專利名稱：用于車輛，特別用于汽車的底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛，特別用于汽車的底盤，更具體地說(shuō)，涉及一種具有可通過(guò)沿汽車的側(cè)滑軸擠壓而得到的輪廓的整體底盤。
當(dāng)初，汽車包括一個(gè)底盤，該底盤由通過(guò)兩個(gè)焊接的橫梁和一個(gè)焊接的中央支撐連接起來(lái)的兩個(gè)縱梁構(gòu)成。縱梁超過(guò)橫梁沿伸，以在其前部和后部形成一個(gè)軸。
這種類型的底盤有很多缺點(diǎn)，這特別是由于它有很大的重量，需要很高的能量才能使它啟動(dòng)，還由于它有很高的剛性，使在車輛碰撞事件發(fā)生時(shí)很危險(xiǎn)。
這些缺點(diǎn)從而導(dǎo)致新型車輛的研制，在這種車輛中，底盤和車身是結(jié)合的。這種現(xiàn)在還在使用的底盤一車身系統(tǒng)稱為單軸或自支承車身，包括一個(gè)由一定數(shù)量的焊接在一起的沖壓金屬板形成的底盤-車架系統(tǒng)和一個(gè)以同樣的方式形成并或是以剛性或是以彈性方式在底盤-車架上裝配的一個(gè)上部結(jié)構(gòu)。雖然這種類型的底盤在輕便和剛性之間提供了良好的折衷，賦予車輛有利的安全性能，但是，它有大量的零部件要在多個(gè)操作過(guò)程期間裝配，即使這些操作由機(jī)器人完成，也會(huì)使底盤-車架的制造成本很高。這就是為什么一直在進(jìn)行研究，以向公眾提供帶有提高的安全特性的簡(jiǎn)單的汽車底盤的原因。
從而，本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，而這個(gè)目的是通過(guò)下列途徑實(shí)現(xiàn)的，即向車輛底盤提供一個(gè)結(jié)構(gòu)，從而使底盤一體地，減少工序數(shù)目地形成，但另一方面也提供與目前市場(chǎng)要求相符的并且不具有過(guò)高成本價(jià)格的安全和輕便特性。
因此，本發(fā)明涉及一種用于車輛，特別用于汽車的底盤，其中它包括一個(gè)剛性車架和兩個(gè)在相對(duì)于所述車架的前部和后部的兩個(gè)吸收區(qū)，并且其中所述車架和所述吸收區(qū)具有一個(gè)隔室狀整體結(jié)構(gòu)。
這樣，可以用取消例如焊接或螺栓連接的經(jīng)濟(jì)的操作方法制造底盤。此外，底盤的隔室狀結(jié)構(gòu)可以很容易的使其不同的部分具有不同的機(jī)構(gòu)特性。具體地說(shuō)，第一，容易加強(qiáng)車架，使它可以在沖擊的情況下保持形狀，使其具有所需要的抗扭，和抗彎剛性，并且第二，容易使吸收區(qū)在沖擊情況下逐漸地能夠變形，以吸收沖擊所產(chǎn)生的能量。
根據(jù)本發(fā)明的特點(diǎn)，底盤由沿車輛的側(cè)滑軸擠壓的材料制成。
當(dāng)僅僅通過(guò)帶有

圖1和圖2的示意性的和非限制性的實(shí)例閱讀下面給出的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。其中圖1和圖2分別示出根據(jù)本發(fā)明的底盤的一個(gè)透視圖和一個(gè)半平面圖。
圖1示出一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的底盤，該底盤由數(shù)字1表示，并且在圖示的例子中要裝備一輛汽車。
底盤1包括一個(gè)剛性車架2以及兩個(gè)分別位于前部和后部的吸收區(qū)4、6，這兩個(gè)吸收區(qū)大體上與底盤縱軸線和OX或橫搖軸線平行沿伸。車架2要支承汽車的未示出的乘員空間，以及在與路面平行的一個(gè)平面內(nèi)確定一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)的界限，在這個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)，有車輛的乘員。一方面，兩個(gè)吸收區(qū)4和6要支承車輛的功能構(gòu)件，另一方面，在碰撞情況下，要通過(guò)其組成元件的變形來(lái)吸收能量，以保證車輛乘員的安全。
在下面說(shuō)明中，縱搖軸線將是指底盤的橫軸線OY，側(cè)滑軸線將是指與縱軸線OX和橫軸線OY垂直的軸線OZ。
在上述例子中，車架2為大致八角形的形式，并包括8個(gè)梁8、8′，10、10′、12，12′和14、14′，這8個(gè)梁在同一平面內(nèi)成對(duì)平行地延伸。梁8、8′與橫搖軸線平行地延伸，梁10、10′與縱搖軸線平行地延伸，而梁12、12′和14、14′則與橫搖軸線或縱搖軸線基本上成45度延伸。
每個(gè)吸收區(qū)4和6各包括兩個(gè)平行成對(duì)的縱梁16、16′和18、18′，它們分別從梁10和10′與梁14、12′以及12的結(jié)合部開始與車架2的梁8、8′平行地沿伸。
根據(jù)本發(fā)明，形成底盤1的車架2和吸收區(qū)4、6具有這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括多個(gè)由數(shù)字20表示的隔室。這種隔室狀底盤結(jié)構(gòu)是沿底盤的側(cè)滑軸線OZ，并通過(guò)形狀與底盤形狀互補(bǔ)的擠壓橫具單件擠壓成形的。
構(gòu)成車架2的梁的隔室20由外壁22和內(nèi)壁24所限定，這些壁以這種方法幾何地放置，即底盤1在橫搖軸線OX和縱搖軸線OY方向上的抗扭剛度和抗彎剛度很高，從而特別使要裝備底盤1的車輛具有安全和舒適的駕駛特性。
構(gòu)成縱梁16、16′、18、18′的隔室壁22和24以這種方式設(shè)置，即縱梁具有被變形的能力，而縱梁離車架2越近，則這種能力越弱。
具體參照?qǐng)D2，可以看到，例如縱梁16可以分成帶有不同形狀和尺寸之隔室20的三個(gè)區(qū)A、B、C，從而為縱梁的這些區(qū)提供每個(gè)這樣的區(qū)所需的特別的機(jī)械性能。
更確切地說(shuō)，A區(qū)包括一系列成對(duì)的隔室20a，每一隔室都有呈直角三角形的一個(gè)部分。這些三角形的斜邊形成為每對(duì)隔室所共同的一個(gè)內(nèi)壁22a，而基本上平行于底盤的橫搖軸線的長(zhǎng)邊形成每對(duì)隔室的外壁24a。在碰撞的情況下，A區(qū)的隔室20a的輪廓使它們開始變形，而離車架2越近，反抗變形的阻力越大，從而可以使它們能吸收由碰撞產(chǎn)生的最大量的能量。
B區(qū)至少包括兩個(gè)呈大致梯形的、并列的隔室20b。這些隔室20b有一個(gè)大體上與橫搖軸線平行延伸的公共壁22b以及也與此軸線平行的另外兩個(gè)外壁24b。B區(qū)隔室的幾何形狀特別在于使這個(gè)區(qū)具有相對(duì)于側(cè)滑軸線的很大的抗變剛度。
C區(qū)包括隔室20c，呈大致三角形，其外壁24C延伸入逐漸向車架2張開的外壁24b的延長(zhǎng)部。與車架離得最近的兩個(gè)隔室20c包括一個(gè)共用內(nèi)壁22c，它大體上與橫搖軸線平行，并延伸入B區(qū)隔室20b的內(nèi)壁22b的延長(zhǎng)部。在需要時(shí)，連接區(qū)C的這種構(gòu)形能夠使由縱梁16、16′、18、18′所承受的應(yīng)力能在全部支架上得到令人滿意的分布。
還要注意，每個(gè)縱梁16、16′、18、18′在其自由端還包括特別被一個(gè)或更多內(nèi)壁22e分開的隔室20，內(nèi)壁22e的位置如此設(shè)置，即當(dāng)外壁24e受到一個(gè)其方向與橫搖軸線平行的沖擊時(shí)，它們傾向于將縱梁的外壁24e推回。這樣，在碰撞情況下，縱梁的一般變形是有利的，從而便于碰撞能量的耗散。在上述實(shí)例中，三個(gè)隔室20e被大體上呈V字形，其頂點(diǎn)直指車架2的內(nèi)壁22e和兩個(gè)與橫搖軸線平行的外壁24e以及分別位于與橫搖軸線垂直的24e的端部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的另兩個(gè)平行壁所分開。在這方面，要注意到，外壁24e的端部可被有利地用做安裝未示出的保險(xiǎn)杠的區(qū)域。
更一般地說(shuō)，要注意到，通過(guò)同時(shí)設(shè)計(jì)不同的內(nèi)壁和外壁的長(zhǎng)度和/或這些壁同橫搖軸線構(gòu)成的角度，可以容易地改變低盤的機(jī)械特性，從而達(dá)到所需要的機(jī)械特性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，也通過(guò)特別定位梁12、12′、14、14′的隔室20的內(nèi)外壁來(lái)加強(qiáng)車架2的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，在上述實(shí)例中，梁12、12′、14、14′相對(duì)于底盤的橫搖軸線的方向確定為45°，從而使來(lái)自縱梁16、16′、18、18′的應(yīng)力能有效地傳送至梁8、8′。
在一種較佳方式中，底盤1也包括一種裝置，用于容納和/或安裝與車架2和縱梁16、16′、18、18′形成一體的車輛的功能構(gòu)件。
具體地說(shuō)，車架2包括分布在梁8、8′的四端處的四個(gè)隔室20r。隔室20r中分別用于安裝(特別是在其中埋入)未示出的翻車保護(hù)桿，使在車輛傾覆事件中，乘員空間能免于壓扁。此外，每個(gè)縱梁16、16′、18、18′在離車架2最近的A區(qū)的端部包括為安裝懸架和車輪而特別加固的一對(duì)隔室20a。
底盤1最好至少高150mm。在剛性車架2內(nèi)部的空間，例如在安裝地板后，可有利于在電動(dòng)車輛的情況下儲(chǔ)存電池。
應(yīng)注意到，用未示出的橫梁將縱梁16和18的端部同縱梁16′、18′的端部連接起來(lái)的這種類型的底盤，在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
底盤1最好由鋁合金制成。鋁合金很適宜于擠壓，并且可以在底盤的剛性和輕便之間得到良好的折衷。
在上述例子中，隔室具有三角形或梯形截面，但顯然，精通此項(xiàng)技術(shù)的人可以想象得到其它形式的截面。
實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的底盤，可以通過(guò)在一個(gè)與擠壓軸垂直的平面上切割具有附圖所示的底盤的內(nèi)外輪廓的擠壓的輪廓的薄片來(lái)得到。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛、特別用于汽車的底盤(1)，其特征在于，它包括一個(gè)剛性車架(2)和在相對(duì)于所述車架(2)的前部和后部的兩個(gè)吸收區(qū)(4，6)，并且其中所述車架(2)和所述吸收區(qū)(4，6)具有隔室狀整體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的底盤，其特征在于底盤(1)沿所述底盤的側(cè)滑軸線(OZ)由一個(gè)擠壓材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于車輛的底盤，其特征在于每個(gè)前后吸收區(qū)(4，6)包括兩個(gè)縱梁(16、16′、18、18′)，這些縱梁沿所述底盤(1)的橫搖軸線(OX)延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的底盤，其特征在于構(gòu)成車架(2)及縱梁(16、16′、18、18′)的隔室(20)被取向以相對(duì)于底盤(1)的橫搖軸線(OX)和縱搖軸線(OY)具有很高的抗扭和抗彎剛度的特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的用于車輛的底盤，其特征在于隔室(20)具有一個(gè)三角形或梯形截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的用于車輛的底盤，其特征在于所述車架(2)大致為八角形的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6之一所述的用于車輛的底盤，其特征在于縱梁(16、16′、18、18′)的隔室(20)的壁(22，24)以這種方式排列，即所述縱梁具有被變形的能力，而在縱梁越靠近車架(2)的地方這種能力越弱。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至6之一所述的用于車輛的底盤，其特征在于縱梁(16、16′、18、18′)與車架(2)的每個(gè)連接區(qū)(C)包括至少兩個(gè)隔室(20c)，這兩個(gè)隔室具有大體上平行于底盤橫搖軸線(OX)延伸的共用壁(22c)以及向著車架(2)張開的板(24c)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的用于車輛的底盤，其特征在于構(gòu)成底盤的一些隔室(20c)包括用于容納功能構(gòu)件的部分。
10.根據(jù)任何上述的權(quán)利要求所述的底盤，其特征在于它是由鋁合金制成的。
全文摘要
一種用于車輛，特別用于汽車的底盤，其中它包括一個(gè)剛性車架(2)和在相對(duì)于所述車架(2)的前后的兩個(gè)吸收區(qū)(4，6)，并且所述車架(2)和所述吸收區(qū)(4，6)具有一個(gè)隔室狀整體結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B62D21/07GK1104164SQ9411677
公開日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月5日
發(fā)明者D·施托爾, J·米勒 申請(qǐng)人:Smh管理服務(wù)有限公司