車輛車身的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛車身，其具有底板門檻(1)，沿車輛橫向(y)觀察，該底板門檻的內(nèi)部和外部型材件(49,51)在上部和下部法蘭連接部(51,53)處接合，底板門檻(1)與車身柱元件(11)的柱根(15)相連，該柱根在側(cè)面碰撞(FA)的情況中以第一支承型材段(27)支承在底板門檻(1)的上部法蘭連接部(53)上，并且以第二支承型材段(43)在兩個法蘭連接部(53,55)之間支承在門檻外壁(45)上，其中，在底板門檻(1)的空腔(57)內(nèi)設(shè)置力傳遞元件(59)。該力傳遞元件(59)在側(cè)面碰撞情況(FA)中在第二支承型材段(43)和門檻內(nèi)壁(61)之間提供附加的力傳遞路徑(L2)。
【專利說明】車輛車身

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛車身。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛車身的B柱基本沿垂直方向在汽車的車頂縱梁和底板門檻之間延伸。B柱在通常實踐中是空心梁，其中為了提高在側(cè)面碰撞的情況中的側(cè)面碰撞強度集成附加的加強元件。該加強元件可以抑制由事故引起的B柱向車輛內(nèi)部的變形。
[0003]由US2011/0095567A1已知一種按照這種設(shè)計的車輛車身。其具有底板門檻，其沿車輛橫向觀察位于內(nèi)部和外部的型材件在上部和下部的法蘭連接部處接合。在底板門檻上連接車身車柱元件的柱根(也就是上述的加強元件)。柱根在側(cè)面碰撞情況中支承在底板門檻上。在這種側(cè)面碰撞的情況中，底板門檻的上部法蘭連接部這樣特別劇烈地負載，使得存在材料斷裂的危險，這對于車輛車身的變形性能是不利的。
[0004]由DE102005044820A1已知另一種具有底板門檻的車輛車身，車身車柱元件同樣支承在底板門檻上。底板門檻具有附加的波狀板，底板門檻借助其在車輛橫向上被加固。由此可以保證，在側(cè)面碰撞的情況中底板門檻的橫向剛性被提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種車輛車身，其中以簡單的方式提供在側(cè)面碰撞情況中對于車輛乘客有利的變形性能。
[0006]所述技術(shù)問題通過一種車輛車身解決，其具有底板門檻，該底板門檻的沿車輛橫向觀察的內(nèi)部和外部型材件在沿車輛高度方向觀察的上部和下部法蘭連接部處接合，底板門檻與車身柱元件的柱根相連，該柱根在側(cè)面碰撞的情況中以第一支承型材段支承在底板門檻的上部法蘭連接部上，并且以第二支承型材段在兩個法蘭連接部之間支承在門檻外壁上，其中，在底板門檻的空腔內(nèi)設(shè)置力傳遞元件，并且該力傳遞元件在側(cè)面碰撞情況中在第二支承型材段和門檻內(nèi)壁之間提供附加的力傳遞路徑。
[0007]本發(fā)明基于這樣的情況，當前在側(cè)面碰撞情況中車身柱元件基本上僅支承在底板門檻的上部法蘭連接部上，由此僅存在唯一的用于將側(cè)面碰撞力導入底板門檻中的載荷路徑。由于相應(yīng)較大的力輸入在此存在這樣的危險，即底板門檻的上部法蘭連接部裂開，由此產(chǎn)生車輛車身的不利的變形性能。
[0008]在這種背景下，柱根附加地配備另外的支承型材段，其在側(cè)面碰撞情況中在兩個門檻法蘭連接部之間支承在門檻外壁上。在底板門檻的空腔中設(shè)置附加的力傳遞元件，其沿車輛橫向向內(nèi)直線對齊地地設(shè)置在柱根的附加的第二支承型材段的后面。在側(cè)面碰撞情況中因此提供附加的載荷路徑，通過該載荷路徑，碰撞力由第二支承型材段出發(fā)通過力傳遞元件傳導至門檻內(nèi)壁中。
[0009]車身柱元件(也就是加固元件)設(shè)計具有這樣的材料厚度，其在側(cè)面碰撞情況中阻止車身柱元件的撕裂。在車身柱元件的材料厚度降低時作用在車身柱元件上的碰撞載荷也必須降低。這優(yōu)選通過相應(yīng)較軟的(也就是柔性的)柱根在底板門檻上的支座實現(xiàn)。因此，在側(cè)面碰撞情況中，底板門檻不是剛性的，反而是經(jīng)歷圍繞門檻軸線的扭曲運動，其中其上支承的車身柱元件的柱根沿車輛橫向向內(nèi)偏移。為了底板門檻上述的扭曲運動不會被影響，比較有利的是力傳遞元件沒有完全、而是部分地填充底板門檻的空腔橫截面。由此底板門檻的扭曲剛性保持得較小。因此特別優(yōu)選的是，柱根的第二支承型材段沿車輛橫向觀察遮蓋力傳遞元件，并且因此力傳遞元件在車輛高度方向上不存在超出該第二支承型材段的部分。在此優(yōu)選由力傳遞元件提供的載荷路徑沿車輛高度方向觀察設(shè)置在門檻縱軸線上方，而在門檻空腔的所述軸線下方保持自由。
[0010]為了無缺點的功能性，力傳遞元件具有極其高的橫向剛性。在這種背景下，力傳遞元件優(yōu)選是波狀板，其波峰線和波谷線沿車輛橫向延伸。波狀板可以在裝配技術(shù)上是有利的，例如通過固定接片通過焊接僅固定在底板門檻的外部型材件上。據(jù)此，波狀板沒有與底板門檻的內(nèi)部型材件接觸或與其略微間隔。在這種狀況中通過附加地設(shè)置在外部門檻型材件上的力傳遞元件不會影響車身的順利的組裝過程。
[0011]波狀板附加地用于在柱根和底板門檻的內(nèi)部型材件之間的附加的載荷傳遞。與通常的隔板不同的是，其不能當作變形元件。在一種優(yōu)選的方式中，波狀板在側(cè)面碰撞的情況中基本不會變形，因此其能傳遞最大碰撞力。
[0012]與通常的波狀板不同，按照本發(fā)明的波狀板在底板門檻中轉(zhuǎn)過了 90°。也就是說可以進行向底板門檻的內(nèi)部型材件的連續(xù)的“線形”力傳遞。通過將幾何形狀壓制成波浪的形狀，這種波狀板自身可穩(wěn)定。因此直至導致不穩(wěn)定的點的力由此非常高。因此按照本發(fā)明的波狀板能夠在沒有明顯變形的情況下傳遞很高的力。
[0013]為了構(gòu)件剛性連接，車身柱元件的柱根具有角型材，也就是具有可支承在底板門檻的上側(cè)上的支承臂和可支承在門檻外壁上的外部臂。柱根的外部臂可以按照上述第二支承型材段起作用。
[0014]柱根的角型材可以沿車輛高度方向向上過渡成U形形狀，也就是具有沿車輛橫向靠外的底壁以及與之相連的、沿車輛橫向向內(nèi)突出的側(cè)壁板。它們在其自由的邊棱上彎折成邊緣法蘭，它們在組裝狀態(tài)中支承在底板門檻的上部法蘭連接部上。在此相應(yīng)地柱根的邊緣法蘭用作按照本發(fā)明的第一支承型材段。
[0015]因此在側(cè)面碰撞情況中，按照本發(fā)明底板門檻的上部法蘭連接部的載荷被降低，也就是由于附加的載荷路徑，其在側(cè)面碰撞的情況中在門檻外壁和門檻內(nèi)壁之間橋接底板門檻的空腔。
[0016]前述的本發(fā)明的有利的構(gòu)造和/或擴展設(shè)計可以一除了例如按上下文明確的組合方式或不一致的備選組合方式予以應(yīng)用外一還可以單獨地或也可任意組合地相互使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下結(jié)合附圖進一步闡述本發(fā)明和其優(yōu)選的造型和/或擴展設(shè)計以及它們的優(yōu)點。在附圖中:
[0018]圖1示出車輛的局部剖視圖的側(cè)視圖；
[0019]圖2示出車輛車身的B柱向底板門檻的過渡區(qū)域的細節(jié)視圖；
[0020]圖3示出在側(cè)面碰撞時變形過程的原理圖；和
[0021]圖4示出沿圖2中的剖切面1-1的截面圖；
[0022]圖5示出在側(cè)面碰撞情況中對應(yīng)圖4的視圖；和
[0023]圖6示出按照波狀板實現(xiàn)的力傳遞元件。

【具體實施方式】
[0024]在圖1中示出汽車，其白車架在側(cè)壁組件上具有下部車輛縱梁，其在車輛客艙的區(qū)域中過渡至側(cè)面底板門檻I中。所示組件的B柱3沿行駛方式設(shè)置在A柱5的后面并且沿垂直方向z將底板門檻I與車輛車身的車頂框架的車頂縱梁7相連。
[0025]B柱3—方面用于加強側(cè)面車身并且另一方面用于支承安裝件，如安全帶滾輪或類似器件。B柱3在此設(shè)計為空心梁9 (僅在圖2中以虛線顯示)，其中在圖2中以實線突顯出的加固板件11被集成在該空心梁9中。借助集成在空心梁3中的加固板件11在側(cè)面碰撞的情況中提高B柱3的側(cè)面碰撞強度。
[0026]按照圖1，加固板件11具有在車頂縱梁7上構(gòu)件剛性連接的頭部段13，在底板門檻I上連接的柱根15以及在其間沿垂直方向z延伸的中間柱部段17。
[0027]在圖2中示出柱部段17向加固板件11的柱根15的過渡的細節(jié)視圖以及柱根15在底板門檻I上的連接。按照圖2，B柱的空心梁9通過在圖2中僅虛線顯示的U形形狀的外板21和同樣虛線顯示的內(nèi)板23構(gòu)成。內(nèi)板和外板21、23的固定法蘭25必要時在加固板件11的邊緣法蘭27作夾層的情況下相互焊接(在圖2中沒有詳細顯示)。
[0028]按照圖2，加固板件11在中間柱部段17中大致U形地構(gòu)成，也就是具有沿車輛橫向y位于外部的底壁29以及沿車輛橫向y在過渡棱邊31上向內(nèi)突出的側(cè)壁板33。兩個側(cè)壁板在自由邊棱35處彎折成已述的邊緣法蘭27。在此U形柱部段17在大致同樣U形的外板21中輪廓配合。
[0029]在圖2中所示的柱根15設(shè)計成角型材，其以其上部支承臂37安置在底板門檻I的上側(cè)39上。支承臂37在角型材棱邊41處過渡至垂直的、面狀的外臂43，其支承在底板門檻I的沿車輛橫向I觀察向外指向的外壁45上。U形柱部段17在此大致面齊平地過渡至角型材的外臂43中，而柱部段17的側(cè)壁板33過渡至沿車輛縱向X向前和先后擴展的支承臂37中。
[0030]如由圖4還可知，底板門檻I是空心梁，沿車輛橫向y觀察其由內(nèi)部型材件49和外部型材件51構(gòu)成。兩個型材件49、51是分別相互面向的U形型材件，它們在上部和下部法蘭連接部53、55處接合。
[0031]附加地在底板門檻I的空腔57內(nèi)部設(shè)置波狀板59，其在稍后描述的側(cè)面碰撞情況中作為力傳遞元件作用。波狀板59沿車輛橫向y觀察向內(nèi)直線對齊地定位在柱根15的外臂43后方，也就是說外臂43沿車輛橫向y觀察完全遮蓋波狀板59，也就是說波狀板59在車輛高度方向z上向下沒有超出外臂43的部分。
[0032]結(jié)合圖3示出按照本發(fā)明的B柱在側(cè)面碰撞情況中的變形性能。由于清楚性的原因，在圖3中僅示出B柱3的加固板件11，而其空心梁9沒有示出。據(jù)此，在加固板件11被加載側(cè)面碰撞力Fa時，柱部段17在底部區(qū)域中、直接在底板門檻I上發(fā)生變形位移為Ay的變形。通過這種方式，側(cè)面部段17在下部區(qū)域中以變形位移Ay以轉(zhuǎn)動運動向內(nèi)偏移。在車頂縱梁7上的構(gòu)件剛性的連接構(gòu)成轉(zhuǎn)動點。加固板件11的變形因此僅局限在設(shè)置在所示車輛座椅下部的柱根15上。
[0033]在也在圖5中示出的側(cè)面碰撞情況中，加固元件11的上述邊緣法蘭27用作柱根15的第一支承型材段，其自身提供支承用于構(gòu)成相對底板門檻I的法蘭連接部53的第一載荷路徑L1 (圖5)。柱根15的外臂43在這種關(guān)系中用作柱根15的附加的第二支承型材段。通過外臂43可以將在側(cè)面碰撞情況中的碰撞力的一部分傳導至波狀板59中，后者提供了平行的附加載荷路徑L2。在第二載荷路經(jīng)L2中還附加地連接了門檻外壁45和門檻內(nèi)壁61，碰撞力被導入其中。通過這種方式可以降低載荷并且因此降低在上部法蘭連接部53中材料斷裂的危險。
[0034]如前所述，波狀板59大致定位在底板門檻空腔57的上半部中。由此可以實現(xiàn)，載荷路經(jīng)L2沿車輛高度方向z觀察位于門檻縱軸線S的上方。碰撞力通過第一支承型材段(也就是邊緣法蘭27)和第二支承型材段(也就是外臂43)這樣傳導，使得發(fā)生底板門檻I圍繞門檻縱軸線S的扭曲運動T，并且柱根15同時以橫向錯移沿車輛橫向y向內(nèi)偏移。
[0035]在圖6中以立體圖單獨示出波狀板59。據(jù)此，波狀板59在其面向外部型材件51的側(cè)面具有固定接片63，它們與外部型材件51點焊連接。與此不同的是，波狀板59的面向內(nèi)部型材件49的端部通過裝配縫隙m(圖4)略微與內(nèi)部型材件49相間隔。為了保證波狀件59足夠大的橫向剛性，在圖6中通過點劃線顯示的波峰線和波谷線沿車輛橫向y平行地定向。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛車身，其具有底板門檻(I)，該底板門檻⑴的沿車輛橫向(y)觀察的內(nèi)部和外部型材件(49，51)在沿車輛高度方向(z)觀察的上部和下部法蘭連接部(53，55)處接合，底板門檻⑴與車身柱元件(11)的柱根(15)相連，該柱根(15)在側(cè)面碰撞(Fa)的情況中以第一支承型材段(27)支承在底板門檻(I)的上部法蘭連接部(53)上，并且以第二支承型材段(43)在兩個法蘭連接部(53，55)之間支承在門檻外壁(45)上，其特征在于，在底板門檻(I)的空腔(57)內(nèi)設(shè)置力傳遞元件(59)，并且該力傳遞元件(59)在側(cè)面碰撞情況(Fa)中在第二支承型材段(43)和門檻內(nèi)壁(61)之間提供附加的力傳遞路徑(L2)。
2.按照權(quán)利要求1所述的車輛車身，其特征在于，力傳遞元件(59)沿車輛橫向(y)向內(nèi)直線對齊地設(shè)置在柱根(15)的第二支承型材段(43)的后面。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的車輛車身，其特征在于，柱根(15)的第二支承型材段(43)沿車輛橫向(y)觀察遮蓋力傳遞元件(59)，更確切地說力傳遞元件(59)在車輛高度方向(z)上尤其不存在超出第二支承型材段(43)的部分。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的車輛車身，其特征在于，底板門檻(I)設(shè)計成這樣柔性的，即在側(cè)面碰撞情況(Fa)中底板門檻(I)圍繞轉(zhuǎn)動軸線(S)扭曲(T)，也就是在柱根(15)沿車輛橫向(y)向內(nèi)偏移的情況下。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的車輛車身，其特征在于，由力傳遞元件(59)提供的力傳遞路徑(L2)在車輛高度方向(z)上設(shè)置在門檻軸線(S)的上部。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的車輛車身，其特征在于，力傳遞元件(59)具有波浪型廓，并且波峰線和波谷線尤其沿車輛橫向(y)延伸。
7.按照前述權(quán)利要求之一所述的車輛車身，其特征在于，力傳遞元件(59)固定在底板門檻(I)的外部型材件(51)上，并且尤其力傳遞元件(59)沒有與底板門檻(I)的內(nèi)部型材件(53)接觸或與其相間隔。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的車輛車身，其特征在于，柱根(15)具有角型材，也就是具有可支承在底板門檻(I)的上側(cè)(39)上的支承臂(37)和可支承在門檻外壁(45)上的外部臂(43)，并且尤其柱根的外部臂(43)是在側(cè)面碰撞情況(Fa)中作用的第二支承型材段。
9.按照前述權(quán)利要求之一所述的車輛車身，其特征在于，柱根(15)具有U形型廓，其具有沿車輛橫向(y)靠外的底壁(29)以及沿車輛橫向(y)向內(nèi)突出的兩個側(cè)壁板(33)，所述兩個側(cè)壁板(33)在其自由的邊棱(35)上彎折成邊緣法蘭(27)，并且邊緣法蘭(27)尤其構(gòu)成柱根(15)的第一支承型材段。
【文檔編號】B62D25/02GK104340276SQ201410385583
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】C.布呂格曼, T.多貝蘭, F.德倫克哈恩, S.韋伯 申請人:大眾汽車有限公司