CN102343940B - 机动车辆的后端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于机动车辆的后端元件(2)，包括在冲击后形成能量吸收元件的支架结构元件(6)，以及支架结构框架(8)。至少支架结构元件(6)具有由格子(30，32)形成的格网状结构，所述格子在支架结构元件(6)的后表面和前表面之间纵向延伸穿过支架结构元件(6)，并且在支架结构元件(6)的后和/或前表面上开口。本发明还公开了后端(44)，其包括后端元件(2)。

Description

机动车辆的后端
技术领域
本发明涉及机动车辆的后端以及机动车辆的后端元件，所述后端元件适于封闭车辆的主体结构件的上部部件和下部部件，所述后端元件包括：
-支架结构元件，其在冲击后形成能量吸收元件，该支架结构元件可相对于主体结构件的下部部件移动，所述吸收元件适于分散由朝向主体结构件的承载表面的后端冲击产生的力，
-支架结构框架，其可相对于所述主体结构件的上部部件运动。
背景技术
现代的机动车辆被设计成使得其适当地满足不同种类的可能出现的后端冲击，如速度在2.5至4km/h(ECE42)之间的低速冲击或“停车冲击”和速度大约在16km/h(Danner)的中速冲击或“修复性冲击(repairability impact)”。
文献EP1 162 116 A1公开了一种机动车辆的后端缓冲器，所述后端缓冲器包括中心块和两个侧面块。所述中心块包括外壳体，所述外壳体包围单个的、直线的、金属横向部件以及其端部通过冲击吸收器承载在车辆的侧面元件上的刚性结构。
两个侧面块被固定，并且由于这个原因，它们允许缓冲器符合后端冲击标准，尤其是能够抵消冲击。
但是，所述缓冲器的构造非常复杂，并且制造成本较高。此外，所述固定的侧面块妨碍进入到车辆的内部空间中，并且极大地减少了负载阈值的横向尺寸。此外，它在对于结合机动车辆的后端的其他元件(比如光学元件或其他构件)方面不是优化的。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种后端元件，其适于在发生低速或中速冲击时提供有效的能量吸收，同时在制造上简单且成本低，并且不限制进入机动车辆 的内部空间。
为了这个目的，本发明的主题是一种如上文所述类型的后端元件，其中至少支架结构元件具有由格子形成的格网状结构，所述格子在支架结构元件的后表面和前表面之间纵向延伸穿过该支架结构元件并且在支架结构元件的后表面和/或前表面上开口。
根据其他实施例，本发明包括一个或多个以下特征：
-所述支架结构框架具有格网状结构或带肋结构；
-所述格子在前表面和/或后表面侧上是不通的；
-所述格网状结构包括在后表面侧上封闭而在前表面侧上开口的第一不通格子，以及在所述后表面侧上开口而在前表面侧上封闭的第二不通格子；
-所述第一和第二格子处于交错的行列中；
-所述支架结构元件和支架结构框架由刚性塑性材料制成；
-所述支架结构元件和支架结构框架为适于彼此接合以形成结构框架的两个独立部件；
-所述支架结构元件和支架结构框架一体制成，并形成结构框架；
-所述支架结构元件为单一整体，并且包括基本上水平延伸的第一下部横向部件和第一上部横向部件、以及至少两个竖直侧柱，所述竖直侧柱将第一下部和上部横向部件连接在一起，所述竖直侧柱基本上以所述第一上部横向部件向上延伸，并且每一个形成支架结构元件的一个侧边缘；
-所述支架结构元件包括至少一个结构区域，所述结构区域形成例如用作视觉信息设备的支承件的多用途界面；以及
-所述支架结构框架包括第二下部横向部件、第二上部横向部件和两个竖直侧柱，所述竖直侧柱将所述第二下部和上部横向部件连接在一起，并且每一个形成支架结构框架的一个侧边缘。
本发明的另一个主题是一种机动车辆的后端，包括：
-主体结构件， 
-包括支架结构元件和支架结构框架的如上所述的后端元件，所述元件能相对于主体结构件运动；以及
-底部后板，其在后端覆盖所述支架结构元件。
根据其他实施例，所述后端包括一个或多个以下特征：
-车辆的后窗设置在后端元件的支架结构框架上；
-所述后端还包括适于保证后端元件与机动车辆的主体结构件之间的可运动连接的铰链，和/或包括适于在关闭位置上保持后端元件抵靠在机动车辆的主体结构件上的锁；以及
-所述后端为后舱或摆动门的形式。
根据本发明，提供了一种机动车辆的后端，包括：
主体结构件； 
后端元件，所述后端元件封闭主体结构件的上部部件和下部部件，所述后端元件包括支架结构元件和支架结构框架，
所述支架结构元件在冲击后形成能量吸收元件，并且能相对于所述主体结构件的下部部件运动，所述吸收元件适于分散在发生朝向所述主体结构件的承载表面的后端冲击时产生的力，
所述支架结构框架能相对于主体结构件的上部部件运动；以及
将后端元件以能运动的方式连接到主体结构件上的铰链，和成适于在关闭位置上保持所述后端元件抵靠在所述主体结构件上的锁；
其特征在于，至少所述支架结构元件具有由格子形成的格网状结构，所述格子在所述支架结构元件的后表面和前表面之间纵向延伸穿过所述支架结构元件并且在支架结构元件的后表面和/或前表面上开口。
可选地，所述支架结构框架具有格网状结构或带肋结构。
可选地，所述格子在前表面和/或后表面侧上是不通的。
可选地，所述格网状结构包括在后表面侧上封闭而在前表面侧上开口的第一不通格子、在后表面侧上开口而在前表面侧上封闭的第二不通格子。
可选地，中所述第一和第二格子处于交错的行列中。
可选地，所述支架结构元件和所述支架结构框架由刚性塑性材料制成。
可选地，所述支架结构元件和所述支架结构框架为适于彼此接合从而形成结构框架的两个独立部件。
可选地，所述支架结构元件和所述支架结构框架一体制成，并且形成结构框架。
可选地，所述支架结构元件为单一整体，并且包括基本上水平延伸的第一下部横向部件和第一上部横向部件、以及至少两个竖直侧柱，所述竖直侧柱将 所述第一下部横向部件和第一上部横向部件连接在一起，所述竖直侧柱从第一上部横向部件基本上向上延伸，并且每一个都形成所述支架结构元件的一个侧边缘。
可选地，所述支架结构元件包括至少一个结构区域，所述结构区域形成多用途界面。
可选地，所述结构区域形成视觉信息设备的支承件。
可选地，所述支架结构框架包括第二下部横向部件、第二上部横向部件和两个竖直侧柱，所述支架结构框架的竖直侧柱将所述第二下部横向部件和第二上部横向部件连接在一起，并且每一个都形成支架结构框架的一个侧边缘。
可选地，所述后端还包括底部后板，所述底部后板在后部覆盖所述支架结构元件。
可选地，车辆的后窗设置在所述后端元件的支架结构框架上。
可选地，所述后端为后舱或摆动门的形式。
附图说明
通过阅读仅作为示例并结合所附附图给出的下列描述将更好地理解本发明，其中：
-图1为根据本发明第一实施例的后端元件以及主体结构件的透视分解图；
-图2为根据本发明第二实施例的后端元件及图1中的主体结构件的透视分解图；
-图3为根据本发明的车辆的后端的透视分解图；
-图4为根据本发明的车辆的后端的底部后板的透视分解图。
具体实施方式
在以下的描述中，词语“前”和“后”参照机动车辆的通常方向进行解释，该方向在图1中由沿机动车辆的纵向水平地指向前方的箭头S表示。
图1为用附图标记2标识的后端元件的第一个实施例和主体结构件4的分解图。所述后端元件2具有适于和主体结构件4配合的整体形状(global shape)。所述后端元件2包括支架结构元件6和支架结构框架8。
所述主体结构件4用作机动车辆的后门的框架。所述主体结构件4具有形 成刚性承载区域的封闭轮廓。所述主体结构件4包括上部部件10和下部部件12，所述下部部件12被加固以在不遭受永久变形的前提下抵抗小的后端冲击。
所述主体结构件4适于为支架结构元件6和支架结构框架8提供支承。所述支架结构元件6被固定到所述支架结构框架8上，组合件形成后舱(hatch)类型的后门。可通过例如螺钉或粘接实现元件6到框架8的固定。作为一种变型，支架结构框架8独立于支架结构元件6。依照这种变型，所述支架结构元件6以类似于传统的驾驶室护罩的方式刚性地固定到主体结构件4，或者其可以按照背门的方式通过与支架结构框架8不同的运动学模式移动。
元件6与框架8的这种形成门的组合件可相对于由下部部件12和上部部件10限定的主体结构件4、在适于允许进入后部空间的打开位置和确保车辆牢固性的关闭位置之间运动。
由主体结构件4提供的承载区域有利地具有位于后侧部件正上方的加固加宽区域，其大致宽度在100至250mm之间，高度在300至400mm之间。这些尺寸可在不偏离本发明的范围的前提下根据机动车辆的尺寸而变化。
所述支架结构元件6包括基本上水平延伸的第一下部横向部件14、第一上部横向部件16以及两个竖直侧柱18。不过所述竖直侧柱18的数量并不仅限于两个。所述支架构造元件6可以包括任意数量的竖直侧柱18。此外，所述支架结构元件6还可以包括除所述第一下部和上部横向部件14、16以外的其他横向部件。出于审美的角度，所述第一下部和上部横向部件14、16以及竖直侧柱18可以是曲线状的。
所述两个竖直侧柱18将所述第一下部和上部横向部件14、16的端部连接在一起，并且在第一上部横向部件16的上方基本上向上延伸。每个竖直侧柱18形成支架构造元件6的侧边缘20。所述第一下部横向部件14形成支架结构元件6的下部边缘22。
作为一种变型，所述支架结构元件6不包括任何第一上部横向部件16.
竖直侧柱18的在所述第一上部横向部件16上方突出的部分适于与所述支架结构框架8配合。
所述支架结构元件6还具有至少一个作为多用途界面的结构区域24。这个区域24的结构适于接收或支承视觉信息设备26、各种配件和/或牌照。
所述支架结构元件6的纵向厚度(即支架结构元件6的后表面与前表面之 间的厚度)基本上在120至220cm之间。
所述支架结构元件6适用于用作后端冲击的能量吸收器，并分散由这个后端冲击产生的力。优选地，所述支架结构元件6被设计为在发生中等速度的冲击的情况下吸收高于5KJ的能量，优选在6-10KJ之间的能量(“Danner”)。
为了这个目的，所述支架结构元件6具有由格子30、32形成的格网状结构。所述格子30、32在支架结构元件6的后表面和前表面之间纵向延伸穿过支架结构元件6。所述格子30、32在支架结构元件6的后表面和/或前表面上开口，并由壁33在侧面限定。优选地，格子30、32在所述前表面和/或后表面上是不通的，形成“撞击盒”(“crash boxes”)。在一种特别优选的方式中，所述格网状结构包括第一不通(blind)格子30和第二不通格子32，所述第一不通格子在后表面侧上封闭并在前表面侧上开口，所述第二不通格子在后表面上面开口并在前表面侧上封闭。所述第一格子30和第二格子32以交错的行列(或以棋盘方式)设置。
所述交错的格网状结构提供了支架结构元件6的均一设计，并且用于在弯曲模式下(buckling mode)基本上在压缩过程中用作能量吸收器。这种由以交错的行列设置的反向不通格子形成的选定几何形状显著地增加了所述支架结构元件6后面的附着表面，并且能够在发生后端冲击的情况下有利地分散力。
所述支架结构元件6在形成单一整体(block)中，即第一下部和上部横向部件14、16和竖直侧柱18是成一体的，或被焊接在一起。所述支架结构元件6，或者各个而言，第一上部和下部横向部件14、16和竖直侧柱18由刚性塑性材料制成，例如通过诸如聚丙烯(PP)的热塑性聚合物注塑模制。
所述格网状结构便于通过注塑模制而制造。具有上述呈交错(棋盘)设置的格网状结构的模制部件可以沿与机动车辆纵向对应的单一方向从模具中脱离。所述交错的设置允许较大的出模角，从而便于适当的脱模，并且同时允许获得具有恒定厚度的壁33的格子30、32。所述格网状结构允许较小的甚至是零度的出模角。因此模具部件的脱模会更加便利，并且可以通过沿与车辆的纵向轴线相对应的轴线在相反方向上移动两个相对的半模来进行。因此无需在模具中提供拔取工具(drawers)或可移动部件。
此外，所述支架结构元件6的格网状结构允许在保持充足的能量吸收能力的同时减小限定格子30、32的壁33的局部厚度。这个局部厚度因此可以减小 2.5-4mm的范围，优选地在3mm-3.5mm之间的范围。如此获得的格网状结构的所述支架结构元件6重量轻，并且节省材料，从而限制了制造成本。
同时，所述支架结构元件6的棋盘格网状结构的较小(甚至为零)出模角允许例如中速冲击期间，在发生纵向偏斜时获得均一的刚度。因此受支架结构元件6压缩的影响，可获得基本上恒定的负载水平，其增加了消散能量的部分并且减小了吸收距离，同时防止机动车辆的其他元件的变形。
所述支架结构框架8包括基本上水平延伸的第二下部横向部件34、第二上部横向部件36、以及两个竖直侧柱38。所述两个竖直侧柱38设置在所述第二下部和上部横向部件34、36之间，从而将第二下部和上部横向部件34、36的端部连接在一起以形成一个框架。
所述第二下部横向部件34形成所述支架结构框架8的下边缘40。所述下边缘40适于与竖直侧柱18的在支架结构元件6的第一上部横向部件16的上方突出的部分永久性地(支架结构框架8与支架结构元件6组装以形成单个的后舱型的门)或非永久性地(可相对于支架结构元件6移动的支架结构框架8在打开位置和关闭位置之间锁定和解锁，反之亦然)。
所述支架结构框架8是成一体的，即所述第二下部和上部横向部件34、36和竖直侧柱38有利地模制(单一注塑)在一起或焊接在一起。所述支架结构框架8或各个而言，所述第二下部和上部横向部件34、36和竖直侧柱38由刚性塑性材料制成，例如可通过诸如聚丙烯(PP)的热塑性聚合物材料注塑模制。
例如，所述支架结构框架8具有如前所述的格网状结构或带肋结构。
在支架结构元件6不包括任何第一上部横向部件16的实施例中，所述支架结构框架8的第二下部横向部件34能够在支架结构元件6的侧柱18之间分散撞击产生的能量。
在图1所示的第一实施例中，所述支架结构元件6和支架结构框架8由两个单独的部件制成，所述两个单独的部件适于通过粘接、摩擦焊接、通过激光或通过螺纹连接而组装在一起。所述框架8设置在元件6的上方，并且框架8的下边缘40被固定到竖直侧柱18的在元件6的第一上部横向部件16上方突出的部分上，以形成结构框架42。
在第二个实施例中，所述结构框架42成一体制成，如图2所示。所述结构框架42通过注塑模制而制成。一体制成(第二实施例)的所述结构框架42的 元件和由元件6和框架8(第一实施例)组装而成的结构框架42的元件相同。同样在这种情况下，可以包括或省略所述第一上部横向部件16。
本发明还涉及例如图3所示的车辆的后端44。所述后端44包括主体结构件4，根据所述第一或第二实施例的后端元件2，底部后板46和顶部后板48。在图3所示的示例中，后端元件2为根据第一实施例的元件。
所述底部后板46适于在后面固定到支架结构元件6上，并且用于在车辆的下部部分处形成外部车身部分。所述底部后板46可以是金属或塑料车身面板。所述底部后板46在图4中示出了更多的细节。
所述底部后板46包括形成多用途界面的结构区域50，所述多用途界面适于与支架结构元件6的结构区域24相配合。在图4示出的示例中，所述结构区域50包括第一区域52和第二区域56，所述第一区域52适于接收设置有视觉信息设备26的用于照明的壳体54，所述第二区域56适于接收牌 照。然而，可以预期有除所述第一和第二区域52、56以外的所述结构区域50。
所述顶部后板48适于在后面固定到支架结构框架8上，并且用于在车辆的上部部分形成外部车身部分。所述顶部后板48可以是后窗。作为一种变型，所述顶部后板48还可以结合阻流板。
所述底部和顶部后板46、48可以接合在一起形成一体结构。然而，例如出于在后端受到冲击后修复后端44的原因，优选地这些部件可以是分离的并且单独地安装到框架结构42上。
所述顶部后板48可以与支架结构框架8合并成单一件，但是此处再次地，出于修复的原因以及同时出于制造相关的原因，这些部件有利地是分离的。
所述后端44还包括铰链(未示出)，所述铰链适于以可移动的方式(尤其是以枢转的方式可动)将后端元件2连接到机动车辆主体结构件4上。所述铰链可以位于后端元件2的侧面、上方或下方。所述后端44还包括锁(未示出)，所述锁适于在关闭位置保持所述后端元件2抵靠在机动车辆的主体结构件4上。
例如如上文所述的后端44用作机动车辆的后舱门或后摆动门。
根据本发明的所述后端元件2包括很少的单独部件，另外，这些部件轻便，并且由于格网状结构，易于制造同时提供对后端冲击能量的有效吸收。因此，这种后端元件2的制造成本较低。后端44的基本组件的设计允许在不需要改变整个后端44的前提下对能量吸收元件、尤其是支架结构元件6进行简单修复。 这降低了修复的成本。此外，根据本发明的能量吸收元件并不妨碍进入车辆的内部空间，并且允许结合诸如光学元件、停车传感器和/或倒车相机的结构元件。
加在结构框架42上的结构元件相对于彼此的布置是最优化的，并且允许所述元件之间间隙和齐平对准的优化处理。结果，消除了光学支承件54与后端车身之间的间隙，以及后窗48与车身之间的间隙。这提供了具有令人满意的美学设计的后端。

Claims (15)

1.一种机动车辆的后端(44)，包括：
主体结构件(4)；
后端元件(2)，所述后端元件封闭主体结构件(4)的上部部件(10)和下部部件(12)，所述后端元件包括支架结构元件(6)和支架结构框架(8)，
所述支架结构元件在冲击后形成能量吸收元件，并且能相对于所述主体结构件(4)的下部部件(12)运动，所述吸收元件适于分散在发生朝向所述主体结构件(4)的承载表面的后端冲击时产生的力，
所述支架结构框架能相对于主体结构件(4)的上部部件(10)运动；以及
将后端元件(2)以能运动的方式连接到主体结构件(4)上的铰链，和/或适于在关闭位置上保持所述后端元件(2)抵靠在所述主体结构件(4)上的锁；
其特征在于，至少所述支架结构元件(6)具有由格子(30，32)形成的格网状结构，所述格子在所述支架结构元件(6)的后表面和前表面之间纵向延伸穿过所述支架结构元件(6)并且在支架结构元件(6)的后表面和/或前表面上开口。
2.根据权利要求1所述的后端(44)，其中所述支架结构框架(8)具有格网状结构或带肋结构。
3.根据权利要求1或2所述的后端(44)，其中所述格子(30，32)在前表面和/或后表面侧上是不通的。
4.根据权利要求1或2所述的后端(44)，其中所述格网状结构包括在后表面侧上封闭而在前表面侧上开口的第一不通格子(30)、在后表面侧上开口而在前表面侧上封闭的第二不通格子(32)。
5.根据权利要求4所述的后端(44)，其中所述第一和第二格子(30，32)处于交错的行列中。
6.根据权利要求1、2或5所述的后端(44)，其中所述支架结构元件(6)和所述支架结构框架(8)由刚性塑性材料制成。
7.根据权利要求1、2或5所述的后端(44)，其中所述支架结构元件(6)和所述支架结构框架(8)为适于彼此接合从而形成结构框架(42)的两个独立部件。
8.根据权利要求1、2或5所述的后端(44)，其中所述支架结构元件(6)和所述支架结构框架(8)一体制成，并且形成结构框架(42)。
9.根据权利要求1、2或5所述的后端(44)，其中所述支架结构元件(6)为单一整体，并且包括基本上水平延伸的第一下部横向部件(14)和第一上部横向部件(16)、以及至少两个竖直侧柱(18)，所述竖直侧柱将所述第一下部横向部件(14)和第一上部横向部件(16)连接在一起，所述竖直侧柱从第一上部横向部件(16)基本上向上延伸，并且每一个都形成所述支架结构元件(6)的一个侧边缘(20)。
10.根据权利要求1、2或5所述的后端(44)，其中所述支架结构元件(6)包括至少一个结构区域(24)，所述结构区域形成多用途界面。
11.根据权利要求10所述的后端(44)，其中所述结构区域(24)形成视觉信息设备(26)的支承件(54)。
12.根据权利要求1、2、5或11所述的后端(44)，其中所述支架结构框架(8)包括第二下部横向部件(34)、第二上部横向部件(36)和两个竖直侧柱(38)，所述支架结构框架的竖直侧柱将所述第二下部横向部件(34)和第二上部横向部件(36)连接在一起，并且每一个都形成支架结构框架(8)的一个侧边缘。
13.根据权利要求1、2、5或11所述的后端(44)，还包括底部后板(46)，所述底部后板在后部覆盖所述支架结构元件(6)。
14.根据权利要求1、2、5或11所述的后端(44)，其中车辆的后窗设置在所述后端元件(2)的支架结构框架(8)上。
15.根据权利要求1、2、5或11所述的后端(44)，其中所述后端(44)为后舱或摆动门的形式。
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