[發(fā)明專利]碰撞吸能盒

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710172415.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN107054268A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·富爾斯特;S·霍爾德里德;T·海赫特爾;T·霍克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B60R19/34
• 分類號(hào): B60R19/34;B60R19/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碰撞吸能盒，其在機(jī)動(dòng)車中按傳統(tǒng)方式安裝在保險(xiǎn)杠和車身的承載部件之間，以便在碰撞的情況中在能量吸收下變形并且由此保護(hù)承載部件不變形。

背景技術(shù)

DE 20 2009 017016 U1公開了由纖維強(qiáng)化的塑料注塑成形的碰撞吸能盒，在該碰撞吸能盒中，兩個(gè)彼此嵌套的空心體和在空心體之間延伸的連接元件構(gòu)成支承壁，該支承壁沿所述碰撞吸能盒的負(fù)載方向在該碰撞吸能盒的保險(xiǎn)杠側(cè)的端側(cè)和車身側(cè)的端側(cè)之間延伸。所述端側(cè)自身是開口的。碰撞能量通過所述支承壁的變形被吸收。正好沿負(fù)載方向延伸的支承壁具有高的變形阻力，只要該支承壁還未變形。但是一旦所述支承壁在壓力下開始向側(cè)向偏移，變形阻力就快速地瓦解。但是為了在所述碰撞吸能盒的整個(gè)能夠壓縮的長(zhǎng)度上實(shí)現(xiàn)均勻的能量吸收，在此傳統(tǒng)的碰撞吸能盒中建議了所述內(nèi)部空心體的支承壁的分級(jí)的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，每個(gè)級(jí)部可以獨(dú)立萎縮并且在此吸收能量。能夠以這種方式消散的能量的量卻出于多個(gè)原因而受到限制。一方面，能夠被單個(gè)的級(jí)部吸收的能量的量取決于該級(jí)部的壁厚，確實(shí)該壁厚越大，則在所述級(jí)部之間的間距也必須越大，以便這些級(jí)部能夠相互分開地萎縮，并且在所給定的尺寸的碰撞吸能盒中的級(jí)部就越少。另一方面，在碰撞情況中最后兩個(gè)空心體通過在通常構(gòu)造為空心異形件的縱梁的尖部處的法蘭支承在其縱壁處。這兩個(gè)空心體中的僅一個(gè)能夠在所述縱梁的縱壁的延長(zhǎng)部中伸延，不進(jìn)行伸延的那個(gè)空心體不被允許具有在碰撞情況中將法蘭變形的剛性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種碰撞吸能盒，所述碰撞吸能盒相對(duì)于其重量具有高的能量吸收能力。

按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案上述技術(shù)問題通過一種碰撞吸能盒解決，其具有車身側(cè)的端側(cè)和保險(xiǎn)杠側(cè)的端側(cè)和多個(gè)支承壁，支承壁在不同的、沿碰撞吸能盒的縱向延伸的平面中在端側(cè)之間延伸，并且其中，端側(cè)的至少一個(gè)構(gòu)造為曲拱。一方面，這種結(jié)構(gòu)的有效性的基礎(chǔ)在于，以曲拱的中部為出發(fā)點(diǎn)的支承壁具有不同于以曲拱的邊緣為出發(fā)點(diǎn)的支承壁的長(zhǎng)度。支承壁越短，則首先其抵抗變形的阻力越高，當(dāng)然路徑(支承壁能夠在支承壁潰縮并且變形阻力由此強(qiáng)烈地降低之前以該路徑壓縮)也越短。支承壁的不同的長(zhǎng)度導(dǎo)致碰撞吸能盒在整個(gè)變形路徑上的均勻的能量吸收，因?yàn)樵诙痰闹С斜谝呀?jīng)潰縮的變形時(shí)，較長(zhǎng)的支承壁還能夠具有高的變形狀態(tài)。提高碰撞吸能盒的能量吸收能力的第二效果是曲拱本身的承載能力。曲拱即便在小壁厚時(shí)也具有高的負(fù)荷能力并且因此能夠被設(shè)計(jì)用于：首先還抵擋使得支承壁崩潰的負(fù)載，并且當(dāng)能量吸收能力和支承壁的變形能力被完全充分利用時(shí)才被壓壞。此外，借助于曲拱可以使得作用在相對(duì)于承載碰撞吸能盒的縱梁的縱壁移位的支承壁上的碰撞力側(cè)向地導(dǎo)出并且導(dǎo)進(jìn)縱壁中。因?yàn)橛纱耸沟貌辉诳v壁的延長(zhǎng)部中延伸的支承壁也有助于碰撞吸能盒的剛度，所以碰撞吸能盒的體積被有效地利用。

在制造工藝方面最簡(jiǎn)單的情況中，曲拱可以是筒形拱。因?yàn)檫@樣的筒形拱的外部棱邊能夠與承載碰撞吸能盒的縱梁的壁齊平地布置，所以縱梁的縱壁可以有利于壓縮力的傳遞。

通過球形拱能夠?qū)崿F(xiàn)比用筒形拱更高的負(fù)荷能力，不過在此由于曲拱的圓形的邊緣走向使得力向縱梁中的傳導(dǎo)變難。

結(jié)合高負(fù)荷能力和有效地把力導(dǎo)入縱梁的解決方案是所謂的修道院式拱頂。

優(yōu)選地，曲拱是向外凹的，就是說從曲拱的頂點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)的支承壁短于以曲拱的邊緣為出發(fā)點(diǎn)的支承壁。

為了有效地把力傳導(dǎo)到縱梁中，適宜的還在于，曲拱構(gòu)成碰撞吸能盒的車身側(cè)的、就是說朝向縱梁的端側(cè)。

為了通過模鑄工藝?yán)玷T造或尤其注塑實(shí)現(xiàn)碰撞吸能盒的低成本制造，支承壁限定優(yōu)選地橫向于縱向開放的凹陷部。

凹陷部的側(cè)壁優(yōu)選地由彼此平行的支承壁構(gòu)成。因此多個(gè)凹陷部能夠通過同樣的、橫向于碰撞吸能盒的縱向能夠移動(dòng)的模具的互補(bǔ)的凸出部制造。

制造工藝方面有利的還在于，支承壁包括初級(jí)的支承壁和從初級(jí)支承壁的對(duì)置的側(cè)向突起的次級(jí)的支承壁。

碰撞吸能盒能夠完全地或部分地由塑料注塑成形。

為了實(shí)現(xiàn)高的負(fù)載能力，碰撞吸能盒優(yōu)選地至少部分地由纖維強(qiáng)化的塑料成形。

纖維強(qiáng)化的塑料雖然也能夠注塑，但是在能夠注塑的塑料中纖維的濃度和長(zhǎng)度是被限制的。當(dāng)使用高濃度的長(zhǎng)纖維用于實(shí)現(xiàn)高負(fù)載能力時(shí)，碰撞吸能盒就至少部分地由纖維強(qiáng)化的半成品、例如所謂的有機(jī)板制造、尤其熱成形。

碰撞吸能盒的保險(xiǎn)杠側(cè)的端側(cè)能夠與保險(xiǎn)杠橫梁一體式地構(gòu)造。

為了在碰撞時(shí)的高負(fù)載下也保證在保險(xiǎn)杠橫梁和碰撞吸能盒之間的防止破裂的連接，纖維芯可以從保險(xiǎn)杠橫梁延伸進(jìn)支承壁之一中。