汽车的车身结构制造技术

本发明专利技术涉及一车身结构，特别是在汽车的前车身区域的结构，它具有至少两个从汽车前端伸向后端的车架纵梁（１），一个用来隔开发动机室（６）与乘客室（５）的车身前板（２），以及两个与车架纵梁（１）垂直地延伸的前柱（３）。车架纵梁（１）以其伸向汽车后端的端部（１９）这样来支持在车身前板（２）上，使车架纵梁（１）在发生事故时把基本上以纵向作用在其上的力传递到车身前板（２）上，在那里再由车身前板（２）把力到前柱（３）上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车身结构，特别是按照权利要求1前序部分所述的在汽车的前车身区域内的车身结构。在前车身区域内的已知的车身结构，特别是小轿车的，通常是对于碰撞性能进行优化，即对构成前车身部件的一定的变形性能进行调节。为此在前车身设有车架纵梁，它例如在保险杠的高度上基本上从汽车的前侧伸向后侧。在发动机室与乘客室之间的车身前板区域内，此车架纵梁是这样形成的，即它是向下弯曲的并在乘客室的底部下方继续向后延伸。这样的结构其作用是在碰撞情况下，在车架纵梁上产生一很高的弯曲力矩。对这种弯曲力矩只有通过以很大的材料和费用进行加固的弯曲位置才能承受。尽管如此，在某些情况下当正面碰撞时还常会发生车架纵梁向下的纵向弯曲，而纵梁只能接受碰撞能量的一小部分。从DE 23 36 213 C2已知，把车架纵梁设计成叉子状的部件，以便在正面碰撞时尽可能使负载不集中在一点上而分布在范围较大的乘客室的框架上。这里的缺点是车架纵梁的几何结构较复杂，制造费用高和安装困难。同样在前车身区域内，在A-柱范围内设有一在A-柱之间延伸的车身前板，它将发动机室与乘客室隔开，并设有许多通孔以便使诸如转向装置等功能部件通过。对于这种车身前板，从DE 44 40 973 A1中可知，车身前板基本上是由一整件制成的，并设置在铰接立柱或A-柱之间。通过车身前板侧面的U-形设计能在此区域内实现车身的加固，在这里也能构成把辅助设备或甚至在此区域内所设置的功能部件接纳在U-形侧面内的空间。这种车身前板的设计需要一很大的结构空间以及一昂贵的车身前板的制造费用来保证车身前板有足够的刚性。从DE 36 22 188 C2还进一步知道，在汽车的前柱与前壁之间构成一连接结构，其中以一昂贵的板材结构来加固在铰接立柱与前壁之间的连接区。但这样所取得的加固只能通过一个几何上复杂的、由许多部分组成的、制造费用非常高的连接板结构才能实现，它显得不太经济。另外通过把前壁设计成基本上板材部件的本身的加固作用也是有限的。另一个对前车身刚性的影响因素是车身支柱，特别是A-柱的成形，它作为承载部件承受在运行中和车门操作中等来自汽车扭曲的负载。除了通常的基本上成箱式结构的具有板材断面的铰接立柱以外，还有从DE 195 19 354 A1所知的这样互相固定的车身结构的支柱，即在其中一个支柱上至少设有一接纳孔，其中能以合理的方式装纳另一个支柱的端部。藉此能在互相限制的支柱之间构成一个刚性的和承受高负载的连接。但它的制造是以通过内部高压加工的大规模加工所生产的支柱为前提的。因此本专利技术的任务在于创造一种前面所述的车身结构，其中作用在车身结构上的负载，例如在正面碰撞时的力以及在汽车运行中的负载，能均匀地分布在车身结构上，并从而能更好地吸收动能。这里特别是必须加固车身结构，并与所连接的车身部件相适应，以及必要时对功率重量比进行优化，这里还必须保证组成车身结构的部件安装简便。此任务是从权利要求1的特征部分的特征与前序部分中的特征相结合来解决的。从属权利要求说明了优选的其他结构。本专利技术从车身结构出发，特别是在汽车的前车身区域内的结构，它具有至少两个从汽车前端伸向后端的车架纵梁，一个用来隔开发动机室与乘客室的车身前板，以及两个基本上垂直于车架纵梁而延伸的前柱。这样的一种车身结构还可这样来构成，即车架纵梁以其朝向汽车后端的端部这样支持在车身前板上，使每一车架纵梁把在例如正面碰撞时基本上以纵向作用的力传递到车身前板上，在那里再把力由车身前板传递到所属的前柱上。在这里车身前板作为一结构元件而置入，其目的在于承受负载并传递到车身结构的相邻部件上，以便能作为一个在设置车架纵梁时承担几何比例计算的负载传递构件的造形。由此车架纵梁能没有大的弯曲或在车身前板上不需以昂贵的结构来设置连接区域并把力传递到它上面，这里由于汽车发动机室的结构上的情况，可对车架纵梁进行优化设置。车身前板在这里主要是接受负载，并把它传递到前柱上，那里它被继续传到围绕着乘客室的车身结构上。因此例如在正面碰撞时负载能在车身结构内部合理地分布，由此通过有目的地变形可使能量消耗改善，并从而提高汽车乘客的安全性。另外车架纵梁还能设计得更轻和少一些加固，因为负载基本上是通过纵向力而不再是通过弯曲力矩来产生。在另一种结构中，车身前板在前柱之间至少覆盖一部分车身结构，并对它进行加固。因此除了发动机室与乘客室被车身前板隔开的主要功能之外，还能在前柱之间起加固车身结构的作用，通过它使乘客室在其前部得到加固。如果车身前板上设有用来接纳每一车架纵梁伸向汽车后部的端部的接纳元件的话，将是特别有利的，其中车架纵梁的这两端可固定在车身前板上，因此能在乘客室和车架纵梁上获得一个制造简单并保证始终配合的车身结构的设置，它甚至容许一个前车身的完全整体结构以及在此以后首先出现在乘客室的车身结构或其他汽车部件上的前车身的法兰结构。因此有可能实现一个模块式的车身整体结构。在另一结构中，接纳元件能以形状连接的方式接纳伸向汽车后端的两个车架纵梁的端部。接纳元件的形状连接结构具有一个诸如通过嵌入或安装的以车架纵梁和车身前板的高安装精度来简便实行连接操作的优点。把指向汽车后端的每一支架纵梁的端部固定在车身前板的接纳元件上或接纳元件之内的方法，在其他结构形式中可通过粘合、螺栓连接、焊接和/或类似方式来实现，在这里当然还可对所有另外的例如在车身结构中常用的连接技术予以单独地或互相结合地采用。如果车身前板制成一最好由铝或镁的合金的铸造部件的话，则对于接受与结构有关的负载的车身前板的特殊要求便能很好地满足。由此能有目的地在高负载区采用生产技术上简单的材料。关于按照小的功率重量比的要求，这种铸造的车身前板可采用铝或镁的合金来制造，它们比通常车身生产所用的材料例如钢材更轻。如果用来接纳指向汽车后端的每一车架纵梁的端部的接纳元件在车身前板的铸造过程中在车身前板上形成，并最好连接到乘客室上的话，则在生产技术上和在负载合理性是都是有益的。由此能利用铸造性能的优点，其中例如通过一适配的接纳元件的成形来保证车架纵梁与车身前板的简单连接。一个在乘客室侧面所连接的接纳元件的结构容许乘客室与发动机室的密封的隔离。在另一结构中，车身前板也能设计成板材部件，最好是用铝板型材制成，其中当然能采用所有已知的板材加工方法。采用轻金属板材例如铝板是为了减轻部件重量。同样可以考虑在车身前板上邻接一个轮室，全部或至少局部地同车身前板制成一体，由此可以大面积的和安装简单的车身部件。如果车身前板由两个基本上对称的、大约在中间隧道区域内分开的半元件所组成的话，则在生产技术上较为简单和有利。它们可互相固定在中间隧道的区域内。由此可以避免在单个生产步骤中必须制造一个几乎延伸到整个汽车宽度的车身前板，它的安装很不方便，而且在生产技术上来说制造费用很高。因此在其他结构中，车身前板的两半元件能互相在一邻接的车身结构部件上予以可拆卸地固定。由此还可对邻接在车身前板上的车身结构部件起一加固的作用。如果车身前板具有用来固定一个安装底盘部件用的辅助框架的话，则将尤为有利。这种辅助框架用来安装和支持底盘部件，并在通常情况下以垂直于汽车的行驶方向而延伸在车架纵梁之间。由于车身前板的布置，此辅助框架能简单地固定在车身前板上负载作用点的附近。因此就能避免在另一车本文档来自技高网...

【技术保护点】
车身结构，特别是汽车的前车身区域的结构，具有至少两个从前车身伸向汽车后端的车架纵梁（１），一个用来隔开发动机室（６）与乘客室（５）的车身前板（２），以及两个基本上垂直于车架纵梁（１）而延伸的前柱（３），其特征在于，车架纵梁（１）以其朝向汽车后端的端部（１９）这样来支持在车身前板（２）上，使每一车架纵梁（１）在发生事故时把基本上沿纵向所作用的力传递到车身前板（２）上，从这里作用力再由车身前板（２）传递到所配合的前柱（３）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A西格蒙德，T杨德特，S韦尔斯多夫，A希勒布兰德，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]