用于機動車輛的碰撞元件和支撐框架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于機動車輛(70)的碰撞元件(10)，該碰撞元件帶有一個平坦基體(12)，該平坦基體是由剛性材料形成并且在一側(cè)(50)上具有多個連接區(qū)段(16)以便將該基體(12)固定到該機動車輛(70)的一個支撐框架(72)上，其中該基體(12)具有一個氣密腔室(24)，在該氣密腔室中形成至少一個開口(26)以便對該腔室(24)填充壓縮空氣。
【專利說明】用于機動車輛的碰撞元件和支撐框架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于機動車輛的碰撞元件，該碰撞元件帶有一個平坦基體，該基體由剛性材料形成并且在一側(cè)上具有多個連接區(qū)段以便將該基體固定到機動車輛的支撐框架上。
[0002]本實用新型此外涉及一種用于機動車輛的支撐框架，該支撐框架帶有朝向機動車輛一端延伸的至少兩個縱向構(gòu)件、以及用于接納該機動車輛的電能蓄存器的一個接收座，該接收座被安排在這些縱向構(gòu)件之間。

【背景技術(shù)】
[0003]這種類型的碰撞元件以及這種類型的支撐框架用于在機動車輛的碰撞事件中吸收形變能量并且用于增加機動車輛的被動安全性。
[0004]機動車輛的電能蓄存器(例如這些電能蓄存器形成用于驅(qū)動機動車輛的牽引用蓄電池)通常具有多個電池單元，這些電池單元通常被容納在剛性穩(wěn)定的殼體中以避免損毀。在機動車輛的碰撞事件中，可能出現(xiàn)高的力和高的加速峰值，并且因此可能尤其損毀電動車輛的牽引用蓄電池，這些牽引用蓄電池通常安排在前部或后部區(qū)域中、在緩沖器附近。由于對于牽引用蓄電池的這種損毀(例如，因為暴露的電氣部件處的電壓浪涌)可能使乘員和其他個體處于危險，對于碰撞情況而言必須尤其地保護電動車輛的牽引用蓄電池。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中已知保護牽引用蓄電池免于損毀的多種不同可能性。牽引用蓄電池為此目的通常被容納在剛性罩或機動車輛的支撐框架的一部分中以便在機動車輛可能的變形事件中保護牽引用蓄電池。此處的缺點是這種結(jié)構(gòu)要求增加材料量，并且其結(jié)果是機動車輛的整體重量增大。
[0006]DE 10 2005 042 357 A1披露了用于機動車輛前部區(qū)域的形變元件，該形變元件具有帶多個開口的流體填充空間，在碰撞該形變元件的事件中流體可以經(jīng)過這些開口逸出，并且其中這些開口被安排且尺寸被確定的方式為使得一個局部短暫的作用力允許流體容易地逸出，并且在大范圍作用力事件中，流體則不能逸出以便在機動車輛的一次碰撞事件中提供剛性增加的形變元件。此處的一個缺點是流體使機動車輛的整體重量增加并且僅是有條件地適于保護牽引用蓄電池的，因為即使是短暫的局部作用力也可以損毀該牽引用蓄電池。
實用新型內(nèi)容
[0007]因此本實用新型的目的是提供一種用于機動車輛的碰撞板以及一種用于機動車輛的支撐框架，這種碰撞板和支撐框架準許被動安全性增加而同時機動車輛的重量少量增加。
[0008]這個目的是在開篇提到的碰撞元件的情況下實現(xiàn)的，在這種情況下該基體具有一個氣密腔室，在該氣密腔室中形成至少一個開口以便對該腔室提供壓縮空氣。
[0009]這個目的是在開篇提到的支撐框架的情況下通過根據(jù)本實用新型的碰撞元件實現(xiàn)的，該碰撞元件被安排在這些縱向構(gòu)件的一個末端截面上。
[0010]由于碰撞元件被設(shè)計成是氣密的并且因此填充有壓縮空氣，該碰撞元件的穩(wěn)定性或剛性可以得以增加，而該碰撞元件的重量并不增加。結(jié)果是，在機動車輛的整體重量并未顯著增加的情況下能夠總體上改善機動車輛的被動安全性。
[0011]因此本實用新型的目的被完全實現(xiàn)。
[0012]1.一種用于機動車輛的碰撞兀件，該碰撞兀件具有一個平坦基體,該平坦基體是由剛性材料形成的并且在一側(cè)上具有多個連接區(qū)段以便將該基體固定到該機動車輛的一個支撐框架上，該基體具有一個氣密腔室，在該氣密腔室中形成至少一個開口，以便對該腔室填充壓縮空氣。
[0013]2.根據(jù)前述1所述的碰撞兀件，該基體具有一個碰撞板，該碰撞板是在該基體的一側(cè)上形成的并且是與這些連接區(qū)段相對的。
[0014]3.根據(jù)前述1或2所述的碰撞元件，在該至少一個開口上形成一個聯(lián)接元件，以便將該腔室連接到一臺壓縮機上。
[0015]4.根據(jù)前述1至3之一所述的碰撞元件，該基體具有多個腔室，這些腔室是通過多個開口彼此相連接的。
[0016]5.根據(jù)前述3所述的碰撞元件，這些腔室是彼此相鄰安排的。
[0017]6.根據(jù)前述4或5所述的碰撞元件，這些腔室在該碰撞板與這些連接區(qū)段之間是前后安排的。
[0018]7.根據(jù)前述1至6之一所述的碰撞元件，該基體具有一個第二開口，以便將壓縮氣體引導(dǎo)到腔室之外。
[0019]8.根據(jù)前述1至7之一所述的碰撞元件，該腔室具有至少一個安全開口，該至少一個安全開口被設(shè)計成如果該腔室已被損毀則將該壓縮空氣引導(dǎo)離開。
[0020]9.根據(jù)前述8所述的碰撞元件，該安全開口具有一個壓力控制閥。
[0021]10.根據(jù)前述8所述的碰撞元件，該安全開口是由一個預(yù)定斷裂點形成的。
[0022]11.根據(jù)前述1至10之一所述的碰撞元件，該平坦基體具有二維基本形狀。
[0023]12.根據(jù)前述1至10之一所述的碰撞元件，該平坦基體具有彎曲的基本形狀。
[0024]13.一種用于機動車輛的支撐框架，該支撐框架帶有朝向該機動車輛的一端延伸的至少兩個縱向構(gòu)件、用于接納一個電能蓄存器的一個接收座、以及如前述1至12之一所述的一個碰撞元件，其中該接收座被安排在這些縱向構(gòu)件之間，該碰撞元件被安排在這些縱向構(gòu)件的一個末端截面上。
[0025]在一個特定的實施例中，該碰撞兀件具有一個碰撞板,該碰撞板是在基體的一側(cè)上形成的并且與這些連接區(qū)段相對。
[0026]結(jié)果是，在碰撞過程中，碰撞能量能夠被特別均勻地傳輸?shù)竭@些連接區(qū)段上。
[0027]此外優(yōu)選的是在該至少一個開口上形成一個聯(lián)接元件，以便將該開口連接到一臺壓縮機上。
[0028]根據(jù)需要，這可以使壓縮空氣提供到腔室并且被存儲而準備用于任意的目的。
[0029]此外優(yōu)選的是基體具有通過多個開口而彼此相連接的多個腔室。
[0030]這個碰撞元件的穩(wěn)定性可以通過這樣一個多腔室系統(tǒng)總體上得以增加。
[0031]此外優(yōu)選的是這些腔室是彼此相鄰安排的。此處特別優(yōu)選的是這些腔室彼此相鄰地安排在機動車輛的運動方向上。
[0032]結(jié)果是，行進方向上的碰撞能夠被因此形成的中間壁特別容易地吸收，并且因此這個碰撞元件的穩(wěn)定性總體上得以增加。
[0033]此外優(yōu)選的是這些腔室在碰撞板與這些連接區(qū)段之間是前后安排的。
[0034]結(jié)果是，碰撞能量能夠被多級前后安排的腔室吸收，因此使得可以獲得一個改善的褶皺帶。
[0035]此外優(yōu)選的是該基體具有一個第二開口以便將壓縮空氣引導(dǎo)到腔室之外。
[0036]結(jié)果是，壓縮空氣能夠被提供用于機動車輛中的任何應(yīng)用。
[0037]此外優(yōu)選的是該腔室具有至少一個安全開口，該至少一個安全開口被設(shè)計成如果腔室已經(jīng)被損毀則將壓縮空氣引導(dǎo)離開。
[0038]存儲在該腔室中的壓縮空氣可以由此在一次碰撞事件中以受控的方式被引導(dǎo)離開，因此改善了對于乘員及其他個體的保護。
[0039]此外優(yōu)選的是該安全開口具有一個壓力控制閥。
[0040]在變形事件中，由此能夠以很小的技術(shù)復(fù)雜性使產(chǎn)生的正壓力引導(dǎo)離開。
[0041 ] 此外優(yōu)選的是這個安全開口形成一個預(yù)定斷裂點。
[0042]在這個基體的變形事件中，可以由此以很小的技術(shù)復(fù)雜性使壓縮空氣在基體的預(yù)定區(qū)段處以受控的方式被引導(dǎo)離開。
[0043]此外優(yōu)選的是這個平坦基體具有二維基本形狀。
[0044]結(jié)果是，這個碰撞元件可以被制造成具有很小的復(fù)雜性并且在機動車輛中需要很小的構(gòu)造空間。
[0045]此外優(yōu)選的是這個平坦基體具有彎曲的基本形狀。
[0046]由此能夠進一步增加這個碰撞元件的穩(wěn)定性。
[0047]在一個特定的實施例中，這個基體是由碳纖維增強塑料形成的。
[0048]這個碰撞元件的重量由此能夠被進一步減小。
[0049]在一個替代實施例中，這個基體是由玻璃纖維增強塑料形成的，其結(jié)果是這個碰撞元件的穩(wěn)定性或剛性能夠被進一步增大。
[0050]不言而喻，以上提到的這些特征以及有待在以下說明的那些特征不但可以在各自陳述的組合中使用，而且還可以在不同的組合中或者它們單獨使用而不脫離本實用新型的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]在附圖中展示了本實用新型的多個示例性實施例并且在以下的說明中對其進行更詳細的說明。在附圖中:
[0052]圖1示出了一種用于機動車輛的電池框架透視圖，該框架帶有碰撞元件；
[0053]圖2a至圖2c示出碰撞元件的不同視圖；
[0054]圖3示出了這個碰撞元件的示意性截面視圖；
[0055]圖4a至圖4c示出帶有不同基本形狀的碰撞元件的實施例；并且
[0056]圖5示出機動車輛的支撐框架的示意性局部視圖，該支撐框架帶有一個安裝好的牽引用蓄電池和一個碰撞兀件。

【具體實施方式】
[0057]在圖1中，示意性地展示并且總體上由10指示了用于機動車輛的一個碰撞元件。這個碰撞兀件10具有一個平坦基體12,該基體在一側(cè)形成一個碰撞板14并且在相對側(cè)被固定到一個電池框架18上或者通過多個緊固區(qū)段16被固定到機動車輛的一個支撐框架上。一個牽引用蓄電池20被容納在電池框架18內(nèi)。
[0058]這個碰撞元件10在由圖1中的箭頭22指示的運動方向上被安排在電池框架18或牽引用蓄電池20的前部，并且因此，在機動車輛的碰撞事件中，這個碰撞元件10可以吸收形變能量并且可以因此保護這個牽引用蓄電池20。在一個替代實施例中，如果牽引用蓄電池20被安排在機動車輛的后部區(qū)域中，這個碰撞元件12可以安排在牽引用蓄電池在行進方向22上的后面以便在例如被另一車輛碰撞的事件中保護這個牽引用蓄電池20。
[0059]這個碰撞元件20具有多個腔室或區(qū)段24，這些腔室或區(qū)段在行進方向22上是彼此鄰近安排的并且在行進方向22是前后安排的，其中各自具有十二個腔室24的兩排腔室在圖1展示的實施例中是前后安排的。這個碰撞元件10具有一個入口開口 26和一個出口開口 28，該入口開口和出口開口被對應(yīng)地連接到一個連接軟管30、32上以便對這些腔室提供壓縮空氣并且以便將壓縮空氣引導(dǎo)到腔室之外并且因此提供所述壓縮空氣用于在機動車輛中的使用。針對這個目的，連接到入口開口 26上的這個連接軟管30被連接到一臺壓縮機(在此未展示)上。
[0060]這個碰撞元件10此外配備有安全開口 34、36，這些安全開口在機動車輛的碰撞事件中或者總體上這個碰撞元件10或這些腔室24被損毀的情況下以一種受控的方式將壓縮空氣引導(dǎo)到這些腔室24之外。這些安全開口 34、36在此可以是膜、壓力控制閥、或者基體12中的一個預(yù)定斷裂點的形式。
[0061]電池框架18具有多個縱向構(gòu)件38和多個橫向構(gòu)件40，這些縱向構(gòu)件以及這些橫向構(gòu)件形成一個剛性框架并且通過多個緊固元件42、44固定到機動車輛的一個支撐框架(此處未展示)上，以便支撐該牽引用蓄電池20并且通過機械方式保護該牽引用蓄電池免于變形。
[0062]基體12可以由擠壓型材形式的金屬制造，或者可替代地可以由碳纖維復(fù)合物(CFC)或由玻璃纖維增強塑料(GFRP)形成。為了提高能量吸收，面向牽引用蓄電池20的這些腔室24可以形成具有較大的壁厚度(例如3.0mm)以便增加這個區(qū)域中的這些對應(yīng)的腔室24的剛性，并且面向碰撞板14的這些腔室24可以形成具有較小的壁厚度(例如2.0mm)以便確保更容易的變形性和較小的重量。
[0063]被壓縮空氣增強或加固的這個碰撞元件10使之能在小的重量的情況下形成保護這個牽引用蓄電池20的有效措施，這種保護措施能夠有效地吸收機動車輛的碰撞事件中的形變能量。
[0064]圖2a至圖2c示意性地展示了不同觀察方向的碰撞元件10和牽引用蓄電池20。相同的元件由相同的參考號指示，在此僅說明特別的特征。
[0065]圖2a展示了碰撞元件10和牽引用蓄電池20的俯視圖。根據(jù)安裝地點，這個碰撞元件的這些單獨腔室24是以兩排安排在牽引用蓄電池20的前部和后部。這些腔室24在此處形成這些腔室24的一個內(nèi)部排46以及這些腔室24的一個外部排48，這些排是彼此前后安排的。此外，十二個腔室24是彼此鄰近安排的。
[0066]圖2b示意性地展示了碰撞板14的正視圖。內(nèi)部排46的以及外部排48的這些腔室24是彼此對齊的并且在上部區(qū)域是傾斜地變平的。
[0067]圖2c展示了碰撞元件10的以及牽引用蓄電池20的側(cè)視圖?；w12具有凹入的基本形狀，這個碰撞板14被凸出地彎曲以便能夠更好地吸收碰撞能量。這兩排46、48的這些腔室24在上部末端處傾斜地變平,并且這個碰撞兀件10的一個內(nèi)表面50以一種對應(yīng)于碰撞板14的凹入曲率的方式而凸出地成形。結(jié)果是，形變能量可以通過這個碰撞元件10被更好地分布并且可以提供總體上更大的剛性。
[0068]圖3展示了碰撞元件10的以及牽引用蓄電池20的示意性截面視圖。相同的元件配備有相同的參考號，其中在此僅說明特別的特征。
[0069]這些腔室24是通過多個分隔件52而彼此分離的以便使碰撞元件10的剛性總體增加，其中這些分隔件52在行進方向22的方向上延伸。這些分隔件52每一個都具有一個開口 54、56，以便使這些腔室24彼此相連接，從而壓縮空氣能夠在碰撞元件10中均勻地分布。內(nèi)部排46的和外部排48的這些腔室24是通過一個橫向分隔件58彼此分隔的以便因此進一步提高這個碰撞元件的剛性。
[0070]圖4a至圖4c通過透視圖示示出了碰撞元件10的實施例。來自圖4a至圖4c的實施例具有不同基本形狀的基體12。
[0071]在圖4a中，基體12具有平坦彎曲的基本形狀，如圖1至圖3展示的。內(nèi)表面50是凹入彎曲的而碰撞板14在此處是凸出彎曲的。
[0072]圖4b示意性地展示了基體12的簡化形狀?；w12在此實質(zhì)上具有二維基本形狀，其中內(nèi)表面50和碰撞板14各自形成一個平面，所述平面是彼此平行安排的。
[0073]在圖4c中，碰撞元件10被成形為由兩個部分60、62組成，這兩個部分是彼此鄰近安排的并且具有多個腔室24，這些腔室在各自情況下是彼此鄰近且前后安排的。這兩個部分60、62可以是彼此相連接的，以便彼此交換壓縮空氣、或者可以單獨地形成多個壓縮空氣腔室。
[0074]圖5示意性地展示了機動車輛70的示意性局部視圖。機動車輛70具有一個支撐框架72，該框架包含兩個平行的縱向構(gòu)件74、76，這兩個構(gòu)件從底盤78朝向車輛70的一個末端截面延伸。在此展示的這個實施例中，機動車輛70的末端截面是機動車輛70的后部，其中電池框架18以及牽引用蓄電池20是安排在這些縱向構(gòu)件74、76之間。這個碰撞元件10被安排在電池框架18的后方并且通過這些緊固區(qū)段16被固定到電池框架18上。結(jié)果是，在另一輛機動車輛碰撞在機動車輛70的后部區(qū)段上的事件中，牽引用蓄電池20可以受到這個碰撞元件10的有效保護，其結(jié)果是乘員以及其他相關(guān)的個體的例如反抗牽引用蓄電池20的電壓浪涌的被動安全性得到增加。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機動車輛(70)的碰撞兀件(10),該碰撞兀件具有一個平坦基體(12),該平坦基體是由剛性材料形成的并且在一側(cè)(50)上具有多個連接區(qū)段(16)以便將該基體(12)固定到該機動車輛(70)的一個支撐框架(72)上，其特征在于，該基體(12)具有一個氣密腔室(24)，在該氣密腔室中形成至少一個開口(26)，以便對該腔室(24)填充壓縮空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碰撞兀件，其特征在于，該基體(12)具有一個碰撞板(14),該碰撞板是在該基體(12)的一側(cè)上形成的并且是與這些連接區(qū)段(16)相對的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞元件，其特征在于，在該至少一個開口(26)上形成一個聯(lián)接元件(30)，以便將該腔室(24)連接到一臺壓縮機上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碰撞元件，其特征在于，該基體(12)具有多個腔室(24)，這些腔室是通過多個開口(54，56)彼此相連接的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碰撞元件，其特征在于，這些腔室(24)是彼此相鄰安排的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的碰撞兀件,其特征在于,這些腔室(24)在該碰撞板(14)與這些連接區(qū)段(16)之間是前后安排的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞元件，其特征在于，該基體(12)具有一個第二開口(28)，以便將壓縮氣體引導(dǎo)到腔室(24)之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞元件，其特征在于，該腔室(24)具有至少一個安全開口(34，36)，該至少一個安全開口被設(shè)計成如果該腔室(24)已被損毀則將該壓縮空氣引導(dǎo)離開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碰撞元件，其特征在于，該安全開口(34，36)具有一個壓力控制閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碰撞元件，其特征在于，該安全開口(34，36)是由一個預(yù)定斷裂點形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞元件，其特征在于，該平坦基體(12)具有二維基本形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞元件，其特征在于，該平坦基體(12)具有彎曲的基本形狀。
13.一種用于機動車輛(70)的支撐框架(72)，其特征在于，該支撐框架帶有朝向該機動車輛(70)的一端延伸的至少兩個縱向構(gòu)件(74，76)、用于接納一個電能蓄存器(20)的一個接收座、以及如權(quán)利要求1至12之一所述的一個碰撞元件(10)，其中該接收座被安排在這些縱向構(gòu)件(74,76)之間，該碰撞兀件被安排在這些縱向構(gòu)件(74,76)的一個末端截面上。
【文檔編號】B60K1/04GK204109951SQ201420528780
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】R·凱勒, E·埃沃特 申請人:F·波爾希名譽工學(xué)博士公司