CN113302114A - 用于机动车辆的车身的结构框架 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种用于机动车辆(V)的车身(VB)的结构框架(1)，结构框架(1)至少部分地限定车辆的乘员舱(OC)，结构框架包括一对间隔开的柱(4a、4b)，所述一对间隔开的柱在每个柱(4a、4b)的上部区域处一起接合至车顶横梁(5)并且所述一对间隔开的柱还在车顶横梁(5)下方的相应点处一起接合至结构横拉杆(6)，结构横拉杆(6)还布置成支承一对间隔开的车辆悬架连接器(7)，并且其中，结构横拉杆(6)从所述柱(4a、4b)突出超过悬架连接器(7)，使得所述柱(4a、4b)之间的乘员舱(OC)中的空间基本上不受结构横拉杆(6)妨碍，并且结构横拉杆(6)的至少一部分容纳在乘员舱内。

Description

用于机动车辆的车身的结构框架

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的车身的结构框架。本发明的各方面涉及结构框架、车辆组件、车辆车身以及车辆，并且这些是独立权利要求中的各独立权利要求的主题。

背景技术

传统地，车辆(比如汽车等)使用内燃发动机作为车辆动力的来源。包括内燃发动发动机的车辆通常具有通过柱支承并且与底板间隔开的车顶。隔板(也称为防火墙或仪表板)从这种车辆的一个侧部上的第一柱至车辆的另一侧部上的第二柱线性地延伸跨过比如车辆的宽度。隔板位于车辆的发动机舱与设置在所述车辆内的乘员舱之间并且隔板至少部分地限定了车辆的发动机舱与设置在所述车辆内的乘员舱之间的边界。隔板在车辆的使用期间起到为车辆的乘员提供免受来自发动机舱的噪音、热量和/或其他排放物的保护的作用。另外，这种车辆中的隔板可以为车辆的结构提供加强，例如提供增加的结构刚度以抵抗车辆的扭转载荷和/或提供增加的竖向强度以抵抗来自车辆的悬架系统的部件的车顶挤压和/或载荷。整流罩(也称为上部仪表面板或下部风挡横梁)通常也设置在隔板上方，挡风玻璃可以坐置到该整流罩中。

随着使用电力牵引马达作为动力的来源的趋势的增加，现在有更多机会优化空间。牵引马达可以封装在车轮内或底板下，并且因此对将发动机舱与乘员舱间隔开的刚性隔板的需求正在减少。与相同的输出功率的内燃发动机相比，电力牵引马达产生的热量和噪音更少。然而，仍然存在保持车辆的该区域的结构刚度的需要。

期望在保持结构刚性和安全性的同时为车辆的乘员提供尽可能大的空间量以增强用户体验。同时，例如为了与停车位、道路等对应，期望基本上保持车辆的外部尺寸。

本发明的实施方式的目的是至少减轻现有技术的问题中的一个或更多个问题。

发明内容

本发明的方面和实施方式提供了如所附权利要求书中要求保护的结构框架、车辆组件、车辆车身以及车辆。

根据本发明的一方面，提供了一种用于机动车辆的车身的结构框架，该结构框架至少部分地限定车辆的乘员舱，该结构框架包括一对间隔开的柱，所述一对间隔开的柱在每个柱的上部区域处一起接合至车顶横梁并且还在车顶横梁下方的相应点处一起接合至结构横拉杆，该结构横拉杆还布置成支承一对间隔开的车辆悬架连接器，并且其中，结构横拉杆从柱突出超过悬架连接器，使得柱之间的乘员舱中的空间基本上不受结构横拉杆妨碍，并且结构横拉杆的至少一部分容纳在乘员舱内。

有利地，横拉杆(或横拉杆的一部分)可以由此用于抵抗使用中从车辆悬架到车辆车身中的载荷。悬架连接器可以构造(例如，布置或定形状和/或定尺寸)成连接至或能够连接(或者直接地或者间接地)至包括根据本发明的结构框架的车辆的悬架组件。

在一些实施方式中，悬架连接器包括下述中的至少一者：减震塔状部；支柱塔状部；悬架塔状部；弹簧塔状部；和/或车轮拱罩内面板，并且其中，结构横拉杆布置成经由柱将悬架连接器至少部分地连接至车顶横梁。

在示例中，结构框架包括基部，一对间隔开的柱在远离上部区域和车顶横梁的相应下部区域处安装(例如，以可拆卸的方式或以永久的方式)至该基部，并且其中，结构框架包括一个或更多个框架支柱，所述一个或更多个框架支柱将结构横拉杆接合至基部。

有利地，确保柱之间的空间大致不受妨碍为车辆乘员提供了相对于现有技术车辆而言乘员舱内相对增加的空间，在该车辆中，隔板延伸跨过并穿过该空间。在机动车辆、并且尤其是电动车辆中，不需要发动机来提供动力，因此不必需提供隔板，因为电动马达更容易封装在车辆的其他地方中，比如封装在车轮毂中或车辆底板下方。我们已经发现的是，相对增加为车辆的乘员提供的空间容积(如通过使用根据本发明的结构框架所允许的)允许所述车辆的乘员的相对增强的舒适度和用户体验。另外，相对增加为车辆乘员提供的空间容积允许为车辆乘员提供的空间内的座椅、乘员支承部以及/或与乘员相关的其他特征部的不同和/或可变的布局。

更有益地，我们发现的是，根据本发明的结构框架内的横拉杆的布置结构即使在没有隔板的情况下也提供了抵抗车辆扭转载荷所需的结构刚度和抵抗车顶挤压所需的强度，并且由此保持车辆符合相关法规要求和安全标准。

在一些实施方式中，结构横拉杆在平面图中是弧形的并且结构横拉杆与柱大致垂直地延伸，横拉杆从位于柱处的相反端部区域朝向柱之间的大致位于车辆中心线处的中央区域延伸，并且其中，结构横拉杆的中央区域的内部面容纳在车辆的乘员舱内，并且结构横拉杆的中央区域的外部面朝向乘员舱的外部延伸。在示例中，结构横拉杆定形状成与车辆的玻璃构件相对应，该玻璃构件位于车顶横梁与结构横拉杆之间，并且其中，结构横拉杆设置有玻璃表面，该玻璃表面布置成支承和固定玻璃构件的至少一部分，以至少部分地限定乘员舱的周缘。

在一些实施方式中，结构横拉杆包括内弧和外弧，该内弧和外弧通过置于内弧与外弧之间的加强凸缘刚性地接合在一起。例如，加强凸缘可以沿着结构横拉杆的长度的至少一部分延伸。加强凸缘可以围绕或沿着横拉杆的周缘延伸。该加强凸缘或另一加强凸缘可以围绕或沿着横拉杆的内周缘(例如，沿着横拉杆的长度的至少一部分)延伸。在一些实施方式中，加强凸缘可以大致围绕或沿着横拉杆的整个周缘延伸。横拉杆可以包括平坦的板(例如，大致平坦的板)，例如，加强凸缘或每个加强凸缘可以从该平坦的板突出。另一加强凸缘(例如，另一加强凸缘的至少一部分)可以至少部分地设置在加强凸缘上方(例如，相对于基部)。一对臂(在设置有的情况下)中的一个臂或每个臂中的至少一部分可以相对于水平面成一定角度地、例如相对于由横梁所限定的平面或包含横梁的平面成一定角度地从横梁(在设置有的情况下)延伸至柱或朝向柱延伸。该臂或每个臂(例如，臂的至少一部分)可以在由横梁限定的平面或包含横梁的平面上方的位置处将横拉杆固定至每个柱。该臂或每个臂(例如，臂的至少一部分)可以在相比于由横梁限定的平面或包含横梁的平面与基部间隔更远的位置处和/或更靠近车顶构件的位置处将横拉杆固定至每个柱。

在一些实施方式中，结构横拉杆还设置有安装装置，利用该安装装置将下述中的至少一者安装在乘员舱中：转向柱；显示面板；座椅部件；能量吸收被动乘员约束装置；储存舱；车辆的用户界面；能够充气的安全气囊；以及/或者内部装饰部件。

在示例中，结构横拉杆限定了车辆乘员舱的前端部。附加地或替代性地，结构横拉杆限定车辆乘员舱的后端部。

在一些实施方式中，结构横拉杆包括横梁和从横梁延伸并将横拉杆固定至柱的一对臂，臂从柱向前延伸，使得柱之间的空间不受横梁妨碍。臂可以从柱向前延伸，例如使得柱之间的空间不受横梁妨碍(例如，大致)。在示例中，结构横拉杆的每个臂的至少一部分在悬架连接器中的一个悬架连接器上方。附加地或替代性地，结构横拉杆的每个臂附接至或能够附接至悬架连接器中的相应一个悬架连接器。

一对臂和横梁可以一体地形成。替代性地，一对臂中的一个臂或两个臂可以附接至横梁(例如，经由焊接、粘合剂、附接或附接装置等)。在一些实施方式中，一对臂可以从柱向前延伸并且一对臂大致彼此平行。一对臂中的一个臂或每个臂可以大致线性地延伸。在实施方式中，一对臂中的一个臂或每个臂可以以非线性的方式延伸，例如以至少部分弯曲的方式延伸。一对臂中的一个臂或每个臂可以沿大致与基部(在设置有的情况下)平行的方向、例如沿水平方向从横梁延伸至柱或朝向柱延伸。

在实施方式中，横梁(在设置有的情况下)可以是弧形的，例如使得横拉杆在平面中形成大致C形形状或U形形状。横梁可以构造或布置(例如定形状)成提供(例如，至少部分地)用于包括结构框架的车辆的风挡或挡风玻璃的支承。如将理解的，横梁的弧形形状(在平面中)可以适合于为风挡或挡风玻璃(风挡或挡风玻璃在平面横截面中通常是弧形的)提供支承。有利地，包括结构框架的车辆可以不需要通常用于支承风挡或挡风玻璃的整流罩。以这种方式，可以相对减少部件的数量，从而节省制造的时间和费用以及所使用的材料的数量。

在一些实施方式中，结构框架包括加强凸缘，该加强凸缘布置成围绕结构横拉杆的外周缘延伸。在示例中，加强凸缘或另一加强凸缘围绕结构横拉杆的内周缘延伸。在示例中，结构横拉杆包括平坦的板，加强凸缘或每个加强凸缘从该平坦的板突出。

在一些实施方式中，结构框架还包括将结构横拉杆接合至车顶构件的一个或更多个框架支柱。

根据本发明请求保护的另一方面，提供了一种包括根据以上段落中的任一段落所述的结构框架的车辆车身，其中，结构横拉杆大致符合车辆车身的前部轮廓。在示例中，结构横拉杆的外表面至少部分地限定车辆车身的外表面。

根据本发明请求保护的另一方面，提供了一种包括底盘组件的车辆，根据以上段落中的任一段落所述的结构框架和/或车辆车身安装至该底盘组件。在示例中，结构框架或车辆车身以可拆卸的方式固定至底盘组件。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于机动车辆的车身的结构框架，该结构框架和车身至少部分地限定用于车辆的乘员舱，该结构框架包括前部、基部、安装至基部的一对间隔开的柱、连接至每个柱的车顶构件、以及在基部与车顶构件之间的位置处连接至每个柱的横拉杆(例如结构件)，其中，横拉杆沿向前方向从柱突出，使得在柱之间的乘员舱中的空间基本上不受结构横拉杆妨碍，并且其中，结构横拉杆的至少一部分容纳在乘员舱内。在示例中，结构横拉杆的至少一部分限定车辆车身的外表面。

在一些实施方式中，柱可以包括A柱或B柱。因此，根据本发明的结构框架可以为处于所述车辆前方或朝向所述车辆前方的位置处的乘员提供相对更大的空间。

基部可以限定或提供(例如至少部分地)包括结构框架的机动车辆的底板。基部可以为包括结构框架的机动车辆的该底板或底板提供支承。基部可以构造成或能够构造成支承机动车辆的底板。在一些实施方式中，基部可以包括前部部分和后部部分。前部部分和后部部分可以分别位于或邻近包括结构框架的机动车辆的前部和后部处。基部可以构造成包含(例如，大致或完全)动力单元、动力系和/或传动系。基部可以包括或附接至用于车轮或用于车轮的一个或更多个轴的连接点。在实施方式中，基部(例如，和/或前部，在设置有的情况下)可以包括车辆的底盘组件或用于车辆的底盘组件(例如，底盘组件的至少一部分)。替代性地，基部可以附接或能够附接(例如，以可拆卸的方式或以永久的方式)至车辆的底盘组件。底盘组件可以包括或构造成包括动力单元和/或传动系。有利地，结构框架由此可以安装到底盘组件上，例如，在至少部分制造一个或两个之后安装到底盘组件上。以这种方式可以加快制造/组装过程，例如通过允许同时制造车辆的多个部件来加快制造/组装过程。

在一些实施方式中，结构框架可以包括一对挡板。挡板可以各自包括悬架连接器中的一个悬架连接器(在设置有的情况下)或附接或能够附接(例如，直接地或间接地)至悬架连接器中的一个悬架连接器。每个柱可以邻近(例如，直接地)挡板中的一个挡板或经由(例如，至少部分地)挡板中的一个挡板安装至基部。在实施方式中，横拉杆的每个臂(在设置有的情况下)的至少一部分可以位于挡板中的一个或两个挡板上方。

在实施方式中，横拉杆的每个臂(在设置有的情况下)的至少一部分可以位于悬架连接器(在设置有的情况下)中的一个悬架连接器或每个悬架连接器、例如相应的悬架连接器上方。横拉杆的每个臂可以附接或能够附接(例如，直接地或间接地)至悬架连接器中的一个悬架连接器，例如悬架连接器中的相应一个悬架连接器。有益地，这种布置结构可以增强结构框架的能力以抵抗(例如，在使用中)通过悬架传递的载荷。

横拉杆可以沿着横拉杆的长度具有大于1.0mm，例如大于1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm，例如大于2.25mm、2.50mm、2.75mm或3.00mm的平均厚度。在横拉杆包括板的实施方式中，板可以沿着板的长度具有大于1.0mm的例如大于1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm，例如大于2.25mm、2.50mm、2.75mm或3.00mm的平均厚度。在一些实施方式中，横拉杆可以包括管或管状横截面。

在实施方式中，结构框架可以包括例如将横拉杆接合至基部的一个或更多个框架支柱(例如，一对间隔开的框架支柱)。在实施方式中，结构框架可以包括将横拉杆接合至车顶构件的一个或更多个框架支柱(例如，一对间隔开的框架支柱)。结构框架可以包括例如将横拉杆接合至基部的一对间隔开的框架支柱以及例如将横拉杆接合至车顶构件的一对间隔开的框架支柱。将横拉杆接合至基部的一对间隔开的框架支柱可以各自在以下位置处附接至横拉杆：在与将横拉杆接合至车顶构件的一对间隔开的框架支柱附接至横拉杆的位置偏离的位置。然而，在实施方式中，将横拉杆接合至基部的一对间隔开的框架支柱中的每个框架支柱和将横拉杆接合至车顶构件的一对间隔开的框架支柱中的每个框架支柱可以在沿着横拉杆的类似或相同的位置处附接至横拉杆。在实施方式中，将横拉杆接合至基部的一对间隔开的框架支柱可以与将横拉杆接合至车顶构件的一对间隔开的框架支柱一体地形成。

在实施方式中，结构框架的两个或更多个部件(例如多个部件)(例如柱、横拉杆、基部(在设置有的情况下)、前部(在设置有的情况下)、车顶构件(在设置有的情况下)以及框架支柱(在设置有的情况下))可以永久的方式或以可拆卸的方式连接在一起。在部件永久地连接在一起的情况下，这可以经由焊接和/或粘合等方式进行。附加地或替代性地，可以使用一个或更多个固定装置或例如螺母和螺栓、螺钉、销、铆钉等固定件将部件固定在一起。

车顶构件(在设置有的情况下)可以包括车顶面板和/或用于车顶面板的支承构件。在车顶构件包括用于车顶面板的支承构件的情况下，支承构件可以包括用于附接至一车顶面板或该车顶面板的附接装置或附接件。附接装置可以包括一个或更多个夹子、卡扣、钩状件、夹持件等。

前部(在设置有的情况下)可以附接或连接(例如，直接地或间接地)至基部(在设置有的情况下)，例如在基部的前部部分处或前部部分附近附接或连接至基部。

在一些实施方式中，结构框架可以包括另一横拉杆。另一横拉杆可以连接至每个柱。另一横拉杆可以构造(例如，定尺寸和形状)成符合(例如，大致)横拉杆。另一横拉杆可以沿着横拉杆的大部分长度或整个长度与横拉杆间隔开，例如间隔开大致恒定距离。另一横拉杆可以在横拉杆的前面或后面，例如，可以比横拉杆离前部更近或更远。另一横拉杆可以包括另一横梁，例如，从另一横梁延伸出另一对臂。另一横梁可以与横梁(在设置有的情况下)大致平行。另一横梁可以布置或构造成符合(例如，在尺寸和/或形状上)横梁。另一横梁可以例如沿着横梁的长度与横梁大致等距。另一对臂可以将另一横拉杆固定至柱。另一对臂可以沿相对于基部(在设置有的情况下)成角度的方向、例如沿非水平方向延伸至柱或朝向柱延伸。另一对臂可以在一对臂将横拉杆固定至柱的位置以上的位置处将另一横拉杆固定至柱。另一对臂可以在由另一横拉杆和/或横拉杆限定的平面或包含另一横拉杆和/或横拉杆的平面上方的位置处将另一横拉杆固定至柱。另一对臂可以在相比于一对臂(在设置有的情况下)将横拉杆固定至柱的位置与基部间隔更远的位置处和/或更靠近车顶构件的位置处将另一横拉杆固定至柱。

柱、横拉杆、前部(在设置有的情况下)以及车顶构件(在设置有的情况下)可以包括车辆的顶帽形部分。基部可以包括车辆的下部部分或滑板部分或底盘。滑板部分或底盘可以提供独立的基部，车辆的车身可以添加或安装至该基部，例如在相对有限(例如，少量)数量的安装点或附接点处添加或安装至该基部。滑板部分或底盘可以包括车辆的底部框架或下部框架或下部结构。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆组件，该车辆组件包括如本文中所描述的结构框架和在多个悬架连接器处连接至结构框架的悬架组件。

在一些实施方式中，悬架组件可以包括双叉臂式悬架组件。在一些实施方式中，悬架组件可以包括麦弗逊(Macpherson)支柱。在悬架组件是麦弗逊支柱的情况下，结构框架可以构造成抵消在使用中由麦弗逊支柱产生的相对较大的悬架载荷，例如结构框架可以构造成具有相对较大或增强的强度。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括如本文中所描述的结构框架的车辆车身，其中，横拉杆大致符合(例如，定形状和/或定尺寸成符合)车辆车身的前部轮廓。

在实施方式中，横拉杆可以位于车辆车身的轮廓(例如，前部轮廓)处或邻近(例如，直接地)车辆车身的轮廓(例如，前部轮廓)。横拉杆可以至少部分地限定车辆车身的轮廓(例如，前部轮廓)，附加地或替代性地，横拉杆可以至少部分地限定诸如车辆车身的后部轮廓之类的轮廓。在一些实施方式中，例如至少部分地限定车辆车身的前部轮廓的横拉杆可以邻近(例如，直接地)防撞缓冲区或其他碰撞结构。在一些实施方式中，横拉杆(例如，横梁，在设置有的情况下)可以至少部分地遵循或符合车辆的前部轮廓。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括底盘组件的车辆，如本文中所描述的结构框架或如本文中所描述的车辆车身安装到该底盘组件上。

在实施方式中，结构框架或车辆车身可以以可拆卸的方式固定至底盘组件。在实施方式中，底盘组件可以包括传动系和动力单元。在实施方式中，动力单元可以包括电动马达。在实施方式中，车辆可以包括自动车辆。

在本申请的范围内，明确意指的是，可以单独地或以落入所附权利要求范围内的任何组合的方式采用在前面段落、权利要求和/或下面的描述和附图中所阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是所述各个方面、实施方式、示例和替代方案的各个特征。也就是说，可以以落入所附权利要求范围内的任何方式和/或组合来组合所有实施方式和/或任何实施方式的各特征，除非这些特征是不可兼容的。申请人保留修改任何原始提出的权利要求或相应地提出任何新权利要求的权利，包括将任何原始提交的权利要求修改成从属于任何其他权利要求的任何特征和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初并未以这种方式要求权利。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的一个或更多个实施方式，在附图中：

图1示出了包括根据本发明的实施方式的结构框架的车辆组件的立体局部图；

图2示出了图1中所示的车辆组件的侧视局部图；

图3示出了图1中所示的车辆组件的平面局部图；

图4示出了根据本发明的实施方式的车辆的侧视图；

图5示出了其中具有乘员的图4中所示的车辆的剖切平面视图；

图6示出了用于根据本发明的实施方式的机动车辆的结构框架的局部立体示意图；以及

图7a和图7b示出了包括根据本发明的实施方式的结构框架的车辆的替代性示例的前部侧视图，其中，图7a示出了挡风玻璃由结构框架的横拉杆的外表面或前表面支承的示例，而图7b中所示的示例示出了挡风玻璃由横拉杆的内表面或后表面支承的示例。

具体实施方式

参照图1至图3，示出了根据本发明的实施方式的车辆组件10。车辆组件10包括结构框架1和连接至结构框架1的悬架组件S。在所示的示例中，悬架组件S在本实施方式中包括麦弗逊支柱S。然而，在实施方式中，悬架组件S可以包括双叉臂，或者代替地任何其他合适的替代性悬架组件S。

结构框架可以包括一对挡板。挡板可以各自包括悬架连接器(在设置有的情况下)中的一个悬架连接器或附接至或能够附接(例如直接地或间接地)至悬架连接器中的一个悬架连接器。每个柱可以邻近(例如，直接地)挡板中的一个挡板或经由(例如，至少部分地)挡板中的一个挡板安装至基部。在实施方式中，横拉杆的每个臂(在设置有的情况下)中的至少一部分可以位于挡板中的一个或两个挡板上方。每个挡板可以包括车轮壳体或车轮拱罩或形成车轮壳体或车轮拱罩的一部分，车轮壳体或车轮拱罩又可以包括车轮拱罩内面板或形成车轮拱罩内面板的一部分。一旦车辆完全组装好，车轮壳体或车轮拱罩总体包括：车轮拱罩内面板，该车轮拱罩内面板可以与结构框架一体地形成或附接至结构框架；以及车轮拱罩外面板，该车轮拱罩外面板通常形成为车辆车身的部件或作为前饰板的一部分。一旦车辆完全组装好，轮、轮胎和大部分附属悬架组件容纳在车轮壳体或车轮拱罩内。

如上所述，悬架组件S至少部分地容纳在车轮壳体或车轮拱罩中，在车轮壳体或车轮拱罩上方是塔状部ST，该塔状部ST布置成为悬架组件S提供适合地刚性的上部锚固或反应表面。该塔状部ST(图3中清楚地示出)可以形成为结构框架的一部分、形成为车轮拱罩内面板中的形成物、或形成为车辆车身VB的一部分，并且塔状部ST必须具有足够的刚性以在使用期间提供可靠的和能够预测的悬架性能。塔状部可以采用以下形式：减震塔状部，该减震塔状部布置成用于连接至阻尼器；支柱塔状部，该支柱塔状部布置成用于连接至弹簧阻尼器组件、比如麦弗逊支柱；悬架塔状部，该悬架塔状部布置成用于连接至主动悬架单元；弹簧塔状部，该弹簧塔状部布置成用于连接至螺旋弹簧、空气弹簧、板簧或扭转弹簧。替代性地，塔状部可以采用构造成支承悬架组件的适合地刚性的车轮拱罩内面板的形式。

结构框架1(结构框架1用于总体上以V示出的机动车辆的车身)包括前部2、基部3、间隔开的第一柱4a和第二柱4b、车顶构件5、结构横拉杆6以及一对悬架连接器7。然而，在实施方式中，结构框架1可以设置为没有前部2、基部3、车顶构件5以及一对悬架连接器7中的一者或更多者。

在该实施方式中，前部2直接附接至基部3。然而，在实施方式中，前部2可以间接地附接至基部3(例如，经由一个或更多个其他的部件部分)。

在图1至图3中仅示出了基部3的一部分，然而，如将理解的，在该实施方式中，基部3大致沿着包括结构框架1的机动车辆的长度延伸。然而，在实施方式中，基部3可以沿着包括结构框架1的机动车辆的长度的任何合适的部分(例如，沿着整个长度、长度的大部分或长度的小部分)延伸。基部3可以包括牵引电池或容纳牵引电池，该牵引电池布置成向牵引马达M供应电力，该牵引马达M又布置成为车辆提供至少一部分的动力。

第一柱4a和第二柱4b(第一柱4a和第二柱4b在本实施方式中为A柱)在第一柱4a和第二柱4b的端部中的一个端部处(在第一柱4a和第二柱4b的下部区域处)安装至基部3，并且第一柱4a和第二柱4b在第一柱4a和第二柱4b的端部中的另一端部处(在第一柱4a和第二柱4b的上部区域处)连接至车顶构件5。

车顶构件5包括车顶支承梁或横梁5，车顶支承梁或横梁5也称为顶梁或车顶框架，车顶支承梁或横梁5在本实施方式中延伸跨过一对间隔开的柱4a、4b之间的距离。车顶横梁5用于附接至车顶(未示出)。车顶以任何合适的方式附接至车顶横梁5，例如经由焊接、粘合剂、铆钉和/或螺栓等附接至车顶横梁5。然而，在实施方式中，车顶构件5可以包括车顶，该车顶可以直接附接至柱4a、4b。柱和车顶横梁至少部分形成用于车顶的支承结构，该支承结构限定了设置在车辆车身内的乘员舱OC的上部边界。另外，柱和车顶横梁限定了乘员舱的前端部，因为柱和车顶横梁布置成还支承玻璃构件，该玻璃构件比如为风挡或挡风玻璃并且玻璃构件还可以包括侧部窗和/或后部窗(参见图4和图7)。柱和车顶横梁还可以布置成支承至少部分限定用于车辆的外部表面的外部车身面板，并且还支承至少部分限定乘员舱OC中的内部表面的内部车身面板和/或内部装饰部分。将结合图4和图5更详细地描述这种布置结构。

结构横拉杆6在基部3与车顶构件5之间的位置处(例如，在与基部3间隔开的位置处)连接至每个柱4a、4b。结构横拉杆6包括横梁60和从横梁60的相反端部延伸的第一臂61和第二臂62。第一臂61将结构横拉杆6固定至第一柱4a，并且第二臂62将结构横拉杆6固定至第二柱4b。结构横拉杆6的臂61、62从柱4a、4b向前地(例如，朝向前部2)延伸，使得结构横拉杆6沿向前的方向F从柱4a、4b突出。在该实施方式中(如图3中最佳看到的)，横梁60在平面中形成大致C形形状或U形形状。在该实施方式中，第一臂61和第二臂62沿大致线性的方向延伸。在该实施方式中，第一臂61和第二臂62大致彼此平行。然而，在实施方式中，第一臂61和第二臂62可以至少部分地弯曲并且/或者可以不大致彼此平行。

根据附图和根据对横拉杆6的描述将理解的是，横拉杆6可以形成为用于组装到结构框架1上的子组件，或者横拉杆6可以与结构框架1一体地形成。横拉杆可以由金属管形成，横拉杆可以通过金属挤压、铸造或锻造形成，或者横拉杆可以由复合材料、比如纤维增强塑料或碳纤维形成。其他材料和组装技术也是有用的。

在该实施方式中，结构横拉杆6包括大致平坦的板。第一加强凸缘6a从结构横拉杆6的外周缘突出并且沿着横拉杆6的整个长度突出。第二加强凸缘6b从结构横拉杆6的内周缘突出并且沿着横拉杆6的整个长度突出。有利地，加强凸缘6a、6b增强了结构横拉杆6的刚度，使得横拉杆6能够(与前部2、基部3以及车顶构件5配合)提供对于车顶挤压、扭转载荷以及在使用期间从车辆悬架加载到车辆车身中的载荷的足够的抵抗。加强凸缘6a、6b显著增加了横拉杆6的扭转刚度，其中，附加重量和/或部件复杂性能够忽略不计。

在该实施方式中，一对悬架连接器7各自附接至柱4a、4b(从而间接地安装至基部3)。然而，在实施方式中，悬架连接器7可以直接安装至基部3，或者悬架连接器7可以附加地或替代性地经由除柱4a、4b之外的一个或更多个部件安装至基部3。一对悬架连接器7在柱4a、4b与基部3的安装点和柱4a、4b与车顶构件5的连接点的前方位置处各自附接至柱4a、4b。悬架组件S的麦弗逊支柱连接至悬架连接器7中的每个悬架连接器。

结构横拉杆6突出超过悬架连接器7(如图2中最佳看到的)。在该实施方式中，横梁60以这种方式超过悬架连接器7。因此，在该实施方式中，乘员舱内的柱4a、4b之间的空间C不受结构横拉杆6妨碍(如图3中最清楚地示出的)。

在该实施方式中，结构框架1另外包括上部框架支柱8和下部框架支柱9。上部框架支柱8将结构横拉杆6接合至车顶构件5。下部框架支柱9将结构横拉杆6接合至基部3。支柱8、9有利地进一步提高结构框架1相对于车顶挤压、来自车辆悬架的载荷和/或扭转力的抵抗。在不希望受任何特定原理束缚的情况下，相信的是，支柱8、9用于将施加至结构框架1(或附接至结构框架1)的部件的载荷进一步分配，例如施加至车顶构件5的力可以经由柱4a、4b和支柱8、9两者转移至基部3，从而减小仅通过柱4a、4b转移的力(在没有支柱8、9的情况下将是这种情况)。

如将理解的，尽管在图1至图4中示出了包括车轮拱罩内面板、塔状部以及车轮拱罩W的车轮壳体，但是车轮拱罩内面板、塔状部以及车轮拱罩W不需要形成结构框架组件的一部分并且出于说明性目的而示出。这些部件可以在车辆组装期间独立于结构框架进行组装并附接至结构框架。然而，在实施方式中，车辆组件(或结构框架)可以包括车轮拱罩W。

现在参照图4和图5，示出了根据本发明的实施方式的车辆V。车辆V包括车辆车身VB，车辆车身VB封围能够通过门进入的乘员舱OC，车辆车身VB可以附加地或替代性地至少部分地封围行李舱或货舱(未示出)。根据本发明的替代性实施方式，车辆V包括底盘组件CA，在该底盘组件CA上安装有结构框架11，其中，与关于图1至图3中所示的结构框架1所描述的特征相同的特征由前面带有“1”的相同的附图标记表示，并且本文中将不再进一步描述。在该实施方式中，结构框架11以可拆卸的方式固定至底盘组件CA。然而，在实施方式中，结构框架可以永久地(即不可拆卸地)固定至底盘组件CA。

在该实施方式中，底盘组件CA包括传动系和动力单元P，动力单元P包括电动马达M。在图6和图7中示出了在该实施方式中的牵引马达M的位置。车辆V可以有利地是自动驾驶车辆。

有益地，为了确保柱14a、14b之间的空间C大致不受结构横拉杆16妨碍(或如在本实施方式中完全不受妨碍)，允许就乘员舱OC内的座椅FS、RS的定位方面而言的更大灵活性。

特别地，前座椅FS可以比其他情况下可能的位置定位得相对更靠前，使得所述前座椅FS的乘员可以至少部分地伸展到柱14a、14b之间的空间C中(如图5中所示)。通过将前排座椅FS相对更向前移动，前座椅FS与后座椅RS之间的空间相对增加，从而为后座椅RS的乘员提供增强的舒适度和改进的旅行体验。如从图5中所示的示例可以看出，通常以50示出的玻璃构件以前挡风玻璃和后车窗的形式提供，前挡风玻璃和后车窗分别为乘员舱限定了前部边界和后部边界。在所示的示例中，玻璃构件50各自由总体以6示出的结构横梁支承。这些横梁6在乘员舱OC内容纳在相应的前轴和后轴的外部。每个横梁6的一小部分突出超过乘员舱OC，以提供合适的表面，玻璃构件6的下部区域支承在该表面上。结构横拉杆6可以设置有一个或更多个玻璃表面，该玻璃表面布置成支承和固定一个或更多个玻璃构件的至少一部分，该玻璃构件一旦安装则至少部分地限定乘员舱的周缘。

在图5中，可以看出的是后座椅RS至少部分地由后横拉杆6支承。有利地，由于结构横拉杆6在乘员舱OC内的位置以及结构横拉杆6相对于车辆的其他内部部件的高强度和刚度，结构横拉杆6在安装至乘员舱的前部和/或后部时适合用作通常容纳在车辆乘员舱内的其他部件的支承件。结构横拉杆6可以设置有安装装置，利用该安装装置将下述中的至少一者安装在乘员舱OC中：转向柱，方向盘可以安装至该转向柱；显示面板，该显示面板为驾驶员或其他车辆乘员提供有关他们的旅程或车辆状态的信息；座椅部件，该座椅部件比如如图中所示的用于后座椅RS的座椅靠背或座椅基部、比如高位座椅，该座椅部件用以为站立的乘员提供额外的舒适度；能量吸收被动乘员约束装置、比如护膝垫板或安全气囊反作用表面；储存舱、比如手套箱或能够锁定的储存柜；车辆的用户界面、比如开关面板；能够充气的安全气囊；以及/或者内部装饰部件。

现在参照图6，示出了根据本发明的替代性实施方式的用于机动车辆的车身的结构框架21，其中，与关于图1至图3中所示的结构框架1所描述的特征相同的特征由前面带有“2”的相同的附图标记表示，并且本文中将不再进一步描述。图6中所示的结构框架21与图1至图3中所示的结构框架1的不同之处在于：提供了车顶R，结构横拉杆26形成为管或杆，并且还提供了另一结构横拉杆26A。

在该实施方式中，车顶R通过焊接至车顶构件25而附接至车顶构件25。然而，在实施方式中，车顶R可以附加地或替代性地通过粘合剂、卡扣、夹子、钩状件、螺栓、螺钉或其他附接件附接至车顶构件25。注意图4中也清楚地示出了车顶R。

基部23包括用于储存或保持机动车辆的各种部件的腔室B。例如，一个或更多个电源(比如电池)、电气控制系统等可以存储或保持在腔室B中。总体上以M示出的另一舱形成在底板下方的车轮之间，该腔室布置成容纳传动系部件，该传动系统部件比如为连接至前车轮的变速器和用于提供动力的装置比如连接至变速器的电力牵引马达。其他传动系或动力系部件也可以容纳在舱M内，并且第二舱M也可以以类似的方式形成在后车轮之间。

在该实施方式中，另一结构横拉杆26A也形成为管或杆。在该实施方式中，另一结构横拉杆26A位于结构横拉杆26的后方。然而，在实施方式中，另一结构横拉杆26A可以比结构横拉杆26靠前(例如，更靠近前部22)。附加地或替代性地，另一结构横拉杆26A可以位于结构横拉杆26上方(例如，与基部23间隔得更远)。在该实施方式中，结构横拉杆26通过连接器263A附接至另一结构横拉杆26A，连接器263A与结构横拉杆26和另一结构横拉杆26A中的每一者大致垂直地延伸。

另一结构横拉杆26A包括另一横梁260A，从另一横梁260A的相反端部延伸出另一第一臂261A和第二臂262A。另一第一臂261A将另一结构横拉杆26A固定至第一柱24a并且另一第二臂262A将另一结构横拉杆26A固定至第二柱24b。在该实施方式中，另一横梁260A的尺寸和形状被设定成符合横梁260的尺寸和形状。另一横梁260A位于由横梁260限定的平面中。另一横梁260A例如沿着横梁260A的长度与横梁260大致等距。

另一对臂261A、262A的至少一部分沿相对于基部23和包含横梁260A的平面成角度的方向从横梁260A朝向柱24a、24b延伸。另一对臂261A、262A中的每一者在一对臂261、262将结构横拉杆26固定至柱24a、24b的位置的上方的位置处(例如，与基部23间隔得更远)将另一结构横拉杆26A固定至柱24a、24b中的每一者。有益地，另一对臂261A、262A的成角度部分为结构框架21提供了增强的车身刚度以及对车顶挤压、扭转载荷和/或来自车辆悬架的载荷的良好抵抗。

在不希望受任何特定原理束缚的情况下，相信的是，通过使另一对臂261A、262A的至少一部分成角度，否则将完全或主要通过柱24a、24b(例如，在车顶构件25与基部23之间)传递的载荷将利用另一结构横拉杆26A而被(至少部分地)共享。因此，对于给定的施加的力，柱24a、24b可以承受相对减小的载荷。

在图6中所示的结构框架21的实施方式中，上部支柱28和下部支柱29一体地形成。有利地，(直接地或间接地)施加至车顶构件26的载荷可以更直接地和/或更容易地转移至基部23。此外，这种布置结构可以更简单地制造、需要更少的部件并且相比于具有单独的上部支柱和下部支柱的情况(如图1的实施方式中所示的)相对地减少了制造步骤。

在实施方式中，结构横拉杆26和另一结构横拉杆26A可以包括在结构横拉杆26与另一结构横拉杆26A之间延伸的面板(例如连续面板)，例如从一个结构横拉杆延伸至另一个结构横拉杆的面板。在提供面板的情况下，可以没有连接器263A。在提供面板的情况下，面板可以沿着大部分或整个横梁260、260A和/或一对臂261、262和另一对臂261A、262A中的一者或每一者延伸。在实施方式中，结构横拉杆26和另一结构横拉杆26A可以包括面板的凸缘或可以是面板的凸缘、例如内凸缘和外凸缘。

最后，转到图7a和图7b，图7a和图7b示出了包括根据本发明实施方式的结构框架1的车辆V的替代性示例的前部侧视图。为清楚起见，每个示例中仅示出了车辆车身VB的前部的一部分，但可以清楚地看到的是结构框架1的横拉杆6延伸超过由图3中的虚线A-A所示的前轴线，也就是说，穿过两个前部车轮的中央的横向竖向平面。图7a示出了车辆的示例，在该示例中，挡风玻璃50由结构框架1的横梁60的外表面或前表面支承。在该示例中，横梁60基本上容纳在乘员舱OC内，其中，仅第一加强凸缘6a突出超过乘员舱OC，从而足以提供合适的支承和密封表面，在该密封表面上为了支承挡风玻璃50，使用挡风玻璃粘合剂以已知的方式将挡风玻璃50粘合至该密封表面并且因此挡风玻璃50与密封表面密封。在这种布置结构的示例中，诸如挡风玻璃雨刮器及雨刮器附带的雨刮器马达和驱动器(未示出)之类的车辆部件可以由横拉杆6支承，挡风玻璃雨刮器位于挡风玻璃50的外部面上并且挡风玻璃雨刮器通过经由邻接挡风玻璃50的基部的装饰件T中的通孔的合适的驱动装置进行驱动。该装饰件T可以一体地形成在横拉杆6中或者与横拉杆6分开但使用诸如夹子或螺纹紧固件等常规装置固定至横拉杆6。以这种方式，横拉杆60可以提供通常由已知车辆的整流罩特征提供的一些支承表面，而不会有乘员舱OC中的有用容积的附属损失。

相比之下，图7b中所示的示例示出了挡风玻璃50由内表面、比如设置在横拉杆6的内表面或后表面上的内加强凸缘6b支承的示例。在该示例中，横拉杆6的很大一部分延伸超过乘员舱OC。同样地，类似于图7a中描述的车辆的示例，诸如挡风玻璃雨刮器部件之类的车辆部件可以容纳在如上所述的横拉杆6中或容纳在如上所述的横拉杆6上，但不是通过经由装饰件T中的通孔将雨刷器连接至马达的驱动装置来驱动雨刷器，通孔可以形成在横拉杆6本身的上表面6U中并且装饰件被省略。

在图7a和图7b中所示的两种情况下，形成前保险杠装饰面板和前部装饰面板的前饰板70可以从前车轮前面的车辆基部延伸并且向上延伸至横拉杆6的外周缘，或者延伸至如图7a和图7b中所示的上表面，或者替代性地延伸至横拉杆6上的另一位置、比如前下部边缘。前饰板70可以连接至横拉杆6并且至少部分地由横拉杆6支承。前饰板70可以容纳车辆部件(未示出)，比如用于外部照明、信号等的灯组件，并且前饰板70还可以容纳车辆感测部件(未示出)，比如：雷达换能器和/或阵列；激光雷达换能器和/或阵列；布置成观察车辆周围环境的摄像头；电磁传感器或换能器、比如超声波距离测量传感器和/或外部发声装置；或可能需要的以使车辆能够在公共道路或私人土地上半自动或全自动地操作的任何其他合适的换能器。这些部件中的任一部件或所有的部件可以根据基于可用的封装体积和部件在车辆所处地面上方的期望高度的需要而安装至饰板70和/或横拉杆6。前饰板70还可以包括铰接折板(未示出)，该铰接折板可以布置成当处于关闭位置时与饰板70的周围外表面齐平。该折板可以铰接地向外打开，以允许进入行李舱或进入服务面板，在该服务面板上可以提供用于对挡风玻璃清洗液、制动液、转向液、液压油、冷却液或任何其他服务物品或消耗品的液位进行检查和重新装灌的服务点。

根据车辆的预期应用，可以使用如上所述的横拉杆6适当地构造挡风玻璃50和乘员舱OC。例如，如根据图7b中所示的示例，在车辆要由人类驾驶员操作的情况下，将期望的是，将挡风玻璃50向后移动成更靠近A柱4a、4b，以便驾驶员获得车辆周围区域的合适的能见度。这需要对乘员舱OC的总体积进行折衷，但仍然受益于如上所述的结构框架1和横拉杆6提供的高扭转刚度和减小的部件复杂性。然而，替代性地，在车辆要基本上自动操作的情况下，挡风玻璃50可以向前移动至横拉杆6的前边缘，从而极大地增加乘员舱OC内的可用空间。在这种布置结构中，结构框架1可以保持基本不变，同时支持一系列人类操作和自动操作的车辆，从而允许制造商共享更大比例的部件以将开发时间和成本保持至最低。

在本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征可以以任何组合进行组合，这样的特征和/或步骤中的至少一些特征和/或步骤是相互排斥的组合除外。

除非另有明确说明，否则本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用于相同、等同或类似目的的替代性特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等同或类似特征的一个示例。

本发明不限于任何前述实施方式的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖特征或任何新颖特征组合，或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的步骤或任何新颖步骤组合。权利要求书不应被解释为仅覆盖前述实施方式，而是还包括落入权利要求书的范围内的任何实施方式。

Claims (20)

1.一种用于机动车辆的车身的结构框架，所述结构框架至少部分地限定所述车辆的乘员舱，所述结构框架包括一对间隔开的柱，所述柱在每个柱的上部区域处一起接合至车顶横梁并且所述柱还在所述车顶横梁下方的相应点处一起接合至结构横拉杆，所述结构横拉杆还布置成支承一对间隔开的车辆悬架连接器，并且其中，所述结构横拉杆从所述柱突出超过所述悬架连接器，使得所述柱之间的所述乘员舱中的空间基本上不受所述结构横拉杆妨碍，并且所述结构横拉杆的至少一部分容纳在所述乘员舱内。

2.根据权利要求1所述的结构框架，其中，所述悬架连接器包括或连接至下述中的至少一者：减震塔状部；支柱塔状部；悬架塔状部；弹簧塔状部；和/或车轮拱罩内面板，并且其中，所述结构横拉杆布置成至少部分地将所述悬架连接器经由所述柱连接至所述车顶横梁。

3.根据权利要求1或2所述的结构框架，所述结构框架包括基部，所述一对间隔开的柱在各自远离所述上部区域和所述车顶横梁的下部区域处安装至所述基部，并且其中，所述结构框架包括一个或更多个框架支柱，所述一个或更多个框架支柱将所述结构横拉杆接合至所述基部。

4.根据任一前述权利要求所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆在平面图中是弧形的并且所述结构横拉杆与所述柱大致垂直地延伸，所述横拉杆从位于所述柱处的两个相反端部区域朝向所述柱之间大致位于所述车辆的中心线处的中央区域延伸，并且其中，所述结构横拉杆的所述中央区域的内部面容纳在所述车辆的所述乘员舱内，并且所述结构横拉杆的所述中央区域的外部面朝向所述乘员舱的外部延伸。

5.根据权利要求4所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆定形状成与车辆的玻璃构件相对应，所述玻璃构件位于所述车顶横梁与所述结构横拉杆之间，并且其中，所述结构横拉杆设置有玻璃表面，所述玻璃表面布置成支承和固定所述玻璃构件的至少一部分，以至少部分地限定所述乘员舱的周缘。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆包括内弧和外弧，所述内弧和所述外弧通过置于所述内弧与所述外弧之间的加强凸缘刚性地接合在一起。

7.根据任一前述权利要求所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆还提供有安装装置，利用所述安装装置将下述中的至少一者安装在所述乘员舱中：转向柱；显示面板；座椅部件；能量吸收被动乘员约束装置；储存舱；车辆的用户界面；能够充气的安全气囊；以及/或者内部装饰部件。

8.根据任一前述权利要求所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆限定车辆乘员舱的前端部和/或车辆乘员舱的后端部。

9.根据任一前述权利要求所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆包括横梁和一对臂，所述一对臂从所述横梁延伸并且所述一对臂将所述横拉杆固定至所述柱，所述臂从所述柱向前延伸，使得所述柱之间的空间不受所述横梁妨碍。

10.根据权利要求9所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆的每个臂的至少一部分在所述悬架连接器中的一个悬架连接器上方。

11.根据权利要求10所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆的每个臂附接至或能够附接至所述悬架连接器中的相应一个悬架连接器。

12.根据任一前述权利要求所述的结构框架，其中，所述结构框架包括加强凸缘，所述加强凸缘布置成绕所述结构横拉杆的外周缘延伸，其中，所述外周缘具有远离所述乘员舱定向的面。

13.根据权利要求12所述的结构框架，其中，所述加强凸缘或另一加强凸缘绕所述结构横拉杆的内周缘延伸，其中，所述内周缘具有朝向所述乘员舱定向的面。

14.根据权利要求13或权利要求14所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆包括平坦的板，所述加强凸缘或每个加强凸缘从所述平坦的板突出。

15.根据任一前述权利要求所述的结构框架，还包括一个或更多个框架支柱，所述一个或更多个框架支柱将所述结构横拉杆接合至所述车顶构件。

16.一种车辆组件，所述车辆组件包括悬架组件和根据任一前述权利要求所述的结构框架，所述悬架组件在多个悬架连接器处连接至所述结构框架。

17.一种车辆车身，所述车辆车身包括根据权利要求1至15中的任一项所述的结构框架，其中，所述结构横拉杆大致符合所述车辆车身的前部轮廓。

18.根据权利要求17所述的车辆车身，其中，所述结构横拉杆的外表面至少部分地限定所述车辆车身的外部表面。

19.一种车辆，所述车辆包括底盘组件，根据权利要求1至15中的任一项所述的结构框架或根据权利要求17所述的车辆车身安装至所述底盘组件。

20.根据权利要求18所述的车辆，其中，所述结构框架或所述车辆车身以可拆卸的方式固定至所述底盘组件。

Images