在机动车前部区域内的结构元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在机动车前部区域内的结构元件。
【背景技术】
[0002]在机动车前部区域内的结构元件是广为人知的。它们用于将机动车的前车的负载导入其端壁中并且例如设计为呈板材-薄壳构造方式的前车结构和端壁结构，其中，发动机支架的负载通过一个分支从地板纵梁和连接梁导入地板结构、A柱和槽道(Tunnel)内。此外，铝制结构是众所周知的，其中，发动机支架作为型材构件将其负载通过焊接的和铆接的型材以及铸造节点(Gussknoten)导入地板结构和侧框结构中。
[0003]已知设计方案的缺点是金属材料的受限的轻质结构潜力和在热膨胀与腐蚀方面的问题，这些问题在金属结构与CFK-结构的组合中出现。
【发明内容】
[0004]因此本发明的目的便是消除前述问题。
[0005]根据本发明，此目的通过一种在机动车前部区域内的结构元件得以实现，该结构元件设置在机动车的发动机支架与端壁(即车厢前围)之间，并且该结构元件具有变形元件，该变形元件通过前夹紧部固定在发动机支架上以及通过后夹紧部固定在端壁上，其中，前夹紧部通过上壳体和下壳体与端壁按如下方式连接:使两个所述壳体共同构成封闭的漏斗状结构。
[0006]与金属的结构方案和金属-CFK-混合构造方式相比，由于本发明的设计而得到了更高的轻质结构潜力。与CFK-构造方式的纯粹薄壳构造方式相比，明显提高了碰撞时的能量吸收能力。通过变形元件的配置，可以很好地控制变形特性并且能够以很少费用适配于在一个结构系列的多种车辆变型中基于不同碰撞重量(Crashgewicht)的不同要求。
[0007]从属权利要求包含了本发明的一些有益的发展和设计。
[0008]根据一种有益的发展，变形元件由纤维复合塑料组成。
[0009]有益的是，后夹紧部通过可拆卸的紧固元件与端壁连接，特别是螺接，并且支撑在整合于端壁中的负载分配板上。
[0010]端壁有益地由一种带有泡沫芯的纤维复合材料组成。
[0011]根据一种优选的发展，负载分配板与用于变形元件的后夹紧部的紧固元件共同整合于端壁的泡沫芯中。
[0012]由壳体构成的漏斗状结构有益地与端壁按如下方式连接:使该漏斗状结构相对端壁至少沿着水平的和竖直的方向支撑发动机支架。
[0013]根据一种有益的设计，变形元件与前夹紧部通过能够容易拆卸的紧固元件固定在发动机支架上。由于这种设计，在发动机支架损坏后在修理情况中可以容易地和以合理费用更换该发动机支架。
[0014]为了能够从外部很好地识别出变形元件的损坏，根据一种优选的发展设计，两个壳体中的至少一个壳体按如下方式配置在至少一个部分区域内:在导致变形元件损坏的负载情况中，在该壳体上出现可见的变化。
[0015]由此，根据本发明，从发动机支架到端壁的过渡部被设计为基本上纯种的(sortenrein，种类纯正的)CFK_结构。在此，通过构成发动机支架与端壁之间的连接部的漏斗状结构而实现了机动车前部区域的刚性。通过变形元件将碰撞负载导入端壁中，该端壁在接合区域内设计为带有整合的金属负载分配板的夹层结构。漏斗状薄壳结构与位于内部的变形元件相组合，可以将所有出现的力和力矩以适宜负载并以适宜纤维复合材料导入设有适当增强的端壁中。
【附图说明】
[0016]由下文借助附图进行的说明可得知本发明的其他细节、特征和优点。附图示出:
[0017]图1为本发明的结构元件的竖直纵剖视图，和
[0018]图2为本发明的结构元件的水平纵剖视图。
【具体实施方式】
[0019]在附图中仅仅示出本发明结构元件的在此重要相关的部分，为了清楚明了起见而略去了所有其他元件。
[0020]在机动车的前部区域内设置有一结构元件，该结构元件用作负载导入。设置在机动车的发动机支架8与端壁6之间的该结构元件具有一个变形元件I，该变形元件通过一个前夹紧部4固定在发动机支架8上以及通过一个后夹紧部5固定在端壁6上。
[0021]端壁6有益地由一种带有泡沫芯的纤维复合材料组成。
[0022]前夹紧部4通过一个上壳体2和一个下壳体3与端壁6按如下方式连接:使两个壳体2、3共同构成一种封闭的漏斗状结构。
[0023]设置在两个壳体2、3内部的变形元件I优选由纤维复合塑料组成并且具有基本上呈管状的造型。
[0024]固定在发动机支架8上的前夹紧部4构造成罐状的套筒并从外侧将变形元件I包围，而设置在端壁6上的后夹紧部5构造成管状的套筒并伸入到管状的变形元件I中。
[0025]后夹紧部5设置有一止挡凸缘9，该止挡凸缘限制变形元件I向着端壁6方向的移动。此外，后夹紧部5通过可拆卸的紧固元件10与端壁6连接，特别是螺接，并支撑在负载分配板7上，该负载分配板整合于端壁6中或者设置有泡沫芯的纤维复合材料中。
[0026]由壳体2、3构成的漏斗状结构与端壁6按如下方式连接:使该漏斗状结构相对端壁6至少沿着水平的和竖直的方向支撑发动机支架8。
[0027]前夹紧部4 (变形元件I通过该前夹紧部与发动机支架8连接，并且壳体2、3也接合在其上)可以以微小的花费与发动机支架8分离开来，因而在发动机支架8损坏后在修理情况中可以以合理的费用更换它。
[0028]此外，两个壳体2、3中的至少一个壳体按如下方式配置在至少一个部分区域内:在导致变形元件I损坏的负载情况中，在壳体2、3上出现明显可见的变化。
[0029]由此，本发明的主题内容是一种用于将机动车的前车的负载导入其端壁6中的方案，其中，发动机支架8通过一种由壳体2、3组成的漏斗状薄壳结构与端壁6接合，并且在两个壳体2、3内部有一变形元件I将发动机支架8与端壁6连接。端壁6在接合区域内设计成夹层结构，带有两个由纤维复合塑料构成的覆盖层和整合于泡沫芯中的负载分配板7。这些负载分配板7在前侧面上具有用于接合变形元件I的紧固元件10，同时各负载分配板7以成角度的形式支撑在端壁6的后部壳体上。
[0030]原则上需要注意的是:所说明的变形元件I的变形应该是在空间上前置的发动机支架发生变形之后才出现。
[0031]针对本发明的上述说明仅仅用于解释性目的而非用来限制本发明。在本发明的框架下可以实现多种不同的变动和修改，而并不脱离本发明及其等同措施的范围。
[0032]附图标记列表
[0033]I 变形元件
[0034]2 上壳体
[0035]3 下壳体
[0036]4 前夹紧部
[0037]5 后夹紧部
[0038]6 端壁
[0039]7 负载分配板
[0040]8 发动机支架
[0041]9 止挡凸缘
[0042]10连接元件
【主权项】
1.在机动车前部区域内的结构元件，该结构元件设置在机动车的发动机支架(8)与端壁(6)之间，并且该结构元件具有变形元件(I)，该变形元件通过前夹紧部(4)固定在所述发动机支架(8)上以及通过后夹紧部(5)固定在所述端壁(6)上，其中，所述前夹紧部(4)通过上壳体(2)和下壳体(3)与所述端壁(6)按如下方式连接:使两个所述壳体(2，3)共同构成封闭的漏斗状结构。2.如权利要求1所述的结构元件，其中，所述变形元件(I)由纤维复合塑料组成。3.如权利要求1或2所述的结构元件，其中，所述后夹紧部(5)通过可拆卸的紧固元件(10)与所述端壁(6)连接，特别是螺接，并且支撑在整合于所述端壁￠)中的负载分配板(7)上。4.如前述权利要求之任一项所述的结构元件，其中，所述端壁(6)由带有泡沫芯的纤维复合材料组成。5.如权利要求4所述的结构元件，其中，所述负载分配板(7)与用于所述变形元件(I)的后夹紧部(5)的紧固元件(10)共同整合于所述端壁￠)的泡沫芯中。6.如前述权利要求之任一项所述的结构元件，其中，由所述壳体(2，3)构成的漏斗状结构与所述端壁(6)按如下方式连接:使该漏斗状结构相对端壁(6)至少沿着水平的和竖直的方向支撑所述发动机支架(8)。7.如前述权利要求之任一项所述的结构元件，其中，所述变形元件(I)和所述前夹紧部(4)通过能够容易拆卸的紧固元件固定在所述发动机支架(8)上。8.如前述权利要求之任一项所述的结构元件，其中，两个所述壳体(2，3)中的至少一个壳体按如下方式配置在至少一个部分区域内:在导致所述变形元件(I)损坏的负载情况中，在所述壳体(2，3)上出现可见的变化。
【专利摘要】本发明涉及一种在机动车前部区域内的结构元件，该结构元件设置在机动车的发动机支架(8)与端壁(6)之间，并且该结构元件具有变形元件(1)，该变形元件通过前夹紧部(4)固定在发动机支架(8)上以及通过后夹紧部(5)固定在端壁(6)上，其中，前夹紧部(4)通过上壳体(2)和下壳体(3)与端壁(6)按如下方式连接：使两个壳体(2，3)共同构成封闭的漏斗状结构。
【IPC分类】B60K5/12, B62D21/15
【公开号】CN105121201
【申请号】CN201480020309
【发明人】M·米尔豪森, F-P·贝伦特, T·里切尔, D·卢卡谢维基, S·戈尔德施密特
【申请人】宝马股份公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年4月3日
【公告号】DE102013206250A1, WO2014166800A1