机动车辆用保险杠的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机动车辆用保险杠，特别是前保险杠，具有至少两个变形体以及多个横梁，所述至少两个变形体彼此间隔距离并且其纵轴或中心在安装状态下基本平行于机动车辆的行进方向进行取向，并且所述多个横梁具有封闭轮廓，并且彼此上下布置且连接到变形体(所谓的冲撞盒)。
【背景技术】
[0002]DE102004056956B4中已知此类保险杠。已知的保险杠具有至少两个圆管作为横梁，其在竖直方向上彼此上下布置，并且在侧架(冲撞盒)之间通过板状托架彼此连接。在此例中，托架被设在管的前侧并且焊接到所述管。所述托架具有匹配管外形的上和下弯曲端部。管通过承载元件连接侧架，承载元件具有用于以互锁方式接收管的弧形切口。
[0003]轿车之间的碰撞主要是发生在小于20km/h的速度下。这导致了车辆前端和后端的损坏。过去，意在发生典型碰撞时减小对轿车损害的冲撞修复测试是在保险行业开展的。现在，机动车保险业基于这些测试等根据类型将轿车分类。机动车制造商在开发新型号时将该测试考虑在内。然而，最小化碰撞时对车辆的损害需要碰撞中涉及的车辆保险杠尺寸上相容。由于保险杠的横梁相对较窄且布置在不同的高度，这导致了保险杠可能未满足而是划入或进入其他车辆的软区。在此情形中，与车辆的保险杆如预期的那样满足并吸收冲击能量的情形相比，维修成本显著更高。
[0004]然而，即使保险杠进行接触，此外对于最小化对车辆的损害很重要的是，冲击所引起的保险杠横梁的后向位移(变形)不超过一定级别，例如100_，因为不然发动机总成特别是散热器将被损坏。到目前为止，传统的机动车辆保险杠通常未被设计成满足此要求。
[0005]当开发新机动车辆时的另一要求是最小化车重以便降低燃料消耗。为此，由铝构成的保险杠被用在许多机动车辆中。尽管这些保险杠具有相对低的重量，但是它们具有相对高材料成本的劣势。
【发明内容】
[0006]本发明基于提供在介绍部分提到的此类保险杠的目的，其横梁提供相对高的变形阻力，从而在小于20km/h的速度下发生碰撞时实现了横梁有意限制的后向位移，并且碰撞中涉及的其他车辆的保险杠很大程度上不会进入保险杠之上或之下。同时，保险杠应当具有相对低的重量。
[0007]该目的是由具有权利要求1所述特征的保险杠来实现的。
[0008]根据本发明的保险杠的特征在于，保险杠的横梁是由一组至少三个横梁形成的，其中该组的相应横梁具有包括至少五个角的横截面轮廓。在此例中，横梁优选具有带偶数个角的横截面轮廓，例如六个或八个角。
[0009]根据本发明的技术方案基于以下信息，对于小于20km/h速度下的典型碰撞，当介绍部分提到的此类保险杠具有至少三个横梁且横梁具有包括至少5个角的横截面轮廓而非传统的诸如矩形、圆形或椭圆形的横截面轮廓时，可以实现保险杠横梁区域有意限制的后向位移、防止车辆进入保险杠之上或之下的高可靠度以及保险杠重量的进一步降低。增加轮廓角的数量或者相应增加横截面轮廓不同半径的数量使得增加(改善)了相关横梁以及进而整个保险杠的抗弯性能。
[0010]因此，权利要求1中定义的保险杠满足了保险行业开展的上述冲撞修复测试，并且此外其区别特征在于相对轻的重量以及高变形阻力级别。
[0011]特别地，使用包括具有6、8或更多偶数个角的横截面轮廓的横梁具有下述优点，即三个或更多个横梁随之可以以基本直排的方式彼此上下布置，并且在该过程中可以彼此之间平放。作为替代方案，根据本发明横梁可以在保险杠中彼此上下布置并且彼此具有距离。横梁可以通过适当的连接和/或紧固装置(例如销和/或螺栓)彼此连接。
[0012]根据本发明的保险杠的横梁和变形体优选由钢制成，钢特别地具有良好的冷成形性能以及经证明的具有经济效益的焊接适应性。此外，与例如铝相比，钢材料提供了实现更高强度的选项。还可以使用可热处理的钢例如锰硼钢作为横梁，其可以通体硬化或者可以具有局部不同的强度。所有横梁优选由钢制成并且具有至少780MPa的抗拉强度。根据本发明的保险杠的至少一个横梁优选是由高强度钢制成的，该高强度钢具有至少1200MPa优选至少1400MPa的抗拉强度。
[0013]取决于要求以及对相对轻重量的想法，可以使用不同的材料等级和/或壁厚度。特别地，通过使用抗拉强度为至少780MPa的钢可以制造具有小壁厚度(为具有最大壁厚度的横梁壁厚度的0.9倍)的至少一个横梁。如果考虑使用抗拉强度为至少1200MPa的钢，则壁厚度可以进一步减小至具有最大壁厚度的横梁壁厚度的0.6倍，优选0.7倍。
[0014]根据本发明保险杠的另一优选实施例规定至少最上面的横梁结束于变形体的外侧面。最上面横梁的长度边界或其它横梁中的至少另一个横梁的长度边界用于最小化保险杠重量的目的。在此例中，所讨论的横梁可以结束于与相应变形体的外侧面成短距离的位置处。在此例中，横梁端部相对于变形体外侧面的距离或投影优选小于或等于所涉及的横梁的最大轮廓外部宽度或外径。特别地，最上面横梁的纵向范围优选基本平齐于变形体的两个外侧面而终止。
[0015]根据本发明保险杠的另一优选实施例规定了横梁的抗拉强度和/或变形阻力在从最上面横梁朝着最下面横梁的方向上逐步减小或者是基本相等。从而可以降低根据本发明的保险杠的材料成本，并且仍可满足保险行业开展的上述冲撞修复测试的要求。
[0016]根据本发明保险杠的另一(替代性)优选实施例规定了最上面横梁的变形阻力和最下面横梁的变形阻力均大于位于其间的每个横梁的变形阻力。从而可以降低根据本发明的保险杠的材料成本，并且仍可满足保险行业开展的上述冲撞修复测试的要求。
[0017]根据本发明保险杠的另一优选实施例的特征在于，在变形体之间，至少两个横梁至少局部彼此连接。从而，可以进一步增强保险杠的变形阻力。在此例中，横梁之间的局部连接优选可以由一个或多个点焊连接形成。为了改进保险杠的变形阻力，还可以将所有横梁彼此局部连接。可以通过电阻焊还可以通过MIG(金属惰性气体)和MAG(金属活性气体)焊接来进行点焊连接。作为替代方案，根据本发明保险杠的至少两个横梁也可以是所有横梁可以通过一个或多个胶粘剂点或通过在整个表面上的粘接而彼此连接。
[0018]关于低制造成本，根据本发明保险杠的另一优选实施例规定了横梁或横梁中的至少一个被设计成乳制型材，可选为弯曲乳制型材。根据本发明保险杠的另一优选实施例，横梁或横梁中的至少一个还可以由多个成形钣金件制成，其中相应横梁的纵向边缘通过使用对接接头或搭接接头而被彼此焊接在一起。上述实施例提供了以下可能性，即所讨论的横梁可以定制的方式由不同壁厚度和/或不同金属等级的金属板材或成形钣金件组装而成。作为替代方案，还可以由初始被预成型为U形型材且随后被进一步成形为封闭开槽型材的金属板材进行成形以形成横梁。作为下一制造步骤，使用对接接头或搭接接头来焊接开槽型材的纵向边缘。
[0019]根据本发明保险杠的另一优选实施例的特征在于，横梁中的至少一个就其横截面形状而言不同于其他横梁中的至少一个横梁。这样还可以进一步增强保险杠的变形阻力和/或还可以进一步减小所述保险杠的重量。
[0020]如果横梁的数量满足了保险杠的所需最低高度而需要进一步增强变形阻力的话，根据本发明保险杠的另一实施例，可以通过使至少一个横梁具有结构泡沫来提出补救措施。作为替代方案，可以在彼此上下布置的横梁之前和/或之后布置另外的横梁。
[0021]根据本发明保险杠特别是前保险杠的其他优选实施例在从属权利要求中表明。
【附图说明】
[0022]下文将参考示出了若干示例性实施例的附图更为详细地说明本发明，附图中:
[0023]图1示出了根据本发明具有两个减震变形体(冲撞盒)的机动车辆用保险杠的简要平面视图；
[0024]图2示出了图1中保险杠的简要前视图；
[0025]图3示出了图2中保险杠沿剖面线II1-1II的简要立体剖面图；
[0026]图4示出了根据本发明的另一保险杠的简要立体剖面图；
[0027]图5a、5b、6和7每个均示出了彼此上下布置的横梁的简要剖面图，并且所述横梁具有根据本发明保险杠的另外横梁，其中根据三个另外的实施例实施例，另外的横梁被布置在所述横梁之前或之后。
【具体实施方式】
[0028]图1示出了机动车辆用的保险杠1，该保险杠特别地意在用作前保险杠。
[0029]保险杠I包括两个变形体2，变形体2还可被称作冲撞盒。所述变形体的纵轴或中心基本平行于机动车辆的行进方向(即纵向方向)而进行取向。变形体2被紧固到车辆车身的纵向支架或其他部件上。在示出的示例性实施例中，中空的变形体2具有基本矩形的横截面轮廓。作为替代方案，所述变形体还可以被设计成例如具有椭圆形或圆形的横截面轮廓。
[0030]此外，保险杠I包括至少三个彼此上下平行布置的横梁3.1,3.2,3.3，并且横梁3.1、3.2,3.3通过适当的紧固装置连接到变形体2。每个横梁3.1,3.2,3.3具有至少一个五角形优选为六角形或八角形的横截面轮廓。所述横梁例如包括个体封闭型材。