汽車車身的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有B柱和用于分散由于側(cè)面碰撞產(chǎn)生的能量的分散裝置的汽車車身以及一種具有這種車身的汽車、尤其是轎車，和一種用于分散由于這種汽車的側(cè)面碰撞產(chǎn)生的能量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2010 001 231A1已知一種具有由纖維加強的聚合物材料構(gòu)成的剛性B柱的汽車車身，其下端通過能量吸收裝置這樣與門檻相連，使得在側(cè)面碰撞B柱時至少一部分碰撞能量通過能量吸收裝置的塑性的壓縮或扭曲而被吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，改善在側(cè)面碰撞情況下汽車的特性。
[0004]所述技術(shù)問題通過一種汽車車身解決,它具有結(jié)構(gòu)元件、連接在該結(jié)構(gòu)元件上的B柱和配備至少一個扭曲部段的分散裝置，所述分散裝置通過由于B柱的下端部的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的塑性扭曲來分散由于側(cè)面碰撞產(chǎn)生的能量。
[0005]按照本發(fā)明的一個方面，汽車、尤其是轎車的車身的側(cè)面具有結(jié)構(gòu)元件以及與之相連的B柱。在一種實施形式中，車身具有兩個、尤其至少基本上鏡像構(gòu)造的結(jié)構(gòu)相同的側(cè)面，其中以下為了緊湊地描述僅說明一個側(cè)面，但是所闡述的內(nèi)容也相似地適用于另一側(cè)的側(cè)面。
[0006]在一種實施形式中，結(jié)構(gòu)元件具有尤其在下部的或汽車底板側(cè)的縱梁和/或橫梁，尤其是門檻，它在擴展設(shè)計中與A柱和/或C柱相連。
[0007]在一種實施形式中，B柱尤其是至少基本上平行于車輛高度軸線的車身柱，該車身柱沿車輛縱向觀察設(shè)置在兩個其它的車身柱、尤其A柱和C柱之間。若車身側(cè)具有多于三個的車柱，則每個設(shè)置在兩個最外側(cè)車柱之間的車柱可以是B柱。
[0008]結(jié)構(gòu)元件和/或B柱可以在一種實施形式中設(shè)計為空心型材。
[0009]在一種實施形式中，B柱具有纖維復(fù)合材料、尤其含有碳纖維、玻璃纖維和/或其他纖維的加強的塑料，尤其是熱固塑料，在一種擴展設(shè)計中B柱由此制成。
[0010]在一種實施形式中，結(jié)構(gòu)元件具有金屬材料，尤其是鋼和/或輕質(zhì)金屬材料，尤其是鋁合金，在擴展設(shè)計中B柱由此制成。
[0011]這種B柱尤其可以非常堅固。因此尤其有利的是，由于側(cè)面碰撞導(dǎo)入車輛中的能量不會或者任何情況不僅僅通過B柱、尤其纖維復(fù)合材料的B柱的纖維斷裂來分散，而是至少也可以、尤其較大部分地以其他方式被分散。
[0012]相應(yīng)地按照本發(fā)明的一個方面，汽車車身具有配備一個或多個扭曲部段的用于分散能量的分散裝置，所述能量由于側(cè)面碰撞傳遞至車輛中、尤其是B柱中，所述分散借助由于B柱的下端或車身底板側(cè)的端部的轉(zhuǎn)動而形成的塑性扭曲進行。
[0013]在一種實施形式中，通過塑性扭曲的分散、尤其由于多軸的剪切應(yīng)力，相對于通過基本上單軸的應(yīng)力狀態(tài)的分散是有利的，如其在塑性延展或壓縮中形成。因此在一種實施形式中，扭曲可以更簡單和/或精確地預(yù)設(shè)和/或引導(dǎo)，并且因此分散特性可以被調(diào)節(jié)得更好。作為補充或備選，塑性扭曲可以產(chǎn)生更有利的材料應(yīng)力。作為補充或備選可以改進變形路徑。
[0014]在一種實施形式中，為了有利地施加扭矩，B柱尤其可以通過杠桿連接在結(jié)構(gòu)元件上，所述杠桿與B柱的下端部和結(jié)構(gòu)元件相連。
[0015]在一種實施形式中，所述杠桿能夠具有兩個或多個臂和連接所述臂的軛桿，其中B柱的下端部與軛桿相連，并且結(jié)構(gòu)元件與臂相連。在一種實施形式中，所述臂設(shè)置在B柱兩側(cè)或沿汽車縱向設(shè)置在B柱之前和之后。通過這種方式，在一種實施形式中，B柱在兩側(cè)被支承并因此有利地施加扭矩。
[0016]在一種實施形式中，B柱的下端部可轉(zhuǎn)動地固定在軛桿上。所述下端部尤其(轉(zhuǎn)動)鉸接地固定在軛桿上，尤其通過滑動軸承。為此，在一種實施形式中，B柱的孔眼咬合或包圍所述軛桿，這在制造和/或強度技術(shù)方面是有利的。在一種實施形式中，滑動軸承能夠被材料接合地固定，尤其通過焊接、粘結(jié)或類似連接形式，其中這種固定可以由于側(cè)面碰撞而被損壞，通過損壞而附加地分散能量。作為補充或備選，在一種實施形式中，杠桿的一個或多個、尤其設(shè)置在B柱兩側(cè)的臂可轉(zhuǎn)動地固定在結(jié)構(gòu)元件上。所述臂尤其可以(轉(zhuǎn)動)鉸接地固定在結(jié)構(gòu)元件上，尤其通過滑動軸承。在一種擴展設(shè)計中，滑動軸承可以被材料接合地固定，尤其通過焊接、粘結(jié)或類似連接形式，其中這種固定可以由于側(cè)面碰撞而被損壞，通過損壞而附加地分散能量。杠桿的臂同樣可以與結(jié)構(gòu)元件設(shè)計為集成的，尤其是固結(jié)或一起成形的。
[0017]扭曲部段可以設(shè)計為各種形式的。在一種實施形式中，分散裝置的至少一個扭曲部段設(shè)置在杠桿和結(jié)構(gòu)元件之間的過渡區(qū)域上，在一種擴展設(shè)計中，扭曲部段設(shè)置在杠桿的臂和結(jié)構(gòu)元件之間的過渡區(qū)域上，另一個扭曲部段設(shè)置在杠桿的另一個臂和結(jié)構(gòu)元件之間的過渡區(qū)域上。由此在一種實施形式中，在過渡區(qū)域或多個過渡區(qū)域上產(chǎn)生局部塑性扭曲，并且在一種擴展設(shè)計中，杠桿相對結(jié)構(gòu)元件轉(zhuǎn)動。
[0018]作為補充或備選，在一種實施形式中，分散裝置的一個或多個、尤其設(shè)置在B柱兩側(cè)的扭曲部段沿車輛縱向與B柱分別間隔結(jié)構(gòu)元件的長度的至少25%，尤其至少30%。作為補充或備選，分散裝置的一個或多個、尤其設(shè)置在B柱兩側(cè)的扭曲部段沿車輛縱向與B柱分別間隔B柱與相鄰車身柱(尤其是A柱或C柱)之間的間距的至少50%，尤其至少75%。由此在一種實施形式中，在A柱和/或C柱附近產(chǎn)生局部塑性扭曲，并且在一種擴展設(shè)計中，結(jié)構(gòu)元件部分地伴隨旋轉(zhuǎn)。
[0019]在一種實施形式中作為補充或備選，杠桿、尤其臂的彎曲剛度是B柱彎曲剛度的至少50%或最多50%，尤其至少75%或最多25%。換句話說，杠桿、尤其是它的臂能夠設(shè)計為相對更加抗彎的或相對彎曲柔性的。相對更加抗彎的杠桿，其彎曲剛度為B柱的彎曲剛度的至少50%、尤其至少70%，這種杠桿在一種實施形式中有利地作為整體或基本上作為剛體轉(zhuǎn)動，并且因此有利地引導(dǎo)B柱的下端。相對彎曲柔性的杠桿，其彎曲剛度是B柱的彎曲剛度的最多50%、尤其最多25%，在一種實施形式中可以有利地變形，尤其在軛桿和臂之間塑性地屈服，并且尤其分散能量。
[0020]尤其為了形成有利的變形特性和/或B柱在結(jié)構(gòu)元件上的有利連接，在一種實施形式中，一個或多個、尤其設(shè)置在B柱兩側(cè)的臂在車輛縱向上尤其逆時針地傾斜。
[0021]在一種實施形式中，分散裝置的扭曲部段尤其通過局部減小的扭曲剛度構(gòu)成。為此，扭曲部段尤其能夠具有局部減小的抗剪模數(shù)和/或局部降低的(極的)面慣性矩、尤其局部降低的壁厚或由此構(gòu)成或定義。尤其通過局部降低扭曲剛度構(gòu)成的扭曲部段在一種實施形式中與結(jié)構(gòu)元件或杠桿集成的構(gòu)成，尤其如前所述，通過局部的壁厚減小形成。同樣地，尤其通過局部降低的扭曲剛度構(gòu)成的扭曲部段在一種實施形式中尤其通過單獨的構(gòu)件構(gòu)成，該單獨的構(gòu)件與結(jié)構(gòu)元件和/或杠桿、尤其與結(jié)構(gòu)元件和杠桿之間的過渡區(qū)域或在結(jié)構(gòu)元件的兩個扭曲剛性的部段之間的過渡區(qū)域抗扭地相連，尤其是形狀配合、作用力接合地或材料接合地相連，例如通過卡鎖、夾緊、焊接、粘結(jié)等。
[0022]在一種實施形式中，B柱能夠圍繞車頂結(jié)構(gòu)元件、尤其車頂縱梁轉(zhuǎn)動地被固定。由此，在一種實施形式中形成B柱的下端部的明確定義的轉(zhuǎn)動運動性，并且由于下端部的轉(zhuǎn)動和由此引起的能量分散有利地構(gòu)成塑性扭曲。B柱尤其可以(轉(zhuǎn)動)鉸接地固定