机动车保险杠组件的能量吸收设备以及机动车保险杠组件的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车保险杠组件的能量吸收设备以及一种具有至少一个这种能量吸收设备的机动车保险杠组件。


背景技术：

2.根据权利要求1前序部分所述的用于机动车保险杠组件的能量吸收设备例如由de 10 2014 101 320 a1、de 10 2019 108 043 b3以及de 20 2015 103 827 u1已知。在此，前两个提到的文献示出了保险杠组件，其具有布置在机动车的保险杠与纵梁之间的、呈碰撞盒形式的能量吸收设备，其中设置有支撑元件，该支撑元件一方面支撑在相应的碰撞盒上，另一方面支撑在那里的保险杠上。de 10 2014 101 320 a1的撑杆在其纵向延伸上构造为闭合的空心型材或者构造为u形型材，而de 10 2019 108 043 b3的撑杆具有空腔，所述空腔横向于撑杆的纵向延伸构造。在两种保险杠组件中，这种撑杆单独地既与能量吸收元件连接又与保险杠连接。为此需要接合步骤，例如焊接或旋紧，以便制造相应的连接。在这些保险杠组件中，保险杠组件的每个碰撞盒配属有恰好一个支撑元件。
3.相反，de 20 2015 103 827 u1的能量吸收设备分别具有两个支撑元件，所述支撑元件作为板形元件布置在用于能量吸收元件的侧窄条上或者上窄条和下窄条上。在此，这些侧窄条与上窄条和下窄条构造为用于与两个板形的支撑元件形成能量传递元件的空腔型材。为了连接具有窄条的各个壳，在此需要耗费能量的焊接，此外该焊接也以相应的焊接器具为前提。
4.然而，在刚度方面，现有技术中已知的能量吸收设备还需要改进，以便在碰撞情况下能量能够通过能量吸收元件特别好地耗散或者转换为变形能量。


技术实现要素：

5.因此，本发明的任务是，改进根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车保险杠组件的能量吸收设备，使得在碰撞情况下特别好地将能量导入到能量吸收设备或碰撞盒中，以及将引入到该设备中的能量改善地转化为变形能量。本发明的另一任务在于，实现减少构件和降低装配耗费。本发明的任务还在于，提供一种机动车的保险杠组件，其考虑到了所述能量吸收设备的这些方面。
6.关于能量吸收设备，该任务通过具有权利要求1的所有特征的能量吸收设备来解决。在保险杠组件方面，该任务通过具有权利要求10的所有特征的保险杠组件来解决。本发明的有利构型在从属权利要求中得到。
7.在此，根据本发明的用于机动车保险杠组件的能量吸收设备具有闭合的至少一个空腔，该空腔构造在该能量吸收设备的从保险杠侧端部直至车辆侧端部的整个纵向延伸上。在此，在该至少一个空腔的侧壁上布置有至少一个支撑元件，用于支撑在机动车的保险杠上。现在，根据本发明的能量吸收设备的特征在于，在侧壁上布置有两个支撑元件，用于支撑在机动车的保险杠上，这两个支撑元件借助连接片在其背离该至少一个空腔的整个纵
向延伸上彼此连接，该纵向延伸小于所述设备或碰撞盒的纵向延伸，其中，两个支撑元件和连接片与侧壁一起形成在所述设备的纵向延伸中延伸的另外的空腔。
8.通过能量吸收设备的根据本发明的构型，现在实现了两个支撑元件附加地通过连接片彼此连接。由此实现，在碰撞情况下，导入到呈碰撞盒形式的能量传递设备中的能量被特别好且均匀地导入。同时通过该根据本发明的构型可以实现，能量输入可以非常有针对性地定向在能量传递设备的纵向方向上。由此，在碰撞情况下能量吸收设备或碰撞盒弯折的危险被明显减小。根据一种有利的构型，支撑元件还可以设有卷边，尤其是对角卷边，以便进一步提高能量吸收设备的稳定性。
9.在此，根据本发明的第一有利构型设置，两个支撑元件构造成使得它们在所述至少一个空腔的侧壁的区域中比在连接片的区域中具有更大的纵向延伸，从而所述另外的空腔在所述设备的整个纵向延伸上仅沿长度区段式地闭合。通过这种构型，以有利的方式实现了通过所述另外的空腔使能量传递设备的刚度不会变得太大以至于在碰撞情况下不再能够实现能量传递设备的有效变形。尤其是，通过本发明的这种构型，通过改变另外的空心型材的仅沿长度区段式闭合的构型，可以个性化地匹配根据本发明的设备的变形特性。
10.本发明的一种特别有利的构造是根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒的一体式构造，其中，这种一体式构造优选构造为挤出型材，特别优选构造为铝挤出型材。在此，虽然需要通过再加工、尤其通过锯割、冲压、切割或诸如此类来使所述另外的空腔获得其仅沿长度区段式地闭合的最终形状。然而，通过本发明的这种构型避免了在制造各个部件和通过焊接、旋紧或诸如此类将其接合在一起时的附加的工作步骤，从而给出明显更低的资源耗费并且此外也使物流耗费明显减少。此外，在此还要注意，能量吸收设备在其端部上在挤出之后无论如何都必须通过再加工来与相应的保险杠和底盘的连接区域相匹配。
11.根据本发明的另一有利构型设置，至少一个支撑元件的在侧壁与连接片之间延伸的车辆侧连接边缘与所述至少一个空腔的侧壁形成α《45
°
、优选α《30
°
的角度。通过本发明的这种构型以有利的方式实现了，支撑元件可以以简单的方式与保险杠组件和机动车(支撑元件应在其中使用)的相应特征相匹配。
12.本发明的构型的目标在相同的方向上，据此，至少一个支撑元件的在侧壁与连接片之间延伸的车辆侧连接边缘直线地延伸。可选地，至少一个支撑元件的在侧壁与连接片之间延伸的车辆侧连接边缘也可以弯曲地构造。这种直线的或弯曲的走向可以特别简单地通过锯割、切割或冲压实现。
13.根据本发明的另一种构型也可以设置，至少一个支撑元件的在侧壁与连接片之间延伸的车辆侧连接边缘延伸直至车辆侧端部。
14.替代地也可能的是，至少一个支撑元件的在侧壁与连接片之间延伸的车辆侧连接边缘构造成使得该车辆侧连接边缘在保险杠侧端部与车辆侧端部之间接触侧壁。
15.通过至少一个支撑元件的连接边缘的上述相应的变型可能性，能量吸收设备的变形特性和能量输入特性可以有利地特别好地与相应的机动车或相应的保险杠组件相匹配。
16.根据本发明的另一个构思设置，在保险杠侧端部和车辆侧端部上已布置或可布置有连接元件，以便将所述设备在保险杠侧端部上与保险杠连接并且在车辆侧端部上与机动车的底盘、尤其是机动车的纵梁连接。这种连接元件可以在能量吸收设备的挤出之后在后续的成型步骤或再加工步骤中与能量传递设备或碰撞盒一体式地构造。当然也可以将这种
呈单独的法兰的形式的连接元件与能量传递设备或碰撞盒连接，从而可以将其与相应的保险杠或者底盘或纵梁连接。在此，该连接可以利用常见的接合方法、例如焊接、旋紧或诸如此类来实现。
17.最后，还应保护一种机动车的保险杠组件，其具有保险杠和至少一个、尤其两个前述类型的能量吸收设备或碰撞盒。尤其是在使用两个根据本发明的能量传递设备或碰撞盒时，在这种保险杠组件中特别有利的是，两个能量传递设备或两个碰撞盒的支撑元件指向保险杠的横轴线或指向相应机动车的纵轴线。这具有的优点是，由此两个能量吸收设备或碰撞盒彼此间的距离可以变化，由此同样可以使碰撞和变形特性以及能量吸收以特别好的方式与相应的保险杠组件或相应的机动车相匹配。
附图说明
18.本发明的其它目的、优点、特征和应用可能性由以下借助附图对实施例的说明得出。在此，所有描述的和/或图示的特征本身或以任意有意义的组合构成本发明的主题，与其在权利要求中的总结或其引用无关。
19.附图示出：
20.图1：以从上方看的俯视图示出了根据本发明的保险杠组件的第一实施例，其具有两个根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒，
21.图2：以从上方看的俯视图示出了图1中左边的能量传递设备或碰撞盒，
22.图3：沿着剖面a-a示出图2的能量传递设备或碰撞盒，
23.图4：沿着剖面b-b示出图2的能量传递设备或碰撞盒，
24.图5：沿着剖面c-c示出图2的能量传递设备或碰撞盒，
25.图6：以从上方看的俯视图示出了根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒的第二实施例，以及
26.图7：以剖面图示出能量吸收设备或碰撞盒的第三实施例。
具体实施方式
27.图1中以从上方看的俯视图示出了根据本发明的保险杠组件3的一个实施例。在保险杠组件3上，在其端部区域上布置有根据本发明的能量传递设备或碰撞盒1和2的实施例。在本实施例中，两个能量传递设备或碰撞盒1和2一致地构造，然而关于保险杠组件3的横轴线17或车辆纵轴线18镜像对称地布置。由于这种一致性，下面不仅关于图1而且关于后面的图2和3都仅参考图1的左边的能量传递设备或碰撞盒1。
28.能量传递设备或碰撞盒1在此基本上由空腔型材构成，该空腔型材由两个侧壁8和22形成，这两个侧壁将上壁20和下壁21彼此连接。在本实施例中，碰撞盒1的空腔型材形成为具有两个空腔6和7的两腔式空心型材，如尤其是由图2可见，这两个空腔通过分隔壁23彼此隔开。在此，分隔壁23基本上垂直于侧壁8和22并且基本上平行于下壁21和上壁20延伸。在此，碰撞盒1在其保险杠侧端部4与保险杠组件3的保险杠11接合。在此，接合可以借助已知的连接技术、例如旋紧或焊接来实施。在碰撞盒1的车辆侧端部5上布置有法兰19，通过该法兰能够将碰撞盒1与机动车的底盘或纵梁连接。
29.在碰撞盒1的指向碰撞盒2的侧壁8上现在布置有两个基本上为板形的支撑元件9
和10，所述支撑元件借助连接片12彼此连接，如尤其是由图2可见。在此，侧壁8以及连接片12与支撑元件9和10一起形成另外的空腔14，如尤其由图3可见。碰撞盒1的连接片12在其纵向延伸13上仅在碰撞盒1的纵向延伸的一部分上延伸。由此导致，支撑元件9和10分别具有连接边缘15、16，所述连接边缘从碰撞盒1的车辆侧端部5延伸至连接片12。因为空腔14不在真正的碰撞盒1的整个纵向延伸上延伸，所以该空腔形成敞开的空腔，而碰撞盒1的空腔6、7构造为在碰撞盒1的整个纵向延伸上连贯地闭合。
30.现在，在图2中以从上方看的俯视图详细示出图1中的能量吸收设备或碰撞盒1。在此清晰可见，一体式制造的挤出型材在用作根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒1之前必须再加工。为此，必须在保险杠侧端部4上实现与保险杠11的轮廓匹配，碰撞盒1应与该保险杠连接。此外，敞开的空腔14必须通过再加工、例如切割、锯割或冲压敞开地构造，其中，构成支撑元件9和10以及连接边缘15和16。在此，在图3中清晰可见，通过这种再加工，连接片的纵向延伸13相对于碰撞盒的纵向延伸明显缩短。在该再加工中，在连接边缘15、16与侧壁8之间也形成角度α。
31.在本实施例中，对挤出型材进行再加工，使得如此制造的能量吸收设备或碰撞盒1具有支撑元件9和10，所述支撑元件从碰撞盒1的车辆侧端部5延伸至连接片12。在本实施例中，角度α约为25
°
。原则上也可以考虑，连接边缘15和16从连接片12出发不被引导至碰撞盒1的车辆侧端部5。在其它实施例中可能的是，这些连接边缘15和16在车辆侧端部5与保险杠侧端部4之间与侧壁8相遇。
32.现在，在图3中以沿着图2的剖切平面a-a的剖面图示出了碰撞盒1，其中，在图1中示出的法兰19还未布置在碰撞盒1上。清晰可见碰撞盒1的空腔型材及其两个由分隔壁23分隔的空腔6和7。碰撞盒1的空腔型材在此由上壁20和下壁21形成，它们通过侧壁8和22彼此连接。分隔空腔6和7的分隔壁23在此垂直于侧壁8和22并且在此基本上平行于下壁21和上壁20延伸。在本实施例中，在上壁20的区域中连接有板形的支撑元件10，其基本上垂直于侧壁8。在根据图2的图示中，以看向侧壁8与连接片12之间的连接边缘15的俯视图示出支撑元件10。以相同的方式，在下壁21的区域中连接有另外的支撑元件9，该另外的支撑元件同样延伸至连接片12，并且在根据图2的图示中朝向其连接边缘16示出。
33.在图3的图示中可见，这种能量吸收设备或碰撞盒1可以特别简单地制造为挤出型材。在此，适用作为铝挤出型材的特殊实施方案。这种挤出型材可以特别简单地并且工艺技术成熟地一体式制造。
34.此外，在图4中以沿着图2的剖切平面b-b的剖面图示出碰撞盒1。如从中可见，在该区域中，支撑元件9和10的在图3中还可以看到的连接片12被切出。在支撑元件9、10和不再存在的连接片之间仅还存在弯曲的过渡区域。能量吸收设备1的所有其它元件在其它方面相对于根据图2的图示没有改变。在这方面，现在仅不再存在闭合的空腔14。确切的说，该空腔在剖切平面b-b的区域中现在已经敞开地实施。
35.图5中示出沿着图2的剖切平面c-c的图示。在此，现在清晰可见，支撑元件9、10的到连接片12的过渡区域现在不再存在。这些过渡区域现在也被切出。在这方面，这些连接片9和10在该区域中也比在图4和图3的剖切平面b-b或a-a的区域中明显更短。现在越接近碰撞盒1的车辆侧端部，则支撑元件9和10变得越来越短，直至它们在碰撞盒1的端部处完全消失。
36.现在，图6以从上方看的俯视图示出了根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒1的第
二实施例。在该实施例中，支撑元件9和10相对于图1至5的实施例被改变。图6中的支撑元件9和10现在不被引导至车辆侧端部，而是仅被引导至大约碰撞盒1的纵向延伸的中部。这导致连接边缘15和16明显比第一实施例短。这导致，沿着那里的剖切平面c-c的剖面图虽然相应于图5的实施例的剖面图。然而，图6的实施例的剖切平面c-c位于相应于图2的第一实施例的剖切平面b-b的高度上。
37.在图7中以剖面图示出了根据本发明的能量吸收设备或碰撞盒1的另一实施例。在该实施例中，在保险杠侧的区域内的剖面图能够相应于第一实施例的图3的剖面图。现在，通过将连接片9和10朝向空腔14的内部压缩和弯曲，使那里的空腔14在横截面上缩小。现在，空腔14从保险杠侧端部直到车辆侧端部一直进一步缩小，直到其在车辆侧端部上缩小成使得连接片9和10折叠，使得它们分别以其一半长度贴靠在空腔6和7的侧壁8和连接片12上。然而，在该实施例的一个特殊的实施方式中，连接片12也可以朝向车辆侧端部被切出或切除。这同样也适用于支撑元件9和10。
38.在另外的实施例中也可能的是，连接边缘15和16不是直线地如在本实施例中那样实施，而是具有弯曲。支撑元件9和10连同其连接边缘15和16以及连接片的准确构型在此可以与相应的车辆类型或相应的保险杠组件3的给定条件相匹配。
39.附图标记列表
[0040]1ꢀꢀ
能量吸收设备、碰撞盒
[0041]2ꢀꢀ
能量吸收设备、碰撞盒
[0042]3ꢀꢀ
保险杠组件
[0043]4ꢀꢀ
保险杠侧端部
[0044]5ꢀꢀ
车辆侧端部
[0045]6ꢀꢀ
空腔
[0046]7ꢀꢀ
空腔
[0047]8ꢀꢀ
侧壁
[0048]9ꢀꢀ
支撑元件
[0049]
10 支撑元件
[0050]
11 保险杠
[0051]
12 连接片
[0052]
13 纵向延伸
[0053]
14 空腔
[0054]
15 连接边缘
[0055]
16 连接边缘
[0056]
17 横轴线
[0057]
18 车辆纵轴线
[0058]
19 法兰
[0059]
20 上壁
[0060]
21 下壁
[0061]
22 侧壁
[0062]
23 分隔壁