專利名稱：汽車車身前端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車車身前端，其具有至少一個(gè)帶有兩個(gè)縱梁和一個(gè)碰撞橫梁結(jié) 構(gòu)的前架。兩個(gè)碰撞盒固定在縱梁各自的前端部和碰撞橫梁結(jié)構(gòu)之間。
背景技術(shù)：
在汽車中使用這種碰撞盒來提高安全性。此外，通過使用這種碰撞盒可以減少在 速度較低的事故中車輛車身結(jié)構(gòu)的損壞。為此，碰撞盒設(shè)計(jì)為變形體，該變形體這樣裝入汽 車中，使得該變形體在汽車撞上障礙物的情況下通過其變形部分地吸收產(chǎn)生的碰撞能量。 由此，碰撞盒減少了傳遞到車身結(jié)構(gòu)，尤其是兩個(gè)車輛縱梁上的碰撞能量，并且因此可以降 低或完全防止車身結(jié)構(gòu)的損壞。由美國專利申請(qǐng)公開說明書US 2009/0200811A1已知這種帶有碰撞盒的車輛車 身前端。為此，已知的汽車車身前端具有一個(gè)帶保險(xiǎn)杠橫梁部件的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)，該保險(xiǎn)杠系 統(tǒng)布置在剛性的車架上，并且具有撓性的保險(xiǎn)杠外殼和可壓縮的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)支承在外殼 上部區(qū)域和保險(xiǎn)杠橫梁部件與外殼的下部區(qū)域中的支承區(qū)段之間，該外殼與支承保險(xiǎn)杠橫 梁部件的碰撞盒一起固定在剛性車架的基礎(chǔ)板上。圖6以立體示意圖示出了這種已知的汽車車身前端。在這種現(xiàn)有技術(shù)中，在汽車 前架31的兩個(gè)汽車縱梁2和3上通過基礎(chǔ)板37在汽車縱梁2和3的前端部6和7上布置 有碰撞盒4和5，該碰撞盒通過碰撞橫梁9相連。這種汽車車身前端的缺點(diǎn)是，由于碰撞盒延伸得較長產(chǎn)生了較長的懸垂。此外，盡 管這種碰撞盒在正面碰撞時(shí)吸收能量，但如果碰撞有側(cè)面分量，則這種能量的吸收明顯減 小，因?yàn)樵谀欠N情況下碰撞盒只承受切應(yīng)力，并且不會(huì)大量吸收能量而發(fā)生側(cè)面彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種汽車車身前端，其在安全性能不變的 情況下，尤其在速度較低的事故中，具有改善并且縮短的結(jié)構(gòu)以及減輕的重量。該技術(shù)問題按本發(fā)明通過一種汽車車身前端解決，其具有至少一個(gè)帶有兩個(gè)縱梁 和一個(gè)碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的前架以及至少兩個(gè)碰撞盒，該碰撞盒固定在所述縱梁各自的前端部 和所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)之間，其中，每個(gè)所述碰撞盒具有第一和第二邊腳，這兩個(gè)邊腳共同固 定在所述縱梁的前端部上并且呈V形地朝所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的方向過渡為相互張開的端 部，并且其中，所述張開的端部固定在所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域上。碰撞盒的這種由兩個(gè)邊腳組成的結(jié)構(gòu)(該邊腳從前架相互分開延伸，因此外邊腳 向外彎曲并且內(nèi)邊腳向內(nèi)彎曲)的優(yōu)點(diǎn)是，確保了當(dāng)碰撞不止發(fā)生在正面，而是基本上發(fā) 生在側(cè)面時(shí)進(jìn)行盡可能好的保護(hù)。此外，內(nèi)邊腳的折彎使前架縱梁與碰撞橫梁結(jié)構(gòu)之間的 距離縮短，從而可以縮短懸垂長度。此外，碰撞盒張開成為V形的邊腳使得碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的 抗彎剛度升高，并且通過內(nèi)邊腳的張開可以更早地將負(fù)荷傳遞到碰撞盒自身上。此外，由于 在碰撞橫梁結(jié)構(gòu)上劃分出了四個(gè)用于將碰撞能量導(dǎo)入V形碰撞盒的區(qū)域，碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的變形區(qū)域被明顯減小。由此也更好地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的成套設(shè)備不受損壞。在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，邊腳形成圓弧。在此，第一邊腳相對(duì)于碰撞橫梁結(jié)構(gòu) 圓弧狀地向外拱曲，而第二邊腳相對(duì)于碰撞橫梁結(jié)構(gòu)圓弧狀地向內(nèi)拱曲。這種圓弧狀的彎 曲可以更好地將碰撞能量導(dǎo)入碰撞盒并且同時(shí)使得由新碰撞盒提供的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的支 承區(qū)域均勻地分布在下部碰撞橫梁和上部碰撞橫梁上。V形碰撞盒的邊腳可以具有封閉的橢圓形管型材或封閉的矩形空心型材。此外，每 個(gè)邊腳可以具有由吸收能量的蜂窩狀結(jié)構(gòu)填充的U形型材。在此，邊腳能夠以其各自的后 端部共同插入并且可拆卸地固定在縱梁前端部的空心型材中。另一方面，邊腳能夠以各自 的一個(gè)端部材料接合地共同連接在基礎(chǔ)板(anchor plate ；亦稱地腳板或底座板)上，并且 可拆卸地固定在縱梁前端部的基礎(chǔ)板上。由此可以提供帶有V形張開的邊腳的、用于不同 車輛模塊的標(biāo)準(zhǔn)碰撞盒作為構(gòu)件。碰撞盒可以在V形張開的端部內(nèi)具有連接板，由此可以例如通過與碰撞橫梁結(jié)構(gòu) 的螺栓連接來簡化安裝。另一方面也可以的是，通過焊接或硬釬焊使張開的端部與橫梁結(jié) 構(gòu)材料接合地連接。在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，碰撞橫梁結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)碰撞橫梁，其中，第一碰撞 橫梁布置在碰撞盒上方，而第二碰撞橫梁布置在碰撞盒下方，并且其中，碰撞盒在碰撞橫梁 結(jié)構(gòu)的左邊和右邊的端部區(qū)域內(nèi)材料接合式地固定在碰撞橫梁上。這種車輛車身前端的優(yōu)點(diǎn)是，一方面通過下方的第二碰撞橫梁將碰撞盒的作用范 圍相對(duì)于車輪設(shè)置得比之前更低。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，通過將碰撞橫梁結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)碰撞橫 梁，可以明顯地減輕車輛車身前端的重量。此外有利的是，通過將碰撞橫梁結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)碰 撞橫梁，在下部和上部碰撞橫梁之間形成了間隙，其可以改善沿行駛方向布置在后面的汽 車?yán)鋮s設(shè)備的冷卻功能。在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，在碰撞橫梁之間的中心區(qū)域內(nèi)布置有加固板。該 加固板構(gòu)成碰撞橫梁之間的間隔面并且將碰撞橫梁之間的間隙分為左邊和右邊的冷卻空 氣通道。因此形成了該加固板的兩種作用，一方面它可以將從中間進(jìn)入的碰撞能量引向橫 梁結(jié)構(gòu)的右邊和左邊的端部區(qū)域并且引入碰撞盒，而另一方面將冷卻空氣流通過左邊和右 邊的冷卻空氣入口以有利的方式引向沿行駛方向布置在后面的車輛冷卻器。為此，與上述現(xiàn)有技術(shù)中的有棱角的空心型材相反，碰撞橫梁具有封閉的橢圓形 空心型材。這種封閉的橢圓形空心型材也使冷卻空氣更好地流入車輛冷卻器中。此外，可 以通過廉價(jià)地將管型材變形實(shí)現(xiàn)這種封閉的橢圓形空心型材，這相對(duì)于按照現(xiàn)有技術(shù)的碰 撞橫梁顯著降低了成本。此外規(guī)定，第一碰撞橫梁的空心型材的縱軸線斜向下地朝向車內(nèi)傾斜，而第二碰 撞橫梁的空心型材的縱軸線斜向上地朝向車內(nèi)傾斜。由此形成了一個(gè)有利于流動(dòng)的噴管， 其增強(qiáng)了冷卻空氣到冷卻設(shè)備的流動(dòng)。還可以這樣加強(qiáng)該型材，即，兩個(gè)碰撞橫梁的封閉的橢圓形空心型材具有從汽車 正面開始呈錐狀增大的橫截面。此外，這種錐狀增大的橫截面可以用于在碰撞橫梁和固定 在這兩個(gè)碰撞橫梁間端部區(qū)域內(nèi)的V形碰撞盒之間形成較大的連接面。如上面提到的，V形 碰撞盒的固定通過焊接連接、硬釬焊或通過借助碰撞盒張開端部的基礎(chǔ)板的螺栓連接或鉚 接實(shí)現(xiàn)。
因此，通過碰撞盒減輕了碰撞橫梁的重量，以及實(shí)現(xiàn)了碰撞盒之間在碰撞橫梁上 的較短距離。此外，在碰撞效率較高時(shí)可以縮短懸伸長度，并且形成一種整體的正面碰撞結(jié) 構(gòu)，其能夠作為能量吸收構(gòu)件可更換地并且被標(biāo)準(zhǔn)化地安裝在不同類型的車輛中。


現(xiàn)在參照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在附圖中圖1示出本發(fā)明一種實(shí)施形式的汽車車身前端的示意正視圖；圖2示出按圖1的汽車車身前端的示意俯視圖；圖3示出按圖1的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的示意立體圖；圖4示出沿按圖1的剖切線B-B剖切的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的示意橫截面；圖5示出沿按圖1的剖切線A-A剖切的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)的示意橫截面；圖6示出按現(xiàn)有技術(shù)的汽車車身前端的示意立體圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出按本發(fā)明一種實(shí)施形式的汽車車身前端1的示意性正視圖。為此，對(duì)于 汽車車身前端1只示出了用于滿足碰撞要求的正面碰撞結(jié)構(gòu)。在此省去了所有其它的車身 前端組件如減震器隔板、冷卻空氣百葉窗和其它設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。圖1中示出的示意性正視圖只 示出了設(shè)計(jì)為碰撞結(jié)構(gòu)或保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8。與之前示出的現(xiàn)有技術(shù)相反，碰撞 橫梁結(jié)構(gòu)8固定在兩個(gè)碰撞盒4和5上，其中，該碰撞盒4和5分別分成V形張開的邊腳， 即第一外邊腳沈和第二內(nèi)邊腳27，并且因此在四個(gè)區(qū)域內(nèi)支承所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8。這點(diǎn) 還可以通過圖2中示出的碰撞盒結(jié)構(gòu)的俯視圖更清楚地看出。此外圖1示出，碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8由第一上部碰撞橫梁9和第二下部碰撞橫梁10組 成。在圖1的這個(gè)正視圖中，還示出了碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8的中間區(qū)域13內(nèi)的加固板14。該加 固板14應(yīng)該將正面碰撞時(shí)的碰撞能量通過碰撞橫梁9和10傳遞到兩個(gè)V形的碰撞盒4和 5上。此外，該加固板14將碰撞橫梁9和碰撞橫梁10之間的間隙劃分為左邊的冷卻空氣通 道16和右邊的冷卻空氣通道15，由此更好地將冷卻空氣輸送到在下圖中示出的冷卻器中。 為此，下面的圖2既示出了兩個(gè)碰撞橫梁9和10的造型又示出了 V形張開的碰撞盒4和5 的造型。圖2示出了按圖1的汽車車身前端的示意俯視圖，其中，在該俯視圖中省去了車身 和發(fā)動(dòng)機(jī)組件，并且只可以看到冷卻器結(jié)構(gòu)23的輪廓以及在其周圍的正面碰撞結(jié)構(gòu)的組 件。圖1中示出的下部和上部碰撞橫梁9和10形成一個(gè)略微拱曲的、從端部區(qū)域11延伸 至另一個(gè)端部區(qū)域12的弧形。該弧形結(jié)構(gòu)可以將例如作用在加固板14中心的碰撞力通過 比較剛性的碰撞橫梁9和10傳遞到碰撞盒4和5上。碰撞盒4和5各自分別由第一外邊腳沈和第二內(nèi)邊腳27組成，并且沿朝向碰撞 橫梁結(jié)構(gòu)8的方向分別具有外部的張開的端部觀和內(nèi)部的張開的端部四。此外，V形構(gòu)造 的碰撞盒4和5形成其邊腳的后端部34和35，該后端部分別共同地向車輛縱梁過渡?？v梁 2和3可以為此具有基礎(chǔ)板37，邊腳沈和27以基礎(chǔ)板36固定在所述基礎(chǔ)板37上。此外 可以的是，邊腳26和27共同的后端部34和35可以裝入或固定在縱梁2和3前端部的相 應(yīng)空心型材中。
圖3示出按圖1的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8的示意立體圖，該碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8帶有布置在 端部區(qū)域11和12中的V形碰撞盒4和5。在此可以清楚地看出，碰撞盒4或5的張開的 端部28和四固定在第一上部碰撞橫梁9和第二下部碰撞橫梁10之間，使得在碰撞橫梁9 和10之間形成右邊的冷卻空氣通道15和左邊的冷卻空氣通道16，這兩個(gè)冷卻空氣通道通 過上面提到的加固板14隔開。圖4示出沿按圖1中的剖切線B-B剖切的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8的示意橫截面。該橫截 面示出了第一上部碰撞橫梁9和第二下部碰撞橫梁10的橢圓形型材。碰撞橫梁9和10的 縱軸線18相互傾斜地指向，使得在朝向圖2中示出的冷卻器的方向上入口橫截面21明顯 大于出口橫截面22。由此，碰撞橫梁9和10用作冷卻空氣流的噴管，因此可以通過圖1和 3中示出的冷卻空氣通道15和16增強(qiáng)冷卻空氣流進(jìn)入冷卻器的流動(dòng)。此外，碰撞橫梁9和 10的橢圓形空心型材17具有從汽車正面開始呈錐狀增大的橫截面。該錐狀增大的橫截面 接下來有利于在碰撞橫梁9和10之間安裝圖1至3中示出的V形碰撞盒4和5。圖5示出沿按圖1中的剖切線A-A剖切的碰撞橫梁結(jié)構(gòu)8的示意橫截面。如上面 已經(jīng)提到的，在該區(qū)域內(nèi)布置有加固板14，該加固板通過熔焊或硬釬焊從正面固定在碰撞 橫梁9和10上。該加固板14是實(shí)心的，并且在本發(fā)明的這種實(shí)施形式中具有IOOmm的最 小厚度。碰撞盒4和5可以優(yōu)選在內(nèi)部由蜂窩狀的塑料區(qū)域組成并且具有彈性的外殼，而 碰撞橫梁結(jié)構(gòu)由抗拉和抗斷裂的金屬合金或鋁合金構(gòu)成。此外，可以在碰撞盒4和5的V 形邊腳之間設(shè)置加固元件，以便進(jìn)一步改善能量吸收裝置的性能。圖6示出按現(xiàn)有技術(shù)的汽車車身前端30的示意立體圖，它在開頭已經(jīng)說明，因此 在此不再重復(fù)贅述。附圖標(biāo)記清單1汽車車身前端2車輛縱梁(左)3車輛縱梁(右)4碰撞盒(左)5碰撞盒(右)6車輛縱梁的前端部(左)7車輛縱梁的前端部(右)8碰撞橫梁結(jié)構(gòu)9碰撞橫梁(第一，上部)10碰撞橫梁(第二，下部)11端部區(qū)域(右)12端部區(qū)域(左)13中心區(qū)域14加固板15冷卻空氣通道(右)16冷卻空氣通道(左)17空心型材18空心型材的縱軸線
19冷卻空氣入口(右)20冷卻空氣入口(左)21入口橫截面22出口橫截面23冷卻器結(jié)構(gòu)24前棱邊25前棱邊26第一外邊腳27第二內(nèi)邊腳28張開的端部29張開的端部30汽車車身前端(現(xiàn)有技術(shù))31 前架32(邊腳的)管型材33(邊腳的)管型材34邊腳的后端部35邊腳的后端部36 (邊腳的)基礎(chǔ)板37 (縱梁的)基礎(chǔ)板
權(quán)利要求
1.一種汽車車身前端，具有-至少一個(gè)帶有兩個(gè)縱梁(2，3)和一個(gè)碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的前架(31)，-至少兩個(gè)碰撞盒G，5)，該碰撞盒固定在所述縱梁(2，幻各自的前端部(6，7)和所述 碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)之間，其中，每個(gè)所述碰撞盒(4，幻具有第一和第二邊腳06，27)，這兩個(gè)邊腳共同固定在所述縱 梁0，3)的前端部(6，7)上并且呈V形地朝所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的方向過渡為相互張開 的端部08，四)，并且其中，所述張開的端部08，四)固定在所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的端部 區(qū)域(11，12)上。
2.按權(quán)利要求1所述的汽車車身前端，其中，所述邊腳(沈，27)形成圓弧，其中，所述第 一邊腳06)相對(duì)于所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)圓弧狀地向外拱曲，而所述第二邊腳(XT)相對(duì) 于所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)圓弧狀地向內(nèi)拱曲。
3.按權(quán)利要求1或2所述的汽車車身前端，其中，每個(gè)所述邊腳(沈，27)具有封閉的橢 圓形管型材(32，33)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的汽車車身前端，其中，每個(gè)所述邊腳(沈，27)具有封閉的矩 形空心型材。
5.按權(quán)利要求1或2所述的汽車車身前端，其中，每個(gè)所述邊腳(沈，27)具有U形型材。
6.按權(quán)利要求1至5之一所述的汽車車身前端，其中，所述邊腳(沈，27)可以分別以一 個(gè)后端部(34，35)共同插入并且可拆卸地固定在所述縱梁0，3)的前端部(6，7)的空心型 材中。
7.按權(quán)利要求1至6之一所述的汽車車身前端，其中，所述邊腳(沈，27)分別以一個(gè)后 端部(34,3 材料接合地共同連接在一基礎(chǔ)板(36)上并且可拆卸地固定在所述縱梁(2，3) 的前端部(6,7)的一基礎(chǔ)板(37)上。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的汽車車身前端，其中，所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)具有兩個(gè) 碰撞橫梁(9，10)，其中，第一碰撞橫梁(9)布置在所述碰撞盒(4，幻上方，而第二碰撞橫梁 (10)布置在所述碰撞盒(4，5)下方，并且其中，所述碰撞盒(4，5)在所述碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8) 的左邊和右邊的端部區(qū)域(11，12)內(nèi)材料接合地固定在所述碰撞橫梁(9，10)上。
9.按權(quán)利要求8所述的汽車車身前端，其中，在所述碰撞橫梁(9，10)之間的中心區(qū)域 (13)內(nèi)固定有一塊加固板(14)，該加固板將所述碰撞橫梁(9，10)之間的間隔面劃分為左 邊和右邊的冷卻空氣通道(15，16)。
10.按權(quán)利要求8或9所述的汽車車身前端，其中，所述碰撞橫梁(9，10)具有封閉的橢 圓形空心型材(17)。
11.按權(quán)利要求10所述的汽車車身前端，其中，所述第一上部碰撞橫梁(9)的空心型 材(17)的縱軸線(18)斜向下地朝向車內(nèi)傾斜，而所述第二下部碰撞橫梁(10)的空心型材 (17)的縱軸線(18)斜向上地朝向車內(nèi)傾斜。
12.按權(quán)利要求10或11所述的汽車車身前端，其中，所述碰撞橫梁(9，10)的封閉的橢 圓形空心型材(17)具有與正面反向地呈錐狀增大的橫截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車車身前端(1)，其具有至少一個(gè)帶有兩個(gè)縱梁(2，3)和一個(gè)碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的前架(31)。兩個(gè)碰撞盒(4，5)固定在縱梁(2，3)各自的前端部(6，7)和碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)之間。每個(gè)碰撞盒(4，5)具有第一和第二邊腳(26，27)，這兩個(gè)邊腳共同固定在每個(gè)縱梁(2，3)的前端部(6，7)上并且呈V形地朝碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的方向過渡為相互張開的端部(28，29)。張開的端部(28，29)固定在碰撞橫梁結(jié)構(gòu)(8)的端部區(qū)域(11，12)上。
文檔編號(hào)B60R19/04GK102145678SQ201010609529
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者斯坦尼斯勞·克利梅克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司