CN106715248A - 用于机动车的前厢结构的针对具有小重叠的正面碰撞而构成的车身装置 - Google Patents

用于机动车的前厢结构的针对具有小重叠的正面碰撞而构成的车身装置 Download PDF

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Abstract

用于机动车的前厢结构的车身装置包括：下主纵梁装置(1)，在该主纵梁装置的前端部上设置有保险杠横梁；上梁装置(3)，该上梁装置在车轮悬架之上延伸；以及牵拉带(5)，该牵拉带在第一固定位置(51)处固定在主纵梁装置(1)的前部区域上以及在第二固定位置(52)处固定在上梁装置(3)上，其中，第一固定位置(51)和第二固定位置(51)在车辆横向方向上间隔开距离，牵拉带(5)设置成，使得在机动车的具有小重叠的正面碰撞的情况下，牵拉带(5)将上梁装置(3)在拉力作用下支撑在主纵梁装置(1)上，在该小重叠的正面碰撞时碰撞对方在纵梁装置(1)侧面碰到机动车的上梁装置(13)上。

Description

用于机动车的前厢结构的针对具有小重叠的正面碰撞而构成 的车身装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的前厢结构的车身装置，该车身装置针对机动车的具有小重叠的正面碰撞而构成。
背景技术
在机动车与碰撞对方正面碰撞时(其中机动车与碰撞对方仅部分地或小地重叠)，在机动车的前厢结构区域中对车身存在特别的要求。已知的机动车特别是具有左纵梁和右纵梁，它们在具有前置发动机的机动车中也可以称为发动机支架梁，在它们的前端部上设置有保险杠横梁。在具有小重叠的正面碰撞时，碰撞对方特别是在这两个纵梁中的一个纵梁之外碰到保险杠横梁的突出的端部上。在没有附加的措施的情况下，在所述具有小重叠的正面碰撞时，所涉及的纵梁仅可以相对小部分地通过变形来有助于耗散碰撞能量并且碰撞对方可以相对深地朝向客舱侵入。
对此存在设计上的建议，即通过附加的车身结构元件将碰撞能量引入到纵梁中。例如专利文献DE 102011004105 A1建议一种悬臂梁，该悬臂梁抗扭矩地固定在纵梁上并且伸入到在车轮容纳部与保险杠横梁的端部部分之间的空隙中。如果现在碰撞对方在具有小重叠的正面碰撞时在碰撞的过程中碰到悬臂梁上，那么由此可以将碰撞能量引入到纵梁中并且该纵梁可以有助于耗散碰撞能量。在专利文献US 20140008923 A1中示出另一设计方案，其中，在纵梁的前端部上设置有两个所谓的碰撞盒。第一碰撞盒与纵梁的纵轴线对齐地设置，而第二碰撞盒斜向外并向前指向地延伸以便支撑保险杠横梁的端部部分。因此，所述两个碰撞盒基本上V形地设置并且二者支撑在纵梁上。由此，第二碰撞盒即使在具有小重叠的正面碰撞时也可以吸收碰撞能量并且将其引入到纵梁中。
发明内容
现在，本发明的任务是提出一种用于机动车的前厢结构的车身装置，在该车身装置中在机动车的具有小重叠的正面碰撞时可以利用简单的机构在小的结构空间需求和小的重量情况下充分地将能量引入到纵梁装置中，以便在具有小重叠的正面碰撞时实现充分耗散碰撞能量。
该任务通过用于机动车的前厢结构的车身装置得到解决，该车身装置具有权利要求1的特征。有利的进一步扩展方案在各从属权利要求中给出。
按照本发明的用于机动车的前厢结构的车身装置包括：下主纵梁装置，在该下主纵梁装置的前端部上设置有保险杠横梁；上梁装置，该上梁装置在车轮悬架之上延伸；以及牵拉带，该牵拉带在第一固定位置处固定在主纵梁装置的前部区域上以及在第二固定位置处固定在上梁装置上。第一固定位置和第二固定位置在车辆横向方向上、即在按照车辆坐标系的y方向上间隔开距离。牵拉带设置成，使得在机动车的具有小重叠的正面碰撞的情况下，牵拉带将上梁装置在拉力作用下支撑在主纵梁装置上，在所述小重叠的正面碰撞时碰撞对方在纵梁装置侧面或之外碰到机动车的上梁装置上。
按照本发明，通过适当设置牵拉带的一种非常简单的设计措施，该牵拉带具有小的重量并且此外仅要求小的结构空间，保证将碰撞能量引入到主纵梁装置中或将主纵梁装置用于有利地支撑上梁装置。此外，可以通过牵拉带在主纵梁装置上的支撑使主纵梁装置变形并且由此耗散碰撞能量。通过按照本发明的牵拉带无需如在现有技术中所建议的那样设置一个附加的梁或多个附加的梁。
按照本发明的车身装置的一种优选的进一步扩展方案，第一固定位置在车辆纵向方向上设置在第二固定位置之前。
由此确保牵拉带直接地在碰撞对方碰到上梁装置上承受拉力并且在正面碰撞的早的时刻利用主纵梁装置的支撑作用。
按照本发明的车身装置的另一优选的进一步扩展方案，第一固定位置在车辆高度方向上设置在第二固定位置下方。
有利地，上梁装置是轮罩支撑梁。轮罩支撑梁通常在车辆纵向方向上延伸并且支撑轮罩。附加地或备选地，上梁装置可以是减振支柱罩。减振支柱罩用于容纳车轮的弹簧减振器单元。此外，上梁装置可以是最前面的车身立柱、即所谓的A柱。通常，轮罩支撑梁、减振支柱罩以及必要时还有最前面的车身立柱适当地互相连接并组合。
按照本发明的车身装置的一种优选的进一步扩展方案，第一固定位置和第二固定位置设置在车辆前轴之前。由此，牵拉带可以在具有小重叠的正面碰撞的早的时刻就已经承受拉力并且发挥其作用。
有利地，牵拉带在安装状态下在第一固定位置与第二固定位置之间具有比在第一固定位置与第二固定位置之间的最短距离大的长度。
牵拉带由于其较大的长度可以在碰撞对方撞上时首先围绕该碰撞对方布设，而其不承受拉力并且必要时仅当碰撞对方碰到上梁装置上时才发挥其作用。因此，牵拉带的长度可以是这样构成的，使得牵拉带在考虑到碰撞对方可能的外部形状的情况下仅当碰撞对方碰到上梁装置时才承受拉力。
优选地，牵拉带构成为柔性的、即具有小的固有刚度或形状稳定性，并且特别是基本上仅能承受拉力。
这能实现在碰撞对方碰到时牵拉带布设到碰撞对方上或者说围绕碰撞对方的外部形状布设以及在牵拉带的未使用状态下将牵拉带有利地安置在前厢结构中。此外，一种这样的基本上仅承受拉力的牵拉带具有如下的优点，即，牵拉带在具有大重叠的正面碰撞时、即在碰撞对方完全碰到纵梁装置上且没有在纵梁装置侧面或之外碰到机动车上时的正面碰撞情况下不与上梁装置相互作用，因为牵拉带由于其柔性不能支撑在上梁装置上。
牵拉带可以例如是根据绳或纺织平面构型物品的型式构成的。
在此，牵拉带例如可以利用金属线或利用玻璃纤维、碳纤维或其它合适的能承受高的拉力的纤维构成。
牵拉带可以由金属材料构成。
此外，牵拉带可以由纤维复合材料构成。对此可以应用所有已知的且合适的纤维复合材料。
在主纵梁装置的前端部上可以设置所谓的碰撞盒，其例如是可更换的并且在机动车的具有相应大重叠和低速的碰撞时可以吸收碰撞能量，而主纵梁装置不会不可逆地损坏。
本发明的以上阐述的进一步扩展方案可以任意地互相组合，只要这是有意义且可能的。
附图说明
以下简要描述各图。
图1是按照本发明的实施例的前厢结构的车身装置的示意性透视图。
图2是本发明的实施例的车身装置的示意性俯视图。
图3是出按照本发明的实施例的车身装置的示意性侧视图。
具体实施方式
以下在参考各图的情况下对本发明的实施例进行详细的描述。
在图1中示出按照本发明的实施例的机动车、特别是轿车的前厢结构的车身装置的一部分，其中，仅示出车身装置的左边部分，而机动车的前厢结构的车身装置的右边部分原则上类似于且对称于左边部分地构造。
图1特别是示出：左边的纵梁1，该左边的纵梁在具有前置发动机的机动车中可以是所谓的发动机支架梁并且形成按照本发明的下主纵梁装置；以及上梁装置3，该上梁装置由轮罩支撑梁31、减振支柱支撑梁33和减振支柱罩35组成，其中，减振支柱罩支撑梁33固定在纵梁1上并且轮罩支撑梁31可以与机动车的未示出的A柱或未示出的前围板相连接。上梁装置3的前端部关于纵梁1的前端部向后偏移地设置。因此，上梁装置3比纵梁1更靠后地开始。
在纵梁1的前端部上设置有所谓的碰撞盒101，其中，在碰撞盒101上又固定有未示出的保险杠横梁。碰撞盒101用于在以低速碰撞时吸收碰撞能量并且应防止在所述低速时不可逆地损坏纵梁1。
此外，车身装置具有牵拉带5，该牵拉带在固定位置51处固定在纵梁1的前端部上。此外，牵拉带5的后端部在固定位置52处固定在上梁装置3上。
如特别是从图2的俯视图中可看到，固定位置51和52在车辆横向方向上、即在车辆的y方向上互相间隔开距离。此外，固定位置51和52也在车辆纵向方向上、即在x方向上互相间隔开距离，如在图3中可看到。同样地，固定位置51和52在车辆高度方向上、即在车辆的z方向上互相间隔开距离。换言之，牵拉带5从在纵梁前端部上的固定位置51斜向后、向外并向上一直延伸到在上梁装置3上的固定位置52。
牵拉带5可以是由合适的材料构成的，该材料可以承受足够的拉力并且同时具有一定的柔性、即小的固有刚度。牵拉带5例如可以构成为由碳纤维或其他合适的纤维组成的绳或带。也可设想的是，牵拉带5由金属纤维构成。
牵拉带5的长度长于固定位置51与固定位置52之间的最短距离。在此，该长度这样选择，使得在一般碰撞对方以小的重叠碰到机动车上时，仅当碰撞对方碰到上梁装置3时牵拉带才承受拉力。
以下描述按照本发明的实施例的车身装置的功能和作用。
按照本发明的车身装置特别是针对如下的载荷情况而设计并且起作用的，在该载荷情况下碰撞对方以小的重叠正面碰到机动车上。在该载荷情况下，碰撞对方特别是在纵梁1的侧面或之外碰到机动车上，从而纵梁1首先仅能小部分地或根本不能通过变形来有助于耗散碰撞能量。在未示出的保险杠横梁的外面的端部部分在纵梁1的方向上发生变形之后，碰撞对方碰到关于纵梁更靠后设置的上梁装置3上，其中，牵拉带5由于其上面所描述的长度在不承受拉力的情况下首先围绕碰撞对方布设并且然后在碰撞对方前进地侵入时才承受拉力并将上梁装置3通过拉力支撑在纵梁1上。
在此，牵拉带5是相对轻的元件，其可以容易地安装并安置在现有车辆车身上，其中，牵拉带可以通过在具有小重叠的碰撞时支撑在纵梁1上来发挥有利的作用。在此，纵梁1也可以由于牵拉带5的支撑而变形并且由此耗散能量，尽管碰撞对方在具有小重叠的碰撞时没有直接地碰到纵梁1上。
在具有例如完全重叠的载荷情况下，在该完全重叠时碰撞对方正面碰到一个或两个纵梁1上，牵拉带5有利地没有发挥作用。碰撞能量基本上由于纵梁1的变形而被耗散或吸收。在此，牵拉带5由于其的柔性或缺乏的形状稳定性不会显著地影响纵梁1的变形。

Claims (9)

1.用于机动车的前厢结构的车身装置，包括：下主纵梁装置(1)，在该主纵梁装置的前端部上设置有保险杠横梁；上梁装置(3)，该上梁装置在车轮悬架之上延伸；以及牵拉带(5)，该牵拉带在第一固定位置(51)处固定在主纵梁装置(1)的前部区域上以及在第二固定位置(52)处固定在上梁装置(3)上，其中，第一固定位置(51)和第二固定位置(51)在车辆横向方向上间隔开距离，牵拉带(5)设置成，使得在机动车的具有小重叠的正面碰撞的情况下，牵拉带(5)将上梁装置(3)在拉力作用下支撑在主纵梁装置(1)上，在所述小重叠的正面碰撞时碰撞对方在纵梁装置(1)侧面碰到机动车的上梁装置(13)上。
2.根据权利要求1所述的车身装置，其中，第一固定位置(51)在车辆纵向方向上设置在第二固定位置(52)之前。
3.根据权利要求1或2所述的车身装置，其中，上梁装置(3)是轮罩支撑梁(31)和/或减振支柱罩(33、35)和/或最前面的车身立柱。
4.根据权利要求1至3之一所述的车身装置，其中，第一固定位置(51)和第二固定位置(52)设置在车辆前轴之前。
5.根据权利要求1至4之一所述的车身装置，其中，牵拉带(5)在安装状态下在第一固定位置(51)与第二固定位置(52)之间具有比在第一固定位置(51)与第二固定位置(52)之间的最短距离大的长度。
6.根据权利要求1至5之一所述的车身装置，其中，牵拉带(5)构成为柔性的并且构成为基本上仅能承受拉力。
7.根据权利要求6所述的车身装置，其中，牵拉带(5)根据绳或纺织平面构型物品的型式构成。
8.根据权利要求1至7之一所述的车身装置，其中，牵拉带(5)由金属材料构成。
9.根据权利要求1至8之一所述的车身装置，其中，牵拉带(5)由纤维复合材料构成。
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