用于轿车的前厢的支撑装置的制作方法

本发明涉及一种用于轿车的前厢的支撑装置。

背景技术：

在轿车以小的宽度重叠与事故对方或障碍物相碰撞时的正面碰撞也称为小重叠碰撞。在此，事故对方或障碍物至少基本上正好、亦即在车辆纵向方向上碰到前脸上并且因此碰到轿车的前厢上。此外，可能发生事故对方或障碍物从斜前方撞击到轿车的前厢上时的碰撞。事故对方或障碍物的一种这样的从斜前方撞到轿车的前厢上的撞击也称为斜向碰撞或正面斜向碰撞。这样的正面碰撞对于轿车的前厢是一个巨大的挑战。在此，已知出现如下的问题，即，轿车在其前厢的区域中在相应主纵梁的外侧被施加事故力。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是提出一种用于轿车的前厢的支撑装置，借助于该支撑装置能实现轿车的一种特别有利的事故行为。

该任务按照本发明通过具有权利要求1的特征的支撑装置来解决。本发明有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。

按照本发明的用于轿车的前厢的支撑装置具有至少一个至少基本上沿着车辆竖直方向延伸的车身构件，相应纵梁平面的相应的侧向配设的纵梁元件通过所述车身构件互相连接。

在此，所述纵梁平面和因此所配设的纵梁元件在车辆竖直方向上相叠地或相继地设置。此外，所述支撑装置具有保持在轿车的车身上的前端模块的横梁。因此，与车身构件相反，所述横梁不是轿车的车身的或在车身上的组成部件，所述横梁而是与车身相接合的前端模块的组成部件。在此，所述横梁例如是保险杆的组成部件并且也称为弯曲横梁。

此外，所述支撑装置包括至少一个第一支撑元件以及包括至少一个第二支撑元件，所述第一支撑元件在车身构件上设置在沿着车辆横向方向向外指向的侧面上并且所述第一支撑元件具有容纳部，所述第二支撑元件在车辆横向方向上设置在车身构件之外、设置在横梁上并且从所述横梁向后延伸。所述第二支撑元件在支撑装置的原始状态下(在该原始状态下支撑装置没有由事故引起而变形)与第一支撑元件间隔开距离并且由于相应的由事故引起的施加力能至少部分地运动到容纳部中并且由此与第一支撑元件相支撑。

如果例如在正面碰撞、如小重叠碰撞或斜向碰撞时支撑装置的由事故引起的施加力超过可预定的负荷水平，那么因此发生横梁的由事故引起的后移，因为所述横梁承受由事故引起的负荷或事故能量。由于该由事故引起的后移，所述横梁和设置在横梁上的第二支撑元件沿车辆纵向方向向后并且因此朝向车身构件和保持在该车身构件上的第一支撑元件运动。由此，在原始状态下所设有的在各支撑元件之间的距离被取消，并且第二支撑元件至少间接地支撑在第一支撑元件上。

由此，从由事故引起的施加力得到至少一个至少基本上沿着车辆横向方向延伸的并且作用在前厢上的横向力分量，轿车借助于该横向力分量例如绕车辆竖直方向围绕事故对方或障碍物转动。由此可以避免过度地侵入到轿车的客舱中，从而可以保护轿车的乘客。因此，所述支撑装置以及特别是所述支撑元件特别是在小重叠碰撞时和在斜向碰撞时起作用。然而因为所述支撑元件在原始状态下互相间隔开距离并且因此没有互相支撑，所以所述支撑元件不对其他的事故情形、亦即与小重叠碰撞和斜向碰撞不同的事故情形产生消极影响，从而在这样的其他的事故情形、例如宽度重叠多或宽度完全重叠的正面碰撞中也可以实现有利的事故行为。

因为所述支撑元件在车辆横向方向上沿侧向设置在车身构件之外并且因此在相应的纵梁之外，所以支撑装置特别是在小重叠碰撞和斜向碰撞时起作用，因为于是所述支撑元件互相支撑并且例如互相卡住。由此可以实现横向力支撑，从而轿车为了保护乘客而围绕事故对方或障碍物转动。

在本发明其他的设计方案中表明有利的是，所述第二支撑元件沿着车辆纵向方向从前方外部向后方内部延伸。这意味着，所述第二支撑元件倾斜于车辆纵向方向延伸，其中，第二支撑元件的前端部在车辆横向方向上比后端部更靠外设置。由此能以特别有利的方式实现横向力分量或横向力支撑，以便整体上实现轿车的一种特别有利的运动。

为了实现一种特别有利的事故行为，在本发明的另一实施形式中规定，所述第一支撑元件倾斜于车辆纵向方向延伸。通过所述倾斜的延伸，可以按特别有利的方式在事故时产生横向力分量，从而所述轿车例如可以围绕事故对方或障碍物转动。

此外有利的是，所述第二支撑元件具有在原始状态下设置在容纳部中的第一长度区域和邻接于第一长度区域并且在原始状态下设置在容纳部之外的第二长度区域，所述第二长度区域由于由事故引起的施加力能运动到容纳部中。换言之，所述第二支撑元件、亦即所述第一长度区域在原始状态下就已经处于容纳部中，其中，在正面碰撞时所述第二长度区域也运动到容纳部中。由此能实现所述支撑元件在由事故引起的施加力时特别有利地互相卡住并且因此实现期望的支撑功能。

为了使支撑装置的部件数量和装配耗费特别少，在本发明的一种实施方式中规定，所述第一支撑元件一体地构成在车身构件上。由此例如也可以构成一种特别有利的力路径，这有利于事故行为。

对此备选地可设想，所述第一支撑元件构成为与车身构件分开构成的并且固定在车身构件上的结构元件。换言之，所述第一支撑元件是附加部件，该附加部件可以符合需要地安装在车身构件上。

另一有利的实施方式规定，所述第二支撑元件与横梁一体式地构成，以便由此实现有利的力路径。

对此备选地可设想，所述第二支撑元件构成为与横梁分开构成的并且固定在横梁上的结构元件。在此，第二支撑元件涉及一种附加构件，可以符合需要地给所述横梁装备该附加构件。

最后表明有利的是，所述支撑元件中的至少一个支撑元件、亦即所述第一支撑元件和/或所述第二支撑元件构成为空心型材。由此可以实现所述至少一个支撑元件的特别有利的刚度，因此可以实现特别有利的横向力支撑。

具有至少一个按照本发明的支撑装置的轿车也属于本发明。按照本发明的支撑装置的优点和有利的实施方式应视为按照本发明的轿车的优点和有利的实施方式，以及反之亦然。

附图说明

从优选的实施例和所属附图的以下说明中得出本发明的进一步的细节。

其中：

图1示出轿车的前厢结构的示意性并且透视的正视图，所述前厢结构包括两个侧面的至少基本上沿着车辆竖直方向延伸的车身构件，相应纵梁平面的相应的侧向配设的纵梁元件通过所述车身构件互相连接，以及所述前厢结构包括用于轿车的前厢的支撑装置的相应设置在车身构件上的第一支撑元件；

图2示出所述车身构件之一的示意性侧视图；

图3示出具有保持在前厢结构上的前轴梁的前厢结构的示意性侧视图；

图4局部地示出与轿车的车身接合的前端模块的示意性并且透视的正视图，该前端模块包括保险杆的横梁，其中，在横梁上固定有相应的与第一支撑元件相对应的第二支撑元件；

图5局部地示出支撑装置的示意性的侧视图；

图6局部地示出支撑装置的示意性的俯视图；以及

图7局部地示出支撑装置的示意性并且剖切的侧视图。

具体实施方式

在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。

图1以示意性并且透视的正视图示出用于轿车前厢的前厢结构1。前厢结构1包括分隔板2，其也称为前围板。在轿车制造完成的状态下，通过分隔板2将轿车的内部空间与在车辆纵向方向上设置在内部空间之前的发动机舱3分隔开。在发动机舱3中能设置至少一个用于驱动轿车的驱动装置。此外，前厢结构1包括挡风玻璃-横梁4，在该挡风玻璃-横梁上能固定轿车的挡风玻璃。在此，挡风玻璃-横梁4沿着车辆竖直方向向上邻接于分隔板2。

前厢结构1还包括罩元件5，这些罩元件也称为减振支柱罩。在罩元件5上能支撑弹簧和/或阻尼元件、特别是轿车底盘的减振支柱。此外，前厢结构1包括上纵梁平面的侧面的上纵梁元件6。所述上纵梁元件6是支撑梁，它们也称为轮罩-支撑梁。此外，前厢结构1包括第二纵梁平面的纵梁元件7。前厢结构1是轿车车身的一部分，从而纵梁元件6和7是车身构件。最后，前厢结构1包括其他的车身构件8，这些其他的车身构件至少基本上沿着车辆竖直方向(z方向)延伸。因为车身构件8至少基本上沿着车辆竖直方向延伸，所以车身构件也称为塔体、车身塔体或塔。从图1中可看出，所述上纵梁元件6一侧连接到罩元件5上并且另一侧连接到车身构件8上。所述纵梁元件7也连接到车身构件8上，从而纵梁元件6和7以及由此相应所属的纵梁平面通过车身构件8相互连接。所述纵梁元件7例如是发动机支架梁，在这些发动机支架梁上在轿车制造完成的状态下支承之前提到的驱动装置。备选地或附加地，在轿车制造完成的状态下在前轴梁9上例如铰接地连接有用于引导轿车的车轮、特别是轿车前车轮的轮导杆。

图2以示意性侧视图示出所述车身构件8之一。在图2中示出的车身构件8例如是参照向前行驶方向位于左侧的车身构件8，该左侧的车身构件设置在图1中标记为b的区域中。

图3以示意性的侧视图示出前厢结构1。在前厢结构1上固定有前轴梁9。例如，前轴梁9不是车身的组成部件并且也不是前厢结构1的组成部件，而是安装件，该安装件至少与前厢结构1相接合。

所述前轴梁9例如包括下纵梁平面的两个在车辆横向方向上互相间隔开距离的纵梁元件，其中，能从前轴梁9的各纵梁元件中看出参照向前行驶方向位于左侧的纵梁元件并且该左侧的纵梁元件标记为10。因此，纵梁元件6的纵梁平面是上纵梁平面，纵梁元件10的纵梁平面是下纵梁平面。纵梁元件6、7和10在车辆竖直方向上相叠地或相继地设置，从而所述相应的纵梁平面在车辆竖直方向上相叠地设置或相继地设置。因此，纵梁元件7的纵梁平面在车辆竖直方向上设置在上纵梁平面和下纵梁平面之间，因为纵梁元件7设置在上纵梁元件6和下纵梁元件10之间。从图3中可看出，下纵梁平面或前轴梁9的纵梁元件10也连接到车身构件8上，从而所述侧面的纵梁元件6、7和10通过所述相应的侧面的车身构件8互相连接。换言之，例如相应的车身构件8至少基本上沿着车辆竖直方向从上纵梁平面经过中间的纵梁平面一直延伸到下纵梁平面，或者反之亦然。

在图3中通过方向指示箭头11来阐明，经由相应的纵梁元件6、7或10可以构成相应的载荷路径，所述载荷路径也称为结构路径。通过所述载荷路径例如可以接收并导出由事故引起的力。通过所述结构路径可以将由事故引起的载荷、亦即事故能量引导到车身中，从而结构路径也称为车身路径或车身载荷路径。因此，相应的车身构件8是连接所述三个车身载荷路径的结构构件。

图4以示意性并且透视的正视图示出轿车的前端模块12。所述前端模块12不是车身的组成部件、而是安装件，该安装件在轿车制造的范畴中接合到车身上。当前，前端模块12在接合方向上与前厢结构1和轴梁9接合，其中，该接合方向沿着车辆纵向方向(x方向)延伸。例如，所述前端模块12在至少一个第一接合位置上与相应的上纵梁元件6接合。前端模块12在至少一个相应的第二接合位置上与相应的纵梁7(发动机支架梁)接合，并且前端模块12在至少一个相应的第三接合位置上与相应的下纵梁元件10接合。

在此，前端模块12例如包括用于冷却驱动装置的冷却模块13。此外，前端模块12包括保险杆的横梁14。在轿车制造完成的状态下，横梁14至少基本上沿着车辆横向方向延伸，其中，横梁14也称为弯曲横梁。在此，所提到的保险杆包括至少一个外饰板元件，该外饰板元件也称为保险杆外饰板。借助于保险杆外饰板，在轿车制造完成的状态下弯曲横梁(横梁14)被向外加饰板。

例如，横梁14通过相应的能量吸收元件保持在纵梁元件7上。例如，在轿车与事故对方或障碍物正面碰撞时，由事故引起的载荷或者说事故能量作用在横梁14上，从而由事故引起地对横梁14施加力。事故能量例如借助于横梁14沿着车辆横向方向分布并且被导出到能量吸收元件上。因为能量吸收元件例如在车辆纵向方向上向后支撑在纵梁元件7上，所以能量吸收元件由于由事故引起的施加力而变形。由此，能量吸收元件将至少一部分事故能量转换为变形能，从而借助于能量吸收元件来吸收或耗散事故能量。由此可以保护轿车的乘客。

为了现在实现轿车的、特别是在宽度重叠小的正面碰撞时的特别有利的事故行为，轿车包括一种支撑装置。在此，至少纵梁元件6、7和10以及车身构件8和横梁14是所述支撑装置的组成部件。此外，支撑装置——如从图5中可看出——包括相应的第一支撑元件16，所述第一支撑元件在相应车身构件8的相应的沿着车辆横向方向向外指向的侧面15上设置在相应的车身构件8上，在图5、6和7中能看到这些第一支撑元件中的参照向前行驶方向位于左侧的、设置在左侧的车身构件8上的支撑元件16。当前，相应的第一支撑元件16构成为与相应的车身构件8分开构成的并且固定在车身构件8上的结构元件。对此备选地可设想，相应的第一支撑元件16与相应的车身构件8一体地构成。

然而当前第一支撑元件16是安装件，该安装件设置并支撑在车身构件8的沿着车辆横向方向向外指向的侧面15上。在此，第一支撑元件16这样保持在车身构件8上，使得第一支撑元件16与对应的车身构件8用螺纹拧紧。为此设有以螺钉17形式的螺纹元件，支撑元件16借助于所述螺钉而与车身构件8用螺纹拧紧。此外，相应的第一支撑元件16由金属材料形成。

此外，所述支撑装置对于每个第一支撑元件16包括一个与第一支撑元件相对应的在车辆横向方向上设置在相应的车身构件8之外的并且设置在横梁14上的第二支撑元件18，所述第二支撑元件从横梁14向后朝向在车辆纵向方向上设置在横梁14后面的第一支撑元件16延伸。因此，相应的第二支撑元件18是前端模块12的组成部件并且与该前端模块接合。相应的第二支撑元件18在支撑装置的原始状态下与分别对应的第一支撑元件16间隔开距离并且由于相应的由事故引起的施加力能至少部分地运动到第一支撑元件16的能从图5和7中特别好地看出的容纳部19中。当前，相应的第二支撑元件18构成为与横梁14分开构成的并且固定在横梁14上的结构元件。对此备选地可设想，相应的第二支撑元件18与横梁14一体地构成。

当前，支撑元件16和18由金属材料、特别是钢形成。如从图7中可看出，支撑元件16和18分别构成为空心型材，以便可以实现足够的刚度并且因此可以实现支撑功能。

图5、6和7示出在未变形的状态下的支撑装置，该未变形的状态相当于之前提到的原始状态。在此，相应的第一支撑元件16具有容纳部19，在该容纳部中在原始状态或者说未变形的状态下就已经设置有或容纳有第二支撑元件18的第一长度区域。然而在此，所述第二支撑元件18与第一支撑元件16间隔开距离，从而第二支撑元件18没有支撑在第一支撑元件16上。

在图5至7中能局部地看出障碍物20，轿车例如在事故测试的范畴中与该障碍物正面地碰撞。能从图6中特别好地看出，在所述正面碰撞时轿车的沿着车辆横向方向延伸的宽度的仅非常小的部分在车辆纵向方向上向前被障碍物20覆盖住，从而轿车当前在所谓的小重叠碰撞、亦即在宽度重叠小的正面碰撞的范畴中与障碍物20相碰撞。此外，能从图6中特别好地看出，横梁14在车辆横向方向上向外突出于相应的侧面的车身构件8，从而横梁14的至少一个相应的侧面的长度区域21在车辆横向方向上设置在车身构件8之外。在此，相应的第二支撑元件18设置在该外部的侧面的长度区域21中。

在图5和6中能特别好地看出，在相应第二支撑元件18的在原始状态下容纳在容纳部19中的第一长度区域上沿第二支撑元件18的纵向延伸方向邻接有第二长度区域，该第二长度区域在原始状态下设置在容纳部19之外。此外，第二支撑元件18沿着车辆横向方向从前方外部向后方内部延伸，从而支撑元件18的朝向横梁14的第一端部在车辆横向方向上比支撑元件18的后面的朝向第一支撑元件16的第二端部更靠外设置。此外，第一支撑元件16也倾斜于车辆纵向方向延伸并且在此构成为所谓的郁金香花形部(tulpe)，所述第二支撑元件18的第一长度区域在原始状态下就已经容纳在该郁金香花形部中。

如果现在发生在图6中图解说明的轿车和特别是支撑装置与障碍物20的正面碰撞，那么因此对支撑装置和特别是横梁14由事故引起地施加力。

如果所述由事故引起的施加力超过可预定的负荷水平，该负荷水平例如能通过支撑装置相应的设计方案预定，并且施加力与轿车和障碍物20相碰撞的速度有关，那么因此由于由事故引起的施加力而发生横梁14以及因此第二支撑元件18的由事故引起的后移，其中，特别是所述长度区域21并且在长度区域21中设置在横梁14上的支撑元件18随着该长度区域向后并且特别是朝向第一支撑元件16运动。通过所述由事故引起的运动，首先设定的在支撑元件16和18之间的距离被取消，从而第二支撑元件18与第一支撑元件16相支撑。在此，支撑元件16和18互相卡住，从中得到横向力分量。该横向力分量在车辆横向方向上例如从能在图6中看出的左侧的支撑元件16向不能从图6中看出的右侧的支撑元件起作用。所述横向力分量引起轿车特别是围绕车辆竖直方向转动，从而轿车为保护其乘客而围绕所述障碍物20转动。因此，轿车通过支撑装置不在障碍物20上滑过，而是围绕障碍物20转动。

由此特别是在小重叠碰撞时和在斜向碰撞时可以实现轿车的有利的事故行为。但因为支撑元件16和18在原始状态下互相间隔开距离，所以其他的事故情形、例如宽度重叠多或宽度完全重叠的正面碰撞不受支撑元件16和18消极影响，从而在其他的事故情形中也可以实现轿车的有利的事故行为。

附图标记列表

1前厢结构

2分隔板

3发动机舱

4挡风玻璃-横梁

5罩元件

6纵梁元件

7纵梁元件

8车身构件

9前轴梁

10纵梁元件

11方向箭头

12前端模块

13冷却模块

14横梁

15侧面

16第一支撑元件

17螺钉

18第二支撑元件

19容纳部

20障碍物

21长度区域