专利名称：汽车的车身的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车的车身，其具有前盖板、从前盖板的后缘向上升起的前风挡玻璃以及支撑着前风挡玻璃的前下缘的风窗玻璃横梁。
背景技术：
由DE 102009029921A1公开了一种这样的汽车。在常规的汽车中，风窗玻璃横梁具有支撑柱，与前风挡玻璃接触的支撑段构成该支撑柱的前缘，并且在事故中当行人的头部撞击到前风挡玻璃的下缘时，该支撑段可以塌陷，从而降低头部严重受伤的危险。在头部撞到支撑段的中部区域时，随后支撑段在头的两侧可以基本均匀地塌陷，并且风窗玻璃横梁的刚性可以设置为，遵守关于HIC(头部伤害指数)的法律规定。但是在实际中显示，当头部撞击在围住前风挡玻璃侧边的A柱附近时HIC值会产生严重偏差。原因在于风窗玻璃横梁在A柱上的连接部位使得支撑段在靠近A柱的地方很难塌陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种汽车，在这种汽车中，沿风窗玻璃横梁的HIC值的波动幅度被减小。为解决本发明所述的技术问题，提供一种汽车，其具有前风挡玻璃、围住前风挡玻璃侧边的A柱以及支撑着前风挡玻璃下缘的与A柱相连接的并且具有和前风挡玻璃接触的支撑段的风窗玻璃横梁，固定在A柱上的风窗玻璃横梁的作用点，沿着前风挡玻璃的表面法线相对于支撑段错移，并且风窗玻璃横梁具有将支撑段与作用点相连接的可压缩段。通过可压缩段的成型和材料强度，即便是在直接靠近A柱的区域内也可以基本不受A柱影响地设定支撑段的挠度或可压缩性。优选地，风窗玻璃横梁由扁平材料，特别是板材一体成型。特别是，可压缩段可以包含在风窗玻璃横梁的面向A柱的端部弯曲的条状扁平材料。所述条状扁平材料优选直接从风窗玻璃横梁的支撑段上弯折出。为了在撞击时可以有效地压缩，所述条状扁平材料优选基本上沿前风挡玻璃的表面法线的方向定向。将条状扁平材料不是准确地对准表面法线的方向，而是使其包含被弯折或弯曲部彼此分开的至少一个靠近风窗玻璃的部段和至少一个靠近作用点的部段，为了可再现地设定使条状扁平材料塌陷的力，上述方式是很有效的。
根据如下附图对实施例的说明，可进一步明确本发明的特征和优点。由说明和附图还可知未在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也可以以与这里特定公开的组合不同的方式出现。在相同的语句中或者以另一种上下文的方式相互涉及了本发明的多个特征，但是这种情况并不证明，这些特征只能以特定公开的组合出现；取而代之的是，原则上只要不影响本发明的功能性，也可以从多个这种特征中去除或更换单个特征。在附图中图1示出按本发明的汽车的车身以及模拟行人头部撞击的冲击器的局部透视图；图2示出在撞击前剖切风窗玻璃横梁及其附近部件所得的剖面示意图；图3示出根据本发明的第一实施例剖切A柱及其邻近的前风挡玻璃所得的局部剖面示意图；图4示出根据第二实施例类似于图3的剖面图；以及图5示出根据第三实施例类似于图3的剖面图。
具体实施例方式图1示出了可使用本发明的汽车的车身的局部透视图。可以看到前盖板I的后部区域和与其相连的在完成装配的汽车上安置前风挡玻璃的风窗开口，A柱2置于风窗开口的两侧。仪表板的装饰板在图1中被移去而未表示，以便能够显示在它下面安置的仪表板的构件3以及由单层板材毛坯成型的风窗玻璃横梁4，它们在完成装配的汽车中被遮盖在仪表板的装饰板下面。横梁的后缘5支撑在图1中不可见的隔板的上边缘，在客舱和发动机舱之间延伸。风窗玻璃横梁4的前缘构成支撑段6，其直接接触支撑着前风挡玻璃的前下缘。在风窗玻璃横梁4上面不出的冲击器7表不出一个位置，当汽车与一名成人(正常身高的行人)相撞并且被撞者撞击前盖板I时，其头部在这个位置与车身接触。碰撞的位置在风窗玻璃横梁4上方的前风挡玻璃的下部区域，并且碰撞的方向大约与在这个位置上的前风挡玻璃的表面法线一致。图2根据在完成装配的汽车上的风窗玻璃横梁4及其邻近部件的剖面图示出碰撞情况。在该剖面图中也示出了前风挡玻璃8，其下缘通过胶粘剂层9平面地固定在风窗玻璃横梁4的支撑段6上。支撑段6紧贴着前风挡玻璃8延伸跨越前风挡玻璃8的几乎整个宽度，所述支撑段6只是在快到达A柱2处终止并且在其面向A柱2的端部过渡为指向汽车内部方向向里弯曲的可压缩段10。可压缩段10的远端端部11与前风挡玻璃8相隔固定在A柱2上。支撑段6构成由板材整体切割并成型的风窗玻璃横梁4的前缘，所述风窗玻璃横梁4的后缘5处于比支撑段6更深的水平面上并且被固定在把客舱和发动机舱相互隔开的隔板12的上边缘。把支撑段6和后缘5连接起来的风窗玻璃横梁4的中间区域13，有一个锯齿形或者波浪形的剖面，通过压缩中间区域13并且支撑段6向隔板12的上边缘移动，使中间区域13在头部撞击时可塌陷。当这种撞击发生在离两边的A柱很远的前风挡玻璃8的区域上时，则直接在头部或者冲击器7的撞击点上的支撑段6的偏移量是最大的，并且从这里向两边逐渐的减小。由此，冲击器7的动能直接在中间区域13的碰撞点及其两侧上通过变形被耗尽。如果风窗玻璃横梁4只是支撑在隔板12上并且不和A柱相连接，那么当在前风挡玻璃8上靠近A柱2之一的位置发生碰撞时,则中间区域13只能向撞击点的一侧变形。这样的后果是，风窗玻璃8的挠度在靠近A柱的地方明显高于在A柱间的风窗玻璃的中间区域，并且存在冲击器7击穿直至车身上很难变形的区域(如隔板12)的危险。也存在冲击器滑向一侧并且撞到A柱2的可能。在这两种情况下均不能达到令人满意的保护行人的要求。如果相反地，支撑段10的端部直接固定在A柱2上，那么当撞击到所述端部附近时，其只能和A柱2 —起塌陷。但是A柱是不允许轻易塌陷的，因为其需要对汽车的顶部牢固地支撑，从而在过强的撞击时可以有效地保护汽车的乘客。在这种情况下，风窗玻璃8的挠度或可压缩性在靠近A柱2处比在A柱2之间要小。与之对应地，可压缩段10允许即便在直接邻接A柱2的区域也可基本任意设置支撑段6的挠度或可压缩性。因此可以通过选择合适的参数，如壁厚、长度和可压缩段10的剖面，在前风挡玻璃8的整个宽度上设置基本上保持不变的风窗玻璃8的挠度。图3在垂直于A柱2(仅局部示出)的纵向的平面内的剖面示意图中示出可压缩段10的第一实施例。A柱2是由多个板材，此处由外板14和内板15拼合而成的空心型材。互相焊接在一起的板材14、15的边缘构成搭边16，它从面向前风挡玻璃8的边缘17的A柱2的侧面上突出。所述边缘17平行于搭边16并与之相隔一段距离延伸。通过基本沿前风挡玻璃8的法线方向延伸的可压缩段10连接这段距离。在远离支撑段6的可压缩段10的远端端部上具有沿基本平行于支撑段6的方向弯曲的舌板18，以便可压缩段10的远端端部作用在搭边16上。舌板18可以在搭边16上例如通过点焊被固定，但是也可以仅通过前风挡玻璃8和A柱2之间的风窗玻璃横梁4的简单的形状配合连接，便足以将在风窗玻璃横梁4两端上的舌板18固定在搭边16上。图4示出根据第二设计方案与图3类似的剖面。与图3所示情况相同的是，可压缩段10的方向基本上是沿着此处用23表示的前风挡玻璃8的表面法线的方向，但是此处，可压缩段10被一个弯折区20分成一个邻近前风挡玻璃8的部段21和一个邻近搭边16的部段22，两个部段(21、22)的方向分别从表面法线23上偏离。在此所示情况中所述偏离是，弯折区20背对着穿过可压缩段10的近端端部19和远端端部11延伸的表面法线23，向汽车的中部方向偏移。弯折区20的存在保障了可压缩段10在准确和可再现性地设定的负荷下开始塌陷。通过弯折区20向汽车的中部的偏移确保了，当可压缩段10在撞击的负荷下被压缩时，可压缩段10向汽车的中部偏移，并且因此可压缩段10的压缩不会被在A柱2上的撞击所阻碍。通过把靠近风窗玻璃的部段21制作成比靠近搭边的部段22更细长，由此可以确保，平行于搭边16表面的在压缩时作用在舌板18上的力，持续指向汽车的中部。由此当舌板18和搭边16不是彼此稳固地固定时，也可以完全避免舌板18从搭边16上滑下。在图5所示的设计方案中，可压缩段10的方向明显从表面法线上偏离。近端端部19相对于远端端部11明显地向汽车的中部偏移。这种可压缩段10在撞击时首先被施加推力。当舌板18的尖端在搭边16的底角处向外板14撞击时，最终该可压缩段10会产生很强的支承力。同时，在近端端部19和支撑段10的中部区域产生反向的弯曲力矩，当支撑段10克服初始阻力后，会导致支撑段10以如图4所示的类似方式向汽车的中部弯曲。附图标号列表I前盖板2A 柱3 构件4风窗玻璃横梁5 后缘
6支撑段7冲击器8前风挡玻璃9胶粘剂层10可压缩段11远端端部12 隔板13中间区域14 外板15 内板16 搭边17 边缘18 舌板19近端端部2O弯折区21靠近风窗玻璃的部段22 部段23表面法线
权利要求
1.一种汽车，其具有前风挡玻璃(8)、围住所述前风挡玻璃(8)侧边的A柱(2)以及支撑着所述前风挡玻璃(8)下缘的与所述A柱(2)相连接的并且具有和所述前风挡玻璃(8)相接触的支撑段￠)的风窗玻璃横梁(4)，其特征为，所述风窗玻璃横梁(4)固定在所述A柱(2)上的作用点(18)，沿着所述前风挡玻璃(8)的表面法线(23)相对于所述支撑段(6)错移，并且所述风窗玻璃横梁(4)具有将所述作用点(18)与所述支撑段(6)相连接的可压缩段(10) ο
2.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，所述风窗玻璃横梁(4)由扁平材料，特别是板材一体成型。
3.按照权利要求1或者2所述的汽车，其特征为，所述可压缩段(10)包含在所述风窗玻璃横梁(4)的端部弯曲的条状扁平材料。
4.按照前述权利要求之一所述的汽车，其特征为，所述可压缩段(10)从所述支撑段 (6)上弯曲。
5.按照前述权利要求之一所述的汽车，其特征为，所述可压缩段(10)基本上沿表面法线(23)的方向定向。
6.按照前述权利要求之一所述的汽车，其特征为，所述可压缩段(10)包含至少一个靠近风窗玻璃的部段(21)和至少一个靠近作用点的部段(22)，所述两个部段被弯折或弯曲部(20)彼此分开。
全文摘要
一种汽车，其具有前风挡玻璃(8)、围住前风挡玻璃侧边的A柱(2)以及与A柱(2)相连接的风窗玻璃横梁(4)，所述风窗玻璃横梁(4)通过其具有的与前风挡玻璃(8)接触的支撑段(6)支撑着前风挡玻璃(8)的下缘。固定在A柱(2)上的风窗玻璃横梁(4)的作用点(18)，沿着前风挡玻璃(8)的表面法线相对于支撑段(6)错移，并且可压缩段(10)连接所述作用点(18)与支撑段(6)。
文档编号B62D25/08GK103072632SQ20121036565
公开日2013年5月1日 申请日期2012年9月27日 优先权日2011年10月11日
发明者S.沃尔夫, U.施米兹, J.谢弗 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司