CN106240640A - 机动车车身 - Google Patents

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J.哈特曼
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Abstract

本发明涉及一种机动车车身，具有底部结构(4)和布置在其上的车厢结构(5)，其中，所述底部结构(4)具有至少一个纵梁(20)，其中，所述车厢结构(5)具有至少一个与所述底部结构(4)邻接的铰链支柱(14)，并且其中，在所述底部结构(4)与铰链支柱(14)的过渡区域中设有加强件(30)，所述加强件(30)通过第一端部部段(31)结构连接在所述底部结构(4)上并且通过与第一端部部段(31)对置的第二端部部段(32)与所述车厢结构(5)结构相连。

Description

机动车车身
技术领域
本发明在一个方面涉及一种机动车车身，其具有底部结构和布置在该底部结构上的车厢结构。本发明在另一个方面涉及一种机动车，其具有相应的机动车车身。
背景技术
在碰撞情况和撞击测试中需要考虑的是，例如在侧向错位的正面碰撞时、尤其在车辆与相对较低结构的固体障碍碰撞时，与障碍直接作用接触的前轮不会或者仅以非常微小的程度侵入沿行驶方向位于后面的客舱中。
由此，例如由DE 10 2012 004 682 A1已知一种用于轿车车身的保护装置，其中，沿车辆纵向在车轮后面设有用于支撑车轮的支撑件，该支撑件具有至少一个从前端内侧延伸至后端外侧的支撑面，车轮在其向后错位时可以借助该支撑面沿车辆横向向外偏转。但是，这种具有沿车辆纵向和车辆横向倾斜延伸的支撑面的结构设计需要相对较大的结构空间尺寸，尤其是沿车辆纵向的结构空间尺寸。
这种解决方案因此仅仅适合沿纵向安装的发动机并结合后驱驱动，这可以使得车桥容易地向前移位，使得在前车桥和车身侧的支撑件之间具有足够的结构空间。
对于具有前驱驱动和通常的沿车辆横向安置的发动机的机动车，由于在底部结构的车门槛的前端端部和前车桥之间的较狭窄的空间使得这种设计方案几乎无法实现。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种优化的机动车车身，其以最节省空间的方式在车轮由于碰撞导致的向后错位时能够使得车轮沿车辆横向向外偏转。此外，通过特别紧凑的结构设计以及优化的结构刚性和机械强度实现机动车车身的改进。
所述技术问题按照本发明通过一种机动车车身解决，所述机动车车身具有底部结构和布置在其上的车厢结构。所述底部结构具有至少一个纵梁。所述车厢结构具有至少一个与所述底部结构邻接的铰链支柱，并且在所述底部结构与铰链支柱的过渡区域中设有加强件，所述加强件通过第一端部部段结构连接在所述底部结构上并且通过与第一端部部段对置的第二端部部段与所述车厢结构结构相连。所述技术问题按照本发明还通过一种机动车解决，所述机动车具有前述的机动车车身。
底部结构优选具有至少两个沿车辆横向相互间隔的纵梁以及布置在这些纵梁上的底板。车厢结构具有至少一个与底板结构邻接的铰链支柱，该铰链支柱优选沿机动车的侧壁结构的前端A柱的向下指向的延长段延伸。
通过铰链支柱优选使A柱与底部结构相连。为了结构地加强底部结构与车厢结构的连接，设有加强件，该加强件在底部结构与铰链支柱的过渡区域内布置。加强件具有第一端部部段，其与底部结构相连。加强件在对置的且远离第一端部部段的端部上具有第二端部部段，其与机动车车身的车厢结构结构连接。
加强件以横杆或导板的形式发挥作用。由于加强件一侧布置在底部结构上并且另一侧布置在机动车车身的车厢结构上，使得在由碰撞导致的前轮向后移位的情况下，加强件可以一方面促使沿行驶方向位于加强件之前的前轮沿车辆横向(y)向外偏转。此外，加强件在底部结构和车厢结构之间的过渡区域中实现了结构性的加强，从而可以有利地提高机动车车身在该过渡区域中的强度和结构完整度或者说结构性集成。
由于加强件的几何形状和其走势以及其相互对置的端部部段与底部结构和车厢结构的连接，使得加强件实现了双重功能。一方面，由碰撞导致的沿车辆纵向朝向底部结构移动的车轮可以有目的地向外移位。另一方面，加强件防止了机动车车身在底部结构和车厢结构之间的过渡区域内的撕裂或局部断裂、尤其是在与纵长延伸的车门槛的前端邻接的铰链支柱上的最下端(Fuβpunkt)，大约在车轮罩的后端区域和端壁的侧面的端部区域中，该端壁将客舱与沿行驶方向位于前面的发动机舱相分隔。
根据另外的设计方案，所述加强件的第二端部部段与所述铰链支柱的下部的端部部段相连。加强件从铰链支柱的最下端延伸至底部结构。加强件在此至少逐段地通过沿车辆横向(y)的方向分量延伸，使得加强件以用于向后错移的前轮的滑动斜面的形式发挥作用。
通过加强件的第二端部部段与铰链支柱的直接的连接，尤其可以防止由于碰撞所导致的铰链支柱的最下端相对于底部结构的移动。
根据另外的设计方案，所述加强件的第二端部部段与所述车厢结构的侧壁相连。作为与铰链支柱相连的备选，第二端部部段在此也可以也仅仅与车厢结构的侧壁相连。但是也可以设想，铰链支柱、侧壁和加强件的第二端部部段彼此相叠，并因此在共同的结点或相叠区域内相互连接。在此，加强件可以一方面提供侧壁相对于底部结构的附加的固定，并且加强件还可以有助于铰链支柱与侧壁的连接，即侧壁、铰链支柱和加强件的第二端部部段相叠地彼此贴靠并且在贴靠区域中相互连接。
根据另外的设计方案，所述加强件的第二端部部段或上部的端部部段与车门槛的前部的端部部段相连。车门槛通常沿车辆横向延伸。车门槛的前端在此通常邻接在车轮罩的后部的端部部段上。借助加强件，车门槛可以独立地且附加地与底部结构相连并且在此在相对于车门槛沿车辆横向(y)更靠内部的底部结构与车门槛之间的过渡段中提供了对机动车车身的附加的加固。加强件的第二端部部段在此可以仅仅与车门槛的前部的端部部段相连。但是也可以设想的是，车门槛的前部的端部部段与铰链支柱和/或与车厢结构的侧壁相连。
在此还可设想的是，车门槛的前部的端部部段、车厢结构的侧壁以及铰链支柱至少逐点地或者局部地彼此遮盖或相叠布置，并且加强件仅仅在该相叠区域内既与车门槛、侧壁，也与铰链支柱结构连接。在此，加强件不仅改进和加强底部结构、车门槛、侧壁或铰链支柱之间的连接，而是也可以支持铰链支柱、侧壁和车门槛相互间的连接和相互加强。附加地提供加强件的沿车辆横向(y)向外指向的偏转功能，尤其通过具体的成型和通过加强件的几何走向限定该加强件。
根据另外的设计方案，所述加强件的下部的端部部段与加强板或通常称为Torque-Box的扭矩盒相连。所述加强板或扭矩盒在此使底部结构的纵梁与机动车车身的车门槛相连。在此，车门槛属于机动车车身的车厢结构，而同样主要沿车辆纵向延伸的纵梁则属于底部结构。
扭矩盒尤其可以具有封闭的中空型材，中空型材沿车辆横向在位于内侧的纵梁和位于外侧的车门槛之间延伸。扭矩盒尤其可以向上被底板封闭。扭矩盒可以向前和向后由已述的加强板封闭，该加强板如扭矩盒一样沿车辆横向在纵梁和车门槛之间延伸。车门槛和纵梁通过扭矩盒或通过至少一个加强板相互结构连接。
在机动车车身上的安装位置中，加强件的第一和第二端部部段不必强制地在沿车辆高度方向或者说高度轴线的不同高度上布置。尤其可设想的是，加强件的下部和第二端部部段相对于车辆高度轴线位于大约相同的高度。第一端部部段通常作为位于内侧的内侧端部部段发挥作用，相较而言，加强件的上部的或第二端部部段则通常作为外侧端部部段发挥作用。
通过加强件的第一或内侧端部部段与所述的加强板或扭矩盒的连接，提供了与底部结构的支撑的部件的直接或间接的连接。以这种方式方法，可以实现加强件在底部结构和车厢结构的过渡区域中的特别固定和结构加强的布置方式。
根据另外的设计方案，所述加强板的沿机动车的行驶方向向前指向的侧面或扭矩盒的相应侧面与所述加强件的第一端部部段相连。这种连接尤其可以加强件的无扭力的设计，由此可以实现加强件的特别简单的制造和加强件在底部结构和车厢结构的过渡区域中的特别简单和持久的布置方式。
根据备选的设计方案可以设想，加强板或扭矩盒的向下指向的侧面与加强件的第一端部部段相连接。这种布置方式尤其规定，例如加强板或扭矩盒的向下指向的侧面无法或仅能困难地接近。
根据另外的设计方案，所述加强件从它的位于车轮罩内部的第一端部部段延伸至所述铰链支柱、车门槛或侧壁的位于车轮罩外部的且沿行驶方向位于车轮罩后部的区域。加强件可以在此至少逐段地从前车轮罩的下部和后部的端部从前面内侧延伸至后面外侧，使得加强件实现用于由于碰撞事故向后错移的前轮的、向后且向外指向的滑动斜面。
通过加强件在一侧与底部结构和在另一侧与车厢结构的单独且独立的连接，加强件可以附加地结构加强机动车车身的相应节点，铰链支柱、侧壁、车门槛、端壁以及加强板或扭矩盒在所述节点处相互邻接、结构性加强。
根据另外的设计方案，所述加强件的第二端部部段相对于车辆横向在外侧贴靠在所述铰链支柱、车门槛或侧壁上。尤其可以设想的是，加强件沿车辆横向观察例如位于铰链支柱和侧壁之间。加强件在铰链支柱、在车门槛或在侧壁上位于外侧的布置可以实现尤其可以在车身实施涂漆过程之后对加强件的事后安装。此外，加强件在外侧的连接对于在车厢结构或底部结构上安装加强件时的可接触性是有利的。
根据另外的设计方案，所述加强件具有弧形的弯曲部段，所述加强件借助所述弯曲部段围绕或跨接所述铰链支柱的沿行驶方向位于前面的端部部段。弧形的弯曲部段可以使车柱的上部的端部部段无弯折地搭接或张紧，使得加强件最终可以例如沿车辆横向(y)与车厢结构固定。加强件在铰链支柱、车门槛或侧壁上的侧面的安装适用于特别好地传递例如沿纵向作用在加强件上的负荷。
根据另外的设计方案，所述加强件具有直线形的带状部段，所述带状部段从所述铰链支柱的沿行驶方向位于前面的端部部段延伸至所述底部结构。带状部段通常基本直线形地在扭矩盒或者车门槛和纵梁之间基本沿车辆横向(y)延伸的加强板与机动车车身的侧壁结构之间延伸，侧壁结构邻接在前车轮罩上，通常由铰链支柱、侧壁和必要时也由车门槛构成。
直线形的带状部段在此可以作为牵引带作用，并且防止车身在节点上裂开。同时，直线形的带状部段作为导板发挥作用，导板可以实现由于碰撞所导致的向后偏移的前轮的沿车辆横向向外指向的偏转。
根据另外的机动车车身的设计方案，所述加强件在它的上部或第一端部部段中的至少一个上具有固定凸缘，所述固定凸缘借助至少一个固定件固定在所述车厢结构或底部结构上。两个端部部段、即第一和第二端部部段通常分别具有固定凸缘，加强件通过固定凸缘至少在相应的固定凸缘的区域内尽可能整面地贴靠在机动车车身的与所述加强件邻接的部件上，即贴靠在车厢结构或底部结构上。
尤其螺栓可以规定为一个或多个固定件，螺栓可以实现在加强件、底部结构和车厢结构之间的特别稳定和持久的连接。尤其紧固件、例如螺栓的使用还实现了将加强件事后、也就是说在完成焊接白车身之后以及在实施涂漆过程之后布置在机动车车身上。在此可以顺利地实现加强件仅根据要求地设置，以满足国家或地区关于机动车车身的碰撞测试要求。
根据另外的设计方案，所述加强件具有至少一个结构加强的印纹。至少一个或多个印纹在此可以设置在加强件的不同的位置。尤其可以设想的是，至少一个结构加强的印纹在加强件的弧形的弯曲部段的区域内设置，和/或至少一个另外的结构加强的印纹在加强件的直线形的带状部段的区域内设置。以这种方式方法，可以分别从结构上对加强件的各个部段加强，这可以在局部优化加强件的机械负荷能力以及刚性和强度。
根据另外的设计方案，所述加强件从它的第一端部部段开始反向于行驶方向沿车辆横向向外延伸。在此，滑动斜面或向外指向的斜坡用于由碰撞导致的向后错移的前轮。
根据另外的设计方案规定，所述加强件相对于车辆高度方向(z)布置在前车桥的高度上。加强件位于前轮的“赤道”位置，使得在前轮反向于行驶方向向后错移时，前轮的沿反向于行驶方向位于后面的部段主要或者仅仅与加强件相接触，由此有利于前轮以特别高的程度沿车辆横向(y)向外指向地偏转。
前轮借助加强件向外指向的偏转防止前轮侵入沿行驶方向位于后面的机动车车身内。由此能够以这种方式方法有效地防止由于前轮从这里在前侧侵入客舱。在此，在此设置的且装配加强件的机动车车身也提供对乘客更好的保护。
加强件通常设计为金属部件。加强件例如可以由钢板制成。备选地可设想，加强件设计为金属锻件或金属铸件，并且在此满足最高的强度要求。
附图说明
以下结合附图参照实施例进一步阐述机动车车身的另外的目的、特征和有利的设计方式。在附图中：
图1示出设计为轿车的机动车的侧视示意图，
图2示出机动车车身的立体示意图。
图3示出根据图2的机动车车身在左前车轮罩的后下端部的放大截图，
图4示出根据图3的从斜下方观察的立体截图，
图5示出在安装加强件之前从底部结构和车厢结构到左前铰链支柱的最下端区域结构的过渡区域的另外的视图，
图6示出具有已安装的加强件的根据图5的区域，
图7示出剖切根据图6的装置所得的沿车辆纵向(x)和车辆横向(y)构成的剖面的视图。
具体实施方式
图1所示的机动车1具有自承载的机动车车身2，其具有客舱3。机动车车身2具有底部结构4，该底部结构未详细示出。底部结构4配有沿车辆纵向延伸的纵梁22，如图4所示。纵梁22与边缘侧的同样沿车辆纵向延伸的车门槛16相比相对于车辆横向(y)向内错移地布置。底部结构4在客舱3下面的区域内还具有至少一个底板28，该底板构成客舱3的底面。
机动车车身2在客舱3的区域内还具有车厢结构5，该车厢结构包括所有位于底部结构4以上的部件。车厢结构5例如包括在图3中从其最下端基本竖直向上延伸的铰链支柱14、侧壁18以及沿车辆纵向(x)延伸的车门槛16。如图4所示，扭矩盒26在车门槛16和纵梁22之间延伸，该扭矩盒沿行驶方向6在前面由加强板24限定边界。
如图3在前面所示的，加强板24在与车辆高度轴线(z)重合的面内延伸。加强板还在车辆纵向(x)上对角斜穿地延伸。加强板差不多是跟随沿车辆高度方向或者说高度轴线(z)位于上面的车轮罩10的轮廓的走势。加强板24的沿车辆横向位于内侧的部段从外面与靠内的纵梁22邻接，该位于内侧的部段沿行驶方向6位于加强板24的相对置的且与车门槛16相连的端部部段之前。
端壁12的与车轮罩10的轮廓相符合的拱曲的侧面部段在扭矩盒26的上方延伸。端壁在外侧在其下部区域内至少部分遮盖车门槛16的前端17地布置，如图7所示。车门槛16在此具有车门槛内板16a和车门槛外板16b。车门槛内板16a首先在其前端具有沿行驶方向6向前突出的凸缘段16c，该凸缘段16c与铰链支柱14的凸缘段14a相叠地相接触。
车厢结构5的侧壁18邻接在铰链支柱14的沿车辆横向(y)向外邻接的端部上。在图2、3以及5和6中可以看到，侧壁18限定了用于车厢5的前门的车门缺口20的边界。
在图5中示出车厢5的各个与铰链支柱14的下部端部部段15相叠布置的其他部件(即，侧壁18、车门槛16)的结构和布置方式。在此形成相叠区域21，车门槛16、侧壁18以及铰链支柱14在所述相叠区域中彼此相叠。在该区域中如图5所示，设有多个螺栓孔25，这些螺栓孔设计用于容纳设计为螺栓的固定件35。
在该相叠区域21内，车门槛16的前端部部段17和铰链支柱14的下端部部段15以及侧壁18的未详细示出的前端部部段彼此相叠。该相叠区域21用于布置加强件30的第二端部部段32，该加强件30通过与之相对的第一端部部段31固定在底部结构4上、在此固定在扭矩盒26上以及其加强板24上。
加强件30具有横杆形式或导板形式的结构。加强件在其第一端部部段31上具有固定凸缘33，该固定凸缘33几乎整面地贴靠在加强板24的外侧上和朝向行驶方向的侧面上。第二端部部段32同样也设有固定凸缘33，加强件30借助固定凸缘33在图5所述的相叠区域21内贴靠并且在此可以借助两个固定件35、在此为螺栓与车厢结构5结构相连。
在图4中可以看到，加强件30具有长形延伸的带状部段36，该带状部段从位于内侧的第一端部部段31开始大约延伸至铰链支柱14的朝行驶方向的端部部段13。与之邻接地，带状部段13过渡为弧形形状的弯曲部段38，该弯曲部段在另一个端部与上部或者外侧的第二端部部段32相交汇。在带状部段36的区域内，在此设有结构加强的印纹37，同时在加强件30的弯曲部段38的区域内设有两个竖向相互间隔的弧形的印纹39。
借助这些印纹，各个部段、即带状部段36和弯曲部段38可以分别被特别地结构加强。带状部段36在某种程度上作为牵引带在加强板24或扭矩盒26以及铰链支柱14之间延伸。加强件30的弧形的弯曲部段38在此跨接或者围绕铰链支柱14的沿行驶方向位于前面的下部端部部段15，如图3和7所示的。
图1还示出加强件30相对于前车桥7的位置。加强件30相对于车辆高度轴线(z)大约位于前车桥7的高度上，使得前轮8在由碰撞导致的向后偏移时与加强件30相贴靠，并且由此通过加强件30被向外侧偏转。
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 客舱
4 底部结构
5 车厢结构
6 行驶方向
7 前车桥
8 前轮
10 车轮罩
12 端壁
12a 凸缘段
13 前端部部段
14 铰链支柱
15 端部部段
16 车门槛
16a 车门槛内板
16b 车门槛外板
16c 凸缘段
17 端部部段
18 侧壁
20 车门缺口
21 相叠区域
22 纵梁
24 加强板
25 螺栓孔
26 扭矩盒
28 底板
30 加强件
31 端部部段
32 端部部段
33 固定凸缘
34 固定凸缘
35 固定件
36 带状部段
37 印纹
38 弯曲部段
39 印纹

Claims (15)

1.一种机动车车身，具有底部结构(4)和布置在底部结构上的车厢结构(5)，其中，所述底部结构(4)具有至少一个纵梁(20)，其中，所述车厢结构(5)具有至少一个与所述底部结构(4)邻接的铰链支柱(14)，并且其中，在所述底部结构(4)与铰链支柱(14)的过渡区域中设有加强件(30)，所述加强件(30)通过第一端部部段(31)结构连接在所述底部结构(4)上并且通过与第一端部部段(31)对置的第二端部部段(32)与所述车厢结构(5)结构相连。
2.按照权利要求1所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)的上部的端部部段(32)与所述铰链支柱(14)的下部的端部部段(15)相连。
3.按照权利要求1或2所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)的第二端部部段(32)与所述车厢结构(5)的侧壁(18)相连。
4.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)的第二端部部段(32)与车门槛(16)的前部的端部部段(17)相连。
5.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)的第一端部部段(31)与加强板(24)或扭矩盒(26)相连，所述加强板(24)或扭矩盒(26)使所述纵梁(20)与车门槛(16)相连。
6.按照权利要求5所述的机动车车身，其中，所述加强板(24)或扭矩盒(26)的沿机动车的行驶方向(6)向前指向的侧面与所述加强件(30)的第一端部部段(31)相连。
7.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)从它的位于车轮罩(10)内部的第一端部部段(31)延伸至所述铰链支柱(14)、车门槛(16)或侧壁(18)的位于车轮罩(10)外部的且沿行驶方向(6)位于车轮罩(10)后部的区域。
8.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)的第二端部部段(32)相对于车辆横向(y)在外侧贴靠在所述铰链支柱(14)、车门槛(16)或侧壁(18)上。
9.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)具有弧形的弯曲部段(38)，所述加强件(30)借助所述弯曲部段(38)围绕或跨接所述铰链支柱(14)的沿行驶方向(6)位于前面的端部部段(13)。
10.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)具有直线形的带状部段(36)，所述带状部段(36)从所述铰链支柱(14)的沿行驶方向(6)位于前面的端部部段(13)延伸过所述底部结构(4)。
11.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)在它的第一和第二端部部段(31、32)中的至少一个上具有固定凸缘(33、34)，至少一个固定件(35)借助所述固定凸缘(33、34)固定在所述车厢结构(5)或底部结构(4)上。
12.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)具有至少一个结构加强的印纹(37、39)。
13.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)从它的第一端部部段(31)开始反向于行驶方向(6)沿车辆横向(y)向外延伸。
14.按照前述权利要求之一所述的机动车车身，其中，所述加强件(30)相对于车辆高度方向(z)布置在前车桥(7)的高度上。
15.一种机动车，具有按照前述权利要求之一所述的机动车车身(2)。
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