用于機(jī)動(dòng)車車身的車身承載結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車身的車身承載結(jié)構(gòu)(1)，具有客艙區(qū)段(1a)、前部區(qū)段(1b)和后部區(qū)段(1e)，根據(jù)本發(fā)明，為了形成車身承載結(jié)構(gòu)(1)，至少一個(gè)承載結(jié)構(gòu)體(10、20、40、50、70)設(shè)計(jì)為沿所有機(jī)動(dòng)車方向(x、y、z方向)延伸的、面元件形成的三維面結(jié)構(gòu)，該沿不同機(jī)動(dòng)車方向(x、y、z方向)延伸的面元件在形成軟過渡部的情況下連接，面元件設(shè)計(jì)為具有基于出現(xiàn)的負(fù)荷輸入結(jié)構(gòu)化的橫截面，且面元件設(shè)計(jì)為具有低負(fù)荷輸入或非承載區(qū)域具有缺口。
【專利說明】用于機(jī)動(dòng)車車身的車身承載結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車車身的車身承載結(jié)構(gòu)，具有客艙區(qū)段、前部區(qū)段和后 部區(qū)段。

【背景技術(shù)】
[0002] 長久以來，用于制造車身的現(xiàn)有技術(shù)是殼體結(jié)構(gòu)形式的、自支承的車身，其中以不 同的連接技術(shù)把作為鋼元件和板材元件的型材、框架部件、加強(qiáng)件、板材部件和覆板/外殼 件不可拆卸地彼此連接且形成車身承載結(jié)構(gòu)。所謂的車殼設(shè)計(jì)也屬于這種類型，其主要用 在賽車運(yùn)動(dòng)中。在此，例如單殼式的外殼形成車輛的承載結(jié)構(gòu)，即駕駛艙以該車殼結(jié)構(gòu)方式 中制造為車殼殼體且與車身連接。
[0003] 申請人:借助于所謂的奧迪空間框架（Audi-Space-Frame，ASF)引入車身結(jié)構(gòu)中的 新設(shè)計(jì)方案作為輕型結(jié)構(gòu)方案。在此，自支承的車身由鋁鑄件、鋁型材和鋁板材形成，面元 件以共支承的方式內(nèi)置在該自支承的車身中。
[0004] 為了優(yōu)化碰撞性能，在該方案中縱梁結(jié)構(gòu)作為主負(fù)荷路徑鑒于出現(xiàn)的負(fù)荷情況被 優(yōu)化，該縱梁結(jié)構(gòu)為了加固通過橫梁結(jié)構(gòu)連接以及為了支承例如通過鑄件節(jié)點(diǎn)（例如ASF 方案）連接。各個(gè)負(fù)荷路徑結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)用于吸收各種負(fù)荷，像碰撞負(fù)荷、底盤承載負(fù)荷或增 大剛性的負(fù)荷。通過所用的金屬材料在該負(fù)荷路徑中形成褶皺消減碰撞能量。
[0005] 在輕型結(jié)構(gòu)方案的框架內(nèi)，車身部件越來越多地制造為由金屬和纖維增強(qiáng)的塑料 (FVK)的組合物制成的復(fù)合構(gòu)件或者制造為由FVK材料制成的塑料構(gòu)件。
[0006] 因此，例如由EP 1 781 527 Bl已知一種車身承載結(jié)構(gòu)，其由具有客艙的中間車身 部分和前部車身部分模塊式地構(gòu)成。中間車身部分制造為鋁型材制成的支承框架且與底板 連接。該底板和前部車身部分都由纖維復(fù)合材料，如碳纖維、凱芙拉纖維和/或玻璃纖維制 成。根據(jù)該EP 1 781 527 Bl也建議了，中間車身部分地或全部地同樣由纖維復(fù)合材料制 成。
[0007] DE 10 2010 014 574 Al描述了一種車身，其同樣由自支承的客艙和固定在客艙 上的車身前部和車身后部模塊式地組成，其中，客艙具有由纖維增強(qiáng)的塑料制成的盆形的 底部部件，該底部部件具有前壁和后壁。車身前部和車身后部螺紋連接在該前壁和后壁上。
[0008] 雖然由纖維復(fù)合材料制成的能量吸收元件相對于金屬的縱梁或橫梁具有較高的 單位能量吸收能力，在由纖維增強(qiáng)的塑料制成的這種結(jié)構(gòu)中，碰撞性能較差，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)在 累進(jìn)的壓縮過程（Crushing)中由于其完全的毀壞吸收碰撞能量并因此剩余強(qiáng)度不足以使 連接在那里的結(jié)構(gòu)兀件被保持在一起。
[0009] 現(xiàn)在還已知的是，對輕型結(jié)構(gòu)來說以自然作為榜樣且模擬仿生設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)在穩(wěn) 定性最佳時(shí)以最大的重量節(jié)省作為目標(biāo)。
[0010] 戴姆勒股份公司在概念車（稱為"Bionic Cari"）研發(fā)的框架內(nèi)遵循這種方案。 該車輛借助于在最佳的空氣動(dòng)力學(xué)外殼內(nèi)部的優(yōu)化的白車身結(jié)構(gòu)構(gòu)成，對該外殼來說，角 魚（KofTerfisch)被用作流動(dòng)榜樣。借助于模擬骨頭的礦化過程的軟件研發(fā)這種優(yōu)化的白 車身結(jié)構(gòu)，該軟件為技術(shù)構(gòu)件提供符合負(fù)荷的結(jié)構(gòu)建議。目前為止，尚未進(jìn)行這種概念車 Bionic Car向批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化。
[0011] 此外，還已知了以仿生上最佳的結(jié)構(gòu)方式對車身部件進(jìn)行改進(jìn),像例如由DE 10 2009 052 920 Al鑒于待固定在車身上的輔助支架描述的那樣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種用于機(jī)動(dòng)車車身的車身承載結(jié)構(gòu)，該車身承載 結(jié)構(gòu)至少部分地具有仿生的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，尤其是最佳的碰撞性能。
[0013] 該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的車身用的車身承載結(jié)構(gòu)完成。
[0014] 用于機(jī)動(dòng)車車身的這種車身承載結(jié)構(gòu)具有客艙區(qū)段、前部區(qū)段和后部區(qū)段，且根 據(jù)本發(fā)明，該車身承載結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，
[0015] -為了形成車身承載結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)承載結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)為沿所有的機(jī)動(dòng)車方向延伸 的、由面元件/面單元形成的三維的面結(jié)構(gòu)，
[0016] -沿不同機(jī)動(dòng)車方向延伸的面元件在形成軟的過渡部的情況下連接，
[0017] -面元件設(shè)計(jì)為具有根據(jù)出現(xiàn)的負(fù)荷輸入結(jié)構(gòu)化的橫截面，以及
[0018] -具有低負(fù)荷輸入或非承載區(qū)域的面元件設(shè)計(jì)具有缺口。
[0019] 這種根據(jù)本發(fā)明的承載結(jié)構(gòu)體近似形成沿所有三個(gè)空間方向延伸的面承載結(jié)構(gòu)， 該面承載結(jié)構(gòu)自支承且由此沿所有空間方向分散負(fù)荷輸入，其中，根據(jù)出現(xiàn)的負(fù)荷輸入 使橫截面如此結(jié)構(gòu)化，使得高的負(fù)荷輸入導(dǎo)致大的面橫截面/平面橫截面/扁平橫截面 (Flachenquerschnitten).
[0020] 借助于這種面承載結(jié)構(gòu)廢除了常見的連接縱梁和橫梁的節(jié)點(diǎn)并且縱向結(jié)構(gòu)和橫 向結(jié)構(gòu)無縫地/無過渡地經(jīng)由軟的過渡部結(jié)合，即在此不形成尖銳的棱角。因此，在負(fù)荷路 徑中不存在尖銳的棱角，由此避免了應(yīng)力集中。同樣取消了不利的分離處或接合處。此外， 借助于這種面承載結(jié)構(gòu)形成均勻的負(fù)荷路徑，由此在力輸入時(shí)不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中。因此不 再需要各個(gè)僅沿一個(gè)空間方向起作用的支架。
[0021] 總之，借助于這種根據(jù)本發(fā)明的承載結(jié)構(gòu)體在材料使用最小化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了具有 高穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。
[0022] 在本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案中，為客艙區(qū)段和前部區(qū)段設(shè)置具有公共的盆形 底板的底板組件作為承載結(jié)構(gòu)體，該前部區(qū)段具有盆底和具有盆側(cè)面部件，其中，在前部區(qū) 段的區(qū)域中，盆底相對于客艙區(qū)段的區(qū)域沿機(jī)動(dòng)車橫向以較小寬度對稱地收縮，且底板組 件設(shè)計(jì)為具有圍繞盆底的整個(gè)水平輪廓的、基本上沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向延伸的盆側(cè)面部件。
[0023] 這種底板組件既不具有縱梁也不具有橫梁，前側(cè)負(fù)荷輸入的力被均勻地被引入到 底板組件的平面中，即尤其是傳遞到盆底中且在那里分散/分布。同樣也使在側(cè)面碰撞時(shí) 作用的力均勻地分散/分布到該底板組件中。
[0024] 有利地，客艙區(qū)段的沿機(jī)動(dòng)車縱向延伸的盆側(cè)面部件沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向設(shè)計(jì)在機(jī) 動(dòng)車的門檻高度處。因此，同時(shí)定義了門開口，而不需要其它部件。
[0025] 相反，根據(jù)改進(jìn)方案，底板組件的盆側(cè)面部件在前部區(qū)段的區(qū)域中沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直 方向設(shè)計(jì)為比門檻高度更高。因此，實(shí)現(xiàn)了車身前部的高穩(wěn)定性且尤其可以在那里通過連 接的其它的承載結(jié)構(gòu)體導(dǎo)入力，該力然后同樣分散/分布在底板組件中。因此，在此可以在 該沿機(jī)動(dòng)車縱向延伸的盆側(cè)面部件中在前部區(qū)段的區(qū)域中接納用于前軸的開口。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，前側(cè)的盆側(cè)面部件沿機(jī)動(dòng)車橫向具有至少一個(gè)缺 口用于輸入冷卻空氣。因此在那里可以節(jié)省空間地布置具有散熱組件的散熱器隔柵。
[0027] 在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，底板在客艙區(qū)段至前部區(qū)段的過渡部的區(qū)域中設(shè)計(jì)具有 連接盆側(cè)面部件的突出部，所述突出部沿機(jī)動(dòng)車橫向的橫截面面積大于盆底在客艙區(qū)段的 區(qū)域中的橫截面面積。
[0028] 因此，實(shí)現(xiàn)了在車身的客艙區(qū)段的前部區(qū)域中沿機(jī)動(dòng)車橫向的高穩(wěn)定性，從而通 過該突出部把大的負(fù)荷力均勻地引導(dǎo)至底板中。
[0029] 尤其有利的是，在前部區(qū)段的區(qū)域中的盆底相對于在客艙區(qū)段的區(qū)域中的盆底設(shè) 計(jì)為具有至少135°的鈍角角度。因此有利地積極影響了 CW-值。
[0030] 在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，前部區(qū)段具有前置艙作為承載結(jié)構(gòu)體，該前置艙 具有兩個(gè)分別沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向定向的前置側(cè)面部件，該前置側(cè)面部件設(shè)計(jì)為分別沿機(jī)動(dòng) 車縱向從盆側(cè)面部件的輪廓的客艙區(qū)段的端側(cè)區(qū)域開始一直延伸至沿機(jī)動(dòng)車橫向延伸的 前側(cè)的盆側(cè)面部件，此外，前置側(cè)面部件分別在客艙區(qū)段的前側(cè)端部處設(shè)計(jì)具有下部的A 柱區(qū)段，以及在客艙區(qū)段至前部區(qū)段的過渡部中設(shè)置有連接前置側(cè)面部件的面元件作為端 壁。
[0031] 因此和底板一起實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定且重量優(yōu)化的車身前部結(jié)構(gòu)。前置側(cè)面部件和底板的 盆側(cè)面部件之間的面配合和形狀配合的連接通過端側(cè)的連接實(shí)現(xiàn)。
[0032] 有利地，在該前置艙中兩個(gè)前置側(cè)面部件過渡式地如此設(shè)計(jì)為分別在其上側(cè)端部 處具有沿機(jī)動(dòng)車縱向和沿機(jī)動(dòng)車橫向延伸的前置面元件，即為了形成輪罩，前置面元件外 側(cè)的限位邊緣與客艙區(qū)段的區(qū)域中的盆側(cè)面部件的走向齊平。在此，優(yōu)選兩個(gè)前置側(cè)面部 件在形成客艙區(qū)段的端壁的面元件的區(qū)域中設(shè)計(jì)為過渡至彼此之中。
[0033] 這種前置艙可以接納所有需要的驅(qū)動(dòng)-和底盤組件，同時(shí)不需要其它車身部件。 [0034] 根據(jù)改進(jìn)方案，前置艙可以設(shè)計(jì)為在其前側(cè)端部處在兩側(cè)分別具有前面開口的容 納腔，其中前置側(cè)面部件和前置面元件分別形成容納腔的側(cè)壁。因此，所有需要的前部照明 組件可以由該前置艙的該容納腔接納。
[0035] 在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，為了把后排座椅座架支承在沿機(jī)動(dòng)車橫向延伸 的、客艙區(qū)段的后面的盆側(cè)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，該座椅面元件與基本上沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向延伸的座椅靠背面元件連接。在此，座椅 面元件和座椅靠背面元件優(yōu)選相對彼此具有角度位置，該角度位置具有基本上與座椅部件 和后排座椅的靠背之間的角度相應(yīng)的角度。
[0036] 根據(jù)改進(jìn)方案，如此實(shí)現(xiàn)特別穩(wěn)定且碰撞安全的底板組件，即底板從后部的盆側(cè) 面部件開始沿向后的方向借助于在外側(cè)布置的側(cè)面通道延長，使得該側(cè)面通道的外側(cè)的通 道壁與在客艙區(qū)段的區(qū)域中的相應(yīng)的盆側(cè)面部件齊平。優(yōu)選側(cè)面通道設(shè)計(jì)為具有基本上與 盆底齊平的下側(cè)的通道壁，而上側(cè)的通道壁基本上與底板的后部的盆側(cè)面部件的第一平面 部分齊平。
[0037] 此外，根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，兩個(gè)側(cè)面通道在端側(cè)設(shè)計(jì)為終止在后部的盆側(cè)面 部件的平面中。優(yōu)選在此側(cè)面通道的、兩個(gè)沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向齊平的內(nèi)側(cè)的通道側(cè)壁設(shè)計(jì) 為格柵狀結(jié)構(gòu)化地形成后部的盆側(cè)面部件。通過側(cè)面通道連接到后部的盆側(cè)面部件上改進(jìn) 了該區(qū)域中的剛度，其中同時(shí)借助于該盆側(cè)面部件的格柵狀結(jié)構(gòu)需要較少的材料。
[0038] 在本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案中，后部區(qū)段包括底板后部作為承載結(jié)構(gòu)體，該底板后 部具有向后延續(xù)在客艙底部的區(qū)域中的盆底的底部部件和側(cè)面部件，該側(cè)面部件與側(cè)面通 道的外部形狀沿機(jī)動(dòng)車橫向階梯狀匹配。由此可以將后橋總成連接到該底板后部。底板后 部的側(cè)面部件分別優(yōu)選設(shè)計(jì)為過渡至形成輪罩內(nèi)壁的面元件中。
[0039] 此外，根據(jù)本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，后部區(qū)段包括儲(chǔ)物艙作為另外的承載 結(jié)構(gòu)體，該儲(chǔ)物艙具有儲(chǔ)物艙底部，該儲(chǔ)物艙底部具有成型在其上的儲(chǔ)物艙側(cè)壁和成型的 前側(cè)端壁。在此，該端壁如此設(shè)計(jì)，使得其與座椅靠背面元件齊平。
[0040] 因此，后部區(qū)段僅包括少量承載結(jié)構(gòu)體用于形成車身承載結(jié)構(gòu)。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案，為了形成車頂結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置有弧形地連接下部A柱區(qū) 段和儲(chǔ)物艙的端壁的車頂肋條，其中分別一個(gè)B柱元件連接車頂肋條和盆底的盆側(cè)面部 件。優(yōu)選設(shè)置了兩個(gè)間隔開的、沿機(jī)動(dòng)車橫向連接車頂肋條的橫向元件，該橫向元件之間接 納了車頂面元件。
[0042] 為了完善車身承載結(jié)構(gòu)，設(shè)置了在外側(cè)覆蓋下部A柱區(qū)段、車頂肋條、B柱區(qū)段和 儲(chǔ)物艙的儲(chǔ)物艙側(cè)壁的側(cè)部元件作為承載結(jié)構(gòu)體。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的承載結(jié)構(gòu)體可以分別完全由纖維增強(qiáng)的塑料制成為纖維塑料復(fù)合 件。例如合適的方法有：
[0044] -RTM(樹脂傳遞模塑 Resin Transfer Moulding)作為高壓 RTM 或低壓 RTM ;
[0045] -RIM(樹脂注射模塑 Resin Injection Moulding);
[0046] -熱壓預(yù)浸料（Prepreg Autoclave)或者非熱壓預(yù)浸料（Prepreg
[0047] Out-of-Autoclave)；
[0048] -濕壓；
[0049] -SMC(片狀模塑料，Sheet-Moulding-Compound)或者 BMC(團(tuán)狀模塑料， Bulk-Moulding-Compound)〇
[0050] 此外，可以為根據(jù)本發(fā)明的承載結(jié)構(gòu)體使用結(jié)構(gòu)泡沫，該結(jié)構(gòu)泡沫或者設(shè)置在承 載結(jié)構(gòu)體的空腔中或者作為完成構(gòu)件設(shè)置在承載結(jié)構(gòu)體中。
[0051] 借助于粘合連接實(shí)現(xiàn)承載結(jié)構(gòu)體的連接。
[0052] 然而優(yōu)選也可以，通過合適的變形工藝由鋁板材或鋼板材制造該根據(jù)本發(fā)明的承 載結(jié)構(gòu)體并和在制造承載結(jié)構(gòu)體時(shí)一樣使用結(jié)構(gòu)泡沫。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的車身承載結(jié)構(gòu)尤其適合用于電動(dòng)車輛的車身，其中可以省去大體積 的內(nèi)燃機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054] 下面根據(jù)實(shí)施例參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖示出：
[0055] 圖1以前側(cè)透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的車身承載結(jié)構(gòu)；
[0056] 圖2以后側(cè)透視圖示出根據(jù)圖1的車身承載結(jié)構(gòu)；
[0057] 圖3以透視圖示出根據(jù)圖1的車身承載結(jié)構(gòu)的底板組件連同前置艙和裝載艙；
[0058] 圖4以根據(jù)圖1的剖面A-A的透視剖視圖示出車身承載結(jié)構(gòu)；
[0059] 圖5以根據(jù)圖1的剖面B-B的透視剖視圖示出車身承載結(jié)構(gòu)；
[0060] 圖6以根據(jù)圖2的剖面C-C的透視剖視圖示出車身承載結(jié)構(gòu)；以及 [0061] 圖7以根據(jù)圖1的剖面D-D的透視剖視圖示出車身承載結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0062] 車身的在圖1和2中示出的車身承載結(jié)構(gòu)1包括客艙區(qū)段la、前部區(qū)段Ib和后部 區(qū)段Ic且借助于多個(gè)承載結(jié)構(gòu)體構(gòu)造。此外，在該根據(jù)圖1和2的車身承載結(jié)構(gòu)1中已經(jīng) 安裝了車門，該車門在隨后的圖3至7中不再示出。
[0063] 車身承載結(jié)構(gòu)1包括底板組件10、前置艙20、底板后部40、儲(chǔ)物艙50以及側(cè)部元 件70a和70b作為承載結(jié)構(gòu)體。
[0064] 該承載結(jié)構(gòu)體是沿所有空間方向，即沿所有三個(gè)機(jī)動(dòng)車方向x-、y_和Z-方向延伸 的面承載結(jié)構(gòu)，該面承載結(jié)構(gòu)由面元件組成，且本身自支承并由此把負(fù)荷沿所有空間方向 分布/分散。借助于這種承載結(jié)構(gòu)體省去了常見的連接縱梁和橫梁的節(jié)點(diǎn)且縱向結(jié)構(gòu)和橫 向結(jié)構(gòu)無縫地經(jīng)由軟的、非尖銳的過渡部結(jié)合。因此在負(fù)荷路徑中既不存在尖銳的棱角也 不存在不利的分離處或接合處。在這種承載結(jié)構(gòu)體中形成了均勻的負(fù)荷路徑，也就是說逐 點(diǎn)的負(fù)荷引入立即分布在面元件上且分布在承載結(jié)構(gòu)體的空間結(jié)構(gòu)中。
[0065] 這種承載結(jié)構(gòu)體10、20、40、50以及70a和70b完全由纖維復(fù)合材料制成。
[0066] 下面描述這些承載結(jié)構(gòu)體10、20、40、50以及70a和70b和其它完善車身承載結(jié)構(gòu) 1的元件。
[0067] 底板組件10包括底板11和底板后部40作為重要的部件，該底板延伸經(jīng)過客艙區(qū) 段Ia和前部區(qū)段Ib且作為承載結(jié)構(gòu)體10尤其在根據(jù)圖4和5的剖面圖中示出，根據(jù)圖4 該底板后部沿車身承載結(jié)構(gòu)1的后部方向延續(xù)了底板11。
[0068] 該底板11由具有環(huán)繞的盆側(cè)面部件13的盆底12形成，該盆側(cè)面部件基本上沿 Z-方向延伸。因此，該盆側(cè)面部件13為面元件，其沿Z-方向和盆側(cè)面部件13-起作為另 外的平面部件延伸。在前部區(qū)段Ib的區(qū)域中，盆底12b沿y-方向相對于客艙區(qū)段Ia的區(qū) 域，盆底12a對稱地收縮。盆側(cè)面部件13a在客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中協(xié)調(diào)地在該過渡區(qū)域中 過渡到前部區(qū)段Ib的盆側(cè)面部件13b。
[0069] 在客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中，盆側(cè)面部件13a的上端側(cè)具有和車身門檻高度對應(yīng)的高 度。在從客艙區(qū)段Ia至前部區(qū)段Ib的過渡區(qū)域中，盆側(cè)面部件13a的門檻高度增大至在 前部區(qū)段Ib的區(qū)域中的盆側(cè)面部件13b的上端側(cè)的高度的明顯更大的值。因此，在那里可 以設(shè)置開口 16用于接納前軸。
[0070] 前側(cè)的沿y_方向延伸的盆側(cè)面部件13c在中間借助于沿Z-方向延伸的接片如此 結(jié)構(gòu)化，即形成兩個(gè)缺口 15a和15b用于輸入冷卻空氣。
[0071] 在前部區(qū)段Ib的區(qū)域中的盆底12b相對于客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中的盆底12a略微 沿Z-方向彎曲了至少135°的鈍角。
[0072] 在屬于客艙區(qū)段Ia的盆底12a的前側(cè)端部處，該盆底設(shè)計(jì)為具有相對于該盆底 12a沿Z-方向延伸的突出部14,從而得到了加固盆底12的、沿機(jī)動(dòng)車橫向具有比在盆底 12a和12b的相鄰區(qū)域中更大的橫截面的區(qū)域。在該區(qū)域中，可以設(shè)置用于穿過轉(zhuǎn)向柱的開 □。
[0073] 為了在客艙區(qū)段Ia的沿y-方向延伸的、后部的盆側(cè)面部件13d處支承后排座椅， 成型有基本上沿水平方向（x-y-平面）延伸的座椅面元件28,該座椅面元件與基本上沿 Z-方向延伸的座椅靠背面元件29連接。該座椅面元件28和座椅靠背面元件29相對彼此具 有角度位置，該角度位置具有基本上對應(yīng)于座椅部件和后排座椅的靠背之間角度的角度。
[0074] 底板組件10的底板11從后部的盆側(cè)面部件13d開始沿向后的方向借助于在外側(cè) 布置的側(cè)面通道30a和30b延長，從而該側(cè)面通道30a和30b的外側(cè)的通道壁與在客艙區(qū) 段Ia的區(qū)域中的相應(yīng)的盆側(cè)面部件13a齊平，兩個(gè)側(cè)面通道30a和30b的下側(cè)的通道壁與 盆底12a齊平，以及兩個(gè)側(cè)面通道30a和30b的上側(cè)的通道壁與后部的盆側(cè)面部件13d的 座椅面元件28齊平。
[0075] 兩個(gè)側(cè)面通道30a和30b在端側(cè)終止在后部的盆側(cè)面部件13d的平面中，其中側(cè) 面通道30a和30b的兩個(gè)沿Z-方向齊平的內(nèi)側(cè)的通道側(cè)壁格柵狀結(jié)構(gòu)化地形成后部的盆 側(cè)面部件13d，從而形成三個(gè)缺口。
[0076] 在前部區(qū)段Ib的區(qū)域中設(shè)置了前置艙20作為另外的承載結(jié)構(gòu)體，該前置艙具有 兩個(gè)分別沿Z-方向定向的前置側(cè)面部件21a和21b，其沿X-方向從具有盆側(cè)面部件13a的 客艙區(qū)段Ia的端側(cè)區(qū)域開始，過渡地延伸至前部區(qū)段Ib區(qū)域中的盆側(cè)面部件13b中直至 延伸至沿y_方向延伸的前側(cè)的盆側(cè)面部件13c。在從客艙區(qū)段Ia至前部區(qū)段Ib的過渡 部中，即分別在客艙區(qū)段Ia的前側(cè)端部處形成了前置側(cè)面部件21a和21b作為下部A柱區(qū) 段22a和22b，其中在從客艙區(qū)段Ia至前部區(qū)段Ib的過渡部中，設(shè)置了連接前置側(cè)面部件 21a，21b的面元件作為具有缺口 23b的端壁23。該前置側(cè)面部件21a和21b形狀配合地連 接在盆側(cè)面部件13a和13b上。
[0077] 前置艙20的兩個(gè)前置側(cè)面部件21a和21b分別在其上側(cè)的端部處無縫地具有沿 X-和y-方向延伸的前置面元件24a或24b,從而為了形成輪罩25,前置面元件外側(cè)的自由 的限位邊緣26與客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中的盆側(cè)面部件13a的走向齊平。分別一個(gè)面元件 24c或24d跨接前置面元件24a和24b之間的角部區(qū)域，從而通過其輪廓和限位邊緣26產(chǎn) 生了形成輪罩25的部件的弧形走向。
[0078] 此外，在形成端壁23的面元件的區(qū)域中，兩個(gè)前置面元件24a和24b過渡至彼此 中，從而在兩個(gè)前置面元件24a和24b的平面中產(chǎn)生了用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩的類似圓弧的開口。 [0079] 最后，前置艙20在其前側(cè)端部處在兩側(cè)分別具有前側(cè)開口的容納腔27a和27b，從 而前置側(cè)面部件21a和21b和前置面元件24a和24b分別形成容納腔27a或27b的側(cè)壁。
[0080] 端壁23的上端面朝前方具有弧形走向，從而端壁23在端側(cè)分區(qū)地被面元件23a 覆蓋。
[0081] 在后部區(qū)段Ic的區(qū)域中設(shè)置了底板后部40作為另外的承載結(jié)構(gòu)體，該底板后部 具有在后部延續(xù)在客艙底部Ia的區(qū)域中的盆底12a的底部部件41和側(cè)面部件42a和42b。 該側(cè)面部件42a和42b與側(cè)面通道30a和30b的外部形狀沿y-方向階梯狀匹配且分別設(shè) 計(jì)為過渡至形成輪罩內(nèi)壁43a和43b的面元件中。
[0082] 此外，后部區(qū)段Ic包括儲(chǔ)物艙50作為另外的承載結(jié)構(gòu)體，該儲(chǔ)物艙具有基本上沿 x-y-平面延伸的儲(chǔ)物艙底部51，該儲(chǔ)物艙底部具有成型在其上的沿Z-方向延伸的儲(chǔ)物艙 側(cè)壁52a和52b和成型的前側(cè)端壁53,其中該端壁53與座椅靠背面元件29基本上沿Z-方 向齊平，像這從圖3和4中可看出的那樣。在此，座椅靠背面元件29的邊緣加強(qiáng)部29a和 29b過渡至相應(yīng)的邊緣加強(qiáng)部52a和52b中。
[0083] 為了形成車身承載結(jié)構(gòu)1的車頂結(jié)構(gòu)60,在兩側(cè)分別設(shè)置了弧形地連接下部A柱 區(qū)段22a和22b和儲(chǔ)物艙50的端壁53的車頂肋條61a或61b，從而分別一個(gè)B柱元件62a、 62b連接車頂肋條61a或61b和客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中的盆底12a的盆側(cè)面部件13a。此外， 設(shè)置了車頂面元件64,其位于兩個(gè)間隔開的、沿y-方向連接車頂肋條61a和61b的橫向元 件63a和63b之間。
[0084] 最后，作為最后的承載結(jié)構(gòu)體，設(shè)置了在外側(cè)覆蓋下部A柱區(qū)段22a或22b、車頂肋 條61a或61b、B柱區(qū)段62a或62b和儲(chǔ)物艙50的儲(chǔ)物艙側(cè)壁52a或52b的側(cè)部元件70a 或 70b。
[0085] 為了形成車身承載結(jié)構(gòu)1 (不具有車門），各個(gè)由纖維增強(qiáng)的塑料制成的承載結(jié)構(gòu) 體通過粘合連接彼此連接。
[0086] 附圖標(biāo)記列表
[0087] 1車身承載結(jié)構(gòu)
[0088] Ia客艙區(qū)段
[0089] Ib前部區(qū)段 [0090] Ic后部區(qū)段
[0091] 10承載結(jié)構(gòu)體，底板組件
[0092] 11底板組件10的底板
[0093] 12底板11的盆底
[0094] 12a客艙區(qū)段Ia的區(qū)域中的盆底
[0095] 12b前部區(qū)段Ib的區(qū)域中的盆底
[0096] 13底板11的盆底側(cè)面部件
[0097] 13a客艙區(qū)段Ia的盆底側(cè)面部件
[0098] 13b前部區(qū)段Ib的區(qū)域中的盆底側(cè)面部件
[0099] 13c前部區(qū)段Ib的前側(cè)的盆底側(cè)面部件
[0100] 13d客艙區(qū)段Ia的后側(cè)的盆底側(cè)面部件
[0101] 14突起部
[0102] 15a盆側(cè)面部件13c中的缺口
[0103] 15b盆側(cè)面部件13c中的缺口
[0104] 16盆側(cè)面部件13b中的開口
[0105] 20承載結(jié)構(gòu)體，前置艙
[0106] 21a前置艙20的前置側(cè)面部件
[0107] 21b前置艙20的前置側(cè)面部件
[0108] 22a前置側(cè)面部件21a的下部A柱區(qū)段
[0109] 22b前置側(cè)面部件21b的下部A柱區(qū)段
[0110] 23前置艙20的端壁
[0111] 23a前置艙20的面元件
[0112] 23b端壁23的缺口
[0113] 24a前置艙的前置面元件
[0114] 24b前置艙的前置面元件
[0115] 24c前置艙20的面元件
[0116] 24d前置艙20的面元件
[0117] 25 輪罩
[0118] 26前置面元件24a、24b的限位邊緣
[0119] 27a前置艙的容納腔
[0120] 27b前置艙的容納腔
[0121] 28盆側(cè)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的邊緣加固部
[0124] 29b座椅靠背面元件29的邊緣加固部
[0125] 30a底板組件10的側(cè)面通道
[0126] 30b底板組件10的側(cè)面通道
[0127] 40承載結(jié)構(gòu)體，底板后部
[0128] 41底板后部40的底部部件
[0129] 42a底板后部40的側(cè)面部件
[0130] 42b底板后部40的側(cè)面部件
[0131] 43a側(cè)面部件42a的輪罩內(nèi)壁
[0132] 43b側(cè)面部件42b的輪罩內(nèi)壁
[0133] 50承載結(jié)構(gòu)體，儲(chǔ)物艙
[0134] 51儲(chǔ)物艙50的儲(chǔ)物艙底部
[0135] 52a儲(chǔ)物艙50的儲(chǔ)物艙側(cè)壁
[0136] 52b儲(chǔ)物艙50的儲(chǔ)物艙側(cè)壁
[0137] 53儲(chǔ)物艙50的端壁
[0138] 53a端壁52的邊緣加強(qiáng)部
[0139] 53b端壁52的邊緣加強(qiáng)部
[0140] 60車頂結(jié)構(gòu)
[0141] 61a車頂結(jié)構(gòu)60的車頂肋條
[0142] 61b車頂結(jié)構(gòu)60的車頂肋條
[0143] 62a車頂結(jié)構(gòu)60的B柱元件
[0144] 62b車頂結(jié)構(gòu)60的B柱元件
[0145] 63a車頂結(jié)構(gòu)60的橫向元件
[0146] 63b車頂結(jié)構(gòu)60的橫向元件
[0147] 64車頂面元件
[0148] 70a承載結(jié)構(gòu)體，側(cè)部元件
[0149] 70b承載結(jié)構(gòu)體，側(cè)部元件
【權(quán)利要求】
1. 一種用于機(jī)動(dòng)車車身的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，具有客艙區(qū)段（la)、前部區(qū)段（lb)和后 部區(qū)段（lc)，其特征在于， -為了形成車身承載結(jié)構(gòu)（1)，至少一個(gè)承載結(jié)構(gòu)體（10、20、40、50、70)設(shè)計(jì)為沿所有 的機(jī)動(dòng)車方向（x-、y_、z-方向）延伸的、由面元件形成的三維面結(jié)構(gòu)， -沿不同的機(jī)動(dòng)車方向（x-、y-、z-方向）延伸的面元件在形成軟的過渡部的情況下連 接， -所述面元件設(shè)計(jì)為具有根據(jù)出現(xiàn)的負(fù)荷輸入結(jié)構(gòu)化的橫截面，以及 -具有低負(fù)荷輸入或非承載區(qū)域的面元件設(shè)計(jì)帶有缺口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于， -為客艙區(qū)段（la)和前部區(qū)段（lb)設(shè)置具有公共的盆形的底板（11)的底板組件（10) 作為承載結(jié)構(gòu)體，所述前部區(qū)段具有盆底（12)和盆側(cè)面部件（13、13a、13b、13c、13d)，其 中，在前部區(qū)段（lb)的區(qū)域中，盆底（12b)相對于客艙區(qū)段（la)的區(qū)域以較小寬度沿機(jī)動(dòng) 車橫向（y-方向）對稱地收縮，以及 -底板組件（10)設(shè)計(jì)為具有圍繞盆底（12)的整個(gè)水平輪廓的、基本上沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方 向（z-方向）延伸的盆側(cè)面部件（13、13a、13b、13c、13d)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，客艙區(qū)段（la)的沿機(jī)動(dòng)車 縱向（x-方向）延伸的盆側(cè)面部件（13a)在機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向（z-方向）設(shè)計(jì)在車身的門榲 高度處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車身承載結(jié)構(gòu)，其特征在于，盆側(cè)面部件（13b)在前部區(qū)段 (lb)的區(qū)域中沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向（z-方向）設(shè)計(jì)為比門檻高度更高。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，底板（12)在客 艙區(qū)段（la)至前部區(qū)段（lb)的過渡部的區(qū)域中設(shè)計(jì)為具有連接盆側(cè)面部件（13a)的突出 部（14)，該突出部沿機(jī)動(dòng)車橫向（y_方向）的橫截面面積大于盆底（12a)在客艙區(qū)段（la) 的區(qū)域中的橫截面面積。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，在前部區(qū)段 (lb)的區(qū)域中的盆底（12b)相對于在客艙區(qū)段（la)的區(qū)域中的盆底（12a)設(shè)計(jì)為具有至 少135°的鈍角角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，前側(cè)的盆側(cè)面 部件（13c)沿機(jī)動(dòng)車橫向（y-方向）具有至少一個(gè)缺口（15a、15b)用于輸入冷卻空氣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，沿機(jī)動(dòng)車縱向 (x-方向）延伸的盆側(cè)面部件（13b)在前部區(qū)段（lb)的區(qū)域中具有開口（16)用于承接前 軸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于， -前部區(qū)段（lb)具有前置艙（20)作為承載結(jié)構(gòu)體，所述前置艙具有兩個(gè)分別沿機(jī)動(dòng)車 堅(jiān)直方向（z-方向）定向的前置側(cè)面部件（21a、21b)，所述前置側(cè)面部件設(shè)計(jì)為分別沿機(jī)動(dòng) 車縱向（x-方向）從盆側(cè)面部件（13)的輪廓的客艙區(qū)段（la)的端側(cè)區(qū)域開始延伸至沿機(jī) 動(dòng)車橫向（y_方向）延伸的前側(cè)的盆側(cè)面部件（13c)， _前置側(cè)面部件（21a、21b)設(shè)計(jì)為分別在客艙區(qū)段（la)的前側(cè)端部處具有下部的A柱 區(qū)段（22a、22b)，以及 -在客艙區(qū)段（la)至前部區(qū)段（lb)的過渡部中設(shè)置有連接前置側(cè)面部件（21a、21b) 的面元件作為端壁（23)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，前置艙（20)的兩個(gè)前置側(cè) 面部件（21a、21b)分別在其上側(cè)端部處過渡式地設(shè)計(jì)具有沿機(jī)動(dòng)車縱向（x-方向）和沿機(jī) 動(dòng)車橫向（y_方向）延伸的前置面元件（24a、24b)，使得為了形成輪罩（25)，所述前置面元 件的外側(cè)的限位邊緣（26)與客艙區(qū)段（la)的區(qū)域中的盆側(cè)面部件（13a)的走向齊平。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，兩個(gè)前置面元件（24a、 24b)設(shè)計(jì)成在形成所述端壁（23)的面元件的區(qū)域中過渡到彼此。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，前置艙（20)在其前 側(cè)端部處在兩側(cè)分別設(shè)有開口的容納腔（27&、2713)，其中，前置側(cè)面部件（21&、2113)和前置 面元件（24a、24b)分別形成容納腔（27a、27b)的側(cè)壁。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，為了把后排 座椅底座支承在沿機(jī)動(dòng)車橫向（y_方向）延伸的、客艙區(qū)段（la)的后部盆側(cè)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)，所述座椅面元件與基本上沿機(jī)動(dòng)車 堅(jiān)直方向（z-方向）延伸的座椅靠背面元件（29)連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，座椅面元件（28)和座椅 靠背面元件（29)相對彼此具有一角度位置，該角度位置具有基本上與后排座椅的座椅部 件和座椅靠背之間的角度相應(yīng)的角度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，底板組件 (10)的底板（11)從后部的盆側(cè)面部件（13d)開始沿向后的方向借助于在外側(cè)布置的側(cè)面 通道（30a、30b)延長，使得所述側(cè)面通道（30a、30b)的外側(cè)的通道壁與在客艙區(qū)段（la)的 區(qū)域中的相應(yīng)的盆側(cè)面部件（13a)齊平。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，側(cè)面通道（30a、30b)設(shè)計(jì) 具有基本上與盆底（12a)齊平的下側(cè)的通道壁
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，側(cè)面通道（30a、30b) 設(shè)計(jì)具有基本上與底板（12a)的后部的盆側(cè)面部件（13d)的座椅面元件（28)齊平的、上側(cè) 的通道壁。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，兩個(gè)側(cè)面 通道（30a、30b)設(shè)計(jì)為在端側(cè)終止在后部的盆側(cè)面部件（13d)的平面中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，側(cè)面通道 (30a、30b)的兩個(gè)沿機(jī)動(dòng)車堅(jiān)直方向（z-方向）齊平的內(nèi)側(cè)的通道側(cè)壁格柵狀結(jié)構(gòu)化地形 成后部的盆側(cè)面部件（13d)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，后部區(qū)段 (lc)包括一底板后部（40)作為承載結(jié)構(gòu)體，該底板后部具有向后延續(xù)在客艙區(qū)段（la)的 區(qū)域中的盆底（12a)的底部部件（41)和側(cè)面部件（42a、42b)，所述側(cè)面部件與側(cè)面通道 (30a、30b)的外部形狀沿機(jī)動(dòng)車橫向（y-方向）階梯狀匹配。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，底板后部（40)的側(cè)面部 件（42a、42b)分別過渡到形成輪罩內(nèi)壁（43a、43b)的面元件中。
22. 根據(jù)權(quán)利要求2至21中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，后部區(qū)段 (lc)包括儲(chǔ)物艙（50)作為另外的承載結(jié)構(gòu)體，該儲(chǔ)物艙具有儲(chǔ)物艙底部（51)，該儲(chǔ)物艙底 部具有成型在其上的儲(chǔ)物艙側(cè)壁（52a、52b)和成型的前側(cè)端壁（53)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，儲(chǔ)物艙（50)的端壁（53) 與座椅靠背面元件（29)齊平。
24. 根據(jù)權(quán)利要求9至23中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，為了形成車 頂結(jié)構(gòu)（60)，分別設(shè)置了弧形地連接下部A柱區(qū)段（22a、22b)和儲(chǔ)物艙（50)的端壁（53) 的車頂肋條（61a、61b)，其中，分別一個(gè)B柱元件（62a、62b)將車頂肋條（61a、61b)和盆底 (12a)的盆側(cè)面部件（13a)連接。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，設(shè)置有兩個(gè)間隔開的、沿 機(jī)動(dòng)車橫向（y-方向）連接車頂肋條（61a、61b)的橫向元件（63a、63b)，在橫向元件之間接 納有車頂面元件（64)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求2至25中任一項(xiàng)所述的車身承載結(jié)構(gòu)（1)，其特征在于，設(shè)置有在外 側(cè)覆蓋下部八柱區(qū)段（22&、2213)、車頂肋條（61&、6113)、8柱區(qū)段（62 &、6213)和儲(chǔ)物艙（50) 的儲(chǔ)物艙側(cè)壁（52a、52b)的側(cè)部元件（70a、70b)作為承載結(jié)構(gòu)體。
【文檔編號】B62D23/00GK104364141SQ201380031023
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】D·維拉姆, A·萊爾, P·哈芬納 申請人:奧迪股份公司