专利名称：汽车车身前端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车身前端，其具有至少两个车辆纵梁和至少两个布置在车辆 纵梁前端部上的碰撞盒，以及至少一个连接在碰撞盒上的横梁结构。
背景技术：
在汽车中使用这种将碰撞能量传至作为能量吸收器的碰撞盒的横梁结构来提高 安全性。此外，通过与碰撞盒共同作用地使用这种横梁结构可以将在速度较低的事故中汽 车车身结构的损坏保持得很小。为此，碰撞盒设计为变形体，该变形体这样装入汽车中，使 得该变形体在汽车撞上障碍物的情况下通过横梁结构承受产生的碰撞能量并且通过其变 形部分地吸收碰撞能量。由此，碰撞盒减少了传递到车身结构，尤其是两个车辆纵梁上的碰 撞能量，并且因此可以降低或完全防止车身结构的损坏。由美国专利申请公开说明书US 2009/0200811A1已知这种带有横梁结构和碰撞 盒的汽车车身前端。为此，已知的汽车车身前端具有一个带保险杠横梁部件的保险杠系统， 该保险杠系统布置在刚性的车架上，并且具有挠性的保险杠外壳和可压缩的结构，该结构 支承在外壳上部区域和保险杠横梁部件与外壳的下部区域中的支承区段之间，该外壳与支 承保险杠横梁部件的碰撞盒一起固定在刚性车架的基础板上。图5以立体示意图示出了这种已知的汽车车身前端。在这种现有技术中，在两个 汽车纵梁2和3上通过基础板37在汽车纵梁2和3的前端部6和7上布置有碰撞盒4和 5，该碰撞盒通过保险杠横梁9相连。连接碰撞盒4和5并且由此连接车辆纵梁2和3的、 按照现有技术的保险杠横梁9的缺点是，该连贯的保险杠横梁9阻碍了流到车辆前端上的 冷却空气，并且减小了沿行驶方向布置在保险杠横梁9之后的冷却器上的冷却效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中的缺点并且提供一种汽车车身 前端，其在安全性能不变的情况下，尤其在速度较低的事故中，具有改善的结构以及减轻的重量。该技术问题按本发明通过一种汽车车身前端解决，其具有至少两个纵梁、至少两 个布置在所述纵梁的前端部上的碰撞盒，以及至少一个连接在所述碰撞盒上的横梁结构， 其中，所述横梁结构具有两个保险杠横梁，并且其中，第一保险杠横梁布置在所述碰撞盒之 上而第二保险杠横梁布置在所述碰撞盒之下，并且其中，所述碰撞盒在所述横梁结构的左 边和右边的端部区域内固定在所述保险杠横梁之间并且固定在所述车辆纵梁的端部上。这种汽车车身前端相对于现有技术的优点是，一方面通过下方的第二保险杠横梁 将碰撞盒的作用范围相对于车轮设置得比之前更低。另一个优点在于，通过将横梁结构分 为两个保险杠横梁，可以明显地减轻车辆车身前端的重量。此外有利的是，通过将横梁结构 分为两个保险杠横梁，在下部和上部保险杠横梁之间形成了间隙，其可以改善沿行驶方向 布置在后面的汽车冷却设备的冷却空气供应。
在本发明的一种实施形式中，在保险杠横梁之间的中心区域内布置有保险杠连接 板。该保险杠连接板构成保险杠横梁之间的间隔面并且将保险杠横梁之间的间隙分为左边 和右边的冷却空气通道。因此形成了该保险杠连接板的两种作用，一方面它可以将从中间 进入的碰撞能量引向横梁结构的右边和左边的端部区域并且引入碰撞盒，而另一方面将冷 却空气流通过左边和右边的冷却空气入口以有利的方式引向沿行驶方向布置在后面的车 辆冷却器。与上述现有技术中的有棱角的空心型材相反，保险杠横梁优选具有一个封闭的椭 圆形空心型材。这种封闭的椭圆形空心型材由于空气流动阻力减小也使冷却空气更好地流 入车辆冷却器中。此外，可以通过廉价地将管型材变形实现这种封闭的椭圆形空心型材，这 相对于按照现有技术的已知的保险杠横梁显著降低了制造成本。在本发明的另一种实施形式中规定，第一保险杠横梁的空心型材的纵轴线斜向下 地朝向车内倾斜。通过保险杠横梁的封闭椭圆形空心型材的纵轴线的这种倾斜，实现了在 改善的冷却空气流动条件不变的情况下同时提高机械稳定性。在本发明的另一种实施形式中，第二保险杠横梁的纵轴线也相对于道路表面扭 转，使得空心型材的纵轴线斜向上地朝向车内倾斜。由此在与第一保险杠横梁的倾斜共同 作用下形成了增大的冷却空气入口横截面以及减小的冷却空气出口横截面，这产生了喷管 效应，其以有利的方式增强了冷却空气到冷却器的流动。还可以这样加强该型材，S卩，两个保险杠横梁的封闭的椭圆形空心型材具有与正 面反向地呈锥状增大的横截面。此外，这种锥状增大的横截面可以用于在保险杠横梁和固 定在这两个保险杠横梁间端部区域内的碰撞盒之间形成较大的连接面。碰撞盒的固定通过 与保险杠横梁在其端部区域内的焊接连接、硬钎焊或通过螺栓连接或铆接实现。因此，用该汽车车身前端提高了在与不同质量和尺寸的车辆发生车辆碰撞时的兼 容性，其中，同时为由发动机罩、挡泥板、散热器格栅和前照灯结构组成的前部设计结构而 进行的汽车车身前端的式样设计实现了尽可能大的自由度。
现在参照附图进一步阐述本发明。在附图中图1示出按照一种实施形式的汽车车身前端的示意性正视图；图2示出按图1的汽车车身前端的示意性俯视图；图3示出沿按图1的剖切线B-B剖切的横梁结构的示意性横截面；图4示出沿按图1的剖切线A-A剖切的横梁结构的示意性横截面；图5示出按现有技术的汽车车身前端的示意性立体图。
具体实施例方式图1示出按本发明一种实施形式的汽车车身前端1的示意正视图。为此，对于汽 车车身前端1只示出了用于满足碰撞和冷却要求的所谓正面碰撞结构。在此省去了所有其 它的车身前端组件如减震器隔板、冷却空气百叶窗和其它设计结构。图1中示出的示意正 视图只示出了设计为碰撞结构或保险杠结构的横梁结构8。与之前示出的现有技术相反，横 梁结构8由第一上部保险杠横梁9和第二下部保险杠横梁10组成，这两个保险杠横梁分别在其端部区域11和12内固定在碰撞盒4或5上。这种固定可以包括焊接、硬钎焊或螺栓 连接。碰撞盒自身具有挠性材料，该材料在承受事故中的碰撞或撞击能量时变形并且削弱 碰撞能量，使得至少在速度较低的碰撞时在图1中未示出的车辆纵梁或车辆车身不发生变 形。在这个正视图中，还示出了横梁结构8的中间区域13内的保险杠连接板14。该保 险杠连接板14应以至少为IOOmm的板厚将正面碰撞时的碰撞能量通过上部和下部的保险 杠横梁9或10传递到两个碰撞盒4和5上。该保险杠连接板14将保险杠横梁9和保险杠 横梁10之间以及两个碰撞盒4和5之间的间隙划分为左边的冷却空气通道16和右边的冷 却空气通道15，由此更好地将冷却空气输送到在图2中示出的冷却器中。为此，下面的图2 示出了两个保险杠横梁9和10的造型。图2示出了按图1的汽车车身前端的示意俯视图，其中，在该俯视图中省去了车身 和发动机组件，并且只可以看到冷却器结构23的轮廓以及在其周围的正面碰撞结构的组 件。图1中示出的上部和下部保险杠横梁9和10形成一个略微拱曲的、从端部区域11延 伸至另一个端部区域12的弧形。该弧形结构可以将例如作用在保险杠连接板14中心的碰 撞力通过较硬的保险杠横梁9和10传递到碰撞盒4和5上。碰撞盒的前棱边M和25与 保险杠横梁9和10的弧形型材匹配。碰撞盒4和5通过基础板37与车辆纵梁2和3的前 端部6和7优选通过螺栓连接。然而基础板之间的这个连接也可以材料接合地通过焊接或 硬钎焊实现。图3示出沿按图1中的剖切线B-B剖切的横梁结构8的示意横截面。该横截面示 出了第一上部保险杠横梁9和第二下部保险杠横梁10的椭圆形型材。保险杠横梁9和10 的纵轴线18相互倾斜地指向，使得在朝向图2中示出的冷却器的方向上入口横截面21明 显大于出口横截面22。由此，保险杠横梁9和10用作冷却空气流的喷管，因此可以通过图 1中示出的冷却空气通道15和16增强冷却空气流进入冷却器的流动。此外，保险杠横梁9 和10的椭圆形空心型材17具有从正面开始呈锥状增大的横截面。该锥状增大的横截面接 下来简化了图1和2中示出的碰撞盒4和5在保险杠横梁9和10之间的安装。为此，该锥 形横截面至少在碰撞盒4和5的固定区域内有平坦的固定用型材壁段。图4示出沿按图1中的剖切线A-A剖切的横梁结构8的示意横截面。如上面已经 提到的，在该区域内布置有保险杠连接板14，该保险杠连接板通过熔焊或硬钎焊从正面固 定在保险杠横梁9和10上。该保险杠连接板14是实心的，并且在本发明的这种实施形式 中具有IOOmm的最小厚度。碰撞盒4和5可以至少在内部由蜂窝状的塑料区域组成，而横 梁结构8由抗拉和抗断裂的金属合金或铝合金构成。图5示出按现有技术的汽车车身前端30的示意立体图，它在开头已经说明，因此 在此不再重复。附图标记清单1汽车车身前端2车辆纵梁(左)3车辆纵梁(右)4碰撞盒(左)5碰撞盒(右)
6车辆纵梁的前端部(左)7车辆纵梁的前端部(右)8横梁结构9保险杠横梁(第一，上部)10保险杠横梁(第二，下部)11端部区域(右)12端部区域(左)13中心区域14保险杠连接板15冷却空气通道(右)16冷却空气通道(左)17空心型材18空心型材的纵轴线19冷却空气入口(右)2O冷却空气入口(左)21入口横截面22出口横截面23冷却器结构24碰撞盒的前棱边25碰撞盒的前棱边30汽车车身前端(现有技术)37基础板
权利要求
1.一种汽车车身前端(1)，其具有-至少两个纵梁(2，3)，-至少两个布置在所述纵梁(2，；3)的前端部(6，7)上的碰撞盒(2，5)，-至少一个连接在所述碰撞盒(4，5)上的横梁结构(8)，其中，所述横梁结构(8)具有两个保险杠横梁(9，10)，并且其中，第一保险杠横梁(9)布置在 所述碰撞盒(4，5)之上而第二保险杠横梁(10)布置在所述碰撞盒(4，5)之下，并且其中， 所述碰撞盒(4，5)在所述横梁结构(8)的左边和右边的端部区域(11，12)内固定在所述两 个保险杠横梁(9，10)之间并且固定在所述车辆纵梁(2，3)的端部(6，7)上。
2.按权利要求1所述的汽车车身前端，其中，在所述保险杠横梁(9，10)之间的中心区 域(13)内固定有一块保险杠连接板(14)，该保险杠连接板将所述保险杠横梁(9，10)之间 的间隔面划分为左边和右边的冷却空气通道(15，16)。
3.按权利要求1或2所述的汽车车身前端，其中，所述保险杠横梁(9，10)具有封闭的 椭圆形空心型材(17)。
4.按权利要求3所述的汽车车身前端，其中，所述第一保险杠横梁(9)的空心型材 (17)的纵轴线(18)斜向下地朝向车内倾斜。
5.按权利要求3所述的汽车车身前端，其中，所述第二保险杠横梁(10)的空心型材 (17)的纵轴线(18)斜向上地朝向车内倾斜。
6.按权利要求3至5之一所述的汽车车身前端，其中，所述保险杠横梁(9，10)的封闭 的椭圆形空心型材(17)具有与正面反向地呈锥状增大的横截面。
7.按权利要求1至6之一所述的汽车车身前端，其中，所述横梁结构(8)在所述保险杠 横梁(9，10)之间具有喷嘴状的冷却空气入口(19，20)，该冷却空气入口具有在正面上增大 的入口横截面(21)。
全文摘要
本发明涉及一种汽车车身前端(1)，其具有至少两个纵梁(2，3)、至少两个布置在纵梁(2，3)的前端部(6，7)上的碰撞盒(4，5)和至少一个连接在碰撞盒(4，5)上的横梁结构(8)。横梁结构(8)具有两个保险杠横梁(9，10)，其中第一保险杠横梁(9)在碰撞盒(4，5)之上而第二保险杠横梁(10)在碰撞盒(4，5)之下。碰撞盒(4，5)在横梁结构(8)的左边和右边的端部区域(11，12)内固定在保险杠横梁(9，10)之间并且固定在车辆纵梁(2，3)的端部(6，7)上。
文档编号B60R19/04GK102145677SQ20101060952
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年2月5日
发明者斯坦尼斯劳·克利梅克 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司