CN104349944B - 具有翻车保护系统的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有翻车保护系统(8)的机动车(2)，该机动车具有至少一个翻车支承体(10)。为将翻车支承件(10)连接到机动车(2)的车身结构上，在后轮罩(5)和/或侧壁区(6)的区域内设置宽基座支架(16)。通过沿机动车(2)的横向定向的螺栓(14)实现紧固。由此在机动车(2)翻车的情况下产生有利的力导入。

Description

具有翻车保护系统的机动车

技术领域

本发明涉及一种具有翻车保护系统的机动车。

背景技术

这样的机动车由DE102006015756A1已知并且具有弓形翻车支承体，该弓形翻车支承体在侧面的支架中连接到车身上。在已知机动车的例如在DE102006015756A1的图4中示出的第一方案中，用于翻车支承体的支承件(导轨6)被拧入到与车辆固定的支架(支承件7a)中。这些支架与机动车的车身焊接。螺栓沿机动车X方向穿过各支架和各支承件。

在已知机动车中不利的是，这些支架如此设计，使得它们沿X方向基本上形锁合地容纳支承件。因此各支架具有沿机动车的X方向相对较小的延伸长度，使得各支架只能通过很窄的基座支承在机动车的车身上。因此，各支架必须设计为具有相对较大的材料厚度。也以相同方式相应刚性地设计多个车身部分，在这些车身部分上通过焊接来固定各支架。此外，由于沿X方向的螺纹连接，必然产生与导入到翻车支承体的力对应的杠杆臂。该杠杆臂由螺栓头到固定有支架的车身部分的距离产生。

发明内容

本发明的任务是，提供在机动车的翻车保护系统和车身结构之间的改进的连接结构。

该任务通过一种机动车解决，其具有翻车保护系统，该翻车保护系统具有至少一个翻车支承体，该翻车支承体容纳在支承件中，该支承件通过螺栓在中间连接与车辆固定的支架的情况下紧固在机动车的车身结构上，所述支架具有沿机动车的X方向的延伸长度，该延伸长度大于支承件沿X方向的延伸长度，该支承件通过螺栓紧固，这些螺栓的纵轴线大致沿机动车的Y方向延伸，所述支架在车身结构上设置在机动车的轮罩和/或侧壁区的区域中，并且所述支架具有大致沿机动车的Z方向延伸的至少一个梁状部分。

在此核心构思一方面在于，设计比支承件明显宽的支架。由此构造用于支架的宽支承基座，使得可以以有利方式将在翻车时在翻车支承体上产生的力导入到支架中并且从而导入到车身中。因此可能的是，将在安装有支架的车身部分上的板厚设计得相对较小。核心构思另外在于，通过螺栓将支承件紧固在支架上，这些螺栓设置在翻车支承体的侧面上(即偏离X方向)。在此，用于将支承件紧固在支架上的螺栓的纵轴线至少近似沿机动车Y方向延伸。通过该连接结构实现螺栓头在支架上的支承面和机动车的车身之间的尽可能小的杠杆臂，这在对于在翻车的情况下沿机动车的X方向作用到翻车支承体上的力导入时是有利的。另外按照本发明，支架具有沿机动车的Z方向延伸的实现支架加固的部分，其方式为：构造具有处于内部的空腔的梁状部分，以便为支承件的稳定连接结构提供特别刚性的区域。将支架在机动车的后轮罩的和/或侧壁区的内侧面上安装在车身结构上。例如通过点焊实现连接。

在本发明的优选设计中，梁状部分一方面通过支架且另一方面通过设计为封闭型材的另外的构件构成。在此优选支架设有凸起部形式的轮廓部，通过该凸起部构成具有大弯曲刚度的封闭空心型材，该封闭空心型材构成用于连接支承件的特别刚性的结构。可替代地或附加地，构造为封闭型材的所述另外的构件具有用于构成梁状部分的凸起部形式的轮廓部。

在本发明的一个优选实施形式中，在支架的后侧面上设置至少一个支承体，该支承体使轮罩的上侧面与支架的后侧面相连。通过支承体和支架，在轮罩上方构造用于连接支承件的稳定结构，通过该稳定结构，对于在翻车的情况下在翻车保护系统上作用的力，产生小的杠杆臂。

在本发明的设计中，在支架上设置用于拧入螺栓的内螺纹。从而螺栓可以用于将支承件容易地安装到支架中。尤其是不需要在支架的后侧面上的够着性。由于支架的有限材料厚度，用于螺栓的内螺纹优选不构造在支架本身中，而是构造为单独的螺母、例如焊接螺母。

在本发明的另外设计中，设置至少一个增强部和/或支承角形件或类似物。由此支架可以在车辆内侧或车辆外侧被增强和/或相对于周围的车身结构被支承。按照这种方式引起附加地加固翻车保护系统在机动车车身上的连接结构。

本发明有利地在机动车的白车身中起作用，如果在轮罩外侧面上、在与用于翻车支承体的支承件的支架对置的区域内设置用于机动车后轴部件的托架。在此，在第一步骤中轴托架与轮罩的外侧面例如通过点焊来连接。在轴托架不妨碍点焊枪的情况下，由于支架的宽基座的设计，该轴托架紧接着在第二步骤中与轮罩的内侧面点焊连接。

在本发明的优选设计中，支承件具有封闭横截面并且在该横截面内容纳翻车支承体。在支承件的两侧、即沿机动车的行驶方向观察，在翻车支承体前面和后面分别设置用于穿过至少一个螺栓的至少一个固定区段。固定区段从封闭横截面伸出并且在支承件在机动车中的安装位置中大致在机动车的XZ平面延伸。因此，固定区段大致平行于固定有支承件的支架的那个表面延伸。

在本发明的有利设计中，支承件经由在支承件两侧的固定区段分别通过至少两个螺栓紧固在支架上。各螺栓在支承件的两侧分别尽可能远地外置和/或彼此具有尽可能大的距离地设置，使得产生尽可能大的支承基座。在本发明的优选设计中，支承件在两侧上分别通过两个螺栓紧固在支架上。通过具有四个螺栓的所述紧固产生具有宽支承基座的重量优化的连接。

支承件例如构造为挤压型材。可替代地，支承件例如也可以包括两个相互组装的半壳体。尤其是在挤压型材形式的设计中，支承件优选由轻金属材料制成。当然，支承件也可以由其他合适材料制成。

优选支架作为深冲件由钢材制成，使得可以以简单方式产生与由钢材制成的车身结构的焊接连接。当然，支承件也可以由其他合适材料制成，例如由轻金属材料、例如由铝合金制成。使用轻金属材料的设计在车身结构也是由轻金属材料制成时是特别有利的，以便也可以在该情况下以简单方式产生焊接连接。可替代地，支架例如可以由纤维增强塑料材料、例如由碳纤维增强塑料制成。

翻车支承体可以沿Z方向可移动地容纳在支承件中，使得翻车支承体在翻车时可以从下沉的非使用位置向上移动到支承位置。当然，翻车保护系统也可以构造为具有位置固定的翻车支承体的被动系统。

优选支承件具有大致矩形的横截面，使得支承件的车辆外侧的壁以平面的形式贴靠在支架上。在支承件的横截面为矩形时，优选翻车支承体也为矩形的，使得除有利的空间充分利用之外也产生在支承件中翻车支承体的抗扭转。当然，支承件也可以具有其它合适的横截面，例如圆形、卵形、椭圆形等。可替代地，支承件也可以具有与这些基本几何形状不同的横截面。

在本发明的设计中，在机动车的两个侧面区域上分别设置一个用于一个“独立”翻车支承体的支承件。因此，在右翻车支承体和左翻车支承体之间存在位置偏差时，翻车保护系统的组装变得容易。当然可替代地，翻车保护系统也可以具有一个唯一的、在车辆宽度上延伸的翻车支承体，该翻车支承体的各腿被容纳在车辆外侧的两个支承件中。

为提高翻车保护系统的刚度并且从而提高按本发明的机动车的整个尾部区域的刚度，可以设置沿机动车的横向方向延伸的撑条，该撑条将两个与车身固定的支承件相连。在机动车的横向方向上可以以简单方式实现误差补偿，例如借助具有长孔的螺纹连接。

按本发明的机动车是具有可打开的车顶的机动车，例如敞篷轿车或敞篷卡车。当然，所述机动车也可以是顶部开口的但没有车顶的车辆。该机动车可以构造为双座车，或除前排座以外还有后排座。

如果在没有中间连接单独的支承件的情况下所述至少一个翻车支承体与支架相连，则不同于各权利要求的文字表述，本发明也以类似方式实现。这尤其在翻车保护系统具有不可移动的翻车支承体时是相关的。在这种情况下，翻车支承体直接设有至少一个固定区段，该固定区段与支架螺纹连接。

结合本发明使用的坐标X、Y和Z定义如下：X方向是在机动车直线行驶时的行驶方向。Y方向被定义为机动车的横向方向，即垂直于行驶方向在水平平面中延伸。Z方向是机动车的竖直轴线，即垂直于行驶方向在垂直平面中延伸。

结合本发明使用的全部位置说明涉及翻车保护系统及其部件在机动车中的安装位置。

附图说明

本发明的可能的实施例在附图中示出并且在下面详细解释。其中：

图1示出具有翻车保护系统的机动车的白车身的尾部区域的透视图，该透视图的观察方向从车辆中部出发斜向后朝向车辆左侧；

图2示出与图1对应的视图，其观察方向斜向前朝向车辆左侧；

图3示出与图1对应的视图，其观察方向沿机动车的Y方向朝向车辆左侧；

图4示出与在图3中剖面线IV-IV对应的剖视图；

图5示出与在图3中剖面线V-V对应的剖视图；

图6示出与在图3中剖面线VI-VI对应的剖视图。

具体实施方式

在整体用2标记的具有可打开的车顶的机动车中，在图1至3中仅示出车辆左侧的尾部区域的一部分。所述机动车2的右半部分是对称构造的。行驶方向以FR表示。各空间方向X、Y和Z由图1至6的各坐标系统可知。

在机动车2的后纵梁3上在车辆外侧在座椅横梁4的区域内连接具有后轮罩5和侧壁区6的车身结构。在座椅横梁4上在尾侧邻接行李舱地板7。在轮罩5和侧壁区6的区域内设置整体以8标记的翻车保护系统。

所述翻车保护系统8主要具有右翻车支承体和左翻车支承体10，其中，在图中仅可见左翻车支承体10。各翻车支承体10沿机动车2的Z方向可移动地容纳在支承件12中(在图1和3中未示出)。支承件12通过示意性地示出的螺栓14固定在机动车2的支架16上。两个支承件12通过沿机动车2的Y方向延伸的横梁18相连(在图3中未示出)。

支承件12构造为具有封闭横截面的空心型材并且例如由挤压型材构成。从支承件12的近似矩形的横截面在外部伸出固定区段20，这些固定区段例如在机动车2的XZ平面上延伸。各固定区段20具有用于由螺栓14穿过的通孔22。

各翻车支承体10在横截面上也构造为近似矩形并且在支承件12的内部引导。如由图4至6可见，在翻车支承体10的内部设置为使翻车支承体10向外运动的弹簧结构24。此外，在支承件12的侧面的凹部26处设置止动装置28，用于锁紧在危险情况下已向上移动到其支承位置的翻车支承体10。

在后纵梁3上方，各支架16与轮罩5的内侧面焊接连接。各支架16在支承件12的大约全部高度上延伸。这些支架从后纵梁3的焊接凸缘32上方开始并且大约到支承件12的上前方的固定区段20的高度结束。各支架16设计得明显比支承件12宽并且因而提供在轮罩5的内侧面上的宽基座支承。

为了加固由轮罩5和侧壁区6构成的车身结构，在支架16的区域内设置前、后支承角形件34，这些支承角形件的短腿与纵梁3的上侧面36焊接连接，并且这些支承角形件的长腿与支架16的前侧面焊接连接。

在支架16的后侧面上设置支承体38，这些支承体使轮罩5的上侧面40与支架16的后侧面相连，并且通过这种方式产生由轮罩5和支架16组成的复合结构的加固。

如果因刚度原因需要，则各支架16可以附加地通过沿X方向延伸的螺栓(未示出)与一个支承角形件34或与两个支承角形件34螺纹连接。

如由图4至6可见，各支架16如此设计轮廓，使得沿各支架16的Z方向出现梁状部分42，这些梁状部分构成至少部分地与轮罩5或各支承体38或侧壁区6相连的空心型材44和46。对此，支架16具有凸起部17形状的轮廓。通过这样由两个“半壳”16、5或16、38或16、6构成的封闭空心型材44和46构成特别刚性的区域，这些区域实现支承件12的稳定连接。支承体38也具有凸起部39，通过该凸起部构成具有对于弯曲刚度、尤其沿车辆横向方向Y的弯曲刚度起决定性作用的大横截面的梁状部分42。

此外重要的是，支承体38在轮罩5的上侧面40上方延伸并且由此与支架16共同构成用于翻车保护系统8支承件12的连接结构，这些支承件至少部分地在轮罩5上方延伸。向上超出真正的轮罩5伸出的该连接结构由于其梁状部分42具有高刚度并且因而构成用于与支承件12螺纹连接的稳定结构。通过超出轮罩5伸出的所述连接结构此外产生对于在翻车的情况下作用在翻车保护系统8的力的小杠杆臂。

如由图6可见，用于支架16的刚性连接结构也在支承体38上方延长，其方式为：支架16与侧壁区6一起使前面的空心型材46向上延伸。

梁状部分42的前侧面构造为用于固定区段20的接触面48和50。在接触面48和50的后侧面上设置焊接螺母52(在图6中未示出)，用于容纳螺栓14。在图4中描述另外的焊接螺母54，该焊接螺母例如用于紧固座椅安全带固定伸缩器。

如由图4可见，在轮罩5的外侧面上通过点焊P设置托架56。这些托架容纳机动车2的此处未示出的后轴的部件。托架56的边缘和支架16的边缘之间的足够大的距离允许也在轮罩5和支架16之间的无障碍的点焊P。

本发明可以概括如下：具有翻车保护系统8的机动车2，具有至少一个翻车支承体10。为了连接翻车支承体10到机动车2的车身结构上，在后轮罩5和/或侧壁区6的区域内设置宽基座的支架16。通过沿机动车2的横向方向定向的螺栓14实现紧固。由此，在机动车2翻车的情况下产生有利的力导入。

Claims (12)

1.机动车，其具有翻车保护系统，该翻车保护系统具有至少一个翻车支承体，该翻车支承体容纳在支承件中，该支承件通过螺栓在中间连接与车辆固定的支架的情况下紧固在机动车的车身结构上，其特征在于，所述支架(16)具有沿机动车(2)的X方向的延伸长度，该延伸长度大于支承件(12)沿X方向的延伸长度，该支承件通过螺栓(14)紧固，这些螺栓的纵轴线大致沿机动车(2)的Y方向延伸，所述支架(16)在车身结构上设置在机动车(2)的轮罩(5)和/或侧壁区(6)的区域中，并且所述支架(16)具有大致沿机动车(2)的Z方向延伸的至少一个梁状部分(42)。

2.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述梁状部分(42)通过支架(16)的凸起部(17)和/或通过构造为封闭型材的构件的凸起部(39)构成。

3.按照权利要求2所述的机动车，其特征在于，在所述支架(16)的后侧面上设置至少一个支承体(38)，该支承体使轮罩(5)的上侧面(40)与支架(16)的后侧面相连。

4.按照权利要求3所述的机动车，其特征在于，所述构件由轮罩(5)、侧壁区(6)和支承体(38)构成。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，所述支架(16)具有用于拧入螺栓(14)的内螺纹(52)。

6.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，设置至少一个增强部和/或支承角形件(34)或支承体(38)，以便在车辆内侧和/或车辆外侧增强和/或支承支架(16)。

7.按照权利要求2至4中任一项所述的机动车，其特征在于，在轮罩(5)的外侧面上与支架(16)对置地设置托架(56)，用于机动车(2)的后轴的至少一个部件。

8.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，所述支承件(12)具有封闭的横截面，从该横截面伸出固定区段(20)，在支承件(12)在机动车(2)中的安装位置上，该固定区段大致在机动车(2)的XZ平面上延伸，在该横截面的面向行驶方向的侧面上以及在该横截面的背离行驶方向的侧面上设置至少一个固定区段(20)。

9.按照权利要求8所述的机动车，其特征在于，所述支承件(12)在其面向行驶方向的侧面上和在其背离行驶方向的侧面上分别通过两个螺栓(14)紧固在支架(16)上。

10.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，所述翻车支承体(10)能够沿机动车(2)的Z方向在支承件(12)中移动。

11.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，所述支承件(12)具有大致矩形的横截面。

12.按照权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，所述翻车保护系统(8)具有容纳在右支承件中的右翻车支承体和容纳在左支承件(12)中的左翻车支承体(10)。