CN104955715A - 机动车 - Google Patents

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Abstract

已知的是，通过处于内部的成型结构来加强机动车的两个外坎梁。本发明的任务是，提出一些措施，用以使由于碰撞朝客舱方向运动的机动车前轮发生变形和破坏。这一点如下实现，即，在坎梁的空腔中设置的加强型材具有至少一个附加的加强型材，各加强型材的布置结构和/或形状和/或长度和/或材料和/或连接设计为，使得各加强型材的端面在相应车轮对相应坎梁的相应前端部的碰撞能量对应地高时破坏车轮连同属于它的构件。

Description

机动车
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的机动车。
背景技术
由EP 1 401 685 B1已知用于在部分重叠的前部碰撞时实现损害限制的方法和包括起到该作用的装置的机动车。
所说部分重叠的前部碰撞可理解为如下所述的前部碰撞，其中车辆以基本上平行的、但侧向相互错开的方向矢量彼此相向运动。碰撞区因此仅为前部车厢的一个侧向部分。
在由EP 1 401 685 B1已知的车辆中，在两个机动车发生部分重叠的前部碰撞时导致前轮向内偏转，从而轮辋的外侧作为挡护板起作用，对向车辆或者其碰撞侧的车轮在该挡护板上滑开。
发明内容
本发明的任务是，提出一些措施，用以使由于碰撞朝客舱方向运动的机动车前轮发生变形和破坏。
该任务通过权利要求1的特征得以解决。
按照本发明的机动车具有形成客舱的车身。在客舱前面设置有车体前端，两个车轮罩构成在所述车体前端上。在相应的车轮罩中分别可转向地设置一个前轮。该机动车具有向前朝车体前端限定客舱边界的端壁，其中，所述端壁侧向分别由前车身立柱限定，分别在相应的前车身立柱的一个下端部处构成有各一个坎梁(Schweller)的前端部，相应的坎梁沿机动车的纵向向后伸展至相应的后面的车轮罩，相应的坎梁分别形成一个空心型材，在该空心型材的空腔中设置至少一个加强型材。
有利地，在坎梁的空腔中所设置的加强型材配有至少一个附加的加强型材。各加强型材的布置结构、形状、长度、材料和/或连接设计为，使得加强型材的端面在相应车轮碰撞到相应坎梁的相应前端部的碰撞能量对应地高时破坏车轮连同属于它的构件。
总是存在的附加的加强型材有利地从坎梁的前端部在预先确定的长度上延伸。该相应的最初存在的加强型材与相应的附加的加强型材连接。相应加强型材在其相应前端部上在坎梁的前端部的高度中分别具有至少一个端面。
在一种有利的实施形式中，在坎梁的空腔中设置的、要加强的加强型材具有帽形的(带边礼帽形的)横截面。
相应的附加的加强型材有利地具有U形的横截面。
相应的附加的加强型材在一种有利的实施形式中与已经存在的加强型材形成一封闭的断面轮廓。
有利地，相应的附加的加强型材通过侧壁区段连接在已经存在的加强型材的沿车辆横向延伸的、大致处于水平的纵向侧壁上。
在坎梁的空腔中，通过两个加强型材的布置结构在一种有利的实施形式中得到封闭的多腔型材，该多腔型材包括三个封闭的腔室或断面轮廓。
除了在要加强的加强型材的内面上设置的U形的加强型材，还有利地设有至少一个另外的加强型材，所述另外的加强型材向下和/或向上形成加强型材的处于垂直平面中的纵向侧壁的延长部，从而产生包括至少四个封闭的腔室的至少一个多腔型材。
在一种有利的实施形式中，坎梁的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料。要加强的加强型材的材料有利地是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料。加强用的第一个加强型材的材料在一种有利的实施形式中是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料。有利地，加强用的第二个加强型材的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料。
第一个附加的加强型材的长度和第二个附加的加强型材的长度在一种有利的实施形式中在如下所述长度上延伸，该长度大致对应于在其上所构成的相应A柱的平均宽度。
通过按照本发明的措施可耗散能量并阻止客舱变形。
附图说明
下文借助附图示例性说明本发明的实施形式。在此示出：
图1为机动车的左边一半的前部区域沿从下方到机动车底侧的观察方向的示意图；
图2为在端壁和外坎梁之间的区域以及在事故时车轮或轮辋朝外坎梁方向移动的放大图；
图3为机动车的前部区域在A柱和在其上连接的外坎梁的高度中的侧视图，其中，外坎梁的前端部是剖切开的，从而可看见唯一的附加加固型材；
图4为外坎梁的沿朝处于外坎梁前面的前轮的轮辋的观察方向的剖面，以及
图5为外坎梁朝前轮的处于坎梁前面的轮辋的方向的剖视图，其中，在坎梁的空腔中设置有两个附加加固型材。
具体实施方式
图1以从下方观察的视图示出了机动车1的前部区域。机动车1具有包括客舱4的车身2。客舱4的底部3在图1中示出。在客舱4的端壁5前面构成机动车1的车体前端6。
在机动车1的车体前端6中，在两个沿车辆横向y间隔开的纵梁7和两个沿车辆横向y间隔开的发动机支架梁8(图3)之间设置发动机9以及其他的构件，例如冷却器10。在相应纵梁7的相应前端部11上在图1中示出的实施形式中设置了保险杠12。
在两个纵梁7和车体前端6的两个发动机支架梁8之间的区域沿车辆横向y和车辆竖向z限定发动机舱13。相应纵梁7的后端部14在客舱4的底部3上例如设置在后排座椅的高度中或者伸展至构成于车辆尾部的后纵梁。
在端壁5前面，在示出的实施形式中，在车体前端6中在两侧分别在相应纵梁7和相应坎梁16的前端部17之间在相应车轮罩22的后端部的高度中设置有一横梁15。
在保险杠12的外端部18、纵梁7的向外指向的外表面19和端壁5的朝车体前端6指向的外表面20和横梁15的朝车体前端6指向的外表面21之间构成有前面的、未进一步示出的车轮罩22。车轮罩22总是处于车体前端6的两侧。
在前面的车轮罩22中，通过未示出的导杆设置了(整体)车轮或车轮23。车轮23具有设置在辐条轮25上的轮胎24。辐条轮25的这种构造例如由DE 101 30 450 A1已知。
按照在DE 101 30 450 A1中所介绍的辐条轮，辐条轮25包括轮盘26以及在其上设置的辐条圈27和在轮盘26中心构成的轮毂28。轮辋29设置在轮盘26上。
在图1中，车轮23平行于机动车1的沿车辆纵向x伸展的纵轴线30。轮胎24的轮滚动面31关于端壁5在俯视图中处于最小的距离x5, 24,min中。车轮23在图1中具有符合功能的状态32并且在驱动机动车1时向前沿车辆纵向x引起直行行驶。
在图2中，在符合功能的状态32和不符合功能的状态33中示出了车轮23。此外在图2中省略了轮胎24。车轮23例如由于事故而从在图1中示出的符合功能的状态32移动到图2的不符合功能的状态33中，在该事故中，轮胎24的朝向保险杠12的轮滚动面31碰撞到障碍物上。
与车身2背离的轮辋边缘34撞击到坎梁16的前端部17上。轮辋边缘34对帽形的加强型材36施加载荷。
加强型材36具有纵向凸缘39、40，这些纵向凸缘在图3、4和5中示出。通过纵向凸缘39、40，加强型材36在坎梁16的空腔37中紧固在坎梁16的侧壁38a上。在一种实施形式中，坎梁16的侧壁38a垂直构成并且相对于车辆纵轴线30朝客舱4的方向指向。
如由图4和5所示，侧壁38a是基本上为U形的纵向型材41的一件式组成部分。纵向型材41具有两个纵向凸缘43a、43b。在图4和5中示出的实施形式中，纵向型材41与L形的纵向型材42连接。纵向型材42具有两个纵向凸缘44a、44b。两个纵向型材41和42通过其相应的纵向凸缘43a、43b和纵向凸缘44a、44b相互连接。纵向凸缘43a构成在纵向型材41的侧壁45上。
在图2中，省略了纵向型材41的下面的、处于水平的平面中的侧壁45。此外省略了加强型材36的向下指向的、处于水平的平面中的纵向侧壁46a。
通过省略纵向型材41的侧壁45和省略加强型材36的纵向侧壁46a，可以看见加强型材36的处于垂直平面z-x中的纵向侧壁46b和加强型材36的上面的处于水平的平面y-z中的纵向侧壁46c。
此外还可以看出坎梁16的纵向型材42的处于垂直平面z-x中的外部的纵向侧壁42a和坎梁16的纵向型材41的处于垂直平面z-x中的内部的纵向侧壁38a和坎梁16的纵向型材42的处于水平的平面中的侧壁42b。
此外在图2中还可以看出附加的加强型材47的长度x47。在图2中可看见附加的加强型材47的下面的处于水平的平面y-x中的侧壁48b。加强型材47的垂直伸展的侧壁48a连同其朝向轮盘26的外表面52连接于附加的加强型材47的侧壁48b上。
附加的U形的加强型材47的侧壁48b的宽度y47,48a和附加的U形的加强型材47的长度x47这样确定，即，使加强型材36的通过附加的加强型材47得到加强的朝向横梁15的前端部49具有预定的刚度和强度。
加强型材36的得到加强的前端部49的预定的刚度和强度是这样设计的，即，在车轮23或辐条轮25碰撞到坎梁16的前端部17上或加强型材36的前端部49上或加强型材47的前端部70上时，轮辋29和轮盘26连同辐条轮25的也许存在的辐条圈27被破坏。
在图3中示出了机动车1的前部区域的示意侧视图，其表示出车体前端6连同纵梁7和在其上设置的发动机支架梁8。相应的车轮23沿车辆横向y在侧向相对于相应纵梁7和在其上设置的相应发动机支架梁8间隔开。
由图3此外还可以看出客舱4的端壁5、前车身立柱或A柱50的下部区域。坎梁16连接于A柱50上。
在图3中省略了坎梁16的向外指向的纵向型材42的外部的纵向侧壁42a的前部区域和加强型材36的处于垂直平面中的纵向侧壁46b，从而可以看见附加的加强型材47的尺寸、形状和布置结构。
图4示出了包括一个加强型材47的第一实施形式，而图5示出了包括两个加强型材47和51的第二实施形式。
坎梁16的在图4和5中示出的横截面沿图3中的线IV-IV朝车轮23的方向伸展。如由图4和5所示，加强型材36以下面的纵向侧壁46a和上面的纵向侧壁46c覆盖辐条轮25的轮盘26的横截面宽度y25,26。
在示出的实施形式中，加强型材47的垂直伸展的侧壁48a连同其朝向轮盘26的外表面52大致与轮盘26的朝向机动车1的车身2的外表面53处在相同的高度中。
加强型材47的连接于加强型材47的垂直伸展的侧壁48a上的、大致水平伸展的侧壁48b和48c分别在加强型材36的侧壁46a和46c的一个内面54a、54c上通过合适的连接工艺(如焊接、粘接和/或形锁合地通过螺钉和/或铆钉)相连接。
加强型材47的侧壁48b和48c的相应宽度y47,48b和y47,48c这样确定，即，通过所选择的一个连接工艺或多个连接工艺产生形状稳定的封闭的断面轮廓55。该封闭的断面轮廓55具有加强型材36的侧壁46a、46b和46c以及加强型材47的侧壁48a。
封闭的第二个断面轮廓65具有加强型材47的侧壁48a、48b和48c以及坎梁16的纵向型材41的侧壁38a。封闭的第三个断面轮廓59由坎梁16的纵向型材41和42形成。封闭的断面轮廓59包围着封闭的断面轮廓55和65。封闭的断面轮廓55至少在加强型材47的侧壁48a、48b和48c的三侧上包围封闭的断面轮廓65。
因此在图4中示出的实施形式中得到了封闭的多腔型材58，该多腔型材包括三个封闭的腔室或三个封闭的断面轮廓59、55、65。
加强型材36的在封闭的断面轮廓55的前端部49上构成的端面56和加强型材47的在封闭的断面轮廓65的前端部70上构成的端面57均指向车轮23的辐条轮25。
加强型材36的端面56和加强型材47的端面57在示出的实施形式中是处于轮毂28的车轮中心或对称轴66和车轮23的上半部之间的区域中。加强型材36的在侧壁46a上构成的端面56a和加强型材47的在侧壁48b上构成的端面57b是处于轮毂28的对称轴66高度中。
封闭的断面轮廓55依赖于加强型材36和47的选择的材料、选择的形状、附加的加强部(如纵向肋和/或横向肋)、附加的舱壁的构造设计等等而具有预先确定的刚度。
封闭的断面轮廓55的预先确定的刚度是这样设计的，即，通过加强型材36的在封闭的断面轮廓55的前端部49(36)、70(47)上构成的端面56并且通过加强型材47的在封闭的断面轮廓55的前端部49、70上构成的端面57来实现对辐条轮25和其组成部分诸如轮盘26和轮辋29等等的破坏。
加强型材36的端面56和加强型材的端面57在车轮23或辐条轮25碰撞到坎梁16的前端部17上时类似于凿的锐利刃缘起作用。
在图5中示出的第二实施形式对应于在图4中示出的第一实施形式，除了附加的L形的加强型材51，该L形的加强型材设置在加强型材36和坎梁16的纵向型材41上。出于明了性考虑，在图4中的许多附图标记在图5中被省略。
L形的加强型材51以其上端部60紧固在加强型材36的纵向侧壁46b上。加强型材51的折弯的下端部61被紧固在坎梁16的纵向型材41的纵向侧壁45的内面62上。
附加的加强型材51从坎梁16的前端部17在预先确定的长度x51上延伸，所述长度在一种实施形式中对应于加强型材47长度x47，即x47＝x51。加强型材47和加强型材51具有长度x47或长度x51，其大致对应于在其上所构成的A柱50的平均宽度x50，即x47＝x51＝x50。
在图5中示出的实施形式中，得到了包括四个封闭的腔室59a、59b、55、65的封闭的多腔型材63。
区别于图4中示出的实施形式，图5的多腔型材63具有在加强型材51的前端部68上的附加的端面67。
除了加强型材36、47的端面56、57，还有加强型材51的端面67在车轮23或辐条轮25碰撞到坎梁16的前端部17上时类似于凿的锐利刃缘起作用。

Claims (10)

1.机动车，包括形成客舱的车身；并包括在客舱前面构成的车体前端，两个车轮罩构成在所述车体前端上，分别有一个前轮可转向地设置在所述车轮罩中；以及包括向前朝车体前端限定客舱边界的端壁，其中，所述端壁在侧向分别由一个前车身立柱限定，分别在相应的前车身立柱的一个下端部处构成有各一个坎梁的前端部，相应的坎梁沿机动车的纵向向后伸展，相应的坎梁分别形成一个空心型材，在该空心型材的空腔中设置有至少一个加强型材，
其特征在于，在所述坎梁(16)的空腔(37)中设置的加强型材(36)具有至少一个附加的加强型材(47、51)，各加强型材(36、47、51)的布置结构和/或形状和/或长度和/或材料和/或连接设计为，使得各加强型材(36、47、51)的端面(56、57、67)在相应车轮(23)对相应坎梁(16)的相应前端部(17)的碰撞能量对应高时破坏该车轮(23)连同属于它的构件(24、25、26、27、28、29)。
2.按照权利要求1所述的机动车，
其特征在于，分别存在的所述附加的加强型材(47、51)从相应坎梁(16)的前端部(17)在预先确定的长度x47、x51上沿相应坎梁(16)的纵向x延伸，各加强型材(36、47、51)相互连接并且相应加强型材(36、47、51)在其相应前端部(49、70、67)上在所述坎梁(16)前端部(17)的高度中分别具有至少一个端面(56、57、67)。
3.按照权利要求1或2所述的机动车，
其特征在于，在相应坎梁(16)的空腔(37)中设置的、要加强的所述加强型材(36)具有帽形的横截面。
4.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，相应的所述附加的加强型材(47)具有U形的横截面。
5.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，相应的所述附加的加强型材(47)与已经存在的所述加强型材(36)形成封闭的断面轮廓(55)。
6.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，所述附加的加强型材(47)通过侧壁区段(48b、48c)连接在所述加强型材(36)的沿车辆横向y延伸的、大致处于水平的纵向侧壁(46a、46c)上。
7.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，在所述坎梁(16)的空腔(37)中通过两个加强型材(36、47)的布置结构而得到封闭的多腔型材(58)，该多腔型材包括三个封闭的腔室或断面轮廓(59、55、65)。
8.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，除了在要加强的所述加强型材(36)的内面(54)上设置的U形的加强型材(47)，还设有至少一个另外的加强型材(51)，该另外的加强型材(51)向下和/或向上形成所述加强型材(36)的处于垂直平面中的纵向侧壁(46b)的延长部，从而得到包括至少四个封闭的腔室(59a、59b、55、65)的至少一个多腔型材(63)。
9.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，所述坎梁(16)的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料，要加强的加强型材(36)的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料，加强用的加强型材(47)的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料，并且附加地加强用的加强型材(51)的材料是金属或非金属的材料如纤维增强的塑料。
10.按照上述权利要求之一所述的机动车，
其特征在于，加强型材(47)具有长度x47并且加强型材(51)具有长度x51，该长度大致对应于在其上所构成的A柱(50)的平均宽度x50。
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