CN108698642B - 正面冲撞时前挡泥板紧固件可熔断的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆，其包括至少一个前挡泥板(11)，前挡泥板通过至少一个可熔联接系统联接到前挡泥板衬里(1)，该可熔联接系统配置成在施加使得前挡泥板(11)与前挡泥板衬里(1)沿着车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下裂开或者脱开。

Description

正面冲撞时前挡泥板紧固件可熔断的车辆

技术领域

本发明属于汽车领域，更尤其是涉及机动车辆的前部结构和具有这种前部结构的车辆。本发明涉及在碰撞情况下可能发生的设备损坏。

背景技术

如今，机动车辆越来越需要满足安全方面特别是被动安全方面的需求。所实施的构件应当能允许例如在高速正面冲撞时保护车辆的乘客。还应当允许在所谓的城市冲撞即低速冲撞时控制车辆的修理成本。因此，它们应当允许尽可能限制车辆可能具有的攻击性特征，尤其是对于行人的攻击性特征，并且因此减少引擎盖下面的硬尖的存在和腿部受重伤的风险。

已知执行可修复性能测试以评估车辆正面的不同覆盖方案情况下，车辆例如在低速正面冲撞(大约16km/h)情况下的表现。这些测试使得可以限定一系列要更换的零件。

因此，例如在对于车辆正面的大约40％的覆盖范围的测试时，已证实前聚光灯被推向车辆后部，并且导致前挡泥板衬里、纵梁、前挡泥板的前支撑件和前挡泥板的下支撑件变形。这些零件的变形超出了它们的弹性限度，这意味着它们必须要更换。但是前挡泥板衬里和前纵梁是车辆的结构性零件，因此这些零件更换需要很高的修理成本。

有些保险公司的赔偿计划的设计与可修复性能测试期间车辆获得的结果相关。通过这一系列要更换的零件的数量能计算赔偿方案。这通常也是计算车辆保费的一个要素。

需要减少正面碰撞情况下要更换的一系列零件，并且因此始终需要改善车辆在可修复性能方面的表现。具体而言，需要能防护车辆的更换成本较高的结构性零件和/或进一步减少车辆在撞到行人时的攻击性特征的解决方案。

发明内容

本发明的目标是提供现有技术遇到的至少一个问题的解决方案。具体而言，本发明的目标是提出一种车辆，其相对于现有技术具有改善的可修复性能。本发明的目标因此是提出一种能在低速冲撞的情况下避免前挡泥板衬里和/或纵梁变形的解决方案。更具体而言，本发明的目标是避免选自前纵梁、前挡泥板衬里、前挡泥板的前支撑件和前挡泥板的下支撑件的一或多个零件并且优选地是全部零件的变形。本发明的另一个目标是减少车辆的攻击性特征，因此进一步改善车辆在撞到行人的情况下尤其是在撞到行人腿部的情况下的表现。

为此目的，本发明涉及一种包括至少一个前挡泥板和至少一个前挡泥板衬里的车辆，其特征在于，前挡泥板通过至少一个可熔联接系统联接到前挡泥板衬里，该可熔联接系统配置成在施加使得前挡泥板与前挡泥板衬里沿着车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下裂开或脱开。

根据特定实施例，本发明可以包括以下特征中的一个或另一个，单独地或根据所有可能的技术组合：

-可熔系统配置成在施加大于60daN、优选地大于80daN、更优选地大于100daN的力的情况下裂开或者脱开。

-车辆包括紧固到前挡泥板的前支撑件上的至少一个前挡泥板和紧固到前挡泥板的下支撑件上的至少一个前挡泥板衬里，并且前挡泥板与前挡泥板衬里之间的可熔联接系统提供前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件之间的联接。

-前挡泥板的下支撑件和/或前挡泥板的前支撑件包括紧固板，紧固板具有至少一个椭圆形孔，用于供紧固螺丝通过，所述孔在所述支撑件的一侧上开口，并且以在施加使得这些支撑件沿着车辆的横向方向彼此分离的力时允许所述螺丝沿着它的长度滑动的方式定向。

-该可熔联接系统包括至少两个螺丝，这些螺丝将前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件组装在一起，每个螺丝被收容在椭圆形孔中，并且经过校准以在每个所述螺丝处施加小于30daN(优选地小于40daN)的力以使所述支撑件沿着车辆的横向轴线彼此分离的情况下保持将所述前部和下部支撑件组装在一起。

-该可熔联接系统包括至少两个螺丝，这些螺丝将前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件组装在一起，每个螺丝被收容在椭圆形孔中，并且经过校准以在每个所述螺丝处施加大于30daN(优选地大于40daN)的使所述支撑件沿着车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下允许所述前部和下部支撑件分离。

-该可熔联接系统包括至少一个螺丝，这些螺丝将前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件组装在一起，螺丝被收容在椭圆形孔中，并且经过校准以在施加小于60daN(优选地小于80daN)的使支撑件沿着车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下保持将所述前部和下部支撑件组装在一起。

-该可熔联接系统包括至少一个螺丝，这些螺丝将前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件组装在一起，螺丝被收容在椭圆形孔中，并且经过校准以在施加大于60daN(优选地大于80daN)的使支撑件沿着车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下允许所述前部和下部支撑件分离。

-可熔联接系统还包括紧固在至少一个支撑件的具有椭圆形孔的紧固板的上面或下面的接口，该接口在所述椭圆形孔对面具有用于供所述紧固螺丝通过的开口，以及机械强度减小的区域，设计成用于在施加使这些支撑件沿着车辆的横向方向彼此分离的力时通过所述螺丝沿着所述开口的椭圆形孔的长度的滑动所施加的力的作用下裂开。

-可熔接口是塑料制成的接口。

-可熔联接系统包括至少一个可熔螺丝，该可熔螺丝将前挡泥板的前支撑件和前挡泥板的下支撑件组装在一起，优选地所述可熔螺丝是塑料制成的。

通过阅读上文给出的定义将理解，本发明包括使挡泥板与挡泥板衬里之间的紧固成为可熔的。为此目的，本发明将使提供挡泥板与它的衬里之间、也即前挡泥板的前支撑件与前挡泥板的下支撑件之间的联接的中间零件之间的联接成为可熔的，该联接在现有技术中是刚性的。该可熔联接允许零件之一沿着车辆的轴线Y、也即车辆的横向轴线相对移动。

实际上，当发生撞击时，聚光灯将支撑在前挡泥板的前支撑件上，这样允许可熔联接裂开，并且释放所涉及的区域中的应力。聚光灯将沿着车辆的横向轴线避开，并且保险杠可以通过使它的末端展开而压碎。

因此，可熔联接的裂开将允许挡泥板与它的衬里分离，这样将能防护挡泥板衬里和前挡泥板的支撑件。因为这些零件构成车辆的结构性部分，所以在可修复性能方面能得到直接的益处。前挡泥板的前支撑件受到的应力也能更小，这样有利于防护前挡泥板的前支撑件。然后，聚光灯沿着车辆的横向轴线的躲避能用于减小表面支撑件的应力，这样因此能减少纵梁处的剪切力。最后，腿部受到的挤压得到改善，这样能减轻车辆的攻击性。

请注意，结构性元件和车身通过可熔联接的紧固在现有技术中是已知的，例如参照文件EP1398249。该文件描述了一种多功能支撑件，用于定位和紧固机动车辆的前车身的各种元件。支撑件会在施加于引擎盖上或前挡泥板上导致其凹陷的冲撞的作用下弯曲或裂开。因此，冲撞运动学与本发明的目标冲撞运动学不一样。

附图说明

借助下文参照附图作为示例给出的描述，将更好的理解本发明并使其他的方面和优点更清楚地显现，在附图中：

-图1示出了从上面看的本发明的第一变体，

-图2至图4示出了从下面看的本发明的第二变体的破裂动力学。

具体实施方式

在下面的描述中，“包括”这个词语与“包含”的意思相同，并且不是限制性的，因为它允许车辆中存在其它元件。应当理解，“包括”这个词语包含“由……组成”这些词。

同样，“下”、“上”、“前”、“后”这些词语将相对于车辆的总体朝向理解。“下”将表示沿着垂直轴线比“上”更靠近地面。车辆的纵向、横向和垂直轴线分别称为车辆的X、Y和Z轴。

本发明涉及一种车辆，其包括至少一个前挡泥板和至少一个前挡泥板衬里，该车辆的特征在于，前挡泥板通过至少一个可熔联接系统、优选地通过可熔联接系统联接到前挡泥板衬里上。

“可熔联接系统”是指配置成在施加具有给定方向和大于所确定的阈值的强度的力的情况下裂开或脱开的联接系统。在本发明的上下文中，这个力是使挡泥板和挡泥板衬里沿着车辆的宽度(横向轴线)分离的力，并且力的强度应当大于60daN，优选地大于80daN。城市正面冲撞(低速)产生分离力，结果使保险杠变形并使前聚光灯凹陷。

首先参照图1，图中示出了本发明的第一示例性实施例，并且展示了具有连接到前挡泥板的下支撑件3的前挡泥板衬里1的车辆的布置。在该示例性实施例中，前挡泥板的下支撑件3(下文称为下支撑件3)以刚性的方式紧固到前挡泥板衬里1上，例如通过使用电焊点(PSE)焊接。这样形成的组件构成车辆结构的一部分。前挡泥板(为了清楚起见未示出)和保险杠5以刚性的方式紧固在前挡泥板的前支撑件7(下文称为前支撑件7)上。

根据本发明的优选实施方案，下支撑件3和前支撑件7通过可熔联接系统彼此联接。在本发明的该第一示例性实施例中，通过使用可熔紧固螺丝9获得联接系统的可熔特征，可熔紧固螺丝9例如是塑料制成的螺丝，它能够在足够的压力的作用下裂开。

图2示出了本发明的第二实施例。与前一个示例中一样，前挡泥板11和保险杠5以刚性的方式紧固到前支撑件7上。下支撑件3以刚性的方式紧固到前挡泥板衬里1上。在该第二示例性实施例中，为了清楚起见，未示出连接下支撑件3和前支撑件7的螺丝。因此可以看出，前支撑件在螺丝通过处具有孔13，这些孔13在支撑件的一侧上开口，从而使支撑件具有梳子的形状。这些开口孔13优选地配置成在下支撑件3的置于前支撑件7对面的一侧上敞开。

这样，在产生大于预定义的值的力的冲撞的正面碰撞的情况下，这两个支撑件可以如图3所示沿着车辆的横向轴线(Y)相对于彼此滑动，直到如图4所示彼此脱开。该移动通过保险杠的变形产生，保险杠在它的挤压作用下末端朝车辆的外部展开。保险杠带动前挡泥板11和前支撑件7一起。紧固螺丝将跟随前支撑件7沿着下支撑件3的敞开开口13滑动，直到完全脱开。通过校准紧固螺丝从而允许螺丝在大于所定义的阈值的力的作用下移动，可以实现该滑动。本领域的技术人员根据他想给予联接的可熔特征的敏感度并且根据用于该联接的螺丝的数量轻松地确定与该校准相关联的力。

举例而言，当使用两个螺丝执行可熔联接时，可以考虑30和50daN之间、优选地为40daN的螺丝校准值。应理解，两个螺丝的40daN的校准值表明，如果小于或等于80daN的力施加于所述支撑件上以使其分离，螺丝将保持下部和前部这两个支撑件相对于彼此的位置，但是，当大于80daN的力施加于所述支撑件上以使其分离时，螺丝将允许这两个支撑件相对于彼此滑动。将螺丝校准为更低的值，会因为让可熔系统过于敏感而使车辆变得太脆弱，而校准为更高的值，会具有负面影响并且会损坏联接系统的可熔特征。

根据本发明的一个变体，使用单个螺丝将下支撑件和前支撑件彼此紧固，在该变体中，螺丝的校准值优选地是60和100daN之间的值。

通过图2至图4所示的挡泥板与其衬里的分离运动力学可以看出，在挡泥板和前支撑件移动过程中，挡泥板衬里1和下支撑件3构成的车辆的结构性部分将保持在原来的位置。这样使得这些结构零件不会因为冲撞而变形，并且因此相对于现有技术改善了车辆的可修复性能。

应当理解，在本发明的上下文中，是前支撑件具有在侧面上开口的孔。在这种情况下，这些孔横向地定向，并且朝下支撑件敞开。还有可能前支撑件和下支撑件都具有开口孔。

根据本发明的未示出的优选变体，车辆还具有可熔接口，例如塑料接口，其设计成位于具有开口孔的至少一个支撑件的紧固板上面或下面。这个可熔接口具有供紧固螺丝通过的开口。当前部和下部两个支撑件分离时，可熔接口将因为螺丝的通过而断裂。这个解决方案使得能克服在螺丝的校准中能观察到的可能的变化。具体而言，当螺丝校准的变化使得校准力减小时，可熔接口将避免过小的校准引起两个支撑件之间的不期望的脱离。

根据本发明的另一个实施方案，可熔联接不在下支撑件与前支撑件之间，而是在下支撑件与前挡泥板衬里之间和/或挡泥板与前支撑件之间。为此目的，支撑件可以具有强度减小的区域。另一个可能性例如是通过诸如例如塑料螺丝的可熔联接将支撑件紧固在挡泥板或挡泥板衬里上。

可以用于螺丝和/或可熔接口的塑料材料的一个示例例如是聚丙烯。

但是，本领域的技术人员将受益于优先使用前部和下部两个支撑件之间的可熔联接，因为它们处于中央位置这个特征让它们能保护更多零件，尤其是更好地保护纵梁免受相对于车辆的横向和纵向方向上的剪应力的损坏。

Claims (12)

1.一种包括至少一个前挡泥板(11)和至少一个前挡泥板衬里(1)的车辆，所述前挡泥板(11)通过至少一个可熔联接系统联接到所述前挡泥板衬里(1)，该可熔联接系统配置成在施加使得所述前挡泥板(11)和所述前挡泥板衬里(1)沿着所述车辆的横向轴线彼此分离的力的情况下裂开或脱开，至少一个前挡泥板(11)紧固到前挡泥板的前支撑件(7)上，并且至少一个前挡泥板衬里(1)紧固到前挡泥板的下支撑件(3)上，其特征在于，所述前挡泥板(11)与所述前挡泥板衬里(1)之间的所述可熔联接系统提供所述前挡泥板的前支撑件(7)与所述前挡泥板的下支撑件(3)之间的联接。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统配置成在施加大于60daN的力的情况下裂开或脱开。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统配置成在施加大于80daN的力的情况下裂开或脱开。

4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述前挡泥板的下支撑件(3)和/或所述前挡泥板的前支撑件(7)包括紧固板，该紧固板具有至少一个椭圆形孔(13)，用于供紧固螺丝通过，所述椭圆形孔在所述前支撑件(7)和下支撑件(3)的一侧上开口，并且以在施加使得所述前支撑件和下支撑件沿着所述车辆的横向方向彼此分离的力时允许所述螺丝沿着它的长度滑动的方式定向。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统包括至少两个螺丝(9)，这些螺丝将所述前挡泥板的前支撑件(7)与所述前挡泥板的下支撑件(3)组装在一起，每个螺丝(9)被收容在椭圆形孔(13)中，并且经过校准以在每个所述螺丝处施加小于30daN的力以使所述前支撑件(7)和下支撑件(3)沿着所述车辆的横向轴线彼此分离的情况下保持将所述前支撑件(7)和下支撑件(3)组装在一起。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，每个所述螺丝(9)经过校准以在每个所述螺丝处施加小于40daN的力以使所述前支撑件(7)和下支撑件(3)沿着所述车辆的横向轴线彼此分离的情况下保持将所述前支撑件(7)和下支撑件(3)组装在一起。

7.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统包括至少一个螺丝，其将所述前挡泥板的前支撑件(7)与所述前挡泥板的下支撑件(3)组装在一起，所述螺丝被收容在椭圆形孔(13)中，并且经过校准以在施加小于60daN的力以使所述前支撑件和下支撑件沿着所述车辆的横向轴线彼此分离的情况下保持将所述前支撑件(7)和下支撑件(3)组装在一起。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述螺丝经过校准以在施加小于80daN的力以使所述前支撑件和下支撑件沿着所述车辆的横向轴线彼此分离的情况下保持将所述前支撑件(7)和下支撑件(3)组装在一起。

9.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统还包括紧固在前支撑件和下支撑件的具有所述椭圆形孔的紧固板的上面或下面的接口，所述接口在所述椭圆形孔对面具有用于供所述紧固螺丝通过的开口，以及机械强度减小的区域，设计成用于在施加使所述前支撑件和下支撑件沿着所述车辆的横向方向彼此分离的力时通过所述螺丝沿着所述开口的椭圆形孔的长度的滑动所施加的力的作用下裂开。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述接口是塑料制成的接口。

11.根据权利要求1、4、9或10中的任一项所述的车辆，其特征在于，所述可熔联接系统包括至少一个可熔螺丝，所述可熔螺丝将所述前挡泥板的前支撑件(7)和所述前挡泥板的下支撑件(3)组装在一起。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述可熔螺丝是塑料制成的。

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