保险杠模块的制作方法

本发明涉及用于车辆，尤其用于道路车辆的保险杠模块，该保险杠模块带有包括至少一个由纤维增强塑料制成的层的横梁。

背景技术：

在没有预公开的德国专利申请de102014011790.1中描述了这样的保险杠模块。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种保险杠模块，它在重量轻的情况下具有高的负荷能力和仍然合理的和低廉的制造成本。

该任务按照本发明的设计方案解决，方法是在带有横梁和两个用于将横梁固定在车身纵梁上的固定凸缘的用于车辆的保险杠模块上，由纤维增强塑料制成的层从该横梁连续地延伸直至固定凸缘中。

这样的层尤其可以通过所谓有机板或有机片形成，它可以通过热成型引入到为该保险杠模块所需的三维形状中。

当该横梁在固定凸缘之间面齐平地、连接所述固定凸缘地延伸时，该纤维增强塑料制的层连续变化过程可以特别简单地实现。

为了在碰撞时、在外来物体撞在横梁时达到所需要的缓冲作用，并可以将冲击力引到纵梁上，该横梁应该在固定凸缘之间向车辆外侧预先拱起。

为了耐开裂地连接在车身纵梁上，固定凸缘的至少一个螺纹孔与纤维增强塑料制的层相交是有用的。

然而，也许通过注塑塑料来补充固定凸缘可能是必要的。在固定凸缘的突伸出横梁纵棱的一段上，可以这样将纤维增强塑料上的脚料(verschnitt)减到最小。

由纤维增强塑料制成的层可以沿着横梁第一纵棱弯曲，以便形成至少一个外壁和内壁，并这样提高横梁的负荷能力。

当确实如此时，由纤维增强塑料制成的层可以不突伸出该纵棱，使得当在该纵棱的对面需要凸缘段时，这允许通过注塑形成该凸缘段。

该第一纵棱优选是横梁的上边棱。这时，由该层弯曲所得的u-形轮廓向下开放，并且其中不会藏污纳垢。

为了进一步改善横梁的负荷能力，内壁和外壁可以通过在它们之间注塑的肋条连接。

按照替代设计方案，由纤维增强塑料制成的层可以成型为在车辆纵向上开放的沟槽或多个这样的彼此相邻走向的沟槽。

为了提高负荷能力，在这里还可以在该沟槽内部注塑肋条。

该沟槽的深度应该从横梁中线起向固定凸缘逐渐减小，以便提供连续的从非常弯曲的或有棱角的、在碰撞事故特别容易失效的区域到固定凸缘的自由过渡。

该沟槽的上沿和下沿在碰撞事故中倾向于通过向上或向下弯曲来避让负载。为了抵制这种倾向，该横梁可以具有帽形断面。通过将与帽檐相应的区域在上面和在下面连接在该沟槽的凸缘上，它们使该凸缘难以弯曲，并因此显著地有助于负荷能力。

为了即使在外来物体直接在所述纵梁之一的前面撞在车辆上时也能达到足够的缓冲作用，可以在固定凸缘外侧安装能量吸收器。

为了使合理的制造成为可能，该能量吸收器可以刚好像上述补充的段一样注塑在固定凸缘上。

带有蜂窝结构的能量吸收器尤其适宜注塑。

当该蜂窝结构的蜂窝在垂直方向上开放时，这允许应用这样的简单模具，其具有少量数目的相向移动的模具件。

本发明的其他特征和优点可在以下参照附图对实施例的描述中找到，附图中：

附图说明

图1是按照本发明第一设计方案的保险杠模块的透视图；

图2是穿过自图1保险杠模块的剖面图；

图3a-c是来自图1保险杠模块能量吸收器方案的顶视图；

图4是按照本发明第二设计方案的保险杠模块的透视图；

图5a-c是来自图4保险杠模块的剖面图；而

图6是第二设计方案的保险杠模块的变型。

具体实施方式

图1以透视图表示按照本发明第一设计方案的用于机动车的保险杠模块1。保险杠模块1的横梁2成型为纵向伸展、向下开放的沟槽，带有在安装于机动车上的状态下面向机动车内部的内壁3、被保险杠覆盖物包裹的外壁4和将内壁和外壁3，4连接成一件的倒圆角的顶5。横梁2中段6从上面看向机动车外部凸起弯曲。在中段6上沿两侧通过向外凹的短的弯曲中间段7连接有在机动车横向上直线延伸的侧段8。

图2表示侧段8的剖面图。横梁2通过有机板矩形裁片(zuschnitt)的热成型获得，有机板的内部纤维层9连续地通过内壁3、顶5和外壁4延伸。纤维层9嵌入由热塑塑料制成的基质10中；在图2中基质10形成从两侧包围该纤维层的表面层；在实践中层9的纤维可以一直伸到横梁2的表面上。

在该沟槽内注塑有在横梁2整个宽度上分布的肋条11，该肋条11材料接合地连接内壁和外壁3，4。肋条11的塑料在化学上与基质10相同；因而在将肋条11注塑在横梁2上时的温度下，基质10也软化，并能够与所注塑的材料进行材料接合式连接。

内壁3在侧段8的高度上形成固定凸缘12，它设置成借助于螺丝钉、销钉等固定在如图2中虚线所示的机动车纵梁13的一端上。所述螺丝钉的第一孔14在外壁4下边缘16的下方、处于固定凸缘12的下边沿区域15中。这样它们在将保险杠模块1安装在纵梁上时从外面很容易够到。孔14与纤维层9相交，该纤维层9在这里一直直接延伸到固定凸缘12的下边棱。

其他孔17在固定凸缘12的段18上成型，该段18与内壁3齐平延长地、向上延伸出去直至超过顶5。段18像肋条11一样注塑在横梁2上，并与基质10的塑料融合。为了在横梁2上创造可负载的连接，段18在横断面上呈楔形，其具有向下至横梁2那里越来越大的壁厚。

按照一个变型，内壁3的下边缘在中段6中在与外壁4下边缘16相同的高度上走向。这时，纤维层9并不一直伸入固定凸缘12的下边沿区域15，而是该下边沿区域15就像段18一样通过注塑成型。

图1表示在侧段8上在外壁4前面的块状的能量吸收器19。能量吸收器19也通过注塑在横梁2上形成。正如图2清楚显示的，能量吸收器19有蜂窝结构，该蜂窝结构带有由外壁水平向外延伸的基板20和由基板20向上和向下伸出的、在能量吸收器19上侧和下侧处限定开放的蜂窝21的边界的壁件22。

壁件22在线23处相交，所述线23各自平行于外壁4。这样，只借助于两个在线23的方向上彼此相向运动的模具件24，25，就可能在唯一的工序中将有机板裁片成型为横梁2，在模具闭合的状态下，将段18、肋条11和能量吸收器19以及必要时边沿区域15注塑在横梁上，并通过模具件24，25彼此沿着线23拉开，使制成的保险杠模块脱模。

图3以顶视图表示能量吸收器19的变型。图3a的能量吸收器19在矩形的基面上具有菱形的蜂窝21，该矩形的基面在机动车的纵向上与固定凸缘12对准。

在图3b中能量吸收器19的对角线定向的壁件22延伸越过固定凸缘12直到凹形的弯曲的中间段7上，并对其进行增强。

在图3c的变型中，能量吸收器19填充横梁2和保险杠覆盖物26之间的整个间隙，其中能量吸收器19在机动车的纵向上的延伸可以向中段6的中部逐渐变小或为零。

当然，该蜂窝21还可以具有不同于菱形的，例如，三角形或六角形的基面。

图4和5以透视图以及多个剖面图表示保险杠模块的第二设计方案。横梁2在这里通过矩形有机板裁片的热成型获得，但这不是成型为双壁形。而是裁片在固定凸缘12中保持不变形，以便平面地贴靠在纵梁的端部上，而且在中间段7和中段6在该裁片中成型有水平走向的向机动车内部开放的沟槽27。在沟槽27的上面和下面突伸出的条带28赋予横梁2帽形横断面。沟槽27的深度d从横梁2两侧向中部增大。因为有机板在热成型时不被拉伸，所以保险杠模块的垂直尺寸h，如图5a所示，在固定凸缘12处达到最大，而在图5c的中段6达到最小，在那里深度d最大。

为了在沟槽27内形成帽子轮廓和增强肋条11，需要可以彼此在机动车的纵向上相向移动的两个模具件。

为了如图5a所示，在固定凸缘12上成型带有向上和向下开放的蜂窝21的能量吸收器19，需要其他两个模具件。

为了减少所需要的模具件数，可以考虑如图6所示的带有在机动车纵向上开放的蜂窝21的能量吸收器19。然而，长的脱模行程随之带来能量吸收器19的壁件22在其面向固定凸缘12的端部上达到大的厚度。因此，不仅由于重量还是由于更好的可镦锻性，优选的是如图2和5所示带有在机动车的纵向上延伸的基板和从该基板起在相反方向上延伸的蜂窝的能量吸收器19。

显然，虽然以上的详细描述和附图描述了本发明确定的示例性设计方案，但它们只是为了进行阐述而设想的，因而不应解释为本发明的范围加以限定。在不脱离后随的权利要求书的范围及其等效范围的情况下，对所描述的设计方案进行不同的变换是可能的。尤其从这些描述和附图中还可以看出在权利要求书中没有描述的实施例的特征。这样的特征还可以出现在不同于在这里具体公开的结合中。多个这样的特征在一个相同的句子中或在其他类型的上下文中彼此说明的事实，并不能证明它们只能出现在特定公开的结合中的结论；而是基本上出发点是，可以从多个这样的特征中略去一些或加以改变，只要不影响本发明的功能性。

附图标记单

1保险杠模块

2横梁

3内壁

4外壁

5顶

6中段

7中间段

8侧段

9纤维层

10基质

11肋条

12固定凸缘

13纵梁

14孔

15边缘区域(randbereich)

16下边棱(unterkante)

17孔

18段

19能量吸收器

20基板

21蜂巢

22壁件

23线

24模具件

25模具件

26保险杠覆盖物

27沟槽

28条带(streifen)