CN106240506B - 用于车辆的前部结构或后部结构的碰撞吸收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车前部结构或后部结构的碰撞吸收装置(1)，其包括防撞梁(3)，在其端部固定有碰撞吸收器(5)，其特征在于，所述防撞梁(3)的高度低于所述碰撞吸收器(5)的高度。

Description

用于车辆的前部结构或后部结构的碰撞吸收装置

技术领域

本发明涉及用于例如机动车的车辆的前部结构或后部结构的碰撞吸收装置。本发明还涉及配备有这种装置的车辆。

背景技术

机动车的前部结构或后部结构具有车架(brancard)，其包括用于一起支承包括防撞梁的碰撞吸收装置的两根纵梁。每根纵梁通常由沿着车辆的纵轴线定向的钢制部件构成，并且其端部或后端部用于支承所述装置，使得所述梁横向地定向。

在根据本发明涉及的碰撞吸收装置中，碰撞吸收器，也称为《冲撞盒》，插设在每根纵梁的端部和防撞梁之间，以在低速碰撞的情况下保护车架结构。碰撞吸收器是典型地由铝制成的可形变部件，其与防撞横梁在横梁的端部处连接。碰撞吸收器在纵方向上通常具有细长型材部分，根据被称为《捆扎(bottelage)》的变形方式，该部分在由撞击产生的压缩力的作用下通过连续弯折而形变。

文件WO2014/207544给出了已知的碰撞吸收装置的示例。

当非常低速的正面碰撞时，防撞梁和碰撞吸收器在弹性范围内形变并且恢复到它们的初始位置而没有损坏。当碰撞发生在较高速度时，例如约10至15km/小时的不太大的速度的情况下，保险杠和碰撞吸收器承受塑料形变，这允许至少部分地吸收碰撞的能量。该能量的吸收允许对车辆的其余结构的保护，只要处于可修复性阈值以下。在该阈值以上，车架结构在碰撞的作用下被损坏。应理解的是，外悬地(porteàfaux)放置的这种装置应该稳定地压碎以吸收最大的能量并将力协调地传递给车架。这种碰撞吸收装置因此对剪切力和屈曲力矩敏感。

可以引入发动机室或与碰撞吸收装置邻近的箱以接收新的元件，例如在汽车前部的进气模块。在已经受限的构造内安装新的元件可能产生空间位置阻碍的问题，尤其与碰撞吸收装置相关的空间位置阻碍问题。

发明内容

本发明旨在针对安装新的元件所带来的问题，通过提出新的碰撞吸收装置来提供解决方法，该装置有助于该安装同时保持碰撞情况下能量吸收的特性。

因此，本发明涉及一种用于机动车的前部结构或后部结构的碰撞吸收装置，包括防撞梁，在其端部固定有碰撞吸收器，其特征在于，所述防撞梁的高度低于所述碰撞吸收器的高度。

根据特定的实施方式，本发明可以包括单独的任意一个下述特征，或者所有可能的组合：

-所述防撞梁和所述碰撞吸收器各包括下表面，所述装置的特征在于，所述防撞梁和所述碰撞吸收器的下表面沿着竖直轴线对齐。

-所述碰撞吸收装置关于水平面不对称。

-防撞梁的高度为碰撞吸收器的高度的0.5至0.8倍。

-碰撞吸收器中的至少一个在其一个端部具有凹口，在其中安置所述防撞梁，配置所述凹口使得碰撞吸收器沿着竖直轴线而与防撞梁部分地重叠。优选地，所有的碰撞吸收器都具有这种凹口。

-调整所述凹口的尺寸以容纳防撞梁，使得所述碰撞吸收器在所述防撞梁的整个宽度上沿着竖直轴线而与防撞梁部分地重叠。

-所述防撞梁呈矩形或正方形截面的型材的形式，其包括下壁、上壁和至少一个竖直壁。

-所述防撞梁的下壁的机械强度至少在碰撞吸收器处小于所述防撞梁的其它壁的机械强度。

-所述防撞梁的下壁在所述碰撞吸收器处具有第一开口。

-所述防撞梁的下壁的厚度小于其它壁的厚度。

-所述防撞梁具有在碰撞吸收器之间根据梁的长度取定的梁的中心的两侧对称设置的两个第二开口，并且所述开口在所述防撞梁的竖直壁之一或上壁上实施，优选地，所述第二开口在碰撞吸收器附近实施。

-所述碰撞吸收器在其表面上具有至少一个槽口。

-所述碰撞吸收装置是用于机动车前部结构的碰撞吸收装置。

本发明还涉及一种汽车，其特征在于，其具有如上文根据所有变型例限定的碰撞吸收装置。

如同通过阅读已给出的限定所理解的，根据第一方面，本发明在于提出一种防撞梁，其高度与在先技术的梁相比有所降低。该配置允许产生额外的空间以插入新的元件，例如车辆前部的进气装置。当所述梁相对于吸收器偏移中心设置时，例如通过吸收器的下表面来使它们竖直对齐时，所产生的空间要大得多。所述吸收器的能量吸收能力没有改变因为其保持其初始的尺寸。

根据第二方面，本发明在于提出一种装置，其关于水平面不对称，但是在所述装置中所述吸收器的形变被控制。本发明的特征在于，其提供了在吸收器处梁的下表面的形变可能性，这允许所述吸收器稳定地压碎并因此最佳地吸收碰撞的能量。本发明还允许通过在吸收器之间在梁上实施的开口来分离(découplage)梁的扭力，这通过限制由于梁的晃动(dégalbage)而产生的干扰而有益于它们的稳定性。最后，在吸收器与防撞梁配合以外，通过沿着竖直轴线使吸收器的一部分与梁重叠，而允许所述吸收器与保险杠直接配合，本发明将允许所述吸收器同时吸收来自防撞梁和来自保险杠的能量。

附图说明

通过阅读作为示例给出的描述，并参考附图，更好地理解本发明，并且使得其他方面和优点得以清楚地显现，在附图中：

图1是根据本发明的碰撞吸收装置的立体俯视图。

图2是吸收器与根据本发明的装置的梁之间的连接区域的立体仰视图。

图3是吸收器与根据本发明的装置的梁之间的连接区域的立体俯视图。

具体实施方式

在后文描述中的术语“下”、“上”、“前”、“后”相对于车辆通常的方向来理解。因此，当碰撞吸收装置位于车辆前部时，梁的前表面在碰撞时与保险杠接触，使得其向后凹陷而形变。在碰撞吸收装置设置在车辆的后部结构处的情况下，在碰撞情况下是梁的后表面与保险杠接触并且产生的形变是在车辆前部的方向上发生。“下”代表沿着竖直轴线比“上”更接近地面。

另外，梁相对于车辆的纵轴线横向地设置，防撞梁的宽度沿着车辆的纵轴线来测量，而防撞梁的长度沿着车辆的横轴线来测量。

本发明在此描述关于用于车辆的前部结构的碰撞吸收装置，但是其对于本领域的技术人员而言毫无困难地适用于车辆的后部结构的碰撞吸收装置。

首先，参考图1，其示出了根据本发明的碰撞吸收装置1。该装置1包括防撞梁3(后文中用“梁”指代)，其用于沿着车辆的横轴线来安置，并且由钢制或铝制的中空体构成。在梁3的端部固定有碰撞吸收器5(后文中用“吸收器”指代)。吸收器5用于插设在车辆的车架的梁3和两根纵轴(未示出)之间。因此，吸收器各自在其与梁3连接的相反的端部处具有固定板7。吸收器5是例如铝制的用于通过捆扎变形的可形变部件。

根据本发明，梁3的高度低于吸收器的高度。相对于已知的梁的梁3的高度的减小允许降低位置阻碍并因此有助于邻近于梁而安装额外的元件。例如，梁3的高度是吸收器5的高度的0.5至0.8倍。优选地，梁3的高度是吸收器5的高度的一半。可以通过调整其壁的厚度或者构成梁的材料的刚性来保持梁3的刚性。梁与大尺寸的吸收器5的连接将允许碰撞吸收装置1保持其安装在车辆上所需的能量吸收能力。其还为碰撞吸收装置1提供良好的适应性，因为其在车辆上的安装不需要对车辆的车架进行改变。事实上，通过吸收器5与梁的连接相对于在先的装置不变。

根据本发明的实施方式，梁3相对于吸收器5沿着竖直的方向还偏离中心。吸收装置1因此关于平面XY不对称。优选地，如示例中所示，沿着竖直轴线使梁3和吸收器5的下表面对齐。以这种方式使得梁的上部分的位置获益最大化。当然，本领域技术人员可以根据现场需要的定位来选择使梁和吸收器的上表面对齐，例如如果在车辆架构中加入额外的元件是在前述梁的下方进行时。

优选地，吸收器5在其与梁3连接的端部处具有凹口9，其中前述梁3放置在凹口中。如图1至3所示，可以看到每个吸收器5的一部分或凸起部分11将沿着与梁3垂直的轴线重叠。有利地，凹口9配置成容纳梁3。因此，吸收器5的凹口9的尺寸优选地调整为根据梁3的高度完全地收纳梁，以便梁向下不超过吸收器5。因此，竖直地使它们的下表面对齐。有利地，调整吸收器5的凹口9的尺寸以根据梁3的宽度完全地收纳梁。因此，使吸收器5的前表面在其凸起部分11处与梁3的前表面对齐，并且在撞击的情况下吸收器5能够与保险杠直接配合。因此应理解的是，吸收器5的变性因此发生在其整个高度上，而与吸收器连接的梁3仅将力传递在吸收器的一部分高度上。

梁3优选地呈矩形或正方形截面的型材的形式。在这方面而言，其包括下壁13、上壁15和至少一个竖直壁17。根据本发明的优选实施方式，梁3的下壁13的机械强度至少在梁3和吸收器5之间的连接区域处小于其它的壁(15,17)的机械强度。因此在碰撞的情况下，梁3的下壁13可以变形。这允许在吸收器5的变形的程度上得到更大的稳定性并且特别地允许限制通过在吸收器上使梁偏离中心可能产生的沿着竖直轴线的可能的倾斜。

可以以不同的方式在下壁13上获得比其它壁(15,17)的机械强度小的机械强度。优选地并且如图2所示，其通过设置在梁3的下壁13中实施的第一开口19来获得。该开口可能在其上实施开口的梁的端部处是通着的(débouchant)。本领域的技术人员将根据所研究的变形毫无困难地确定开口的长度和宽度。作为本发明的非限定性示例，这种开口的大小可以约为10×85mm。应理解的是，第一开口19位于梁3上以便其被放置在与其连接的吸收器的对面。梁与两个吸收器连接，其下表面13在其下表面13上具有两个开口，其关于根据梁的横向方向来选择的梁的中位面对称设置。

获得装置中梁的下壁比其它壁强度低的装置的另一种可能性是使用下壁厚度比其它壁低的梁。本发明的该变型例是可替换的或者可补充前述的变型例。

根据图1和图3所示的本发明的优选实施方式，梁3附加地或可替换地具有在梁3的竖直的壁17之一或上壁15上实施的至少两个开口。优选地，当梁3也具有这种开口时，第二开口21比在梁3的下表面13上的第一开口19小。作为本发明的非限定性示例，这些第二开口21的尺寸约为10×50mm。这些第二开口21在吸收器5之间根据梁的长度取定的梁的中心的两侧对称的地设置。这种第二开口21的存在在变形的情况下有益于使吸收器5有更好的稳定性并因此有益于最佳的能量吸收。特别地，开口将允许通过梁3的中心部分分离扭力(découpler en torsion)并因此限制与梁3的晃动(dégalbage)相关的干扰。这是优选地邻近于吸收器5实施第二开口21的原因。在本发明的范围中，开口邻近于吸收器意味着吸收器和邻近于吸收器的开口的中心之间的距离小于根据梁的长度取定的梁的中间和前述开口的中心之间的距离。

最后，可选地，在吸收器的壁中实施至少一个槽口23，例如位于在吸收器之间设置的第二开口21的对面。槽口有益于得到吸收器5的均匀变形。

Claims (10)

1.一种用于机动车前部结构或后部结构的碰撞吸收装置(1)，包括：防撞梁(3)，在其端部固定有碰撞吸收器(5)，所述防撞梁(3)的高度低于所述碰撞吸收器(5)的高度，所述防撞梁(3)呈矩形截面的型材的形式，其包括下壁(13)、上壁(15)和至少一个竖直壁(17)，所述装置(1)的特征在于，所述防撞梁(3)的所述下壁(13)的机械强度至少在所述碰撞吸收器(5)处小于所述上壁(15)和所述竖直壁(17)的机械强度。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，所述防撞梁(3)和所述碰撞吸收器(5)各包括下表面，所述装置的特征在于，所述防撞梁(3)和所述碰撞吸收器(5)的下表面沿着竖直轴线对齐。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述防撞梁(3)的高度是所述碰撞吸收器(5)的高度的0.5至0.8倍。

4.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，碰撞吸收器(5)中的至少一个在其一个端部具有凹口(9)，在其中安置所述防撞梁(3)，配置所述凹口(9)使得碰撞吸收器(5)沿着竖直轴线而与防撞梁(3)部分地重叠。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，调整所述凹口(9)的尺寸以容纳防撞梁(3)，使得所述碰撞吸收器(5)在所述防撞梁(3)的整个宽度上沿着竖直轴线而与防撞梁(3)部分地重叠。

6.根据权利要求1所述的装置(1)，所述装置(1)的特征在于，所述防撞梁(3)的所述下壁(13)在所述碰撞吸收器(5)处具有第一开口(19)。

7.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述防撞梁(3)的所述下壁(13)的厚度小于所述上壁(15)和所述竖直壁(17)的厚度。

8.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述防撞梁(3)具有在所述碰撞吸收器(5)之间根据梁的长度取定的梁的中心的两侧对称设置的两个第二开口(21)，并且所述第二开口在所述防撞梁(3)的所述竖直壁(17)或所述上壁(15)上实施。

9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述第二开口在碰撞吸收器(5)附近实施。

10.一种机动车，其特征在于，其包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的碰撞吸收装置(1)。

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