CN110001561A - 用于车辆的前保险杠组件支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的前保险杠组件支撑结构(10)，其包括：横梁(12)，其具有前端(14)并基本横向于车辆纵向方向伸展；在每种情况下，位于横梁的后部的紧固板(18)；和在每种情况下，至少一个变形元件(16)，其在横梁(12)的前端区域(14)和紧固板(18)之间伸展。在每种情况下，提供集成的保险杠元件(20)，其以弧形方式在横梁(12)的前端区域(14)和紧固板(18)之间伸展并且相对于横梁(12)向前突出，其中集成的保险杠元件(20)、变形元件(16)和紧固板(18)大致在平面图中形成近似三角形的结构(22)。通过这种方式，在最大限度地减少部件使用时，还可以兼顾行人保护、前照灯区域的冲击保护以及SORB冲击情况的要求。

Description

用于车辆的前保险杠组件支撑结构

技术领域

本发明涉及一种用于车辆(尤其是机动车辆)的前保险杠组件支撑结构。此外，本发明涉及一种具有这种前保险杠组件支撑结构的机动车辆。

背景技术

当前机动车辆的前保险杠通常基本上由连接到车身的支撑结构组成，该支撑结构是适合的裙板状塑料元件，其形成在其上折叠的保险杠的实际外部蒙皮。

在乘用机动车辆领域中的机动车辆中的当前保险杠组件必须满足关于碰撞行为的各种立法和其他标准商业要求。本发明的对象特别是前保险杠的侧面区域，其特别地必须满足以下要求：

a)在低速时所谓的摆锤冲击不应损坏前照灯；

b)在每种情况下以低重叠(例如此处提到冲击模式SORB，Small Offset RigidBarrier，小偏置刚性障碍)与迎面而来的车辆或固定障碍物正面碰撞时，车辆结构应该加强，从而使车辆横向偏离障碍物，并且在此过程中将尽可能多的冲击能量转换成变形能量；和

c)在行人撞击中，外部蒙皮应该能够至少在车辆的中间区域向后变形，以便以受控的方式减少由腿部冲击引入的能量。为此目的，支撑结构必须在几何形状上使得在该区域中保持与外部蒙皮的距离。

在过去，这些技术上非常不同的要求导致相对昂贵的结构。在图4中以平面图示意性地示出了用于此目的的来自申请人的公司的示例。

图4示出了前保险杠的支撑结构的左侧区域；其上折叠的塑料包层未示出。另一半(也未示出)旨在基本上镜像对称地设计。行进的向前方向由箭头34标识。

横梁12'通过变形元件16'连接到紧固板18'，变形元件16'是所谓的“粉碎罐”(轴向可压缩体)。为了根据要求c)确保行人的安全，塑料包层(未示出)与横梁间隔开。为了保护大致位于变形元件16'的区域中(和/或可选地在现有技术中向外突出)的前照灯，如图4所示，提供专用的所谓的捕捉器40，其朝向横梁12'的前部被连接，并且在该区域中减少和/或消除塑料包层和横梁12'之间的自由空间。

在该区域中的力作用的情况下，捕捉器40吸收力并将该力基本上传递到变形元件16'上，从而尽可能地保护前照灯。

横梁12'在其外端处(基本上沿着车身工作轮廓)以弧形方式伸展到后部。为了在SORB或类似的冲击情况下确保足够的力的吸收和/或转移(参见上述情况b)提供另外的变形元件42，其也被配置为“粉碎罐”。在SORB碰撞或类似的冲击情况下，该变形元件42支撑紧固板18'上的横梁12'的前端，并以期望的方式传递冲击力和/或通过轴向变形吸收这些力，否则横梁12会太容易变形并且不会发生所需的路径偏差。

因此，根据现有技术在图4中所示的支撑结构需要专用元件40和42，以确保上述要求a)和b)。在申请人的公司中，也存在用于可比较目的的布置，其中除了变形元件42之外还提供了另外的变形元件，以便满足上述要求。

对于前保险杠组件和变形元件的一般现有技术，参考示例US 3840259 A、US7407206 B2和US 7699383 B2。

发明内容

本发明的目的是提供一种前保险杠组件支撑结构和具有这种结构的机动车辆，在该支撑结构或者该机动车辆中借助相当简化的结构可以满足上述要求，由于部件的消除和装配过程的减少可以降低成本、节省重量并且整体上降低结构的复杂性。

上述目的的解决方案通过具有权利要求1的特征的前保险杠组件支撑结构和借助于如权利要求10所述的包括该结构的机动车辆来实现。

在从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。

根据本发明，提供了一种用于机动车辆的前保险杠组件支撑结构，其中，在每种情况下，两个外部区域中的组件包括分别具有基本上横向于车辆纵向方向伸展的前端的横梁、和位于横梁的后部的紧固板、和在横梁的前端区域和紧固板之间伸展的至少一个变形元件。

保险杠组件支撑结构尤其包括集成的保险杠元件，该保险杠元件以弧形方式在横梁的前端区域和紧固板之间伸展并且相对于横梁向前突出。

优选地，集成的保险杠元件、变形元件和紧固板形成大致在平面图中假想的近似三角形结构，其中，由于集成的保险杠元件的大致圆形形状(对应于此时的车身工作轮廓)通常不存在理想的三角形，而是在平面图中在近似直角三角形(在紧固板和变形元件之间存在近似的直角)和扇形区段之间变化的形状。

通过这种结构(即，不需要如现有技术中的单独部件或多个单独部件)，可以降低车辆前照灯元件因车辆相对于前照灯区域的横向碰撞而损坏的风险。因此，可以通过横梁相对于集成的保险杠元件偏移来确保行人保护所需的塑料外壳和支撑结构之间的自由空间。由于集成的保险杠元件仅位于外部区域中，在该外部区域中不必应用对行人保护的自由空间的要求(此外，就位于该区域的前照灯而言，在任何情况下都无法满足这些要求)，集成的保险杠元件可以直接引导到塑料包层下面，使得在没有附加部件的情况下，可以固有地确保根据要求a)的前照灯保护和在SORB情况下或在类似的冲击情况(要求b)的情况下的力偏置。

关于所需的自由空间，有利的是，集成的保险杠元件相对于横梁以规定的间距向前突出。这可以是40至80mm——取决于中间空间是否填充有能量吸收泡沫或保持为空的。相应的间距必须根据行人保护方面的相应规定来确保。

此外，集成的保险杠元件优选地构造成在SORB冲击或横向冲击的情况下吸收并部分地偏转以小于90°的小偏置施加在固体障碍物上的力。由于集成的保险杠元件连接在横梁和紧固板之间，因此在SORB冲击或类似的冲击情况下，所述元件能够转移存在的力，而不需要额外的变形元件。

因此，优选地，在一方面基板和另一方面横梁或集成的保险杠元件之间的侧向区域中，在每种情况下仅设置单个变形元件，所述变形元件优选地也被配置为“粉碎罐”。在平面图中近似为三角形的区域可以优选地在其间(即，在紧固板、变形元件和集成的保险杠元件之间)保持为空的。

优选地，集成的保险杠元件至少在上部分区域中与横梁的前端区域重叠。

在这种情况下，集成的保险杠元件和横梁的前端区域之间的重叠区域至少在上部分区域中与变形元件的支撑表面大致重合。

附图说明

在下文中参考附图中所示的示例性实施例更详细地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的前保险杠组件支撑结构的左侧区域的示意性平面图；

图2示出了具有附加细节的图1所示的前保险杠组件支撑结构；

图3示出了根据本发明的前保险杠组件支撑结构的示例性实施例的示意性透视图；和

图4示出了根据现有技术的前保险杠组件支撑结构。

具体实施方式

在图1和图2中示出了整体用10表示的用于机动车辆的前保险杠组件支撑结构的左侧区域，前进方向由箭头34表示。

支撑结构的基本元件由横梁12表示，横梁12优选地从所示的支撑结构10的左侧(未示出)伸展到支撑结构10的右侧(未示出)，其中左侧和右侧通常基本上镜像对称地构造。因此，横梁12优选地代表左侧和右侧的共同元件，而每侧的其他元件(下面进一步描述的元件14、16、18、20)分开存在。然而，还可以想到的是，横梁12构造成在两侧之间被切开，使得横梁也被分成两个元件。

横梁12具有左前端区域14(未示出相对侧的右前端区域)。顺便提及，图中在横梁12中可识别的横向线(如下面说明的集成保险杠元件20中的横向线)仅仅是出于说明性的原因用于说明不同弯曲部分，并且在分离成不同元件的意义上应该没有技术含义。

横梁12在其前端区域14中以略微凹入的方式弯曲，其中前端区域14由构造为“粉碎罐”(即，设计用于轴向压缩的结构)的变形元件16支撑。

横梁12(包括下面进一步描述的集成支撑20)可包括加强结构，例如现有技术中已知的肋或中空腔，其旨在防止变形和/或压缩的趋势，而有意地构造变形元件16，使得在轴向载荷的情况下，它在轴向压缩过程中将尽可能多的能量转换成变形功。

变形元件16又被支撑在紧固板18上，该紧固板18例如可以由轮罩的前侧部分形成。紧固板18基本上横向于行进方向定向。在这种情况下，术语“紧固板”并不意味着相应的表面必须是平面的。在任何情况下，紧固板18代表与剩余车辆车身的基本机械连接。

图1和图2中的平面图未示出各个元件的垂直交错排列。如果在本申请的上下文中讨论了元件的连接等，则这意味着至少在保险杠组件支撑结构的特定上部分区域中是这种情况。然而，完全可能并且在本公开的范围内，例如，横梁12具有比变形元件16更大的垂直范围，使得这些元件随后仅在横梁12的上部分区域中连接在一起。

回到图1和2，与现有技术(参见上面已经描述的图4)相比，横梁12不伸展到机动车辆前部区域的侧端。相反，集成的保险杠元件20布置在横梁12的前端14上，所述保险杠元件沿着面向外和向后的方向从横梁前端14开始以弧形伸展到紧固板18，并且优选地连接到横梁前端14和紧固板上。因此，整体上产生近似三角形或扇形形状的结构。

该集成的保险杠元件20以轮廓的方式配置(最好类似于横梁12)，并且由于其稳定性，首先保护平面中的凹进前照灯元件到集成保险杠元件20的后部(图2中的位置由附图标记24表示)在发生碰撞时损坏，特别是在这里相关的低速摆锤冲击碰撞试验的情况下，参见图2中所示的冲击对象28，它在前照灯24的区域中在箭头方向上以约30°的碰撞角撞击保险杠。

在前照灯24朝向内部的另一侧，通过从集成的保险杠元件20到横梁12的过渡产生偏置，使得位于该区域36(图2)上的塑料外壳(未示出)具有行人保护所需的自由空间。相应的偏置深度30由当前的碰撞标准决定，例如该深度为40mm至80mm或甚至仅为8mm。在任何情况下，内部保险杠元件20的形成有利于形成用于行人保护的自由空间，并且同时代表简单且成本经济的设计。

总的来说，在上述布置中可以描述假想的三角形22，其内部(与根据现有技术的已知结构相反)保持为空的或基本上空的。

同时，在没有额外的变形结构的情况下，该结构还适合于部分地吸收SORB冲击或类似的冲击，并且适当地使车辆偏离障碍物，如图2中26所示的测试障碍所示。

横梁前端14和集成的保险杠元件根据图1和2在区域32(图1)中彼此重叠，区域32也大致对应于变形元件16的宽度尺寸。在该区域32中，元件16、14和20可以通过诸如焊接的已知连接方法可靠地连接。

在图3中示出了根据本发明的前保险杠组件支撑结构的示例性实施例的透视图。可以看出，变形元件16仅在上部分区域中邻接横梁12，并且在下部区域中，该变形元件直接伸展到集成的保险杠元件20。集成的保险杠元件20还具有比横梁12更大的垂直范围(大约是其尺寸的两倍)。

附图标记列表：

10 前保险杠组件支撑结构

12、12' 横梁

14 前端区域横梁

16、16' 变形元件/“粉碎罐”

18、18' 紧固板

20 集成的保险杠元件

22 假想的三角形

24 车辆前照灯元件

26 SORB冲击对象

28 摆锤撞击冲击对象

30 突出

32 重叠区域

34 行进方向

36 行人保护区

40 保险杠元件

42 外“粉碎罐”

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的前保险杠组件支撑结构(10)，其中所述组件在两个外部区域中分别包括：

横梁(12)，所述横梁在每种情况下具有前端(14)并且基本上横向于所述车辆的纵向方向伸展；

紧固板(18)，所述紧固板在每种情况下位于所述横梁的后面；和

至少一个变形元件(16)，所述至少一个变形元件在每种情况下在所述横梁(12)的所述前端区域(14)和所述紧固板(18)之间伸展，

其特征在于：

具有集成的保险杠元件(20)，所述集成的保险杠元件在每种情况下以弧形方式在所述横梁(12)的所述前端区域(14)和所述紧固板(18)之间伸展并且所述集成的保险杠元件相对于所述横梁(12)向前突出。

2.根据权利要求1所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)、所述变形元件(16)和所述紧固板(16)形成大致在平面图中假想的近似三角形的结构(22)。

3.根据权利要求1或2所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)至少在上部分区域中与所述横梁(12)的所述前端区域(14)重叠。

4.根据权利要求3所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)和所述横梁(12)的所述前端区域(14)之间的重叠区域(32)至少在上部分区域中与所述变形元件(16)的支撑表面大致重合。

5.根据权利要求1至4之一所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)布置成使得其降低了所述车辆的前照灯元件(24)因与前照灯区域相关的车辆的横向碰撞而损坏的风险。

6.根据权利要求1至5之一所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)相对于所述横梁(12)以规定的间隔向前突出。

7.根据权利要求1至6之一所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述集成的保险杠元件(20)被配置成，在SORB冲击或类似的冲击情况或横向冲击的情况下，吸收并部分地偏转以小于90°的小偏置施加到固体障碍物上的力。

8.根据权利要求1至7之一所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

所述变形元件(16)被配置为粉碎罐。

9.根据权利要求1至8之一所述的前保险杠组件支撑结构(10)，

其特征在于：

在一方面基板(16)和另一方面所述横梁(12)或所述集成的保险杠元件(20)之间的横向区域中，在每种情况下，仅提供单个所述变形元件(16)。

10.一种机动车辆，

其特征在于：

所述机动车辆具有前保险杠组件支撑结构(10)，所述前保险杠组件支撑结构在两侧如前述权利要求之一所述构造，其中所述前保险杠组件支撑结构(10)被基本上由塑料制成的保险杠外壳包围。