专利名称：具有单侧抗剪元件的汽车车身的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有单侧抗剪元件的汽车车身。
背景技术：
例如由DE 102005043707A1已知一种具有横梁和一对左侧和右侧纵向支撑的汽 车前架，所述纵向支撑相对横梁对称。今天的汽车车身通常设计为至少基本相对汽车纵向 和高度方向的平面对称。
尤其在侧面部件发生碰撞时，例如按照RCAR测试协议的10°载荷的情况，其中汽 车的角部与相对汽车横轴线倾斜10°栏杆相撞，在碰撞区产生的力从一侧向车身传递，所 述力会导致不对称的力的分布并且由此导致车身元件、尤其是横梁的侧向位移。
对此，图1示意显示了具有多个横梁1.1至1. 5L的传统车身和多对左侧(后缀L) 和右侧(后缀R)支撑2.1至2. 3，图2显示了在与相对汽车横轴线倾斜10°栏杆相撞后的 车身。可以看出由箭头表示的横梁中的侧向载荷和侧向位移，并且可以看出因此产生连接 处开裂，尤其车身不对称的变形。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进型车身。
本发明的技术问题通过一种汽车车身解决，尤其是前车架或后车架，其具有至少 一个横梁和至少一对左侧和右侧纵向支撑，所述支撑相对所述横梁至少基本对称地布置； 还具有抗剪元件，该抗剪元件设计用于在碰撞中吸收剪切力并且固定在所述成对支撑中的 一个上，其中在成对支撑中的另一个上不与之对称地设置抗剪元件。
根据工厂内部实践可知，固定在横梁和支撑上的抗剪板可以吸收力并且减少或阻 止侧向位移和/或连接处开裂。因为不可预知的是在汽车哪一侧发生碰撞和相应的力的传 导，所以其中支撑这种抗剪板左右对称的分布，既将成对的左右支撑不仅是左侧支撑也将 右侧支撑通过抗剪板与横梁相连。但是，尤其使用板状抗剪元件时降低了车身区域中的可 用结构空间。如果在图1中的前车架中对称地或在两侧设置抗剪板20’，如图1中虚线所示， 则在汽车前部限制了结构空间，则所述空间不能再用于水箱、喇叭、电子部件或类似装置。
本发明人却以出人意料的方式确定，仅在左右成对的支撑之一上固定单侧抗剪元 件就可明显地降低侧向位移和连接处开裂。由此则在相对的一侧不设置对称的抗剪元件， 而为取代所缺的抗剪元件的汽车部件如水箱、喇叭或类似装置保留了结构空间。
相应地按照本发明的一个方面，汽车车身尤其是前车架或后车架具有一个或多 个、尤其相对汽车纵轴线和高度轴线构成的平面居中的横梁和一对或多对左侧和右侧的支 撑，所述支撑相对所述横梁至少基本对称地布置。在优选的实施形式中，所述支撑至少基本 沿汽车纵向、高度方向和/或横向延伸。在本发明的范围内，相应的横梁优选地至少基本沿 汽车横向延伸，也可以额外地相对汽车横向倾斜。
按照本发明的这个方面，设置一个或多个用于吸收碰撞中的剪切力的抗剪元件。其中，在左右侧的支撑对中的一个和所述横梁之间设置一个或多个抗剪元件，并且固定在 支撑和其他车身元件上，尤其是横梁上，其中在所述横梁和该支撑对中的另一个支撑之间 不与之对称地设置抗剪元件。
通过这种方式可以在另一支撑侧释放用于汽车部件的结构空间，因此在一种优选 的扩展设计中，在所述左右侧支撑对的另一个支撑和所述横梁之间与所述抗剪元件对称地 设置一个或多个汽车部件，如水箱、喇叭或类似装置，所述抗剪元件固定在所述支撑对的一 个上。如前所述，通过单侧抗剪元件也可以明显降低侧向位移和连接处开裂。
在相对横梁至少基本对称设置的第一对左右侧支撑中的一个支撑和所述横梁之 间，和在相同横梁或另一横梁和相对横梁至少基本对称设置的第二对左右侧支撑中的一个 之间可以分别设置一个或多个抗剪元件，在此，与之对称地在各个横梁和第一对和第二对 左右侧支撑中的各自的另一支撑不设置抗剪元件。第一对和第二对支撑的单侧抗剪元件能 够设置在相同或相对的汽车侧面。作为补充或备选，在横梁和相对横梁至少基本对称设置 的左右侧支撑对中的一个支撑之间可以设置两个或多个抗剪元件，其中，在所述横梁和所 述支撑对中的另一个之间与一个或多个所述抗剪元件对称的位置上不设置抗剪元件。也可 以例如在汽车一侧设置两个抗剪元件，在汽车另一侧设置一个或不设置抗剪元件。在一种 优选的扩展设计中，在左右支撑对中的一个上固定一个或多个抗剪元件并且在所述横梁和 所述支撑对中的另一个之间不设置抗剪元件。
可以在汽车左侧或右侧设置抗剪元件。所述抗剪元件可以在横梁和支撑对中的一 个之间沿汽车纵向、高度方向和/或横向延伸。在一种优选的扩展设计中，抗剪元件沿汽车 纵向、高度方向和横向延伸并且因此相对汽车纵向、高度方向和横向倾斜，也就是在优选框 架式的车身中呈对角线式。
在一种优选的实施形式中，抗剪元件设计为杆状或板状。杆状抗剪元件或抗剪杆 相对板状或架式抗剪元件或完整体抗剪元件占用较少的结构空间，并且可以较好地承受和 传递沿杆(纵)向的力，而且更轻。相对的板状抗剪元件具有的优点在于，可以更好地承受 和传递横向力和力矩。
在一种优选的扩展设计中，实施抗剪元件具有管状的中间部段，其中，在中间部段 的一个或两个端面设置用于固定在横梁或支撑对中的一个上的扁平结构。这种抗剪元件可 以简单制造和固定，并且具有较小的重量。在扁平结构中可以设置用于抗剪元件螺栓连接 的通孔。
在一种优选地实施形式中，抗剪元件不可拆卸地固定在横梁和/或支撑对中的一 个上。抗剪元件尤其可以焊接、熔焊连接、粘接、铆接和/或冲压连接。由此可以有利地形 成牢固的连接，所述连接受震动的影响较小。同样地抗剪元件可以可拆卸地固定在横梁和 /或支撑对中的一个上。抗剪元件尤其可以螺栓连接。由此可以简单装配和需要时(例如 损坏)更换。
在一种优选的实施形式中，抗剪元件刚性地固定在横梁和/或支撑对中的一个 上，用于能够传递力矩。抗剪元件同样也可以铰接地固定在横梁和/或支撑对中的一个，尤 其用于均衡车身的扭曲。
在一种优选的实施形式中，所述横梁和/或所述一个支撑具有用于固定所述抗剪 元件的支承接片。由此能够补偿横梁和支撑上的固定平面、尤其是方位中偏差。
因此，抗剪元件可以直接或间接地固定在支撑和/或横梁上。尤其在横梁和抗剪 元件之间可以设置至少另一个支撑，该支撑沿汽车纵向、高度方向和/或横向延伸，因此， 所述抗剪元件在横梁上仅间接地通过所述另一个(或多个)支撑固定。在本发明的范围内， 抗剪元件在在支撑和横梁之间的设置尤其理解为在传力路径中的设置，因此，所述抗剪元 件在横梁和支撑之间传递拉力、压力和/或横向力和/或弯矩和/或扭矩。在本发明的范 围内，抗剪元件在在支撑和横梁之间的设置同样可以理解为，所述抗剪元件空间上与支撑 和横梁邻接，其中如前所述，在横梁和抗剪元件之间也至少可以中间连接另一个支撑。此外 在本发明的范围内，抗剪元件在在支撑和横梁之间的设置尤其可以理解为设置在由支撑和 横梁限定的空间中。
Lp本发明其他有利的扩展设计由以下对优选实施例的说明中得出。在附图中示意示出
图1示出按照工厂内部实践的传统车身；
图2示出图1中的车身承受10°的载荷时的状态；
图3与图1相对应地示出按照本发明的实施例的车身；
图4与图3相对应地示出按照本发明的另一实施例的车身；
图5示出图3中的车身的部件的立体视图。
具体实施方式
如前所述，图1示出按照工厂内部实践的传统车身，其具有三个中部横梁1.1至1.3和两对左右侧横梁1. 4-L，1. 4-R和1. 5_L，1. 5R。该车身还具有三对左右侧支撑2.1-L 和2.1-R, 2. 2-L和2. 2-R以及2. 3-L和2. 3-R。这些支撑可以沿汽车纵向和/或高度方向 延伸，因此图1可以显示沿汽车纵向的前部或沿汽车高度方向的上部。相应地以点划线“A” 代表汽车纵轴线或高度方向轴线。与之相关需强调的是，仅示意显示的支撑额外地也沿汽 车横向延伸，该汽车横向在图1中以双点划线表示并且标以“Q”。在本发明范围内，两对左 右侧横梁1. 4-L,1. 4-R和1. 5-L，1. 5R相应地也尤其可以理解为左右侧成对的支撑。
如前所述，图2示出图1中的车身承受相对汽车横轴线倾斜了 10°的载荷时的状 态。可以看出由箭头表示的车身元件在汽车横向Q的侧向位移和连接处的开裂。如果如图1所示在两侧安装板状的抗剪元件20’，则抗剪元件20’会大大降低用于其他汽车部件的结 构空间。
因此，在按照本发明的实施例的车身中，如图3所示，在右侧横梁1. 4-R和右侧支 撑2.1-R或横梁1.1之间设置单侧的抗剪杆10，同时与之对称的，即在图3右下角不设置 抗剪杆。通过这种方式可以为水箱、喇叭和/或其他汽车部件(未显示)提供空间，同时单 侧的抗剪杆10可以在如按照RCAR的10°负载的侧向碰撞中减少侧向位移和连接处开裂。 所述构造的其他结构与图1中的实施例一致，其中相互对应的元件标以相同的附图标记， 因此，仅说明了与该实施例的不同之处。
图4与图3相对应地示出按照本发明的另一实施例的车身，其中，相互对应的元件 仍标以相同的附图标记，因此仅说明与该实施例的不同之处。
在按照图4的实施例中在另外一侧、汽车左侧(图4的右侧)安装设计为板状的 抗剪杆20。所述抗剪杆可以更好地吸收力矩。
在所述的另一侧允许安装如图3的实施例中的杆状的抗剪元件，在此还可以安装 小的汽车部件尤其是电子部件(未显示)。
图5显示了图3中车身部件的立体图。可以看出，抗剪杆10沿汽车纵向、横向和 高度方向延伸，也就是对角延伸。该抗剪杆10具有管状中部部件，该中部部件在两侧过渡 成扁平状结构，在扁平状结构中设置通孔。对穿螺栓11与支撑或横梁直接地或通过支承接 片12螺栓连接。该支承接片12补偿了用于抗剪杆10的车身的两个固定平面的方位偏差 并且优选与车身焊接或粘接。
虽然在前述说明中阐述了示范性的实施形式，但应对此指出的是，还存在大量的 变型形式。此外对此指出的是，示范性的实施形式仅是举例，而不会限制本发明的保护范 围、应用性和构造。进而通过前述说明向本领域技术人员提供一些实现本发明实施例的教 导，其中尤其可以对前述构件的设置和功能进行各种修改，只要不脱离本发明从权利要求 书中得出的和与之等同的特征组合的保护范围即可。
附图标记清单
1. 1-1. 3 中部横梁
1. 4-L/R，1. 5-L/R左侧/右侧横梁(支撑)
2. 1-L/R, 2. 3-L/R 左侧 / 右侧支撑
10抗剪杆
20 ;20’ 抗剪板
11 螺栓
12支承接片
A汽车纵轴线或高度方向轴线
Q汽车横向
权利要求
1.一种汽车车身，尤其是前车架或后车架，其具有至少一个横梁(1. 1—1.3)和至少一对左右侧的支撑(1. 4R—1. 5-L，2.1-R-2. 3_L)，所述支撑相对所述横梁(1. 1—1. 3)至少基本对称地布置；所述车身还具有抗剪元件(10;20)，该抗剪元件(10;20)设计用于在碰撞中承受剪切力并且固定在所述成对支撑中的一个(1.4-L;1.4-R)上，其中在所述成对支撑中的另一个(1.4-R;1.4-L)上不与之对称地设置抗剪元件。
2.按照权利要求1所述的汽车车身，其特征在于，在所述横梁(1.1)和所述另一个支撑 (1. 4-R;1. 4-L)之间的空间中设置至少一个汽车部件，尤其是液体箱和/或喇叭。
3.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件(10;20)设置在汽车左侧或右侧并且沿汽车纵向、高度方向和/或横向延伸。
4.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件设计为杆状 (10)或板状(20)。
5.按照权利要求4所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件(10)具有管状中间部段，其中，在所述中间部段的至少一个端面上设置用于固定的扁平结构。
6.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件(10;20)固定地或可拆卸地固定在所述横梁(1. D和/或所述成对支撑中的一个(1. 4-L ；1. 4-R)上。
7.按照权利要求6所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件(10)与所述横梁 (1.1)和/或所述成对支撑中的一个(1. 4-L)螺栓连接(11)。
8.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件(10)刚性地或铰接地固定在所述横梁(1. D和/或所述成对支撑中的一个(1. 4-L ；1. 4-R)上。
9.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述横梁和/或所述一个支撑具有用于固定所述抗剪元件的支承接片(12)。
10.按照前述权利要求之一所述的汽车车身，其特征在于，所述抗剪元件在前部设置在前车架上或在后部设置在后车架上。
全文摘要
本发明涉及一种汽车车身，尤其是前车架或后车架，所述汽车车身具有至少一个横梁(1.1—1.5-L)和至少一对左右侧的支撑(2.1-R—2.3-L)，所述支撑(2.1-R—2.3-L)相对所述横梁(1.1—1.3)至少基本对称地布置；所述车身还具有抗剪元件(10;20)，该抗剪元件(10;20)设计用于在碰撞中吸收剪切力并且固定在所述成对支撑中的一个(1.4-L；1.4-R)上，其中在所述成对支撑中的另一个(1.4-R；1.4-L)上不与之对称地设置抗剪元件。
文档编号B62D21/15GK103043105SQ201210379660
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月9日 优先权日2011年10月11日
发明者J.马图谢克, R.希尔默, A.沃伊斯尼特扎, J.沃尔哈特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司