用于电池电动机动车的横梁组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的保险杠装置(1)的横梁组件(4)，其包括第一变形元件容纳部(6.1)和第二元件容纳部(6.2)，一个与所述两个变形元件容纳部中的每一个连接的前横梁型材(8)，一个与所述两个变形元件容纳部中的每一个连接的后横梁型材(10)。本发明专利技术还涉及一种用于电池电动运行的机动车的保险杠装置，其包括在机动车中心纵向轴线(M)两侧分别用于将保险杠装置支撑在机动车车前端上的变形元件。杠装置支撑在机动车车前端上的变形元件。杠装置支撑在机动车车前端上的变形元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池电动机动车的横梁组件


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的保险杠装置的横梁组件以及一种具有这种横梁组件的、用于例如电池电动运行的机动车的保险杠装置。

技术介绍

[0002]对于被动安全方面的车辆前端设计，设计了两条几乎冗余的载荷路径用于车辆中的能量耗散。
[0003]在完全重叠或部分重叠的载荷情况下，通过吸震器和与之相连的发动机支架吸收能量。在具有点状载荷施加点的载荷情况下(例如“柱
‑
中心”载荷情况)，能量通过内燃机的或多或少刚性的发动机缸体传递到前壁中。
[0004]在没有内燃机的车辆(电池电动车辆，BEV)中，在这个作用链中缺少发动机缸体。但有多种方法可在柱
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中心载荷情况下确保等效的乘员保护。其中之一是设计具有抗弯强度的保险杠横梁，该抗弯强度能将载荷从横梁的中心(载荷施加点)充分地传递到在车辆横向方向上作为侧面变形元件的吸震器的位置。
[0005]对于碰撞重量约为2500公斤的车辆，这种由高强度钢制成的横梁重达20公斤，因为这样的抗弯强度需要较高的金属板厚度。但这样高的保险杠横梁重量是不希望的。

技术实现思路

[0006]在此背景下，本专利技术的任务是改进保险杠的横梁组件。
[0007]所述任务通过具有权利要求1的特征的横梁组件和具有权利要求13的特征的保险杠装置来解决。从属权利要求涉及本专利技术的有利扩展方案。
[0008]根据一个方面，提供一种用于机动车的保险杠装置的横梁组件。所述横梁组件至少具有：<br/>[0009]a)尤其是用于容纳设置在车辆纵向中心轴线的第一侧上的第一变形元件的第一变形元件容纳部以及尤其是用于容纳设置在车辆纵向中心轴线的第二侧上的第二变形元件的第二变形元件容纳部。所述变形元件容纳部可分别以板材弯曲件(Blechbiegeteil)构造。机动车的变形元件可被贴靠在容纳部上或推入容纳部中并且随后由此例如与其焊接或螺钉连接，从而可传递来自容纳部处的碰撞载荷的力和可能的力矩。
[0010]b)前横梁型材，其与所述两个变形元件容纳部中的每一个变形元件容纳部尤其是固定、即尤其是非破坏不能分离地连接并且尤其是至少在第一变形元件容纳部和第二变形元件容纳部之间延伸。优选所述前横梁型材是封闭的或开放的空心型材，其尤其是与所述两个变形元件容纳部中的每一个变形元件容纳部焊接。
[0011]c)后横梁型材，其与所述两个变形元件容纳部中的每一个变形元件容纳部尤其是固定、即尤其是非破坏不能分离地连接并且尤其是至少在第一变形元件容纳部和第二变形元件容纳部之间延伸。优选所述后横梁型材是封闭的或开放的空心型材，其尤其是与所述两个变形元件容纳部中的每一个变形元件容纳部焊接。
[0012]d)至少一个连接型材，该连接型材将前横梁型材和后横梁型材相互支撑并且为此尤其是固定、即尤其是非破坏不能分离地与所述两个横梁型材中的每一个横梁型材连接。优选所述连接型材是箱形空心型材，其在其纵向端部上与前横梁型材或后横梁型材连接、尤其是焊接。
[0013]根据一种实施方式，所述前横梁型材和/或后横梁型材和/或连接型材是空心型材，尤其是矩形的、圆形的、椭圆形的空心型材或箱形的空心型材，它们分别具有开放或封闭的横截面。尤其是在该实施方式中所使用的空心型材已经过优化，目的是实现尽可能高的抗弯强度
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重量比。
[0014]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于电池电动运行的机动车的保险杠装置，该保险杠装置具有：
[0015]i)在机动车中心纵向轴线两侧分别用于将保险杠装置支撑在机动车的车辆前端上、尤其是用于吸收碰撞载荷和/或用于相对于前轴梁或车前端的另一部件支撑碰撞载荷的变形元件。
[0016]ii)根据前述权利要求中任一项所述的横梁组件，每个所述变形元件与所述横梁组件的变形元件容纳部之一尤其是固定连接。
[0017]本专利技术也基于以下考虑，即用由高强度钢制成的横梁代替内燃机的载荷传递作用，该横梁可将中心碰撞载荷支撑在沿横向方向设置在外侧的变形元件(如吸震器)上，但必须具有不希望高的重量来实现这一功能。
[0018]现在本专利技术还基于下述想法，即利用桁架结构的与自重相比高的抗弯强度。为了能够使用适合的桁架结构，在车辆纵向方向上需要较大的安装空间来设置横梁组件，这在具有内燃机的车辆中通常是不存在的。
[0019]然而，本专利技术利用在BEV中沿车辆方向向后通常存在的安装空间并将横梁实现为桁架结构。
[0020]横梁组件为此具有两个型材(前横梁型材和后横梁型材)，它们将吸震器(变形元件)相互连接。在这两个型材之间设有描绘桁架结构的短型材。
[0021]实现横梁组件与吸震器的连接的“鞋部”(变形元件容纳部)例如可以是金属板弯曲件和/或构造为桁架结构的组成部分。
[0022]根据一种实施方式，这样选择横梁的深度(即尤其是前横梁型材和后横梁型材之间的最大距离加上相应的沿车辆纵向方向的型材横截面)，使得一旦吸震器和横梁的弹性塑性路径耗尽，车辆前端中的中心载荷路径就会被激活。为此，根据一种实施方式尤其是这样设计桁架结构的载荷水平，使得其高于变形元件的载荷水平并且低于车辆前端(即例如前轴梁)中的中心载荷路径的载荷水平。换言之，在相应强的柱
‑
中心撞击下，保险杠的变形元件——保险杠的横梁组件支撑在其上——首先变形。当吸震器的减振距离耗尽并且还必须吸收进一步的碰撞载荷时，横梁组件的桁架随后在更高的载荷水平下变形。当横梁组件的桁架的减振距离耗尽并且仍需吸收更多的碰撞载荷时，车辆前端随后在其中心载荷路径上在进一步更高的载荷水平下变形。
[0023]因此，可确保从碰撞时刻起，连续的、尤其是随着变形增加而增加的碰撞载荷被转化为变形能量。例如如果根据一种实施方式后横梁型材正好在变形元件的变形路径耗尽时与前轴梁接触，则通过变形元件的载荷吸收可立即被通过横梁型材的桁架结构的变形的载
荷吸收所取代，横梁型材随后可通过其后横梁型材支撑前轴梁上。
[0024]根据应用情况，桁架式结构可在相同的功能下与已知的横梁相比节省超过50％，但至少是30％的重量。
[0025]根据一种实施方式，通过吸震器之间更大的构件深度，在完全重叠的碰撞中载荷与已知横梁的情况相比可更早地被引入发动机支架之间的结构中。
[0026]尤其是在“柱
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中心”载荷情况下，可通过桁架结构的受控失效附加地耗散能量。
[0027]为了特定于应用地实现希望的载荷水平，根据一种实施方式设置多个连接型材，它们相对于横梁组件的中心纵向轴线对称地设置。
[0028]为了提高抗弯强度，根据一种实施方式，所述连接型材以倾斜角与所述两个横梁型材中的每一个横梁型材连接，尤其是关于由两个横梁型材的间距所形成的横截面。
[0029]为了提高横梁组件的抗弯强度
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重量比，根据一种实施方式，所述两个横梁型材和连接型材共同形成桁架结构，即尤其是将由两个横梁型材的间距所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于机动车的保险杠装置(1)的横梁组件(4)，所述横梁组件包括：
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第一变形元件容纳部(6.1)和第二变形元件容纳部(6.2)，
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与所述两个变形元件容纳部(6)中的每一个变形元件容纳部连接的前横梁型材(8)，
‑
与所述两个变形元件容纳部(6)中的每一个变形元件容纳部连接的后横梁型材(10)，
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至少一个连接型材(12.1、12.2、14.1、14.2)，该连接型材将前横梁型材和后横梁型材相互支撑。2.根据权利要求1所述的横梁组件，其特征在于，所述前横梁型材和/或后横梁型材和/或连接型材是空心型材、尤其是矩形的、圆形的、椭圆形的空心型材或箱形空心型材，这些空心型材分别具有开放或封闭的横截面。3.根据前述权利要求中任一项所述的横梁组件，其特征在于，设有多个连接型材，这些连接型材相对于横梁组件的中心纵向轴线(M)对称地设置。4.根据权利要求3所述的横梁组件，其特征在于，所述连接型材以倾斜角(W)与所述两个横梁型材中的每一个横梁型材连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的横梁组件，其特征在于，所述两个横梁型材和连接型材共同形成桁架结构(16)。6.根据前述权利要求中任一项所述的横梁组件，其特征在于，所述两个横...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：