CN117580753A - 用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的车身的白车身构件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的、尤其是特殊防护车辆的车身的白车身构件(19)。为了提供一种白车身构件，借助于该白车身构件可以实现更简单的可制造性和重量更轻的设计方案，所述白车身构件(19)由衍生车辆的、尤其是批产车辆的车身的基础白车身构件(1)形成，所述基础白车身构件在借助特殊防护车辆的车身的结构力学模拟而确定的承受高负荷的位置(8‑12)处通过局部的加强元件(20‑24)加强，所述加强元件通过接合与基础白车身构件(1)连接。

Description

用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的车身的白车身构件及其 制造方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的、例如特殊防护车辆的车身的白车身构件。此外，本发明涉及一种根据权利要求9的前序部分所述的用于制造这种白车身构件的方法。

背景技术

在汽车制造领域中，除了基础车辆之外，近年来越来越多的衍生车辆也进入到车辆市场中。这种衍生车辆例如可以是其它车身形式，如SUV车辆、软篷敞篷轿车、运动型车辆或装甲特殊防护车辆。因此，民用特殊防护车辆目前通常是在相应的未装甲基础批产车辆(Basis-Serienfahrzeug)的基础上通过为其配备相应的装甲措施制造的。

由于这类车辆部分地具有明显更高的车辆重量或具有带有明显更大功率的驱动装置，因此在此恰恰是在负荷下在使用强度方面可以有明显不同的要求。例如众所周知，装甲措施相对重，以至于例如减震支柱罩或其它直接与汽车底盘接触的白车身构件尤其是在动态负荷下在其使用强度方面受到极大的应力。为了在此例如避免相应的白车身构件因材料疲劳等而失效，迄今为止，这类白车身构件、例如减震支柱罩是专门为特殊防护车辆新制造的，其方式是，这类白车身构件例如由相对于批产白车身构件不同类型的材料和/或以不同的材料厚度来制造。但这需要极大的额外费用，因为例如必须完全新制造用于制造减震支柱罩的模具。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的白车身构件及其一种用于制造其的方法，借助它们可以实现相应的白车身构件的更简单的可制造性和重量更轻的设计方案。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的白车身构件以及通过具有权利要求9的特征的用于制造白车身构件的方法来解决。在从属权利要求中给出具有本发明的有利扩展方案的有利设计方案。

根据本发明的用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的、例如特殊防护车辆的车身的白车身构件根据本发明通过如下方式形成：为了提供用于衍生车辆/特殊防护车辆的白车身构件，使用批产白车身构件(其也可以称为基础白车身构件)，所述基础白车身构件在借助特殊防护车辆的车身的结构力学模拟而确定的承受高负荷或过度承受负荷的位置处通过局部的加强元件加强，所述加强元件通过接合与批产白车身构件连接。

因此，与迄今的现有技术——在其中用于衍生车辆/特殊防护车辆的这种白车身构件与基础车辆/批产车辆的白车身构件相比例如在材料和/或壁厚方面都是重新设计的——不同，根据本发明规定，在衍生车辆/特殊防护车辆中也使用用于基础车辆/批产车辆的车身的基础白车身构件/批产白车身构件并且为该基础白车身构件/批产白车身构件有针对性地在之前借助衍生车辆/特殊防护车辆的车身的结构力学模拟被确定为承受高负荷的位置处设置局部的加强元件。

这种结构力学模拟尤其可以是借助有限元计算的方法，其中，也可以想到其它模拟方法。特殊防护车辆的例如因其装甲而具有较大重量的车身在此尤其是在对于使用强度重要的区域中经受相应的模拟，以便首先借助批产白车身构件识别例如并且尤其是在动态负荷下承受高负荷的位置出现在何处。根据本发明，批产车辆的批产白车身构件(其现在也应用作特殊防护车辆的白车身构件)的这些承受高负荷的位置根据所执行的模拟在所确定的承受高负荷的位置处设有相应的局部的加强元件，以便因此能够满足对特殊防护车辆的白车身构件的使用强度所提出的全部要求。结果，批产白车身构件(基础白车身构件)因此这样通过局部的加强元件加强和加固，使得批产白车身构件也可以在衍生车辆/特殊防护车辆的车身中在其具有增加的输入载荷的情况下使用。因此，通过数值模拟，在批产构件上识别的局部薄弱位置随后借助局部的加强构件加固。由此，关键载荷路径得到缓和并且大面积地分布到经过更多改进的批产构件上。当前所描述的白车身构件或相关方法在此可以应用到特殊防护车辆或其它衍生车辆的所有白车身构件中，这些白车身构件基于增加的车辆重量和/或基于其它边界条件如增加的车辆驱动功率而在使用强度方面需要加固措施。

在本发明的有利设计方案中，批产白车身构件设有在与加强元件接合之前施加的涂层、尤其是阴极电泳涂漆。加强元件在此可以通过接合方法如粘接与批产白车身构件连接，以便形成用于衍生车辆/特殊防护车辆的白车身构件。由此能够低成本地、特别简单地制造这种改进的白车身构件。

用作用于衍生车辆/特殊防护车辆的白车身构件的基础的批产白车身构件(基础白车身构件)尤其是构造为金属板成型件或金属铸件。当然，也可以想到其它材料。这种金属材料尤其是具有相应高的使用强度的优点并且可以以有利的方式与局部的加强元件连接。

加强元件也构造为金属板成型件或金属铸件并且在此优选与批产白车身构件的材料协调一致，以避免腐蚀问题。

此外，已表明有利的是，相应的局部的加强元件至少基本上构造为面状的元件。这种接片状的、平坦的或弯曲的元件可以非常简单地制造并且能固定在批产白车身构件上，以便形成衍生车辆/特殊防护车辆的白车身构件。

此外，在相应的角部区域上或为了加强肋条或类似物可以规定，相应的局部的加强元件至少基本上构造为三维的构成物。因此，例如可以相应地设置U形结构件、角加强件或类似物。

本发明的另一种有利实施方式规定，局部的加强元件也设有在接合在批产白车身构件上之前施加的涂层、尤其是阴极电泳涂漆。由此，尤其是实现衍生车辆/特殊防护车辆的整个白车身构件的简单但高效的涂层。

与根据本发明的白车身构件相关的上述优点同样适用于根据权利要求9的方法。

附图说明

图1以透视图示出基础车辆/批产车辆车身的白车身构件，借助结构力学模拟确定在由基础车辆/批产车辆衍生出的以特殊防护车辆形式的衍生车辆的车身中使用时的负荷并且可由此识别承受高负荷的位置；和

图2以透视图示出根据图1的批产白车身构件，该批产白车身构件在借助批产白车身构件的结构力学模拟确定的承受高负荷的位置处通过局部的加强元件加强，此外在图2中以局部且放大的透视图突出示出其中的两个加强元件。

具体实施方式

图1以透视图示出用于以轿车形式的未装甲的基础车辆/批产车辆车身的批产白车身构件1形式的基础白车身构件。该基础白车身构件/批产白车身构件1在当前构造为减震支柱罩构件或包括这种减震支柱罩2。该基础白车身构件/批产白车身构件1或者更确切地说减震支柱罩2借助相应的法兰3例如固定在未示出的车轮开口白车身构件上，该车轮开口白车身构件在白车身侧限定用于相应车轮的车轮开口。在当前情况下，减震支柱罩2在上侧通过相应的、基本上在外周侧的壁区域4、5、6以及通过端侧7限定。

在当前情况下现在规定，在未装甲的基础车辆/批产车辆的基础上制造一种衍生车辆/特殊防护车辆，该衍生车辆/特殊防护车辆以已知的方式通过装甲加强。这在此例如可以是宝马7系的车辆，对于该系列在当前情况下应制造具有相同外部尺寸的特殊防护车辆，该特殊防护车辆有时也称为装甲车辆。显然，代替本文中存在的白车身构件，也可以以相同的方式提供用于其它衍生车辆如SUV车辆或具有功率特别强的驱动装置的车辆的白车身构件。

基于这种特殊防护车辆与批产车辆相比具有显著过重的情况(这尤其是归因于装甲措施，如加强的车窗玻璃、外覆板件区域中的装甲措施或增大的设备、例如驱动部件)，尤其是例如与特殊防护车辆的底盘部件连接的白车身构件在其使用强度方面比相应的批产白车身构件1承受明显更多的负荷。

因此，在根据本发明的方法范围内，在考虑特殊防护车辆车身过重和其它尺寸设计等的情况下，在相应的批产白车身构件1上、在当前情况下即在减震支柱罩构件2上执行结构力学模拟并且因此确定批产白车身构件1的承受高负荷的位置。因此，在图1中示例性示出多个这些承受高负荷的位置8、9、10、11、12，在这些位置上，批产白车身构件1在用于特殊防护车辆的车身中时在使用强度方面根据所执行的结构力学模拟将过度地承受负荷。结构力学模拟尤其可以是这样的基于有限元计算的模拟，其中，也可以想到其它模拟。

现在为了获得适合于特殊防护车辆或者说装甲车辆的、在图2中以类似于图1的透视图示出的、承受提高的输入载荷的白车身构件19，根据图1的批产白车身构件1在相应承受高负荷或者说过度承受负荷的、经由数值传感器确定的位置8至12处通过相应的加强构件20、21、22、23、24加强和加固。因此，与迄今为止已知的现有技术——在其中通常使用全新的、具有相对于批产白车身构件1不同类型的材料和/或相应更大的材料厚度的白车身构件——不同，现在规定，为了提供适合用于特殊防护车辆的白车身构件19，使用批产白车身构件1，该批产白车身构件在经由数值模拟确定的关键位置8至12处被设置相应的加强元件20至24并被加固。由此，批产白车身构件1也可以在用于特殊防护车辆的车身中使用并且例如不必制造新的模具来提供不同类型的白车身构件。此外，当然也省去开发成本和附加的材料成本。

优选地，批产白车身构件1在与加强元件20至24接合之前就已经设有涂层，例如阴极电泳涂漆。在此也可以想到其它涂层或涂漆或类似物。因此，批产白车身构件1尤其是构造为金属板成型件或例如由铝压铸合金制成的金属铸件。

局部的加强元件20至24也例如构造为金属板成型件或金属铸件并且例如具有基本上面状的形状，如这借助元件22可看到的那样，但也可以具有基本上三维的设计，如这例如借助加强元件20、21、23、24可看到的那样。这些加强元件在此(如在图2中以局部且放大的透视图可见)U形地包围相应的肋条25以用于端侧加强，或者(如在加强元件24的情况下)构造成角形的。两个加强元件21和23也用于U形地包围相应的肋条25。在此，加强元件20至24也可以在与批产白车身构件1接合之前就已经设有相应的涂层，如阴极电泳涂漆、其它类型的涂漆或类似物。

加强元件20至24在此通过接合、尤其是通过粘接与批产白车身构件1连接并且安装在这样的位置8至12处，在所述位置处在之前执行的数值模拟中已产生批产白车身构件1在用于特殊防护车辆的车身中时的相应的薄弱位置。相应的加强元件20至24在此极其有针对性地适配于相应的、承受高负荷或过度承受负荷的位置8至12的尺寸和负荷，以便由此提供适合用于特殊防护车辆车身的白车身构件19。在此加强元件20至24的特点尤其是在于，这些加强元件仅设置在所确定的局部位置8至12处并且尺寸设计得极小，因此不是减震支柱罩2的大致整个壁区域4、5、6被加强或加倍，而只是点状地加强或加倍通过数值模拟确定的承受高负荷的位置。

附图标记列表

1 批产白车身构件

2 减震支柱罩

3 法兰

4 壁区域

5 壁区域

6 壁区域

7 端侧

8 位置

9 位置

10 位置

11 位置

12 位置

19 白车身构件

20 加强元件

21 加强元件

22 加强元件

23 加强元件

24 加强元件

25 肋条

Claims (9)

1.一种用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的、尤其是特殊防护车辆的车身的白车身构件(19)，其特征在于，所述白车身构件(19)由基础车辆的车身的基础白车身构件(1)形成，所述基础白车身构件在借助衍生车辆的、尤其是特殊防护车辆的车身的结构力学模拟而确定的承受高负荷的位置(8-12)处通过局部的加强元件(20-24)加强，所述加强元件通过接合与基础白车身构件(1)连接。

2.根据权利要求1所述的白车身构件(19)，其特征在于，所述基础白车身构件(1)设有在与加强元件(20-24)接合之前施加的涂层、尤其是阴极电泳涂漆。

3.根据权利要求1或2所述的白车身构件(19)，其特征在于，所述基础白车身构件(1)构造为金属板成型件或金属铸件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的白车身构件(19)，其特征在于，所述局部的加强元件(20-24)构造为金属板成型件或金属铸件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的白车身构件(19)，其特征在于，相应的局部的加强元件(22)至少基本上构造为面状的元件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的白车身构件(19)，其特征在于，相应的局部的加强元件(20、21、23、24)至少基本上构造为三维的构成物。

7.根据前述权利要求中任一项所述的白车身构件(19)，其特征在于，所述局部的加强元件(20-24)设有在接合在基础白车身构件上之前施加的涂层、尤其是阴极电泳涂漆。

8.根据前述权利要求中任一项所述的白车身构件，其特征在于，所述白车身构件(19)构造为弹簧支柱罩构件。

9.一种用于制造用于由基础车辆衍生出的衍生车辆的、尤其是特殊防护车辆的车身的白车身构件(19)的方法，其特征在于，所述白车身构件(19)由批产车辆的车身的基础白车身构件(1)形成，所述基础白车身构件在借助衍生车辆的、尤其是特殊防护车辆的车身的结构力学模拟而确定的承受高负荷的位置(8-12)处通过局部的加强元件(20-24)加强，所述加强元件通过接合与基础白车身构件(1)连接。