车辆结构的冲击保护加强件及其连接方法和制造方法技术

车辆结构的冲击保护加强件1，其可支撑地紧固在车辆结构中以抵抗外部机械异常载荷情况的作用，并且包括以下特征：具有纵向中心线M

【技术实现步骤摘要】
车辆结构的冲击保护加强件及其连接方法和制造方法
本专利技术涉及一种车辆结构的冲击保护加强件，其可支撑地紧固在车辆结构中以抵抗外部机械异常载荷情况(例如道路交通事故)的影响。此外，本专利技术包括具有至少一个冲击保护加强件的车辆结构。此外，本申请的主题是用于将这种冲击保护加强件连接到车辆结构的连接方法以及用于由铝或铝合金制成的冲击保护加强件的制造方法。
技术介绍
现有技术中已知各种梁结构，这些梁结构被用作诸如车架之类的框架结构中的加强元件。这种加强梁的特征在于轮廓形状，以便能够更强烈地抵抗预期的弯曲载荷。其中，T形梁或双T形梁用于加强。另一替代方案是将中空型材紧固在框架结构中。加强梁以不同的方式紧固以加强框架结构。除了传统的螺钉或铆钉连接之外，将加强结构焊接到已有的框架结构上也是常见的。然而，为此，必须确保有足够的通路通向焊接位置或连接位置。JP201322622描述了一种由中空型材形成的型材梁。该空心型材由基层和顶层组成，它们通过侧面或侧向面相互连接。在横截面中，型材梁显示为矩形型材，其中基层和顶层具有比连接侧向面更大的厚度。型材梁通过辅助连接元件被固定在框架结构上。为此，这些辅助连接元件仅穿透基层，以便随后建立与相邻框架结构的连接。为了允许接近连接位置，移除在具有连接元件的基层上方的顶层。根据另一替代方案，开口布置在顶层中，以便通过这些开口可以接近基层中的连接元件。由于连接元件以及由此的连接位置布置在型材梁的纵向方向上，因此最初仅一个连接结合元件通过型材梁的垂直于型材梁的纵向方向的弯曲并将机械载荷传递到框架结构中。这里的缺点是，型材梁弯曲期间的机械载荷不分散在几个连接元件上，因此不分散在几个连接位置上。这是因为只有单独的连接位置被一个接一个地机械加载。在DE102017123645A1中，描述了不同类型的车门防撞梁。该车门防撞梁布置在车辆的车门框架内。为了实现车门防撞梁的必要稳定性，车门防撞梁具有管形形状。将管插入单独的端侧支架中，然后紧固到车架或门框上。根据另一替代方案，将冲头插在管端部上，然后在进一步的加工步骤中将其平坦地扩展至紧固端部。这里，所述管还形成为U形型材，以便实现车门防撞梁所需的机械稳定性。所述管和管端部的变形通过热压来实现。这种变形过程的缺点是内部材料损坏会使得所产生的U形型材减弱。此外，U形型材仅适用于不同于空心型材的特定载荷情况。这种车门防撞梁的另一个缺点是其连接位置的布置，连接位置将车门防撞梁连接至框架结构(这里为车门框架)。这是因为这些连接位置横向于车门防撞梁的纵向轴线彼此相邻地布置。这无疑意味着机械弯曲载荷被分配到相邻的连接位置。因此，各个连接位置承受减小的载荷。然而，如果连接位置在距车门防撞梁的弯曲位置相同的高度或相同的距离处失效，则不存在能够在距中心弯曲中心更大距离处吸收机械载荷的另外的连接位置。因此，彼此相邻布置的用过的连接位置的松开将使得车门防撞梁从框架结构中释放。在WO2012/041515A1中也描述了不同的附加加强件。一方面，存在车门加强梁，该车门加强梁在其横截面中被设计为U形型材。该车门加强梁经由平的端部紧固到车门框架。这里，如上所述，端部中的紧固点位于距加强梁元件中可能的弯曲载荷相同的距离处。因此，在梁的可能的弯曲载荷的情况下，机械载荷分布在布置在端侧的连接位置之间。然而，如果以相同距离布置的连接位置失效，则加强梁从框架结构释放。此外，WO2012041515A1描述了一种用于B柱的附加加强型材。该附加的加强型材被设计成U形型材的形状。因此，它可以插入同样为U形的B柱中，并通过若干连接位置固定。因此，该附加的加强型材被实现为长度减小的同等的B柱，导致多层设计的B柱构造。与车门防撞梁相比，附加加强型材的构造和附加加强型材在B柱中的紧固都是不同的。这是因为附加加强型材经由均匀分布在附加加强型材的整个长度上的多个连接位置紧固到B柱。以这种方式，B柱上的来自B柱的不同长度范围的弯曲载荷可以由附加的加强型材接收和支撑。因此，所使用的紧固原理不是在相对于附加加强型材的纵向所布置的端部中提供对B柱的紧固。相反，B柱和附加加强型材之间的紧固点分布在附加加强型材的整个长度上。因此，参考上面所讨论的现有技术，本专利技术的目的是提供一种用于支撑车辆结构的替代加强结构，其有效地吸收机械异常载荷情况并且同时可靠地紧固在车辆结构中。
技术实现思路
上述目的通过根据独立权利要求1的车辆结构的冲击保护加强件、根据独立权利要求12的具有至少一个上述冲击保护加强件的车辆结构、根据独立权利要求16的用于冲击保护加强件与车辆结构的连接方法以及根据独立权利要求22的用于上述冲击保护加强件的制造方法来解决。本专利技术的其他有利设计由以下描述、附图和所附权利要求书产生。本专利技术的车辆结构的冲击保护加强件能够支撑地紧固在车辆结构中以抵抗外部机械异常载荷情况的影响，该车辆结构的冲击保护加强件包括以下特征：细长型材元件(profileelement)，该细长型材元件具有纵向中心线和横向于纵向中心线布置的横向中心线，所述细长型材元件在纵向方向上具有在每个端侧的紧固端和其间的中心部，其中所述中心部包括周向封闭的中空轮廓，该中空轮廓具有一个基层和一个与该基层相对的顶层，所述基层和顶层通过多个侧面彼此连接，以及每个固定端均具有带有至少两个紧固点的平坦的形状，所述至少两个紧固点与横向中心线和纵向中心线不同地间隔开，并且所述至少两个紧固点设置为到车辆结构的连接点。本专利技术的冲击保护加强件用于车辆结构的附加加强件，例如车门框架、车架的前部或后部区域以及可能面临异常载荷情况的其他位置。在本文中，机械异常载荷情况被定义为物体在冲击保护加强件所处的区域中对车辆结构的机械冲击。物体例如是在交通事故的情况下与车辆结构碰撞的另一车辆。此外，物体也是由于车辆的不可预见的移动路径而撞击车辆结构的大的道路障碍物、树或其他障碍物。当在不利的道路情况下车辆开始打滑并且不可控地与树或道路障碍物碰撞时，尤其是这种情况。冲击保护加强件通过使用细长型材元件作为冲击保护加强件的中心部来实现其机械稳定性。该型材元件由紧固端限制，在该紧固端处，冲击保护加强件可连接到车辆结构。为了实现冲击保护加强件的尽可能广泛的应用范围，在细长型材元件的中心部中使用封闭的中空型材。由于优选的周向封闭的中空型材，各种载荷情况可由型材元件接收，而封闭的中空型材自身稳定。在这种情况下，周向封闭的中空型材尤其比简单的T形型材或U形型材更稳定并且因此更有利。紧固端被设计成平的或二维的，使得多个紧固点可布置在这些紧固端中，这些紧固点随后形成到车辆结构的连接点。为此，根据连接的类型，冲击保护加强件首先通过根据优选替代方案的接合工艺设置有焊接辅助接合部件，使得冲击保护加强件例如可随后被焊接到车辆结构。如果冲击保护加强件优选地通过钉子、冲压铆钉、旋压成形的螺钉或铆接工艺连接到车辆结构，则在紧固点处不提供孔或类似结构。相反，诸如钉子、冲压铆钉、旋压成形的螺钉的连接元件优选地在与车辆结构的连接过程期间直接连接到紧固点中(参见下文)。这同样适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆结构的冲击保护加强件(1)，其可支撑地紧固在所述车辆结构中以抵抗外部机械异常载荷情况的作用，并且其包括以下特征：/na.具有纵向中心线(M

【技术特征摘要】
20190228 DE 102019105188.61.一种车辆结构的冲击保护加强件(1)，其可支撑地紧固在所述车辆结构中以抵抗外部机械异常载荷情况的作用，并且其包括以下特征：
a.具有纵向中心线(ML)和横向于所述纵向中心线(ML)布置的横向中心线(MQ)的细长型材元件，所述细长型材元件在纵向方向上具有在每端侧的紧固端(20、30)及其之间的中心部(10)，
b.所述中心部(10)包括周向封闭的中空型材，所述中空型材包括基层(12)和与所述基层(12)相对布置的顶层(14)，所述基层(12)和顶层(14)通过多个侧面(16)彼此连接，以及
c.所述紧固端(20、30)中的每一个具有一平面形状，所述平面形状具有至少两个紧固点，所述至少两个紧固点与所述横向中心线(MQ)和所述纵向中心线(ML)不同地间隔开，并且被设置为到所述车辆结构的连接点，特别是焊接连接点。


2.根据权利要求1所述的冲击保护加强件(1)，其中，所述中心部(10)的所述中空型材的所述基层(12)和顶层(14)具有比所述连接侧面(16)更大的厚度。


3.根据权利要求1或2所述的冲击保护加强件(1)，其中，至少一个紧固端(20、30)由压缩的中空型材构成，使得所述基层(12)和顶层(14)以平面方式彼此邻近布置，并且所述多个侧面(16)相对于所述冲击保护加强件(1)的所述纵向中心线(ML)横向向外加宽。


4.根据权利要求1至3中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其中，至少一个紧固端(20、30)在所述横向中心线(MQ)的方向上的侧视图中形成楔形，并且所述基层(12)或所述顶层(14)被切割，使得所述紧固点布置在未切割的所述顶层(14)或基层(12)中。


5.根据前述权利要求中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其在至少一个紧固端(20、30)处为每个连接装置(40)仅提供两个紧固点，所述两个紧固点在冲击保护加强件(1)的所述横向和纵向方向上彼此隔开。


6.根据前述权利要求1至4中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其在至少一个紧固端(20、30)处为每个连接装置(40)仅提供三个紧固点，所述三个紧固点中的至少两个与所述横向中心线(MQ)间隔开并定位成不同，并且所述三个紧固点全部与所述纵向中心线(ML)间隔开并定位成不同。


7.根据前述权利要求1至4中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其在至少一个紧固端(20、30)处为每个连接装置(40)仅提供四个紧固点，所述四个紧固点中的至少两个与所述横向中心线(MQ)不同地间隔开，并且所述四个紧固点中的至少两个与所述冲击保护加强件(1)的所述纵向中心线(ML)不同地间隔开。


8.根据前述权利要求5至7中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其中，所述紧固端(20、30)在所述紧固点处各有一个接合在其中的焊接辅助接合部件(40)，所述焊接辅助接合部件(40)可焊接到由钢制成的车辆结构。


9.根据前述权利要求5至7中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其中所述紧固端(20、30)在所述紧固点各有一个孔，通过所述孔可将所述冲击保护加强件螺纹连接到车辆结构上。


10.根据前述权利要求中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其被提供为由铝或铝合金构成的挤压或连续铸造的铝型材。


11.根据前述权利要求中的一项所述的冲击保护加强件(1)，其被提供为辊轧成形的或深拉成形的金属部件，优选由钢或金属合金制成，或作为金属铸造部件。


12.一种具有至少一个根据前述权利要求中的一项所述的冲击保护加强件(1)的车辆结构，所述冲击保护加强件(1)通过所述紧固端(20、30)连接到所述车辆结构。


13.根据与涉及权利要求8的权利要求10或11结合的权利要求12所述的车辆结构，其中，设置在所述冲击保护加强件(1)的所述紧固端(20、30)中的所述焊接辅助接合部件(40)通过电阻焊接方法焊接到所述车辆结构，并且提供所述车辆结构和冲击保护加强件(1)之间的牢固连接。


14.根据与涉及权利要求9的权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·哈特维希比格兰，克里斯蒂安·兰格，
申请(专利权)人：伯尔霍夫连接技术有限公司，肯联铝业辛根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE