CN114206647A - 用于电运行的车辆的车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电运行的车辆的车身结构，所述车身结构具有沿车辆竖直方向(z)向车辆下部敞开的用于牵引电池(9)的装配空间(8)，装配空间向车辆上部由形成车辆底部的底部板材部件(10)限界，并且沿车辆横向方向(y)在两侧通过门槛(1)限界，门槛向车辆下部限界侧门开口(7)，其中，在每个车辆侧面处前部的车身纵梁(15)在车前部区域中伸延，前部的车身纵梁沿车辆纵向方向(x)向车辆后方过渡到相应的门槛(1)中，并且其中，牵引电池(9)的相应前部的电池角部由尤其是矩形的内角区域(6)围住，内角区域在门槛(1)与前部的电池横梁(11)之间展开。根据本发明，在每个车辆侧面处门槛(1)关于前部的车身‑纵梁(15)沿车辆横向方向(y)以横向偏移(Δy)向车辆外部偏移。形成为空心型材的角节点(16)沿车辆纵向方向(x)向车辆后方联接到前部的车身‑纵梁(15)处，角节点沿车辆纵向方向(x)向车辆后方在横向偏移(Δy)用完的情况下扩宽，并且角节点在门槛‑连结部位(20)处力传递地连结在门槛(1)处。

Description

用于电运行的车辆的车身结构
技术领域
本发明的涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于电运行的车辆的车身结构。
背景技术
在电运行的双辙车辆中，矩形的牵引电池可从车辆下方置入到在底部侧敞开的装配空间中。电池-装配空间可以沿车辆纵向方向由前部的电池横梁和后部的电池横梁限界并且沿车辆横向方向通过侧向的门槛限界，所述门槛将前部的电池横梁/后部的电池横梁相互连接。牵引电池可以在其电池壳体处具有环绕的壳体凸缘。在置入到车身侧的装配空间中的牵引电池中，电池-壳体凸缘旋拧到门槛的下侧处以及前部的/后部的电池横梁的下侧处。
在这种类型的车身结构中，在每个车辆侧面处在车前部区域中布置有前部的车身-纵梁，该前部的车身-纵梁沿车辆纵向方向向车辆后方过渡到相应的门槛中。牵引电池的相应前部的电池角部由矩形的内角区域围住，该内角区域在门槛与前部的电池横梁之间展开。
考虑到在正面碰撞情况下构件刚性的车身结构，在现有技术中，前部的车身-纵梁和向车辆后方联接的门槛可以纵向对齐地伸延。以这种方式，在正面碰撞情况下产生从车辆正面至避开碰撞的车辆尾部的碰撞有利的力传递，更确切地说在碰撞敏感的牵引电池的在很大程度上力相关的卸载的情况下。然而在这种情况下牵引电池沿车辆横向方向相对窄地设计尺寸而带有相应减小的电池容量。
由DE 10 2013 015 531 A1已知一种机动车车身-白车身以及用于这样的白车身的制造方法。由DE 10 2011 100 624 A1已知一种具有被装入的牵引电池的车辆。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于电运行的车辆的车身结构，其中一方面在正面碰撞情况下提供碰撞安全性并且另一方面与现有技术相比提高了碰撞敏感的牵引电池的电池容量。
所述任务通过权利要求1的特征解决。本发明的优选的扩展方案在从属权利要求中公开。
根据本发明，门槛和前部的车身-纵梁彼此不再纵向对齐地定向。相反地，根据权利要求1的特征部分，门槛关于前部的车身-纵梁沿车辆横向方向以横向偏移向车辆外部偏移。以这种方式，与现有技术相比沿车辆横向方向产生用于牵引电池的安装空间增益。牵引电池因此可以显著更宽地设计尺寸，由此提高牵引电池的电池容量。为了在正面碰撞情况下提供碰撞安全性，形成为空心型材的前部的角节点沿车辆纵向方向向车辆后方联接到前部的车身-纵梁处。前部的空心型材-角节点向车辆后方在用完横向偏移的情况下扩宽并且在门槛-连结部位处力传递地连结在门槛处。以这种方式，可以在正面碰撞情况下在牵引电池的力相关的卸载下朝着车辆尾部方向传递碰撞力。
在一种技术实现方案中，前部的车身-纵梁可以是在横截面中闭合的空心型材部件，更确切地说具有纵梁-底部、纵梁顶壁并且具有内部侧壁和外部侧壁。所述内部侧壁和外部侧壁将纵梁-底部与纵梁-顶壁连接。以相同的方式，空心型材-角节点也可以设计成：空心型材-角节点可以是在横截面中闭合的空心型材部件，其角节点-底部向车辆后方延长纵梁-底部。同样地，角节点-侧向侧壁可以向车辆后方延长纵梁-侧向侧壁。此外，角节点-顶壁可以向车辆后方延长纵梁-顶壁。在这种情况下，空心型材-角节点的向车辆后方敞开的空心空间可以通过前部的电池横梁的横隔舱板材部件(Querschottblechteil)封闭。
在常见的实践中，两个前部的车身-纵梁在上部的纵梁平面中伸延，而门槛以及布置在其之间的牵引电池定位在下部的车辆平面中。在该背景下，角节点底部可以被划分成车辆后部的以及车辆下部的底部部段和车辆前部的以及车辆上部的底部部段，牵引电池能从车辆下方旋拧在所述车辆后部的以及车辆下部的底部部段处，所述车辆前部的以及车辆上部的底部部段连结在纵梁-底部处。角节点-底部的这两个彼此高度有偏移的底部部段可以经由向车辆后方倾斜向下地伸延的中间部段过渡到彼此中。
鉴于供电线路从车前部区域至牵引电池的无缺陷的铺设优选的是，这两个空心型材角节点不是经由沿车辆横向方向连贯地伸延的电池横梁连接，而是相反地这两个前部的空心型材-角节点经由窗状的供电入口(或称为接近部，即Zugang)沿车辆横向方向彼此间隔开。通过供电入口可以将各种供电线路引导至牵引电池。
为了仍沿车辆横向方向提供足够的构件刚度，优选的是，每个空心型材-角节点的角节点-顶壁是脚部空间横梁-板材部件的组成部分，该脚部空间横梁-板材部件沿车辆横向方向连贯地无中断地延伸。脚部空间横梁-板材部件向车辆前部限界乘客舱脚部空间。此外，脚部空间横梁-板材部件可以在上侧桥接窗状的供电入口，而供电入口向车辆下部保持敞开。
在正面碰撞情况下形成电池-负载路径，前部的车身纵梁、作为推力场起作用的角节点-底部和前部的电池横梁的横隔舱板材部件接入电池-负载路径中。为了加固电池-负载路径，可以在空心型材-角节点的空心空间中提供隔舱板材部件。隔舱板材部件定位成与所述前部的纵梁大致纵向对齐，并且经由固定点(焊接点)连结在角节点-底部处以及连结在角节点-顶壁处。
平行于电池-负载路径可以在正面碰撞情况下附加地形成门槛负载路径，前部的车身纵梁、作为推力场起作用的角节点-底部，角节点-外部侧壁和门槛接入门槛-负载路径中。为了加固门槛-负载路径，优选的是，在空心型材角节点的空心空间中布置有加强板材部件。加强板材部件可以在形成空心梁的情况下力传递地(例如通过焊接点)连结在角节点-底部处、连结在电池横梁的横隔舱板材部件处并且连结在角节点-外部侧壁处。此外鉴于无缺陷的力传递，加强板材部件可以相对于角节点-顶壁保持无连结。
根据本发明，空心型材-角节点向车辆后方在门槛连结部位处力传递地直接连结在门槛处。下面阐述门槛-连结部位的结构上简单的以及构件刚性的实现方案：如此，角节点-底部的车辆后部的以及车辆下部的底部部段可以沿车辆横向方向向车辆外部以接合区段延长。车辆后部的/车辆下部的底部部段的接合区段在下方接合门槛-下侧并且与该门槛(例如经由焊接连接)连接。不仅车辆后部的/车辆下部的底部部段而且车辆前部的/车辆上部的底部部段平坦地水平地构造，而布置在中间的中间部段在倾斜位置中在两个底部部段之间延伸。
此外，为了实现门槛-连结部位，角节点-外部侧壁可以沿车辆横向方向向车辆外部以门槛封闭部分延长。在角节点-外部侧壁的门槛封闭部分处，门槛可以向车辆前部力传递地封闭。
附图说明
下面依据附图描述本发明的实施例。
其中：
图1以透视的部分视图示出双辙机动车的车身结构；
图2以透视图单独示出牵引电池；
图3以透视图从下方示出车身结构的下部结构，其中牵引电池被拆卸；
图4至7分别示出空心型材-角节点的不同视图；
图8单独示出角节点-顶壁；
图9以分解图示出在车前部区域中的车身结构的下部结构；
图10单独示出角节点-底部；
图11以分解图示出角节点的组成部分。
具体实施方式
在图1中示出双辙车辆的车身结构，下面在对于理解本发明所需要的范围内描述所述车身结构。因此车身结构具有两个侧向的、沿车辆纵向方向x伸延的门槛1，其中在图1中仅示出一个门槛。门槛1沿车辆纵向方向x在前部的A柱3以及后部的C柱5之间延伸并且在底部侧限界侧门开口7。在车身结构的车辆底部中安装有碰撞敏感的牵引电池9(图2)。所述牵引电池在底部板材部件10(图3)下方定位在装配空间8(图3)中。装配空间8沿车辆横向方向y在两个门槛1之间延伸。装配空间8沿车辆纵向方向x在前部的电池横梁11与后部的电池横梁13之间延伸。在图2中牵引电池9具有环绕的壳体凸缘12，该壳体凸缘能够经由旋拧点A旋拧到门槛1以及电池横梁11，13的下侧处。
如由图3得知，前部的车身-纵梁15在车身结构的车前部区域中在每个车辆侧面处伸延，所述前部的车身-纵梁沿车辆纵向方向x向车辆后方在中间连接空心型材-角节点16的情况下过渡到相应的门槛1中。
在图3中，门槛1沿车辆纵向方向x多件式地构造，更确切地说具有前部的连接元件17，中间的区段19以及后部的连接元件21，在该后部的连接元件处联接有后部的车身-纵梁23。此外，在图中仅示出门槛1的内部部分，而门槛-外部部分被省略。在图3中前部的电池横梁以及后部的电池横梁11，13沿车辆横向方向y不是完全连贯地构造，而是相反地在车辆中间以供电入口25中断，未示出的供电线路能铺设穿过该供电入口。
鉴于用于牵引电池的安装空间-增大，在每个车辆侧面处门槛1相对于前部的车身-纵梁15沿车辆横向方向y以横向偏移Δy(图4和7)向车辆外部偏移。为了在正面碰撞情况下仍获得在前部的车身-纵梁15与门槛1之间的力传递的连接，横向偏移Δy借助于中间连接的空心型材-角节点16桥接；空心型材-角节点16从前部的车身-纵梁15出发向车辆后方在横向偏移Δy用完的情况下沿车辆横向方向y扩宽。以这种方式在门槛-连结部位20(图5)中实现前部的车身-纵梁15在门槛1处的连接刚性的力传递的连结。
如例如从图1或4得知，前部的车身-纵梁15是在横截面中闭合的空心型材部件，该空心型材部件具有纵梁-底部27，纵梁-顶壁29以及内部侧壁31和外部侧壁33，所述内部侧壁和外部侧壁将纵梁-底部27与纵梁-顶壁29连接。
以相同的方式，空心型材-角节点16也实现作为在横截面中闭合的空心型材部件。该空心型材部件的角节点-底部35向车辆后方延长纵梁-底部27。同样地，角节点-侧向侧壁37,39向车辆后方延长纵梁-侧向侧壁31,33。此外，角节点顶壁41同样向车辆后方延长纵梁-顶壁29。空心型材-角节点16的如此形成的空心空间向车辆后方通过前部的电池横梁11的横隔舱板材部件41(例如图5)封闭。横隔舱板材部件11限界电池-装配空间8并且与门槛1一起展开内角区域6，该内角区域围住电池角部。
根据图4或10，角节点-底部35被划分成车辆后部的/车辆下部的底部部段43和车辆前部的/车辆上部的底部部段45。车辆后部的/车辆下部的底部部段43水平地平坦地延伸并且具有用于连结牵引电池9的旋拧点A。角节点-底部35的车辆前部的/车辆上部的底部部段45在组装状态下(例如通过焊接)连结在纵梁-底部27处。角节点-底部35的这两个底部部段43,45在图10中关于高度偏移Δz相对彼此高度偏移，并且在倾斜放置的中间部段47处过渡到彼此中。
在图5至7中示出没有角节点-顶壁36的空心型材-角节点16。所述角节点-顶壁在图8中单独示出以及在图9中作为分解图的组成部分示出。在图9中两个角节点-顶壁36与中间的板材部件49一起是脚部空间横梁-板材部件51的组成部分。脚部空间横梁-板材部件51向车辆前部限界乘客舱-脚部空间。在组装状态下，脚部空间横梁-板材部件51连贯地在整个车辆宽度上延伸。以这种方式，脚部空间横梁-板材部件51以其中间的板材部件49(图3或9)在上侧桥接窗状的供电入口25，而供电入口25向车辆下部保持敞开。根据图8，角节点-顶壁在其车辆前部的端部处具有接合凸缘34，该接合凸缘在组装状态下与纵梁-顶壁29的相对应的接合凸缘32(图5)焊接。
如由图5进一步得知的，不仅角节点-外部侧壁37而且门槛1都具有边缘凸缘40,42。边缘凸缘40,42处于共同的竖直的接合平面中，该接合平面是平台边界。未示出的门槛-外部部分能够连结在这两个边缘凸缘40,42处。
门槛-连结部位20(图5)的在正面碰撞情况下连接刚性的构造是特别重要的。为了实现门槛-连结部位20，角节点-底部35的车辆后部的/车辆下部的底部部段43沿车辆横向方向y向车辆外部以接合区段53(图4或10)延长。角节点-底部35的接合区段53在下方接合门槛-下侧并且与该门槛-下侧力传递地(例如通过焊接连接)连接。此外，角节点-外部侧壁37在过渡棱边44(图4)处沿车辆横向方向y向车辆外部以门槛封闭部分55延长。在图4或5中，门槛1向车辆前部直接地力传递地封闭在角节点-外部侧壁37的门槛封闭部分55处。
在正面碰撞情况下，根据图7形成电池-负载路径B。前部的车身-纵梁15、作为推力场起作用的角节点-底部35和前部的电池横梁11的横隔舱板材部件41接入电池负载路径B中。为了加固电池-负载路径B，在空心型材-角节点16的空心空间中提供隔舱板材部件57。隔舱板材部件57与前部的纵梁15纵向对齐地延伸。此外，隔舱板材部件57经由焊接点不仅连结在角节点-底部35处而且连结在角节点-顶壁36处。
附加地，在正面碰撞情况下形成门槛-负载路径S(图7)。前部的纵梁15、作为推力场起作用的角节点-底部35、角节点-外部侧壁37和门槛1接入门槛负载路径S中。为了加固门槛-负载路径S，在空心型材-角节点16的空心空间中布置有加强板材部件59。加强板材部件59在形成空心梁的情况下不仅通过焊接点力传递地连结在角节点-底部35处，连结在前部的电池横梁11的横隔舱板材部件41处而且连结在角节点-外部侧壁37处。
附图标记列表：
1 门槛
3 A柱
5 C柱
6 内角区域
7 侧门开口
8 装配空间
9 牵引电池
10 底部板材部件
11 前部的电池横梁
12 壳体凸缘
13 后部的电池横梁
15 车身-纵梁
16 空心型材-角节点
17 前部的连接元件
19 中间部分
20 门槛-连结部位
21 后部的连接元件
23 后部的车身-纵梁
25 供电-入口
27 纵梁-底部
29 纵梁-顶壁
31 纵梁-内部侧壁
33 纵梁-外部侧壁
35 角节点-底部
36 角节点-顶壁
37,39 角节点-侧向侧壁
38 车轮空间
40 角节点-外部侧壁的边缘凸缘
41 横隔舱板材部件
42 门槛的边缘凸缘
43 后部的底部部段
44 倒圆的过渡棱边
45 前部的底部部段
47 中间部段
48 底盘-固定支架
49 中间的板材部件
51 脚部空间横梁-板材部件
53 接合区段
55 门槛-封闭部分
57 隔舱板材部件
59 加强板材部件
Δy 横向偏移
Δz 高度偏移
A 牵引电池-连结点
S 门槛-负载路径
B 电池-负载路径。

Claims (11)

1.一种用于电运行的车辆的车身结构，所述车身结构具有沿车辆竖直方向(z)向车辆下部敞开的用于牵引电池(9)的装配空间(8)，所述装配空间向车辆上部由形成所述车辆底部的底部板材部件(10)限界，并且沿所述车辆横向方向(y)在两侧通过门槛(1)限界，所述门槛向车辆下部限界侧门开口(7)，其中，在每个车辆侧面处前部的车身纵梁(15)在车前部区域中伸延，所述前部的车身纵梁沿所述车辆纵向方向(x)向车辆后方过渡到相应的门槛(1)中，并且其中，所述牵引电池(9)的相应前部的电池角部由尤其是矩形的内角区域(6)围住，所述内角区域在所述门槛(1)与前部的电池横梁(11)之间展开，其特征在于，在每个车辆侧面处所述门槛(1)关于所述前部的车身-纵梁(15)沿所述车辆横向方向(y)以横向偏移(Δy)向车辆外部偏移，并且形成为空心型材的角节点(16)沿所述车辆纵向方向(x)向车辆后方联接到所述前部的车身-纵梁(15)处，所述角节点沿所述车辆纵向方向(x)向车辆后方在所述横向偏移(Δy)用完的情况下扩宽，并且所述角节点在门槛-连结部位(20)处力传递地连结在所述门槛(1)处。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，前部的纵梁(15)是在横截面中闭合的空心型材部件，其具有纵梁-底部(27)、纵梁-顶壁(29)并且具有内部侧壁和外部侧壁(31,33)，所述内部侧壁和外部侧壁将所述纵梁-底部(27)与所述纵梁-顶壁(29)连接，并且尤其地所述空心型材-角节点(16)是在横截面中闭合的空心型材部件，所述空心型材部件的角节点-底部(35)向车辆后方延长所述纵梁-底部(27)，所述空心型材部件的角节点-侧向侧壁(37,39)向车辆后方延长所述纵梁-侧向侧壁(31,33)，并且所述空心型材部件的角节点-顶壁(36)向车辆后方延长所述纵梁-顶壁(29)。
3.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，所述空心型材-角节点(16)的空心空间向车辆后方通过所述前部的电池横梁(11)的横隔舱板材部件(41)封闭。
4.根据权利要求3所述的车身结构，其特征在于，所述角节点底部(35)被划分成车辆后部的以及车辆下部的、尤其是水平地平坦的用于连结所述牵引电池(9)的底部部段(43)，和车辆前部的以及车辆上部的、尤其是水平地平坦的用于连结到所述纵梁-底部(27)处的底部部段(45)，并且尤其地这两个底部部段(43,45)关于高度偏移(Δz)相对彼此高度偏移和/或在中间部段(47)处过渡到彼此中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车身结构，其特征在于，两个前部的空心型材-角节点(16)关于车辆-中间纵向平面镜像地构造和/或经由窗状的供电入口(25)沿所述车辆横向方向(y)彼此间隔开。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的车身结构，其特征在于，所述角节点-顶壁(36)是脚部空间横梁-板材部件(51)的组成部分，所述脚部空间横梁-板材部件向车辆前部限界所述乘客舱-脚部空间。
7.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，所述脚部空间横梁-板材部件(51)连贯地在整个车辆宽度上延伸，并且尤其地所述脚部空间横梁-板材部件(51)在上侧桥接所述窗状的供电入口(25)，和/或所述供电入口(25)是向车辆下部敞开的。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的车身结构，其特征在于，在正面碰撞情况下形成电池-负载路径(B)，所述前部的纵梁(15)、作为推力场起作用的角节点-底部(35)和所述前部的电池横梁(11)的横隔舱板材部件(41)接入所述电池-负载路径中，并且尤其地为了加固所述电池-负载路径(B)，在所述空心型材-角节点(16)的空心空间中提供隔舱板材部件(57)，并且尤其地所述隔舱板材部件(57)与所述前部的纵梁(15)纵向对齐地延伸和/或经由固定点不仅连结在所述角节点-底部(35)处而且连结在所述角节点-顶壁(36)处。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的车身结构，其特征在于，在正面碰撞情况下形成门槛-负载路径(S)，所述前部的纵梁(15)、作为推力场起作用的角节点-底部(35)，外部的角节点-侧向侧壁(37)和所述门槛(1)接入所述门槛-负载路径中，并且尤其地为了加固所述门槛-负载路径(S)，在所述空心型材角节点(16)的空心空间中布置有加强板材部件(59)，并且尤其地所述加强板材部件(59)在形成空心梁的情况下力传递地连结在所述角节点-底部(35)处、连结在所述前部的电池横梁(11)的横隔舱板材部件(41)处并且连结在所述外部的角节点-侧向侧壁(37)处，并且尤其地所述加强板材部件(59)相对于所述角节点-顶壁(36)是无连结的。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的车身结构，其特征在于，所述角节点底部(35)的车辆后部的以及车辆下部的底部部段(43,45)沿所述车辆横向方向(y)向车辆外部以接合区段(53)延长，所述接合区段在下方接合所述门槛(1)并且与所述门槛力传递地连接。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的车身结构，其特征在于，所述外部的角节点-侧向侧壁(37)沿所述车辆横向方向(y)向车辆内部限界前部侧的车轮罩的车轮空间(38)，并且尤其地所述外部的角节点-侧向侧壁(37)向车辆后方在过渡棱边(40)处过渡到门槛封闭部分(55)中，所述门槛封闭部分向车辆后方限界所述车轮空间(38)，并且在所述门槛封闭部分(55)处所述门槛(1)向车辆前部封闭。
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