CN105722744A - 机动车辆裙板结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种裙板结构(1)，该裙板结构包括在纵向方向上延伸的并且被装配以形成中空本体的第一壳体(10)和第二壳体(20)，并且该裙板结构包括位于所述中空本体内的内加强件(30)。该内加强件(30)包括三个平面壁(32，34，36)，这三个平面壁呈直角或基本上呈直角而两两安排以形成接近Z形的截面，第一平面壁(32)的纵向自由边沿(33)被插在该第一壳体和该第二壳体的两个装配好的紧固边缘(16a，22a)之间、至少位于所述紧固边缘的长度的一部分上，平行于或基本上平行于该第一壁(32)的第三平面壁(36)贴靠在该第一壳体的底壁(12)上并且被附接在其上。

Description

机动车辆裙板结构

本发明涉及一种机动车辆裙板(Bavolet)结构。

机动车辆通常包括在侧面处与门槛接界的地板。所述门槛包括通常由彼此面对接合的两个U形型材形成的裙板，其中一个型材被安排在地板的外侧，另一个型材被安排在地板的内侧并与地板连接。裙板因而是一个中空本体，然而其必须能够抵抗一定数量的冲击类型。例如，在前面冲击或后面冲击的情况下，尽管相当大的力一般都要经过裙板，所述裙板必须能够维持救生室，即门口区域，以便允许消防队员打开该车门。在侧面冲击的情况下，例如固定桩冲击类型的情况，裙板是遇到的第一个阻力区。因此其必须在冲击方向上是可变形的，以便吸收能量并且在气囊展开或与车辆内部元件接触之前减缓对物体的冲击。

通常，为了给予裙板在冲击事件中的预期性能，截面是殴米茄形(Ω)的、并且在车辆的纵向方向上延伸的加强件位于形成中空本体的裙板内，该中空本体在安排在外面的型材内是处于卧位。然而，这种加强件根据所用的制造工艺具有可能难以实现的相对复杂的形式。此外，能有利地将裙板重量减至最小，尤其对于比内燃车辆更重的电动车辆而言，并且所有这些同时仍要遵从安全要求。

因此需要实现更轻的裙板，该裙板在冲击事件中具有与当前使用的裙板的特征相似的变形特征。

为此，本发明提出了一种裙板结构，该裙板结构包括：

-第一壳体，该第一壳体在纵向方向上延伸并且包括：

-平的底壁，该平的底壁包括两个相对的纵向边沿，

-平的侧壁，该平的侧壁连接至底壁的各纵向边沿，所述侧壁是平行的或基本上平行的、并且相对于底壁以垂直的或基本上垂直的方式延伸，

-两个接合缘，这两个接合缘与底壁平行或基本上平行、并且各自连接至一个侧壁的纵向边沿上，所述边沿远离所述底壁，

-第二壳体，该第二壳体在与第一壳体相同的纵向方向上延伸、并且具有基本上U形的截面，所述第二壳体包括两个接合缘，这两个接合缘被贴靠在第一壳体的接合缘上并且被固定在其上，使得该第一壳体和该第二壳体形成一个中空本体，

-内加强件，该内加强件在所述纵向方向上延伸并且位于所述中空本体内，

其特征在于，所述内加强件包括三个平壁，这些平壁以直角或基本上以直角成对地安排以形成类似Z形式的截面，第一平壁的纵向自由边沿插在第一壳体和第二壳体的两个装配好的接合缘之间、至少在所述接合缘的长度部分的上方，与第一壁平行或基本上平行的第三平壁贴靠在第一壳体的底壁上并且被固定在所述第一壳体上。

根据本发明的裙板结构的内加强件的展开表面因而比具有Ω形截面的传统加强件的展开面更轻，实际上使得裙板结构的重量减轻，同时维持了冲击情况下的良好性能。显然，内加强件和第一壳体的壁的直度允许在轴向(换言之，在壳体的纵向方向)上吸收相对较高的力。此外，内加强件的简单形式允许使用不能实现复杂形式的制造工艺，如所谓的“滚轧成形”技术(通过滚筒成形)，特别是用于特高强度钢(EHS钢)(Re>800MPa)。EHS钢因而可以用于实现根据本发明的裙板结构、尤其是用于实现内加强件，其因此具有最小的厚度，例如级别是1mm，并且因此具有中等的重量。内加强件的简单形式还有利于实现其可以根据车辆的适配而变化的合适长度。

以一种有利的并且非限制性的方式，第一壳体和内加强件界定方形或矩形截面的容积，该容积尤其是在壳体的纵向方向上能够改善力的吸收。

在其第一平壁和/或在与所述第一壁邻接的第二壁上，内加强件可以包括在其长度上分布的多个贯通开口。所述开口允许插入两个焊接工具并且允许使加强件变轻。

在某些车辆中，可以有利的是对裙板中的某些薄弱区域进行加强，以便在实质上冲击的情况下提高其强度。

为此，根据本发明的裙板结构包括在与第一壳体相同的纵向方向上延伸的棱角，并且该裙板结构包括两个平的或基本上平的相邻壁，其中一个壁贴靠在并且被固定在第一壳体的侧壁上，并且另一个壁贴靠在并且被固定在第一壳体的底壁上，所述棱角位于由所述内加强件和第一壳体限定的容积内。

在一种有利的方式中，这种棱角刚好在第一壳体的部分长度上、在车辆的薄弱区域中(例如在车辆车身的两个A柱之间)延伸。因而不必在裙板结构的整个长度上增加所述棱角，这样能够限制增加的重量。

在一种有利的方式中，该棱角可以包括位于其壁上的肋，该壁贴靠在第一壳体的底壁上，所述肋在该棱角的整个长度上纵向延伸并在所述内加强件的方向上凸出。这种肋使得该裙板结构被进一步加强、尤其是在纵向上。

作为变体或组合，该棱角可以具有至少一个锯齿状的或波纹形的(换言之，不是直的)纵向边沿，这样还能够节省材料，并且因此减轻裙板结构的重量。

在某些车辆中，可以有利的是对裙板中的某些薄弱区域进行加强，以便实质上在冲击事件中提高其在横向方向上的强度，尤其是用以保护车辆的敏感元件，例如旨在用来对车辆进行驱动的电池。

为此，根据本发明的裙板结构可以包括减震装置，该减震装置是与第一壳体和第二壳体成一体的并且尤其被安排成是与其间插入该内加强件的纵向自由边沿的这些装配好的接合边沿分开的两个装配好的接合缘接近的，所述减震装置包括：

-多个可变形支撑件，每个可变形支撑件包括相对于第一壳体的纵向方向是基本上垂直的壁，所述支撑件紧固在第一壳体上，

-第三壳体，该第三壳体在所述纵向方向上延伸，具有类似L形的截面，由所述可变形支撑件支撑，并且固定在所述支撑件的周边的一部分上，所述第三壳体包括：

-一个接合缘，该接合缘被装配在第一壳体的底壁上，

-第一平壁，该第一平壁与所述接合缘邻接并且相对于第一壳体的侧壁是平行的或基本上平行的，所述第一平壁被固定在这些可变形支撑件上，

-第二平壁，该第二平壁与该第一壁相邻，并且相对于第一壳体的底壁以平行的或基本上平行的方式延伸，所述第二平壁被固定在这些可变形支撑件上，

-第三平壁，该第三平壁与该第二壁邻接，并且相对于该第一壁以平行的或基本上平行的方式延伸，所述第三平壁被固定在这些可变形支撑件以及该第二壳体上。

当在车辆中装配裙板结构时，该减震装置因而被安排在由两个壳体界定的中空本体内、在内加强件下方。在冲击事件中，尤其是来自于第二壳体的一侧的横向冲击，这些可变形支撑件受到该第二壳体施加在第三壳体上的力的作用而变形，因而使得部分冲击被吸收，并且该第一壳体的结构得以保持。

在一种有利的方式中，第三壳体的第二平壁远离第二壳体。换言之，该第二平壁不贴靠在第二壳体上。

在一种有利的方式中，该第三壳体的接合缘可以固定在该内加强件的第三平壁上，以便优化连接件的数量(焊点从两层增加到三层)。

在一种有利的方式中，根据本发明的裙板结构中的所有元件例如都是由钢制成的，所述元件通过焊接进行装配。特别是能够提供多个用于插入焊接工具(例如焊钳)的通孔。

本发明还涉及一种包括配备有根据本发明的两个裙板结构的车身的机动车辆，其中，对于每个裙板结构：

-该第一壳体位于车辆的内表面上，

-该第二壳体位于车辆的外表面上，

-该内加强件位于该裙板结构的上部。

该内加强件因而位于支撑地板的裙板结构的侧面上，因而改善了所述区域中的裙板结构的性能。

所述车辆的每个裙板结构还包括以下特征中的一个特征和/或另一个特征：

-位于所述车辆的车身的两个A柱之间的裙板结构棱角，

-在相对于该车辆的横向方向上位于与旨在接纳电池、尤其是旨在用于对车辆进行驱动的电池区域的相对的裙板结构减震装置。

具体而言，所述减震装置是位于与将电池附接至裙板结构的点相反。

现在参照非详尽性的附图来说明本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的一个实施例的裙板结构的分解透视图；

-图2是装配好的图1的裙板结构的截面；

-图3是根据本发明的一个变体实现的裙板结构的部分分解透视图，

-图4是装配好的图3所示的裙板结构的透视图，

-图5是图4的裙板结构的截面。

在本说明书中，术语前、后、上和下是指裙板结构的前后方向、上下方向，这对应于裙板结构被装配到车辆中时该车辆的前后方向、上下方向。X、Y和Z轴线分别对应于车辆的并且因此对应于装配在车辆中的裙板结构的纵向轴线(从前至后)、横向轴线和竖直轴线。

术语“基本上平行的或垂直的”应理解为与一个平行的或垂直的方向/平行的或垂直的平面形成的角度不大于±10°、甚至不大于±5°或者不大于±1°的一个方向/一个平面。

术语“基本上呈直角”应理解为角度在85°与95°之间，甚至在89°与91°之间。

图1示出了根据本发明的一个实施例的裙板结构1的分解图，所述裙板结构1包括：

-第一壳体10，该第一壳体在纵向方向X上延伸并且包括：

-平的底壁12，该平的底壁包括两个相对的纵向边沿，即上纵向边沿12a和下纵向边沿12b，

-两个平的侧壁，一个是上侧壁14a、另一个是下侧壁14b，这两个侧壁分别连接至底壁12的上纵向边沿12a和下纵向边沿12b，所述侧壁14a、14b是平行的或基本上平行的、并且相对于底壁12以垂直的或基本上垂直的方式延伸，

-两个接合缘，一个是上接合缘16a、另一个是下接合缘16b，这两个接合缘平行于或基本上平行于底壁12，上接合缘16a被连接至上侧壁14a的纵向边沿15a，下接合缘16b被连接至侧壁14b的纵向边沿15b，所述纵向边沿15a、15b远离所述底壁12，

-在与第一壳体10相同的纵向方向X上延伸、并具有基本上U形的截面的第二壳体20，第二壳体20包括两个接合缘，一个是上接合缘22a、另一个是下接合缘22b，这两个接合缘被贴靠在第一壳体10的接合缘16a、16b上并且被固定到其上，使得第一壳体和第二壳体形成中空本体，

-内加强件30，该内加强件在所述纵向方向上延伸、并位于由两个壳体10和20形成的中空本体内。

该第一壳体10(或内壳体)旨在朝向该车辆的内部引导，以便接纳和支撑车辆的地板。

该第二壳体20(或外壳体)旨在朝向车辆的外部引导。该第二壳体通常是车辆车身的一部分(未示出)，并且形成了所述车辆的车身的底框。

第一壳体10和第二壳体20是金属元件，这些金属元件通常是由钢制成的、并通过分别对其上接合缘16a、22a和下接合缘16b、22b进行焊接而进行装配。第二壳体的U形截面的凹面通常朝第一壳体10引导、位于所述第一壳体的凹面的侧面。

根据本发明，内加强件30包括呈直角或基本上呈直角而成对地安排的三个平壁32、34、36，由此形成了类似Z形式的截面，如图2中可见。

第一平壁32的纵向自由边沿33插在第一壳体10和第二壳体20的两个装配好的上接合缘16a和22a之间、位于裙板结构1的上侧。

平行于或基本上平行于第一壁32的第三平壁36被贴靠在第一壳体10的底壁12上，并且被固定在所述第一壳体上。

在附图所示的实例中，第一壳体10和内加强件30界定了矩形截面的容积。换言之，该内加强件的不同平壁之间的角度以及该第一壳体的不同壁之间的角度是直角。

此外，在其第一平壁32上，内加强件30具有在其长度上分布的多个贯通开口37(图1)。所述开口允许插入焊接工具，以用于尤其将地板固定在第一壳体10上。

内加强件30被安排在裙板结构1的上部、并且靠近由上侧壁14a和底壁12形成的第一壳体10的上拐角。

在图1和图2所示的实例中，根据本发明的裙板结构1还包括棱角40，该棱角在与第一壳体10相同的纵向方向X上延伸并且包括两个平的或基本上平的相邻壁42、44，其中一个壁42被贴靠在并且被固定在第一壳体10的上侧壁14a上、另一个壁44被贴靠在并且被固定在该第一壳体的底壁12上。所述棱角40位于由内加强件30和第一壳体10限定的容积的内部，如在图2中可见，位于壳体10的上部中。

棱角的贴靠在第一壳体10的底壁12上的壁44还包括在其整个长度上纵向延伸的肋46，所述肋46在内加强件30的方向上凸出，如在图2中可见。

棱角40的纵向自由端41还具有锯齿状的或波纹的形式，这种形式允许节省重量。棱角40的另一个纵向自由端43也可以是锯齿状的。在所示的实例中，所述第二纵向自由端43是直的并且靠近上侧壁14a的纵向边沿15a而延伸。换言之，棱角44的壁42基本上在整个宽度上、在横向方向Y上、从第一壳体10的侧壁14a延伸。

棱角40可以位于机动车辆车身的两个A柱之间，换言之，位于车辆车门口2处(图1)，是在纵向冲击事件中受力最大的区域。

根据本发明的裙板结构1还可以包括减震装置50、尤其用于横向冲击。图3至图5示出了吸收装置50的实例。在所述附图中，第一壳体10的、第二壳体20的和内加强件30的元件与参照图1和图2进行描述的元件完全相同并且由相同的参考数字来指示。棱角40是图3至图5中未示出的唯一元件，在所示的实例中，其实质上被安排在裙板结构1到减震装置50的不同区域中。相同的裙板结构1因而能够配备有棱角40和减震装置50两者。

所示的减震装置50是与第一壳体10和第二壳体20成一体的并且被安排在两个装配好的接合缘16b、22b(这两个装配好的接合缘是与其间插入有内加强件30的这些接合缘16a、22a分开的)的一侧上，如在图6中更准确地可见。

所述减震装置50包括：

-多个可变形支撑件52，每个可变形支撑件包括相对于第一壳体10的纵向方向X是基本上垂直的壁52a，所述可变形支撑件52被紧固在第一壳体上10，

-第三壳体54，该第三壳体在相同的纵向方向X上延伸并具有类似L形的截面，该第三壳体由多个可变形支撑件52支撑并且被固定在所述支撑件的周边的一部分上。

所述第三壳体54包括：

-装配在第一壳体10的底壁12上的接合缘55，

-与接合缘55邻接、并且相对于第一壳体10的侧壁14a或14b是平行的或基本上平行的第一平壁56，

-与第一壁56相邻、并且相对于第一壳体10的底壁12以平行的或基本上平行的方式延伸的第二平壁57，

-与第二壁57邻接、并且相对于第一壁56以平行的或基本上平行的方式延伸的第三平壁58。

第一平壁56被固定在可变形支撑件52上、尤其是位于其上水平边沿52b上，第二平壁57被固定在可变形支撑件52上、尤其是位于其远离底壁12的竖直边沿52c上，并且第三平壁58被固定在可变形支撑件52、尤其是位于其下水平边沿52d上并且被固定在第二壳体20上。

显然，第三壳体54的接合缘55被固定在内加强件33的第三平壁36上(图5)。减震装置50还有可能被紧固在下侧壁14b上。

所述减震装置50的位置在该车辆的横向方向Y上与车身的旨在用来接纳电池(特别是电动车辆的电池)的区域是相对的，这允许在侧面冲击(固定桩冲击)事件中保护电池。

当然也可能将减震装置50安排在裙板结构的其他区域中，例如在棱角的位置处。棱角和减震装置的数量也不受限制并且可以根据所需的抵抗力来改变。

Claims (10)

1.一种裙板结构(1)，该裙板结构包括：

-第一壳体(10)，该第一壳体在纵向方向(X)上延伸并且包括：

-平的底壁(12)，该平的底壁包括两个相对的纵向边沿(12a，12b)，

-平的侧壁(14a，14b)，该平的侧壁连接至该底壁(12)的各纵向边沿(12a，12b)，所述侧壁(14a，14b)是平行的或基本上平行的、并且相对于该底壁(12)以垂直的或基本上垂直的方式延伸，

-两个接合缘(16a，16b)，这两个接合缘与该底壁(12)平行或基本上平行、并且各自连接至一个侧壁的纵向边沿(15a，15b)上，所述边沿远离所述底壁(12)，

-第二壳体(20)，该第二壳体在与该第一壳体(10)相同的纵向方向(X)上延伸并且具有基本上U形的截面，所述第二壳体(20)包括两个接合缘(22a，22b)，这两个接合缘被贴靠在该第一壳体(10)的这些接合缘(16a，16b)上并且被固定在其上，使得该第一壳体和该第二壳体形成一个中空本体，

-内加强件(30)，该内加强件在所述纵向方向(X)上延伸并且位于所述中空本体内，

其特征在于，所述内加强件(30)包括三个平壁(32，34，36)，这些平壁以直角或基本上以直角成对地安排以形成类似于Z形式的截面，第一平壁(32)的纵向自由边沿(33)插在该第一壳体和该第二壳体的两个装配好的接合缘(16a，22a)之间、至少在所述接合缘的长度部分的上方，与该第一壁(32)平行或基本上平行的第三平壁(36)贴靠在该第一壳体的底壁(12)上并且被固定在所述第一壳体上。

2.如权利要求1所述的裙板结构(1)，其特征在于，该第一壳体(10)和该内加强件(30)界定方形或矩形截面的容积。

3.如权利要求1或2中任一项所述的裙板结构(1)，其特征在于，在其第一平壁(32)和/或在与所述第一壁(32)邻接的第二壁(34)上，该内加强件(30)包括在其长度上分布的多个贯通开口(37)。

4.如权利要求1至3之一所述的裙板结构(1)，其特征在于，该裙板结构包括棱角(40)，该棱角在与该第一壳体(10)相同的纵向方向(X)上延伸并且包括两个平的或基本上平的相邻壁(42，44)，其中一个壁(42)被贴靠在并且被固定在该第一壳体(10)的侧壁(14a)上，并且另一个壁(44)被贴靠在并且被固定在该第一壳体(10)的底壁(12)上，所述棱角(40)位于由所述内加强件(30)和该第一壳体(10)限定的容积内。

5.如权利要求4所述的裙板结构(1)，其特征在于，贴靠在该底壁(12)上的该棱角(40)的壁(44)包括在其整个长度上纵向延伸的肋(46)，所述肋(46)在所述内加强件(30)的方向上凸出。

6.如权利要求4或5中任一项所述的裙板结构(1)，其特征在于，所述棱角(40)具有至少一个锯齿状的或波纹形的纵向自由边沿(41)。

7.如权利要求1至6之一所述的裙板结构(1)，其特征在于，该裙板结构包括减震装置(50)，该减震装置是与该第一壳体和该第二壳体(10，20)成一体的并且被安排成是与其间插入有该内加强件的纵向自由边沿(33)的这些装配好的接合缘(16a，22a)分开的两个装配好的接合缘(16b，22b)接近的，所述减震装置(50)包括：

-多个可变形支撑件(52)，每个可变形支撑件包括相对于该第一壳体(10)的纵向方向(X)是基本上垂直的壁(52a)，所述支撑件(52)被紧固在该第一壳体(10)上，

-第三壳体(54)，该第三壳体在所述纵向方向(X)上延伸，具有类似L形的截面，由所述可变形支撑件(52)支撑，并且被固定在所述可变形支撑件的周边的一部分上，所述第三壳体(54)包括：

-接合缘(55)，该接合缘被装配在该第一壳体(10)的底壁(12)上，

-第一平壁(56)，该第一平壁与所述接合缘(55)邻接，并且相对于该第一壳体的侧壁(14a，14b)是平行的或基本上平行的，所述第一平壁(56)被固定在这些可变形支撑件(52)上，

-第二平壁(57)，该第二平壁与该第一壁(56)相邻，并且相对于该第一壳体的底壁(12)以平行的或基本上平行的方式延伸，所述第二平壁(57)被固定在这些可变形支撑件(52)上，

-第三平壁(58)，该第三平壁与该第二壁(57)邻接，并且相对于该第一壁(56)以平行的或基本上平行的方式延伸，所述第三平壁(58)被固定在这些可变形支撑件和该第二壳体上。

8.如权利要求7所述的裙板结构(1)，其特征在于，该第三壳体(54)的接合缘(55)被固定在内该加强件(30)的第三平壁(36)上。

9.一种机动车辆，该机动车辆包括配备有如以上权利要求之一所述的两个裙板结构(1)的车身，其中，对于每个裙板结构：

-该第一壳体(10)位于该车辆的内表面上，

-该第二壳体(20)位于该车辆的外表面上，

-该内加强件(30)位于该裙板结构的上部。

10.如权利要求9所述的机动车辆，其中，所述车辆的每个裙板结构包括以下特征中的一个特征和/或另一个特征：

-位于所述车辆的车身的两个A柱之间的裙板结构棱角(40)，

-在对于该车辆的横向方向上与旨在接纳电池的车身的区域的相对定位的裙板结构减震装置(50)。