CN101351358A - 用于机动车辆的能量吸收系统 - Google Patents

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Abstract

能量吸收系统(1)适用于带有纵梁(2)的机动车辆。该系统(1)包括：上吸收梁(3)，它位于机动车辆的所述纵梁(2)的前面；下吸收梁(4)，它位于所述上吸收梁(3)的下面；以及至少两个侧板(5)，它们确保了所述上梁(3)和所述下梁(4)的刚性连接。它还包括位于所述纵梁(2)之间并直接固定于该纵梁(2)上的刚性横梁(6)，上梁(3)固定支持于该横梁(6)上。

Description

用于机动车辆的能量吸收系统
技术领域
本发明涉及机动车辆撞击时的能量吸收。能量吸收系统应该能够有效吸收撞击能量，以保护机动车辆的乘客，并且该系统的体积不应过于庞大。
在本申请中，“梁”是指一种纵向结构，它承载于至少一个、通常两个固定点上。这样的结构能够整合例如蜂窝等能量吸收装置，能够消耗能量用于变形，因而减少了传递给支撑固定点的剩余能量的量。这种情况下，这种梁被称为“吸收梁”。
另外，“横梁”是指一种刚性结构，它位于固定它的两点之间。应该注意到，在发生撞击时，横梁负担了少于3％的能量吸收。
背景技术
在现有技术中，特别是根据FR 2 829 733，已知知道用于带有纵梁的机动车辆的能量吸收系统，该系统包括上吸收梁，它位于机动车辆纵梁的前面；下吸收梁，它位于上吸收梁的下面；以及至少两个侧板，它们确保了上下吸收梁的刚性连接。由这两个梁和这两个侧板构成的整体形成了一个能量吸收框，它固定于纵梁的一端，中间插入的减震器在压缩时起作用。
要解决的技术问题
在现有技术中，纵梁之间仅仅通过减震器和能量上吸收梁连接在一起。然而，减震器通常是一些“碰撞盒”，每个均被设计成可吸收来自被精确引导至承载它的纵梁之轴线的撞击的能量。
在侧面撞击或正面撞击的情况下，若对于能量吸收框的冲击不是准确地沿着纵梁的轴线，则传递给减震器的力必然包括一个斜向分量，而承载在纵梁上的减震器不能应付这个斜向分量。
因此，可能的风险是撞击能量全部传递给最靠近撞击轴线的减震器和纵梁。
换句话说，纵梁之间没有有效地耦合，以致于发生撞击时，力不会分散在两根纵梁上。
另外，撞击发生在纵梁之间的中间区域的上吸收梁时，该梁会发生弯曲而不是压缩，因而不能以最佳方式吸收能量。
因此，为了弥补上述缺陷，有效吸收撞击能量，对车辆前端的外悬进行了相对改进。
发明内容
本发明提出减小车辆的外悬，而不降低能量吸收系统的有效性。
为此目的，本发明涉及一种用于带有纵梁的机动车辆的能量吸收系统，所述系统包括：上吸收梁，它位于机动车辆的纵梁的前面；下吸收梁，它位于所述上吸收梁的下面；以及至少两个侧板，它们确保了所述上吸收梁和所述下吸收梁之间的刚性连接；其特征在于，它还包括位于所述纵梁之间并直接固定于该纵梁上的刚性横梁，上吸收梁固定支持于该横梁上。
在本说明书中，若减震器或吸收梁吸收了至少7％的撞击能量，则认为它们实现了吸收功能。
因此，旨在例如为行人的腿的下部提供支撑的简单硬化不构成能量吸收。
由于有了刚性横梁，纵梁可有效地耦合在一起，所有传递给梁的力都可更好地在纵梁之间分配。并且，上吸收梁支持于刚性横梁上，它在遇到撞击时只能以在该刚性横梁上压缩的方式起作用，因此可以更好地吸收撞击能量。
所以，该能量吸收系统可更好地确保能量吸收，因而可以减小外悬。
另外，因为纵梁和横梁变形很小或者不变形，所以相对于常规系统，安装于横梁后面的构件(如散热器)在撞击时得到更好的保护。
具体实施方式
-该系统安装于机动车辆中时，上下吸收梁基本上水平，侧板基本上竖直。
-对于安装有发动机架的机动车辆，下吸收梁支持在发动机架的延长物上。
-选自上吸收梁、下吸收梁和侧板之一的至少一个元件由热塑性材料制成。
-上吸收梁、下吸收梁和侧板形成被制成单独一块的整块构件。
-该吸收系统包括机动车辆的至少一个前挡板构件，例如用于帮助空气流动或热量交换的散热器护栅和/或导风罩、喇叭装置或者水箱。
-选自上吸收梁、下吸收梁和侧板之一的至少一个元件包括肋条网，形成能量吸收区。
-该能量吸收系统用于安装在机动车辆的前端。
本发明还涉及一种机动车辆的前挡板或后挡板，其特征在于，它包括前面定义的吸收系统。
本发明最后涉及一种在机动车辆上安装能量吸收系统的方法，其特征在于包括：
-以单独一块的形式铸造上吸收梁、下吸收梁和至少两个侧板的步骤，所述侧板确保所述上下梁之间的刚性连接，
-将所述上梁固定支持于刚性横梁的步骤，
-将刚性横梁固定于机动车辆的纵梁的步骤。
实施例描述
根据本发明的能量吸收系统的实施例在唯一的附图中说明，它显示的是非限制性特征。
该唯一的附图是根据本发明的实施方案实例的用于机动车辆的能量吸收系统的分解视图。该能量吸收系统用总体标号1来标示。
能量吸收系统1用于安装在装有纵梁2(优选由金属材料制成)并装有底层结构的延长物7(如发动机架的延长物)的机动车辆中。吸收系统1优选位于该机动车辆的前端，成为该机动车辆前挡板的一部分。
优选地，该能量吸收系统1包括至少一个机动车辆的前挡板构件，该构件在碰撞受损时可以容易地更换。例如，该吸收系统包括用于帮助空气流动或热量交换的散热器护栅和/或导风罩、喇叭装置或者水箱。
该吸收系统1包括固定于纵梁2上的刚性横梁6，因而在纵梁2之间形成刚性连接。优选地，横梁6由钢、铝或者复合材料制成。
该吸收系统1还包括第一梁3，称为上吸收梁。该上梁3基本上水平，优选由热塑性材料或金属-塑料杂合材料制成。它装有肋条网(réseau de nervures)8，形成能量吸收区。应该注意到，肋条网可以致密化，以帮助吸收能量。
上梁3固定支持于刚性横梁6上，以便在撞击时只以压缩的方式作用。
该吸收系统1还包括第二梁4，称为下吸收梁。该下梁4基本上水平，优选由热塑性材料或金属-塑料杂合材料制成。它也装有肋条网，形成能量吸收区。
下梁4固定支持于发动机架的延长物7上。
侧板5基本上竖直，可确保上梁3和下梁4之间的刚性连接。
优选地，侧板5由热塑性材料制成。
它们装有肋条网，形成能量吸收区。
优选地，上吸收梁3、下吸收梁4和侧板5一起形成被制成单独一块的整体的框架。
总体说明
在发生撞击的情况下，由上吸收梁3和下吸收梁4以及侧板5构成的框架可提供更大的撞击面积，以致相互碰撞的两车必然在吸收系统的范围内撞在一起。因此，由于有了该框架，每辆车的刚性结构不再成为破坏另一车辆的侵入性构件。
再者，该框架提供了更大的吸收面积，以致于撞击产生的力被更好地分配，这有助于吸收并减少危害。
换句话说，该框架提高了不同类型、不同品牌的车辆之间的相容性，并减少了撞击的侵入性特征，因而降低了危害。
框架受到撞击时，力主要转递给横梁。由于横梁是刚性的，力在纵梁之间分配。因而改善了车辆之间的结构性相互作用，限制了车辆的非结构构件发生变形的风险。
应该理解，该能量吸收系统1优选通过以下安装方法安装在机动车辆中：
-以单独一块的形式铸造上吸收梁3、下吸收梁4和至少两个侧板5，所述侧板确保上梁3和下梁4之间的刚性连接，
-将所述上梁3固定支持于刚性横梁6上，
-将刚性横梁6固定于机动车辆的纵梁2上。
可设想的上位方案或替代方案
本发明的能量吸收系统可适于安装在机动车辆的后端，由此成为机动车辆后挡板的一部分。这种情况下，所述的底层结构可为例如机动车辆的底板。

Claims (10)

1.一种用于带有纵梁(2)的机动车辆的能量吸收系统(1)，所述系统(1)包括：上吸收梁(3)，它位于机动车辆的所述纵梁(2)的前面；下吸收梁(4)，它位于所述上吸收梁(3)的下面；以及至少两个侧板(5)，它们确保了所述上梁(3)和所述下梁(4)的刚性连接；其特征在于，它还包括位于所述纵梁(2)之间并直接固定于该纵梁(2)上的刚性横梁(6)，上梁(3)固定支持于该横梁(6)上。
2.根据权利要求1的能量吸收系统(1)，其中当该系统安装于机动车辆中时，上吸收梁(3)和下吸收梁(4)基本上水平，侧板(5)基本上竖直。
3.根据权利要求1或2的能量吸收系统(1)，包括机动车辆的至少一个前挡板构件，例如用于帮助空气流动或热量交换的散热器护栅和/或导风罩、喇叭装置或者水箱。
4.根据前述权利要求任一项的能量吸收系统(1)，其中，所述机动车辆装有底层结构，例如发动机架或机动车辆底板，所述下吸收梁(4)承载于所述底层结构的延长物(7)上。
5.根据前述权利要求任一项的能量吸收系统(1)，其中，选自上吸收梁(3)、下吸收梁(4)和侧板(5)之一的至少一个元件由热塑性材料制成。
6.根据前述权利要求任一项的能量吸收系统(1)，其中，上吸收梁(3)、下吸收梁(4)和侧板(5)形成被制成单独一块的整体构件。
7.根据前述权利要求任一项的能量吸收系统(1)，其中，选自上吸收梁(3)、下吸收梁(4)和侧板(5)之一的至少一个元件包括肋条网(8)，形成能量吸收区。
8.根据前述权利要求任一项的能量吸收系统(1)，用于安装在机动车辆的前端。
9.一种机动车辆的前挡板或后挡板，其特征在于，它包括根据前述权利要求任一项的吸收系统(1)。
10.一种在机动车辆上安装能量吸收系统(1)的方法，其特征在于包括：
-以单独一块的形式铸造上吸收梁(3)、下吸收梁(4)和至少两个侧板(5)的步骤，所述侧板确保所述上吸收梁(3)和下吸收梁(4)之间的刚性连接，
-将所述上梁(3)固定支持于刚性横梁(6)的步骤，
-将刚性横梁(6)固定于机动车辆的纵梁(2)的步骤。
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