CN106573651A - 机动车辆的尤其用于具有很少重叠的碰撞的车体布置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的用于机动车辆的车体布置具有纵向构件布置(1，3)、缓冲器横向构件(5)和支撑元件(7)。该缓冲器横向构件被紧固到该纵向构件布置的一端，并且该缓冲器横向构件的一个端部分(6)在横向方向上突出超过该纵向构件布置。该支撑元件被紧固到该缓冲器横向构件的该端部分并且在该车辆的纵向方向上朝向后面延伸预先确定的长度(a)。该支撑元件优选地大体上平行于该纵向构件布置延伸。该支撑元件被布置或被形成为相对于该纵向构件布置具有预先确定的间隔(b)。此外，根据本发明的支撑元件被设计成并且被布置使得，由于车辆的正面碰撞特别是具有很少重叠的正面碰撞而发生该缓冲器横向构件的该端部分的变形的情况下，该支撑元件将该端部分支撑在该纵向构件布置上。在此，换言之，借助于所述支撑，该端部分在该纵向构件布置的方向上的进一步变形被抑制。

Description

机动车辆的尤其用于具有很少重叠的碰撞的车体布置

本发明涉及用于机动车辆的车体布置，该车体布置被设计为尤其用于具有很少重叠的碰撞，该车体布置包括一个纵向构件布置和一个被紧固到该纵向构件布置的一端的缓冲器横向构件

如果机动车辆与碰撞对手发生正面碰撞，若该机动车辆仅与碰撞对手重叠很少，则在机动车辆的前端区域中对车体存在特殊要求。

一种已知的机动车辆具体地具有一个左纵向支撑件和一个右纵向支撑件，所述支撑件在具有前置发动机的机动车辆的情况下还可以被称为发动机支撑件，在其前端上布置一个缓冲器横向构件。另外，在实际的纵向支撑件和缓冲器横向构件之间可以布置一个所谓的撞击元件或变形元件，其被设计为可替换的并且如果发生低速碰撞则意在保护纵向支撑件免受不可逆的损害。该缓冲器横向构件通常在横向方向上在左纵向支撑件和右纵向支撑件之上向外突出。

在具有很少重叠的正面碰撞中，碰撞对手特别在两个纵向支撑件之一的外部冲击在缓冲器横向构件上并且使此缓冲器横向构件在对应的纵向支撑件的方向上变形。

在这一点上，现有技术中已经存在关于如何可以生成机动车辆和碰撞对手之间的横向冲量以使得它们可以被推动远离彼此并且因此减少将要通过机动车辆吸收的碰撞能量的考虑。此外，存在如果发生这样的具有很少重叠的正面碰撞旨在更好地减少碰撞能量的考虑。DE102011053158 B4例如示出一种具有变形元件的缓冲器***，该变形元件被布置在纵向支撑件或撞击盒(Crashbox)和横向支撑件之间。该变形元件用它的内壁大体上齐平地支承抵靠该纵向支撑件和该撞击盒并且还以齐平的方式连接到该缓冲器横向构件。如果发生具有很少重叠的正面碰撞，则使该缓冲器横向构件的端部分以及支撑在该纵向支撑件或该撞击盒上的变形元件变形。作为结果，通过该变形，事故各方被推动远离彼此。另一方面，通过塑性变形吸收了碰撞能量。

由于该变形元件的塑性变形，到纵向支撑件的能量输入是相对低的。此外，对于具有完全重叠的常规碰撞，特别是以低速发生具有完全重叠的碰撞，其中仅撞击盒意在变形，则由于变形的撞击盒和变形元件之间的接合因此所描述的布置是不利的。

因此，本发明的目的是创建一种用于机动车辆的车体布置，其中在该机动车辆的具有很少重叠的正面碰撞中，借助于一种简单的、容易的却有效的方案可以将足够的能量引入到纵向构件布置并且如果以低速发生碰撞则更好地实现纵向构件布置的一个前部分的变形。

此目的通过一种具有权利要求1的特征的用于机动车辆的车体布置实现。在从属权利要求中阐明了有利的改型。

根据本发明的用于机动车辆的车体布置具有一个纵向构件布置、一个缓冲器横向构件和一个支撑元件。该缓冲器横向构件被紧固到该纵向支撑件的一端并且该缓冲器横向构件的一个端部分在横向方向上伸出或突出超过该纵向支撑件。该支撑元件被紧固到该缓冲器横向构件的该端部分并且在该车辆的纵向方向上朝向后面延伸预先确定的长度。该支撑元件优选地大体上平行于该纵向构件布置延伸。该支撑元件被布置或被设计成相对于该纵向构件布置具有预先确定的间隔。此外，根据本发明的支撑元件被设计且布置成使得，如果在该车辆的正面碰撞之后特别是在具有很少重叠的正面碰撞之后发生该缓冲器横向构件的该端部分的变形，则在碰撞的进一步发展中所述支撑元件将该端部分支撑在该纵向构件布置上。在此情况下，即，由于该支撑，该端部分在该纵向构件布置的方向上的进一步变形被抑制。该支撑元件由塑料、优选地由纤维增强塑料或纤维塑料复合材料构成。

由于根据本发明的该支撑元件与该纵向构件布置之间的间隔，可能的是，如果发生具有较大重叠的正面碰撞，特别是具有完全重叠的正面碰撞，则该纵向构件布置可以充分地变形，而不与该支撑元件接合或在它的变形中不受该支撑元件影响。此外，以此方式，如果发生具有较大重叠或完全重叠的碰撞，则可以使该支撑元件沿着该纵向构件布置移位，而不与该纵向构件布置接合。相反，如果发生具有很少重叠的正面碰撞，则该支撑元件可以被充分地支撑在该纵向构件布置上，以使得生成朝向事故各方所要求的横向冲量并且将事故各方推动远离彼此，以使得总的来说较少的碰撞能量必须通过该机动车辆特别是通过车体布置耗散。此外，该支撑元件与该纵向构件布置的间隔在具有很少重叠的正面碰撞开始时至少使该缓冲器横向构件的端部分的特定变形成为可能，以使得以此方式事故各方在彼此上的更好滑动是可能的。由于该支撑元件由塑料构成，它可以被充分容易且低成本的生产。通过用纤维增强塑料，可以进一步提高该支撑元件的强度或在相同功能的情况下进一步降低该支撑元件的重量。

纤维塑料复合材料可以包含例如碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶纤维和/或天然纤维。由此提高该支撑元件的强度。所述纤维可以被构造为短纤维和/或长纤维的形式。

根据该车体布置的一个优选的改型，该支撑元件被设计成与该纵向构件布置具有的距离使得如果发生正面碰撞，则该支撑元件允许该纵向构件布置的预先确定的变形。

换言之，该支撑元件被设计成使得它不抑制或限制该纵向构件布置的变形。

按照根据本发明的车体布置的又一个优选的设计，该纵向构件布置具有一个纵向支撑件和一个变形元件。该变形元件被紧固(例如，可松脱地紧固)到一端，特别是该纵向支撑件的前端。该缓冲器横向构件被紧固到该变形元件。

该变形元件可以是所谓的撞击盒，如果发生低能量碰撞，特别是以低速发生具有较大重叠或完全重叠的正面碰撞，则该撞击盒以能量吸收方式是可变形的，而不会使该纵向支撑件被不可逆地损害。以此方式，如果发生低速碰撞，则维修成本可以被保持得比较低。

根据具有该纵向支撑件和该变形元件的纵向构件布置的一个优选的变形，该支撑元件被设计为与该变形元件间隔开，使得如果以低速发生正面碰撞并且特别是发生较大重叠或完全重叠，在此情况下该纵向支撑件不应被损害，该支撑元件允许该变形元件的预先确定的变形并且该支撑元件不与该纵向构件布置接合并且特别是不与该纵向支撑件接合。

低速是小于或等于一个速度阈值的速度，该速度阈值例如是大约15km/h或20km/h。此外，在这样的布置中，有利的是，如果发生具有较大重叠或完全重叠的正面碰撞，则该支撑元件不被损害，且不必须被替换。此外，当该变形元件的变形继续进行时，由于该间隔该支撑元件也不与该纵向支撑件接合并且因此通过该支撑元件防止对该纵向支撑件的损害。

按照根据本发明的车体布置的一个优选的改型，该支撑元件、该纵向构件布置和该缓冲器横向构件大体上被布置在一个平面内。此平面优选地大体上平行于该机动车辆的或该车体的纵向轴线和横向轴线延伸。

在支撑元件、纵向构件布置和缓冲器横向构件的这样的布置中，如果发生该机动车辆的具有少量重叠的正面碰撞，则支撑元件、纵向构件布置和缓冲器横向构件的协作以最好的方式被确保。

该支撑元件优选地具有一个内面和一个前面，该内面大体上平行于该纵向构件布置的一个侧面延伸，该前面大体上平行于该缓冲器横向构件的端部分的一个后面延伸。特别是该支撑元件优选地可以具有一个外面，该外面将该内面和该前面连接到彼此。

作为结果，该支撑元件齐平地位于该缓冲器横向构件的该端部分上并且因此可以最佳地传输在具有很少重叠的碰撞之后施加到该缓冲器横向构件的力。此外，在该缓冲器横向构件的该端部分的最初变形之后，该支撑元件可以通过侧面被齐平地支撑在该纵向构件布置上，该侧面平行于该纵向构件布置延伸，并且以此方式可以将力最佳地引入到该纵向构件布置内。

根据具有该内面和该前面的该支撑元件的一个优选的改型，该支撑元件具有大体上楔形设计，其中特别是该内面和该外面形成该楔形的一个尖端。

在给定的条件下，该缓冲器横向构件的端部分和该纵向构件布置之间的楔形形式关于力到纵向构件布置的传输是特别适合的并且作为结果可以具有足够刚性的设计。

该支撑元件优选地被实施并且被布置成使得，如果发生具有很少重叠的正面碰撞并且在该纵向构件布置上具有支撑，则不使该支撑元件显著变形。

以此方式，在该缓冲器横向构件的该端部分的最初变形之后，该支撑元件可以将力最佳地引入到该纵向构件布置内并且可以将高横向冲量施加到该机动车辆，以使得它被推动远离事故各方。此外，以此方式，适当地防止碰撞对手在前轮罩(vorderen Radhauses)的区域内太强烈地或太远地移动到车辆的前部分内。

优选地，该支撑元件可以例如被生产作为注射成型的塑料部件。

作为结果，该支撑元件特别易于生产并且可以具有轻重量。

该支撑元件和该纵向构件布置可以相对于彼此被设计以使得，如果在具有很少重叠的正面碰撞之后发生该支撑元件在该纵向构件布置上的冲击，则该支撑元件和该纵向构件布置之间的接合发生，这防止或至少限制该支撑元件在该纵向构件布置上的滑动。

作为结果，作用在该机动车辆上的横向冲量可以有利地增大。

根据车体布置的一个优选的改型，该支撑元件齐平地支承抵靠该缓冲器横向构件的该端部分且特别是刚性地与该缓冲器横向构件的该端部分连接。

根据一个优选的改型，该支撑元件被构造为具有空穴，所述空穴通过肋结构彼此分开且平行于该缓冲器横向构件的该端部分延伸。

通过空穴，该支撑元件的重量是可降低的，其中肋结构保证该支撑元件的必要的强度和刚性。通过将空穴构造为平行于该缓冲器横向构件的该端部分，该支撑元件具有足够的强度和刚性，以在具有很少重叠的碰撞的情况下将横向力传递给纵向构件布置。

优选地，所述空穴成对地形成并且通过肋结构的中间肋彼此分开。

这在关于在低速度情况下该支撑元件的稳定性方面和在关于可制造性方面是有利的。

所述空穴可以被布置为一个在另一个之上和/或一个接一个。

优选地，该支撑元件被单件式形成。

如果发生正面碰撞，则根据本发明的车体布置的纵向构件布置可以是所谓的主要载荷路径的一个分量。一个主要载荷路径是如果发生碰撞则吸收并且可能地耗散大部分碰撞载荷的载荷路径。

根据本发明的车体布置优选地具有一个左纵向构件布置和一个右纵向构件布置、一个左支撑元件和一个右支撑元件，它们在每种情况下被布置在该缓冲器横向构件的一个左端部分上或所述缓冲器横向构件的一个右端部分上。

只要合理并且可能，上文阐明的本发明的改型就可以以任何方式彼此组合。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施方案的车体布置的示意性平面视图。

下文参考图1给出本发明的一个实施方案的详细描述。

机动车辆的车体布置的左前部分被示出在图1中。该车体布置的右前部分(未示出)被镜面对称地设计，就像该车体布置的左前部分。然而，为了避免重复下文仅描述了该车体布置的左前部分。

具体地，该车体具有左纵向支撑件1，在其前端上布置撞击盒3，该撞击盒构成根据本发明的变形元件。缓冲器横向构件5被紧固到该撞击盒3的前端，该缓冲器横向构件的左端部分6在横向方向上突出超过该撞击盒3或该纵向支撑件1。根据本发明的支撑元件7通过紧固装置32固定到缓冲器横向构件5的端部分6。

由纵向支撑件1和撞击盒3构成的纵向构件布置就像具有端部分6的缓冲器横向构件5以及支撑元件7全都被大体上布置在平行于车辆的纵向方向和车辆的横向方向的平面内。在此情况下，支撑元件7被形成在相对于撞击盒3的间隔b处，其中支撑元件7既未被固定到纵向支撑件1，也未被固定到撞击盒3。支撑元件7在车辆的纵向方向上具有最大长度a。

支撑元件7是一个设置有合适的加强肋结构或蜂窝状结构的纤维加强注射成型的塑料部件——该肋结构被示意性地示出在图1中——并且具有大体上楔形形式。该肋结构被设计为使得支撑元件7可借助于第二半模生产。形成根据本发明的空穴的蜂窝平行于该缓冲器横向构件5的端部分6延伸。所述蜂窝成对地布置，其中蜂窝对通过一个中间肋彼此分开。可以将两个或更多个蜂窝布置为一个在另一个之上。在本实施方案中，四个蜂窝在行驶方向上布置为一个接一个。所述蜂窝通过肋结构彼此分开且侧向地打开。该支撑元件7通过例如两个螺栓连接被紧固到该缓冲器横向构件5。该缓冲器横向构件5可以由金属材料，例如钢或铝构成。所述楔形具有内面71和前面73，该内面大体上平行于撞击盒3或纵向支撑件1延伸，该前面大体上平行于缓冲器横向构件5的端部分6延伸并且以齐平的方式支承抵靠此端部分。此外，该楔形具有外面75，该外面将前面73的一端连接到内面71的一端。基本上，如果支撑元件7具有下文描述的功能，则它还可以具有不同的形状。

撞击盒3借助于紧固装置31和52(例如，螺钉)可松脱地固定在纵向支撑件1或缓冲器横向构件5上。具体地该紧固装置31形成在横向方向上与纵向支撑件的螺栓连接31。

下文在具有较大重叠的正面碰撞和具有很小重叠的正面碰撞的情况下描述根据本发明的车体布置的运行方式和作用方式。

如果发生具有较大重叠的正面碰撞，则碰撞对手直接冲击在纵向构件布置上或左纵向构件布置和右纵向构件布置之间的位置上。

如果以例如小于大约15km/h或20km/h的低速发生这样的具有较大重叠的正面碰撞，则优选地仅撞击盒3变形，而不会使纵向支撑件1被不可逆地损害。在此情况下，必要的是，撞击盒3具有足够的空间用于在横向方向上(即，在车辆坐标系的y方向上)变形，该变形通过支撑元件7和撞击盒3之间的间隔b确保。如果以低速发生具有较大重叠的碰撞，则撞击盒3被逐渐地变形，即，被压缩，其中缓冲器横向构件5在纵向支撑件1的方向上移动。作为结果，支撑元件7也在纵向支撑件的方向上移动，如果适用，直到它在车辆的横向方向上与纵向支撑件1重叠，但是由于预先确定的间隔b因此基本上不与纵向支撑件1接合并且不损害它。因此，由于根据本发明的布置，如果发生具有大重叠的正面碰撞，则支撑元件7有利地不限制撞击盒3的运行和作用。

如果发生具有很少重叠的正面碰撞，其中碰撞对手在纵向构件布置外部冲击在缓冲器横向构件上，即，特别是仅冲击在缓冲器横向构件5的端部分6上，缓冲器横向构件5的端部分6首先变形，直到支撑元件7的内面71冲击在撞击盒3上或还可能冲击在纵向支撑件1上并且被支撑在那里。如果有需要的话，支撑元件7的内面71还可以与紧固装置31(例如，螺钉头)接合，以防止内面71在纵向构件布置上滑动并且因此增大支撑元件7的作用。支撑元件7被设计为相对刚性的，以使得在碰撞中它首先不变形或至少仅稍微变形并且以此方式它将碰撞载荷充分地支撑在由撞击盒3和纵向支撑件1构成的纵向构件布置上并且将该载荷引入到该纵向构件布置内。以此方式，横向冲量在机动车辆和碰撞对手之间生成，以使得它们有利地被推动远离彼此。因此，机动车辆的撞击结构有利地不得不吸收显著较少的碰撞能量。

Claims (15)

1.用于机动车辆的车体布置，包括：

一个纵向构件布置(1，3)，

一个缓冲器横向构件(5)，所述缓冲器横向构件被紧固到所述纵向构件布置(1，3)的一端并且其中所述缓冲器横向构件(5)的一个端部分(6)在横向方向上突出超过所述纵向构件布置(1，3)，以及

一个支撑元件(7)，所述支撑元件被紧固到所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)并且在所述车辆的纵向方向上朝向后面延伸预先确定的长度(a)，

其中所述支撑元件(7)被设计成相对于所述纵向构件布置(1，3)具有预先确定的间隔(b)，

其中所述支撑元件(7)被设计和布置成使得如果在所述机动车辆的正面碰撞之后特别是在具有很少重叠的正面碰撞之后发生所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)的变形，则该支撑元件将所述端部分(6)支撑在所述纵向构件布置(1，3)上，以及

其中该支撑元件(7)由塑料构成，特别是由纤维增强塑料构成。

2.根据权利要求1所述的用于机动车辆的车体布置，其中该支撑元件(7)被设计成具有相对于所述纵向构件布置(1，3)的间隔(b)，使得如果所述机动车辆发生正面碰撞，则所述支撑元件(7)允许所述纵向构件布置(1，3)的预先确定的变形。

3.根据权利要求1或2所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述纵向构件布置具有一个纵向支撑件(1)和一个变形元件(3)，所述变形元件被紧固在所述纵向支撑件(1)的一端(2)上并且被紧固到所述缓冲器横向构件(5)，其中所述变形元件特别是可松脱地紧固在所述纵向支撑件(1)的一端(2)上。

4.根据权利要求3所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)被设计为与所述变形元件(3)间隔开，使得如果以低速发生正面碰撞，在该低速下所述纵向支撑件(1)不应被损害，则所述支撑元件(7)允许所述变形元件(3)的预先确定的变形并且所述支撑元件不与所述纵向支撑件(1)接合。

5.根据权利要求1到4中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)、所述纵向构件布置(1，3)和所述缓冲器横向构件(5)被大体上布置在一个平面内，特别是在一个平行于所述机动车辆的纵向轴线和横向轴线的平面内。

6.根据权利要求1到5中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)具有一个内面(71)和一个前面(73)，该内面大体上平行于所述纵向构件布置(1，3)的一个侧面延伸，该前面大体上平行于所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)延伸，并且其中所述支撑元件(7)特别具有一个外面(75)，所述外面将所述内面(71)和所述前面(73)连接到彼此。

7.根据权利要求6所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)具有大体上楔形的设计，其中特别地所述内面(71)和所述外面(75)形成楔形的一个尖端。

8.根据权利要求1到7中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)被设计和布置成使得如果发生具有很少重叠的正面碰撞并且在所述纵向构件布置(1，3)上具有支撑，则所述支撑元件不显著变形。

9.根据权利要求1到8中一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)是通过塑料注射成型生产的。

10.根据权利要求1到9中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中如果发生正面碰撞，则所述纵向构件布置(1，3)是主要载荷路径的分量。

11.根据权利要求1到10中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)齐平地支承抵靠所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)且特别是刚性地与所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)连接。

12.根据权利要求1到11中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)被构造为具有空穴，所述空穴通过肋结构彼此分开且平行于所述缓冲器横向构件(5)的所述端部分(6)延伸。

13.根据权利要求12所述的用于机动车辆的车体布置,其中所述空穴成对地形成并且通过所述肋结构的中间肋彼此分开。

14.根据权利要求12或13所述的用于机动车辆的车体布置,其中所述空穴(7)被布置为一个在另一个之上和/或一个接一个。

15.根据权利要求1到14中的一项所述的用于机动车辆的车体布置，其中所述支撑元件(7)被单件式形成。