)被连接到内部的、后部的侧面部件(10)上，并且通过另一个凸缘停靠部(33)被连接到一个减振支柱安装支架(35)的一个凸缘(34)上，并且在连接位置中，该支撑托架(18)的这些被连接到侧面部件(10)上的凸缘停靠部(31，32)与该加强支撑件(12)的后部下端的多个凸缘(36，37)对置。
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