汽車(chē)碰撞時(shí)的吸能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車(chē)碰撞時(shí)的吸能裝置，包括機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)身組件，用于傳遞力的推力主體，以及用于吸能的金屬帶，其中車(chē)身組件具有用于推力主體的導(dǎo)向件，其中車(chē)身組件具有用于金屬帶的固定或偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)，其中推力主體具有用于金屬帶的固定或偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)，并且其中金屬帶耦合到車(chē)身組件的固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)以及推力主體的固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)，從而當(dāng)推力主體被推入車(chē)身組件的導(dǎo)向件時(shí)金屬帶承受拉伸載荷。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車(chē)工程領(lǐng)域，已知多種裝置用來(lái)吸收或者說(shuō)容納在車(chē)輛碰撞時(shí)產(chǎn)生的能量。
[0003]這些裝置也被稱(chēng)為“碰撞盒”。碰撞盒例如被布置在車(chē)輛的保險(xiǎn)杠和縱向構(gòu)件之間。在某一碰撞速度之下，所有的能量都可被碰撞盒吸收。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，在該碰撞速度之下，僅僅碰撞盒被損壞，避免了其他組件代價(jià)高昂的損壞，例如縱向構(gòu)件的變形。在事故之后，僅僅需要更換碰撞盒。由于便宜的車(chē)輛保險(xiǎn)種類(lèi)等原因，需要可方便更換且便宜的碰撞盒。
[0004]例如DE4128768A1已知一種用于吸能可作為碰撞盒的裝置。該文件中提及的“碰撞盒”在圖1A和1B中示出，并且在下文將更為詳細(xì)地討論。
[0005]該碰撞盒的缺點(diǎn)是其能吸收的最大能量值是恒定的，并且不能改變。這使得碰撞盒不能被廣泛使用。為此對(duì)于不同的車(chē)輛類(lèi)型，由于其不同的尺寸和不同的車(chē)輛質(zhì)量，需要設(shè)計(jì)并使用不同的碰撞盒，這些碰撞盒適應(yīng)于相應(yīng)的必須被吸收的能量值。
[0006]US3, 694，019A公開(kāi)了一種裝置，其中在碰撞時(shí)吸收的能量值可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此目的，其提出通過(guò)熱塑性纖維的塑性形變來(lái)吸收能量，熱塑性纖維纏繞兩個(gè)可相對(duì)于彼此移動(dòng)的螺栓。通過(guò)改變纏繞的圈數(shù)可以改變能被吸收的能量值:如果提供有更多纖維圈數(shù)，吸能材料的橫截面積以及進(jìn)而能被吸收的能量值將增加；如果提供有較少的纖維圈數(shù)，作為對(duì)比吸能材料的橫截面積以及進(jìn)而能被吸收的能量值將減少。
[0007]盡管US3，694，019A已知的裝置允許調(diào)節(jié)能被吸收的能量值，但是多個(gè)缺點(diǎn)仍舊明顯。首先，纖維纏繞的生產(chǎn)已被證明非常麻煩。此外，使用塑料作為吸能材料相對(duì)于金屬而言具有對(duì)于環(huán)境影響(諸如車(chē)輛不可避免將面對(duì)的的冷、熱和震動(dòng))更低的抗熱性能或機(jī)械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)以及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)上文描述的裝置，使得實(shí)現(xiàn)一種耐用且容易更換的裝置，利用該裝置可以調(diào)節(jié)碰撞時(shí)能吸收的能量值。
[0009]對(duì)于如權(quán)利要求1前序部分所述的裝置而言，所述目的被實(shí)現(xiàn)為至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)被安裝使得相對(duì)于車(chē)身組件和/或相對(duì)于推力主體可移動(dòng)以及可固定。
[0010]該裝置的特征首先在于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)身組件。車(chē)身組件優(yōu)選是負(fù)載支承部件，例如縱向構(gòu)件。此外，該裝置具有用于傳遞力的推力主體。推力主體用于吸收并向前傳遞在車(chē)輛碰撞時(shí)引入到保險(xiǎn)杠的力。優(yōu)選地推力主體由金屬形成，特別是由鋼形成，為中空體的形式，并且被設(shè)計(jì)成在后側(cè)開(kāi)口。此外，推力主體可以被設(shè)計(jì)成至少在直到邊緣的兩個(gè)相對(duì)側(cè)表面處的后側(cè)區(qū)域中開(kāi)口。此外，裝置具有用于吸能的金屬帶。金屬帶意在發(fā)生車(chē)輛碰撞時(shí)產(chǎn)生塑性變形，特別是拉伸，同時(shí)吸收能量。提供專(zhuān)門(mén)用于吸能的金屬帶并未排除其他組件特別是推力主體在發(fā)生車(chē)輛碰撞時(shí)同樣吸收能量。車(chē)身組件具有用于推力主體的導(dǎo)向件。推力主體優(yōu)選被布置在所述導(dǎo)向件前方或者甚至部分位于所述導(dǎo)向件內(nèi)，從而在車(chē)輛碰撞時(shí)，其可以可控的方式被進(jìn)一步推入所述導(dǎo)向件中。
[0011]裝置的車(chē)身組件具有用于固定或偏轉(zhuǎn)金屬帶的至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)。推力主體也具有用于固定或偏轉(zhuǎn)金屬帶的至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)。固定點(diǎn)指的是金屬帶被固定到車(chē)身組件或推力主體的區(qū)域，其可連接到相應(yīng)組件。這可以以可拆卸的形式(例如通過(guò)螺釘連接)實(shí)現(xiàn)，或者以不可拆卸的形式(例如通過(guò)焊接連接)實(shí)現(xiàn)。相比之下，偏轉(zhuǎn)點(diǎn)指的是車(chē)身組件或推力主體接觸并偏轉(zhuǎn)金屬帶的區(qū)域。這不必是固定連接，相反金屬帶環(huán)繞偏轉(zhuǎn)點(diǎn)并且力以此方式被引入金屬帶就足夠了。偏轉(zhuǎn)點(diǎn)例如可以是螺釘，其由于其柄的圓形截面特別適于用作金屬帶的環(huán)繞點(diǎn)，并且其同時(shí)可用于提供到其他組件的連接。固定點(diǎn)和偏轉(zhuǎn)點(diǎn)被分別設(shè)置在不同組件上。例如，可以是僅僅固定點(diǎn)被設(shè)置在推力主體上，而僅僅偏轉(zhuǎn)點(diǎn)被設(shè)置在車(chē)身組件上，或者反之亦然。
[0012]金屬帶耦合到車(chē)身組件的固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)以及推力主體的固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)，從而當(dāng)推力主體被推入車(chē)身組件的導(dǎo)向件中時(shí)，金屬帶承受拉伸載荷。優(yōu)選地金屬帶在安裝狀態(tài)下已經(jīng)具有輕微的預(yù)負(fù)載，從而金屬帶的塑性變形以及進(jìn)而的能量吸收在開(kāi)始車(chē)輛碰撞時(shí)即已開(kāi)始。可能有利的是，推力主體僅通過(guò)金屬帶以及在任何情形中提供的固定點(diǎn)和/或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)連接到車(chē)身組件。這樣，可以不用額外的連接，例如螺釘連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明至少一個(gè)固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)被安裝使得相對(duì)于車(chē)身組件和/或相對(duì)于推力主體可移動(dòng)且可固定。換句話(huà)說(shuō)，固定點(diǎn)和/或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)能夠特別是相對(duì)于其上設(shè)置它們的組件改變它們的位置，并且能夠在相對(duì)于所述組件的改變后位置處被固定。優(yōu)選地，固定點(diǎn)或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)可以被移動(dòng)到并被固定在至少兩個(gè)不同位置。借助固定點(diǎn)和/或偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的可調(diào)節(jié)性，實(shí)現(xiàn)了可以使用不同長(zhǎng)度的金屬帶，從而吸收的能量值可以可變地適應(yīng)于車(chē)輛型號(hào)。此外，即使使用相同長(zhǎng)度的金屬帶，保險(xiǎn)杠和車(chē)身組件之間的距離可以適應(yīng)于車(chē)輛型號(hào)，由于這些特性，該裝置可以被用作不同車(chē)輛類(lèi)型的“碰撞盒”。
[0014]在裝置的一個(gè)實(shí)施例中，推力主體具有兩個(gè)用于固定金屬帶的固定點(diǎn)。通過(guò)提供兩個(gè)固定點(diǎn)，金屬帶的兩端可以固定到所述固定點(diǎn)的相應(yīng)一個(gè)之上。金屬帶的長(zhǎng)度優(yōu)選為兩個(gè)固定點(diǎn)之間距離的至少二倍，從而金屬帶還可以繞一個(gè)或多個(gè)偏轉(zhuǎn)點(diǎn)導(dǎo)引。
[0015]關(guān)于該實(shí)施例，還設(shè)計(jì)出金屬帶在固定點(diǎn)處可拆卸地、粘結(jié)地和/或以主動(dòng)鎖定方式連接到推力主體?？刹鹦兜倪B接例如可以通過(guò)螺釘連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且具有下述優(yōu)點(diǎn)，例如在車(chē)輛碰撞之后可以方便地更換金屬帶。粘結(jié)連接例如可以通過(guò)焊接連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且具有下述優(yōu)點(diǎn)，該連接即使是在高機(jī)械負(fù)載(例如震動(dòng))下也非常可靠。技術(shù)惰性氣體(MIG)焊接、金屬活性氣體(MAG)焊接或電阻焊接已被證明是特別適用于此目的的焊接方法。主動(dòng)鎖定連接例如可以通過(guò)凸緣來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且具有特別低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。如果需要，可以組合兩種連接類(lèi)型，從而例如在凸緣區(qū)域中形成焊點(diǎn)。
[0016]該裝置的另一實(shí)施例提出了推力主體可拆卸地連接到車(chē)身組件?？刹鹦兜倪B接例如可以通過(guò)螺釘連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且具有上文已經(jīng)提到的優(yōu)點(diǎn)，即例如車(chē)輛碰撞之后可以方便地更換推力主體。
[0017]在裝置的另一實(shí)施例中，提出了推力主體可拆卸地連接到保險(xiǎn)杠?？刹鹦哆B接例如可以通過(guò)螺釘連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且在該實(shí)例中也具有下述優(yōu)點(diǎn)，即例如在車(chē)輛碰撞之后可以彼此獨(dú)立地更換推力主體和保險(xiǎn)杠。
[0018]進(jìn)一步的教導(dǎo)提出，車(chē)身組件是車(chē)輛的縱向構(gòu)件。車(chē)身組件特別地可以是前或后縱向構(gòu)件?？v向構(gòu)件是車(chē)身呈現(xiàn)特別高硬度的那些區(qū)域。此外，縱向構(gòu)件通常延伸進(jìn)入車(chē)輛的前端或后端附近。為此，縱向構(gòu)件是特別合適的意在用于吸收前端或后端碰撞的能量的碰撞盒的固定選項(xiàng)。
[0019]裝置的另一實(shí)施例提出了車(chē)身組件具有至少一個(gè)并且具體而言三個(gè)用于偏轉(zhuǎn)金屬帶的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)。奇數(shù)個(gè)偏轉(zhuǎn)點(diǎn)具有