CN101631694A - 用于在汽车纵梁端部安装的碰撞吸收系统的支撑件 - Google Patents

Abstract

一种支撑件(20)，用于安装在汽车纵梁(12)的端部，该纵梁(12)在其延伸部包括用于安装横向碰撞梁(16)的板(14)。该支撑件(20)包括一支承面(22)，该支承面(22)用于位于该支承面之前的吸收件(28)，该支承面(22)被布置为当支撑件(20)被安装在纵梁(12)的端部时，在该安装板(14)以下延伸并且基本平行于该安装板。该支撑件(20)被成形为当车辆受到安全保障碰撞时它不发生不可逆的变形。

Description

用于在汽车纵梁端部安装的碰撞吸收系统的支撑件

本发明涉及一种用于在汽车纵梁(longeron)端部安装的碰撞吸收系统的支撑件。

在本文的以下部分，我们将考虑汽车的碰撞吸收系统，其包括能够吸收在碰撞过程中、尤其是在高速碰撞过程中的能量的车辆部件。因此该吸收系统可以包括由车辆的白车身的纵梁端部经由被称为“高效冲撞盒”的碰撞吸收件支撑的横梁。注意到，在此情况下，该纵梁是碰撞吸收系统的一部分。已经知道，车辆的“白车身”是指车辆的一种结构组件，包括底盘、纵梁和车门的侧立柱。

在碰撞的情况下，如果碰撞发生在两个纵梁之间，则横梁会产生弯曲；或者如果横梁非常刚硬或者如果碰撞发生在正对纵梁处，则横梁没有弯曲。在所有情况下，该吸收件被挤压和变形，尽可能多地吸收碰撞能量，以不伤害纵梁，从而使得在无需对白车身进行修复的情况下就能够修复车辆。这种置靠在白车身纵梁的常规碰撞吸收结构被称为“上部吸收结构”。

这一类型的上部结构是用于应对高速(56-64km/h)下的正面碰撞以及安全保障碰撞。已经知道，“高速”碰撞相当于车辆以56至64km/h的速度撞击刚性或可变形障碍物，应对该碰撞是出于保护车辆乘坐者的目的。此外，“安全保障碰撞”是指车辆以大约15km/h的速度撞击刚性墙，例如所谓的Danner撞击，或“AZT”撞击，或者以大约8km/h的速度撞击柱子(IIHS标准柱撞击)。应对该撞击是出于减少车辆修复成本的目的，尤其是为了保护车辆的白车身。

除了上部吸收结构之外，某些车辆也具有“下部碰撞吸收结构”，其靠在发动机支架的延伸部或靠在小纵梁上，该小纵梁基本平行于上部吸收结构的纵梁但位于行人撞击梁的高度处。包括延伸部的发动机支架被称为“长支架”，与被称为“短支架”的不包括延伸部的发动机支架相对。

如果汽车装备有下部结构，那么它也包括第二下部结构横梁并可能包括由此第二横梁支撑的吸收件。该下部结构能够应对行人碰撞和安全保障碰撞。在保险杠上的“行人碰撞”相当于模拟行人腿的冲击器以40km/h的速度撞击保险杠的冲击。

该类型的下部结构将撞击情况下所要吸收的能量通过纵梁分布在该下部结构和常规的上部结构之间。尤其是在安全保障碰撞的情况下，粗略地有2/3的能量被上部结构吸收，1/3的能量被下部结构吸收。

不过，某些车辆在纵梁的高度处除了上部结构外没有用于形成下部结构的支架延伸部。在此情况下，上部结构通常需要更长的碰撞吸收件，以在安全保障碰撞情况下充分地吸收能量。为了容纳这些更长的吸收件，车辆纵向悬挂——也就是该车辆的在纵梁和保险杠外壳之间的前部的长度——必须增加。

本发明的目的是即使在车辆具有短支架而不增加车辆悬挂的情况下，也能应对安全保障碰撞。

本发明涉及一种用于在汽车纵梁端部安装的碰撞吸收系统的支撑件，该纵梁在其延伸部包括用于安装横向碰撞梁的板，其特征在于：

——该支撑件包括一支承面，该支承面用于支承位于该支承面之前的碰撞吸收件，该支承面被布置为当支撑件被安装在纵梁的端部时，在该安装板以下延伸并且基本平行于该安装板，

——该支撑件被成形为当车辆受到安全保障碰撞时它不发生不可逆的变形。

因此，根据本发明的支撑件允许汽车具有能够应对安全保障碰撞的下部能量吸收区域，但是不需要支架延伸部或者下部结构纵梁。

实际上，由于支撑件在安装板以下延伸，因此它增大了用于将力传递到车辆纵梁的区域。因此它使得在安全保障碰撞过程中将力传递到上部吸收结构，同时通过压缩放置在下部区域中该支撑件之前的吸收件而提供了用于能量吸收的支承面。因此，即使车辆不具有支架延伸部或者下部结构纵梁，它也可以在安全保障碰撞的情况下吸收足够的能量，而无需在上部结构上具有更长的碰撞吸收件。

本发明对于具有非常强的纵梁的车辆是尤其有利的，这进一步对于车辆的白车身(因此对于纵梁也是如此)的标准化也同样是有利的。在此情况下，由于纵梁更强，因此除了它们的常规功能之外，它们可以传递力，该传递力的功能通常是由支架延伸部所实现的。

注意到，根据本发明的支撑件被成形为当车辆受到安全保障碰撞时它不发生不可逆的变形，因此使它不同于旨在仅仅承受行人碰撞的支撑件。对于安全保障碰撞，实际上，该支撑件需要对于最高到30000N的力保持无变化。

在本发明的一个具体实施方案中，支撑件在延伸部之后包括一撑固件(haubanage)，该撑固件将在吸收件压缩过程所施加的力，传递到纵梁的下侧或者横侧，或者可能地传递到被附接到纵梁的附接部件上。该撑固件，优选地是一个角尺(équerre)的形式，增强了该支撑件，增加了在安全保障碰撞过程中在弯曲或者其它变形情况下的阻力。

在本发明的一个具体实施方案中，支撑件由塑料材料或者玻璃纤维增强塑料材料制成。除了所述支撑件之外，还可以使用至少一个金属增强部件来增强它以增加它在发生安全保障碰撞情况下的阻力。

这些金属增强部件在制造之后可以被复制模制或者附接到塑料件上。

优选地，支撑件包括用于附接至少一个汽车功能单元的装置，该汽车功能单元例如是吸收件、碰撞梁、散热器、喇叭、电气盒、挡风玻璃洗涤器瓶或者发动机密封件。这些附接装置也可以被装配到定位在支承面之前的吸收件。

本发明也涉及一种用于汽车的碰撞吸收系统，包括：

——至少一个纵梁，其在其延伸部包括用于安装横向碰撞梁的板，以及

——至少一个支撑件，其被安装在该纵梁的端部，其特征在于，该支撑件是一个如上所定义的支撑件。

根据本发明的吸收系统也可以包括以下特征中的一个或多个。

——该吸收系统包括至少一个侧方吸收件，其基本置靠在该支撑件的整个高度上。

—该吸收系统包括置靠在所述横向碰撞梁的一个上部横向吸收件，置靠在该支撑件的支承面的一个下部横向吸收件，以及形成在该上部横向吸收件和该下部横向吸收件之间的一刚性连结的侧方吸收件。在发生安全保障碰撞的情况下，这些吸收件可以进行塑性变形，同时置靠在不发生塑性变形的支撑件和碰撞梁上。

——该支撑件被附接到纵梁和与该纵梁相对地定位的碰撞梁之间。

——该支撑件旨在与一下部吸收结构相配合。具体地，该吸收系统包括至少一个发动机支架延伸部，该支撑件布置为在发生碰撞的情况下与该延伸部配合，从而将至少一些碰撞能量传递给它。因此，在具有两个吸收结构的车辆上，该支撑件将碰撞能量传递到该上部和下部结构。

——该支撑件被附接到支架延伸部。

——该吸收系统包括两个支撑件，每一支撑件附接到车辆的相应纵梁，该两个支撑件通过至少一个旨在应对行人碰撞的横向构件被连接到一起，该横向构件具体地是一个下部横向构件。该支撑件也可以被一上部横向构件连接。

在阅读作为实例给出并且参照附图的如下说明之后将更容易理解本发明，在附图中：

图1是汽车碰撞吸收系统的分解立体图，该汽车碰撞吸收系统包括有根据本发明第一实施方案的支撑件；

图2是根据本发明第二实施方案的类似于图1的视图；

图3和4分别是图1所示的吸收系统的支撑件的立体图和轴向截面视图；

图5是一部分图1所示的吸收系统的前视图；

图6是根据实施方案变体的一个实例的支撑件的类似于图4的视图。

图1和图2示出了整体用标记10表示的用于汽车的碰撞吸收系统。

该吸收系统10被设计用于组装在一汽车上，在汽车的散热器(未示出)之前。

汽车包括纵梁12，每一纵梁12在其延伸部包括用于安装吸收系统10的横向碰撞梁16的板14。

在对该碰撞梁16进行安全保障碰撞的情况下，该碰撞梁可以弯曲变形从而吸收一些能量。所述梁16也将力传递到纵梁12。

然而，为了吸收更多的碰撞能量，除了包括设置在所述梁16和纵梁12之间的高效冲撞盒17之外，该吸收系统还包括上部横向吸收件18，该横向吸收件在图2中示出，位于纵梁12的高度处，置靠在该碰撞梁16上。该上部横向吸收件18被设计用于在碰撞过程中在该碰撞梁16上压缩变形。

该上部横向吸收件18、碰撞梁16和纵梁12组成汽车的上部吸收结构。

在本领域当前的技术状态下，如果车辆不具有下部结构，由碰撞产生的所有力被传递到上部结构。在此情况下，为了充分吸收碰撞的能量，需要相对较深的上部横向吸收件18，这意味着在纵向X上的车辆前悬挂将相对较长。

为了克服这一不足，本发明的吸收系统10装备了吸收碰撞的支撑件20，在图3和4详细示出。每一支撑件20被安装在各自纵梁12的端部，并被附接在该纵梁12和碰撞梁16之间。优选地，支撑件20由塑料或者玻璃纤维增强塑料制成。

每一支撑件20包括侧方碰撞吸收件的支承面22，下部碰撞吸收梁28与该支承面22相对地定位。每一支承面22被布置为在对应的纵梁12的板14之下延伸并且基本平行于该板14。

此外，每一支撑件20被成形为当车辆受到安全保障碰撞时它并不变形。

因此每一支撑件20包括在制造之后被复制模制或者附接到该塑料支撑件上的增强装置，例如加强筋或者金属加强件。本领域普通技术人员公知如何成形这些增强装置以使得他们能够承受预定的力，例如在此情况下，承受一个对应于安全保障碰撞的力。

每一支撑件也包括位于支承面22之后的撑固件26，该撑固件可被附接到纵梁12从而将作用在支承面22上的力传递到该纵梁12的下侧或横侧。

优选地，如图5中可见，该两个支撑件20通过一下部横向构件27连接到一起，以应对行人碰撞。该下部横向构件27形成在该横向构件27的整个长度上的一个下部横向吸收件24的支撑，如图2所示。

下部横向吸收件24、下部横向构件27和支撑件20下部部分形成下部力吸收区域，该下部力吸收区域可以将与碰撞相对应的力传递到纵梁12。因此，在碰撞的情况下，与碰撞相对应的力被分布在上部吸收件18、下部吸收件24和侧方吸收件28之间。

因而，与当前工艺现状不同，上部横向吸收件18并不形成能量吸收的主源，因此并不必须像当前工艺现状那样制造得那么深。因此与没有较短结构的常规类型车辆的悬挂相比，包括有根据本发明的系统的车辆的悬挂被减短。

侧方吸收件28提供了在上部横向吸收件18和下部横向吸收件24之间的刚性连结，由此形成了置靠在支撑件20、碰撞梁16和下部横向构件27上的“吸收框架”。这一吸收框架可以被预先装备地装配到车辆，从而简化车辆的装配线。

在图2所示的实施方案中，车辆的吸收系统具体地包括纵梁12、碰撞梁16、下部横向构件27、支撑件20和吸收框架。在安全保障型的碰撞过程中，与部件12、16、20和27不同，吸收框架通常被不可逆地变形，从而减少了所需要的修复。

根据一种变体，下部横向构件27在将所得到的组件安装在车辆上之前，被安装在吸收框架上。

注意到，竖直侧方吸收件28允许由于碰撞而产生的力的更大的分布。

每一个竖直吸收件28通常基本置靠在对应的支撑件20的整个长度上。支撑件20的下端也充当该下部横向构件27的支撑。

优选地，支撑件20包括用于附接至少一个汽车功能单元的装置。例如，所述功能单元可以是挡风玻璃洗涤器瓶，但是作为一个变体，它可以是吸收件、碰撞梁、散热器、喇叭、电气盒或者发动机密封件。也可能的是，将所述功能单元布置到吸收件18、24或28，从而这些吸收件并不必须在车辆组装线上被安装。

最后，注意到，本发明不限于之前所描述的实施方案，而是包括具有等同装置的使用基本特征的任意变体。

实际上，在图6所示的变体中，支撑件20同样可以被良好地定位在包括有发动机支架延伸部32的车辆上，因此，在发生碰撞的情况下，某些力被传递到车辆纵梁12，其余的力被传递到延伸部32。

在此情况下，支撑件20被布置为与延伸部32配合，以在碰撞的情况下将一些碰撞能量传递给它。优选地，支撑件20和发动机支架延伸部32被附接到一起，如图6所示，例如使用被布置在支撑件20上的附接装置。

Claims (12)

1.一种用于在汽车纵梁(12)端部安装的碰撞吸收系统(10)的支撑件(20)，该纵梁(12)在其延伸部包括用于安装横向碰撞梁(16)的板(14)，其特征在于：

——该支撑件(20)包括一支承面(22)，该支承面(22)用于支承位于该支承面(22)之前的碰撞吸收件(28)，该支承面(22)被布置为当该支撑件(20)被安装在该纵梁(12)的端部时，在该安装板(14)以下延伸并且基本平行于该安装板，

——该支撑件(20)被成形为当车辆受到安全保障碰撞时它不发生不可逆的变形。

2.根据权利要求1所述的支撑件(20)，在该支承面(22)之后包括一个撑固件(26)，该撑固件可被附接到所述纵梁(12)，从而将在吸收件(28)的压缩过程所施加的力，传递到该纵梁的下面或者侧面，或者传递到被附接到该纵梁的一连接件上。

3.根据权利要求1或2所述的支撑件(20)，由塑料材料或者玻璃纤维增强塑料材料制成。

4.根据权利要求3所述的支撑件(20)，包括至少一个金属加强件，其在制造之后被复制模制或者附接到所述塑料支撑件(20)。

5.根据前述权利要求之一所述的支撑件(20)，包括用于附接至少一个汽车功能单元的装置，该汽车功能单元例如是吸收件、碰撞梁、散热器、喇叭、电气盒、挡风玻璃洗涤器瓶或者发动机密封件。

6.一种用于汽车的碰撞吸收系统(10)，包括：

——至少一个纵梁(12)，其在其延伸部包括用于安装横向碰撞梁(16)的板(14)，以及

——至少一个支撑件(20)，其被安装在该纵梁(12)的端部，

其特征在于，该支撑件(20)是一个根据上述权利要求1至5之一所述的支撑件。

7.根据权利要求6所述的碰撞吸收系统(10)，包括至少一个所谓的侧方吸收件(28)，其基本置靠在该支撑件(20)的整个高度上。

8.根据权利要求6或7所述的碰撞吸收系统(10)，包括置靠在所述横向碰撞梁(16)的一个上部横向吸收件(18)，置靠在该支撑件的支承面(22)的一个下部横向吸收件(24)，以及形成在该上部横向吸收件(18)和下部横向吸收件(24)之间的一刚性连结的侧方吸收件(28)。

9.根据权利要求6至8之一所述的碰撞吸收系统(10)，其中该支撑件(20)被附接到纵梁(12)和与纵梁相对地定位的碰撞梁(16)之间。

10.根据权利要求6至9之一所述的碰撞吸收系统(10)，其中该支撑件旨在与一下部吸收结构相配合，该下部吸收结构具体地是一发动机支架延伸部(32)。

11.根据权利要求10所述的碰撞吸收系统(10)，其中该支撑件(20)和所述发动机支架延伸部被附接到一起。

12.根据权利要求6至11之一所述的碰撞吸收系统(10)，包括两个支撑件(20)，每一支撑件附接到车辆的相应的纵梁(12)，该两个支撑件(20)通过至少一个横向构件被连接到一起，该横向构件具体地是一个下部横向构件(27)。

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