機動車的車身前端的製作方法

2023-05-10 06:42:11

專利名稱:機動車的車身前端的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及機動車的車身前端，具有：在車輛各側面至少一個沿著車輛縱向延伸的縱梁，從車輛的底部區域到車輛的頂部區域延伸的承重的車門A立柱固定在縱梁上，車門A立柱具有底部區域側的部段和與該部段沿著頂部區域的方向連接的另外的部段，該部段相對底部區域側的部段成角度彎曲；以及加強支架，其在一端固定在車門A立柱的底部區域側的部段的位於縱梁上方的上端部上並在另一端固定在縱梁上，並且在這兩個緊固位置之間相對縱梁在外側面間隔開且在縱梁上方延伸。加強支架安裝在縱梁的外側面上。本實用新型的目的在於提供機動車的利用簡單的方法改進的車身前端，其極為有效地防止在特別是微小重疊的前面碰撞中車輛的車門A立柱的壓入。
【專利說明】
機動車的車身前端
技術領域
[0001] 本實用新型涉及根據如下所述的機動車的車身前端，即，一種機動車的車身前端， 具有:在車輛各側面至少一個沿著車輛縱向延伸的縱梁，從車輛的底部區域到車輛的頂部 區域延伸的承重的車門A立柱固定在縱梁上，其中車門A立柱具有底部區域側的部段和與底 部區域側的部段沿著頂部區域的方向連接的另外的部段，另外的部段相對底部區域側的部 段成角度彎曲；以及加強支架，加強支架在一端固定在車門A立柱的底部區域側的部段的位 於縱梁上方的上端部上並在另一端固定在縱梁上，並且在這兩個緊固位置之間相對縱梁在 外側面間隔開且在縱梁上方延伸。
【背景技術】
[0002] 在機動車的前面碰撞中碰撞能量主要由車身前端吸收並分解。然而在車輛與碰撞 對象之間的重疊小於車體的整個寬度的約25% (在這方面也稱為微小重疊的前面碰撞）的 情況中，為降低碰撞所設置的車輛結構基本上不起作用，因為它不與碰撞對象接觸。
[0003] 在現有技術中各種用於加強車輛前端的可能性是眾所周知的。這樣例如US 5 031 958公開了機動車的一種車身前端，其包括縱梁、車門A立柱以及嵌入車門A立柱的上部部段 與縱梁之間的弧形的加強支架。該加強支架在縱梁上方延伸並且在該縱梁的上側面上安放 在這個縱梁上。
[0004] 另外，由DE 10 2007 018 474 A1公知了機動車的一種車身前端，該車身前端具有 藉助橫梁與車門A立柱連接的前部縱梁。上部縱梁從車門A立柱的底部區域側的部段的上端 部延伸到減震支柱套管的內側。上部縱梁沿著圓周方向從減震支柱套管的內側延伸到該減 震支柱套管的前側，以便藉助前部縱梁的上側面上的支撐得到支撐。
[0005] 此外，EP 0 810 144 B1公開了機動車的一種車身前端，其包括縱梁，在該縱梁上 設置有傾斜向上向著減震支柱套管延伸的支撐梁。減震支柱套管在它那方面通過兩個分叉 的支架與車門A立柱和機動車的端壁連接。
[0006] 在DE 10 2006 009 290 B4中說明了機動車的一種車身前端，該車身前端包括上 部縱梁平面的上部縱梁、中間縱梁平面的中間縱梁和下部縱梁平面的下部縱梁。 【實用新型內容】
[0007] 在這個背景下本實用新型的目的在於提供機動車的一種利用簡單的方法改進的 車身前端，該車身前端極為有效地防止在特別是微小重疊的前面碰撞中車輛的車門A立柱 的壓入。另外，為了能夠特別是在微小重疊的前面碰撞中使碰撞對象在車輛的側面滑動，車 身前端同樣在其側面剛性方面應該得到改善。反之，不應該削弱在大至完全重疊的前面碰 撞中減輕碰撞的能力。
[0008] 這個目的通過以下所述的車身前端得以實現。以下所述公開本實用新型的其他的 特別是有益的構造。
[0009] 需要指出的是:在權利要求中單獨詳細說明的特徵能夠以任意的，技術上有意義 的方式相互組合併揭示本實用新型的其他的構造。說明書特別是結合附圖附加地對本實用 新型進行描述和詳細說明。
[0010] 根據本實用新型，機動車的車身前端包括在車輛各側面至少一個沿著車輛縱向延 伸的縱梁，從車輛的底部區域到該車輛的頂部區域延伸的承重的車門A立柱固定在該縱梁 上。車門A立柱具有底部區域側的部段和與該部段沿著頂部區域的方向連接的另外的部段， 該部段相對底部區域側的部段成角度彎曲。另外，根據本實用新型機動車的車身前端包括 加強支架，該加強支架在一端固定在車門A立柱的底部區域側的部段的位於縱梁上方的上 端部上並在另一端固定在縱梁上，並且在這兩個緊固位置之間相對縱梁在外側面間隔開且 在縱梁上方延伸。根據本實用新型，加強支架安裝在縱梁的外側面上。換言之，加強支架安 裝在縱梁的反向於車輛中心縱平面的外側面上。在此使用的部位名稱如"前"，"後"，"上"， "下"，"外側面"等始終針對車身前端裝配在車輛上的狀態。
[0011] 加強支架提供附加的上部的側面的承重橫梁，該承重橫梁位於縱梁之外並且在微 小重疊的碰撞時吸收能量。通過這種方式在微小重疊的碰撞時提早地將能量導入機動車的 前車身(Vorderwagen)中。此外，將加強支架安裝在縱梁的外側面上導致機動車的車身前端 的側面剛性明顯提高。
[0012] 特別是加強支架在微小重疊的碰撞時發生變形並且至少局部地，主要是在圍繞加 強支架在縱梁上的緊固位置的區域內被擠向縱梁的外側面，這構成保護結構並且使碰撞對 象在機動車的車身前端上的側面滑動成為可能。
[0013]如前面已經闡述的那樣，車門A立柱，特別是該車門A立柱的底部區域側的部段的 上端部通過加強支架與縱梁連接。加強支架在微小重疊的碰撞時起到限制帶(Fangband)的 作用並且在過載時防止車門A立柱的底部區域側的部段的上端部後退。換言之，由於車門A 立柱與縱梁和因此與機動車的前車身的直接連接，在車門A立柱上的壓力負荷的情況中拉 力負荷被導入縱梁內。
[0014] 根據本實用新型的一個有益的構造，加強支架在縱梁的前部端部部段處，優選直 接在機動車的安裝在縱梁的前端部上的保險槓之後的區域內安裝在縱梁的外側面上。因此 可以將微小重疊的碰撞時的能量基本上導入機動車的整個車身前端中，該車身前端通過這 種方式基本上以它的整體有效地參與能量分解。
[0015] 本實用新型的另一個有益的構造規定:加強支架構造成弧形的。換言之，加強支架 以彎曲拱形(b_:Qg.enf0rmiggeschwungenen)的方式不但跨接該加強支架在車門A立柱上的 或縱梁上的兩個緊固點的垂直間距而且還跨接側面間距。弧形提供在加強支架的可實現的 高剛性方面的主要的優點。此外，加強支架同樣可以與車輪罩的形狀最佳地匹配，加強支架 基本上在車門A立柱與縱梁之間將該車輪罩圍住。
[0016] 根據本實用新型的再一個另外有益的構造，加強支架包括:車門A立柱側的弧形的 剛性的縱向連接件，加強支架利用該縱向連接件固定在車門A立柱上；以及縱梁側的剛性的 跨接縱向連接件與縱梁之間的側面間距的橫向連接件，加強支架利用該橫向連接件安裝在 縱梁的外側面上。縱向連接件與橫向連接件在接合點處相互連接。優選在縱向連接件與橫 向連接件之間的接合點的區域內設置有至少一個預定彎曲點。因此以有益的方式實現了 ： 加強支架在高的或完全重疊的前面碰撞時不完全貼合。特別是在這種情況中縱向連接件與 橫向連接件能夠在接合點處彎曲並且彼此相對運動，因此不妨礙縱梁的機理。
[0017] 為了提高橫向連接件的剛性，本實用新型的另一個有益的構造規定:橫向連接件 包括下部的缽狀型材和將缽狀型材的開放的上側面封閉的封板。橫向連接件與此相應地具 有穩定的封閉的橫截面。
[0018] 通過如下方式實現了對橫向連接件的剛性的進一步提高，即，按照本實用新型的 再一個另外有益的構造封板支撐在縱梁上，特別是該縱梁的外側面上。
[0019] 另外，本實用新型的另一個有益的構造規定:弧形的縱向連接件包括外側的U形型 材和將該U形型材的開放的側面封閉的內側平坦型材。縱向連接件與此相應地也具有封閉 的有抵抗能力的橫截面。
[0020] 根據本實用新型的另一個有益的構造，縱向連接件的平坦型材支撐在機動車的減 震支柱套管上，通過這種方式還能夠進一步提高縱向連接件沿著側面方向的抵抗力。特別 是在微小重疊的碰撞時加強支架通過它的變形被保護性地擠向縱梁和減震支柱套管並且 這樣使碰撞對象的側面滑動成為可能。
【附圖說明】

[0021] 本實用新型的其他的特徵和優點產生自下述對本實用新型的不應理解為限定的 實施例的說明，下面將參照附圖進一步詳細地闡述本實用新型。在附圖中示意性示出：
[0022] 圖1為機動車與碰撞對象之間的微小重疊的前面碰撞情況；
[0023] 圖2為圖1所示出的機動車的本實用新型車身前端的實施例的加強支架的透視分 解圖；
[0024] 圖3為從外側觀看圖1所示出的機動車的車輛左側面的側視圖，所述機動車具有包 括圖2所示出的加強支架的車身前端；
[0025] 圖4為圖3所示出的車身前端的車輛左側面的頂視圖；
[0026] 圖5為圖3所示出的車身前端的車輛左側面在與碰撞對象的微小重疊的前面碰撞 後不久的第一頂視圖；
[0027] 圖6為圖3所示出的車身前端的車輛左側面在與碰撞對象的微小重疊的前面碰撞 後稍後的狀態的第二頂視圖；以及
[0028] 圖7為圖3所示出的車身前端的車輛左側面在與碰撞對象的微小重疊的前面碰撞 結束時的第三頂視圖。
[0029] 附圖標記列表
[0030] 1 機動車
[0031] 2 碰撞對象
[0032] 3 加強支架
[0033] 4 車身前端
[0034] 5 縱向連接件
[0035] 6 外側U形型材
[0036] 7 內側平坦型材
[0037] 8 橫向連接件
[0038] 9 缽狀的型材
[0039] 1〇 封板
[0040] 11接合點
[00411 12預定彎曲點
[0042] 13縱向連接件5的車門A立柱側的緊固部段
[0043] 14橫向連接件8的縱梁側的緊固部段
[0044] 15 縱梁
[0045] 16車門A立柱
[0046] 17車門A立柱16的底部區域側的部段
[0047] 18車門A立柱16的頂部區域側的部段
[0048] 19部段17的上端部
[0049] 20縱梁15的前部端部部段
[0050] 21保險槓
[00511 22減震支柱套管
[0052] X 沿著車輛縱向的空間方向
[0053] Y 沿著車輛橫向的空間方向
[0054] Z 沿著車輛垂直方向的空間方向
【具體實施方式】
[0055] 在不同的附圖中，在各自功能方面一樣的部件始終標註相同的附圖標記，因而對 這些部件通常也只說明一次。
[0056] 從現在起下面以車輛左側面的構造為例對機動車的本實用新型的車身前端加以 闡述。然而需要理解的是:這些設計由於車身前端的基本上對稱的構造鑑於本實用新型同 樣也適用於車輛右側面。
[0057] 圖1示出的是機動車1與碰撞對象(Kollisionspartner)2之間的微小重疊的前面 碰撞情況。可以看到，碰撞對象2與機動車1的整個寬度的約25 %或更少重疊。
[0058] 圖2是圖1所示出的機動車1的本實用新型的車身前端4的一個實施例的加強支架3 的透視分解圖，在圖3和圖4中示出所述實施例。在圖3中示出的是從外部觀看在圖1中示出 的機動車1的車輛左側面時車身前端4的側視圖。圖4示出的是圖3的車身前端4的車輛左側 面的頂視圖。
[0059] 在圖2中可以看到，加強支架3在所示出的實施例中基本上由四個部分組成:弧形 的縱向連接件5,該縱向連接件又包括外側的U形型材6和將U形型材的開放的側面封閉的內 側平坦型材7;和同樣弧形的橫向連接件8,該橫向連接件包括下部的缽狀的型材9和將缽狀 的型材9的開放的上側面封閉的封板10。縱向連接件5以及橫向連接件8與此相應地在所示 出的實施例中分別構成封閉的橫截面。
[0060] 縱向連接件5與橫向連接件8在裝配狀態中在接合點11上相互連接。在圖2中在接 合點11的區域內可以看到預定彎曲點(Sollbiegestelle)12,例如形式為凹槽，在該預定彎 曲點處加強支架3在高度的或完全重疊的前面碰撞時能夠彎曲，使得橫向連接件8與縱向連 接件5能夠彼此相對運動。
[0061] 縱向連接件5在車門A立柱側的端部上具有緊固部段13,該緊固部段可以與在圖2 中未示出的機動車1的車門A立柱連接。橫向連接件8在其縱梁側的端部上具有相應的緊固 部段14,該緊固部段可以與在圖2中未示出的機動車1的縱梁，特別是該縱梁的外側面連接。 [0062]如在圖2中可以看到的那樣，為了跨接車門A立柱側的緊固部段13與縱梁側的緊固 部段14之間的垂直間距，縱向連接件5的弧形基本上沿著Z方向構成，而為了跨接車門A立柱 側的緊固部段13與縱梁側的緊固部段14之間的側面間距，橫向連接件8的弧形則基本上沿 著Y方向構成。
[0063] 圖3示出的是從外部觀看圖1示出的機動車1的本實用新型車身前端4的實施例的 車輛左側面時的側視圖，以及圖4示出的是圖3示出的車身前端4的車輛左側面的頂視圖。
[0064] 如從圖3和4中可以得知的那樣，車身前端4的所示出的車輛左側面包括沿著車輛 縱向X延伸的縱梁15。承重的車門A立柱16從車輛1的底部區域延伸到該車輛1的頂部區域。 如在圖3中可以看到的那樣，車門A立柱16固定在縱梁15上。另外，車門A立柱16具有底部區 域側的部段17和與該部段沿著頂部區域的方向連接的另外的部段18,該部段相對底部區域 側的部段17成角度彎曲。另外，在圖3和4中可以看到基本上由縱向連接件5和橫向連接件8 組成的加強支架3(圖2)。加強支架3,特別是縱向連接件5的車門A立柱側的緊固部段13以一 個端部固定在車門A立柱16的底部區域側的部段17的位於縱梁15上方的上端部19上。加強 支架3的另一個端部，特別是橫向連接件8的縱梁側的緊固部段14固定在縱梁15上。在圖3示 出的車身前端4的側視圖中可以看到加強支架3如何在兩個緊固位置13與14之間、在縱梁15 上方弧形地延伸。在圖4示出的車身前端4的頂視圖中可以看到加強支架3如何在兩個緊固 位置13與14之間、相對縱梁15在外側面間隔開地延伸。從兩個圖3和圖4中可以得知，加強支 架3,特別是橫向連接件8的縱梁側的緊固部段14安裝在縱梁15的外側面上。
[0065] 另外，在圖3中可以清楚地看到，加強支架3,特別是橫向連接件8的縱梁側的緊固 部段14,在車身前端4的所示出的實施例中在縱梁15的前部端部部段20處安裝在該縱梁15 的外側面上。特別是從圖3中可以得知，加強支架3的橫向連接件8的縱梁側的緊固部段14緊 接在起保險槓21作用的元件之後安裝在縱梁15上。通過這種方式實現了將微小重疊的碰撞 時的能量基本上導入機動車的整個車身前端4中，因而基本上可以將車身前端4的整個結構 用於能量分解。
[0066] 在圖3示出的側視圖中可以清楚地看到，加強支架3,特別是縱向連接件5沿著Z方 向構造成弧形的。在圖4示出的頂視圖中可以清楚地看到加強支架3,特別是橫向連接件8沿 著Y方向的弧形的構造。通過這種方式可以實現加強支架3在所有空間方向的高剛性。
[0067] 圖5、圖6和圖7分別示出的是圖3和4所示出的車身前端4的車輛左側面與碰撞對象 2的微小重疊的前面碰撞的順序的頂視圖，其中圖5示出前面碰撞開始後不久的狀態、圖6示 出前面碰撞稍後的狀態和圖7示出前面碰撞後的終態。
[0068] 在圖5中可以看到，為了獲得加強支架3沿著Y方向的更高的抵抗力，加強支架3的 縱向連接件5,特別是平坦型材7在所示出的實施例中支撐在減震支柱套管22上。
[0069] 在圖5示出的碰撞狀態中，加強支架3的橫向連接件8被擠向縱梁15的外側面。在圖 6中整個加強支架3已經不僅被擠向縱梁15的外側面而且還被擠向減震支柱套管22的外側 面。如已經說明的那樣，加強支架3構成車門A立柱16與縱梁15之間的限制帶，因而這個限制 帶在如圖5、圖6和圖7示出的微小重疊的前面碰撞時通常出現的過載時防止車門A立柱後 退。在圖7中可以看到這個狀態，在該狀態中車門A立柱基本上沒有被碰撞對象2壓向後方。 由於車門A立柱16通過加強支架3與縱梁15直接連接，在車門A立柱16上的壓力負荷的情況 中將拉力負荷導入縱梁15內並且車門A立柱16由縱梁15保持。另外，起限制帶作用的加強支 架3還通過如下方式沿著側面的方向起作用，即，被擠到縱梁15和減震支柱套管22上的加強 支架3導致碰撞對象2向側面滑動。
[0070] 藉助在附圖中示出的實施例進一步詳細地闡述了本實用新型的車身前端。然而該 車身前端並不局限在其中說明的實施方式上，而是還包括起同樣作用的其他的實施方式。
[0071] 在優選的設計中本實用新型的車身前端應用在機動車內。
【主權項】
1. 一種機動車（1)的車身前端，具有:在車輛各側面至少一個沿著車輛縱向（X)延伸的 縱梁（15)，從所述車輛的底部區域到所述車輛的頂部區域延伸的承重的車門A立柱（16)固 定在所述縱梁上，其中所述車門A立柱（16)具有底部區域側的部段（17)和與所述底部區域 側的部段沿著頂部區域的方向連接的另外的部段(18)，所述另外的部段相對所述底部區域 側的部段（17)成角度彎曲；以及加強支架(3)，所述加強支架在一端固定在所述車門A立柱 (16)的所述底部區域側的部段（17)的位於所述縱梁（15)上方的上端部（19)上並在另一端 固定在所述縱梁（15)上，並且在這兩個緊固位置之間相對所述縱梁（15)在外側面間隔開且 在所述縱梁（15)上方延伸，其特徵在於，所述加強支架（3)安裝在所述縱梁（15)的外側面 上。2. 根據權利要求1所述的車身前端，其特徵在於，所述加強支架（3)在所述縱梁（15)的 前部端部部段(20)處安裝在所述縱梁(15)的外側面上。3. 根據前述權利要求中任意一項所述的車身前端，其特徵在於，所述加強支架(3)構造 成弧形的。4. 根據權利要求1所述的車身前端，其特徵在於，所述加強支架（3)包括:車門A立柱側 的弧形的剛性的縱向連接件(5)，所述加強支架(3)利用所述縱向連接件固定在所述車門A 立柱上；以及縱梁側的剛性的跨接所述縱向連接件（5)與所述縱梁（15)之間的側面間距的 橫向連接件(8)，所述加強支架(3)利用所述橫向連接件安裝在所述縱梁（15)的外側面上， 其中所述縱向連接件(5)與所述橫向連接件(8)在接合點（11)處相互連接。5. 根據權利要求4所述的車身前端，其特徵在於，在所述縱向連接件(5)與所述橫向連 接件(8)之間的所述接合點（11)的區域內設置有至少一個預定彎曲點（12)。6. 根據權利要求4或5所述的車身前端，其特徵在於，所述橫向連接件(8)包括下部的 缽狀型材(9)和將所述缽狀型材(9)的開放的上側面封閉的封板(10)，以使得所述橫向連接 件(8)具有封閉的橫截面。7. 根據權利要求6所述的車身前端，其特徵在於，所述封板（10)支撐在所述縱梁（15) 上。8. 根據權利要求4、5、7中任意一項所述的車身前端，其特徵在於，弧形的所述縱向連接 件(5)包括外側的U形型材(6)和將所述U形型材(6)的開放的側面封閉的內側平坦型材(7)， 以使得所述縱向連接件(5)具有封閉的橫截面。9. 根據權利要求8所述的車身前端，其特徵在於，所述平坦型材(7)支撐在所述機動車 (1)的減震支柱套管(22)上。
【文檔編號】B62D25/08GK205706886SQ201620213868
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】馬塞爾·施密特, 海科·維斯特納
【申請人】福特環球技術公司