CN102530079A - 带有加强结构的机动车车身 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车车身，带有至少一个基本上沿机动车纵向(x)延伸的纵梁结构(11)，该纵梁结构具有至少一个前纵梁(12)，后纵梁(50)和中间件(16)，该中间件将后纵梁(50)与前纵梁(12)结构连接，其中，所述纵梁结构(11)与桥接所述中间件(16)的加强结构(14，18，40)连接，该加强结构关于机动车横向(y)至少局部相对纵梁结构(11)侧向错开地布置。

Description

带有加强结构的机动车车身
技术领域
本发明涉及一种机动车车身，尤其是车身前部结构，该车身前部结构带有在前架和车厢前壁之间的过渡区域中的结构加固装置。
背景技术
自支承的机动车车身通常具有沿机动车的行驶方向布置在客舱前面的前架，该前架带有在侧面的并且基本上沿机动车纵向延伸的前纵梁。纵梁在此在将客舱和前置的发动机舱隔开的车厢前壁的区域内与车厢前壁横梁、侧面的车厢前壁板和/或与基本上沿机动车纵向延伸的侧门槛结构连接，亦即以传递力的类型和方式相互连接。
此外，在所述的过渡区域中设置带有车轮罩板或车轮安装板的轮罩。轮罩通常朝内拱起地构造。为了在结构上加强前架连接，通常设置例如形式为与车轮安装结构或车厢前壁板的轮廓相适应的加强板的加强结构。
例如由DE 602005003418T2已知一种机动车车身前架，其后端部这样构造，使得相对每个前端部而言，后端部从车门槛向后布置。在此，前架的后端部区域和相应侧门槛的前端部区域和相应底部框架的前端部区域相互连接成抗扭箱，该抗扭箱用作加强构件。
相应地，本发明所要解决的技术问题是，改进车身的结构强度，尤其是改进从前架到车厢前壁的过渡区域中的结构强度，并且在此尤其是相对在侧面的和/或沿机动车纵向作用的力提高其抵抗能力。在此，另一目的是，使车身的总重量最小化并且改进车身沿机动车横向的结构强度以及机动车车身在侧面碰撞时的挤压特性。
按权利要求的车身具有至少一个基本上沿机动车纵向x延伸的纵梁结构，该纵梁结构具有至少一个前纵梁、一个后纵梁和一个中间件，其中，中间件将后纵梁与前纵梁结构连接。在此，尤其是当前纵梁构造为例如布置在发动机舱内的前架的部件时，中间件还可以作为前架延长部的部件起作用。
前纵梁尤其在连接到机动车车厢前壁上的区域中过渡到中间件内，该中间件又例如在机动车车身B柱的高度处过渡到后纵梁内。基本上沿机动车纵向延伸的纵梁结构因此具有三个沿机动车纵向前后依次布置并且分别结构相连的支承件、前纵梁、中间件和后纵梁。
为提高纵梁结构的结构刚度和抗扭强度并且为改善支承结构尤其在侧面碰撞时的侧面挤压特性，纵梁结构与搭接中间件的加强结构连接。在此，加强结构关于机动车横向y至少局部相对纵梁结构侧向错开地布置。以这种方式和类型可以在结构上加强纵梁结构的中间区域。这种加强结构还尤其在侧向错移的正面碰撞时被证明是有利的。
因此可以通过所述的纵向框架装置也减小放脚空间沿机动车纵向的挤压并且可以尤其在侧向错移的正面碰撞时实现对沿机动车纵向到车身的负荷传递或负荷分配的改进。
因此可以通过加强结构实现一种类型的负荷分配和分支，即，沿机动车纵向看，前纵梁和后纵梁既通过位于它们中间的中间件也通过加强结构相互结构连接。
通过搭接或通过借助于加强结构额外地结构连接前纵梁和后纵梁可以减小有关的或与纵梁结构相邻布置的车身部件的板材厚度。因此可以通过这种材料厚度的减小在尽管使用额外布置的加强结构的情况下还在总体上实现纵梁结构的重量减小，因此减小了整个车身的重量。
尽管以下仅涉及前纵梁，但是机动车车身通常具有两个相互对称构造的侧向纵梁结构。在此自然理解为，在此所述的加强结构和元件同样关系到两个纵梁。
按照第一种有利的设计构造，加强结构具有至少一个第一加强元件，该第一加强元件以前端部与前纵梁，尤其是前纵梁的关于机动车的行驶方向在后面的端部相邻接。第一加强元件以其相对置的端部优选作为前纵梁的延长部关于机动车横向y向外延伸。因此，第一加强件可以起到用于前纵梁的支撑件或者前架支撑件的作用，该支撑件例如与机动车车厢前壁相邻或与轮罩板或车轮安装板相邻以及与邻接这种板或者类似物的车身部件结构连接。
通过使第一加强件关于机动车横向朝外延伸，可以提供关于机动车横向位于原来的纵梁结构外部的加强结构，该加强结构尤其适于承受，必要时也用于吸收从侧面作用的碰撞力或冲击力。
在一种扩展方案中，加强结构还具有布置在后纵梁或者中间件的后端部上并且向前朝前纵梁延伸的梁延长部，该梁延长部通过第一加强元件与前纵梁结构连接。沿行驶方向看，梁延长部关于中间件或者关于后纵梁同样朝外延伸，以便能够尤其稳定并支撑第一加强元件朝外突伸的端部。
加强结构还有利地具有第二加强元件，该第二加强元件将第一加强元件与梁延长部连接。在此，第二加强元件尤其设计为，将第一加强元件朝外突伸的端部与梁延长部朝前突伸的端部结构连接。
在此尤其设计为，第一加强元件和/或梁延长部关于机动车高度方向z位于纵梁结构的与其对应的部件大致相同的平面中，尤其是位于与前纵梁和后纵梁相同的平面内。因为前纵梁和后纵梁之间的中间件具有高度差，第二加强元件同样可以搭接相邻部件的不同高度水平，即，搭接第一加强元件和梁延长部之间的不同高度水平。
在此，还被证明有利的是，中间件的相对机动车纵向倾斜设计的部段相对于倾斜延伸的第二加强件的纵向位置错开地布置。以这种类型和方式可以提供平行四边形状的并且封闭构造的加强结构，该加强结构具有改善的扭转特性。
此外，梁延长部在其背离第二加强件的后端部的区域内具有与框架延长部的横截面型面和/或后纵梁的横截面型面相应的L形横截面型面。L形的横截面型面实现了相互对应的型材部段大面积的相互连接，其中，那些型材部段分叉，主要沿着机动车的行驶方向在机动车横向相互分开，以便形成沿机动车横向与中间件间隔的加强结构。
按照另一种优选的设计构造还规定，第一加强元件与车轮罩板的轮廓相应地沿机动车横向朝外拱曲。第一加强元件在此优选在由机动车横向和机动车纵向构成的x-y平面内延伸。沿机动车高度方向z看，第一加强元件大致保持在前纵梁的高度水平上。
从后纵梁或从中间件的后端部朝前延伸的梁延长部以类似的类型和方式也大致保持在相比前纵梁略微更深的、后纵梁的高度水平上。在此，还可以设计为，梁延长部通过沿机动车纵向位于前面的、因此是前端部抵靠在底侧的横向结构上，该横向结构优选在侧门槛和中间件之间基本上沿机动车横向y延伸。
底侧的横向结构优选布置并固定在侧门槛-内板和/或中间件下面或其位于下面的型材部段上。横向结构还可以配设所谓的主承接孔，以便实现未完工的机动车车身在机动车车身制造供应过程中的支承和定位以及输送。所谓的主承接孔至少在制造过程中形成用于机动车车身的承接点。
按照另一种优选的方面，第二加强元件具有至少一个设计为基本上平的扁平部段，该扁平部段设计为沿机动车的行驶方向斜向上延伸的搁放坡，尤其用于乘客，优选驾驶员的离合器踏脚。因此，起结构节点作用的第二加强元件除了其加强车身的功能之外同时为乘客提供舒适功能。因此可以省略单独的放脚元件或者放脚板。
在一种扩展方案中，第二加强元件沿着其外圆周具有至少一个，优选多个凸缘部段，用于连接在相邻的机动车车身部件上。借助于环形的凸缘部段可以将加强元件与所有围绕加强元件的车身部件，尤其是与第一加强元件、车轮罩板、底板、后框架延长部以及与门槛内板结构连接。作为连接或对接技术可以广泛使用多种在车身制造中常见的连接技术，例如点焊或激光焊接、粘结、铆接或铆焊。
在一种扩展设计中还设计为，纵梁结构的中间件设计为前架的与行驶方向相反的延长部，该前架至少由前纵梁形成。沿机动车横向看，前架延长部大致与前纵梁和/或后纵梁的纵向延伸平齐地布置，并且从其在前纵梁上的连接处出发，关于机动车高度方向z朝后纵梁至少局部斜向下延伸。因此，前纵梁和后纵梁关于机动车高度方向z位于不同的高度水平上。
此外，在一种扩展设计中规定，第一加强元件(例如用作前纵梁在车厢前壁侧的支承件)关于机动车高度方向z布置在前纵梁的高度水平上和/或后纵梁朝前伸的梁延长部布置在后纵梁的高度水平上。
相应设计为，第二加强元件与布置在前纵梁和后纵梁之间的中间件类似地搭接第一加强元件或梁延长部之间的高度差或者前纵梁和后纵梁之间的高度差。
按照一种扩展设计还可以设计为，中间件具有基本上U形的横截面，该横截面优选由底板封闭。作为补充或替代还可以设计为，中间件通过至少一个纵向端部过渡到基本上L形的横截面型面中。相应的型面端部因此可以紧贴在邻接的前和/或后纵梁上并且与前和/或后纵梁形成较大的搭接区域，该搭接区域实现了中间件与相邻的纵梁尽可能抗扭转的相互固定。
最后设计一种机动车，该机动车具有前述的机动车车身，其中，该机动车车身具有优选两个沿机动车横向相互分开布置的纵梁结构，所述纵梁结构相互对称地构造。
附图说明
参照附图根据实施例其它目的、特征以及有利的应用方式。在附图中示出：
图1是机动车车身的、设有加强结构的纵梁结构在车厢前壁区域内的孤立透视图，
图2是梁和加强结构从另一视角的另一透视图；
图3是带有后纵梁的另一透视图，
图4是带有门槛内板的纵梁结构与图1相应的另一视图；
图5是沿图1中所示剖面线的横截面A-A，而
图6是沿着图4中所示剖面线的水平横截面B-B。
具体实施方式
在按图1至图4的透视图中局部剖切地示出的车身10具有纵梁结构11，该纵梁结构由前纵梁12，中间件16和仅在图3中完整示出的后纵梁50组成。
除了由前纵梁12、后纵梁50和位于中间的中间件或前架延长部16三个部件形成的纵梁结构11之外设置有加强结构，该加强结构具有第一加强元件14、第二加强元件18以及梁延长部40。
梁延长部40作为后纵梁50的前端部的基本上直线的延长部延伸并且沿行驶方向8看，用其前端部47通过第二加强元件18与第一加强元件14的朝外突伸的端部15结构连接。
借助于朝外突伸的加强元件14，前纵梁12可以支承在侧车厢前壁以及车轮罩板58上。与第一加强元件14类似，前纵梁12可以具有横截面构造为C形的金属板型材。
加强元件14的朝向前纵梁12的前端部在此优选与纵梁12的横截面相对应，以便能够形成尽可能大面积的搭接区域并因此形成纵梁12和加强元件14相应结构刚性的连接。
第一加强元件14起前纵梁12的车厢前壁支承件的作用并且按照大约在图5中示出的车轮安装板58的轮廓沿机动车横向y向外拱曲。通过从第一加强元件14的自由端部15斜向下并且向后突伸的第二加强元件18，可以形成几乎桥接中间件16的、用于纵梁结构11的加强结构。
第二加强元件18在x-z平面中从第一加强元件14的底侧经由基本上构造为平的扁平部段22斜向下延伸。该扁平部段以上连接凸缘26伸到第一加强元件14的下连接凸缘上。另外，如图5中根据横截面视图A-A所示，扁平部段22用下支承或固定凸缘34支承在沿行驶方向8朝前突伸的梁延长部40上。
在梁延长部40上方设置有底板56，根据按图6的剖面图，该底板同时设计为中间件16的朝上开口地构造的帽状型面的封闭板。起结构节点作用的第二加强元件18具有另一基本上构造为平的侧向扁平部段24，该另一扁平部段基本上在x-z平面内延伸并且其面法线基本上平行于机动车横向y定向。
由按图6的横截面视图还可以看到梁延长部40的L形或Z形的横截面轮廓，该梁延长部一方面支承底板56的边缘部段，并且另一方面也用于承接和固定第二加强元件18的侧向扁平部段24。
在图6中还可以看出，具有主承接孔21的底侧横杆20一方面固定在门槛内板60上，而另一方面固定在中间件16的底侧上。在图6中仅仅举例示出了一些焊接点48，这些焊接点例如在侧向扁平部段24和梁延长部40的对接位置以及在门槛内板60、梁延长部40和底侧的横杆20的搭接区域中。
如图5和图2所示，横杆20具有朝向车轮安装板58的、朝上突伸的固定凸缘54。另外，由图1和图4的概观图可看出第二加强元件18在盒状构造的门槛内板60上的支承。
加强元件18的位于外面的、基本上垂直或倾斜延伸的侧面凸缘36具有基本上水平延伸的底座件37，该底座件在按图4的视图中抵靠在门槛内板60的上侧上并且优选借助于焊接连接或者借助于所谓的备选固定方法固定在门槛内板的上侧上。
第二加强元件18的在图2中从另一视角示出的侧向上固定凸缘36基本上平齐地抵靠在第一加强元件14的、布置在该侧向上固定凸缘上方的端侧固定凸缘上。凸缘部段通过达到所示的最终安装配置而抵靠在附图中没有详细示出的侧面的车厢前壁板上，并且在凸缘区域与该车厢前壁结构连接。
第二加强元件18在另一端，亦即在朝向中间件16的端部具有固定凸缘28，第二加强元件18可以通过该固定凸缘与在图5中仅用虚线示意示出的车轮罩板58连接。
如图6所示，梁延长部40的沿行驶方向8位于前面的端部支承在位于该端部下方的横向杆20以及门槛内板60的内侧上。另外，作为前纵梁12的延长部的第一加强元件14也可以通过第二加强元件18朝下支撑在梁延长部40上，使得两个加强元件14，18与沿行驶方向朝前突伸的梁延长部40一起形成用于中间件16的桥接件，该中间件将前纵梁12和后纵梁50相互结构连接。
在图2中还示出有，梁延长部40具有基本上L形的横截面，并且通过其两个型臂相应地抵靠在中间件16对应构造的L形端部上。在该区域中设有多个固定或焊接点42，以便形成梁延长部40和中间件16的尤其在其搭接区域45中的足够坚固的连接。
在图2所示的实施形式中，设计用于承接后纵梁50的中间件侧的后承接区域44至少略微从梁延长部40的后端部突伸出。后纵梁50以这种类型和方式例如可以在形成搭接区域的情况下与承接型面44仅仅通过也称为前架延长部的中间件16连接，使得后纵梁50和朝前突伸的梁延长部40几乎扁平对接地相互邻接。
当然，作为备选方案同样可考虑的是，将梁延长部40固定在后纵梁50沿行驶方向8位于前面的前端部上。通过在当前附图所示的实施形式，其中，带有L形横截面的梁延长部40固定在中间件16的背离行驶方向8的端部上，然而，至少在第一加强元件14的高度上关于机动车纵向x始终实现中间件16的有效桥接。
所示的实施形式仅仅示出了本发明可能的设计构造，还可以考虑多种其它的变型并且都在本发明的范围之内。举例示出的实施例不能解释为本发明的范围、用途或者配置可能性。本说明书仅仅给本领域技术人员指出了按本发明的实施例的可能实施方案。因此，可以对所述元件的功能和布置进行各种各样的修改，只要不超出在此通过前面的权利要求限定的保护范围或其等效替换。
附图标记列表
8  行驶方向
10 机动车车身
11 纵梁结构
12 前纵梁
13 端部
14 加强元件
15 端部
16 中间件
18 加强元件
20 横杆
21 主承接孔
22 扁平部段
24 扁平部段
26 凸缘部段
28 凸缘部段
34 凸缘部段
36 凸缘部段
40 梁延长部
42 固定点
44 支座
45 搭接区域
47 端部
48 固定点
50 后纵梁
52 固定点
54 凸缘部段
56 底板
58 轮罩板
60 内门槛板

Claims (15)

1.一种机动车车身，该机动车车身带有至少一个基本上沿机动车纵向(x)延伸的纵梁结构(11)，该纵梁结构具有至少一个前纵梁(12)、后纵梁(50)和中间件(16)，该中间件将所述后纵梁(50)与前纵梁(12)结构连接，其中，所述纵梁结构(11)与桥接所述中间件(16)的加强结构(14，18，40)连接，该加强结构关于机动车横向(y)至少局部相对纵梁结构(11)侧向错移地布置。
2.如权利要求1所述的车身，其中，所述加强结构(14，18，40)具有至少一个第一加强元件(14)，该第一加强元件以前端部(13)与所述前纵梁(12)邻接并且以相对置的端部(15)关于机动车横向(y)朝外延伸。
3.如权利要求1或2所述的机动车车身，其中，所述加强结构(14，18，40)具有布置在后纵梁(50)上或者中间件(16)的后端部上的并且向前朝前纵梁(12)延伸的梁延长部(40)，该梁延伸部通过第一加强元件(14)与所述前纵梁(12)连接。
4.如权利要求3所述的机动车车身，其中，所述加强结构(14，18，40)具有第二加强元件(18)，该第二加强元件将所述第一加强元件(14)与所述梁延长部(40)连接。
5.如权利要求1至4之一所述的机动车车身，其中，所述梁延长部(40)在其背离第二加强元件(18)的后端部的区域内具有与框架延长部(16)的横截面型面和/或与后纵梁(50)的横截面型面相应的L形横截面型面。
6.如权利要求1至5之一所述的机动车车身，其中，第一加强元件(14)与所述轮罩板(58)的轮廓相应地沿机动车横向(y)朝外拱曲。
7.如权利要求1至6之一所述的机动车车身，其中，所述梁延长部(40)以沿机动车的行驶方向位于前面的前端部(47)支撑在底侧的横向结构(20)上，该横向结构在侧门槛(60)和中间件(16)之间基本上沿机动车横向(y)延伸。
8.如权利要求1至7之一所述的机动车车身，其中，所述第二加强元件(18)具有至少一个基本上平地构造的扁平部段(22)，该扁平部段设计为沿机动车的行驶方向(8)斜向上延伸的搁放坡。
9.如权利要求1至8之一所述的机动车车身，其中，所述第二加强元件(18)沿着其外圆周具有至少一个，优选多个用于连接在相邻的车身部件(14，20，40，56，58，60)上的凸缘部段(26，28，34，36，37)。
10.如权利要求1至9之一所述的机动车车身，其中，所述中间件(16)设计为前架的逆着所述行驶方向(8)的延长部。
11.如权利要求1至10之一所述的机动车车身，其中，所述前纵梁(12)和所述后纵梁(50)关于机动车高度方向(z)位于不同的高度水平上。
12.如权利要求1至11之一所述的机动车车身，其中，所述第一加强元件(14)关于所述机动车高度方向(z)布置在前纵梁(12)的高度水平上和/或所述梁延长部(40)布置在所述后纵梁(50)的高度水平上。
13.如权利要求12所述的机动车车身，其中，所述第二加强元件(18)桥接所述第一加强元件(14)和梁延长部(40)之间的高度差和/或桥接所述前纵梁(12)和所述后纵梁(50)之间的高度差。
14.如权利要求1至13之一所述的机动车车身，其中，所述中间件(16)具有U形的横截面和/或在至少一个纵向端部过渡到基本上L形的横截面中。
15.一种机动车，该机动车带有如权利要求1至14之一所述的机动车车身。
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