CN116096623A - 用于机动车的车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的车身结构，其包括两个具有波浪形横截面的内门槛；一个沿车辆横向方向设置在所述内门槛之间的地板板件；两个漏斗形的力导入元件，所述力导入元件在相应的前部门槛区域中与内门槛连接并且横向于车辆纵向方向漏斗形地扩宽以及在相应的前轮罩区域后方以其相应的扩宽的端部区域在后侧支撑在车身结构的端壁上。本发明还涉及一种具有这种车身结构的机动车。

Description

用于机动车的车身结构

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的车身结构和一种具有这种车身结构的机动车。

背景技术

在电气化车辆的正面碰撞载荷情况下，不仅涉及通常的结构评级，而且也涉及需要保护的高电压部件的变形。仅这一点就已经提高了对前部结构或机动车前部区域中的车身结构的要求。此外，端壁、A柱和门槛区域中的所谓的结构节点对于正面碰撞已变得极为重要，因为与由内燃机驱动的传统机动车相比，由于要为高电压部件提供安装空间，往往不再有必要的纵向载荷路径以用于尤其是在正面碰撞情况下的支撑或其仅以很少的程度存在。

DE102007017165A1示出一种沿车辆纵向方向延伸的机动车地板门槛。该地板门槛包括朝向乘客舱的内侧板和形成机动车蒙皮的一部分的外侧板。在所述侧板之间，地板门槛具有用于加强的加强板。该加强板在设置在其上边界和下边界之间的中间区域中具有带有两个支腿的U形变形部和基部，所述基部借助于粘接固定件固定在内侧板上。为了与侧板焊接，加强板在上方和下方具有相应的法兰。

DE102018212817A1示出一种机动车的门槛加强件，该门槛加强件在车辆地板的侧面在前轮和后轮之间沿车辆纵向方向延伸。所述门槛加强件由空心梁复合结构形成，该空心梁复合结构具有两个沿车辆横向方向波浪形地构造的部分型材，这两个部分型材(如同两个壳)以其波峰相互面对地连接并且在中间连接有连续的隔板。

DE102011121908A1示出一种机动车的侧门槛，该侧门槛具有L形的侧门槛加强件。

US2015/0166112A1示出一种用于车身的加强结构。该加强结构具有侧门槛和多个加强元件，这些加强元件在不同的车辆方向上延伸。

US2013/0140854A1示出一种用于机动车的纵梁结构，该纵梁结构具有内侧门槛和外侧门槛，各侧门槛分别具有波浪形横截面并且相互紧靠设置。

WO2016/146694A1示出一种机动车的侧门槛，该侧门槛具有沿车辆横向方向看的内板和外板，所述板在他它们之间包围两个上下设置的空腔。所述板分别具有波浪形横截面。

发明内容

本发明的任务是，提供一种车身结构，该车身结构在正面碰撞载荷情况下具有特别高的稳定性。

所述任务通过具有权利要求1特征的用于机动车的车身结构来解决。本发明的其它可能的实施方式在从属权利要求、说明书和附图中给出。

根据本发明的用于机动车的车身结构包括两个具有波浪形横截面的内门槛和一个沿车辆横向方向设置在所述内门槛之间的地板板件。此外，车身结构具有两个漏斗形的力导入元件，所述力导入元件在相应的前部门槛区域中与内门槛连接并且横向于车辆纵向方向漏斗形地扩宽以及在相应的前轮罩区域后方以其相应的扩宽的端部区域在后侧支撑在车身结构的端壁上。端壁尤其是设置在车辆前端和乘客舱之间，所述端壁将乘客舱和车辆前端在前挡风玻璃下方彼此分开。端壁还用于提高车身的刚度。

通过具有波浪形横截面的内门槛，以多个用于支承的棱边提供了附加的纵向载荷路径并且还能实现向前直至车身结构端壁的支撑。内门槛的相应纵向棱边尤其是直线延伸并且可以平行于车辆纵向方向延伸。在相应的前部门槛区域中与内门槛连接的漏斗形的力导入元件向前扩宽。因此，在碰撞情况下可以向前覆盖车轮撞击点的特别宽的散射范围。

漏斗形的力导入元件的扩宽的端部区域(其设置在相应的前轮罩区域后方)在碰撞情况下尤其是也可以在不同的车轮尺寸下确保吸收力并且尤其是将力传递到具有其波浪形横截面的内门槛。此外，本发明基于以下认识：在碰撞情况下不同的车轮尺寸或轮辋尺寸可能会撞击到前轮罩区域的不同点上。由于漏斗形的力导入元件向前、即朝向前轮罩区域和端壁方向向前张开，因此在碰撞情况下能够覆盖车轮撞击点的特别宽或大的散射范围。

借助于根据本发明的车身结构尤其是能够在正面碰撞载荷情况下确保对A柱和端壁的特别好的支撑。车身结构尤其是可以用于电驱动的机动车，在其中，在端壁后方并且在地板板件区域中例如可以设置高压电池。但所述车身结构同样可以应用于例如纯以内燃机驱动的机动车。

本发明的一种可能的实施方式规定，内门槛具有w形横截面。由此，内门槛具有多个尤其是直线延伸的棱边，这些棱边可以用于吸收沿车辆纵向方向的碰撞载荷。这些棱边尤其是可以平行于车辆纵向方向延伸。因此，具有其w形横截面的内门槛可以以多个用于支承的棱边特别好地提供附加的纵向载荷路径并且可以实现向前直至车身结构端壁的支撑。

本发明的另一种可能的实施方式规定，漏斗形的力导入元件沿车辆横向方向和/或沿车辆高度方向扩宽。在各种不同的轮辋尺寸或车轮尺寸下，漏斗形的力导入元件因此即使在相关轮辋或车轮的各种不同的撞击点的情况下也可以确保：能够吸收相应的碰撞载荷并将其传递到两个内门槛。因此，在各种不同的轮辋宽度、轮辋直径和相应不同的轮胎宽度和轮胎直径下，可以确保力可靠地传递到具有其波浪形横截面的两个内门槛上。

在本发明的另一种可能的实施方式中规定，车身结构具有两个外门槛，所述外门槛沿车辆横向方向在外侧设置在内门槛上。内门槛和外门槛相应地提供多个纵向载荷路径，这些纵向载荷路径尤其是在正面碰撞情况下可以确保尤其是在端壁后方的区域中特别好地保护机动车。

根据本发明的另一种可能的实施方式规定，车身结构具有一个连续的横梁，该横梁沿车辆纵向方向在端壁后方设置在该端壁上。横梁尤其是可以至少基本上在车身结构的整个宽度上沿车辆横向方向延伸并且构造成连续的，即不中断的。由此可以提供特别稳定的车身结构。

本发明的另一种可能的实施方式规定，横梁的相应横梁纵向端部沿车辆纵向方向设置在前轮罩区域后方并且与该前轮罩区域重叠地焊接在端壁上。因此，连续的横梁的横梁纵向端部在后侧与相应的前轮罩区域重叠。通过将横梁纵向端部与端壁焊接并且与轮罩区域重叠，可以提供特别稳定的车身结构。

在本发明的另一种可能的实施方式中规定，横梁设置在漏斗形的力导入元件上方。漏斗形的力导入元件例如能够以其扩宽的端部区域贴靠在横梁的相应为此设计的连接点上并且例如与该连接点焊接。漏斗形的力导入元件的扩宽的端部区域也可以至少部分地在横梁下方至少部分地或局部地支撑在该横梁上，这也有助于改善车身结构的碰撞特性。

在本发明的另一种可能的实施方式中规定，横梁沿车辆纵向方向设置在相应的A柱前方。由此，尤其是在正面碰撞载荷情况下可以确保对A柱和端壁的特别好的支撑。

本发明的另一种可能的实施方式规定，漏斗形的力导入元件与前部门槛区域在相应的上侧和内侧上连接。例如漏斗形的力导入元件可以与前部门槛区域的所述的上侧和内侧焊接。但其它接合方法也是可能的。通过将漏斗形的力导入元件与前部门槛区域在上侧和内侧连接，可以确保力从漏斗形的力导入元件特别好地导入或传递到前部门槛区域并且因此传递到具有波浪形横截面的内门槛。

根据本发明的机动车包括根据本发明的车身结构或根据本发明的车身结构的可能的实施方式。

本发明的其它特征可以从权利要求、附图和附图说明中得出。上面在说明书中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以在分别给出的组合中、而且也可以在其它组合中或单独地使用，且不脱离本发明的范围。

附图说明

附图如下：

图1示出机动车的部分示出的车身结构的透视图，该车身结构包括两个具有w形横截面的内门槛；

图2示出车身结构局部的横截面图，其中可看到两个具有w形横截面的内门槛之一，在该内门槛的外侧设置有外门槛；

图3示出车身结构局部的透视图，其中可看到一个漏斗形的力导入元件，该力导入元件与两个具有w形横截面的内门槛之一的前部门槛区域连接；

图4示出车身结构局部的另一透视图，其中从另一视角示出此前可看到的漏斗形的力导入元件；

图5示出车身结构局部的俯视图，其中又可以看到漏斗形的力导入元件；

图6示出车身结构局部的另一透视图，其中未示出漏斗形的力导入元件。

具体实施方式

在附图中相同和功能相同的元件设有相同的附图标记。

用于机动车的车身结构10在图1中以透视图部分地示出。车身结构10具有两个内门槛12，所述内门槛分别具有w形横截面。相对于车辆横向方向在两个内门槛12之间设置有一个地板板件14。此外，车身结构10包括两个漏斗形的力导入元件16，所述力导入元件在相应的前部门槛区域18中与内门槛12连接。

漏斗形的力导入元件16横向于车辆纵向方向、在此处示出的情况下不仅沿车辆横向方向而且沿车辆高度方向漏斗形地扩宽。漏斗形的力导入元件16的相应扩宽的端部区域20设置在相应的前轮罩区域22后方并且在后侧支撑在车身结构10的端壁24上。

漏斗形的力导入元件16的扩宽的端部区域20在此沿车辆纵向方向设置在相应的A柱26前方。通过漏斗形的力导入元件16的漏斗形状，这些力导入元件尤其是在正面碰撞情况下即使在不同的轮辋尺寸或车轮尺寸时也能确保：在各种不同的车轮撞击点时可吸收相应的力并可靠地将其传递到内门槛12上。通过w形横截面，内门槛12相应地具有多个尤其是沿车辆纵向方向直线延伸的棱边，这些棱边相应地提供多个且稳定的沿车辆纵向方向的载荷路径。

此外，车身结构10包括一个连续的横梁28，该横梁沿车辆纵向方向在端壁24后方设置在该端壁上。横梁28的相应横梁纵向端部30沿车辆纵向方向设置在前轮罩区域22后方并且在后侧与之重叠。横梁纵向端部30可以与横梁28整个其余部分一样与端壁24焊接在一起。由于横梁28沿车辆横向方向连续延伸，即没有中断，因此该横梁可以特别好地稳定车身结构10。如图所示，横梁28设置在漏斗形的力导入元件16上方，扩宽的端部区域20直接设置在横梁28下方。漏斗形的力导入元件16沿车辆高度方向这样扩宽，使得它们在端壁24区域中直接设置在横梁28下方。

在图2中以局部剖切的视图示出车身结构10的局部。相对于相关机动车的前进行驶方向在此可以看到左侧的内门槛12。在此可以再次清楚地看到已经提到的内门槛12的w形横截面设计。车身结构10还具有两个外门槛32，所述外门槛沿车辆横向方向在外侧设置在内门槛12上。内门槛12和外门槛32相应地构成多个纵向载荷路径，从而车身结构10尤其在正面碰撞载荷情况下非常稳定。

在图3中以透视图部分地示出车身结构10的另一局部。根据当前的视角，观察左侧的内门槛12的前部门槛区域18。在此可以再次清楚地看到两个漏斗形的力导入元件16之一以及这个力导入元件如何沿车辆纵向方向向前漏斗形地扩宽。在此处示出的漏斗形的力导入元件16与在此示出的前部门槛区域18在上侧34和内侧36上连接。这例如可以通过焊接实现。

在此可以再次清楚地看到，横梁28设置在漏斗形的力导入元件16上方，所述力导入元件沿车辆高度方向扩宽这样大或这样的程度，使得它们直接在横梁28下方贴靠在该横梁上。在该视图中可以清楚地看到，漏斗形的力导入元件16不仅沿车辆横向方向而且也沿车辆高度方向扩宽，从而通过漏斗形的力导入元件16的扩宽的端部区域20可以覆盖位于相应前轮罩区域22后方的相对大的区域。因此，尤其是在正面碰撞时，也可以由漏斗形的力导入元件16吸收在各种不同的轮辋尺寸或轮胎尺寸时出现的力并将其传递到内门槛12上。

在图4中仅以另一视角示出如图3中的车身结构10的类似局部或区域。在此可以再次清楚地看到漏斗形的力导入元件16的形状，所述力导入元件安装在内门槛12的相应前部门槛区域18上并且连续地沿车辆横向方向和车辆高度方向扩宽直至其扩宽的端部区域20，所述力导入元件以所述端部区域支撑在车身结构10的端壁24上。

在图5中以俯视图示出如图3和图4中的车身结构10的类似区域。在此可以再次清楚地看到，漏斗形的力导入元件16设置在内门槛12的前部区域中并且延伸直至横梁28下方，在那里力导入元件以其扩宽的端部区域20支撑在此处未详细示出的端壁24上。

在图6中又以透视图部分地示出车身结构10，其中又可以看到左侧的内门槛12和左侧的外门槛32。在本图示中，未示出左侧的漏斗形的力导入元件16。在此可以看到，内门槛12沿车辆纵向方向与端壁24略微间隔开地在该端壁前方终止。因此，尤其是在正面碰撞情况下，力不直接从端壁24并且尤其不直接从轮罩区域22传递到内门槛12上。

取而代之，此处未示出的漏斗形的力导入元件16以其扩宽的端部区域20吸收相应的力并且随后将其传递到内门槛12上。车身结构10可以在相应的结构节点区域(在其中端壁24与A柱26和门槛12、32连接)中尤其是在正面碰撞载荷情况下确保特别高的稳定性。这一方面通过具有其w形横截面的内门槛12并且另一方面通过漏斗形的力导入元件16来得以确保。因此，尤其是在正面碰撞载荷情况下，可以非常好地保护设置在端壁24后方的区域和部件以避免变形并且因此避免损坏。

附图标记列表

10车身结构

12内门槛

14地板板件

16漏斗形的力导入元件

18内门槛的前部门槛区域

20漏斗形的力导入元件的扩宽的端部区域

22前轮罩区域

24端壁

26A柱

28横梁

30横梁纵向端部

32外门槛

34前部门槛区域的上侧

36前部门槛区域的内侧

Claims (10)

1.用于机动车的车身结构(10)，包括：

-两个具有波浪形横截面的内门槛(12)；

-沿车辆横向方向设置在所述内门槛(12)之间的地板板件(14)；

-两个漏斗形的力导入元件(16)，所述力导入元件在相应的前部门槛区域(18)中与内门槛(12)连接并且横向于车辆纵向方向漏斗形地扩宽以及在相应的前轮罩区域(22)后方以其相应的扩宽的端部区域(20)在后侧支撑在车身结构(10)的端壁(24)上。

2.根据权利要求1所述的车身结构(10)，其特征在于，所述内门槛(12)具有w形横截面。

3.根据权利要求1或2所述的车身结构(10)，其特征在于，所述漏斗形的力导入元件(16)沿车辆横向方向和/或沿车辆高度方向扩宽。

4.根据前述权利要求中任一项所述的车身结构(10)，其特征在于，所述车身结构(10)具有两个外门槛(32)，所述外门槛沿车辆横向方向在外侧设置在内门槛(12)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的车身结构(10)，其特征在于，所述车身结构(10)具有连续的横梁(28)，该横梁沿车辆纵向方向在端壁(24)后方设置在该端壁上。

6.根据权利要求5所述的车身结构(10)，其特征在于，所述连续的横梁(28)的相应的横梁纵向端部(30)沿车辆纵向方向设置在前轮罩区域(22)后方并且与该前轮罩区域重叠地焊接在端壁(24)上。

7.根据权利要求5或6所述的车身结构(10)，其特征在于，所述横梁(28)设置在漏斗形的力导入元件(16)上方。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的车身结构(10)，其特征在于，所述横梁(28)沿车辆纵向方向设置在相应的A柱(26)前方。

9.根据前述权利要求中任一项所述的车身结构(10)，其特征在于，所述漏斗形的力导入元件(16)与前部门槛区域(18)在相应的上侧(34)和内侧(36)上连接。

10.机动车，具有根据前述权利要求中任一项所述的车身结构(10)。

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