CN107438554A - 包括性能改善的两条力的路径的车辆结构和包括该结构的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆结构，其包括第一加强元件(1)和第二加强元件(2)，第一加强元件(1)适于沿着主要工作方向传递由于撞击而产生的大部分的力，形成力的主要路径，第二加强元件(2)适于沿着所述主要工作方向传递由于所述撞击而产生的剩余的力，形成力的次要路径，其特征在于，弹性连接装置(100)将第一加强元件(1)连接到第二加强元件(2)。

Description

包括性能改善的两条力的路径的车辆结构和包括该结构的 车辆

技术领域

本发明涉及一种包括第一加强元件和第二加强元件的车辆结构。第一加强元件适于沿着主要工作方向传递由于撞击而产生的大部分的力，形成力的主要路径。第二加强元件适于沿着所述主要工作方向传递由于该撞击而产生的剩余的力，形成力的次要路径。因此，第二加强元件构成第一加强元件的力的补充装置(moyen de reprise)。

背景技术

已知的这种车辆结构的实施例的示例在文献FR2896222中公开，并且在图1和图2中示出。

图1示出了现有技术中已知的车辆结构的前部的局部视图。前部结构包括第一加强元件1和第二加强元件2。前部结构包括前横梁3，其位于前保险杠表皮(保险杠表皮未示出)正后方并且形成用于散热器4的支撑件。前横梁3还在第一加强元件1和第二加强元件2之间形成刚性连接元件。第一加强元件1形成力的主要路径，用于缓冲并向车辆结构的另一部分传递由于对着车辆前部的撞击而产生的能量的第一部分。第一加强元件1主要沿着主要工作方向延伸，主要工作方向对应于在前向撞击时车辆的行进方向。第二加强元件2形成力的次要路径，用于缓冲并沿着相同的主要工作方向传递由于撞击产生的能量的第二部分。第二加强元件2主要沿着主要工作方向、平行于第一加强元件1延伸。第一加强元件1包括位于车辆最前方的第一部分11，第一部分11适于当对车辆前部施加第一水平的力时通过最大化压缩来缓冲由于撞击产生的能量。第一加强元件1的第一部分11通常称为“碰撞盒”。第一加强元件1在第一部分11的延伸部中包括第二部分12，第二部分12适于当对车辆前部施加第二水平的力时形变。第一加强元件1在第二部分12的延伸部中包括第三部分13，第三部分13适于当超过力的两个水平的阈值时，将待缓冲的剩余能量传递到车辆结构的其余部分。第一加强元件1的第三部分13还形成发动机5的支架的一部分，通常特别地称为纵向构件(longeronnet)。发动机5基本上位于两个纵向构件13之间。纵向构件13的后部联接到挡板6上，挡板6形成车辆驾驶舱和发动机5舱之间的间隔件。在挡板6之外，纵向构件13由纵梁7延伸，纵梁7用于加强车辆的中间结构。第一加强元件1的第一部分11和第二部分12的尺寸被设计成使得在低速撞击下只有第一部分11形变。第一加强元件1的第一部分11易于更换，其允许在这种低速撞击时限制待更换的部件。第二加强元件2包括位于第一加强元件1下方的第一部分21，第一部分21适于基本上与第一加强元件1的第一部分11同时被压坏。第二加强元件2在第一部分21的延伸部中包括第二线性部分22，其用于通过其中间部分23的弯曲来吸收由撞击引起的一部分能量。中间部分23的这种弯曲对应于第二加强元件2的第二部分22的屈曲。第二加强元件2的第二部分22的后端部联接到形成下悬挂装置的下支架8的车辆的前桥总成的一部分。在低速撞击的情况下，第二加强元件2的两个部分可能形变，但是这种形变在此用于保护下支架8不会在这种低速撞击期间被损坏。由于第二加强元件2对于车辆的前部不起结构性的作用，所以其可以容易地更换。

图2示出了在如“欧洲新车评估计划”组织推出的撞击之后的车辆结构的前部，上述计划更为公众所知的是其缩写“Euro NCAP”，其在于使车辆以64公里/小时的初始速度对着在下部具有突出部分91的特征的壁9发生碰撞。对于首字母缩写为“SUV”的“运动型多用途车辆”类型的车辆，其通常包括相对于四门轿车类型的机动车辆增强的结构，壁9的突出部分91仅与第二加强元件2相对。由于这种偏移，使第二加强元件2承受比第一加强元件1更大的力，使得第二加强元件2的第二部分22的中间部分23在发生这种超过其承受极限的撞击时存在折叠的风险。然后，第二加强元件的中间部分23呈现塑性形变，使得第二加强元件2在撞击期间不再显示出抗屈曲性。然后，第二元件2的第二部分22的形变幅度可能产生将第二加强元件2连接到下支架8的接头24断裂的风险。第二加强元件2还向下驱动前横梁3然后是第一加强元件1的第二部分12的前端部。第一加强元件1的第二部分12的前端部的向下偏移在第一加强元件1的第二部分12和第三部分13之间产生强烈的角偏移。这种角偏移显着地降低了在第一加强元件1的撞击时第一加强元件的承受能力。

发明内容

因此，本发明的目的之一是至少部分地克服现有技术的缺陷，并提出一种车辆结构，该车辆结构包括第一加强元件和第二加强元件，并且适于在对着具有非对称性的壁撞击期间，保持第一加强元件和第二加强元件良好的结构对齐。这种结构对齐的保持允许更好地缓冲由于撞击而产生的能量。

为此，本发明特别地提出一种车辆结构，其包括第一加强元件和第二加强元件，第一加强元件适于沿着主要工作方向传递由于撞击而产生的大部分的力，形成力的主要路径，第二加强元件适于沿着所述主要工作方向传递由于撞击而产生的剩余的力，形成力的次要路径，并且弹性连接装置将第一加强元件连接到第二加强元件。

根据本发明的第一特征，第二加强元件包括线性部分，该线性部分用于通过其中间部分的弯曲来吸收由于撞击而产生的能量的一部分，弹性连接装置包括联接到所述中间部分的第一端部。

根据本发明的第二特征，第一加强元件在沿着所述主要工作方向的同一延伸部中包括用于在所述撞击期间被压坏的至少一个第一部分和形成纵向构件的另一部分，弹性连接装置的第二端部联接到所述纵向构件。

根据本发明的第一实施例，弹性连接装置的至少一部分由缆绳形成。缆绳用于承受撞击而不会断裂，并通常具有至少3400kg的断裂负载。

根据本发明的其它两个实施例，结构包括用于至少部分地覆盖车辆车轮的挡泥板，挡泥板的一部分联接到第一加强元件和第二加强元件以形成所述弹性连接装置。

根据本发明的其它两个实施例的第一特征，挡泥板由塑料材料制成，弹性连接装置的至少一部分直接形成在挡泥板中。弹性连接装置形成局部地改变挡泥板的刚度的肩带(bretelle)，肩带的第一端部联接到结构的第一元件，第二端部联接到结构的第二元件。

根据本发明的其它两个实施例中的第一实施例，肩带包括形成在挡泥板中的第一中空线性部分和用于定位在所述肩带的第一部分中的第二附接线性部分。

根据本发明的其它两个实施例中的第二实施例，肩带由超过挡泥板的额外厚度形成。塑料制成或金属制成的腹板可以在通过模制制造挡泥板期间被插入到所述额外厚度中。

本发明还涉及一种车辆，其包括具有至少一个前述特征的结构。

附图说明

通过阅读作为说明性而非限制性的示例给出的以下描述和附图，使得本发明的其它特征和优点将得以更清楚地显现，在附图中：

●已经描述的图1示出了如现有技术中已知的车辆结构的前部的局部视图；

●已经描述的图2示出了如现有技术中已知的车辆结构的前部在对着在下部具有突出部分的非对称壁的前向撞击之后的局部视图；

●图3至图5示出根据本发明的第一实施例的车辆结构的前部在对着所述非对称壁的前向撞击的不同阶段时的局部视图；

●图6示出了包括形成根据本发明的第二实施例的弹性连接装置的肩带的挡泥板；以及

●图7示出了包括形成根据本发明的第三实施例的弹性连接装置的肩带的的挡泥板。

具体实施方式

在介绍性部分中已经描述了图1和图2。根据现有技术和根据本发明的车辆结构之间的共同部分保持相同的参考标记。

图3至图5示出了根据本发明的车辆结构的前部在对着非对称类型的壁9的前向撞击的不同阶段时的局部视图，该壁9在其下部具有突出部分91。如前所述，这种非对称壁9对应于由“Euro NCAP”组织实施的前向撞击的试验之一。

如图3所示，壁9的突出部分91定位为使得第二加强元件2首先与壁9接触。根据本发明，弹性连接装置100将第一加强元件1的第三部分13连接到第二加强元件2的第二部分22，优选地靠近第二加强元件2的第二部分22的中间部分23。

图4示出了前向撞击的第一阶段，在该阶段中第一加强元件1的第一部分11在与壁9的突出部分91接触之后被压缩。由于突出部分91的存在而首先受力(sollicité)的第一加强元件2同时具有第一部分21的压坏和第二部分22的形变。第二加强元件2的第二部分22开始弯曲，该弯曲发生在其中间部分23处。弯曲部暂时具有较低的幅度，使得弹性连接装置100尚未受力。前向撞击的这种非对称性的作用是使前横梁3朝前有轻微倾斜。

图5示出了前向撞击的第二阶段，在该阶段中轮到第一加强元件1受力。由于突出部分91的存在而总是在先受力的第二加强元件2在第二部分22的中间部分23中呈现出强烈的弯曲。弹性连接装置100限制了第二加强元件2的第二部分22的弯曲，因此避免达到第二加强元件2的第二部分22的弹性形变的极限，并且对接头24施力直到其断裂。弹性连接装置100还允许限制前横梁3朝前倾斜，从而允许基本上保持第一加强元件1的第二部分12和第三部分13对齐，并使第一加强元件1保持其所有的对撞击的承受能力。

根据第一实施例，弹性连接装置可以由金属缆绳形成。缆绳的一个示例是由19根缆线构成，其具有6mm的总直径，重量为180g每米，并具有3400kg的最小断裂负载。这种缆绳通常用于在机动车辆中传递力,如在传递驻车制动器的力的缆绳的制造中。

图6示出了挡泥板110，其包括形成根据本发明的第二实施例的弹性连接装置的肩带120。肩带120包括第一部分121和第二部分122。肩带120的第一部分121具有直接形成在挡泥板110中的细长的中空细长形状。第一部分121具有适于接收第二部分122的形状，第二部分122也具有相应的细长形状。如前述图所示，肩带120的两个端部联接到第一加强元件3的第三部分13和第二加强元件2的第二部分22。由于由塑料材料构成的挡泥板100的弹性，肩带120因此形成弹性连接装置，其允许如前所述地限制第二加强元件2的第二部分22的中间部分23的弯曲。肩带120的第二部分122形成加强部件，其允许调节肩带120的劲度。肩带120的第二部分122可以通过胶合保持在肩带120的第一部分121中。在挡泥板1是由与肩带120的第二部分122相同的塑料材料制成的情况下，也可以使用热装配。这种肩带120应当允许第二加强元件2的第二部分22的中间部分23能够在撞击期间略微弯曲，而不会达到首先危险地脆化第二加强元件2并然后危险地脆化第一加强元件1的阈值。

图7示出了挡泥板130，其包括形成根据本发明的第三实施例的弹性连接装置的肩带140。肩带140具有超过挡泥板130的额外厚度的细长形状。在制造挡泥板130期间，可以将由具有不同刚度的特征的材料制成的插入件插入肩带140中。如图1至图5所示，肩带140的两个端部联接到第一加强元件3的第三部分13和第二加强元件2的第二部分22。如前所述，这种额外厚度的尺寸允许调节肩带130的劲度系数，其允许调节第二加强元件2和第一加强元件在撞击期间的性能。

当然，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设想实施例的其它示例。特别是制造包括形成弹性连接装置的部分的挡泥板的方式。类似地，用于指示第一实施例的缆绳的数值数据示例可以根据车辆的重量、用于车辆结构的材料或者期望保留的第二加强元件的第二部分的中间部分的弯曲幅度而改变。所描述的车辆结构对应于车辆的前部，但是本发明可以无差别地应用于车辆结构的后部。

Claims (10)

1.一种车辆结构，其包括第一加强元件(1)和第二加强元件(2)，所述第一加强元件(1)适于沿着主要工作方向传递由于撞击而产生的大部分的力，形成力的主要路径，所述第二加强元件(2)适于沿着所述主要工作方向传递由于所述撞击而产生的剩余的力，形成力的次要路径，其特征在于，弹性连接装置(100,120,140)将所述第一加强元件(1)连接到所述第二加强元件(2)。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二加强元件(2)包括线性部分(22)，所述线性部分用于通过其中间部分(23)的弯曲来吸收由于撞击而产生的能量的一部分，所述弹性连接装置(100,120,140)包括联接到所述中间部分(23)的第一端部。

3.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于，所述第一加强元件(1)在沿着所述主要工作方向的同一延伸部中包括用于在所述撞击期间被压坏的至少一个第一部分(11)和形成纵向构件(13)的另一部分，所述弹性连接装置(100,120,140)的第二端部联接到所述纵向构件(13)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的结构，其特征在于，所述弹性连接装置(100)的至少一部分由缆绳形成。

5.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述缆绳(100)具有至少3400kg的断裂负载。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的结构，其特征在于，其包括用于至少部分地覆盖车辆车轮的挡泥板(110,130)，所述挡泥板(110,130)的一部分(120,140)联接到所述第一加强元件(1)和所述第二加强元件(2)以形成所述弹性连接装置(120,140)。

7.根据前项权利要求所述的结构，其特征在于，所述挡泥板(110,130)由塑料材料制成，所述弹性连接装置(120,140)的至少一部分直接形成在所述挡泥板(110,130)中。

8.根据前项权利要求所述的结构，其特征在于，所述弹性连接装置形成局部地改变所述挡泥板(110,130)的刚度的肩带(120,140)，所述肩带(120)的第一端部联接到所述第一加强元件(1)，第二端部联接到所述第二加强元件(2)。

9.根据前项权利要求所述的结构，其特征在于，所述肩带(120)包括形成在所述挡泥板(110)中的第一中空线性部分(121)和用于定位在所述肩带(120)的所述第一部分(121)中的第二附接线性部分(122)。

10.一种车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的结构。