專利名稱：汽車的車身結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車身結(jié)構(gòu)，特別是按照權(quán)利要求1前序部分所述的在汽車的前車身區(qū)域內(nèi)的車身結(jié)構(gòu)。
在前車身區(qū)域內(nèi)的已知的車身結(jié)構(gòu)，特別是小轎車的，通常是對(duì)于碰撞性能進(jìn)行優(yōu)化，即對(duì)構(gòu)成前車身部件的一定的變形性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此在前車身設(shè)有車架縱梁，它例如在保險(xiǎn)杠的高度上基本上從汽車的前側(cè)伸向后側(cè)。在發(fā)動(dòng)機(jī)室與乘客室之間的車身前板區(qū)域內(nèi)，此車架縱梁是這樣形成的，即它是向下彎曲的并在乘客室的底部下方繼續(xù)向后延伸。這樣的結(jié)構(gòu)其作用是在碰撞情況下，在車架縱梁上產(chǎn)生一很高的彎曲力矩。對(duì)這種彎曲力矩只有通過以很大的材料和費(fèi)用進(jìn)行加固的彎曲位置才能承受。盡管如此，在某些情況下當(dāng)正面碰撞時(shí)還常會(huì)發(fā)生車架縱梁向下的縱向彎曲，而縱梁只能接受碰撞能量的一小部分。
從DE 23 36 213 C2已知，把車架縱梁設(shè)計(jì)成叉子狀的部件，以便在正面碰撞時(shí)盡可能使負(fù)載不集中在一點(diǎn)上而分布在范圍較大的乘客室的框架上。這里的缺點(diǎn)是車架縱梁的幾何結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造費(fèi)用高和安裝困難。
同樣在前車身區(qū)域內(nèi)，在A-柱范圍內(nèi)設(shè)有一在A-柱之間延伸的車身前板，它將發(fā)動(dòng)機(jī)室與乘客室隔開，并設(shè)有許多通孔以便使諸如轉(zhuǎn)向裝置等功能部件通過。
對(duì)于這種車身前板，從DE 44 40 973 A1中可知，車身前板基本上是由一整件制成的，并設(shè)置在鉸接立柱或A-柱之間。通過車身前板側(cè)面的U-形設(shè)計(jì)能在此區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)車身的加固，在這里也能構(gòu)成把輔助設(shè)備或甚至在此區(qū)域內(nèi)所設(shè)置的功能部件接納在U-形側(cè)面內(nèi)的空間。這種車身前板的設(shè)計(jì)需要一很大的結(jié)構(gòu)空間以及一昂貴的車身前板的制造費(fèi)用來(lái)保證車身前板有足夠的剛性。
從DE 36 22 188 C2還進(jìn)一步知道，在汽車的前柱與前壁之間構(gòu)成一連接結(jié)構(gòu)，其中以一昂貴的板材結(jié)構(gòu)來(lái)加固在鉸接立柱與前壁之間的連接區(qū)。但這樣所取得的加固只能通過一個(gè)幾何上復(fù)雜的、由許多部分組成的、制造費(fèi)用非常高的連接板結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)，它顯得不太經(jīng)濟(jì)。另外通過把前壁設(shè)計(jì)成基本上板材部件的本身的加固作用也是有限的。
另一個(gè)對(duì)前車身剛性的影響因素是車身支柱，特別是A-柱的成形，它作為承載部件承受在運(yùn)行中和車門操作中等來(lái)自汽車扭曲的負(fù)載。
除了通常的基本上成箱式結(jié)構(gòu)的具有板材斷面的鉸接立柱以外，還有從DE 195 19 354 A1所知的這樣互相固定的車身結(jié)構(gòu)的支柱，即在其中一個(gè)支柱上至少設(shè)有一接納孔，其中能以合理的方式裝納另一個(gè)支柱的端部。藉此能在互相限制的支柱之間構(gòu)成一個(gè)剛性的和承受高負(fù)載的連接。但它的制造是以通過內(nèi)部高壓加工的大規(guī)模加工所生產(chǎn)的支柱為前提的。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于創(chuàng)造一種前面所述的車身結(jié)構(gòu)，其中作用在車身結(jié)構(gòu)上的負(fù)載，例如在正面碰撞時(shí)的力以及在汽車運(yùn)行中的負(fù)載，能均勻地分布在車身結(jié)構(gòu)上，并從而能更好地吸收動(dòng)能。這里特別是必須加固車身結(jié)構(gòu)，并與所連接的車身部件相適應(yīng)，以及必要時(shí)對(duì)功率重量比進(jìn)行優(yōu)化，這里還必須保證組成車身結(jié)構(gòu)的部件安裝簡(jiǎn)便。
此任務(wù)是從權(quán)利要求1的特征部分的特征與前序部分中的特征相結(jié)合來(lái)解決的。從屬權(quán)利要求說明了優(yōu)選的其他結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明從車身結(jié)構(gòu)出發(fā)，特別是在汽車的前車身區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)，它具有至少兩個(gè)從汽車前端伸向后端的車架縱梁，一個(gè)用來(lái)隔開發(fā)動(dòng)機(jī)室與乘客室的車身前板，以及兩個(gè)基本上垂直于車架縱梁而延伸的前柱。這樣的一種車身結(jié)構(gòu)還可這樣來(lái)構(gòu)成，即車架縱梁以其朝向汽車后端的端部這樣支持在車身前板上，使每一車架縱梁把在例如正面碰撞時(shí)基本上以縱向作用的力傳遞到車身前板上，在那里再把力由車身前板傳遞到所屬的前柱上。在這里車身前板作為一結(jié)構(gòu)元件而置入，其目的在于承受負(fù)載并傳遞到車身結(jié)構(gòu)的相鄰部件上，以便能作為一個(gè)在設(shè)置車架縱梁時(shí)承擔(dān)幾何比例計(jì)算的負(fù)載傳遞構(gòu)件的造形。由此車架縱梁能沒有大的彎曲或在車身前板上不需以昂貴的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置連接區(qū)域并把力傳遞到它上面，這里由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室的結(jié)構(gòu)上的情況，可對(duì)車架縱梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。車身前板在這里主要是接受負(fù)載，并把它傳遞到前柱上，那里它被繼續(xù)傳到圍繞著乘客室的車身結(jié)構(gòu)上。因此例如在正面碰撞時(shí)負(fù)載能在車身結(jié)構(gòu)內(nèi)部合理地分布，由此通過有目的地變形可使能量消耗改善，并從而提高汽車乘客的安全性。另外車架縱梁還能設(shè)計(jì)得更輕和少一些加固，因?yàn)樨?fù)載基本上是通過縱向力而不再是通過彎曲力矩來(lái)產(chǎn)生。
在另一種結(jié)構(gòu)中，車身前板在前柱之間至少覆蓋一部分車身結(jié)構(gòu)，并對(duì)它進(jìn)行加固。因此除了發(fā)動(dòng)機(jī)室與乘客室被車身前板隔開的主要功能之外，還能在前柱之間起加固車身結(jié)構(gòu)的作用，通過它使乘客室在其前部得到加固。
如果車身前板上設(shè)有用來(lái)接納每一車架縱梁伸向汽車后部的端部的接納元件的話，將是特別有利的，其中車架縱梁的這兩端可固定在車身前板上，因此能在乘客室和車架縱梁上獲得一個(gè)制造簡(jiǎn)單并保證始終配合的車身結(jié)構(gòu)的設(shè)置，它甚至容許一個(gè)前車身的完全整體結(jié)構(gòu)以及在此以后首先出現(xiàn)在乘客室的車身結(jié)構(gòu)或其他汽車部件上的前車身的法蘭結(jié)構(gòu)。因此有可能實(shí)現(xiàn)一個(gè)模塊式的車身整體結(jié)構(gòu)。
在另一結(jié)構(gòu)中，接納元件能以形狀連接的方式接納伸向汽車后端的兩個(gè)車架縱梁的端部。接納元件的形狀連接結(jié)構(gòu)具有一個(gè)諸如通過嵌入或安裝的以車架縱梁和車身前板的高安裝精度來(lái)簡(jiǎn)便實(shí)行連接操作的優(yōu)點(diǎn)。把指向汽車后端的每一支架縱梁的端部固定在車身前板的接納元件上或接納元件之內(nèi)的方法，在其他結(jié)構(gòu)形式中可通過粘合、螺栓連接、焊接和/或類似方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這里當(dāng)然還可對(duì)所有另外的例如在車身結(jié)構(gòu)中常用的連接技術(shù)予以單獨(dú)地或互相結(jié)合地采用。
如果車身前板制成一最好由鋁或鎂的合金的鑄造部件的話，則對(duì)于接受與結(jié)構(gòu)有關(guān)的負(fù)載的車身前板的特殊要求便能很好地滿足。由此能有目的地在高負(fù)載區(qū)采用生產(chǎn)技術(shù)上簡(jiǎn)單的材料。關(guān)于按照小的功率重量比的要求，這種鑄造的車身前板可采用鋁或鎂的合金來(lái)制造，它們比通常車身生產(chǎn)所用的材料例如鋼材更輕。
如果用來(lái)接納指向汽車后端的每一車架縱梁的端部的接納元件在車身前板的鑄造過程中在車身前板上形成，并最好連接到乘客室上的話，則在生產(chǎn)技術(shù)上和在負(fù)載合理性是都是有益的。由此能利用鑄造性能的優(yōu)點(diǎn)，其中例如通過一適配的接納元件的成形來(lái)保證車架縱梁與車身前板的簡(jiǎn)單連接。一個(gè)在乘客室側(cè)面所連接的接納元件的結(jié)構(gòu)容許乘客室與發(fā)動(dòng)機(jī)室的密封的隔離。
在另一結(jié)構(gòu)中，車身前板也能設(shè)計(jì)成板材部件，最好是用鋁板型材制成，其中當(dāng)然能采用所有已知的板材加工方法。采用輕金屬板材例如鋁板是為了減輕部件重量。
同樣可以考慮在車身前板上鄰接一個(gè)輪室，全部或至少局部地同車身前板制成一體，由此可以大面積的和安裝簡(jiǎn)單的車身部件。
如果車身前板由兩個(gè)基本上對(duì)稱的、大約在中間隧道區(qū)域內(nèi)分開的半元件所組成的話，則在生產(chǎn)技術(shù)上較為簡(jiǎn)單和有利。它們可互相固定在中間隧道的區(qū)域內(nèi)。由此可以避免在單個(gè)生產(chǎn)步驟中必須制造一個(gè)幾乎延伸到整個(gè)汽車寬度的車身前板，它的安裝很不方便，而且在生產(chǎn)技術(shù)上來(lái)說制造費(fèi)用很高。因此在其他結(jié)構(gòu)中，車身前板的兩半元件能互相在一鄰接的車身結(jié)構(gòu)部件上予以可拆卸地固定。由此還可對(duì)鄰接在車身前板上的車身結(jié)構(gòu)部件起一加固的作用。
如果車身前板具有用來(lái)固定一個(gè)安裝底盤部件用的輔助框架的話，則將尤為有利。這種輔助框架用來(lái)安裝和支持底盤部件，并在通常情況下以垂直于汽車的行駛方向而延伸在車架縱梁之間。由于車身前板的布置，此輔助框架能簡(jiǎn)單地固定在車身前板上負(fù)載作用點(diǎn)的附近。因此就能避免在另一車身部件上的附加固定點(diǎn)或輔助框架上的長(zhǎng)的懸臂。這樣在車身前板上所設(shè)置的連接元件便能設(shè)計(jì)成懸臂梁式，并且輔助框架最好可拆卸地固定在它上面。這里在另一結(jié)構(gòu)形式中，連接元件能設(shè)計(jì)在車身前板的下部邊緣的區(qū)域內(nèi)，從而靠近固定在輔助框架上的底盤部件。如果相應(yīng)于用來(lái)接納車架縱梁的元件，把懸臂梁式的連接元件在鑄造設(shè)計(jì)成鑄件的車身前板時(shí)同它形成一個(gè)單件的話，則將更為有利。另外為了減輕重量，輔助框架可設(shè)計(jì)成鎂鑄件。
一個(gè)重量特別輕和負(fù)載合理的車身結(jié)構(gòu)方式還能這樣來(lái)獲得，即把前柱設(shè)計(jì)成一基本上以行駛方向在縱向延伸的開口的U-形斷面。這樣的U-形斷面能簡(jiǎn)單地例如通過板材加工法制造，其中通過適當(dāng)?shù)谋诤癫贾?，它原則上能不受特別高的抗彎和抗扭剛度對(duì)開口斷面的影響。
如果前柱由一鎂或鋁的合金澆注成，最好是由壓力澆注所制成的話，則將特別有利。由此可通過有目的地和在鑄造技術(shù)上能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的材料積聚，在所發(fā)生的負(fù)載上來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輪廓截面的匹配。
另外一種用來(lái)加固斷面的結(jié)構(gòu)形式能這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，即前柱的U-形斷面在其內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，最好是交叉的筋。由此，斷面的壁在兩側(cè)得到支持，在這里通過鑄造不會(huì)發(fā)生明顯的修整。這種加筋當(dāng)然也能設(shè)在前柱的外側(cè)，以便作為這里在通常情況下所進(jìn)行的車門鉸接裝置的加固。
為了進(jìn)一步改善車身結(jié)構(gòu)的承載，如果每一前柱具有一指向?yàn)榱伺浜宪嚰芸v梁而設(shè)置的車身前板上接納元件的懸臂式的支架的話將是有利的，它通過車架縱梁來(lái)接受導(dǎo)入在車身前板上的力，并把它引入前柱中。因此車身前板能有目的地在車架縱梁以其縱向?qū)嚿砬鞍暹M(jìn)行加載的區(qū)域內(nèi)實(shí)行進(jìn)一步車身前板的支持作用，以便能對(duì)車身前板與懸臂式支架之間的負(fù)載分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。懸臂式支架以直接設(shè)計(jì)在前柱上或安裝在其上較為有利，這樣能使負(fù)載直接通過懸臂來(lái)傳遞，并不會(huì)產(chǎn)生車身前板的變形。
在另一結(jié)構(gòu)形式中，懸臂式支架能在車架縱梁的延長(zhǎng)部分中在車身前板后面至少緊貼在車身前板乘客室側(cè)面的平面上，并支持車身前板的接納元件。因此在車身前板與懸臂之間不需要連接，它能把懸臂簡(jiǎn)單地支持在車身前板的背面。
在另一結(jié)構(gòu)形式中，懸臂式支架也能直接固定在伸向汽車后的車架縱梁的端部中或端部上，由此在懸臂與車架縱梁之間可能有一個(gè)抗彎剛性的和對(duì)相對(duì)移動(dòng)可加載的連接。
為了改進(jìn)懸臂的可加載性，它可由一空心型材構(gòu)成，并具有位于內(nèi)部的最好是延伸到前柱內(nèi)的筋。由此可能取得一個(gè)輕型結(jié)構(gòu)類型，它不會(huì)減小懸臂的剛性和強(qiáng)度。
如果車身前板這樣來(lái)配屬于每一前柱，使車身前板的前端區(qū)域至少覆蓋住前柱的U-形開口，并這樣來(lái)固定在車身前板上，使前柱的開口側(cè)與車身前板的前端區(qū)域聯(lián)合組成一封閉的、具有抗扭和抗彎曲剛性的空心型材的話，則對(duì)車身結(jié)構(gòu)的剛性和可加載性是特別有利的。由此一方面空心型材內(nèi)部可形成負(fù)載合理性，并可用鑄造技術(shù)來(lái)制造，另一方面能通過由車身前板的端部區(qū)域形成的蓋狀的對(duì)開口側(cè)面的覆蓋或其他由車身前板所隔開的部件而取得一個(gè)可與通常的箱式封閉的斷面相比的剛性。這使一個(gè)載荷合理的前柱結(jié)構(gòu)形式成為可能，而它在例如內(nèi)部高壓變形的其他制造方法中，只有以昂貴的生產(chǎn)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。
如果前柱在它與一門坎(schweller)相配位的區(qū)段上具有一插入?yún)^(qū)，其中可插入該門坎，然后可通過適當(dāng)?shù)闹圃旆椒▉?lái)固定的話，則對(duì)于車身結(jié)構(gòu)在前車身與乘客室之間的過渡位置上的連接是特別有利的。由此，單獨(dú)部件的模塊式的共同插入也能以隨后的緊固接合而傳遞到設(shè)置在汽車后部的前柱區(qū)域上。
在附圖中表示了按本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)特別有利的結(jié)構(gòu)，其中

圖1--按本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)從前側(cè)所見的度量相等的視圖以及一些在車身外部的東西；圖2--按圖1的車身結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖3--按圖1的前柱，具有設(shè)置在其上的懸臂的單獨(dú)視圖；圖4--從乘客室內(nèi)部所見的與本發(fā)明相應(yīng)的車身前板的等軸的視圖；圖5a，5b-按本發(fā)明的車身前板的局部頂視圖以及一個(gè)縮小的整體頂視圖。
在圖1中表示按本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的等軸總視圖，其中所有構(gòu)成車身結(jié)構(gòu)的部件都表示處于安裝好的狀態(tài)。在這里大約只表示了車身結(jié)構(gòu)的一半，它設(shè)在車身的一側(cè)大約在前柱3的區(qū)域內(nèi)。車身結(jié)構(gòu)的不可見的一部分幾乎對(duì)稱的結(jié)構(gòu)對(duì)于專業(yè)人員來(lái)說是不言而喻的。
按照?qǐng)D1的車身結(jié)構(gòu)大致設(shè)置在前柱3的區(qū)域，它是在汽車行駛方向前方的立柱，構(gòu)成一個(gè)在圖中未進(jìn)一步表示的車頂結(jié)構(gòu)。汽車本身在圖中是看不見的。在圖1中所見的車身結(jié)構(gòu)與對(duì)稱設(shè)計(jì)的對(duì)面部分大約水平方向地位于未表示的例如小轎車前盤下面，并沿行駛方向延伸到同樣未表示的儀表盤前面。
車身結(jié)構(gòu)由一車身前板2構(gòu)成，它由大致對(duì)稱的兩半元件8組成，并把發(fā)動(dòng)機(jī)室6與乘客室5基本隔開。此車身前板2具有各種通孔和筋等，它們對(duì)于本發(fā)明并無(wú)其他作用，不過是用來(lái)使諸如轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等功能元件通過。在行駛方向上設(shè)置在車身前板2前面而并未詳細(xì)表示的方式布置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室6中的是一車架縱梁1，它以近似平行于行駛方向而延伸，它在這里主要是設(shè)計(jì)成管子狀的部件。此車架縱梁1還有另一任務(wù)，即當(dāng)伴隨著縱向負(fù)載而出現(xiàn)事故時(shí)，例如正面碰撞或類似情況，吸收一部分撞擊能量，并轉(zhuǎn)化為變形功。此外，它把未被其變形所分解的撞擊能量這樣傳遞給在行駛方向上位于后面的車身結(jié)構(gòu)，使它吸收此能量，并使乘客盡可能不受傷害。為此按照本發(fā)明，車架縱梁1的后端區(qū)19嵌入在一接納元件4中，接納元件4以后面還要詳細(xì)說明的方式設(shè)在車身前板2上。從而車架縱梁1在正面碰撞或類似情況下把一部分撞擊能量傳遞到車身前板2上，車身前板2在此實(shí)施方案中是以鎂的澆注部件制成的。因此車身前板2是作為已知結(jié)構(gòu)的可通過在撞擊時(shí)的力來(lái)加載的部件，它不僅承擔(dān)純粹的隔離功能，而且還有加固和增強(qiáng)功能。
通過正面碰撞由車架縱梁1所加載的車身前板2把負(fù)載繼續(xù)傳遞到前柱3上，前柱3是圍繞著乘客室5的車身結(jié)構(gòu)的組成部分，并幾乎構(gòu)成一封閉的框架。同樣，此框架的一部分僅暗示性地用門坎16來(lái)表示，它在底室范圍內(nèi)構(gòu)成乘客室5的下側(cè)界線。
前柱3是一基本上垂直設(shè)置的支架結(jié)構(gòu)，它除了尚需詳細(xì)說明的用于門坎16的插入?yún)^(qū)15以外，還具有一用于未進(jìn)一步表示的例如駕駛員車門關(guān)節(jié)的以緊固位置22方式表示的鉸接區(qū)。同樣在前柱3上方，在插入?yún)^(qū)21中設(shè)有一未表示的頂梁，它同另一頂梁支承汽車的頂蓋。
車架縱梁1以其后端19嵌入在一接納元件4中，并通過此接納元件4固定在車身前板2上。在行駛方向后面和側(cè)面外部設(shè)有一在以后還要說明的懸臂12，它同設(shè)計(jì)成扁平形的重疊區(qū)14一起在車身前板2的前端與前柱3之間有助于把由車架縱梁1傳遞的負(fù)載傳遞到前柱3上。
按照本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)部件的設(shè)置和共同作用可從圖2特別清楚地了解，它表示按圖1的半個(gè)車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)頂視圖?？梢钥吹杰嚰芸v梁1以其端部區(qū)19嵌入在車身前板2的接納元件4上，并且可拆卸地或不可拆卸地固定在那里。接納元件4在這里是同車身前板2結(jié)合成一體，并以適配的方式同車架縱梁1的端部19構(gòu)成一形狀連接地共同作用的插接形式。在乘客室5的側(cè)面設(shè)有一在頂視圖中幾乎彎成半圓形的懸臂12，它的形狀在圖3中可更清楚地看到是具有空心的截面。懸臂從車身前板2的背面延伸到前柱3。從如所屬的圖3可知，懸臂12是在前柱3上形成的，并構(gòu)成一帶有側(cè)面角度的溝槽形的斷面以進(jìn)行加固。在溝槽內(nèi)部深處所設(shè)的筋13同樣也是為了起加固作用，它從車身前板2所設(shè)置的區(qū)域起一直延伸到同樣設(shè)計(jì)成空心斷面的前柱3的內(nèi)部。因此當(dāng)正面碰撞時(shí)通過車架縱梁1對(duì)車身前板2的加載是這樣考慮的，即除了藉助以后還要詳細(xì)說明的重疊區(qū)14來(lái)傳遞負(fù)載外，主要是通過懸臂12把負(fù)載傳遞到前柱3上。
車身前板2在汽車的中間面上大約延伸到一個(gè)分界平面17，其中車身前板2的半元件8幾乎在中間隧道7的區(qū)域內(nèi)同相應(yīng)對(duì)稱的半元件8相鄰接，并同它通過可拆卸的連接互相固定。此外這兩半元件8同樣也可固定在未詳細(xì)表示的車身結(jié)構(gòu)部件上。
在背離此分界平面17的車身前板2的端部，車身前板2還在懸臂12上方向外延伸一段而構(gòu)成一相應(yīng)的重疊區(qū)14，它同前柱3的相應(yīng)凹槽共同起作用。一方面此重疊區(qū)14的任務(wù)是當(dāng)車架縱梁1沿縱向加載時(shí)把車身前板2支持在前柱3上。此外這重疊區(qū)14也能對(duì)基本上制成以U-形縱向延伸的開口斷面的前柱3起加固作用。除了通過位于內(nèi)部的筋11來(lái)加固以外，這里重疊區(qū)14與前柱3的開口斷面構(gòu)成兩個(gè)互相固定的部件，使前柱3的開口U-形斷面變成一封閉的、從而能不等地加載的空心斷面。同時(shí)通過輕型結(jié)構(gòu)方式與一堅(jiān)實(shí)的封閉的斷面相比，能節(jié)約材料，從而減輕重量。在制造上與封閉斷面所需的方法相比，能用比較簡(jiǎn)單的制造方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在朝向門坎16處的前柱3的端部，以用于車架縱梁1的接納元件4的類似方法設(shè)計(jì)成一用于門坎16的插入?yún)^(qū)15，其中可插入門坎16并能通過已知的接合方法來(lái)固定。因此按本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)能構(gòu)成一簡(jiǎn)單的以一個(gè)圍繞著乘客室5的框架所組成的整體的安裝單元，它由于在正面碰撞時(shí)有一適當(dāng)?shù)哪芰鳎阅艹惺芨叩呢?fù)載。
在朝向發(fā)動(dòng)機(jī)室6的車身前板2的一側(cè)，可以看到懸臂狀的連接元件9，它用于一未表示的輔助框架，其中可安裝同樣未表示的底盤部件。此輔助框架可安裝在車身的不同點(diǎn)上，以便能盡量安全地接納底盤部件。通過車身前板2在結(jié)構(gòu)上可加載的成形，這些懸臂狀的連接元件9可設(shè)置在車身上特別合適的位置，并從而有利于減小由于底盤負(fù)載引起的扭曲。
關(guān)于圖4以及5a和5b，它們說明了對(duì)車身前板2的一個(gè)實(shí)施例。在這里車身前板2在圖4中是用等軸視圖來(lái)表示的，而在圖5a和5b中是用頂視圖來(lái)表示的，其中圖5a是車身前板2的一半的放大頂視圖。
緊接著車身前板2前部區(qū)域外部的是重疊區(qū)14用來(lái)閉合在圖中看不見的前柱3。位于上部的是用于車架縱梁1的端部19的接納元件4。在圖中還可看到分界平面17，它在中間隧道7的區(qū)域內(nèi)把車身前板2的兩半元件8互相分開。在發(fā)動(dòng)機(jī)室一側(cè)再次可見懸臂狀的連接元件9，用于未表示的輔助框架。
如果個(gè)別的或所有的部件由輕金屬合金，例如鎂合金，制成的話，則對(duì)本車身結(jié)構(gòu)是特別有利的。這里特別是由于需要很高的負(fù)載的能力，而恰好車身前板2又適宜于采用鑄造方法，因此接納元件4以及懸臂狀的連接元件9都能在車身前板2上制成一件整體。
附圖標(biāo)記清單1支架縱梁2車身前板3前柱4接納元件5乘客室6發(fā)動(dòng)機(jī)室7中間隧道區(qū)域8半元件車身前板9輔助框架的懸臂狀連接元件10型面前柱11加筋前柱12懸臂梁13加筋懸臂梁14重疊區(qū)15門坎插入?yún)^(qū)16門坎17分界平面18定位面19后端區(qū)域支架縱梁20蓋板21頂蓋的插入?yún)^(qū)22固定位置門關(guān)節(jié)
權(quán)利要求
1．車身結(jié)構(gòu)，特別是汽車的前車身區(qū)域的結(jié)構(gòu)，具有至少兩個(gè)從前車身伸向汽車后端的車架縱梁(1)，一個(gè)用來(lái)隔開發(fā)動(dòng)機(jī)室(6)與乘客室(5)的車身前板(2)，以及兩個(gè)基本上垂直于車架縱梁(1)而延伸的前柱(3)，其特征在于，車架縱梁(1)以其朝向汽車后端的端部(19)這樣來(lái)支持在車身前板(2)上，使每一車架縱梁(1)在發(fā)生事故時(shí)把基本上沿縱向所作用的力傳遞到車身前板(2)上，從這里作用力再由車身前板(2)傳遞到所配合的前柱(3)上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于車身前板(2)至少覆蓋在前柱(3)之間的一部分車身結(jié)構(gòu)，以起加固作用。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)具有用來(lái)接納指向汽車后端的每一車架縱梁(1)的端部(19)的接納元件(4)，其中車架縱梁(1)的端部(19)可固定在車身前板(2)上。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于接納元件(4)以形狀連接的方式接納指向汽車后端的車架縱梁(1)的端部(19)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3或4的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一車架縱梁(1)的指向汽車后端的端部(19)通過粘合、螺栓連接、焊接和/或類似方法固定在接納元件(4)中或其上。
6．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)以鑄造部件構(gòu)成，最好是采用鋁和/或鎂合金。
7．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，用以指向汽車后端的每一車架縱梁(1)的端部(19)的接納元件(4)，在車身前板(2)澆注時(shí)在車身前板(2)上形成一個(gè)整體，并最好閉合到乘客室(5)上。
8．根據(jù)權(quán)利要求1-5中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)設(shè)計(jì)成板材部件，最好是由鋁板制成。
9．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，與車身前板(2)鄰接的輪室可設(shè)計(jì)成完全或部分地與車身前板(2)成為一體。
10．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)制成兩塊基本上對(duì)稱的大約在中間隧道(7)的區(qū)域內(nèi)分開的半元件(8)，它們?cè)谥虚g隧道(7)的區(qū)域內(nèi)互相固定。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩半元件(8)互相連接，并可拆卸地固定在與車身結(jié)構(gòu)部件鄰接的部件上。
12．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)具有若干連接元件(9)，用來(lái)固定安裝底盤部件用的輔助框架。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，連接元件(9)是設(shè)計(jì)成懸臂式的，且其上的輔助框架最好是能可拆卸地固定。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，連接元件(9)設(shè)置在車身前板(2)的下部邊緣的區(qū)域內(nèi)。
15．根據(jù)權(quán)利要求6或12-14中之一的車身結(jié)構(gòu)的，其特征在于，懸臂狀的連接元件(9)在澆注設(shè)計(jì)成鑄件的車身前板(2)時(shí)在它上面形成。
16．根據(jù)權(quán)利要求12或13的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，輔助框架設(shè)計(jì)成鎂的鑄造部件。
17．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，前柱(3)是設(shè)計(jì)成一基本上以行駛方向而縱向延伸的開口的U-形斷面。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，前柱(3)由鎂或鋁合金鑄成，最好是采用壓力澆注合金。
19．根據(jù)權(quán)利要求17或18的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，前柱(3)的U-形斷面具有加固用的位于內(nèi)部的筋(11)，最好是交叉的筋。
20．根據(jù)權(quán)利要求3、4或17-19之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一前柱(3)具有一外伸的懸臂(12)用以配合車身前板(2)的接納元件(4)來(lái)安裝車架縱梁(1)，懸臂(12)通過車架縱梁(1)接受引入車身前板(2)中的力，并傳遞到前柱(3)上。
21．根據(jù)權(quán)利要求20的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，懸臂(12)在車架縱梁(1)向車身前板(2)的延長(zhǎng)中至少緊貼在乘客室一側(cè)的平面上，并支持車身前板(2)的接納元件(4)。
22．根據(jù)權(quán)利要求20的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，懸臂(12)也能直接固定在車架縱梁(1)指向汽車后端的端部(19)上。
23．根據(jù)權(quán)利要求20-22中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，懸臂(12)由一空心斷面制成，并具有位于內(nèi)部的筋(13)，它最好一直延伸到前柱(3)的內(nèi)部。
24．根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，車身前板(2)是這樣與前柱(3)配位的，即車身前板(2)的前側(cè)區(qū)域至少部分地覆蓋前柱(3)的U-形開口，并這樣固定在前柱(3)上，使前柱(3)的開口斷面與車身前板(2)的前側(cè)區(qū)域的連接構(gòu)成一封閉的、抗扭和抗彎的斷面。
25．根據(jù)權(quán)利要求1的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，前柱(3)在它與門坎(16)配位的區(qū)段上設(shè)有一插入?yún)^(qū)(15)，其中可插入一門坎(16)并予以固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一車身結(jié)構(gòu),特別是在汽車的前車身區(qū)域的結(jié)構(gòu),它具有至少兩個(gè)從汽車前端伸向后端的車架縱梁(1),一個(gè)用來(lái)隔開發(fā)動(dòng)機(jī)室(6)與乘客室(5)的車身前板(2),以及兩個(gè)與車架縱梁(1)垂直地延伸的前柱(3)。車架縱梁(1)以其伸向汽車后端的端部(19)這樣來(lái)支持在車身前板(2)上,使車架縱梁(1)在發(fā)生事故時(shí)把基本上以縱向作用在其上的力傳遞到車身前板(2)上,在那里再由車身前板(2)把力到前柱(3)上。
文檔編號(hào)B62D25/08GK1298356SQ99805619
公開日2001年6月6日 申請(qǐng)日期1999年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月30日
發(fā)明者A·西格蒙德, T·楊德特, S·韋爾斯多夫, A·希勒布蘭德 申請(qǐng)人:大眾汽車有限公司