專利名稱：汽車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)。
技術(shù)背景用于汽車前部的現(xiàn)代保險(xiǎn)杠系統(tǒng)通常包括垂直結(jié)構(gòu)，帶有上部段，該上部段構(gòu)造地?cái)r截與對(duì)向車輛的碰撞；和下部段，其構(gòu)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(guān)節(jié)變形，如果在緩沖器上部 區(qū)域發(fā)生未受保護(hù)的碰撞，則將導(dǎo)致嚴(yán)重的膝部損傷。這種<呆險(xiǎn)杠系統(tǒng)例如/人EP1072476A2、 EP1286863A2和EP1038732A1 中已知。根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)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。由于空間原因和可達(dá)性原因，直接固定到主底盤梁通常難于實(shí)現(xiàn)。 制造專用裝配支撐件耗費(fèi)成本，并且增加了裝配汽車所用的勞動(dòng)力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是詳細(xì)說明一種保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其可以廣泛采用并且易于裝配。本發(fā)明的目的借助一種汽車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該保險(xiǎn)杠系統(tǒng)具有保險(xiǎn)杠 橫梁，該保險(xiǎn)杠橫梁保持在汽車框架的剛性框架上，并具有可變形的緩沖器 外殼；配置在所述外殼上部區(qū)域和所述保險(xiǎn)杠橫梁之間的可壓縮的結(jié)構(gòu)；支 撐所述外殼下部區(qū)域的支撐部段，所述支撐部段連同支撐該保險(xiǎn)杠橫梁的碰 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(shí)吸收碰撞沖擊以保護(hù)汽車不被損壞的碰 撞箱在現(xiàn)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，并且最為常見的是借助法蘭板相連。本發(fā)明同時(shí)使用了這些通常 容易使用的法蘭板作為支撐外殼下部區(qū)域的緊固支撐部段的連接點(diǎn)。一方面，緩沖器外殼下部區(qū)域必須具有撓性，以避免可能導(dǎo)致重傷的非 常嚴(yán)重地撞擊行人腿部，但是另一方面，又需要具有足夠的剛性，以便于覆 蓋該下部區(qū)域上的可壓縮結(jié)構(gòu)在碰撞的沖擊作用下壓縮時(shí)，提供顯著的延 遲，以使膝關(guān)節(jié)彎曲并防止太大的應(yīng)力作用在膝關(guān)節(jié)上。為了滿足這些要求， 支撐部段優(yōu)選以彈性的塑料材料制造。所涉及的塑料可以特別是聚酰胺，諸如BASF AG銷售的Ultramid牌聚酰胺。為了滿足支撐部段的剛性要求，用于制造它的塑料優(yōu)選以撓性最小的纖 維諸如玻璃纖維所取代。為了簡(jiǎn)化支撐部段向碰撞箱上的固定過程，法蘭板優(yōu)選具有這樣的區(qū) 域，該區(qū)域位于碰撞箱的截面以上，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(gè)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(yōu)選制 作成C形或I形，其中C形型材的外側(cè)邊腿連續(xù)過渡到每個(gè)I形型材的外側(cè) 連接板。通過在外側(cè)連接板之間平行延伸的肋片來輔助增強(qiáng)橫梁和支撐臂的剛 性。所述肋還優(yōu)選在橫梁和支撐臂之間連續(xù)重疊，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的均勻分布。在頂視圖中，優(yōu)選彎曲成s形輪廓的支撐臂彎曲輪廓，在與行人發(fā)生碰撞時(shí)，也允許支撐臂發(fā)生屈服。


參照附圖，本發(fā)明進(jìn)一 步的特征和優(yōu)勢(shì)將從以下實(shí)施例的說明中體現(xiàn)出來。所展示的為圖l是根據(jù)本發(fā)明處于初始配置的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的透視圖； 圖2是穿過圖l所示保險(xiǎn)杠系統(tǒng)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(jù)本發(fā)明的第二配置穿過支撐部段的縱向截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明沿著汽車縱向中心平面穿過帶有保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的汽車前 端的垂直部分；圖6是沿著平行于圖5所示截面的截面而類似于圖5的部分；圖7是根據(jù)改動(dòng)實(shí)施例沿著汽車縱向中心平面而類似于圖5的部分。
附圖標(biāo)記列表主底盤梁i法蘭板2條 降 翁管4法蘭板5、 6保險(xiǎn)杠橫梁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(qū)域23下部區(qū)域24通氣孔25托架26緩沖器支架27螺栓28具體實(shí)施方式
圖l展示了兩個(gè)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(jié)構(gòu)的部件。眾所周知，這些底盤梁1在其前端設(shè)置有焊接法蘭板2，延長(zhǎng)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(zhǎng)度的 方形管4形成，其縱向載荷能力遠(yuǎn)小于主底盤梁1，并通過法蘭板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(xiǎn)杠橫梁7。保險(xiǎn)杠橫梁7是中空 金屬結(jié)構(gòu)，能承受應(yīng)力，例如如圖所示，該構(gòu)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(cè)是可壓縮結(jié)構(gòu)， 這里表現(xiàn)為以非彈性可壓縮泡沫材料制成的主體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(qiáng)塑料，特別是聚酰胺制成的支撐部段13的一個(gè)部件。支撐部段13包括兩 個(gè)支撐臂14，它們從緊固到主底盤梁的法蘭板12向前下延伸，并借助橫梁 15彼此連接。由于支撐臂14的邊緣之間高度存在差異，所以在與行人發(fā)生碰撞時(shí)， 支撐臂不僅遭受沿其縱向的力，而且遭受彎折動(dòng)量，這樣將改善支撐臂的彈 性，從而改善整個(gè)保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的彈性。橫梁相對(duì)于汽車縱向在保險(xiǎn)杠橫梁7前方延伸，并且垂直位于可壓縮泡 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(cè)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(nèi)側(cè) 光滑連接到橫梁15的肋17，并且弓形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(fā)生碰撞的情況下，將沖擊引入支撐臂14,并 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(shí)施例在圖4中以半部縱截面展現(xiàn)，其中標(biāo)有II-II 的虛線指示了支撐部段13的對(duì)稱平面。支撐部段沿著對(duì)稱平面II-II的截面 對(duì)應(yīng)于圖2所示的截面，沿著標(biāo)有III-in的截面對(duì)應(yīng)于圖3所示的內(nèi)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(yùn)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(duì)于從側(cè)視圖上看起來也發(fā)生彎曲，優(yōu)選彎曲成S形(在圖中未示出) 的支撐臂來說，當(dāng)然也能實(shí)現(xiàn)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(xiǎn)杠橫梁7基本上與圖l所示具有相同結(jié)構(gòu)， 但是具有額外的水平中間壁板22,該壁板穿過保險(xiǎn)杠橫梁7的中空內(nèi)部延 伸，以增加其剛性。以塑料制成的撓性外殼的上部區(qū)域23與保險(xiǎn)杠橫梁7 連接，覆蓋可壓縮的泡沫主體10。該外殼的下部區(qū)域24通過整個(gè)包圍橫梁 15前側(cè)而懸掛在其上。在上下部區(qū)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(qū)域具有撓性，并且在與行人碰撞的沖力作用下屈服，其中泡沫主體10被壓縮。由橫梁15支撐的下部區(qū)域 24相對(duì)更堅(jiān)固，所以撞擊行人脛骨的力較之上部區(qū)域23撞擊膝蓋或大腿的 力更強(qiáng)大。這樣，當(dāng)行人撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)罩的時(shí)候，行人的腿打彎，避免了膝關(guān) 節(jié)扭傷。圖7類似于圖5，沿著縱向中心平面示出了略微進(jìn)行了改動(dòng)的實(shí)施例中 穿過汽車車身前端的示意性截面。包圍在通風(fēng)孔25周圍的框架或托架 (brace),被所述通風(fēng)孔分隔，標(biāo)注為26，該框架或托架加強(qiáng)所述外殼并增 加其垂直方向的承載能力。其下部區(qū)域24整體包圍橫梁15。在橫梁15的下 部邊緣處，形成一個(gè)或多個(gè)彈性支架27，外殼借助螺栓28、鉚釘或類似部 件連接到該彈性支架上。在與行人發(fā)生碰撞，橫梁15向下屈服時(shí)，將導(dǎo)致 拉伸載荷作用在所述外殼上。因此，所述外殼用來加強(qiáng)所述支撐部段13,以 使相對(duì)于外殼和支撐部段并不彼此緊固的實(shí)施例來說，以最小的努力和最少 的材料實(shí)現(xiàn)支撐部段13的希望剛性量。當(dāng)然，可以不用支架27而直接將外殼對(duì)應(yīng)緊固在橫梁15上。但是，優(yōu) 選采用所述支架，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S螺栓28或其他緊固設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)地設(shè)置在汽車 后部，位于站在汽車前方的觀察者看不到的地方。
權(quán)利要求
1. 一種用于汽車的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，帶有保險(xiǎn)杠橫梁(7)，該保險(xiǎn)杠橫梁固定在汽車的剛性框架(1)上；可變形的緩沖器外殼(23、34)；可壓縮結(jié)構(gòu)(10)，該可壓縮結(jié)構(gòu)配置在所述外殼上部區(qū)域(23)和所述保險(xiǎn)杠橫梁(7)之間；以及支撐所述外殼下部區(qū)域(24)的支撐部段(13)，其特征在于，所述支撐部段(13)連同支承所述保險(xiǎn)杠橫梁(7)的碰撞箱(3)錨固到所述框架的法蘭板(2)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐部段(13) 由彈性塑料材料一體地制成。
3. 如權(quán)利要求2所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料材料是聚 酰胺。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料材料 中摻入纖維。
5. 如前述權(quán)利要求其中之一所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，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(qū)域上。
6. 如前述權(quán)利要求其中之一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述 支撐部段(13)包括一個(gè)橫梁(15)和連接該橫梁(15)與所述法蘭板(2) 的兩個(gè)支撐臂(14)。
7. 如權(quán)利要求6所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14)設(shè)計(jì)成C型型材或I型型材(18)，所述C形型材的外腿 板連續(xù)地過渡到每個(gè)所述I形型材(18)的外側(cè)連接板(20)。
8. 如權(quán)利要求7所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14 )借助在所述外側(cè)連接板之間延伸的肋片(19、 17 )被加強(qiáng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁(15)和 所述支撐臂(14)的肋片(19、 17)連續(xù)地過渡相連。
10. 如權(quán)利要求6至9所述的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐臂(14 ) 具有一彎曲輪廓。
全文摘要
一種用于汽車的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，包括保險(xiǎn)杠橫梁(7)，其保持在汽車的剛性框架(1)上；可變形的緩沖器外殼板；可壓縮的結(jié)構(gòu)(10)，該結(jié)構(gòu)布置在所述外殼板上部區(qū)域和所述保險(xiǎn)杠橫梁(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(qū)域，并與支撐所述保險(xiǎn)杠橫梁(7)的碰撞箱(3)一起固緊到所述框架的法蘭板(2)。
文檔編號(hào)B60R19/18GK101395041SQ200680052765
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者安德烈亞州·沃斯特, 斯蒂芬·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(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司