轻量化设计的车身底部结构的制作方法_2

文档序号:8914492阅读:来源:国知局
造。
[0027]通常设有两个结构相同或为机动车左侧或机动车右侧所配置的横梁结构单元。左侧的横梁结构单元可布置在左侧的侧门槛型材与左侧的通道边缘型材之间,而相应的预配置的右侧的横梁结构单元可装配在右侧的侧门槛型材与右侧的通道边缘型材之间。底部结构可以具有两个大体相互平行延伸的通道边缘型材,中央通道可固定在所述通道边缘型材上,或借助所述通道边缘型材对中央通道进行结构上的加强。取代两个通道边缘型材,还可以考虑单一的中间梁的设计方式,两个横梁结构单元的对置的外侧邻接在所述中间梁上。
[0028]沿车辆纵向向前朝着车辆行驶方向,侧门槛型材与机动车前壁从结构上相连。逆着行驶方向向后,侧门槛型材以及通道边缘型材与发挥横梁功能的脚踏板相连。通道边缘型材沿行驶方向前邻接在中央通道的前部区段上,所述前部区段在该连接区域上通过发动机支架或变速器支架额外地加固。
[0029]通过一个或多个通道边缘型材在前部的中央通道边缘区段上和在发挥横梁功能的脚踏板上的前部结构连接和后部结构连接,可以将例如在横梁结构单元的高度上沿车辆横向向车身传导的力首先通过横梁向一个或多个通道边缘型材传导,并进一步分布在整个车身上,从而在车辆前壁与脚踏板之间的区域内舍去连贯的横梁结构。在此,连贯的横梁结构是指几乎在真个车辆宽度上的横梁结构,例如从左侧的侧门槛型材一直延伸到右侧的侧门槛型材。
[0030]最后,根据另一种设计方案提供一种车身,所述车身具有上述底部结构。
[0031]此外还提供一种机动车,其具有这种类型的车身,该车身带有上述的底部结构。
【附图说明】
[0032]在以下对实施例的描述中阐述其他目的、优点以及应用可能性。在附图中:
[0033]图1示出从斜后方观察的在装配横梁结构单元之前的底部结构的俯视立体图;
[0034]图2示出从斜下方观察的根据图1的底部结构;
[0035]图3示出横梁的单独的俯视立体图;
[0036]图4示出根据图3的横梁的仰视图;
[0037]图5示出预装配的横梁结构单元的立体图;
[0038]图6示出两个横梁结构单元和中央通道装配在底部结构上的立体图;
[0039]图7示出处于最终装配状态的底部结构;
[0040]图8示出沿图1的剖切线A-A剖切所得的横截面;
[0041 ]图9示出沿图7的剖切线B-B剖切所得的横截面;
[0042]图10示出机动车的示意图。
【具体实施方式】
[0043]在图1、2、6和7中示出了由图10示例性示出的机动车I的车身2的底部结构10。底部结构10沿机动车I的行驶方向3向前具有前壁11,所述前壁大致沿车辆高度方向(Z)和车辆横向(y)延伸。前壁11被侧面的前壁板13、14或侧壁从侧面包围。前壁11向上邻接在用于前挡风玻璃的玻璃支架12上。
[0044]前部的中央通道区段15在前壁11的中间逆着行驶方向3延伸。帽状或U形设计且向下敞开的中央通道区段15与两个在侧面大致沿车辆纵向(X)延伸的通道边缘型材20、21相连,所述通道边缘型材在车尾侧、也即背离前壁11地通过用作横梁的脚踏板16从结构上相互连接。
[0045]脚踏板16的外端部分别与其他的纵向型材、也即与内部的侧门槛型材22、23从结构上相连。侧门槛型材22、23在此大致平行于通道边缘型材20、21地延伸。沿机动车I的行驶方向3向前,侧门槛型材22、23与侧面的前壁板13、14相连。此外,如图2所示,侧门槛型材22、23的前部的端部区段与同样沿车辆纵向从前壁11延伸至脚踏板16的纵梁17、18从结构上相连。
[0046]左侧的侧门槛型材22与左侧的纵梁17之间被左侧的止动板17a遮盖,也如图8的横截面所示。然而止动板17a向内朝向车辆中间与左侧的纵梁17相连。相应地也适用于右侧的纵梁18和右侧的侧门槛型材23。右侧的纵梁18被与纵梁18的轮廓相匹配的止动板18a封闭。如图1、2和8所示,在左侧的侧门槛型材22与左侧的通道边缘型材20之间设有开口 24。同样地在右侧的侧门槛型材23与右侧的通道边缘型材21之间构成了开口24,所述开口沿车辆纵向一直延伸到脚踏板16,并且向前被前部的底板件区段19或被下部的前壁区段限定边界。
[0047]脚踏板16与前壁11之间的焊装车身区域没有连贯的横梁结构。为了对纵向型材、也即通道边缘型材20、21和侧门槛型材22、23进行必要的加强和加固,如图6所示,分别设有左侧和右侧的横梁结构单元30、40。以放大图的方式在图5中单独示出的左侧的横梁结构单元30具有大体上平坦设计的底板34和与底板固定连接的、布置在底板34上侧上的横梁32。在以下的描述中将主要仅参照左侧的横梁结构单元30。然而右侧的横梁结构单元40被相应或者说相同形式地设计,从而使针对左侧的横梁结构单元30所示和所述的技术特征同样适用于右侧的横梁结构单元40。
[0048]横梁结构单元30、40尤其由轻质结构材料制成。至少一个横梁32、34和底板34、44由轻质结构材料构成。作为轻质结构材料尤其可以考虑塑料材料、纤维复合材料或轻质结构金属、例如铝或镁。横梁结构单元30、40构成横梁模块,所述横梁模块与装配在横梁32,42上的、或者说刚性布置在横梁32、42上的底板34、44预装配或预配置成一个整体,该整体能安装在车身2的底部结构10中。
[0049]至少将横梁32、34和/或底板34、44设计为轻质结构材料,从而实现了底部结构10、乃至整体车身2的重量降低。此外,机动车底部结构的通常由钢板构成的连贯的底板件可以被具有轻量化设计的横梁结构单元的底板取代。
[0050]此外,可以通过底板34、44和横梁32、42的连接实现装配简化。预装配的横梁结构单元30、40连同设置在横梁结构单元上的底板34、44 一起组装在车身2的已涂装的底部结构10上。底板34、44因此不再需要在机动车的总装过程中单独地与横梁32、42相连。这种类型的连接方法可以由机动车供应商完成。
[0051]如图7所示,到达最终安装位置时或上,可以借助粘接、螺栓连接、铆接或咬口连接完成横梁结构单元30、40与其余的底部结构10的连接。如图9所示,横梁32的对置的端部区段可以与侧门槛型材22的和通道边缘型材20的对置的侧边22a、20a在各个接合点54的区域中粘接。
[0052]接合点54在此代表不同的接合方法、例如粘接、螺栓连接、铆接或咬口连接。所有这些用于将横梁结构单元30、40固定在底部结构10上的接合方法的共同点在于,实现了横梁结构单元30、40在已涂装的底部结构10上的无损伤的固定。横梁结构单元30、40因此省去了涂装过程和干燥过程,从而可以将相对成本低廉的塑料、例如聚丙烯作为用于横梁结构单元的材料,所述塑料可以不具有涂装过程和干燥过程所必需的耐高温性。
[0053]在图3和4中单独示出的横梁32尤其被设计为塑料部件或纤维复合材料部件。横梁具有总共四个相互X形或交叉定向的臂36、37、38、39,所述臂的自由端部36b、37b、38b、39b 一方面支承在侧门槛型材22上,另一方面支承在通道边缘型材20上,并且在该处例如借助粘接与相应的纵向型材从结构上相连。
[0054]根据本发明,如图3所示,横梁32被设计为相对于纵向中轴线4并相对于横向中轴线5镜像对称。通过这种方式和方法,同一个横梁不仅可作为左侧的横梁32,也可作为右侧的横梁42安装。仅横梁结构单元30、40的底板34、44与各个待遮盖的开口 24的几何形状相匹配。
[0055]尤其当横梁32被设计为塑料部件、必要时设有纤维加强部时,几乎可以实现任意一件式的几何形状、例如根据本发明所示的X形或交叉的几何形状。如图3所述,横梁32向外、也即向上和向前以及向后具有壳状的、大致封闭的结构。如图4所示,横梁32被设计为向下敞开的或中空的。呈蜂窝状或菱形布置的加强肋56在各个臂36、37、38、39的前部和后部的侧壁之间延伸,所述加强肋赋予了横梁32更高的强度和硬度。
[0056]在横梁32的底侧上设计几乎环绕的凸缘段50,所述凸缘段从横梁32的侧壁开始大致水平地伸出,并且由此相对于与横梁32相连的底板34的上侧平行地延伸。在横梁32的中央,在前部的侧壁上以及在后部的侧壁上设有弯曲部或缺口。前部和后部的缺口在此相互齐平地布置,以便构成例如使未详细示出的通风装置或用于电缆穿过的通孔52。除了通孔52之外,环绕的凸缘段50被用于横梁32与底板34的几乎整面的连接。在塑料横梁32和塑料底板34的设计方式中,例如
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