在多重平台上车身结构的前车架新设计.pdf

本发明涉及一种汽车车身的纵向大梁，包括一个水平地装在管状大梁部件(1)弧形段(4)中的加强件(2)。加强件(2)直接与管状大梁部件(1)下水平翼缘(11)的最高点连接，以及一直延伸到管状大梁部件(1)的上水平翼缘(10)。由此使弧形段(4)在汽车发生碰撞时有高的稳定性。

1.  一种汽车车身的纵向大梁，包括沿行驶方向延伸的管状大梁部件(1)，该管状大梁部件(1)有一个直段(3)、一个沿轮孔(5)延伸的弧形段(4)和一个弧形段(4)的加强件(2)，其中，该加强件(2)装在所述管状大梁部件(1)的弧形段(4)内部，其特征为：所述加强件(2)直线地通过弧形段(4)至少部分区域并且设置在所述管状大梁部件(1)的下水平翼缘(11)到上水平翼缘(10)之间。

2.  按照权利要求1所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)逆汽车规定的行驶方向从下水平翼缘(11)一直延伸到上水平翼缘(10)。

3.  按照权利要求1或2所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)背离汽车行驶方向的那一端支靠在大梁部件(1)的上水平翼缘(10)上或与上水平翼缘(10)直接对置。

4.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)背离汽车行驶方向的那一端在所述上水平翼缘(10)的对置段上，并有一个与所述上水平翼缘(10)相邻区连接的支承件(24)。

5.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)直接与所述弧形段(4)的下水平翼缘(11)的最高点连接。

6.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)基本上水平设置在所述大梁部件(1)中。

7.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)的横截面设计为U形。

8.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述设计为U形的加强件(2)的侧板(14、15)固定在所述管状大梁部件(1)的垂直翼缘(8、9)上。

9.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)有一中央腹板(21)；以及，该中央腹板(21)固定在一个设在所述大梁部件(1)下水平翼缘(11)上的凸缘(20)上。

10.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)有两个互相连接的加强部分(12、13)；以及，每个加强部分(12、13)具有其中一个侧板(14、15)。

11.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)直接与发动机机架连接。

12.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)有一个与所述大梁部件(1)支承孔(7)对齐设置的支承凸缘(25)。

13.  按照至少前列诸权利要求之一所述的纵向大梁，其特征为，所述加强件(2)在一端设计为叉形，并将第一叉支(23)一直延伸到上水平翼缘(10)，将第二叉支(22)一直延伸到下水平翼缘(11)。

在多重平台上车身结构的前车架新设计
本发明涉及一种汽车车身的纵向大梁，包括沿行驶方向延伸的管状大梁部件，它有一个大梁部件直段、一个沿轮孔延伸的管状大梁部件弧形段和一个管状大梁部件弧形段加强件，其中，加强件装在管状大梁部件弧形段内部。
例如由DE10231807A1已知这种纵向大梁。在此纵向大梁中，加强件折角状固定在管状纵向大梁的垂直翼缘上。折角状加强件为了固定在垂直翼缘上有附加的侧板。由此使大梁部件成为一个要复杂地生产的构件。此外这种设计导致大梁部件的垂直翼缘有很高的刚度。然而当汽车发生碰撞时，在弧形段内传入的力主要作用在大梁部件的下水平翼缘上。因此已知的纵向大梁在汽车碰撞时弧形段内严重挠曲。
此外由DE4414472A1已知一种汽车车身，其中在大梁部件的弧形区内加强件固定在下水平翼缘和垂直翼缘上。由此当汽车发生碰撞时，力从下水平翼缘传入垂直翼缘中。纵向大梁的这种设计当汽车发生碰撞时同样导致弧形区严重挠曲。
本发明的目的在于，进一步发展前言所述类型的纵向大梁，当汽车发生碰撞时它在弧形区内有特别高的负荷能力。
按本发明为达到此目的采取的措施是，加强件直线地通过弧形段的至少部分区域以及设置在管状大梁部件的下水平翼缘到上水平翼缘之间。
采用所述的设计，当汽车发生碰撞时的力在按本发明的大梁部件中直接从下水平翼缘传入上水平翼缘。因此加强件使得对于纵向大梁的刚度为关键性的弧形区更加稳定。由此，按本发明的纵向大梁当汽车碰撞时在弧形区内有特别高的负荷能力。采用本发明，可使碰撞时传入纵向大梁的动能在纵向大梁面朝汽车行驶方向的区域附近减小。此外，按本发明的纵向大梁也因此有特别小的重量。
为了在汽车碰撞时进一步提高按本发明纵向大梁的负荷能力，有利的是加强件逆汽车规定的行驶方向从下水平翼缘一直延伸到上水平翼缘。
按本发明另一项有利的进一步发展，令加强件背离汽车行驶方向的那一端支靠在大梁部件的上水平翼缘上或与上水平翼缘直接对置，便能简单地达到将力从加强件可靠地传给大梁部件上水平翼缘。
若加强件背离汽车行驶方向的那一端在上水平翼缘的对置段上，并有一个与上水平翼缘相邻区连接的支承件，则可以简单地达到按本发明纵向大梁规定的刚度。所述刚度可以通过恰当地选择支承件的材料或材料厚度以及形状来调整。
按本发明另一项有利的进一步发展，令加强件直接与弧形段下水平翼缘的最高点连接，能简单地达到将力从下水平翼缘可靠地传给大梁部件的加强件。
若加强件基本上水平设置在大梁部件中，则可以简单地达到力在按本发明的纵向大梁内部直线导引。采用这种设计，加强件压曲的危险性保持为特别低。此外，所述设计有利于进一步减轻按本发明纵向大梁的重量。
按本发明另一项有利的进一步发展，将加强件横截面设计为U形，从而使加强件有高的稳定性。
为了进一步提高按本发明纵向大梁弧形段的稳定性，有利的是将设计为U形的加强件的侧板固定在管状大梁部件的垂直翼缘上。
为了进一步加强弧形段，按本发明另一项有利的进一步发展有利地规定，加强件有中央腹板，以及，中央腹板固定在设在大梁部件下水平翼缘上的凸缘上。
为了简化加强件的生产，按本发明另一项有利的进一步发展有利地规定，加强件有两个互相连接的加强部分，以及，每个加强部分含有其中一个侧板。
汽车的内燃机一般通过发动机机架与纵向大梁连接。按本发明的纵向大梁在内燃机的连接区中有特别高的稳定性，因为加强件直接与发动机机架连接。
按本发明另一项有利的进一步发展可以将加强件与发动机机架的连接在结构上设计得特别简单，因为加强件有一个与大梁部件支承孔对齐设置的支承凸缘或支承法兰。
为了进一步提高按本发明纵向大梁在弧形段内的稳定性，有利的是所述加强件在一端设计为叉形，并以其第一叉支一直延伸到上水平翼缘，以第二叉支一直延伸到下水平翼缘。
本发明允许有不同的实施形式。为了进一步阐明其基本原理，附图中表示了其中一种实施形式并在下面加以说明。其中：
图1表示按本发明的纵向大梁透视图；
图2表示沿线II-II通过图1中本发明的纵向大梁剖面图；以及
图3表示图1中按本发明的纵向大梁分解图。
图1表示汽车车身的包括一个管状大梁部件1的纵向大梁。在管状大梁部件1中装加强件2。为了说明，将纵向大梁打开表示。管状大梁部件1有一个直段3和一个弧形段4，后者沿汽车车身的轮孔(Radausnehmung)5延伸。大梁部件1面朝汽车规定的行驶方向那一端，有一个法兰凸缘6用于连接防撞盒。在纵向大梁的这一端大多固定一根没有表示的横梁，它将两个设在车身每一侧上的纵向大梁互相连接在一起。此外，纵向大梁还有一个汽车内燃机的发动机机架支承孔7。
图2在弧形段4的区域中沿线II-II通过图1中按本发明的纵向大梁的剖面图中表示，大梁部件1设计为管状以及有两个垂直翼缘8、9、一个上水平翼缘10和一个下水平翼缘11。加强件2有两个互相连接的加强部分12、13。加强部分12、13各有一个垂直延伸的侧板14、15。侧板14、15分别固定在其中一个垂直翼缘8、9上，并在公共的底部16相互连接。侧板14、15和公共的底部16构成加强件2的U形。大梁部件1的弧形段4由两个薄壳件17、18组成，它们在上和下水平翼缘10、11处通过凸缘19、20互相连接。此外，加强件2有一个中央腹板21，它固定在设在大梁部件1下水平翼缘11上的凸缘20上。
图3在纵向大梁的分解图中表示，大梁部件1的弧形段4与直段3彼此连接。加强件2加强部分12的端部设计为叉形，并将一个叉支22固定在下水平翼缘11上，以及将另一个叉支23固定在上水平翼缘10上。上水平翼缘10有一个支承件24，用于支承从加强件2传入大梁部件1中的力。加强件2有一个与大梁部件1支承孔7对齐设置的支承凸缘25。在图1所示纵向大梁的装配状态下，加强件2支靠在下水平翼缘11的最高点上以及水平地朝大梁部件1的上水平翼缘10延伸。
附图标记列表
1大梁部件
2加强件
3直段
4弧形段
5轮孔
6凸缘
7支承孔
8-11(梁)翼缘
12、13加强部分
14、15侧板
16底部
17、18薄壳件
19、20凸缘
21中央腹板
22、23叉支
24支承件
25支承凸缘