CN112406762B - 汽车侧轨压溃罐紧固组件 - Google Patents

Abstract

适于将保险杠梁联接至侧轨的车辆压溃罐，其包括：包括前部和后部的中空盒结构，前部包括支架组件或适于被联接至支架组件，支架组件适于被联接至保险杠梁，后部适于被设置在侧轨内并限定出多个侧向孔；以及一个或更多内部套筒，其被设置在盒结构内并限定出与盒结构的多个侧向孔对准的多个侧向通道；当盒结构的后部被设置在侧轨内并且共同地接收穿过其中的多个螺栓时，盒结构的多个侧向孔以及一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由侧轨限定的多个孔对准。

Description

汽车侧轨压溃罐紧固组件

技术领域

本公开总体上涉及汽车领域。更具体地，本公开涉及一种用于将保险杠梁和压溃罐联接至车辆的侧轨或其它纵向轨的汽车侧轨压溃罐紧固组件。

背景技术

在汽车工程中，存在若干困难的载荷情况处理，但是偏置可变形障碍(ODB)冲撞是最困难的情况之一，其组合不对称载荷和高能级。通常，问题不在于车辆的撞击侧上，而是在于车辆的非撞击侧上。对此的解释很简单：车辆结构(即，压溃罐(或冲撞盒)和侧轨)的一侧式变形迫使在撞击侧上所附接的保险杠梁向后，这进而导致在非撞击侧上的压溃罐上的拉力。所得的弯矩必须被非撞击侧上的压溃罐的外侧吸收。通过扩展，由此可见，改进的ODB性能的一个重要方面归结为压溃罐与侧轨之间周全的连接设置，以避免保险杠系统被撕开。更重要的是，该连接设置必须能够以有效的方式分布轴向载荷和弯矩二者。

汽车工业内对于前保险杠系统设计的一个众所周知的概念是插入型附接，在这种情况下压溃罐被插入前侧轨中(在纵向方向上)，并且然后随后被螺栓连接就位，提供诸如低重量和降低的成本的益处。然而，对于该插入型附接存在显著的缺点，尤其是关于ODB载荷情况。为了将插入型压溃罐附接到侧轨，压溃罐总体上在内部后部中具有某种套筒设计，其主要目的是提供围绕出于耐用性和安全性原因所使用的贯穿螺栓的夹紧力。最通常的，这些内部套筒经由压铆(clinching)或某种简单的热结合被机械地固定到相关联的压溃罐，只为了将套筒保持就位，直到螺栓被固定。该设计途径忽视了两个非常关键的方面。

通过不将内部套筒刚性地连接到压溃罐(在微观水平上)，根本的设计挑战归结为应对高的孔边缘压力以避免保险杠系统从侧轨撕开。由于所涉及的高能量，这极其困难，并且不幸地结果是保险杠系统最终在车辆的非撞击侧上脱离，其中套筒和螺栓撕裂并撕离相关联的压溃罐。当然，这种结构性崩溃具有巨大的负面影响，留下车辆对于不受控的失控入侵脆弱，伴随对车辆乘员潜在的严重影响。

由于没有认识到内部套筒设计和连接的重要性，相当大量的材料没有得到充分利用，在这种情况下，转化为比否则可能实现的性能低的性能。或者，从另一个角度看，要达到与本公开相同的性能水平，会必须在更复杂的设置中添加更多的材料，或者在最坏的情况场景中，寻求总体的计量提升(up-gaging)，这驱使较高的重量和成本。从业务和环境的观点来看，这总体上是不希望的。

除了插入型保险杠系统之外，另一种常见的途径是所谓的X安装型(简称X型)。顾名思义，该保险杠系统在车辆的x方向(即，纵向方向)上相对于侧轨安装和组装，这通过引入背板(一个在压溃罐的后部中并且一个在相关联的侧轨的前部中)而成为可能，通过该背板保险杠背板被螺栓连接到相关联的侧轨前板，由此完成连接。这种设置的优点是改进的ODB性能，因为非撞击侧上的载荷由螺栓中的轴向力承载，而不是如插入型设置中通过孔边缘压力承载。该设计的主要缺点是其增加重量和成本，因为需要两个新的相对较大的部件用于在纵向方向上建立连接接口。因此，出于乘客安全性原因，有益的是找到一种改进的插入型设计以抑制重量和成本，同时匹配或超过X型连接的性能水平。

最后，如每个汽车工程师敏锐地意识到(通常是痛苦地意识到)的，以更广阔的视野考虑结构和系统非常重要。在这前面，本公开提供若干重要的优点。

本公开的首要功能是避免压溃罐与侧轨之间的分离，尤其是在ODB冲撞中。预期的设计平衡是将薄弱环节转移至压溃罐与保险杠梁之间的接口。这背后的逻辑推理是消除撕开的压溃罐涉及的断裂力学行为，并实现一种较简单的场景，该场景涉及严重弯曲的保险杠梁，可以在计算机仿真中更容易地对其进行预测并在物理验证阶段期间进行调整。

人们可能会争辩说，由于在ODB事件中施加到整个系统的高载荷，如果不允许变形和局部断连，则保险杠梁几乎不可能保持被连接到压溃罐。合乎逻辑的解决方案是实现一种设计，其允许保险杠梁的较大角度改变，同时还能够承受较高的载荷水平，以保持从侧到侧的结构连接完好。从而，本公开提供一种综合和上层的策略以改进总体ODB性能，同时保持重量和成本较低。

发明内容

本公开增强车辆安全性，尤其是在ODB冲撞中，在这种情况下到来的对象仅以高速冲击车辆的一侧，因此仅触发一组侧轨(侧轨是用于在高速正面碰撞中吸收能量的主要部件)。由于车辆的能量吸收结构的仅一侧被接合，因此随之而来的是应力在全局车辆水平上变得严重偏斜，这要求精心且有目的的设计以避免正面系统崩溃和结构整体性的损失。

为了增加ODB冲撞中的乘客安全性，在这种情况下到来的对象仅具有与车辆的部分重叠并且在很大程度上与车辆的能量吸收结构的仅一侧接合(通过触发前侧轨的弯曲线或轴向压溃模式)，本公开的关注点在于改进前保险杠系统与侧轨之间的连接，以避免在车辆的非撞击侧上保险杠系统的撕开。本公开摆脱了依赖于必须抵抗大量的孔边缘压力的压溃罐的常见策略，该常见策略通常导致相当大的计量提升(up-gaging)或显著的重新设计尝试或努力。代替地，本公开将涉及的载荷分布到压溃罐侧壁的大部分上，从而通过引入大的剪切平面来减小总体应力水平，该剪切平面以热结合到每个压溃罐(或冲撞盒)的内部套筒的形式实现。该途径将孔边缘压力从均衡情况(equation)剔除，取而代之的是最大化载荷分布在其上的区域(因此降低应力水平)，利用包括摩擦搅拌焊接(FSW)的优化热结合，减少失效触发点。

在一个示例性实施例中，本公开提供一种用于车辆的保险杠组件，该保险杠组件包括：一对纵向设置的侧轨，其中该对侧轨中的每个包括外侧部分和内侧部分；联接至该对侧轨并且在该对侧轨之间的侧向设置的保险杠梁；以及设置在保险杠梁与侧轨之间的一对压溃罐；其中该对压溃罐中的每个包括：包括前部和后部并且限定出纵向轴线的盒结构，其中盒结构的前部包括支架组件或适于被联接至支架组件，该支架组件适于被联接至保险杠梁，其中盒结构的后部适于被设置在相关联的侧轨内，并且其中盒结构的后部限定出多个侧向孔；以及设置在盒结构内并且被联接至盒结构的一个或更多内部套筒，其中所述一个或更多内部套筒限定出与盒结构的后部的多个侧向孔对准的多个侧向通道；其中当盒结构的后部被设置在侧轨内并且共同地接收穿过其中的多个螺栓时，每个盒结构的后部的多个侧向孔和相关联的一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定的多个孔对准。一个或更多内部套筒被热结合到相关联的盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，一个或更多内部套筒被摩擦搅拌焊接到盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，每个盒结构的后部、相关联的一个或更多内部套筒以及相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定出一对上孔/通道和一对下孔/通道。可选地，每对上通道由公共的上内部套筒限定并且每对下通道由公共的下内部套筒限定。

在另一个示例性实施例中，本公开提供一种车辆，其包括：一对纵向设置的侧轨，其中该对侧轨中的每个包括外侧部分和内侧部分；联接至该对侧轨并且在该对侧轨之间的侧向设置的保险杠梁；以及设置在保险杠梁与侧轨之间的一对压溃罐；其中该对压溃罐中的每个包括：包括前部和后部并且限定出纵向轴线的盒结构，其中盒结构的前部包括支架组件或适于被联接至支架组件，该支架组件适于被联接至保险杠梁，其中盒结构的后部适于被设置在相关联的侧轨内，并且其中盒结构的后部限定出多个侧向孔；以及设置在盒结构内并且被联接至盒结构的一个或更多内部套筒，其中所述一个或更多内部套筒限定出与盒结构的后部的多个侧向孔对准的多个侧向通道；其中当盒结构的后部被设置在侧轨内并且共同地接收穿过其中的多个螺栓时，每个盒结构的后部的多个侧向孔和相关联的一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定的多个孔对准。一个或更多内部套筒被热结合到相关联的盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，一个或更多内部套筒被摩擦搅拌焊接到盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，每个盒结构的后部、相关联的一个或更多内部套筒以及相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定出一对上孔/通道和一对下孔/通道。可选地，每对上通道由公共的上内部套筒限定并且每对下通道由公共的下内部套筒限定。

在进一步的示例性实施例中，本公开提供一种压溃罐，其适于将车辆的侧向设置的保险杠梁联接至车辆的纵向设置的侧轨，该压溃罐包括：包括前部和后部并且限定出纵向轴线的中空盒结构，其中盒结构的前部包括支架组件或适于被联接至支架组件，该支架组件适于被联接至保险杠梁，其中盒结构的后部适于被设置在侧轨的外侧部分与内侧部分之间，并且其中盒结构的后部限定出多个侧向孔；以及设置在盒结构内并且被联接至盒结构的一个或更多内部套筒，其中所述一个或更多内部套筒限定出与盒结构的后部的多个侧向孔对准的多个侧向通道；其中当盒结构的后部被设置在侧轨的外侧部分与内侧部分之间并且共同地接收穿过其中的多个螺栓时，盒结构的后部的多个侧向孔和一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由侧轨的外侧部分和内侧部分限定的多个孔对准。一个或更多内部套筒被热结合到盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，一个或更多内部套筒被摩擦搅拌焊接到盒结构的侧向壁的内部表面。可选地，盒结构的后部、一个或更多内部套筒以及侧轨的外侧部分和内侧部分限定出一对上孔/通道和一对下孔/通道。可选地，每对上通道由公共的上内部套筒限定并且每对下通道由公共的下内部套筒限定。优选地，盒结构和一个或更多内部套筒由挤出的铝制造。一个或更多内部套筒围绕相关联的内部套筒的每个端部的周边被摩擦搅拌焊接到盒结构的侧向壁的内部表面。

附图说明

本文中参考各种附图示出和描述了本公开，在附图中，适当时，类似的附图标记用于表示类似的组装部件/方法步骤，并且其中：

图1是利用本公开的压溃罐-侧轨紧固组件的车辆保险杠梁、压溃罐和侧轨组件的一个示例性实施例的透视图；

图2是示出在ODB冲撞的事件中由利用本公开的压溃罐-侧轨紧固组件的车辆保险杠梁、压溃罐和侧轨组件经受的力和载荷的平面视图；

图3是利用多个热结合的内部套筒的本公开的压溃罐(或冲撞盒)的一个示例性实施例的透视图；

图4是利用多个热结合的内部套筒的本公开的压溃罐(或冲撞盒)的一个示例性实施例的平面视图；

图5是利用多个热结合的内部套筒的本公开的压溃罐(或冲撞盒)的一个示例性实施例的另一个平面视图，突出显示了一个示例性FSW图案的使用；

图6是示出在ODB冲撞的事件中由利用本公开的压溃罐-侧轨紧固组件的压溃罐和侧轨组件经受的力和载荷的另一个平面视图，突出显示了施加到所利用的贯穿螺栓和FSW的力和载荷；

图7是示出在ODB冲撞的事件中由利用常规压溃罐-侧轨紧固组件的压溃罐和侧轨组件经受的力和载荷的又一个平面视图，突出显示了施加到所利用的与贯穿螺栓相关联的孔的力和载荷；以及

图8是利用多个热结合的内部套筒的本公开的压溃罐(或冲撞盒)的一个示例性实施例的透视图，突出显示了另一示例性FSW图案的使用。

具体实施方式

再次，本公开增强车辆的安全性，尤其是在ODB冲撞中，在这种情况下，到来的对象仅以高速冲击车辆的一侧，因此仅触发一组侧轨(侧轨是用于在高速正面碰撞中吸收能量的主要部件)。由于车辆的能量吸收结构的仅一侧被接合，因此随之而来的是应力在全局车辆水平上变得严重偏斜，这要求精心且有目的的设计以避免正面系统崩溃和结构整体性的损失。

为了增加ODB冲撞中的乘客安全性，在这种情况下到来的对象仅具有与车辆的部分重叠并且在很大程度上与车辆的能量吸收结构的仅一侧接合(通过触发前侧轨的弯曲线或轴向压溃模式)，本公开的关注点在于改进前保险杠系统与侧轨之间的连接，以避免在车辆的非撞击侧上保险杠系统的撕开。本公开摆脱了依赖于必须抵抗大量的孔边缘压力的压溃罐的常见策略，该常见策略通常导致相当大的计量提升(up-gaging)或显著的重新设计要求。代替地，本公开将涉及的载荷分布到压溃罐侧壁的大部分上，从而通过引入大的剪切平面来减小总体应力水平，该剪切平面以热结合到每个压溃罐(或冲撞盒)的内部套筒的形式实现。该途径将孔边缘压力从均衡情况剔除，取而代之的是最大化载荷分布在其上的区域(因此降低应力水平)，利用包括FSW的优化热结合，减少失效触发点。

现在特别参考图1，本公开的保险杠组件10被设置在车辆的前端(或后端)处，并且包括一对纵向设置的侧轨12(和/或其它纵向设置的轨)，这对于本领域普通技术人员是众所周知的。该对侧轨12中的每个包括外侧部分14(outboard portion)和内侧部分(inboardportion)16，外侧部分14和内侧部分16被螺栓连接和/或焊接或以其它方式被接合在一起以形成盒状棱柱形轨结构，该轨结构限定出在至少一端上开口的内部容积。在示出的示例性实施例中，每个侧轨12的外侧部分14和内侧部分16沿着上下凸缘18被接合在一起。也对于本领域普通技术人员众所周知的侧向设置的保险杠梁20在该对侧轨12的开口端处被联接至该对侧轨12并在该对侧轨12之间。该保险杠梁20可以由单个部件或多个部件组成并且提供结构构件，车身的外部上的成品保险杠被附接到该结构构件。在ODB冲撞事件期间，该保险杠梁20主要(首先)被冲击。侧轨12和保险杠梁20可以由挤出或压制的铝或另一金属材料制造，该铝或另一金属材料提供足够的结构整体性同时尽可能地节省重量。

一对压溃罐(或冲撞盒)22被设置在保险杠梁20与侧轨12之间，其中一个压溃罐22被设置在车辆的每一侧上并与每个侧轨12相关联。该对压溃罐22中的每个包括盒结构24，该盒结构24包括前部和后部并且限定穿过其中的纵向轴线，该纵向轴线与相关联的侧轨12的纵向轴线对齐。盒结构24的前部包括支架组件26或适于被联接至支架组件26，该支架组件26适于例如使用螺栓28和/或焊缝被联接至保险杠梁20的一端。盒结构24的后部适于被设置在相关联的侧轨12内，穿过侧轨12的开口端并进入侧轨12的内部容积中。盒结构24的后部限定出多个侧向孔30。当盒结构24的后部被设置在侧轨12内并且这些孔30、32共同地接收穿过其中的多个螺栓34时，盒结构24的后部的多个侧向孔30适于与由相关联的侧轨12的外侧部分14和内侧部分16限定的多个孔32对准。该嵌套构造和这些螺栓34以预定的穿透深度将压溃罐22与相关联的侧轨12呈纵向对准地固定，防止压溃罐22相对于侧轨12的相对移动，同时提供轻量、可组装的构造。

在示出的示例性实施例中，上下对孔30、32和螺栓34(以及对应的螺母)被用于将压溃罐22固定在相关联的侧轨12内并将压溃罐22固定到相关联的侧轨12。对于本领域普通技术人员将容易地显而易见的是，可以等同地使用其它数量和构造的孔30、32和螺栓34。

尽管没有在图1中特别示出，如本文中在下面更详细描述的，一个或更多内部套筒被设置在盒结构24的内部内。一个或更多内部套筒限定出与盒结构24的后部的多个侧向孔30对准的多个侧向通道，并且当盒结构24的后部被设置在侧轨12内时，盒结构24的后部的多个侧向孔30以及一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由相关联的侧轨12的外侧部分14和内侧部分16限定的多个孔32对准。这些孔30、32和通道共同接收穿过其中的多个螺栓34。从而，各种通道独立地或共同地围绕各种螺栓34。这为组件10提供增加的结构整体性。压溃罐22和内部套筒可以由挤出或压制的铝或另一金属材料制造，该铝或另一金属材料提供足够的结构整体性同时再次尽可能地节省重量。

优选地，一个或更多内部套筒被热结合到相关联的盒结构24的侧向壁的相对的内部表面。可选地，一个或更多内部套筒围绕它们的周边/多个周边被摩擦搅拌焊接到盒结构24的侧向壁的相对的内部表面。再次，这提供增强的结构整体性。再次，每个盒结构24的后部、相关联的一个或更多内部套筒以及相关联的侧轨12的外侧部分14和内侧部分16限定出一对上孔/通道和一对下孔/通道。可选地，每对上通道由公共的上内部套筒限定，并且每对下通道由公共的下内部套筒限定。

现在特别参考图2，示出了ODB冲击对保险杠梁20和相关联的结构的效果。当对象40撞击保险杠梁20的一端时，该端被驱动到车辆中直到对象20'到达其静止位置，将车辆的该侧上的压溃罐22和侧轨12纵向地压溃到车辆中。这有效地通过保险杠梁20在保险杠梁20的另一端上提供拉力和转矩。由此，在保险杠梁20的另一端处的压溃罐22相对于相关联的侧轨12被纵向地向前拉动，潜在地将该压溃罐22从该侧轨12撕裂，但是对于本公开的压溃罐组件。在此，可以看见将内部套筒固定在压溃罐22内的焊缝42。防止压溃罐22从相关联的侧轨12的旋转和纵向脱离在此限制车辆部件的脱离接合，维持尽可能多的车辆结构整体性，并限制车辆乘员和第三方受伤的潜在性。换句话说，耐撞性显著增强。

现在特别参考图3，各包围上下相邻对的通道46的一对内部套筒44被设置并固定在相关联的压溃罐22内。通道46中的每个由侧向地横穿压溃罐22的内部的圆筒形孔结构48形成。相邻的圆筒形孔结构48经由一个或更多跨接构件50被接合，尽管可以等同地利用其它合适的构造。再次，压溃罐22和内部套筒44可以由挤出或压制的铝或另一金属材料制造，该铝或另一金属材料提供足够的结构整体性同时尽可能地节省重量。如所示出的，末端焊缝42被用于将内部套筒44固定在相关联的压溃罐22内。铝中的电弧焊具有若干缺点。首先，其提供区域性的连接(zonal connection)并且其机械性能受到例如对基础材料的渗透深度和总体粘附特征的重要影响。这些参数往往要求在生产期间显著的调整和维护以维持质量。作为后果，在计算机辅助工程(CAE)环境中对产品的虚拟验证是复杂的。其次，基础材料受到来自过程的热量输入的影响，降低其机械性能，并且对于基础材料和焊缝二者典型地需要后续热处理带来性能再次提升。另一方面，FSW单独且立即提供所期望的结构整体性。通道46被构造成接收前述螺栓34(和螺母)，在压溃罐22的后部被插入侧轨12的开口端中之后，该螺栓34(和螺母)将压溃罐22固定至相关联的侧轨12(图1和图2)。还设想到，如果期望的话，压溃罐22可以被设置在侧轨12的端部的外侧并围绕侧轨12的端部。

类似地，图4示出设置并固定在相关联的压溃罐22内的一对内部套筒44，每个内部套筒44包围相邻的上下对的通道46。通道46中的每个由侧向地横穿压溃罐22的内部的圆筒形孔结构48形成。相邻的圆筒形孔结构48经由一个或更多跨接构件50(图3)被接合，尽管可以等同地利用其它合适的构造。再次，压溃罐22和内部套筒44可以由挤出或压制的铝或另一金属材料制造，该铝或另一金属材料提供足够的结构整体性同时尽可能地节省重量。如所示出的，末端焊缝42被用于将内部套筒44固定在相关联的压溃罐22内。总体上电弧焊与铝结构没有很好地起作用，因为其提供区域性的连接并且典型地要求后续热处理。另一方面，FSW单独地并且立即地提供所期望的结构整体性。通道46被构造成接收前述螺栓34(和螺母)，在压溃罐22的后部被插入侧轨12的开口端中之后，该螺栓34(和螺母)将压溃罐22固定到相关联的侧轨12(图1和图2)。还设想到，如果期望的话，压溃罐22可以被设置在侧轨12的端部的外侧并围绕侧轨12的端部。

现在特别参考图5，在一个示例性实施例中，当利用相邻对的上下孔30时，对于每个内部套筒44，FSW 42在内部套筒周边52的与前孔30相邻的前上部分处开始。FSW 42行进到内部套筒周边54的与后孔30相邻的后上部分，并在该处终止。然后，FSW 42在内部套筒周边52的与后孔30相邻的后下部处开始。FSW 42行进到内部套筒周边54的与前孔30相邻的前下部分，并在该处终止。在该示例性实施例中利用的圆周运动使工具调节和重新对准运动最小化，由此减少处理时间和成本。

现在特别参考图6，在ODB冲撞的事件中，由于在车辆的前部中产生的旋转力，车辆的非撞击侧上的压溃罐22经受拉出力，如由箭头所示。这沿着FSW 42产生反作用力。当发生滑动时，这发生在拉出力足够高以克服将压溃罐22和侧轨12保持在一起的螺栓夹紧力之后。该滑动突然发生并且非常短暂，并且当螺栓34接触内部套筒44时停止。当发生这种情况时，拉出力沿着FSW 42分布。从而，所经受的载荷通过螺栓34从侧轨12被传递并且经由内部套筒44被传递到压溃罐22的侧向壁的较大部分上，反之亦然。

图7示出了常规设置，其中，在夹紧力滑动(slippage)之后，螺栓34自由地接触形成在压溃罐22的侧面(以及相关联的侧轨的侧面)中的孔60的边缘，而没有任何内部套筒或热结合到压溃罐22的内部侧向壁的内部套筒的存在。从而，没有压力被传递到冲撞罐22的内部侧向壁。这在孔60的边缘处产生集中的载荷点。结果是，在足够的载荷下，在孔60处压溃罐22的断裂或撕裂可能发生，并且压溃罐22可能完全从侧轨脱离。

现在特别参考图8，在另一个示例性实施例中，当对于每个内部套筒44利用相邻对的上下孔30时，FSW 42在内部套筒周边52的与后孔30相邻的后上部分处开始。FSW 42围绕前孔30行进至内部套筒周边54的与后孔30相邻的后下部分，并在该处终止。从而，通过精心设计，本公开消除了否则当利用传统热结合技术时在起点和终点中出现的常见薄弱点。电弧焊在开始和结束时产生不均匀的焊缝横截面，并且以相似的方式FSW将产生工具凹痕。因此，潜在地留下较大不均匀的连接，在开始和结束中有明显的触发点，由此损害结构整体性。本公开以这样的方式布置过程起点和结束点：使得它们基本上不被包括在成品产品中，因此不能充当触发器，并且因此增加了性能并且实现了降低断连的压溃罐和侧轨的风险的总体目标。这通过将FSW起点和终点放置在每个压溃罐的最后部分中来实现。经由计算机数控(CNC)机加工，起点和终点可以基本上从载荷的结构移除，仅留下均匀的热连接。

从而，本公开内容提供了一种车辆，该车辆并入跨越车辆相当均匀地布置的一组前侧轨(或纵向轨)。联接至车辆的前部的前保险杠系统包括一组压溃罐(也称为冲撞盒)，该组压溃罐也被布置在纵向方向上，与侧轨在空间上对齐。保险杠系统包括保险杠梁，该保险杠梁定位在压溃罐的前方并且在侧向方向上延伸以产生侧到侧跨接结构。每个压溃罐的前部包括附接接口以便连接保险杠梁，并且保险杠梁的外端部类似地并入连接接口以便附接至压溃罐，由此完成侧到侧跨接结构。每个侧轨包括内面板和外面板，在纵向方向上产生中空的内部区段，允许一对压溃罐以及扩展地前保险杠系统的插入。每个侧轨的前端部进一步包括以几何方式布置的一定数量的孔，使得外面板上的一个孔具有在内面板上的对应孔，反之亦然。压溃罐中的每个的后端也并入这样的孔布置以便允许在侧向方向上通过贯穿螺栓和螺母将每个压溃罐安装到相关联的侧轨。一组内部套筒定位在每个压溃罐的后部中并且用于围绕螺栓。压溃罐由挤出的铝或类似物制成，内部套筒也是如此。借助于FSW或相似的热结合技术，套筒被机械地结合至压溃罐。热结合的意图是经由压溃罐到侧轨的螺栓连接将载荷从梁传递到侧轨，在插入的套筒与相关联的压溃罐之间产生公共的剪切平面以承受所施加的外力以及将载荷传递到侧轨。

尽管本文中参考优选实施例及其特定示例示出和描述了本公开，但是对于本领域普通技术人员将容易地显而易见，其它实施例和示例可以执行相似的功能和/或实现类似的结果。所有这种等同的实施例和示例都在本公开的精神和范围内，由此被设想，并且出于所有目的旨在由以下非限制性权利要求覆盖。

Claims (8)

1.用于车辆的保险杠组件，所述保险杠组件包括：

一对纵向设置的侧轨，其中一对所述侧轨中的每个包括外侧部分和内侧部分；

侧向设置的保险杠梁，其被联接至一对所述侧轨并在一对所述侧轨之间；以及

设置在所述保险杠梁与所述侧轨之间的一对压溃罐；

其中所述一对压溃罐中的每个包括：

包括前部和后部并且限定出纵向轴线的盒结构，其中所述盒结构的前部包括支架组件或适于被联接至支架组件，所述支架组件适于被联接至所述保险杠梁，其中所述盒结构的后部适于被设置在相关联的侧轨内，并且其中所述盒结构的后部限定出多个侧向孔；以及

围绕所述多个侧向孔设置在所述盒结构内并联接至所述盒结构的内部表面的一个或更多内部套筒，其中所述一个或更多内部套筒限定出与所述盒结构的后部的多个侧向孔对准的多个侧向通道；

其中当所述盒结构的后部被设置在所述侧轨内并且共同地接收穿过其中的多个螺栓时，每个盒结构的后部的多个侧向孔和相关联的一个或更多内部套筒的多个侧向通道适于与由相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定的多个孔对准。

2.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述一个或更多内部套筒被热结合至相关联的盒结构的侧向壁的内部表面。

3.根据权利要求2所述的保险杠组件，其中所述一个或更多内部套筒被摩擦搅拌焊接到所述盒结构的侧向壁的内部表面，以使所述一个或更多内部套筒与所述盒结构的侧向壁的内部表面之间的载荷传递区域最大化。

4.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中每个盒结构的后部、联接的一个或更多内部套筒以及相关联的侧轨的外侧部分和内侧部分限定出一对上孔/通道和一对下孔/通道。

5.根据权利要求4所述的保险杠组件，其中每对上通道由公共的上内部套筒限定并且每对下通道由公共的下内部套筒限定。

6.根据权利要求5所述的保险杠组件，其中所述一个或更多内部套筒围绕相关联的内部套筒的每个端部的周边被摩擦搅拌焊接到所述盒结构的侧向壁的内部表面。

7.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述盒结构和所述一个或更多内部套筒由挤出的铝制成。

8.一种车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的保险杠组件。