本發(fā)明涉及一種車輛前體結(jié)構(gòu)，其包括上縱梁和用于加強(qiáng)車輛的車輪殼體的加強(qiáng)元件，所述加強(qiáng)元件在基本上平行于上縱梁的縱向方向上延伸，所述上縱梁包括附接部分，附接部分包括用于與將連接上縱梁的連接元件接合至車輛的下梁的連接元件附接的附接區(qū)域，車輛前體結(jié)構(gòu)還包括接合加強(qiáng)元件和上縱梁的連結(jié)元件。

背景技術(shù)：

通常，車輛前體結(jié)構(gòu)包括通過橫向梁連接在一起的縱梁，以便限定發(fā)動機(jī)室。

縱梁被設(shè)計成在前部沖擊或具有部分重疊的前部沖擊期間吸收沖擊能量，具有部分重疊例如為低至40％的中等重疊，即使得僅車輛前部的40％撞擊障礙物。

車輛前體結(jié)構(gòu)通常還包括在前輪殼體上方延伸的縱向加強(qiáng)元件、也稱為“霰彈槍”元件、設(shè)計成在具有小的重疊——例如具有小于30％的重疊——的正面或傾斜沖擊期間吸收沖擊能量。

為了增強(qiáng)能量吸收，提出了將縱梁接合至加強(qiáng)元件，使得縱梁和加強(qiáng)元件可以協(xié)作以吸收能量。

然而，將加強(qiáng)元件附接到縱梁會導(dǎo)致縱梁的能量吸收降低，這是由于這種附接削弱了縱梁變形的能力。因此，即使能夠提高車輛前體結(jié)構(gòu)在具有小的重疊的前方或斜面碰撞期間的能量吸收能力，在沒有或具有中等重疊的正面碰撞期間的能量吸收能力仍會降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決上述問題，特別是提供一種車輛前體結(jié)構(gòu)，該車輛前體結(jié)構(gòu)同時具有改善的抵抗具有小的重疊的正面或傾斜沖擊的能力，并且具有改善的抵抗沒有或具有中等重疊的正面沖擊的能力。

為此，本發(fā)明涉及上述類型的車輛前體結(jié)構(gòu)，其中，連結(jié)元件附接至上縱梁的附接部分。

將連結(jié)元件附接至其上附接有連接元件的附接部分允許避免削弱上縱梁的變形能力，并且使上縱梁的變形能力被削弱的部分最小。因此，同時改善了對具有小的重疊的正面或傾斜沖擊的抵抗能力和對正面沖擊的抵抗能力。

根據(jù)本發(fā)明的其他有利方面，車輛前體結(jié)構(gòu)包括單獨(dú)考慮或根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合考慮的以下特征中的一個或更多個特征：-上縱梁包括內(nèi)側(cè)面、平行于內(nèi)側(cè)面的外側(cè)面，以及與內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面基本上正交的下側(cè)面，附接區(qū)域在下側(cè)面上延伸并且連結(jié)元件緊鄰附接區(qū)域附接至外側(cè)面；

-連結(jié)元件由屈服強(qiáng)度大于或等于450mpa的鋼制成；

-連結(jié)元件由雙相鋼制成；

-雙相鋼的拉伸強(qiáng)度大于或等于780mpa；

-加強(qiáng)元件和連結(jié)元件由整體部件制成；

-連結(jié)元件具有肘形形狀，肘形形狀具有從加強(qiáng)元件縱向地延伸的第一部分和在第一部分與上縱梁的附接部分之間基本上垂直延伸的第二部分；

-連結(jié)元件還包括將第一部分接合至第二部分的接合部分，所述接合部分具有拱形形狀；

-接合部分在第一部分與第二部分之間向前且向下延伸；

-車輛前體結(jié)構(gòu)還包括附接至上縱梁的附接區(qū)域的連接元件，所述連接元件將上縱梁接合至車輛的下梁；

-加強(qiáng)元件是中空管狀元件；

-加強(qiáng)元件通過將兩個架體沿著縱向平面組裝在一起而形成；

-上縱梁的附接部分基本上不可變形，并且上縱梁還至少包括通過包覆(bundling)方式而基本上可變形的部分，所述基本上可變形的部分鄰近于附接部分；

-加強(qiáng)元件包括鄰近于連結(jié)元件的通過包覆方式而基本上可變形的部分。

附圖說明

通過閱讀參照附圖給出的以下描述將更好地理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是根據(jù)特定實(shí)施方式的車輛前體結(jié)構(gòu)的立體圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，術(shù)語內(nèi)部、外部、前面、后面、橫向、縱向、豎向和水平都是參照在車輛位于水平面的情況下所示元件、部件或結(jié)構(gòu)組裝在車輛結(jié)構(gòu)上時的通常定向來解釋的。

圖1中示出了根據(jù)一個實(shí)施方式的車輛前體結(jié)構(gòu)2。車輛前體結(jié)構(gòu)可以是任何一種四輪車輛的前體結(jié)構(gòu)，特別是組合體的前體結(jié)構(gòu)。

車輛前體結(jié)構(gòu)2包括上框架組件4、下框架組件6和用于將上框架組件4和下框架組件6接合的連接元件8。

上框架組件4包括兩個上縱梁10、12，兩個加強(qiáng)元件14、16和兩個連結(jié)元件18、20，每個連結(jié)元件18、20將加強(qiáng)元件14、16接合至上縱梁10、12。上框架組件4進(jìn)一步包括形成緩沖器的橫向梁21。

下框架組件6包括兩個下縱梁22、24。下縱梁22、24例如是支架延伸部。

上縱梁10、12、加強(qiáng)元件14、16和連結(jié)元件18、20均以左右對稱的方式相對于側(cè)向方向成對設(shè)置。在下文中，將參照左側(cè)元件或梁進(jìn)行描述，需要理解的是相同的描述適用于右側(cè)元件或梁。

上縱梁10在車身的前后方向上在車輛的一側(cè)延伸。

上縱梁10在后端10a與前端10b之間延伸。類似地，上縱梁12在后端12a與前端12b之間延伸。

后端10a固定至車輛結(jié)構(gòu)的一部分、例如前柱30或者固定至前柱的其他車身結(jié)構(gòu)。這種連接允許沖擊能量通過縱梁10傳遞到車輛的其余部分。

橫梁21在上縱梁10與上縱梁12之間沿大致橫向方向延伸。橫梁21附接至上縱梁10和上縱梁12的前端10b、12b。

上縱梁10包括朝向車輛外部定向的外側(cè)面31以及平行于外側(cè)面31且朝向車輛內(nèi)部定向的內(nèi)側(cè)面32。上縱梁10還包括朝向車輛底部定向的下側(cè)面33和朝向車輛頂部定向的上側(cè)面34，下側(cè)面33和上側(cè)面34基本上正交于內(nèi)側(cè)面31和外側(cè)面32。

上縱梁10包括從后端10a至前端10b且朝向車輛前方向上延伸的彎曲后部35以及基本上水平的前部36。前部36包括附接部分40。附接部分40包括用于附接連接元件8的第一附接區(qū)域以及用于附接連結(jié)元件18的第二附接區(qū)域，其中第一附接區(qū)域用于將上縱梁10接合至下縱梁22。

第一附接區(qū)域和第二附接區(qū)域例如在附接部分40上緊鄰彼此放置。在所示示例中，第一附接區(qū)域在上縱梁10的下側(cè)面33上延伸，并且第二附接區(qū)域緊鄰第一附接區(qū)域在外側(cè)面31上延伸使得第一附接區(qū)域和第二附接區(qū)域是連續(xù)的。

替代性地，附接區(qū)域在附接部分40上彼此相對放置，第一附接區(qū)域在上縱梁10的內(nèi)側(cè)面32上延伸，并且第二附接區(qū)域在外側(cè)面33上與第一附件區(qū)域相對延伸。

優(yōu)選地，附接部分40是上縱梁10的中間部分。因此，縱梁10在前部36內(nèi)包括前部部分46、后部部分48和附接部分40，使得附接部分40介于前部部分46與后部部分48之間。

上縱梁10例如由可變形材料制成，例如由優(yōu)選地具有高于或等于780mpa的拉伸強(qiáng)度的trip鋼(transformationinducedplasticity)或高強(qiáng)度低合金(所謂的hsla)鋼制成。

特別地，上縱梁10可以通過包覆方式而變形，即當(dāng)受到由沖擊產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力時通過像塑料瓶一樣折疊在自身上而變形。

然而，當(dāng)將連接元件8和連結(jié)元件18附接至附接部分40時，附接部分40的包覆被削弱，使得附接部分40基本上是不可變形的。

然而，由于連接元件8和連結(jié)元件18附接至上縱梁10的相同的附接部分40的事實(shí)，上縱梁10包括單個基本上不可變形的部分。

實(shí)際上，附接部分40的變形能力僅由于附接連接元件8而被削弱，將連結(jié)元件18附接至相同的附接部分40不會進(jìn)一步削弱上縱梁10的變形能力。

前部46和后部48特別是通過包覆方式而保持可變形，使得上縱梁10、12能夠在斷裂之前吸收大量的能量。

前部46和后部48可以包括褶皺區(qū)域，以允許上縱梁10、12在沖擊期間可控地變形。褶皺區(qū)域可以包括例如形成在各部分的表面上的孔或腔。

加強(qiáng)元件14沿基本上平行于上縱梁10的縱向方向在上縱梁10的側(cè)向外側(cè)上并且在上縱梁10的上方延伸。

加強(qiáng)元件14、也稱為“霰彈槍軌”、用于加強(qiáng)車輛的車輪殼體，特別是在具有部分重疊的正面撞擊期間。

因此，加強(qiáng)元件14基本上在車體的前輪殼體上方延伸。

加強(qiáng)元件14在后端14a與前端14b之間延伸。后端14a固定至車輛結(jié)構(gòu)的一部分，例如前柱30。然而，后端14a可以固定至在前柱30上固定的另一本體結(jié)構(gòu)。這樣的連接允許沖擊能量通過加強(qiáng)元件14傳遞至車輛的其余部分。

優(yōu)選地，部分或整個加強(qiáng)元件14具有管狀形狀，具有中空的封閉橫截面，比如方管、矩形管或圓管。

加強(qiáng)元件14可以通過擠壓工藝、液壓成型工藝或通過將兩個或多個開放式部段元件例如沿著縱向平面固定在一起而形成，從而形成封閉部段。例如，加強(qiáng)元件14通過將兩個半架體沿著縱向平面組裝在一起而形成。

加強(qiáng)元件14由鋼制成。優(yōu)選地，形成加強(qiáng)元件14的鋼具有良好的延展性和高屈服強(qiáng)度，使得加強(qiáng)元件14在斷裂之前可以變形并吸收大量的能量。

例如，加強(qiáng)元件14由雙相鋼制成。

雙相鋼的屈服拉伸強(qiáng)度比例如為0.6以下，優(yōu)選為0.5以下。

例如，加強(qiáng)元件14由拉伸強(qiáng)度大于等于780mpa的雙相鋼制成。例如，雙相鋼的屈服強(qiáng)度介于450mpa與600mpa之間。

加強(qiáng)元件14可以包括褶皺區(qū)域，以允許加強(qiáng)元件14在沖擊期間可控地變形。褶皺區(qū)域可以包括例如形成在各部分的表面上的孔或腔。

連結(jié)元件18將加強(qiáng)元件14和上縱梁10接合。

特別地，連結(jié)元件18將加強(qiáng)元件14的前端14b接合至上縱梁10的附接部分40。

連結(jié)元件18從加強(qiáng)元件14的前端14b突出，并且優(yōu)選地通過焊接、例如通過氣體金屬電弧焊接(gmaw)附接至附接部分40的第二附接區(qū)域。

由于通過連結(jié)元件18將加強(qiáng)元件14附接至上縱梁10，因此加強(qiáng)元件14和上縱梁10可以協(xié)作以在沖擊期間吸收能量，即使僅加強(qiáng)元件14和上縱梁10中的一者受到?jīng)_擊時仍是如此。

連結(jié)元件18總體上從加強(qiáng)元件14向前和向下延伸至上縱梁10。

優(yōu)選地，連結(jié)元件18具有肘形。連結(jié)元件18具有從加強(qiáng)元件14縱向地延伸的第一部分50，在第一部分50與附接部分40之間基本上垂直地延伸的第二部分52和將第一部分50接合至第二部分52的接合部分54。接合部分54從第一部分50向前且向下延伸至第二部分52。

優(yōu)選地，接合部分54具有拱形形狀。

這種拱形形狀改善了加強(qiáng)元件14與上縱梁10之間的沖擊能量傳遞。

優(yōu)選地，部分或整個連結(jié)元件18具有中空的封閉橫截面。

連結(jié)元件18可以通過擠壓工藝、液壓成型工藝，或通過將兩個或多個開放式部段元件例如沿縱向平面形成固定在一起而形成，從而形成封閉部段。例如，連結(jié)元件18通過將兩個半架體沿著縱向平面組裝在一起而形成。

連結(jié)元件18由鋼制成。優(yōu)選地，形成連結(jié)元件18的鋼具有良好的延展性和高屈服強(qiáng)度，使得連結(jié)元件18可以在斷裂之前吸收大量的能量。

例如，連結(jié)元件18由雙相鋼制成。

雙相鋼的屈服拉伸強(qiáng)度比低于0.6，優(yōu)選低于0.5。

例如，連結(jié)元件18由拉伸強(qiáng)度大于或等于780mpa的雙相鋼制成。

優(yōu)選地，連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14由相同的鋼制成。

優(yōu)選地，連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14由一體部件制成，即使得連結(jié)元件18的至少一部分和加強(qiáng)元件14的至少一部分由單個一體部件制成。

在這種情況下，連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14的生產(chǎn)是不可分割的，即連結(jié)元件18的生產(chǎn)不可避免地導(dǎo)致加強(qiáng)元件14的生產(chǎn)。

例如，如果連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14是通過擠出工藝或液壓成型工藝形成的，則連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14可以由一體的單個部件制成。

如果通過將兩個或更多個開放式部段元件固定在一起而形成連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14，則部段元件中的每一者對于連結(jié)元件18和加強(qiáng)元件14而言是共用的。

連接元件8將上縱梁10接合至下縱梁22，并且支承下縱梁22。連接元件8沿基本上豎向的方向在上縱梁10與下縱梁22之間延伸。

連接元件8包括例如通過焊接而附接至上縱梁10的第一附接區(qū)域42的上端。連接元件還包括附接至下縱梁22的下端。

雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)量的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)容易地理解的是，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施方式。

例如，即使僅描述和示出了上縱梁、下縱梁、加強(qiáng)元件、連接元件和下橫向梁，車輛前體結(jié)構(gòu)仍可以包括若干其他梁或元件。