專利名稱：帶有具有縱梁和橫梁的承載結(jié)構(gòu)的汽車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的帶有具有縱梁和橫 梁的承載結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。
背景技術(shù)：
為了保證盡可能好的乘客保護(hù)，現(xiàn)代汽車(chē)都配有所謂的變皺區(qū)。 該變皺區(qū)在發(fā)生事故時(shí)將碰撞能量轉(zhuǎn)化為變形能，并且由此降低碰撞 能量。在此原則上要使兩項(xiàng)不同的要求相互協(xié)調(diào)。
一方面，汽車(chē)的承 栽結(jié)構(gòu)必須構(gòu)造得盡可能堅(jiān)硬，以保證車(chē)身為一定的行駛舒適性所必
需的剛度；但是另一方面該承載結(jié)構(gòu)在發(fā)生事故時(shí)可以在一定程度上 變形，并且通過(guò)相應(yīng)的變形可以將碰撞能量轉(zhuǎn)化為變形能。
由DE23 57 042A1公開(kāi)了一種尤其用于汽車(chē)的能量吸收裝置，該 裝置優(yōu)選設(shè)置在保險(xiǎn)杠緩沖器和車(chē)身結(jié)構(gòu)之間。在此這種裝置由緩沖 器和可塑性變形的梁構(gòu)成，其中所述緩沖器在汽車(chē)縱向方向上至少部 分設(shè)置在所述梁的至少一個(gè)壁體的旁邊，并且通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)支撐 件與該梁相連接。
其它具有吸收能量的碰撞系統(tǒng)的汽車(chē)?yán)缬蒃P 1 106 480 A2和 EP0 074 705 Al所公開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是對(duì)于開(kāi)頭所述類(lèi)型的汽車(chē)說(shuō)明一種改進(jìn)的或者至 少一種另外的實(shí)施方式，該實(shí)施方式一方面改進(jìn)了承載結(jié)構(gòu)的剛度， 并且另 一 方面對(duì)碰撞特性起到積極的影響。
這個(gè)問(wèn)題按本發(fā)明通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以解決。優(yōu)選的實(shí) 施方式則是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明基于這種總構(gòu)思，即在帶有具有縱梁和橫梁的承載結(jié)構(gòu)的 汽車(chē)中，將前端或者后端的橫梁與沿汽車(chē)縱向方向延伸的碰撞元件固 定連接在一起，尤其是焊接在一起，并且每個(gè)碰撞元件在所屬的、也 就是在構(gòu)造成空心型材的縱梁中在至少兩個(gè)沿縱梁縱向方向彼此間i^ 開(kāi)的部位上得到支撐。與至今為止只在一個(gè)唯一的部位上進(jìn)行的支撐 相比，由此明顯提高了承栽結(jié)構(gòu)的剛度。在此通常將兩個(gè)管狀的碰撞
元件與前端或后端的橫梁相連接，并且以其背向橫梁的端部同軸地嵌 入所屬的縱梁的敞開(kāi)的并且面向碰撞元件的端部區(qū)域中。所述兩個(gè)在 相應(yīng)的碰撞元件和所屬的縱梁之間的在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)的 支撐部位在此例如可以在縱梁的面向橫梁的端部上以及與該端部相隔 一段距離地在碰撞元件的面向縱梁的端部上實(shí)現(xiàn)。所述碰撞元件在縱 梁中/上的至少兩個(gè)支撐部位將碰撞元件與縱梁同軸地進(jìn)行固定，并由 此通過(guò)與橫梁的連接實(shí)現(xiàn)承載結(jié)構(gòu)的加固得到改善。
優(yōu)選在縱梁的內(nèi)部設(shè)置至少一個(gè)隔板元件，該隔板元件被所屬的 碰撞元件穿過(guò)，并且構(gòu)成了所述至少兩個(gè)在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔 開(kāi)設(shè)置的支撐部位中的一個(gè)(第二)支撐部位。這樣的隔板元件例如 也可以構(gòu)造成多構(gòu)件的，該隔板元件一方面加固了縱梁，并且另一方 面將碰撞元件同軸地固定在縱梁內(nèi)部，其中可以考慮將所述至少 一個(gè) 隔板元件一方面與縱梁固定連接，并且另一方面與碰撞元件固定連 接，或者也可以僅僅構(gòu)成碰撞元件的滑移配合。在兩種實(shí)施方案中可 以使碰撞元件同軸地固定在縱梁中，由此與在前端或后端的橫梁的固 定連接一起實(shí)現(xiàn)特別剛硬的承載結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選擋板元件具有沿管狀碰撞元件的方向突起的凸緣，該凸緣嵌 入與其互補(bǔ)地在碰撞元件上構(gòu)成的凹處中。通過(guò)這個(gè)凸緣以及與該凸
緣互補(bǔ)構(gòu)成的凹處可以實(shí)現(xiàn)碰撞元件相對(duì)于縱梁預(yù)先規(guī)定的位置，并
且同時(shí)使碰撞元件不僅在軸向方向上、而且在徑向方向上都相對(duì)于縱
梁得到固定。
在按本發(fā)明的解決方案的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述凸緣以 及與其互補(bǔ)地在碰撞元件上構(gòu)成的凹處形成滑移阻力，該滑移阻力只 有在超過(guò)預(yù)先規(guī)定的力的情況下才允許碰撞元件相對(duì)于縱梁滑移。凸 緣以及與其互補(bǔ)地構(gòu)成的凹處由此構(gòu)成了一種形狀配合連接和傳力連 接，從而只有在超過(guò)特定的力時(shí)，也就是在超過(guò)使碰撞元件或者擋板 元件變形的力時(shí)，碰撞元件才會(huì)相對(duì)于縱梁滑移。在發(fā)生碰撞事故時(shí)， 這種變形同樣可以用于減少碰撞能量，也就是說(shuō)將其轉(zhuǎn)化為變形能。 由于材料阻力，在達(dá)到預(yù)先規(guī)定的力之前，在縱梁和碰撞元件之間不 能進(jìn)行相對(duì)滑移。這種由凸緣和與其互補(bǔ)地構(gòu)成的凹處構(gòu)成的，移阻 力一方面使碰撞元件相對(duì)于縱梁進(jìn)行精確定位，并且在超過(guò)預(yù)先規(guī)定 的力時(shí)將碰撞能量轉(zhuǎn)化為變形能，并且由此來(lái)緩和事故后果。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求、附圖以及所屬的根據(jù) 附圖的


獲得。
不言而喻，以上所述的以及以下將要闡述的特征不僅可以以相應(yīng) 所說(shuō)明的組合進(jìn)行使用，而且可以以其它組合進(jìn)行使用或者單獨(dú)使用 而不離開(kāi)本發(fā)明的框架。

本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例在附圖中示出，并且在下面的說(shuō)明中進(jìn)行詳 細(xì)解釋，其中相同的附圖標(biāo)記涉及相同的或者相似的或者功能相同的
構(gòu)件。在此附圖分別示出
圖l是汽車(chē)的前承載結(jié)構(gòu)的大為簡(jiǎn)化的視圖2是承載結(jié)構(gòu)的縱梁的剖視圖，該承載結(jié)構(gòu)具有與其連接的碰 撞元件和橫梁。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，在其它方面沒(méi)有示出的汽車(chē)的承栽結(jié)構(gòu)1的前端的區(qū)域 具有兩根縱梁2和2，以及一根橫梁3。 一般來(lái)說(shuō)，在此可將橫梁3設(shè)置 在縱梁2和2，的前端或者后端。在橫梁3和兩根縱梁2和2，之間設(shè)置 了兩個(gè)碰撞元件4和4，，它們?cè)跈M梁側(cè)與橫梁3固定連接在一起，尤 其是焊接在一起。在此所述碰撞元件4和4，優(yōu)選具有管狀特征。相應(yīng) 的碰撞元件4、 4，以其背向橫梁3的端部5、 5，同軸地嵌入所屬縱梁2、 2'的敞開(kāi)的并且面向碰撞元件4、 4，的端部區(qū)域中。兩個(gè)碰撞元件4和 4，在此與兩根縱梁2和2，一樣沿汽車(chē)縱向方向延伸。
兩個(gè)碰撞元件4和4，中的每一個(gè)在相應(yīng)的縱梁2、2，中/上通過(guò)至少 兩個(gè)在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)的部位支撐在相應(yīng)的縱梁2和2， 上。這允許相應(yīng)的碰撞元件4或者說(shuō)4，同軸地固定在相應(yīng)所屬的縱梁 2、 2，中/上。在此可以設(shè)想，除了這兩個(gè)彼此間隔開(kāi)的支撐部位以外還 有其它未示出的支撐部位，但是按本發(fā)明設(shè)置至少兩個(gè)支撐部位。
在此笫一支撐部位由擋板元件6或者說(shuō)6，構(gòu)成，該擋板元件設(shè)置 在縱梁2、 2，的面向橫梁3的端部上。在此相應(yīng)的擋板元件6、 6'或者 可以單構(gòu)件地構(gòu)成，或者可以多構(gòu)件地構(gòu)成。如可從圖1和2中獲知 的，相應(yīng)的碰撞元件4、 4，穿過(guò)相應(yīng)所屬的擋板元件6、 6，，并且由該 擋板元件與相應(yīng)的縱梁2、 2，同軸地進(jìn)行固定。
第二連接部位或者說(shuō)支撐部位在此由在相應(yīng)的擋板元件6、 6'的汽車(chē)縱向方向上設(shè)置在縱梁2、 2，內(nèi)部的隔板元件7、 7，構(gòu)成，其中相應(yīng) 的隔板元件7、 7，被所屬的碰撞元件4、 4，穿過(guò)，并且同樣構(gòu)成碰撞元 件4、 4，相對(duì)于相應(yīng)的縱梁2、 2，的同軸固定。相應(yīng)的擋板元件6、 6， 和/或相應(yīng)所屬的隔板元件7， 7，在此可由板材成型件構(gòu)成，并通過(guò)一種 合適的連接方式例如通過(guò)粘接或者焊接與相應(yīng)的縱梁2、 2，固定連接。
根據(jù)圖2，所述擋板元件6、 6，具有沿管狀碰撞元件4、 4'的方向凸 起的凸緣8、 8，，該凸緣形狀配合連接和/或傳力連接地嵌入與其互補(bǔ)地 在碰撞元件4、 4，上構(gòu)成的凹穴9、 9，中。這種在凸緣8、 8'與凹穴9、 9，之間的形狀配合連接/傳力連接引起了滑移阻力，該滑移阻力使得只 有在超過(guò)預(yù)選規(guī)定的力時(shí)才允許碰撞元件4、 4，相對(duì)于相應(yīng)所屬的縱梁 2、 2，滑移。在此當(dāng)然也可以設(shè)想，凸緣8、 8，在碰撞元件4、 4，上構(gòu)成， 而凹穴9、 9，則在擋板元件6、 6'上構(gòu)成。
當(dāng)發(fā)生沿碰撞方向IO的碰撞時(shí)，相應(yīng)地首先必定超過(guò)預(yù)先規(guī)定的 力，在這種情況下凸緣8、 8，相對(duì)于所屬的凹處9、 9，沿梁2、 2'的縱向 方向滑移，并且在該過(guò)程中例如或者使碰撞元件4、 4，塑性變形，或者 使凸緣8、 8，塑性變形，從而將碰撞能量轉(zhuǎn)化為變形能。在圖2所示的 變型方案中，第二支撐部位也就是隔板元件7、 7，構(gòu)成滑移配合，該笫 二支撐部位不會(huì)對(duì)碰撞元件4、 4，相對(duì)于縱梁2、 2，的滑移運(yùn)動(dòng)反作用 任何阻力。當(dāng)然在此也可以考慮使隔板元件7、 7，與碰撞元件4、 4，實(shí) 現(xiàn)與擋板6、 6，相類(lèi)似的形狀配合連接/傳力連接。
通過(guò)碰撞元件4、 4，在所屬的縱梁2、 2，中/上的至少兩個(gè)沿汽車(chē)縱 向方向彼此間隔開(kāi)的支撐部位實(shí)現(xiàn)了碰撞元件4、 4，相對(duì)于縱梁2、 2， 的同軸固定，由此可以實(shí)現(xiàn)在碰撞元件4、 4，的橫向方向上特別高的 加強(qiáng)作用。由此與優(yōu)選抗扭地構(gòu)成的橫梁3 —起實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)特別剛硬 的前車(chē)結(jié)構(gòu)或者說(shuō)掛車(chē)結(jié)構(gòu)，這尤其在發(fā)生事故時(shí)證明是有利的。
綜上所述，按本發(fā)明的解決方案的主要特征如下
本發(fā)明提出，在帶有具有縱梁2、 2，和橫梁3的承載結(jié)構(gòu)1的汽車(chē) 上，相應(yīng)地在橫梁3和縱梁2、 2，之間設(shè)置的碰撞元件4、 4，通過(guò)至少 兩個(gè)支撐部位相對(duì)于相應(yīng)的縱梁2、 2，同軸固定。由此在碰撞元件4、 4，和相應(yīng)所屬的縱梁2、 2，之間實(shí)現(xiàn)了尤其在碰撞元件4、 4，的,向方 向上的剛性連接，這尤其在發(fā)生碰撞事故時(shí)會(huì)起到積極作用。'
權(quán)利要求
1.帶有具有縱梁(2、2’)和橫梁(3)的承載結(jié)構(gòu)(1)的汽車(chē)，其特征在于-前端/后端的橫梁(3)與沿汽車(chē)縱向方向延伸的管狀碰撞元件(4、4’)固定連接，-相應(yīng)的碰撞元件(4、4’)以其背向橫梁的端部(5、5’)同軸地嵌入所屬的縱梁(2、2’)的敞開(kāi)的并且面向所述碰撞元件(4、4’)的端部區(qū)域中，-所述碰撞元件通過(guò)至少兩個(gè)在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)的支撐部位支撐在縱梁上。
2. 按權(quán)利要求l所述的汽車(chē)，其特征在于在所述縱梁(2、 2，)的面向所述橫梁(3)的端部上設(shè)有擋板元件 (6、 6，)，該擋板元件被所屬的碰撞元件(4、 4，)穿過(guò)，并且構(gòu)成了 所述至少兩個(gè)在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)設(shè)置的支撐部位中的一個(gè) (第一)支撐部位。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)，其特征在于 所述擋板元件(6、 6，)具有沿管狀碰撞元件(4， 4，)的方向凸起的凸緣(8、 8，)，該凸緣嵌入與其互補(bǔ)地在碰撞元件(4、 4，)上構(gòu)成 的凹處(9、 9，)中。
4. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)，其特征在于 在所述縱梁(2、 2，)內(nèi)部設(shè)置了至少一個(gè)隔板元件(7、 7，)，該隔板元件被所屬的碰撞元件(4、 4，)穿過(guò)，并構(gòu)成所述至少兩個(gè)在汽 車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)設(shè)置的支撐部位中的一個(gè)(第二)支撐部位。
5. 按權(quán)利要求3或4所述的汽車(chē)，其特征在于所述凸緣(8、 8，)以及與其互補(bǔ)的凹處(9、 9，)形成滑移阻力， 該滑移阻力只有在超過(guò)預(yù)先規(guī)定的力時(shí)才允許碰撞元件(4、 4，)相對(duì) 于縱梁(2、 2，)滑移。
6. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)，其特征在于 所述橫梁(3)構(gòu)造成抗扭的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有具有縱梁(2、2’)和橫梁(3)的承載結(jié)構(gòu)(1)的汽車(chē)。本發(fā)明的重點(diǎn)在于，將設(shè)置在前端/后端的橫梁(3)與沿汽車(chē)縱向方向延伸的管狀碰撞元件(4、4’)固定連接，該碰撞元件相應(yīng)地嵌入所屬的縱梁(2、2’)中，并在該縱梁中通過(guò)至少兩個(gè)在汽車(chē)縱向方向上彼此間隔開(kāi)的支撐部位與縱梁(2、2’)同軸地進(jìn)行固定。
文檔編號(hào)B62D21/15GK101108633SQ200710137350
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月22日
發(fā)明者A·馬亞, J·霍根米勒 申請(qǐng)人:F.波爾希名譽(yù)工學(xué)博士公司