CN115515844A - 配备有翼梁和辅助翼梁的机动车辆车身后部部分结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆车身后部部分结构(1)，该结构具有纵向方向和垂直于纵向方向的横向方向，该结构包括沿纵向方向延伸的两个侧向翼梁(10，11)，每个侧向翼梁的一端连接到前横向结构元件(12)，并且其另一端连接到后横向结构元件(13)，每个横向结构元件(12，13)沿横向方向延伸，其特征在于，该结构包括在两个翼梁(10，11)之间的两个辅助翼梁(14，15)，两个辅助翼梁沿纵向方向延伸并且各自定位成在横向方向上与翼梁(10，11)相距一定距离，每个辅助翼梁(14，15)的一端连接到前横向结构元件(12)，并且其另一端连接到后横向结构元件(13)。

Description

配备有翼梁和辅助翼梁的机动车辆车身后部部分结构

本发明涉及一种配备有翼梁和辅助翼梁的机动车辆车身后部部分结构。

混合动力车辆(称为HEV“混合动力电动车辆”或PHEV“插电式混合动力电动车辆”的车辆)包括连接到燃料箱的热力发动机、和牵引电池。电池和料箱通常位于车辆车身的后部结构层面处，特别是靠近车辆的承载后车轮的后桥系统。这种车身后部结构通常具有两个侧向翼梁，这两个侧向翼梁沿车辆的纵向方向延伸并连接到沿车辆的横向方向延伸的两个横向构件。因此，翼梁和横向构件形成框架，后桥系统附接在该框架上。料箱和电池都可以定位成紧邻后桥系统，朝向车辆的前部。

在发生纵向后部撞击的情况下，有必要保证料箱的完整性以便降低泄漏的风险，以及保证电池的完整性以便降低维修成本和因电池内的电气模块的劣化引起的火灾风险。

存在用于吸收后部撞击的布置。特别地，文件FR 3050704 A1描述了一种后部结构，该后部结构包括能量吸收系统，该能量吸收系统包括两个纵向吸收部分，这两个纵向吸收部分各自沿着翼梁附接到翼梁，并且长度比翼梁短，翼梁的位于车辆的后侧上的端部配备有也称为“碰撞盒”的能量吸收盒。这种能量吸收系统对于高速撞击(80km/h)起作用，并有助于在翼梁变形后吸收能量。因此，这种类型的能量吸收系统不允许从翼梁开始变形时吸收能量。此外，碰撞盒的使用增加了质量并使吸收系统的构造更加复杂。

因此，需要一种机动车辆车身后部部分结构，该结构改善对于高速后部撞击的吸收，并且生产简单、廉价并且不会显著增加重量。

为此，本发明涉及一种机动车辆车身后部部分结构，该结构具有纵向方向和垂直于纵向方向的横向方向。根据本发明的结构包括沿纵向方向延伸的两个侧向翼梁，每个侧向翼梁的一端连接到前横向结构元件，并且其另一端连接到后横向结构元件，每个横向结构元件沿横向方向延伸。根据本发明，该结构进一步包括在两个翼梁之间的两个辅助翼梁，两个辅助翼梁沿纵向方向延伸并且各自定位成在横向方向上与翼梁相距一定距离，每个辅助翼梁的一端连接到前横向结构元件，并且其另一端连接到后横向结构元件。

在这种布置中，辅助翼梁因此具有与侧向翼梁相同的长度。辅助翼梁还在横向方向上与侧向翼梁间隔开，特别是间隔开预定距离。换言之，辅助翼梁不抵靠侧向翼梁。辅助翼梁也不附接到侧向翼梁。特别地，在横向方向上，每个辅助翼梁可以与相邻的侧向翼梁分开比将该辅助翼梁与另一个辅助翼梁分开的距离小的距离。

应注意，根据本发明的车身后部部分结构的纵向方向和横向方向对应于当该结构安装在车辆上时车辆的纵向方向和横向方向。前后方向对应于车辆在该纵向方向上的前后方向。

由于根据本发明的布置，车辆经受的纵向后部撞击的能量同时被翼梁和辅助翼梁吸收，每个翼梁的端部连接到相同的横向结构元件，从而改善了后部结构承受撞击、特别是高速度撞击(例如＝51km/h，以符合标准NF EN 12767——2011年10月，发生重量为1100kg的刚性移动障碍物的后部撞击——也称为撞击BMR1100——的要求)的能力。

有利地，每个辅助翼梁可以是部段。因此，可以以简单且廉价的方式创建辅助翼梁。每个辅助翼梁可以特别是具有U形或Ω形敞口截面以获得更好的强度。当根据本发明的后部部分结构安装在车辆中时，该截面的开口特别地可以朝向车辆的顶部定向。

这样的部段可以由金属材料制成，例如钢(特别是不锈钢)、铝、铝合金或任何其他合适的金属或金属合金。

通常，翼梁也可以是具有类似的敞口截面的部段，该部段特别地由金属制成。

而且通常，辅助翼梁和可能地翼梁可以附接到在辅助翼梁和翼梁的截面的开口侧上形成底板的结构元件。

有利地，每个翼梁和辅助翼梁可以包括用于后桥系统的至少一个附接构件。此类附接构件可以是用于通过螺纹连接、铆接等来附接后桥系统的简单的孔。特别地，每个辅助翼梁可以定位成在纵向方向上与侧向翼梁相距足够的距离，以便将后桥系统附接到辅助翼梁。这使得可以在不必提供特定的附接壳体的情况下将后桥系统附接到根据本发明的后部部分结构，从而有助于组装并减少部件的数量。

有利地，该结构可以在横向方向上的每一侧上包括用于接收减震器弹簧的装置，该接收装置的一端附接到翼梁，并且其另一端附接到相邻的辅助翼梁。接收装置因此被封装在辅助翼梁与相邻的翼梁之间，这通过允许由减震器弹簧施加的力分布在翼梁与相邻的辅助翼梁之间而改善了接收装置的稳定性。优选地，为了更好的稳定性和更简单的附接，每个接收装置可以沿横向方向延伸。特别地，每个接收装置可以具有用于减震器弹簧的接收区域，该接收区域位于翼梁与相邻的辅助翼梁之间。

有利地，横向结构元件、翼梁和辅助翼梁由金属材料制成，例如钢(特别是不锈钢)、铝、铝合金或任何其他合适的金属或金属合金。于是辅助翼梁通过焊接固定到横向结构元件。

本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆具有根据本发明的车身后部部分结构。

有利地，车辆包括连接到燃料箱的热力发动机、和牵引电池，牵引电池定位在辅助翼梁以及前横向结构元件和后横向结构元件之间，并且燃料箱沿前横向结构元件定位在车辆的前侧。

机动车辆通常具有后桥系统，该后桥系统包括横向构件，该横向构件沿横向方向延伸、连接两个臂，这两个臂各自支撑车轮。有利地，后桥系统既可以既附接到翼梁又附接到辅助翼梁。这种布置使得可以避免必须在后部部分结构上提供额外的特定固定件。

通常，后桥系统还具有减震器弹簧，这些减震器弹簧在所述结构的横向方向上的每一侧连接到车身后部部分结构。有利地，每个减震器弹簧可以支撑在如上所述的后部部分结构的接收装置上。

现在将参见非限制性的附图来说明本发明，在附图中：

[图1]图1示出了根据本发明的一个实施例的车身后部部分结构的底视图，后桥系统、牵引电池和燃料箱附接到该车身后部部分结构。

[图2]图2示出了图1所示的后部部分结构的底视图。

[图3]图3示出了辅助翼梁的立体图。

[图4]图4示出了图1和图2所示的后部部分结构的细节的底部立体图。

在本说明书中，术语前、后、上、下是指当车辆车身后部部分结构安装在车辆上时车辆的前后方向。X轴、Y轴、Z轴分别对应于当车辆停在地面上时车辆的纵向轴线(从前到后)、横向轴线和竖直轴线。因此，竖直方向对应于重力方向。

图1示出了机动车辆后部部分结构1的底视图，后桥系统2、牵引电池3和燃料箱4附接到该结构，该燃料箱旨在供应热力发动机(未示出)。牵引电池3和燃料箱4在车辆的纵向方向X上布置在后桥系统2的前面。

机动车辆后部部分结构1包括左侧向翼梁10和右侧向翼梁11，该左侧向翼梁和右侧向翼梁各自沿车辆的纵向方向X延伸。这些侧向翼梁10、11通过前横向结构元件12和后横向结构元件13彼此连接，以形成刚性框架。换言之，每个侧向翼梁的前端连接到前横向结构元件的，并且其后端连接到后横向结构元件13。

通常，后横向结构元件13可以具有封闭的中空截面。这种元件可以有助于后结构部分的抗扭强度并限制滚动振动。这种类型的后横向结构元件例如沿着车辆的后备箱的后开口定位。

通常，无论实施例如何，后部部分结构1还可以具有后端横向构件20，如示例所示，该后端横向构件位于后横向结构元件13后面并且旨在接收和吸收低速撞击(例如小于10km/h，以满足Euro NCAP(欧洲新车评估计划)和RCAR(汽车维修研究委员会)规定的撞击协议)。该后端横向构件20以惯常的方式连接到侧向翼梁10、11，这里通过连接元件20a、20b，这些连接元件各自沿侧向翼梁的延伸部延伸。

根据本发明，机动车辆后部部分结构1包括两个辅助翼梁14、15，这两个辅助翼梁各自靠近翼梁10、11沿车辆的纵向方向延伸。因此，后部部分结构1具有左侧向辅助翼梁14和右侧向辅助翼梁15。这些辅助翼梁定位成在横向方向上与侧向翼梁相距一定距离。该距离可以由本领域技术人员根据翼梁之间的距离、根据如下所述的后桥系统附接件的位置和/或根据可能容置在辅助翼梁之间和/或翼梁与相邻的辅助翼梁之间的技术元件来决定。有利地，为了撞击吸收更好的分布，辅助翼梁中的每个辅助翼梁可以定位成与横向相邻的侧向翼梁相距相同的距离。

此外，每个辅助翼梁14、15在前横向结构元件12与后横向结构元件13之间延伸并连接到该前横向结构元件和该后横向结构元件。因此，每个辅助翼梁14、15的前端连接到前横向结构元件12，并且其后端连接到后横向结构元件13。辅助翼梁14、15因此具有与翼梁10、11相同的长度。

在该示例中，每个辅助翼梁在横向方向Y上定位在后部部分结构1的中部与侧向翼梁之间。优选地，辅助翼梁中的每个辅助翼梁在横向方向Y上比起靠近另一个辅助翼梁、特别是比起靠近后部部分结构1的中心更靠近侧向翼梁。这使得可以在辅助翼梁14、15之间留出足够大的空间以容纳一个或多个技术元件，比如所描述的示例中的燃料箱4。

在所描述的实施例中，每个辅助翼梁14、15是具有U形或Ω形敞口截面(在这种情况下为Ω形敞口截面，)的金属部段，如在图3中可以更清楚地看到。应注意，该截面的开口指向车辆的顶部。在该示例中，该开口由形成底板5的结构元件封闭，该底板在翼梁和辅助翼梁上延伸并且在图4中示出。

有利地，翼梁10、11也是金属部段，具有例如与辅助翼梁14、15的敞口截面类似的敞口截面，也由形成底板5的结构元件封闭。

在该示例中，每个翼梁10、11和每个辅助翼梁14、15还具有用于后桥系统的至少一个附接构件。这里，每个翼梁10、11具有两个附接构件101、102、111、112，并且每个辅助翼梁14、15具有一个附接构件，分别为141和151。这些附接构件101、102、111、112、141、145在这种情况下是简单的孔口，螺钉、铆钉等可以穿过这些孔口。当然，本发明不受设置在翼梁和辅助翼梁上以附接后桥系统的附接件的数量的限制。

在所示示例中，后部部分结构1在每侧上还具有用于接收减震器弹簧的装置16、17，接收装置16、17中的每个接收装置的一端附接到翼梁，并且其另一端附接到相邻的辅助翼梁。接收装置16、17的这种布置允许它们参与维持辅助翼梁的几何形状。此外，接收装置16、17中的每个接收装置所承受的力分布在这些装置所附接的翼梁与相邻的辅助翼梁之间。这些接收装置16、17在这里为具有Ω形敞口截面的部段的形式，该截面的开口也指向车辆的顶部(并且也可以由形成底板5的结构元件封闭)。每个部段16、17的底部具有用于支撑减震器弹簧的区域161、171(图4)。这些区域161、171在这里在与翼梁和辅助翼梁的表面相同的水平面中延伸。

有利地，后部部分结构1的横向结构元件、翼梁和辅助翼梁由金属材料制成，接收装置16、17也是如此。这些不同的元件因此可以通过焊接彼此连结，这使得可以简化根据本发明的后部部分结构1的生产。

根据需要，应注意，辅助翼梁14、15可以在其一端或在其每端延伸有相同形状的部段节段。这使得可以使用成批生产的固定长度的辅助翼梁来生产不同长度的后部部分结构1，每个辅助翼梁的长度通过添加一个或多个合适长度的部段节段来与结构1的长度相适配。在该示例中，每个辅助翼梁14、15在其后端侧上延伸有部段节段。图3中示出了用于辅助翼梁14的部段节段142。应注意，部段节段142也可以用于将辅助翼梁附接到后横向结构元件13。

如可以从图1中看出，后部部分结构1出于附接目的接收后桥系统2。该后桥系统具有横向构件21，该横向构件沿横向方向延伸、连接两个臂22、23，这两个臂各自支撑车轮24、25。减震器弹簧26、27在后桥系统2的横向上的每一侧在后桥系统与后部部分结构之间延伸(在图1中只有减振器弹簧的下部接收区域可见)。

后桥系统2的臂22、23通过辅助翼梁14、15和翼梁10、11的附接构件附接到辅助翼梁和翼梁。后桥系统2因此仅经由翼梁和辅助翼梁附接到结构1，使得不需要提供单独的特定附接装置来将后桥系统附接到结构。

每个减震器弹簧还支撑在后部部分结构的接收装置16、17上。

在发生后部撞击的情况下，后端横向构件20将首先变形。如果后部撞击速度较低(例如<10km/h)，则仅后端横向构件变形，并且必须更换以进行维修。如果后部撞击速度较高(例如＝51km/h)，则后端横向构件继续变形，直到该后端横向构件压在后横向结构元件13上。因此，翼梁10、11和辅助翼梁14、15同时变形并吸收撞击能量。为了维修，于是将有必要更换因撞击而变形的元件中的每个元件。

当然，本发明不限于所描述的实施例。特别地，后横向结构元件可以形成后端横向构件，虽然这对于限制维修成本不那么有利。于是，从低速撞击开始时，就发生翼梁和辅助翼梁的变形。

Claims (10)

1.一种机动车辆车身后部部分结构(1)，该结构具有纵向方向和垂直于纵向方向的横向方向，所述结构包括沿该纵向方向延伸的两个侧向翼梁(10，11)，每个侧向翼梁的一端连接到前横向结构元件(12)，并且其另一端连接到后横向结构元件(13)，每个横向结构元件(12，13)沿该横向方向延伸，其特征在于，该结构包括在这两个翼梁(10，11)之间的两个辅助翼梁(14，15)，这两个辅助翼梁沿该纵向方向延伸并且各自定位成在该横向方向上与翼梁(10，11)相距一定距离，每个辅助翼梁(14，15)的一端连接到该前横向结构元件(12)，并且其另一端连接到该后横向结构元件(13)。

2.如权利要求1所述的后部部分结构(1)，其特征在于，每个辅助翼梁(14，15)是部段。

3.如权利要求2所述的后部部分结构(1)，其特征在于，每个辅助翼梁(14，15)是具有U形或Ω形敞口截面的部段。

4.如权利要求1至3中任一项所述的后部部分结构(1)，其特征在于，每个翼梁(10，11)和每个辅助翼梁(14，15)具有用于后桥系统的至少一个附接构件(101，102，111，112，141，151)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的后部部分结构(1)，其特征在于，该结构在该横向方向上的每一侧上具有用于接收减震器弹簧的装置(16，17)，该减震器弹簧的一端附接到翼梁(10，11)，并且其另一端附接到相邻的辅助翼梁(14，15)。

6.如权利要求5所述的后部部分结构(1)，其特征在于，每个接收装置(16，17)沿该横向方向延伸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的后部部分结构(1)，其特征在于，这些横向结构元件(12，13)、这些翼梁(10，11)和这些辅助翼梁(14，15)由金属材料制成，并且其特征在于，这些翼梁通过焊接固定到这些横向结构元件。

8.一种机动车辆，该机动车辆具有如权利要求1至7中任一项所述的车身后部部分结构(1)。

9.如权利要求8所述的机动车辆，包括连接到燃料箱(4)的热力发动机、和牵引电池(3)，其特征在于，该牵引电池定位在这些辅助翼梁(14，15)以及该前横向结构元件和该后横向结构元件之间，并且该燃料箱(4)沿该前横向结构元件定位在该车辆的前侧。

10.如权利要求8或9所述的机动车辆，包括车辆后桥系统(2)，该车辆后桥系统具有横向构件(21)和减震器弹簧(26，27)，该横向构件沿该横向方向延伸并连接两个臂(22，23)，这两个臂各自支撑车轮(24，25)，该减震器弹簧连接到该后部部分结构，其特征在于，该后桥系统附接到这些辅助翼梁(14，15)和这些翼梁(10，11)，并且可选地，每个减震器弹簧(26，27)支撑在该后部部分结构(1)的接收装置(16，17)上。

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