CN106335557B - 机动车和用于机动车的底部模块 - Google Patents

机动车和用于机动车的底部模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于安装在机动车的尾部区域中的底部模块(5)，其中，底部模块(5)的朝向车辆的尾部的后部区域(8)由第一塑料组合物制造并且背向尾部的前部区域(7)由第二塑料组合物制造，其中，第一塑料组合物使后部区域(8)具有比前部区域(7)更高的弹性变形能力。

Description

机动车和用于机动车的底部模块
技术领域
本发明涉及一种机动车以及在这种机动车中使用的底部模块。
背景技术
在城市的人口稠密地区中的人口增长导致不断增长的车辆密度和相应的对泊车空间与交通空间的需求，基于受限制的可用面积，该需求仅能以不断增加的成本来满足。为了使通过个人交通引起的面积需求和燃料需求保持在可接受的限度内需要的是，提供重量低和相应地燃料消耗低的非常紧凑的车辆。
重量最小化的一个可能性在于，使机动车车身的不具有支承作用或者加固乘员舱作用的部件不再由金属，而是由塑料制造。例如由专利文献DE 10 2010 054 693 A1中已知一种用于机动车的底部模块，其包括由塑料一体式地注塑成形的底槽。
为了能支承车辆电池和备胎，槽必须有刚性，然而其刚性越大，在事故引起的变形时破裂然后必须更换的危险就越大。已知的底部模块这样限制这种破裂的危险，即通过非直接地延伸到车辆车身的后部横梁上，使得在事故时该后部横梁可以不对底部模块造成损害地变形。对于非常紧凑的城市车辆几乎不能实现使底部模块距离车身的外板这样远地安装，以便其在轻微事故中不会变形和破裂。然而当底部模块破裂时，其必须拆下并被新的替换。与此相关的高维修成本导致在事故保险时车辆的不利的分级和对车辆所有人的相应的高使用成本。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题在于，提供一种机动车或者用于机动车的部件，其即使对于紧凑的和减小重量的构造也会将事故后的维修耗费减少到最低限度。
上述技术问题通过本发明的设计方案解决，即通过用于安装在机动车的尾部区域中的底部模块，其中，底部模块的朝向车辆尾部的后部区域由第一塑料组合物制造并且背向尾部的前部区域由第二塑料组合物制造，并且其中，第一塑料组合物赋予后部区域比前部区域更高的弹性变形能力。以此在轻微事故时最多受损害很小的前部区域可以有相当的刚度，以便使底部模块具有用于运输货物所需的机械承载能力，与此同时后部区域由于其弹性可以在较大范围内变形，而不会带来破裂的危险或者由此以其他方式损害底部模块的机械完整性。
优选地，底部模块的前部和后部区域相互一体式地构造，例如使第一和第二塑料组合物在同一模具中通过复合挤出成形构造或者通过使由第一或者第二塑料组合物制造的面状材料坯料共同在同一模具中深冲压并且在此相互焊接。
整个底部模块通常成形为槽(或盆)。
底部模块的平的基板可以一部分地通过可相对较小地变形的前部区域和另一部分地通过可相对较大地变形的后部区域构造。
用于使底部模块在机动车的车身的其他部件上固定的水平的固定法兰(或固定凸缘)可以围绕基板延伸。
为了形成上述槽状，壁可以绕基板延伸。
固定法兰有利地通过肋条加固，所述肋条在固定法兰的底侧和使基板与法兰连接的壁的外侧之间延伸。
优选地，用于车辆电池的容纳部构造在底部模块的可相对较小地变形的前部区域中。
为了使电池固定在容纳部中，容纳部可以向后地通过从底部模块的前部区域立起的肋条限定。
此外，容纳部可以侧向地通过凸出部限定，所述凸出部从底部模块的前部区域立起并且用于包围电池背侧的钩件能固定、尤其能插接在所述凸出部上。
凸出部可以包括螺栓，所述钩件通过旋拧的螺母能固定在所述螺栓上。
为了简化车辆的组装，底部模块和预先安装在底部模块的容纳部中的车辆电池可以共同构成组合件，该组合件可以作为单元安装在按照本发明的车辆车身中。
所述技术问题还通过本发明的另外的设计方案解决，即通过带有上述底部模块和预先安装在底部模块的容纳部中的车辆电池的组合件。
所述技术问题还通过本发明的另外的设计方案解决，即通过带有分别如上述的底部模块或者组合件的机动车解决，其中，底部模块的前边缘锚固在机动车的中后部的横梁上。
当底部模块的前部区域在前部横梁下延伸时，可以在横梁与底部模块之间构成存放空间，其尤其能用于容纳车辆电池。
底部模块的后边缘可以锚固在机动车的后部横梁上。即使在后部的横梁由于其外露的位置所以在机动车的尾部与障碍物碰撞时容易受损变形，底部模块的由此变形引起的损坏也可以由于后部区域的弹性被避免。
优选地，底部模块借助螺纹紧固件可拆卸地锚固，以便一方面在最后部的横梁变形的情况下可以容易地使螺纹紧固件从底部模块上拆卸和维修或者更换，不必为此拆除底部模块，另一方面也为了在碰撞足够强烈以使底部模块例如通过直到其前部区域中的变形而损坏的情况下能迅速和低成本地更换底部模块。
附图说明
本发明的其它特征和优点由参照附图对实施例的如下说明中得出。附图中：
图1示出按照本发明的机动车的尾部部分的视图；
图2示出从与图1相同的观察方向看到的车辆的底部模块；
图3示出底部模块的从前方倾斜的视图；
图4示出由底部模块与安装在其上的车辆电池构成的组合件；
图5示出在车辆横向上沿在图4中以Ⅴ-Ⅴ标示的平面剖切底部模块得到的剖面图；
图6示出在车辆横向上沿图1中以Ⅵ-Ⅵ标示的平面的剖面图；
图7示出在车辆纵向上沿图1中以Ⅶ-Ⅶ标示的平面的剖面图；
图8示出在未受损的状态中沿车辆中间平面在车辆纵向上的剖面图；和
图9示出在碰撞后变形的状态中类似图8的剖面图。
具体实施方式
图1以立体视图示出按照本发明的紧凑型机动车的车身的尾部区域。车身具有梯状的支承结构，其具有两个沿车辆侧翼延伸的纵梁4和多个连接纵梁的横梁。车身的车尾盖未在图中示出，以便通过在车身的两个侧壁1之间的车尾盖开口能看到这些横梁中的后部横梁2和中后部横梁3。两个横梁2、3与纵梁4共同构成矩形的框架，在该框架下安装有盆形的底部模块5。
图2示出与车身分开的底部模块5。底部模块5是由两种不同的塑料组合物一体式地注塑成形的，在车辆横向上延伸的线6构成前部区域7与后部区域8之间的界限，在基于车辆的行驶方向上，前部区域7由相对刚性的、抗变形的塑料组成，后部区域8由能大幅度弹性变形的塑料组成。基本上是平的基板9一部分属于前部区域7，一部分属于后部区域8。在车辆横向上伸长的肋条10平行于线6地在基板9的前部、刚性的区域中在其宽度的一部分上延伸。在基板9的前边缘上的隆起部11与肋条10相对；在隆起部11与肋条10之间规定存放空间，以便如图1和图4所示地容纳车辆的电池12。
在基板9的刚性区域的中心位置上构造凸出部，方法是从刚性的塑料中成形凸起部13并且在凸起部13中锚固向上立起的螺栓14。螺栓14可以尤其如图6所示地通过螺栓构造，其头部在底部模块5注塑成形时嵌入在前部区域7的刚性的塑料中。
在矩形的基板9的周围延伸有围绕的壁15，壁15同样在前部区域7中由刚性的塑料和在后部区域8中由能弹性变形的塑料成形。沿壁15的上边缘延伸有不间断地围绕的法兰16。在隆起部11的区域中在基板9附近的壁15上成形有向内突出的水平伸长的凸出部17，以便电池12能在肋条10之前和在凸出部17之下形状配合地卡锁。
为了确保电池12在该卡锁位置中，在螺栓14上插接由塑料注塑成形的钩件18，如图4所示，钩件18贴靠在电池的窄侧19上和其朝向车辆尾部的宽侧20上并且通过旋拧在螺栓14上的螺母21定位在其位置中。
图5示出沿延伸穿过隆起部11的、在图4中以Ⅴ-Ⅴ标示的平面剖切穿过底部模块5和电池12的示意性剖面图。法兰16在隆起部10上方从壁15的上边缘延伸经过基板9，使得在法兰16与基板9之间构造的存放空间具有凹槽24的形状，电池12向凹槽中从后通过如图7所示的运动过程推入并且此外通过在凸出部17下方的形状配合的嵌接固定。
法兰16从在图5中以剖面图所示的壁15的侧向部段向外延伸并且通过三角形的肋条22加固，肋条22在法兰16的底侧与壁15之间延伸。这种肋条22在底部模块5的全部四个侧面上沿法兰16分布，以便尤其加固法兰16的开有螺纹孔23的区域。螺纹孔23用于使底部模块5借助螺纹紧固件固定在纵梁和横梁2、3、4的底侧上，所述螺纹紧固件由下穿过螺纹孔23并以螺纹嵌接在纵梁和横梁2、3、4上。
图6示出沿在图1中以Ⅵ-Ⅵ标示的和延伸穿过螺栓14的轴线的平面剖切底部模块5、电池12和纵梁4的剖面图。纵梁4由两个板件25、26共同组成，板件25、26相互焊接在沿车辆纵向延伸的法兰27、28上。底部模块5的法兰16接触朝向车辆内部的法兰27的底侧并且通过从下穿过螺纹孔23延伸的螺纹紧固件29可拆卸地固定在法兰27上。
如图7所示，后部横梁2也包括两个板件30、31，这两个板件30、31相互焊接在法兰32上。所述法兰32位于与纵梁4的法兰27相同的高度上，并且底部模块5的法兰16通过螺纹紧固件29也固定在法兰32上。
底部模块5的法兰16在中后部的横梁3之下在比沿纵梁4和后部横梁2更深的水平面上延伸。尽管中后部的横梁3也包括两个沿由法兰33、34相互焊接的板件35、36，但是在此法兰16不是被螺纹连接在法兰33、34上，而是在更深的水平面上被螺纹连接在板件36的底侧上。
图8示出在未受损的、没有变形的状态下被螺纹连接在后部横梁2上和在中后部的横梁3上的底部模块5。在图9中后部横梁2的一部分由于撞击而向前朝中后部的横梁3移位。由此引起的底部模块5的变形集中在轻度变形的、弹性的后部区域8上；刚性的前部区域7基本上没有变形。维修情况下使被移动的后部横梁2重新校正或者更换时，后部区域8由于其弹性而回复到图8的状态中，不需要为此有另外的干预措施。
要清楚的是，以上详细的说明和附图尽管展示了本发明确定的示例性的设计，但它们仅被考虑用于说明并且不应该被限制地视为本发明的范围。只要不脱离下面的权利要求和其等同范围，所述设计的各种各样的变型是可能的。尤其地，本说明和附图也基于未在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也可以以不同于此处特别公布的组合出现。多个这样的特征在相同的句子中或者以另外的上下文关联方式相互被提及，这样的事实因此不能表明它们只能以特殊公开的组合出现；而是基本上认为多个这样的特征中也可以去掉或者改变个别特征，只要这不使本发明的功能受到影响。
附图标记列表
1 侧壁
2 后部横梁
3 中后部的横梁
4 纵梁
5 底部模块
6 线
7 前部区域
8 后部区域
9 基板
10 肋条
11 隆起部
12 电池
13 凸起部
14 螺栓
15 壁
16 法兰
17 凸出部
18 钩件
19 窄侧
20 宽侧
21 螺母
22 肋条
23 螺纹孔
24 凹槽
25 板件
26 板件
27 法兰
28 法兰
29 螺纹紧固件
30 板件
31 板件
32 法兰
33 法兰
34 法兰
35 板件
36 板件

Claims (11)

1.一种用于安装在机动车的尾部区域中的底部模块(5)，其中，底部模块(5)的朝向车辆的尾部的后部区域(8)由第一塑料组合物制造并且背向尾部的前部区域(7)由第二塑料组合物制造，并且其中，第一塑料组合物使后部区域(8)具有比前部区域(7)更高的弹性变形能力，
其中，所述前部区域(7)具有用于车辆电池(12)的容纳部，
其中，所述容纳部向后通过从所述底部模块的前部区域(7)立起的肋条(10)限定，
其中，所述容纳部侧向地通过从底部模块的前部区域立起的凸出部(13)限定，用于包围车辆电池(12)的至少一个侧(19、20)的钩件(18)能插接在所述凸出部(13)上。
2.按照权利要求1所述的底部模块(5)，其中，所述前部区域(7)和所述后部区域(8)相互一体式地构造。
3.按照权利要求1或2所述的底部模块(5)，其中，所述底部模块(5)成形为槽。
4.按照权利要求1或2所述的底部模块(5)，其中，一部分地通过前部区域(7)和另一部分地通过后部区域(8)构造平的基板(9)。
5.按照权利要求4所述的底部模块(5)，其中，水平的固定法兰(16)围绕基板(9)延伸。
6.按照权利要求5所述的底部模块(5)，其中，所述固定法兰(16)通过肋条(22)加固，所述肋条(22)在所述固定法兰(16)的底侧和使基板(9)与固定法兰(16)连接的壁(15)的外侧之间延伸。
7.一种具有按照权利要求1至6之一所述的底部模块(5)和预安装在所述容纳部中的车辆电池(12)的组合件。
8.一种具有按照权利要求1至6之一所述的底部模块(5)或者按照权利要求7所述的组合件的机动车，其中，底部模块(5)的前边缘被锚固在机动车的中后部的横梁(3)上。
9.按照权利要求8所述的机动车，其中，底部模块(5)的前部区域(7)在中后部的横梁(3)下延伸，并且向上由中后部的横梁(3)和向下由前部区域(7)限定存放空间。
10.按照权利要求8或9所述的机动车，其中，底部模块(5)的后边缘被锚固在机动车的后部横梁(2)上。
11.按照权利要求8或9所述的机动车，其中，底部模块(5)借助螺纹紧固件(29)可拆卸地被锚固。
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