CN112236354A - 机动车辆底盘，包括用于将在侧面碰撞时由横梁施加的力分配至通道的装置 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆底盘，包括用于将在侧面碰撞时由横梁施加的力分配至通道的装置。本发明涉及一种机动车辆的底盘(3)，包括由底板(7)覆盖的底部框架，底板紧固至框架。框架包括侧边的纵梁(4)、至少一个纵向的通道(5)，该通道设置在距纵梁(4)一定横向距离处，通道(5)通过横梁(6)连接至纵梁，横梁在其一端(6a)紧固至通道(5)并且在其另一端(6b)紧固至纵梁(4)。横梁(6)形成将第一推力(EP1)传递至通道(5)的第一传递部件，第一推力由侧向施加至底盘(3)的碰撞产生。斜撑(8)在其相应端部(8a，8b)共同紧固至横梁(6)和通道(5)，同时在平行于底板(7)的平面中相对于横梁和通道的主要延伸方向倾斜。斜撑(8)形成将第二推力(EP2)传递至通道(5)的第二传递部件，第二推力由碰撞产生并由横梁(6)传递至斜撑(8)。

Description

机动车辆底盘，包括用于将在侧面碰撞时由横梁施加的力分 配至通道的装置

技术领域

本发明涉及机动车辆的底盘领域，并且尤其涉及这种底盘在其可能遭受的侧面碰撞的影响下的变形方式。更具体地，本发明涉及构成底盘的横梁与通道之间的结合处的设置，该设置允许限制底盘在其受到侧面碰撞时的变形。

背景技术

机动车辆通常包括滚动底盘，该滚动底盘形成车辆的底部框架，该底部框架被用于供乘客在车辆驾驶室内移动的底板覆盖。该框架基本上由通过横梁固定的、包括侧纵梁的纵梁构成，并且通常包括至少一个纵向通道，该纵向通道以一定的横向间距设置在侧纵梁之间。因此，这样的通道可能通过至少一个横梁、特别是诸如至少一个支撑用于车辆乘客的至少一个座椅的座椅横梁而至少连接至该侧纵梁中的一个。

在该背景下，底盘包括用于在车辆可能遭受的侧面碰撞的情况下保护乘客的设置。这种设置主要旨在控制构成底盘的车身元件的变形方式，以限制当底盘遭受碰撞时的底盘及底板的变形。

在本发明的范围内，更具体地考虑在底盘所受到的侧面碰撞的情况下的通道变形，特别是当车辆在其行进中发生碰撞障碍物的事故时，该障碍物在侧纵梁中的一个与结合至通道的横梁的结合区域处碰撞该侧纵梁。

在施加至底盘的侧面碰撞的情况下，该碰撞产生对紧固至侧纵梁的横梁端部的推力。然后，该推力通过横梁传递至通道，这引起通道以及底板损坏的重大风险，并因此引起危害乘客安全的风险。

已知如文献FR 3 023 251(PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES(标致雪铁龙汽车公司))所公开的，将横梁成形为使其与通道的轮廓相匹配。因此，在发生碰撞的情况下，底板得到加强并且有利于横梁的局部断裂。这允许防止通道的损坏以及横梁向车辆驾驶室内部的侵入。

发明内容

在该背景下，本发明涉及一种机动车辆底盘，其包括由底板覆盖的底部框架，该底板紧固至该框架。底部框架包括至少一个设置在侧纵梁和纵向通道之间的横向延伸的横梁。

本发明的目的是在底盘受到侧面碰撞的情况下提高车辆的安全性以保护乘客。

本发明更具体地旨在限制这种情况下的通道损坏，特别是涉及通道的构造保持和/或通道与底板的紧固的损坏，以最终防止底板出现可能损害乘客安全的变形。

本发明的另一目的是通过考虑可能使潜在解决方案无法实施的各种限制来实现所寻求的目的。这些限制通常至少包括以下限制：

-)对车辆质量增加的限制，和/或

-)在汽车领域经济竞争异常激烈的背景下制车成本的限制。这尤其涉及一种结构上简单并/或避免使部件在底盘上的组装和/或安装方法复杂化的解决方案，其中该部件实施该解决方案。

本发明的目的通过应用以下设置来实现。

如有必要，明确了机动车辆领域中公认的用来描述车辆、以及该车辆所包括的底盘和/或底盘部件的某些相对概念和/或术语。

车辆的延伸方向通常在沿纵向、横向和竖直方向确定的正交坐标系中限定。在本发明的范围内，除非另有说明，否则这些相关的相对方向和概念应用于底盘和/或单独地或彼此相对地考虑的底盘部件。

对于面向车辆前进方向的驾驶员位而言，纵向概念被认为是在车辆的前部和后部之间。术语“纵梁”和“通道”指大体上纵向地延伸的车身元件，通道以间距一定的横向距离在纵梁之间延伸。

对于位于车辆驾驶位的驾驶员位置而言，横向概念通常被认为是沿着车辆左右两侧之间的车辆延伸方向。术语“横梁”通常指大体上横向地延伸的车身元件。

竖向的概念认为是沿着相对于车辆在地面上的行驶平面的竖直方向。因此，下和上的概念，或者例如在下面和/或在下方、以及在上面和/或在上方的其他类似概念是根据相对于底盘在地面上的行驶平面的竖直性概念来考虑的相对概念。

作为评估由本发明获得的技术结果的非限制性示例，考虑了由阻碍车辆行进的障碍物在底盘所包括的横梁和侧纵梁之间的结合区域中对底盘施加的侧面碰撞。特别地考虑了在底盘的纵向延伸方向与该碰撞施加到底盘的方向之间的包括在约70°(七十度)至80°之间的相对定向，以及车辆在约30km/h(每小时三十公里)至35km/h的行驶速度下施加到底盘的侧面碰撞的幅度。

根据本发明的机动车辆底盘包括由底板覆盖的底部框架，该底板紧固至该框架。框架包括侧边的纵梁、至少一个纵向的通道，该通道设置在距该纵梁一定横向距离处，该通道通过横梁连接至该纵梁，该横梁在其端部中的一个紧固至通道并且在其端部中的另一个紧固至纵梁。横梁形成用于将第一推力传递至通道的第一传递部件，该第一推力由特别在横梁和纵梁之间的结合区域中侧面施加至底盘的碰撞产生。

在该背景下，本发明的特征在于，至少一个斜撑在其相应端部共同紧固至横梁和通道，并且在平行于底板的平面中相对于横梁和通道的主要延伸方向倾斜。斜撑形成用于将第二推力传递至通道的第二传递部件，该第二推力由该碰撞产生并通过横梁传递至斜撑。

在此应理解的是，斜撑的概念是指在其端部之间沿主要延伸部伸长的坚固车身元件。

换句话说，根据本发明，底盘设置有力分配装置，通过该力分配装置，由碰撞产生并由纵梁传递至横梁的总推力被分配为至少两个基本推力，该至少两个推力施加至通道并且包括第一推力和第二推力。力分配装置一方面包括用于将第二推力传递到通道的斜撑，另一方面包括在斜撑的紧固至横梁的端部与横梁的紧固至通道的端部之间延伸的横梁部分，第一推力通过该横梁部分传递至通道。

这导致基本推力在两个应力点对通道施加应力，这两个应力点通过分别位于横梁和斜撑的相应端部结合到通道的结合区域而纵向地间隔开。

将施加到通道的总推力分配在两个纵向地间隔开的应力点：

-)限制由通道局部承受的应力并分别由第一推力和第二推力产生的应力的幅度；

-)为通道提供稳定性，对抗在通道的两个应力点之间的通道延伸部分上的通道变形，这最终允许抑制通道的显著变形；并/或

-)使通道免于可能造成通道与底板的紧固断裂的损坏，这最终确保了保持由通道提供的底板加强，并避免了可能严重损害乘客安全性的底板显著变形。

根据本发明的特定方法，底盘包括由以下部分组成的三角结构：

-)斜撑；

-)横梁的一部分，在横梁结合至斜撑的结合区域与横梁结合至通道的端部之间延伸；以及

-)通道的一部分，在横梁的使横梁紧固至通道的端部和斜撑的紧固至通道的端部之间延伸，斜撑的紧固至通道的端部与斜撑的紧固至横梁的另一端部相对。

根据实施例，在平行于底板的平面中，斜撑以包括在30°至60°之间的第一角度相对于横梁倾斜，并且以包括在100°至130°之间的第二角度相对于通道倾斜。

根据实施例，在平行于底板的平面中，斜撑是单个的，并且从横梁向底盘后部倾斜。然而，不排除将两个斜撑分布在横梁两侧的实施例。

通过考虑到斜撑和横梁的延伸尺寸、以及斜撑与横梁之间的结合区域的位置，尤其与上文提及的对底盘施加侧面碰撞的方式相关联地选择刚刚提及的斜撑的特定倾斜方式。

尤其考虑向底盘后部发展并由在碰撞的作用下施加至底盘的总推力产生的纵向推力分力，以使得：

-)斜撑形成用于吸收由该纵向推力分力产生的能量的部件，并/或

-)将斜撑紧固和/或设置到通道的方式可以容易地构造成沿第二推力的定向使该纵向推力分力垂直于通道地转移，这允许通道免受该纵向推力分力的影响。

因此，根据实施例，斜撑有利地包括换向部件，用于将第二推力从通过横梁向斜撑传递第二推力的第一方向换向到通过斜撑向通道传递第二推力的第二方向，该第一方向沿着斜撑的主要延伸部在斜撑的端部之间定向，该第二方向垂直于通道定向。

根据实施例，换向部件由形成在斜撑的紧固至通道的端部处的弯曲部形成。弯曲部在平行于底板的平面中垂直于通道地定向。

根据实施例，斜撑包括至少一个加强凸出部，至少一个加强凸出部基本沿着斜撑的主要延伸部在斜撑的端部之间形成。这样的加强凸出部例如配置成肋和/或凸台，其例如通过冲压或模制而由构成斜撑的材料形成。

根据实施例，斜撑特别地配置成通过冲压成形的型材。

根据实施例，横梁是座椅横梁，专用于支撑至少一个紧固至该横梁的车辆座椅。更具体地，横梁是专用于支撑车辆的至少一个前部座椅的前部座椅横梁。

附图说明

将结合附图描述本发明的实施例，在附图中：

-)图1是以非限制性示例示出对机动车辆的底盘造成侧面碰撞的情况的图示，本发明尤其设置成在该情况下应用。

-)图2由(a)和(b)两个示图组成，其示出了在图1中所示的情况下的底盘常规变形方式，应理解的是在图2的示图中未应用本发明。

-)图3由(c)和(d)两个示图组成，其示出了本发明的实施示例以及在图1所示的情况下的车辆底盘变形方式。

-)图4是根据本发明的斜撑的实施示例的俯视透视图。

附图及其详细描述以特定方式公开本发明，但并未限制如权利要求所限定的本发明的范围。本发明的实施例的附图及其详细描述能够用来更好地限定本发明，如有需要则结合以上整体描述来更好地限定本发明。

具体实施方式

在图1中，机动车辆1沿着正交坐标系的三个方向延伸，该三个方向通常包括车辆1在车辆1的后部AR1和前部AV1之间延伸的纵向方向L1、车辆1在其两侧之间延伸的横向方向T1、以及车辆1相对于其在地面上的行驶平面PR1垂直延伸的竖直方向V1。

在该图中，示出了在测试车间中将侧面碰撞C1施加至车辆1的底盘的情况。根据测试协议，模拟了立柱2对车辆1的底部并因此对车辆1的底盘施加的碰撞C1。

碰撞C1在32km/h的车辆行进速度下施加至底盘。车辆1以相对于在底盘所包括的侧纵梁与横梁之间的结合区域中施加碰撞C1的方向倾斜75°的倾斜角B1沿车辆1的纵向方向L1定向。

在图2的示图(a)和(b)、以及图3的示图(c)和(d)中，机动车辆1的底盘3形成包括侧纵梁4的底部，仅侧纵梁中的一个被示出为处于图1所示的对底盘3施加碰撞C1的情况。底盘3还包括纵向L1的通道5，通道5设置在距纵梁4一定横向T1的距离处。平行于车辆的行驶平面PR1定向并且例如由至少一个金属板形成的、基本位于平面L1/T1中的底板7紧固至底部。

横梁6在其相应端部6a、6b将通道5与纵梁4彼此连接。横梁6的第一端部6a紧固至通道5，并且横梁6的第二端部6b紧固至纵梁4。横梁6尤其是座椅横梁6，专用于支撑用于车辆前排乘客的至少一个前部座椅。

在示图(b)和(d)中，在图1所示的情况下施加至底盘3的碰撞C1特别在纵梁4与横梁6的结合区域中横向施加至纵梁4。因此，碰撞C1产生对纵梁4的总推力E1。由于车辆1相对于碰撞C1施加至纵梁4的方向的纵向倾斜，总推力E1主要产生横向的分力CT1，但也产生纵向的分力CL1，甚至还可能在较小程度上产生竖直的分力。

然后，总推力E1引起横梁6的变形。另外，横梁6将总推力E1传递至变形的通道5，这导致底板7的变形。

如与现有技术有关的图2的示图(b)所示，通道5和底板7明显变形，并且存在通道5和底板7之间的紧固断裂的风险。尤其是由于横梁6不仅将横向分力CT1并且还在较小程度上将纵向分力CL1传递至通道5，因此这种断裂趋于主要在位于横梁6后部的区域ZR中发生。

在图3的这种情况下，本发明提出将斜撑8设置成安装在横梁6和通道5之间。在图4中以更详细的示例示出了这种斜撑8。通过与横梁6一起形成用于将对通道5的总推力E1分配成两个基本推力EP1和EP2的分配装置，斜撑8被配置和/或设置在底盘3上。

斜撑8的第一端部8a紧固至通道5，并且斜撑8的第二端部8b紧固至横梁6。考虑与底板7的平面L1/T1平行的平面，斜撑8相对于横梁6以第一角度A1并且相对于通道5以第二角度A2向底盘3的后部倾斜。

作为示例，第一角度A1的值包括在30°至60°之间，并且第二角度A2的值包括在100°至130°之间。通过特别考虑到斜撑8的延伸尺寸以及斜撑8紧固至横梁6的紧固位置，尤其与图1所示的情况下的底盘3的倾斜角B1相关联地选择第一角度A1和第二角度A2的相应值。

因此，底盘3包括由以下部分组成的三角结构ST1：

-)斜撑8，

-)横梁6的部分PT1，在横梁6结合到斜撑8的结合区域Z1与横梁6结合到通道5的结合区域Z2之间延伸，以及

-)通道5的部分PT2，在通道5结合至横梁6的结合区域Z2与通道5结合至斜撑8的结合区域Z3之间延伸。

在示图(d)中，三角形结构ST1允许根据两个基本推力EP1和EP2来分配由横梁6承受的总推力E1。更具体地，由横梁6承受的总推力E1分配为：

-)第一推力EP1，第一推力EP1通过横梁6与通道5之间的结合区域Z2而由梁6沿其主要延伸部并因此沿横向方向T1施加至通道5，以及

-)第二推力EP2，第二推力EP2通过斜撑8与通道5相互结合的结合区域Z3而由斜撑8沿横向方向T1施加至通道5。第二推力EP2来自总推力E1，并且通过斜撑8与横梁6相互结合的结合区域Z1而由横梁6传递至斜撑8。

因此，第一推力EP1和第二推力EP2在通道5的两个应力点处施加至通道5，这两个应力点通过分别位于横梁6与通道5之间的结合区域Z2、以及斜撑8与通道5之间的结合区域Z3而彼此纵向间隔开。因此，当底盘3遭受碰撞C1时，通道5的变形被有效地抑制，主要在通道5结合至横梁6的结合区域Z2与通道5结合至斜撑8的结合区域Z3之间延伸的通道5的部分，通道5的变形被有效地抑制。因此限制了通道的损坏，并保持了通道与底板7的紧固。

斜撑8相对于通道5以第二角度A2倾斜，斜撑8包括换向部件9，用于使第二推力EP2从通过横梁6将第二推力EP2传递至斜撑8的第一方向D1转移到通过斜撑8将第二推力EP2传递至通道5的第二方向D2。该第一方向D1特别沿斜撑8的主要延伸部定向，而该第二方向D2特别定向成垂直于主要延伸部为纵向L1的通道5，并因此沿着横向方向T1定向。

根据所示的示例，换向部件9由形成在斜撑8的第一端部8a处的弯曲部10形成，斜撑8通过该弯曲部10紧固至通道5。这种弯曲部10允许将第二推力EP2从第一方向D1定向至第二方向D2。

此外，斜撑8包括至少一个加强凸出部11，加强凸出部11沿斜撑8的延伸部形成并且优选地朝向弯曲部10延伸。加强凸出部11提供对斜撑8的加强，以对抗在通过斜撑8将第二推力EP2施加至通道5、和/或通过横梁6将第二推力EP2传递至斜撑8的影响下斜撑8的变形。通过斜撑8所包括的至少一个加强凸出部11进行对斜撑8的加强还允许提供对通道5的额外加强以对抗通道5的变形。

Claims (10)

1.一种机动车辆(1)的底盘(3)，包括由底板(7)覆盖的底部框架，所述底板紧固至框架，所述框架包括侧边的纵梁(4)、至少一个纵向的通道(5)，通道设置在距所述纵梁(4)一定横向距离处，所述通道(5)通过横梁(6)紧固至所述纵梁，所述横梁在其端部中的一个(6a)紧固至所述通道(5)并且在其端部中的另一个(6b)紧固至纵梁(4)，所述横梁(6)形成用于将第一推力(EP1)传递至所述通道(5)的第一传递部件，所述第一推力由侧面施加至所述底盘(3)的碰撞(C1)产生，其特征在于，至少一个斜撑(8)在其相应的端部(8a、8b)同时紧固至所述横梁(6)和所述通道(5)，并且在平行于所述底板(7)的平面中相对于所述横梁和所述通道的主要延伸方向倾斜，所述斜撑(8)形成用于将第二推力(EP2)传递至所述通道(5)的第二传递部件，所述第二推力由所述碰撞(C1)产生并通过所述横梁(6)传递至所述斜撑(8)。

2.根据权利要求1所述的底盘(3)，其特征在于，所述底盘(3)包括由以下部分组成的三角结构(ST1)：

-)所述斜撑(8)，

-)所述横梁(6)的一部分，在横梁结合至斜撑(8)的结合区域(Z1)与横梁的结合至通道(5)的端部(6a)之间延伸，以及

-)所述通道(5)的一部分，在横梁(6)的使横梁(6)紧固至通道(5)的端部(6a)与斜撑(8)的紧固至通道(5)的端部(8a)之间延伸，所述斜撑的紧固至通道的端部与所述斜撑的紧固至横梁(6)的另一端部(8b)相对。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，在平行于所述底板(7)的平面中，所述斜撑(8)以包括在30°至60°之间的第一角度(A1)相对于所述横梁(6)倾斜，并且以包括在100°至130°之间的第二角度(A2)相对于所述通道(5)倾斜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，在平行于所述底板(7)的平面中，所述斜撑(8)是单个的，并且从所述横梁(6)朝向所述底盘(3)的后部(AR1)倾斜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，所述斜撑(8)包括换向部件(9)，用于将所述第二推力(EP2)从通过所述横梁(6)向所述斜撑(8)传递第二推力(EP2)的第一方向(D1)换向到通过所述斜撑(8)向所述通道(5)传递第二推力(EP2)的第二方向(D2)，所述第一方向沿着所述斜撑(8)的主要延伸部在所述斜撑的端部(8a，8b)之间定向，所述第二方向垂直于所述通道(5)定向。

6.根据权利要求5所述的底盘(3)，其特征在于，所述换向部件(9)由形成在所述斜撑(8)的紧固至所述通道(5)的端部处的弯曲部(10)形成，所述弯曲部(10)在平行于所述底板(7)的平面中垂直于所述通道(5)定向。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，所述斜撑(8)包括至少一个加强凸出部(11)，所述至少一个加强凸出部基本沿着所述斜撑(8)的主要延伸部在所述斜撑的端部(8a，8b)之间形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，所述斜撑(8)配置成通过冲压成形的型材。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的底盘(3)，其特征在于，所述横梁(6)是座椅横梁，专用于支撑所述车辆(1)的至少一个紧固至所述横梁(6)的座椅。

10.根据权利要求9所述的底盘(3)，其特征在于，所述横梁(6)是前部座椅横梁，专用于支撑所述车辆(1)的至少一个前部座椅。

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