CN102059994A - 包括后整流元件的车辆前横梁 - Google Patents

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Abstract

一种车辆前横梁(4)，该前横梁设置在车辆前组件(1)的保护壳(2)和后面(6)之间。所述前横梁(4)设置为在保护壳(2)受到冲击时吸收能量而发生变形，所述前横梁(4)具有基本上平的前面(8)，所述前横梁(4)包括后整流元件(10)，该后整流元件(10)具有凹部(16)，该凹部(16)转向车辆前方以促进从前横梁(4)的前面(8)到车辆前组件(1)的后面(6)的空气层流。

Description

包括后整流元件的车辆前横梁
技术领域
本发明涉及用于设置在车辆前组件的保护壳(shield skin)和后面(rear face)之间的车辆前横梁，该车辆前横梁设置为在所述保护壳受到冲击时通过吸收能量而发生变形，所述梁具有基本上为平的前面(front face)。
本发明还涉及包括这种前横梁的车辆前组件。
背景技术
车辆前梁的功能是防止外部刚性件进入车辆(例如当车辆前部受到冲击时桩柱或其它车辆进入车体的内部)，从而保护车辆中的乘坐者和位于车辆前部的功能元件。当车辆与行人发生碰撞时，这种梁还能够通过设置在梁和车辆前部之间的用于吸收冲击产生的能量的元件来保护行人。
这种梁位于容纳有车辆的功能元件(例如冷却车辆的推进单元的系统和/或空调系统的功能元件，例如一个或多个散热器或电动风扇单元)的车辆后面的前方。这些元件具有在车辆移动时从车辆外部聚集空气的功能。此外，聚集的空气冷却车辆的各种功能元件。
公知地，将车辆的外部前面(external front face)设计为能够优化车辆的空气动力学，并且在为实现上述功能元件的功能而设置用于聚集空气的进气口时能够改善空气阻力性能。
但是，前梁通常具有矩形截面，该矩形截面无法改善车辆前组件内部的空气流动。因此，尽管为了改善车辆外部的空气流动做出了大量工作，但却没有提出任何方法来优化车辆内部的空气流动。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供改善车辆内部气流的车辆前梁并因此改善车辆的功能元件聚集气体和冷却的效率来缓解上述缺点。
为此，本发明涉及一种如下描述的前横梁，该前横梁包括：
后整流元件，该后整流元件具有转向车辆前方的凹部(concavity)，从而改善从所述梁的前面到车辆的前组件的后面的空气层流。
此类前梁减少气流中由梁产生的扰流，从而改善车辆移动时所聚集的空气的冷却作用。此类改进能够减少车辆前方的进气口的表面区域，因而为进一步改善车辆的空气动力学提供可能，从而节省能源。
根据所述前横梁的其他特征：
所述整流元件为独立于上述前横梁的部件，所述整流元件和所述梁包括相互配合的固定装置；
所述梁包括至少一个翼片(tab)，该至少一个翼片卡紧在位于所述整流元件中的至少一个槽中；
所述整流元件由塑料的具有轮廓的元件(profiled element)形成，所述具有轮廓的元件设置为自身弯曲以形成具有封闭截面的所述整流元件；
所述整流元件包括至少一个舌部，该至少一个舌部通过折弯铰链与所述具有轮廓的元件连接，所述舌部朝向所述具有轮廓的元件的其余部分弯曲以形成所述凹部；
所述整流元件包括两个舌部，各舌部通过折弯铰链与所述具有轮廓的元件连接，所述舌部朝向彼此弯曲以形成所述凹部，各舌部设置有与另一个舌部固定的装置；
所述整流元件与所述前横梁一体形成；
所述梁包括弹性元件，该弹性元件用于吸收冲击产生的能量，所述弹性元件位于所述横梁的所述前面和所述整流元件之间；
所述凹部具有圆形，泪珠形或V形的形状。
本发明还涉及一种车辆前组件，该车辆前组件包括至少一个保护壳和后面，该后面包括车辆的功能元件，该后面位于所述保护壳的后方，并且上述前横梁位于所述保护壳和所述后面之间。
根据所述前组件的另外一个特征，所述前横梁和所述保护壳包括相互配合的固定装置(reciprocal securing means)。
附图说明
以下通过举例和参照附图，通过阅读说明书，本发明的各方面和优点将更明显，其中：
图1为根据本发明的前组件的截面示意图，该前组件包括根据本发明第一实施方式的前横梁；
图2为根据本发明第二实施方式的前横梁的截面示意图；
图3为根据本发明的具有轮廓的元件的截面示意图，该具有轮廓的元件能够形成根据本发明的前横梁的整流元件；和
图4显示了根据本发明的前横梁的变化的实施方式的具有轮廓的元件的多个截面示意图。
具体实施方式
下文中，方位用语，例如“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”等应参照图1中所示的车辆的惯用方向理解，箭头S沿车辆的纵向水平地指向前方。
参照图1对车辆前组件1进行描述，该车辆前组件1从前往后包括保护壳2、前横梁4和容纳车辆功能元件(未示出)的后面6。保护壳2和后面6为车辆的常规元件，将不作详细描述。
前横梁4按照公知和常用方式在保护壳2和后面6之间沿横向延伸。前横梁4具有前面8和后整流元件10，前面8定位为面向保护壳2，后整流元件10在长度方向上延伸，该后整流元件10位于前横梁4的前面8的后方并且面向后面6。后整流元件10基本上在前横梁4的全长沿横向延伸。
根据如图所示的实施方式，整流元件10为独立于前横梁4的部件，并且通过固定装置12(在下文描述)固定到前横梁4。根据这些实施方式，横梁4例如通过传统方法由金属制成。根据一种变化形式，横梁4由塑料制成。根据另一种实施方式，横梁4由塑料制成并且整流元件10与所述前横梁4一体制成。
根据如图所示的实施方式，前横梁4具有朝后开口的U形截面，以使前面8基本上为平的。前横梁4的U形臂形成翼片14，该翼片14插入位于整流元件10中的槽12中，以使整流元件10固定到横梁4。翼片14和槽12形成相互配合固定的装置，用于将整流元件10固定到梁4上。根据如图2所示的实施方式，翼片14各自具有缺口(indentation)16，该缺口16使所述翼片相互朝向，以形成将翼片14锁定在整流元件10的槽12中的方式。
根据一种未示出的变化形式，横梁4具有封闭的截面，并且整流元件10通过其它固定方式(例如焊接、粘接、在该横梁上设置框架或其他方式)固定到所述前横梁上。
整流元件10包括转向车辆前方的凹部16，从而赋予后整流元件10一种形状，该形状促进从梁4的前面8朝向车辆的后面6的气体的层流，如图1和图2中箭头f所示。特别地，凹部16赋予整流元件10的外表面18一种形状，该形状朝向所述后面成型轮廓，促进空气朝向车辆的所述后面流动而不会产生任何扰流。凹部16可以具有适于改善前组件1内的空气流动的任何形状。因此，作为示例，图4显示了整流罩10的实施方式，其中所述凹部具有圆弧、泪珠状的圆形或具有V形(或V形臂章的形状)。凹部的其它形状也是可以预见得到的。
当整流元件作为独立于前横梁4的其余部分的部件时，整流元件包括面向前横梁4的前面8的凹槽20。此凹槽改善前横梁的在纵向方向上的弯曲惯性(flexural inertia)，从而改善当外部元件进入车辆前组件时的表现。当车辆受到正面冲击而使前横梁4发生变形时，该凹槽20还改善整流元件10的褶皱性能(crumpling)，因而提高前横梁4的吸收能量的性能。
有利地，整流元件10由能够制作为一体件的、具有开放轮廓的元件22形成，如图3所示。此类具有轮廓的元件包括至少一个舌部24，该至少一个舌部24能够折叠在该具有轮廓的元件22上，以形成具有封闭截面的整流元件10。为了这个目的，舌部24和所述具有轮廓的元件的其余部分设置有相互配合的固定装置(reciprocal fixing means)26，例如插入槽的翼片(见图4)。可选择地，一旦舌部24折叠就可以焊接到所述具有轮廓的元件的其余部分。为了使舌部24能够弯曲，舌部24通过折弯铰链(bending hinge)28连接到所述具有轮廓的元件的其余部分，例如如图3所示通过材料弱化得到该折弯铰链28。从而，可以通过简单而经济的方式得到所述具有轮廓的元件22。
根据如图1至图3和图4的一部分所示的实施方式，所述具有轮廓的元件包括22两个舌部24，每个舌部24通过折弯铰链28连接到所述具有轮廓的元件22。舌部24朝向彼此弯曲以形成凹部16，并且通过相互配合的固定装置(翼片插入槽中)或例如通过焊接彼此固定。
根据另一种实施方式，整流元件10制作为通过例如焊接或卡扣铆接(snap-riveting)或卡扣固定(snap-fastening)而彼此固定的两个轮廓互补的元件。
根据如图1所示的实施方式，前横梁4还包括用于吸收因冲击产生的能量的弹性元件30。该弹性元件30位于所述横梁4的所述前面8和所述后整流元件10之间并且当保护壳遇到冲击时能够以已知的方式保护行人。当横梁4由金属制成时，吸收元件30为单独的元件，例如，由膨胀泡沫(expanded foam)或注射成型塑料制成。例如，当横梁4由塑料制成时，吸收元件30可以以肋状格架(lattice of ribs)的形式与所述梁4一体形成。此类吸收元件为公知，这里将不再详述。
上面描述的前横梁4是例如通过任意合适的相互配合的固定装置(例如卡扣扣接装置、夹子或固定舌部(fixing tongue))固定于保护壳2的独立元件。这些固定装置适于将横梁4保持在相对于所述壳固定的位置上并且几乎不产生噪声污染。这些固定装置能够使车身/发动机阻挡所述前组件1内的气流的连续性。横梁4所需的垂直空间可以与保护壳2的垂直空间相同，即保护壳2设计为与横梁4的形状匹配，如图1所示。
根据未示出的变化形式，横梁4与车辆的前护壳(front shield)结合并且与该护壳制成为一体件。此类护壳例如以公知方式形成为一体件框架，该框架包括上梁和下梁，该上梁和下梁用于定位为朝向由车辆主体的侧部构件形成的上部结构和下部结构，上梁和下梁通过垂直延伸的支柱连接并且设置为在车辆受到正面冲击时吸收能量。上梁和/或下梁为上文描述的横梁4。
上述横梁通过减少前横梁产生的扰流而以简单经济的方式优化了前组件1中的空气流动。特别地，如图1和图2的箭头f所示，整流元件10的形式改善梁周围空气的层流并且优化地使空气朝向前组件1的后面6流动。

Claims (11)

1.一种车辆前横梁，该车辆前横梁(4)位于车辆前组件(1)的保护壳(2)和后面(6)之间，所述车辆前横梁(4)设置为在所述保护壳(2)受到冲击时通过吸收能量而发生变形，所述车辆前横梁(4)具有基本上平的前面(8)，其特征在于，所述车辆前横梁(4)包括后整流元件(10)，该后整流元件(10)具有凹部(16)，该凹部(16)转向车辆的前方，以促进从所述车辆前横梁(4)的所述前面(8)朝向所述车辆前组件(1)的所述后面(6)的空气层流。
2.根据权利要求1所述的车辆前横梁，其特征在于，所述后整流元件(10)为独立于所述车辆前横梁(4)的部件，所述后整流元件(10)和所述车辆前横梁(4)包括相互配合的固定装置(12，14)。
3.根据权利要求2所述的车辆前横梁，其特征在于，所述车辆前横梁(4)包括至少一个翼片(14)，该至少一个翼片(14)卡紧在所述后整流元件(10)的至少一个槽(12)中。
4.根据权利要求2或3所述的车辆前横梁，其特征在于，所述后整流元件(10)由塑料的具有轮廓的元件(22)形成，该具有轮廓的元件(22)设置为自身弯曲，以形成具有封闭截面的所述后整流元件(10)。
5.根据权利要求4所述的车辆前横梁，其特征在于，所述后整流元件(10)包括至少一个舌部(24)，该至少一个舌部(24)通过折弯铰链(28)与所述具有轮廓的元件连接，所述舌部(24)朝向所述具有轮廓的元件(22)的其余部分弯曲，以形成所述凹部(16)。
6.根据权利要求5所述的车辆前横梁，其特征在于，所述后整流元件(10)包括两个舌部(24)，每个舌部(24)通过折弯铰链(28)与所述具有轮廓的元件(22)连接，所述舌部(24)朝向彼此弯曲，以形成所述凹部(16)，每个舌部(24)设置有用于与另一个舌部(24)固定的装置。
7.根据权利要求1所述的车辆前横梁，其特征在于，所述后整流元件(10)与所述车辆前横梁(4)一体形成。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的车辆前横梁，其特征在于，该车辆前横梁包括弹性元件(30)，该弹性元件(30)用于吸收由冲击所产生的能量，所述弹性元件(30)位于所述车辆前横梁(4)的所述前面(8)和所述后整流元件(10)之间。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的车辆前横梁，其特征在于，所述凹部(16)具有圆形，泪珠形或V形的形状。
10.一种车辆前面组件，该车辆前面组件(1)包括至少一个保护壳(2)和后面(6)，该后面(6)包括车辆的功能元件，该后面(6)位于所述保护壳(2)的后方，其特征在于，根据权利要求1至9中任意一项所述的至少一个前横梁(4)位于所述保护壳(2)和所述后面(6)之间。
11.根据权利要求10所述的车辆前面组件，其特征在于，所述车辆前横梁(4)和所述保护壳(2)包括相互配合的固定装置。
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