CN107074300B - 车辆底部结构和车身 - Google Patents

Abstract

一种车辆底部结构(20)，包括地板面板(24)和底部加强元件(26)，所述底部加强元件(26)至少包括前横梁(112a，112b)和后横梁(114)，所述横梁(112a，112b，114)彼此平行地延伸并且附接至地板面板(24)。前横梁(112a，112b)和后横梁(114)由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成。

Description

车辆底部结构和车身

技术领域

本发明涉及车辆底部结构，该车辆底部结构包括地板面板和底部加强元件，所述底部加强元件至少包括前横梁和后横梁，所述横梁彼此平行地延伸并且附接至地板面板，其特征在于，前横梁和后横梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成。

背景技术

通常，车辆包括加强元件，加强元件用于在翻覆事故期间发生碰撞、特别是侧面碰撞、正面碰撞或车顶压溃的情况下通过限制至车辆车厢中的任何类型的侵入来保护车辆乘员。

加强元件包括位于车辆的每一侧的车身侧部结构以及底部加强元件，该车身侧部结构形成门框架且通常由钢制成，该底部加强元件与地板面板一起形成车辆底部结构。

非常期望减小车辆的总重量以减少能量消耗，从而满足未来的环境要求。因而，期望减小形成车辆的部件的厚度，特别是包括底部加强元件的加强元件的厚度。

然而，简单地减小加强元件的厚度通常导致对车辆乘员抵抗侵入的保护降低。

可以使用具有更好的机械性能比如屈服强度或抗拉强度的钢。实际上，对于给定的厚度，这种钢相比于低等级钢提供了加强的保护。然而，这种钢通常具有较低的可成形性。

发明内容

本发明的目的是解决上文提到的问题，并且特别地，本发明的目的是提供一种车辆底部结构，该车辆底部结构包括底部加强元件，该底部加强元件具有减小的厚度和重量以及对车辆乘员的令人满意的保护。

为此，本发明涉及一种前述类型的车辆底部结构，其特征在于，前横梁和后横梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成。

使用抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢提供了改进的抗碰撞性，特别是侧向碰撞，而无需增厚形成底部加强元件的部件，并且因而无需增加车辆底部结构的重量。

根据本发明的其他有利方面，车辆底部结构包括单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的以下特征中的一个或更多个特征：

-底部加强元件还包括中间横梁，该中间横梁在前横梁与后横梁之间延伸并且平行于前横梁和后横梁，所述中间横梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成；

-底部加强元件包括从前横梁延伸至后横梁的至少一个纵梁，所述纵梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成；

-地板面板包括纵向地板通道，该纵向地板通道在地板面板中形成凹部，底部加强元件包括在地板通道的两侧上横向地延伸的两个前横梁；

-底部加强元件包括两个纵梁，所述两个纵梁在地板通道的两侧上延伸并且所述两个纵梁各自将前横梁中的一个前横梁连接至后横梁；

-底部加强元件包括从一个纵梁延伸至另一纵梁并横跨地板通道的通道横梁，所述通道横梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成；

-底部加强元件包括单个后横梁，该单个后横梁在地板通道的纵向端部处从地板面板的横向端部横向延伸至所述地板面板的另一横向端部；

-压淬钢为

-底部加强元件形成敞开的轮廓，所述敞开的轮廓由地板面板封闭；

-地板面板的材料不同于底部加强元件的材料；

-车辆底部结构还包括将车辆底部结构连接至轻型货车底盘的至少一个连接元件，所述连接元件附接至底部加强元件的横梁中的一个横梁。

本发明还涉及一种车身，该车身至少包括车门框架和根据本发明的车辆底部结构，其中，车门框架至少包括前立柱、中立柱和接合前立柱和中立柱的侧轨，前立柱附接至底部加强元件的前横梁，并且中立柱附接至底部加强元件的后横梁。

根据本发明的其他有利方面，车身包括单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的以下特征中的一个或更多个特征：

-门框架还包括将前立柱连接至中立柱的下边梁，底部加强元件的横梁被焊接至所述下边梁；

-中间横梁附接至门框的下边梁；

-下边梁包括外部下边梁部件和内部下边梁部件，底部加强元件的所述横梁被焊接至所述内部下边梁部件；

-所述内部下边梁部件由具有完全马氏体显微组织的钢制成，所述钢具有高于或等于1700兆帕的抗拉强度。

附图说明

通过阅读参照附图给出的以下描述将更好地理解本发明的其他特征及优点，在附图中：

-图1是根据特定实施方式的车身的立体图；

-图2示出了图1的车身的车门框架的分解立体图；

-图3是图1的车身的底部结构的仰视图；

-图4示出了车门框架和底部结构的组件沿着图3的线IV-IV截取的截面图。

具体实施方式

在以下描述中，术语内、外、前、后、横向、纵向、竖向和水平是参照图示的元件、部件或结构当组装在车辆结构上时的通常取向来解释的。

图1中图示了根据本发明的实施方式的车身10。车身10是例如轻型货车的车身车架分离(body-on-frame)式车辆的车身。该类型的车辆包括与车辆的车身分离的底盘。

车身10包括车辆底部结构20以及位于车辆底部结构20的任一侧的车门框架22。

车辆底部结构20包括地板面板24和底部加强元件26，如图3所示。车辆底部结构20用于连接至车辆的底盘，如下面进一步详细描述的。

车门框架22和每个底部加强元件26一起形成车辆加强结构30的至少一部分。

车门框架22包括侧轨34、中立柱36和前立柱38。在图示的实施方式中，车门框架22还包括下边梁40。

侧轨34沿纵向方向在前端部34a与后端部34b之间大致水平地延伸。

前立柱38从侧轨34的前端部34a沿整体大致竖向方向向下延伸。前立柱38包括上前立柱部段42和下前立柱部段44。

上前立柱部段42从侧轨34的前端部34a沿倾斜方向向前且向下延伸。因而，上前立柱部段42在与侧轨34的前端部34a邻接的上端部42a与下端部42b之间延伸。

下前立柱部段44从上前立柱部段42的下端部42b大致竖向地延伸。下前立柱部段44在与上前立柱部段42的下端部42b邻接的上端部44a与下端部44b之间延伸。

中立柱36从侧轨34沿大致竖向方向向下延伸。在图示的示例中，中立柱36从侧轨34的包括在侧轨34的前端部34a与后端部34b之间的中间部段延伸。因而，中立柱36在与侧轨34的中间部段邻接的上端部36a与下端部36b之间延伸。

因而，侧轨34接合前立柱38的上端部和中立柱36的上端部。

下边梁40大致沿纵向方向在前端部40a与后端部40b之间延伸。

前立柱38的下端部与下边梁40的前端部40a邻接，并且中立柱36的下端部36b与下边梁40的包括在下边梁40的前端部40a与后端部40b之间的中间部段邻接。因而，下边梁40接合前立柱38的下端部和中立柱36的下端部。

因而，前立柱38、中立柱36、侧轨34和下边梁40限定门开口。实际上，车门框架22用于接纳车门，车门在关闭时填充门开口。

如图2所示，车门框架22通过组装车门框架外部加强元件50和车门框架内部加强元件52而形成。

车门框架内部加强元件52和车门框架外部加强元件50各自均为三维元件。

车门框架内部加强元件52包括内部加强部件，内部加强部件包括内部侧轨部件64、内部中立柱部件66和内部前立柱部件68。内部加强部件还包括车顶加强部件70。

类似于侧轨34，内部侧轨部件64沿纵向方向在前端部64a与后端部64b之间大致水平地延伸。

类似于中立柱36，内部中立柱部件66从内部侧轨部件64沿大致竖向方向向下延伸。在图示的示例中，内部中立柱部件66从内部侧轨部件64的包括在内部侧轨部件64的前端部64a与后端部64b之间的中间部段延伸。因而，内部中立柱部件66在与内部侧轨部件64的中间部段邻接的上端部66a与下端部66b之间延伸。

内部前立柱部件68从内部侧轨部件64的前端部64a沿倾斜方向向前且向下延伸。因而，内部前立柱部件68在与侧轨34的前端部邻接的上端部68a与下端部68b之间延伸。优选地，下端部68b包括在比包括前立柱38的下端部的水平平面高的水平平面中，即，内部前立柱部件68不沿着前立柱38的整个长度延伸，并且例如，仅沿着上前立柱部段42的长度延伸。

因而，内部侧轨部件64接合内部前立柱部件68和内部中立柱部件66。

车顶加强部件70从内部侧轨部件64的前端部64a沿与内部前立柱部件68和内部侧轨部件64大致垂直的方向在大致水平的平面中向内延伸。

车顶加强部件70用于支承车顶前轨元件。

车顶加强部件70例如与内部侧轨部件64一体地制成。

内部加强部件的至少一部分由压淬钢制成。例如，所有内部加强部件均由压淬钢制成。内部加强部件可以由不同的压淬钢制成。

优选地，压淬钢具有大于或等于1300兆帕的抗拉强度。

例如，压淬钢具有下述组分：包括按重量百分比计的0.10％≤C≤0.5％、0.5％≤Mn≤3％、0.1％≤Si≤1％、0.01％≤Cr≤1％、Ti≤0.2％、Al≤0.1％、S≤0.05％、P≤0.1％、0.0005％≤B≤0.010％，剩余部分由铁和由制造产生的不可避免的杂质构成。

压淬钢是例如

特别是

1500。

钢可以是未涂覆的或经涂覆的，例如，通过任何适当的工艺比如热浸涂、电沉积、真空涂覆而被进行镀锌层扩散处理(galvannealed)或被电镀锌。

特别地，优选地，压淬钢在钢被热冲压之前具有基本上由铁素体和珠光体构成的结构，在热冲压之后具有基本上由马氏体构成的结构。

车门框架内部加强元件52的总厚度被限定为车门框架内部加强元件52的最小尺寸并且例如包括在0.7mm至1.3mm之间。

优选地，内部加强部件中的至少一个内部加强部件的厚度与其他内部加强部件的厚度不同。例如，内部侧轨部件64的厚度、内部中立柱部件66的厚度和内部前立柱部件68的厚度彼此不同。

每个内部加强部件的厚度适合于部件在车辆中的最终位置并且适合于待实现的抵抗力。

例如，内部侧轨部件64与车顶加强部件70一起具有大致等于1mm的厚度。内部前立柱部件68的厚度大致等于0.9mm。内部中立柱部件66的厚度大致等于1.1mm。

车门框架外部加强元件50包括外部加强部件，外部加强部件包括外部侧轨部件74、外部中立柱部件76和外部前立柱部件78。外部加强部件还包括外部下边梁部件80。

类似于侧轨34，外部侧轨部件74沿纵向方向在前端部74a与后端部74b之间大致水平地延伸。

类似于中立柱36，外部中立柱部件76从外部侧轨部件74沿大致竖向方向向下延伸。在图示的示例中，外部中立柱部件76从外部侧轨部件74的包括在外部侧轨部件74的前端部74a与后端部74b之间的中间部段延伸。因而，外部中立柱部件76在与外部侧轨部件74的中间部段邻接的上端部76a与下端部76b之间延伸。

类似于前立柱38，外部前立柱部件78从外部侧轨部件74的前端部74a沿整体大致竖向方向向下延伸。外部前立柱部件78包括外部上前立柱部件82和外部下前立柱部件84。

外部上前立柱部件82从外部侧轨部件74的前端部74a沿倾斜方向向前且向下延伸。因而，外部上前立柱部件82在与外部侧轨部件74的前端部74a邻接的上端部82a与下端部82b之间延伸，该外部侧轨部件74的前端部74a为外部前立柱部件78的上端部。

外部下前立柱部件84从外部上前立柱部件82的下端部大致竖向地延伸。外部下前立柱部件84在上端部84a与下端部84b之间延伸，该上端部84a与外部上前立柱部件82的下端部82b邻接，该下端部84b为外部前立柱部件78的下端部。

因而，外部侧轨部件74接合外部前立柱部件78和外部中立柱部件76。

类似于下边梁40，外部下边梁部件80大致沿纵向方向在前端部80a与后端部80b之间延伸。

外部前立柱部件78的下端部84b与外部下边梁部件80的前端部76a邻接，并且外部中立柱部件76的下端部76b与外部下边梁部件80的包括在外部下边梁部件80的前端部80a与后端部80b之间的中间部段邻接。因而，外部下边梁部件80将外部下前立柱部件84连接至外部中立柱部件76。

外部加强部件的至少一部分由压淬钢制成。例如，所有外部加强部件均由压淬钢制成。

优选地，压淬钢具有高于或等于1300兆帕的抗拉强度。

例如，压淬钢具有下述组分：包括按重量百分比计的0.10％≤C≤0.5％、0.5％≤Mn≤3％、0.1％≤Si≤1％、0.01％≤Cr≤1％、Ti≤0.2％、Al≤0.1％、S≤0.05％、P≤0.1％、0.0005％≤B≤0.010％，剩余部分由铁和由制造产生的不可避免的杂质构成。

压淬钢例如是

特别是

1500。

钢可以是未涂覆的或经涂覆的，例如，通过任何适当的工艺比如热浸涂、电沉积、真空涂覆而被进行镀锌层扩散处理或被电镀锌。

外部加强部件可以由不同的压淬钢制成。例如，外部下边梁部件80可以由与其他外部件不同的压淬钢制成。特别地，外部下边梁部件80可以由

制成，并且其他外部加强部件由

制成。

然而，外部加强部件优选地全部由相同的压淬钢制成，使得当受到外部应力时，变形的分布在外部加强元件50内是均匀的。

特别地，压淬钢优选地在钢被热冲压之前具有基本上由铁素体和珠光体构成的结构，并且在热冲压后具有基本上由马氏体构成的结构。

门框架外部加强元件50的总厚度被限定为门框架外部加强元件50的最小尺寸并且例如包括在0.8mm至2.5mm之间。

优选地，外部加强部件中的至少一个外部加强部件的厚度与其他外部加强部件的厚度不同。例如，外部侧轨部件74的厚度、外部中立柱部件76的厚度和外部前立柱部件78的厚度彼此不同。

每个外部件的厚度适合于部件在车辆中的最终位置且适合于待实现的抵抗力。

例如，外部侧轨部件74的厚度大致等于1.1mm，外部上前立柱部件82的厚度大致等于0.9mm，并且外部下前立柱部件84的厚度大致等于1.1mm。根据该示例，外部中立柱部件76的厚度大致等于2mm并且外部下边梁部件80的厚度大致等于1.2mm。

门框架外部加强元件50和门框架内部加强元件52具有互补的形状，使得一旦组装，门框架外部加强元件50和门框架内部加强元件52形成车门框架22。

特别地，侧轨34通过将内部侧轨部件64和外部侧轨部件74进行组装而形成，中立柱36通过将内部中立柱部件66和外部中立柱部件76进行组装而形成。

此外，前立柱38通过将内部前立柱部件68和外部前立柱部件78进行组装而形成。更具体地，上前立柱部段42通过将内部前立柱部件68和外部上前立柱部件82进行组装而形成。

在图示的示例中，下前立柱部段44由外部下前立柱部件84形成。

车门框架外部加强元件50和车门框架内部加强元件52成形为互补的敞开的轮廓，使得车门框架22的前立柱38、中立柱36和侧轨34的一部分各自具有中空的闭合截面。

特别地，外部加强部件具有敞开的横截面。所述敞开的横截面至少包括底部区段以及从底部区段的两个端部延伸的两个壁区段。

现将描述用于制造车门框架22的方法。

车门框架22的制造包括：制造门框架内部加强元件52、制造门框架外部加强元件50、以及将门框架内部加强元件52组装至门框架外部加强元件50。

车门框架内部加强元件52通过热冲压内部加强坯件而制造，内部加强坯件本身是通过组装多个坯件而形成的。

因而，车门框架内部加强元件52的制造包括形成大致平坦的门框架内部加强坯件的步骤。门框架内部加强坯件的形状适合于使得门框架内部加强坯件可以被热冲压以形成具有期望形状的内部加强元件。

优选地，内部加强坯件是焊接板材。

内部加强坯件的形成包括提供内部中立柱坯件、内部前立柱坯件和内部侧轨坯件，所述内部坯件基本上是平面的。优选地，内部加强坯件的形成还包括提供与内部侧轨坯件一体制成的车顶加强坯件。

内部坯件的形状和厚度适合于使得一旦被热冲压，内部中立柱坯件、内部前立柱坯件、内部侧轨坯件和车顶加强坯件则可以分别形成内部中立柱部件66、内部前立柱部件68、内部侧轨部件64和车顶加强部件70。

例如，内部坯件通过将例如由压淬钢比如

制成的钢板切割成期望的形状而获得。

然后，内部中立柱坯件和内部前立柱坯件被组装至内部侧轨坯件以形成内部加强坯件。

特别地，内部前立柱坯件的上端部被组装至内部侧轨坯件的前端部，并且内部中立柱坯件的上端部被组装至内部侧轨坯件的中间部段。

优选地，内部坯件借助于焊接、更优选通过激光焊而被组装，使得内部坯件通过连续的焊接线接合在一起。

特别地，内部中立柱坯件和内部前立柱坯件通过连续的焊接线接合至内部侧轨坯件。

车门框架内部加强元件52的制造则包括热冲压门框架内部加强坯件以使三维车门框架内部加强元件52成形的步骤。

如果内部坯件由压淬钢制成，则热冲压导致钢的硬化。

特别地，如上文所述，加压淬火钢优选地在钢被热冲压之前具有基本上由铁素体和珠光体构成的结构并且在热冲压和淬火后具有基本上由马氏体构成的结构。

类似地，门框架外部加强元件50通过热冲压外部加强坯件而制造，外部加强坯件本身是通过组装多个坯件而形成的。

因而，门框架外部加强元件50的制造包括形成大致平坦的门框架外部加强坯件的步骤。门框架外部加强坯件的形状适合于使得门框架外部强坯件可以被热冲压以形成具有期望形状的外部加强元件。

优选地，外部加强坯件是焊接板材。

外部加强坯件的形成包括提供外部中立柱坯件、外部上前立柱坯件、外部下前立柱坯件、外部侧轨坯件以及外部下边梁坯件，所述外部坯件基本上是平坦的。

外部坯件的形状和厚度适合于使得一旦被热冲压，外部中立柱坯件、外部上前立柱坯件、外部下前立柱坯件、外部侧轨坯件和外部下边梁坯件则可以分别形成外部中立柱部件76、外部上前立柱部件82、外部下前立柱部件84、外部侧轨部件74和外部下边梁部件80。

例如，外部坯件通过将钢板，例如由压淬钢比如

制成的板材，切割成期望的形状而获得。

然后，外部中立柱坯件和外部上前立柱坯件被组装至外部侧轨坯件，外部下前立柱坯件被组装至外部上前立柱坯件，并且外部下边梁坯件被组装至外部下前立柱坯件和外部中立柱坯件以便形成外部加强坯件。

特别地，外部上前立柱坯件的上端部被组装至外部侧轨坯件的前端部，并且外部中立柱坯件的上端部被组装至外部侧轨坯件的中间部段。此外，外部上前立柱坯件的下端部被组装至外部下前立柱坯件的上端部，外部下前立柱坯件的下端部被组装至外部下边梁坯件的前端部，并且外部中立柱坯件的下端部被组装至外部下边梁坯件的中间部段。

优选地，外部坯件借助于焊接、更优选通过激光焊而被组装，使得外部坯件通过连续的焊接线而接合在一起。

门框架外部加强元件50的制造则包括热冲压门框架外部加强坯件以使三维车门框架外部加强元件50成形的步骤。

如果外部坯件由压淬钢制成，则热冲压导致钢的硬化。

然后，门框架内部加强元件52和门框架外部加强元件50例如通过焊接而被组装。

因而，为内部坯件和外部坯件使用压淬钢为坯件提供了良好的成形性使得门框架内部加强坯件和门框架外部加强坯件可以被热冲压以使车门框架内部加强元件和车门框架外部加强元件成形而不会导致钢的缩颈或增厚，并且一旦被热冲压还为车门框架内部加强元件和车门框架外部加强元件提供了超高强度。

在热冲压门框架内部加强坯件(相应地门框架外部加强坯件)之前组装内部坯件(相应地外部坯件)以形成门框架内部加强坯件(相应地门框架外部加强坯件)，允许使用单个压力机来使整个车门框架内部加强元件52(相应地整个门框架外部加强元件50)成形，这降低了车门框架内部加强元件52和车门框架外部加强元件50的制造成本。

此外，通过组装多个内部坯件(相应地多个外部坯件)形成门框架内部加强坯件(相应地门框架外部加强坯件)允许在车门框架内部加强元件52(相应地门框架外部加强元件50)的不同部件之间具有变化的厚度，并且由于改进的嵌套(nesting)还允许减少材料使用。

此外，在热冲压门框架内部加强坯件(相应地门框架外部加强坯件)之前组装内部坯件(相应地外部坯件)以形成门框架内部加强坯件(相应地门框架外部加强坯件)允许使用激光焊代替点焊来组装内部坯件(相应地外部坯件)。激光焊在坯件之间提供了连续的焊接线，并且因此与点焊相比提供了更好的抵抗力且因而提供了更好的抗压溃性。

现参照图3，车辆底部结构20包括地板面板24和底部加强元件26。

地板面板24大致沿着水平面延伸。地板面板24在前侧部24a与后侧部24b之间纵向地延伸且在右侧部24c与左侧部24d之间横向地延伸。

地板面板24包括纵向地板通道100，纵向地板通道100在地板面板24中形成向下敞开的凹部。地板通道100在两个侧部地板部件之间从地板面板24的前侧部24a朝向后侧部24b延伸。

地板通道100包括大致水平的上壁100a和两个大致纵向的竖向侧壁100b、100c。每个侧壁100b、100c在邻接上壁的上端部与邻接侧部地板部件中的一个侧部地板部件的下端部之间延伸。

例如，地板面板24由钢制成。

底部加强元件26附接至下侧地板面板24并且用于为车辆底部结构20提供抵抗力。

底部加强元件26包括由梁构成的网，用于当车辆受到碰撞时吸收应力。特别地，底部加强元件26用于例如在侧向碰撞期间吸收由门环接受的应力。

因而，底部加强元件26包括附接至地板面板24的多个加强梁。

特别地，加强梁至少包括前横梁和后横梁，前横梁和后横梁彼此平行地延伸。

在所示示例中，加强梁包括两个前横梁112a、112b和单个后横梁114。

加强梁还包括两个中间横梁116a、116b，两个纵向梁118a、118b和通道横梁120。

两个前横梁112a、112b在地板通道100的两侧在地板面板24的前部中横向地延伸。实际上，每个前横梁112a、112b在与地板通道100的侧壁100b、100c的下端部邻接的内端部和与地板面板24的侧部24c、24d的外端部之间延伸。

后横梁114在地板面板24的中央部分中平行于前横梁112a、112b延伸。因而，后横梁114在地板面板24的右侧部24c与左侧部24d之间延伸。

更具体地，前横梁112a、112b和后横梁114构造成使得当车辆底部结构20被组装到门框架22时，每个前横梁112a、112b的外端部可以接合门框架22的前立柱38，并且后横向板的每个端部可以接合门框22的中立柱36。

两个中间横梁116a、116b在地板通道100的两侧在前横梁112a、112b与后横梁114之间且平行于前横梁112a、112b和后横梁114延伸。每个中间横梁116a、116b在与地板通道100的侧壁的下端部邻接的内端部和与地板面板24的侧部邻接的外端部之间延伸。

例如，中间横梁116a、116b在前横梁112a、112b与后横梁114之间的大致一半处延伸。

因而，中间横梁116a、116b构造成使得当车辆底部结构20被组装到门框架22时，每个中间横梁116a、116b的外端部可以接合门框架22的下边梁40。

两个纵梁118a、118b在地板通道100的两侧纵向地延伸。每个纵梁118a、118b在与前横梁112a、112b邻接的前端部和与后横梁114邻接的后端部之间延伸。因而，每个纵梁118a、118b将前横梁112a、112b中的一个前横梁连接至后横梁114。

此外，每个纵梁118a、118b包括与中间横梁116a、116b的内端部邻接的中间部段。因而，每个纵梁118a、118b将前横梁112a、112b中的一个前横梁连接至中间横梁116a、116b以及连接至后横梁114。

通道横梁120从一个纵梁118a延伸至另一个纵梁118b且横跨地板通道100。因而，通道横梁120包括中央区域122，中央区域122横跨地板通道100且包括在接合纵梁118a的两个端部124a、124b之间。通道横梁120的中央区域120a包括附接至地板通道100上壁的大致水平的上壁以及各自附接至地板通道100侧壁的两个大致纵向的竖向侧壁。

优选地，通道横梁120不与中间横梁116a、116b横向地对准，使得在通道横梁120与中间横梁116a、116b之间存在纵向偏移。

由于这种偏移，由中间横梁116a、116b接受的应力并不直接地传递到通道横梁120而是通过纵梁118a、118b传递。实际上，由于通道横梁120不是直的，因此当受到横向应力时，通道横梁120在压缩中不起作用而是在弯曲中起作用且因而比直的梁更容易弯曲。因而，通道横梁120与中间横梁116a、116b之间的偏移允许减小通道横梁120弯曲的风险。

每个前横梁112a、112b和后横梁114设置有狭槽130，狭槽130用于接纳连接元件，该连接元件也被称为车身安装件，用于将车辆底部结构20连接至底盘。

优选地，车身底部加强元件26由与形成地板通道100的钢不同的钢(或几种不同的钢)制成，并且车身底部加强元件26的抗拉强度高于形成地板通道100的钢的抗拉强度。

优选地，至少一些加强梁由抗拉强度高于或等于1300兆帕的钢制成。例如，钢是压淬钢，压淬钢一旦被压制则具有高于或等于1300兆帕的抗拉强度。

例如，压淬钢具有下述组分：包括按重量百分比计的0.10％≤C≤0.5％、0.5％≤Mn≤3％、0.1％≤Si≤1％、0.01％≤Cr≤1％、Ti≤0.2％、Al≤0.1％、S≤0.05％、P≤0.1％、0.0005％≤B≤0.010％，剩余部分由铁和制造产生的不可避免的杂质构成。

压淬钢例如是

特别地为

1500或

2000。

钢可以是未涂覆的或经涂覆的，例如，通过任何适当的工艺比如热浸涂、电沉积、真空涂覆而被进行镀锌层扩散处理或被电镀锌。

特别地，优选地，压淬钢在钢被压制之前具有基本上由铁素体和珠光体构成的结构，并且在压制后具有基本上由马氏体构成的结构。

底部加强元件26的总厚度被限定为底部加强元件26的最小尺寸并且例如包括在0.7mm至1.5mm之间。

优选地，加强梁中的至少一个加强梁的厚度与其他梁的厚度不同。例如，前横梁112a、112b、后横梁114、中间横梁116a、116b、纵梁118a、118b和通道横梁120彼此厚度不同。

每个加强梁的厚度适合于梁的位置且适合于待实现的抵抗力。

优选地，通道横梁120的厚度由于该梁的非直线几何形状而比其他梁的厚度厚，特别地以便避免通道横梁120的弯曲。

例如，前横梁112a、112b的厚度大致等于1.2mm，并且后横梁114的厚度大致等于1.2mm。例如，中间横梁116a、116b的厚度大致等于1.3mm，例如，纵向梁118a、118b的厚度大致等于1.2mm，并且例如，通道横梁120的厚度大致等于1.5mm。

加强梁具有敞开的横截面，使得底部加强元件26形成敞开的轮廓。每个加强梁的敞开的横截面至少包括底部区段以及从底部区段的两端延伸的两个壁区段。

底部加强元件26附接至地板面板24，使得地板面板24闭合敞开的轮廓。

优选地，底部加强元件26和地板通道24通过焊接例如点焊而附接。

车辆底部结构20的制造包括：制造地板面板24、制造底部加强元件26以及将底部加强元件26组装至地板面板24以便形成车辆底部结构20。

例如，地板面板24通过冲压大致矩形的坯件而制造。

底部加强元件26通过形成和成形每个加强梁且通过组装加强梁以形成底部加强元件26而制造。

因而，底部加强元件26的制造包括形成大致平坦的加强梁坯件的步骤。

加强梁坯件的形成包括形成两个前横梁坯件、后横梁坯件、两个中间横梁坯件、两个纵梁坯件和通道横梁坯件。

加强梁坯件的形状和厚度适合于使得一旦被热冲压，则前横梁坯件、后横梁坯件、中间横梁坯件、纵梁坯件和通道横梁坯件可以分别形成前横梁112a、112b、后横梁114、中间横梁116a、116b、纵梁118a、118b和通道横梁120。

例如，加强梁坯件通过将钢板，例如由压淬钢比如

制成的板材，切割成期望的形状而获得。

然后，对加强梁坯件进行热冲压以使加强梁成形，并随后淬火。

然后，组装加强梁以形成底部加强元件26。

特别地，每个纵梁118a、118b的前端部被组装至前横梁112a、112b的内端部，每个纵梁118a、118b的中间部段被组装至中间横梁116a、116b的内端部，并且每个纵梁118a、118b的后端部被组装至后横梁114。

此外，通道横梁120的每个端部被组装至纵梁118a、118b。

优选地，加强梁借助于焊接，例如点焊或激光焊，被组装。

为底部加强元件26的至少一部分使用压淬钢既为加强梁坯件提供了良好的成形性使得加强梁坯件可以被热冲压以使加强梁成形而不会导致钢的压缩或增厚，并且一旦被热冲压和淬火还为加强梁提供了超高强度。

使用抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢提供了改进的抗碰撞性，特别地抗侧向碰撞性，而不需要加厚梁并且因而不增加车辆底部结构的重量。

车身10通过将车辆底部结构20和位于车辆底部结构20的一侧上的至少一个车门框架22、优选地位于车辆底部结构20的两侧上的两个车门框架22进行组装而形成。现将参照位于车辆底部结构20的一侧上的一个车门框架22来描述车身10的组装，但是应当理解的是，第二车门框架22可以通过相同的方式被组装至车辆底部结构20的另一侧。

车门框架22在车辆底部结构20的一侧附接至车辆底部结构20，优选地使得前立柱38附接至底部加强元件26的前横梁112a，并且中立柱36附接至底部加强元件26的后横梁114。此外，中间横梁116a附接至下边梁40。

因而，由车门框架22、特别地由前立柱和中立柱接受的碰撞能量可以高效地传递到车辆底部结构20。

优选地，横梁112a、114和116a借助于内部下边梁部件140(图4)而附接至车门框架22，内部下边梁部件140形成接合钢板且在前横梁112a与后横梁14之间延伸。例如，横梁112a、114和116a通过焊接附接至车门框架22。

内部下边梁部件140大致沿着纵向方向延伸。内部下边梁部件140例如通过焊接被组装至外部下边梁部件80以形成下边梁40。内部下边梁部件140的形状与外部下边梁部件80的形状互补，使得当连接钢板140与外部下边梁部件80被组装时，连接钢板140与外部下边梁部件80形成下边梁40，并且使得下边梁40具有中空闭合的截面。

内部下边梁部件140例如由具有完全马氏体微观结构并且抗拉强度优选地高于或等于1700兆帕的钢制成。形成内部下边梁部件140的钢例如为

外部下边梁部件80本身被外部装饰面板142覆盖。

如此形成，车辆底部结构20改进了车辆在碰撞、特别是侧向碰撞的情况下的抵抗力。特别地，前横梁和后横梁的分别面向前立柱38和中立柱36的位置允许分布车辆在碰撞期间接受到的应力，并且对前立柱和中立柱提供高效的支承。此外，面向下边梁40的中间横梁116a可以当在前立柱与中立柱之间发生侧向碰撞的情况下吸收能量，并且因而限制在发生侧向碰撞的情况下侵入到车辆车厢中的风险。

必须理解的是，上文给出的示例性实施方式并非限制性的。

Claims (14)

1.一种车辆底部结构(20)，包括地板面板(24)和底部加强元件(26)，所述底部加强元件(26)至少包括前横梁(112a，112b)和后横梁(114)，所述前横梁(112a，112b)和所述后横梁(114)彼此平行地延伸并且附接至所述地板面板(24)，其特征在于，所述前横梁(112a，112b)和所述后横梁(114)由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成，

所述底部加强元件(26)还包括中间横梁(116a，116b)，所述中间横梁(116a，116b)在所述前横梁(112a，112b)与所述后横梁(114)之间延伸并且平行于所述前横梁(112a，112b)和所述后横梁(114)，所述中间横梁(116a，116b)由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成；

所述底部加强元件(26)还包括从所述前横梁(112a，112b)延伸至所述后横梁(114)的两个纵梁(118a，118b)，所述纵梁(118a，118b)由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成，

所述纵梁(118a，118b)中的每一者在与所述前横梁(112a，112b)邻接的前端部和与所述后横梁(114)邻接的后端部之间延伸；

其中，每个纵梁(118a，118b)包括与所述中间横梁(116a，116b)的内端部邻接的中间部段。

2.根据权利要求1所述的车辆底部结构(20)，其中，所述地板面板(24)包括纵向地板通道(100)，所述纵向地板通道(100)在所述地板面板(24)中形成凹部，所述底部加强元件(26)包括在所述地板通道(100)的两侧上横向地延伸的两个前横梁(112a，112b)。

3.根据权利要求2所述的车辆底部结构(20)，其中，所述两个纵梁(118a，118b)在所述纵向地板通道(100)的两侧上延伸并且所述两个纵梁(118a，118b)各自将所述前横梁(112a，112b)中的一个前横梁连接至所述后横梁(114)。

4.根据权利要求3所述的车辆底部结构(20)，其中，所述底部加强元件(26)包括通道横梁(120)，所述通道横梁(120)从一个纵梁(118a)延伸至另一纵梁(118b)并横跨所述地板通道(100)，所述通道横梁(120)由抗拉强度高于或等于1300兆帕的压淬钢制成。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆底部结构(20)，其中，所述底部加强元件(26)包括单个后横梁(114)，所述单个后横梁(114)在所述地板通道(100)的纵向端部处从所述地板面板(24)的横向端部(24c)横向地延伸至所述地板面板(24)的另一横向端部(24d)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆底部结构(20)，其中，所述压淬钢是

7.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆底部结构(20)，其中，所述底部加强元件(26)形成敞开的轮廓，所述敞开的轮廓由所述地板面板(24)封闭。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆底部结构(20)，其中，所述地板面板(24)由与所述底部加强元件(26)的材料不同的材料制成。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆底部结构(20)，还包括将所述车辆底部结构(20)连接至轻型货车底盘的至少一个连接元件，所述连接元件附接至所述底部加强元件(26)的所述横梁中的一个横梁。

10.一种车身(10)，所述车身(10)至少包括车门框架(22)和根据权利要求1所述的车辆底部结构(20)，其中，所述车门框架(22)至少包括前立柱(38)、中立柱(36)和接合所述前立柱(38)和所述中立柱(36)的侧轨(34)，所述前立柱(38)附接至所述底部加强元件(26)的所述前横梁(112a，112b)，并且所述中立柱(36)附接至所述底部加强元件(26)的所述后横梁(114)。

11.根据权利要求10所述的车身(10)，其中，所述门框架(22)还包括将所述前立柱(38)连接至所述中立柱(36)的下边梁(40)，所述底部加强元件(26)的所述横梁(112a，112b，116a，116b，114)被焊接至所述下边梁(40)。

12.根据权利要求11所述的车身(10)，所述中间横梁(116a，116b)附接至所述门框架(22)的所述下边梁(40)。

13.根据权利要求11或12所述的车身(10)，其中，所述下边梁(40)包括外部下边梁部件(80)和内部下边梁部件(140)，所述底部加强元件(26)的所述横梁被焊接至所述内部下边梁部件(140)。

14.根据权利要求13所述的车身(10)，其中，所述内部下边梁部件(140)由具有完全马氏体显微组织的钢制成，所述钢具有高于或等于1700兆帕的抗拉强度。

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