CN102498017B - 用于可控变形的保险杠托架和保险杠 - Google Patents

用于可控变形的保险杠托架和保险杠 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于配置于车辆(4)的保险杠托架(1)，其包括用于将所述托架固定于车辆(4)车身(3)的板状件(2)，多个凸出于所述板状件(2)的冲撞盒(5)，所述托架特征在于，其每个冲撞盒(5)包括至少一个在首次及二次预设极限应力传导至所述托架作用下可以各自变形的下部部分(7)和上部部分(8)，所述首次极限应力与所述二次极限应力有所不同，所述上部及下部部分(7，8)被调节以便使每个冲撞盒(5)在相对于车辆(4)基本垂直的变形轴线方向上变形。本发明还涉及固定于保险杠托架(1)上的保险杠和装备此种保险杠的车辆(4)。

Description

用于可控变形的保险杠托架和保险杠
技术领域
本发明涉及在碰撞过程中可使变形受到控制的保险杠托架及保险杠。
背景技术
在车辆安全领域中，涉及到用来降低事故后果的整体办法，为此汽车制造商必需面对多重忧虑。
由此，制造商首要忧虑在于，要在碰撞过程中确保车辆乘客得到保护，特别是在高速下所产生的撞击，同时还在于要使其他道路使用者与车辆发生面对面的碰撞时撞击程度受到控制，尤其是针对于与为吸收撞击能量而自身结构发生变形的车辆发生碰撞的行人。
然而，汽车所遭受的可能性撞击并非一定是在高速下产生的。在很多情况下汽车会在低速行驶时遭受撞击，也称之为“市区碰撞”。应特别区分两类不同的市区碰撞：第一类是在极其低速的条件下发生的撞击，称之为“泊车碰撞”，此种情况下碰撞速度范畴为2-4公里/小时；第二类为“可修复碰撞”，此时速度大约为16公里/小时。遭受三种碰撞(高速、泊车、可修复)之一的汽车的性能要通过符合标准的试验程序和模拟碰撞来进行监督检测。
某些检测在于对车辆可修复撞击进行模拟，其目的在于估算撞击对于车辆组件的影响以及所涉及的维修费用。例如：一可修复碰撞可以由车辆在大约16公里/小时的低速正面与一刚性墙壁发生碰撞这一形式而实现。汽车制造商的目的在于通过将需更换配件数目以及对应工作时间降至最低来降低维修成本。
以惯常的方式，车辆包括一称之为前裙板的车身组成部分，其经由焊接方式固定于车身。保险杠托架就镶嵌于此车身组成部分之上，保险杠则固定于此托架之上，以供吸收一部分碰撞过程中所释放的能量之用。通常保险杠托架是由一个包含多个叶片的板状件构成。经验证，传统的保险杠托架呈现出很强的刚性，导致在可修复碰撞之后前裙板产生严重变形，从而必须经常进行更换。通常选定用于避免更换前裙板的解决方法为给车辆装备一更厚的前裙板。
发明内容
本发明是为了全部或部分地对弥补上述所提及的不足之处。
在此技术背景下，本发明提出一在碰撞过程中可实现控制变形的保险杠托架，由此来避免前裙板的变形。
为此，本发明涉及用于装备在车辆上的保险杠托架，其包括一用于将所述托架固定于车辆车身的板状件，多个凸出于所述板状件的冲撞盒，所述托架的特征在于其每个冲撞盒包括至少一个在首次及二次预设极限应力传导至所述托架作用下可以各自变形的下部部分和上部部分，所述首次极限应力与所述二次极限应力有所不同，所述上部及下部部分被定位成使每个冲撞盒沿着相对于车辆基本垂直变形轴线方向变形。
本发明同时还涉及到车辆的保险杠，依据发明说明书所述，其包含一固定于保险杠托架上的保险杠罩。
最后，本发明涉及到根据本发明的保险杠所装备的车辆。
本发明中的专业术语“下部的”和“上部的”是参照于相关车辆的垂直轴，该车辆装备了根据本发明的保险杠或保险杠托架。同样，于说明书中所出现的专业术语“纵向的”和“横向的”与参照车辆相关，其中专业术语“纵向的”用于描述基本沿车辆的车长延伸的特点，专业术语“横向的”用于描述在车辆的宽度方向上延伸的特点。
由此，根据本发明，车辆上的保险杠托架允许在可修复碰撞中通过下部部分的变形及伴随猛烈碰撞上部部分的变形来避免或将传导至车辆前裙板上的应力减到最小。先是下部部分然后是上部部分的逐次变形确保了对前裙板的保护。下部部分和上部部分的定位促使每个冲撞盒依照相对车辆的基本垂直的变形轴发生变形：此变形于碰撞中使得遭受撞击的车身组成部分向车辆中部突进的幅度降至最低，同时只要每个冲撞盒的变形沿着相对车辆的纵向轴加以进行，就可以允许其最大程度的吸收能量。
此外，根据本发明，所述于泊车碰撞中保险杠托架会呈现出与之相匹配的表现：由此，根据本发明，所述其下部部分在由应变最小应力过渡到首次极限应力期间不产生变形，从而给予保险杠以足够刚性来抵御泊车碰撞。
总之，根据本发明的保险杠托架受控并且逐次产生的变形可以在碰撞过程中吸收大量能量，同时也可加强对本发明所述车辆的前裙板的保护：根据本发明汽车制造商得以缩减前裙板的增厚，从而减轻发明说明书所述车辆的总重量
在本发明的实施方案中，下部部分所提供的抵御变形能力较弱于上部部分。由此，每个冲撞盒的变形会优先沿着向车辆底部的方向进行。
在本发明的实施方案中，每个冲撞盒包含至少一个由上侧面和下侧面所界定的装配孔，上侧面所呈现的宽度较之下侧面要宽，上、下侧面分属于上部部分和下部部分。具有此装配孔的保险杠托架容易制造，同时可以减轻本发明所述保险杠托架的重量。
根据本发明特点，上、下侧面被置于侧面，并垂直的在每个冲撞盒变形轴上延伸。
在本发明的实施方案中，相对于所述板状件，每个冲撞盒都具有一前壁板，此前壁板相对所述板状件有所倾斜。由此，在可修复碰撞过程中，倾斜度可被选择，以便在上部部分与测试用墙发生碰撞之前，下部部分先与墙壁发生接触。
依据本发明的特点，每个冲撞盒的形状为棱锥台。棱锥台形状使得在累积应力作用下所放的冲撞盒可以最大程度的吸收由于撞击所产生的能量。
在本发明的实施方案中，板状件要呈现出至少一个斜面和/或一个(薄板)冲压件。此斜面或此冲压件可更好的分散作用于保险杠托架板状件整体上的撞击能量。
在实施方案中，另外每个冲撞盒还要具有用于减轻所述托架所需要的孔洞。
附图说明
借助下方参考附图的具体对照描述，本发明可以被更好的理解，其中：
-图1a是依据本发明安装于车辆上的保险杠托架的局部透视示意图；
-图1b是在图1a中所描绘的保险杠托架的部分透视底视示意图；
-图1c是另一幅于图1a中所描绘的保险杠托架的部分透视底视示意图；
-图2a是依照发明说明书所述与墙壁发生碰撞的车辆部分侧视示意图；
-图2b是，下部部分发生变形的图2a中所描绘的车辆的部分透视示意图；
-图2c是上部和下部部分均发生变形的图2a中所描绘的车辆的部分透视示意图；
具体实施方式
图1a-图1c之一项中所描绘的保险杠托架1，其包括一用于将所述托架固定于车辆4的车身3的板状件2。多个凸出于所述板状件2的冲撞盒5，其形状基本为棱锥台状。其设计目的在于可在碰撞过程中发生变形。保险杠托架1被安装于车体3上的前裙板6上。每个冲撞盒5含有一下部部分7，设计目的是为了可使其在碰撞过程中在传导至所述托架的首次极限应力作用下可产生变形。每个冲撞盒5同时包括一上部部分8，其设计目的是为了在碰撞过程中在传导至所述托架的二次极限应力作用下可产生变形，所述首次极限应力与所述二次极限应力有所不同。下部部分和上部部分7，8被定位成使每个冲撞盒5沿着相对于车辆4垂直的变形轴A变形，如图2a-图2c之一项所示。优选的，下部部分和上部部分7，8的设计便于所述二次极限应力强于所述首次极限应力。
根据本发明所述的保险杠，可在保险杠托架上安装一保险杠罩，此点并没有展示于图中。在接下来的描述中，为使保险杠托架1所遭受变形更加直观，因此发明说明书所述之保险杠，其保险杠罩于图中被忽略了。
图1a-图1c之一项中所描绘的保险杠托架1上，每个冲撞盒包5含至少一个由上侧面10和下侧面11所界定的装配孔9，上侧面10所呈现的宽度较之下侧面11要宽，上、下侧面10，11分属于上部部分和下部部分7，8。图1b显示出上、下侧面10，11位于每个冲撞盒5的侧面上。
相对于所述板状件2，每个冲撞盒5还具有一前壁板12，此前壁板相对所述板状件2有所倾斜。此前壁板12使上、下侧面10，11得以延伸。前壁板12的倾斜度于图1c和图2a中可见。在可修复碰撞过程中，倾斜度可被选择，以便当可修复碰撞发生时，下部部分7先于上部部分8与垂直墙16发生接触，如图2a所示。
为了使保险杠托架1的结构变轻，一些孔洞13可以设置于冲撞盒5之中。
另外，板状件2的形式可与前裙板3的形式相适，为此板状件要具有至少一个斜面14或一个(薄板)冲压件15。此斜面同时可以确保保险杠托架1于前裙板3之上具有良好的支撑。
图2a-图2c显示出依据发明说明书当配有保险杠托架的车辆4遭遇可修复碰撞时，其保险杠托架1发生变形的方式：车辆4以一定速度撞向垂直墙壁16，用其代表上文所解释的可修复碰撞。冲撞盒5上的前壁板12，由于其倾斜度，以其下部撞到垂直墙壁16，此部分的所述前壁板12被下侧面11加以延长。由此，于碰撞过程中，如果所产生的应力强于首次极限应力，下侧面11则会如同图2b所示发生变形。一部分撞击能量会被此变形所吸收，故此，上侧面10和板状件2不会发生变形。
当由于碰撞所产生的应力强于二级极限应力时，上侧面10会与垂直墙壁16产生接触并发生变形，从而使得碰撞盒5向底部产生一明显移位。(图2c)此变形吸收由碰撞产生的大部分能量。例如：所设计的上侧面10通过变形可以吸收200焦耳的能量。
由此，按照发明说明书所述保险杠托架1可使所述保险杠所经受的变形加以控制，从而抑制了所述车辆4的前裙板3在可修复碰撞中的变形。
保险杠托架1受控并且逐次产生的变形，此举使得汽车4制造商缩减前裙板3的增厚，从而减轻车辆4的总重量。
诚然，以上所提及的实施例不具有任何限定特性，其它任何细节与改良都可以加于本发明的保险杠托架1，但这并不意味着超出可以以其它形式的保险杠托架加以实施的本发明的范畴。

Claims (7)

1.配置于车辆(4)的保险杠托架(1)，其包括用于将所述托架固定于车辆(4)车身(3)的板状件(2)，多个凸出于所述板状件(2)的冲撞盒(5)，所述托架的特征在于，其每个冲撞盒(5)包括至少一个在首次及二次预设极限应力传导至所述托架作用下可以各自变形的下部部分(7)和上部部分(8)，所述首次极限应力与所述二次极限应力有所不同，所述上部及下部部分(7，8)被定位成使每个冲撞盒(5)在相对于车辆(4)基本垂直的变形轴线方向上变形，所述变形是先是下部部分然后是上部部分的逐次变形；上、下侧面(10，11)被置于侧面，并垂直地在每个冲撞盒(5)变形轴上延伸；以及每个冲撞盒(5)都具有一前壁板(12)，其相反于所述板状件(2)，此前壁板相对所述板状件(2)有所倾斜。
2.根据权利要求1的保险杠托架(1)，其特征在于，每个冲撞盒包含至少一个由上侧面(10)和下侧面(11)所界定的装配孔(9)，上侧面(10)所呈现的宽度较之下侧面(11)要宽，上、下侧面(10，11)分属于上部部分和下部部分(7，8)。
3.根据权利要求1或2的保险杠托架(1)，其特征在于，每个冲撞盒(5)的形状基本为棱锥台。
4.根据权利要求1或2的保险杠托架(1)，其特征在于，板状件(2)要呈现出至少一个斜面(14)和/或一个薄板冲压件(15)。
5.根据权利要求1或2的保险杠托架(1)，其特征在于，每个冲撞盒(5)还要具有用于减轻所述托架所需要的孔洞(13)。
6.一种车辆保险杠，包括固定于根据权利要求1-5之一项的保险杠托架(1)上的保险杠罩。
7.一种车辆，装配有根据权利要求6的保险杠。
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