專利名稱：汽車車身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車車身，其具有前蓋板、從所述前蓋板的后邊緣升起的前擋風(fēng)玻璃以及支撐著前擋風(fēng)玻璃的前下緣的橫梁。
背景技術(shù)：
由專利文獻(xiàn)DE 10 2009 058 285A1已知一種這類的汽車車身，其中，在其整個(gè)長度上溝槽狀彎曲的橫梁在其沿車輛縱向延伸的前邊緣上形成支撐著前擋風(fēng)玻璃的接觸區(qū)域，并且所述橫梁的側(cè)面末端以及后邊緣支撐在車身構(gòu)件上。
如果該車輛在行駛過程中接觸到行人，則行人在正常情況下斜向地自上方?jīng)_向車輛蓋板，其中，行人圍繞著大致位于蓋板前邊緣上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。對于一個(gè)正常體型的成年行人而言，在這種情況下大多是頭部碰到前擋風(fēng)玻璃，打破前擋風(fēng)玻璃并且使位于其下方的橫梁變形。所述橫梁在中間區(qū)域相當(dāng)容易屈服變形。因此，頭部在接觸的初始階段、即在打破前擋風(fēng)玻璃時(shí)受到相對較大的減速；與此相比在打破前擋風(fēng)玻璃之后相對較容易的可變形性使得在碰撞到前擋風(fēng)玻璃的中間位置時(shí)頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)(HIC)可以達(dá)到較低的值。
然而當(dāng)頭部撞到橫梁的末端時(shí)，則橫梁在車身構(gòu)件上的固定會導(dǎo)致明顯更高的變形阻力，并且因而也導(dǎo)致更高的HIC值。
由專利文獻(xiàn)EP I 810 892 BI已知另一種具有在其整個(gè)長度上呈溝槽狀彎曲的橫梁的汽車車身。在這種傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車中，在其上安置有前擋風(fēng)玻璃的溝槽的上方側(cè)壁和支撐在車身構(gòu)件衫的溝槽的下方側(cè)壁基本相互重疊延伸，使得溝槽開口的一側(cè)朝向汽車客艙。因?yàn)闇喜鄣纳戏絺?cè)壁本身并未支撐在構(gòu)件上，因此上方側(cè)壁的側(cè)面末端與中間區(qū)域相比明在撞擊的壓力下顯更容易變形。由此其風(fēng)險(xiǎn)在于，在碰撞時(shí)在前擋風(fēng)玻璃的側(cè)面邊緣區(qū)域上的橫梁的減速作用并不充分，并且上下側(cè)壁在撞擊的壓力下相互碰撞。一旦發(fā)生上述情況，就會出現(xiàn)極度減速，進(jìn)而導(dǎo)致所不期望的較高的HIC值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種汽車車身，其避免了 HIC值過度依賴于碰撞到前擋風(fēng)玻璃上的位置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在前擋風(fēng)玻璃的整個(gè)寬度上的較低的HIC值。
所述技術(shù)問題通過一種汽車車身得以解決，其具有前蓋板、從前蓋板的后邊緣升起的前擋風(fēng)玻璃以及延伸的橫梁，所述橫梁在沿車輛縱向的剖面的中間區(qū)域內(nèi)具有溝槽狀的彎曲，并且所述橫梁還具有支撐著前擋風(fēng)玻璃的下邊緣的接觸區(qū)域，并且所述橫梁被支撐在其縱向末端的至少一個(gè)末端上，所述橫梁另外在受到支撐的縱向末端和中間區(qū)域之間具有過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域在沿車輛縱向的剖面內(nèi)比所述中間區(qū)域的彎曲程度更小。
所述過渡區(qū)域優(yōu)選自身并未直接支撐前擋風(fēng)玻璃，以便在碰撞時(shí)該過渡區(qū)域在不與前擋風(fēng)玻璃發(fā)生相互作用的情況下可變形。
所述過渡區(qū)域在沿車輛縱向的剖面內(nèi)尤其可以是直線形的并且通過橫梁的朝向前擋風(fēng)玻璃的邊緣向前被限定邊界。
尤其當(dāng)橫梁的后邊緣支撐在車身構(gòu)件上時(shí)，所述過渡區(qū)域也可通過彎轉(zhuǎn)區(qū)域向后被限定邊界，因?yàn)橥ㄟ^這種彎轉(zhuǎn)區(qū)域所實(shí)現(xiàn)的加固，由于該區(qū)域在撞擊時(shí)基本不會變形，則不會或者至少不至于對橫梁的變形特性起到?jīng)Q定性的影響。所述過渡區(qū)域優(yōu)選是平面的，也就是說，其不僅在沿車輛縱向的剖面內(nèi)是直線形的，而且在沿車輛橫向延伸的剖面內(nèi)也是直線形的。為了達(dá)到令人滿意的效果，所述過渡區(qū)域沿車輛橫向優(yōu)選具有數(shù)厘米的延長。所述橫梁在縱向末端上可具有彎曲的固定凸緣，以便固定到車身構(gòu)件上。尤其可考慮將A柱作為支撐橫梁縱向末端的構(gòu)件。為了能夠使前擋風(fēng)玻璃與橫梁之間的接觸區(qū)域盡可能地長，有利的是，所述過渡區(qū)域沿車輛橫向超出前擋風(fēng)玻璃的側(cè)面邊緣地延伸。然而，所述接觸區(qū)域也可在前擋風(fēng)玻璃的側(cè)面邊緣區(qū)域留出空隙，從而使橫梁的至少一部分過渡區(qū)域能夠置于前擋風(fēng)玻璃的邊緣區(qū)域的后面。前擋風(fēng)玻璃在該邊緣區(qū)域內(nèi)可由從A柱上突出的連接板有效地支撐。所述連接板適當(dāng)?shù)厍哆M(jìn)橫梁的過渡區(qū)域和前擋風(fēng)玻璃的邊緣區(qū)域之間的間隙中。


根據(jù)如下附圖對實(shí)施例的說明，獲得本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。由說明和附圖還可知未在權(quán)利要求中提及的實(shí)施例的特征。這些特征也能夠以與此處特定公開的組合不同的方式出現(xiàn)。在相同的語句中或者以另一種上下文的方式相互涉及了本發(fā)明的多個(gè)特征，但是這種情況并不證明，這些特征只能以特定公開的組合出現(xiàn)；取而代之的是，只要不影響本發(fā)明的功能性，也可以從多個(gè)這種特征中去除或更換單個(gè)特征。在附圖中:圖1示出根據(jù)本發(fā)明的汽車車身以及模擬行人頭部撞擊到車身上的沖擊器的局部透視圖；圖2示出圖1中的汽車車身的橫梁的俯視圖；圖3示出沿圖2所示的在汽車車身的縱向上延伸的剖切線II1-1II剖切車身部件及其基座所得的剖面圖；圖4示出與圖3類似的沿圖2所示剖切線IV-1V剖切所得的剖面圖；圖5示出橫梁以及支撐橫梁的車身部件的局部正視圖；和圖6示出從發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的視角觀察到的橫梁以及支承橫梁的車身部件的視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了可以使用本發(fā)明的汽車車身的局部透視圖?？梢钥吹角吧w板I的后部區(qū)域以及與其相連的在完成裝配的車輛上安置前擋風(fēng)玻璃的風(fēng)窗開口，A柱2置于風(fēng)窗開口的兩側(cè)。在完成裝配的車輛中在前擋風(fēng)玻璃下方延伸的儀表板的裝飾板在圖1中被略去，以便能夠示出位于其下的儀表板的構(gòu)件3以及橫梁4，其在完成裝配的車輛中被遮蓋在儀表板的裝飾板下方。橫梁4的外形為板狀，其可通過對扁平毛坯料的三維成型，尤其是通過對鋼板的成型加工，從而使橫梁成型。也可設(shè)想的是，將纖維材料的毛坯料放置于底模上并且在熱作用下相互壓緊，以便制成由纖維強(qiáng)化塑料構(gòu)成的橫梁4。橫梁4的后部凸緣5支撐在附圖中不可見的隔板的上邊沿上，所述隔板在汽車客艙與發(fā)動(dòng)機(jī)艙之間延伸。在此，所述凸緣5水平定向并且是平面的。橫梁4的向前下方傾斜的前凸緣6構(gòu)成接觸區(qū)域，所述接觸區(qū)域支承著要設(shè)置在風(fēng)窗開口內(nèi)的前擋風(fēng)玻璃的前下緣。所述前面的凸緣6根據(jù)前擋風(fēng)玻璃的拱形結(jié)構(gòu)在沿車輛橫向延伸的截面內(nèi)是彎曲的。凸緣5、6的不同的形狀和定向使得與其一體相連的、形成整體壁板的中間件14在沿車輛縱向定向的剖面內(nèi)呈現(xiàn)出具有向上凸起的側(cè)面的溝槽形狀，其中，溝槽形狀的頂點(diǎn)連線(圖2中標(biāo)記為8)依照前擋風(fēng)玻璃和凸緣6的曲率。
圖3在沿圖2所示的在汽車車身的縱向上延伸的剖切線II1-1II剖切所得的剖面示意圖中示出橫梁4及其周圍。可以看到前蓋板I的后部區(qū)域以及此處標(biāo)記為9的前擋風(fēng)玻璃的一部分以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙與客艙12之間的標(biāo)記為10的隔板。在所述隔板10的上邊緣旁設(shè)置有水平的支撐面，凸緣5大面積地貼靠支承并固定在該支撐面上，例如借助焊接點(diǎn)或者其他適合的連接或接合技術(shù)。極度彎曲或者折彎的彎轉(zhuǎn)區(qū)域13沿車輛橫向在凸緣5與中間件14之間延伸。
連接著凸緣5、6的橫梁4的中間件14的曲率在穿過橫梁4的截面II1-1II的中間是最大的，并且由此處向側(cè)邊方向不斷遞減，直至最終在凸緣6的末端19的高度上變?yōu)榱?，并且如圖2所示的平面的過渡區(qū)域15在中間件14的延長段上側(cè)向延伸。在圖2中標(biāo)示出中間件14與過渡區(qū)域之間的界限的虛線僅用于觀察者的定向；實(shí)際上這兩者之間不會必然看到明確的界限。過渡區(qū)域15分別終止于基本垂直彎曲的固定凸緣16上。
圖4示出了沿車輛縱向剖切其中一個(gè)過渡區(qū)域15的剖面圖，其中，為了進(jìn)行比較，將中間件14在平面II1-1II內(nèi)的剖面走向標(biāo)為虛線的輪廓。通過間隔18將過渡區(qū)域15的前邊緣17與前擋風(fēng)玻璃9分隔開。過渡區(qū)域15的后邊緣20在此也沒有延伸至隔板10。過渡區(qū)域15向前抬起的角度還可以根據(jù)周圍結(jié)構(gòu)以及車窗玻璃的剛性和變形特性優(yōu)化HIC值。
如果沖擊器7在靠近凸緣6的其中一個(gè)末端19的位置撞到前擋風(fēng)玻璃上時(shí)，由此凸緣6被向下推擠，并且使中間件14擺動(dòng)，可能還伴隨著至少在碰撞點(diǎn)的周圍圍繞沿著彎轉(zhuǎn)區(qū)域13的軸的搖動(dòng)。通過將固定凸緣16固定在相鄰的A柱2上，使得過渡區(qū)域15僅有限地隨動(dòng)并且承受螺旋變形。由此，使橫梁4在沖擊器7撞擊到凸緣6的其中一個(gè)末端9上時(shí)的變形阻力達(dá)到與撞擊到凸緣6的中間時(shí)相類似的程度。
對于圖2中所示的橫梁4而言，后部凸緣5像前部凸緣6 —樣終止于由彎曲的中間件14向平面的過渡區(qū)域的過渡段的高度上。因?yàn)檫^渡區(qū)域15的后邊緣20的走勢在撞擊時(shí)的螺旋變形過程中僅發(fā)生極微小的改變，因此當(dāng)以下措施被證明對于沿橫梁4的變形阻力的統(tǒng)一是有益時(shí)，則后部凸緣5也可以如圖2所示的虛線輪廓，被延長至過渡區(qū)域15內(nèi)。在這種情況下，橫梁沿著截面IV-1V在其整個(gè)截面上并不是直線的，如圖4所示，而是只有在撞擊時(shí)會發(fā)生變形的過渡區(qū)域?yàn)橹本€的。
因?yàn)橥咕?并未在其整個(gè)寬度上支承著前擋風(fēng)玻璃9的下緣，因此如果不采取任何合適的對應(yīng)措施，前擋風(fēng)玻璃9就可能尤其在其位于過渡區(qū)域15之前的側(cè)面的邊緣區(qū)域內(nèi)是相對脆弱的。為了加固前擋風(fēng)玻璃9直至其側(cè)面的邊緣，則在A柱2上分別設(shè)置向風(fēng)窗開口內(nèi)突起的連接板21，所述連接板在凸緣6的位置上在過渡區(qū)域15的高度上支承著前擋風(fēng)玻璃9。
尤其在圖5中能夠清楚地辨認(rèn)出這種連接板21，附圖5示出了橫梁4、A柱2以及使所述A柱向下延長的翼子板件22。所述凸緣6終止在與A柱2間隔幾厘米的位置，并且從所述A柱2上突起的連接板21則很大程度上填補(bǔ)了由此構(gòu)成的空隙。所述過渡區(qū)域從風(fēng)窗開口的邊緣側(cè)向突出，從而使得一部分過渡區(qū)域15和固定凸緣16被隱藏在翼子板件22的朝向觀察者的前壁的后面。圖6在斜向下的從發(fā)動(dòng)機(jī)艙看出去的透視圖中示出與圖5相同的部件。在此可以清楚地辨認(rèn)出，中間件14的縱向延伸的溝槽形狀，該溝槽形狀朝著平面的過渡區(qū)域15的方向曲率遞減，并且還可辨認(rèn)出貼靠在A柱2的壁面上的固定凸緣16。附圖標(biāo)記列表I前蓋板2 A 柱3 構(gòu)件4 橫梁5 凸緣6 凸緣7沖擊器8頂點(diǎn)連線9前擋風(fēng)玻璃10 隔板11發(fā)動(dòng)機(jī)艙12汽車客艙13彎轉(zhuǎn)區(qū)域14 中間件15過渡區(qū)域16固定凸緣17前邊緣18 間隔19凸緣6的末端20后邊緣21連接板22翼子板件
權(quán)利要求
1.一種汽車車身，其具有前蓋板(I)、從所述前蓋板(I)的后邊緣升起的前擋風(fēng)玻璃(9)以及延伸的橫梁(4)，所述橫梁(4)在沿車輛縱向的剖面的中間區(qū)域(5，6，14)內(nèi)具有溝槽狀的彎曲，并且所述橫梁(4)還具有支撐著所述前擋風(fēng)玻璃(9)的下邊緣的接觸區(qū)域(6)，并且所述橫梁(4)在其縱向末端的至少一個(gè)末端上被支撐，其特征在于，所述橫梁(4)在受到支撐的所述縱向末端和所述中間區(qū)域(5，6，14)之間具有過渡區(qū)域(15)，所述過渡區(qū)域在沿車輛縱向的剖面內(nèi)比所述中間區(qū)域(5，6，14)的彎曲程度更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)未支撐所述前擋風(fēng)玻璃(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)在沿車輛縱向的剖面內(nèi)是直線形的并且通過所述橫梁(4)的朝向所述前擋風(fēng)玻璃(9)的邊緣(17)向前被限定邊界。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)通過彎轉(zhuǎn)區(qū)域(13)向后被限定邊界。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)是平面的。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)沿車輛橫向具有數(shù)厘米的延長。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車車身，其特征在于，所述橫梁(4)在所述縱向末端上具有彎曲的固定凸緣(16)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車車身，其特征在于具有A柱(2)，所述橫梁 (4)的縱向末端支撐在A柱⑵上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車車身，其特征在于，所述過渡區(qū)域(15)沿車輛橫向超出所述前擋風(fēng)玻璃(9)的側(cè)面邊緣地延伸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車車身，其特征在于，所述前擋風(fēng)玻璃(9)的下邊緣在所述接觸區(qū)域￠)內(nèi)與所述橫梁(4)發(fā)生接觸，該接觸區(qū)域(6)在所述前擋風(fēng)玻璃(9)的側(cè)面邊緣區(qū)域留出空隙，并且所述前擋風(fēng)玻璃(9)在該邊緣區(qū)域內(nèi)支撐在從所述A柱(2)上突起的連接板(21)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車車身，其特征在于，所述連接板(21)在所述橫梁(4)的過渡區(qū)域(15)和所述前擋風(fēng)玻璃(9)的邊緣區(qū)域之間延伸。
全文摘要
一種汽車車身，其包括前蓋板(1)、從前蓋板(1)的后邊緣升起的前擋風(fēng)玻璃(9)以及延伸的橫梁(4)，所述橫梁(4)在沿車輛縱向的剖面的中間區(qū)域(5，6，14)內(nèi)具有溝槽狀的彎曲，所述橫梁(4)還具有支撐著前擋風(fēng)玻璃(9)的下邊緣的接觸區(qū)域，并且所述橫梁(4)被受到支撐在其縱向末端的至少一個(gè)末端上。所述橫梁(4)在支撐的縱向末端與中間區(qū)域(5，6，14)之間具有過渡區(qū)域(15)，所述過渡區(qū)域(15)在沿車輛縱向的剖面內(nèi)比所述中間區(qū)域(5，6，14)的彎曲程度更小并且沒有支撐所述前擋風(fēng)玻璃(9)。
文檔編號B60R21/34GK103213551SQ20131006605
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者J·謝弗, U·施米茨, S·沃爾夫 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司