CN110341629A - 包括具有双截面结构的碰撞吸能盒的组合式前保险杠梁和前端模块的单元 - Google Patents

包括具有双截面结构的碰撞吸能盒的组合式前保险杠梁和前端模块的单元 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种包括具有双截面结构的碰撞吸能盒的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其设置有下述配置，其中冲击能量吸收空间形成为封闭空间，底盘部件安装空间形成为开放空间。所述冲击能量吸收空间和所述底盘部件安装空间形成为一体地形成的结构。该结构分成保险杠后梁、碰撞吸能盒以及前端模块支架；冲击能量传递至所述保险杠后梁；所述碰撞吸能盒与保险杠后梁一体地模制，以在保险杠后梁的两侧处分别形成冲击能量吸收空间；所述前端模块支架与碰撞吸能盒一体地模制，以在碰撞吸能盒的内侧处形成所述底盘部件安装空间。所述保险杠后梁、碰撞吸能盒以及前端模块支架形成组合式前保险杠梁和前端模块的单元。

Description

包括具有双截面结构的碰撞吸能盒的组合式前保险杠梁和前 端模块的单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年4月2日提交的韩国专利申请号为10-2018-0038275的优先权，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本申请涉及一种组合式前保险杠梁和前端模块的单元(“CFF单元”)，其中形成为封闭空间的冲击能量吸收空间以及形成为开放空间的底盘部件安装空间彼此一体地形成，更具体地而言，本申请涉及一种CFF单元，其中具有双截面结构的碰撞吸能盒被应用于冲击能量吸收空间，以确保冲击吸收能力，同时减轻其重量和制造成本。
背景技术
通常，车辆包括在正面碰撞期间作为冲击吸收构件的保险杠后梁、碰撞吸能盒和前端模块(front end module，FEM)支架，其中例如散热器、喇叭和传感器等的底盘部件被组装成为模块。上述构件通过螺栓或者焊接彼此联接，然后联接至车身的前侧构件。
因此，为了制造传统的冲击吸收构件，需要用于单独制造保险杠后梁、碰撞吸能盒和前端模块支架等的过程以及用于组装这些部件的组装过程。因此，使得组装效率降低，单独的部件增加了部件的总体数量、重量以及成本，并且由于焊接不良等使得质量分布出现。
发明内容
本申请提供了一种组合式前保险杠梁和前端模块的单元(“CFF单元”)，其可以通过简化的制造和组装过程制造并且具有简化的结构，同时确保冲击能量吸收。
为了实现以上目的，根据本申请的具有双截面结构的碰撞吸能盒的CFF单元可以包括形成为封闭空间的冲击能量吸收空间以及形成为开放空间的底盘部件安装空间，其中，所述冲击能量吸收空间和所述底盘部件安装空间可以彼此一体地形成。特别地，一体地形成的结构可以分成保险杠后梁、碰撞吸能盒以及前端模块支架(“FEM支架”)；冲击能量传递至所述保险杠后梁；所述碰撞吸能盒与保险杠后梁一体地模制，以在保险杠后梁的两侧处分别形成冲击能量吸收空间；所述前端模块支架(“FEM支架”)与碰撞吸能盒一体地模制，以在碰撞吸能盒的内侧处形成所述底盘部件安装空间。所述保险杠后梁、碰撞吸能盒以及前端模块支架可以形成CFF单元。
附图说明
通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点，在这些附图中：
图1是根据本申请的示例性实施方案的组合式前保险杠梁和前端模块的单元(“CFF单元”)的立体图；
图2是图1中的指示区域A的详细视图，并且显示了根据本申请的示例性实施方案的碰撞吸能盒的双截面结构；
图3是当从车辆的后侧观察时根据本申请的示例性实施方案的CFF单元的局部放大立体图；
图4是根据本申请的示例性实施方案的沿图3中的线B-B截取的截面图；
图5是依次显示根据本申请的示例性实施方案的具有矩形截面结构的测试件通过在垂直于截面的方向上传递的能量而变形的状态的视图；
图6是显示根据本申请的示例性实施方案的根据图5中所示的顺序的能量大小的改变的视图；以及
图7A和图7B是在具有双截面结构的情况下以及不具有双截面结构的情况下碰撞吸能盒的变形程度的视图。
具体实施方式
应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石能源的燃料)。
本文所用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本申请。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。还将进一步理解当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”的时候，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或者加入一种或者多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、部件和/或其群体。正如本文所述的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
除非特别声明或者从上下文显而易见的，本文所使用的术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均2个标准偏差内。“大约”可被理解为在指定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非上下文显而易见地相反，本文提供的所有数值通过术语“大约”来进行修改。
为了充分理解本申请，本申请的示例性实施方案将会参考所附附图进行描述。本申请的示例性实施方案能够以各种形式修改并且本申请的范围不应当被理解为限于以下详细描述的实施方案。
提供本示例性实施方案是为了向本领域技术人员更充分地描述本申请。因此，附图中的元件的形状等可以被放大，以强调更清楚的说明。应当注意的是，附图中的相同部件由相同的附图标记表示。省略了可能不必要地模糊本申请的主旨的公知功能和配置的详细描述。
本申请涉及一种包括组合式前保险杠梁和前端模块的单元(以下称为“CFF单元”)，其具有下述配置，其中形成为封闭空间的冲击能量吸收空间1以及形成为开放空间的底盘部件安装空间3彼此一体地形成。该一体地形成的结构可以被分成保险杠后梁110、碰撞吸能盒120以及前端模块支架(以下称为“FEM支架”)130；冲击能量传递至所述保险杠后梁110；所述碰撞吸能盒120与保险杠后梁110一体地模制，以在保险杠后梁110的两侧处分别形成冲击能量吸收空间1；所述前端模块支架130与碰撞吸能盒120一体地模制，以在碰撞吸能盒120的内侧处形成底盘部件安装空间3。
特别地，保险杠后梁110、碰撞吸能盒120以及FEM支架130可以形成CFF单元100。CFF单元可以由玻璃纤维缠结(fiber-matted)增强热塑性塑料形成。玻璃纤维缠结增强热塑性塑料可以是聚丙烯树脂和玻璃纤维毡增强材料，其重量比铁轻约20-25％，并且其强度基本上等于钢。具有以上物理特性的玻璃纤维毡增强热塑性塑料是铁的替代物。
图1是当从车辆的前侧观察时根据本申请的CFF单元的立体图，图2是图1中的指示区域A的详细视图，并且显示了通过省略保险杠后梁而看到的碰撞吸能盒的双截面结构。图3是当从车辆的后侧观察时根据本申请的CFF单元的局部放大立体图，图4是沿图3中的B-B线截取的截面图。
如图3和图4所示，保险杠后梁110可以包括增强肋111。增强肋111可以形成于保险杠后梁110的后表面并且可以在车辆的左右方向(例如，纵向方向)上延伸，增强肋111的两端可以固定至碰撞吸能盒120。可以在车辆的上下方向(例如，竖直方向)上布置多个增强肋111。如图2和图4所示，碰撞吸能盒120形成具有双截面结构的冲击能量吸收空间1，所述双截面结构包括内部冲击能量吸收空间1-1和外部冲击能量吸收空间1-2。为了形成双截面结构，碰撞吸能盒120可以包括外部主体121以及布置在外部主体121内的内部主体122。
外部主体121和内部主体122可以形成为具有封闭的环状截面。因此，内部主体122的内部空间可以形成为内部冲击能量吸收空间1-1，而且外部主体121和内部主体122之间的空间可以形成为外部冲击能量吸收空间1-2。另外，双截面结构可以包括刚性肋123。刚性肋123可以形成为其两个端部在外部冲击能量吸收空间1-2中分别连接到内部主体122和外部主体121。多个刚性肋123可以形成在碰撞吸能盒123的周围的方向上，以在碰撞吸能盒123的周围的方向上将外部冲击能量吸收空间1-2分成多个空间。刚性肋123可以一体地形成于外部主体121和内部主体122。
内部冲击能量吸收空间1-1和外部冲击能量吸收空间1-2的强度可以通过***单元200增强，并且***单元200可以是钢的***单元200。此外，***单元200可以包括外部***件210和内部***件220；所述外部***件210布置于外部主体121，以增强外部冲击能量吸收空间1-2的强度；所述内部***件220布置于内部主体121，以增强内部冲击能量吸收空间1-1的强度。内部***件220可以***到内部主体122中，外部***件210可以***到外部主体123中。内部***件220和外部***件210可以分别***到内部主体122和外部主体123中，以彼此一体地模制。
如图1中所示，FEM支架130可以形成为底盘部件安装空间3的边缘上的框架，并且FEM支架130可以与保险杠后梁110一体地模制。此外，FEM支架130可以与保险杠后梁110的后端部处的前侧构件联接，并且保险杠后梁110可以与车辆前侧的保险杠联接。
图5是依次显示具有矩形截面结构的测试件通过在垂直于截面的方向上传递的能量而变形的状态的视图，图6是显示根据图5中所示的顺序的能量大小的改变的视图。如图5和图6所示，虽然具有矩形截面结构的碰撞吸能盒需要用于最初产生变形(图5中的b)的最大能量(图6中的b)，但是之后可以用逐渐降低的能量进行变形。
因此，在包括具有根据本申请的双截面结构的碰撞吸能盒的CFF单元中，为了增加用于最初产生变形(图5中的b)的最大能量(图6中的b)，如上所述，将双截面结构和***单元200应用至碰撞吸能盒120。此外，当相同的力矩施加到附加了增强部分的碰撞吸能盒(图7B)和具有单个截面结构的碰撞吸能盒(图7A)的时候，与具有单个截面结构的碰撞吸能盒不同，不会在附加了增强部分的碰撞吸能盒中产生变形。
基于图5至图7的内容，在本申请中，CFF单元100(其中保险杠后梁110、碰撞吸能盒120以及FEM支架130彼此一体地模制)使重量减轻、降低制造成本并且提高工作效率，而且通过将双截面结构和***单元应用于碰撞吸能盒120，可以增加抗变形的强度。因此，可以克服传统问题并且确保与现有技术相当的冲击能量吸收能力。
在包括具有根据本申请的双截面结构的碰撞吸能盒的CFF单元中，可以预料到通过将多个部件彼此一体地模制来减少部件的数量和重量，并且可以预料到通过省略或者同时执行部件的组装过程和模制过程来提高工作效率。此外，虽然应用了多个部件彼此一体地模制的CFF单元以及比现有技术的增强构件(***单元)更薄的增强构件，但是本申请能够确保与现有技术相当的冲击能量吸收能力。
以上描述的本申请的实施方案仅仅是说明性的，并且其对于本申请所属领域的技术人员显而易见的是，可以根据以上实施方案做出各种修改和其他等效实施方案。因此，可以很好地理解，本申请不限于在以上详细描述中所阐述的形式。因此，本申请的真正的范围应由所附权利要求的技术构思确定。此外，应当理解的是，本申请包括落入由所附权利要求限定的本申请的精神和范围内的所有修改、等效以及替代。

Claims (18)

1.一种组合式前保险杠梁和前端模块的单元，包括：
冲击能量吸收空间，其形成为封闭空间；以及
底盘部件安装空间，其形成为开放空间，
其中，所述冲击能量吸收空间和所述底盘部件安装空间形成为一体地形成的结构。
2.根据权利要求1所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述一体地形成的结构分为：
保险杠后梁，传递冲击能量至所述保险杠后梁；
碰撞吸能盒，其与保险杠后梁一体地模制，以在保险杠后梁的两侧处分别形成冲击能量吸收空间；以及
前端模块支架，其与碰撞吸能盒一体地模制，以在碰撞吸能盒的内侧处形成所述底盘部件安装空间，
其中，所述保险杠后梁、碰撞吸能盒以及前端模块支架形成组合式前保险杠梁和前端模块的单元。
3.根据权利要求2所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述组合式前保险杠梁和前端模块的单元由玻璃纤维缠结增强热塑性塑料形成。
4.根据权利要求2所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述保险杠后梁包括在其左右方向上形成的增强肋。
5.根据权利要求4所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，在车辆的竖直方向上布置多个增强肋。
6.根据权利要求2所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述碰撞吸能盒形成具有双截面结构的冲击能量吸收空间，所述双截面结构包括内部冲击能量吸收空间和外部冲击能量吸收空间。
7.根据权利要求6所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述双截面结构由所述碰撞吸能盒的外部主体和内部主体形成，所述内部主体形成所述内部冲击能量吸收空间，所述外部主体和所述内部主体形成所述外部冲击能量吸收空间。
8.根据权利要求7所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述双截面结构包括：
刚性肋，其形成为其两个端部在外部冲击能量吸收空间中分别连接至所述内部主体和所述外部主体。
9.根据权利要求8所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述刚性肋与所述外部主体和所述内部主体一体地形成。
10.根据权利要求9所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，多个刚性肋将所述外部冲击能量吸收空间分成多个空间。
11.根据权利要求7所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述内部冲击能量吸收空间和所述外部冲击能量吸收空间中的每一个的强度由***单元增强。
12.根据权利要求11所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述***单元是钢的***单元。
13.根据权利要求11所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述***单元包括：
外部***件，其布置于所述外部主体，以增强外部冲击能量吸收空间的强度；以及
内部***件，其布置于所述内部主体，以增强内部冲击能量吸收空间的强度。
14.根据权利要求13所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述内部***件嵌入在所述内部主体中，所述外部***件嵌入在所述外部主体中。
15.根据权利要求14所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述内部***件和所述外部***件分别***到所述内部主体和所述外部主体中，以彼此一体地模制。
16.根据权利要求2所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述前端模块支架形成为所述底盘部件安装空间的边缘上的框架。
17.根据权利要求16所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述前端模块支架与所述保险杠后梁一体地模制。
18.根据权利要求16所述的组合式前保险杠梁和前端模块的单元，其中，所述前端模块支架在所述保险杠后梁的后端部处联接至前侧构件。
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