CN104512483A - 用于机动车的底板结构 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的底板结构，其具有两个纵梁(36)和多个分别通过适配件(38)固定在所述纵梁(36)上的横梁(37、43)。所述适配件(38)分别具有两个相同的壳体(6；31)，所述壳体在其端侧分别与横梁和纵梁(37；36)相连接，并且所述壳体沿纵向侧相互连接。

Description

用于机动车的底板结构

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的具有阶梯结构的底板结构。

背景技术

用于机动车车身的覆板的作为支架的阶梯支架一个世纪以来都是已知的。现代的自承载的乘用车车身也通常具有具备纵梁和横梁的底板结构，该纵梁和横梁可以理解为阶梯支架，即使它们仅承受在机动车上产生的静力的一部分。

由US 6540286B2已知这种底板结构。它包括两个纵梁，该纵梁在车辆的整个长度上延伸并且通过沿其纵向具有恒定横截面的多个横梁相互连接。通过由预制的圆柱形的管材以各自所需的长度剪切出这种横梁，车身能够以不同的宽度制造。这种横梁中的一些横梁与纵梁的相互对置的侧边形成钝角夹角，另一些横梁沿侧向突出于纵梁并且由此套装地固定在纵梁上。在相互接触的或交叉的纵梁和横梁之间的接触面较小，这很难形成可抗扭的连接。

如果横梁在纵梁上形成钝角的夹角，则横梁必须以更高的精度保持预设的长度，从而确保所有横梁能够以足够一致的在横梁与纵梁之间的间隙宽度来进行焊接。如果其上必须焊接横梁的纵梁的平面不是平的，则横梁以精确预设的长度的制造是非常困难的。该局限对于焊接的负荷能力也是不利的。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种机动车底板结构，其具有合理性且能够使用较少数量的不同部件被制造，并且在此在较低重量的情况下实现较高的负荷能力。

根据本发明的设计方案，所述技术问题通过一种用于机动车的底板结构得以解决，所述底板结构具有两个纵梁和多个分别通过适配件固定在所述纵梁上的横梁，其中，所述适配件分别包括两个相同的壳体，所述壳体在其端侧分别与横梁和纵梁相连接，并且所述壳体沿纵向侧相互连接。所述壳体在其朝向纵梁的端侧上也可以与纵梁的复杂轮廓相适配；同时所述壳体能够以简单的方式补偿可能波动的横梁的长度。

在此，纵梁以已知的方式可以分别由两个型材组合而成，所述型材通过边缘侧的凸缘相互连接。然而在此两个型材的在边缘侧的凸缘上邻接的壁板区域是彼此镜像对称的，由此它们使得适配件的相互一致的壳体可以接合，亦即尤其可以分别使得在型材中的一个上的壳体和在另一个型材上的另一个壳体接合。

壁板区域可以分别包括第一壁板，所述第一壁板以一个钝角角度邻接在凸缘上。

第二壁板可以平行于凸缘邻接在第一壁板上。

壳体的固定凸缘可以固持在其中一个或两个壁板上；尤其当壳体的凸缘至少固持在相互基本平行的两个壁板上时，可以在纵梁和横梁之间实现较高的可承受拉力负荷的且抗扭的连接。

为了安置纵梁的突出的凸缘，适配件可以在朝向纵梁的端侧上分别具有由适配件的两个壳体限定边界的间隙。

针对横梁长度的制造公差尤其可以这样补偿，使适配件和横梁以插接的方式相接合，并且由此使横梁在适配件内的插入深度或者适配件在横梁内的插入深度可以分别根据后者的长度进行变化。

横梁也可以被廉价地制造，其中，横梁分别具有相互连接的、横截面相同的型材。尤其可以从相同的连续材料段上以相应符合所希望的车身宽度所需的长度裁切出横梁。

为了简化底板结构的装配，适配件的每个壳体可以刚好与型材中的一个相连接。这尤其使得底板结构的两个阶梯状的部件彼此分开地预制且随后相互连接，两个部件的其中一个分别包括纵梁和横梁的上部型材以及适配件的上部壳体，并且另一个分别包括下部型材和下部壳体。

横梁的两个横截面相同的型材可以互补形成空腔型材；它们也可以共同与车身后壁形成空腔型材。

附图说明

以下结合附图由实施方式的说明获得本发明另外的特征和优点。在附图中：

图1示出按照本发明的车身底板的上部的局部分解图；

图2示出车身底板的下部的局部分解图；

图3示出组合前的上部和下部；

图4示出已组合的底板结构；

图5示出底板结构的纵梁的沿车辆横向的剖面图；

图6示出底板结构的横梁的沿车辆纵向的剖面图；和

图7示出第二横梁的剖面图。

具体实施方式

图1示出构件的分解视图，设置所述构件，用于将它们组合成按照本发明的底板结构的上部的阶梯形式的构件，所述底板结构在已制成的车辆上在后排座椅的下部且从行李箱室延伸至车辆尾部。图1所示的构件包括右侧或左侧纵梁的上部型材1、脚踏板2、中间横梁的上部型材3以及后部横梁的上部型材4。用于将脚踏板2和横梁型材3、4与纵梁型材1相连接的上部适配壳体5、6、7与型材1是分离成型的，但在图1示出的是，已装配在型材1上的状态。

适配壳体6、7分别在中间区域具有与型材3、4相同的横截面，由此它们相连接，也就是说，在配属于中间横梁的适配壳体6的情况下，帽子形状的横截面与构成帽子边缘的凸缘8相连，并且在后部横梁的适配壳体7的情况下，L形的横截面与从L型的端部水平和竖直延伸的凸缘9、10相连。在壳体6或7的朝向横梁型材3或4中的一个的端侧11上，该横截面分别被微小地扩张，从而构成凸缘12，设置所述凸缘12用于平面贴靠地定位和焊接在型材3或4的端部上。

上部纵梁型材1可以被一体式地深冲，但也可以各自分离地预制出后部部段13和前部部段14并随后接合。因为后部部段13在其整个长度上具有一致的横截面，所以后部部段13适用于通过滚动成型(Rollformen)而较佳地制造。因为由滚动成型的型材构成的部段13可以根据需要被切割成不同的长度，所以上部纵梁型材1的多体件式的构造也使得由尽可能一致的构件制造不同长度的车身变得更容易。

适配壳体6、7安置在纵梁型材1的后部部段13上。该部段13与横梁型材4类似，具有近似L型的横截面，该横截面具有朝向车辆内侧的倾斜的壁板15和在其上与外侧邻接的水平的壁板16。在斜向壁板15的朝向车辆中间的下边缘上连接着纵向延伸的水平的凸缘17，从水平壁板16的朝向车辆外侧的边缘上向上延伸着竖直的凸缘18。水平的凸缘17在与适配壳体6、7的中间部段的凸缘8相同的平面内延伸。

在适配壳体6、7的朝向纵梁型材1的端侧19上，它的凸缘8、9首先转入贴靠在斜向壁板15上的焊接的凸缘20并最终转入凸缘21，该凸缘21贴靠在水平的壁板16上并在此焊接。

图2示出与图1类似的纵梁的下部型材22、脚踏板加强件23以及中间和后部横梁的下部型材24、25的视图。下部纵梁型材22可以如上部型材由多个单独部件接合而成；尤其具有下部纵梁型材22的沿纵向相同的横截面的后部部段26可以制造为滚动成型件，并且与深冲的、构成型材22的前部部段27的单独部件焊接。后部部段26在横截面中具有基本为字母J型的形状，其具有中央的沟槽28、从沟槽28的朝向车辆中间的壁板上水平突出的凸缘29和在车辆外侧的竖直的侧边30。

下部横梁型材24、25分别具有与其上部对应部件3或4相同的横截面并且由相同的滚动成型的连续材料以分别实现所希望宽度的车身所需的长度切割而成。已焊接在下部纵梁型材22上的所示的下部适配壳体31、32具有与其上部的对应部件6或7相同的形状。

图3示出上部型材1至4和适配壳体5至7已组装成上部阶梯状构件33，以及下部型材22至25和适配壳体31、32组装成下部阶梯状构件34。

在下一个装配步骤中，如图4所示，上部构件33装入下部构件34，其中，凸缘17、29以及凸缘18和纵梁型材1、22的竖直的侧边30的上部边缘相互贴靠并且相互焊接。同样地，对置侧相关的上部和下部适配壳体6、31和7、32的凸缘8、9以及横梁型材3、4、24、25的彼此接触的凸缘35相互焊接。

图5示出剖切由型材1、22构成的纵梁36、由型材3、24构成的中间横梁37的端部和由适配壳体6、31构成的适配件38所得的最终的横截面，该适配件38使纵梁和横梁36、37相互连接。适配壳体6、31是相同的并且相对于穿过它们相接触的凸缘8延伸的平面彼此镜像地对称布置。为了在适配壳体31上也可以实现下部型材22的大面积的焊接，型材22的沟槽28从凸缘29开始首先包括向外倾斜且向下延伸的、与型材1的壁板15镜像对称的壁板39和在其上邻接的水平壁板40，下部适配壳体31的凸缘20、21在该水平壁板40上大面积地贴靠。在斜向凸缘20和在其上固定的凸缘8之间，适配件38具有间隙41，纵梁36的相互连接的凸缘17、29嵌入该间隙41内。在对置的端侧11上的相应的间隙42容纳横梁37的相互连接的凸缘35的端部。凸缘35在间隙42内没有移动至其端部；通过移入深度的不同，可以在横梁37的型材3、24的剪切时补偿制造公差，并且准确地调整在车身的两侧上相对置的纵梁36之间的间隔。

图6示出沿图5的线VI-VI剖切中间横梁37所得的剖面图。型材3、24是相同的并且构成空腔型材，在该空腔型材内型材3、24沿着他们的凸缘35相互焊接。在相关的凸缘8的高度上相应地沿图5的面VI’-VI’剖切适配件38所得的横截面示出相同的横截面形状。

图7示出与图6类似的由型材4、25构成的后部横梁43的截面。横截面相同的型材4、25在水平的凸缘35上相互连接，并且通过竖直的凸缘44与车身后壁板45相连，形成封闭的横截面。

上述的结构设计可以实现多种车身类型，其具有极为少量的不同的部件。对于横梁37、43，分别与其长度无关地仅需要单一类型的滚动成型型材，用于制造上部和下部型材。相应地，车身的长度也可以在其后部区域内发生变化，在该区域内后部部段13、26分别被剪切成不同的长度。为了使适配件38适用于中间或后部横梁37、43，分别仅需要单一的小型的深冲件。

应该理解到，虽然上述详细说明和附图展示了本发明特定的示例性设计方案，但是它们只起到说明作用，并且不应该限制本发明的保护范围。所述设计方案的变型是可行的，只要不超过权利要求的保护范围。尤其还存在权利要求中未提及的由说明书和附图中得到的实施例的特征。这些特征也可以在另外的在此特定公开的组合中出现。实际上，大多数这种特征都已经以相同的语句或其它的结合上下文的方式被提及，因此所述特征只在特定公开的组合中出现是不正确的；反而，原则上还能够减少或改变多个所述特征，只要其不涉及本发明的功能特性。

附图标记列表

1        上部纵梁型材

2        脚踏板

3        上部型材(中间横梁)

4        上部型材(后部横梁)

5        上部适配壳体

6        上部适配壳体

7        上部适配壳体

8        凸缘

9        凸缘

10       凸缘

11       (6和7的)端侧

12       凸缘

13       (1的)后部部段

14       (1的)前部部段

15       壁板

16       壁板

17       (1的)凸缘

18       (1的)凸缘

19       (6和7的)端侧

20       (6和7的)凸缘

21       (6和7的)凸缘

22       下部纵梁型材

23       脚踏板加强件

24       下部型材(中间横梁)

25       下部型材(后部横梁)

26       (22的)后部部段

27       (22的)前部部段

28       沟槽

29       凸缘

30       侧边

31       下部适配壳体

32       下部适配壳体

33       上部阶梯状构件

34       下部阶梯状构件

35       凸缘

36       纵梁

37       横梁

38       适配件

39       壁板

40       壁板

41       间隙

42       间隙

Claims (11)

1.一种用于机动车的底板结构，具有两个纵梁(36)和多个分别通过适配件(38)固定在所述纵梁(36)上的横梁(37、43)，其中，所述适配件(38)分别具有两个相同的壳体(6、7；31、32)，所述壳体在端侧分别与横梁和纵梁(37、43；36)相连接，并且所述壳体沿纵向侧相互连接。

2.如权利要求1所述的底板结构，其中，所述纵梁(36)分别包含两个型材(1、22)，所述型材(1、22)通过边缘侧的凸缘(17、29)相互连接，其中，所述两个型材(1、22)的在所述边缘侧的凸缘(17、29)上邻接的壁板区域(15、16；39、40)是彼此镜像对称的。

3.如权利要求2所述的底板结构，其中，所述壁板区域(15、16；39、40)分别包括第一壁板(15、39)，所述第一壁板(15、39)以一个钝角角度连接在所述凸缘(17、29)上。

4.如权利要求3所述的底板结构，其中，所述壁板区域(15、16；39、40)分别包括第二壁板(16、40)，所述第二壁板(16、40)平行于所述凸缘(17、29)连接在所述第一壁板(15、39)上。

5.如权利要求3或4所述的底板结构，其中，每个壳体(6、7；31、32)具有至少一个固定凸缘(20、21)，所述固定凸缘(20、21)固持在所述壁板区域(15、16；39、40)的壁板上。

6.如前述权利要求之一所述的底板结构，其中，所述适配件(38)在朝向所述纵梁(36)的端侧(19)上具有由所述适配件(38)的两个壳体(6、31)限定边界的间隙(41)，所述间隙(41)容纳所述边缘侧的凸缘(17、29)。

7.如前述权利要求之一所述的底板结构，其中，所述适配件(38)和所述横梁(37；43)以插接的方式相接合。

8.如前述权利要求之一所述的底板结构，其中，所述横梁(37；43)分别具有相互连接的、横截面相同的型材(3、24；4、25)。

9.如权利要求8所述的底板结构，其中，所述适配件(38)的每个壳体(6、7；31、32)刚好与所述型材(3、24；4、25)中的一个相连接。

10.如权利要求8或9所述的底板结构，其中，在横梁(37)的至少一个上，所述两个横截面相同的型材(3、24)相互连接成空腔型材。

11.如权利要求8、9或10所述的底板结构，其中，在横梁(43)的至少一个上，所述两个型材(4、25)与后壁板(45)连接成空腔型材。