机动车辆

技术领域

本发明涉及一种具有支承结构的机动车辆，该支承结构包括具有横梁的壳体，该横梁整合到支承结构中，横梁的相对的两个端部位于两个B柱之间。

背景技术

欧洲申请EP 1 762 465 A1公开了一种撞击保护结构，该撞击保护结构利用由塑料泡沫制成的多个缓冲垫来提供撞击能量吸收。美国申请US 2022/0063391 A1公开了一种电动车辆的电池，该电池配备有由塑料泡沫制成的缓冲垫，用于在电动车辆发生侧面碰撞的情况下吸收应力。国际申请WO 2021/003299 A1公开了一种具有布置在框架内的车底电池的电动车辆，其中在每种情况下，塑性变形元件布置在框架的侧面元件和车底电池之间。欧洲申请EP 3 747 736 A1公开了一种具有电池的电动车辆，针对侧面碰撞事件，塑性侧面变形元件布置在该电池上。德国申请DE 10 2010 036 671 A1公开了一种具有支承结构的敞篷车辆，该支承结构在车辆座椅靠背后面的后部区域中包括加强结构，该加强结构配备有用于在后部撞击的情况下限定变形的至少一个变形元件。

发明内容

本发明解决的问题是改进具有支承结构的机动车辆，该支承结构包括具有横梁的壳体，该横梁整合到支承结构中，横梁的相对的两个端部位于两个B柱之间，以便在侧面撞击的情况下满足高规格。

该问题在具有支承结构的机动车辆中得到解决，该支承结构包括具有横梁的壳体，该横梁整合到支承结构中，横梁的相对的两个端部位于两个B柱之间，其中在每种情况下，侧面撞击支撑件与缓冲垫在横梁的相对的两个端部和B柱之间结合，该侧面撞击支撑件在侧面撞击的情况下构成从受影响的B柱出发的第二负载路径，该第二负载路径是除第一负载路径之外提供的，该第一负载路径在侧面撞击的情况下经由相应的侧面撞击支撑件从B柱延伸到横梁中。机动车辆是敞篷车辆或两门跑车。在机动车辆被配置为敞篷车辆的情况下，横梁用于防倾翻功能的目的。第一负载路径和第二负载路径两者都从受侧面撞击影响的B柱向内延伸。第一负载路径穿过侧面撞击支撑件进入横梁。第二负载路径延伸穿过缓冲垫。经由缓冲垫，在侧面撞击中产生的碰撞负载可以非常有效地分布在具有横梁的支承结构中。B柱经由侧面撞击支撑件和缓冲垫支撑在横梁上。另外，B柱优选地经由缓冲垫在横梁下方支撑在机动车辆的壳体结构上。所要求保护的具有缓冲垫的支承结构使得在不同车辆变型的壳体中使用类似部件特别有利。不同的车辆变型尤其是两门跑车和敞篷汽车。例如，缓冲垫有利地用于填充不具有顶部的机动车辆中(例如，两门跑车中)的敞篷汽车顶部支承件和敞篷汽车顶部驱动件的接纳空间，使得缓冲垫可以实现与实施为敞篷汽车的机动车辆中的顶部支承件和顶部驱动件基本上相同或相似的块形成效果。

机动车辆的优选实施方案的特征在于，缓冲垫由泡沫材料制成。有利地，使用了也用在传统缓冲垫中的泡沫。泡沫优选地是由热塑性材料诸如聚丙烯制成的膨胀泡沫。此类泡沫也用缩写EPP表示。

机动车辆的另一个优选实施方案示例的特征在于，侧面撞击支撑件以第一端部紧固到相应关联的B柱，其中侧面撞击支撑件以第二端部紧固到横梁，其中第二端部在车辆的纵向方向上向后布置并且在车辆的横向方向上从侧面撞击支撑件的第一端部向内偏移。车辆的纵向方向也称为x方向。类似地，车辆的横向方向也称为y方向。车辆的竖直方向也称为z方向。通过将侧面撞击支撑件与缓冲垫相结合，有效地改善了机动车辆的壳体上B柱的侧面支撑。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，缓冲垫填充腔体，该腔体在车辆的横向方向上界定在B柱的外侧上，并且在车辆的横向方向上界定在横向支承结构的内侧上，该腔体在车辆的竖直方向上在横梁下方延伸。该腔体不限于侧面撞击支撑件，或者仅是侧面撞击支撑件的一部分。侧面撞击支撑件至少部分地布置在缓冲垫上方。使用侧向撞击支撑件以便将横梁稳定地整合到机动车辆的支撑结构中，该横梁在构造为敞篷汽车的机动车辆上提供防倾翻功能。第一负载路径穿过侧面撞击支撑件。缓冲垫有利地用于实现第二负载路径。有利地，在侧面撞击的情况下，碰撞负载的一部分可以经由第二负载路径被引入到机动车辆的位于横梁下方的横向支承结构中。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，缓冲垫在至少一个倾斜支撑表面上支撑在横向支承结构上。支撑表面有利地倾斜布置，使得在侧面撞击中出现的碰撞负载的一部分倾斜地向下引入到横向支承结构中。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，缓冲垫利用由台阶连接的两个倾斜的支撑表面支撑在横向支承结构上。这优化了经由第二负载路径将力引入横梁下方的横向支承结构中。该台阶有利地用于防止缓冲垫在应力下发生不期望的滑动。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，缓冲垫包括面向B柱的形状配合的几何结构，该几何结构与B柱中的互补的形状配合的凹部接合。因此，即使在应力下，缓冲垫也可以在车辆的纵向方向上保持在适当位置。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，侧面撞击支撑件被构造为设计成四分之一圆弧状的中空室轮廓。这导致横梁在横向支承结构上方稳定且舒适地连接到机动车辆的支承结构。

机动车辆的优选实施方案示例的特征在于，壳体被构造为箱形壳体。壳体被构造为箱形壳体，或者以与德国申请DE 10 2021 102 198 B3中公开的机动车辆车身类似的方式被构造。

本发明还涉及一种用于前述机动车辆的缓冲垫、侧面撞击支撑件、横梁和/或横向支承结构。上述部件可以单独加工。

本发明还任选地涉及一种用于吸收如上所述的机动车辆中的侧面撞击能量的方法。一方面，经由侧面撞击支撑件与缓冲垫的结合确保横梁的稳定连接。因此，横梁还可以有利地代表机动车辆的防倾翻功能。此外，在侧面撞击的情况下，侧面撞击能量可以经由侧面撞击支撑件与缓冲垫的结合而被高效地吸收。

总体上，本发明在此公开下述1和10的技术方案，下述2-9为优选技术方案：

1.一种具有支承结构(2)的机动车辆(1)，所述支承结构包括具有横梁(10)的壳体(3)，所述横梁整合到所述支承结构(2)中，所述横梁的相对的两个端部位于两个B柱(6,7)之间，其特征在于，相应的侧面撞击支撑件(11)与缓冲垫(13,14)在所述横梁(10)的所述相对的两个端部和所述B柱(6,7)之间结合，所述侧面撞击支撑件在侧面撞击(31)的情况下构成从受影响的B柱(6)出发的第二负载路径(37-40)，所述第二负载路径是除第一负载路径(32-36)之外提供的，所述第一负载路径在侧面撞击的情况下经由所述相应的侧面撞击支撑件(11)从所述B柱(6)延伸到所述横梁(10)中。

2.根据前述方案1所述的机动车辆，其特征在于，所述缓冲垫(13,14)由泡沫材料(24)制成。

3.根据前述方案1-2中的一项所述的机动车辆，其特征在于，所述侧面撞击支撑件(11)以第一端部紧固到相应关联的B柱(6)，其中所述侧面撞击支撑件(11)以第二端部紧固到所述横梁(10)，其中所述第二端部在所述车辆的纵向方向上向后布置并且在所述车辆的横向方向上从所述侧面撞击支撑件(11)的所述第一端部向内偏移。

4.根据前述方案1-3中的一项所述的机动车辆，其特征在于，所述缓冲垫(13,14)填充腔体，所述腔体在所述车辆的横向方向上界定在所述B柱(6)的外侧上，并且在所述车辆的横向方向上界定在横向支承结构(8)的内侧上，所述腔体在所述车辆的竖直方向上在所述横梁(10)下方延伸。

5.根据前述方案4所述的机动车辆，其特征在于，所述缓冲垫(13,14)在至少一个倾斜支撑表面(15)上支撑在所述横向支承结构(8)上。

6.根据前述方案4所述的机动车辆，其特征在于，所述缓冲垫(13,14)在由台阶连接的两个倾斜的支撑表面(15,16)上支撑在所述横向支承结构(8)上。

7.根据前述方案1-6中的一项所述的机动车辆，其特征在于，所述缓冲垫(13,14)包括面向所述B柱(6)的形状配合的几何结构(17)，所述几何结构与所述B柱(6)中的形状配合的凹部接合。

8.根据前述方案1-7中的一项所述的机动车辆，其特征在于，所述侧面撞击支撑件(11)被构造为设计成四分之一圆弧状的中空室轮廓。

9.根据前述方案1-8中的一项所述的机动车辆，其特征在于，所述壳体(3)被构造为箱形壳体。

10.用于机动车辆(1)的根据前述方案1-9中的一项所述的缓冲垫(13,14)、侧面撞击支撑件(11,12)、横梁(10)和/或横向支承结构(8)。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节从以下描述中产生，其中参考附图详细描述了本发明的各种实施方案示例。附图示出：

图1是机动车辆的透视支承结构，示出为在后部区域被截断；

图2示出了图1中的机动车辆的支承结构的横梁，该横梁位于两个侧面撞击支撑件之间，每个侧面撞击支撑件与缓冲垫结合；

图3是机动车辆的具有B柱的选取部分(excerpt)的示意图，侧面撞击支撑件紧固到该B柱，该侧面撞击支撑件与缓冲垫结合；

图4是图3的缓冲垫本身的透视图；

图5是沿着线V-V的截面的视图，其中支承结构由虚线指示；并且

图6是图3的截面的顶视图，其中箭头用于说明在侧面撞击的情况下的两个负载路径。

具体实施方式

在图1中，透视地示出了机动车辆1的支承结构2，该支承结构位于机动车辆1的后部区域中。支承结构2是壳体3，该壳体被设计成箱形壳体。在被示出截断的后部区域中，如果推进装置是电推进装置，则箱形壳体3界定用于推进装置和/或高压电池的接纳空间4。

机动车辆1是具有驾驶员座椅、乘客座椅和车顶5的两门跑车。支承结构2的两个B柱6、7设计得较短，并且不延伸到机动车辆1的车顶5。接纳空间4由横向支承结构8界定在底部。

例如，横向支承结构8包括分隔壁，该分隔壁将接纳空间4与车辆内部隔开。在车辆的竖直方向上，也称为z方向，横梁10布置在机动车辆1的横向支承结构8和车顶5之间。横梁10例如在构造为敞篷汽车的机动车辆1的情况下用于防倾翻功能的目的。

横梁10可以与倾翻支架结合。横梁10也可以被构造为倾翻支架。横梁10通过两个侧面撞击支撑件11、12紧固到支承结构2的B柱6、7。侧面撞击支撑件11、12各自与缓冲垫13、14相结合。两个缓冲垫13、14由EPP泡沫形成。

在图2中，在透视图中单独示出了横梁10和与缓冲垫13、14结合的侧面撞击支撑件11、12。侧面撞击支撑件11、12在侧面撞击的情况下用作第一负载路径。缓冲垫13、14在侧面撞击的情况下用作第二负载路径。

如图2所示，缓冲垫13包括两个竖直或倾斜的支撑表面15、16。在两个支撑表面15、16之间形成台阶。利用两个支撑表面15、16，缓冲垫13在其如图1所示的安装状态下支撑在横向支承结构8上。

另外，图2示出了缓冲垫13在面向外的侧表面上具有形状配合的几何结构17。在安装状态下，缓冲垫13以其形状配合的几何结构17接合到互补的形状配合的凹部中，该互补的形状配合的凹部设置在B柱6的内侧，如图1所示。缓冲垫13的与形状配合的凹部接合的形状配合的几何结构17用于在车辆的纵向方向(也称为x方向)上将缓冲垫13保持或固定在安装状态。

图3至图6示出了在B柱6上发生侧面碰撞或侧面撞击的情况下，如何利用侧面撞击支撑件11和缓冲垫13实现由图6中的箭头32至36和37至40所指示的两个负载路径。在图6中，碰撞负载由箭头31指示。

在图3中，箭头18指示图3中所示的机动车辆1的行进的前进方向，该图仅部分透视地示出。机动车辆1的支承结构2包括后轮19和车门20之间的B柱6。机动车辆1的设计为箱形壳体的壳体3包括横梁10，该横梁在作为敞篷汽车的机动车辆1的实施方案中用作防倾翻功能。横梁10借助于侧面撞击支撑件11固定地连接到B柱6。

侧面撞击支撑件11被构造为多室轮廓，并且基本上具有在一个端部处旋拧到B柱6的四分之一圆弧的设计。在另一端部处，侧面撞击支撑件11旋拧到横梁10。缓冲垫13布置在横梁10和B柱6之间的腔体中。

缓冲垫13的安装空间由B柱6侧向向外界定，如从图4和图5的组合视图中可以看到的。在其中接纳缓冲垫13的腔体由壳体3侧向向内界定。缓冲垫13由泡沫材料24制成。泡沫24是EPP泡沫。

在图6中，箭头31至40指示碰撞负载31如何分布在两个负载路径32至36和37至40上方。第一负载路径32至36穿过侧面撞击支撑件11。从该侧面撞击支撑件，该负载路径的负载部分然后传递到横梁(图6中未示出)中。

第二负载路径37至40穿过缓冲垫13。负载经由缓冲垫13传递到横向支承结构8(图6中未示出)中。在侧面撞击的情况下，通过侧面撞击支撑件11和缓冲垫13的变形有利地实现期望的能量吸收。

附图标号

1 机动车辆

2 支承结构

3 箱形壳体

4 接纳空间

5 车顶

6 B柱

7 B柱

8 横向支承结构

10 横梁

11 侧面撞击支撑件

12 侧面撞击支撑件

13 缓冲垫

14 缓冲垫

15 支撑表面

16 支撑表面

17 形状配合的几何结构

18 箭头

19 后轮

20 车门

24 泡沫

31 碰撞负载

32 第一负载路径

33 第一负载路径

34 第一负载路径

35 第一负载路径

36 第一负载路径

37 第二负载路径

38 第二负载路径

39 第二负载路径

40 第二负载路径