CN107074289A - 具有加固件和隔板的车辆车身底部纵梁 - Google Patents

具有加固件和隔板的车辆车身底部纵梁 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有底板和车身底部的两个侧纵梁(12)的机动车辆的结构(8)，纵梁中的每一个在主方向上延伸并且包括：截面呈U形的两个主型材(20；22)，这两个主型材的开口沿着水平方向彼此相对设置并彼此固定；纵梁(12)中的每一个还包括：截面呈U形的加固件型材(24)，其设置在纵梁(12)中并且在固定到位于底板外侧的主型材(20)的侧向内面上的U形的端部处具有固定支脚；以及至少一个，优选地多个隔板(26)，其横向设置在加固件型材(24)和位于底板一侧的主型材(22)的侧向内面之间的纵梁(12)中。本发明还涉及一种包括这种结构(8)的机动车辆。

Description

具有加固件和隔板的车辆车身底部纵梁
技术领域
本发明涉及机动车辆的领域，更具体地涉及吸收机动车辆的侧向撞击的问题。还更具体地，本发明涉及一种车辆底板结构。
背景技术
具有机动车辆的车身底部的底板结构通常根据车身底部的两个侧纵梁的实施以及连接两个侧纵梁的底板的实施而变化。已知实施具有位于车身底部的侧纵梁之间的横梁的机动车辆的底板。这些横梁通常位于车辆的前座椅的固定位置处，其尤其在侧向撞击时强化底板。
车辆结构的实施应该满足多种要求，尤其是撞击测试。在这些测试中，存在侧向撞击测试，尤其是对着支柱的测试，立柱尤其碰撞车辆的底板结构。
因此期望实现一种可以吸收这种侧向撞击的能量的底板结构。
然而，新的侧向撞击测试协议考虑车辆以32km/h的速度并相对于车辆的纵向方向成75°的撞击角度来碰撞立柱。由于在该协议中涉及撞击速度，因此该协议更为严格，其还产生对于结构的新的约束形式，尤其是由于介于正向撞击和横向撞击之间的撞击方向。
图1示出了机动车辆2对着固定立柱4的这种侧向撞击测试的条件的示例。在这种新的测试时，车辆2安装在以32km/h的速度对着立柱4开动的平台6上，车辆2被定位为与平台的位移方向形成75°的角度，并且该车辆被定位为在驾驶员处撞击立柱4。由于驾驶舱的形变引起尤其是在胸廓或腹部处受伤的重大风险，因此测试旨在给出一个评分，尤其是与底板的形变幅度有关的评分；因为焊接点的裂缝或其它裂开(déboutonnage)通常大幅增加形变幅度，因此这尤其应该避免。
专利文献US 2010/0231002 A1公开了一种机动车辆底板，其包括纵向延伸的侧纵梁以及连接所述侧纵梁的两个横梁。纵梁包括呈U形的第一纵向型材，其转向外部并且其腹板连接横梁的端部；呈U形的第二纵向型材，其转向内部且具有焊接到第一型材的对应翼部的固定翼部。呈U形的这两个型材的连接部形成从纵梁的前部向后部延伸的第一空心体。纵梁还包括位于上述空心体内部并形成另一空心体的纵向梁。该第二空心体向外弯曲并且在其端部处焊接到横梁处的第一型材的腹板上，该腹板可以靠近呈U形的第二型材的腹板，特别是在梁的中央部分处。车辆的侧肋部还包括中间加强件，其包括用于启动充气垫的运行的侧向撞击检测器；中间加强件固定在纵向第一空心体的固定翼部上。由于在侧向撞击的情况下，撞击检测器通过纵梁的第一空心体的形变而被无延迟地致动，第二体通过其刚度及其弓形形状能够局部地将撞击能量传递到底板的横梁中，因此该教导是有益的。然而，对着立柱的侧向撞击特别是对于横梁处的侧向撞击的能量吸收受到第二空心体的弓形形状的限制。
发明内容
本发明的目的是，提出克服上述现有技术的缺点中的至少一个的解决方案。更具体地，本发明的目的是提出一种解决方案，其在以75°的角度和32km/h的速度的侧向撞击的情况下有助于对纵梁能量的吸收。
本发明涉及一种机动车辆的结构，其具有底板和车身底部的两个侧纵梁，纵梁中的每一个在主方向上延伸并且包括：截面呈U形的两个主型材，这两个主型材的开口沿着水平方向彼此相对设置并彼此固定；其特征在于，纵梁中的每一个还包括：截面呈U形的加固件型材，其设置在纵梁中并且在固定到位于底板外侧的主型材的侧向内面上的U形的端部处具有固定支脚；至少一个，优选地多个隔板，其横向设置在加固件型材和位于底板一侧的主型材的侧向内面之间的纵梁中。
根据本发明的有利方式，呈U形的两个主型材在U形的端部处具有使所述型材彼此固定的固定支脚，并且与所述支脚形成基本竖直的至少一个接合平面，一个或多个隔板自位于底板一侧的主型材的侧向内面延伸直到所述接合平面。
根据本发明的有利方式，一个或多个隔板自位于底板一侧的主型材的侧向内面延伸直到距离接合平面小于20mm，优选地小于15mm，更优选地小于10mm处。
根据本发明的有利方式，呈U形的两个主型材在U形的端部处具有使所述型材彼此固定的固定支脚，并且与所述支脚形成错位的但基本竖直的接合平面，一个或多个隔板自位于底板一侧的主型材的侧向内面延伸直到两个错位的接合平面中的第一个。
根据本发明的有利方式，两个主型材在U形的端部处具有使所述型材彼此固定的固定支脚，并且与所述支脚形成至少一个接合平面，呈U形的加固件型材包括位于接合平面中或距离所述平面小于20mm，优选地小于15mm，更优选地小于10mm的腹板。
根据本发明的有利方式，呈U形的加固件型材包括基本竖直的腹板和基本水平的两个缘条。
根据本发明的有利方式，底板包括在两个纵梁之间延伸并且用于支撑车辆的前座椅的两个横梁，加固件型材和/或隔板中的每一个主要设置在所述横梁之间。
根据本发明的有利方式，横向设置在纵梁中的隔板包括设置在距离加固件型材中的每一个的前端部小于100mm的第一隔板以及设置在距离所述型材中的每一个的后端部小于100mm的第二隔板。
根据本发明的有利方式，结构还包括两个中间支柱和中间支柱的两个加强件，这两个中间支柱各自在两个纵梁的每一个上的中间位置和顶板之间基本竖直地延伸，所述加强件的每一个的部分在与呈U形的加固件型材在大于30％，优选地大于40％的所述型材的长度上重叠的纵梁上纵向延伸。
根据本发明的有利方式，结构还包括固定到纵梁中的每一个的后端部的后加强件和/或固定到所述纵梁中的每一个的前端部的前支脚的加强件。
根据本发明的有利方式，加固件型材沿着纵梁的主方向位于前支脚的加强件和中间支柱的加强件之间。
根据本发明的有利方式，加固件型材中的每一个在对应的纵梁的端部之间的长度的介于10％和30％之间的长度上延伸。
本发明还涉及一种包括根据本发明的结构的车辆。
附图说明
借助于描述和附图，将更好地理解本发明的其它特征和优点，在附图中：
图1示出了机动车辆以75°的角度和32km/h的速度对着立柱的侧向撞击的示例；
图2是根据本发明并且在具体实施方式中的具有底板和车身底部的两个纵梁的结构的俯视图；
图3是图2的结构的纵梁中的一个在横梁和中间支柱处沿III-III的横向截面图；
图4是图2的结构的纵梁中的一个在加固件处沿IV-IV的纵向截面图；
图5是图2的结构的纵梁中的一个的外部侧视图。
具体实施方式
示出了机动车辆以75°的角度和32km/h的速度对着立柱侧向撞击的示例的图1已经在上文与现有技术相关的部分中进行了描述。这种车辆可以是根据本发明的车辆，因为它包括根据本发明的结构。
图2是在根据本发明的具体实施方式中的机动车辆的结构8的俯视图，结构8的前部对应于图的下部。结构8包括底板10和侧向位于底板的每一侧的车身底部的两个纵梁12和12’。底板10还包括在两个纵梁12和12’之间延伸并且用于支撑车辆前座椅的两个横梁14和16。在这种情况下，底板10包括用于接纳从底板下方纵向延伸的排气管的中央通道，两个横梁14和16在中央通道的每一侧的底板10中延伸。为了简化，图中只有通道右侧的横梁标有参考标记，但下面的描述同样适用于图中所示的通道左侧的两个横梁。在该实施方式中，横梁14和16中的每一个在其一个端部处固定到纵梁12上，并在其另一个端部处固定到中央通道。图右侧的箭头示出了立柱对车辆结构8的撞击点。撞击发生在就坐于固定在中央通道的一侧或另一侧的底板10的两个横梁14和16上的座位上的前排乘客处。然而，在此示出的并且表示横梁的具体实施的中央通道完全不会将本发明的范围限于包括在两个纵梁12和12’之间直接延伸的横梁的底板。
图3是根据本发明的并且在有关于前一附图所介绍的本发明的具体实施方式中的结构8的两个纵梁中的一个纵梁12的横截面。在这种情况下，截面位于在结构8的横梁中的一个横梁14处，这可以在图的左侧看到。在该截面中，可以观察到中间支柱的加强件18，或更通常被称为“中间支脚”的加强件18，所述中间支柱(未示出)将纵梁的中间部分竖直连接到机动车辆的顶板(未示出)。由于涉及中间支脚的加强件18在纵梁12上的固定，因此参照图5更详细地讨论。图右侧的纵梁12在主方向上延伸并且包括呈U形的两个主型材20和22，这两个主型材沿着水平方向与其开口彼此相对设置并且彼此固定。纵梁12还包括设置在主型材20和22之间的纵梁12中的截面呈U形的加固件型材24。更确切地，呈U形的加固件24在U形的端部处包括固定支脚，其固定在位于底板外侧的主型材20的侧向内面上。纵梁12还包括横向设置在在呈U形的加固件型材24和位于底板一侧的主型材22的侧向内面之间的纵梁12中的多个隔板26。呈U形的两个主型材20和22在U形端部处具有使这些型材彼此固定的固定支脚28，这些固定支脚形成竖直的接合平面“K”。隔板26可以从位于底板一侧的主型材22的侧向内面延伸直到接合平面“K”。在这种情况下，隔板26延伸直到距离接合平面的小于20mm，优选地小于15mm，更优选地小于10mm处。呈U形的加固件型材24包括可以位于接合平面中的腹板30。在这种情况下，腹板30位于距离接合平面“K”小于20mm，优选地小于15mm，更优选地小于10mm处。可以观察到，加固件24的腹板30以及主型材20和22的腹板是竖直的。最后，呈U形的加固件24的缘条321和322是水平的。为了在纵梁的主方向延伸的加固件型材24的缘条321和322可以通过弯曲来吸收对着立柱的撞击能量，该措施是有利的。在该具体实施方式中，可以在底板的横梁14处观察到两个隔板26。为了强化结构，该措施也是有利的，实际上，加固件和隔板能够吸收并传递撞击能量，尤其是在使用横梁14来强化底板处。还可以观察到，横梁14固定到纵梁12上。
图4是根据本发明的并且在上面两个附图中所介绍的实施方式中的结构的两个纵梁中的一个纵梁12沿IV-IV的截面图。可以看到具有主型材中的一个主型材20的纵梁12、在纵梁的主方向上延伸的加固件24以及在纵梁中横向延伸的隔板26。横向设置在纵梁中的隔板26包括设置在距离加固件型材24的前端部小于100mm处的第一隔板261和设置在距离加固件型材24的后端部小于100mm处的第二隔板262。该措施对于位于所述加固件24的端部处的隔板261和262之间的加固件24的弯曲做功是有利的。加固件型材24和/或隔板26，261和262主要设置在横梁14和16之间。在所示的具体实施例中可以看出，加固件24延伸直到底板的横梁14和16处，并且可以看出，一对隔板设置在加固件的端部中每一个上。该具体实施方式具有四个隔板，然而，是这绝不限制本发明和在纵梁12中实施的隔板26的数量。纵梁12还包括固定在纵梁的后端部的后加强件32以及固定在纵梁12的前端部的前支脚的加强件34，加固件型材24沿着纵梁的主方向位于前加强件34和中间支脚的加强件18之间(由于位于该截面的后方而在图中以虚线示出)，并且其在后加强件32和前加强件34之后的纵梁的端部之间的长度的介于10％和30％之间的长度上延伸。
图5是根据本发明并在本公开中所示出的具体实施方式中的结构的纵梁中的一个纵梁12的外部侧视图。该结构还包括中间支柱36(以虚线示意性地示出)或中间支脚，其在纵梁12上的中间位置和顶板(未示出)之间基本竖直地延伸，中间支脚的加强件18包括在与呈U形的加固件型材24重叠的纵梁12上纵向延伸的部分19。中间支脚的加强件18的部分19和加固件型材24之间的纵向重叠部分可以在大于30％，优选地大于40％的加固件型材24的长度L上延伸。

Claims (10)

1.一种机动车辆的结构(8)，其具有底板(10)和车身底部的两个侧纵梁(12；12’)，纵梁中的每一个在主方向上延伸并且包括：
-截面呈U形的两个主型材(20；22)，所述两个主型材的开口沿着水平方向彼此相对设置并彼此固定；
其特征在于，所述纵梁(12；12’)中的每一个还包括：
-截面呈U形的加固件型材(24)，其设置在纵梁(12，12’)中并且在固定到位于所述底板(10)外侧的主型材(20)的侧向内面上的U形的端部处具有固定支脚；
-至少一个，优选地多个隔板(26)，其横向设置在所述加固件型材(24)和位于所述底板一侧的主型材(22)的侧向内面之间的纵梁(12；12’)中。
2.根据权利要求1所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，呈U形的两个主型材(20；22)在U形的端部处具有使所述型材彼此固定的固定支脚(28)，并且与所述支脚(28)形成基本竖直的至少一个接合平面(K)，所述一个或多个隔板(26)自位于所述底板一侧的主型材(22)的侧向内面延伸直到所述接合平面(K)。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，呈U形的两个主型材(20；22)在U形的端部处具有使所述型材彼此固定的固定支脚(28)，并且与所述支脚形成至少一个接合平面(K)，所述呈U形的加固件型材(24)包括位于所述接合平面(K)中或距离所述接合平面小于20mm，优选地小于15mm，更优选地小于10mm的腹板(30)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，呈U形的加固件型材(24)包括基本竖直的腹板(30)和基本水平的两个缘条(321，322)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，所述底板(10)包括在所述两个纵梁(12；12’)之间延伸并且用于支撑车辆的前座椅的两个横梁(14；16)，所述加固件型材(14；16)和/或所述隔板(26)中的每一个主要设置在所述横梁(14；16)之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，横向设置在所述纵梁(12；12’)中的隔板(26)包括设置在距离所述加固件型材(24)中的每一个的前端部小于100mm的第一隔板(261)以及设置在距离所述型材(24)中的每一个的后端部小于100mm的第二隔板(262)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，所述结构还包括两个中间支柱(36)和中间支柱的两个加强件(18)，所述两个中间支柱各自在两个纵梁(12；12’)的每一个上的中间位置和顶板之间基本竖直地延伸；所述加强件(18)中的每一个的部分(19)在与呈U形的加固件型材(24)在大于30％，优选地大于40％的所述型材(24)的长度(L)上重叠的所述纵梁上纵向延伸。
8.根据权利要求7所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，所述结构还包括固定到所述纵梁(12；12’)中的每一个的后端部的后加强件(32)和/或固定到所述纵梁(12；12’)中的每一个的前端部的前支脚的加强件(34)。
9.根据权利要求8所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，所述加固件型材(24)沿着所述纵梁(12；12’)的主方向位于所述前支脚的加强件(34)和所述中间支柱的加强件(18)之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的机动车辆的结构(8)，其特征在于，所述加固件型材(24)中的每一个在对应的所述纵梁(12；12’)的端部之间的长度的介于10％和30％之间的长度上延伸。
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