專利名稱：用于機動車輛的后端元件和后端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機動車輛的后端元件，所述后端元件適于封閉車輛的主體結構件的上部部件和下部部件，所述后端元件包括-支架結構元件，其在沖擊后形成能量吸收元件，該支架結構元件可相對于主體結構件的下部部件移動，所述吸收元件適于分散由朝向主體結構件的承載表面的后端沖擊產生的力，-支架結構框架，其可相對于所述主體結構件的上部部件運動。
背景技術：
現代的機動車輛被設計成使得其適當地滿足不同種類的可能出現的后端沖擊，如速度在2. 5至4km/h(ECE4》之間的低速沖擊或“停車沖擊”和速度大約在16km/h (Darmer) 的中速沖擊或“修復性沖擊(r印airability impact)”。文獻EP1162116A1公開了一種機動車輛的后端緩沖器，所述后端緩沖器包括中心塊和兩個側面塊。所述中心塊包括外殼體，所述外殼體包圍單個的、直線的、金屬橫向部件以及其端部通過沖擊吸收器承載在車輛的側面元件上的剛性結構。兩個側面塊被固定，并且由于這個原因，它們允許緩沖器符合后端沖擊標準，尤其是能夠抵消沖擊。但是，所述緩沖器的構造非常復雜，并且制造成本較高。此外，所述固定的側面塊妨礙進入到車輛的內部空間中，并且極大地減少了負載閾值的橫向尺寸。此外，它在對于結合機動車輛的后端的其他元件(比如光學元件或其他構件)方面不是優(yōu)化的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提出一種后端元件，其適于在發(fā)生低速或中速沖擊時提供有效的能量吸收，同時在制造上簡單且成本低，并且不限制進入機動車輛的內部空間。為了這個目的，本發(fā)明的主題是一種如上文所述類型的后端元件，其中至少支架結構元件具有由格子形成的格網狀結構，所述格子在支架結構元件的后表面和前表面之間縱向延伸穿過該支架結構元件并且在支架結構元件的后表面和/或前表面上開口。根據其他實施例，本發(fā)明包括一個或多個以下特征-所述支架結構框架具有格網狀結構或帶肋結構；-所述格子在前表面和/或后表面?zhèn)壬鲜遣煌ǖ模?所述格網狀結構包括在后表面?zhèn)壬戏忾]而在前表面?zhèn)壬祥_口的第一不通格子， 以及在所述后表面?zhèn)壬祥_口而在前表面?zhèn)壬戏忾]的第二不通格子；-所述第一和第二格子處于交錯的行列中；-所述支架結構元件和支架結構框架由剛性塑性材料制成；-所述支架結構元件和支架結構框架為適于彼此接合以形成結構框架的兩個獨立部件；
-所述支架結構元件和支架結構框架一體制成，并形成結構框架；-所述支架結構元件為單一整體，并且包括基本上水平延伸的第一下部橫向部件和第一上部橫向部件、以及至少兩個豎直側柱，所述豎直側柱將第一下部和上部橫向部件連接在一起，所述豎直側柱基本上從所述第一上部橫向部件向上延伸，并且每一個形成支架結構元件的一個側邊緣；-所述支架結構元件包括至少一個結構區(qū)域，所述結構區(qū)域形成例如用作視覺信息設備的支承件的多用途界面；以及-所述支架結構框架包括第二下部橫向部件、第二上部橫向部件和兩個豎直側柱， 所述豎直側柱將所述第二下部和上部橫向部件連接在一起，并且每一個形成支架結構框架的一個側邊緣。本發(fā)明的另一個主題是一種機動車輛的后端，包括-主體結構件，-包括支架結構元件和支架結構框架的如上所述的后端元件，所述元件能相對于主體結構件運動；以及-底部后板，其在后端覆蓋所述支架結構元件。根據其他實施例，所述后端包括一個或多個以下特征-車輛的后窗設置在后端元件的支架結構框架上；-所述后端還包括適于保證后端元件與機動車輛的主體結構件之間的可運動連接的鉸鏈，和/或包括適于在關閉位置上保持后端元件抵靠在機動車輛的主體結構件上的鎖；以及-所述后端為后艙或擺動門的形式。


通過閱讀僅作為示例并結合所附附圖給出的下列描述將更好地理解本發(fā)明，其中-圖1為根據本發(fā)明第一實施例的后端元件以及主體結構件的透視分解圖；-圖2為根據本發(fā)明第二實施例的后端元件及圖1中的主體結構件的透視分解圖；-圖3為根據本發(fā)明的車輛的后端的透視分解圖；-圖4為根據本發(fā)明的車輛的后端的底部后板的透視分解圖。
具體實施例方式在以下的描述中，詞語“前”和“后”參照機動車輛的通常方向進行解釋，該方向在圖1中由沿機動車輛的縱向水平地指向前方的箭頭S表示。圖1為用附圖標記2標識的后端元件的第一個實施例和主體結構件4的分解圖。 所述后端元件2具有適于和主體結構件4配合的整體形狀(glcAal shape)。所述后端元件 2包括支架結構元件6和支架結構框架8。所述主體結構件4用作機動車輛的后門的框架。所述主體結構件4具有形成剛性承載區(qū)域的封閉輪廓。所述主體結構件4包括上部部件10和下部部件12，所述下部部件
512被加固以在不遭受永久變形的前提下抵抗小的后端沖擊。所述主體結構件4適于為支架結構元件6和支架結構框架8提供支承。所述支架結構元件6被固定到所述支架結構框架8上，組合件形成后艙(hatch)類型的后門?？赏ㄟ^例如螺釘或粘接實現元件6到框架8的固定。作為一種變型，支架結構框架8獨立于支架結構元件6。依照這種變型，所述支架結構元件6以類似于傳統(tǒng)的駕駛室護罩的方式剛性地固定到主體結構件4，或者其可以按照背門的方式通過與支架結構框架8不同的運動學模式移動。元件6與框架8的這種形成門的組合件可相對于由下部部件12和上部部件10限定的主體結構件4、在適于允許進入后部空間的打開位置和確保車輛牢固性的關閉位置之間運動。由主體結構件4提供的承載區(qū)域有利地具有位于后側部件正上方的加固加寬區(qū)域，其大致寬度在100至250mm之間，高度在300至400mm之間。這些尺寸可在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下根據機動車輛的尺寸而變化。所述支架結構元件6包括基本上水平延伸的第一下部橫向部件14、第一上部橫向部件16以及兩個豎直側柱18。不過所述豎直側柱18的數量并不僅限于兩個。所述支架構造元件6可以包括任意數量的豎直側柱18。此外，所述支架結構元件6還可以包括除所述第一下部和上部橫向部件14、16以外的其他橫向部件。出于審美的角度，所述第一下部和上部橫向部件14、16以及豎直側柱18可以是曲線狀的。所述兩個豎直側柱18將所述第一下部和上部橫向部件14、16的端部連接在一起， 并且在第一上部橫向部件16的上方基本上向上延伸。每個豎直側柱18形成支架構造元件 6的側邊緣20。所述第一下部橫向部件14形成支架結構元件6的下部邊緣22。作為一種變型，所述支架結構元件6不包括任何第一上部橫向部件16.豎直側柱18的在所述第一上部橫向部件16上方突出的部分適于與所述支架結構框架8配合。所述支架結構元件6還具有至少一個作為多用途界面的結構區(qū)域對。這個區(qū)域 24的結構適于接收或支承視覺信息設備沈、各種配件和/或牌照。所述支架結構元件6的縱向厚度(即支架結構元件6的后表面與前表面之間的厚度)基本上在120至220cm之間。所述支架結構元件6適用于用作后端沖擊的能量吸收器，并分散由這個后端沖擊產生的力。優(yōu)選地，所述支架結構元件6被設計為在發(fā)生中等速度的沖擊的情況下吸收高于5KJ的能量，優(yōu)選在6-10KJ之間的能量(“Darmer”)。為了這個目的，所述支架結構元件6具有由格子30、32形成的格網狀結構。所述格子30、32在支架結構元件6的后表面和前表面之間縱向延伸穿過支架結構元件6。所述格子30、32在支架結構元件6的后表面和/或前表面上開口，并由壁33在側面限定。優(yōu)選地，格子30、32在所述前表面和/或后表面上是不通的，形成“撞擊盒”("crash boxes”)。 在一種特別優(yōu)選的方式中，所述格網狀結構包括第一不通(blind)格子30和第二不通格子 32，所述第一不通格子在后表面?zhèn)壬戏忾]并在前表面?zhèn)壬祥_口，所述第二不通格子在后表面上面開口并在前表面?zhèn)壬戏忾]。所述第一格子30和第二格子32以交錯的行列(或以棋盤方式)設置。
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所述交錯的格網狀結構提供了支架結構元件6的均一設計，并且用于在彎曲模式下(buckling mode)基本上在壓縮過程中用作能量吸收器。這種由以交錯的行列設置的反向不通格子形成的選定幾何形狀顯著地增加了所述支架結構元件6后面的附著表面，并且能夠在發(fā)生后端沖擊的情況下有利地分散力。所述支架結構元件6在形成單一整體(block)中，即第一下部和上部橫向部件14、 16和豎直側柱18是成一體的，或被焊接在一起。所述支架結構元件6，或者各個而言，第一上部和下部橫向部件14、16和豎直側柱18由剛性塑性材料制成，例如通過諸如聚丙烯(PP) 的熱塑性聚合物注塑模制。所述格網狀結構便于通過注塑模制而制造。具有上述呈交錯(棋盤)設置的格網狀結構的模制部件可以沿與機動車輛縱向對應的單一方向從模具中脫離。所述交錯的設置允許較大的出模角，從而便于適當的脫模，并且同時允許獲得具有恒定厚度的壁33的格子 30、32。所述格網狀結構允許較小的甚至是零度的出模角。因此模具部件的脫模會更加便利，并且可以通過沿與車輛的縱向軸線相對應的軸線在相反方向上移動兩個相對的半模來進行。因此無需在模具中提供拔取工具(drawers)或可移動部件。此外，所述支架結構元件6的格網狀結構允許在保持充足的能量吸收能力的同時減小限定格子30、32的壁33的局部厚度。這個局部厚度因此可以減小2. 5-4mm的范圍，優(yōu)選地在3mm-3. 5mm之間的范圍。如此獲得的格網狀結構的所述支架結構元件6重量輕，并且節(jié)省材料，從而限制了制造成本。同時，所述支架結構元件6的棋盤格網狀結構的較小(甚至為零)出模角允許例如中速沖擊期間，在發(fā)生縱向偏斜時獲得均一的剛度。因此受支架結構元件6壓縮的影響， 可獲得基本上恒定的負載水平，其增加了消散能量的部分并且減小了吸收距離，同時防止機動車輛的其他元件的變形。所述支架結構框架8包括基本上水平延伸的第二下部橫向部件34、第二上部橫向部件36、以及兩個豎直側柱38。所述兩個豎直側柱38設置在所述第二下部和上部橫向部件34、36之間，從而將第二下部和上部橫向部件34、36的端部連接在一起以形成一個框架。所述第二下部橫向部件34形成所述支架結構框架8的下邊緣40。所述下邊緣40 適于與豎直側柱18的在支架結構元件6的第一上部橫向部件16的上方突出的部分永久性地(支架結構框架8與支架結構元件6組裝以形成單個的后艙型的門)或非永久性地(可相對于支架結構元件6移動的支架結構框架8在打開位置和關閉位置之間鎖定和解鎖，反之亦然)。所述支架結構框架8是成一體的，即所述第二下部和上部橫向部件34、36和豎直側柱38有利地模制(單一注塑)在一起或焊接在一起。所述支架結構框架8或各個而言， 所述第二下部和上部橫向部件34、36和豎直側柱38由剛性塑性材料制成，例如可通過諸如聚丙烯(PP)的熱塑性聚合物材料注塑模制。例如，所述支架結構框架8具有如前所述的格網狀結構或帶肋結構。在支架結構元件6不包括任何第一上部橫向部件16的實施例中，所述支架結構框架8的第二下部橫向部件34能夠在支架結構元件6的側柱18之間分散撞擊產生的能量。在圖1所示的第一實施例中，所述支架結構元件6和支架結構框架8由兩個單獨的部件制成，所述兩個單獨的部件適于通過粘接、摩擦焊接、通過激光或通過螺紋連接而組裝在一起。所述框架8設置在元件6的上方，并且框架8的下邊緣40被固定到豎直側柱18 的在元件6的第一上部橫向部件16上方突出的部分上，以形成結構框架42。在第二個實施例中，所述結構框架42成一體制成，如圖2所示。所述結構框架42 通過注塑模制而制成。一體制成(第二實施例)的所述結構框架42的元件和由元件6和框架8(第一實施例)組裝而成的結構框架42的元件相同。同樣在這種情況下，可以包括或省略所述第一上部橫向部件16。本發(fā)明還涉及例如圖3所示的車輛的后端44。所述后端44包括主體結構件4，根據所述第一或第二實施例的后端元件2，底部后板46和頂部后板48。在圖3所示的示例中， 后端元件2為根據第一實施例的元件。所述底部后板46適于在后面固定到支架結構元件6上，并且用于在車輛的下部部分處形成外部車身部分。所述底部后板46可以是金屬或塑料車身面板。所述底部后板46 在圖4中示出了更多的細節(jié)。所述底部后板46包括形成多用途界面的結構區(qū)域50，所述多用途界面適于與支架結構元件6的結構區(qū)域M相配合。在圖4示出的示例中，所述結構區(qū)域50包括第一區(qū)域52和第二區(qū)域56，所述第一區(qū)域52適于接收設置有視覺信息設備沈的用于照明的殼體 M，所述第二區(qū)域56適于接收牌照。然而，可以預期有除所述第一和第二區(qū)域52、56以外的所述結構區(qū)域50。所述頂部后板48適于在后面固定到支架結構框架8上，并且用于在車輛的上部部分形成外部車身部分。所述頂部后板48可以是后窗。作為一種變型，所述頂部后板48還可以結合阻流板。所述底部和頂部后板46、48可以接合在一起形成一體結構。然而，例如出于在后端受到沖擊后修復后端44的原因，優(yōu)選地這些部件可以是分離的并且單獨地安裝到框架結構42上。所述頂部后板48可以與支架結構框架8合并成單一件，但是此處再次地，出于修復的原因以及同時出于制造相關的原因，這些部件有利地是分離的。所述后端44還包括鉸鏈(未示出)，所述鉸鏈適于以可移動的方式(尤其是以樞轉的方式可動)將后端元件2連接到機動車輛主體結構件4上。所述鉸鏈可以位于后端元件2的側面、上方或下方。所述后端44還包括鎖(未示出)，所述鎖適于在關閉位置保持所述后端元件2抵靠在機動車輛的主體結構件4上。例如如上文所述的后端44用作機動車輛的后艙門或后擺動門。根據本發(fā)明的所述后端元件2包括很少的單獨部件，另外，這些部件輕便，并且由于格網狀結構，易于制造同時提供對后端沖擊能量的有效吸收。因此，這種后端元件2的制造成本較低。后端44的基本組件的設計允許在不需要改變整個后端44的前提下對能量吸收元件、尤其是支架結構元件6進行簡單修復。這降低了修復的成本。此外，根據本發(fā)明的能量吸收元件并不妨礙進入車輛的內部空間，并且允許結合諸如光學元件、停車傳感器和/ 或倒車相機的結構元件。加在結構框架42上的結構元件相對于彼此的布置是最優(yōu)化的，并且允許所述元件之間間隙和齊平對準的優(yōu)化處理。結果，消除了光學支承件M與后端車身之間的間隙， 以及后窗48與車身之間的間隙。這提供了具有令人滿意的美學設計的后端。
權利要求
1.一種機動車輛的后端元件O)，適于封閉車輛的主體結構件(4)的上部部件(10)和下部部件(12)，所述后端元件包括支架結構元件(6)，所述支架結構元件在沖擊后形成能量吸收元件，并且能相對于所述主體結構件(4)的下部部件(12)運動，所述吸收元件適于分散在發(fā)生朝向所述主體結構件 (4)的承載表面的后端沖擊時產生的力，支架結構框架(8)，所述支架結構框架能相對于主體結構件(4)的上部部件(10)運動，其特征在于，至少所述支架結構元件(6)具有由格子(30，32)形成的格網狀結構，所述格于在所述支架結構元件(6)的后表面和前表面之間縱向延伸穿過所述支架結構元件(6) 并且在支架結構元件(6)的后表面和/或前表面上開口。
2.根據權利要求1所述的后端元件O)，其中所述支架結構框架(8)具有格網狀結構或帶肋結構。
3.根據權利要求1或2所述的后端元件O)，其中所述格子(30,3 在前表面和/或后表面?zhèn)壬鲜遣煌ǖ摹?br> 4.根據上述任一權利要求中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述格網狀結構包括在后表面?zhèn)壬戏忾]而在前表面?zhèn)壬祥_口的第一不通格子(30)、在后表面?zhèn)壬祥_口而在前表面?zhèn)壬戏忾]的第二不通格子(32)。
5.根據權利要求4所述的后端元件O)，其中所述第一和第二格子(30,3 處于交錯的行列中。
6.根據權利要求1-5中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述支架結構元件(6) 和所述支架結構框架(8)由剛性塑性材料制成。
7.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述支架結構元件(6) 和所述支架結構框架(8)為適于彼此接合從而形成結構框架G2)的兩個獨立部件。
8.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的后端元件(2)，其中所述支架結構元件(6) 和所述支架結構框架(8) —體制成，并且形成結構框架02)。
9.根據權利要求1-8中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述支架結構元件 (6)為單一整體，并且包括基本上水平延伸的第一下部橫向部件(14)和第一上部橫向部件 (16)、以及至少兩個豎直側柱(18)，所述豎直側柱將所述第一下部橫向部件(14)和第一上部橫向部件(16)連接在一起，所述豎直側柱從第一上部橫向部件(16)基本上向上延伸，并且每一個都形成所述支架結構元件(6)的一個側邊緣00)。
10.根據權利要求1-9中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述支架結構元件 (6)包括至少一個結構區(qū)域(M)，所述結構區(qū)域形成例如用作視覺信息設備06)的支承件 (54)的多用途界面。
11.根據權利要求1-10中任一權利要求所述的后端元件O)，其中所述支架結構框架 (8)包括第二下部橫向部件(34)、第二上部橫向部件(36)和兩個豎直側柱(38)，所述支架結構框架的豎直側柱將所述第二下部橫向部件(34)和第二上部橫向部件(36)連接在一起，并且每一個都形成支架結構框架(8)的一個側邊緣。
12.—種機動車輛的后端(44)，包括主體結構件；包括支架結構元件(6)和支架結構框架(8)的根據權利要求1-11中任一權利要求所述的后端元件O)，所述后端元件(2)能相對于所述主體結構件(4)運動，以及底部后板(46)，所述底部后板在后部覆蓋所述支架結構元件(6)。
13.根據權利要求12所述的后端(44)，其中車輛的后窗設置在所述后端元件( 的支架結構框架(8)上。
14.根據權利要求12或13所述的后端(44)，還包括適于將后端元件O)以能運動的方式連接到機動車輛的主體結構件(4)上的鉸鏈，和/或適于在關閉位置上保持所述后端元件(2)抵靠在機動車輛的所述主體結構件(4)上的鎖。
15.根據權利要求12-14中任一權利要求所述的后端(44)，其中所述后端04)為后艙或擺動門的形式。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于機動車輛的后端元件(2)，包括在沖擊后形成能量吸收元件的支架結構元件(6)，以及支架結構框架(8)。至少支架結構元件(6)具有由格子(30，32)形成的格網狀結構，所述格子在支架結構元件(6)的后表面和前表面之間縱向延伸穿過支架結構元件(6)，并且在支架結構元件(6)的后和/或前表面上開口。本發(fā)明還公開了后端(44)，其包括后端元件(2)。
文檔編號B62D21/15GK102343940SQ20111016529
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權日2010年5月5日
發(fā)明者V·戈南 申請人:佛吉亞汽車前端模塊公司