汽车的车身的制作方法与工艺

本发明涉及一种汽车车身，其具有前盖板、从前盖板的后边缘向上升起的前风挡玻璃以及支撑着前风挡玻璃的前下边缘的横梁。

背景技术：
由DE102007012830A1已知一种汽车，在此汽车上支撑前风挡玻璃的横梁由两个在其前边缘和后边缘上相互连接的支承部件组装而成。所述上部支承部件在横截面上向上弯曲，具有支撑风挡玻璃的前边缘与行驶方向相反上升的前段，基本水平的中段和与行驶方向相反陡峭向下倾斜的后段。当所述汽车在行驶中撞上路人，之后此路人通常斜向上翻倒至前盖板上，其中他绕着大约位于前盖板的前部凸缘上的轴转动。对于正常身高的成年人在这种情况下头部多数会撞在前风挡玻璃上，击穿前风挡玻璃并且使在该前风挡玻璃下面的横梁变形。归功于在横梁前段内的弯折，所述上部支承部件首先很容易屈服。然而当变形也波及到下部支承部件，或当变形到达所述上部支承部件的后端部段时，所述后端部段平行于撞击方向并且因此相对变形具有很大阻力，则横梁的阻力增加了。这使得在撞击到上述横梁的情况下很难遵守许用的HIC(头部伤害指数)极限值。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有支撑前风挡玻璃的横梁的汽车车身，在此车身上至少在头部碰撞到所述横梁的情况下降低严重伤害的风险。所述技术问题通过一种汽车车身解决，其具有前盖板、从前盖板的后边缘向上升起的前风挡玻璃以及在所述前风挡玻璃的宽度方向上延伸的横梁，所述横梁的前部凸缘支撑着前风挡玻璃的前下边缘，后部凸缘支撑在所述车身的结构部件上并且第一中间段从前部凸缘的后上边缘延伸进入所述后部凸缘，后部凸缘超出结构部件的支承面地通过第二中间段向前扩展，并且所 述两个中间段通过面向发动机舱凸出的弯折区连接在一起。通过第二中间段在头部撞击到前挡风玻璃的下部区域的情况下沿着支承面的前边缘弯折并且向下转动，使横梁在撞击负荷下更容易屈服并且由此降低HIC值。为了在受到基本上从上面作用的撞击力时可以有效地变形，第二中间段优选水平定向。在最简单的情况下，第二中间段可以与后部凸缘沿一条直线延伸。第一中间段优选在横截面上是弓形的并且具有从上方与弯曲区垂直相交的部段。当在发生撞击情况下第二部段向下弯曲时，第一部段可以通过弯曲部的压缩继续抵消碰撞能量。为了保证第二中间段有足够的柔性，第二中间段不应该太狭窄。优选其在汽车纵向上的长度至少是在同一方向上第一中间段长度的三分之一。为了在稳定的能量吸纳的情况下保证第二中间段的弯曲是可再现的，支承面优选应该有至少局部是直线状的前边缘。如果弯曲区平行于前边缘延伸，也对弯折的可再现性有利。在第二中间部段的下面应该具有自由空间，用于为第二中间部段的回退提供空间。所述横梁优选悬臂式地在前部凸缘和后部凸缘之间延伸。附图说明根据如下附图对实施例的说明，可进一步阐述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关联地阐述本发明的多个特征，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省略或变更单个特征。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立体图；图2示出剖切在图1中示出的车身部件和其下部结构得到的剖切示意图；图3示出按照本发明第一种设计方案的横梁和支撑所述横梁的结构部件的俯视图；图4示出根据本发明第二设计方案的与图3类似的俯视图。具体实施方式图1示出了可使用本发明的汽车车身的局部立体图。可以看到前盖板1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由A柱2构成侧边的风窗开口。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4的后部凸缘5支撑在图中不可见的隔板的上边缘上，在客舱和发动机舱之间延伸。斜向的横梁的前部凸缘6支撑着前风挡玻璃的前下边缘。在风窗玻璃横梁4上示出的冲击器7表示出一个位置，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1时，其头部在这个位置与车身接触。碰撞的位置在横梁4的前部凸缘6支撑的前风挡玻璃的下部区域。为了可以遵守法定的HIC边界值，横梁4必须在受到撞击情况下可以屈服。图2示出沿着汽车纵向剖切横梁4和其周边的示意图。可以看到前盖板1的后部区域以及这里用数字8表示的部分前风挡玻璃以及在发动机舱11和客舱12之间的隔板9。在隔板9的上边缘设有水平的支承面10，该支承面例如由与隔板9一体的向客舱12弯曲而成的凸缘构成。在该支承面10上大面积地(例如借助多个螺栓13)固定横梁4的后部凸缘5。在支承面10上的后部凸缘5向前沿着直线延长至水平的中间段14，该中间段在隔板9上方几厘米处悬臂式地向外凸出进入发动机舱11。弓形的中间段15从前部凸缘6延伸出去，并且在弯折区16内与中间段14近似垂直地相交。该弓形的中间段的弯曲可以是连续的，或如图2所示，是由多个不弯曲或轻微弯曲的部段和在它们之间的弯折区按一定次序构成。弓形的中间段15朝向发动机舱凹陷的下侧为安置风挡玻璃雨刮马达17提供了空间。在所述风挡玻璃雨刮马达17和中间段14的下面形成一个自由空间，用于在发生头部撞击到前风挡玻璃8的情况下偏移雨刮马达17，同时压缩中间段15，沿着支承面10的前边缘弯折中间段14并且同时使在弯折区16形成的角度变小，如在图2中用虚线所示的形状。图3示出根据本发明第一实施例所述的横梁4和支承面10的俯视图。在横梁4的俯视图中被遮挡的、并且因此在图中只用虚线表示的支承面10的前边缘18直线形地在横梁4的几乎整个宽度上延伸。弯折区16平行于前边缘18延 伸。由此导致的中间段14的直线形状使其在头部撞击到前风挡玻璃8上时可以屈服，而无需在此在汽车横向上剪切或压缩横梁4的部段。由此保证了，在前风挡玻璃8受到撞击而碎裂并且由此克服抵抗变形的初始阻力之后，前风挡玻璃8在与冲击器7撞击的位置上在将可再现的减速力施加在冲击器7的情况下连续地屈服。所述横梁4在客舱12的整个宽度上延伸。在俯视图中为配合前风挡玻璃8的形状前部凸缘6轻微弯曲，并且它的宽度在汽车横向方向上比弓形中间段15的宽度小一些，由此前部凸缘6设在A柱2之间，并且能够在前风挡玻璃8的整个宽度上接触并支承前风挡玻璃8。图4根据第二实施例示出与图3类似的俯视图。在此图中支承面10不像在第一实施例中那样准确地沿着汽车横向方向延伸，而是包括两个直线形的长距离部段10l、10r，它们分别从侧面向前沿着汽车的纵向中心平面(用点划线画出)延伸，并且在此平面上成钝角的彼此相接。横梁4设有沿着纵向中心平面、通过后部凸缘5、中间段14和弯折区16延伸直到进入弓形中间段15的开缝19。当中间段14在受到撞击局部向下偏移时，在汽车横向上不易弯曲的弯折区16内的开缝19可以靠近纵向中心平面，而不需要在此在汽车横向上局部压缩横梁4，而这可能是以克服高的、很难再现的和可能导致超过HIC-边界值的初始阻力为前提。没有相应的附图可以容易地示出，支承面10也可以由多于两个的直线形的部段组装而成，用于模拟在横梁后边缘上类似后部凸缘6的延伸的弓形延伸，其中横梁在每两个所述直线形的部段之间应该具有从后边缘伸出、直到通过弯折区与开缝19相对应的向前扩展的开缝。按照另一个变形方案，也可以在具有直线形后部凸缘5的横梁4(如图3所示)上设有一个或多个这样的开缝。当这些开缝将横梁的中间段14在横梁的宽度上分成多个相互隔开的部段时，这些开缝可以使这些部段尽可能相互独立地在撞击的载荷下屈服。当完整的前风挡玻璃8将作用在其上的力沿宽度方向分配到中间段15的多个部段上时，则由此整个风挡玻璃被横梁4稳定和固定地支撑，如果前风挡玻璃8在受到冲击器7的撞击后破裂，则这种分配作用很大程度上失效。因此冲击器7的冲击集中在横梁4的一个或两个部段上。以这种方法开缝的横梁4的负载能力在前风挡玻璃8完整时与图3中没有开缝的横梁4的负载能力相比基本没有区别，而柔性在前风挡玻璃8 破碎后得到提高，因此中间段14的用于延缓冲击器7的变形运动自由度可以被完全充分的利用。附图标记列表1前盖板2A柱3构件4横梁5后部凸缘6前部凸缘7冲击器8前风挡玻璃9隔板10支承面11发动机舱12客舱13螺栓14中间段15中间段16弯折区17风挡玻璃雨刮马达18前边缘19开缝