汽車保險槓系統的製作方法

2023-06-30 15:12:36

專利名稱：汽車保險槓系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車保險槓系統。
技術背景用於汽車前部的現代保險槓系統通常包括垂直結構，帶有上部段，該上部段構造地攔截與對向車輛的碰撞；和下部段，其構造地在涉及行人的碰撞 事故中，吸收行人脛骨上的沖擊，避免行人膝關節變形，如果在緩沖器上部 區域發生未受保護的碰撞，則將導致嚴重的膝部損傷。這種<呆險槓系統例如/人EP1072476A2、 EP1286863A2和EP1038732A1 中已知。根據本發明總體構思的保險槓系統特別從EP1072476已知。外殼體支撐件的下部段直接固定到汽車框架的主底盤梁，或者固定到裝 配支撐件。由於空間原因和可達性原因，直接固定到主底盤梁通常難於實現。 製造專用裝配支撐件耗費成本，並且增加了裝配汽車所用的勞動力。發明內容本發明的目的是詳細說明一種保險槓系統，其可以廣泛採用並且易於裝配。本發明的目的藉助一種汽車保險槓系統實現，該保險槓系統具有保險槓 橫梁，該保險槓橫梁保持在汽車框架的剛性框架上，並具有可變形的緩沖器 外殼；配置在所述外殼上部區域和所述保險槓橫梁之間的可壓縮的結構；支 撐所述外殼下部區域的支撐部段，所述支撐部段連同支撐該保險槓橫梁的碰 撞箱固定到所述框架的法蘭板上。在涉及最小速度的汽車碰撞時吸收碰撞衝擊以保護汽車不被損壞的碰 撞箱在現代汽車中是常見的。這些碰撞箱與框架相連，特別是與框架的主底 盤梁相連，並且最為常見的是藉助法蘭板相連。本發明同時使用了這些通常 容易使用的法蘭板作為支撐外殼下部區域的緊固支撐部段的連接點。一方面，緩衝器外殼下部區域必須具有撓性，以避免可能導致重傷的非 常嚴重地撞擊行人腿部，但是另一方面，又需要具有足夠的剛性，以便於覆 蓋該下部區域上的可壓縮結構在碰撞的沖擊作用下壓縮時，提供顯著的延 遲，以使膝關節彎曲並防止太大的應力作用在膝關節上。為了滿足這些要求， 支撐部段優選以彈性的塑料材料製造。所涉及的塑料可以特別是聚醯胺，諸如BASF AG銷售的Ultramid牌聚醯胺。為了滿足支撐部段的剛性要求，用於製造它的塑料優選以撓性最小的纖 維諸如玻璃纖維所取代。為了簡化支撐部段向碰撞箱上的固定過程，法蘭板優選具有這樣的區 域，該區域位於碰撞箱的截面以上，支撐部段固定到該截面上。支撐部段基本上包括橫梁和兩個支撐臂，所述支撐臂將所述橫梁連接到 所述法蘭板。為了在具有足夠剛性的條件下保持支撐部段較輕，橫梁和支撐臂優選制 作成C形或I形，其中C形型材的外側邊腿連續過渡到每個I形型材的外側 連接板。通過在外側連接板之間平行延伸的肋片來輔助增強橫梁和支撐臂的剛 性。所述肋還優選在橫梁和支撐臂之間連續重疊，以實現應力的均勻分布。在頂視圖中，優選彎曲成s形輪廓的支撐臂彎曲輪廓，在與行人發生碰撞時，也允許支撐臂發生屈服。


參照附圖，本發明進一 步的特徵和優勢將從以下實施例的說明中體現出來。所展示的為圖l是根據本發明處於初始配置的保險槓系統的透視圖； 圖2是穿過圖l所示保險槓系統支撐部段橫梁的切面； 圖3是穿過支撐部段支撐臂的切面； 圖4是根據本發明的第二配置穿過支撐部段的縱向截面圖；圖5是根據本發明沿著汽車縱向中心平面穿過帶有保險槓系統的汽車前 端的垂直部分；圖6是沿著平行於圖5所示截面的截面而類似於圖5的部分；圖7是根據改動實施例沿著汽車縱向中心平面而類似於圖5的部分。
附圖標記列表主底盤梁i法蘭板2條 降 翁管4法蘭板5、 6保險槓橫梁7型材8金屬帶9主體10表面11法蘭板12支撐部段13支撐臂14橫梁15弓形16肋17i形18肋19行星載體20、 21中間壁板22上部區域23下部區域24通氣孔25託架26緩沖器支架27螺栓28具體實施方式
圖l展示了兩個主底盤梁1的前端的透視圖，所述底盤梁是汽車車身支
撐結構的部件。眾所周知，這些底盤梁1在其前端設置有焊接法蘭板2，延長了主底盤梁1的碰撞箱3緊固到法蘭板2上。碰撞箱3各自有一定長度的 方形管4形成，其縱向載荷能力遠小於主底盤梁1，並通過法蘭板5、 6在其 兩端鎖定。管段4在圖中所示具有平直壁板，但是，所述壁板也可以包括彎 曲輪廓，以便改善碰撞箱壓縮能力。背部法蘭板5螺栓連接到主底盤梁1的 鎖定法蘭板2，前部法蘭板6用來緊固保險槓橫梁7。保險槓橫梁7是中空 金屬結構，能承受應力，例如如圖所示，該構件由截面基本上為U型的型材 8和張緊金屬帶9形成，其自由邊緣焊接在一起。在帶9前側是可壓縮結構， 這裡表現為以非彈性可壓縮泡沫材料製成的主體10的形式。主底盤梁1的法蘭板2比緊固碰撞箱3所需要的更大，在面朝下的法蘭 板2的表面11上，可以看見另外的法蘭板12,該法蘭板12是以玻璃纖維加 強塑料，特別是聚醯胺製成的支撐部段13的一個部件。支撐部段13包括兩 個支撐臂14，它們從緊固到主底盤梁的法蘭板12向前下延伸，並藉助橫梁 15彼此連接。由於支撐臂14的邊緣之間高度存在差異，所以在與行人發生碰撞時， 支撐臂不僅遭受沿其縱向的力，而且遭受彎折動量，這樣將改善支撐臂的彈 性，從而改善整個保險槓系統的彈性。橫梁相對於汽車縱向在保險槓橫梁7前方延伸，並且垂直位於可壓縮泡 沫主體10以下。如圖2所示，橫梁15的截面帶有C形的外弓形16和肋17 的主要部分，所述肋從弓形16的凹陷側凸起。如圖3所示，支撐臂14的截面為I形18，平行肋從其垂直中心行星 (planet)載體21沿著相反方向凸起。從圖2中可以看出，肋19在I形內側 光滑連接到橫梁15的肋17，並且弓形16的上下端在I形18的水平行星載 體20上平行重疊，以便能在發生碰撞的情況下，將沖擊引入支撐臂14,並 在橫梁15與支撐臂14的連接屈服之前，通過支撐臂引入主底盤梁。支撐部段15的第二實施例在圖4中以半部縱截面展現，其中標有II-II 的虛線指示了支撐部段13的對稱平面。支撐部段沿著對稱平面II-II的截面 對應於圖2所示的截面，沿著標有III-in的截面對應於圖3所示的內容。在 頂視圖中，支撐臂14的垂直行星載體21,如果從法蘭板12開始沿著S形 彎曲輪廓運行，則光滑越過橫梁15的弓形16。支撐臂的S形彎曲輪廓使其 在撞擊汽車前部的力的作用下更容易撓性屈服。
對於從側視圖上看起來也發生彎曲，優選彎曲成S形(在圖中未示出) 的支撐臂來說，當然也能實現相同效果。圖5和6沿著汽車縱向中心平面或與其平行的平面清晰地展示出了汽車 車身前端的示意性截面圖。保險槓橫梁7基本上與圖l所示具有相同結構， 但是具有額外的水平中間壁板22,該壁板穿過保險槓橫梁7的中空內部延 伸，以增加其剛性。以塑料製成的撓性外殼的上部區域23與保險槓橫梁7 連接，覆蓋可壓縮的泡沫主體10。該外殼的下部區域24通過整個包圍橫梁 15前側而懸掛在其上。在上下部區域23、 24之間存在通氣孔25。在車輛與行人碰撞的事故中，外殼上部區域具有撓性，並且在與行人碰撞的衝力作用下屈服，其中泡沫主體10被壓縮。由橫梁15支撐的下部區域 24相對更堅固，所以撞擊行人脛骨的力較之上部區域23撞擊膝蓋或大腿的 力更強大。這樣，當行人撞擊發動機罩的時候，行人的腿打彎，避免了膝關 節扭傷。圖7類似於圖5，沿著縱向中心平面示出了略微進行了改動的實施例中 穿過汽車車身前端的示意性截面。包圍在通風孔25周圍的框架或託架 (brace),被所述通風孔分隔，標註為26，該框架或託架加強所述外殼並增 加其垂直方向的承載能力。其下部區域24整體包圍橫梁15。在橫梁15的下 部邊緣處，形成一個或多個彈性支架27，外殼藉助螺栓28、鉚釘或類似部 件連接到該彈性支架上。在與行人發生碰撞，橫梁15向下屈服時，將導致 拉伸載荷作用在所述外殼上。因此，所述外殼用來加強所述支撐部段13,以 使相對於外殼和支撐部段並不彼此緊固的實施例來說，以最小的努力和最少 的材料實現支撐部段13的希望剛性量。當然，可以不用支架27而直接將外殼對應緊固在橫梁15上。但是，優 選採用所述支架，因為它們允許螺栓28或其他緊固設備遠遠地設置在汽車 後部，位於站在汽車前方的觀察者看不到的地方。
權利要求
1. 一種用於汽車的保險槓系統，帶有保險槓橫梁(7)，該保險槓橫梁固定在汽車的剛性框架(1)上；可變形的緩衝器外殼(23、34)；可壓縮結構(10)，該可壓縮結構配置在所述外殼上部區域(23)和所述保險槓橫梁(7)之間；以及支撐所述外殼下部區域(24)的支撐部段(13)，其特徵在於，所述支撐部段(13)連同支承所述保險槓橫梁(7)的碰撞箱(3)錨固到所述框架的法蘭板(2)上。
2. 如權利要求1所述的保險槓系統，其特徵在於，所述支撐部段(13) 由彈性塑料材料一體地製成。
3. 如權利要求2所述的保險槓系統，其特徵在於，所述塑料材料是聚 醯胺。
4. 如權利要求2或3所述的保險槓系統，其特徵在於，所述塑料材料 中摻入纖維。
5. 如前述權利要求其中之一所述的保險槓系統，其特徵在於，所述支 撐部段(13)固定在所述法蘭板(2)的向下超出所述碰撞箱(3)的橫截面 的區域上。
6. 如前述權利要求其中之一項所述的保險槓系統，其特徵在於，所述 支撐部段(13)包括一個橫梁(15)和連接該橫梁(15)與所述法蘭板(2) 的兩個支撐臂(14)。
7. 如權利要求6所述的保險槓系統，其特徵在於，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14)設計成C型型材或I型型材(18)，所述C形型材的外腿 板連續地過渡到每個所述I形型材(18)的外側連接板(20)。
8. 如權利要求7所述的保險槓系統，其特徵在於，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14 )藉助在所述外側連接板之間延伸的肋片(19、 17 )被加強。
9. 如權利要求8所述的保險槓系統，其特徵在於，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14)的肋片(19、 17)連續地過渡相連。
10. 如權利要求6至9所述的保險槓系統，其特徵在於，所述支撐臂(14 ) 具有一彎曲輪廓。
全文摘要
一種用於汽車的保險槓系統，包括保險槓橫梁(7)，其保持在汽車的剛性框架(1)上；可變形的緩衝器外殼板；可壓縮的結構(10)，該結構布置在所述外殼板上部區域和所述保險槓橫梁(7)之間；和支撐部件(13)，該支撐部件支撐所述外殼板的下部區域，並與支撐所述保險槓橫梁(7)的碰撞箱(3)一起固緊到所述框架的法蘭板(2)。
文檔編號B60R19/18GK101395041SQ200680052765
公開日2009年3月25日 申請日期2006年11月23日 優先權日2005年12月13日
發明者安德烈亞州·沃斯特, 史蒂芬·格拉澤, 海諾·溫齊恩, 西奧博爾德·霍克, 馬賽厄斯·厄茲格雷伯 申請人:Gm全球科技運作股份有限公司