CN109311440B - 机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车(1)，包括：车身(21)、两个彼此间隔开的纵梁(19、20)、保险杠组件(3、50、60)以及与第一保险杠横梁(4、62)间隔开的第二保险杠横梁(27、51、61)。

Description

机动车
技术领域
本发明涉及一种机动车。
背景技术
DE 102 34 045 A1公开了一种机动车，在其中设有保险杠组件。该保险杠组件包括一个保险杠横梁，其在两侧通过大致沿车辆纵向方向定向的、作为典型损伤元件(Typschadenselement)的第一和第二变形元件分别与车辆车身的一个纵梁连接。相应变形元件与(车身)纵梁端侧的连接通过至少一个法兰进行，该法兰分别设置在变形元件的一个端部上和/或相应纵梁的端部上。
美国联邦机动车安全标准(FMVSS)中有涉及预定尾部碰撞的安全规则、如FMVSS301号和FMVSS 305号，为满足这些规则尾部保险杠做出了贡献。为了符合这些美国的安全规则，进行试验，在其中运动的可变形车辆以预定速度碰撞待测机动车的尾部区域。
运动的可变形车辆在碰撞时并非100％地与待测机动车的尾部重叠，而仅是部分重叠。重叠率例如可为70％或者说偏移量(偏置量)例如可为30％。
通过运动的可变形车辆在待测机动车尾部区域上的碰撞，待测机动车的重叠的车辆侧通常比未重叠的车辆侧更强地变形。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有尾部保险杠组件的机动车，该尾部保险杠组件确保设置在尾部区域中的安全相关部件尽可能不受损坏。
所述任务通过一种机动车得以解决。
根据本发明的机动车包括具有底部组件的车身。在车辆尾部的区域中两个彼此间隔开的纵梁平行于车辆纵向方向地延伸至车辆尾部。相应的纵梁分别通过一个变形元件与保险杠组件的保险杠横梁连接。
有利的是，在车辆纵向方向上与第一保险杠横梁间隔开地设置第二保险杠横梁。因此，在尾部碰撞情况下可逐级地降低碰撞能量或撞击能量。
在一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁在车辆纵向方向上与第一保险杠横梁至少间隔开相应变形元件的长度。
有利的是，第一保险杠横梁是具有至少一个空腔的封闭型材。在另一种有利的实施方式中，第一保险杠横梁是开口型材。
有利的是，第一保险杠横梁由轻金属或钢制成。
在一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁相对于第一保险杠横梁偏心设置。在另一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁相对于第一保险杠横梁居中设置。
有利的是，第二保险杠横梁具有矩形横截面。在另一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁具有提高面积惯性矩的横截面轮廓。
在一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁由轻金属制成。在另一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁由钢制成。在另一种有利的实施方式中，第二保险杠横梁是纺织带和/或碳纤维增强塑料(CFK)。
有利的是，在所述保险杠组件中，第一保险杠横梁是具有至少一个空腔的封闭型材并且由钢或轻金属制成并且与其间隔开的第二保险杠横梁由钢或轻金属或纺织带和/或碳纤维增强塑料(CFK)制成。
在一种有利的实施方式中，在所述保险杠组件中，第一保险杠横梁是开口型材并且由钢或轻金属制成并且与其间隔开的第二保险杠横梁由钢或轻金属或纺织带和/或碳纤维增强塑料(CFK)制成。
附图说明
下面参考附图示例性描述本发明的实施方式。在附图中：
图1是在原理上示出的尾部保险杠组件的第一种实施方式的俯视图，其包括两个彼此间隔开的保险杠横梁；
图2是沿车辆纵向方向x从后下方倾斜看图1所示的保险杠组件的第一种实施方式的透视图；
图3是沿图2中的线III-III的透视性剖面图；
图4是相应于图3的局部示出的横截面图；
图5是相应于图1的俯视图，其示出保险杠组件的第二种实施方式；
图6是从斜前方、即从车辆向尾部方向看图5所示的保险杠组件的第二种实施方式的透视图；
图7是相应于图6的透视性横截面图；
图8是相应于图7的局部示出的横截面图；
图9是相应于图1的俯视图，其示出保险杠组件的第三种实施方式；
图10是从斜下方并且从前方、即从车辆向尾部方向看图9所示的保险杠组件的第三种实施方式的透视图；
图11是图4至6中所示的保险杠组件的第三种实施方式的横截面图；
图12是相应于图10的透视性横截面图；并且
图13是相应于图12的局部示出的横截面图。
具体实施方式
图1示出机动车1的未详细示出的尾部2上的保险杠组件3。该尾部2的保险杠组件3确保设置在尾部区域中的、安全相关的构件或部件、如燃油箱和/或(高压)电池或电气构件或类似物在尾部碰撞时安全相关地基本上不受损坏。
保险杠组件3包括一个保险杠横梁4，其大致沿车辆横向方向y延伸。在所示实施方式中，该保险杠横梁4具有远离机动车1定向的弯曲部。
在保险杠横梁4的相应侧向端部5和6上分别在保险杠横梁4上固定有变形元件7和8的一个端部9、10。在相应变形元件7、8的分别与此相对置的端部11、12上在所示实施方式中设有法兰板13、14。
相应的法兰板13、14分别贴靠在通过例如螺纹连接件22分别固定在机动车车身21的一个纵梁19、20的前侧端部17、18上的法兰板15、16上。在相应的变形元件7、8上的相应法兰板13、14的相应朝向保险杠横梁4的外表面23、24上分别固定有第二保险杠横梁27的构造为法兰31、32的端部25、26。
在保险杠横梁4前方例如示出根据美国法规FMVSS的可移动壁障28，其在碰撞试验中以预定速度v28、沿车辆横向方向y的预定重叠率和预定能量撞击到机动车1尾部2上。
在根据FMVSS 301的碰撞试验中，试验壁障28在与汽车尾部2重叠约80％的情况下以速度v28,FMVSS301＝80km/h+/-1km/h撞击到机动车1尾部2上。
由图2的透视图可以看出，相应变形元件7、8的相应法兰板13、14具有突出的法兰区段29、30。在相应法兰板13、14的相应法兰区段29、30上例如通过螺纹连接件33分别固定第二保险杠横梁27的法兰区段31、32。
第二保险杠横梁27具有在z方向上延伸的竖直偏移量z27。可这样选择所述在竖直方向上的偏移量，使得第一保险杠横梁4的朝向第二保险杠横梁27的外表面34在被壁障28压入的状态中贴靠在第二保险杠横梁27的朝向第一保险杠横梁4外表面34的外表面35上，以便被理想地支撑。
从图3和4的横截面图中可以看出，基于在竖直方向上的偏移量z27在图4中以阴影线示出的横截面区段36与在第一保险杠横梁4外表面34上的与其相对置且以阴影线示出的区段37叠置。在所示实施方式中，第二保险杠横梁27具有矩形横截面并且构造为扁平构件。
从图3和4中可以看出，保险杠横梁4具有空心型材38，其通过横向接片39分开，从而形成两个在竖直方向z上叠置的空腔40、41。在所示实施方式中，空心型材38具有上部和下部的外接片42、43，它们在竖直方向z上限定保险杠横梁4。
在车辆纵向方向x上朝向第二保险杠横梁27，外接片44与接片39、42、43一体连接。与所述外接片44相对置地，一个外接片45与接片39、42、43一体连接。
在所示实施方式中，外接片45具有朝向未示出的行车道方向延伸的法兰区段46。这样确定法兰区段46的长度z46的大小，使得遵循行车道表面与法兰区段46端部47之间的规定最小距离。
图5示出保险杠组件50的第二种实施方式。与图1至4中所示的保险杠组件3的第一种实施方式相同的构件设有相同的附图标记。
与保险杠组件3的第二保险杠横梁27不同，保险杠组件50的第二保险杠横梁51如图5所示在车辆纵向方向x上向第一保险杠横梁4方向偏移量x51。
此外，如图6和7所示，保险杠组件50的保险杠横梁51具有U形横截面，而非如保险杠组件3的保险杠横梁27那样具有矩形横截面。
在另一种实施方式中，第二保险杠横梁的横截面具有小的轮廓。第二保险杠横梁的横截面的成型轮廓用于增加面积惯性矩。
保险杠横梁51在其相对置的端部52和53上分别具有法兰板54、55。在相应法兰板54、55上设有用于紧固器件的通孔56、57。
图5中示出的偏移量x51通过如下方式实现：在相应法兰板54、55上构造朝向保险杠横梁4方向弯曲或折弯的保险杠横梁区段58、59。在另一种实施方式中，偏移量x51为零。
图8示出，第二保险杠横梁51大致设置在第一保险杠横梁4的中间处，例如设置在横向接片39的高度上。
在图1至4中保险杠组件3的第二保险杠横梁27并且在图5至8中保险杠组件50的第二保险杠横梁51都构造为附加部件，其单独固定在变形元件7、8的相应法兰板13、14上。
在保险杠组件3和保险杠组件50中，第二保险杠横梁27或51分别在两个端部25、26上具有法兰区段31、32或在两个端部52、53上具有法兰板54、55。
在图9、10、11、12和13中，保险杠组件60的第三种实施方式的第二保险杠横梁61集成在第一保险杠横梁62上。
在图9至13的第三种实施方式的保险杠组件60中，第二保险杠横梁61的相应端部63、64集成在法兰65、66中，该法兰构造在相应变形元件69、70的一个端部67、68上，也就是说没有相应第二法兰31、32；54、55。
如由图9、10、11、12和13可见，第二保险杠横梁61包括具有U形横截面的中间区段71。与保险杠组件50的第二种实施方式相同，第二保险杠横梁61根据图12和13相对于第一保险杠横梁62大致居中设置。如由图11、12和13可见，第一保险杠横梁62具有敞开的U形型材。
保险杠组件60的第二保险杠横梁61也与保险杠组件50的第二保险杠横梁51一样包括两个弯曲的保险杠横梁区段72、73。所述保险杠横梁区段72、73这样成形，使得在车辆纵向方向x上朝向第一保险杠横梁62产生偏移量x61。
在一种实施方式中，第一保险杠横梁4是具有至少一个空腔40、41的封闭型材。在另一种实施方式中，第一保险杠横梁62是开口型材。
在一种实施方式中，具有封闭型材的第一保险杠横梁4由轻金属或钢制成，并且在另一种实施方式中，具有开口型材的第一保险杠横梁62由钢或轻金属制成。
在一种实施方式中，第二保险杠横梁27相对于第一保险杠横梁4偏心设置，并且在另一种实施方式中，第二保险杠横梁51、61相对于第一保险杠横梁4、62居中设置。
在一种实施方式中，第二保险杠横梁27具有矩形横截面，并且在另一种实施方式中，第二保险杠横梁51、61具有U形横截面。
在一种实施方式中，第二保险杠横梁27由轻金属制成。在另一种实施方式中，第二保险杠横梁51、61由钢制成。在又一种实施方式中，第二保险杠横梁27、51、61是纺织带和/或碳纤维增强塑料(CFK)。
设置在尾部区域中的安全相关的构件、如燃油箱和/或(高压)电池或电气部件或类似物保持不受损坏或尽可能不受损坏通过这种方式实现：在第一尾部保险杠组件3、50、60受到碰撞的情况下，第二保险杠横梁27、51、61吸收部分碰撞能量。
由于偏置尾部碰撞(Offset-Heckcrash)，直接受到碰撞的机动车1的车辆侧比未直接承受碰撞的机动车1车辆侧更多地变形。相应于变形的机动车1车辆侧，第一保险杠横梁4、62在该侧上比没有直接承受碰撞的机动车1车辆侧更多地变形。
通过所述碰撞，第一保险杠横梁4、62被拉向两边。由于第一保险杠横梁4、62与两个纵梁19、21连接，因而在此产生的拉力被导入设置在第一保险杠横梁上的纵梁19、20的相应端部17、18中，使得两个纵梁19、21被拉向两边。
由于两个纵梁19、21与第二保险杠横梁27、51、61连接，因而第二保险杠横梁27、51、61被拉向两边。由此第二保险杠横梁27、51、61承受拉力负荷。
在第一负荷情况下，第一保险杠横梁4、62与第二保险杠横梁27、51、61保持间隔开。在第二负荷情况下，第一保险杠横梁4、62的一个区段贴靠在第二保险杠横梁27、51、61上。在两种负荷情况下，第二保险杠横梁27、51、61都承受拉力负荷。
这样设计第二保险杠横梁27、51、61的强度，使得直至通过第二保险杠横梁27、51、61吸收力时未被第一保险杠横梁4、62吸收的剩余碰撞能量尽可能非破坏性地由第二保险杠横梁27、51、61吸收。
在根据美国联邦机动车安全标准(FMVSS)的安全规则、如FMVSS 301号和FMVSS305号的碰撞中，在这两种负荷情况下这样设计第二保险杠横梁27、51、61的强度，使得至少第二保险杠横梁27、51、61在碰撞时保持完好。

Claims (10)

1.机动车(1)，包括具有底部组件的车身(21)，其中，在车辆尾部(2)的区域中两个彼此间隔开的纵梁(19、20)平行于车辆纵向方向x地延伸至车辆尾部(2)，相应的纵梁(19、20)分别通过一个变形元件(7、8)与保险杠组件(3、50、60)的第一保险杠横梁连接，其特征在于，在车辆纵向方向x上与第一保险杠横梁间隔开地设置有第二保险杠横梁，在相应变形元件(7、8)的分别与第一保险杠横梁相对置的端部(11、12)上设有法兰板(13、14)，各变形元件(7、8)的相应的法兰板(13、14)具有在竖直方向上突出的法兰区段(29、30)，在相应的法兰区段(29、30)上分别固定第二保险杠横梁(27)的法兰区段，第二保险杠横梁(27)具有在竖直方向上延伸的竖直偏移量，所述偏移量选择成，使得第一保险杠横梁(4)的朝向第二保险杠横梁(27)的外表面(34)在沿车辆纵向方向x被压入的状态中能贴靠在第二保险杠横梁(27)的朝向第一保险杠横梁(4)的外表面(35)上以便得到支撑。
2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述第二保险杠横梁设置为在车辆纵向方向x上与第一保险杠横梁至少间隔开相应的变形元件(7、8)的长度。
3.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述第一保险杠横梁是具有至少一个空腔的封闭型材或所述第一保险杠横梁是开口型材。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第一保险杠横梁由轻金属或钢制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第二保险杠横梁相对于第一保险杠横梁偏心设置或所述第二保险杠横梁相对于第一保险杠横梁居中设置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第二保险杠横梁具有矩形横截面。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第二保险杠横梁具有提高面积惯性矩的横截面轮廓。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第二保险杠横梁由轻金属制成，或所述第二保险杠横梁由钢制成，或所述第二保险杠横梁是纺织带和/或碳纤维增强塑料。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，在所述保险杠组件中第一保险杠横梁是具有至少一个空腔的封闭型材并且由钢或轻金属制成，并且与第一保险杠横梁间隔开的第二保险杠横梁由钢或轻金属或纺织带和/或碳纤维增强塑料制成。
10.根据前述权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，在所述保险杠组件中第一保险杠横梁是开口型材并且由钢或轻金属制成，并且与第一保险杠横梁间隔开的第二保险杠横梁由钢或轻金属或纺织带和/或碳纤维增强塑料制成。
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