專利名稱：汽車的地板梁結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1前序部分的汽車地板梁結構。
汽車地板梁結構公知了多種實施形式。EP0 602 331 A1公知了示例性的向下垂直錯開地在底板下延伸的所謂車身縱梁，這些縱梁在其用于避免駕駛室在碰撞情況下，特別是正面碰撞情況下放腳空間的變形的上區(qū)域上設有一個所謂的能量消耗的梁段和由此可輕度變形的梁段。
此外由DE 42 05 891 C2公知了，縱梁在駕駛室區(qū)域上拱起，其中內縱梁段與中間隧道形成緊湊空間配合，外縱梁段位于門檻上。通過該措施提高了地板總成的強度并實現(xiàn)了在力作用時改善的力的傳導和傳遞。
此外，DE 40 29 153 C2公知了帶有前橫梁的地板總成，該橫梁一方面從外頂在構成放腳斜面的底板上并且與側面延伸的門檻連接。兩個垂直錯開的縱梁從前車廂向后延伸在底板下，但不與在放腳斜面區(qū)域上的橫梁連接，而是支承在底板和后橫梁上，這些橫梁也與門檻相連。作用于縱梁上的力應當在碰撞事故中傳導至門檻、底板及必要時至中間隧道上，并通過這些構件承受力。
此外，由EP 0693 414 A1公知了一種轎車的車身結構，該結構包括一個位于前車廂和駕駛室之間的車廂前壁、兩個相互隔開的前縱梁、側面位于外部的門檻及垂直的鉸鏈柱(A立柱)和一個地板，這些縱梁連接在位于后面的延伸在縱梁延長部分上的地板梁上。這兩根前縱梁由此持續(xù)延伸至車廂前板，并連接在放置在車廂前板外側上的第一橫梁上。在該橫梁的高度上在面向駕駛室的一側上有一根第二橫梁，該橫梁本身與中間隧道相連，在端側上劃分成兩根并列的空心梁，其中上空心梁段連接在車廂前壁及鉸鏈柱上，下空心梁段與車廂前壁、門檻和地板相連接。因此一方面應當提出大剛度駕駛室，另一方面應當良好的吸收正面碰撞力及從前縱梁大面積傳導到緊鄰的車身結構中。其缺點是，由于力傳導到上駕駛室區(qū)域中，即鉸鏈柱及由此在頂棚結構，這些區(qū)域應相應設計、確定尺寸及提高剛度，以避免在該區(qū)域中駕駛室的變形。
以下是本發(fā)明的描述。
本發(fā)明的任務在于提出一種汽車地板梁結構，該結構在高固有剛度下保證了在碰撞事件，特別是正面碰撞中駕駛室放腳空間的優(yōu)化的變形自由度，將力的吸收和傳遞基本上限制在駕駛室下面和后面的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明，該任務通過地板梁結構解決，地板梁結構包括一個前地板橫梁，該橫梁橫向于設置于汽車車身側面的門檻之間的汽車縱軸線延伸并與所述門檻固定連接，還包括兩個在門檻之間的縱梁，縱梁從前車廂向后在向下封閉駕駛室的底板下延伸，使得具有大橫截面的縱梁頂在前地板橫梁的端板上并向后垂直錯開的以相對小的橫截面在底板下延伸，其中前地板橫梁借助腹板固定在裁剪過的門檻上。
通過所述措施一方面保證了防止變形的放腳空間，另一方面發(fā)生的力確定并持續(xù)地通過縱梁及前橫梁主要在駕駛室下的構件中傳導?？梢杂纱吮M可能避免由于碰撞產生的立柱和/或頂棚結構的載荷。通過前地板橫梁到裁剪過的門檻借助所述腹板的特別的連接，產生類似于節(jié)點元件的剛度特別好的連接，這種連接與現(xiàn)有技術(EP0 693 414 A1)相反，直接把地板橫梁連接在緊鄰的立柱的上區(qū)域變得可有可無。
根據(jù)有利的實施方案，縱梁是從前向后連續(xù)的。
根據(jù)一個有利實施方案規(guī)定，縱梁這樣構造，使相應的具有大橫截面的上梁段安放在前地板梁的端板上并具有較小橫截面的下梁段構成一個單獨的型材向下錯開及在底板下繼續(xù)延伸。
此外還提出，縱梁或者分別延伸至接近駕駛室中間的座椅橫梁上或者向外傾斜延伸至緊鄰門檻的駕駛室后區(qū)域的高度上并支承在一個剛性的車身構件上，如節(jié)點元件上。
這里前地板橫梁和/或縱梁由成型的鋼板制成，鋼板用裁剪坯料技術制造，或由高強度鋼板構成。
根據(jù)本發(fā)明，前地板橫梁固定在汽車縱向上駕駛室內的隧道元件的中間。
根據(jù)本發(fā)明的另一設計方案，前地板橫梁由一個敞開的空心型材構成，該型材在從駕駛室內部與一個向上延伸的底板對置。同樣，前地板橫梁能由至少兩個依次放置的型材殼構成，它們構成封閉的型材并連接在底板上。
本發(fā)明還規(guī)定，在每個縱梁和隧道元件之間有至少一個另外的縱梁元件從下與底板對置。其中可選的，另外的縱梁元件在駕駛室側對置的配置有一個頂蓋縱梁。此外本發(fā)明還提出，駕駛室側至少在隧道元件、前地板橫梁及底板的連接角區(qū)域在底板上形成一個必要時一直到達隧道元件的輪廓中的加強板。本發(fā)明還規(guī)定，每個縱梁與一個在幾乎同一平面上并列的A立柱連接元件固定連接。最后，縱梁和/或縱梁元件有用于副車架固定的接收件。
下面本發(fā)明借助如附圖概要描述的實施例詳細說明本發(fā)明。附圖為

圖1按照本發(fā)明的汽車，這里的乘用車的地板梁的仰視立體圖，圖2門檻處的地板橫梁連接的示意圖，圖3第一實施方案中的縱梁構型的示意圖，圖4另一實施方案中的縱梁構型的示意圖，圖5駕駛室放腳空間的立體圖，圖6沿圖5I-I向視圖，圖7第一實施方案中的前部地板橫梁構型的示意圖，圖8另一實施方案中的前部地板橫梁構型的示意圖，圖9沿圖5II-II向視圖。
圖1是汽車前部的地板區(qū)域的立體圖。依此，兩根設置在汽車兩側的縱梁1支承未示出的動力裝置并從汽車的前車廂2向下垂直錯開地延伸在駕駛室4的底板3下面。在前側兩根縱梁1通過保險杠5相互連接。側面最外部汽車車身邊界構成所謂的兩側上各在汽車縱向延伸的門檻6，它們連接在橫向于汽車縱軸線設置的前地板橫梁7和后地板橫梁8上。
根據(jù)本發(fā)明，縱梁1的具有大橫截面1a的部分頂在前地板橫梁7的端面板上，具有較小橫截面1b的部分垂直錯開地延伸在駕駛室4的底板3下面。
通過該措施，一方面實現(xiàn)了良好的碰撞穩(wěn)定性，特別是通過縱梁1的大橫截面1a的部分與前地板橫梁的直接連接，另一方面，如上所述，保證了防變形的放腳空間。如圖2詳細所示，前地板橫梁7借助腹板10固定在剪裁出的門檻6上，由此，出現(xiàn)的力被明確而持續(xù)地通過縱梁1和前地板橫梁7主要傳遞到駕駛室4下的構件上。由于正面碰撞產生的立柱11-立柱A(圖9)和/或頂棚結構的載荷可由此最大程度地減小。通過前地板橫梁7借助所述腹板10特別地連接到剪切過的門檻6上，形成特別牢固的連接部分，與節(jié)點元件相似。
按照圖1和圖3，縱梁1是連續(xù)的，即具有大橫截面的1a的梁段頂在前地板橫梁7的端面板10上，通過連接段1c延伸在具有較小橫截面1b的垂直錯開的梁段上。通過該措施保證了前車身區(qū)域上的不中斷的力的持續(xù)傳遞。
關于工作方式的可比較的結果按照圖4由此實現(xiàn)具有大橫截面的1a的上梁段也位于前地板橫梁7的端面板10上，但是以簡化的構造形式具有較小橫截面1b的下梁段構成向下錯開的單獨的型材并且優(yōu)選地支承在地板橫梁7的下區(qū)域上和/或上梁段上，必要時與其重疊，或者與它(們)固定連接。
在圖1中還示出，縱梁1分別斜向外的連續(xù)延伸至緊鄰門檻6和后地板橫梁8的駕駛室4后區(qū)域中，基本上一方面支承在前地板橫梁7上，另一方面在緊鄰門檻6和后地板橫梁8的駕駛室4后區(qū)域上支承在沒有示出的剛性車身構件上，例如節(jié)點元件(Knotenelement)，優(yōu)選地與構件焊接。此外，至少分段地通過焊接連接底板3，以抑制隨干擾噪聲出現(xiàn)的材料振蕩。由此也可特別地實現(xiàn)當正面碰撞時作用力有利地傳遞到后車廂上，因此與現(xiàn)有技術相比得到明顯更大的車身區(qū)域(底板區(qū)域)參與力傳遞和力接收。
在廣泛的試驗中，進一步發(fā)現(xiàn)從前向后的橫截面的所述過渡對至后地板橫梁8的區(qū)域的力傳遞產生極有利的影響。此外該措施將地板梁的結構的重量減少到必需的最小值，由此進一步節(jié)省材料。
根據(jù)另一個沒有詳細描述的實施形式，縱梁1延伸到靠近駕駛室4的的中間的座椅橫梁12(圖5)的高度上，縱梁以有利的方式支承在座椅橫梁上。通過該措施得到了滿意的地板的相鄰構件的力承受和力傳遞。
為了進一步加固地板加強結構，特別可在確定的特別要求的梁區(qū)域上實現(xiàn)，建議縱梁1和/或前地板橫梁7由按照公知的裁剪坯料(tailord-blank)技術制造的成形鋼板制成。同樣在特別高的要求的情況下例如對于越野車，縱梁1和/或前地板橫梁7由更高強度的鋼制成。為進一步提高結構的剛度，有利的是，當前地板橫梁7和/或其端面板9及-在可拆卸地板的情況下-隧道嵌件和/或其它地板加強件由熱成型的很高強度的鋼板構成。
根據(jù)圖5、6和9，加固汽車車身的隧道元件13公知地沿汽車縱向設置在汽車中間區(qū)域中及優(yōu)選地由帽狀向內的板構成。為了進一步增加汽車車身剛度，提高對碰撞事故中的不希望的駕駛室的變形的防護，前地板橫梁7不僅固定在門檻6上也固定在所述隧道元件上13。
圖5至7進一步表示了前地板橫梁7，其由敞開的空心型材構成，該型材從駕駛室內與向上延伸的地板板3對置，并與該地板板固定連接，優(yōu)選為焊接?？v梁1如上所述地支承在封閉型材形式的剛度特別好的結構上。
另一種合適的前地板橫梁的方案如圖8所示。它包括至少兩個依次放置的型材殼14，它們也構成封閉空心型材。底板3連著該空心型材。
在每個縱梁1和隧道元件13之間設置至少一個另外的縱梁元件15并從下面與底板3(圖1)對置，由此可以實現(xiàn)一個更大剛度的汽車車身。該縱梁元件15從前地板橫梁7延伸到座椅橫梁12上，它們分別在汽車橫向上延伸在隧道元件13和門檻6之間，并固定在隧道元件、門檻及底板3上，優(yōu)選地與它們焊接。但也可以想象，縱梁元件13延伸到后地板橫梁8及連接在其上(未詳細示出)。
另外還有一個所謂的頂蓋縱梁(Aufsatzlaengstraeger)在駕駛室側對置地配置在縱梁元件15上(未詳細示出)。
此外，從更多的試驗中發(fā)現(xiàn)，特別地要防止放腳空間16的區(qū)域變形。為此，按照圖5在駕駛室側至少在隧道元件13、前地板橫梁7及底板3連接區(qū)域上在底板3上得到一個在本例中一直到達隧道元件13中的輪廓的加強板17。
如圖1，為此進一步表示，在側面外部設置有一個所謂的A立柱連接元件18，該元件作為板材成型件實現(xiàn)一個剛度特別好的連接，該連接按照圖9所示A立柱11、前地板橫梁7、縱梁1及門檻6之間的節(jié)點元件形式。
上述措施特別適于防止駕駛室4大的變形。
此外，縱梁1及另外的縱梁元件15特別適于在其上支承公知且未詳細示出的副車架。依此，同一相應接收件19被用于固定所述副車架(圖1)。
權利要求
1.汽車地板梁結構，包括一個前地板橫梁，該前地板橫梁橫向于設置于兩個汽車車身側面的門檻之間的汽車，縱軸線延伸并與所述門檻固定連接，還包括兩個在門檻之間的縱梁，該縱梁從前車廂向后在一個向下封閉駕駛室的底板下延伸，其特征在于，具有大橫截面(1a)的縱梁(1)項在前地板橫梁(7)的端板(9)上并向后垂直錯開的以相對小的橫截面(1b)在底板(3)下延伸，其中前地板橫梁(7)借助腹板(10)固定在裁剪出的門檻(6)上。
2.根據(jù)權利要求1的地板梁結構，其特征在于，縱梁(1)是連續(xù)的。
3.根據(jù)權利要求1的地板梁結構，其特征在于，縱梁(1)這樣構成，即每個具有大橫截面(1a)的上梁段放置在前地板橫梁(7)的端板(9)上，具有較小橫截面(1b)的下梁段構成一個單獨的型材向下錯開并在底板(3)下繼續(xù)延伸。
4.根據(jù)權利要求1至3中一項的地板梁結構，其特征在于，縱梁(1)或者分別延伸至接近駕駛室中間的座椅橫梁(12)上或者向外傾斜延伸至緊鄰門檻(6)與后地板橫梁(8)的駕駛室(4)后區(qū)域的高度上并支承在一個剛性的車身構件上，如節(jié)點元件上。
5.根據(jù)權利要求1至4中一項的地板梁結構，其特征在于，前地板橫梁(7)和/或縱梁(1)由成型的鋼板制成，鋼板用裁剪坯料技術制造。
6.根據(jù)權利要求1至4中一項的地板梁結構，其特征在于，前地板橫梁(7)和/或縱梁(1)由高強度鋼板制成。
7.根據(jù)權利要求1至6中一項的地板梁結構，其特征在于，前地板橫梁(7)固定在汽車縱向上駕駛室(4)內的隧道元件(13)的中間。
8.根據(jù)權利要求1至7中一項的地板梁結構，其特征在于，前地板橫梁(7)由一個敞開的空心型材構成，該型材在從駕駛室(4)內部與一個向上延伸的底板(3)對置。
9.根據(jù)權利要求1至7中一項的地板梁結構，其特征在于，前地板橫梁(7)由至少兩個依次放置的型材殼(14)構成，它們構成封閉的型材并連接在底板(3)上。
10.根據(jù)權利要求1至9中一項的地板梁結構，其特征在于，在每個縱梁(1)和隧道元件(13)之間有至少一個另外的縱梁元件(15)從下與在底板(3)對置。
11.根據(jù)權利要求10的地板梁結構，其特征在于，每個另外的縱梁元件(15)在駕駛室側對置的配置有一個頂蓋縱梁。
12.根據(jù)權利要求1至11中一項的地板梁結構，其特征在于，駕駛室側至少在隧道元件(13)、前地板橫梁(7)及底板(3)的連接角區(qū)域上在底板(3)上形成一個必要時一直到達隧道元件的輪廓中的加強板(17)。
13.根據(jù)權利要求1至12中一項的地板梁結構，其特征在于，每個縱梁(1)與一個在幾乎同一平面上并列的A立柱連接元件(18)固定連接。
14.根據(jù)權利要求1至13中一項的地板梁結構，其特征在于，縱梁(1)和/或縱梁元件(15)有用于副車架固定的接收件(19)。
全文摘要
一個提供一種汽車的地板梁結構的任務，該地板梁結構在高固有剛度的情況下，保證汽車在碰撞事件時，特別是正面碰撞時優(yōu)化的放腳空間的自由，力承受和力傳遞基本上限制在駕駛室之下及之后的區(qū)域，基本上通過縱梁(1)、地板橫梁(7)和門檻(6)的特別的相互布置結構及其特別的彼此連接解決。
文檔編號B62D25/20GK1668499SQ03817259
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月2日 優(yōu)先權日2002年7月19日
發(fā)明者K·－D·莫施, J·希爾曼 申請人:大眾汽車有限公司