CN101108633B

CN101108633B - 带有具有纵梁和横梁的承载结构的汽车

Info

Publication number: CN101108633B
Application number: CN2007101373502A
Authority: CN
Inventors: A·马亚; J·霍根米勒
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-07-22
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: EP1880925B1; DE102006033990A1; CN101108633A; US7581778B2; US20080018121A1; EP1880925A1; DE502007000685D1

Abstract

本发明涉及一种带有具有纵梁(2、2’)和横梁(3)的承载结构(1)的汽车。本发明的重点在于，将设置在前端/后端的横梁(3)与沿汽车纵向方向延伸的管状碰撞元件(4、4’)固定连接，该碰撞元件相应地嵌入所属的纵梁(2、2’)中，并在该纵梁中通过至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开的支撑部位与纵梁(2、2’)同轴地进行固定。

Description

带有具有纵梁和横梁的承载结构的汽车

技术领域

本发明涉及一种带有具有纵梁和横梁的承载结构的汽车。

背景技术

为了保证尽可能好的乘客保护，现代汽车都配有所谓的变皱区。该变皱区在发生事故时将碰撞能量转化为变形能，并且由此降低碰撞能量。在此原则上要使两项不同的要求相互协调。一方面，汽车的承载结构必须构造得尽可能坚硬，以保证车身为一定的行驶舒适性所必需的刚度；但是另一方面该承载结构在发生事故时可以在一定程度上变形，并且通过相应的变形可以将碰撞能量转化为变形能。

由DE 23 57 042 A1公开了一种尤其用于汽车的能量吸收装置，该装置优选设置在保险杠缓冲器和车身结构之间。在此这种装置由缓冲器和可塑性变形的梁构成，其中所述缓冲器在汽车纵向方向上至少部分设置在所述梁的至少一个壁体的旁边，并且通过一个或者多个支撑件与该梁相连接。

其它具有吸收能量的碰撞系统的汽车例如由EP 1 106 480 A2和EP 0 074 705 A1所公开。

发明内容

本发明的任务是对于开头所述类型的汽车说明一种改进的或者至少一种另外的实施方式，该实施方式一方面改进了承载结构的刚度，并且另一方面对碰撞特性起到积极的影响。

为此，本发明提出一种带有具有纵梁和横梁的承载结构的汽车，其中，前端/后端的横梁与沿汽车纵向方向延伸的管状碰撞元件固定连接，相应的碰撞元件以其背向横梁的端部同轴地嵌入所属的纵梁的敞开的并且面向所述碰撞元件的端部区域中，所述碰撞元件通过至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开的支撑部位支撑在纵梁上，其特征在于：在所述纵梁的面向所述横梁的端部上设有挡板元件，该挡板元件被所属的碰撞元件穿过，并且构成了所述至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开设置的、在纵梁中的支撑部位中的第一支撑部位，所述挡板元件具有沿管状碰撞元件的方向凸起的凸缘，该凸缘嵌入与其互补地在碰撞元件上构成的凹处中，在所述纵梁内部设置了至少一个隔板元件，该隔板元件被所属的碰撞元件穿过，并构成第二支撑部位。

本发明基于这种总构思，即在带有具有纵梁和横梁的承载结构的汽车中，将前端或者后端的横梁与沿汽车纵向方向延伸的碰撞元件固定连接在一起，尤其是焊接在一起，并且每个碰撞元件在所属的、也就是在构造成空心型材的纵梁中在至少两个沿纵梁纵向方向彼此间隔开的部位上得到支撑。与至今为止只在一个唯一的部位上进行的支撑相比，由此明显提高了承载结构的刚度。在此通常将两个管状的碰撞元件与前端或后端的横梁相连接，并且以其背向横梁的端部同轴地嵌入所属的纵梁的敞开的并且面向碰撞元件的端部区域中。所述两个在相应的碰撞元件和所属的纵梁之间的在汽车纵向方向上彼此间隔开的支撑部位在此例如可以在纵梁的面向横梁的端部上以及与该端部相隔一段距离地在碰撞元件的面向纵梁的端部上实现。所述碰撞元件在纵梁中/上的至少两个支撑部位将碰撞元件与纵梁同轴地进行固定，并由此通过与横梁的连接实现承载结构的加固得到改善。

优选在纵梁的内部设置至少一个隔板元件，该隔板元件被所属的碰撞元件穿过，并且构成了所述至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开设置的支撑部位中的一个(第二)支撑部位。这样的隔板元件例如也可以构造成多构件的，该隔板元件一方面加固了纵梁，并且另一方面将碰撞元件同轴地固定在纵梁内部，其中可以考虑将所述至少一个隔板元件一方面与纵梁固定连接，并且另一方面与碰撞元件固定连接，或者也可以仅仅构成碰撞元件的滑移配合。在两种实施方案中可以使碰撞元件同轴地固定在纵梁中，由此与在前端或后端的横梁的固定连接一起实现特别刚硬的承载结构。

优选挡板元件具有沿管状碰撞元件的方向突起的凸缘，该凸缘嵌入与其互补地在碰撞元件上构成的凹处中。通过这个凸缘以及与该凸缘互补构成的凹处可以实现碰撞元件相对于纵梁预先规定的位置，并且同时使碰撞元件不仅在轴向方向上、而且在径向方向上都相对于纵梁得到固定。

在按本发明的解决方案的另一种优选的实施方式中，所述凸缘以及与其互补地在碰撞元件上构成的凹处形成滑移阻力，该滑移阻力只有在超过预先规定的力的情况下才允许碰撞元件相对于纵梁滑移。凸缘以及与其互补地构成的凹处由此构成了一种形状配合连接和传力连接，从而只有在超过特定的力时，也就是在超过使碰撞元件或者挡板元件变形的力时，碰撞元件才会相对于纵梁滑移。在发生碰撞事故时，这种变形同样可以用于减少碰撞能量，也就是说将其转化为变形能。由于材料阻力，在达到预先规定的力之前，在纵梁和碰撞元件之间不能进行相对滑移。这种由凸缘和与其互补地构成的凹处构成的滑移阻力一方面使碰撞元件相对于纵梁进行精确定位，并且在超过预先规定的力时将碰撞能量转化为变形能，并且由此来缓和事故后果。

本发明的其它特征和优点由附图以及所属的根据附图的附图说明获得。

不言而喻，以上所述的以及以下将要阐述的特征不仅可以以相应所说明的组合进行使用，而且可以以其它组合进行使用或者单独使用而不离开本发明的框架。

附图说明

本发明优选的实施例在附图中示出，并且在下面的说明中进行详细解释，其中相同的附图标记涉及相同的或者相似的或者功能相同的构件。在此附图分别示出：

图1是汽车的前承载结构的大为简化的视图；

图2是承载结构的纵梁的剖视图，该承载结构具有与其连接的碰撞元件和横梁。

具体实施方式

根据图1，在其它方面没有示出的汽车的承载结构1的前端的区域具有两根纵梁2和2’以及一根横梁3。一般来说，在此可将横梁3设置在纵梁2和2’的前端或者后端。在横梁3和两根纵梁2和2’之间设置了两个碰撞元件4和4’，它们在横梁侧与横梁3固定连接在一起，尤其是焊接在一起。在此所述碰撞元件4和4’优选具有管状特征。相应的碰撞元件4、4’以其背向横梁3的端部5、5’同轴地嵌入所属纵梁2、2’的敞开的并且面向碰撞元件4、4’的端部区域中。两个碰撞元件4和4’在此与两根纵梁2和2’一样沿汽车纵向方向延伸。

两个碰撞元件4和4’中的每一个在相应的纵梁2、2’中/上通过至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开的部位支撑在相应的纵梁2和2’上。这允许相应的碰撞元件4或者说4’同轴地固定在相应所属的纵梁2、2’中/上。在此可以设想，除了这两个彼此间隔开的支撑部位以外还有其它未示出的支撑部位，但是按本发明设置至少两个支撑部位。

在此第一支撑部位由挡板元件6或者说6’构成，该挡板元件设置在纵梁2、2’的面向横梁3的端部上。在此相应的挡板元件6、6’或者可以单构件地构成，或者可以多构件地构成。如可从图1和2中获知的，相应的碰撞元件4、4’穿过相应所属的挡板元件6、6’，并且由该挡板元件与相应的纵梁2、2’同轴地进行固定。

第二连接部位或者说支撑部位在此由在相应的挡板元件6、6’的汽车纵向方向上设置在纵梁2、2’内部的隔板元件7、7’构成，其中相应的隔板元件7、7’被所属的碰撞元件4、4’穿过，并且同样构成碰撞元件4、4’相对于相应的纵梁2、2’的同轴固定。相应的挡板元件6、6’和/或相应所属的隔板元件7，7’在此可由板材成型件构成，并通过一种合适的连接方式例如通过粘接或者焊接与相应的纵梁2、2’固定连接。

根据图2，所述挡板元件6、6’具有沿管状碰撞元件4、4’的方向凸起的凸缘8、8’，该凸缘形状配合连接和/或传力连接地嵌入与其互补地在碰撞元件4、4’上构成的凹穴9、9’中。这种在凸缘8、8’与凹穴9、9’之间的形状配合连接/传力连接引起了滑移阻力，该滑移阻力使得只有在超过预选规定的力时才允许碰撞元件4、4’相对于相应所属的纵梁2、2’滑移。在此当然也可以设想，凸缘8、8’在碰撞元件4、4’上构成，而凹穴9、9’则在挡板元件6、6’上构成。

当发生沿碰撞方向10的碰撞时，相应地首先必定超过预先规定的力，在这种情况下凸缘8、8’相对于所属的凹处9、9’沿梁2、2’的纵向方向滑移，并且在该过程中例如或者使碰撞元件4、4’塑性变形，或者使凸缘8、8’塑性变形，从而将碰撞能量转化为变形能。在图2所示的变型方案中，第二支撑部位也就是隔板元件7、7’构成滑移配合，该第二支撑部位不会对碰撞元件4、4’相对于纵梁2、2’的滑移运动反作用任何阻力。当然在此也可以考虑使隔板元件7、7’与碰撞元件4、4’实现与挡板6、6’相类似的形状配合连接/传力连接。

通过碰撞元件4、4’在所属的纵梁2、2’中/上的至少两个沿汽车纵向方向彼此间隔开的支撑部位实现了碰撞元件4、4’相对于纵梁2、2’的同轴固定，由此可以实现在碰撞元件4、4’的横向方向上特别高的加强作用。由此与优选抗扭地构成的横梁3一起实现了汽车特别刚硬的前车结构或者说挂车结构，这尤其在发生事故时证明是有利的。

综上所述，按本发明的解决方案的主要特征如下：

本发明提出，在带有具有纵梁2、2’和横梁3的承载结构1的汽车上，相应地在横梁3和纵梁2、2’之间设置的碰撞元件4、4’通过至少两个支撑部位相对于相应的纵梁2、2’同轴固定。由此在碰撞元件4、4’和相应所属的纵梁2、2’之间实现了尤其在碰撞元件4、4’的横向方向上的刚性连接，这尤其在发生碰撞事故时会起到积极作用。

Claims

1.带有具有纵梁(2、2’)和横梁(3)的承载结构(1)的汽车，其中，前端/后端的横梁(3)与沿汽车纵向方向延伸的管状碰撞元件(4、4’)固定连接，相应的碰撞元件(4、4’)以其背向横梁的端部(5、5’)同轴地嵌入所述的纵梁(2、2’)的敞开的并且面向所述碰撞元件(4、4’)的端部区域中，所述碰撞元件通过至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开的支撑部位支撑在纵梁上，其特征在于：

在所述纵梁(2、2’)的面向所述横梁(3)的端部上设有挡板元件(6、6’)，该挡板元件被所述的碰撞元件(4、4’)穿过，并且构成了所述至少两个在汽车纵向方向上彼此间隔开设置的、在纵梁中的支撑部位中的第一支撑部位，所述挡板元件(6、6’)具有沿管状碰撞元件(4，4’)的方向凸起的凸缘(8、8’)，该凸缘嵌入与其互补地在碰撞元件(4、4’)上构成的凹处(9、9’)中，在所述纵梁(2、2’)内部设置了至少一个隔板元件(7、7’)，该隔板元件被所述的碰撞元件(4、4’)穿过，并构成第二支撑部位。

2.按权利要求1所述的汽车，其特征在于：所述凸缘(8、8’)以及与其互补的凹处(9、9’)形成滑移阻力，该滑移阻力只有在超过预先规定的力时才允许碰撞元件(4、4’)相对于纵梁(2、2’)滑移。