专利名称：用于汽车的隔板结构、水箱和前车厢的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的隔板结构或舱壁结构。本发明还涉及一种用于汽车的前车厢以及汽车本身。
背景技术：
对汽车二氧化碳排放日益严格的法律规定需要在车辆的新研发和扩展开发中进行重新考虑。针对于此的措施是减轻车辆总重。尽管在重量方面进行了优化，在汽车的新研发和扩展开发中还需要考虑在抗疲劳强度、驾驶舒适性以及乘客和行人保护方面不断提高的要求。
在此所述类型的隔板结构或舱壁结构通常用于将汽车发动机舱与从车辆前挡风玻璃流下的液体分隔开。作为备选或补充，这种隔板结构也可以用于将采暖和/或空调设备的新鲜空气进气口与发动机舱和必要时与排出的废气分隔开。在早期这样在结构设计上对隔板结构进行优化，使得隔板结构同时承担汽车平衡杆的功能。为此，隔板结构具有位于其纵向上的连接区域，借助该连接区域可以将隔板结构与汽车的至少两个前部减震支柱座相连。迄今普遍使用并且重量较沉的平衡杆由此不再是必需的并且可被省去，从而由此已经减轻了重量。然而，这种隔板结构通常至少在起到平衡杆作用的部段区域中具有更大的壁厚，以便能够最佳地起到平衡杆的功能，也就是提高车辆车身在前车厢区域中的抗扭强度。
发明内容
由此出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车的、具有开头所述特征的隔板结构或舱壁机构，其具有充分的加固作用以能够附加地用作平衡杆，同时在重量方面尽可能得轻。此外，应提供一种用于汽车的前车厢以及一种汽车，其适合于使用所述隔板结构。该技术问题按本发明通过一种隔板结构或舱壁结构、一种水箱、一种汽车尤其是用于汽车的前车厢解决。按本发明的用于汽车的隔板结构或舱壁结构优选用于将汽车发动机舱与从汽车前挡风玻璃流下的液体隔开和/或用于将汽车采暖和/或空调设备的新鲜空气进气口与汽车发动机舱和必要时与排出的废气分隔开。隔板结构具有位于其纵向延伸方向上的、用于连接该隔板结构与汽车的至少两个(优选是前部或前侧的)减震支柱座的连接区域。为此，连接区域可具有至少一个壁区段，该壁区段用作将隔板结构固定在相应减震支柱座上的凸缘。所述减震支柱座优选是汽车的车身左侧和右侧的减震支柱座。连接区域可设计用于借助焊接、铆接和/或咬合进行连接。可以考虑将连接区域设计用于点焊。也可以将连接区域设计用于冲铆。按照本发明，隔板结构横向于其纵向延伸方向通过阶梯至少两次分级或者说至少两次形成阶梯。
通过该措施使隔板结构获得较高的加强效果，其中，通过沿隔板结构纵向延伸的阶梯进行结构加强。由此在设计隔板结构时可以减小其壁厚，而不会降低加强效果也不会降低其起到平衡杆的作用。因此可将壁相对较薄的部件，尤其是板件用于隔板结构，由此实现减轻车重和降低制造成本。在本发明中，“隔板结构的分级或阶梯”理解为，隔板结构具有两个彼此成角度的区段，它们形成阶梯并且优选沿隔板结构的纵向延伸。作为起始阶梯或最终阶梯的阶梯也可以仅通过一个区段构成，因此在这种情况下不存在与之成角度的区段。沿隔板结构的横向观察，所述阶梯优选构成阶梯型材。在此沿隔板结构的横向观察，所述阶梯彼此相邻地布置。在隔板结构的安装状态下，阶梯的沿隔板结构纵向延伸的棱边优选应基本上横向于车辆的行驶方向延伸。由此尤其在汽车的车身前端区域内特别有效地提高车身的扭转刚性。
建议至少一个所述阶梯沿隔板结构的纵向连续地延伸。通过这种在隔板结构纵向上连续的阶梯进一步改善了对隔板结构的加固。目的相同的措施是，所述阶梯中的至少另一个沿隔板结构的纵向连续或连贯地延伸。此外建议，所述阶梯借助成型技术形成，例如弯曲、冲压和/或压印。所述阶梯由此可在制造技术上特别简单地实现。此外可以考虑的是，整个隔板结构是成型件。按照本发明的一种设计方案规定，隔板结构能够借助连接区域的壁区段固定在减震支柱座上，所述壁区段在隔板结构的安装状态下基本上是水平的。由此避免了可能有隔板结构的区段延伸至发动机罩结构的区域之上或之中。因此确保了足够的用于发动机罩结构在碰撞情况下变形的变形自由空间，并且因此可在行人撞在发动机罩上时对其进行最大程度的保护。隔板结构优选借助连接区域的壁区段固定在减震支柱座上，所述壁区段是最上面的阶梯的上部区段的组成部分或者连接在所述第一(最上面的)阶梯的上部区段上。按照本发明的另一种设计方案，设置有加强结构，该加强结构与隔板结构连接从而形成封闭的空心型材。隔板结构由此得到附加地加强并且具有特别高的刚性。所述空心型材可以具有矩形的横截面。通过该矩形横截面实现了在几何结构上制造简单的型材。建议所述加强结构布置在减震支柱座之间。由此加强结构增强地或加固地作用在隔板结构上的这个部位，在该部位处隔板结构用作平衡杆并且应能改善车身侧的减震支柱座的侧面刚性和整个车身尤其是车身前端的连接刚性。按照本发明的另一种设计方案，加强结构具有能够将该加强结构连接在减震支柱座上的凸缘或凸缘区段。通过将加强结构固定在减震支柱座上，可以将力从减震支柱座直接传导到弹簧加强结构。通过将加强结构和隔板结构分别固定在减震支柱座上，隔板结构和加强结构对于车辆车身起到特别的增强或加固的作用。凸缘区段或凸缘可以设计用于借助焊接、铆接和/或咬合进行连接。可以考虑的是，凸缘区段或凸缘设计用于借助点焊进行连接和/或借助冲铆进行连接。
按照本发明的另一种设计方案，加强结构具有至少两个彼此成角度的区段，所述彼此呈角度的区段与所述阶梯之一的彼此呈角度的区段或至少两个所述阶梯的彼此呈角度的区段连接从而形成空心型材。由此，通过加强结构作用在隔板结构的一个或不同的阶梯的两个不同区段上并且加强结构和隔板结构的连接沿隔板结构的纵向延伸，可以借助加强结构对隔板结构进行特别有效地加强。加强结构可以具有至少一个或多个连接部位，尤其是固定装置，汽车部件或车身构件可以固定在这些固定装置上。例如可以在连接部位上固定ABS控制器、备用油箱、用于固定电缆束的夹子或类似装置。由此可以省去单独的固定元件。建议所述加强结构由L形型材构成。由此能够以技术上简单的方式实现加强结构。所述加强结构可以设计成横梁。可以考虑的是，加强结构由具有L形型材的横梁构成。 按照本发明的一种设计方案，沿所述隔板结构的纵向观察，至少一个所述阶梯至少部分地终止于所述连接区域尤其是连接部位之前或之处。由此形成了在几何形状上制造简单的隔板结构，其在连接区域中基本上没有棱边，尤其是所述至少一个阶梯的弯折棱边。因此，按照本发明的隔板结构由此可在制造技术上相对简单地实现，其中，隔板结构一方面具有其将发动机舱和从车辆前部流下的液体分隔开的功能，而隔板结构同时还起到平衡杆的作用，以改善减震支柱座的侧面刚性和车身尤其是车身前端的扭转刚性。本发明的另一种设计方案在于，所述至少一个阶梯的至少一个沿隔板结构纵向延伸的棱边过渡或连通到另一阶梯的沿隔板结构纵向延伸的棱边中，尤其是过渡到另一阶梯的与加强结构相连的区段中。该措施的目的也是在于在重量尽可能轻的同时加强隔板结构，使得该隔板结构能够特别有效地起到平衡杆的作用并且由此改善车身前端尤其是整个车辆车身的扭转刚性。按照本发明的另一种设计方案规定，隔板结构是汽车水箱的组成部分。由此隔板结构具有另一个功能，即用作汽车水箱的一部分，通过其将从汽车前挡风玻璃流下来的液体从汽车侧面排走。汽车的水箱可以至少部分由隔板结构和车厢前围板构成。由此将汽车上已经存在的部件用于构成水箱，从而可以省去用于形成水箱的单独构件。由此进一步减轻了重量。建议所述加强结构布置在车辆的水箱以外。加强结构优选应布置在汽车水箱下方。通过该措施将加强结构布置在水箱的潮湿区域之外并且由此保护加强结构以防与积聚在水箱中的液体接触。由此减小了加强结构被腐蚀的风险。按照本发明的另一方面包括一种用于汽车的水箱，其具有前述类型的隔板结构。本发明还包括一种用于汽车的前车厢，其装备有前述类型的隔板结构。此外，本发明涉及一种具有前述类型的隔板结构的汽车。
本发明其它的目的、优点、特征和应用可能性由以下借助附图对实施例的说明中得出。在附图中示意示出图I以立体图示出按本发明隔板结构的一种可能的实施形式，该隔板结构装入汽车的前车厢中；图2以从前方观察的立体图示出按图I的隔板结构；图3以从后方观察的立体图示出按图I的隔板结构；图4以沿图2中的剖切线A-A剖切得到的剖视图示出按图I的具有按本发明隔板结构的前车厢；图5示出用于加强按图I的隔板结构的加强结构；并且图6以沿图I中的剖切线B-B剖切得到的剖视图示出按图I的前车厢。
具体实施例方式图I示出用于汽车的前车厢100，其具有两个车身侧的减震支柱座110和120，所 述减震支柱座优选构成前车厢100右侧的减震支柱座和左侧的减震支柱座。图I还示出了用于(未在图I中示出的)汽车前轮的前车轮罩130和140。每个车轮罩130和140优选与位于同侧的减震支柱座110或120相连或者减震支柱座110或120分别是车轮罩130或140的组成部分。车轮罩130或140分别在其内壁上各与一个纵梁150或160相连，该纵梁沿行驶方向14突伸出车轮罩130和140。前车厢100具有车厢前围板180，该车厢前围板180与按本发明的隔板结构I共同构成水箱170。该隔板结构I用于排走从(未在图I中示出的)汽车前挡风玻璃流下的液体，该液体经由水箱170从侧面导向外部。该液体也可以经由车轮罩130或140中的或者车身的侧面前围板中的侧面开口流动。如图I所示，隔板结构I同时设计用于与减震支柱座110、120连接并且因此用作减震支柱座110和120之间的平衡杆。图2单独地示出按本发明的隔板结构I，其中，隔板结构I在反向于行驶方向14观察的立体图中示出。隔板结构I具有位于其纵向上的连接区域2、3，以便能够在该连接区域上连接隔板结构I与减震支柱座110、120。隔板结构I优选能够借助连接区域2、3的至少一个或多个壁区段15固定在减震支柱座110、120上，其中，壁区段15优选在安装状态下基本上是水平的。壁区段15可以是隔板结构I的上部水平面的一部分，使得隔板结构I在安装状态中向上朝向发动机罩构成平坦表面并且由此形成足够用于汽车发动机罩结构的变形自由空间。壁区段15优选设计为焊接凸缘。连接区域2、3优选布置在隔板结构I的端侧并且构成隔板结构I在其纵向延伸方向上的端部区域。隔板结构I优选具有附加的加强结构12，该加强结构12固定在隔板结构I上并且优选基本上处于减震支柱座110和120之间。加强结构12与隔板结构I在结构上相连，例如借助熔焊、钎焊、粘接、螺纹连接或类似方式与隔板结构I固定相连。隔板结构I优选由板件构成。建议加强结构12也由板件构成。图3以沿行驶方向14观察的立体图示出处于安装在减震支柱座110和120上的安装状态下的隔板结构I。如由图3可以看出，隔板结构I横向于其纵向延伸被三次分级并且为此具有沿隔板结构延伸的阶梯4、5和6。沿隔板结构I的横向观察，阶梯4、5和6优选构成阶梯型材。
图4以相应于按图2的剖切线的剖视图示出具有阶梯4、5和6的隔板结构I。如由图3和图4可以看出，阶梯4在隔板结构I的安装状态下构成位于上部或最上面的阶梯并且具有在安装状态下优选水平的上部区段16。沿隔板结构I的横向在上部区段16上连接有沿隔板结构I纵向延伸的另一区段21，其中，区段16和21彼此成角度，优选彼此成直角地设置，使得区段21在隔板结构I的安装状态下基本上垂直地延伸。在区段21上连接有阶梯5，该阶梯5又由两个彼此成角度设置的区段22和23构成，其中，区段22在隔板结构I的安装状态下优选水平地布置，并且区段23基本上与区段22成直角地设置，即在隔板结构I的安装状态下是垂直的。沿隔板结构I的横向在区段23上连接有阶梯6，该阶梯6由相互成角度的区段24和25构成。阶梯6优选设计成，使得在隔板结构I的安装状态下区段24基本上是水平的并且区段25优选与区段24成锐角。区段25优选设计为用于与车辆前围板180连接的凸缘区段，其中，通过隔板结构I与车辆前围板180的连接形成水箱170。
由图3可以看出阶梯4、5和6在隔板结构I的纵向延伸上的走向。在此规定，阶梯4、5、6之一，即阶梯5已在连接区域2和3之前或基本上在连接区域2和3处终止。隔板结构I优选在纵向端部区域内设计成，使得阶梯5的沿隔板结构I纵向延伸的棱边10和11基本上过渡成为阶梯6的区段24。阶梯5的棱边9优选连通到阶梯6沿隔板结构I纵向延伸的棱边11中。在图4中以剖视图示出了可在图2中看到的加强结构12。加强结构12优选由L形型材构成，其具有彼此成角度的、构成L形状的边脚的区段19和20。在区段19的端侧纵向面上成型有凸缘区段18'，该凸缘区段18'以优选为直角的角度从区段19向外伸出并且用作与隔板结构I连接的凸缘区段。加强结构12借助凸缘区段18'与阶梯4的上部区段16在结构上连接，例如焊接。此外，在加强结构12的区段20上设置有凸缘区段18"，加强结构12借助该凸缘区段18"与阶梯5的区段22在结构上连接，例如焊接。通过加强结构12的形状构造与隔板结构I共同在隔板结构I的横向上构成了沿隔板结构I纵向延伸的空心型材。图5单独地示出加强结构12。加强结构12在其两个纵向端部上分别具有凸缘区段18，以便将隔板结构I固定在前车厢100的侧面减震支柱座110、120上，尤其是能够固定焊接在其上。图6以沿按照图I的剖切线B-B的剖视图示出前车厢100。其中可看到减震支柱座120，以及其基本上垂直的壁190和环绕的、基本上水平的上壁面200。隔板结构I优选以其壁区段15固定在减震支柱座120的水平壁面200上，优选焊接在其上。加强结构12以其凸缘区段18固定在减震支柱座120的垂直壁190上，尤其是焊接在其上。隔板结构I与加强结构12的连接在减震支柱座110上优选也以与按图6的减震支柱座120相同的方式实现。通过本发明实现了一种隔板结构，其同时也起到作为用于连接汽车减震支柱座的横杆的平衡杆的作用。通过隔板结构分级的横截面型材轮廓实现了隔板结构较高的加固性能，使得较小的隔板结构壁厚就能够充分满足作为平衡杆的功能。由于使用了更薄的板件而由此降低了制造成本并且同时减轻了重量。通过按本发明的隔板结构同时还将发动机舱与湿气分隔开。由于隔板结构同时还可用于形成汽车水箱，从而能够进一步节省材料并且因此减轻重量。附图标记清单I隔板结构2连接区域3连接区域4阶梯，最上面的阶梯5 阶梯 6 阶梯7 棱边8 棱边9 棱边10 棱边11 棱边12加强结构13空心型材14行驶方向15壁区段16上部区段18凸缘区段18'凸缘区段18"凸缘区段19加强结构的区段20加强结构的区段21 区段22 区段23 区段24 区段25 区段100前车厢110减震支柱座120减震支柱座130前部车轮罩140前部车轮罩150 纵梁160 纵梁170 水箱180车厢前围板190 壁
200 壁面
权利要求
1.一种用于汽车的隔板结构(I)，该隔板结构(I)具有位于其纵向延伸方向上的、用于连接所述隔板结构(I)与汽车的至少两个减震支柱座(110、120)的连接区域(2、3)，其中，所述隔板结构(I)横向于其纵向延伸方向通过阶梯(4、5、6)至少两次分级。
2.按权利要求I所述的隔板结构，其特征在于，在所述隔板结构(I)的安装状态下，所述阶梯(4、5、6)的沿所述隔板结构(I)纵向延伸的棱边(7、8、9、10、11)基本上横向于车辆的行驶方向(14)延伸。
3.按权利要求I或2所述的隔板结构，其特征在于，至少一个所述阶梯(4、5、6)沿所述隔板结构(I)的纵向连续地延伸。
4.按权利要求I至3之一所述的隔板结构，其特征在于，所述阶梯(4、5、6)中的至少另一个沿所述隔板结构(I)的纵向连续地延伸。
5.按权利要求I至4之一所述的隔板结构，其特征在于，所述阶梯(4、5、6)借助成型技 术形成，尤其是所述隔板结构(I)是成型件。
6.按权利要求I至5之一所述的隔板结构，其特征在于，所述隔板结构(I)能够借助所述连接区域(2、3)的壁区段(15)固定在所述减震支柱座(110、120)上，所述壁区段(15)在所述隔板结构(I)的安装状态下基本上是水平的，所述壁区段(15)尤其是最上面的阶梯(4)的上部区段(16)的组成部分或者连接在所述最上面的阶梯(4)的上部区段(16)上。
7.按权利要求I至6之一所述的隔板结构，其特征在于，设置有加强结构(12)，该加强结构(12)与所述隔板结构(I)连接从而形成封闭的空心型材(13)。
8.按权利要求7所述的隔板结构，其特征在于，所述加强结构(12)布置在所述减震支柱座(110、120)之间。
9.按权利要求7或8所述的隔板结构，其特征在于，所述加强结构(12)具有能够将该加强结构(12)连接在所述减震支柱座(110、120)上的凸缘或凸缘区段(18)。
10.按权利要求7至9之一所述的隔板结构，其特征在于，所述加强结构(12)具有至少两个彼此成角度的区段(19、20)，所述彼此呈角度的区段(19、20)与所述阶梯(4、5、6)之一的彼此呈角度的区段或至少两个所述阶梯(4、5、6)的彼此呈角度的区段(21、22)连接从而形成空心型材(13)。
11.按权利要求I至10之一所述的隔板结构，其特征在于，沿所述隔板结构(I)的纵向观察，至少一个所述阶梯(4、5、6)至少部分地终止于所述连接区域(2、3)之前或该连接区域(2,3)之处。
12.按权利要求I至11之一所述的隔板结构，其特征在于，所述隔板结构(I)是车辆的水箱(170)的组成部分。
13.按权利要求I至12之一所述的隔板结构，其特征在于，所述加强结构(12)布置在车辆的水箱(170)以外。
14.一种用于车辆的水箱(170)，其具有按权利要求I至13之一所述的隔板结构(I)。
15.—种车辆，尤其是用于车辆的前车厢(100)，其具有按权利要求I至13之一所述的隔板结构(I)。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的隔板结构(1)。设置有位于隔板结构(1)纵向上的、用于连接该隔板结构(1)与汽车的至少两个减震支柱座(110、120)的连接区域(2、3)，其中，隔板结构(1)横向于其纵向通过阶梯(4、5、6)至少两次分级。本发明还涉及一种用于汽车的水箱(170)、一种用于汽车的前车厢(100)以及一种汽车。
文档编号B60R13/08GK102730081SQ20121007911
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月23日 优先权日2011年3月30日
发明者B.库恩克勒, K.波尔, U.米尔德纳 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司