机动车和用于机动车的车后部模块的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的机动车以及根据权利要求17的前序部分所述的用于机动车的车后部模块。

背景技术：

从文献DE102012205967中已知一种承载结构组件，其设置用于与机动车的箱形车架相连接，其中，该承载结构的单个部件具有用于底盘部件的容纳部。

从文献DE102006040837A1中已知，对车轮制导的多连杆布置结构的连杆利用其背对相应车轮的端部在没有中间连接后轴梁的情况下直接固定在车身结构处。

从文献EP2114753中已知一种用于机动车的轴梁，其中，用于接纳底盘部件的装置被构造成铸件，并且借助于横梁将左侧的铸件和右侧的铸件相互连接。这种轴梁借助于可弹性变形的支承件与副车架或后轴梁类似地与车身螺旋连接在一起。

从文献JP2010-247622A中已知一种尾部车身结构，在该尾部车身结构中，借助于设置在白车身上的、在备胎槽的区域中的辅助纵梁，与在机动车装配期间固定在车身上的副车架相结合地，构造有附加于车身纵梁的二级负载路径。在车辆尾部的这种设计中不利的是，二级负载路径由在车身焊装时引入的梁和随后才装配的后轴梁组合而成。后轴梁借助于螺纹连接结构被连结在车身处。由此，沿着负载路径产生不期望的台阶，其中，必须通过螺纹连接结构传递出现的力。为了公差补偿的目的，这种螺纹连接结构具有很大的径向间隙，以便实现可靠地将后轴梁装配在车身处。由此，不总能保证：在尾部碰撞的情况下力直接通过二级负载路径被引入车辆底部中。相反地，在碰撞情况下冲击式的力可导致，为了能够可靠地传递碰撞力，首先必须使螺纹连接结构在其螺纹孔中实现形状配合的止挡。在此存在的风险是，这种螺纹连接结构被破坏并且不再能实现可靠的力传递。此外，如此设计的车辆尾部结构不具有期望程度的灵活性，这意味着，对白车身有影响的可能的车辆变型方案必须在焊装阶段中便已借助受控地引入的车身部件和在车身焊装中的相应变化的制造、例如改变的点焊顺序而实现。

技术实现要素：

与此相比，本发明的目的是，避免现有技术的缺点，并且在提高的碰撞安全性的同时在白车身上或在车身焊装时相对于现有技术实现车辆尾部的尽可能轻的结构。此外，本发明应实现的目的是，降低在机动车装配时所需的物流成本和所需的装配成本并且帮助减少在白车身或车身焊装范围内的变型方案数量。

本发明的另一目的是，实现一种用于机动车车后部的可在很大范围内预装配的子部件，其实现了减少白车身结构的变型方案的增加，这些变型方案与机动车的配备变型方案相关，例如与现有的驱动方案(例如前轮驱动、后轮驱动或全轮驱动)相关，与现有的驱动类型(例如借助于内燃发动机、电机或混合动力驱动装置进行驱动)相关，和/或与不同的配备变型方案相关。

该目的通过具有权利要求1的特征的机动车实现。在权利要求1的从属权利要求中给出了有利的实施形式。

此外，特别是最后所述的目的通过具有权利要求16的特征的车后部模块实现。在权利要求16的从属权利要求中给出了有利的实施形式。

根据本发明的机动车具有车身，该车身具有至少两个后部的、特别是白车身侧的纵梁，所述纵梁分别形成一用于碰撞力的初级负载路径。根据本发明，该机动车的突出之处在于，机动车具有可预装配成子部件的车后部模块，该车后部模块可在完成车身焊装/白车身制成之后在车辆装配的范围内与车身相连接并且具有至少一个承载结构和至少一个从所述承载结构朝向机动车尾部延伸的支承体结构，承载结构用于固定后部轮悬架的底盘部件，支承体结构用于接收碰撞力，其中，承载结构和支承体结构形成至少一个用于碰撞力的、特别是用于尾部侧的碰撞力的二级负载路径。

在一有利的实施形式中，承载结构的在行驶方向上位于前面的端部区域可与第二支承体结构可拆松地相连接，其中，第二支承体结构在行驶方向上向前延伸并且特别是可在其前端部区域处与车身客舱的底部结构相连接，从而二级负载路径被完善构造成从车辆尾部一直伸到车身的地板中。

此外有利的是，在每个车辆侧上存在有至少一个承载结构和至少一个支承体结构，它们在车辆横向上借助于至少一个横梁相互连接。

适宜地，车后部模块具有盆形的底部结构，该底部结构被构造用于容纳预定的附加设备，例如气罐、电池或蓄电池、备胎、控制器/控制装置或形成车辆变型方案的配件。

在此，支承体结构有利地按照纵梁的形式被构造成在横截面中呈箱形或管形的支承件。但是，支承体结构仍然也可围绕地构造成壳形的敞开的支承件，特别是用于容纳气瓶的壳结构。

适宜地，承载结构具有用于固定底盘部件、特别是底盘连杆、稳定器、转向横拉杆、弹簧元件和或阻尼元件的容纳部。证实为有利的是，承载结构被构造成压铸件，特别是由铝或铝合金制成的压铸件。尽管如此，承载结构也可构造成由钢板成型件组成的焊接结构。

为了实现加强车身的作用，有利的是，车后部模块与车身至少部分地不可拆松地——例如借助于粘接——相连接。

为了连结例如用于后轮驱动车辆或全轮驱动车辆的后轴变速器，车后部模块具有用于固定后轴变速器的装置。

为了满足在尾部碰撞安全性方面的符合时代的要求，推荐的是，所述一个或所述多个二级负载路径在车辆横向上观察布置在车身纵梁、即初级负载路径之间。

为了相同的目的，合理的是，二级负载路径、特别是支承体结构在车辆竖向上观察布置在形成初级负载路径的车身纵梁之下，或者至少相对于车身纵梁向下错位。

适宜的是，承载结构借助于拉/压杆与初级负载路径的组成部件、例如车身的纵梁或侧门槛或者在客舱底部的区域中的一个或多个底部纵梁相连接。

为了能将在尾部碰撞的情况中产生的碰撞力尽可能直接通过二级负载路径导入车辆地板中，车后部模块适宜地与车辆车身刚性地相连接。

为了使车后部模块与不同的车辆配备相匹配，车后部模块的底部结构例如构造成备胎槽或用于车辆气瓶或其它配件、例如控制器或蓄电池的容纳装置。

本发明的目的同样通过用于机动车的车身的车后部模块实现，其中，车后部模块具有用于固定后部轮悬架的底盘部件的承载结构和在符合规定的使用中从承载结构朝向机动车尾部延伸的用于接收碰撞力的，其中，承载结构和支承体结构在符合规定的使用中形成至少一个用于接收和/或继续传导——例如通过尾部碰撞引起的——碰撞力的负载路径。

在权利要求18至23中给出了车后部模块的其它有利的设计方案。

附图说明

下面根据附图示例性地详细解释本发明。

其中：

图1以立体分解图示出了具有本发明车后部模块的本发明机动车的尾部车身结构的第一实施形式；

图2示出了处于已装配的状态中的、包含本发明车后部模块第二实施形式的本发明机动车的尾部车身结构的第二实施形式的立体俯视图；

图3示出了根据图2的第二实施形式的立体底视图；

图4示出了处于已装配的状态中的、包含本发明车后部模块第三实施形式的本发明车辆的尾部车身结构的第三实施形式的立体俯视图；

图5示出了根据图4的第三实施形式的立体底视图。

具体实施方式

根据本发明的机动车1具有车身2。以下，在图1至5中仅仅示出了这种车身2的部分结构、特别是尾部车身结构。车身2具有两个后部纵梁3a、3b，这两个纵梁是白车身结构的一部分。纵梁3a、3b例如构造成箱形的并且分别具有尾部侧的端部4a、4b。在尾部侧的端部4a、4b的区域中，纵梁3a、3b借助于尾部横梁5相连接。

为了进一步说明，利用箭头6指出的方向是车辆的行驶方向或车辆纵轴线(x轴)的方向。利用双箭头7指出了车辆横向。在此，车辆横向相应于通常的y方向。利用双箭头8指出了车辆竖向(z方向)。在行驶方向6上的前端部处，纵梁3a、3b通过过渡梁9a、9b过渡到侧门槛10a、10b中。在纵梁3a、3b和过渡梁9a、9b之间的过渡区域中布置有另一横梁11，该另一横梁使纵梁3a、3b和/或使过渡梁9a、9b相互连接。在行驶方向6上观察在横梁11前方布置有所谓的燃料箱底板13，在该燃料箱底板之下设置有用于例如燃料箱的空间。燃料箱底板13使车身内腔与燃料箱分隔开。

以上描述的车身2、特别是以上描述的尾部车身区域在白车身的框架中、也就是说通常由焊接组件在车身焊装中被接合。如从以上描述中得到的那样，这种白车身在车辆尾部的区域中还不具有任何用于底盘部件的容纳部。车身2的这种尾部车身区域也不具有行李舱底板结构，而是，在车辆横向上观察在纵梁3a和3b之间，以及在车辆纵向上观察在尾部横梁5和另一横梁11之间，设置有开口14。该开口14在根据现有技术的车身结构中通常在焊装时便已利用行李舱底板、例如备胎槽封闭，而在根据本发明的机动车1中，该开口在焊装时保持敞开。

此外，根据本发明的机动车1具有可作为子部件预装配的车后部模块20。这种车后部模块20在每个车辆侧上分别具有至少一个用于接纳底盘部件的承载结构21a、21b。此外，车后部模块20具有从承载结构21a、21b朝向机动车尾部延伸的支承体结构22a、22b。在此，支承体结构22a、22b按照纵梁的形式构造成箱形的并且与对应的承载结构21a、21b一起形成至少一个二级负载路径，该二级负载路径用于例如在尾部碰撞的情况中被引入车身中的碰撞力。支承体结构22a、22b同样具有车辆尾部侧的端部23a、23b。该尾部侧的端部23a、23b在此在车辆纵向6上观察布置在与纵梁3a、3b的尾部侧端部4a、4b大致相同的高度上。在车辆横向7上观察，支承体结构22a、22b优选地布置在纵梁3a、3b之内。支承体结构22a、22b在此从尾部侧端部23b起平行于或几乎平行于纵梁3a、3b地沿车辆纵向6向前伸延并在那里通入承载结构23a、23b中。

借助于阴影线24a、24b示意性地指出了支承体结构22a、22b的纵向伸展。在阴影线24a、24b的在行驶方向6上的前面的端部处，支承体结构22a、22b固定地、也就是说不可拆松地与承载结构21a、21b相连接。对此适用的是例如焊接、粘接或类似的在车身制造中已知的连接方式。在车辆横向7上观察，承载结构21a和支承体结构22a以及相对的承载结构21b和对应的支承体结构22b分别例如与盆形的底部区段25相连接。

优选地，承载结构21a、21b具有多个用于固定底盘部件的容纳装置26。在图1中，在此示例性地示出了用于横向控制臂的容纳部(附图标记26)。如有必要，也就是说，特别是当要求强度要求或其它要求时，车后部模块20具有一个或多个模块横梁27。

在根据图1的实施例中，承载结构21a、21b、支承体结构22a、22b、盆形的底部区段25以及模块横梁27形成可作为子部件预装配的车后部模块20。在此，车后部模块20的联接面(在图1中以交叉阴影表示)被构造成用于使车后部模块20与车身2的尾部区域固定地、特别是面式地相连接。这种连接例如可构造成粘接或构造成螺纹连接和粘接的组合并且特别是构造成刚性的。在此，“刚性的”理解成，除了不可避免的固定连接结构的弹性外，在任何情况下都不需要采取附加措施以产生车后部模块20在车身2处的弹性连结。在车后部模块和车身2之间应建立尽可能硬的连接，以便支承体结构22a、22b能通过承载结构21a、21b尽可能直接地且无衰减地将尾部碰撞力引入车身2中。车后部模块20在车身2处的尽可能大面积的、刚性的连结、例如粘接帮助实现这一点。

根据本发明，直接在车后部模块20处、特别是在承载结构21a、21b(所述承载结构以尤其有利的方式被制成压铸件、例如铝或铝合金的压铸件)处布置有多个用于底盘部件的容纳部26。由此可省去例如通常在现有技术中使用的独立的后轴梁。尽管如此，但显然也可行的是，承载结构21a、21b实施成由板材、例如板材成型件制成的焊接结构。有利地，车后部模块20特别是在承载结构21a、21b的区域中具有另一容纳部28，第二支承体结构29a、29b可通过该另一容纳部与车后部模块20有利地可拆松地相连接。在此，第二支承体结构29a、29b有利地构造成拉/压杆，所述拉/压杆可利用其前端部30a、30b在底部结构31的区域中、特别是在门槛10a、10b的后端部的区域中与车身2相连接。该连接有利地构造成可拆松的连接。设置第二承载结构29a、29b能实现：特别是在下侧跨接为燃料箱设置的结构空间，并且将由二级负载路径接收的碰撞力直接引入车身2的底部结构31中、特别是其客舱的底部结构中或者存在于那里的底部纵梁中。

在必要时，也合理的是，除了第二支承体结构29a、29b外，还设置有在车辆纵向6上从承载结构21a、21b出发倾斜地向外延伸的附加的拉/压杆32a、32b。压杆32a、32b可在沿车辆横向7观察更加位于外部的节点处、例如在门槛10a、10b的区域中与白车身2相连接。

在本发明中尤其有利的是，至少由承载结构21a、21b、支承体结构22a、22b和如有可能一个或多个模块横梁27以及底部结构25组成的整个车后部模块可完全地制造成可在车辆装配的范围中装配的、与车身焊装无关的子部件。在此，车后部模块20例如可通过底部区段25的适配的形状与机动车1的不同要求相匹配。例如可行的是，底部区段25构造成备胎槽。但是，尽管如此也可实现其它使用目的，例如可设置用于控制器、蓄电池、气瓶或其它罐体的容纳部。因此，借助于根据本发明的车后部模块20提供了多种车辆变型方案作为装配方案，这些车辆变型方案根据现有技术必须在车身焊装时借助于被控制的板件或被控制的制造顺序实现。由此简化了车身焊装和与此相关的高成本物流。车后部模块20可与车辆相匹配地、单独地例如制造成可供应的装配组件并且在“标准化的”车身焊装中在一个装配步骤中。同时，根据本发明的车后部模块20实现了构造二级负载路径，在完成构造的机动车1中，该二级负载路径被设置成对由白车身侧的纵梁3a、3b、过渡梁9a、9b以及侧门槛10a、10b组成的初级负载路径进行补充。由此，根据本发明的车后部模块20不仅是一个装配组件，而且更确切地说借助于车后部模块20的设计方案明显对车身刚性和车辆尾部的碰撞性能有有利影响。特别是，通过车后部模块面式地与白车身相连接的可能性，实现了整个车身刚性的显著改善。

在此，尤其有利的是，与例如后轴梁与二级负载路径结构螺纹连接在一起的现有技术不同，车后部模块20的支承体结构22a、22b直接与承载结构21a、21b共同作用，这实现了显著改善的碰撞力传递。

在以下结合图2至5描述的两个实施形式中，在相对于车辆车身2已装配的状态中示出车后部模块20。而在图1中，以分解图的形式以在车辆竖向8上下降的方式示出了车后部模块20。

根据图2、3的实施例示出了本发明的这样的变型方案，即，在其中，车后部模块20具有例如用于气瓶的容纳装置40，该气瓶用于为以燃气运行的内燃发动机供给燃气。在这种情况中，推荐的是，支承体结构22a、22b实施成壳形的支承件，其包围或围绕用于气瓶的结构空间。这种壳形的支承件例如可以是在车辆纵向6上坚硬地成型出来的壳结构或双层板。根据图2和3的实施变型方案的其余结构相应于已经根据图1的实施例解释的原理性结构。就此而言，相同的附图标记也表示实施形式的相同的组成部分。已经结合图1描述的特征相应地也可毫无问题地转移到根据图2、3、4、5的实施例上。

作为根据图1的实施形式的补充，在示出了底视图的图3中示出，第二支承体结构29a、29b利用其前端部30a、30b在底部结构31的地板区域中可松开地与车辆车身2固定在一起，其中优选地，在第二承载结构29a、29b的延长部中，在车辆纵向6或行驶方向6上邻接有沿着地板伸延的支承体结构41a、41b(所谓的底部纵梁)。毫无疑问，可根据需要设置优选可松开地固定的附加的横梁42，该横梁布置成在车辆横向7上跨接第二支承体结构29a、29b在底部结构31区域中的固定点并对其进行加强，并且特别是也贡献用于对通常布置在那里的车身通道进行加强。

在根据图4和5的另一实施例中，底部区段25构造成备胎槽并且通过模块横梁27在尾部侧封闭。在白车身的纵梁3a、3b之间示意性地示出了用于不同附加设备、例如泵、过滤器、蓄电池或类似物的预留空间，这些附加设备构造成已经与车后部模块20预装配在一起并且可在一个装配步骤中与白车身相连接。

附图标记列表：

1 机动车

2 车身

3a、3b 纵梁

4a、4b 尾部侧的端部

5 尾部横梁

6 箭头

7 双箭头

8 双箭头

9a、9b 过渡梁

10a、10b 门槛

11 横梁

13 燃料箱底板

14 开口

20 车后部模块

21a、21b 承载结构

22a、22b 支承体结构

23a、23b 端部

24a、24b 阴影线

25 盆形的底部区段

26 容纳部

27 模块横梁

28 另一容纳部

29a、29b 第二支承体结构

30 前端部

31 底部结构