CN102431595B - 汽车的车身结构、汽车以及用于制造车身结构的方法 - Google Patents

汽车的车身结构、汽车以及用于制造车身结构的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车的车身结构(4)，该车身结构具有底板(38)并且装备了至少一个用于固定汽车座椅的座椅固定装置(14)，底板(38)具有朝向汽车内部的内侧(38.1)和朝向汽车外部的外侧(38.2)。为了减小行驶噪声和空气阻力，将底板(38)的外侧(38.2)设计为没有主要在汽车横向(y)上延伸的压弯成型部或刚性加强部。本发明还涉及一种具有这种车身结构(4)的汽车以及一种制造这种车身结构的方法。

Description

汽车的车身结构、汽车以及用于制造车身结构的方法
技术领域
本发明涉及一种汽车的车身结构、一种相应配置的汽车以及一种用于制造该车身结构的方法。该车身结构具有底板并且装备了至少一个用于固定汽车座椅的座椅固定装置，底板具有朝向汽车的内侧和朝向汽车外部的外侧。
背景技术
这类车身结构在现有技术中已经被人熟知。这类车身结构必须承担一系列任务。一方面它使汽车内部空间与外部空间隔离。另一方面它用于汽车中座椅的固定。此外它用于提高车身的刚度，以保证在导入外力的情况下乘客区域内尽可能小的变形。但是相应的车身结构还应该满足其他的要求，特别是具有降低噪声的作用甚至不引起噪声。
从文献DE 10305238 A1中可以知道一种汽车上的底板加强结构，它具有一个向下封闭汽车乘客舱的底板，底板具有至少一个从其下部向下突出的纵向支承部件，该部件一直延伸到脚踏板的向上的结构并且与它及底板相连接。
当这种结构在其朝向汽车外侧配备有基本上沿汽车横向延伸的构件时，这会导致行驶气流产生漩涡，这种结构就可能是不利的。这样增大了一辆相应配置的汽车的风阻。另外由于行驶气流的漩涡可能导致振动和噪声，这提高了特别是汽车内部的噪声级。此外，汽车内部空间的体积也会减小，这是因为为了确保底板有一个规定的离地间隙必须将其布置得相对较高。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于进一步改进上述类型的汽车结构，以增大可使用的内部空间体积，并尤其尽可能降低汽车的风阻以及汽车噪声。
该技术问题首先通过一种汽车的车身结构来解决，该车身结构具有底板以及至少一个用于固定汽车座椅的座椅固定装置，该底板具有朝向汽车内部的内侧和朝向汽车外部的外侧，按照本发明，所述底板在其外侧没有主要在汽车横向上延伸的压弯成型部或刚性加强部。
主要在汽车横向上在这里意味着，没有设计相对于汽车横向的角度小于45℃的压弯成型部或刚性加强部。借助本发明可以将一个车身结构设计成朝向汽车外侧至少是有利于气流流动的或者甚至是完全光滑的。通过这种方法减少了一辆相应配置的汽车的风阻，同时降低了由于在压弯成型部或刚性加强部上的空气扰动引起的噪声
根据一种改进方案，可以将底板设计为与前围板、脚踏板、侧门槛和/或中间底槽相连接。
在本发明的范围内可以考虑的是，将底板与脚踏板或前围板或相应的脚踏板或前围板部分设计为一个整体，在本发明的一个特殊结构中还设计了一个接合部分。通过这种方法使根据本发明的车身结构成为一个容易操作的装配单元。
根据一个可能的改进方案，可以将底板的接合部分设计成在侧门槛和/或中间底槽上形成空心型材。空心型材特别的硬，因此有利于进一步提高车身的刚度，这特别地带来了如下好处，即外部的导入汽车内的力可以更好的传导至乘客舱的周围。
根据本发明的另一个可能的改进方案，可以将座椅固定装置设计成具有安装在侧门槛接合部分附近和/或安装在中间底槽接合部分附近的座椅支架。借助这样一个特别设计的座椅固定装置提高了车身结构的可变性，这样使基于同一平台制造的不同车型可以使用更多相同的部件。通过使用相应设计的不同的座椅支架，例如可能具有不同的高度，可以使用其余部件在很大程度上相同的车身结构，而仅需要使用不同的座椅支架。
根据本发明的另一个可能的改进方案，可以将横梁布置在一个或多个座椅支架附近范围内。借助这样的横梁可以提高汽车横向上的车身刚度和进一步加强底板，这样底板更不容易被激起振动。
根据本发明的另一个可能的改进方案可以将横梁设计成固定在一个或多个座椅支架上。通过这种方法在汽车座椅范围内得到了一个特别硬的车身结构，从而使从外部传入汽车的力被更好地绕开车内乘客传导。
根据本发明的另一个可能的改进方案，可以将横梁设计成倾斜于汽车纵向布置。通过这种方法使汽车其他设备的安装空间得以优化同时使外力能够传导入汽车的后部区域。
根据本发明的另一个可能的改进方案，可以在底板的内侧设计布置纵向加强件。通过将这种纵向加强件布置在底板的内侧可以将底板的外侧设计得特别的光滑，这样可以进一步降低汽车的风阻。
根据本发明的另一个可能的改进方案，可以将这块纵向加强件设计成支承在横梁上。这样可以有效的传导由外部传入车身的力以及行驶动力学的力所形成的力流使其经过车身，从而进一步提高车身刚度。
根据本发明的另一个可能的改进方案，底板通过辊弯成型或折弯来制造。这样制造的底板一方面很经济廉价，另一方面具有很小的公差，从而可以简化这种类型的车身结构的装配。
本发明还提供一种具有如上所述的车身结构的汽车。这样的汽车同时具有小的空气阻力、高的车身刚度以及大的可供使用的乘客空间。
本发明所要解决的技术问题还通过一种用于制造汽车车身结构，特别是如上所述车身结构的方法来解决，该方法具有以下方法步骤：
将底板准备好，
连接横梁与座椅支架，以形成横梁-座椅支架单元，
在底板的内侧布置该横梁-座椅支架单元，并使之与底板相连接。
借助这种方法可以特别容易地制造车身结构，因为横梁和座椅支架在安装到底板的内侧之前可以互相连接在一起。与底板的连接可以通过常用方法实现，例如螺纹连接、焊接、铆接以及诸如此类的方法。此外通过这种方法可以达到一个特别高的车身结构刚度，因为横梁和座椅支架在结构上形成了一个整体。
根据本发明的方法的一个可能的改进方案，可以在底板的内侧布置纵向加强件并使之与底板连接。通过这种方法可以使底板的外侧没有刚性加强部，从而使车身的空气动力性和噪声性能得到优化。
在本发明方法的其他可能的改进方案中，可以将纵向加强件设计成与横梁相连。这进一步提高了一个根据这种方法制造的车身结构的刚度。
根据本发明方法的另一个可能的改进方案，在准备装配前对底板进行辊弯成型或折弯。这使底板特别容易被塑造成需要的形状。
附图说明
下面借助附图所示实施例对本发明予以详细说明。附图中：
图1具有两块底板的根据本发明的车身结构的透视图；
图2根据本发明的车身结构的零件透视分解图；
图3根据本发明的车身结构的仰视图；
图4根据本发明的车身结构的俯视图；
图5沿图4中截线I-I的根据本发明的车身结构的剖面图；
图6沿图4中截线II-II的根据本发明的车身结构的剖面图；
图7沿图4中截线III-III的根据本发明的车身结构的斜剖面图。
具体实施方式
图1用透视图示出一个具有两个根据本发明的车身结构4、6的底部结构2的局部。
车身结构4、6通过中间底槽8以及侧门槛10、12和其它部件结合成所示的底部结构2。
汽车纵向用x表示，汽车横向用y表示。
这里将借助左侧的车身结构4阐述本发明，位于右侧的车身结构6与该左侧的车身结构4呈镜像对称。
根据本发明的车身结构4具有座椅紧固装置14。该座椅紧固装置14具有布置在外部的座椅支架16以及布置在内部的座椅支架18，在图1中(座椅支架18)被遮盖住了，但是镜像对称于座椅支架20。座椅支架16、18、20各自具有座椅连接部位22、24、26、28、30、32。座椅通过图1中未表示的座椅导轨固定在座椅连接部位22至32上。
在外部座椅支架16和内部座椅支架18之间延伸着横梁34，它被制作成中空的截面。横梁34被布置成与汽车纵向(行驶方向)x和汽车横向y相倾斜。横梁34固定在座椅支架16和18上。
在汽车纵向x上横梁34的前方布置了纵向加强件36，其以端侧抵靠着横梁34。
根据本发明的车身结构4的底部由辊弯成形的底板38构成，它将内部空间I与外部空间A分开。底板38在汽车横向y向外与侧门槛10相接，在汽车横向y上向内与中间底槽8相接。
座椅支架16、18、横梁34以及纵向加强件36布置在底板38的内侧38.1上并与底板38相连接。
为了连接，可以将座椅支架16、18、中间底槽8、侧门槛10、横梁34以及纵向加强件36与底板38尤其焊接在一起。
图2展示了底部结构2的零件透视分解图。
所有已表示的部件均可以通过如辊压、折弯、深冲压的成形方法进行制造，然后装配并结合成底部结构2。
特别的可以将座椅支架16、18与横梁34一起连接成一个单元，之后可以作为一个座椅支架-横梁单元来组成车身结构4。通过这种方法可以保证座椅支架-横梁单元的高稳定性，从而使汽车在汽车座椅处有很强的刚性。
底板38可以通过辊弯成型、折弯制造而成，使它朝向外侧38.2没有主要在汽车横向上延伸的压弯成型部或刚性加强部。
图3展示了将底板结构2翻转180度得到的视图，从而可以看到外部空间A在上，而内部空间I在下。
底板38的外侧38.2没有主要在汽车横向y上延伸的压弯成型部或刚性加强部。只有一个主要在汽车纵向x上延伸的卷边40被设计用于加强底板38和创造包装空间。
图4展示了根据本发明的底板结构4的俯视图。座椅导轨42、44被安装在座椅连接部位22至28上，汽车座椅可以可调地安装在座椅导轨上。
底板38向前连在前围板46上，向后连在脚踏板48上。底板38可以通过焊接连接在前围板46和脚踏板48上。
如也可以在图1、2以及3中看到的那样，纵向加强件36在汽车纵向x在底板38上方还延伸至前围板46并且与其在结构上相连，以进一步提高底部结构2的刚度。
横梁34和纵向加强件36各自被布置为倾斜于汽车主轴x、y并且互相倾斜。横梁34和纵向加强件36相对于汽车主轴以及互相间的倾斜布置提高了汽车的使用刚度，因为大面积结构的变形可以通过倾斜布置得到有效的减弱。
图4中所示的截面I-I、II-II、III-III将在接下来的图5至7中得到说明。
图5所示的截面I-I系沿汽车纵向x的视角看得到的视图。
底板38在固定位置或固定点50处与侧门槛10相连。座椅支架16一方面在固定点52处与侧门槛10相连，另一方面在固定点54处与底板38相连。在图示实施例中通过焊接实现连接。
通过座椅支架16的形状在侧门槛10附近产生了一个空腔56，这有利于加大车身结构4的刚性。在汽车中间将底板38以及中间底槽8做成一定的形状以产生其他增强刚性的空腔58、60，空腔58位于底板38的外侧38.2，空腔60位于底板38的内侧38.1。
座椅导轨42、44拧紧在座椅连接部位22、26上。横梁34既与座椅支架16也与座椅支架18在结构上相连，并同样固定在底板38上。
根据图6的截面II-II同样是从汽车纵向x的视角上进行展示，并且在汽车上的位置比根据图5的截面I-I稍微更靠后。
座椅支架16在这个区域体积较小，目的是提供给后座上乘客尽可能多的足部空间。这通过使座椅支架16凹陷得到实现。
底板38由于卷边40具有一个凹陷62，它可作为汽车上各种内装部件(例如线路、管道等)的安装空间使用。
座椅导轨42、44被固定在座椅连接部位24、28上。
图7展示了根据图4的截面III-III，它基本上处于与纵梁36平行的位置并且系朝向汽车内部看得到的视图。
底板38一方面在固定点64与前围板46连接，另一方面在固定点66与脚踏板48连接。在这个截面中可以很容易看出，根据本发明的汽车结构4在底板38的外侧38.2上没有主要在汽车横向y上延伸的压弯成型部或刚性加强部。
纵向加强件36与前围板46和底板38构成了一个空腔68，横梁34和底板38也构成了一个空腔70。
座椅导轨42布置得稍微倾斜，这样为坐得更靠后的高大驾驶者提供了更多的头部空间。
附图标记清单
2底板结构
4车身结构
6车身结构
8中间底槽
10侧门槛
12侧门槛
14座椅固定装置
16座椅支架
18座椅支架
20座椅支架
22-32座椅连接部位
34横梁
36纵向加强件
38底板
38.1内侧
38.2外侧
40卷边
42座椅导轨
44座椅导轨
46前围板
48脚踏板
50、52、54固定点
56、58、60空腔
62凹陷
64、66固定点
68、70空腔
x汽车纵向
y汽车横向
I内部空间
A外部空间

Claims (13)

1.一种汽车的车身结构，该车身结构具有底板(38)以及至少一个用于固定汽车座椅的座椅固定装置(14)，该底板(38)具有朝向汽车内部的内侧(38.1)和朝向汽车外部的外侧(38.2)，其特征在于：所述底板(38)在其外侧(38.2)没有主要沿汽车横向(y)延伸的压弯成型部或刚性加强部，其中，所述底板(38)与侧门槛(10)和中间底槽(8)相连接，其中，所述座椅固定装置具有邻接侧门槛(10)和中间底槽(8)的座椅支架，在一个或多个座椅支架的范围安装横梁(34)，其中，在所述底板(38)的内侧(38.1)布置纵向加强件(36)，所述纵向加强件(36)以端侧抵靠着横梁(34)。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述底板(38)具有与前围板(46)、脚踏板(48)、侧门槛(10)和/或中间底槽(8)的连接部位(50、52、54、64、66)。
3.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于：所述底板(38)与侧门槛(10)和/或中间底槽(8)的连接部位被设计为空心型材(56、58、60)。
4.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述横梁(34)固定在一个或多个座椅支架(16、18)上。
5.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述横梁(34)倾斜于汽车纵向(x)布置。
6.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于：所述横梁(34)倾斜于汽车纵向(x)布置。
7.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述纵向加强件(36)支承在所述横梁(34)上。
8.根据权利要求1至7之一所述的车身结构，其特征在于：所述底板(38)通过辊弯成型或折弯制造而成。
9.一种具有根据上述任一项权利要求所述的车身结构(4)的汽车。
10.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的车身结构(4)的方法，其特征在于如下方法步骤：
将底板(38)准备好，
使横梁(34)与座椅支架(16、28)连接，以形成横梁-座椅支架单元，
在所述底板(38)的内侧(38.1)布置该横梁-座椅支架单元并使之与所述底板(38)连接。
11.根据权利要求10的方法，其中，将纵向加强件(36)布置在底板(38)的内侧(38.1)并与该底板(38)连接。
12.根据权利要求11的方法，其中，将所述纵向加强件(36)与所述横梁(34)连接在一起。
13.根据权利要求10至12中任一项的方法，其中，对所述底板(38)进行辊弯成型或折弯。
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