專利名稱：具有單側(cè)抗剪元件的汽車車身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有單側(cè)抗剪元件的汽車車身。
背景技術(shù)：
例如由DE 102005043707A1已知一種具有橫梁和一對(duì)左側(cè)和右側(cè)縱向支撐的汽 車前架，所述縱向支撐相對(duì)橫梁對(duì)稱。今天的汽車車身通常設(shè)計(jì)為至少基本相對(duì)汽車縱向 和高度方向的平面對(duì)稱。
尤其在側(cè)面部件發(fā)生碰撞時(shí)，例如按照RCAR測(cè)試協(xié)議的10°載荷的情況，其中汽 車的角部與相對(duì)汽車橫軸線傾斜10°欄桿相撞，在碰撞區(qū)產(chǎn)生的力從一側(cè)向車身傳遞，所 述力會(huì)導(dǎo)致不對(duì)稱的力的分布并且由此導(dǎo)致車身元件、尤其是橫梁的側(cè)向位移。
對(duì)此，圖1示意顯示了具有多個(gè)橫梁1.1至1. 5L的傳統(tǒng)車身和多對(duì)左側(cè)(后綴L) 和右側(cè)(后綴R)支撐2.1至2. 3，圖2顯示了在與相對(duì)汽車橫軸線傾斜10°欄桿相撞后的 車身?？梢钥闯鲇杉^表示的橫梁中的側(cè)向載荷和側(cè)向位移，并且可以看出因此產(chǎn)生連接 處開(kāi)裂，尤其車身不對(duì)稱的變形。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種改進(jìn)型車身。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種汽車車身解決，尤其是前車架或后車架，其具有至少 一個(gè)橫梁和至少一對(duì)左側(cè)和右側(cè)縱向支撐，所述支撐相對(duì)所述橫梁至少基本對(duì)稱地布置； 還具有抗剪元件，該抗剪元件設(shè)計(jì)用于在碰撞中吸收剪切力并且固定在所述成對(duì)支撐中的 一個(gè)上，其中在成對(duì)支撐中的另一個(gè)上不與之對(duì)稱地設(shè)置抗剪元件。
根據(jù)工廠內(nèi)部實(shí)踐可知，固定在橫梁和支撐上的抗剪板可以吸收力并且減少或阻 止側(cè)向位移和/或連接處開(kāi)裂。因?yàn)椴豢深A(yù)知的是在汽車哪一側(cè)發(fā)生碰撞和相應(yīng)的力的傳 導(dǎo)，所以其中支撐這種抗剪板左右對(duì)稱的分布，既將成對(duì)的左右支撐不僅是左側(cè)支撐也將 右側(cè)支撐通過(guò)抗剪板與橫梁相連。但是，尤其使用板狀抗剪元件時(shí)降低了車身區(qū)域中的可 用結(jié)構(gòu)空間。如果在圖1中的前車架中對(duì)稱地或在兩側(cè)設(shè)置抗剪板20’，如圖1中虛線所示， 則在汽車前部限制了結(jié)構(gòu)空間，則所述空間不能再用于水箱、喇叭、電子部件或類似裝置。
本發(fā)明人卻以出人意料的方式確定，僅在左右成對(duì)的支撐之一上固定單側(cè)抗剪元 件就可明顯地降低側(cè)向位移和連接處開(kāi)裂。由此則在相對(duì)的一側(cè)不設(shè)置對(duì)稱的抗剪元件， 而為取代所缺的抗剪元件的汽車部件如水箱、喇叭或類似裝置保留了結(jié)構(gòu)空間。
相應(yīng)地按照本發(fā)明的一個(gè)方面，汽車車身尤其是前車架或后車架具有一個(gè)或多 個(gè)、尤其相對(duì)汽車縱軸線和高度軸線構(gòu)成的平面居中的橫梁和一對(duì)或多對(duì)左側(cè)和右側(cè)的支 撐，所述支撐相對(duì)所述橫梁至少基本對(duì)稱地布置。在優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述支撐至少基本 沿汽車縱向、高度方向和/或橫向延伸。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，相應(yīng)的橫梁優(yōu)選地至少基本沿 汽車橫向延伸，也可以額外地相對(duì)汽車橫向傾斜。
按照本發(fā)明的這個(gè)方面，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)用于吸收碰撞中的剪切力的抗剪元件。其中，在左右側(cè)的支撐對(duì)中的一個(gè)和所述橫梁之間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)抗剪元件，并且固定在 支撐和其他車身元件上，尤其是橫梁上，其中在所述橫梁和該支撐對(duì)中的另一個(gè)支撐之間 不與之對(duì)稱地設(shè)置抗剪元件。
通過(guò)這種方式可以在另一支撐側(cè)釋放用于汽車部件的結(jié)構(gòu)空間，因此在一種優(yōu)選 的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，在所述左右側(cè)支撐對(duì)的另一個(gè)支撐和所述橫梁之間與所述抗剪元件對(duì)稱地 設(shè)置一個(gè)或多個(gè)汽車部件，如水箱、喇叭或類似裝置，所述抗剪元件固定在所述支撐對(duì)的一 個(gè)上。如前所述，通過(guò)單側(cè)抗剪元件也可以明顯降低側(cè)向位移和連接處開(kāi)裂。
在相對(duì)橫梁至少基本對(duì)稱設(shè)置的第一對(duì)左右側(cè)支撐中的一個(gè)支撐和所述橫梁之 間，和在相同橫梁或另一橫梁和相對(duì)橫梁至少基本對(duì)稱設(shè)置的第二對(duì)左右側(cè)支撐中的一個(gè) 之間可以分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)抗剪元件，在此，與之對(duì)稱地在各個(gè)橫梁和第一對(duì)和第二對(duì) 左右側(cè)支撐中的各自的另一支撐不設(shè)置抗剪元件。第一對(duì)和第二對(duì)支撐的單側(cè)抗剪元件能 夠設(shè)置在相同或相對(duì)的汽車側(cè)面。作為補(bǔ)充或備選，在橫梁和相對(duì)橫梁至少基本對(duì)稱設(shè)置 的左右側(cè)支撐對(duì)中的一個(gè)支撐之間可以設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)抗剪元件，其中，在所述橫梁和所 述支撐對(duì)中的另一個(gè)之間與一個(gè)或多個(gè)所述抗剪元件對(duì)稱的位置上不設(shè)置抗剪元件。也可 以例如在汽車一側(cè)設(shè)置兩個(gè)抗剪元件，在汽車另一側(cè)設(shè)置一個(gè)或不設(shè)置抗剪元件。在一種 優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，在左右支撐對(duì)中的一個(gè)上固定一個(gè)或多個(gè)抗剪元件并且在所述橫梁和 所述支撐對(duì)中的另一個(gè)之間不設(shè)置抗剪元件。
可以在汽車左側(cè)或右側(cè)設(shè)置抗剪元件。所述抗剪元件可以在橫梁和支撐對(duì)中的一 個(gè)之間沿汽車縱向、高度方向和/或橫向延伸。在一種優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，抗剪元件沿汽車 縱向、高度方向和橫向延伸并且因此相對(duì)汽車縱向、高度方向和橫向傾斜，也就是在優(yōu)選框 架式的車身中呈對(duì)角線式。
在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，抗剪元件設(shè)計(jì)為桿狀或板狀。桿狀抗剪元件或抗剪桿 相對(duì)板狀或架式抗剪元件或完整體抗剪元件占用較少的結(jié)構(gòu)空間，并且可以較好地承受和 傳遞沿桿(縱)向的力，而且更輕。相對(duì)的板狀抗剪元件具有的優(yōu)點(diǎn)在于，可以更好地承受 和傳遞橫向力和力矩。
在一種優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，實(shí)施抗剪元件具有管狀的中間部段，其中，在中間部段 的一個(gè)或兩個(gè)端面設(shè)置用于固定在橫梁或支撐對(duì)中的一個(gè)上的扁平結(jié)構(gòu)。這種抗剪元件可 以簡(jiǎn)單制造和固定，并且具有較小的重量。在扁平結(jié)構(gòu)中可以設(shè)置用于抗剪元件螺栓連接 的通孔。
在一種優(yōu)選地實(shí)施形式中，抗剪元件不可拆卸地固定在橫梁和/或支撐對(duì)中的一 個(gè)上?？辜粼绕淇梢院附印⑷酆高B接、粘接、鉚接和/或沖壓連接。由此可以有利地形 成牢固的連接，所述連接受震動(dòng)的影響較小。同樣地抗剪元件可以可拆卸地固定在橫梁和 /或支撐對(duì)中的一個(gè)上?？辜粼绕淇梢月菟ㄟB接。由此可以簡(jiǎn)單裝配和需要時(shí)(例如 損壞)更換。
在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，抗剪元件剛性地固定在橫梁和/或支撐對(duì)中的一個(gè) 上，用于能夠傳遞力矩?？辜粼瑯右部梢糟q接地固定在橫梁和/或支撐對(duì)中的一個(gè)，尤 其用于均衡車身的扭曲。
在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述橫梁和/或所述一個(gè)支撐具有用于固定所述抗剪 元件的支承接片。由此能夠補(bǔ)償橫梁和支撐上的固定平面、尤其是方位中偏差。
因此，抗剪元件可以直接或間接地固定在支撐和/或橫梁上。尤其在橫梁和抗剪 元件之間可以設(shè)置至少另一個(gè)支撐，該支撐沿汽車縱向、高度方向和/或橫向延伸，因此， 所述抗剪元件在橫梁上僅間接地通過(guò)所述另一個(gè)(或多個(gè))支撐固定。在本發(fā)明的范圍內(nèi)， 抗剪元件在在支撐和橫梁之間的設(shè)置尤其理解為在傳力路徑中的設(shè)置，因此，所述抗剪元 件在橫梁和支撐之間傳遞拉力、壓力和/或橫向力和/或彎矩和/或扭矩。在本發(fā)明的范 圍內(nèi)，抗剪元件在在支撐和橫梁之間的設(shè)置同樣可以理解為，所述抗剪元件空間上與支撐 和橫梁鄰接，其中如前所述，在橫梁和抗剪元件之間也至少可以中間連接另一個(gè)支撐。此外 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，抗剪元件在在支撐和橫梁之間的設(shè)置尤其可以理解為設(shè)置在由支撐和 橫梁限定的空間中。


Lp本發(fā)明其他有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)由以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明中得出。在附圖中示意示出
圖1示出按照工廠內(nèi)部實(shí)踐的傳統(tǒng)車身；
圖2示出圖1中的車身承受10°的載荷時(shí)的狀態(tài)；
圖3與圖1相對(duì)應(yīng)地示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的車身；
圖4與圖3相對(duì)應(yīng)地示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的車身；
圖5示出圖3中的車身的部件的立體視圖。
具體實(shí)施方式
如前所述，圖1示出按照工廠內(nèi)部實(shí)踐的傳統(tǒng)車身，其具有三個(gè)中部橫梁1.1至1.3和兩對(duì)左右側(cè)橫梁1. 4-L，1. 4-R和1. 5_L，1. 5R。該車身還具有三對(duì)左右側(cè)支撐2.1-L 和2.1-R, 2. 2-L和2. 2-R以及2. 3-L和2. 3-R。這些支撐可以沿汽車縱向和/或高度方向 延伸，因此圖1可以顯示沿汽車縱向的前部或沿汽車高度方向的上部。相應(yīng)地以點(diǎn)劃線“A” 代表汽車縱軸線或高度方向軸線。與之相關(guān)需強(qiáng)調(diào)的是，僅示意顯示的支撐額外地也沿汽 車橫向延伸，該汽車橫向在圖1中以雙點(diǎn)劃線表示并且標(biāo)以“Q”。在本發(fā)明范圍內(nèi)，兩對(duì)左 右側(cè)橫梁1. 4-L,1. 4-R和1. 5-L，1. 5R相應(yīng)地也尤其可以理解為左右側(cè)成對(duì)的支撐。
如前所述，圖2示出圖1中的車身承受相對(duì)汽車橫軸線傾斜了 10°的載荷時(shí)的狀 態(tài)?？梢钥闯鲇杉^表示的車身元件在汽車橫向Q的側(cè)向位移和連接處的開(kāi)裂。如果如圖1所示在兩側(cè)安裝板狀的抗剪元件20’，則抗剪元件20’會(huì)大大降低用于其他汽車部件的結(jié) 構(gòu)空間。
因此，在按照本發(fā)明的實(shí)施例的車身中，如圖3所示，在右側(cè)橫梁1. 4-R和右側(cè)支 撐2.1-R或橫梁1.1之間設(shè)置單側(cè)的抗剪桿10，同時(shí)與之對(duì)稱的，即在圖3右下角不設(shè)置 抗剪桿。通過(guò)這種方式可以為水箱、喇叭和/或其他汽車部件(未顯示)提供空間，同時(shí)單 側(cè)的抗剪桿10可以在如按照RCAR的10°負(fù)載的側(cè)向碰撞中減少側(cè)向位移和連接處開(kāi)裂。 所述構(gòu)造的其他結(jié)構(gòu)與圖1中的實(shí)施例一致，其中相互對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記， 因此，僅說(shuō)明了與該實(shí)施例的不同之處。
圖4與圖3相對(duì)應(yīng)地示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的車身，其中，相互對(duì)應(yīng)的元件 仍標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記，因此僅說(shuō)明與該實(shí)施例的不同之處。
在按照?qǐng)D4的實(shí)施例中在另外一側(cè)、汽車左側(cè)(圖4的右側(cè))安裝設(shè)計(jì)為板狀的 抗剪桿20。所述抗剪桿可以更好地吸收力矩。
在所述的另一側(cè)允許安裝如圖3的實(shí)施例中的桿狀的抗剪元件，在此還可以安裝 小的汽車部件尤其是電子部件(未顯示)。
圖5顯示了圖3中車身部件的立體圖。可以看出，抗剪桿10沿汽車縱向、橫向和 高度方向延伸，也就是對(duì)角延伸。該抗剪桿10具有管狀中部部件，該中部部件在兩側(cè)過(guò)渡 成扁平狀結(jié)構(gòu)，在扁平狀結(jié)構(gòu)中設(shè)置通孔。對(duì)穿螺栓11與支撐或橫梁直接地或通過(guò)支承接 片12螺栓連接。該支承接片12補(bǔ)償了用于抗剪桿10的車身的兩個(gè)固定平面的方位偏差 并且優(yōu)選與車身焊接或粘接。
雖然在前述說(shuō)明中闡述了示范性的實(shí)施形式，但應(yīng)對(duì)此指出的是，還存在大量的 變型形式。此外對(duì)此指出的是，示范性的實(shí)施形式僅是舉例，而不會(huì)限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍、應(yīng)用性和構(gòu)造。進(jìn)而通過(guò)前述說(shuō)明向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一些實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的教 導(dǎo)，其中尤其可以對(duì)前述構(gòu)件的設(shè)置和功能進(jìn)行各種修改，只要不脫離本發(fā)明從權(quán)利要求 書(shū)中得出的和與之等同的特征組合的保護(hù)范圍即可。
附圖標(biāo)記清單
1. 1-1. 3 中部橫梁
1. 4-L/R，1. 5-L/R左側(cè)/右側(cè)橫梁(支撐)
2. 1-L/R, 2. 3-L/R 左側(cè) / 右側(cè)支撐
10抗剪桿
20 ;20’ 抗剪板
11 螺栓
12支承接片
A汽車縱軸線或高度方向軸線
Q汽車橫向
權(quán)利要求
1.一種汽車車身，尤其是前車架或后車架，其具有至少一個(gè)橫梁(1. 1—1.3)和至少一對(duì)左右側(cè)的支撐(1. 4R—1. 5-L，2.1-R-2. 3_L)，所述支撐相對(duì)所述橫梁(1. 1—1. 3)至少基本對(duì)稱地布置；所述車身還具有抗剪元件(10;20)，該抗剪元件(10;20)設(shè)計(jì)用于在碰撞中承受剪切力并且固定在所述成對(duì)支撐中的一個(gè)(1.4-L;1.4-R)上，其中在所述成對(duì)支撐中的另一個(gè)(1.4-R;1.4-L)上不與之對(duì)稱地設(shè)置抗剪元件。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車車身，其特征在于，在所述橫梁(1.1)和所述另一個(gè)支撐 (1. 4-R;1. 4-L)之間的空間中設(shè)置至少一個(gè)汽車部件，尤其是液體箱和/或喇叭。
3.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件(10;20)設(shè)置在汽車左側(cè)或右側(cè)并且沿汽車縱向、高度方向和/或橫向延伸。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件設(shè)計(jì)為桿狀 (10)或板狀(20)。
5.按照權(quán)利要求4所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件(10)具有管狀中間部段，其中，在所述中間部段的至少一個(gè)端面上設(shè)置用于固定的扁平結(jié)構(gòu)。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件(10;20)固定地或可拆卸地固定在所述橫梁(1. D和/或所述成對(duì)支撐中的一個(gè)(1. 4-L ；1. 4-R)上。
7.按照權(quán)利要求6所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件(10)與所述橫梁 (1.1)和/或所述成對(duì)支撐中的一個(gè)(1. 4-L)螺栓連接(11)。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件(10)剛性地或鉸接地固定在所述橫梁(1. D和/或所述成對(duì)支撐中的一個(gè)(1. 4-L ；1. 4-R)上。
9.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述橫梁和/或所述一個(gè)支撐具有用于固定所述抗剪元件的支承接片(12)。
10.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車車身，其特征在于，所述抗剪元件在前部設(shè)置在前車架上或在后部設(shè)置在后車架上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車車身，尤其是前車架或后車架，所述汽車車身具有至少一個(gè)橫梁(1.1—1.5-L)和至少一對(duì)左右側(cè)的支撐(2.1-R—2.3-L)，所述支撐(2.1-R—2.3-L)相對(duì)所述橫梁(1.1—1.3)至少基本對(duì)稱地布置；所述車身還具有抗剪元件(10;20)，該抗剪元件(10;20)設(shè)計(jì)用于在碰撞中吸收剪切力并且固定在所述成對(duì)支撐中的一個(gè)(1.4-L；1.4-R)上，其中在所述成對(duì)支撐中的另一個(gè)(1.4-R；1.4-L)上不與之對(duì)稱地設(shè)置抗剪元件。
文檔編號(hào)B62D21/15GK103043105SQ201210379660
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者J.馬圖謝克, R.希爾默, A.沃伊斯尼特扎, J.沃爾哈特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司