专利名称：汽车车身的前部的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车身的前部，其带有保险杠和支承该保险杠的保险杠支架。
背景技术：
为了满足在汽车事故中对行人保护的法定新要求，已开发了带有上部和下部保险 杠支架的车身前部，其中，一般在能够容易压扁的外层后面的上部保险杠支架包括一个坚 固的、在严重的碰撞中能承受很大能量的金属横梁，而考虑到对行人保护的要求，下部保险 杠支架以及上部保险杠支架前面的所述可压扁层被优化，以便在对行人事故产生典型的较 低的碰撞能量时就已经弯曲。由DE 103 24 514 Al公开了一种用于汽车车身的可伸出的前端导流板。该导流 板能够在它缩回至保险杠后面的缩入位置和它将保险杠向下延长的伸出位置之间线性地 移动。前端导流板的位置应自动地根据汽车速度调节，其中，导流板在低速度时缩入，在高 速时伸出。因此，偏偏在车身前部合适的设计真的可以有效地保护行人不受严重损伤的低 速范围内，导流板并未有助于保护行人。在DE 10 2004 013 754 Al中公开的前端导流板存在相同的困境。由DE 30 03 568 Al公开了一种车身前部，其中，保险杠的下部区域和支承它的支 架在低速时伸出，因此，它们在与行人碰撞时首先撞在行人腿上，使他倒在发动机罩上。因 为向前突出的下部保险杠区域在高速时在空气动力学上是不利的，所以下部保险杠区域在 高速时翻转到下沉的位置中。至今仍未成功地将保护行人的要求和汽车车身前部的、与速度匹配的空气动力学
相结合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是创造一种将行人保护的要求与速度相应的空气动 力特性相结合的汽车车身的前部。该技术问题通过一种带有保险杠和支承该保险杠的下部保险杠支架的汽车车身 的前部解决，其中，在下部保险杠支架中形成有一向下敞开的、从中向下可伸出导流板的凹 槽。与迄今的萌芽想法相反，这样来分离下部保险杠和导流板，使得能够优化基本上用于保 护行人的下部保险杠支架和用于空气动力学的导流板。通过在低速时导流板保持缩入凹 槽，它很少或几乎不影响车身前部的空气动力，而同时通过在缩入状态中导流板填满凹槽 有助于下部保险杠的刚性。这与下部的保险杠支架和导流板功能上完全相互分离、并且必 须仅仅由保险杠支架的壁厚提供下部保险杠支架必要刚性的前部相比节约了重量。虽然在 导流板从凹槽中伸出时，按本发明的前部在下部保险杠支架的高度上被消弱，但与之相关 联的在行人保护效果上的制约是无关紧要的，当导流板在高速的情况下伸出时，已知的车 身前部本来已不再能有效地对行人提供保护。优选导流板比保险杠支架在导流板和保险杠之间延伸的区域的抗变形能力更强。亦即在保险杠支架中每单位路程的变形所承受的能量明显小于在导流板中每单位路程的 变形所承受的能量。这样使得保险杠支架的功能基本上减至向下关闭发动机舱，而碰撞中 的碰撞能量绝大部分由导流板承担。为了达到导流板必要的强度，导流板优选至少主要部分由纤维强化的塑料，尤其 是聚酰胺制成。而保险杠支架可以由更易弯曲、价廉和易加工的、本身也可以用于保险杠的材料， 例如聚丙烯构成。导流板和凹槽优选地分别具有在导流板缩入状态中对置的前方壁，因此，当下部 保险杠支架的前方区域在碰撞中缩回时，并且在导流板没有从凹槽中驱动出来时，产生的 压力能够完全被传递到导流板上。因此，导流板的刚性对下部保险杠支架的刚性起到有效 的强化作用。为了沿侧向引开作用在导流板上的压力并且将它引入汽车车身的支承结构中，导 流板优选由相对于汽车纵向倾斜指向的肋条加固。因为保险杠支架在保险杠和导流板之间延伸的前方区域的功能基本上是将力传 递到导流板上，所以该区域优选由沿汽车纵向指向的肋条加固。同样出于将力引开的观点，导流板相宜地具有俯视呈弧形的、带有向外拱曲的正 面和支承在车身支承结构，尤其是副车架上的侧端。对于在缩入状态中容纳导流板的凹槽 相适宜地也呈现相应的弧形。优选导流板的端部铰接在支承结构上，使得其除了传导力的功能外用作供导流板 在缩入和伸出状态之间运动的铰链。作为另一个加固元件，下部保险杠支架可以包括一个基本上水平的板、所述凹槽 围绕该板沿弧线延伸。为了在碰撞时将力有效地导入水平板中，该水平板相宜地与所述凹槽的、同导流 板在缩入状态中的垂直后壁相对置的垂直后壁相连接。此外相宜地设置控制元件，以便导流板在汽车低速时自动地置入缩入位置中，在 汽车高速时自动地置入伸出位置中。
本发明其它的特点和优点参照附图由下列实施形式的说明得出。在附图中图1是用于汽车车身的保险杠的正视图；图2是从内部看保险杠、支承它的下部保险杠支架和导流板的局部视图；以及图3是通过保险杠的下部区域、下部保险杠支架和导流板的沿车身纵向中剖面切 分的剖面图。
具体实施例方式图1示出-优选由塑料深冲成型的_汽车车身的前保险杠1的正视图。保险杠1 向上延长至超过散热器架开口 2，并且其上部边缘3直接与发动机罩(未示出)的前方边缘 相邻接。边缘敞开的各凹槽4设计在散热器架开口2的右边和左边以便容纳近光灯。其它 开口 5设置在凹槽4下面用于例如雾灯、转向灯等的其它照明。在各开口 5之间和散热器架开口 2的下面有另一个用于冷却空气和燃烧用空气的长入口 6。在其向前凸出最远的区域内，直接在入口 6的下面以及在入口 6与散热器架开口 2之间，保险杠1由下部或上部的保险杠支架支承，该保险杠支架因为隐藏在保险杠1的后 面在图1中以虚线轮廓7或8示意出。上部保险杠支架8可以按照已知的方式由通过相对 易弯曲的、可压扁的硬质泡沫层与保险杠1的内表面连接的、水平的钢制型材构成。下部的保险杠支架7是由塑料，尤其是聚丙烯注塑的成型件，图2清楚地显示了其 结构。从汽车内部看图2示出了部分的保险杠1以及下部保险杠支架7和前方导流板9的 左半部分。下部保险杠支架7基本上由弧形延伸的、向下敞开的凹槽10分成前方区域11 和后方区域12的水平板形成。前方区域11延伸至在入口 6下面的保险杠1内侧形成的、 向后敞开的凹槽中，以便直接在其向前凸出最远的点13处加固保险杠1。为了调节有效保护行人所需的车身前部刚性，保险杠支架7的板状区域11，12根 据需要可以通过肋条14，15得到加固。图2示出在保险杠支架7的前方区域11有多个沿 汽车纵向指向的肋条14，其作用主要在于，防止碰撞时前方区域11迅速地局部发生塌陷， 并且将碰撞力导入抗变形能力明显高于保险杠7抗变形能力的前方导流板9中。保险杠7 的前方区域11内的一个或多个沿汽车纵向延伸的肋条14保证，纵向肋条14不会在小负载 的情况下已向侧面移位，并因此让区域11塌陷。凹槽10横截面呈矩形并具有垂直的前方壁和后方壁16，17。图1中示出的基本上 沉入凹槽10的前方导流板9包括刚性的、负载大的、横截面基本上呈H形的、由玻璃纤维加 强的聚酰胺构成的支承型材18，其带有与壁16，17以较小距离对置的垂直肋条19，20、在肋 条19，20之间延伸的水平基板21和按需求在基板21上延伸的加固肋条22。加固肋条22 主要与汽车纵向成大约45°角地在基板21的上侧和下侧上延伸，以便将从保险杠支架7的 前方区域11传递到前方垂直肋条19上的压力向侧面和向后面引开至支承型材18的端部。 在支承型材18的前方垂直肋条19上安装有一个在示出的导流板9缩入状态中从凹槽10 向下突出的挡泥板23。与支承型材18相反，挡泥板相适宜地具有弹性，以便在驶过未达到 保险杠1高度的较低障碍物时会弯曲。因此，与支承型材18相反，挡泥板可由相对易弯曲 的材料组成；它尤其与保险杠1和下部保险杠支架7 —样可以由聚丙烯制成。支承型材18的侧端成型为围绕以点划线表示的水平轴线可偏转地作用在未示出 的、按已知方式首先支承发动机和各部分传动机构的车身副车架的叉子24。下部保险杠支 架7的后部边缘也固定在该副车架上，并且为此配设有孔25。支承型材的端部可选地还能 够支承在车身的各纵梁上。当与行人碰撞时，在前方导流板9处于图2所示的缩入状态时，首先将下部保险杠 支架7的前方区域11向后推，来闭合壁16和肋条19之间的缝隙。因此，支承型材18受力， 并且碰撞产生的部分力通过支承型材18直接引出至副车架上。如果支承型材也在碰撞时 变形，壁17和肋条20之间的缝隙闭合，下部保险杠支架7的后方区域12也受力，并且必要 时变形。因此，支承型材18在碰撞时完全与保险杠支架7的结构成为一体。支承型材18在缩入状态中由经过凹槽10上侧的开口延伸至装配在保险杠支架7 上伺服电机27的偏心臂26夹持。该伺服电机27与汽车的速度计耦合，以便在超过几十公 里每小时的临界速度时降下前方导流板9。图3以纵剖面形式且用实线表示缩入状态、虚线表示伸出状态示出下部保险杠支
5架7、部分保险杠1和前方导流板9。在伸出状态中，支承型材18从凹槽10中移开，因此， 支承型材不再有助于下部保险杠支架7的刚性。然而，在高速时支承型材的这种帮助并不 重要，因为，碰撞能量远远超过了能够由下部保险杠支架7和前方导流板9分散的能量。
装卸角，亦即，水平面和图3中用点划线表示的平面之间的角度，该点划线表示的 平面延伸经过前轮支承面，并且与在前轮之前车身最深处的点-在此与挡泥板23的下部边 缘接触，该装卸角从缩入状态时的12度减小至9度。挡泥板23在伸出的状态中倾斜向下 和向后延伸，其中，当挡泥板23在迎面风的压力下弯曲时，倾斜位置相对于图3所示还可以 增大。因此，挡泥板23与位于下面的车道共同形成一个迎面风速度在其中提高了的喷嘴。 由伯努利效应造成的低压保持车身前部对车道的挤压，并因此改善了其路面附着性能。附图标记
1.保险杠
2.散热器架开口
3.上部边缘
4.凹槽
5.开口
6.入口
7.下部保险杠支架
8.上部保险杠支架
9.前方导流板
10.,凹槽
11.,下部保险杠支架的前方区域
12.,后方区域
13.,前方点
14._肋条
15._肋条
16.,凹槽的前方壁
17.,凹槽的后方壁
18.,支承型材
19._肋条
20._肋条
21.,基板
22._加固肋条
23._挡泥板
24.,支承型材叉/支承型材的端
25.,孔
26._偏心臂
27.,伺服电极
权利要求
一种汽车车身的前部，其带有保险杠(1)和支承该保险杠(1)的下部保险杠支架(7)，其特征在于，在所述下部保险杠支架(7)中形成有一向下敞开的、从中向下可伸出导流板(9)的凹槽(10)。
2.按权利要求1所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)比所述保险杠支架(7)在所 述导流板(9)和所述保险杠(1)之间延伸的区域(11)的抗变形能力更强。
3.按权利要求1或2所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)的至少主要部分(18) 由纤维强化塑料，尤其是聚酰胺制成。
4.按权利要求1至3之一所述的前部，其特征在于，所述保险杠支架(7)由聚丙烯制成。
5.按权利要求1至4之一所述的前部，其特征在于，在所述导流板(9)缩入状态中，所 述导流板(9)垂直的前壁(19)与所述凹槽(10)垂直的前壁(16)相对置。
6.按权利要求1至5之一所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)在缩入状态中具有 一基本上水平的基板(21)。
7.按权利要求1至6之一所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)由相对于所述汽车 纵向倾斜指向的肋条(22)加固。
8.按权利要求1至7之一所述的前部，其特征在于，所述保险杠支架(7)在所述保险杠 ⑴和所述导流板(9)之间延伸的区域(11)由沿汽车纵向指向的肋条(14)加固。
9.按权利要求1至8之一所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)并且还优选所述凹 槽(10)俯视呈弧形且带有向外拱曲的正面。
10.按权利要求9所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)的两个侧端(24)作用在所 述车身的支承结构，尤其是副车架上。
11.按权利要求10所述的前部，其特征在于，所述导流板(9)的侧端(24)铰接在所述 支承结构上。
12.按权利要求9、10或11所述的前部，其特征在于，所述下部保险杠支架(7)包括一 基本上水平的板(12)，所述凹槽(10)围绕该板(12)沿所述弧形延伸。
13.按权利要求12所述的前部，其特征在于，所述基本上水平的板(12)与所述凹槽的 垂直后壁(17)相连接，该垂直后壁(17)和所述导流板(9)在缩入状态中的垂直后壁(20)相对置。
14.按权利要求1至13之一所述的前部，其特征在于，设置控制元件(27)，以便所述导 流板(9)在汽车低速时被置于所述缩入位置，并且在汽车高速时被置于所述伸出位置。
全文摘要
本发明涉及一种汽车车身的前部，其带有保险杠(1)和支承该保险杠(1)的下部保险杠支架(7)，其中，在所述下部保险杠支架(7)中形成有一向下敞开的、从中向下可伸出导流板(9)的凹槽(10)。
文档编号B62D37/02GK101985296SQ20101020294
公开日2011年3月16日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年7月28日
发明者沃尔克·伯恩特, 罗尔夫·尤尔特, 西奥博尔德·霍克 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司