CN112888621A - 机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有车身(1)的机动车，该车身包括前端(17)，底部结构(18)，其连接到前端(17)上并且具有底板(10)，在底板的两个纵向侧(LS1、LS2)上分别设置有门槛(5A、5B)，该门槛从连接到前端(17)上的车身(1)A柱(2A、2B)延伸直至车身(1)的C柱(4)，底板(10)的每个纵向侧(LS1、LS2)上的内部纵梁(6)和设置在前端(17)和底部结构(18)之间的端壁(12)，其特征在于，每个门槛(5A、5B)包括内部C型材(11)和外部C型材(7)，它们的第一和第二型材法兰(11A、11B或7A、7B)重叠地设置并且与内部纵梁(6)连接、尤其是焊接。

Description

机动车

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的机动车。

背景技术

在设计这种机动车的车身时需要考虑许多方面、要求和法律。在此尤为重要的是机动车的碰撞安全性，为此付出了很多努力。但除了碰撞安全性外，车身的刚度、对行驶动力学的影响以及乘坐舒适性和背景噪音等特性也很重要。

发明内容

本发明的任务在于提供一种在权利要求1的前序部分中给出的类型的机动车，其车身能够改善行驶动力学特性并且提高碰撞安全性。

所述任务通过权利要求1的特征得以解决。

具体而言，根据本发明的机动车具有车身/白车身，其包括前端、底部结构和后端。底部结构连接到前端上并且具有底板，在底板的两个纵向侧上分别设置有一个门槛，该门槛从连接到前端上的A柱延伸直至C柱。内部纵梁沿底部结构的底板的每个纵向侧延伸。此外，设置有端壁，其设置在前端和底部结构之间。

根据本发明，在此，每个门槛包括内部C型材和外部C型材，这些C型材的第一和第二型材法兰重叠地设置并且与内部纵梁连接，焊接是该连接的一种特别优选的实施方式。

两个C型材的重叠法兰的特殊性使得可借助相同的连接技术将所有金属板固定在一起，从而底板不再沿Y方向焊接在纵梁上，而是沿Z方向焊接在内部C型材上。因此，底板法兰上的焊点承受剪切力，由此它们可吸收的载荷是迄今为止的连接的两倍。

Y方向和Z方向在此应理解为车身的坐标系的方向，其中，X方向相应于车身的纵轴线，但与机动车的行进方向相反。Y方向指向车辆右侧，Z方向指向上方，即指向车身的车顶方向。

为了说明，还应指出，内部C型材应理解为朝向车身内部区域的型材，而外部C型材设置在底部结构的外侧上。

从属权利要求包含本发明的有利扩展方案。

在一种优选实施方式中，内部C型材具有连接到第一型材法兰上的第一支腿，该第一支腿通过连接支腿与第二支腿连接，第二型材法兰连接到该第二支腿上。

在另一种特别优选的实施方式中，底板与内部C型材的第二支腿连接，在此，作为连接技术仍特别优选焊接连接。由此得到前面已经说明的优点，即，底板不再沿Y方向固定、尤其是焊接到纵梁上，而是沿Z方向固定、尤其是焊接到内部C门槛上。

为了增强C型材和因此门槛，可在内部C型材和/或外部C型材中设置横向隔板和/或泡沫衬料。

此外，在外部C型材之外设有外部侧框型材，其固定在侧面纵梁上。

前端具有两个彼此间隔开的、优选沿车辆纵向方向延伸的发动机支架，它们分别通过外部连接型材固定在相应门槛/A柱的指向前端的前部区域上。

在此，连接型材可在端壁下方侧向地沿Y方向延伸，发动机支架和外部连接型材形成90°的角度、优选大于90°的角度。

优选连接型材由两个金属板制成。

由此可有利地使载荷路径从发动机支架尽可能好地传递到双C型门槛并且均匀地传递在发动机支架和底板或门槛之间的Y和Z方向的偏移，从而能够尽可能宽地支撑发动机支架。

为此，还可优选将外部连接型材在Y方向和Z方向上都设置成倾斜的，这减小了发动机支架的自由弯曲长度。在此，优选将连接型材形锁合地焊接到发动机支架上并且不再像以往那样将它们侧向地安装在相配的门槛上，而是作为延长部分件进行连接。因此，外部连接型材优选可与相应门槛对接连接，从而由发动机支架吸收的力能以较小的偏移被导入门槛中。

此外，优选连接型材可具有斜坡形的形状，该形状使得在发生较小重叠的碰撞时轮辋可滑移，这减少了待由车身吸收的事故能量。

此外，优选连接型材可在其后侧上设有一个附加的斜坡形金属板，这加强了连接型材并且可实现在发动机支架上的形锁合安装。此外，这也可实现在门槛上的侧向安装，优选通过双排焊点。另外，优选连接型材可通过设置在其横截面中的泡沫或横向隔板来加强。

此外，产生下述优点：发动机支架的支撑减少了沿Z方向和Y方向的振动、减少了底板的振动激励并且提高了乘客舱的碰撞安全性。

在另一种优选实施方式中，可在车身的端壁上在左车辆半部和右车辆半部之间设置支撑梁，在此，与相应A柱或相配门槛的重叠是可能的。

支撑梁的中间区域优选沿通道的走向延伸，该通道从端壁开始至少基本上沿车辆中心朝向后端延伸。由此，支撑梁可在底部组件中通过通道支撑，在此优选发动机支架对接连接到支撑梁上并且支撑梁的横截面通过与端壁的连接而封闭门槛的相应C型材。

由此优选实现：支撑梁稳定端壁并且在中间支撑在通道上，从而可吸收发动机支架的载荷。

此外优选，可将支撑梁的两个端部区域沿Z方向下拉，以便能够将载荷无偏移地引入相应的门槛中，因为这两个构件进入一个由A柱下部区域和相配的门槛形成的节点中，这通过支撑梁的边缘区段与连接型材的重叠来实现，这有利于更好地加固端壁并减少振动以及增加乘客舱的刚度。

在另一种特别优选的实施方式中，设置在车辆的每一侧上的前轴架通过两个、但优选三个尤其是位于一条X线上的螺纹连接部与分别相配的发动机支架连接。在此，一个螺纹连接部可在端壁下方设置在相应外部连接型材区域中。

通过外部连接型材的根据本发明的定位有利地在车身的下侧上产生将前轴架的后螺纹连接部点，即与乘客舱相邻的螺纹连接部点向外部移动的可能性。该支承点因此位于外部连接型材的下侧上并导致悬架的弓形(geschwungen)形状，这在重叠较小的碰撞中有利于轮辋滑移并且有利地减小了正面碰撞时的冲击并使底盘的导向更稳定(更好地支撑下部平面中的Y方向力)。

在另一种特别优选的实施方式中，在车辆的每个纵向侧上设置有后部纵梁，该后部纵梁与后端相邻地设置并且分别具有延长部分，该延长部分与相配门槛的内部C型材连接。由此实现，相应门槛可转移到具有用于后轴架的容纳部的后部纵梁中，两者在不同的Z和Y水平上延伸。该偏移在此可通过纵梁的延长部分实现并且纵梁的其余部分可设置在后部，即朝向后端方向。在此纵梁延长部分的前端部可与相应门槛的内部C型材的后部连接，该连接部优选重叠地设置脚搁板后方。

此外，优选纵梁延长部分的后端部可与后轴架的前端部连接，纵梁延长部分的内边缘在后部具有Y弧(Y-Bogen)，以补偿Y方向偏移。

此外，优选纵梁延长部分的下缘(Untergurt)在后部具有Z弧(Z-Bogen)，以补偿Z方向偏移。

最后，优选延长部分可侧向地安装、尤其是焊接在相配的门槛上，在上方将底板在后部连接到延长部分上，由此可在门槛和相应纵梁之间实现均匀的刚度分布。

总而言之可确定，根据本发明可实现下述优点：

-通过双C型门槛及其连接，车身明显***；

-从发动机支架到双C型门槛直至后部纵梁的更均匀的载荷路径分布；

-通过双C型材和重叠的共同的法兰使门槛中的载荷路径更佳；

-底板沿Z方向连接到相应门槛上并且基于侧向碰撞中的剪切载荷焊点强度更高；

-更好地将双C型门槛连接/集成到从前面的发动机支座到后面的纵梁的载荷路径中；

-基于更高的车身刚度改善了声学和振动舒适度；

-基于更高的车身刚度改善了行驶动力学；

-基于更高的车身刚度在发生碰撞时提供安全的乘客舱。

在权利要求17和18中将用于机动车的车身/白车身定义为可独立处理的对象。

附图说明

从下述附图说明给出本发明的其它细节、特征和优点。附图如下：

图1示出根据本发明的机动车的白车身/车身的一种实施方式的略微简化的示意性透视图；

图2示出根据图1的车身的透视图，其中，为了更好地示出底部结构移除了车身的车顶；

图3示出车身在其底部结构和后端区域中的局部透视图；

图4示出门槛设计的高度简化示意图；

图5示出设置有前轴架的车身区域的局部透视图；并且

图6示出车身的前视图，用以说明车身端壁的支撑梁的结构和作用方式。

具体实施方式

结合图1至3示出车身1的总体结构，该车身也可称为白车身并且代表根据本发明的机动车，该机动车除了图1至3所示的特征之外当然也包括机动车的所有其它特征、如发动机、变速器、底盘和车轮。

车身1包括前端17、底部结构18和后端24作为基本部件。

底部结构18朝向后端24的方向连接到前端17上并且具有底板10。在图1所示的底板10的纵向侧LS1和LS2上分别设有门槛5A或5B，所述门槛从连接到前端17上的车身1的A柱2A、2B延伸直至车身1的C柱，在图1和2中可见两个C柱中的C柱4。

此外，车身1在底板10的每个纵向侧LS1和LS2上具有内部的纵梁，基于所选择的显示，该纵梁6仅在图4的高度简化示意图中可见。

此外，车身1具有端壁12，该端壁在图1和2中可见并且该端壁设置在前端17和底部结构18之间。

最后，图1、4和6示出具有X轴、Y轴和Z轴的坐标系K，其用于说明力的走向和车身1部件的布置。此外，在图1中还以箭头示出了行进方向VFR，在此，坐标系K的X方向与该行进方向VFR相反定向。Y方向指向通过纵向侧LS2表示的车辆右侧。Z方向指向上方，即朝向车身1的车顶9方向。

从图4的原理图中可以看出，每个门槛5A和5B具有内部C型材11和外部C型材7，它们的第一和第二型材法兰11A、11B或者说7A和7B重叠地设置并且贴靠在内部纵梁6上，所述型材法兰例如借助焊接与该内部纵梁连接。

内部C型材——其因为指向车身1内部空间而被称为内部型材——具有第一型材法兰11A，其连接到第一支腿11C上并且通过连接支腿11D与第二支腿11E连接，第二型材法兰11B连接到该第二支腿上。优选这些支腿和法兰彼此分别成直角，但如图4所示，并非必须始终如此，因为在图4的图示中例如支腿11C与连接支腿11D具有大于90°的角度。支腿和法兰的定向在此可适应相应的车身条件。

图4还以高度简化示意图示出底板10，其在该特别优选的实施方式中与第二支腿11E优选通过焊接连接25连接。

此外，图4示出在设置在车身1外侧上的外部C型材7之外设置外部侧框8，该外部侧框可与纵梁6在第一区域和第二区域上连接。

图1还示出前端17具有两个彼此间隔开的、优选彼此平行延伸的发动机支架16A和16B，它们分别通过外部连接型材20A和20B固定在分别相配的门槛5A或5B的指向前端17的前部区域26上。

外部连接型材20A和20B在此优选设置在端壁12的前方和下方。

图1在此还借助发动机支架16A示出，该发动机支架以及发动机支架16B与相配的连接型材20A或20B至少大致形成90°、优选大于90°的角度。

如开头已经解释的，在一种特别优选的实施方式中，每个连接型材20A和20B由两个待彼此连接的金属板构成。但也可使用更多数量的金属板。

从图6中看出，在根据本发明的机动车或根据本发明的车身1的另一种特别优选的实施方式中，支撑梁21在端壁12上设置在左、右车辆半部LFH或RFH之间。

支撑梁21在此具有中间区域21C，该中间区域依循车身1的通道(Tunnel)23的走向。

分别相配的发动机支架16A或16B优选对接连接到支撑梁21上，支撑梁21的横截面通过与端壁12的连接而封闭相应门槛5A或5B的相配C型材。

图6还示出支撑梁21具有两个边缘区段21A和21B，它们向下倾斜，即相对于Z轴倾斜延伸并且在其整个长度上与分别相配的连接型材20A和20B连接。对于该连接同样优选设置焊接或其它适合的连接方式。

优选支撑梁21可下拉直至门槛5A、5B并且在此在支撑梁21与外部连接型材20A、20B之间实现连接。此外，内部C型材11可延长直至连接型材20A、20B的前部区域。

从图5的透视图中可以看出，在另一种特别优选的实施方式中，前端17在车辆的每一侧上具有前轴架27并且该前轴架与分别相配的发动机支架16A或16B连接。在一种特别优选的实施方式中，设置两个、但特别是三个尤其是位于一条X线上的螺纹连接部，最后一个或最后面的螺纹连接部30优选在端壁12下方设置在相应外部连接型材20A或20B区域中。基于所选择的显示，在此，图5仅示出螺纹连接部30在连接型材20A区域中的布置。

通过这种定位，可通过前轴架纵向管中的更大的挠性向外部提供更好的Y方向支撑，以改善行驶动力学并在正面碰撞时减小冲击。

图3示出另一种特别优选的实施方式，在其中在每个车辆纵向侧上设置有后部纵梁。基于图3中所选择的显示，仅以附图标记15表示所述纵梁之一。纵梁15在此与后端24相邻地设置并且具有延长部分40，该延长部分与门槛的内部C型材11连接。在此，后部纵梁15的延长部分40满足与前部连接型材相同的功能。在发生事故时，碰撞载荷从梁传递到双C型门槛5或5A上。通过设置第二内部C型材11，在此，延长部分40可与该C型门槛固定。这具有载荷路径明显更均匀的优点。

除了本发明的上述书面公开内容之外，在此也明确参考图1至6中的本发明的绘图显示以补充本公开内容。

附图标记列表

1 车身/白车身

2A A柱

2B A柱

3 B柱

3A B柱

3B B柱

4 C柱

5A 门槛

5B 门槛

6 内部侧纵梁

7 外部C型材

7A 第一型材法兰

7B 第二型材法兰

7C 第一支腿

7D 连接支腿

7E 第二支腿

8 外部型材

9 车顶

10 底板

11 内部C型材

11A 第一型材法兰

11B 第二型材法兰

11C 第一支腿

11D 连接支腿

11E 第二支腿

12 端壁

13 座椅横梁

14 脚搁板

15 后部纵梁

16A 发动机支架

16B 发动机支架

17 前端/前端结构

18 底部结构

19 车顶切口

20A 外部连接型材

20B 外部连接型材

21 支撑梁

21A 边缘区段

21B 边缘区段

21C 中间区域

23 通道

24 后端/后端结构

25 焊接连接

26 前部区域

27 前轴架

28 螺纹连接部

30 螺纹连接部

40 延长部分

K 坐标系

VFR 行进方向

LS1 纵向侧

LS2 纵向侧

LFH 左车辆半部

RFH 右车辆半部

Claims (18)

1.具有车身(1)的机动车，所述车身包括：

-前端(17)，

-底部结构(18)，该底部结构连接到前端(17)上并且具有底板(10)，在该底板的两个纵向侧(LS1、LS2)上分别设置有一个门槛(5A、5B)，该门槛从车身(1)的连接到前端(17)上的A柱(2A、2B)延伸直至车身(1)的C柱(4)，

-在底板(10)的每个纵向侧(LS1、LS2)上的内部纵梁(6)，和

-设置在前端(17)和底部结构(18)之间的端壁(12)，

其特征在于，

-每个门槛(5A、5B)包括内部C型材(11)和外部C型材(7)，这些C型材的第一和第二型材法兰(11A、11B或7A、7B)重叠地设置并且与内部纵梁(6)连接、尤其是焊接。

2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述内部C型材(11)具有连接到第一型材法兰(11A)上的第一支腿(11C)，该第一支腿通过连接支腿(11D)与第二支腿(11E)连接，第二型材法兰(11B)连接到该第二支腿上。

3.根据权利要求2所述的机动车，其特征在于，所述底板(10)与内部C型材(11)的第二支腿(11E)连接。

4.根据权利要求3所述的机动车，其特征在于，作为连接设置焊接连接(25)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机动车，其特征在于，在所述内部C型材和/或外部C型材(11或7)中设置横向隔板和/或泡沫衬料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机动车，其特征在于，在所述外部C型材(7)之外设有外部侧框型材(8)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机动车，其特征在于，所述前端(17)具有两个彼此间隔开的发动机支架(16A、16B)，这两个发动机支架分别通过一个外部连接型材(20A、20B)固定在相应门槛(5A或5B)的指向前端(17)的前部区域(26)上。

8.根据权利要求7所述的机动车，其特征在于，所述连接型材(20A、20B)侧向地在端壁(12)的前方和下方延伸。

9.根据权利要求7或8所述的机动车，其特征在于，相应的发动机支架(16A、16B)与相配的外部连接型材(20A和20B)形成约90°的角度、优选大于90°的角度。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的机动车，其特征在于，每个连接型材(20A、20B)由两个或更多个金属板制成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的机动车，其特征在于，在端壁(12)上在左车辆半部和右车辆半部(LFH、RFH)之间设置有支撑梁(21)。

12.根据权利要求11所述的机动车，其特征在于，所述支撑梁(21)具有中间区域(21C)，该中间区域依循车身(1)通道(23)的走向。

13.根据权利要求11或12所述的机动车，其特征在于，相应的发动机支架(16A、16B)对接连接到支撑梁(21)上，并且在此，支撑梁(21)的横截面通过与端壁(12)的连接而封闭。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的机动车，其特征在于，所述支撑梁(21)具有两个边缘区段(21A、21B)，这两个边缘区段向下倾斜延伸并且在其整个长度上与相应的连接型材(20A或20B)连接、尤其是焊接，所述边缘区段(21A、21B)和相应的连接型材(20A或20B)与由相应A柱(2A或2B)的下部区域和相应门槛(5A、5B)形成的节点重叠。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的机动车，其特征在于，所述前端(17)还具有前轴架(27)，该前轴架在车辆的每一侧上通过两个、优选三个尤其是位于一条线上的螺纹连接部与分别相配的发动机支架(16A、16B)连接，螺纹连接部(30)之一在端壁(12)下方设置在相应外部连接型材(20A、20B)的区域中。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的机动车，其特征在于，在车辆的每个纵向侧(LS1、LS2)上设置有后部纵梁(15)，该后部纵梁与后端(24)相邻地设置并且具有延长部分(40)，该延长部分与相配的门槛(5A或5B)的内部C型材(11)重叠地在脚搁板(14)后方连接。

17.用于机动车的车身(1)，该车身包括：

-前端(17)，

-底部结构(18)，该底部结构连接到前端(17)上并且具有底板(10)，在底板的两个纵向侧(LS1、LS2)上分别设置有一个门槛(5A、5B)，该门槛从车身(1)的连接到前端(17)上的A柱(2A、2B)延伸直至车身(1)的C柱(4)，

-在底板(10)的每个纵向侧(LS1、LS2)上的内部纵梁(6)，和

-设置在前端(17)和底部结构(18)之间的端壁(12)，

其特征在于，

-每个门槛(5A、5B)包括内部C型材(11)和外部C型材(7)，这些C型材的第一和第二型材法兰(11A、11B或7A、7B)重叠地设置并且与内部纵梁(6)连接、尤其是焊接。

18.根据权利要求17所述的车身(1)，其特征在于，所述车身具有权利要求2至16的至少一个特征。

Images