CN114080347B - 用于电气运行的车辆的车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电气运行的车辆的车身结构，所述车身结构具有沿着车辆高度方向(z)朝向车辆下方敞开的用于牵引电池(9)的安装空间(8)，所述安装空间由构成车辆底部的底部板件(10)朝向车辆上方封闭，并且所述安装空间沿着车辆横向(y)在两侧由门槛(1)限定，所述门槛朝向车辆下方限定侧门开口(7)，其中，后部的车身纵梁(23)在车辆后部区域中在每个车辆侧上延伸，所述后部的车身纵梁沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方过渡到相应的门槛(1)中，并且其中，所述牵引电池(9)的相应的后部的电池角部由尤其呈直角的内部角区域(6)包围，所述内部角区域在所述门槛(1)和前部的电池横梁(11)之间张开。按照本发明，所述门槛(1)在每个车辆侧上相对于后部的车身纵梁(23)沿着车辆横向(y)以横向偏移量(Δy)朝向车辆外部偏移。角部接头(18)沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方连接在所述后部的车身纵梁(23)上。所述角部接头在用尽所述横向偏移量(Δy)的情况下沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方扩宽并且在门槛连接部位(20)处传递力地连接在所述门槛(1)上。

Description

用于电气运行的车辆的车身结构
技术领域
本发明涉及一种用于电气运行的车辆的车身结构。
背景技术
在电气运行的双轮辙车辆中可以将矩形的牵引电池从车辆下方安装到在在底侧敞开的安装空间中。电池安装空间可以沿着车辆纵向由前部的和后部的电池横梁限定并且沿着车辆横向由侧向的门槛限定，所述门槛将前部的/后部的电池横梁相互连接。牵引电池可以在其电池壳体上具有环绕的壳体法兰。在将牵引电池安装到车身侧的安装空间中时，电池壳体法兰被螺纹连接到门槛的下侧上并且被螺纹连接到前部的/后部的电池横梁的下侧上。
在按照本发明所述类型的车身结构中，在车辆后部区域中的每个车辆侧上布置有后部的车身纵梁，所述后部的车身纵梁沿着车辆纵向朝向车辆前方过渡到相应的门槛中。牵引电池的相应的后部的电池角部由在门槛和后部的电池横梁之间张开的呈直角的内部角区域包围。
考虑到在尾部碰撞的情况中呈刚性的车身结构，在现有技术中，后部的车身纵梁和朝向车辆前方连接的门槛可以沿着纵向对齐地延伸。以此方式在尾部碰撞的情况中通过对碰撞敏感的牵引电池的很大程度上的在力方面的载荷卸减产生了在碰撞方面有利的从车辆尾部向远离碰撞的车辆前部的力传递。然而在这种情况下牵引电池沿着车辆横向相对狭窄地设计尺寸并且具有相应降低的电池容量。
由专利文献DE 10 2013 015 531 A1已知机动车车身的白车身焊装以及用于这种白车身焊装的制造方法。由专利文献DE 10 2011 100 624 A1已知一种安装有牵引电池的车辆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于电气运行的车辆的车身结构，在所述车辆中，一方面在尾部碰撞的情况中提供碰撞安全性并且另一方面相对于现有技术提高了碰撞敏感的牵引电池的电池容量。
所述技术问题通过用于电气运行的车辆的车身结构解决。
按照本发明，门槛和连接在所述门槛上的后部的车身纵梁不再沿着纵向彼此对齐地定向。而是按照本发明使门槛沿着车辆横向相对于后部的车身纵梁以横向偏移量向车辆外部偏移。与现有技术相比，以此方式沿着车辆横向获得用于牵引电池的结构空间。牵引电池因此能够显著地更宽地设计尺寸，由此提高所述牵引电池的电池容量。为了在尾部碰撞的情况中提供碰撞安全性，沿着车辆纵向朝向车辆前方在后部的车身纵梁上连接有后部的角部接头。后部的角部接头在用尽(Aufbrauch，或者说占用)所述横向偏移量的情况下朝向车辆前方扩宽并且传递力地(在门槛连接部位上)连接在门槛上。以此方式能够在尾部碰撞的情况中通过对牵引电池的力方面的载荷卸减将尾部碰撞力朝向车辆前部的方向传递。
在技术上的实现方案中，后部的车身纵梁可以是在横截面中呈U形的型材件，该型材件具有纵向梁底部以及从所述纵向梁底部突起的内侧面和外侧面。车身纵梁的向上敞开的U形型材可以在组装状态中被后座侧的底部板件封闭。后部纵梁的外侧面可以沿着车辆横向朝向车辆内部限定尾部侧的车轮罩的车轮空间。
后部的车身纵梁上的构件刚性(bauteilsteif)的门槛连接部位具有重要意义。在该背景下，后部的车身纵梁的外侧面能够朝向车辆前方在过渡棱边上以沿着车辆横向朝向车辆外部突伸的门槛封闭件延长。门槛传递力地(例如通过焊接连接)抵接在所述门槛封闭件上。门槛封闭件还沿着车辆纵向朝向车辆前方限定尾部侧的车轮罩的车轮空间。
为了进一步提高门槛连接部位的构件刚性，尾部侧的车身纵梁的纵梁底部能够以接合区段朝向车辆前方延长，所述接合区段从下方作用于门槛并且(例如通过焊接连接)与所述门槛传递力地连接。
在后部的纵梁角部接头中，后部的车身纵梁还可以传递力地(或者说以传递力的方式)连接在后部的电池横梁上。在一种技术上的实现方案中，后部的车身纵梁的纵梁底部为此可以朝向车辆前方以底部部段延长。底部部段可以从下方作用于后部的电池横梁并且(例如通过焊接)与所述后部的电池横梁传递力地连接。
后部的电池横梁优选可以是具有横梁底部以及从所述横梁底部突起的前侧面和后侧面的U形型材件。后部的电池横梁的向上敞开的型材可以在组装状态中被后座侧的底部板件封闭。
在侧向撞击的情况中的顺利的力传递方面优选的是，后部的电池横梁的前侧面沿着车辆横向导引直至与门槛传递力地贴靠(即焊接连接)。电池横梁的前侧面限定电池安装空间并且与门槛共同张开电池安装空间的内部角区域。为了实现构件刚性的连接，后部的车身纵梁的底部部段和后部的电池横梁的横梁底部可以(例如通过焊接)相互连接以形成构件刚性的双壁结构。
在尾部碰撞的情况中形成门槛载荷路径，后部的车身纵梁的外侧面以及纵梁底部被纳入(eingebunden)所述门槛载荷路径中。为了加固所述门槛载荷路径可以提供门槛隔板件。所述门槛隔板件可以将后部的车身纵梁的外侧面在向门槛封闭件过渡的过渡棱边的区域中朝向车辆前方延长。为此可以在后部的电池横梁的后侧面中构造安装凹口，门槛隔板件延伸通过所述安装凹口直至与后部的电池横梁的前侧面传递力地贴靠。
此外可以在尾部碰撞的情况中(与门槛载荷路径并行地)形成电池载荷路径。后部的车辆纵梁的内侧面以及纵梁底部以及电池横梁的前侧面被纳入该电池载荷路径中。为了加固电池载荷路径可以通过电池隔板件将后部的车身纵梁的内侧面延长。电池隔板件可以(与门槛隔板件类似地)导引通过后部的电池横梁的后侧面的安装凹口直至与电池横梁的前侧面传递力地贴靠。
附图说明
以下根据附图描述本发明的实施例。
在附图中：
图1示出了双轮辙的机动车的车身结构的立体局部视图；
图2在立体的视图中单独地示出了牵引电池；
图3示出了车身结构的拆卸了牵引电池的底部构造；
图4在立体的局部剖切视图中示出了车身结构的底部构造的车辆后部区域；并且
图5至图7分别示出了尾部侧的角部接头的不同视图。
具体实施方式
图1示出了双轮辙的车辆的车身结构，以下在对于理解本发明所必要的程度上对所述车身结构进行描述。车身结构相应地具有两个沿着车辆纵向x延伸的侧面的门槛1，图1中只示出了其中一个。门槛1沿着车辆纵向x在前部的A柱3以及后部的C柱5之间延伸并且在底部侧限定侧门开口7。在车身结构的车辆底部中安装有对碰撞敏感的牵引电池9(图2)。该牵引电池在底部板件10(图3)的下方定位在安装空间8中(图3)。所述安装空间8沿着车辆横向y在两个门槛1之间延伸。安装空间8在前部的电池横梁11和后部的电池横梁13之间沿着车辆纵向x延伸。在图2中，牵引电池9具有环绕的壳体法兰12，所述壳体法兰能够通过螺纹连接点A螺纹连接到门槛1的以及电池横梁11、13的底侧上。
如由图3可知的那样，前部的车身纵梁15在车身结构的车辆前部区域中在每个车辆侧上延伸，所述前部的车身纵梁在中间连接空心型材角部接头16的情况下沿着车辆纵向x朝向车辆后方过渡到相应的门槛1中。在进一步朝向车辆后方延伸的走向中，在每个门槛1上连接有后部的角部接头18，所述后部的角部接头过渡到后部的车身纵梁23中。
在图3中，门槛1沿着车辆纵向x多构件式地构造，具体具有前部的连接元件17、中部的区段19以及后部的连接元件21，后部的角部接头18连接在所述后部的连接元件21上。此外在附图中只示出了门槛1的内部件，而省略了门槛外部件。在图3中，前部的以及后部的电池横梁11、13沿着车辆横向y不是完全连续地构造，而是至少部分地在车辆中部以供应入口25中断，通过所述供应入口能够安设未示出的供应线路(或者说供电线路)。
在为牵引电池9扩大结构空间方面，按照图7，相应的门槛1相对于后部的车身纵梁23沿着车辆横向y以横向偏移量Δy朝向车辆外侧偏移。借助中间连接的后部的角部接头18将该横向偏移量Δy向车辆前方桥接。这意味着，后部的角部接头18在用尽横向偏移量Δy的情况下朝向车辆前方沿着车辆横向y扩宽，由此实现了后部的车身纵梁23在门槛1上的连接刚性的、传递力的门槛连接部位20。
如由图4或者图5可知的那样，后部的车身纵梁23是在横截面中呈U形的钢型材件，所述钢型材件具有纵梁底部27以及从所述纵梁底部突起的内侧面29和外侧面31。后部的车身纵梁23的向上敞开的U形型材在组装状态中被后座侧的底部板件10(图3)封闭。由图5还可知，后部的车身纵梁23的外侧面31沿着车辆横向y朝向车辆内部限定尾部侧的车轮罩的车轮空间33。
为了构成连接刚性的门槛连接部位20，在图5中，后部的车身纵梁23的外侧面31在过渡棱边35上以门槛封闭件37朝向车辆前方延长。门槛封闭件37在过渡棱边35上朝向车辆外部弯折。门槛1传递力地抵接在门槛封闭件37上。此外，门槛封闭件37朝向车辆前方限定尾部侧的车轮罩的车轮空间33。
为了连接刚性地形成门槛连接部位20，后部的车身纵梁23的纵梁底部27以接合区段39(图6)朝向车辆前方延长。该接合区段从下方作用于(untergreifen)门槛1并且(例如通过焊接连接)与门槛底侧传递力地连接。
以下根据图5阐述后部的车身纵梁23在后部的电池横梁13上的连接：后部的车身纵梁23的纵梁底部27由此以底部部段41朝向车辆前方延长。底部部段41从下方作用于后部的电池横梁13并且与所述后部的电池横梁传递力地连接以形成双壁结构。按照图6，为门槛连接所提供的接合区段39从为电池横梁连接所提供的底部部段41沿着车辆纵向x朝向前方突伸。
在图5中，后部的电池横梁13是U形的钢型材件，所述钢型材件具有横梁底部43以及从所述横梁底部突起的前侧面45和后侧面47。向上敞开的横梁型材在组装状态中被后座侧的底部板件10封闭。在连接刚性的纵梁连接方面，后部的车身纵梁23的底部部段41和横梁底部43在图6中(例如通过焊接连接)相互连接以形成构件刚性的双壁结构。
在图5中，电池横梁13的前侧面45直接限定电池安装空间8。此外，电池横梁13的前侧面45沿着车辆横向y导引直至与门槛1传递力地贴靠，即形成内部角区域6，所述内部角区域在组装状态中包围牵引电池9的电池角部。
后部的电池横梁13的后侧面47在图5中具有安装凹口49，门槛隔板件51和电池隔板件53延伸通过所述安装凹口。门槛隔板件51将后部的车身纵梁23的外侧面31延长至与电池横梁13的前侧面45传递力地贴靠。电池隔板件53以相同的方式将后部的车身纵梁23的内侧面29穿过安装凹口49延长至与电池横梁13的前侧面45传递力地贴靠。
在尾部碰撞的情况中形成门槛载荷路径S(图5)，后部的车身纵梁23的外侧面31以及纵梁底部27、门槛隔板件51以及门槛1被纳入所述门槛载荷路径中。在图5中与门槛载荷路径S并行地形成电池载荷路径B。后部的车身纵梁23的内侧面29以及纵梁底部27、电池隔板件53和后部的电池横梁13的前侧面45被纳入所述电池载荷路径B中。
附图标记列表
1门槛
3A柱
5C柱
6内部角区域
7侧门开口
8安装空间
9牵引电池
10底部板件
11前部的电池横梁
12壳体法兰
13后部的电池横梁
15车身纵梁
16空心型材角部接头
17前部的连接元件
19中部件
20门槛连接部位
21后部的连接元件
23后部的车身纵梁
25供应入口
27纵梁底部
29纵梁的内侧面
31纵梁的外侧面
33车轮空间
35倒圆的过渡棱边
37门槛封闭件
39接合区段
41底部部段
43横梁底部
45横梁前侧面
47横梁后侧面
49安装凹口
51门槛隔板件
53电池隔板件
Δy横向偏移量
A牵引电池连接点
S门槛载荷路径
B电池载荷路径

Claims (9)

1.一种用于电气运行的车辆的车身结构，所述车身结构具有沿着车辆高度方向(z)朝向车辆下方敞开的用于牵引电池(9)的安装空间(8)，所述安装空间由构成车辆底部的底部板件(10)朝向车辆上方封闭，并且所述安装空间沿着车辆横向(y)在两侧由门槛(1)限定，所述门槛朝向车辆下方限定侧门开口(7)，其中，后部的车身纵梁(23)在车辆后部区域中在每个车辆侧上延伸，所述后部的车身纵梁沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方过渡到相应的门槛(1)中，并且其中，所述牵引电池(9)的相应的后部的电池角部由内部角区域(6)包围，所述内部角区域在所述门槛(1)和后部的电池横梁(13)之间张开，其中，所述门槛(1)在每个车辆侧上相对于后部的车身纵梁(23)沿着车辆横向(y)以横向偏移量(Δy)朝向车辆外部偏移，并且其中，后部的角部接头(18)沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方连接在所述后部的车身纵梁(23)上，所述后部的角部接头在用尽所述横向偏移量(Δy)的情况下沿着车辆纵向(x)朝向车辆前方扩宽并且在门槛连接部位(20)处传递力地连接在所述门槛(1)上，其特征在于，所述后部的车身纵梁(23)是在横截面中呈U形的型材件，所述型材件具有纵梁底部(27)以及从所述纵梁底部突起的内侧面和外侧面，并且所述后部的车身纵梁(23)的向上敞开的U形型材在组装状态中由后座侧的底部板件(10)封闭，并且后部的车身纵梁(23)的外侧面(31)朝向车辆内部限定尾部侧的车轮罩的车轮空间(33)。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，为了形成门槛连接部位(20)，所述后部的车身纵梁(23)的外侧面(31)朝向车辆前方在过渡棱边(35)上以门槛封闭件(37)延长，并且所述门槛(1)抵接在所述门槛封闭件(37)上和/或所述门槛封闭件(37)朝向车辆前方限定尾部侧的车轮罩的车轮空间(33)。
3.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，为了形成门槛连接部位(20)，所述纵梁底部(27)朝向车辆前方以接合区段(39)延长，所述接合区段从下方作用于所述门槛(1)并且传递力地与所述门槛连接。
4.根据权利要求3所述的车身结构，其特征在于，为了将所述后部的车身纵梁(23)连接在后部的电池横梁(13)上，纵梁底部(27)以底部部段(41)朝向车辆前方延长，所述底部部段(41)从下方作用于后部的电池横梁(13)并且与所述后部的电池横梁传递力地连接。
5.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于，所述后部的电池横梁(13)是具有横梁底部(43)以及从所述横梁底部突起的前侧面和后侧面的U形的型材件，并且向上敞开的型材件在组装状态中由后座侧的底部板件(10)封闭，并且后部的电池横梁(13)的前侧面(45)限定电池安装空间(8)和/或在形成内部角区域(6)的情况下沿着车辆横向(y)传递力地与所述门槛(1)贴靠。
6.根据权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述后部的电池横梁(13)的后侧面(47)具有安装凹口(49)，并且所述后部的车身纵梁(23)的外侧面(31)以门槛隔板件(51)延长，所述门槛隔板件导引通过所述后部的电池横梁(13)的后侧面(47)的安装凹口(49)直至与所述后部的电池横梁(13)的前侧面(45)传递力地贴靠。
7.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，在尾部碰撞的情况中形成门槛载荷路径(S)，后部的车身纵梁(23)的外侧面(31)以及纵梁底部(27)、门槛隔板件(51)和门槛(1)被纳入所述门槛载荷路径中。
8.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，所述后部的车身纵梁(23)的内侧面(29)以电池隔板件(53)延长，所述电池隔板件导引通过所述后部的电池横梁(13)的后侧面(47)的安装凹口(49)直至与所述后部的电池横梁(13)的前侧面(45)传递力地贴靠，并且在尾部碰撞的情况中形成电池载荷路径(B)，所述后部的车身纵梁(23)的内侧面(29)以及纵梁底部(27)、所述电池隔板件(53)和所述后部的电池横梁(13)的前侧面(45)被纳入所述电池载荷路径中。
9.根据权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述后部的车身纵梁(23)的底部部段(41)和所述后部的电池横梁(13)的横梁底部(43)相互连接以形成构件刚性的双壁结构。
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