[發(fā)明專利]用于機動車的車身支架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480025382.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN105209325B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·弗德
• 申請（專利權(quán)）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B62D21/15
• 分類號: B62D21/15;B62D29/04;B60R19/34
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所11038
• 代理人: 俞海舟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于機動車的車身支架，該車身支架由纖維增強塑料制成并且構(gòu)造為在機動車碰撞情況下吸收能量的支架。

背景技術(shù)

已知用于機動車的車身結(jié)構(gòu)、尤其是車身支架設(shè)計成，使得該車身支架在機動車碰撞情況下吸收碰撞能量地失效。由金屬材料制成的車身支架在此設(shè)計成，使得這些車身支架在確定的力水平時在為此所設(shè)的路程上適當變形。對于在機動車、尤其是轎車中的由碳纖維增強塑料(CFK)或其它纖維增強塑料制成的車身結(jié)構(gòu)而言，現(xiàn)今大多數(shù)使用具有多邊形的(例如矩形的)或圓形的輪廓的管狀支架，通常有變形元件(其又稱為碰撞吸能盒)與該管狀支架連接。碰撞吸能盒在其另一端部上與保險杠連接。在正面碰撞時首先是保險杠、然后是碰撞吸能盒用作能量吸收器。如果所述保險杠和碰撞吸能盒的能量吸收能力用盡而動能尚未完全耗散，則已變形/毀壞的保險杠或碰撞吸能盒撞擊到車身支架上，該車身支架在車前部區(qū)域中在具有前置發(fā)動機的機動車的情況下又稱為發(fā)動機支架。由此開始進行在車身支架上的失效。如果支架由CFK制成，則失效伴隨著所謂的破碎(Crushing)進行。在“破碎”失效機制中，支架的或多或少地完全的瓦解(也稱為粉碎或者說破碎或者碎裂)主要以脆性斷裂形式實現(xiàn)。破碎的另一種形式是CFK材料直接在碰撞表面上確定地轉(zhuǎn)向180°，該轉(zhuǎn)向也稱為剝開或剝離。在此為了耗散碰撞動能而使纖維斷裂機制與摩擦共同作用。這兩種失效機制在正面碰撞時有效地起作用，在該時力與支架橫截面垂直地作用于支架上。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于機動車的車身支架，該車身支架在不顯著影響車身支架所需的結(jié)構(gòu)空間的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)在機動車碰撞時失效在不同的力水平的情況下進行。

該任務(wù)通過具有如下所述特征的用于機動車的車身支架解決。按照本發(fā)明的用于機動車的車身支架由纖維增強塑料制成并且構(gòu)造為在機動車碰撞情況下吸收能量的車身支架，該車身支架具有壁，該壁設(shè)有凹部和/或突出部，使得在沿著車身支架的縱向施加預(yù)定的碰撞閾負荷時，壁的失效在凹部和/或突出部的區(qū)域中通過破碎實現(xiàn)，所述凹部和/或突出部是平行于車身支架縱向構(gòu)造的凹槽和/或脊部。

根據(jù)本發(fā)明的用于機動車、尤其是轎車的車身支架由纖維增強塑料、即纖維復(fù)合材料制成并且構(gòu)造為在機動車碰撞情況下吸收能量的車身支架。這種類型的車身支架是車身的所謂“碰撞”結(jié)構(gòu)的組成部分并且也稱為車身結(jié)構(gòu)支架，因為該車身支架是車身的結(jié)構(gòu)部分。車身支架具有至少一個壁，該壁設(shè)有凹部和/或突出部，使得在沿著車身支架的縱向施加預(yù)定的碰撞閾負荷(Kollisionsschwelllast)時，壁的失效在凹部和/或突出部的區(qū)域中通過破碎實現(xiàn)。

如結(jié)合對現(xiàn)有技術(shù)的說明已經(jīng)提到地，通過破碎的失效是小體積脆性的失效，在該失效時纖維斷裂成或多或少的小部分并且因而壁在失效的部位上“碎裂”、即分解為多個小碎塊/小部分。該失效類型在相對大的力水平的情況下進行，從而可以在確定的失效路程上耗散相對多的碰撞能量。

根據(jù)車身支架的一種優(yōu)選的擴展方案，所述凹部和/或突出部在壁中構(gòu)造成，使得壁的失效能夠在車身支架的失效路程上根據(jù)預(yù)定的力變化曲線進行控制或者說在壁/車身支架的在車身支架的失效路程上失效時的力變化曲線可以適合地、即尤其是根據(jù)規(guī)定力變化曲線進行控制。換言之，有利于實現(xiàn)破碎的凹部和/或突出部構(gòu)造成，使得根據(jù)期望的預(yù)定的力變化曲線發(fā)生更小塊的破碎或更大塊的破碎或根本不發(fā)生破碎。與此對應(yīng)地，車身支架可以在確定的路程上在大的力的情況下失效，由此吸收大的碰撞能量，并且在失效前進至另一部位或另一區(qū)域上時車身支架可以在較小的力的情況下失效，從而在所述另一部位上并且在車身支架于該另一部位上失效時吸收較小的碰撞能量。

車身結(jié)構(gòu)支架尤其是可沿著其縱向具有至少兩個相繼設(shè)置的不同的失效部段，這些失效部段在機動車碰撞情況下根據(jù)凹部和/或突出部的不同布置方式和/或構(gòu)造在不同的力水平的情況下失效。車身結(jié)構(gòu)支架也可沿著縱向具有多于兩個失效部段，這些失效部段分別在不同的或相互過渡的力變化的情況下失效。