CN104853977B - 具有轴支架的机动车 - Google Patents

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Abstract

已知轿车的轴支架，其沿行驶方向观察稍微设置在驱动单元的后面。如果探测到机动车的正面碰撞，则总是可以通过炸药突然松开轴支架在车身其余部分上的连接。本发明的目的是，改进已知的具有轴支架的机动车。按照本发明，轴支架(5)的后部区域经由至少一个向后延伸的支座(6)与在车身的乘客室(1)的前下部区域内的至少一个承载性的车身构件(10)相连接。为此，支座(6)与承载性的车身构件(10)通过可烟火式松开的连接元件相连接。另外在支座的后端部区域与车身构件(10)之间设置导向装置，如果松开通过可烟火式松开的连接元件在支座与车身构件之间的连接，则该导向装置只允许支座的被引导的端部区域在行驶方向(F)上观察朝后偏移。

Description

具有轴支架的机动车
技术领域
本发明涉及一种具有轴支架的机动车。
背景技术
轴支架经常也称为副车架或辅助框架，它是许多具有自支承车身的客车的构件。在轴支架上固定车轮悬架的车身侧的铰接点。在前副车架上通常还有发动机、变速器、转向机构并且在具有前驱动轮的机动车中还有差速器。轴支架可以与车身刚性地螺纹联接(集成支座)或经由橡胶轴承与车身连接。在现代的机动车中，轴支架经常具有内部敞开的矩形或梯形的基本形状。
由EP1036689A2已知轿车的轴支架，其沿行驶方向观察稍微设置在驱动单元的后面。在轴支架上在其沿行驶方向处于前面的区域上连接两个支撑件的下端部，这些支承件以它们的上端部区域安装在轿车的车身的发动机纵梁上。轴支架的沿行驶方向的后部区域经由两个向后延伸的支座与在车身乘客室前下部区域内的承载性的车身构件相连接。如果探测到机动车的正面碰撞，则支撑件在发动机纵梁上的连接和支座在乘客室前下部区域内的承载性车身构件上的连接总是可以通过炸药被突然松开。由此，驱动单元在行驶方向上向后的移动位移被释放。为了移动，可以利用在乘客室与驱动单元之间的整个空间。在事故时变形的元件，例如发动机纵梁，可以不受轴支架阻碍地变形，因此可以吸收高碰撞能量。
发明内容
本发明的目的是，改进已知的具有轴支架的机动车。
该目的通过本发明的机动车达到，其包括前车室，该前车室设置在乘客室之前，在前车室中设置驱动单元，并且在驱动单元与乘客室之间设置轴支架，在该轴支架上安装前轮的车轮悬架的在车身侧的铰接点，轴支架的后部区域经由至少一个向后延伸的支座与在车身的乘客室的前下部区域内的至少一个承载性的车身构件相连接，该支座与承载性的车身构件通过可烟火式松开的连接元件相连接，另外在支座的后端部区域与车身构件之间设置导向装置，如果通过可烟火式松开的连接元件在支座与车身构件之间的连接被松开，则该导向装置只允许被引导的端部区域在行驶方向上向后偏移。
按照本发明，机动车具有设置乘客室之前的前车室，在前车室中设置驱动单元，例如内燃机。轴支架处在驱动单元与乘客室之间，在轴支架上安装前轮的车轮悬架的在车身侧的铰接点。轴支架的后部区域经由至少一个向后延伸的支座与在车身乘客室前下部区域内的承载性的车身构件相连接。为此，支座与承载性的车身构件利用可烟火式松开的连接元件相连接。另外，在支座的后端部区域与车身构件之间设置导向装置，如果松开通过可烟火式松开的连接元件在支座与车身构件之间的连接，则该导向装置只允许支座的被引导的端部沿行驶方向观察向后偏移。这样的可烟火式松开的连接元件可以例如是烟火式的分离螺钉、烟火式的分离栓或烟火式的卡爪。在本发明的意义上所有烟火式的连接元件的共性是，它们包含烟火式的炸药。如果将该烟火式的炸药点燃，则连接元件被如此强地损坏或甚至破坏，以致松开先前建立的连接。在按照本发明的应用中，可烟火式松开的连接元件可以构成在支座与车身构件之间的形锁合连接，只要它不被触发。在触发以后，如此大地破坏可烟火式松开的连接元件，以致该形锁合连接不再或只再以微小程度存在，使得微小的力就已足够完全松开连接。
例如由DE19532746A1已知这样的烟火式的分离螺钉。这样的分离螺钉能够确保稳定的螺钉连接。通过烟火式的分离炸药的触发可以突然地松开该螺钉连接。优选在探测到具有显著的正面分量的机动车碰撞时触发烟火式的分离螺钉，从而松开该连接。为此，分离螺钉可以耦联于气囊控制器，从而分离螺钉例如与驾驶员气囊或副驾驶员气囊一起触发。
有利的是，可烟火式松开的连接元件是可电触发的，通向可烟火式松开的连接元件的电导线从乘客室的内部空间导向可烟火式松开的连接元件。通过电导线经由内部空间通过，导线处于干燥空间并且防止外部损害。
优选在探测到具有显著的正面分量的碰撞时触发可烟火式松开的连接元件，从而由烟火式的连接元件在支座与车身构件之间的在触发之前构成的连接被松开。
按照本发明的设置，能够实现轴支架在机动车车身上的牢固的、可简单布设的连接。如果探测到具有显著的正面分量的机动车碰撞，则例如通过气囊控制器突然地分开可烟火式松开的连接元件，所述至少一个支座通过该连接元件连接于车身构件上。由此，支座只再经由导向装置连接于车身构件。如果现在因碰撞而向后偏移驱动单元，它撞击在轴支架上，从而在行驶方向上对轴支架作用很高的力，并由此也对所述至少一个支座在车身构件上的连接部起作用。支座因此向后移动。通过导向装置控制和引导该移动。因此，轴支架可以通过导向装置确定地向后偏离，从而在前车室中提供更多的结构空间，以便通过针对性的变形吸收碰撞能量。但是不完全从机动车上松开轴支架，从而由此不存在附加的危险。
有利的是，支座的后端部区域和车身构件在行驶方向上重叠，其中，支座的后端部区域贴紧车身构件的下侧。在特别有利的构造中，在支座的后端部区域与车身构件之间的导向装置可以由在行驶方向上延伸的在支座或在车身构件中的长孔构成，沿行驶方向观察在后端部上穿过长孔突出导向元件，该导向元件连接于车身构件或支座。在此要注意到，即使在高作用力时导向元件也总是突出于长孔，从而确保导向。长孔的长度由此限定支座后端部区域并从而轴支架相对于车身构件向后的最大偏移位移。例如可以由螺钉构成导向元件，它拧入车身构件或支座中。并且因此向车身构件压紧支座。在此，螺钉头贴紧限定长孔的侧面区域。在碰撞时对导向装置作用的力是如此之高，以致克服螺钉将支座向车身构件压紧的附着力。在附着力克服以后，通过螺钉只再在支座与车身构件产生摩擦力，但该摩擦力明显地小于附着力。并且摩擦力有助于要求的能量吸收。如果该摩擦力不应是要求的，从而轴支架在碰撞时可以仍无阻碍地向后偏移，则具有长孔的构件的厚度在长孔区域内在长孔的纵向方向上沿行驶方向观察向前减小。由此，螺钉在长孔中的微小偏移之后就已丧失其夹紧力，从而螺钉也不会再产生摩擦力。
优选的是，轴支架的沿行驶方向观察前部区域经由支撑件与在轴支架上方延伸的发动机纵梁相连接，发动机纵梁从乘客室的端壁沿行驶方向观察向前延伸并且此外用于接纳前保险杠。这些支撑件提高轴支架在车身其余部分上的刚度。在碰撞的情况下，在轴支架向后偏移时，支撑件不构成大阻力，支撑件主要在它们的在发动机纵梁和/或在轴支架上的连接点的区域内扭转。
附图说明
在附图中描述本发明的实施例，以下借助实施例更详细地说明本发明。示意性附图如下：
图1具有轴支架的轿车车身的侧视图，
图2轴支架在机动车车身上的按照本发明的连接的示意图，
图3在图2中所示的轴支架在乘客室的前下部区域上的连接的详图，
图4描述在碰撞情况下关于偏移距离的作用在轴支架上的载荷水平的曲线图。
具体实施方式
图1中示出由现有技术已知的轿车的侧视图。可见乘客室1的前部区域，在该乘客室上沿行驶方向F观察在前面邻接有前车室2。在前车室2中，两个相互平行延伸的发动机纵梁3从乘客室1向前延伸。两个发动机纵梁3此外用于接纳内燃机4和前保险杠。在发动机纵梁的下面，沿行驶方向F观察稍微在内燃机4的后面，设置轴支架5。轴支架5用于接纳各前轮的车轮悬架。该轴支架具有内部敞开的梯形的基本形状。轴支架5在沿行驶方向观察前部区域内在两侧分别经由支撑件连接在发动机纵梁3上。在后部区域内，轴支架5在两侧分别经由支座6与在乘客室的前面的下部区域内的承载性的车身构件7相连接。由此，轴支架5按简单而牢固的方法连接于机动车的车身。
与图1中所示的现有技术的轴支架5的设置相比，在图2中借助示意的原理图描述轴支架的按照本发明的设置。在此，对于相互相应的构件采用如图1中相同的附图标记。在机动车的侧视图中可见发动机纵梁3，沿行驶方向观察，在其前端部区段上连接保险杠横梁8。发动机纵梁3在后面结束于端壁9，该断壁将前车室2与在其后面的乘客室1分开。在下面，在行驶方向F上沿乘客室1延伸两个相互平行延伸的底面纵梁10，这些底面纵梁经由从前上方倾斜向后下方延伸的连接梁11分别连接于发动机纵梁3。稍微在设置于前车室2中的内燃机的后面和在发动机纵梁3的下面设置轴支架5。轴支架5在沿行驶方向F观察前部区域内在两侧分别经由支撑件12连接在发动机纵梁3上。在轴支架5的两侧的延长中，在行驶方向F上向前延伸两个相互平行的支撑梁13。在该这两个支撑梁13的两个前面的端部区域上安装横梁14，其在机动车横向方向上延伸并且构成保险杠模块的下载荷路径。沿行驶方向F向后，轴支架5经由两个支座6支撑在两个底面纵梁10上。在此，各一个支座6从轴支架5的一个侧面的后端部区域延伸至在同一个侧面上的底面纵梁10。
两个支座6在此分别在机动车高度方向Z上与相应的底面纵梁10螺纹联接。这样的螺纹联接详细地示于图3中。支座6为此在螺纹联接的区域内具有长孔15，它在行驶方向F上延伸。通过长孔15的沿行驶方向F观察的后端部区段，在机动车高度方向Z上从下方穿过长孔15突出常用的螺钉16。其牢固地拧入底面纵梁10中。
常用的螺钉16的钉头在此沿机动车高度方向Z观察从下方贴紧支座6并且这样将支座6压向底面纵梁10。通过长孔15的沿行驶方向F观察前端部区域，同样在机动车高度方向Z上从下方穿过长孔15突出烟火式的分离螺钉17。其牢固地拧入底面纵梁10中。烟火式的分离螺钉17的钉头在此在机动车高度方向Z上观察从下方贴紧支座6并且这样将支座6压向底面纵梁10。常用的螺钉16和烟火式的分离螺钉17这样确保支座6在底面纵梁10上的刚性连接。
烟火式的分离螺钉17经由电缆连接于气囊控制器。如果具有显著的正面分量的机动车碰撞经由传感器被探测到，则气囊控制器松开驾驶员气囊和副驾驶员气囊。同时也触发烟火式的分离螺钉17。该分离螺钉在其螺钉杆中包含烟火式的炸药，它在触发时爆炸，从而松开烟火式的分离螺钉17的螺钉连接。由此，支座6只再通过常用的螺钉16固定在底面纵梁10上。如果现在由于在碰撞时前车室2的变形，高的力与行驶方向F相反地作用到轴支架5上，则从轴支架5经由支座6作用到在支座6与底面纵梁10之间的连接部上的力可以高于由于常用的螺钉16在支座6与底面纵梁10之间的附着力。在这种情况下，支座虽然用常用的螺钉16螺纹联接仍向后移动。常用的螺钉16在此从其在长孔15中的后面的位置向前转移。支座6在此可向后偏移的最大位移通过长孔15的长度L限定，因为此时常用的螺钉16已到达在长孔15中的最前面的位置并且这样构成形锁合的障碍。
支座6与底面纵梁10利用常用的螺钉16和烟火式的分离螺钉17的连接这样确保轴支架5向后偏移，从而轴支架在具有显著的正面分量的碰撞时不明显地妨碍前车室2的变形。但另一方面也不完全松开支座6与底面纵梁10之间的连接。由此，支座6并从而轴支架5可以只按受控制的和确定的方式向后偏移，从而在此不产生新的危险可能性。
为了说明功能方式，图4中描述关于移动位移的作用到在支座6与底面纵梁10之间的连接部上的载荷水平。
在碰撞时，在轴支架5并从而支座6相对底面纵梁10开始移动时，基于常用的螺钉16和烟火式的分离螺钉17的预紧，载荷水平对应于支座6与底面纵梁10之间的摩擦力。但已在最小位移s1以后，烟火式的分离螺钉17已形锁合地撞击长孔15的前端，从而进一步的移动是不可能的。最小的移动位移s1在此基本上对应于在拧入烟火式的分离螺钉17的装配公差，该分离螺钉虽然设置在长孔15的前端部，但一般不直接贴紧长孔的最前端。在移动位移s1以后，载荷水平突然升高，因为只在很大的变形下进一步的移动才是可能的。但在中间时间也经由机动车的传感器识别碰撞，并且气囊控制器在直至此时的移动位移s2以后触发烟火式的分离螺钉17。由此松开烟火式的分离螺钉17并且载荷水平突然地下降。现在只再通过常用的螺钉16保持连接，该螺钉在支座6与底面纵梁10之间产生摩擦力。但基于该摩擦力的载荷水平小于基于由常用的螺钉16与烟火式的分离螺钉17一起产生的摩擦力的最初的载荷水平、该低的载荷水平在进一步的移动位移上现在大致保持不变，直到在移动位移s3以后现在常用的螺钉16形锁合地贴紧长孔15的前端，从而现在从移动位移s3起载荷水平又突然地升高。

Claims (15)

1.机动车，其包括前车室(2)，该前车室设置在乘客室(1)之前，在前车室(2)中设置驱动单元(4)，并且在驱动单元(4)与乘客室(1)之间设置轴支架(5)，在该轴支架上安装前轮的车轮悬架的在车身侧的铰接点，轴支架(5)的后部区域经由至少一个向后延伸的支座(6)与在车身的乘客室(1)的前下部区域内的至少一个承载性的车身构件(10)相连接，该支座(6)与承载性的车身构件(10)通过可烟火式松开的连接元件相连接，其特征在于，另外在支座(6)的后端部区域与车身构件(10)之间设置导向装置，如果通过可烟火式松开的连接元件在支座(6)与车身构件(10)之间的连接被松开，则该导向装置只允许被引导的端部区域在行驶方向上向后偏移。
2.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，支座(6)的后端部区域和车身构件(10)在行驶方向(F)上重叠，支座(6)的后端部区域贴紧车身构件(10)的下侧。
3.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，可烟火式松开的连接元件由烟火式的分离螺钉(17)、烟火式的分离栓或烟火式的卡爪构成。
4.按照权利要求2所述的机动车，其特征在于，可烟火式松开的连接元件由烟火式的分离螺钉(17)、烟火式的分离栓或烟火式的卡爪构成。
5.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，只要可烟火式松开的连接元件不被触发，可烟火式松开的连接元件在支座(6)与车身构件(10)之间构成形锁合的连接。
6.按照权利要求2所述的机动车，其特征在于，只要可烟火式松开的连接元件不被触发，可烟火式松开的连接元件在支座(6)与车身构件(10)之间构成形锁合的连接。
7.按照权利要求3所述的机动车，其特征在于，只要可烟火式松开的连接元件不被触发，可烟火式松开的连接元件在支座(6)与车身构件(10)之间构成形锁合的连接。
8.按照权利要求4所述的机动车，其特征在于，只要可烟火式松开的连接元件不被触发，可烟火式松开的连接元件在支座(6)与车身构件(10)之间构成形锁合的连接。
9.按照权利要求1至8之一项所述的机动车，其特征在于，在探测到具有显著的正面分量的碰撞时触发可烟火式松开的连接元件，从而松开由可烟火式松开的连接元件在触发之前构成的在支座(6)与车身构件(10)之间的连接。
10.按照权利要求1至8之一项所述的机动车，其特征在于，可烟火式松开的连接元件是可电触发的，通向可烟火式松开的连接元件的电导线从乘客室(1)的内部空间导向可烟火式松开的连接元件。
11.按照权利要求1至8之一项所述的机动车，其特征在于，在支座(6)的后端部区域与车身构件(10)之间的导向装置由在支座(6)或车身构件(10)中的在行驶方向(F)上延伸的长孔(15)构成，通过长孔(15)在沿行驶方向(F)观察后端上突出导向元件，该导向元件连接于车身构件(10)或支座(6)。
12.按照权利要求11所述的机动车，其特征在于，导向元件由螺钉(16)构成，该螺钉拧入车身构件(10)或支座(6)中，并因此将支座(6)压向车身构件(10)。
13.按照权利要求11所述的机动车，其特征在于，具有长孔(15)的所述支座(6)或车身构件(10)的厚度在长孔(15)的区域内沿长孔(15)的纵向方向在行驶方向(F)上观察朝前减小。
14.按照权利要求12所述的机动车，其特征在于，具有长孔(15)的所述支座(6)或车身构件(10)的厚度在长孔(15)的区域内沿长孔(15)的纵向方向在行驶方向(F)上观察朝前减小。
15.按照权利要求1至8之一项所述的机动车，其特征在于，轴支架(5)的沿行驶方向(F)观察前部区域经由各支撑件(12)与在轴支架(5)上方延伸的发动机纵梁(3)相连接，所述发动机纵梁从乘客室(1)的端壁(9)在行驶方向(F)观察朝前延伸，并且此外用于接纳前保险杠。
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