Задняя часть автомобиля
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Задняя часть автомобиля содержит левый и правый продольные элементы, принимающий корпус и противоударный профиль. Принимающий корпус расположен между левым и правым продольными элементами. Принимающий корпус содержит левую и правую боковые стенки, проходящие вперед по ходу движения, и заднюю стенку, соединенную с левой и правой боковыми стенками. Противоударный профиль соединен вровень с принимающим корпусом, с левым и правым продольными элементами, и предназначен для поглощения энергии удара в случае столкновения. Левый и правый усиливающие элементы противоударного профиля соединены с противоударным профилем. Достигается повышение уровня защиты структуры автомобиля в случае заднего столкновения. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к задней части автомобиля для автомобиля, с помощью которой объекты, в частности тяговая батарея для автомобиля с чисто электрическим приводом, могут быть расположены в задней области автомобиля, например в багажнике.
Уровень техники
DE 102013204757 А1 раскрывает заднюю часть автомобиля, при которой батарея автомобиля расположена в задней области автомобиля. Чтобы защитить батарею автомобиля в случае заднего столкновения, между бампером и батареей автомобиля выполнена противоударная рама для поглощения энергии удара. Противоударная рама содержит заднюю дугу задней части, которая соединена с трапециевидной передней дугой посредством деформируемых структур, проходящих в продольном направлении. Передняя дуга содержит подсекцию, которая проходит в поперечном направлении параллельно батарее автомобиля и соединена с продольными элементами автомобиля посредством соединительных деталей, которые проходят под наклоном по отношению к продольному направлению автомобиля, и поэтому передняя дуга охватывает часть батареи автомобиля.
Существует постоянная необходимость без существенного усложнения структуры защищать уязвимые объекты от повреждений.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения заключается в том, чтобы продемонстрировать меры, которые позволяют без существенного усложнения структуры защитить уязвимые объекты, в частности тяговую батарею, от повреждений, в частности, в случае заднего столкновения.
Согласно изобретению цель достигается посредством задней части автомобиля с признаками по п. 1. Предпочтительные модификации изобретения приведены в зависимых пунктах формулы, которые, индивидуально в каждом случае или в сочетании, могут представлять один аспект изобретения.
Согласно изобретению, предоставлена задняя часть автомобиля для автомобиля с левым продольным элементом для формирования поддерживающей структуры автомобиля, правым продольным элементом для формирования поддерживающей структуры автомобиля, принимающим корпусом, расположенным между левым продольным элементом и правым продольным элементом, в частности, для приема тяговой батареи, где принимающий корпус содержит левую боковую стенку, проходящую в целом вперед по ходу движения, правую боковую стенку, проходящую в целом вперед по ходу движения, и заднюю стенку, которая соединена с левой боковой стенкой и с правой боковой стенкой и проходит в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения, и противоударный профиль, который соединен вровень с принимающим корпусом с левым продольным элементом и с правым продольным элементом и предназначен для поглощения энергии удара в случае заднего столкновения, где левый усиливающий элемент для усиления противоударного профиля и отвода некоторой части энергии удара на левую боковую стенку соединен с противоударным профилем между левой боковой стенкой и противоударным профилем, и/или правый усиливающий элемент для усиления противоударного профиля и отвода некоторой части энергии удара на правую боковую стенку соединен с противоударным профилем между правой боковой стенкой и противоударным профилем.
В случае заднего столкновения, например столкновения задних торцов двух автомобилей, противоударный профиль может рассеивать энергию удара и/или может поглощать указанную энергию удара посредством пластической деформации. В частности, усиливающий элемент, который соединен с противоударным профилем, может также поглощать энергию удара посредством пластической деформации. Однако в случае особенно сильного заднего столкновения противоударный профиль может деформироваться до той степени, чтобы ударяться о принимающий корпус. Благодаря тому факту, что усиливающий элемент расположен между боковой стенкой и противоударным профилем, когда последний ударяется о принимающий корпус, энергия удара, которая не поглощается противоударным профилем и усиливающим элементом, может передаваться на боковую стенку принимающего корпуса. Боковая стенка, в свою очередь, может рассеивать энергию удара на поддерживающую структуру автомобиля. В результате, удается избежать передачи энергии удара на заднюю стенку принимающего корпуса или, по меньшей мере, снизить ее до такой степени, чтобы в случае заднего столкновения, например, при разности в скорости 50 км/ч, задняя стенка принимающего корпуса не вдавливалась во внутреннюю часть принимающего корпуса до такой степени, чтобы тяговая батарея, которая расположена в принимающем корпусе и предназначена для чисто электрического привода автомобиля, и/или элемент батареи повреждались задней стенкой. Вместо этого, энергия удара может отводиться на боковую стенку, минуя те точки задней стенки, которые легко гнутся по сравнению с точками крепления задней стенки.
В случае заднего столкновения энергия удара действует на боковую стенку в целом в продольном направлении. Боковая стенка здесь может действовать в целом как стержень сжатия, и поэтому, по сравнению с задней стенкой, соответственно более мощные силы могут рассеиваться без выхода компонента из строя. Кроме того, в случае выхода из строя компонента боковой стенки, например, из-за изгиба, боковая стенка будет стремиться отогнуться от объекта, расположенного в пределах принимающего корпуса, в частности тяговой батареи, посаженной с натягом в принимающий корпус, и поэтому риск того, что боковая стенка повредит объект, расположенный в принимающем корпусе, снижается. Кроме того, боковая стенка в целом является частью коробчатой структуры, и поэтому боковая стенка зажимается во множестве точек по своему продольному направлению, по меньшей мере, по верхнему и/или нижнему краю, и, таким образом, боковая стенка является соответственно жесткой и не выдерживает только в случае соответственного повышения нагрузки, вызывающей изгиб. В случае особенно сильного заднего столкновения энергия удара, которая не поглощается противоударным элементом, может передаваться мимо задней стенки через усиливающий элемент на боковую стенку, с которой энергия удара может рассеиваться на поддерживающую структуру, и поэтому посредством деформации принимающего корпуса удается избежать повреждения объектов, расположенных в принимающем корпусе, благодаря чему без существенного усложнения структуры можно защитить от повреждения уязвимые объекты, в частности тяговую батарею.
Усиливающий элемент может усиливать противоударный профиль, например, таким образом, что в случае пластической деформации противоударного профиля усиливающий элемент не смещается относительно боковой стенки. В частности, усиливающий элемент выступает за противоударный профиль вперед по ходу движения, и поэтому, даже когда происходит пластическая деформация противоударного профиля, можно избежать удара последнего в легко деформируемую область задней стенки. В частности, противоударный профиль и соединительные элементы, которые факультативно соединены в промежутке для соединения противоударного профиля с соответственным продольным элементом, могут быть расположены полностью за принимающим корпусом, и поэтому противоударный профиль и соединения даже, по меньшей мере, частично не охватывают принимающий корпус. Техническое пространство, доступное для установки объектов, при этом не уменьшается существенно, по меньшей мере, в поперечном направлении. Противоударный профиль, в частности, в сравнении с бампером, предпочтительно является частью стержневой структуры, проходящей в поперечном направлении и, в результате, в частности, не является частью рамочной структуры. Благодаря этому, в частности, посредством промежуточных деталей, проходящих в продольном направлении, можно обойтись без двух или более компонентов, которые проходят в поперечном направлении и соединяются друг с другом на манер рамы, и поэтому рамочной структуре не обязательно соединяться с продольными элементами. Это позволяет сохранять очень низкие требования к техническому пространству, и поэтому, в частности, даже уже изготовленные автомобили могут быть модернизированы экономически эффективным образом. Принимающий корпус также может быть выполнен в виде корпуса батареи тяговой батареи, причем корпус может содержать в себе множество элементов батареи. Поддерживающая структура, в частности, является частью ходовой части транспортного средства или рамы транспортного средства и выполняется в виде поддерживающего компонента для рассеивания нагрузок, возникающих в ходе эксплуатации автомобиля.
В частности, перед левой боковой стенкой впереди по ходу движения выполнен левый поддерживающий упор для отвода энергии удара, рассеиваемой через левую боковую стенку на поддерживающую структуру, и/или перед правой боковой стенкой впереди по ходу движения выполнен правый поддерживающий упор для отвода энергии удара, рассеиваемой через правую боковую стенку на поддерживающую структуру. Разрядка силы энергии удара, рассеиваемой через боковую стенку, может происходить с определенным направлением силы при помощи поддерживающего упора. В частности, энергия удара может отводиться на поддерживающую структуру через поддерживающий упор. Поддерживающий упор предпочтительно выполнен только для боковых стенок, т.е. не для передней стенки, соединенной с боковыми стенками. Поддерживающий упор, в частности, соответствует контуру боковой стенки и потому позволяет избежать, по меньшей мере, линейного удара, по меньшей мере, по части вертикальной протяженности боковой стенки, такого как точечный контакт с высоким поверхностным давлением.
Принимающий корпус предпочтительно, по меньшей мере, частично вставлен в принимающее углубление, образованное кузовом автомобиля. В случае заднего столкновения принимающее углубление может блокировать выпячивание боковой стенки наружу, и благодаря этому можно избежать изгиба боковой стенки.
В частности, противоударный профиль содержит профиль, который выгнут против хода движения, в частности аркообразный профиль. В случае заднего столкновения противоударный профиль может вдавливаться вперед по ходу движения, позволяя таким образом повысить жесткость. Благодаря этому противоударный профиль может поглощать и/или рассеивать соответственно мощную энергию удара.
Противоударный профиль особенно предпочтительно поддерживается в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения на левом продольном элементе, на левой внутренней стороне, обращенной к правому продольному элементу, и на правом продольном элементе, на правой внутренней стороне, обращенной к левому продольному элементу, чтобы рассеивать энергию удара. Когда противоударный профиль деформируется, противоударный профиль может поддерживаться в поперечном направлении на жестких продольных элементах, и поэтому крепление противоударного профиля к продольным элементам является самоукрепляющимся. В частности, в случае столкновения благодаря этому можно избежать среза крепежного болта, проходящего поперечно по отношению к направлению силы.
Противоударный профиль предпочтительно выполнен в виде прессованного профиля, в частности алюминиевого прессованного профиля. Поэтому противоударный профиль можно изготавливать экономически эффективным образом из легковесного материала. В частности, противоударный профиль может быть выполнен с площадью поперечного сечения, которая пригодна для поглощения энергии удара и предпочтительно содержит стойки, проходящие в пределах наружного полого профиля.
Противоударный профиль и/или левый усиливающий элемент и/или правый усиливающий элемент особенно предпочтительно выполнен(-ы) в виде камерного профиля с множеством камер, где камеры образованы, в частности, каналами, проходящими в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения. Отдельные камеры могут подвергаться пластической деформации в случае заднего столкновения, и поэтому, по меньшей мере, некоторая часть энергии удара может поглощаться. Благодаря этому, в частности, существенно более крупная доля энергии удара может поглощаться противоударным профилем и/или соответственным усиливающим элементом посредством пластической деформации камер, и поэтому соответственно меньшие силы действуют на боковую стенку.
В частности, противоударный профиль соединен с левым продольным элементом через левый кронштейн, в частности, изогнутой конструкции, и соединен с правым продольным элементом через правый кронштейн, в частности, изогнутой конструкции, где противоударный профиль соединен разъемным образом, в частности, винтами с левым кронштейном и с правым кронштейном, где, в частности, левый кронштейн соединен неразъемным образом, в частности, посредством сварки с левым продольным элементом, и/или правый кронштейн соединен неразъемным образом, в частности, посредством сварки, с правым продольным элементом. Соответствующий кронштейн может быть приварен к связанному с ним продольному элементу, в частности, во множестве точек со сварочными швами, проходящими в разных направлениях, тогда как противоударный профиль может быть привинчен к кронштейну. Благодаря этому возможна простая и быстрая установка. Посредством изогнутого профиля кронштейна соединение противоударного профиля с продольными элементами может быть выполнено самоукрепляющимся в случае заднего столкновения.
Противоударный профиль предпочтительно расположен впереди по ходу движения между принимающим корпусом и бампером для приема энергии удара в случае заднего столкновения, причем бампер соединен с левым продольным элементом и с правым продольным элементом, предпочтительно по торцевым сторонам впереди по ходу движения, в частности, при помощи деформирующихся элементов, в частности краш-боксов, для поглощения энергии удара. Таким образом, бампер дополнительно снабжен противоударным профилем, и поэтому значительная доля энергии удара, в частности, в случае легких толчков, может уже поглощаться бампером и/или деформирующимися элементами. Противоударный профиль и бампер предпочтительно, по меньшей мере, частично расположены на одной высоте, и поэтому противоударный профиль и бампер могут, по меньшей мере, частично перекрывать друг друга, если смотреть вперед по ходу движения.
Поперечина для замка для формирования углубления для замка для замка багажника особенно предпочтительно соединена с левым продольным элементом и с правым продольным элементом, причем противоударный профиль проходит по всей своей протяженности поперечно по отношению к прямому направлению движения под углублением для замка в направлении действия силы тяжести. Таким образом, противоударный профиль может быть расположен под углублением для замка в вертикальном удлинении замка багажника, и поэтому противоударный профиль может быть встроен в заднюю стенку кузова автомобиля, в частности, таким образом, чтобы экономить техническое пространство. Поперечина для замка может образовывать пригодный контур для противоударного профиля. Углубление для замка может определять вертикальный уровень высоты, за пределы которого противоударный профиль не выступает в вертикальном направлении. В частности, противоударный профиль, в результате, не содержит выступов, выступающих вертикально в сторону по отношению к углублению для замка. Это позволяет достигать высокой степени стабильности и/или высокой способности поглощения энергии удара для противоударного профиля при экономном использовании материала.
Краткое описание графических материалов
Ниже изобретение объясняется при помощи примера с использованием предпочтительных иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы, где показанные ниже признаки могут представлять один аспект изобретения как индивидуально в каждом случае, так и в сочетании. В графических материалах:
фиг. 1 показывает схематичный вид сверху задней части автомобиля,
фиг. 2 показывает схематичный вид в разрезе задней части автомобиля по фиг. 1,
фиг. 3 показывает схематичный вид в перспективе задней части автомобиля по фиг. 1 изнутри,
фиг. 4 показывает схематичный вид в перспективе задней части автомобиля по фиг. 3 снаружи, и
фиг. 5 показывает схематичный вид детали задней части автомобиля по фиг. 3 сверху.
Осуществление изобретения
Задняя часть 10 транспортного средства, показанная на фиг. 1 и фиг. 2, содержит левый продольный элемент 12 и правый продольный элемент 14 поддерживающей структуры автомобиля. Принимающее углубление 16, в котором расположен принимающий корпус 18 для тяговой батареи, образовано между левым продольным элементом 12 и правым продольным элементом 14. Принимающий корпус 18, который выполнен в виде коробки, в целом в виде куба, содержит заднюю стенку 20, которая соединена с левой боковой стенкой 22 и с правой боковой стенкой 24.
Чтобы защитить тяговую батарею, которая расположена в принимающем корпусе 18, в случае заднего столкновения, выполнен противоударный профиль 26, который выгнут в заднем направлении, причем указанный противоударный профиль соединен по внутренней стороне при помощи в целом изогнутого левого кронштейна 28 с левым продольным элементом 12 и по внутренней стороне при помощи в целом изогнутого правого кронштейна 30 с правым продольным элементом 14. В продольном направлении за левой боковой стенкой 22 левый усиливающий элемент 32 соединен с противоударным профилем 26, тогда как в продольном направлении за правой боковой стенкой 24 правый усиливающий элемент 34 соединен с противоударным профилем 26. В частности, усиливающий элемент 32, 34 проходит в целом по той же вертикальной высоте, что и противоударный профиль 26. В случае мощного заднего столкновения, когда деформируется противоударный профиль 26, некоторая часть энергии удара может рассеиваться на боковые стенки 22, 24 через усиливающие элементы 32, 34, и поэтому в целом на заднюю стенку 20 энергия удара не поступает. В случае столкновения левая боковая стенка 22 может ударяться о левый поддерживающий упор 36, тогда как правая боковая стенка 24 может ударяться о правый поддерживающий упор 38. Силы, которые отводятся через боковые стенки 22, 24, могут передаваться дальше на поддерживающую структуру через поддерживающие упоры 36, 38.
Как показано на фиг. 3, противоударный профиль 26 может быть привинчен к кронштейнам 28, 30. С этой целью соответственный кронштейн 28, 30 может содержать внутреннюю резьбу и/или гайки 40, которые прикреплены, в частности приварены, к соответственному кронштейну 28, 30. Как показано на фиг. 4, поперечина для замка 42, которая содержит углубление для замка 44 для замка багажника, может соединяться с продольными элементами 12, 14. Противоударный профиль 26 расположенный по всей своей протяженности поперечно по отношению к прямому направлению движения автомобиля ниже уровня высоты углубления для замка 44 в направлении действия силы тяжести. Более того, левый продольный элемент 12 и правый продольный элемент 14 в каждом случае содержат соединительный фланец 46, к которому могут прикрепляться деформируемые краш-боксы, соединенные с бампером. В случае заднего столкновения энергия удара может переводиться в продольном направлении в продольные элементы 12, 14 через краш-боксы. Как показано на фиг. 5, противоударный профиль 26 поддерживается при помощи изогнутых кронштейнов 28, 30 на внутренних сторонах продольных элементов 12, 14, причем эти внутренние стороны повернуты в поперечном направлении, и поэтому, когда выгнутый противоударный профиль 26 деформируется, противоударный профиль 26 зажимается самоукрепляющимся образом между продольными элементами 12, 14.
1. Задняя часть автомобиля для автомобиля с левым продольным элементом (12) для формирования поддерживающей структуры автомобиля, правым продольным элементом (14) для формирования поддерживающей структуры автомобиля, принимающим корпусом (18), расположенным между левым продольным элементом (12) и правым продольным элементом (14), в частности, для приема тяговой батареи, при этом принимающий корпус (18) содержит левую боковую стенку (22), проходящую в целом вперед по ходу движения, правую боковую стенку (24), проходящую в целом вперед по ходу движения, и заднюю стенку (20), которая соединена с левой боковой стенкой (22) и с правой боковой стенкой (24) и проходит в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения, и противоударный профиль (26), который соединен вровень с принимающим корпусом (20) с левым продольным элементом (12) и с правым продольным элементом (14) и предназначен для поглощения энергии удара в случае заднего столкновения, при этом левый усиливающий элемент (32) для усиления противоударного профиля (26) и отвода некоторой части энергии удара на левую боковую стенку (22) соединен с противоударным профилем (26) между левой боковой стенкой (22) и противоударным профилем (26), и/или правый усиливающий элемент (34) для усиления противоударного профиля (26) и отвода некоторой части энергии удара на правую боковую стенку (24) соединен с противоударным профилем (26) между правой боковой стенкой (24) и противоударным профилем (26).
2. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что для отвода энергии удара, рассеивающейся через левую боковую стенку (22) на поддерживающую структуру, перед левой боковой стенкой (22) впереди по ходу движения выполнен левый поддерживающий упор (36), и/или для отвода энергии удара, рассеивающейся через правую боковую стенку (24) на поддерживающую структуру, перед правой боковой стенкой (24) впереди по ходу движения выполнен правый поддерживающий упор (38).
3. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что принимающий корпус (18), по меньшей мере, частично вставлен в принимающее углубление (16), образованное кузовом автомобиля.
4. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26) содержит профиль, который выгнут против хода движения, в частности аркообразный профиль.
5. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26) поддерживается в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения на левом продольном элементе (12), на левой внутренней стороне, обращенной к правому продольному элементу (14), и на правом продольном элементе (14), на правой внутренней стороне, обращенной к левому продольному элементу (12), чтобы рассеивать энергию удара.
6. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26) выполнен в виде прессованного профиля, в частности алюминиевого прессованного профиля.
7. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26), и/или левый усиливающий элемент (32), и/или правый усиливающий элемент (34) выполнен(-ы) в виде камерного профиля со множеством камер, при этом камеры образованы, в частности, каналами, проходящими в целом поперечно по отношению к прямому направлению движения.
8. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26) соединен с левым продольным элементом (12) посредством левого кронштейна (28), в частности, изогнутой конструкции и соединен с правым продольным элементом (14) посредством правого кронштейна (30), в частности, изогнутой конструкции, при этом противоударный профиль (26) соединен с возможностью отсоединения, в частности, винтами, с левым кронштейном (28) и с правым кронштейном (30), при этом, в частности, левый кронштейн (28) соединен неразъемным образом, в частности посредством сварки, с левым продольным элементом (12), и/или правый кронштейн (30) соединен неразъемным образом, в частности посредством сварки, с правым продольным элементом (14).
9. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что противоударный профиль (26) расположен впереди по ходу движения между принимающим корпусом (18) и бампером для приема энергии удара в случае заднего столкновения, при этом бампер соединен с левым продольным элементом (12) и с правым продольным элементом (14), предпочтительно на торцевых сторонах впереди по ходу движения, в частности, посредством деформирующихся элементов, в частности краш-боксов, для поглощения энергии удара.
10. Задняя часть автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что поперечина для замка (42) для формирования углубления для замка (44) для замка багажника соединена с левым продольным элементом (12) и с правым продольным элементом (14), при этом противоударный профиль (26) проходит по всей своей протяженности поперечно по отношению к прямому направлению движения под углублением для замка (44) в направлении действия силы тяжести.
