CN103568771B - 具有用于连接后桥的位于外部的加强件的机动车车身 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车车身，其具有至少一个车尾侧的纵梁(7)，在所述纵梁(7)的下侧安置有用于连接后桥装置(154)的加强件(20；120)，其中，所述加强件(20；120)具有与所述纵梁(7)间隔的连接段(26；126)，所述连接段(26；126)具有至少一个用于容纳车桥固定元件(40)的通孔(27；127)，并且其中，所述连接段(26；126)通过至少一个贯穿所述纵梁(7)和连接段(26；126)之间的空隙(21)的支撑元件(28；128)支撑在所述纵梁(7)上。

Description

具有用于连接后桥的位于外部的加强件的机动车车身

技术领域

本发明涉及一种机动车车身，其具有车尾侧或后侧的纵梁，在所述纵梁上设置有至少一个用于连接后桥装置的加强件。

背景技术

机动车的常用后桥，例如组合拉杆悬架或者多拉杆式悬架，具有至少一个车轴平衡杆，其通过轴承安置在机动车车身的后部的纵梁上或者后部的框架结构上。为了固定车轴平衡杆而设置的例如纵梁的连接区域通常需在结构上加强，由此在机动车运行中出现的并且可通过车轴平衡杆传递至机动车的承载结构的机械力可以被顺利吸收，并且可以引导至机动车的承载结构内，也就是说自承载的机动车车身内。

此外，在为了相应后轮而设置的车轮罩的区域内进行车桥的连接。在该区域内机动车车身的纵梁结构通常相对于机动车竖轴(z)具有一个高度偏差。纵梁的后部的、朝向车尾的区域在此通常比沿行驶方向位于后桥前面的纵梁段稍高。

此外，对于轿车需要例如在纵梁下面、从车辆外侧向车辆内侧引导油箱注入管。如果要把油箱注入管例如布置在车轴平衡杆的区域内，则必须确保，活动地支承的车轴平衡杆自身在最大的弹性跳动的最终状态下不与油箱注入管碰撞。

由此，例如从DE102009043913A1中获知一种具有纵梁的机动车车身，其具有用于容纳组合拉杆悬架和多拉杆式悬架的紧固件的器件。在此为了多拉杆式悬架而在纵梁上设置有支架形式的用于容纳多拉杆式悬架的器件。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种在车身稳定性方面改善的且在机动车结构空间分配方面优化的、具有在结构上加强的后桥连接件的机动车车身。

所述技术问题通过按照本发明的机动车车身和机动车得以解决。

就此本发明提供一种机动车车身，其具有至少一个车尾侧的纵梁。在所述纵梁的下侧安置有用于连接后桥装置的加强件。所述加强件具有与所述纵梁间隔的用于后桥装置的连接段，其中，所述连接段具有至少一个用于容纳车桥固定元件的通孔。此外，所述连接段通过至少一个贯穿所述纵梁和连接段之间的空隙的支撑元件支撑在所述纵梁上。

支撑元件在此完全处于由连接段和纵梁构成的空隙或者空腔内。

除了加强件优选在边缘侧连接在纵梁上，加强件的与纵梁间隔的连接段通过至少一个例如附加的支撑件支撑在纵梁上。

在此，加强件远不止是一个用于容纳车桥连接元件的支架。也就是说当加强件通过至少一个为此独立设置的支撑元件支撑在纵梁上时，可以尤其在为了车桥连接而设置的车桥固定元件的区域内实现车桥连接结构的加强。

通常，车桥固定元件被设计为螺栓，借助该螺栓可以把后桥侧的车桥连接段螺栓拧紧在加强件的连接段上或者纵梁上。然而因为加强件的连接段与纵梁相间隔，使得在车桥连接段和纵梁之间产生一个空腔，借助在连接段和纵梁之间延伸的支撑元件可以抵消在螺栓拧紧车桥装置时的加强件的连接段的可能的变形。一定程度上结构上加强了车桥连接的加强件可以通过由相对较薄壁厚的材料构成的附加支撑件制造，从而可最终减轻车辆重量。

借助安置于纵梁下侧的加强件和加强件的在纵梁内部和外部平面平齐相连的用于后桥装置的连接段，使得车身侧的用于后桥装置的连接段可以优选沿车辆竖轴(z)被安置地更低一些，由此例如油箱注入管能够顺利地在车轴平衡杆和纵梁之间的空隙内沿车辆横向(y)安置在纵梁的下面。

根据一种优选设计方案，加强件的支撑元件被设计为围绕通孔的套管。在此尤其可以规定，支撑元件与加强件的车桥连接段被设计为一体式的。此外，支撑元件可以在加强件的连接段上成形、深拉或者通过连接段的冲压而形成。

备选地根据另一种设计方案，支撑元件可作为独立的构件制造并安置在加强件的连接段上。这有利于不可松脱的安置，或者更确切地说有利于连接段上的支撑元件的固定。尤其可以规定，支撑元件和连接段彼此焊接或者另外地材料接合地相互连接。

根据另一种优选设计方案，在纵梁上设置至少一个与加强件的通孔或支撑元件对齐的固定元件，该固定元件与车桥固定元件共同作用。例如车桥固定元件可以被设计为螺栓并且设置在纵梁上的固定元件可以被设计为焊接螺母构造。就此设置在纵梁上的固定元件可以预装配地焊接在纵梁上。

通过在纵梁上设置的并且与车桥固定元件共同作用的固定元件以及通过通常容纳车桥固定元件的或者从车桥固定元件穿过的支撑元件，能够实现后桥装置和纵梁的特别稳定的和抗扭转的相互固定。尤其可以通过支撑元件抵抗可想到的变形和由此产生的加强件的连接段的可能的软化。

加强件的连接段和纵梁之间的空腔可以借助支撑元件被稳固并相应跨接。车桥固定元件就此能够以极高的拧紧扭矩与在设置于纵梁侧的固定元件相连接。

在此甚至可以想到，通过容纳车桥固定元件的支撑元件以及通过车桥固定元件与设置于纵梁侧的固定元件的固定，从而使加强件在纵梁上被固定和加强，也就是在设置于车桥侧的车桥连接元件和纵梁之间被夹紧。就此加强件可以纯粹作为后桥装置的车桥连接元件和纵梁之间的间隔保持件。

因为加强件通常具有多个、分别配备有支撑元件的用于容纳车桥固定元件的通孔，所以在此能够实现加强件在纵梁上的多重的且足够稳定的支撑，而无须加强件单独地固定于纵梁上。

然而根据另外的设计方案规定，加强件在车桥装配之前单独地固定在纵梁上。加强件为此可以具有至少一个边缘侧的固定凸缘，借助该固定凸缘加强件例如可以在纵梁上或者在机动车车身的另外的承载结构部件上固定。在一个或者多个边缘侧的凸缘段的区域内，加强件例如与纵梁焊接或者借助其他的结合方法例如铆接或粘接不可松脱地固定。

通过加强件在纵梁上的多重的连接或者支撑，从车桥装置导入车身的力均匀地通过加强件传导至纵梁内或者另外与加强件相邻的车身构件内。在此，机械的负荷路径尤其可以在位于加强件的连接段和纵梁之间的空隙内的支撑元件上延伸。

与一个或多个支撑元件的设计方案无关地，可以根据一种改进方案规定，连接段具有至少一个朝向纵梁延伸的用于容纳(例如后桥的)轴承的盆状凹陷。这种凹陷从结构空间优化或者空间分配的角度是有利的。

在另一种优选设计方案中，加强件通过至少一个边缘侧的凸缘段还支撑在纵梁上和／或至少一个另外的承载构件上。在此尤其有利的是，加强件借助其至少一个直接贴靠邻接在纵梁上的凸缘段与纵梁在结构上连接。

根据另一种设计方案，至少一个支撑元件在其远离连接段的或者邻近纵梁的、通常直接贴靠邻接在纵梁上的端部上，具有至少一个支撑凸缘。借助优选环绕设置的支撑凸缘能够以有利的方式减小由于力的导入或者力的传递而产生的逐点的负荷。此外能够以有利的方式增大支撑元件和纵梁之间的有效的支撑面。

在另一种优选设计方案中，纵梁在加强件的连接区域内被设计为基本直线的和／或基本无弯折点的。通过可从外面和从下面安置于纵梁上的加强件，便尤其可以实现，为容纳车桥侧的车桥连接元件而设置的加强件的车桥连接段以不同于纵梁的在此走向的角度延伸。

由此尤其可以借助可从下面或者外面安置于纵梁上的加强件，提供车身侧的或者纵梁侧的用于车桥固定的几何配合，而不必改变纵梁的至少一个底板侧的半壳体的延伸走向。

纵梁的至少一个底板侧的下半壳体的直线形的、尤其很大程度上无弯折点的延伸，对于纵梁的稳定性和最大的负荷承载是有利的。无弯折点构造的纵梁在机械负荷出现的情况下极少发生不可控的变形。这种延伸走向在不同的情况下甚至可以减小纵梁的金属板厚度，从而最终能够以有利的方式降低纵梁的重量从而减少整个机动车的重量。

根据另一种设计方案，纵梁在加强件的连接区域内具有与加强件的盆状的凹陷相对应的凹处或者与之直接类似的盆状的凹陷。就此，纵梁也可以在局部地与加强件的几何结构相匹配。

无论纵梁是否具有这种凹处，根据另一种优选设计方案，加强件也可以通过其盆状的凹陷与纵梁在结构上连接、尤其是焊接。加强件的盆状的凹陷与纵梁的连接以及加强件的边缘侧的凸缘段与纵梁的结构上的连接，提供了加强件与纵梁的多重的结构连接，使得能够实现加强件和纵梁总体上特别抗扭转的和机械上稳定的相互连接。

根据另一种有利的设计方案，在加强件上、在加强件和纵梁之间安置有附加加强件，所述附加加强件支撑或者贴靠地支撑在加强件的至少一个支撑元件上。附加加强件在此尤其可以在连接多拉杆式悬架时使用，尤其当在纵梁侧所设置的用于连接加强件的区域具有特别大的高度偏差时，或者当加强件由于车桥连接的几何需要而具有特别大的盆状的形状或弯曲时。

在这种情况下，在加强件的连接段和纵梁下侧之间的内部净距离可以具有如此尺寸，使得无法再使用常用的车桥固定元件。为了在这种情况下能够使用标准的车桥固定元件，可以在加强件和纵梁之间的空隙内加入附加加强件。

在此有利的是，紧固件、如焊接螺母被设置在附加加强件的远离加强件的连接段的一侧，否则该紧固件原本会被设置在纵梁的下壳体的内侧上。由此，后桥装置能够以常规的方式在使用同样的或标准的车桥固定元件的情况下在车身上固定。

最后根据另一个独立的方面提供一种机动车，其具有上述机动车车身。

附图说明

参照附图在以下实施例的说明中阐述另外的目的、特征以及有利的应用可能性。在附图中：

图1示出机动车的侧视示意图，

图2示出纵梁的立体图，

图3示出从斜下方观察的根据图2的纵梁的另一幅立体图，

图4示出可安置在纵梁底侧上的加强件的独立的立体图，

图5示出具有安置于其上的车轴平衡杆的纵梁的侧视图，

图6示出沿图3的剖切线A-A剖切所得的剖面图，

图7示出沿图3的剖切线B-B剖切所得的剖面图，

图8示出加强件的备选实施方式的立体图，

图9示出具有固定于其上的附加加强件的按照图8的加强件，

图10示出按照图9的加强件以及与之相邻的车身构件，

图11示出与按照图8和9的加强件连接的纵梁，

图12示出从底部观察的按照图11的纵梁的视图连同安置于其上的多连杆式悬架装置，

图13示出沿图12的剖切线A-A剖切所得的剖面图，

图14示出沿图12的剖切线B-B剖切所得的剖面图。

具体实施方式

图1示出机动车1的示意图。该机动车1具有机动车车身2，后者具有大体在前轮4和后轮5之间延伸的乘客舱6。机动车车身2在底板侧也就是在乘客舱6的下面具有车门槛结构3，它在后轮5的区域内逐渐转变为纵梁7，该纵梁7在图1中仅用虚线表示。

图2示出纵梁7的独立视图。该纵梁7具有前纵梁段8以及后纵梁段9，其中前、后纵梁段8、9分别具有至少两个彼此对应的、为构成一个封闭的纵梁轮廓而构造的半壳，这些半壳例如在图13中用158a和158b表示。图2中例如还示出前纵梁段8的止动板10。前纵梁段8和后纵梁段9相对于车辆竖轴(z)安置在不同的高度上。后纵梁段9比前纵梁段8略高。

在前、后纵梁段8、9之间的过渡区域内示出用于连接后桥装置的加强件20，其在图3中以最终安装位置并在图4中独立示出。加强件20在图2至7所述的设计方案中具有被设计为大体平面的连接段26，该连接段26至少局部由从连接段26的平面上突出的边缘段24围绕。此外基本平行于车辆竖轴(z)延伸的边缘段24还逐渐转变为几乎环绕的边缘侧的凸缘段22，该凸缘段22基本平行于连接段26延伸。加强件20借助几乎环绕的边缘侧的凸缘段22与纵梁7的底侧连接、优选与其焊接。

此外，加强件20具有另外的凸缘段32、34，借助它们加强件20可与另外与其直接相邻的车身构件连接、尤其可以焊接。相应的焊接点14在图3的立体图中示意地示出。

此外，加强件20的连接段26还具有三个在图3中仅仅示出的、在图4中通过支撑元件28使之可识别的通孔27，该通孔27用于容纳在图6的剖面图中被设计为螺栓的车桥固定元件40。围绕连接段26的通孔27分别设置有设计为套管状的支撑元件28，如图6所示，加强件20借助支撑元件28还可以支撑在纵梁7的底侧。在此，支撑元件28穿过由连接段26和纵梁7构成的空隙21，也就是说支撑元件28完全设置在空隙21内。

每个设计为套管状的支撑元件28为此在其远离连接段26的、在图4中朝向观察者的端部部段上具有环形的支撑凸缘30。如从图2和6所知，纵梁7在用于加强件20的连接区域内具有焊接螺母形式的固定元件11。固定元件11与设置在纵梁7的金属板内的在图中未明确示出的通孔自然对齐地安置。

此外如图6所示，车桥侧的车桥连接元件38可以借助车桥固定元件40邻接在加强件20的连接段26上，并且借助车桥固定元件40螺栓拧紧。该螺栓紧固位置在此通过支撑元件28加强，使得从后桥装置向加强件20导入的力既能够通过连接段26和其边缘侧的凸缘段22、34、32，也能够直接通过外面的和在纵梁7下侧邻接的支撑元件28导入纵梁7或者从其导出。

就此而言，可以通过支撑元件28实现加强件以及车桥连接件在纵梁上的多重结构连接和机械支撑。

此外，借助待安置于纵梁7下侧的加强件20可以实现，车桥连接件的位置相对于车辆竖轴(z)稍微向下移动。这对于安装油箱注入管15是特别有利的。在图5中示出在车轮罩16旁边的通过纵梁7上的轴承19可转动地安置的具有万向轴管17的组合拉杆悬架的车轴平衡杆18。通过把加强件20向下指向地安装在纵梁7上，使得车轴平衡杆18的相应的连接位置也可以大约向下移位，从而即便车轴平衡杆在最大的弹性跳动下，如图8所示，也可以避免与在纵梁7下面通过的油箱注入管15发生碰撞。

此外由图6和7的两个截面图A-A和B-B得知，至少纵梁7或者前纵梁段8的底侧在加强件20的连接区域内可以进一步被设计为无弯折点的。

此外在两个截面图内还示出连接板13，其从加强件20的一个前面的边缘或者凸缘段22向下延伸，并且通过连接板13的远离前纵梁段8的端部与与基本水平定向的、基本沿车辆纵向(x)延伸的定位板12相连接。

如图3和7所示，定位板12具有一个定位孔12a或者主定位孔，借助它们车身2在机动车的制造过程中可以确定地在为此而设置的支架上定位和移动。

此外在图4和7中示出连接段26的盆状的凹陷36，其用于几何上配合轴承19并且为此在一定程度上构成容纳凹陷。如图7所示，盆状的、向上朝向前纵梁段8伸出的凹陷36可以单独与纵梁段8连接、尤其焊接。就此在结构上进一步改善了加强件20在纵梁7上的连接和固定。

图1至7的设计方案特别用于连接组合拉杆悬架，而图8至14的设计方案特别用于多拉杆式悬架的连接。

图8单独示出的加强件120具有弯曲构造的连接段126，其具有盆状的凹陷136。在盆状的凹陷136的外面还设置有多个、在该例中四个、单个的且彼此间隔的、套管状构造的支撑元件128。这些支撑元件128与连接段126的未明确示出的、然而在图13的截面图中出现的通孔127对齐安置。就此，支撑元件128也用于容纳大约在图13中示出的、设计为螺栓的车桥固定元件40。

加强件120还具有各个边缘侧的凸缘段122、124、132、134，借助它们加强件120可在相邻的车身构件上固定、尤其与之焊接。

然而与图2至7的设计方案不同是，不是所有的支撑元件128而是仅两个靠近车尾的靠近凸缘段124、120、132的支撑元件128可支撑地邻接安装在纵梁7的底侧。

两个在图8中位于前面的支撑元件128在此用于支撑图9所示的附加加强件130，该附加加强件130在外形和轮廓方面与加强件120相匹配。由此，附加加强件130具有基座段146，附加加强件130借助基座段146支撑在两个前面的支撑元件128上。在此，基座段146设置有两个在位置上与支撑元件128相对应的例如焊接螺母形式的固定元件11。

此外，附加加强件130具有与加强件120的轮廓配合的边缘侧的凸缘段140、142、144，它们在很大程度上与位于其下的连接段126以及与加强件120的边缘侧的凸缘段122、134平面地邻接并且优选可以与之焊接或者用其他方法连接。

图10和11的两幅立体图示出图9所示的、与附加加强件130预装配的加强件120的组合件，其具有前述的定位板12和与车辆内侧相邻的连接板148。

图11中示出一种组合装配结构，其中仅纵梁7的下壳体158a被安置在图10的组合件上。纵梁7或者其下部的金属板壳体158a在此也具有向上的朝向观察者的凹处150，其与加强件120的盆状的凹陷136形状相对应。此外在图11中示出另外两个焊接螺母形式的固定元件11，它们与位于其下的后面的支撑元件128平面平齐地相连。此外纵梁7的下壳体158a还具有基本在由车辆纵向(x)和车辆竖轴(z)构成的平面内延伸的侧壁160。

在图11中也已基本示出与纵梁7相邻的车轮罩16。

此外如在图12的立体图中所示，加强件120、尤其借助其盆状的凹陷136被设计用于容纳多连杆式悬架装置154的平衡杆18的轴承19。此外在图12中示出两个横梁156、152，借助它们在此示出的纵梁7与在相对置的车辆一侧设置的镜像对称的纵梁相连接。

从剖切前端支撑元件128的图13所示的截面图A-A中得知，在车桥装置154上设置的车桥连接元件38在与连接段126的贴靠位置上借助车桥固定元件40紧固在加强件120上。车桥固定元件40在此与设置在附加加强件130上或其基座段146上的固定元件11啮合。在图13中显然可见，车桥连接元件38向着加强件120的盆状的凹陷136内部延伸。

盆状的凹陷136的相对较深或较强冲压的结构决定了连接段126和纵梁的下壳体158a之间的较大的距离。为了仍然能够使用标准的车桥固定元件40并且为了能够进一步提高加强件120的结构刚性，将附加加强件130安置于加强件120和纵梁4之间。原本设置在纵梁7、158a上的固定元件11可以通过附加加强件130进一步向下移位，使得其不必跨越纵梁7或其下壳体158a与过长的单独提供的车桥固定元件40之间的全部空隙。

在图14的截面图B-B中还示出，盆状的凹陷136通过多个焊接点14与纵梁7的下壳体158a的盆状的凹陷150相连接。此外在图14中可以看出，多连杆式悬架装置154的车桥连接元件38可以容纳在加强件120的盆状的凹陷136中。如果在该车桥连接中不安装单独的、设置在纵梁7下侧的加强件120，则纵梁7的整个下壳体158a必须以相应成形的方式构造，这与本发明的解决方案相比，会带来重量的增加。

此外由图10至12和14中得知，加强件120的沿行驶方向向前和向下突出的、设置有附加加强件130的端部部段通过定位板12水平地支撑在纵梁7上。定位板12、纵梁7以及从纵梁7上向下突出的加强件120在此构成结构加强的三角形。

所示的实施方式仅显示了本发明的可能的设计方案，对此可以在本发明的框架内考虑到另外大量的变型方案。在本发明的范围、应用或配置可行性方面，绝不仅限于示范性示出的实施例。现有的说明为技术人员仅仅示出了依据本发明的实施例的可行的执行方式。因此，只要没有脱离权利要求所定义的保护范围，便可以依据所描述的部件在功能和结构方面实现多种变化。

附图标记列表

1 机动车

2 车身

3 门槛结构

4 前轮

5 后轮

6 乘客舱

7 纵梁

8 纵梁段

9 纵梁段

10 止动板

11 固定元件

12 定位板

12a 定位孔

13 连接板

14 焊接点

15 油箱注入管

16 车轮罩

17 万向轴管

18 车轴平衡杆

19 轴承

20 加强件

21 空隙

22 凸缘段

24 边缘段

26 连接段

27 通孔

28 支撑元件

30 凸缘段

32 凸缘段

34 凸缘段

36 盆状的凹陷

38 车桥连接元件

40 车桥固定元件

120 加强件

122 凸缘段

124 凸缘段

126 连接段

127 通孔

128 支撑元件

130 附加加强件

132 凸缘段

134 凸缘段

136 盆状的凹陷

140 凸缘段

142 凸缘段

144 凸缘段

146 基座段

148 连接板

150 凹处

152 横梁

154 悬架装置

156 横梁

158a 上纵梁壳体

158b 下纵梁壳体

160 侧壁

Claims (14)

1.一种机动车车身，其具有至少一个车尾侧的纵梁(7)，在所述纵梁(7)的下侧安置有用于连接后桥装置(154)的加强件(20；120)，其中，所述加强件(20；120)具有与所述纵梁(7)间隔的用于后桥装置的连接段(26；126)，所述连接段(26；126)具有至少一个用于容纳车桥固定元件(40)的通孔(27；127)，并且其中，所述连接段(26；126)通过至少一个贯穿所述纵梁(7)和连接段(26；126)之间的空隙(21)的支撑元件(28；128)支撑在所述纵梁(7)上，并且所述支撑元件(28；128)在其远离所述连接段(26；126)的端部上具有支撑凸缘(30)。

2.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述支撑元件(28；128)被设计为围绕所述通孔(27；127)的套管。

3.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述支撑元件(28；128)与所述连接段(26；126)被设计为一体式的。

4.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述支撑元件(28；128)被设计为所述连接段(26；126)的冲压部分。

5.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述支撑元件(28；128)可作为独立的构件安置在所述连接段(26；126)上。

6.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，在所述纵梁(7)上设置至少一个与所述加强件(20；120)的通孔(27；127)基本上对齐的固定元件(11)。

7.根据权利要求1至6之一所述的机动车车身，其中，所述连接段(26；126)具有朝向所述纵梁(7)延伸的用于容纳轴承(19)的盆状的凹陷(36；136)。

8.根据权利要求7所述的机动车车身，其中，所述盆状的凹陷(36；136)直接支撑地贴靠在纵梁(7)上。

9.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述加强件(20；120)通过至少一个边缘侧的凸缘段(22、32、34；122、124、132、134)支撑在所述纵梁(7)上和/或车身(2)的至少一个另外的承载构件(148、12)上。

10.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，所述纵梁(7)在所述加强件(20；120)的连接区域内被设计为基本无弯折点的。

11.根据权利要求7所述的机动车车身，其中，所述纵梁(7)在所述加强件(120)的连接区域内具有与所述加强件(120)的盆状的凹陷(136)相对应的凹处(150)。

12.根据权利要求7所述的机动车车身，其中，所述加强件(20；120)通过其盆状的凹陷(36；136)与所述纵梁(7)结构连接。

13.根据权利要求1所述的机动车车身，其中，在所述加强件(120)上、在所述加强件(120)和纵梁(7)之间安置有附加加强件(130)，所述附加加强件(130)支撑在所述加强件(120)的至少一个支撑元件(128)上。

14.一种机动车，其具有根据权利要求1至13之一所述的机动车车身。