CN114834378A - 用于机动车的保险杠组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的保险杠组件(1)，其具有通过碰撞盒(7)可联接在机动车上部的主横梁(2)和机动车下部的辅助横梁(3)，其中所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)通过竖直支柱(4)彼此联接，所述保险杠组件(1)在车辆宽度的至少70％上延伸并且所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)具有端部区段(5)，这些端部区段在机动车横向方向(Y)上相对于碰撞盒(7)侧向凸出在所述端部区域的外部区段中设置有竖直定向的中空型材(9)。

Description

用于机动车的保险杠组件

技术领域

本发明涉及机动车领域，尤其涉及一种用于机动车的保险杠组件。

背景技术

从现有技术已知，机动车在前侧或端部侧具有保险杠组件。在发生车辆碰撞或撞车事故或与碰撞到物体上的情况下，这种保险杠组件满足两项任务。一方面存在横梁。横梁具有足够的刚度以防止相应的物体或机动车过多地侵入到前部区域或端部区域中。因此，例如在柱上的可能的以点的方式的碰撞通过横梁传递到机动车宽度的大部分。

保险杠组件满足的第二个任务是将碰撞能量转换为变形过程，从而相应地减少碰撞能量。为此目的，相应的横梁通过碰撞盒联接到机动车上。为此目的，碰撞盒相对于机动车横向方向设置在横梁的中心区域和端部区域之间，因此相对于机动车宽度分别设置在横梁的外部区域的长度的三分之一到四分之一之间。然后，碰撞盒通常联接到机动车的纵梁。在发生碰撞时，碰撞盒例如会像手风琴状折叠并因此将碰撞能量转化为变形功。

发明内容

本发明的目的是提供一种保险杠组件，其与现有技术相比具有改进的碰撞特性，特别是在端部区域。

用于机动车的保险杠组件具有上部的主横梁。其通过碰撞盒联接在机动车上，此外还与相对于机动车竖直方向设置在主横梁下方的辅助横梁联接。主横梁和辅助横梁通过竖直支柱彼此联接。保险杠组件，即主横梁并且优选地还有辅助横梁在此在沿机动车横向方向的车辆宽度的至少70％上延伸、优选在多于机动车宽度的75％上、特别是多于机动车宽度的80％。特别地，该说明指的是前轴的对置的车轮的外表面上。

此外，根据本发明的保险杠组件具有相对于碰撞盒在机动车横向方向上侧向突出的端部区段。这意味着，碰撞盒本身并不设置在相对于机动车横向方向的端部区域中，而是主横梁和辅助横梁再次侧向地突出超过碰撞盒。

根据本发明，保险杠组件的显著之处在于，竖直定向的中空型材固定在端部区域的外部区段中。

特别地，中空型材具有封闭的横截面。封闭的横截面在XY平面中，即由机动车横向方向和机动车纵向方向围成的平面。中空型材本身的中心纵向轴线则沿机动车竖直方向定向。中空型材优选通过挤压制成，特别是由轻金属制成。

根据本发明，结合保险杠组件的宽度实现了以下效果。

端部区域的外端部区段，即在机动车横向方向上分别外置的端部，相对于机动车横向方向设置在位于其后的车轮的高度上。在前保险杠组件的情况下，保险杠组件因此在碰撞到物体上的情况下，即在碰撞场景的情况下向机动车的方向变形，即机动车纵向方向上变形。碰撞盒在此过程中变形，并通过变型功降低碰撞能量。端部区域的外部区段然后碰撞到在机动车纵向方向上位于其后的车轮罩上并且在进一步变形的情况下又碰撞到在机动车纵向方向上位于其后的车轮上。车轮通过车轮悬架支撑。如果碰撞强度如此之高以至于车轮悬架也变形，则车轮继续沿车辆纵向方向推到位于其后的门槛上。

由于根据本发明设置的特别是具有中空腔室的封闭横截面的中空型材，可以因此通过变形功减少更多的碰撞能量。中空型材的横截面在碰撞到车轮罩或车轮上时也会变形并在此通过变形功减少碰撞能量。同时，主横梁和/或辅助横梁单独或通过它们的连接被加强、稳定并且特别是在它们的变形行为中同步。

第二个重要方面是，保险杠组件利用其由于中空型材碰撞位于其后的车轮罩或车轮的面显著增大。这又带来两个优点。通过扩大的接触面，特别是没有锋利边棱的接触面防止了导致轮胎的切割或爆裂的到车轮中的侵入。在此，第二个方面是在机动车竖直方向上的增大的表面，使得车轮不会被下部破坏，即保险杠组件向上或向下滑过车轮。相对于机动车竖直方向，碰撞面相对较大，从而保险杠组件然后也碰撞到车轮上并且这进一步在机动车纵向方向上碰撞并且不会在其上滑动。

此外，中空型材优选地与主横梁和/或辅助横梁联接。中空型材因此可以在端侧与主横梁或辅助横梁联接。其可以在机动车竖直方向上延伸，例如仅大约在主横梁的高度上延伸。然而，中空型材可以特别优选地相对于机动车竖直方向也在整个保险杠组件的大部分高度上延伸，从而也将主横梁和辅助横梁彼此连接。由此，主横梁和/或辅助横梁单独地以及通过它们的连接彼此被加强、稳定并且在它们的变形行为中同步。中空型材也可以在主横梁和辅助横梁之间延伸。

主横梁和辅助横梁一体成型并且由相同材料制成。这要么由钢合金作为压制成型构件制成。主横梁和辅助横梁分别具有横截面轮廓，例如U形、C形或帽形。封闭板可以至少部分地设置，使得主横梁或辅助横梁分别构造为部分封闭的中空型材。

另一实施例变型规定，主横梁和辅助横梁为挤压型材，由轻金属合金制成。主横梁和辅助横梁则优选构造为在横截面中封闭的中空型材。

根据本发明，在主横梁和辅助横梁之间设置和构造多个竖直支柱，使得多个竖直支柱加强主横梁和辅助横梁并且鉴于其变形行为也更好地彼此协调。

竖直支柱一体成型并且由相同的材料制成、分别连接主横梁和辅助横梁。

然后，根据本发明的中空型材特别优选地在端部区域的外部区段中单独地连接主横梁和辅助横梁地设置。然而，中空型材也可以附加于在该处一体成型并且由相同的材料制成的竖直接桥设置在端部区域中，或者也额外地设置在本身与主横梁和辅助横梁联接的竖直接桥上。特别地，然后可以实现根据本发明的附加的变形以及接触面的增加的优点。

作为外置竖直接桥，中空型材可以将主横梁和辅助横梁彼此联接。然而，竖直接桥也可以已经存在于一体成型并且由相同的材料制成的主横梁和辅助横梁中。然后，除了这个已经存在的竖直接桥，设置中空型材。

特别地，中空型材的设置在外侧和/或朝向机动车或车轮的方向在后侧上进行。在发生机动车碰撞的情况下，附加的中空型材因此首先碰撞到车轮罩或位于其后的车轮上。

联接特别是通过焊接方法材料锁合地进行。然而，也可以考虑铆接方法或类似方法，例如通过压制。

在主横梁和辅助横梁之间已经存在竖直接桥的情况下，特别设置有附加的形状锁合的联接。因此，在碰撞事故中可以有意识地防止中空型材的撕裂，因为一方面存在例如通过材料锁合的联接，此外形状锁合的联接代表特别在碰撞事故中增强的连接。

附图说明

本发明的其它优点、特征、特性和方面是以下描述的主题。优选的实施例变型在示意图中示出。

这些用于对本发明的简单理解。附图中：

图1示出了根据本发明的保险杠组件的透视图，

图2示出了本发明的第一实施例变型的主视图和横向视图，

图3示出了本发明的第二实施例变型的主视图和横向视图，

图4示出了本发明的第三实施例变型的主视图和横向视图，

图5示出了根据本发明的保险杠组件的碰撞场景，

图6示出了本发明的第四实施例变型的主视图和横向视图，

图7示出了本发明的另一实施例变型的在保险杠组件的端部区域上的透视图，以及

图8示出了本发明的另一实施例变型的侧部的主视图以及两个剖视图。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记用于相同或相似的构件，即使重复描述也出于简化的原因被省略。

图1示出了用于未详细示出的机动车的根据本发明的保险杠组件1。保险杠组件1具有上部主横梁2以及相对于机动车竖直方向Z位于其下方的辅助横梁3。主横梁2和辅助横梁3通过竖直支柱4彼此联接。在相应的端部区域或端部区段5中设置有作为连接桥的附加的竖直元件8，该连接桥还将主横梁2和辅助横梁3彼此联接。这构成了保险杠组件1的外端部6。主横梁2通过碰撞盒7与未详细示出的机动车联接。竖直支柱4也可以支撑在碰撞盒7上(未详细示出)。

保险杠组件1以相应的端部区段在机动车横向方向Y上侧向突出超过碰撞盒7。

图2的a至e中示出了本发明的第一实施例变型。图2的a中示出了主视图。相对于机动车竖直方向Z，主横梁2设置在上部并且辅助横梁2设置在其下方。主横梁2和辅助横梁3分别通过竖直支柱4彼此联接。在端部区段的外端部处紧固有附加的竖直连接支柱。该竖直连接支柱还连接主横梁2和辅助横梁3。碰撞盒7设置在主横梁2的后方，但未详细示出。

根据本发明，中空型材9现在设置在外端部6处，在此在主横梁2的区域中。中空型材9的横截面视图在图2的c中根据剖面线D-D示出。中空型材在一侧插入到主横梁2的外端部处并因此在机动车横向方向Y上外侧突出超过主横梁2。它还相对于机动车纵向方向X设置在主横梁2的后方。在该示例中，中空型材具有三个封闭的中空腔室。在发生碰撞变形的情况下，中空腔室因此碰撞位于其后的未详细示出的车轮并变形，这能够实现以变形功的形式的碰撞能量的额外的减少。此外，接触表面设置在后侧上。接触表面增加了主横梁2的端部6对位于其后的未详细示出的车轮的碰撞面。特别是所有的角都被倒圆，以防止轮胎的切入或爆裂。

图2的b中还示出了根据剖面线A-A的竖直支柱4的横截面视图。其本身在横截面中构造为U形的。根据图2的d中所示的保险杠组件1的横截面视图，主横梁2和辅助横梁3一体成型并且由相同的材料制成，在此为挤压型材。连接主横梁2和辅助横梁3的竖直支柱4一体成型并且由相同的材料制成。根据图2的a中的主视图的剩余区域已经通过切割技术进行了加工，从而在此在挤压过程中最初产生的多余材料被切除。

图3的a至e中示出了本发明的第二实施例变型。在这种情况下，中空型材相对于机动车竖直方向Z在保险杠组件1的大部分高度上延伸。即可以进一步加强中空型材，特别是主横梁2和辅助横梁3彼此之间的连接。然而，此外，在外侧端部处分别构造有竖直连接支柱4。根据图3的c和d中的相应剖视图，中空型材在此构造为仅具有一个中空腔室。然而为了进一步加固，中空型材也设置在主横梁2的外端部或竖直支柱4的外端部，即设置在保险杠组件1的外端部处。

然而，此外，在外侧端部处分别构造有竖直连接支柱8。中空型材9在此根据图3的c和d中的相应剖视图仅构造有一个中空腔室10。然而，中空型材9也设置在主横梁2的外端部处或竖直支柱4的外端部处，即保险杠组件1的外端部处，并在机动车横向方向Y上外侧突出并且在机动车纵向方向X上后侧突出。因此，中空腔室10同样以其接触表面11或碰撞面碰撞位于其后的未更详细示出的车轮12。

与主横梁2或竖直连接支柱4的外端部相比，接触表面11或碰撞面具有倒圆的角和扩大的面。如图3所示，特别地，通过中空型材9在机动车竖直方向Z上的更大的延伸也确保位于其后的车轮12相对于机动车竖直方向Z不会被上部或下部破坏，而是车轮中心被大致碰撞，从而保险杠组件1朝向车轮12运动。

图4的a至d中示出了本发明的第三实施例变型。在此，保险杠装置1也由设置在上部的主横梁2和在竖直方向上设置在其下方的辅助横梁3构成。

端侧的设置到竖直连接支柱4上的中空腔室10在此通过塞焊13联接。还有一个阶梯平台14，中空型材9通过该阶梯平台在外侧包围竖直支柱。由此产生了附加的形状锁合，特别是在车辆纵向方向X上发生碰撞变形的情况下。接触表面因此由于阶梯平台14而被压靠到竖直连接支柱8的外端部上。由此，在中空型材9和竖直连接支柱8之间的联接中发生了额外的强度增强措施。在这种情况下，中空型材9又具有三个中空腔室10，它们特别是当与在纵向方向上位于其后的车轮12贴靠接触时相应地变形。

图5示出了这种变形。这示出了在已经发生碰撞的情况下的保险杠组件1的俯视图。可以看出，碰撞盒7已经被压缩。设置在上部的主横梁2和在竖直方向上位于其下方的辅助横梁3设置在下部。端部区域5中的附加竖直元件已经相对于机动车纵向方向朝向车轮12运动。这现在支撑在车轮12上。首先，可以接触未详细示出的车轮罩。因此，这将导致通过车轮12以及沿机动车纵向方向在其后方延伸且未详细示出的门槛的另一载荷路径。主横梁2因此不仅仅通过碰撞盒7引入，而且还通过第二载荷路径，即通过车轮12和沿车辆纵向方向位于其后方的门槛引入到机动车车身中。通过竖直元件产生了特别好的支撑面，从而车轮12在机动车纵向方向上受到撞击并且车轮12的下方移动或上方移动由于车轮12的转动连接而可靠地避免了碰撞能量。相对于机动车竖直方向，竖直元件的高碰撞面与主横梁和辅助横梁2、3一起确保在车轮12上的可靠支撑。因此避免了保险杠组件1在例如仅主横梁2的情况下被提升到车轮12上方并且在此相应地不会实现在车轮12上的额外的支撑。

图6的a至d中示出了本发明的另一实施例变型。这基本上与图4中的图示类似地构建。然而，不仅构造有阶梯平台14，而且中空型材9利用附加的接片15搭接到竖直接桥的外侧端部。通过该附加接片15构成凹槽16，竖直连接桥的外端部引入到该凹槽中。由此也进一步提高了形状锁合，从而在发生碰撞情况时，接触表面11在车辆纵向X上位于其后的车轮12上的撕裂和碰撞避免了对中空型材9和竖直连接桥的撕裂或其它损坏。在此，中空型材9进一步也配备有三个中空腔室10并与竖直的连接桥以塞焊连接。

图7示出了另一实施例变型。塞焊13分别以细长孔的形式构造。中空型材9用阶梯平台14包围外端部并且在机动车横向方向Y上侧向外侧突出超过外端部。

图8的a至c中示出了本发明的另一实施例变型。在此，根据本发明的保险杠装置1的外侧部分以主视图示出。主横梁覆盖位于其后的车轮12的大部分。与此相对，辅助横梁3在机动车宽度上较短地构造。竖直额外设置的中空型材9因此在机动车竖直方向Z上定向延伸，但倾斜向下设置。由此，在正面碰撞到位于其后的车轮罩或车轮12的情况下实现足够的支撑。竖直设置的中空型材9因此在机动车横向方向Y上倾斜向下弯曲。中空型材9插入到上横梁的外端部6中以及下横梁的外端部6中。它在这里联接。根据剖面线E-E，在端部处没有额外的竖直支柱。这特别有助于根据本发明的保险杠组件1的组装，因为在此上主横梁2和下辅助横梁3可以制造为具有不同长度。外中空型材9然后可以补偿在机动车横向方向Y上的偏移。这例如通过螺纹连接或材料锁合、特别是通过焊接在端部6处联接。

在所有实施例变型中特别优选地，主横梁2以及辅助横梁3由轻金属制成，特别由铝构件制成。然而也可以进行钢构件与特别是作为铝构件制成的中空型材的组合。

附图标记列表

1 保险杠组件

2 主横梁

3 辅助横梁

4 竖直支柱

5 端部区段

6 外端部

7 碰撞盒

8 竖直连接支柱

9 中空型材

10 中空腔室

11 接触表面

12 车轮

13 塞焊

14 阶梯平台

15 接片

16 凹槽

Z 机动车竖直方向

X 机动车纵向方向

Y 机动车横向方向

Claims (11)

1.一种用于机动车的保险杠组件(1)，其特征在于，所述保险杠组件具有通过碰撞盒(7)联接在所述机动车上部的主横梁(2)和所述机动车下部的辅助横梁(3)，其中所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)通过竖直支柱(4)彼此联接，所述保险杠组件(1)在车辆宽度的至少70％上延伸并且所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)具有端部区段(5)，这些端部区段在机动车横向方向(Y)上相对于碰撞盒(7)侧向凸出，在所述端部区域的外部区段中设置有竖直定向的中空型材(9)，所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)一体成型并且由相同材料制成。

2.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述中空型材(9)与所述主横梁(2)和/或所述辅助横梁(3)联接。

3.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述中空型材(9)在横截面中至少在纵向上部分地是封闭的中空型材(9)。

4.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，朝向车轮(12)的表面具有扩大的接触表面(11)，或者所述中空型材(9)的后侧具有扩大的接触表面(11)。

5.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述中空型材(9)的外边缘是圆形的。

6.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，在所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)之间的外端部区域中构造有与所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)一体成型并且由相同材料制成的竖直连接支柱(8)，其中所述中空型材(9)附加于所述竖直连接支柱(8)被设置。

7.根据权利要求6所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述中空型材(9)相对于所述竖直连接支柱(8)设置在外侧和/或朝向机动车的方向。

8.根据权利要求6所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述中空型材(9)以材料结合和任意形状配合的方式连接到所述竖直连接支柱(8)。

9.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)制造为压制成型部件，由钢合金制成。

10.根据权利要求1所述的保险杠组件(1)，其特征在于，所述主横梁(2)和所述辅助横梁(3)为挤压型材，由轻金属合金制成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的保险杠组件(1)，其特征在于，在所述主横梁(2)中存在压痕或凹槽，使得在纵向上施加载荷时发生初始变形。

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