用于机动车车身的车身承载结构的制作方法

用于机动车车身的车身承载结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车身的车身承载结构(1)，具有客舱区段(1a)、前部区段(1b)和后部区段(1e)，根据本发明，为了形成车身承载结构(1)，至少一个承载结构体(10、20、40、50、70)设计为沿所有机动车方向(x、y、z方向)延伸的、面元件形成的三维面结构，该沿不同机动车方向(x、y、z方向)延伸的面元件在形成软过渡部的情况下连接，面元件设计为具有基于出现的负荷输入结构化的横截面，且面元件设计为具有低负荷输入或非承载区域具有缺口。
【专利说明】用于机动车车身的车身承载结构

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于机动车车身的车身承载结构，具有客舱区段、前部区段和后 部区段。

【背景技术】
[0002] 长久以来，用于制造车身的现有技术是壳体结构形式的、自支承的车身，其中以不 同的连接技术把作为钢元件和板材元件的型材、框架部件、加强件、板材部件和覆板/外壳 件不可拆卸地彼此连接且形成车身承载结构。所谓的车壳设计也属于这种类型，其主要用 在赛车运动中。在此，例如单壳式的外壳形成车辆的承载结构，即驾驶舱以该车壳结构方式 中制造为车壳壳体且与车身连接。
[0003] 申请人:借助于所谓的奥迪空间框架（Audi-Space-Frame，ASF)引入车身结构中的 新设计方案作为轻型结构方案。在此，自支承的车身由铝铸件、铝型材和铝板材形成，面元 件以共支承的方式内置在该自支承的车身中。
[0004] 为了优化碰撞性能，在该方案中纵梁结构作为主负荷路径鉴于出现的负荷情况被 优化，该纵梁结构为了加固通过横梁结构连接以及为了支承例如通过铸件节点（例如ASF 方案）连接。各个负荷路径结构也设计用于吸收各种负荷，像碰撞负荷、底盘承载负荷或增 大刚性的负荷。通过所用的金属材料在该负荷路径中形成褶皱消减碰撞能量。
[0005] 在轻型结构方案的框架内，车身部件越来越多地制造为由金属和纤维增强的塑料 (FVK)的组合物制成的复合构件或者制造为由FVK材料制成的塑料构件。
[0006] 因此，例如由EP 1 781 527 Bl已知一种车身承载结构，其由具有客舱的中间车身 部分和前部车身部分模块式地构成。中间车身部分制造为铝型材制成的支承框架且与底板 连接。该底板和前部车身部分都由纤维复合材料，如碳纤维、凯芙拉纤维和/或玻璃纤维制 成。根据该EP 1 781 527 Bl也建议了，中间车身部分地或全部地同样由纤维复合材料制 成。
[0007] DE 10 2010 014 574 Al描述了一种车身，其同样由自支承的客舱和固定在客舱 上的车身前部和车身后部模块式地组成，其中，客舱具有由纤维增强的塑料制成的盆形的 底部部件，该底部部件具有前壁和后壁。车身前部和车身后部螺纹连接在该前壁和后壁上。
[0008] 虽然由纤维复合材料制成的能量吸收元件相对于金属的纵梁或横梁具有较高的 单位能量吸收能力，在由纤维增强的塑料制成的这种结构中，碰撞性能较差，因为该结构在 累进的压缩过程（Crushing)中由于其完全的毁坏吸收碰撞能量并因此剩余强度不足以使 连接在那里的结构兀件被保持在一起。
[0009] 现在还已知的是，对轻型结构来说以自然作为榜样且模拟仿生设计，该设计在稳 定性最佳时以最大的重量节省作为目标。
[0010] 戴姆勒股份公司在概念车（称为"Bionic Cari"）研发的框架内遵循这种方案。 该车辆借助于在最佳的空气动力学外壳内部的优化的白车身结构构成，对该外壳来说，角 鱼（KofTerfisch)被用作流动榜样。借助于模拟骨头的矿化过程的软件研发这种优化的白 车身结构，该软件为技术构件提供符合负荷的结构建议。目前为止，尚未进行这种概念车 Bionic Car向批量生产的转化。
[0011] 此外，还已知了以仿生上最佳的结构方式对车身部件进行改进,像例如由DE 10 2009 052 920 Al鉴于待固定在车身上的辅助支架描述的那样。


【发明内容】

[0012] 因此，本发明的任务在于，实现一种用于机动车车身的车身承载结构，该车身承载 结构至少部分地具有仿生的结构优化，尤其是最佳的碰撞性能。
[0013] 该任务通过具有权利要求1的特征的车身用的车身承载结构完成。
[0014] 用于机动车车身的这种车身承载结构具有客舱区段、前部区段和后部区段，且根 据本发明，该车身承载结构的特点是，
[0015] -为了形成车身承载结构，至少一个承载结构体设计为沿所有的机动车方向延伸 的、由面元件/面单元形成的三维的面结构，
[0016] -沿不同机动车方向延伸的面元件在形成软的过渡部的情况下连接，
[0017] -面元件设计为具有根据出现的负荷输入结构化的横截面，以及
[0018] -具有低负荷输入或非承载区域的面元件设计具有缺口。
[0019] 这种根据本发明的承载结构体近似形成沿所有三个空间方向延伸的面承载结构， 该面承载结构自支承且由此沿所有空间方向分散负荷输入，其中，根据出现的负荷输入 使横截面如此结构化，使得高的负荷输入导致大的面横截面/平面横截面/扁平横截面 (Flachenquerschnitten).
[0020] 借助于这种面承载结构废除了常见的连接纵梁和横梁的节点并且纵向结构和横 向结构无缝地/无过渡地经由软的过渡部结合，即在此不形成尖锐的棱角。因此，在负荷路 径中不存在尖锐的棱角，由此避免了应力集中。同样取消了不利的分离处或接合处。此外， 借助于这种面承载结构形成均匀的负荷路径，由此在力输入时不会出现应力集中。因此不 再需要各个仅沿一个空间方向起作用的支架。
[0021] 总之，借助于这种根据本发明的承载结构体在材料使用最小化的同时实现了具有 高稳定性的结构。
[0022] 在本发明的一种有利的改进方案中，为客舱区段和前部区段设置具有公共的盆形 底板的底板组件作为承载结构体，该前部区段具有盆底和具有盆侧面部件，其中，在前部区 段的区域中，盆底相对于客舱区段的区域沿机动车横向以较小宽度对称地收缩，且底板组 件设计为具有围绕盆底的整个水平轮廓的、基本上沿机动车坚直方向延伸的盆侧面部件。
[0023] 这种底板组件既不具有纵梁也不具有横梁，前侧负荷输入的力被均匀地被引入到 底板组件的平面中，即尤其是传递到盆底中且在那里分散/分布。同样也使在侧面碰撞时 作用的力均匀地分散/分布到该底板组件中。
[0024] 有利地，客舱区段的沿机动车纵向延伸的盆侧面部件沿机动车坚直方向设计在机 动车的门槛高度处。因此，同时定义了门开口，而不需要其它部件。
[0025] 相反，根据改进方案，底板组件的盆侧面部件在前部区段的区域中沿机动车坚直 方向设计为比门槛高度更高。因此，实现了车身前部的高稳定性且尤其可以在那里通过连 接的其它的承载结构体导入力，该力然后同样分散/分布在底板组件中。因此，在此可以在 该沿机动车纵向延伸的盆侧面部件中在前部区段的区域中接纳用于前轴的开口。
[0026] 根据本发明的另一个设计方案，前侧的盆侧面部件沿机动车横向具有至少一个缺 口用于输入冷却空气。因此在那里可以节省空间地布置具有散热组件的散热器隔栅。
[0027] 在本发明的设计方案中，底板在客舱区段至前部区段的过渡部的区域中设计具有 连接盆侧面部件的突出部，所述突出部沿机动车横向的横截面面积大于盆底在客舱区段的 区域中的横截面面积。
[0028] 因此，实现了在车身的客舱区段的前部区域中沿机动车横向的高稳定性，从而通 过该突出部把大的负荷力均匀地引导至底板中。
[0029] 尤其有利的是，在前部区段的区域中的盆底相对于在客舱区段的区域中的盆底设 计为具有至少135°的钝角角度。因此有利地积极影响了 CW-值。
[0030] 在本发明的另一个设计方案中，前部区段具有前置舱作为承载结构体，该前置舱 具有两个分别沿机动车坚直方向定向的前置侧面部件，该前置侧面部件设计为分别沿机动 车纵向从盆侧面部件的轮廓的客舱区段的端侧区域开始一直延伸至沿机动车横向延伸的 前侧的盆侧面部件，此外，前置侧面部件分别在客舱区段的前侧端部处设计具有下部的A 柱区段，以及在客舱区段至前部区段的过渡部中设置有连接前置侧面部件的面元件作为端 壁。
[0031] 因此和底板一起实现了稳定且重量优化的车身前部结构。前置侧面部件和底板的 盆侧面部件之间的面配合和形状配合的连接通过端侧的连接实现。
[0032] 有利地，在该前置舱中两个前置侧面部件过渡式地如此设计为分别在其上侧端部 处具有沿机动车纵向和沿机动车横向延伸的前置面元件，即为了形成轮罩，前置面元件外 侧的限位边缘与客舱区段的区域中的盆侧面部件的走向齐平。在此，优选两个前置侧面部 件在形成客舱区段的端壁的面元件的区域中设计为过渡至彼此之中。
[0033] 这种前置舱可以接纳所有需要的驱动-和底盘组件，同时不需要其它车身部件。 [0034] 根据改进方案，前置舱可以设计为在其前侧端部处在两侧分别具有前面开口的容 纳腔，其中前置侧面部件和前置面元件分别形成容纳腔的侧壁。因此，所有需要的前部照明 组件可以由该前置舱的该容纳腔接纳。
[0035] 在本发明的另一个设计方案中，为了把后排座椅座架支承在沿机动车横向延伸 的、客舱区段的后面的盆侧面部件上，成型有基本上沿水平方向延伸的座椅面元件/支承 面元件，该座椅面元件与基本上沿机动车坚直方向延伸的座椅靠背面元件连接。在此，座椅 面元件和座椅靠背面元件优选相对彼此具有角度位置，该角度位置具有基本上与座椅部件 和后排座椅的靠背之间的角度相应的角度。
[0036] 根据改进方案，如此实现特别稳定且碰撞安全的底板组件，即底板从后部的盆侧 面部件开始沿向后的方向借助于在外侧布置的侧面通道延长，使得该侧面通道的外侧的通 道壁与在客舱区段的区域中的相应的盆侧面部件齐平。优选侧面通道设计为具有基本上与 盆底齐平的下侧的通道壁，而上侧的通道壁基本上与底板的后部的盆侧面部件的第一平面 部分齐平。
[0037] 此外，根据本发明的改进方案，两个侧面通道在端侧设计为终止在后部的盆侧面 部件的平面中。优选在此侧面通道的、两个沿机动车坚直方向齐平的内侧的通道侧壁设计 为格栅状结构化地形成后部的盆侧面部件。通过侧面通道连接到后部的盆侧面部件上改进 了该区域中的刚度，其中同时借助于该盆侧面部件的格栅状结构需要较少的材料。
[0038] 在本发明的优选改进方案中，后部区段包括底板后部作为承载结构体，该底板后 部具有向后延续在客舱底部的区域中的盆底的底部部件和侧面部件，该侧面部件与侧面通 道的外部形状沿机动车横向阶梯状匹配。由此可以将后桥总成连接到该底板后部。底板后 部的侧面部件分别优选设计为过渡至形成轮罩内壁的面元件中。
[0039] 此外，根据本发明的有利的设计方案规定，后部区段包括储物舱作为另外的承载 结构体，该储物舱具有储物舱底部，该储物舱底部具有成型在其上的储物舱侧壁和成型的 前侧端壁。在此，该端壁如此设计，使得其与座椅靠背面元件齐平。
[0040] 因此，后部区段仅包括少量承载结构体用于形成车身承载结构。
[0041] 根据本发明的设计方案，为了形成车顶结构，分别设置有弧形地连接下部A柱区 段和储物舱的端壁的车顶肋条，其中分别一个B柱元件连接车顶肋条和盆底的盆侧面部 件。优选设置了两个间隔开的、沿机动车横向连接车顶肋条的横向元件，该横向元件之间接 纳了车顶面元件。
[0042] 为了完善车身承载结构，设置了在外侧覆盖下部A柱区段、车顶肋条、B柱区段和 储物舱的储物舱侧壁的侧部元件作为承载结构体。
[0043] 根据本发明的承载结构体可以分别完全由纤维增强的塑料制成为纤维塑料复合 件。例如合适的方法有：
[0044] -RTM(树脂传递模塑 Resin Transfer Moulding)作为高压 RTM 或低压 RTM ;
[0045] -RIM(树脂注射模塑 Resin Injection Moulding);
[0046] -热压预浸料（Prepreg Autoclave)或者非热压预浸料（Prepreg
[0047] Out-of-Autoclave)；
[0048] -湿压；
[0049] -SMC(片状模塑料，Sheet-Moulding-Compound)或者 BMC(团状模塑料， Bulk-Moulding-Compound)〇
[0050] 此外，可以为根据本发明的承载结构体使用结构泡沫，该结构泡沫或者设置在承 载结构体的空腔中或者作为完成构件设置在承载结构体中。
[0051] 借助于粘合连接实现承载结构体的连接。
[0052] 然而优选也可以，通过合适的变形工艺由铝板材或钢板材制造该根据本发明的承 载结构体并和在制造承载结构体时一样使用结构泡沫。
[0053] 根据本发明的车身承载结构尤其适合用于电动车辆的车身，其中可以省去大体积 的内燃机。

【专利附图】

【附图说明】
[0054] 下面根据实施例参考附图详细描述本发明。附图示出：
[0055] 图1以前侧透视图示出根据本发明的车身承载结构；
[0056] 图2以后侧透视图示出根据图1的车身承载结构；
[0057] 图3以透视图示出根据图1的车身承载结构的底板组件连同前置舱和装载舱；
[0058] 图4以根据图1的剖面A-A的透视剖视图示出车身承载结构；
[0059] 图5以根据图1的剖面B-B的透视剖视图示出车身承载结构；
[0060] 图6以根据图2的剖面C-C的透视剖视图示出车身承载结构；以及 [0061] 图7以根据图1的剖面D-D的透视剖视图示出车身承载结构。

【具体实施方式】
[0062] 车身的在图1和2中示出的车身承载结构1包括客舱区段la、前部区段Ib和后部 区段Ic且借助于多个承载结构体构造。此外，在该根据图1和2的车身承载结构1中已经 安装了车门，该车门在随后的图3至7中不再示出。
[0063] 车身承载结构1包括底板组件10、前置舱20、底板后部40、储物舱50以及侧部元 件70a和70b作为承载结构体。
[0064] 该承载结构体是沿所有空间方向，即沿所有三个机动车方向x-、y_和Z-方向延伸 的面承载结构，该面承载结构由面元件组成，且本身自支承并由此把负荷沿所有空间方向 分布/分散。借助于这种承载结构体省去了常见的连接纵梁和横梁的节点且纵向结构和横 向结构无缝地经由软的、非尖锐的过渡部结合。因此在负荷路径中既不存在尖锐的棱角也 不存在不利的分离处或接合处。在这种承载结构体中形成了均匀的负荷路径，也就是说逐 点的负荷引入立即分布在面元件上且分布在承载结构体的空间结构中。
[0065] 这种承载结构体10、20、40、50以及70a和70b完全由纤维复合材料制成。
[0066] 下面描述这些承载结构体10、20、40、50以及70a和70b和其它完善车身承载结构 1的元件。
[0067] 底板组件10包括底板11和底板后部40作为重要的部件，该底板延伸经过客舱区 段Ia和前部区段Ib且作为承载结构体10尤其在根据图4和5的剖面图中示出，根据图4 该底板后部沿车身承载结构1的后部方向延续了底板11。
[0068] 该底板11由具有环绕的盆侧面部件13的盆底12形成，该盆侧面部件基本上沿 Z-方向延伸。因此，该盆侧面部件13为面元件，其沿Z-方向和盆侧面部件13-起作为另 外的平面部件延伸。在前部区段Ib的区域中，盆底12b沿y-方向相对于客舱区段Ia的区 域，盆底12a对称地收缩。盆侧面部件13a在客舱区段Ia的区域中协调地在该过渡区域中 过渡到前部区段Ib的盆侧面部件13b。
[0069] 在客舱区段Ia的区域中，盆侧面部件13a的上端侧具有和车身门槛高度对应的高 度。在从客舱区段Ia至前部区段Ib的过渡区域中，盆侧面部件13a的门槛高度增大至在 前部区段Ib的区域中的盆侧面部件13b的上端侧的高度的明显更大的值。因此，在那里可 以设置开口 16用于接纳前轴。
[0070] 前侧的沿y_方向延伸的盆侧面部件13c在中间借助于沿Z-方向延伸的接片如此 结构化，即形成两个缺口 15a和15b用于输入冷却空气。
[0071] 在前部区段Ib的区域中的盆底12b相对于客舱区段Ia的区域中的盆底12a略微 沿Z-方向弯曲了至少135°的钝角。
[0072] 在属于客舱区段Ia的盆底12a的前侧端部处，该盆底设计为具有相对于该盆底 12a沿Z-方向延伸的突出部14,从而得到了加固盆底12的、沿机动车横向具有比在盆底 12a和12b的相邻区域中更大的横截面的区域。在该区域中，可以设置用于穿过转向柱的开 □。
[0073] 为了在客舱区段Ia的沿y-方向延伸的、后部的盆侧面部件13d处支承后排座椅， 成型有基本上沿水平方向（x-y-平面）延伸的座椅面元件28,该座椅面元件与基本上沿 Z-方向延伸的座椅靠背面元件29连接。该座椅面元件28和座椅靠背面元件29相对彼此具 有角度位置，该角度位置具有基本上对应于座椅部件和后排座椅的靠背之间角度的角度。
[0074] 底板组件10的底板11从后部的盆侧面部件13d开始沿向后的方向借助于在外侧 布置的侧面通道30a和30b延长，从而该侧面通道30a和30b的外侧的通道壁与在客舱区 段Ia的区域中的相应的盆侧面部件13a齐平，两个侧面通道30a和30b的下侧的通道壁与 盆底12a齐平，以及两个侧面通道30a和30b的上侧的通道壁与后部的盆侧面部件13d的 座椅面元件28齐平。
[0075] 两个侧面通道30a和30b在端侧终止在后部的盆侧面部件13d的平面中，其中侧 面通道30a和30b的两个沿Z-方向齐平的内侧的通道侧壁格栅状结构化地形成后部的盆 侧面部件13d，从而形成三个缺口。
[0076] 在前部区段Ib的区域中设置了前置舱20作为另外的承载结构体，该前置舱具有 两个分别沿Z-方向定向的前置侧面部件21a和21b，其沿X-方向从具有盆侧面部件13a的 客舱区段Ia的端侧区域开始，过渡地延伸至前部区段Ib区域中的盆侧面部件13b中直至 延伸至沿y_方向延伸的前侧的盆侧面部件13c。在从客舱区段Ia至前部区段Ib的过渡 部中，即分别在客舱区段Ia的前侧端部处形成了前置侧面部件21a和21b作为下部A柱区 段22a和22b，其中在从客舱区段Ia至前部区段Ib的过渡部中，设置了连接前置侧面部件 21a，21b的面元件作为具有缺口 23b的端壁23。该前置侧面部件21a和21b形状配合地连 接在盆侧面部件13a和13b上。
[0077] 前置舱20的两个前置侧面部件21a和21b分别在其上侧的端部处无缝地具有沿 X-和y-方向延伸的前置面元件24a或24b,从而为了形成轮罩25,前置面元件外侧的自由 的限位边缘26与客舱区段Ia的区域中的盆侧面部件13a的走向齐平。分别一个面元件 24c或24d跨接前置面元件24a和24b之间的角部区域，从而通过其轮廓和限位边缘26产 生了形成轮罩25的部件的弧形走向。
[0078] 此外，在形成端壁23的面元件的区域中，两个前置面元件24a和24b过渡至彼此 中，从而在两个前置面元件24a和24b的平面中产生了用于发动机罩的类似圆弧的开口。 [0079] 最后，前置舱20在其前侧端部处在两侧分别具有前侧开口的容纳腔27a和27b，从 而前置侧面部件21a和21b和前置面元件24a和24b分别形成容纳腔27a或27b的侧壁。
[0080] 端壁23的上端面朝前方具有弧形走向，从而端壁23在端侧分区地被面元件23a 覆盖。
[0081] 在后部区段Ic的区域中设置了底板后部40作为另外的承载结构体，该底板后部 具有在后部延续在客舱底部Ia的区域中的盆底12a的底部部件41和侧面部件42a和42b。 该侧面部件42a和42b与侧面通道30a和30b的外部形状沿y-方向阶梯状匹配且分别设 计为过渡至形成轮罩内壁43a和43b的面元件中。
[0082] 此外，后部区段Ic包括储物舱50作为另外的承载结构体，该储物舱具有基本上沿 x-y-平面延伸的储物舱底部51，该储物舱底部具有成型在其上的沿Z-方向延伸的储物舱 侧壁52a和52b和成型的前侧端壁53,其中该端壁53与座椅靠背面元件29基本上沿Z-方 向齐平，像这从图3和4中可看出的那样。在此，座椅靠背面元件29的边缘加强部29a和 29b过渡至相应的边缘加强部52a和52b中。
[0083] 为了形成车身承载结构1的车顶结构60,在两侧分别设置了弧形地连接下部A柱 区段22a和22b和储物舱50的端壁53的车顶肋条61a或61b，从而分别一个B柱元件62a、 62b连接车顶肋条61a或61b和客舱区段Ia的区域中的盆底12a的盆侧面部件13a。此外， 设置了车顶面元件64,其位于两个间隔开的、沿y-方向连接车顶肋条61a和61b的横向元 件63a和63b之间。
[0084] 最后，作为最后的承载结构体，设置了在外侧覆盖下部A柱区段22a或22b、车顶肋 条61a或61b、B柱区段62a或62b和储物舱50的储物舱侧壁52a或52b的侧部元件70a 或 70b。
[0085] 为了形成车身承载结构1 (不具有车门），各个由纤维增强的塑料制成的承载结构 体通过粘合连接彼此连接。
[0086] 附图标记列表
[0087] 1车身承载结构
[0088] Ia客舱区段
[0089] Ib前部区段 [0090] Ic后部区段
[0091] 10承载结构体，底板组件
[0092] 11底板组件10的底板
[0093] 12底板11的盆底
[0094] 12a客舱区段Ia的区域中的盆底
[0095] 12b前部区段Ib的区域中的盆底
[0096] 13底板11的盆底侧面部件
[0097] 13a客舱区段Ia的盆底侧面部件
[0098] 13b前部区段Ib的区域中的盆底侧面部件
[0099] 13c前部区段Ib的前侧的盆底侧面部件
[0100] 13d客舱区段Ia的后侧的盆底侧面部件
[0101] 14突起部
[0102] 15a盆侧面部件13c中的缺口
[0103] 15b盆侧面部件13c中的缺口
[0104] 16盆侧面部件13b中的开口
[0105] 20承载结构体，前置舱
[0106] 21a前置舱20的前置侧面部件
[0107] 21b前置舱20的前置侧面部件
[0108] 22a前置侧面部件21a的下部A柱区段
[0109] 22b前置侧面部件21b的下部A柱区段
[0110] 23前置舱20的端壁
[0111] 23a前置舱20的面元件
[0112] 23b端壁23的缺口
[0113] 24a前置舱的前置面元件
[0114] 24b前置舱的前置面元件
[0115] 24c前置舱20的面元件
[0116] 24d前置舱20的面元件
[0117] 25 轮罩
[0118] 26前置面元件24a、24b的限位边缘
[0119] 27a前置舱的容纳腔
[0120] 27b前置舱的容纳腔
[0121] 28盆侧面部件13d的座椅面元件
[0122] 29座椅靠背面元件
[0123] 29a座椅靠背面元件29的边缘加固部
[0124] 29b座椅靠背面元件29的边缘加固部
[0125] 30a底板组件10的侧面通道
[0126] 30b底板组件10的侧面通道
[0127] 40承载结构体，底板后部
[0128] 41底板后部40的底部部件
[0129] 42a底板后部40的侧面部件
[0130] 42b底板后部40的侧面部件
[0131] 43a侧面部件42a的轮罩内壁
[0132] 43b侧面部件42b的轮罩内壁
[0133] 50承载结构体，储物舱
[0134] 51储物舱50的储物舱底部
[0135] 52a储物舱50的储物舱侧壁
[0136] 52b储物舱50的储物舱侧壁
[0137] 53储物舱50的端壁
[0138] 53a端壁52的边缘加强部
[0139] 53b端壁52的边缘加强部
[0140] 60车顶结构
[0141] 61a车顶结构60的车顶肋条
[0142] 61b车顶结构60的车顶肋条
[0143] 62a车顶结构60的B柱元件
[0144] 62b车顶结构60的B柱元件
[0145] 63a车顶结构60的横向元件
[0146] 63b车顶结构60的横向元件
[0147] 64车顶面元件
[0148] 70a承载结构体，侧部元件
[0149] 70b承载结构体，侧部元件
【权利要求】
1. 一种用于机动车车身的车身承载结构（1)，具有客舱区段（la)、前部区段（lb)和后 部区段（lc)，其特征在于， -为了形成车身承载结构（1)，至少一个承载结构体（10、20、40、50、70)设计为沿所有 的机动车方向（x-、y_、z-方向）延伸的、由面元件形成的三维面结构， -沿不同的机动车方向（x-、y-、z-方向）延伸的面元件在形成软的过渡部的情况下连 接， -所述面元件设计为具有根据出现的负荷输入结构化的横截面，以及 -具有低负荷输入或非承载区域的面元件设计带有缺口。
2. 根据权利要求1所述的车身承载结构（1)，其特征在于， -为客舱区段（la)和前部区段（lb)设置具有公共的盆形的底板（11)的底板组件（10) 作为承载结构体，所述前部区段具有盆底（12)和盆侧面部件（13、13a、13b、13c、13d)，其 中，在前部区段（lb)的区域中，盆底（12b)相对于客舱区段（la)的区域以较小宽度沿机动 车横向（y-方向）对称地收缩，以及 -底板组件（10)设计为具有围绕盆底（12)的整个水平轮廓的、基本上沿机动车坚直方 向（z-方向）延伸的盆侧面部件（13、13a、13b、13c、13d)。
3. 根据权利要求2所述的车身承载结构（1)，其特征在于，客舱区段（la)的沿机动车 纵向（x-方向）延伸的盆侧面部件（13a)在机动车坚直方向（z-方向）设计在车身的门榲 高度处。
4. 根据权利要求3所述的车身承载结构，其特征在于，盆侧面部件（13b)在前部区段 (lb)的区域中沿机动车坚直方向（z-方向）设计为比门槛高度更高。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，底板（12)在客 舱区段（la)至前部区段（lb)的过渡部的区域中设计为具有连接盆侧面部件（13a)的突出 部（14)，该突出部沿机动车横向（y_方向）的横截面面积大于盆底（12a)在客舱区段（la) 的区域中的横截面面积。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，在前部区段 (lb)的区域中的盆底（12b)相对于在客舱区段（la)的区域中的盆底（12a)设计为具有至 少135°的钝角角度。
7. 根据权利要求2至6中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，前侧的盆侧面 部件（13c)沿机动车横向（y-方向）具有至少一个缺口（15a、15b)用于输入冷却空气。
8. 根据权利要求2至7中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，沿机动车纵向 (x-方向）延伸的盆侧面部件（13b)在前部区段（lb)的区域中具有开口（16)用于承接前 轴。
9. 根据权利要求2至8中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于， -前部区段（lb)具有前置舱（20)作为承载结构体，所述前置舱具有两个分别沿机动车 坚直方向（z-方向）定向的前置侧面部件（21a、21b)，所述前置侧面部件设计为分别沿机动 车纵向（x-方向）从盆侧面部件（13)的轮廓的客舱区段（la)的端侧区域开始延伸至沿机 动车横向（y_方向）延伸的前侧的盆侧面部件（13c)， _前置侧面部件（21a、21b)设计为分别在客舱区段（la)的前侧端部处具有下部的A柱 区段（22a、22b)，以及 -在客舱区段（la)至前部区段（lb)的过渡部中设置有连接前置侧面部件（21a、21b) 的面元件作为端壁（23)。
10. 根据权利要求9所述的车身承载结构（1)，其特征在于，前置舱（20)的两个前置侧 面部件（21a、21b)分别在其上侧端部处过渡式地设计具有沿机动车纵向（x-方向）和沿机 动车横向（y_方向）延伸的前置面元件（24a、24b)，使得为了形成轮罩（25)，所述前置面元 件的外侧的限位边缘（26)与客舱区段（la)的区域中的盆侧面部件（13a)的走向齐平。
11. 根据权利要求10所述的车身承载结构（1)，其特征在于，两个前置面元件（24a、 24b)设计成在形成所述端壁（23)的面元件的区域中过渡到彼此。
12. 根据权利要求10或11所述的车身承载结构（1)，其特征在于，前置舱（20)在其前 侧端部处在两侧分别设有开口的容纳腔（27&、2713)，其中，前置侧面部件（21&、2113)和前置 面元件（24a、24b)分别形成容纳腔（27a、27b)的侧壁。
13. 根据权利要求2至12中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，为了把后排 座椅底座支承在沿机动车横向（y_方向）延伸的、客舱区段（la)的后部盆侧面部件（13d) 上，成型有基本上沿水平方向延伸的座椅面元件（28)，所述座椅面元件与基本上沿机动车 坚直方向（z-方向）延伸的座椅靠背面元件（29)连接。
14. 根据权利要求13所述的车身承载结构（1)，其特征在于，座椅面元件（28)和座椅 靠背面元件（29)相对彼此具有一角度位置，该角度位置具有基本上与后排座椅的座椅部 件和座椅靠背之间的角度相应的角度。
15. 根据权利要求2至14中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，底板组件 (10)的底板（11)从后部的盆侧面部件（13d)开始沿向后的方向借助于在外侧布置的侧面 通道（30a、30b)延长，使得所述侧面通道（30a、30b)的外侧的通道壁与在客舱区段（la)的 区域中的相应的盆侧面部件（13a)齐平。
16. 根据权利要求15所述的车身承载结构（1)，其特征在于，侧面通道（30a、30b)设计 具有基本上与盆底（12a)齐平的下侧的通道壁
17. 根据权利要求15或16所述的车身承载结构（1)，其特征在于，侧面通道（30a、30b) 设计具有基本上与底板（12a)的后部的盆侧面部件（13d)的座椅面元件（28)齐平的、上侧 的通道壁。
18. 根据权利要求15至17中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，两个侧面 通道（30a、30b)设计为在端侧终止在后部的盆侧面部件（13d)的平面中。
19. 根据权利要求15至18中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，侧面通道 (30a、30b)的两个沿机动车坚直方向（z-方向）齐平的内侧的通道侧壁格栅状结构化地形 成后部的盆侧面部件（13d)。
20. 根据权利要求15至19中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，后部区段 (lc)包括一底板后部（40)作为承载结构体，该底板后部具有向后延续在客舱区段（la)的 区域中的盆底（12a)的底部部件（41)和侧面部件（42a、42b)，所述侧面部件与侧面通道 (30a、30b)的外部形状沿机动车横向（y-方向）阶梯状匹配。
21. 根据权利要求20所述的车身承载结构（1)，其特征在于，底板后部（40)的侧面部 件（42a、42b)分别过渡到形成轮罩内壁（43a、43b)的面元件中。
22. 根据权利要求2至21中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，后部区段 (lc)包括储物舱（50)作为另外的承载结构体，该储物舱具有储物舱底部（51)，该储物舱底 部具有成型在其上的储物舱侧壁（52a、52b)和成型的前侧端壁（53)。
23. 根据权利要求22所述的车身承载结构（1)，其特征在于，储物舱（50)的端壁（53) 与座椅靠背面元件（29)齐平。
24. 根据权利要求9至23中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，为了形成车 顶结构（60)，分别设置了弧形地连接下部A柱区段（22a、22b)和储物舱（50)的端壁（53) 的车顶肋条（61a、61b)，其中，分别一个B柱元件（62a、62b)将车顶肋条（61a、61b)和盆底 (12a)的盆侧面部件（13a)连接。
25. 根据权利要求24所述的车身承载结构（1)，其特征在于，设置有两个间隔开的、沿 机动车横向（y-方向）连接车顶肋条（61a、61b)的横向元件（63a、63b)，在横向元件之间接 纳有车顶面元件（64)。
26. 根据权利要求2至25中任一项所述的车身承载结构（1)，其特征在于，设置有在外 侧覆盖下部八柱区段（22&、2213)、车顶肋条（61&、6113)、8柱区段（62 &、6213)和储物舱（50) 的储物舱侧壁（52a、52b)的侧部元件（70a、70b)作为承载结构体。
【文档编号】B62D23/00GK104364141SQ201380031023
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】D·维拉姆, A·莱尔, P·哈芬纳 申请人:奥迪股份公司