具有封闭中空型材的车辆承载结构、尤其纵梁和具有至少一个这样车辆承载结构的车辆框架结构制造技术

本发明专利技术涉及一种具有封闭的中空型材的车辆承载结构(20)、尤其是车辆(10)的纵梁。根据本发明专利技术的车辆承载结构(20)具有封闭的中空型材，其中空空间(46)在称为纵向方向的主方向上延伸。在此，具有三维几何结构的加强元件(36)以抗扭转的方式布置在中空空间(46)内，其中，加强元件(36)在横向于中空空间(46)的纵向方向的方向上至少在中空空间(46)的相应的横向延伸部的一半上延伸。根据本发明专利技术的车辆框架结构(14)具有至少两个在车辆纵向方向上延伸的侧向的纵梁(16)和至少一个在车辆横向方向上将纵梁(16)相互连接的横梁(18)。将纵梁(16)相互连接的横梁(18)。将纵梁(16)相互连接的横梁(18)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有封闭中空型材的车辆承载结构、尤其纵梁和具有至少一个这样车辆承载结构的车辆框架结构


[0001]本专利技术涉及一种具有封闭的中空型材的车辆承载结构、尤其是车辆的纵梁。本专利技术还涉及一种具有至少一个车辆承载结构的车辆框架结构、尤其是一种由在车辆纵向方向上延伸的侧向的纵梁形成的车辆框架结构，其中，所述纵梁在车辆横向方向上观察分别布置在外侧并且具有封闭的中空型材，其中，设置有至少一个在车辆横向方向上将纵梁相互连接的横梁。优选地，设置两个或更多个横梁，从而在从上方看的视角中得到至少一个由至少两个纵梁和两个横梁组成的封闭的车辆框架结构。尤其是，参考机动车、特别是参考乘用车。

技术介绍

[0002]由EP3616957A1已知一种机动车的车辆底部结构，其包括两个纵梁、多个将纵梁相互连接的横梁和至少一个在横梁之间在车辆的纵向方向上延伸的加强元件。
[0003]由US2016/0272253A1已知一种车辆车身结构，其具有将发动机舱与乘客舱隔开的下端壁，其中，该端壁在外侧分别延伸直到相应轮罩的区域中。与端壁邻接地布置有在车辆纵向方向上延伸的外纵梁。为了加强轮罩区域中的端壁，分别设置有单独的加强元件，所述加强元件从外纵梁出发分别在车辆横向方向上向内朝向车辆中间延伸。
[0004]在上述文件中没有详细描述或示出纵梁的结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术基于以下任务：在其刚度以及在力横向作用到车辆承载结构上时的碰撞安全性方面改进具有封闭的中空型材的车辆承载结构和具有这种车辆承载结构的车辆框架结构。本专利技术尤其是适用于以下应用情况，在所述应用情况中，车辆承载结构是布置在车辆外侧的纵梁、并且可选地也是车辆框架结构的一部分、并且该纵梁从侧面被加载，如在侧向障碍物碰撞的情况下，或当车辆承载结构被带有受限面的侧向障碍加载时，如在桩柱碰撞(Pfahlcrash)的情况下。在实践中，在这种纵梁的情况下部分地产生以下问题：中空型材不可接近或只能受限地接近，或者这些中空型材具有仅非常小的中空空间，由此从实践中已知的加固方法、例如横向舱壁的引入和可从外部执行的固定不能实现或只能以高的耗费和与此相应高的生产成本来实现。借助本专利技术，就此而言应提供以下可能性，即使在中空空间不能接近或仅难以接近的情况下也能以简单且成本适宜的方式实现具有中空型材的车辆承载结构的刚度的提高。
[0006]根据本专利技术，所述任务的解决借助独立权利要求的特征来实现。结合从属权利要求描述本专利技术的其它实际实施方式和优点。
[0007]根据本专利技术的车辆承载结构具有封闭的中空型材，所述中空型材的中空空间在称为纵向方向的主方向上延伸。在此，具有三维几何结构的加强元件以抗扭转的方式布置在中空空间内，其中，加强元件在横向于中空空间的纵向方向的方向上至少在中空空间的相
应的横向延伸部的一半上延伸。加强元件优选地在整个相应的横向延伸部的至少75％、至少80％、至少90％上延伸或特别优选地在整个相应的横向延伸部上延伸。在最后提及的情况下，加强元件就此而言可以称为支撑支柱，所述支撑支柱位于中空空间中的中空型材的内侧并且在力沿横向方向作用时显著增加车辆承载结构的刚度。在延伸元件在中空空间的整个横向延伸部上延伸时的另一个优点在于，加强元件、如果该加强元件在几何结构上适当地设计并且实现中空型材的内部几何结构、已由于与中空型材的内部几何结构共同作用而能够防扭转地且位置固定地定位，从而不需要通过焊接、粘接或其它措施进行附加固定。在这种情况下，要么通过穿过开口压入到中空空间中要么在带有壳元件的两件式或多件式形成的车辆承载结构的情况下通过在接合壳元件之前插入加强元件实现特别简单的装配。在本专利技术的意义下，以加强元件在中空空间中的防扭转的布置尤其意味着：加强元件在其横向于纵向方向的定向中的取向不能改变或只能如此受限地改变，使得例如在x
‑
y平面中的用于在车辆横向方向上产生加固的水平取向得到保持并且因此确保了在该平面中沿横向方向(y
‑
方向)导入到车辆承载结构中的力也通过加强结构支撑。加强结构优选地也沿其它转动方向防扭转地布置，尤其是通过以下方式防扭转地布置，即，加强元件的长度选择为大于中空空间横向于(尤其是垂直于)纵向方向的最大量度。
[0008]在根据本专利技术的车辆承载结构的实际实施方式中，所述加强元件由板状元件形成和/或在所述加强元件处构造有至少一个凹槽(Sicke)和/或波浪形的几何结构。这尤其意味着，加强元件由板状元件制成，该板状元件可以相对容易且成本适宜地改形为结构上合适的加强元件。在特别简单且在成本技术方面优选的实施方式中，这种板状元件至少在改形之前具有恒定的材料厚度。板状元件尤其是理解为板材或由非金属材料制成的面状元件，其厚度明显小于长度和宽度，尤其是长度和宽度中的最小值的最大10％或最大5％或最大1％。
[0009]在本专利技术的意义下，凹槽尤其是理解为这样的压制部，所述压制部具有至少一个改形棱边并且因此在横截面中具有在数学意义上的不连续性。如果加强元件尽管具有在数学意义上连续的横截面轮廓，但具有至少一个波浪形构造，但是也可以借助加强元件实现足够的加固。也可行且从加固角度目标导向的是，将波浪形构造与凹槽相组合。所述凹槽应理解为如下凹槽，所述凹槽具有带有扁平角的改形棱边，并且由此也在相应的凹槽的区域中具有面状区域。这种面状区域可以有利地用作接触面，用于加强元件与车辆承载结构的壁区段的、如有可能附加的、面状连接，例如其方式为，在这种接触面的区域中设置多个焊接点。
[0010]如果加强元件由板状元件形成，则该加强元件能以特别简单且成本适宜的方式制造并且也可以被带到适合于实现期望的防扭转保护的几何形状。尤其是，为此，可以将标准板材料切割或冲压成期望的尺寸。然后可以通过压制、挤压和/或其它改形(包括弯曲在内)在板状元件(坯料)上产生凹槽和/或波浪形的几何结构。
[0011]板状元件的附加弯曲部、尤其是围绕横向于承载结构的纵向轴线的一个或多个轴线的附加弯曲部具有如下优点，即，以这种方式不仅可以产生加强元件的防止在中空型材的纵向方向上的移动的由几何结构引起的固定，而且可以产生围绕不同转动轴线的防扭转保护。这尤其适用于承载结构，在所述承载结构中，中空空间本身不具有线性的走向，而是具有弯曲的走向。
[0012]在另一个实际实施方式中，所述中空型材和/或所述加强元件由可焊接材料和/或金属材料制成。就此而言，尤其是参考材料钢、铝和塑料。可焊接的材料配对具有以下优点，即，能以简单且成本适宜的方式进行点焊，以便能够引起在加强元件和车辆承载结构之间的可自动化的固定。
[0013]根据应用情况和框架条件，加强元件能以任意方式材料配合地、力配合地和/或形状配合地固定在中空空间内。例如，加强元件可以通过一个或多个焊接点材料配合地固定在中空空间的周壁处。当车辆承载结构由两个或更多个壳元件形成时，那么这尤其是可以良好地实现，其方式为，首先将加强元件固定在壳元件处并且然后将壳元件与一个另外的壳元件或多个另外的壳元件连接成中空型材。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.车辆承载结构，所述车辆承载结构具有封闭的中空型材，所述中空型材的中空空间在称为纵向方向的主方向上延伸，其特征在于，具有三维几何结构的加强元件(36)以抗扭转的方式布置在所述中空空间(46)内，其中，所述加强元件(36)在横向于所述中空空间(46)的纵向方向的方向上至少在所述中空空间(46)的相应的横向延伸部的一半上延伸。2.根据前一项权利要求所述的车辆承载结构，其特征在于，所述加强元件(36)由板状元件形成和/或在所述加强元件(36)处构造有至少一个凹槽(38)和/或波浪形的几何结构。3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆承载结构，其特征在于，所述中空型材和/或所述加强元件(36)由可焊接材料和/或金属材料制成。4.根据前一项权利要求所述的车辆承载结构，其特征在于，所述加强元件(36)材料配合地、力配合地和/或形状配合地固定在所述中空空间(46)内。5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆承载结构，其特征在于，所述加强元件(36)如此构造，使得所述加强元件(36)无间隙地布置在所述中空空间(46)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆承载结构，其特征在于，所述中空型材由至少两个相互连接的壳元件(26)形成，和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：