CN101195386B - 单组件机动车保险杠和下车架滑轨 - Google Patents

Abstract

单组件保险杠梁和下车架中轨结构，由产生均匀的“B形”横截面形状的液压成形方法形成，并形成有提高碰撞性能的内部碰撞触发器。一体的保险杠结构的安装支架在末端处形成横截面减小，便于其插入由一对接近水平的管件形成的下车架中轨。安装支架的末端部形成有纵向延伸的缝，以接收通过将下车架中轨的两个垂直方向的管件焊接到一起而形成的中间互相连接的壁部件。可以通过将两个垂直方向的管件焊接到一起形成单组件保险杠和纵向延伸的安装支架结构。

Description

单组件机动车保险杠和下车架滑轨

技术领域

本发明涉及机动车辆保险杠，特别涉及由液压成形的单一组件形成的安装到下车架中轨的后保险杠和下车架滑轨。 

背景技术

保险杠安装在车辆的前端和后端以保护车辆底盘免受较小碰撞。保险杠安装于支承它的车辆底盘的下车架滑轨，通过挤毁来吸收在碰撞时遭受的能量，起到抵挡小碰撞的作用。 

保险杠的结构可以形成具有前表面凸缘以及上、下单元的“B形”结构。在2003年1月28日授予彼得·斯图如斯等人的第6,510,771号美国专利中可以看到该“B形”结构的形状。斯图如斯的专利公开了一种具有“B”形横向延伸部件的保险杠，其中保险杠具有上、下管状部和在两个管状单元之间的中间部。保险杠可以通过许多方法形成，包括辊压成形；例如2001年2月27日授予理查德·布朗等人的第6,193,274号美国专利中描述的，其中保险杠支承件和前滑轨部由中间管道和侧面的管件冲压形成；以及例如1998年3月17日授予西蒙·弗兰克等人的第5,727,826号美国专利中描述的挤压，其中保险杠由两个纵向间隔壁部分或一体成形的纵向的垂直间隔的支柱形成。 

在1999年3月16日授予约翰·贝克曼等人的第5,882,039号美国专利中公开的车架装置由液压成形形成，并结合越过U形车架部件延伸的横贯部件形成发动机架。在2000年1月4日授予罗纳德·瑞哈特的第6,010,155号美国专利中公开了通过将一个部件的圆形部插入其他管件的圆形开槽和开口部连接纵向间隔管部件。1998年11月24日授予艾德文·克劳森的第5,839,776号美国专利公开了车架滑轨和保险杠之间的垂直间隔管。 

1971年1月26日授予唐纳德·汉利的第3,557,894号美国专利和1974年3月26日授予埃尔默·弗瑞伯的第3,779,283号美国专利教示了通过形成保险杠和大部分摩托车车架结构的管件形成摩托车车架。这种保险杠和车架结构不能很好地适应现代机动车的制造。 

需要提供一种特别适合通过液压成形方法制造，并且可在机动车制造中应用，同时提供足够的碰撞性能特性的保险杠和下车架滑轨结构。 

发明内容

本发明的一个目的是通过提供可以装在下车架中轨上并受其支承的单组件保险杠和下车架滑轨结构来克服公知现有技术的缺点。 

本发明的一个特征是保险杠结构可以通过液压成形方法形成以提高制造效率。 

本发明的一个优点在于保险杠梁的横截面形状可以沿保险杠梁的整个长度并延伸穿过下车架滑轨均匀制造。 

本发明的另一优点在于保险杠和下车架滑轨始终形成于具有基本均匀的横截面形状的单一结构组件中。 

本发明的再一特征在于保险杠梁可以形成有为增强碰撞性能而指引保险杠和下车架滑轨变形的碰撞触发器。 

本发明的再一优点在于可以降低保险杠和下车架滑轨的制造成本而不牺牲碰撞性能特性。 

本发明的另一目的是提供结构耐用、加工便宜、易装配并且使用起来简单有效的单组件保险杠和下车架滑轨结构。 

根据本发明的上述和其他目的，特征和优点通过提供单组件保险杠梁和下车架滑轨结构来完成，其可通过产生均匀的“B形”横截面形状的液压成形方法形成，并带有提高碰撞性能的内部碰撞触发器。一体保险杠结构的安装支架在末端处横截面减小，便于其插入由一对水平设置的管件形成的下车架滑轨。安装支架的末端部形成有纵向延伸的缝，以接收将下车架滑轨的两个垂直方向的管件焊接到一起而形成的中间互相连接的壁部件。 可以通过将两个垂直方向的管件焊接到一起形成单组件保险杠和纵向延伸安装支架结构。 

附图说明

在考虑了下面对本发明的详细说明，特别是结合附图之后，本发明的优点将变得明显易懂，其中： 

图1为应用本发明原理的安装在车架中轨形成机动车后车架结构的单组件保险杠和下车架滑轨结构的俯视图； 

图2是图1所示的保险杠和下车架滑轨结构的侧视图； 

图3是应用本发明原理的保险杠结构的放大的局部透视图； 

图4是将保险杠结构的纵向延伸的安装支架的小的末端部插入图1和图2中表示的下车架滑轨的放大的细节透视图； 

图5是插入图1和2表示的双管下车架中轨的安装支架的缩小的末端部的俯视图； 

图6是图1所示的保险杠和下车架滑轨结构的底部透视图；以及 

图7是下车架中轨总成的分叉区的放大的底部透视图，表示横贯车架部件和减震塔支架部件的连接。 

具体实施方式

参见图1和2可以清楚地看到应用本发明的原理的保险杠和下车架滑轨，其包括安装有减震塔支架的中轨，形成机动车车架后部。机动车车架10最好由液压成形的管件形成。可以用点焊和/或MIG焊接这种管件形成车辆后部的一体车架总成。 

液压成形是一种加工方法，该方法将标准的管材件置于模具中，模具的形状与将要形成的特定部件一致，也与车架设计所需要特定截面对应。然后在管件内部加入流体并加压，直至管材扩张成模具所确定的形状。已扩张并再成形的管件现在具有基本不同的形状。通过在再成形的管件上形成开口和其他出入口，点焊电极可得到与相邻侧相对的通路，形成并列部件之间的焊接点。可以采取这种方式，利用液压成形管件形成例如机动车的大部分车架。所属技术领域的技术人员将容易地发现在进出孔对车架结构的一体性不利的区域需要一些MIG焊。这种MIG焊方法最好在组件或供应商层面完成。

在附图表示的机动车后部车架10中，保险杆15由焊接的液压成形部件形成。类似地，连接保险杆15并从该处向前突出的下车架中轨20也由液压成形管件形成。减震塔支架部件25最好是冲压形成的特定形状并安装在下车架中轨20，下面将对其详细描述。 

下车架中轨20由两个液压成形管件21，22形成，其具有在部件21，22的尾端焊接到一起的相应的第一纵向延伸部23，焊接最好是沿部件21，22之间基本水平的接缝的MIG焊。在图1和5中看得最清楚，下车架中轨结构20具有由两个管件21，22的相邻侧壁形成的基本垂直的内连接板24，与外部件21和内部件22的方向一样。与传统的管件相比，内连接板24实质性地增加了下车架中轨20的长度和刚度。 

纵向延伸部23的位置是为了连接保险杠15，下面将对其更详细地描述。在纵向延伸部23前面，两个管件21，22分开，确定了分叉部28，在两个部件21，22之间提供横向间隔。在该分叉点处，减震塔支架部件25最好通过焊接固定在两个管件21，22上面。管件21，22从上述分叉部28向前会聚成第二纵向延伸部29。 

与传统的减震塔支架不同，减震塔支架部件25在分叉区28的横向间隔部件21，22的内侧和外侧都得到足够的支承来为减震塔架(图中未示)提供稳定的基础。减震塔支架扣压件25直接向车架10传送道路负荷，也向任何可能遭遇的后部冲击负荷提供局部稳定性。该设计得到的连接比现有技术中公知的更硬、更牢固却又更轻。 

为了使点焊技术的应用更容易，管件21，22可在侧壁中形成有适当的出入口26作为焊接电极通道。类似地，横贯车架部件30可在下车架滑轨20的相对侧之间焊接以横越车辆车架10的横向距离。横贯车架部件30可插入 管件21，22侧壁的合适开口27，允许横贯车架部件30向内进入内管件22，使横贯车架部件30能够直接焊接到内管件22。 

在图6中看的最清楚，至少一个邻近减震塔支架25的横贯车架部件30将穿过内管件22中合适的开口27，接合外管件21使得部件21，22都与横贯车架部件30焊接。这种形状将增加车架10的横贯车辆的刚度，也为减震塔支架25提供了牢固连接。内和外管件21，22最好会聚以使得下车架中轨20随内垂直连接板24向前延伸，如在后纵向延伸部23处所示。 

保险杠15可以由两个液压成形部件16，17构成，其中上管件16位于下管件17之上。保险杠管件16，17的形状最好与位于后面的曲线部18和相对的安装支架19实质上相同，其排除了对跨越传统的下车架中轨和保险杠的单个下车架滑轨的需要。两个管件16，17可以沿基本水平的延伸接缝MIG焊接形成双单元保险杠15。通过液压成形形成管件允许引入变形触发器39，也就是在遭遇撞击负荷时引导保险杠以规定的方式变形的折点。 

保险杠15不仅具有形成横向延伸的后保险杠梁12的横向曲线部18，而且一体成形纵向延伸的安装支架19或下车架滑轨为下车架中轨20提供了安装保险杠梁12的功能。弯曲过渡部13最好将横向曲线部18和纵向安装支架19分开。在传统的保险杠设计中，保险杠梁，下车架滑轨和安装支架是单独的零件，其经装配形成保险杠结构。根据本发明原理的保险杠15的形成实质性地减少了所需零件的数量。由于两个管件16，17在垂直定向中被焊接在一起，因此结构具有了水平方向的提高保险杠结构15的强度和刚度的内连接板部件14。 

所属技术领域的普通技术人员将容易地认识到保险杠15也可以辊压成形，其中保险杠梁15的上、下单元将被水平方向的内连接板部件14分开。如果管件16，17通过液压成形方法形成，则在形成过程中便使得管件16，17能够具有形成于其中的触发器39，如果保险杠15通过辊压成形制造，其将不得不通过单独的故意步骤在保险杠中形成碰撞触发器39。 

特别参考图3-5，形成安装支架19的前部来紧密配合双管下车架中轨20。每个管件16，17都形成有缩小的末端35，其能在下车架中轨20的内和 外侧壁之间安装，而形成的安装支架19的剩余部分外形与下车架滑轨20的纵向延伸部23对应。因此，缩小的末端35插入到下车架中轨20的后端，使得车架10基本均匀成形，其中保险杠结构15的全部宽度和深度都基本等于下车架中轨20的宽度和深度。 

为调和安装支架19的水平内连接板部件14和下车架中轨20的纵向延伸部23的垂直内连接板24之间的冲突，在上、下管状部件16，17的缩小的末端35的上、下壁形成有缝37。在将安装支架19的缩小的末端35插入下车架中轨20时，垂直内连接板24滑入对准的缝37。 

应当知道的是所属技术领域的技术人员在读了上述公开内容后，对于已描述和图示的解释本发明的性质的细节，材料，步骤和零件设置的所能想到与作出的改变仍属于本发明的原理和范围。前面的描述表示本发明的较佳实施例；然而，以该描述为基础的概念可以在其他实施例中使用而不背离本发明的范围。 

Claims (12)

1.一种机动车的保险杠总成，包括：

一对在垂直方向上互相固定的管件，其确定基本为水平方向的由相邻侧壁形成的内连接板部件，上述管件沿上述管件之间的接缝焊接；上述管件形成有横向曲线部和一对纵向延伸的安装支架，每个上述安装支架形成有缩小的末端，其能够插入与上述安装支架的外部尺寸基本相同的下车架中轨；上述下车架中轨形成有基本垂直的内连接板，上述安装支架的上述缩小的末端上形成有缝，能够在上述缩小的末端插入上述下车架中轨时接收上述垂直的内连接板；

上述垂直方向是指机动车的上下方向，纵向是指机动车的前后方向。

2.根据权利要求1所述的保险杠总成，其特征是上述缩小的末端的每个上述水平方向的壁上形成有上述缝。

3.根据权利要求2所述的保险杠总成，其特征是通过液压成形方法形成上述管件，上述管件中形成有碰撞触发器。

4.一种机动车保险杠，上述保险杠与支承它的上述机动车下车架连接，包括：

横梁部；以及

与上述横梁部一体形成，并具有与上述横梁部基本相同的几何形状的一对纵向延伸的安装支架；

其中，上述横梁部由一对在垂直方向上互相固定的管件形成，确定了基本水平方向的由上述管件的相邻侧壁形成的内连接板部件；每个上述安装支架都设有插入上述机动车的上述下车架的缩小的末端；上述下车架由具有基本垂直的内连接板的管状部件形成，上述安装支架的上述末端形成有允许上述基本垂直的内连接板通过的缝；

上述垂直方向是指机动车的上下方向，纵向是指机动车的前后方向。

5.根据权利要求4所述的保险杠，其特征是在上述横梁部和上述安装支架之间还包括弯曲过渡部。

6.根据权利要求5所述的保险杠，其特征是上述过渡部和上述安装支架由一对在垂直方向上互相固定的管件形成，确定了基本水平方向的由上述管件的相邻侧壁形成的内连接板部件，上述管件沿位于上述管件之间的水平方向的内连接板部件对应的接缝焊接。

7.根据权利要求6所述的保险杠，其特征是通过液压成形方法形成上述管件，上述管件中形成有碰撞触发器。

8.具有由下车架中轨支承的保险杠梁的机动车车架，其中包括：

上述保险杠梁形成有上、下单元，其具有将上述保险杠梁分为上述上、下单元的水平内连接板，上述保险杠梁包括横向曲线部和整体纵向延伸的安装支架，每个上述安装支架具有末端；以及

上述下车架中轨由管件形成，使得每个上述末端由相应的上述下车架中轨接收，从而将上述保险杠梁安装到上述下车架中轨；

其中，上述保险杠梁由一对在垂直方向上互相固定的管件形成，确定与上述管件的相邻侧壁对应的基本水平方向的所述水平内连接板部件；上述下车架中轨形成有基本垂直的内连接板，每个上述末端具有形成于其上的缝，允许在上述末端接收上述基本垂直的内连接板；

上述垂直方向是指机动车的上下方向，纵向是指机动车的前后方向。

9.根据权利要求8所述的机动车车架，其特征是上述缝形成于上述上单元的上壁，上述下单元的下壁，以及上述保险杠梁的上述基本水平的内连接板。

10.根据权利要求9所述的机动车车架，其特征是上述保险杠梁具有与上述下车架中轨基本一样的外部结构，每个上述末端形成为缩小的形状，以使上述末端插入每个下车架中轨。

11.根据权利要求10所述的机动车车架，其特征是上述管件沿着与上述管件之间的上述水平方向的内连接板对应的接缝焊接。

12.根据权利要求11所述的机动车车架，其特征是通过液压成形方法形成上述管件，上述管件中形成有碰撞触发器。

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