用於機動車的底板結構的製作方法

2023-05-05 17:16:11

用於機動車的底板結構的製作方法
【專利摘要】一種用於機動車的底板結構，其具有兩個縱梁(36)和多個分別通過適配件(38)固定在所述縱梁(36)上的橫梁(37、43)。所述適配件(38)分別具有兩個相同的殼體(6；31)，所述殼體在其端側分別與橫梁和縱梁(37；36)相連接，並且所述殼體沿縱向側相互連接。
【專利說明】用於機動車的底板結構

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於機動車的具有階梯結構的底板結構。

【背景技術】
[0002]用於機動車車身的覆板的作為支架的階梯支架一個世紀以來都是已知的。現代的自承載的乘用車車身也通常具有具備縱梁和橫梁的底板結構，該縱梁和橫梁可以理解為階梯支架，即使它們僅承受在機動車上產生的靜力的一部分。
[0003]由US 6540286B2已知這種底板結構。它包括兩個縱梁，該縱梁在車輛的整個長度上延伸並且通過沿其縱向具有恆定橫截面的多個橫梁相互連接。通過由預製的圓柱形的管材以各自所需的長度剪切出這種橫梁，車身能夠以不同的寬度製造。這種橫梁中的一些橫梁與縱梁的相互對置的側邊形成鈍角夾角，另一些橫梁沿側向突出於縱梁並且由此套裝地固定在縱梁上。在相互接觸的或交叉的縱梁和橫梁之間的接觸面較小，這很難形成可抗扭的連接。
[0004]如果橫梁在縱梁上形成鈍角的夾角，則橫梁必須以更高的精度保持預設的長度，從而確保所有橫梁能夠以足夠一致的在橫梁與縱梁之間的間隙寬度來進行焊接。如果其上必須焊接橫梁的縱梁的平面不是平的，則橫梁以精確預設的長度的製造是非常困難的。該局限對於焊接的負荷能力也是不利的。


【發明內容】

[0005]因此，本發明所要解決的技術問題是，提供一種機動車底板結構，其具有合理性且能夠使用較少數量的不同部件被製造，並且在此在較低重量的情況下實現較高的負荷能力。
[0006]根據本發明的設計方案，所述技術問題通過一種用於機動車的底板結構得以解決，所述底板結構具有兩個縱梁和多個分別通過適配件固定在所述縱梁上的橫梁，其中，所述適配件分別包括兩個相同的殼體，所述殼體在其端側分別與橫梁和縱梁相連接，並且所述殼體沿縱向側相互連接。所述殼體在其朝向縱梁的端側上也可以與縱梁的複雜輪廓相適配；同時所述殼體能夠以簡單的方式補償可能波動的橫梁的長度。
[0007]在此，縱梁以已知的方式可以分別由兩個型材組合而成，所述型材通過邊緣側的凸緣相互連接。然而在此兩個型材的在邊緣側的凸緣上鄰接的壁板區域是彼此鏡像對稱的，由此它們使得適配件的相互一致的殼體可以接合，亦即尤其可以分別使得在型材中的一個上的殼體和在另一個型材上的另一個殼體接合。
[0008]壁板區域可以分別包括第一壁板，所述第一壁板以一個鈍角角度鄰接在凸緣上。
[0009]第二壁板可以平行於凸緣鄰接在第一壁板上。
[0010]殼體的固定凸緣可以固持在其中一個或兩個壁板上；尤其當殼體的凸緣至少固持在相互基本平行的兩個壁板上時，可以在縱梁和橫梁之間實現較高的可承受拉力負荷的且抗扭的連接。
[0011]為了安置縱梁的突出的凸緣，適配件可以在朝向縱梁的端側上分別具有由適配件的兩個殼體限定邊界的間隙。
[0012]針對橫梁長度的製造公差尤其可以這樣補償，使適配件和橫梁以插接的方式相接合，並且由此使橫梁在適配件內的插入深度或者適配件在橫梁內的插入深度可以分別根據後者的長度進行變化。
[0013]橫梁也可以被廉價地製造，其中，橫梁分別具有相互連接的、橫截面相同的型材。尤其可以從相同的連續材料段上以相應符合所希望的車身寬度所需的長度裁切出橫梁。
[0014]為了簡化底板結構的裝配，適配件的每個殼體可以剛好與型材中的一個相連接。這尤其使得底板結構的兩個階梯狀的部件彼此分開地預製且隨後相互連接，兩個部件的其中一個分別包括縱梁和橫梁的上部型材以及適配件的上部殼體，並且另一個分別包括下部型材和下部殼體。
[0015]橫梁的兩個橫截面相同的型材可以互補形成空腔型材；它們也可以共同與車身後壁形成空腔型材。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結合附圖由實施方式的說明獲得本發明另外的特徵和優點。在附圖中:
[0017]圖1示出按照本發明的車身底板的上部的局部分解圖；
[0018]圖2示出車身底板的下部的局部分解圖；
[0019]圖3示出組合前的上部和下部；
[0020]圖4示出已組合的底板結構；
[0021]圖5示出底板結構的縱梁的沿車輛橫向的剖面圖；
[0022]圖6示出底板結構的橫梁的沿車輛縱向的剖面圖；和
[0023]圖7示出第二橫梁的剖面圖。

【具體實施方式】
[0024]圖1示出構件的分解視圖，設置所述構件，用於將它們組合成按照本發明的底板結構的上部的階梯形式的構件，所述底板結構在已製成的車輛上在後排座椅的下部且從行李箱室延伸至車輛尾部。圖1所示的構件包括右側或左側縱梁的上部型材1、腳踏板2、中間橫梁的上部型材3以及後部橫梁的上部型材4。用於將腳踏板2和橫梁型材3、4與縱梁型材I相連接的上部適配殼體5、6、7與型材I是分離成型的，但在圖1示出的是，已裝配在型材I上的狀態。
[0025]適配殼體6、7分別在中間區域具有與型材3、4相同的橫截面，由此它們相連接，也就是說，在配屬於中間橫梁的適配殼體6的情況下，帽子形狀的橫截面與構成帽子邊緣的凸緣8相連，並且在後部橫梁的適配殼體7的情況下，L形的橫截面與從L型的端部水平和豎直延伸的凸緣9、10相連。在殼體6或7的朝向橫梁型材3或4中的一個的端側11上，該橫截面分別被微小地擴張，從而構成凸緣12，設置所述凸緣12用於平面貼靠地定位和焊接在型材3或4的端部上。
[0026]上部縱梁型材I可以被一體式地深衝，但也可以各自分離地預製出後部部段13和前部部段14並隨後接合。因為後部部段13在其整個長度上具有一致的橫截面，所以後部部段13適用於通過滾動成型(Rollformen)而較佳地製造。因為由滾動成型的型材構成的部段13可以根據需要被切割成不同的長度，所以上部縱梁型材I的多體件式的構造也使得由儘可能一致的構件製造不同長度的車身變得更容易。
[0027]適配殼體6、7安置在縱梁型材I的後部部段13上。該部段13與橫梁型材4類似，具有近似L型的橫截面，該橫截面具有朝向車輛內側的傾斜的壁板15和在其上與外側鄰接的水平的壁板16。在斜向壁板15的朝向車輛中間的下邊緣上連接著縱向延伸的水平的凸緣17，從水平壁板16的朝向車輛外側的邊緣上向上延伸著豎直的凸緣18。水平的凸緣17在與適配殼體6、7的中間部段的凸緣8相同的平面內延伸。
[0028]在適配殼體6、7的朝向縱梁型材I的端側19上，它的凸緣8、9首先轉入貼靠在斜向壁板15上的焊接的凸緣20並最終轉入凸緣21，該凸緣21貼靠在水平的壁板16上並在此焊接。
[0029]圖2示出與圖1類似的縱梁的下部型材22、腳踏板加強件23以及中間和後部橫梁的下部型材24、25的視圖。下部縱梁型材22可以如上部型材由多個單獨部件接合而成；尤其具有下部縱梁型材22的沿縱向相同的橫截面的後部部段26可以製造為滾動成型件，並且與深衝的、構成型材22的前部部段27的單獨部件焊接。後部部段26在橫截面中具有基本為字母J型的形狀，其具有中央的溝槽28、從溝槽28的朝向車輛中間的壁板上水平突出的凸緣29和在車輛外側的豎直的側邊30。
[0030]下部橫梁型材24、25分別具有與其上部對應部件3或4相同的橫截面並且由相同的滾動成型的連續材料以分別實現所希望寬度的車身所需的長度切割而成。已焊接在下部縱梁型材22上的所示的下部適配殼體31、32具有與其上部的對應部件6或7相同的形狀。
[0031]圖3示出上部型材I至4和適配殼體5至7已組裝成上部階梯狀構件33，以及下部型材22至25和適配殼體31、32組裝成下部階梯狀構件34。
[0032]在下一個裝配步驟中，如圖4所示，上部構件33裝入下部構件34，其中，凸緣17、29以及凸緣18和縱梁型材1、22的豎直的側邊30的上部邊緣相互貼靠並且相互焊接。同樣地，對置側相關的上部和下部適配殼體6、31和7、32的凸緣8、9以及橫梁型材3、4、24、25的彼此接觸的凸緣35相互焊接。
[0033]圖5示出剖切由型材1、22構成的縱梁36、由型材3、24構成的中間橫梁37的端部和由適配殼體6、31構成的適配件38所得的最終的橫截面，該適配件38使縱梁和橫梁36、37相互連接。適配殼體6、31是相同的並且相對於穿過它們相接觸的凸緣8延伸的平面彼此鏡像地對稱布置。為了在適配殼體31上也可以實現下部型材22的大面積的焊接，型材22的溝槽28從凸緣29開始首先包括向外傾斜且向下延伸的、與型材I的壁板15鏡像對稱的壁板39和在其上鄰接的水平壁板40，下部適配殼體31的凸緣20、21在該水平壁板40上大面積地貼靠。在斜向凸緣20和在其上固定的凸緣8之間，適配件38具有間隙41，縱梁36的相互連接的凸緣17、29嵌入該間隙41內。在對置的端側11上的相應的間隙42容納橫梁37的相互連接的凸緣35的端部。凸緣35在間隙42內沒有移動至其端部；通過移入深度的不同，可以在橫梁37的型材3、24的剪切時補償製造公差，並且準確地調整在車身的兩側上相對置的縱梁36之間的間隔。
[0034]圖6示出沿圖5的線V1-VI剖切中間橫梁37所得的剖面圖。型材3、24是相同的並且構成空腔型材，在該空腔型材內型材3、24沿著他們的凸緣35相互焊接。在相關的凸緣8的高度上相應地沿圖5的面VI』 -VI』剖切適配件38所得的橫截面示出相同的橫截面形狀。
[0035]圖7示出與圖6類似的由型材4、25構成的後部橫梁43的截面。橫截面相同的型材4、25在水平的凸緣35上相互連接，並且通過豎直的凸緣44與車身後壁板45相連，形成封閉的橫截面。
[0036]上述的結構設計可以實現多種車身類型，其具有極為少量的不同的部件。對於橫梁37、43，分別與其長度無關地僅需要單一類型的滾動成型型材，用於製造上部和下部型材。相應地，車身的長度也可以在其後部區域內發生變化，在該區域內後部部段13、26分別被剪切成不同的長度。為了使適配件38適用於中間或後部橫梁37、43，分別僅需要單一的小型的深衝件。
[0037]應該理解到，雖然上述詳細說明和附圖展示了本發明特定的示例性設計方案，但是它們只起到說明作用，並且不應該限制本發明的保護範圍。所述設計方案的變型是可行的，只要不超過權利要求的保護範圍。尤其還存在權利要求中未提及的由說明書和附圖中得到的實施例的特徵。這些特徵也可以在另外的在此特定公開的組合中出現。實際上，大多數這種特徵都已經以相同的語句或其它的結合上下文的方式被提及，因此所述特徵只在特定公開的組合中出現是不正確的；反而，原則上還能夠減少或改變多個所述特徵，只要其不涉及本發明的功能特性。
[0038]附圖標記列表
[0039]I上部縱梁型材
[0040]2腳踏板
[0041]3上部型材(中間橫梁)
[0042]4上部型材(後部橫梁)
[0043]5上部適配殼體
[0044]6上部適配殼體
[0045]7上部適配殼體
[0046]8凸緣
[0047]9凸緣
[0048]10凸緣
[0049]11(6和7的)端側
[0050]12凸緣
[0051]13(I的)後部部段
[0052]14(I的)前部部段
[0053]15壁板
[0054]16壁板
[0055]17(I 的)凸緣
[0056]18(I 的)凸緣
[0057]19(6和7的)端側
[0058]20(6和7的)凸緣
[0059]21(6和7的)凸緣
[0060]22下部縱梁型材
[0061]23腳踏板加強件
[0062]24下部型材(中間橫梁)
[0063]25下部型材(後部橫梁)
[0064]26(22的)後部部段
[0065]27(22的)前部部段
[0066]28溝槽
[0067]29凸緣
[0068]30側邊
[0069]31下部適配殼體
[0070]32下部適配殼體
[0071]33上部階梯狀構件
[0072]34下部階梯狀構件
[0073]35凸緣
[0074]36縱梁
[0075]37橫梁
[0076]38適配件
[0077]39壁板
[0078]40壁板
[0079]41間隙
[0080]42間隙
【權利要求】
1.一種用於機動車的底板結構，具有兩個縱梁(36)和多個分別通過適配件(38)固定在所述縱梁(36)上的橫梁(37、43)，其中，所述適配件(38)分別具有兩個相同的殼體(6、7 ;31、32)，所述殼體在端側分別與橫梁和縱梁(37、43 ；36)相連接，並且所述殼體沿縱向側相互連接。
2.如權利要求1所述的底板結構，其中，所述縱梁(36)分別包含兩個型材(1、22)，所述型材(1、22)通過邊緣側的凸緣(17、29)相互連接，其中，所述兩個型材(1、22)的在所述邊緣側的凸緣(17、29)上鄰接的壁板區域(15、16 ;39、40)是彼此鏡像對稱的。
3.如權利要求2所述的底板結構，其中，所述壁板區域(15、16;39、40)分別包括第一壁板(15、39)，所述第一壁板(15、39)以一個鈍角角度連接在所述凸緣(17、29)上。
4.如權利要求3所述的底板結構，其中，所述壁板區域(15、16;39、40)分別包括第二壁板(16、40)，所述第二壁板(16、40)平行於所述凸緣(17、29)連接在所述第一壁板(15、39)上。
5.如權利要求3或4所述的底板結構，其中，每個殼體(6、7;31、32)具有至少一個固定凸緣(20、21)，所述固定凸緣(20、21)固持在所述壁板區域(15、16;39、40)的壁板上。
6.如前述權利要求之一所述的底板結構，其中，所述適配件(38)在朝向所述縱梁(36)的端側(19)上具有由所述適配件(38)的兩個殼體(6、31)限定邊界的間隙(41)，所述間隙(41)容納所述邊緣側的凸緣(17、29)。
7.如前述權利要求之一所述的底板結構，其中，所述適配件(38)和所述橫梁(37;43)以插接的方式相接合。
8.如前述權利要求之一所述的底板結構，其中，所述橫梁(37；43)分別具有相互連接的、橫截面相同的型材(3、24;4、25)。
9.如權利要求8所述的底板結構，其中，所述適配件(38)的每個殼體(6、7;31、32)剛好與所述型材(3、24;4、25)中的一個相連接。
10.如權利要求8或9所述的底板結構，其中，在橫梁(37)的至少一個上，所述兩個橫截面相同的型材(3、24)相互連接成空腔型材。
11.如權利要求8、9或10所述的底板結構，其中，在橫梁(43)的至少一個上，所述兩個型材(4、25)與後壁板(45)連接成空腔型材。
【文檔編號】B62D25/20GK104512483SQ201410486095
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2013年10月2日
【發明者】U.邁爾德納, L.特斯克 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司