CN104118378A - 保险杠装置和其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种保险杠装置(24)包括保险杠横梁(26)、至少一个沿纵向延伸的且其前端部固定在所述保险杠横梁(26)上的碰撞吸能盒(3)、至少一个斜向于纵向沿着所述碰撞吸能盒(3)的外侧延伸的支撑件(2’)和连接部段(8、9)，所述连接部段(8、9)固定在所述碰撞吸能盒(3)上并且至少固定在所述支撑件(2’)的相对于纵向的中部区域上。

Description

保险杠装置和其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的保险杠装置和制造保险杠装置的方法。

背景技术

由DE102011051481A1已知一种保险杠装置，其中，从保险杠横梁的后侧开始沿着车辆纵向延伸出两个碰撞吸能盒，用来在车辆与障碍物发生碰撞时承受冲击并且由此吸收碰撞能。在侧向从碰撞吸能盒上突出的保险杠横梁的部段由支撑件支撑和加强，该支撑件分别沿着与其相邻的碰撞吸能盒的外侧、斜向于其纵向延伸。这种传统装置的支撑件具有基本上板状的形状，在其上延伸有用于加强的肋板，并且相应地具有在朝向保险杠横梁或碰撞吸能盒的前边缘或后边缘上弯曲的端部部件，该端部部件贴靠在保险杠横梁或碰撞吸能盒的侧壁上，并且通过销钉固定。当支撑件在发生碰撞时以较小的相叠量被加载载荷时，在支撑件和保险杠横梁或碰撞吸能盒之间的作用力基本上只通过销钉传递。因此，力传递集中在碰撞吸能盒的较小的壁板区域上，并且相应地需要较高的壁板厚度，以便避免销钉被折断和由此使支撑件失效。支撑件可以基本上只通过在侧向方向上的弯曲和偏移而发生变形。但是，只要支撑件开始弯曲，则该预成型的支撑件就只能够抵抗较小的阻力，使得能够被支撑件吸收的能量相比于所使用的材料量是较少的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种保险杠装置，其能够在发生碰撞时以较小的搭接量吸收大量的碰撞能。

所述技术问题根据本发明的设计方案通过一种保险杠装置所解决，具有保险杠横梁、至少一个沿纵向(以下也称车辆纵向)延伸的且其前端部固定在所述保险杠横梁上的碰撞吸能盒、至少一个斜向于纵向沿着所述碰撞吸能盒的外侧延伸的支撑件和连接部段，所述连接部段固定在所述碰撞吸能盒上并且至少固定在所述支撑件的相对于纵向的中部区域上。连接部段使支撑件的弯曲和侧向偏移不易发生，由此该连接部段强迫支撑件接受冲压，从而可以消耗大量碰撞能。

连接部段与从碰撞吸能盒和支撑件中选出的一个部件一体式地挤压成型，从而可以特别有效地制造保险杠装置。

连接部段可以通过焊接、螺栓连接或者铆接分别固定在从碰撞吸能盒和和支撑件中选出的另一个部件上。

所述一体式地与连接部段挤压成型的部件优选是碰撞吸能盒。

连接部段可以包括至少一个沿车辆纵向延展的板件。所述相应的另一个部件可以沿着连续的线或在多个点上固定在这种板件上。

与支撑件斜向于碰撞吸能盒纵向的定向对应的是，板件的宽度从保险杠横梁开始沿纵向逐渐减小，并且所述另一个部件沿着所述板件的背离所述一个部件的边缘延伸。

所述连接部段尤其可以包括两个板件。

因此尤其可以提供一种装置，其中，所述板件之一贴靠地固定在所述另一个部件的上侧面上，并且另一个板件贴靠地固定在所述另一个部件的下侧面上。

当所述板件在与所述一个部件的上壁或下壁相同的平面内延伸时，能够沿横向传递特别大的作用力，而不会使所述一个部件在横向上变型。

因为，板件在碰撞时基本只在横向上承受作用力，同时纵向力基本上被碰撞吸能盒和支撑件吸收，所以板件可以具有比相应一体式地构造的部件更小的壁板厚度。尤其通过挤压成型可以以简单的方式实现这种不同的壁板厚度。

所述与连接部段非一体式的另一个部件也可以有针对性地设计为挤压成型型材。

为了能够在碰撞时提高所吸收的能量，支撑件和/或碰撞吸能盒可以具有至少两个被中间壁分隔的空腔。

根据本发明的另一个设计方案，所述技术问题还通过一种制造保险杠装置、尤其上述保险杠装置的方法所解决，所述方法具有以下步骤：

-一体式地挤压成型出碰撞吸能盒和连接部段，

-将支撑件斜向于碰撞吸能盒的纵向沿着碰撞吸能盒的外侧安置，

-将支撑件固定在连接部段上，

-将保险杠横梁固定在支撑件和碰撞吸能盒的前端部上。

根据备选的设计方案，所述技术问题还通过一种制造保险杠装置，尤其上述保险杠装置的方法所解决，所述方法具有以下步骤：

-一体式地挤压成型出支撑件和连接部段，

-将支撑件斜向于碰撞吸能盒的纵向沿着碰撞吸能盒的外侧安置，

-将支撑件或连接部段固定在碰撞吸能盒上，

-将保险杠横梁固定在支撑件和碰撞吸能盒的前端部上。

剪切由挤压成型获得的连接部段，从而获得至少一个板件作为连接部段，该板件的宽度从保险杠横梁开始沿纵向逐渐减小。

附图说明

本发明的另外特征和优点由以下结合附图对实施例的描述得出。在附图中：

图1示出两个用于制造保险杠装置的挤出型材或挤压型材；

图2示出挤压型材的被切断的部分；

图3示出处于已剪切状态的两个挤压型材部件中的一个；

图4示出相互连接的挤压型材部件；

图5示出挤压型材之一的可选横截面；

图6示出后部封闭法兰，其可以接合在挤压型材部件上，以便连接车身纵梁；

图7示出插接接头，其根据可选的设计方案可以与挤压型材部件相连接，以便能够安装在纵梁上；

图8示出保险杠装置和车身纵梁的局部俯视图；和

图9示出根据另一个设计方案的挤压型材部件。

具体实施方式

图1示出由钢、轻金属或者类似物制成的两个挤压型材1、2的立体图，该挤压型材用于制造根据本发明的保险杠装置。具有较大横截面的挤压型材1被设置用于制造碰撞吸能盒；它的横截面包含矩形，其随之构成具有上壁和下壁4、5以及外侧壁6和内侧壁7的碰撞吸能盒3。外侧壁6在车辆已装配状态下面向相邻的翼子板，内侧壁7朝向发动机舱。所述上壁和下壁4、5在侧面在外侧壁6上延伸出板件8、9。

挤压型材1还可以包括一个或多个中间壁10，该中间壁将所述矩形内部分割为多个纵向延伸的空腔11，并且通过中间壁将碰撞吸能盒3的相互对置的外壁(在此为侧壁6、7)相连接，使碰撞吸能盒3得到加强。

在此，第二挤压型材2具有如碰撞吸能盒3一样的矩形截面，但尺寸较小。挤压型材2的宽度明显地小于碰撞吸能盒3；挤压型材2的高度这样定尺寸，使得正好精确地填充在板件8、9之间的空隙中。

图2示出挤压型材1、2的两个分别根据用于制造保险杠装置所需的位置而裁切的部分1’、2’。在挤压型材1’上用于虚线12、13标记平面，沿着该直线在下一步骤中应剪切挤压型材部件1’。前面的线12的延伸指向保险杠横梁的外形，随后该横梁沿着这条线12接合。线13从板件8的侧向边缘斜着向内朝型材部件1’的后端部延伸，并且如此定尺寸，使得板件8、9的宽度也到达所述的后端部，以便将型材部件2’(之后也用支撑件2’表示)固定在板件8、9之间。

图3示出完成剪切的挤压型材部件1’。

在随后步骤中，支撑件2’嵌入板件8、9之间。在所示情况中，支撑件2’如此深地***到板件8、9之间，使得支撑件2’的上壁和下壁14、15分别有一条较窄的边缘没有被板件8、9遮盖。因此，壁14、15与板件的边缘分别构成细凹槽16，沿着该细凹槽能够将型材部件1’，2’相互焊接或熔焊。备选的是，挤压型材2的壁14、15也能够螺栓连接或铆接在板件8、9上，如图4通过螺栓孔17所示。这种螺栓孔17中的至少一个应设在型材部件1’、2’的中间区域内，远离前端部和后端部，从而避免在冲击荷载下使支撑件2’沿着侧向方向发生折断。

图5示出挤压型材2的备选的横截面。如上面附图中的碰撞吸能盒3所示，挤压型材2也可以通过一个或多个中间壁18来加强。

图6示出法兰19，其在保险杠装置的结构设计中能够焊接在型材部件1’的后端部上，以便能够通过在螺栓孔20上的螺栓连接将纵梁固定在与法兰19配对的法兰上。法兰19在型材部件1’上的焊接区域在图6中用虚线轮廓21表示。与支撑件2’相应的轮廓虽然同样用虚线在法兰19上表示，但是通常不直接将支撑件2’固定在法兰19上，而是只间接地通过型材部件1’固定。

图7示出插接接头22，其能够根据可选的设计方案用于将保险杠装置固定在机动车车身的纵梁上。在此，插接接头22具有基本上矩形的横截面，该横截面这样定尺寸，使得其与挤压型材部件1’的壁4、5、6、7具有较小间距地嵌入挤压型材部件1’的空腔11内。在插接接头22的前端部上设置缺口23，以便容纳中间壁10。中间壁10与缺口23的底部的接触确定了止挡位置，插接接头22能够***型材部件1’直至这个止挡位置。可将插接接头22和挤压型材1在该止挡位置上相互焊接或熔焊。

图8示出通过插接接头22与型材部件1’和支撑件2’的接合所得到的组件，在此用24标记，在俯视图还一同示出纵梁22的前端部和保险杠横梁26的一部分。设置有插接接头22的自由的后端部，使其***纵梁25的敞开的端面端部27，并且借助螺栓28能被固定在该端部内，螺栓穿过插接接头22的螺栓孔29(参见图7)和与该螺栓孔对准的在纵梁25的侧壁内的孔。在插接接头22的上侧和下侧的间隙30能够使插接接头22在螺栓29的拉力和与纵梁25的侧壁大面积地接触的情况下被扩宽。

线12的延伸走向这样与保险杠装置26的形状相配合，使得当组件24被装配在两个相互镜像安置的车身纵梁25上时，在保险杠装置26的后侧面上的区域31能够平面地安置和固定在两个组件24的前端部上。所述固定能够通过直接地将保险杠横梁焊接在组件24上来实现，但是还可考虑，在组件的前端部上装配与图6所示法兰相类似的法兰，该法兰能够与保险杠横梁26的配对法兰螺栓连接。

当装备了通过将组件24固定在保险杠横梁26上而得到的保险杠装置的车辆与远离车辆中心的(如图8中用标记32标记的)障碍物碰撞时，首先在侧向从挤压型材部件1’的外侧壁6上突出的保险杠横梁26的端部部段33被施加较强的荷载。支撑件2’避免端部部段33在障碍物32的压力下向后并且向着侧壁6转动。因为支撑件2’在其整个长度上均匀地固定在挤压型材部件1’的板件8、9上，所以在障碍物32的压力下能够不发生弯折和侧面向外折断。取而代之的是，碰撞吸能盒3以及挤压型材部件1’的板件8、9和支撑件2’在形成巨大而紧凑的弯曲情况下被一同冲击，从而在具有较少叠加碰撞的情况下也能够吸收大量的碰撞能量。

图9示出挤压型材部件1’的变型方案的立体图。在图中未示出的支撑件2’在此也被接合和固定在板件8、9之间。在此，碰撞吸能盒3在板件8、9的后边缘和支撑件2’上向外延伸，从而构成***部段34，该***部段34如上述插接接头22一样能够***纵梁1中，并且能够螺栓连接在纵梁上。

应该理解到，虽然上述详细说明和附图展示了本发明特定的示例性设计方案，但是它们只起到说明作用，并且不应该限制本发明的保护范围。所述设计方案的变型是可行的，只要不超过权利要求的保护范围。尤其还存在权利要求中未提及的由说明书和附图中得到的实施例的特征。这些特征也可以在另外的在此特定公开的组合中出现。实际上，大多数这种特征都已经以相同的语句或其它的结合上下文的方式被提及，因此所述特征只在特定公开的组合中出现是不正确的；反而，原则上还能够减少或改变多个所述特征，只要其不涉及本发明的功能特性。

附图标记列表

1    挤压型材

1’  挤压型材部件

2    挤压型材

2’  挤压型材部件，支撑件

3    碰撞吸能盒

4    上壁

5    下壁

6    外侧壁

7    内侧壁

8    板件

9    板件

10   中间壁

11   空腔

12   线

13   线

14   上壁

15   下壁

16   细凹槽

17   螺栓孔

18   中间壁

19   法兰

20   螺栓孔

21   轮廓

22   插接接头

23   缺口

24   组件

25   纵梁

26   保险杠横梁

27   端面端部

28   螺栓

29   螺栓孔

30   间隙

31   区域

32   障碍物

33   端部部段

34   ***部段

Claims (15)

1.一种保险杠装置(24)，具有保险杠横梁(26)、至少一个沿纵向延伸的且其前端部固定在所述保险杠横梁(26)上的碰撞吸能盒(3)、至少一个斜向于纵向沿着所述碰撞吸能盒(3)的外侧延伸的支撑件(2’)和连接部段(8、9)，所述连接部段(8、9)固定在所述碰撞吸能盒(3)上并且至少固定在所述支撑件(2’)的相对于纵向的中部区域上。

2.根据权利要求1所述的保险杠装置，其中，所述连接部段(8、9)与从所述碰撞吸能盒(3)和支撑件(2’)中选出的一个部件(3)一体式地挤压成型。

3.根据权利要求1或2所述的保险杠装置，其中，所述连接部段(8、9)通过焊接、螺栓连接或者铆接分别固定在从所述碰撞吸能盒和(3)和支撑件(2’)中选出的另一个部件(2’)上。

4.根据上述权利要求之一所述的保险杠装置，其中，所述一个部件(3)是碰撞吸能盒(3)。

5.根据上述权利要求之一所述的保险杠装置，其中，所述连接部段(8、9)包括至少一个沿车辆纵向延展的板件(8、9)。

6.根据权利要求5所述的保险杠装置，其中，所述板件(8、9)的宽度从所述保险杠横梁(26)开始沿纵向逐渐减小，并且所述另一个部件(2’)沿着所述板件(8、9)的背离所述一个部件(3)的边缘延伸。

7.根据权利要求5或6所述的保险杠装置，其中，所述连接部段(8、9)包括两个板件(8、9)。

8.根据权利要求7所述的保险杠装置，其中，所述板件(8、9)之一贴靠地固定在所述另一个部件(2’)的上侧面(14)上，并且另一个板件贴靠地固定在所述另一个部件(2’)的下侧面上。

9.根据权利要求7或8所述的保险杠装置，其中，所述板件(8、9)在与所述一个部件(3)的上壁或下壁(4、5)相同的平面内延伸。

10.根据权利要求5至9之一所述的保险杠装置，其中，所述板件(8、9)具有比所述一个部件(3)更低的壁板厚度。

11.根据权利要求2至10之一的保险杠装置，其中，所述另一个部件(2’)也是挤压成型型材。

12.根据上述权利要求之一所述的保险杠装置，其中，所述支撑件(2’)和/或碰撞吸能盒(3)具有至少两个被中间壁(10、18)分隔的空腔(11)。

13.一种制造尤其根据上述权利要求之一所述的保险杠装置(24)的方法，具有以下步骤：

-一体式地挤压成型出碰撞吸能盒(3)和连接部段(8、9)，

-将支撑件(2’)斜向于所述碰撞吸能盒(3)的纵向沿着所述碰撞吸能盒(3)的外侧(6)安置，

-将所述支撑件(2’)固定在所述连接部段(8、9)上，

-将保险杠横梁(26)固定在所述支撑件(2’)和碰撞吸能盒(3)的前端部上。

14.一种制造尤其根据上述权利要求之一所述的保险杠装置的方法，具有以下步骤：

-一体式地挤压成型出支撑件和连接部段，

-将所述支撑件斜向于碰撞吸能盒的纵向沿着所述碰撞吸能盒的外侧安置，

-将所述支撑件固定在所述碰撞吸能盒上，

-将保险杠横梁固定在所述支撑件和碰撞吸能盒的前端部上。

15.根据权利要求13或14所述的方法，具有如下步骤：

-剪切所述连接部段(8、9)，从而获得至少一个板件(8、9)，该板件(8、9)的宽度从所述保险杠横梁(26)开始沿纵向逐渐减小。