CN107635859A - 用于保留副车架的后区段的副车架方法和布置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆中的副车架布置(1)及其方法，其中所述副车架布置包括：副车架(2)、第一车身构件以及用于将所述副车架附接到所述第一车身构件的后附接装置。所述副车架是双部件副车架，其包括由单件形成的下板区段(2b)，其中所述下板区段在所述副车架的整个长度上延伸。所述下板区段还形成有两个后部(21)，每个所述后部(21)在所述车辆的行进方向上向后延伸并且所述后部适于承载所述后附接装置。

Description

用于保留副车架的后区段的副车架方法和布置

技术领域

本发明总体上涉及用于保留车辆中的副车架的后区段的副车架布置。

背景技术

在现有技术中，已知生产包括用于释放副车架的装置的副车架布置，以便将该副车架布置引导于车辆的乘客舱下方。现有技术中存在多种不同的可用解决方案描述使副车架脱离的方法和设备，诸如烟火解决方案和机械解决方案。现有技术的副车架布置一般适于应对正面碰撞，并且释放副车架以便延长变形距离而不导致将发动机和动力总成压入乘客舱中的风险。然而，虽然在常规正面碰撞期间延长变形距离是有利的，但这样的解决方案减少了小偏置碰撞期间车辆结构/底盘/车身吸收的力的量。

在现有技术中，还已知通过布置适于吸收一部分碰撞力并最终坍陷从而释放副车架的释放机构来增强副车架的变形性能。这产生了副车架的不受控制的变形和路径，特别是在完全从车身解耦之后情况尤为如此。

因此，提供一种没有现有技术解决方案的至少一些缺点的解决方案是有益的。

发明内容

本发明的一个目的是提供其中在包括额外特征的同时减少或保持常规副车架的生产价格的解决方案。另一目的是提供副车架布置的安全改进，尤其在小偏移碰撞期间。

因此，本发明涉及一种车辆中的副车架布置，其中所述副车架布置包括副车架、第一车身构件和用于将所述副车架附接到所述第一车身构件的后紧固装置。所述副车架是包括顶区段和下板区段的双部件副车架，其中所述下板区段由单件形成并且在所述副车架的整个长度上延伸。所述下板区段还形成有两个后部，每个所述后部在所述车辆的行进方向上向后延伸并且适于在碰撞期间变形，其中所述后部适于承载所述后紧固装置。

本解决方案的一个优点在于，所述副车架是双部件副车架，这减少了生产成本且使得材料消耗能够保持为最低。更有益的是，所述下板区段是单件式的，以便在由碰撞造成的变形期间增强安全属性。

布置在所述下板区段中的所述后部使所述副车架以增强所述副车架布置的变形属性以及布置有所述副车架布置的车辆的安全性的新颖方式变形。

本解决方案的另一优点在于，所述副车架的所述下板区段在所述副车架的整个长度上延伸。通过在该整个长度上延伸，所述副车架可以在无额外组件的情况下吸收来自碰撞的力，并且所述下板区段帮助所述后紧固装置将所述副车架牢固地固定在适当位置。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述双部件副车架还包括顶区段，所述顶区段包括两个塔部。

本解决方案的一个优点在于，所述副车架布置还包括构成所述副车架的第二部分的顶区段。所述顶区段包括比所述下板区段更难以生产的几何形状，并且因此将这些特征集中布置在所述副车架的一个生产部件中是本解决方案的一个优点。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述顶区段由至少两个部件构成。

本解决方案的一个优点在于，根据一个实施方式，所述顶区段包括多个部件而所述下板区段仅包括一个部件。从生产角度来看，根据本解决方案的副车架具有生产成本效益。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述后部适于在碰撞期间在相对于所述车辆的行进方向向下和向后的方向上变形，从而将所述副车架引导于所述车辆的乘客舱下方。

本解决方案的一个优点在于，所述下板区段包括适于以受控方式变形将所述副车架引导于所述乘客舱下方的后部。所述受控变形使得碰撞力能够在变形期间被吸收，所述副车架布置在受控方向上移动，并且车辆的整体安全性因此得以改善。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述后部适于变形并且所述后紧固装置适于在由碰撞造成的整个变形期间保持所述副车架的所述后部与所述第一车身构件之间的接合。

本解决方案的另一优点在于，所述后部同时适于变形和保持接合。这样所具有的效果在于：虽然所述下板区段的所述后部在相对于车辆行进方向向后的方向上变形，但所述副车架在整个碰撞和变形顺序期间保持与车身的其余部分的接合。如前文所述，所述变形允许通过在碰撞期间延长变形距离并且通过所述后部的变形而吸收力。本解决方案还通过保留所述副车架的所述后区段与所述车身构件之间的接合从而阻止所述副车架布置从所述车辆完全脱离来增强由这样的解决方案达成的安全效果。进一步有利的是通过所述后紧固装置保持所述接合，以便防止发动机和位于车辆发动机舱中的其他部件进入乘客舱和/或破坏其结构。

本解决方案的一个实施方式的又一优点在于，所述副车架的所述前区段被释放。这使得足够量的负荷能够被转移到所述副车架的所述后部，从而允许其以受控方式变形。

通过在变形期间保持所述副车架与所述车身之间的后紧固装置接合，有可能在变形期间控制所述副车架的变形以及动力总成的至少一些部分的行为。进一步有利的是所述下板区段在所述副车架的整个长度上延伸，原因在于这产生了刚性的并且可以用于吸收额外的力的副车架。例如，在一个实施方式中，所述后部可以变形直至不再允许变形，通过阻止所述副车架相对于车辆的行进方向进一步向后移动而限制进一步变形。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述副车架布置适于在正面碰撞期间通过将所述副车架引导于乘客舱下方而使得变形距离能够增加，并且所述副车架布置还适于在小偏置碰撞期间保持变形距离基本上不受影响。这样所具有的效果在于：所述副车架在所有形式的主要正面碰撞期间与碰撞面积的量无关地从车辆脱离。增强车辆安全的一个主要挑战在于应对其中仅车辆的力吸收表面的一部分受到碰撞影响的小偏置碰撞。通过保持所述副车架的所述后区段与所述车身的接合而同时仍允许变形，发动机在小偏置碰撞期间旋出，而副车架的结构完整性帮助吸收来自小偏置碰撞的碰撞力。

所述副车架的所述下板区段的所述两个后部的一个优点在于，所产生的变形距离适应于碰撞类型。例如，在根据现有技术的传统副车架布置的情况中，其中副车架的后区段或整个副车架从车辆脱离，无论碰撞为何种类型，变形距离都相同。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述副车架布置还包括适于在变形期间释放所述副车架的释放附接装置。所述后紧固装置适于不在所述变形期间释放所述副车架。

本解决方案的一个优点在于，在一个实施方式中，在所述副车架的每一侧布置主螺栓，以将所述副车架固定到车辆车身。然而，在一个实施方式中，所述释放附接装置适于在变形期间从接合中释放所述副车架，并且允许仅通过所述后紧固装置将所述副车架固定到车辆车身。

根据一个实施方式，所述副车架布置还包括第二车身构件和适于将所述副车架的前区段紧固到所述第二车身构件的前紧固装置。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述前紧固装置适于在由碰撞造成的变形期间将所述副车架从与所述第二车身构件的接合中释放。

本解决方案的一个优点在于，根据一个实施方式，将所述副车架的所述前区段附接到所述车身构件的所述前紧固装置适于将所述副车架的所述前区段从与车辆的接合中完全释放以便允许受控变形。这有助于将所述副车架布置引导于朝向乘客舱下方的空间的方向。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述下板区段具有由金属板和铝板中的任一个的单件形成的基本上扁平的形状。

本解决方案的一个优点在于，所述后部允许比副车架的正常释放期间更大的力吸收，这样所具有的效果在于：可以使用铝而不降低副车架吸收力的能力。在一个实施方式中，这使得所述布置比常规副车架布置更轻。

在副车架布置的上下文中，整个变形定义为碰撞之后直至车辆达到完全停止期间发生的变形。

根据所述副车架布置的一个实施方式，第一后部适于与第二后部不同地变形，以便允许在中度重叠碰撞期间比在完全正面碰撞期间更短的变形距离。

本解决方案的一个优点在于，所述后部的不同变形可以通过将所述副车架引导于乘客舱下方而在完全正面碰撞期间实现长变形距离，并且在中度重叠碰撞期间实现较短的变形距离，并且因此在中度重叠碰撞期间实现低乘客舱侵入。

根据所述副车架布置的一个实施方式，所述后部中的至少一个适于在比第一长度更长的第二长度上变形，从而使所述后部通过限制所述副车架在变形方向上移动而吸收额外的力。

根据一个实施方式，所述第一长度是直至所述副车架到达与所述后紧固装置中的至少一个的纵向中心轴相交的点的变形长度，即，对应于所述释放附接装置与所述后紧固装置之间的距离，并且所述第二长度是比所述第一长度更长的长度。然而，本领域技术人员理解，所述第一长度和所述第二长度可以是所述副车架布置内的任何长度，只要所述第一长度比所述第二长度更短即可。

根据本发明的一个方面，提供了一种在车辆中用于在碰撞期间部分地释放副车架的副车架布置中的方法，所述副车架布置包括：副车架、第一车身构件以及用于将所述副车架附接到所述第一车身构件的后紧固装置。所述副车架是包括顶区段和下板区段的双部件副车架，其中所述下板区段由单件形成并且在所述副车架的整个长度上延伸。所述下板区段还形成有两个后部，每个所述后部在所述车辆的行进方向上向后延伸并且适于在碰撞期间变形。所述后部适于承载所述后紧固装置。所述方法包括以下步骤：

-使所述两个后部相对于所述车辆的行进方向向后变形，以及

-保持所述副车架与所述第一车身构件之间的接合。

因此，当所述后部在碰撞期间变形时将所述副车架引导于所述车辆的乘客舱下方。

根据一个实施方式，执行以下步骤：

-通过释放附接装置从接合中释放所述副车架；

-使所述副车架在对应于所述释放附接装置与所述后紧固装置之间的距离的第一长度上变形，以及

-当所述后部在碰撞期间变形时将所述副车架引导于所述车辆的乘客舱下方。

根据一个实施方式，执行以下步骤：

-从紧固装置而不是所述后紧固装置释放所述副车架，

-使所述后部在对应于所述紧固装置与所述后紧固装置之间的距离的第一长度上变形，以及

-当所述后部在碰撞期间变形时将所述副车架引导于所述车辆的乘客舱下方。

在一个实施方式中，所述紧固装置不是所述后紧固装置、所述前紧固装置和至少一个其他附接装置，优选地是释放附接装置。在另一实施方式中，所述其他紧固装置仅仅是所述前紧固装置。本领域技术人员理解，所述其他紧固装置可以是除了所述后紧固装置以外的任何形式的紧固装置。

根据一个实施方式，执行以下步骤：

-使所述后部中的至少一个在比所述第一长度更长的第二长度上变形，从而使所述后部通过限制所述副车架在变形方向上的移动而吸收额外的力。

在一个实施方式中，所述第一长度是如图8中所示的变形长度，即，图8的变形长度。

上述实施方式可以按任何适当方式组合或互换，只要这些组合或互换对于副车架布置的整体功能而言不矛盾即可。

附图说明

现在参考附图，以示例的方式来描述本发明，在附图中：

图1图示了从下方观看的副车架布置的一个实施方式。

图2图示了适于布置在副车架布置中的下板区段的一个实施方式，其中以等距视图图示了该下板区段。

图3图示了副车架布置的下板区段和顶区段的一个实施方式，其一起构成以等距视图图示的副车架的一个实施方式。

图4图示了指示出副车架的前区段的副车架布置的副车架的一个实施方式。

图5图示了包括副车架、紧固装置和车身构件的副车架布置的一个实施方式，其中所述布置被布置在车辆中。

图6图示了在由碰撞造成的变形后副车架布置的一个实施方式。

图7图示了包括副车架、紧固装置和车身构件的副车架布置的一个实施方式，其中所述布置被布置在车辆中。

图8图示了在由碰撞造成的变形后副车架布置的一个实施方式。

图9图示了在中度重叠碰撞期间副车架布置的一个实施方式。

具体实施方式

下文中，参考附图，公开副车架布置的不同实施方式的详细描述。本文中的所有示例应被视为一般性描述的一部分，并且因此有可能以一般性术语的任何方式来组合。各个实施方式和方面的单个特征可以组合或互换，除非这样的组合或互换与所公开的布置的总体功能明显矛盾。

简要描述的本发明涉及一种副车架布置，其包括具有由单一区段制造的下板区段的双部件副车架。下板区段还包括两个后部，所述两个后部被配置用于将副车架的后区段附接到车辆的车身。所述后部适于在保留与车辆的车身构件的接合时变形并且在碰撞的所有阶段中保持所述接合。

图1图示了车辆中的副车架布置1的一个实施方式，其中副车架2附接到车身构件3a、3b。如图1中所示的实施方式图示了在其中未发生碰撞的正常条件期间的副车架布置1。本领域技术人员理解，图1仅图示了将会布置在车辆中的组件的部分，并且该图示仅为适于图示副车架布置1的特性的一个示例。图1还图示了副车架2与适于将副车架2固定在副车架布置1内的前紧固装置4b和后紧固装置4a附接。副车架2因此紧固到车辆车身的车身构件3a、3b。

图1的图示从下方示出了副车架布置1，并且从而还从下方示出了副车架2。副车架2是由两个主区段(顶区段2a和下板区段2b)构成的双部件副车架。在图1中，下板区段2b清晰可见，而顶区段2a仅部分可见。顶区段2a的其余部分被下板区段2b遮挡住视线。然而，应当注意，在如图1中所示的一个实施方式中，前紧固装置4b被布置用于通过紧固顶区段2a而紧固副车架2的前区段。

图1还图示了从副车架2的下板区段2b的主体向后延伸的两个后部21。后部21承载后紧固装置4a，优选地，如图1的实施方式中所示副车架的每一侧的两个。

在如图1中所示的一个实施方式中，前车身构件3b向前延伸并且一起构成发动机舱的一部分。然而，本领域技术人员理解，可以在本解决方案的范围内将车身构件的设计和实施方式改变成任何形式的适当设计。

图1还图示了其中释放附接装置4d适于将副车架2紧固于副车架布置1中，并且从而在正常驾驶条件期间将副车架在车辆内保持于固定接合的一个实施方式。在一个实施方式中，选择释放附接装置4d与后紧固装置4a之间的距离以确定副车架2的变形方向。即，以便将副车架2引导于车辆的乘客舱下方。

图2详细图示了副车架2的下板区段3b的一个实施方式。下板区段2b由单件形成，并且包括两个向后延伸的后部，以便在发生正面碰撞的情况下在使副车架2能够被引导于乘客舱下方的同时为副车架2产生变形距离。如本文使用的术语碰撞可以是指任何形式的撞击，并且应当注意，可能由于除了正面碰撞以外的其他事件而发生类似的变形。然而，本发明的主要范围是解决与其中影响大碰撞区域的正面碰撞与其中仅正面区域的一部分吸收碰撞力的小偏置碰撞之间的特性差异有关的问题。

图2还图示了副车架2的下板区段2b可以包括任何数目的孔径、金属冲压件、压制件，或者下板区段2b的形式的其他替代方案。在一个实施方式中，对下区段2b的上述加工中的至少一些加工适于实现与顶区段2a的接合。

图2还图示了在一个实施方式中，下板区段2b的后部21包括适于承载后紧固装置4b的孔径25。在优选实施方式中，每个后部21包括两个孔径25。

图3图示了包括下板区段2b和顶区段2a两者的组装好的副车架2的一个实施方式。图3还图示了包括从副车架2的主体向上延伸的两个塔部22的顶区段2a的一个实施方式。在一个实施方式中，前附接承窝33布置在适于承载紧固装置4b的每个塔部22的顶部。

图3还图示了承载附接承窝33的两个塔部22。附接承窝包括弱化部42。在一个实施方式中，包括弱化部42的附接承窝33适于以弱化部42坍陷敞开附接承窝33的方式变形，从而从附接承窝33释放紧固装置4b，并且由此释放副车架22的前区段31。

图4图示了副车架2的一个实施方式，其中图示了前区段31和后区段32。

图5图示了副车架布置1的一个实施方式，其中副车架2布置在车辆内并且在图示中包含了车辆的额外组件。副车架2通过前紧固装置4b和后紧固装置4a而附接到车辆的车身构件。在一个实施方式中，通过贯穿副车架2中的孔径而布置紧固装置4a、4b螺栓。图5还图示了在其中未发生碰撞或撞击的状态下，即，在正常驾驶条件期间的副车架布置1。

图6图示了其中发生了碰撞或碰撞正在进行中的副车架布置1的一个实施方式，其中副车架2因此向后变形并且后部21变形，从而将副车架2引导于朝向乘客舱50下方的空间的方向。

在一个实施方式中，在由碰撞造成的变形期间，从前紧固装置4b释放副车架2，而后部21在相对于车辆行进方向向下和向后的方向上变形。通过后部21的变形得以吸收力，同时副车架2被引导朝向乘客舱50下方的空间。

图7图示了其中从侧视图示出副车架布置1的一个实施方式，其中进一步图示了副车架2的细节。副车架2由前紧固装置4a保持在前区段31中，该前紧固装置4a穿过紧固承窝33，从而在副车架2与车身构件3之间产生接合。副车架2还在其后区段32中由紧固装置4a附接到车辆，该紧固装置4a穿过副车架2，更详细而言穿过后部21，并且与车辆的车身接合。

图8图示了副车架布置的一个实施方式，其中后部21已变形，从而将副车架引导于乘客舱50下方。在一个实施方式中，前紧固装置4b被留在车辆的车身构件3中，而附接承窝33敞开并释放副车架的前区段31。

图9图示了副车架布置1的一个实施方式，其中发生中度重叠碰撞，使得副车架2在车辆左侧比在右侧变形得更多。后部21的变形不同，其中第一后部21a以限制变形的旋转力的方式变形，而第二后部21b已变形从而吸收来自碰撞的大量纵向力。

根据车辆的碰撞方向、力和碰撞区域，应当吸收的力和不应超过的变形距离有所差异。例如，在吸收来自完全正面碰撞的碰撞力的过程中，使变形距离最大化是有益的。在副车架布置1的一个实施方式中，这是通过略微降低针对完全正面碰撞的每单位长度能量吸收能力而实现的。损失的每单位长度能量吸收由较长的变形距离所补偿。这对车辆的安全性能产生有益的影响。

根据一个实施方式，后部21变形到后部21限制副车架2进一步向后移动的点，这发生在后部21达到其变形终点之时。

Claims (13)

1.一种车辆中的副车架布置(1)，其中所述副车架布置(1)包括副车架(2)、第一车身构件(3a)以及用于将所述副车架(2)附接到所述第一车身构件(3a)的后紧固装置(4a)，其特征在于，所述副车架(2)是包括顶区段(2a)和下板区段(2b)的双部件副车架(2)，其中所述下板区段(2b)由单件形成并且在所述副车架(2)的整个长度上延伸，并且其特征在于，所述下板区段(2b)还形成有两个后部(21)，每个所述后部(21)在所述车辆的行进方向上向后延伸并且适于在碰撞期间变形，其中所述后部(21)适于承载所述后紧固装置(4a)。

2.根据权利要求1所述的副车架布置(1)，其中所述顶区段(2a)包括两个塔部(22)。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的副车架布置(1)，其中所述后部(21)适于在碰撞期间在相对于所述车辆的所述行进方向向下和向后的方向上变形，从而将所述副车架(2)引导于所述车辆的乘客舱下方。

4.根据权利要求3所述的副车架布置(1)，其中所述副车架布置(1)还包括适于在所述变形期间释放所述副车架(2)的释放附接装置(4d)，并且其中所述后紧固装置(4a)适于在所述变形期间保持所述副车架(2)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的副车架布置(1)，其中所述后部(21)适于变形，并且所述后紧固装置(4a)适于在由碰撞造成的整个变形期间保持所述副车架(2)的所述后部(21)与所述第一车身构件(3a)之间的接合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的副车架布置(1)，其中第一后部(21a)适于与第二后部(21b)不同地变形，以便在中度重叠碰撞期间比在完全正面碰撞期间有更短的变形距离。

7.根据权利要求4所述的副车架布置(1)，其中所述后部(21)中的至少一个适于在比第一长度(L)更长的第二长度(L1)上变形，所述第一长度(L)对应于所述释放附接装置(4d)与所述后紧固装置(4a)之间的距离，从而使所述后部(21)通过限制所述副车架(2)在所述变形方向上移动而吸收额外的力。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的副车架布置(1)，其中所述副车架布置(1)还包括第二车身构件(3b)和适于将所述副车架(2)的前区段紧固到所述第二车身构件(3b)的前紧固装置(4b)。

9.根据权利要求8所述的副车架布置(1)，其中所述前紧固装置(4b)适于在由碰撞造成的变形期间将所述副车架(2)从与所述第二车身构件(3b)的接合中释放。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的副车架布置(1)，其中所述下板区段(2b)具有由金属板和铝板中的任一个的单件形成的基本上扁平的形状。

11.一种在车辆中用于在碰撞期间部分地释放副车架(2)的副车架布置(1)中的方法，其中所述副车架布置(1)是根据权利要求1-10中任一项所述的副车架布置(1)，其中所述方法包括以下步骤：

-使所述两个后部(21)相对于所述车辆的行进方向向后变形，以及

-保持所述副车架(2)与所述第一车身构件(3a)之间的接合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

-从紧固装置(4)而不是后紧固装置(4a)释放所述副车架(2)，

-使所述后部(21)在对应于所述紧固装置(4)与所述后紧固装置(4a)之间的距离的第一长度(L)上变形，以及

-当所述后部(21)在碰撞期间变形时将所述副车架(2)引导于所述车辆的乘客舱下方。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

-使所述后部(21)中的至少一个在比所述第一长度(L)更长的第二长度(L1)上变形，从而使所述后部(21)通过限制所述副车架(2)在变形方向上移动而吸收额外的力。