CN112074451A - 具有加强纵梁的车辆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车辆结构，具有两个车身下部的侧纵梁，纵梁各自由内部型材和外部型材形成。在后立柱区域且沿外部型材延伸的方向，这些纵梁各自还包括力传递型材(23)，配置成在从后轮发生后部碰撞时进入外部型材的U形截面。

Description

具有加强纵梁的车辆结构
技术领域
本发明涉及机动车辆在后轮受到碰撞时的变形。本发明尤其涉及机动车辆的车身结构，更特别地涉及位于后轮前方的车身下部纵梁。
背景技术
轻型的机动车辆的车身一般在后部包括后门，和称为后立柱的形成基本竖直中空体的立柱，后立柱支撑这些门的锁。后立柱刚性地紧固至车身结构的多个管状元件。特别地，后立柱在下部连接至车身下部侧纵梁和底板横梁，而在上部连接至车顶盖的后部横梁。后立柱通过位于翼子板内部的钣金件向后方延伸，该钣金件称为翼子板内衬并构成轮罩拱。该后翼子板内衬本身通过后纵梁加强，后纵梁在其端部支撑保险杠。在后部碰撞时，车辆的后部应最大限度地吸收能量。这种类型的碰撞通常引起该后部的下部变形，包括作用在后轮上的力，该后轮前进并因此压靠后立柱下部和车身下部纵梁。根据后部碰撞的强度，翼子板内衬也变形，并因此向后立柱上部传导推力。
为了针对后部碰撞加强车身下部纵梁的下部，已知的是，在纵梁上增加加强型元件和/或减震器。然而，当前减少碳氢燃料消耗的趋势仍然趋使生产商限制机动车辆的重量，并因此限制加强件的数量和体积，同时改进纵梁对碰撞的抵抗力。
公布的专利文件FR 3 027 274 A1公开了一种具有两个车身下部纵梁的机动车辆结构，每个纵梁由外部型材和内部型材形成，这些型材具有U形截面并且形成空心体。该空心体在它的后端和它的前端分别包括后部加强件和/或前立柱加强件，并且在它的中部包括加强筋和隔板。加强筋为具有紧固片的U形型材的形状，紧固片安装在位于底板外侧的外部型材的内侧表面。隔板横向设置在加强筋和相关纵梁的内部型材的内侧表面之间。该教导的有利之处在于，在后轮受到后部碰撞时，加强筋和隔板通过吸收和传递碰撞能量加强后部加强件的作用。然而，尽管加强筋和隔板在纵梁的内部，它们仍然仅分布在底板的两根横梁之间。因此，作用在后轮上的平均强度的后部碰撞应力在纵梁上并非以连续的方式被传递，因此传递不理想。
发明内容
本发明旨在克服以上所述的现有技术的至少一个缺陷。更特别地，本发明旨在提出一种车辆结构，其能够通过以连续渐进且简单的方式将力从车轮传递至车身下部的纵梁来吸收碰撞能量、尤其是对后轮的后部碰撞，并且不引起机动车辆结构的实质性增加。
本发明涉及一种具有两个车身下部侧纵梁的机动车辆结构，纵梁中的每一个包括内部型材和具有U形截面的外部型材，外部型材从中立柱向后立柱延伸并紧固至内部型材；显著之处在于，针对两个纵梁的每一个，该结构还包括力传递型材，用于在后部碰撞时从相应后轮传递力，该型材沿外部型材延伸的方向设置在后立柱处，并且配置为在后部碰撞时进入外部型材的U形截面。
根据本发明的有利实施例，力传递型材具有平均宽度由前向后逐渐增加的U形截面。U形截面的宽度竖直定向。U形截面的宽度延着力传递型材的逐渐增加有利地大于30％并/或小于90％，更有利地大于50％并/或小于70％。U形截面具有在力传递型材范围内有利地基本恒定的高度。
根据本发明的有利实施例，力传递型材的与外部型材相对的U形截面的平均宽度小于该型材的U形截面的平均宽度。
根据本发明的有利实施例，力传递型材具有能够在后部碰撞时有助于型材变形并因此吸收碰撞的一部分的孔洞。孔洞中的每一个可以具有大于150mm2的面积，优选地为200mm2，更优选地为300mm2。孔洞有利地是圆形。
根据本发明的有利实施例，力传递型材具有与相应后轮的前轮拱内板相对的后端部，该型材在该端部具有在U形截面的中央部分上的凸台，从而局部地增大了该截面的高度。
根据本发明的有利实施例，针对两个纵梁中的每一个，该结构还包括可在后部碰撞时变形的可变形部件，与力传递型材正相对地容纳在外部型材中。
根据本发明的有利实施例，可变形部件中的每一个呈现具有纵向定向的中央部分和两个横向定向的侧翼的U形形状。
根据本发明的有利实施例，针对两个纵梁中的每一个，结构还包括内部导轨，设置在外部型材的U形截面中，以便可以在后部碰撞时接收由相应力传递型材传递的力的至少一部分。
根据本发明的有利实施例，内部导轨中的每一个呈现具有紧固件的U形截面，该紧固件紧固至外部型材的U形截面的中央部分的内表面。
根据本发明的有利的实施例，可变形部件中的每一个设置在相应内部导轨和相应力传递型材之间。
本发明的措施的有利之处在于，允许在对后轮后部碰撞后，沿着相关车身下部的纵梁传递车轮上所承受的力，并且限制机动车辆结构的变形。力传递型材具有加强纵梁的作用，而且因其配置以及与紧固在该纵梁的外部型材内表面上的可变形部件和内部导轨的配合而具有碰撞减震器或吸收器的作用。本发明的有利之处还在于，后轮的力在纵梁上的传递和吸收以按顺序且连续的方式进行，从而允许更好地减弱后轮的力。
附图说明
通过描述和附图，将更好地理解本发明的其他特征和优点，在附图中：
图1是根据本发明的机动车辆结构的示出侧纵梁和力传递型材的车身下部的局部透视图；
图2示出图1的车身下部纵梁的力传递型材的特写透视图；
图3示出图2的紧固至可在后部碰撞时变形的部件的力传递型材的透视图
图4是图2的与邻接内部导轨的可变形部件相关联的力传递型材的透视图；
图5、图6和图7是安装在图1的纵梁的外部型材上的力传递型材与可变形部件和内部导轨的整体透视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的示出侧纵梁3和力传递型材的机动车辆的结构1的车身下部的局部透视图。在这种情况下，纵梁3是车辆左侧的纵梁，它通过后横梁7和中横梁9连接底板的中央管道5，并且通过中立柱11和后立柱13连接到车身的结构1的其他地方，该后立柱13与后翼子板15一起限定后轮(未示出)的轮拱内板17。该车身下部的纵梁3通常由两根型材形成，其中外部型材19设置在底板的外侧，而内部型材在底板的面对外部型材19的一侧定向并因此在图1中不可见。两根型材各自具有通常为U形的截面，该截面由后立柱13向中立柱11延伸并且在凹槽接合处(不可见)彼此连接以形成中空体(不可见)。
图1的车身下部的纵梁3的外部型材19的后部通过设置在后立柱13处的力传递型材23而延伸至它的端部，力传递型材23被配置为在后部碰撞时进入外部型材19的U形截面。该力传递型材23自身以邻接可在碰撞时变形的部件的方式来设置，该部件自身与内部导轨一体定位。由于可变形元件和内部导轨紧固在外部型材19的U形截面上并且在中空体内延伸，因此在图1中只有力传递型材23清晰可见。
图2示出图1的车身下部的纵梁3的力传递型材23的特写透视图。该型材23具有U形截面，U形截面的平均宽度l由前向后逐渐增大。此处的平均宽度概念应理解为，力传递型材23的形状不是完全矩形的，并因此在这种形状中具有根据宽度测量的位置而变化的宽度。在图1的情况下，力传递型材23在纵梁3的外部型材19的对面具有的U形截面的平均宽度小于剩余截面的平均宽度l，尤其小于相对于后轮的轮拱内板17定位的后端部的平均宽度。
图2中示出的力传递型材23是金属部件，还包括有利地尺寸不同的孔洞23.1。在对车轮后部碰撞时，这些孔洞23.1可以有助于型材23的变形并因此吸收碰撞的一部分。
为了加强力传递型材23，并且还为了将其直接连接到可变形部件并间接连接到内部导轨(在图2中未示出)，有利地，该型材23的U形截面的中央部分23.2在它最宽的端部包括增大该截面高度的凸台23.3，并且在它最窄的端部包括用于紧固到可变形部件(在图2中未示出)的紧固边缘23.4。
图3示出图2的紧固至可在后部碰撞时变形的部件25的力传递型材23的透视图。有利地，该可变形部件25具有U形形状，其与力传递型材23正相对地容纳在纵梁3的外部型材19(在图3中未示出)中。该U形的部件25的中央部分25.1在中空体(在图3中不可见)中单独地纵向定向，并且包括两个横向的侧翼25.2。在图3的情况下，可变形部件25的中央部分25.1的一个侧翼25.2安装在力传递型材23的紧固边缘23.4上，而另一侧翼是自由的。
在对后轮后部碰撞时，可变形部件25因其结构和设置而压缩变形，并因此减弱传递到该车轮的力。
图4示出图2的与领接内部导轨27的可变形部件25相关联的力传递型材23的透视图。实际上，该导轨27设置在纵梁3的外部型材19(在图4中未示出，见图6)的U形截面中。内部导轨27尤其呈现具有紧固件27.1的U形截面，紧固件27.1紧固至外部型材19的U形截面的中央部分19.1的内表面。
导轨27在纵梁3的外部型材19的U形截面上的设置以及导轨27与可变形部件25的接近使得在发生后部碰撞时，导轨27可以接收由力传递型材23传递给可变形部件25的力的至少一部分，并因此可以压紧该可变形部件25，而且还可以确保限制纵梁3变形的压缩刚度。
图5、图6和图7是安装在图1的纵梁3的外部型材19上的力传递型材23与可变形部件25和内部导轨27的整体透视图。
图5特别示出该纵梁3的外部型材19的中央部分19.1的外表面。U形可变形部件25和内部导轨27紧固在外部型材19的内表面，因此它们在该图中不可见。
图6是与图5类似的前视图，但是在该情况下，外部型材19透明地示出，因此这允许清楚地观察可变形部件25和内部导轨27。
图7是与图5相同的视图，但是在纵梁3的外部型材19的中央部分19.1的内表面一侧。图7清晰地示出力传递型材23的U形截面、与力传递型材23组装的纵梁3的外部型材19的U形截面、以及可变形部件25的U形截面和内部导轨27的U形截面。
总体上，本发明的优势是在对后轮后部碰撞时加强车身下部的纵梁。将力传递型材与外部型材相关联并与紧固在同一外部型材的内表面上的可变形部件和内部导轨相互作用地关联，允许高效地传递并吸收后轮对后立柱的力。
显然，对左纵梁的描述对于机动车辆的右纵梁也成立。

Claims (10)

1.一种机动车辆的结构(1)，具有两个车身下部的侧边的纵梁(3)，所述纵梁(3)中的每一个包括：
-内部型材；以及
-外部型材(19)，具有U型截面，所述外部型材从中立柱(11)向后立柱(13)延伸并紧固至内部型材(21)；
其特点在于，针对两个所述纵梁(3)中的每一个，所述结构(1)还包括：
-力传递型材(23)，用于在后部碰撞时从相应后轮传递力，所述型材(23)沿所述外部型材(19)延伸的方向设置在后立柱(13)处，并且配置为在后部碰撞时进入所述外部型材(19)的U形截面。
2.根据权利要求1所述的结构(1)，其特征在于，所述力传递型材(23)具有平均宽度(l)由前向后逐渐增加的U形截面。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的结构(1)，其特征在于，所述力传递型材(23)的与所述外部型材(19)相对的U形截面的平均宽度小于所述型材(23)的U形截面的平均宽度(l)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构(1)，其特征在于，所述力传递型材(23)具有孔洞(23.1)，所述孔洞适于在后部碰撞时有助于所述型材(23)变形并因此吸收所述碰撞的一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的结构(1)，其特征在于，所述力传递型材(23)具有与相应后轮的前轮拱内板(17)相对的后端部，所述型材(23)在所述端部具有在U形截面中央部分(23.2)上的凸台(23.3)，从而增加了所述截面的高度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构(1)，其特征在于，针对两个所述纵梁(3)的每一个，所述结构(1)还包括能够在后部碰撞时变形的可变形部件(25)，与所述力传递型材(23)正相对地容纳在所述外部型材(19)中。
7.根据权利要求6所述的结构(1)，其特征在于，所述可变形部件(25)中的每一个呈现具有纵向定向的中央部分(25.1)和两个横向定向的侧翼(25.2)的U形形状。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的结构(1)，其特征在于，针对两个所述纵梁(3)中的每一个，所述结构(1)还包括内部导轨(27)，设置在所述外部型材(19)的U形截面中，以便在后部碰撞时接收由相应力传递型材(23)传递的力的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的结构(1)，其特征在于，所述内部导轨(27)中的每一个呈现具有紧固件(27.1)的U形截面，所述紧固件紧固至所述外部型材(19)的U形截面的中央部分(19.1)的内表面。
10.根据权利要求6和7中任一项且根据权利要求8和9中任一项所述的结构(1)，其特征在于，所述可变形部件(25)中的每一个设置在相应内部导轨(27)和相应力传递型材(23)之间。
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