专利名称：包括由大型部件模块制成的支承结构的机动车车体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1之前序部分所述的机动车车体。
背景技术：
DE19833395A1已经公开了这样一种车体，该车体的支承结构基本上由四个大型部件模块构成。其中一个部件模块被设计成一个基本模块，该基本模块沿横向可延伸至前壁柱，而且设置有多个侧面纵向部件和一个车体底板。当将支承结构装配起来时，基本模块与一个部件模块连接接合在一起，该部件模块被设计成一个前端模块，该前端模块与机动车的前部挤压区域相连接并以在碰撞时仍然能够保持稳定的方式支承在基本模块上。通过在基本模块和前端模块上另外加设一个顶部模块，或通过将多个顶部构造设置在基本模块的前端上，就能够将前端模块和基本模块稳定地连接在一起。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机动车车体，其中，即使没有顶板构造，前端模块仍然能够以足够稳定的方式固定到基本模块上。
根据本发明，该目的可通过独立权利要求的多个特征来实现。
本发明的有利改进如从属权利要求所述。
对于根据本发明的车体之支承结构而言，车体底板的前端区域属于前端模块，该前端区域在基本模块的一个相当长的长度区域内在侧面纵向部件分段之间向后延伸。这样就能够将前端模块非常稳定地支承在该支承结构的基本模块上，因此，例如在迎面碰撞的情况下，就能够实现所需的变形顺序，在该变形顺序中，前端结构以非常有效的方式用作能量吸收用挤压区域，而且乘客安全空间及底板能够最大程度地保持形状。将前端模块非常稳定地固定到基本模块上能够将该支承结构应用到具有不同结构的车辆上，因为，即使没有顶部(车顶)结构，前端模块仍然能够以足够稳定的方式被固定到基本模块上。这样就使该支承结构非常适合应用于敞篷式机动车上。
如果前端模块设置有纵向部件分段，而且这些分段沿侧向将车体底板的前端区域包围起来并能够与基本模块的侧面纵向部件分段连接在一起，那么就能够将前端模块稳定、刚性地连接到基本模块上。在这种情况下，如果前端模块和基本模块的相互指定(对应)的侧面纵向部件分段通过相互匹配的接合表面连接在一起，那么前端模块和基本模块之间的连接就会尤其稳定，其中这些接合表面在相对指定的纵向部件分段或两个模块的至少基本整个重叠长度范围内延伸。
此外，还可通过使前端模块和基本模块的侧面纵向部件分段分别具有箱形结构而进一步提高前端模块与基本模块的连接稳定性，其中箱形结构的横截面是封闭的。在各种情况下都能够相对指定的纵向部件分段被接合在一起后，就可以形成具有横截面加倍的箱形结构而且尤其刚性的侧面纵向部件。
如果向上伸出的柱体分段设置在基本模块的侧面纵向部件分段的前端上，那么前端模块和基本模块还能够沿垂直方向连接在一起，而且还可以增强这两个模块的稳定固定。在这种情况下，向上伸出的柱体分段优选以基本直角相对纵向部件的延伸方向进行延伸。
在本发明的另一改进方案中，前端模块还包括向上伸出的柱体分段，这些分段被固定到其侧面纵向部件分段上。这样就能够通过在各种情况下都相互匹配的接合表面将前端模块和基本模块的相互指定的向上伸出的柱体分段连接在一起，形成前门柱，这样，就在前端模块与基本模块之间形成了良好的连接关系，另外，还可以提供一种刚性、稳定的门柱，而且该门柱优选与支承结构之侧壁边缘齐平。沿机动车的横向方向使门柱加固的前端壁在这些门柱之间延伸。
前端模块和基本模块的向上伸出的柱体分段优选分别包括一个箱形结构，而且该结构的横截面为封闭状，这样，在各种情况下都沿侧向相互指定的柱体分段被接合在一起时，就会形成一种非常坚固并具有横截面加倍的箱形结构的门柱。
在将这些大型部件模块装配起来后，利用外部面板部件为该支承结构加衬，而且这些外部面板部件可将部件模块的接合点覆盖起来。这样就能够保证这些部件模块在制造过程中以足够的公差简单地连接在一起，因此可以降低成本，而且还可以将接合点覆盖起来，从而给人一种质量好的印象。
参照附图，通过对优选示例性实施例的如下说明，将会清楚本发明的其它优点、特征和细节，其中图1为根据本发明的机动车车体之支承结构的分解透视图，其中该支承结构由多个大型部件模块装配而成；图2示出了由多个部件模块装配而成并衬有外部面板部件的支承结构之另一分解透视图；图3示出了被设计成前端模块的支承结构之部件模块的透视图；图4示出了被设计成基本模块的支承结构之部件模块的透视图；图5a、b分别示出了前端模块和基本模块在被接合在一起之前的局部透视图；图6为基本模块和前端模块在被接合在一起之后的透视图；图7为被设计成后部模块的支承结构之部件模块的透视图；图8为被设计成顶部模块的支承结构之部件模块的透视图；图9为分别包括一个左侧壁和右侧壁模块并处于装配状态下的支承结构的局部透视图。
具体实施例方式
图1以分解透视图的方式示出了由多个大型部件模块装配而成的机动车车体的支承结构10，具体如下所述。在图示的示例性实施例中，支承结构10的部件模块在每种情况下都由多个连接在一起的薄板金属部件制成，但同时，这些部件模块也可以被预先加工成不同的结构，例如“立体构架”、塑料部件、金属铸件、夹层结构等。具体而言，根据应用条件和负载条件的不同，接合在一起的部件模块可以是多种不同结构的组合。具体而言，各个模块可通过粘接、焊接或类似方法接合在一起。同时，也可以采用其它常用的连接方式，例如螺接或类似的连接方式。
支承结构10的基本模块12可以从图1和4的整体视图中看到，该基本模块12主要包括一个车体底板14，该车体底板14由纵向部件15沿侧向包围。基本模块12通过纵向部件分段16向前延伸至前壁柱20的柱体分段18处，而这些分段18又分别从侧面纵向部件分段16的各个指定前端向上伸出。基本模块12的车体底板14以一个很大的距离延伸至基本模块12的前端后方或前壁柱20的柱体分段18后方。在这种情况下，车体底板14设置有一个中心隧道22和多个横向部件24，这些横向部件24由所述隧道向外伸出并与纵向部件15固定连接。在后部，基本模块12在后轮轮罩26的后方终止，侧面纵向部件15的延长部分28延伸进轮罩的内部。在后轮轮罩26的上方，设置有多个壁面区域30，尤其是多个后壁。车体底板14在后部延伸成一个横向部件32，该横向部件32沿汽车的横向方向与后轮轮罩26齐平地在侧面纵向部件15的延长部分28之间延伸。在接合在一起之前，基本模块12安装有其它部件模块。因此，例如，内衬，也可能是座椅系统，电气部件或电子部件，或底板下的系统，例如尾气系统的部件，已经被连接到基本模块上，而且如果合适，还可以利用适配器、插接式连接件或能够与其它部件连接在一起的类似部件与基本模块连接到一起。
从图3中可以看到，前端模块34属于机动车的前部挤压区域并以在碰撞时仍然能够保持稳定的方式支承在基本模块12上，而且还与基本模块12连接在一起。为此，前端模块34包括车体底板14的前端区域36，该区域在前端模块34的侧面纵向部件分段38之间延伸。从图3、5a和5b中可以看到，车体底板14的前端区域36和侧面纵向部件分段38在后部至少基本齐平。在前部，车体底板14的前端区域36延伸至乘客室的前端壁40处，而该乘客室又从车体底板14的前端区域36与支承结构10的侧壁边缘基本齐平地伸出。端壁40由前壁柱20的柱体分段42沿侧向包围，而该前壁柱20又从前端模块34的侧面纵向部件分段38向上伸出。能够看出，前部纵向部件44和前部侧壁区域46位于前端模块34的前端，并且在它们之间设置有前轮轮罩衬套的车轮轮罩的部件和区域部分48。在前部，前端模块34与一个前部模块35相连接，该前部模块的局部已经在图2中示出。该前部模块35例如可包括前保险杠，机动车的机头部分，头灯、散热器的部件和车轮轮罩内衬的部件。与基本模块12相同，在被接合在一起之前，该前端模块34也已经安装有其它部件模块。这样，具体而言，部件和组件(未示出)，例如仪表板、空调系统、踏板系统等，也可与前端模块连接在一起。
从图9中可以看到，顶部模块50可被设置在基本模块12和前端模块34上，而且该顶部模块可包括侧向A柱54，位于顶板52区域内的侧面顶柱56和C柱58。A柱54和C柱58的下端分别通过横向元件60彼此连接在一起。在装配支承结构10时，A柱54支承在基本模块12和前端模块34上。换言之，A柱54的下端支承在基本模块12和前端模块34的向上伸出的柱体分段18和42上，而这些向上伸出的柱体分段又构成了前壁柱20。在后部，C柱58之下端的接合表面62与接合表面64例如通过粘接与壁状区域30的各个指定上端固定在一起。
在后部，基本模块12与一个如图7所示的后部模块66接合在一起，当支承结构10与基本模块12的后端区域装配在一起时，该后部模块与机动车的后部挤压区域相连接，而且主要包括侧向后部纵向部件分段68，与纵向部件分段68相连接的后部横向部件70及后侧壁区域72。当装配支承结构时，基本模块12的横向部件32和纵向部件延长部分28及后部模块66的纵向部件分段68和后部横向部件70构成了一个支架，在该支架内固定有一个备用车轮槽(未示出)。很显然，后部模块66与基本模块12及顶部模块50沿机动车的横向平面连接在一起，该横向平面沿垂直方向延伸。后部模块66通过设置在纵向部件延长部分28或相关纵向部件分段68上的法兰并通过介于模块12、50和66之间的其它接合点(未示出)与基本模块12和顶部模块50固定在一起。对于后部而言，后部模块66与一个后端模块76接合在一起，该后端模块76的局部可以在图2中看到。该后端模块76例如可包括后保险杠或机动车的尾灯。当然，应该知道在与支承结构10接合到一起之前，顶部模块50和后部模块66已经尽可能地装配有内衬、组件和部件。
对于如图所示的五门机动车而言，各个指定的B柱78被固定到顶部模块50的侧面顶柱56和基本模块12的侧面纵向部件15之间。
图2通过另一个分解透视图示出了支承结构10，该支承结构10由部件模块12、34、50、66制成并衬有由石膏、薄板金属或类似材料制成的外部面板部件。具体而言，前翼内衬80是按照下述方式进行设计的使介于基本模块12和前端模块34的向上伸出的柱体分段18、42之间的连接点81被覆盖起来，而且不能从外部看到。此外，这些前翼内衬80还以类似方式将顶部模块50的A柱54与基本模块12和前端模块34之间的固定点覆盖起来，而且不能看到所述的固定点。侧梁内衬82按照下述方式进行设计使基本模块12的各个纵向部件分段16与前端模块34的纵向部件分段38之间的接合点83能够被覆盖起来，而且不能从外部看到。同样，后翼内衬84按照下述方式进行设计使C柱58与后壁区域30之间的接合点62、64以类似方式被覆盖起来，而且不能从外部看到。很清楚大型部件模块12、34、50和66的所有接合点因此都被内衬部件80、82、84覆盖起来，而且不能从外部看到。这样就可以保证在制造过程中，能够通过足够的公差以简单的方式将这些部件模块接合起来，这样就可以降低成本，而且将接合点覆盖起来还会给人留下质量优良的印象。
A柱54、侧面顶柱56和C柱58衬有柱体内衬部件86、88。
图5a和5b为局部透视图，图中示出了将基本模块12和前端模块34接合在一起时的情形；图6通过透视图示出了基本模块12和前端模块34在被接合在一起之后的状态。可以看出车体底板14的前端区域36属于前端模块34，而且该前端区域36在基本模块12的一个相当长的长度区域内在侧面纵向部件分段16之间延伸。此外，还可以看到前端模块34和基本模块12的相互指定的侧面纵向部件分段16、38在特定的接合点83处(图2)设置有相互匹配的接合表面83a、83b，这些接合表面基本上至少在相互指定的纵向部件分段16、38的整个重叠长度范围内延伸。在这种情况下，接合表面83a、83b的长度基本与车体底板14的相邻前端区域36的长度相等。前端模块34和基本模块12的侧面纵向部件分段16、38分别具有箱形结构，而且其横截面是封闭的，这样，在各种情况下均相互指定的纵向部件分段16、38被接合在一起之后，形成具有其横截面加倍且大体为8字形的箱形结构的侧面纵向部件。前端模块34和基本模块12的具有箱形结构的侧面纵向部件分段16、38在每种情况下其横截面都可以在其长度范围内变化，在本文中，其横截面为台阶状。当然，纵向部件分段16、38的连接方式可被设计成部件外壳的结构形式，然后将这些部件外壳连接在一起形成一个支架。
基本模块12和前端模块34的向上伸出的柱体分段18、42包括位于特定的连接点81处(图2)的接合表面81a、81b，这些表面在每种情况下都能够相互匹配，通过这些接合表面，可将柱体分段18、42连接在一起，形成前壁柱20。在每种情况下，向上伸出的柱体分段18、42都包括一种箱形结构，而且其横截面为封闭状，这样，在将相互指定的柱体分段18、42接合在一起后，就可以形成一个坚固的门柱20，该门柱具有其横截面加倍且大体为8字形的箱形结构。柱体分段18、42的接合表面81a、81b和纵向部件分段16、38的接合表面83a、83b至少以基本直角相对延伸。将柱体分段18与基本模块12的纵向部件分段16成角度地粘接到一起或者将柱体分段42与前端模块34的纵向部件分段38成角度地粘接到一起能够将前端模块34可靠地支承在基本模块12上。因此，可以通过接合表面83a、83b和81a、81b来确定基本模块12和前端模块34在车辆的纵向方向和垂直方向上的位置。在车辆的横向方向上，基本模块12和前端模块34的位置并非决定于接合表面83a、83b和81a、81b，而是例如决定于基本模块12和前端模块34在中央隧道22所在区域内的支承表面。车体底板14的前端区域36属于前端模块，而且以重叠的方式与属于基本模块12的车体底板14的区域相连接，如图6所示。在这种情况下，中央隧道22被模制到前端区域36和车体底板14内，而且设置有多个接合表面。
最后，图9以局部透视图的方式示出了装配好的支承结构10，该支承结构在每种情况下都包括左右侧壁模块100，该模块从前侧门的后方延伸至后门柱。该侧壁模块100在指定纵向部件15上方固定到基本模块12上并与后侧壁30相对。此外，侧壁模块100还通过一个沿汽车横向方向的支承结构102支承在一个横向部件104上。
基本模块12和侧壁模块100与一共用接合表面106齐平，在该接合表面106上通过侧壁区域108固定有一个不同的轿车顶部模块50′。
权利要求
1.一种机动车车体，该车体的支承结构(10)由多个大型部件模块(12，34，50，66)构成，一个基本模块(12)包括多个侧面纵向部件(15)和一个车体底板(14)并沿侧面延伸至前壁柱(20)处，当所述支承结构(10)处于装配状态下时，所述基本模块(12)与属于机动车之前部挤压区域的前端模块(34)连接在一起并以在碰撞时仍然能够保持稳定的方式支承在所述基本模块(12)上，其特征在于所述车体底板(14)的前端区域(36)属于所述前端模块(34)并在所述基本模块(12)的一个相当长的长度区域内在侧面纵向部件分段(16)之间向后延伸。
2.根据权利要求1所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)包括纵向部件分段(38)，该分段从侧面将所述车体底板(14)的前端区域(36)包围并能够与所述基本模块(12)的侧面纵向部件分段(16)连接在一起。
3.根据权利要求2所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)和所述基本模块(12)的相互指定的侧面纵向部件分段(16，38)设置有接合表面(83a，83b)，这些表面相互匹配并在相互指定的纵向部件分段(16，38)的至少基本整个重叠长度范围内延伸。
4.根据权利要求3所述的车体，其特征在于所述接合表面(83a，b)的长度基本与所述车体底板(14)的相邻前端区域(36)的长度相等。
5.根据权利要求2所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)的侧面纵向部件分段(38)和所述车体底板(14)的前端区域(36)基本上以相同的距离向后延伸。
6.根据权利要求2所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)和所述基本模块(12)的侧面纵向部件分段(16，38)分别具有横截面为封闭状的箱形结构。
7.根据权利要求6所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)和所述基本模块(12)的侧面纵向部件分段(16，38)的箱形结构在每种情况下都具有一个在整个长度范围内可以变化的横截面。
8.根据权利要求1所述的车体，其特征在于向上伸出的柱状分段(18)能够与所述前端模块(34)连接在一起并设置在所述基本模块(12)的侧面纵向部件分段(16)的前端处。
9.根据权利要求3所述的车体，其特征在于向上伸出的柱状分段(42)设置在所述前端模块(34)的侧面纵向部件分段(38)上，其中，在所述分段(42)之间固定有一个前端壁(40)。
10.根据权利要求8和9所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)和所述基本模块(12)的向上伸出的柱状分段(18，42)通过接合表面(81a、81b)彼此连接在一起，其中所述接合表面(81a、b)在每种情况下都能够相互匹配，形成前壁柱(20)。
11.根据权利要求8和9所述的车体，其特征在于所述前端模块(34)和所述基本模块(12)的向上伸出的柱体分段(18，42)分别具有横截面为封闭状的箱形结构，而且与所述支承结构(10)的侧壁边缘基本齐平地延伸。
12.根据权利要求1所述的车体，其特征在于属于所述前端模块(34)的所述车体(14)的前端区域(36)并以重叠的方式与属于所述基本模块(12)的车体底板(14)的区域相连接。
13.根据权利要求1所述的车体，其特征在于所述基本模块(12)延伸至所述后轮外壳(26)的后方并能够与后部模块(66)连接在一起，当所述支承结构(10)装配在一起时，该后部模块与所述基本模块(12)的后端区域属于机动车的后部挤压区域。
14.根据权利要求1所述的车体，其特征在于一个顶部模块(50)可被设置在所述基本模块(12)和所述前端模块(34)上，该顶部模块的前部顶柱(54)支承在所述基本模块(12)和所述前端模块(34)上。
15.根据权利要求14所述的车体，其特征在于所述顶部模块(50)包括一个横向部件(60)，该横向部件在挡风玻璃下方延伸，而且前壁柱(20)通过所述横向部件相互连接在一起。
16.根据权利要求14所述的车体，其特征在于一个B柱(78)可被固定在所述顶部模块(50)与所述基本模块(12)之间。
17.根据权利要求1所述的车体，其特征在于一个侧壁模块(100)可在每种情况下在所述纵向部件(15)的上方固定到所述基本模块(12)上并从前门的后方延伸到后门柱(58)。
18.根据权利要求1所述的车体，其特征在于所述支承结构(10)可衬有外部面板部件(80，82，84)，所述部件模块(12，34，50，66)的接合点(62，64，81，83)可被所述外部面板部件(80，82，84)覆盖。
全文摘要
本发明涉及一种机动车车体，该车体的支承结构(10)由多个大型部件模块(12，34，50，66)构成。一个基本模块(12)包括侧面纵向部件(15)和一个车体底板(14)并沿侧面延伸至前壁柱(20)处。当支承结构(10)处于装配状态下时，基本模块(12)与前端模块(34)连接在一起。所述前端模块是机动车的前部挤压区域的一部分，并以在碰撞时仍然能够保持稳定的方式支承在基本模块(12)上。为提供一种机动车车体，即使没有顶部结构，前端模块(34)仍然能够以足够稳定的方式固定到基本模块(12)上，车体底板(14)的前端区域(36)属于前端模块(34)并在基本模块(12)的一个相当长的长度区域内在侧面纵向部件分段(16)之间向后延伸。
文档编号B62D65/04GK1684866SQ03823061
公开日2005年10月19日 申请日期2003年8月8日 优先权日2002年8月27日
发明者O·布莱, K·艾佩尔, W·富斯内格尔, J·克诺特, J·克吕格尔, J·朗纳, H·舍佩尔, B·施皮斯 申请人:戴姆勒-克莱斯勒股份公司