CN101628564B - 减震器组件和相应的机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的前减震器组件，包括在其右手侧和左手侧的每侧处的至少下纵向结构元件(6，7)和上纵向结构元件(4，5)。该减震器组件包括：高能量碰撞吸收结构(12)，所述高能量碰撞吸收结构包括细长的右手板(18，118)和细长的左手板(19，119)，每一个板固定地连接到位于所述车辆的相同侧处的下纵向元件和上纵向元件上；以及用于吸收中等能量碰撞的可变形右手元件(30，130)和可变形左手元件(31，131)，可变形元件的后表面移动成邻接相关的板的前表面的大部分。

Description

减震器组件和相应的机动车辆
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的减震器组件，其包括在其右手侧和左手侧的每侧处的至少托架延伸端和侧梁端。
背景技术
这种减震器组件，例如从文献US2005/0046226A1中是已知的。该减震器组件包括连接托架延伸部的端部的下横梁和连接侧梁的延伸部的端部的上横梁。而且，该减震器组件包括可变形的能量吸收元件，该能量吸收元件插入在两个刚性结构之间，所述刚性结构一方面为梁，另一方面为托架延伸部或侧梁。
机动车辆必须符合关于碰撞的各种标准。为了保护车辆的乘员，减震器必须能够在高速(64km/h)碰撞过程中吸收释放出的显著水平的能量。而且，减震器必须在与另一机动车辆相碰撞的情况中实现该功能，该另一机动车辆具有与出现状况的车辆不同的尺寸规格。
在已知的减震器细件中，横梁的存在使得在高速碰撞过程中，车身的左手部分与右手部分之间保持附着。然而，其不允许在具有不同规格尺寸的车辆之间的高速轴向碰撞过程中和/或在角碰撞过程中保持车身附着。在这样的碰撞过程中，可变形元件横向起作用，这不是设计目的。因此，横梁从车身开始撕裂。
而且，因为散热器位于横梁的后方，当可变形元件沿其厚度被挤压时，横梁与散热器接触，并且将其损坏。
发明内容
本发明的目标在于通过提供改进的减震器组件而克服该问题。
因此，本发明涉及用于机动车辆的前减震器组件，其包括，在其右手侧和左手侧的每侧处的至少下纵向结构元件和上纵向结构元件。该减震器组件包括：高能碰撞吸收结构，该高能碰撞吸收结构包括细长的右手板和细长的左手板，每个板均固定地连接到位于车辆的相同侧上的下纵向元件和上纵向元件上；以及用于吸收中等能量碰撞的可变形的右手元件和左手元件，可变形元件的后表面移动成邻接相关的板的前表面的大部分。
根据本发明的特定实施例，减震器组件包括一个或多个以下特征，包含独立的或根据任何技术上可能的组合：
其包括用于吸收低能量碰撞的框架，该框架固定于该结构上，从而在碰撞情况中，框架的后表面移动成邻接可变形元件的前表面；
因为车辆包括额外的右手与左手纵向元件，因此右手板和左手板中的每一个均固定地连接到下纵向元件、上纵向元件和额外的纵向元件的位于车辆的相同侧处的前端上；
高能量碰撞吸收结构包括固定在右手板和左手板上的至少横梁；
横梁固定于右手板和左手板的后表面上，位于该板与下纵向元件、上纵向元件或额外的纵向元件的端部之间；
可变形的能量吸收元件通过多个基本能量吸收单元的叠加构成；
可变形元件的后表面具有至少一个用于接收所述至少一个横梁的凹进，该梁固定于板的前表面上；
框架的后表面具有右手壳体和左手壳体，这些壳体能够接收可变形元件；
框架包括用于支承车身元件、前脸附件以及减震器外壳中的至少一个元件的支承装置，该支承装置能够以可拆卸的方式将所述至少一个元件固定到框架上；
下纵向结构元件是托架延伸部，上纵向结构元件是侧梁。
本发明还涉及机动车辆，其前脸具有如上所述的减震器组件。
因此，根据本发明，提供了一种用于机动车辆的前减震器组件，包括在其右手侧和左手侧的每侧处的至少下纵向结构元件和上纵向结构元件，该前减震器组件包括：高能量碰撞吸收结构，所述高能量碰撞吸收结构包括细长的右手板和细长的左手板，每一个板固定地连接到位于车辆的相同侧处的下纵向结构元件和上纵向结构元件上；用于吸收中等能量碰撞的可变形右手元件和可变形左手元件；以及用于吸收低能量碰撞的框架，其特征在于，可变形元件的后表面邻接相关的细长的板的前表面的大部分，所述框架固定在所述高能量碰撞吸收结构上，从而在碰撞的情况下，所述框架的后表面移动成邻接所述可变形元件的前表面。
可选地，所述车辆包括额外的右手纵向结构元件和左手纵向结构元件，所述细长的右手板和所述细长的左手板中的每一个固定地连接到下纵向结构元件、上纵向结构元件和额外的纵向结构元件的位于车辆的相同侧处的前端上。
可选地，所述高能量碰撞吸收结构包括至少一个横梁，所述横梁固定到所述右手板和左手板上。
可选地，所述横梁固定在所述右手板和所述左手板的前表面上。
可选地，可变形元件通过多个基本能量吸收单元的叠加构成。
可选地，可变形元件的后表面具有至少一个用于容纳所述至少一个横梁的凹进，所述梁固定在所述板的前表面上。
可选地，所述框架的后表面具有右手壳体和左手壳体，所述右手壳体和左手壳体能够容纳可变形元件。
可选地，所述框架包括用于支承车身元件、前脸附件和减震器外壳中的至少一个元件的支承装置，所述支承装置能够将所述至少一个元件以可拆卸的方式固定到所述框架上。
可选地，所述下纵向结构元件是托架延伸部，所述上纵向结构元件是侧梁。
根据本发明，还提供了一种机动车辆，其前表面具有减震器组件，其特征在于，所述减震器组件是根据如上所述的减震器组件。
附图说明
通过阅读以下仅仅由示例给出的说明，并且参照附图，本发明及其优点将更好地被理解，其中：
图1为在包含车辆纵轴的垂直平面内的、具有根据第一实施例的减震器组件该车辆的前脸的一部分；
图2为用于安装图1的减震器组件的各个步骤的示意性图解；以及
图3为在包含车辆纵轴的垂直平面内的、具有根据第二实施例的减震器组件该车辆的前脸的一部分。
具体实施方式
参照图1，机动车辆2的前脸包括：在其上部中的右手侧梁4和左手侧梁5；以及在其下部中的右手托架延伸部6和左手托架延伸部7。
车辆2的前脸设置有减震器元件10，该减震器元件10固定地连接在侧梁4和5以及托架延伸部6和7上。该减震器元件10沿车辆2的纵轴X从后面至前面相继地包括：高能量碰撞吸收结构12；中等能量碰撞吸收装置14；以及低能量碰撞吸收框架16。
高能量碰撞吸收结构12包括两个板：右手板18和左手板19。右手板18为刚性的，并且例如由具有基本上矩形形状的铝或钢的金属板制成。基本垂直地布置的右手板18连接右手侧梁4的端部和右手托架延伸部6的端部。右手板18通过螺纹连接或螺栓连接而直接固定在法兰上，所述法兰设置在延伸部4和6的端部上。右手板18允许车身的结构在车辆2的右手侧处被加强。右手板18具有平面的、细长的前表面28。
相似的描述可以用于板19，其连接左手侧梁5的端部和左手托架延伸部7的端部。左手板19允许车身的结构在车辆2的左手侧处被加强。左手板19具有平面的、细长的前表面29。
结构12还包括下梁22和上梁24，所述下梁和上梁平行于车辆2的车身的横向方向Y布置。横梁22和24为刚性的，并且由例如钢或铝型材形式的金属制成。横梁22，24固定在板18和19的前表面28和29中的每一个上。横梁22和24将车辆2的车身的右手侧和左手侧固定在一起。
已经发现，在没有能量吸收元件插入的情况下，在位于车辆的相同侧处的托架延伸部与侧梁之间的刚性且直接的连接提高了车身的抗扭强度，并且附带地提高车辆的道路性能。而且，车身振动的正常模式被修改，从而提高了车辆的声学性能。
以这种方式，在该实施例中，减震器组件包括单个的刚性结构。这样定位梁，以使得其相对于它们的根据现有技术在前脸中的位置而朝向车辆的后方偏移。这些几毫米的偏移改善了车辆的前悬挂。
为了补偿由车辆2的车身上的结构12施加的增加的强度，减震器元件10在板18和19的前方包括中等能量碰撞吸收装置14和低能量碰撞吸收框架16，以符合关于例如“丹纳(Danner)”修复类型或行人碰撞类型的碰撞的标准。由于这些易熔的区域设置在车辆的前方，因此在碰撞后，它们容易接近与更换。
吸收装置14(参照英语中的“crash box”)包括两个可变形的能量吸收元件，分别为右手元件30和左手元件31。它们基本上垂直布置，并且分别固定在板18和19中的相关的板上。可变形的元件30，31的后平面表面32，33邻接相关的板18，19的前表面28，29的大部分。在碰撞情况中，可变形元件30，31用于沿其厚度而被挤压，从而吸收碰撞能量的一部分，同时把力分散到结构12上。
由于板18和19提供的邻接表面较大，因此可变形元件30，31可以有利地具有降低的每表面单元强度。
优选地，可变形能量吸收元件30，31通过沿垂直方向Z叠加多个基本能量吸收单元形成。这些基本单元例如由金属外壳形成，该外壳的内部空间包含金属蜂窝、铝泡沫、聚合物蜂窝、构建于以肋加强的腔室中的材料、泡沫热塑性材料等形式的材料。
框架16通过热塑性聚合物材料的注射模制造获得。其具有带隔间或带肋的结构，以使得在其上获得一定程度的强度。
框架16对着右手可变形能量吸收元件30和左手可变形能量吸收元件31而设置，并且固定在金属结构12上。更准确地，框架16被使用固定装置保持在对着横梁22和24和/或对着板18和19的位置中。优选地，这些固定装置为这样的类型，其可以被夹紧，以便牢固地保持住框架16，同时提供容易地拆卸其的可能性(例如为了在低速碰撞之后替换它)。在一种变形中，这些固定装置为螺钉/螺母类型。
框架16的后表面36具有右手壳体和左手壳体，右手可变形元件30和左手可变形元件31插入在所述右手壳体和左手壳体中。框架16因此与可变形元件30和31交叠，从而在碰撞过程中，框架16的后表面36移动成邻接可变形元件30和31的前表面34和35。应该注意的是，因为将可变形能量吸收元件设置在壳体中，因此它们没有必要包括外部金属外壳。在这种情况中，所述壳体直接填充例如聚合物蜂窝形式的材料。
框架16对应于车辆2的外表面。框架16承载各种元件40。这可以是，例如，车身元件、前例脸附件(灯、散热器格栅等)、减震器外壳等。
应该注意的是，散热器和/或用于产生受调节的空气的装置(通常由图1中的标记50表示)设置在金属结构12的后面。框架16具有孔以便引导空气流，其适合于设备的这些部件的正确运行。
图2示意性地示例了用于装配减震器细件10的步骤。这些装配步骤在装配线上相继地完成，以便一个部件接一个部件地制造车辆的前脸，或以便首先制造预装配模块，该预装配模块然后将被设置在装配线上，以在单独的步骤中装配到车辆上。车辆2的车身具有右手托架延伸部6和左手托架延伸部7以及右手侧梁4和左手侧梁5。右手板18和左手板19固定在所述延伸部和侧梁的平面的端部分上。板18，19基本上垂直布置在基本上横向的平面中。随后，横梁22和24固定到细长板18和19的前表面上。在以下步骤中，将可变形元件30和31以可拆卸的方式固定到相关的板18，19的前表面28，29上。设置在可变形元件30，31的后表面32，33中的凹进52接收横梁22和24。然后，在将可变形元件30，31引入到设置在框架16的后表面36上的壳体中之后，框架16固定到金属结构12上。最后，设备40的元件与部件固定在框架16的外表面上。
图3显示了根据本发明的用于车身的减震器元件的结构变形，除了托架延伸部6和7以及侧梁4和5外，其还具有右手细长翼元件108和左手细长翼元件109。
为了加强车辆102的车身前部的右手侧和左手侧，金属高能量碰撞吸收结构112包括细长的右手板118和细长的左手板119。各个板118，119固定在一个侧梁4，5的一个托架延伸部6，7的端部和一个细长的翼元件108，109的端部上。
如图3中图示的，由于细长的翼元件108，109的端部分偏离由延伸部4，5以及侧梁6和7的端部横截面限定的垂直平面而定位，因此，板118，119包括平面的下部和平面的上部，其中，该下部垂直布置，并且固定托架延伸部6，7和侧梁4，5的端部，该上部朝向后方倾斜，并且固定侧梁4，5和细长的翼元件108，109的端部。
除了下梁22和上梁24，结构112还包括第三横梁126，其位于上梁24之上的上部位置。第三梁126从一个板118延伸至另一个板119，并且相对于细长的翼元件108与109以基本上直角固定。
在细长的板118和119的前方，减震器元件110具有可变形的右手元件130和左手元件131，它们的后表面分别邻接板118和119的前表面的大部分。尤其是，可变形元件130，131具有能够移动成邻接相关的板118，119的倾斜的上部分的上部分。
最后，对应于车辆的外表面的框架116固定在金属结构112上，至少部分地覆盖可变形元件130与131。
虽然，在描述的实施例中，横梁固定在板的前表面上，但是在一个变形中，它们固定在板的后表面上，位于板与托架延伸部、侧梁或细长的翼元件的端部之间，以便能够受压工作。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的前减震器组件，包括在其右手侧和左手侧的每侧处的至少下纵向结构元件(6，7)和上纵向结构元件(4，5)，该前减震器组件包括：高能量碰撞吸收结构(12)，所述高能量碰撞吸收结构包括细长的右手板(18，118)和细长的左手板(19，119)，每一个板固定地连接到位于车辆的相同侧处的下纵向结构元件和上纵向结构元件上；用于吸收中等能量碰撞的可变形右手元件(30，130)和可变形左手元件(31，131)；以及用于吸收低能量碰撞的框架(16；116)，其特征在于，可变形元件的后表面邻接相关的细长的板的前表面的大部分，所述框架固定在所述高能量碰撞吸收结构(12；112)上，从而在碰撞的情况下，所述框架的后表面移动成邻接所述可变形元件(30，31；130，131)的前表面。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述车辆包括额外的右手纵向结构元件和左手纵向结构元件，所述细长的右手板(118)和所述细长的左手板(119)中的每一个固定地连接到下纵向结构元件、上纵向结构元件和额外的纵向结构元件的位于车辆的相同侧处的前端上。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述高能量碰撞吸收结构(12；112)包括至少一个横梁(22，24，126)，所述横梁固定到所述右手板(18，118)和左手板(19；119)上。
4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述横梁(22，24，126)固定在所述右手板(18；118)和所述左手板(19；119)的前表面上。
5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，可变形元件(30，31；130，131)通过多个基本能量吸收单元的叠加构成。
6.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，可变形元件(30，31；130，131)的后表面具有至少一个用于容纳所述至少一个横梁(22，24，126)的凹进(52)，所述梁固定在所述板(18，19；118，119)的前表面上。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述框架(16；116)的后表面具有右手壳体和左手壳体，所述右手壳体和左手壳体能够容纳可变形元件(30，31；130，131)。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述框架(16；116)包括用于支承车身元件、前脸附件和减震器外壳中的至少一个元件的支承装置，所述支承装置能够将所述至少一个元件以可拆卸的方式固定到所述框架上。
9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述下纵向结构元件是托架延伸部，所述上纵向结构元件是侧梁。
10.一种机动车辆，其前表面具有减震器组件，其特征在于，所述减震器组件(10；110)是根据利要求1至9中任一项所述的减震器组件。
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