CN104925142B - 用于安置在机动车车身上的车尾底部模块 - Google Patents

用于安置在机动车车身上的车尾底部模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于安置在机动车车身(2)上的车尾底部模块，所述车尾底部模块具有至少一个具备底部(14)的凹槽(12；60、62)、后壁(20)和固定结构(30)，所述固定结构(30)具有至少一个固定位置(32)，所述固定位置(32)用于固定至少一个能够布置在所述凹槽(12；60)中的机动车部件(40、42、44、50)。本发明还涉及一种具有前述车尾底部模块的机动车车身和机动车。

Description

用于安置在机动车车身上的车尾底部模块
技术领域
本发明涉及一种在设计方案中用于安置在机动车车身上的车尾底部模块。所述车尾底部模块具有至少一个具备底部的凹槽以及后壁。
背景技术
对于机动车的不同的传动设计以及大量的独特的设计可能性需要与每种设计结构和每种传动设计都匹配的机动车部件。因此，例如对于混合动力车辆或者对于燃气驱动车辆来说在机动车内构造相应的电池和燃料箱。用于电池的优选构造位置典型地设在底部区域内、例如在机动车车身的车尾底部区域中。
因为具有可备选的和部分高度不同的传动设计的机动车可能只以相对较低的部件数量来制造，所以需要争取的是，对于不同的传动设计和同样也对于不同的机动车设计能够使用一个和相同不变的支承结构。不同的车身结构的制造，例如对于以内燃机和混合动力驱动设备为基础的传动设计，不仅在设计过程中而且在装配和制造技术的观点上都是相对昂贵和耗费的。
由DE 10 2005 017 249 A1已知一种车身部段，包括具有基本上矩形形状的车尾底部，这种车尾底部在后翼子板区域中被布置在两个后纵梁和垂直于纵梁延伸的后轴横梁之间。在此，车尾底部作为能集成的车尾结构模块设在两个纵梁和后轴横梁上。在此规定，车尾底部的前部区域构成后桥横梁的组件。后桥横梁的配属于焊装车身的部件在此可以是向上开口的外壳，当车尾底部板安装在车身中时，该外壳通过车尾底板的前部部分被补充为空心型材。
发明内容
就此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于安置在机动车车身上的车尾底部模块，该车尾底部模块能够实现不同机动车部件在机动车内和机动车上的安装和构造，而无必改变焊装车身或机动车车身的支承结构或者与各个传动设计方案或者预定的机动车设计相匹配。在此尤其可以降低设计成本、制造成本和装配成本以及机动车的重量。
所述技术问题通过一种用于安置在机动车车身上的车尾底部模块所解决，所述车尾底部模块具有至少一个具备底部的凹槽、后壁和固定结构，所述固定结构具有至少一个固定位置，所述固定位置用于固定至少一个能够布置在所述凹槽中的机动车部件。所述技术问题还通过一种具有前述车尾底部模块的机动车车身和机动车所解决。
由此规定的车尾底部模块用于布置在机动车车身、尤其机动车车尾上。所述车尾底部模块具有至少一个配备底部的凹槽和后壁，所述后壁典型地相对于在机动车上的之后的构造位置沿着车辆高度方向(z)向上突出。车尾底部模块还设有固定结构，该固定结构具有至少一个用于固定至少一个安置在凹槽中的机动车部件的固定位置。借助固定结构能够将按机动车配置或传动特定的机动车部件预配置地布置在车尾底部模块上。
借助所述固定结构能够为车尾底部模块装备按配置和/或传动特定的机动车部件，并且由此与焊装车身实际的制造过程和装配过程无关地作为预配置的组件被制造，并且用于车辆总装配。车尾底部模块还具有用于固定在机动车车身上的限定的连接结构。车尾底部模块能够在其几何设计方面被改变，并且与它的安置在其上的机动车部件在结构和几何尺寸上相匹配。
不同设计的车尾底部模块的连接结构总是相同的，因而大量不同配置的车尾底部模块中的各种车尾底部模块能够以相同的方法和方式被固定在机动车车身上、尤其固定在车身的支承结构上。从而，支承结构以及机动车的焊装车身对于各种车辆配置以及各种传动设计方案至少在车尾底部区域是保持不变的。
根据另一种设计方案，车尾底部模块具有可固定在固定结构上的配件，借助该配件能够将机动车部件固定在车尾底部模块上。所述配件为此具有典型地与车尾底部模块侧的固定结构相对应的固定结构。所述配件能够例如装备不同的机动车部件。配件还能够提供机动车部件特定的固定位置。配件能够尤其作为用于固定在配件上的机动车部件的支承件，因而可安置在凹槽内的机动车部件的机械固定只通过配件来实现。
由机动车部件例如在重力条件下产生的机械力和负荷能够通过配件有针对性地传导和转移到车尾底部模块的固定结构中。此外，配件还能够实现车尾底部模块的模块化制造。首先，例如能够将单独地机动车部件固定在配件上，之后将以这种方式和方法预配置和装备的配件固定在车尾底部模块上。借助配件不仅能提高稳定性、而且还可提高车尾底部模块的制造合理性。
根据另一种设计方案，配件具有支承框架，该支承框架能被固定在固定结构的多个位于凹槽以外的固定位置上。支承框架的设置使配件具有更高的机械强度和刚性。此外，车尾底部模块能够通过与这种设计的配件的连接获得额外的加固。通过用于配件和支承框架的、设在凹槽外部的固定位置，能够借助机动车车身的一个或多个支承结构部件、例如横梁或纵梁遮盖凹槽。
因此，能够通过设在车尾底部模块上的固定位置实现配件和机动车部件在机动车的支承结构上的直接或间接的固定。由机动车部件引起的机械负荷能够以这种方法和方式仅仅或者主要地通过配件直接或间接地被导入和传入机动车车身的支承结构内。因此，车尾底部模块的凹槽和后壁只是相对承担较少的机械负荷。所述凹槽和后壁能够因此设计为相对薄壁的，并由此设计为节省材料和节省重量的。
根据另一种设计方案，车尾底部模块还具有至少一个向前背离后壁且从凹槽突出的支承型材。备选或者补充地，车尾底部模块还可具有至少一个、典型地是两个在侧面从凹槽突出的支承型材。在其中至少一个支承型材上或者在多个支承型材上典型地布置固定结构的至少一个固定位置。借助从侧面或向前突出的支承型材能够将车尾底部模块设在机动车车身的单独的、通常邻接在凹槽上的支承结构部件上。向前的和通常沿机动车横向(y)延伸的支承型材可例如设在后轴横梁上，而在侧面从凹槽突出的支承型材能够设在侧面邻接在凹槽上并且沿车辆纵向(x)延伸的纵梁上。
借助向前和/或在侧面从凹槽突出的支承型材，能够实现车尾底部模块在机动车车身上的特别简单的预装配。能够以简单的方法和方式安置在机动车车身的支承结构部件上，并且例如借助形状接合件、例如借助卡夹、螺栓或止动件至少被预装配。还能够借助所述至少一个支承型材构成对于机动车车身的邻接的支承结构部件相对较大的支承面和贴靠面。特别有利的是，车尾底部模块粘合固定在机动车车身上。
根据另一种设计方案，不同配置的和装备不同机动车部件的配件能够有选择地被固定在固定结构上。由于不同的机动车部件而导致的结构和几何尺寸上的改变能够完全通过车尾底部模块来补偿。如果例如设置混合驱动设备，则车尾底部模块能够装备混合驱动特定的机动车部件，而在其它类型的机动车配置中(例如设置能抽拉的承载件或备胎槽)，车尾底部模块能够装备设计为抽拉件的机动车部件。
在另一种结构设计中，车尾底部模块能够通过固定结构被固定在机动车车身的支承结构上。车尾底部模块的固定结构在此满足两种功能。一方面，配件与至少一个安置在其上的机动车部件被固定成预组装的结构，由于用于构成车尾底部模块的预配置的组件。以这种方法和方式预配置的车尾底部模块随后借助相同的固定结构(它例如与车尾底部模块的连接结构一起被拆卸)能够被固定在机动车车身上。由此还能够实现，在配件侧的固定位置能够直接或间接地被固定在机动车车身的支承结构上。以这种方式和方法能够尽可能小地维持在凹槽和后壁上的机械负荷和荷载。
根据另一种结构设计，所述至少一个凹槽和后壁设计为一体式的。凹槽和后壁能够设计为一体式模制件或者铸件。因此，省去了凹槽和后壁相互分开的装配。由此还能够降低用于车尾底部模块的整体组件数量。
根据另一种设计方案，车尾底部模块设计为纤维加强的塑料体。因此，所述至少一个凹槽和后壁构成纤维加强的塑料体。车尾底部模块能够设计为复合纤维构件。作为塑料材料尤其使用纵向纤维加强的塑料、尤其纵向纤维加强的热塑性塑料材料。加强纤维可以具有玻璃纤维、碳纤维或者芳香尼龙纤维以及由此构成的混合物。还可考虑，将纤维加强垫、尤其玻璃纤维垫插入塑料体中。
一体式塑料体形式的车尾底部模块的设计方案能够降低重量和成本。塑料材料通常直至至少200℃仍是对温度变化不敏感的。这能够实现对可热活化的或热力硬化的粘合剂的使用，用于将车尾底部模块最终固定在机动车车身上。在此还能够考虑，车尾底部模块借助这种粘合剂在喷漆或烘干过程中与机动车车身可结构性地连接。
根据另一种设计方案，将固定结构集成在塑料体中。固定结构的固定位置能够例如设计为固定凸起，它例如从支承型材的平面中突出。因此，固定位置能够为配件或它的支承框架提供确定的支点。所述固定位置还能够局部地、例如借助金属填充物或者借助相应的纤维加强件加固，并且由此得到结构性的加强。
根据另一种设计方案，所述至少一个可预配置的可安置在车尾底部模块上的机动车部件设计为电能存储装置、设计为储液罐或储气罐。机动车部件能够例如设计为电池、混合动力电池、信号扩展装置、用于液化石油气(LPG)的储罐或者设计为用于压缩天然气(CNG)的储罐。机动车部件还能够被设计为扬声器、例如设计为Hi-Fi低音喇叭、扩音器或者放大器。此外，还能够考虑，凹槽用作备胎槽，因而机动车部件可以是备胎。
此外，不同的机动车部件还能够例如以混合动力电池或者辅助电池的形式与另一个例如用于容纳备胎的凹槽一起被设置在一个或相同的车尾底部模块中。
在另一种实施方式中，机动车部件设计为抽拉件，它借助配件的至少一个导轨穿过后壁的可封闭的缺口能被输送至拉出位置。在此，机动车部件通过导轨被固定在配件上，并且因此通过配件被安置车尾底部模块上。典型地，机动车部件与抽拉件一起通过至少两个布置在抽拉件侧边的导轨沿着车辆纵向(x)在配件和由此在车尾底部模块上可移动或纵向可移动地支承。抽拉件能够作为一种抽屉件或者可被拉出的承载梁。通过使车尾底部模块的后壁具有与抽拉件的尺寸相适应的缺口或者通孔，抽拉件能够被导引穿过后壁，因而抽拉件在它的被拉出位置上例如从机动车的车尾突出。
还能够考虑，车尾底部模块不仅配备抽拉件而且配备储能装置。还能够考虑，车尾底部模块具有多个、例如通过横梁部段或者纵梁部段相互隔开的凹槽。一个凹槽在此例如可用于容纳储能装置，而另一个凹槽能够提供装载空间。
根据另一种设计方案，在后壁上布置至少一个车尾灯。因此，车尾底部模块能够在它装入机动车车身内之前就已经装配车尾灯，因而对于机动车总装配能够以有利的方式省去车尾灯的单独装配，车尾灯典型地包括制动灯、转向灯和倒车照明灯。
在另一方面，机动车车身设置有前述的车尾底部模块。机动车车身典型地设计为承载式机动车车身。机动车车身在底部区域内具有例如由纵梁和横梁构成的支承结构，具有预配置在其上的机动车部件的车尾底部模块能够被固定在底部区域中。典型地设计为塑料体的车尾底部模块能够材料接合地、例如粘接、但也借助其它连接技术、例如螺栓或者铆钉以及借助咬合连接与机动车车身的支承结构相连接。
在此，根据另一种设计方案规定，装备有至少一个机动车部件的车尾底部模块能够沿车辆纵向(x)移动到位于车身的支承结构的后纵梁之间的区域内，并且通过固定结构能够与支承结构相连接。车尾底部模块的凹槽的沿着车辆横向(y)延伸的宽度等于或小于在机动车车身的侧面的、沿着车辆纵向延伸的车尾侧的纵梁之间的净间距。以这种方法和方式，车尾底部模块能够例如利用其侧向突出的在纵梁上的支承型材，在纵梁之间从后面与机动车的行驶方向相反地向前移动。对于车尾底部模块在机动车车身上的装配，不需要抬高机动车车身，这明显简化了装配过程和固定过程并且节省了成本。
最后根据另一方面规定一种机动车，其具有前述的车尾底部模块或前述的机动车车身。
附图说明
车尾底部模块、车身以及机动车的其它目的、特征以及有利设计方案将在下面对实施例的说明中结合附图来进一步阐述。在附图中：
图1示出机动车的侧视图，
图2示出车尾底部模块的立体图，
图3示出根据第一实施方式的安置在车身上的车尾底部模块的俯视图，
图4示出根据图3所示的、沿着A-A剖切所得的截面图，
图5示出安置在车身上的车尾底部模块的第二设计方案的俯视图，
图6示出根据图5所示的、沿着B-B剖切所得的截面图，
图7示出安置在车身上的车尾底部模块的另一种设计方案的俯视图，
图8示出根据图7所示的、沿着C-C剖切所得的截面图，
图9示出车尾底部模块的另一种实施方式的俯视图，和
图10示出根据图9所示的，沿着C-D剖切所得的截面图。
具体实施方式
图1示出外形为轿车的机动车1的侧视图。机动车1具有配备支承结构3的承载式车身2。支承结构3具有如在图3中示意性示出的两个纵向延伸的纵梁21、22，这两个纵梁通过沿着机动车纵向(x)彼此间隔的横梁23、24结构性地相互连接。纵梁21、22典型地延伸至车辆尾部，也就是说，它们与机动车的行驶方向相反地向后延伸，伸出超过设计为车桥横梁的横梁24。
机动车车身2除了纵梁21、22之外还分别具有右侧和左侧的车轮罩25、26。沿着行驶方向在车轮罩25、26的前面和后面安置有在纵梁21、22和与之侧向间隔的侧壁(在图中未示出)之间的底板部段28。在纵梁21、22之间可以布置车尾底部模块10，它在图2中被单独地和立体地示出。所述车尾底部模块10具有一体式的通常被纤维加强的塑料体11。
塑料体11能够尤其是纵向纤维加强的。还能够考虑，利用纤维垫至少局部加强塑料体11。此外，塑料体11还可设计具有至少分段的加强型材。可以考虑，塑料体的单个局部区域例如具有加强筋或者六方形的加强结构。车尾底部模块10还具有设计为容纳槽的凹槽12，该凹槽12在侧面和前面被侧壁15限定边界。车尾底部模块10还具有后壁20，它典型地在由车辆高度轴线(z)和车辆横向方向(y)构成的平面内延伸。
后壁20可以在总装配中在机动车1上平面齐平地连接在机动车的外部装饰件内。后壁20例如能够向上限定出行李空间或者向下限定出的车尾开口，或者被用于或构造出车尾开口或行李空间开口的承载边缘。后壁20还能够向后朝向车辆尾部限定凹槽12。底板模块在凹槽12的区域内具有典型的平坦设计的底部14，该底部起到底板的作用。
车尾底部模块10还具有向外和向前邻接在凹槽12的侧壁15上的向外和向前突出的支承型材16、17、18。在此，支承型材16、17、18设计为一体式的，或者说作为包围凹槽12、向外突出的装配边缘。为了车尾底部模块10的总装配，在机动车车身的支承结构3上尤其规定，向左和向右突出的支承型材16、18在所配属的左侧和右侧纵梁22、21上沿着行驶方向(x)能从后向前移动。对于车尾底部模块10的总装配，因此不再需要抬高机动车车身2。向前突出的支承型材17能够安置在横梁24上，达到图3所示的总装配形态。
在支承型材16、17、18的区域中，车尾底部模块10具有固定结构30，用于安置和固定至少一个可安置在凹槽12内的机动车部件40、42、44、50。固定结构30尤其具有多个分开安置在支承型材16、17、18上的固定位置32，借助这些固定位置能够将不同的机动车部件40、42、44、50可预先配置地固定在车尾底部模块10上。通过布置不同的机动车部件40、42、44、50在车尾底部模块10上能够就此构成预配置的组件，该组件在机动车的总装配中作为整体可布置和固定在支承结构3上。
用于可预配置地将机动车部件40、42、44、50固定在车尾底部模块10上的固定结构30能够典型地随着车尾底部模块10的连接结构一起拆卸。借助连接结构可将车尾底部模块10固定在机动车车身2的支承结构3上。换言之，固定结构30的固定位置起到双重作用。一方面，不同的机动车部件40、42、44、50能够通过固定位置32被固定在车尾底部模块10。在此预配置的车尾底部模块10还能够通过相同的固定位置32和相关的机动车部件40、42、44、50一起被固定在支承结构3上。
如在图3和4中所示的实施例，车尾底部模块10可设计用于容纳配件33。在此，配件33具有配备两个横梁36的环绕的支承框架34。在横梁36上还安置有支承卡箍件38，例如用于容纳和固定设计为燃料箱的机动车部件40。
通过和借助支承框架34能够将设计为储能装置的机动车部件40基本悬空地安置和固持在凹槽12内，因而凹槽12自身没有或者只是很少地承载机械负荷。储能装置40的重力通过支承框架34被传导到车尾底部模块10的固定结构30的固定位置32上。如图4所示，车尾底部模块10的固定位置32直接设在纵梁21、22的上方，因而机动车部件40的重力直接或间接地能够传递到机动车车身2的支承结构3中。凹槽12能够因此设计为相对薄壁的、重量轻且节省成本的。
在图5和6中示出车尾底部模块10的另一种设计方案。在该实施方式中，设置类似或者相同的凹槽12以及与图3相似的或相同的支承框架34。但是，在支承框架34上安置在侧面纵向延伸的且向下伸入凹槽中的导轨52，在导轨之间和在导轨上支承着纵向可移动的设计为抽拉件的机动车部件50。后壁20出于这种目的具有可封闭的缺口54，通过该缺口能够将作用为抽屉件的机动车部件50输送至从车辆尾部伸出的提取位置。
代替抽屉式的抽拉件50，相关的机动车部件50还例如能够设计为能被抽出的承重件、尤其设计为车轮承载件或者普遍地设计为两轮承载件。
在图7和8所示的另一个实施方式中，车尾底部模块10装配同样具有支承框架34的配件33。与两个前述的设计方案不同的是，在此将机动车部件42设计为相对占用较大空间的电池，这种电池几乎填充了凹槽12的整个内部体积。还规定，机动车部件42的重力主要地可通过支承框架34通过不同的固定位置32直接传递到纵梁21、22和/或横梁24上。
在此补充地是，在中间空间内，在机动车部件42的底部和凹槽12的底部14之间布置一个或多个间隔件46，通过间隔件能够将机动车部件42的至少一部分重力传递到凹槽12上。以这种方法和方式，能够将机械负荷不仅通过支承框架34和配件33、还通过典型的纤维加强设计的凹槽12传递到机动车车身的支承结构3中。
在图9和10中示出车尾底部模块60的另一种设计方案。这种车尾底部模块与图2至8所示的车尾底部模块不同地具有两个凹槽62、64，它们通过支承部段66相互隔开。在此，将凹槽62设计为前凹槽，同时将凹槽64设计为沿着车辆纵向(x)与之间隔的后凹槽。凹槽64与机动车1的行驶方向相反地被后壁20限定边界。例如在后壁20上能够预配置地安置车尾灯68。
前凹槽62能够在此用于容纳相对较少的和相应具有较小尺寸的机动车部件44。该机动车部件能够例如设计为混合动力电池。与在图8中所示的设计方案相类似，机动车部件44能够通过支承框架44和配件33被固定在车尾底部模块10的塑料体11上。在此，相应的固定位置32还可例如设在支承结构3的横梁24上方，因而在此直接或间接地将机械力导入支承结构中。
车尾底部模块60的支承部段66可典型地设有结构加强件。该加强件可或者通过塑料体11的相应加强设计、或者通过嵌入纤维垫和/或结构加强的金属填充物来结构性地加强，因而为支承框架32提供了一种足够稳定的和抗扭转的固定和装配。
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 机动车车身
3 支承结构
10 车尾底部模块
11 塑料体
12 凹槽
14 底部
15 侧面
16 支承型材
17 支承型材
18 支承型材
20 后壁
21 纵梁
22 纵梁
23 横梁
24 横梁
25 车轮罩
26 车轮罩
28 底板部段
30 固定结构
32 固定位置
33 配件
34 支承框架
36 横梁
38 支承卡箍件
40 机动车部件
42 机动车部件
44 机动车部件
46 间隔件
50 机动车部件
52 导轨
54 缺口
60 车尾底部模块
62 凹槽
64 凹槽
66 支承部段
68 车尾灯

Claims (13)

1.一种用于安置在机动车车身(2)上的车尾底部模块，所述车尾底部模块具有至少一个具备底部(14)的凹槽、后壁(20)和固定结构(30)，
其中，所述后壁沿着车辆高度方向向上突出并且构造出行李空间开口的承载边缘，所述至少一个凹槽与机动车的行驶方向相反地被后壁限定边界，并且在所述后壁(20)上布置至少一个车尾灯(68)，
并且其中，所述固定结构(30)具有至少一个固定位置(32)，所述固定位置(32)用于固定至少一个能够布置在所述至少一个凹槽中的机动车部件，
并且其中，所述至少一个凹槽和后壁(20)被设计为一体式的，并且所述至少一个凹槽包括前凹槽和后凹槽，所述后凹槽被后壁限定边界，所述前凹槽通过支承部段沿着车辆纵向与所述后凹槽相间隔，并且所述前凹槽用于容纳储能装置，而所述后凹槽提供装载空间。
2.根据权利要求1所述的车尾底部模块，其中，所述车尾底部模块还具有能够固定在所述固定结构(30)上的配件(33)，借助所述配件(33)能够将所述机动车部件固定在所述车尾底部模块上。
3.根据权利要求2所述的车尾底部模块，其中，所述配件(33)具有支承框架(34)，所述支承框架(34)能够被固定在所述固定结构(30)的多个位于所述至少一个凹槽以外的固定位置(32)上。
4.根据权利要求1所述的车尾底部模块，其中，所述车尾底部模块还具有至少一个背离所述后壁(20)地从所述至少一个凹槽向前突出的或至少一个在侧面从所述至少一个凹槽突出的支承型材(16、17、18)，至少一个固定位置(32)被布置在所述支承型材(16、17、18)上。
5.根据权利要求2所述的车尾底部模块，其中，不同配置的且装备有不同机动车部件的配件(33)能够有选择地固定在所述固定结构(30)上。
6.根据权利要求1所述的车尾底部模块，其中，所述车尾底部模块能够通过所述固定结构(30)被固定在所述机动车车身(2)的支承结构(3)上。
7.根据权利要求1所述的车尾底部模块，其中，所述至少一个凹槽和后壁(20)构成纤维加强的塑料体(11)。
8.根据权利要求7所述的车尾底部模块，其中，所述固定结构(30)集成在所述塑料体(11)中。
9.根据权利要求1所述的车尾底部模块，其中，所述机动车部件设计为电能存储装置、储液罐或储气罐。
10.根据权利要求2所述的车尾底部模块，其中，所述机动车部件设计为抽拉件，所述抽拉件借助配件(33)的至少一个导轨(52)穿过所述后壁(20)的可封闭的缺口(54)能被输送至拉出位置。
11.一种机动车车身，具有根据权利要求1至10之一所述的车尾底部模块。
12.根据权利要求11所述的机动车车身，其中，装备有至少一个机动车部件的车尾底部模块能够沿车辆纵向移动到位于车身的支承结构(3)的后纵梁(21、22)之间的区域内，并且通过固定结构(30)能够与所述支承结构(3)相连接。
13.一种机动车，具有根据权利要求1至10之一所述的车尾底部模块。
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