汽車的底板結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車底板結構，所述汽車底板結構具有包含上部殼件(23)和下部殼件(20)的第一縱梁，該縱梁跨過后橋(3)并且至少延伸至客艙(5)的下方。該縱梁在后橋(3)和客艙(5)之間的過渡區(qū)域中具有至少一個壁件(29；30)，所述壁件材料加倍地固定在上部殼件和下部殼上件(23；20)。
【專利說明】汽車的底板結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車的底板結構，所述底板結構具有由上部殼件和下部殼件組合而成的縱梁。這種底板結構在已公開的德國專利申請DElO 2012008 025.5中被描述。

【背景技術】
[0002]這種底板結構的縱梁以技術上常見的方式具有后部部段，所述后部部段水平地在車輛縱向上沿車輛的行李廂延伸，并具有基本直線地跨過車輛的客艙的部段和使前述兩個部段相互連接并且為此在車輛的后橋與客艙之間的過渡區(qū)域中向汽車縱向傾斜延伸的部段。當所述車輛遭遇碰撞時并且縱梁必須承受沿車輛縱向的很高的力，則這種傾斜的過渡區(qū)域承受特別高的負載。為了避免縱梁首先在所述過渡區(qū)域因負載而損壞，則所述過渡區(qū)段必須設計得比沿車輛縱向定位在該過渡區(qū)段之前和之后的縱梁部段更加堅固。這種跨過縱梁的可變結構可以通過使用深沖的上部殼件和下部殼件輕易實現(xiàn)；然而因為殼體的壁厚通過在深沖過程中被用作原材料的板材被限定在很窄的范圍內，則基本上僅能通過擴大的橫截面實現(xiàn)縱梁在過渡區(qū)域中較高的負載性能，通過擴大的橫截面則會造成在行李廂和客艙中的空間損失。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的技術方案所要解決的技術問題在于，提供一種汽車底板結構，其中，能在橫截面緊湊的情況下實現(xiàn)縱梁在后橋和客艙之間的過渡區(qū)域中的高負載性。
[0004]所述技術問題按照本發(fā)明的技術方案這樣解決，即在汽車的底板結構具有包含上部殼件和下部殼件的第一縱梁，其中，該縱梁跨過后橋并且至少延伸至客艙下方，該縱梁在后橋和客艙之間的過渡區(qū)域中具有至少一個壁件，所述壁件材料加倍地固定在上部殼件和下部殼件上。這種材料加倍的結構提供了這種可能，即能夠對縱梁的整體壁厚進行調整并且通過殼件和壁件的相互疊置的材料對高負載區(qū)域進行加固。在殼件和壁件相互固定的區(qū)域中加倍的壁厚在縱梁橫截面較小的情況下提供了過渡區(qū)域的高負載性能。
[0005]通過至少一個殼件和壁件分別具有縱向延伸的彎曲區(qū)域，并且壁件在彎曲區(qū)域兩側固定在殼將上，可以進一步提高過渡區(qū)域的負載性能。壁厚加倍的區(qū)域因此在彎曲區(qū)域兩側延伸，并且通過彎曲區(qū)域額外地進行結構上的加固。當殼件具有配備兩個側臂和連接所述側臂的底板的U形橫截面時，殼件的上述彎曲區(qū)域在其中一個側臂和底板之間延伸。在底板和另外一個側臂之間的第二彎曲區(qū)域則用于裝配第二壁件。
[0006]按照本發(fā)明的一種技術方案，壁件包含直立的壁面和從直立的壁面開始在上邊緣和下邊緣沿相反方向彎折的凸緣。在此情況下，壁件的彎曲區(qū)域可以在直立的壁面和凸緣之間延伸。凸緣的不同指向簡化了縱梁的分步式組裝，例如通過壁件首先在彎曲區(qū)域兩側與其中一個殼件接合，接著壁件的尚且自由的凸緣與第二殼件接合。
[0007]具有彎曲區(qū)域的殼件優(yōu)選是下部殼件，并且壁件的要固定在下部殼件上的下部凸緣跟隨下部殼件沿汽車縱向向前下傾。
[0008]上部凸緣可以比下部凸緣程度較小地下傾，所述上部凸緣甚至可以水平延伸，因此壁件在壁件的向前分散的凸緣之間具有前部邊緣。
[0009]壁件的前部邊緣可以被用于接合腳踏板，所述腳踏板構成對客艙后側的封閉。
[0010]至少一個第一殼件可以具有至少一個深沖件，壁件固定在深沖件上。
[0011]深沖件可以構成整個第一殼件，但是當?shù)谝粴み€具有至少一個沿汽車縱向定向的冷彎成型件時，還可以在制造時實現(xiàn)更高的靈活性。殼件的這種多構件的構造允許深沖件的尺寸保持得較小，因此可以使用相應較小和廉價的深沖工具。為了能夠廉價地制造用于不同的汽車模塊(所述汽車模塊尤其在其長度上不同)的汽車底板結構，不同的模塊可以由深沖件與相同的或僅在模塊長度上不同的并且因此通過切割連續(xù)材料而廉價制造的冷彎成型件組合而成。
[0012]冷彎成型件尤其可以接合在深沖件的后部接頭上，并且延伸至后橋后方。
[0013]第二殼件可以以相似方式具有深沖件和冷彎成型件，其中兩個殼件的冷彎成型件可以相互連接成中空型材。
[0014]第一殼件的深沖件還具有前部接頭，冷彎成型件接合在前部接頭上，用于從該處開始在客艙下方延伸。冷彎成型件顯然既也可以安置在深沖件的前部也可以安置在后部接頭上。
[0015]第二縱梁優(yōu)選相對第一縱梁鏡像構成，并且所述縱梁通過橫梁相互連接成類似梯子的結構。
[0016]通過也將橫梁用于冷彎成型件可以以簡單的方式提供不同長度的、具有相同橫截面的橫梁，因此在使用大量相同構件的情況下合理地制造不同寬度的車身底板結構。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點由以下結合附圖對實施例的說明得出。在附圖中:
[0018]圖1示出按照本發(fā)明的底板結構的零件在車輛中的定位的側視圖；
[0019]圖2示出沿車輛的縱向中心面對分的底板結構的立體圖；
[0020]圖3示出圖2的底板的縱梁；
[0021]圖4已拆解成上部殼件和下部殼件的縱梁；
[0022]圖5示出由另一視角觀察的縱梁的下部組件；
[0023]圖6示出下部組件的部件的拆解圖；
[0024]圖7示出沿圖3的VI1-VII平面剖切所得的截面；和
[0025]圖8示出上部殼件的深沖件。

【具體實施方式】
[0026]圖1示出汽車的側視圖，其中使用按照本發(fā)明的底板結構。處于車輛內部的底板結構包括兩個縱梁，所述縱梁在車輛的右側和左側相互鏡像地延伸，并且在圖1中通過虛線在車輛的后部中示出所述縱梁的走向?？v梁在車輛的整個長度上延伸，即從前保險杠延伸至后保險杠，但是所述縱梁在車輛的前部部分中的走向沒有被示出，因為這對于本發(fā)明并不重要。在圖1中示出的縱梁的部分被分成后部縱梁部段1、過渡部段7和中間縱梁部段9。后部縱梁部段I從后保險杠2開始基本水平地向前延伸。在后橋3的每一側連接有過渡部段7，所述過渡部段延伸至車輛的客艙5中的后排座4下方，并且過渡部段的上側將后部縱梁部段I的上側水平地向前延長。過渡部段7的下側向前下傾，用于與中間縱梁部段9相連，中間縱梁部段9在客艙5下方向前延伸。在過渡部段7的前緣上在座椅4的前緣下方安裝腳踏板6。
[0027]圖2示出圖1中的車輛的車身的底板結構的后部區(qū)域的立體圖。該視圖示出，相對行駛方向的右側縱梁的部件具有部段1、7，以及分別沿縱向中心面平分的、三個相互與縱梁相連接的橫梁10、11、12。橫梁10、11、12分別由兩個沿橫梁邊緣相互焊接的板組合而成。對于在最前的橫梁12來說，所述板之一是腳踏板6。冷彎成型的型材13接合在腳踏板6的背側，并且與腳踏板焊接成具有封閉橫截面的空腔。橫梁12的右端被過渡部段7的附加部分14遮蓋。在附加部分14下方可以看到用于在圖2中未示出的中間縱梁部段9的接頭15。
[0028]中間橫梁11由兩個冷彎成型的、具有帽罩形橫截面的型材16、17組成，所述型材沿型材的縱向邊緣相互焊接。
[0029]后部橫梁10也由兩個冷彎成型的型材組合而成，所述型材在此構成向后敞開的橫截面。該橫截面在稍后的制造階段中通過車身板補充為中空型材。
[0030]圖3示出沒有橫梁10、11、12的后部縱梁部段1，用于區(qū)分橫梁與為固定橫梁而設置的后部縱梁部段I的附加部分。中間橫梁11在此配備兩個附加部分18、19，所述附加部分分別在其遠端具有與冷彎型材16、17適配的帽罩形橫截面，并且所述附加部分既相互焊接而且還與內側21、上側22和在圖中未示出的縱梁部段I的底側焊接。
[0031]圖4示出圖3中的后部縱梁部段I部分的拆解視圖，所述后部縱梁部段的部分被拆解為上部殼件23和組件24。上部殼件23包括深沖的前部部段25和冷彎的后部部段26，所述前部部段配屬于縱梁的過渡部段7，所述后部部段26屬于后部縱梁部段I。部段25、26在附加部分18的高度上相互焊接，其中前部部段和后部部段25、26的相互重疊的并且相焊接的凸緣大體上被附加部分18遮蓋。組件24同樣包括作為后部縱梁部段I的一部分的冷彎成型的后部部段27和作為過渡部段7的一部分的被深沖成槽形的前部部段28，所述前部區(qū)段28和后部區(qū)段27大致在附件19的附近相互焊接成下部殼件20。
[0032]在部段25和28之間向前不斷增大的間距通過組件24的兩個深沖的壁件29、30填充。壁件29、30在其前緣上分別具有大致為直角的切口 31，所述切口被成型用于支承橫梁12的冷彎成型的型材13。因為附件14遮蓋腳踏板6的側端，則橫梁12必須先定位和固定在上部殼23和底板結構24之間，之后將上部殼件23和組件24接合，并且沿著冷彎成型的后部部段26、27的凸緣32、33或前部部段25和壁件29、30的凸緣34、35進行焊接。由此縱梁之間的間距在安置橫梁10、11之前被確定。
[0033]用于固定中間橫梁11的附件18、19不同程度地向車輛中心突出，因此中間橫梁11能夠在上部殼件23與組件24連接后從上方安置在附加部分18、19上并且與附加部分焊接。
[0034]圖5示出由另外的視角(從汽車的外側)觀察到的組件24。在此可以清楚看到在冷彎成型的后部部段27和壁件29、30之間的接合位置以及多個從側面接合在外部壁件30或前部部段28上的部件，所述部件是基本水平的、具有容納孔38的板37、同樣基本水平的適配板39，所述適配板用于軸3的轉向器的固定元件40 (第二固定元件41設置在深沖的前部部段28中)，以及基本垂直的板42，所述板彌補了板37和適配板39之間的高度差并且通過焊接在板37與適配板39之間而對板37和適配板39進行加固。
[0035]圖6以拆解視圖示出組件24。在此可以看出，前部的部段28具有基本呈U形的橫截面，所述橫截面具有兩個側臂43和連接所述側臂43的底板44，并且壁件29、30分別具有豎直的壁面45，凸緣35從所述壁面的上邊緣開始向分別相反的方向彎折，于此相對地，在壁面45的下邊緣上彎折的凸緣36相向地延伸。
[0036]圖7示出沿在圖3中以VI1-VII示出的平面剖切縱梁的過渡部段7所得的橫截面。在壁面45的上邊緣上相離延伸的凸緣35焊接在上部殼件34的前部部段25上；相向延伸的凸緣36貼靠在底板44上，并且與凸緣36鄰接的壁面45的下部邊緣區(qū)域46接觸側臂43。前部部段28因此幾乎在其整個橫截面上通過壁件29的材料層被加固。因為材料加倍的結構分別在側臂43和底板44之間延伸的彎曲區(qū)域47兩側延伸，并且前部部段28與壁件29、30通過在彎曲區(qū)域47兩側的焊點48相連，所以縱梁即使在部段25、28和壁件29、30的壁厚較小時也能首先在縱梁的下部區(qū)域被有效地加固，并且因此即使橫截面很小也可以承載較大的負載。
[0037]此外，縱梁的由成型件9、25、26、27、28、29、30構成的上述構造簡化了不同車身類型的制造，車身類型在客艙5的長度方面也在客艙后連接的行李廂8(參照圖1)的長度方面不同。因為冷彎成型的后部部段26、27作為連續(xù)材料以供使用，因此可以簡單地實現(xiàn)行李廂的不同長度或車尾部的不同的值dl(參照圖1)其中，部段26、27分別由連續(xù)段被截成所需要的長度。但是為了與改變的車尾部dl相適配地改變軸距d2和在腳踏板6的位置上方的客艙5的長度并且保持車身的均衡比例，在此提供前部部段25、28和壁件29、30的不同的模塊。
[0038]圖6分別相互重疊地示出組件24的前部部段28和壁件29、30的兩個不同模塊，其中較長的模塊分別以虛線示出。前部部段28的兩個模塊的區(qū)別僅在于用于中間縱梁部段9的接頭15的長度，該長度在較長的模塊中增加了 I。前部部段28的兩個模塊因此可以廉價地制造，各個具有模塊專屬性的不同長度的坯料至少部分地借助具有模塊一致性的相同的成型工具深沖而成。
[0039]對于壁件29、30，下部凸緣36分別在兩個所示的模塊中形狀相同，并且僅在較長模塊中繼續(xù)向前延伸一段距離1，用于將通過材料加倍構成的加固結構延伸至前部接頭
15。上部凸緣35以及支承冷彎型材13的切口 31在較長的模塊中在保持其造型的情況下向前移動一段距離s，該距離s可以選擇短于、等于或長于長度差I。無論s和I值為多少，下部凸緣36在壁件29、30的不同模塊中都可以通過相同的工具組成型和剪裁；只有在成型上部凸緣35時才按照s的值使用專屬的工具。
[0040]通過相互獨立地設定I和s的值，腳踏板6的位置和軸距d2可以分別相互獨立地改變；在圖6所示的兩個模塊中較長的那個中的間距d2比較小的模塊中的間距大1，而腳踏板6比后橋3的間距大S，并且因此客艙5的長度增大了差值1-s。
[0041]對應前部部段28和組件24的壁件29、30的不同的模塊，必須也提供上部殼件23的前部部段25的不同的模塊。前部部段的兩個這種模塊在圖8中以相疊方式顯示。在此也可以簡單地看出，需要兩組沖壓工具，用于成型任意多的前部部段25的不同長度的模塊，即一組用于成型與內部壁件29的上部凸緣35相適配的凸緣49和貼靠在外部壁件30的凸緣35上的面，以及一組用于成型在前部部段25的與凸緣49對置的邊緣上的凸緣50，所述凸緣50被設置用于固定在輪罩上。
[0042]附圖標記清單
[0043]I后部縱梁部段
[0044]2保險杠
[0045]3后橋
[0046]4后排座
[0047]5客艙
[0048]6腳踏板
[0049]7過渡部段
[0050]8行李廂
[0051]9中間的縱梁部段
[0052]10橫梁
[0053]11橫梁
[0054]12橫梁
[0055]13冷彎成型的型材
[0056]14附加部分
[0057]15接頭
[0058]16冷彎成型的型材
[0059]17冷彎成型的型材
[0060]18附件
[0061]19附件
[0062]20下部殼件
[0063]21內部側邊
[0064]22上側
[0065]23上部殼件
[0066]24組件
[0067]25前部部段
[0068]26后部部段
[0069]27后部部段
[0070]28前部部段
[0071]29壁件
[0072]30壁件
[0073]31切口
[0074]32凸緣
[0075]33凸緣
[0076]34凸緣
[0077]35凸緣
[0078]36凸緣
[0079]37板
[0080]38容納孔
[0081]39適配板
[0082]40固定元件
[0083]41固定元件
[0084]42板
[0085]43側臂
[0086]44 底板
[0087]45壁面
[0088]46下部邊緣區(qū)域
[0089]47彎曲區(qū)域
[0090]48焊點
[0091]49凸緣
[0092]50 凸緣
【權利要求】
1.一種汽車底板結構，具有包含上部殼件(23)和下部殼件(20)的第一縱梁，該縱梁跨過后橋(3)并且至少延伸至客艙(5)的下方，并且該縱梁在后橋(3)和客艙(5)之間的過渡區(qū)域中具有至少一個壁件(29 ;30)，所述壁件材料加倍地固定在所述上部殼件(23)和所述下部殼件上(20)。
2.按照權利要求1所述的底板結構，其中，所述殼件中的至少一個(20)和所述壁件(29 ；30)分別具有縱向延伸的彎曲區(qū)域(47)，并且所述壁件(29 ；30)在彎曲區(qū)域(47)兩側固定在所述殼件上。
3.按照權利要求2所述的底板結構，其中，所述殼件中的一個(20)具有配備兩個側臂(43)和連接所述側臂(43)的底板(44)的U形橫截面，并且所述殼件(20)的所述彎曲區(qū)域(47)在所述側臂中的一個(43)和所述底板(44)之間延伸。
4.按照權利要求2或3所述的底板結構，其中，所述壁件(29；30)包含直立的壁面(45)和從所述直立的壁面(45)開始在上邊緣和下邊緣處沿相反方向彎折的凸緣(35，36)，并且所述壁件(29 ；30)的所述彎曲區(qū)域(47)在所述直立的壁面(45)和所述凸緣(36)中的一個之間延伸。
5.按照權利要求4所述的底板結構，其中，所述殼件中的一個(20)是底部殼件(20)，并且所述兩個凸緣(36)中位于下部的那個凸緣沿汽車縱向向前下傾地延伸。
6.按照前述權利要求之一所述的底板結構，其中，腳踏板(6)與所述壁件(29；30)的前緣接合。
7.按照前述權利要求之一所述的底板結構，其中，至少一個第一殼件(20)包括至少一個深沖件(28)，所述壁件(29 ；30)固定在所述深沖件(28)上。
8.按照權利要求7所述的底板結構，其中，所述第一殼件(20)還分別包括至少一個沿汽車縱向定向的冷彎成型件(9 ；27)。
9.按照權利要求8所述的底板結構，其中，所述冷彎成型件(27)接合在所述深沖件(28)的后部接頭上，并且延伸至后橋(3)的后方。
10.按照權利要求8或9所述的底板結構，其中，第二殼件(23)也包括深沖件(25)和冷彎成型件(26)，并且所述兩個殼件的所述冷彎成型件(26，27)相互連接成中空型材。
11.按照權利要求8所述的底板結構，其中，所述冷彎成型件(9)接合在所述深沖件(28)的前部接頭上，并且延伸至所述客艙(5)的下方。
12.按照前述權利要求之一所述的底板結構，其中，一第二縱梁相對第一縱梁鏡像構成，并且所述縱梁相互通過橫梁(10，11，12)連接。
13.按照權利要求12所述的底板結構，其中，所述橫梁(10，11，12)由冷彎成型件(13，16，17)構成。
【文檔編號】B62D25/08GK104290822SQ201410333635
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權日:2013年7月18日
【發(fā)明者】U.米爾德納, L.特斯克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司