保險杠裝置和其制造方法
【專利摘要】一種保險杠裝置(24)包括保險杠橫梁(26)、至少一個沿縱向延伸的且其前端部固定在所述保險杠橫梁(26)上的碰撞吸能盒(3)、至少一個斜向于縱向沿著所述碰撞吸能盒(3)的外側(cè)延伸的支撐件(2’)和連接部段(8、9)，所述連接部段(8、9)固定在所述碰撞吸能盒(3)上并且至少固定在所述支撐件(2’)的相對于縱向的中部區(qū)域上。
【專利說明】保險杠裝置和其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的保險杠裝置和制造保險杠裝置的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由DE102011051481A1已知一種保險杠裝置，其中，從保險杠橫梁的后側(cè)開始沿著 車輛縱向延伸出兩個碰撞吸能盒，用來在車輛與障礙物發(fā)生碰撞時承受沖擊并且由此吸收 碰撞能。在側(cè)向從碰撞吸能盒上突出的保險杠橫梁的部段由支撐件支撐和加強(qiáng)，該支撐件 分別沿著與其相鄰的碰撞吸能盒的外側(cè)、斜向于其縱向延伸。這種傳統(tǒng)裝置的支撐件具有 基本上板狀的形狀，在其上延伸有用于加強(qiáng)的肋板，并且相應(yīng)地具有在朝向保險杠橫梁或 碰撞吸能盒的前邊緣或后邊緣上彎曲的端部部件，該端部部件貼靠在保險杠橫梁或碰撞吸 能盒的側(cè)壁上，并且通過銷釘固定。當(dāng)支撐件在發(fā)生碰撞時以較小的相疊量被加載載荷時， 在支撐件和保險杠橫梁或碰撞吸能盒之間的作用力基本上只通過銷釘傳遞。因此，力傳遞 集中在碰撞吸能盒的較小的壁板區(qū)域上，并且相應(yīng)地需要較高的壁板厚度，以便避免銷釘 被折斷和由此使支撐件失效。支撐件可以基本上只通過在側(cè)向方向上的彎曲和偏移而發(fā)生 變形。但是，只要支撐件開始彎曲，則該預(yù)成型的支撐件就只能夠抵抗較小的阻力，使得能 夠被支撐件吸收的能量相比于所使用的材料量是較少的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種保險杠裝置，其能夠在發(fā)生碰撞時以 較小的搭接量吸收大量的碰撞能。
[0004] 所述技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案通過一種保險杠裝置所解決，具有保險杠橫 梁、至少一個沿縱向（以下也稱車輛縱向）延伸的且其前端部固定在所述保險杠橫梁上的 碰撞吸能盒、至少一個斜向于縱向沿著所述碰撞吸能盒的外側(cè)延伸的支撐件和連接部段， 所述連接部段固定在所述碰撞吸能盒上并且至少固定在所述支撐件的相對于縱向的中部 區(qū)域上。連接部段使支撐件的彎曲和側(cè)向偏移不易發(fā)生，由此該連接部段強(qiáng)迫支撐件接受 沖壓，從而可以消耗大量碰撞能。
[0005] 連接部段與從碰撞吸能盒和支撐件中選出的一個部件一體式地擠壓成型，從而可 以特別有效地制造保險杠裝置。
[0006] 連接部段可以通過焊接、螺栓連接或者鉚接分別固定在從碰撞吸能盒和和支撐件 中選出的另一個部件上。
[0007] 所述一體式地與連接部段擠壓成型的部件優(yōu)選是碰撞吸能盒。
[0008] 連接部段可以包括至少一個沿車輛縱向延展的板件。所述相應(yīng)的另一個部件可以 沿著連續(xù)的線或在多個點上固定在這種板件上。
[0009] 與支撐件斜向于碰撞吸能盒縱向的定向?qū)?yīng)的是，板件的寬度從保險杠橫梁開始 沿縱向逐漸減小，并且所述另一個部件沿著所述板件的背離所述一個部件的邊緣延伸。 [0010] 所述連接部段尤其可以包括兩個板件。
[0011] 因此尤其可以提供一種裝置，其中，所述板件之一貼靠地固定在所述另一個部件 的上側(cè)面上，并且另一個板件貼靠地固定在所述另一個部件的下側(cè)面上。
[0012] 當(dāng)所述板件在與所述一個部件的上壁或下壁相同的平面內(nèi)延伸時，能夠沿橫向傳 遞特別大的作用力，而不會使所述一個部件在橫向上變型。
[0013] 因為，板件在碰撞時基本只在橫向上承受作用力，同時縱向力基本上被碰撞吸能 盒和支撐件吸收，所以板件可以具有比相應(yīng)一體式地構(gòu)造的部件更小的壁板厚度。尤其通 過擠壓成型可以以簡單的方式實現(xiàn)這種不同的壁板厚度。
[0014] 所述與連接部段非一體式的另一個部件也可以有針對性地設(shè)計為擠壓成型型材。
[0015] 為了能夠在碰撞時提高所吸收的能量，支撐件和/或碰撞吸能盒可以具有至少兩 個被中間壁分隔的空腔。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個設(shè)計方案，所述技術(shù)問題還通過一種制造保險杠裝置、尤其 上述保險杠裝置的方法所解決，所述方法具有以下步驟：
[0017] -一體式地擠壓成型出碰撞吸能盒和連接部段，
[0018] -將支撐件斜向于碰撞吸能盒的縱向沿著碰撞吸能盒的外側(cè)安置，
[0019] -將支撐件固定在連接部段上，
[0020] -將保險杠橫梁固定在支撐件和碰撞吸能盒的前端部上。
[0021] 根據(jù)備選的設(shè)計方案，所述技術(shù)問題還通過一種制造保險杠裝置，尤其上述保險 杠裝置的方法所解決，所述方法具有以下步驟：
[0022] - -體式地擠壓成型出支撐件和連接部段，
[0023] -將支撐件斜向于碰撞吸能盒的縱向沿著碰撞吸能盒的外側(cè)安置，
[0024] -將支撐件或連接部段固定在碰撞吸能盒上，
[0025] -將保險杠橫梁固定在支撐件和碰撞吸能盒的前端部上。
[0026] 剪切由擠壓成型獲得的連接部段，從而獲得至少一個板件作為連接部段，該板件 的寬度從保險杠橫梁開始沿縱向逐漸減小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點由以下結(jié)合附圖對實施例的描述得出。在附圖中：
[0028] 圖1示出兩個用于制造保險杠裝置的擠出型材或擠壓型材；
[0029] 圖2示出擠壓型材的被切斷的部分；
[0030] 圖3示出處于已剪切狀態(tài)的兩個擠壓型材部件中的一個；
[0031] 圖4示出相互連接的擠壓型材部件；
[0032] 圖5不出擠壓型材之一的可選橫截面；
[0033] 圖6示出后部封閉法蘭，其可以接合在擠壓型材部件上，以便連接車身縱梁；
[0034] 圖7示出插接接頭，其根據(jù)可選的設(shè)計方案可以與擠壓型材部件相連接，以便能 夠安裝在縱梁上；
[0035] 圖8示出保險杠裝置和車身縱梁的局部俯視圖；和
[0036] 圖9示出根據(jù)另一個設(shè)計方案的擠壓型材部件。

【具體實施方式】
[0037] 圖1示出由鋼、輕金屬或者類似物制成的兩個擠壓型材1、2的立體圖，該擠壓型材 用于制造根據(jù)本發(fā)明的保險杠裝置。具有較大橫截面的擠壓型材1被設(shè)置用于制造碰撞吸 能盒；它的橫截面包含矩形，其隨之構(gòu)成具有上壁和下壁4、5以及外側(cè)壁6和內(nèi)側(cè)壁7的碰 撞吸能盒3。外側(cè)壁6在車輛已裝配狀態(tài)下面向相鄰的翼子板，內(nèi)側(cè)壁7朝向發(fā)動機(jī)艙。所 述上壁和下壁4、5在側(cè)面在外側(cè)壁6上延伸出板件8、9。
[0038] 擠壓型材1還可以包括一個或多個中間壁10,該中間壁將所述矩形內(nèi)部分割為多 個縱向延伸的空腔11，并且通過中間壁將碰撞吸能盒3的相互對置的外壁（在此為側(cè)壁6、 7)相連接，使碰撞吸能盒3得到加強(qiáng)。
[0039] 在此，第二擠壓型材2具有如碰撞吸能盒3 -樣的矩形截面，但尺寸較小。擠壓型 材2的寬度明顯地小于碰撞吸能盒3 ;擠壓型材2的高度這樣定尺寸，使得正好精確地填充 在板件8、9之間的空隙中。
[0040] 圖2示出擠壓型材1、2的兩個分別根據(jù)用于制造保險杠裝置所需的位置而裁切的 部分Γ、2'。在擠壓型材Γ上用于虛線12、13標(biāo)記平面，沿著該直線在下一步驟中應(yīng)剪切 擠壓型材部件Γ。前面的線12的延伸指向保險杠橫梁的外形，隨后該橫梁沿著這條線12 接合。線13從板件8的側(cè)向邊緣斜著向內(nèi)朝型材部件Γ的后端部延伸，并且如此定尺寸， 使得板件8、9的寬度也到達(dá)所述的后端部，以便將型材部件2'（之后也用支撐件2'表示） 固定在板件8、9之間。
[0041] 圖3示出完成剪切的擠壓型材部件Γ。
[0042] 在隨后步驟中，支撐件2'嵌入板件8、9之間。在所示情況中，支撐件2'如此深地 插入到板件8、9之間，使得支撐件2'的上壁和下壁14、15分別有一條較窄的邊緣沒有被板 件8、9遮蓋。因此，壁14、15與板件的邊緣分別構(gòu)成細(xì)凹槽16,沿著該細(xì)凹槽能夠?qū)⑿筒牟?件1'，2'相互焊接或熔焊。備選的是，擠壓型材2的壁14、15也能夠螺栓連接或鉚接在板 件8、9上，如圖4通過螺栓孔17所示。這種螺栓孔17中的至少一個應(yīng)設(shè)在型材部件Γ、2' 的中間區(qū)域內(nèi)，遠(yuǎn)離前端部和后端部，從而避免在沖擊荷載下使支撐件2'沿著側(cè)向方向發(fā) 生折斷。
[0043] 圖5示出擠壓型材2的備選的橫截面。如上面附圖中的碰撞吸能盒3所示，擠壓 型材2也可以通過一個或多個中間壁18來加強(qiáng)。
[0044] 圖6示出法蘭19,其在保險杠裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠焊接在型材部件Γ的后端部 上，以便能夠通過在螺栓孔20上的螺栓連接將縱梁固定在與法蘭19配對的法蘭上。法蘭 19在型材部件Γ上的焊接區(qū)域在圖6中用虛線輪廓21表示。與支撐件2'相應(yīng)的輪廓雖 然同樣用虛線在法蘭19上表示，但是通常不直接將支撐件2'固定在法蘭19上，而是只間 接地通過型材部件Γ固定。
[0045] 圖7示出插接接頭22,其能夠根據(jù)可選的設(shè)計方案用于將保險杠裝置固定在機(jī)動 車車身的縱梁上。在此，插接接頭22具有基本上矩形的橫截面，該橫截面這樣定尺寸，使得 其與擠壓型材部件Γ的壁4、5、6、7具有較小間距地嵌入擠壓型材部件Γ的空腔11內(nèi)。在 插接接頭22的前端部上設(shè)置缺口 23,以便容納中間壁10。中間壁10與缺口 23的底部的 接觸確定了止擋位置，插接接頭22能夠插入型材部件Γ直至這個止擋位置。可將插接接 頭22和擠壓型材1在該止擋位置上相互焊接或熔焊。
[0046] 圖8示出通過插接接頭22與型材部件Γ和支撐件2'的接合所得到的組件，在此 用24標(biāo)記，在俯視圖還一同示出縱梁22的前端部和保險杠橫梁26的一部分。設(shè)置有插接 接頭22的自由的后端部，使其插入縱梁25的敞開的端面端部27,并且借助螺栓28能被固 定在該端部內(nèi)，螺栓穿過插接接頭22的螺栓孔29 (參見圖7)和與該螺栓孔對準(zhǔn)的在縱梁 25的側(cè)壁內(nèi)的孔。在插接接頭22的上側(cè)和下側(cè)的間隙30能夠使插接接頭22在螺栓29的 拉力和與縱梁25的側(cè)壁大面積地接觸的情況下被擴(kuò)寬。
[0047] 線12的延伸走向這樣與保險杠裝置26的形狀相配合，使得當(dāng)組件24被裝配在兩 個相互鏡像安置的車身縱梁25上時，在保險杠裝置26的后側(cè)面上的區(qū)域31能夠平面地安 置和固定在兩個組件24的前端部上。所述固定能夠通過直接地將保險杠橫梁焊接在組件 24上來實現(xiàn)，但是還可考慮，在組件的前端部上裝配與圖6所示法蘭相類似的法蘭，該法蘭 能夠與保險杠橫梁26的配對法蘭螺栓連接。
[0048] 當(dāng)裝備了通過將組件24固定在保險杠橫梁26上而得到的保險杠裝置的車輛與遠(yuǎn) 離車輛中心的（如圖8中用標(biāo)記32標(biāo)記的）障礙物碰撞時，首先在側(cè)向從擠壓型材部件Γ 的外側(cè)壁6上突出的保險杠橫梁26的端部部段33被施加較強(qiáng)的荷載。支撐件2'避免端 部部段33在障礙物32的壓力下向后并且向著側(cè)壁6轉(zhuǎn)動。因為支撐件2'在其整個長度 上均勻地固定在擠壓型材部件Γ的板件8、9上，所以在障礙物32的壓力下能夠不發(fā)生彎 折和側(cè)面向外折斷。取而代之的是，碰撞吸能盒3以及擠壓型材部件Γ的板件8、9和支撐 件2'在形成巨大而緊湊的彎曲情況下被一同沖擊，從而在具有較少疊加碰撞的情況下也能 夠吸收大量的碰撞能量。
[0049] 圖9示出擠壓型材部件Γ的變型方案的立體圖。在圖中未示出的支撐件2'在 此也被接合和固定在板件8、9之間。在此，碰撞吸能盒3在板件8、9的后邊緣和支撐件2' 上向外延伸，從而構(gòu)成插入部段34,該插入部段34如上述插接接頭22 -樣能夠插入縱梁1 中，并且能夠螺栓連接在縱梁上。
[0050] 應(yīng)該理解到，雖然上述詳細(xì)說明和附圖展示了本發(fā)明特定的示例性設(shè)計方案，但 是它們只起到說明作用，并且不應(yīng)該限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述設(shè)計方案的變型是可行 的，只要不超過權(quán)利要求的保護(hù)范圍。尤其還存在權(quán)利要求中未提及的由說明書和附圖中 得到的實施例的特征。這些特征也可以在另外的在此特定公開的組合中出現(xiàn)。實際上，大 多數(shù)這種特征都已經(jīng)以相同的語句或其它的結(jié)合上下文的方式被提及，因此所述特征只在 特定公開的組合中出現(xiàn)是不正確的；反而，原則上還能夠減少或改變多個所述特征，只要其 不涉及本發(fā)明的功能特性。
[0051] 附圖標(biāo)記列表
[0052] 1 擠壓型材
[0053] Γ擠壓型材部件
[0054] 2 擠壓型材
[0055] 2'擠壓型材部件，支撐件
[0056] 3碰撞吸能盒
[0057] 4 上壁
[0058] 5 下壁
[0059] 6 外側(cè)壁
[0060] 7 內(nèi)側(cè)壁
[0061] 8 板件
[0062] 9 板件
[0063] 10中間壁
[0064] 11 空腔
[0065] 12 線
[0066] 13 線
[0067] 14 上壁
[0068] 15 下壁
[0069] 16細(xì)凹槽
[0070] 17螺栓孔
[0071] 18中間壁
[0072] 19 法蘭
[0073] 20螺栓孔
[0074] 21 輪廓
[0075] 22插接接頭
[0076] 23 缺口
[0077] 24 組件
[0078] 25 縱梁
[0079] 26保險杠橫梁
[0080] 27端面端部
[0081] 28 螺栓
[0082] 29螺栓孔
[0083] 30 間隙
[0084] 31 區(qū)域
[0085] 32障礙物
[0086] 33端部部段
[0087] 34插入部段
【權(quán)利要求】
1. 一種保險杠裝置（24)，具有保險杠橫梁（26)、至少一個沿縱向延伸的且其前端部固 定在所述保險杠橫梁（26)上的碰撞吸能盒（3)、至少一個斜向于縱向沿著所述碰撞吸能盒 (3)的外側(cè)延伸的支撐件（2'）和連接部段（8、9)，所述連接部段（8、9)固定在所述碰撞吸 能盒（3)上并且至少固定在所述支撐件（2'）的相對于縱向的中部區(qū)域上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險杠裝置，其中，所述連接部段（8、9)與從所述碰撞吸能盒 (3)和支撐件（2'）中選出的一個部件（3) -體式地擠壓成型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保險杠裝置，其中，所述連接部段（8、9)通過焊接、螺 栓連接或者鉚接分別固定在從所述碰撞吸能盒和（3)和支撐件（2'）中選出的另一個部件 (2,）上。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的保險杠裝置，其中，所述一個部件（3)是碰撞吸能盒 ⑶。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的保險杠裝置，其中，所述連接部段（8、9)包括至少一 個沿車輛縱向延展的板件（8、9)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的保險杠裝置，其中，所述板件（8、9)的寬度從所述保險杠橫 梁（26)開始沿縱向逐漸減小，并且所述另一個部件（2'）沿著所述板件（8、9)的背離所述 一個部件（3)的邊緣延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的保險杠裝置，其中，所述連接部段（8、9)包括兩個板件 (8、9)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的保險杠裝置，其中，所述板件（8、9)之一貼靠地固定在所述另 一個部件（2'）的上側(cè)面（14)上，并且另一個板件貼靠地固定在所述另一個部件（2'）的 下側(cè)面上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的保險杠裝置，其中，所述板件（8、9)在與所述一個部件 (3)的上壁或下壁（4、5)相同的平面內(nèi)延伸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的保險杠裝置，其中，所述板件（8、9)具有比所述一 個部件（3)更低的壁板厚度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2至10之一的保險杠裝置，其中，所述另一個部件（2'）也是擠壓成 型型材。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的保險杠裝置，其中，所述支撐件（2'）和/或碰撞吸 能盒⑶具有至少兩個被中間壁（1〇、18)分隔的空腔（11)。
13. -種制造尤其根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的保險杠裝置（24)的方法，具有以下步 驟： -一體式地擠壓成型出碰撞吸能盒（3)和連接部段（8、9)， -將支撐件（2'）斜向于所述碰撞吸能盒（3)的縱向沿著所述碰撞吸能盒（3)的外側(cè) (6)安置， -將所述支撐件（2'）固定在所述連接部段（8、9)上， -將保險杠橫梁（26)固定在所述支撐件（2'）和碰撞吸能盒（3)的前端部上。
14. 一種制造尤其根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的保險杠裝置的方法，具有以下步驟： -一體式地擠壓成型出支撐件和連接部段， -將所述支撐件斜向于碰撞吸能盒的縱向沿著所述碰撞吸能盒的外側(cè)安置， -將所述支撐件固定在所述碰撞吸能盒上， -將保險杠橫梁固定在所述支撐件和碰撞吸能盒的前端部上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，具有如下步驟： -剪切所述連接部段（8、9)，從而獲得至少一個板件（8、9)，該板件（8、9)的寬度從所述 保險杠橫梁（26)開始沿縱向逐漸減小。
【文檔編號】B60R19/26GK104118378SQ201410168340
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月27日
【發(fā)明者】B.布勞恩貝克, J.哈特曼 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司