專利名稱：汽車的車尾附加單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種典型的設(shè)計為支架設(shè)備或拖掛裝置的汽車車尾附加單元，該車尾附加單元具有例如設(shè)計用于設(shè)置掛車連接裝置的橫梁，該橫梁可以借助兩個側(cè)向的連接件固定在汽車車身的承載結(jié)構(gòu)上，尤其可以固定在車身車尾側(cè)的縱梁上。
背景技術(shù)：
例如是拖掛裝置或車尾側(cè)的、例如可拉出的用于自行車或類似對象的支架設(shè)備的車尾附加單元在連接到汽車的承載結(jié)構(gòu)上從而連接到汽車車身上時要求足夠的穩(wěn)定性。
因此，例如由DE 19603873A1已知一種具有掛車連接裝置和拖掛支架的拖掛裝置。其中，拖掛支架由具有端板的橫梁構(gòu)成，所述端板可以固定在兩個固定梁的固定位置上。其中，在汽車上的拖掛支架和固定梁之間的至少一個連接位置設(shè)置有至少一個彈性的減震元件。由此，行駛中的載荷和動態(tài)構(gòu)件實驗中的載荷被很大程度地最小化了，使得所述構(gòu)件可以以輕質(zhì)構(gòu)件的形式制造。這應(yīng)該可以實現(xiàn)不通過含鐵的金屬材料制造所述構(gòu)件， 而是例如通過輕質(zhì)金屬或塑料制造。
對于車尾附加單元(例如拖掛裝置或可拉出的支架設(shè)備)而言卻要求最低標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性以及要求車尾附加單元與車身的承載結(jié)構(gòu)部件的連接足夠穩(wěn)固。一方面為了滿足要求的穩(wěn)定性和承載標(biāo)準(zhǔn)，車尾附加單元必須盡可能抗扭地與車身相連。另一方面所述車尾附加單元應(yīng)該在撞車情況中僅僅盡可能小地影響汽車車身要求的變形性能。
車尾附加單元其他常見的連接設(shè)計具有類似于DE 19603873A1的結(jié)構(gòu)設(shè)計的側(cè)向設(shè)置的連接件，該連接件覆蓋地固定在汽車車身的縱梁型材上或其內(nèi)部。由此，車尾附加單元和縱梁的連接原理上足夠堅固和穩(wěn)定。在此不可避免地會在連接區(qū)域構(gòu)成材料重疊， 而這在碰撞情況或承載情況中被證實是不利的，因為這種材料重疊的部段可能具有與鄰接部件完全不同的變形性能。發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于汽車車身的在變形性能方面優(yōu)化的車尾附加單元，該車尾附加單元盡可能穩(wěn)定以及可以傳遞力地固定在汽車車身的承載結(jié)構(gòu)上，并且另一方面在汽車碰撞時顯示出確定的或為此預(yù)設(shè)的變形性能。
車尾附加單元應(yīng)該在此范圍內(nèi)有助于改善汽車碰撞性能并且最終使乘客在碰撞情況中的受傷風(fēng)險最小化。
所述技術(shù)問題通過一種用于汽車車身的車尾附加單元解決，該車尾附加單元具有梁和至少一個與該梁相連的、用于固定在車身車尾側(cè)的承載結(jié)構(gòu)上的連接件，其中，所述連接件可以通過至少一個固定部段與承載結(jié)構(gòu)相連并且具有變形結(jié)構(gòu)，該變形結(jié)構(gòu)具有設(shè)計用于吸收機(jī)械力的幾何形狀。所述技術(shù)問題還通過一種具有這種車尾附加單元的汽車車身以及一種相應(yīng)的汽車解決。
所述車尾附加單元設(shè)計用于汽車車身并且具有梁和至少一個與之相連的用于固定在車身車尾側(cè)的承載結(jié)構(gòu)上的連接件。所述梁在最終裝配到車身上的形態(tài)或配置布局中基本沿汽車橫向(y)延伸，同時所述連接件優(yōu)選地設(shè)置在梁的側(cè)向(即在汽車橫向(y)上位于外側(cè)的)末端部段上。
在此，梁優(yōu)選地固定在汽車車身的基本沿汽車縱向延伸的縱梁上。在此，與所述梁相連的連接件通過至少一個固定部段與承載結(jié)構(gòu)、優(yōu)選與汽車車身的縱梁相連。所述連接件還在梁和固定部段之間具有一個其幾何形狀設(shè)計用于吸收機(jī)械力的變形結(jié)構(gòu)。
由此，所述連接件提供了在碰撞或承載情況中要求的變形性能。尤其可以有利地影響承載結(jié)構(gòu)的變形性能或能量吸收性能。通過配備有單獨的變形結(jié)構(gòu)的連接件至少不影響或僅僅不明顯地影響承載結(jié)構(gòu)要求的壓入特性(Intrusionsverhalten)。
按照第一種擴(kuò)展設(shè)計規(guī)定，所述連接件通過至少兩個相互間隔的固定部段與所述承載結(jié)構(gòu)相連。在此，所述變形結(jié)構(gòu)優(yōu)選地在兩個固定部段之間延伸。
通過連接件通過至少兩個相互間隔的固定部段與汽車車身的承載結(jié)構(gòu)相連，一方面可以將連接件以及車尾附加單元和汽車車身足夠穩(wěn)定地相連。因為連接件尤其在固定部段之間的區(qū)域具有用于吸收碰撞和/或吸收能量的優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)和形狀，所述連接件另一方面也可以具有車尾附加單元以及與之相連的汽車車身要求的變形性能或支持這種變形性能。
當(dāng)出現(xiàn)值得重視的力的作用時，車尾附加單元和車身承載結(jié)構(gòu)的連接可以提供用于保護(hù)乘客的優(yōu)化的和要求的變形性能。由此尤其在車尾碰撞時提高汽車的碰撞安全性。
在此按照一種有利的結(jié)構(gòu)設(shè)計尤其規(guī)定，所述至少兩個固定部段在裝配位置覆蓋貼靠在汽車車身的同一承載結(jié)構(gòu)部件上。通過所述連接件在兩個固定部段之間具有變形結(jié)構(gòu)，支持所述承載結(jié)構(gòu)部件有預(yù)設(shè)的變形性能，否則，該承載結(jié)構(gòu)部件僅通過與固定部段覆蓋或重疊的設(shè)置被機(jī)械地加強(qiáng)。
在此需要說明的是，該連接件首先用作用于連接車尾附加單元與車身的承載結(jié)構(gòu)的固定器件，而不是純粹的能量吸收元件。因此，連接件設(shè)計為相對剛性的或非彈性的，用于在汽車正常行駛中將作用在車尾附加單元上的力安全可靠地向車身承載結(jié)構(gòu)傳遞。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定，所述至少兩個固定部段設(shè)置在連接件的基本沿汽車縱向(X)延伸的突出件上。在此，突出件以其兩個固定部段優(yōu)選地固定在汽車車身的縱梁的車尾側(cè)的末端上或之中。通過連接件可以在一定范圍內(nèi)在車尾附加單元的梁和汽車車身的縱梁的車尾側(cè)的末端部段之間建立直接的連接。
車尾附加單元優(yōu)選沿汽車橫向(y)延伸的梁在一定范圍內(nèi)也可以用作在車尾部延伸的側(cè)向縱梁之間的尾側(cè)橫向連接。車尾附加單元的梁可以借助兩個側(cè)向設(shè)置的連接件與汽車車身的典型的沿汽車縱向(X)延伸的縱梁構(gòu)成車尾框架結(jié)構(gòu)。
就這方面而言按照一種擴(kuò)展設(shè)計尤其規(guī)定，連接件通過突出件與為此設(shè)置的承載結(jié)構(gòu)部件，例如汽車車身的車尾側(cè)的縱梁可傳遞力和載荷地相連。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述連接件具有用于所述車尾附加單元的梁的U形型材式支承部段。在此，該梁尤其設(shè)計為閉合的例如矩形橫截面的中空型材，該梁穿過連接件的U形型材式支承部段的兩個沿汽車橫向(y)彼此間隔的邊板。
在此，所述支承部段或連接件和梁典型地由鋼板構(gòu)成并且優(yōu)選地相互焊接。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述基本沿汽車縱向向前(沿汽車行駛方向)延伸的突出件設(shè)計為連接件的支承部段支承所述梁的邊板的延長段。連接件可以就這方面而言具有U形型材式支承部段和以此設(shè)計為一體式的邊板突出件。
具有設(shè)計用于支承所述梁的支承部段的、設(shè)計用于連接汽車車身的突出件的集成構(gòu)造賦予了所述連接件很高的穩(wěn)定性，使得車尾附加單元和汽車車身的連接盡可能地穩(wěn)定。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述連接件的優(yōu)選在所述連接部段之間延伸的變形結(jié)構(gòu)具有沿突出件縱向延伸或傳播的波浪結(jié)構(gòu)。突出件的波浪狀輪廓尤其有利于突出件朝突出件縱向的壓縮。因為突出件優(yōu)選地在車身的承載結(jié)構(gòu)上沿汽車縱向延伸，所以所述突出件比直線形的、與縱梁構(gòu)成材料重疊的突出件程度小得多地影響與之相連的承載結(jié)構(gòu)部件的壓縮或者力和/或能量吸收。
變形結(jié)構(gòu)的波浪狀構(gòu)造預(yù)設(shè)了確定的變形性能。車尾附加單元和汽車車身的連接區(qū)域可以具有連接所需要的材料重疊以及確定的或預(yù)先規(guī)定的碰撞性能和變形性能。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述突出件的具有固定部段的自由端在與汽車車身中間裝配的形態(tài)或配置中具有相對鄰接的車身部件預(yù)定的縫隙距離。所述突出件雖然沿基本平行于所述車身承載結(jié)構(gòu)部件的指向方向延伸。然而該突出件可以具有一定的預(yù)緊力并且以其自由端至少少許地與承載結(jié)構(gòu)部件相間隔。
由此例如可以使突出件插入或嵌入車身側(cè)的縱梁的中空型材中變得簡單。在將所述突出件插入中空型材中時也可以通過所述的、設(shè)計用于構(gòu)成縫隙距離的預(yù)緊力很大程度地避開或避免車身部件的擦碰。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述連接件的支承部段具有在所述側(cè)向邊板之間延伸的底板，該底板可以單獨地與承載結(jié)構(gòu)部件相連。該底板可以在最終裝配到汽車的狀態(tài)中例如大約在汽車縱向(X)和汽車橫向(y)構(gòu)成的平面中延伸。通過所述底板例如借助螺栓連接在與之配合設(shè)計的縱梁的型材底板上擰緊，可以在汽車高度方向(Z)上固定所述連接件。
按照另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述連接件還具有基本垂直于至少兩個固定部段的間距延伸的板件。所述連接件通過該板件在裝配位置沿汽車縱向(X)支承在車身上。該板件在此可以借助至少另一個固定元件，例如借助一個或多個螺栓連接單獨地與車身相連。
當(dāng)具有兩個固定部段的突出件基本沿汽車縱向(X)延伸時，則所述板件基本位于由汽車縱向(X)和汽車高度方向(Z)構(gòu)成的平面中。該板件尤其可以支承在汽車車身尾部的橫版上。通過設(shè)置在所述板件中或所述板件上的固定元件還可以在汽車縱向(X)上固定連接件。
所述突出件除了沿汽車縱向(X)延伸之外還在汽車高度方向(Z)上具有一定的結(jié)構(gòu)高度，因此突出件以其兩個固定部段可以基本上沿汽車橫向(y)支承在車身側(cè)的縱梁的側(cè)向的、沿汽車高度方向(z)和汽車縱向(X)延伸的的側(cè)壁上以及可以沿突出件縱向或汽車縱向傳遞力。
按照一種擴(kuò)展設(shè)計尤其規(guī)定，車尾附加單元優(yōu)選設(shè)計為橫梁或橫桿的梁在其兩個位于橫向上的末端部段分別配備用于固定在車身縱梁上的連接件。由此可以將車尾附加單元大范圍對稱地固定在汽車車身上。
按照另一種結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述車尾附加單元設(shè)計為拖掛裝置和/或優(yōu)選的可抽出的支架設(shè)備，例如用于自行車或類似的可在汽車上攜帶的對象。通過一個連接件或多個連接件固定在車身縱梁結(jié)構(gòu)上的車尾附加單元的橫梁在此用作例如掛車連接結(jié)構(gòu)的支架和/ 或可由此抽出的自行車支架設(shè)備的支架。
在本發(fā)明的另一方面還提供一種具有至少一個基本沿汽車縱向延伸的縱梁和固定其上的車尾附加單元的汽車車身。在此，所述車尾附加單元具有至少一個連接件，所述連接件含有至少兩個沿汽車縱向彼此間隔的固定部段。車尾附加單元通過固定部段分別與縱梁相連，優(yōu)選地通過螺栓連接。
在所述連接件的固定部段之間設(shè)置變形結(jié)構(gòu)，該變形結(jié)構(gòu)具有設(shè)計用于吸收機(jī)械力的幾何形狀。將連接件的固定部段相互連接為一體的變形結(jié)構(gòu)在此優(yōu)選地具有波浪狀輪廓，所述變形結(jié)構(gòu)尤其當(dāng)出現(xiàn)沿汽車縱向(X)作用的力時顯示出確定的和可控的變形性倉泛。
最后按照另一獨立方面提供一種汽車，該汽車具有前述的車尾附加單元和/或前述的車身。


在以下對實施例的說明中參照附圖闡述其他的目的、特征以及有利的應(yīng)用可行方案。在附圖中
圖I示出車尾附加單元單獨的透視圖，
圖2示出按照圖I的車尾附加單元的俯視圖，
圖3示出車尾附加單元的連接件的放大透視圖，
圖4示出按照圖3的左側(cè)連接件的另一透視圖，
圖5示出設(shè)置在汽車車身的縱梁型材上的在中間裝配狀態(tài)中的連接件的橫截面圖，和
圖6示出安裝在汽車車身縱梁上的車尾附加單元的被切割開的立體圖。
具體實施方式
在圖I和圖2中完整顯示的車尾附加單元10設(shè)計為拖掛裝置。其具有設(shè)計為橫梁的梁12，梁12可以通過兩個側(cè)向的連接件20、22與在此未詳細(xì)顯示的汽車車身相連。梁 12用于支承和設(shè)置掛車連接裝置16，掛車連接裝置16例如具有圖I和圖2所示的作為連接兀件的球頭14。
結(jié)合按照圖3和圖4的放大視圖，連接件20具有配有兩個可由梁12完全穿過的側(cè)向邊板26、28的U形型材式部段24。在此，梁12與兩個邊板26、28通過圖4中表示的焊縫40焊接。將兩個邊板26、28相互連接的支承部段24的底板部段25沿(x)方向在橫梁 12前方具有螺栓連接46，連接件20通過該螺栓連接46 (如圖6的橫截面圖所示)與汽車車身的縱梁60的在裝配位置覆蓋該連接件20的底板部段25延伸的型材部段66相連。
通過該螺栓連接46尤其能夠沿汽車高度方向(Z)將連接件20和縱梁60相互固定。
連接件20的U形型材式支承部段24在外側(cè)鑲有另一基本在y_z平面內(nèi)延伸的板件42。板件42同樣與連接件20的支承部段24在圖4所示的焊縫44的區(qū)域中焊接。板件 42優(yōu)選地在汽車縱向(X)支承連接件20。
板件42還通過圖3和圖4所示的螺栓連接48例如與在附圖中未詳細(xì)顯示的汽車車身的車尾側(cè)的端板相連。螺栓連接48在汽車縱向(X)上固定連接件20。
連接件20的參照汽車橫向(y)位于外側(cè)的邊板28具有基本沿汽車縱向(X)向前延伸的突出件33。面向U形型材式支承部段24的突出件33首選配備固定部段36，在該固定部段36的自由末端配備另一固定部段38。
突出件33在固定部段36的區(qū)域中具有由固定螺栓50穿過的根部部段30，同時在自由末端32的區(qū)域中相應(yīng)的固定部段38可以借助另一螺栓連接52被安裝。在突出件33 的固定部段36、38之間或更確切的說在根部或底部部段30和自由端32之間設(shè)計為具有固有的變形結(jié)構(gòu)34的波浪狀型材34。該變形結(jié)構(gòu)34尤其可以在承載或碰撞情況中為與圖6 所示的縱梁60相連的突出件33提供確定的變形性能。
突出件33以其兩個部段30、32和設(shè)置在其上的螺栓連接50、52連接到圖6中顯示了橫截面的縱梁60的側(cè)壁65或下半殼66上。在此，突出件33自然地構(gòu)成與縱梁部段 66的材料重疊。
變形結(jié)構(gòu)34的波浪狀型材還支持例如汽車車身的縱梁60視碰撞而定的壓縮或變形，因此該變形結(jié)構(gòu)34可以具有要求的變形性能和與之相連地吸收能量的作用，尤其用于保護(hù)乘客。
突出件33優(yōu)選地貼靠縱梁60的下半殼66的側(cè)壁65，因此可以通過所示的螺栓連接50、52將連接件20在汽車橫向(y)上相對于縱梁60固定。
還需要說明的是，例如在圖4中所示的螺栓連接46、48、50提供一種三點節(jié)點螺栓連接的形式，通過這種連接形式連接件20可以在全部三個空間方向(x、y、z)上固定在汽車車身上。
此外，圖5示出車尾附加單元或連接件20在汽車車身縱梁60上的中間裝配形態(tài)。 在這種形態(tài)中連接件20已經(jīng)處于預(yù)設(shè)的位置。但是螺栓連接50、52仍未擰緊。尤其在突出件33的自由端32的區(qū)域中可以看到在末端部段32和縱梁60的側(cè)壁65之間具有縫隙 54。
因此突出件33微微地向內(nèi)突出并且由此具有指向汽車中部的預(yù)緊力，該預(yù)緊力例如可以使突出件33更容易進(jìn)入由半殼66構(gòu)成的縱梁60的橫截面型材以及遏制或防止對縱梁60內(nèi)側(cè)可能的擦碰。
如圖6的橫截面所示的縱梁結(jié)構(gòu)60，具有兩個相互配合構(gòu)成的半殼66，其中僅顯示了具有位于外側(cè)的側(cè)壁65的下半殼。另一與之配合設(shè)計的半殼在邊緣側(cè)的法蘭部段62、 68的區(qū)域中與下半殼66焊接以構(gòu)成封閉的橫截面型材。
所示實施方式僅示出本發(fā)明的一些可能的構(gòu)造方式，而其他大量變形方式都是可以考慮的并且屬于本發(fā)明的范圍。在此示例性示出的實施例絕不應(yīng)解釋為對于本發(fā)明范圍、適用性或者可行配置方式形成限制。上述說明僅向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一些實現(xiàn)本發(fā)明實施例的可行方式。因此對所述部件的功能和設(shè)置方式可以進(jìn)行各種各樣的變型修改， 只要不脫離本申請權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍或其等同保護(hù)范圍即可。
附圖標(biāo)記清單
10車尾附加單元
12橫梁
14球頭
16掛車連接裝置
20連接件
22連接件
24支承部段
25底板部段
26邊板
28邊板
30突出件部段
32突出件部段
33突出件
34變形結(jié)構(gòu)
36固定部段
38固定部段
40焊縫
42板件
44焊縫
46螺栓連接
48螺栓連接
50螺栓連接
52螺栓連接
54縫隙
60縱梁
62法蘭
65側(cè)壁
66半殼
68法蘭。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車車身的車尾附加單元，該車尾附加單元具有梁(12)和至少一個與該梁(12)相連的、用于固定在車身車尾側(cè)的承載結(jié)構(gòu)(60)上的連接件(20)，其中，所述連接件(20)可以通過至少一個固定部段(36、38)與所述承載結(jié)構(gòu)(60)相連并且具有變形結(jié)構(gòu)(34)，該變形結(jié)構(gòu)(34)具有設(shè)計用于吸收機(jī)械力的幾何形狀。
2.按照權(quán)利要求I所述的車尾附加單元，其中，所述連接件(20)通過至少兩個相互間隔的固定部段(36、38)與所述承載結(jié)構(gòu)￠0)相連，在所述兩個固定部段之間設(shè)有所述變形結(jié)構(gòu)(34)。
3.按照權(quán)利要求2所述的車尾附加單元，其中，所述至少兩個固定部段(36、38)在裝配位置覆蓋貼靠在所述車身的同一承載結(jié)構(gòu)部件(60)上。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的車尾附加單元，其中，所述至少兩個固定部段(36、38)設(shè)置在基本沿汽車縱向(X)延伸的突出件(33)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的車尾附加單元，其中，所述連接件(20)可以通過所述突出件(33)可傳遞力地與所述承載結(jié)構(gòu)部件(60)相連。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的車尾附加單元，其中，所述連接件(20)具有用于所述梁(12)的U形型材式支承部段(24)。
7.按照權(quán)利要求6所述的車尾附加單元，其中，所述突出件(33)設(shè)計為所述U形型材式支承部段(24)的邊板(28)的延長段。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的車尾附加單元，其中，所述變形結(jié)構(gòu)(34)具有沿所述突出件(33)縱向傳播的波浪結(jié)構(gòu)(34)。
9.按照權(quán)利要求6至8之一所述的車尾附加單元，其中，所述突出件(33)的具有固定部段(38)的自由端在中間裝配的形態(tài)中相對所述車身部件￠0)具有預(yù)定的縫隙距離(54)。
10.按照權(quán)利要求6至9之一所述的車尾附加單元，其中，所述U形型材式支承部段(24)具有在兩個側(cè)向邊板(26、28)之間延伸的底板(25)，該底板可以單獨地與所述承載結(jié)構(gòu)部件(60)相連。
11.按照前述權(quán)利要求之一所述的車尾附加單元，其中，所述連接件(20)具有基本垂直于所述至少兩個固定部段(36、38)的間距延伸的板件(42)，所述連接件(20)通過該板件在裝配位置沿汽車縱向(X)支承在所述車身上。
12.按照權(quán)利要求11所述的車尾附加單元，其中，所述板件(42)可以借助至少一個固定元件(48)單獨地與所述車身相連。
13.按照前述權(quán)利要求之一所述的車尾附加單元，其中，所述車尾附加單元設(shè)計為拖掛裝置(16)和/或可抽出的支架設(shè)備。
14.一種汽車車身，其具有至少一個基本沿汽車縱向(X)延伸的縱梁￠0)和固定其上的按照前述權(quán)利要求之一所述的車尾附加單元。
15.一種汽車，其具有按照前述權(quán)利要求I至13之一所述的車尾附加單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車車身的車尾附加單元，該車尾附加單元具有梁(12)和至少一個與之相連的用于固定在車身車尾側(cè)的承載結(jié)構(gòu)(60)上的連接件(20)，其中，所述連接件(20)可以通過至少一個固定部段(36、38)與承載結(jié)構(gòu)(60)相連并且具有其幾何形狀設(shè)計用于吸收機(jī)械力的變形結(jié)構(gòu)(34)。
文檔編號B60R19/26GK102975675SQ20121031862
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者B.馬西斯, M.奧伯弗蘭克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司