專利名稱：汽車車身的橫梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車車身的橫梁以及裝配有所述橫梁的汽車車身。
背景技術(shù)：
汽車車身，尤其是承載式車身具有一種負荷承載及載荷轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，一方面為了將汽車的重力盡可能均勻地分布在四個車輪上，另一方面以受控的方式方法承受和傳導(dǎo)可能作用在汽車上的外部作用力。
汽車車身優(yōu)選應(yīng)設(shè)計得盡可能有抗扭曲剛性、穩(wěn)固且機械可載荷，并且在此具有盡可能小的自重。承載式汽車車身典型地具有兩個在汽車橫向(y)上彼此相間隔且各自基本沿汽車縱向(X)延伸的縱梁結(jié)構(gòu)，這些縱梁優(yōu)選通過多個基本沿汽車橫向(y)延伸的橫梁相互連接。這些橫梁在此用于使基本彼此平行延伸的縱梁結(jié)構(gòu)性地以及載荷路徑轉(zhuǎn)移地連接。
通過一個或多個橫梁，以確定的方式方法吸收可能出現(xiàn)的，例如在側(cè)向碰撞時產(chǎn)生的橫向力和/或?qū)M向力受控地傳導(dǎo)至與碰撞位置對置的、遠離碰撞位置的汽車車身區(qū)域。由此，通常的橫梁被設(shè)計為截面封閉的、在沿汽車橫向(y)彼此相間隔的縱梁之間延伸的空心型材。
然而，這種汽車車身的橫梁的空心型材在有效地利用車內(nèi)可用的結(jié)構(gòu)空間方面是有劣勢的。封閉的空心型材占據(jù)比較多的空間并且縮小了車內(nèi)一般可用的裝載空間。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種在汽車的結(jié)構(gòu)空間劃分方面優(yōu)化的橫梁，所述橫梁相對來說占用較小的結(jié)構(gòu)空間。
上述技術(shù)問題首先通過一種汽車車身的橫梁來解決，所述橫梁在所述車身的兩個縱梁之間形成載荷轉(zhuǎn)移的連接并且可以與所述縱梁結(jié)構(gòu)性地連接，所述橫梁具有至少一個相對于側(cè)面邊緣加深的底段，所述底段與至少一個與之鄰接的側(cè)壁共同構(gòu)成至少一個用于容納物件的裝載空間。。
在此，提供一種汽車車身的橫梁，所述橫梁在所述車身的兩個優(yōu)選沿汽車橫向(y)彼此相間隔對置的縱梁之間形成載荷轉(zhuǎn)移的連接。所述橫梁在此可以與相對置的縱梁結(jié)構(gòu)性地，也就是載荷轉(zhuǎn)移地連接，使得借助所述橫梁可以將在側(cè)向碰撞中或者在發(fā)生相應(yīng)的側(cè)向侵入到車身內(nèi)的情形中或者在對車身的彎曲或扭曲過程中可能出現(xiàn)的相應(yīng)橫向力傳導(dǎo)到相對置的縱梁上或其它構(gòu)件上。
此外，所述橫梁具有至少一個相對于側(cè)面邊緣加深的底段，所述底段與至少一個與之鄰接的側(cè)壁共同構(gòu)成至少一個用于容納物件的裝載空間。所述橫梁優(yōu)選具有一個環(huán)繞的側(cè)面邊緣或多個側(cè)面邊緣，所述側(cè)面邊緣通過相應(yīng)的側(cè)壁過渡到沿汽車高度方向(Z)加深的底段內(nèi)。在此，側(cè)面邊緣、側(cè)壁和底段可以盡可能是單體件或整體結(jié)構(gòu)，其中，所述橫梁優(yōu)選設(shè)計為薄板成型件。還可以想到的是，所述橫梁具有多段結(jié)構(gòu)，其中一個或多個側(cè)壁與底板和可能與鄰接在側(cè)壁上的側(cè)面邊緣分別單獨連接。
通過橫梁具有相對于其優(yōu)選設(shè)計為連接凸緣的側(cè)面邊緣加深的底段，使所述橫梁從上面是可接觸到的，并且憑借所述橫梁的槽狀輪廓造型額外提供用于容納物件，尤其是汽車部件如汽車電池和/或燃油箱的裝載空間。
根據(jù)一種有利的改進方案，所述橫梁具有槽狀造型并且設(shè)計用于容納至少一個汽車部件。橫梁和槽狀凹穴可以尤其設(shè)計用于容納汽車電池以及容納在電動汽車或混合動力汽車中用于電驅(qū)動的蓄電池或電池模塊。此外，橫梁尤其可以在其底段或者在至少一個側(cè)壁的內(nèi)側(cè)區(qū)域具有用于在橫梁上或橫梁內(nèi)固定所容納的汽車部件的緊固結(jié)構(gòu)。
由此在另一個改進方案中，具有至少一個側(cè)面邊緣的橫梁可以與汽車車身的相對置的縱梁的底面或側(cè)面連接。這樣，例如橫梁可以固定在所鄰接的縱梁的底面上，優(yōu)選在此采取焊接或螺栓緊固。也可以根據(jù)另一個優(yōu)選設(shè)計方案，限定了至少一個裝載空間的側(cè)壁，尤其是基本限定了橫梁的縱向延伸的端面壁板可以結(jié)構(gòu)性地與至少一個縱梁連接。在此，橫梁的端面壁板例如可以直接鄰接在指向內(nèi)側(cè)的橫梁側(cè)壁上并且與其結(jié)構(gòu)性地連接。
此外，根據(jù)另外一個獨立的方面，提供一種汽車的車身，其具有至少兩個基本在汽車橫向(y)上彼此相間隔的且基本沿汽車縱向(X)延伸的縱梁，所述縱梁借助如前述橫梁結(jié)構(gòu)性地且載荷轉(zhuǎn)移地相互連接。通過所述橫梁的槽狀凹穴，使其最大限度地成為汽車內(nèi)有效可用的結(jié)構(gòu)空間，而無需在此明顯提高汽車的總重量。在此，所述橫梁的截面沿汽車高度方向(z)觀察基本呈向上開口的U型，也就是說從上面可以接觸到或接近，以便將尤其汽車上或汽車內(nèi)攜帶的部件如電池安置并固定在橫梁上或橫梁內(nèi)。所述橫梁連同一個或多個側(cè)面邊緣也可以在截面上具有罩形輪廓。
在此，根據(jù)另外的設(shè)計方案尤其可以規(guī)定，由所述橫梁提供的裝載空間大約在由所述至少兩個縱梁構(gòu)成的平面內(nèi)延伸。也就是說，至少一個橫梁沿汽車高度方向(Z)與鄰接的至少兩個縱梁在同一個平面內(nèi)延伸。通過將橫梁盡可能與鄰接的所述至少兩個縱梁無偏差地設(shè)置并安置，則可能傳導(dǎo)入縱梁上的橫向力被較好地吸收，并且例如橫向力被導(dǎo)引至相對置的縱梁內(nèi)。
此外，根據(jù)另外的設(shè)計方案規(guī)定，所述橫梁的基本作為邊緣連接凸緣的側(cè)面邊緣基本上與至少兩個沿汽車縱向(X)鄰接的底板平面齊平地相連。由此以俯視視角觀察，橫梁可以在兩個基本沿汽車縱向(X)鄰接在橫梁上的底板之間提供槽狀凹穴。兩個安置在橫梁相對置側(cè)的底板可以位于同一個平面內(nèi)。
在此可以特別規(guī)定，所述橫梁沿汽車縱向(X)在尾部的底板和設(shè)計為腳踏板的底板之間延伸。參考汽車的整體幾何結(jié)構(gòu)，前述橫梁優(yōu)選是基本位于車身的后車輪罩區(qū)域內(nèi)或減振支柱支架區(qū)域內(nèi)的后部橫梁。
此外，根據(jù)另外優(yōu)選的設(shè)計方案可以規(guī)定，尤其沿汽車橫向(y)安置的橫梁的側(cè)壁或端面結(jié)構(gòu)性地分別與所鄰接的縱梁的內(nèi)側(cè)壁連接。在此，相應(yīng)的橫梁的側(cè)壁或端面尤其可以與所鄰接的縱梁的內(nèi)側(cè)壁焊接或與其螺栓緊固。在此尤其規(guī)定，橫梁鄰接地在側(cè)壁端側(cè)也具有至少一個，優(yōu)選多個基本環(huán)繞橫梁的截面輪廓而設(shè)置的固定凸緣，所述固定凸緣通過達到最終安置位置，優(yōu)選整個平面地與相應(yīng)鄰接的縱梁的內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)相連，優(yōu)選焊接。
最后，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種汽車，尤其是轎車，其具有如前述的車身或者如前述的橫梁。
在此需要進一步說明的是，所有關(guān)于橫梁的所述特征同樣適用于所述車身和所述汽車，反之亦然。


在以下根據(jù)附圖對實施例的說明中，闡述了本發(fā)明另外的目標(biāo)、優(yōu)點以及應(yīng)用方案。在附圖中:
圖1示出汽車車身的尾部剖面示意圖2示出以斜下視角觀察的尾部車身結(jié)構(gòu)的透視圖3示出依據(jù)圖2在y-z平面上的橫梁連接剖面圖4示出按照另一實施形式鄰接在縱梁內(nèi)側(cè)上的橫梁的在y-z平面上的剖面圖。
具體實施方式
在圖1和2中僅僅局部示出的汽車車身10具有兩個基本在汽車縱向(X)上延伸的并且在汽車橫向(y)上彼此相間隔的縱梁12、13，所述縱梁12、13通過橫梁20結(jié)構(gòu)性地，也就是載荷轉(zhuǎn)移地或載荷路徑轉(zhuǎn)移地彼此連接。此外，在縱梁12、13之間延伸著在汽車縱向(X)上與橫梁20鄰接的兩塊底板14、18。所述橫梁20呈現(xiàn)出具有前側(cè)壁和后側(cè)壁24以及端部側(cè)壁28的槽狀造型和幾何結(jié)構(gòu)，所述側(cè)壁24、28沿汽車高度方向(z)觀察向上過渡為設(shè)計成固定凸緣的環(huán)繞的邊緣段22、30、22。
另一方面，也就是側(cè)壁24、22向下與底段26連接，所述底段26沿汽車高度方向(z)觀察相對于環(huán)繞的邊緣22、30、22構(gòu)成凹槽并且由此形成裝載空間36用于容納汽車部件或在車內(nèi)攜帶的如一個或多個電池模塊的物件40。
如圖2所示，橫梁20通過其環(huán)繞的邊緣段22、30、22與縱梁12的底面32鄰接。在此，位于汽車縱向(X)上的設(shè)計成連接凸緣的邊緣段22基本與鄰接的底板14、18面齊平。相對于圖2所示的設(shè)計方案另外可選的是，端部側(cè)壁28，亦即橫梁20位于汽車橫向(y)上的側(cè)壁28直接鄰接在相互對置的縱梁12、13的各自的內(nèi)側(cè)側(cè)壁38上，并且在此處與側(cè)壁38結(jié)構(gòu)性地連接。在此，尤其可以想到的是，所述端部側(cè)壁28也附帶與鄰接的縱梁12、13的相應(yīng)形狀一致的固定凸緣段，從而使縱梁12、13以及至少一個橫梁20的結(jié)構(gòu)性連接具備盡可能高的抗扭曲剛性。
此外如圖2所示，位于沿行駛方向(X)后端的大約尾部的底板14具有另外的備胎槽16形狀的凹槽。該凹槽可以處于沿汽車高度方向(z)基本與橫梁凹槽一致的平面上。
圖3示出最終示出剖切圖2所示的橫梁在汽車豎軸(Z)和汽車橫軸(y)構(gòu)成的y-z平面內(nèi)的剖面圖。在此，橫梁20位于縱梁12的底面32并且在邊緣凸緣段30的區(qū)域與縱梁12焊接在一起。
圖4示出不同于圖2和圖3的變型設(shè)計方案，即橫梁20支撐在縱梁12的側(cè)壁38的內(nèi)側(cè)并且在此借助焊接凸緣30與縱梁的內(nèi)側(cè)連接，優(yōu)選焊接。
與橫梁20在汽車高度方向(Z)上的相應(yīng)位置相對應(yīng)地，置于其上的或者在汽車高度方向(z)上相對橫梁20的底段26以不同高度(z)錯位安裝的底板14也可以被安置在相互對置的縱梁12、13上。在根據(jù)圖4的設(shè)計方案中，通過縱梁12的結(jié)構(gòu)高度設(shè)定由橫梁20提供的容納空間的高度。
與之相對地，在圖3的設(shè)計方案中，與橫梁20鄰接的底板14也可以與縱梁12的底部邊緣鄰接，由此與圖4所示的設(shè)計方案相比，底板14在汽車內(nèi)的安置位置要更低些。
已示出的實施方式僅顯示了本發(fā)明的可能的設(shè)計方案，對此可以在本發(fā)明的框架內(nèi)考慮到另外大量的變型方案。在本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或配置可行性方面，絕不僅限于示范性示出的實施例?，F(xiàn)有的說明為技術(shù)人員僅僅示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例的可行的執(zhí)行方式。因此，只要沒有脫離權(quán)利要求所定義的保護范圍，便可以依據(jù)所描述的部件在功能和結(jié)構(gòu)方面實現(xiàn)多種變化。
附圖標(biāo)記列表
10 車身
12 縱梁
13 縱梁
14 底板
16 備胎槽
18 底板
20 橫梁
22 邊緣段
24 側(cè)壁
26 底段
28 側(cè)壁
30 側(cè)面邊緣
32 底面
34 側(cè)壁
36 裝載空間
38 側(cè)壁
40 物件
權(quán)利要求
1.一種汽車車身的橫梁，所述橫梁在所述車身的兩個縱梁(12、13)之間形成載荷轉(zhuǎn)移的連接并且可以與所述縱梁(12、13)結(jié)構(gòu)性地連接，其中，所述橫梁具有至少一個相對于側(cè)面邊緣(22、30)加深的底段(26)，所述底段(26)與至少一個與之鄰接的側(cè)壁(24、28)共同構(gòu)成至少一個用于容納物件(40)的裝載空間(36)。
2.如權(quán)利要求1所述的橫梁，其中，所述橫梁具有槽狀造型并且設(shè)計用于容納至少一個設(shè)置為汽車部件如電池的物件(40)。
3.如前述權(quán)利要求之任一項所述的橫梁，其中，所述橫梁以至少一個側(cè)面邊緣(22、30)能夠與所述縱梁(12、13)的底面(32)或側(cè)面連接。
4.如前述權(quán)利要求之任一項所述的橫梁，其中，限定所述橫梁的裝載空間(36)的至少一個側(cè)壁(28)能夠結(jié)構(gòu)性地且直接與所述至少一個縱梁(12、13)連接。
5.一種汽車的車身，其具有至少兩個在汽車橫向(y)上彼此相間隔的且基本沿汽車縱向(X)延伸的縱梁(12、13)，所述縱梁(12、13)借助如前述權(quán)利要求之任一項所述的橫梁(20)結(jié)構(gòu)性地且載荷轉(zhuǎn)移地相互連接。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車車身，其中，所述橫梁(20)的裝載空間(36)在由所述至少兩個縱梁(12、13)構(gòu)成的平面內(nèi)延伸。
7.如權(quán)利要求5或6所述的汽車車身，其中，所述橫梁(20)的側(cè)面邊緣(22、30)沿汽車縱向(X)與至少一個鄰接在所述縱梁(12、13)上的底板(14、18)基本上平面齊平地相連。
8.如權(quán)利要求5至7之任一項所述的汽車車身，其中，所述橫梁(20)沿汽車縱向(X)在尾部的底板(14)和設(shè)計為腳踏板的底板(18)之間延伸。
9.如權(quán)利要求5至8之任一項所述的汽車車身，其中，所述橫梁(20)的至少一個沿汽車橫向(y)安置的側(cè)壁(28)結(jié)構(gòu)性地且載荷轉(zhuǎn)移地與所述至少一個縱梁(12、13)的至少一個內(nèi)側(cè)壁(38)連接。
10.一種汽車，其具有如權(quán)利要求5至9之任一項所述的汽車車身或者具有如權(quán)利要求1至4之任一項所述的橫梁(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車車身的橫梁，所述橫梁在車身的兩個縱梁(12、13)之間形成載荷轉(zhuǎn)移的連接并且可以與所述縱梁(12、13)結(jié)構(gòu)性地連接，其中，所述橫梁具有至少一個相對于側(cè)面邊緣(22、30)加深的底段(26)，所述底段(26)與至少一個與之鄰接的側(cè)壁(24、26)共同構(gòu)成至少一個用于容納物件(40)的裝載空間(36)。
文檔編號B62D21/03GK103101575SQ20121044297
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者T.波爾, J.迪克, A.基爾希, W.利文 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司