專利名稱：汽車的車身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車的車身，其具有前蓋板、從前蓋板的后緣向上升起的前風(fēng)擋玻璃以及支撐著前風(fēng)擋玻璃的前下緣的風(fēng)窗玻璃橫梁。
背景技術(shù)：
由DE 102009029921A1公開了一種這樣的汽車。在常規(guī)的汽車中，風(fēng)窗玻璃橫梁具有支撐柱，與前風(fēng)擋玻璃接觸的支撐段構(gòu)成該支撐柱的前緣，并且在事故中當(dāng)行人的頭部撞擊到前風(fēng)擋玻璃的下緣時，該支撐段可以塌陷，從而降低頭部嚴(yán)重受傷的危險。在頭部撞到支撐段的中部區(qū)域時，隨后支撐段在頭的兩側(cè)可以基本均勻地塌陷，并且風(fēng)窗玻璃橫梁的剛性可以設(shè)置為，遵守關(guān)于HIC(頭部傷害指數(shù))的法律規(guī)定。但是在實際中顯示，當(dāng)頭部撞擊在圍住前風(fēng)擋玻璃側(cè)邊的A柱附近時HIC值會產(chǎn)生嚴(yán)重偏差。原因在于風(fēng)窗玻璃橫梁在A柱上的連接部位使得支撐段在靠近A柱的地方很難塌陷。

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，在這種汽車中，沿風(fēng)窗玻璃橫梁的HIC值的波動幅度被減小。為解決本發(fā)明所述的技術(shù)問題，提供一種汽車，其具有前風(fēng)擋玻璃、圍住前風(fēng)擋玻璃側(cè)邊的A柱以及支撐著前風(fēng)擋玻璃下緣的與A柱相連接的并且具有和前風(fēng)擋玻璃接觸的支撐段的風(fēng)窗玻璃橫梁，固定在A柱上的風(fēng)窗玻璃橫梁的作用點(diǎn)，沿著前風(fēng)擋玻璃的表面法線相對于支撐段錯移，并且風(fēng)窗玻璃橫梁具有將支撐段與作用點(diǎn)相連接的可壓縮段。通過可壓縮段的成型和材料強(qiáng)度，即便是在直接靠近A柱的區(qū)域內(nèi)也可以基本不受A柱影響地設(shè)定支撐段的撓度或可壓縮性。優(yōu)選地，風(fēng)窗玻璃橫梁由扁平材料，特別是板材一體成型。特別是，可壓縮段可以包含在風(fēng)窗玻璃橫梁的面向A柱的端部彎曲的條狀扁平材料。所述條狀扁平材料優(yōu)選直接從風(fēng)窗玻璃橫梁的支撐段上彎折出。為了在撞擊時可以有效地壓縮，所述條狀扁平材料優(yōu)選基本上沿前風(fēng)擋玻璃的表面法線的方向定向。將條狀扁平材料不是準(zhǔn)確地對準(zhǔn)表面法線的方向，而是使其包含被彎折或彎曲部彼此分開的至少一個靠近風(fēng)窗玻璃的部段和至少一個靠近作用點(diǎn)的部段，為了可再現(xiàn)地設(shè)定使條狀扁平材料塌陷的力，上述方式是很有效的。


根據(jù)如下附圖對實施例的說明，可進(jìn)一步明確本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。由說明和附圖還可知未在權(quán)利要求中提及的實施例的特征。這些特征也可以以與這里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，原則上只要不影響本發(fā)明的功能性，也可以從多個這種特征中去除或更換單個特征。在附圖中圖1示出按本發(fā)明的汽車的車身以及模擬行人頭部撞擊的沖擊器的局部透視圖；圖2示出在撞擊前剖切風(fēng)窗玻璃橫梁及其附近部件所得的剖面示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例剖切A柱及其鄰近的前風(fēng)擋玻璃所得的局部剖面示意圖；圖4示出根據(jù)第二實施例類似于圖3的剖面圖；以及圖5示出根據(jù)第三實施例類似于圖3的剖面圖。
具體實施例方式圖1示出了可使用本發(fā)明的汽車的車身的局部透視圖?？梢钥吹角吧w板I的后部區(qū)域和與其相連的在完成裝配的汽車上安置前風(fēng)擋玻璃的風(fēng)窗開口，A柱2置于風(fēng)窗開口的兩側(cè)。儀表板的裝飾板在圖1中被移去而未表示，以便能夠顯示在它下面安置的儀表板的構(gòu)件3以及由單層板材毛坯成型的風(fēng)窗玻璃橫梁4，它們在完成裝配的汽車中被遮蓋在儀表板的裝飾板下面。橫梁的后緣5支撐在圖1中不可見的隔板的上邊緣，在客艙和發(fā)動機(jī)艙之間延伸。風(fēng)窗玻璃橫梁4的前緣構(gòu)成支撐段6，其直接接觸支撐著前風(fēng)擋玻璃的前下緣。在風(fēng)窗玻璃橫梁4上面不出的沖擊器7表不出一個位置，當(dāng)汽車與一名成人(正常身高的行人)相撞并且被撞者撞擊前蓋板I時，其頭部在這個位置與車身接觸。碰撞的位置在風(fēng)窗玻璃橫梁4上方的前風(fēng)擋玻璃的下部區(qū)域，并且碰撞的方向大約與在這個位置上的前風(fēng)擋玻璃的表面法線一致。圖2根據(jù)在完成裝配的汽車上的風(fēng)窗玻璃橫梁4及其鄰近部件的剖面圖示出碰撞情況。在該剖面圖中也示出了前風(fēng)擋玻璃8，其下緣通過膠粘劑層9平面地固定在風(fēng)窗玻璃橫梁4的支撐段6上。支撐段6緊貼著前風(fēng)擋玻璃8延伸跨越前風(fēng)擋玻璃8的幾乎整個寬度，所述支撐段6只是在快到達(dá)A柱2處終止并且在其面向A柱2的端部過渡為指向汽車內(nèi)部方向向里彎曲的可壓縮段10?？蓧嚎s段10的遠(yuǎn)端端部11與前風(fēng)擋玻璃8相隔固定在A柱2上。支撐段6構(gòu)成由板材整體切割并成型的風(fēng)窗玻璃橫梁4的前緣，所述風(fēng)窗玻璃橫梁4的后緣5處于比支撐段6更深的水平面上并且被固定在把客艙和發(fā)動機(jī)艙相互隔開的隔板12的上邊緣。把支撐段6和后緣5連接起來的風(fēng)窗玻璃橫梁4的中間區(qū)域13，有一個鋸齒形或者波浪形的剖面，通過壓縮中間區(qū)域13并且支撐段6向隔板12的上邊緣移動，使中間區(qū)域13在頭部撞擊時可塌陷。當(dāng)這種撞擊發(fā)生在離兩邊的A柱很遠(yuǎn)的前風(fēng)擋玻璃8的區(qū)域上時，則直接在頭部或者沖擊器7的撞擊點(diǎn)上的支撐段6的偏移量是最大的，并且從這里向兩邊逐漸的減小。由此，沖擊器7的動能直接在中間區(qū)域13的碰撞點(diǎn)及其兩側(cè)上通過變形被耗盡。如果風(fēng)窗玻璃橫梁4只是支撐在隔板12上并且不和A柱相連接，那么當(dāng)在前風(fēng)擋玻璃8上靠近A柱2之一的位置發(fā)生碰撞時,則中間區(qū)域13只能向撞擊點(diǎn)的一側(cè)變形。這樣的后果是，風(fēng)窗玻璃8的撓度在靠近A柱的地方明顯高于在A柱間的風(fēng)窗玻璃的中間區(qū)域，并且存在沖擊器7擊穿直至車身上很難變形的區(qū)域(如隔板12)的危險。也存在沖擊器滑向一側(cè)并且撞到A柱2的可能。在這兩種情況下均不能達(dá)到令人滿意的保護(hù)行人的要求。如果相反地，支撐段10的端部直接固定在A柱2上，那么當(dāng)撞擊到所述端部附近時，其只能和A柱2 —起塌陷。但是A柱是不允許輕易塌陷的，因為其需要對汽車的頂部牢固地支撐，從而在過強(qiáng)的撞擊時可以有效地保護(hù)汽車的乘客。在這種情況下，風(fēng)窗玻璃8的撓度或可壓縮性在靠近A柱2處比在A柱2之間要小。與之對應(yīng)地，可壓縮段10允許即便在直接鄰接A柱2的區(qū)域也可基本任意設(shè)置支撐段6的撓度或可壓縮性。因此可以通過選擇合適的參數(shù)，如壁厚、長度和可壓縮段10的剖面，在前風(fēng)擋玻璃8的整個寬度上設(shè)置基本上保持不變的風(fēng)窗玻璃8的撓度。圖3在垂直于A柱2(僅局部示出)的縱向的平面內(nèi)的剖面示意圖中示出可壓縮段10的第一實施例。A柱2是由多個板材，此處由外板14和內(nèi)板15拼合而成的空心型材?；ハ嗪附釉谝黄鸬陌宀?4、15的邊緣構(gòu)成搭邊16，它從面向前風(fēng)擋玻璃8的邊緣17的A柱2的側(cè)面上突出。所述邊緣17平行于搭邊16并與之相隔一段距離延伸。通過基本沿前風(fēng)擋玻璃8的法線方向延伸的可壓縮段10連接這段距離。在遠(yuǎn)離支撐段6的可壓縮段10的遠(yuǎn)端端部上具有沿基本平行于支撐段6的方向彎曲的舌板18，以便可壓縮段10的遠(yuǎn)端端部作用在搭邊16上。舌板18可以在搭邊16上例如通過點(diǎn)焊被固定，但是也可以僅通過前風(fēng)擋玻璃8和A柱2之間的風(fēng)窗玻璃橫梁4的簡單的形狀配合連接，便足以將在風(fēng)窗玻璃橫梁4兩端上的舌板18固定在搭邊16上。圖4示出根據(jù)第二設(shè)計方案與圖3類似的剖面。與圖3所示情況相同的是，可壓縮段10的方向基本上是沿著此處用23表示的前風(fēng)擋玻璃8的表面法線的方向，但是此處，可壓縮段10被一個彎折區(qū)20分成一個鄰近前風(fēng)擋玻璃8的部段21和一個鄰近搭邊16的部段22，兩個部段(21、22)的方向分別從表面法線23上偏離。在此所示情況中所述偏離是，彎折區(qū)20背對著穿過可壓縮段10的近端端部19和遠(yuǎn)端端部11延伸的表面法線23，向汽車的中部方向偏移。彎折區(qū)20的存在保障了可壓縮段10在準(zhǔn)確和可再現(xiàn)性地設(shè)定的負(fù)荷下開始塌陷。通過彎折區(qū)20向汽車的中部的偏移確保了，當(dāng)可壓縮段10在撞擊的負(fù)荷下被壓縮時，可壓縮段10向汽車的中部偏移，并且因此可壓縮段10的壓縮不會被在A柱2上的撞擊所阻礙。通過把靠近風(fēng)窗玻璃的部段21制作成比靠近搭邊的部段22更細(xì)長，由此可以確保，平行于搭邊16表面的在壓縮時作用在舌板18上的力，持續(xù)指向汽車的中部。由此當(dāng)舌板18和搭邊16不是彼此穩(wěn)固地固定時，也可以完全避免舌板18從搭邊16上滑下。在圖5所示的設(shè)計方案中，可壓縮段10的方向明顯從表面法線上偏離。近端端部19相對于遠(yuǎn)端端部11明顯地向汽車的中部偏移。這種可壓縮段10在撞擊時首先被施加推力。當(dāng)舌板18的尖端在搭邊16的底角處向外板14撞擊時，最終該可壓縮段10會產(chǎn)生很強(qiáng)的支承力。同時，在近端端部19和支撐段10的中部區(qū)域產(chǎn)生反向的彎曲力矩，當(dāng)支撐段10克服初始阻力后，會導(dǎo)致支撐段10以如圖4所示的類似方式向汽車的中部彎曲。附圖標(biāo)號列表I前蓋板2A 柱3 構(gòu)件4風(fēng)窗玻璃橫梁5 后緣
6支撐段7沖擊器8前風(fēng)擋玻璃9膠粘劑層10可壓縮段11遠(yuǎn)端端部12 隔板13中間區(qū)域14 外板15 內(nèi)板16 搭邊17 邊緣18 舌板19近端端部2O彎折區(qū)21靠近風(fēng)窗玻璃的部段22 部段23表面法線
權(quán)利要求
1.一種汽車，其具有前風(fēng)擋玻璃(8)、圍住所述前風(fēng)擋玻璃(8)側(cè)邊的A柱(2)以及支撐著所述前風(fēng)擋玻璃(8)下緣的與所述A柱(2)相連接的并且具有和所述前風(fēng)擋玻璃(8)相接觸的支撐段￠)的風(fēng)窗玻璃橫梁(4)，其特征為，所述風(fēng)窗玻璃橫梁(4)固定在所述A柱(2)上的作用點(diǎn)(18)，沿著所述前風(fēng)擋玻璃(8)的表面法線(23)相對于所述支撐段(6)錯移，并且所述風(fēng)窗玻璃橫梁(4)具有將所述作用點(diǎn)(18)與所述支撐段(6)相連接的可壓縮段(10) ο
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車，其特征為，所述風(fēng)窗玻璃橫梁(4)由扁平材料，特別是板材一體成型。
3.按照權(quán)利要求1或者2所述的汽車，其特征為，所述可壓縮段(10)包含在所述風(fēng)窗玻璃橫梁(4)的端部彎曲的條狀扁平材料。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車，其特征為，所述可壓縮段(10)從所述支撐段 (6)上彎曲。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車，其特征為，所述可壓縮段(10)基本上沿表面法線(23)的方向定向。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的汽車，其特征為，所述可壓縮段(10)包含至少一個靠近風(fēng)窗玻璃的部段(21)和至少一個靠近作用點(diǎn)的部段(22)，所述兩個部段被彎折或彎曲部(20)彼此分開。
全文摘要
一種汽車，其具有前風(fēng)擋玻璃(8)、圍住前風(fēng)擋玻璃側(cè)邊的A柱(2)以及與A柱(2)相連接的風(fēng)窗玻璃橫梁(4)，所述風(fēng)窗玻璃橫梁(4)通過其具有的與前風(fēng)擋玻璃(8)接觸的支撐段(6)支撐著前風(fēng)擋玻璃(8)的下緣。固定在A柱(2)上的風(fēng)窗玻璃橫梁(4)的作用點(diǎn)(18)，沿著前風(fēng)擋玻璃(8)的表面法線相對于支撐段(6)錯移，并且可壓縮段(10)連接所述作用點(diǎn)(18)與支撐段(6)。
文檔編號B62D25/08GK103072632SQ20121036565
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者S.沃爾夫, U.施米茲, J.謝弗 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司