CN101100199B - 对汽车底部结构的隧道区域进行加固的横桥 - Google Patents
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Abstract
在动态行驶运行或侧面冲撞时,加固汽车底部结构的隧道区域的横桥可拆卸地固定在底部结构上并在两个间隔布置的座椅横梁间延伸,横桥有两个倾斜延伸的侧面的支撑边和将两个支撑边连接的上面桥构件,它以上边缘大约在两个座椅横梁的上棱边高度延伸。由此实现简化横桥的安装并避免横桥侧面的支撑边的弯曲载荷:固定在两个间隔地布置的座椅横梁底面上的横桥在上桥构件区域内在其两个纵侧面上分别具有两个垂直取向的壁体,它们以到隧道侧壁相同取向的壁体部段的微小的距离延伸,并在侧面冲撞时隧道侧壁的垂直壁体部段首先直接接触桥构件的垂直壁体,通过这种阻隔在侧面冲撞时产生的大部分力越过隧道区域作为纯粹的压力传递到底部结构上对置于冲撞侧面的侧面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种在动态行驶运行或侧面冲撞时,对汽车底部结构(Bodenstruktur)的隧道区域(Tunnelbereich)进行加固的横桥(Querbruecke),其中可拆卸地固定在底部结构上的、优选设置在两个在汽车横向上间隔地布置的座椅横梁(Sitzquertraeger)之间的横桥,具有两个倾斜延伸的侧面的支撑边和将这两个支撑边(Stuetz-schenkel)连接起来的上面的桥构件,并且该桥构件以其上面的边缘大约在所述两个座椅横梁的上棱边的高度上延伸。
背景技术
前面所述类型的横桥由DE 102 35 532 B4公开。在这种结构中,为把横桥固定在底部结构上,在隧道的位于对面的侧壁上分别设置了附加的U形成型的悬臂,该悬臂形状配合地将横桥的侧面边容纳在其内。为把横桥固定在悬臂上,每条边都要通过两个在汽车纵向上延伸的、在高度方向上彼此偏置地布置的、在水平方向上取向的紧固螺纹件与相应的悬臂连接。
对于其发动机-传动机构单元是从下方装入白车身(Rohbau-karosserie)内的那些汽车,在汽车纵向上延伸的、在水平方向上取向的紧固螺纹件的安装方向是不利的。此外为固定每个横桥,还需要附加的可与隧道相连的悬臂。
在侧面冲撞时,横桥上倾斜延伸的侧面的支撑边会直接与隧道的相邻地设置的、倾斜延伸的侧壁相接触,其中会在横桥的支撑边上产生很高的弯曲载荷。
发明内容
本发明的任务是,改进前面所述类型的横桥,使得在加固效果良好的情况下,可简化横桥和与之相连部件的安装,此外在侧面冲撞时尽可能避免横桥的侧面的支撑边上的弯曲载荷。
此误认通过权利要求1的特征得以完成,此外本发明在从属权利要求中包含了以有利方式构造的特征。
通过本发明的解决方案可以确保,横桥可以预安装在预制的发动机-底盘-传动机构单元上,然后从下方通过垂直布置的固定构件共同地固定在白车身上。
通过在横桥的桥构件的两个纵侧面上垂直取向的壁体和在隧道侧壁上的对应的垂直壁体部段的布置可以实现,在侧面冲撞时首先在隧道侧壁的垂直的壁体和上面的桥构件之间形成阻隔,因此在侧面冲撞时的主要负载作为纯粹的压力通过上面的桥构件被传递到底部结构的位于冲撞侧面对面的侧面上。
通过在横桥上螺纹紧固机构区域内的横向延伸的长孔可实现,尤其隧道侧壁或座椅横梁的垂直的壁体部段达到与上面桥构件的相同取向的壁体直接接触。通过螺纹紧固机构和倾斜延伸的支撑边,在侧面冲撞中所产生的力只有极少的一部分会从座椅横梁或隧道区域传递到横桥上。
横桥优选由加肋条的(verrippen)轻金属合金(Leichtmetall-legierung)制成的铸件所形成。横向延伸的垂直主肋条以及纵向延伸的垂直肋条充分地加固横桥。桥构件的上面的边界(Begrenzung)可以具有直线的、弯曲的或弧形的形状曲线。大约呈水平取向的板状的固定部段与横桥整体地构造。通过至少两个在每个固定部段上的螺纹紧固机构在汽车纵向、汽车横向和汽车高度方向上的错位,可实现横桥牢固地连接到白车身(座椅横梁)上。
附图说明
附图描述了本发明的实施例,并在下面进行更详细的说明。附图示出:
图1汽车车身底部结构的隧道区域的从斜前方的透视部分视图,其中隧道区域在座椅横梁区域内设置有从下方安装的横桥;
图2横桥和邻接的底部结构从下方的部分视图;
图3沿着图2中线III-III的剖面的放大视图;
图4横桥的俯视图;
图5横桥从下方的视图;
图6沿着图5的线VI-VI的剖视图。
具体实施方式
图1或2示出的底部结构1是轿车的自动装载的白车身的一部分,该底部结构1在乘客车厢区域内具有在汽车纵向X-X上延伸的隧道区域2。从横截面上看,此隧道区域2由一个成型的朝下敞开的隧道板3和一个从上方安放在隧道板3上的、并与隧道板3相连的成型的外侧的隧道加强件4所构成。隧道区域2的隧道侧壁5在下端部区域内分别具有倾斜地朝外取向的部段6。优选在倾斜延伸的部段6区域内,邻接的汽车底板7分别通过凸缘8连接到隧道区域2上。汽车底板7的外侧边缘以未详细示出的方式连接到侧面的门槛(Schweller)上。
在汽车横向Y-Y上延伸的座椅横梁9局部地设置在汽车底板7的朝向乘客车厢的那一侧面上,以实现汽车底板7的加固。每个座椅横梁9都是通过帽形成型的板材压制件10制成,该板材压制件10从上方安放到汽车底板7上,并通过侧面的凸缘与汽车底板7固定地连接,例如通过焊接。
每个座椅横梁9的未示出的外端部连接到位于外面的门槛的内侧面上,而每个座椅横梁9的内端部11都连接到隧道区域2的外侧面上。每个构造为为中空支承形式的座椅横梁9都具有高度伸展H(图3)。
为在轿车动态行驶运行或侧面冲撞时对底部结构1的隧道区域2进行加固,在间隔地布置的座椅横梁9的区域内设置有至少一个成型的横桥12,其可拆卸地与底部结构1相连。从汽车横向Y-Y上看,在图3中示出的横桥12优选在底部结构1的两个间隔地布置的座椅横梁9之间延伸。每个横桥12都具有两个倾斜延伸的侧面的支撑边13和一个与两个支撑边13相连的上面的桥构件14。桥构件14的上面的边缘15在几乎与两个座椅横梁9的上棱边16相同的高度上延伸(图3)。
横桥12从下方安装到隧道区域2上,并通过垂直取向的螺纹紧固机构17、17a固定在底部结构1的座椅横梁9的底面19上,由此可以简单而快速地实现对横桥12或者对同横桥12进行预装配的、未详细示出的发动机-底盘-传动机构单元进行安装。为此,从汽车横向Y-Y上看,横桥12在下面区域内具有两个彼此间隔地布置的板状的固定部段18,它们大概呈水平取向,并在座椅横梁9的区域内贴靠在底部结构1的底面19上。两个板状的、水平取向的固定部段18整体地连接到邻接的倾斜延伸的支撑边13的下端部上,并在汽车横向Y-Y上以其自由端部与隧道区域2搭接。在横桥12的每个侧面的固定部段18上分别设置有至少两个间隔地布置的螺纹紧固机构17、17a。横桥12在底部结构1上特别坚固的连接这样得以实现,即横桥12的每个固定部段18的至少两个螺纹紧固机构17、17a彼此偏置地设置在汽车纵向、汽车横向及汽车高度方向上。按照图2,从行驶方向F上看,两个位于前面的在汽车横向Y-Y上的螺纹紧固机构17在汽车横向Y-Y上彼此相隔得比位于后面的螺纹紧固机构17a更远。每个螺纹紧固机构17、17a都是通过紧固螺纹件20形成,它优选可以从底部结构1的底面19拧入到在车身侧固定的螺纹孔21中。
螺纹紧固机构17、17a的在垂直方向Z-Z上延伸的紧固螺纹件19为固定横桥12而穿过横桥12的开口,其中此开口构造为横向延伸的长孔22(图4和5)。
为了在侧面冲撞时尽可能避免横桥12的侧面的支撑边13的弯曲载荷,横桥12在桥构件14的区域内在其两个纵侧面上分别具有垂直取向的壁体23,这些壁体23以到隧道侧壁5的、相同取向的壁体部段24的微小的侧面距离(间隙A)进行延伸。在侧面冲撞时,隧道侧壁5的垂直的壁体部段24首先与桥构件14的垂直的壁体23直接接触,其中通过这种阻隔,在侧面冲撞时产生的力的大部分越过隧道区域2而作为纯粹的压力被传递到底部结构1的位于冲撞侧面对面的那一侧面上。
按照图3,上面的桥构件14垂直取向的侧面壁体23具有比邻接的隧道侧壁5垂直的壁体部段24更小的高度伸展。垂直的壁体部段24以其下端部连接到倾斜延伸的部段6上。
如同从图3中可看到的那样,垂直的壁体部段24既在座椅横梁9上表面16的上方延伸,也在其下方延伸,而侧面的壁体23基本在座椅横梁9的上表面16的下方延伸。
在横桥12的固定部段18上的横向延伸的长孔22支持着底部结构1或座椅横梁9在横桥12方向上的移动。从汽车横向上看,在已安装横桥12的情况下,到隧道区域2的侧面的间隙区域在桥构件14的区域内(间隙A)比在倾斜延伸的支撑边13的区域内(间隙A1)要小。因此可以确保,在侧面冲撞时,所述阻隔首先在隧道侧壁5的垂直壁体部段24和上面的桥构件14的垂直壁体23之间进行。从汽车横向上看,上面的桥构件14理想地具有直线的形状曲线。但因为在隧道区域2的内要安装不同的汽车部件如万向节轴、冷却水导管、排气管或类似部件,所以桥构件14按图3具有朝下或朝上弯曲的或者弧形的形状曲线。
横桥12优选由加肋条的由轻金属合金制成的铸件所构成。从图2和3可看出,横桥12为实现自身加固而具有多个横交于汽车纵轴线B-B延伸的垂直的主肋条25。附加地在每个固定部段18区域内,两个相邻设置的主肋条25通过至少一个在汽车纵向X-X上延伸的垂直的肋条26彼此连接。主肋条25几乎在横桥12的整个宽度上延伸,也就是说,它既设置在上面的桥构件14的区域内,也设置在两个侧面的支撑边13和水平的固定部段18上(见图3)。此外,在横桥12上还设置有用于万向节轴轴承的浇口(未详细示出)。
借助按本发明的横桥,在动态行驶运行时,运行负载(力矩、拉力和压力)通过螺纹紧固机构17、17a、侧面的支撑边13和上面的桥构件14,从底部结构的一侧越过隧道区域2传递到底部结构1的另一侧面上。通过在汽车纵向、汽车横向或汽车高度方向上分开螺纹紧固机构17、17a的固定平面,在行驶运行时较高的动态负载可以有效地得以传递。
在侧面冲撞时,首先进行上面的桥构件14连同隧道侧壁5的阻隔;所产生的力的大部分作为纯粹的压力只通过上面的桥构件14进行传递(压力在直的路径中而没有力转向)。直到之后的时刻,侧面的倾斜延伸的支撑边13才与相同取向的侧面的隧道壁体进行接触,从而相对小的力矩/力必定由侧面的支撑边13和螺纹紧固机构17、17a所接纳。
Claims (10)
1.在动态行驶运行或侧面冲撞时对汽车底部结构的隧道区域进行加固的横桥,其中每个可拆卸地固定在底部结构上的、设置在两个在汽车横向上间隔地布置的座椅横梁之间的横桥具有两个倾斜延伸的侧面的支撑边和将这两个支撑边连接起来的上面的桥构件,并且该桥构件以其上面的边缘大约在所述两个座椅横梁的上棱边的高度上延伸,其特征在于,所述固定在两个间隔的座椅横梁(9)的底面(19)上的横桥(12)在上面的桥构件(14)的区域内在该桥构件(14)的两个纵侧面上分别具有垂直取向的壁体(23),这些壁体(23)以到隧道侧壁(5)的相同取向的壁体部段(24)的微小的距离进行延伸;并且在侧面冲撞时,所述隧道侧壁(5)的垂直的壁体部段(24)首先与桥构件(14)的垂直的壁体(23)达到直接接触,其中通过这种阻隔,在侧面冲撞时所产生的力的大部分越过隧道区域(2)而作为纯粹的压力被传递到底部结构(1)的位于冲撞侧面对面的侧面上。
2.按照权利要求1所述的横桥,其特征在于,所述横桥(12)在下面的区域内具有两个在横向上看彼此间隔地布置的、板状的固定部段(18),这些固定部段(18)大约水平地取向,并在座椅横梁(9)的区域内贴靠在底部结构(1)的底面上。
3.按照权利要求2所述的横桥,其特征在于,在所述横桥(12)的每个侧面的固定部段(18)上分别设置有至少两个间隔地布置的螺纹紧固机构(17、17a)。
4.按照权利要求3所述的横桥,其特征在于,横桥(12)的每个固定部段(18)的所述至少两个螺纹紧固机构(17、17a)彼此偏置地设置在汽车纵向、汽车横向和汽车高度方向上。
5.按照上述权利要求1至4中任一项所述的横桥,其特征在于,所述每个螺纹紧固机构(17、17a)的在垂直方向上延伸的紧固螺纹件(20)为固定横桥(12)而穿过横桥(12)的开口,其中该开口构造为横向延伸的长孔(22)。
6.按照权利要求1所述的横桥,其特征在于,所述横桥(12)构造为由轻金属合金制成的加肋条的铸件。
7.按照权利要求1或6所述的横桥,其特征在于,所述横桥(12)为实现自身加固具有多个横交于汽车纵轴线而延伸的垂直的主肋条(25)。
8.按照权利要求7所述的横桥,其特征在于,两个相邻布置的主肋条(25)在横桥(12)的每个固定部段(18)的区域内通过至少一个在汽车纵向上延伸的垂直的肋条(26)相互连接。
9.按照权利要求1所述的横桥,其特征在于,所述桥构件(14)的上面的边界具有直线的、弯曲或弧形的形状曲线。
10.按照上述权利要求1至4中任一项所述的横桥,其特征在于,在已安装横桥(12)的情况下,从汽车横向上看,在横桥(12)和隧道区域(2)之间的侧面的间隙区域在上面的桥构件(14)的区域内比在倾斜延伸的支撑边(13)的区域内要小。
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