[发明专利]具有8字形横截面的保险杠梁

说明书

保险杠梁(1)由至少一个滚轧成形钢板(10)制成，该保险杠梁(1)包括上梁(12)和下梁(14)，上梁(12)和下梁(14)沿横向方向延伸，所述上梁(12)和所述下梁(14)各自具有闭合横截面，该闭合横截面由前壁(16、22)、后壁(18、24)、上壁(20)以及下壁(26)限定，上壁(20)和下壁(26)使前壁(16、22)接合至后壁(18、24)，其中，在上梁(12)的前壁(16)与后壁(18)之间以及下梁(14)的前壁(22)与后壁(24)之间延伸的中央壁(28)形成上梁(12)的下壁以及下梁(14)的上壁两者。中央壁(28)在至少两个不同的平面中延伸。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的下述类型的保险杠梁：该保险杠梁由至少一个滚轧成形钢板制成，该保险杠梁包括上梁和下梁，上梁和下梁沿横向方向延伸，所述上梁和所述下梁各自具有闭合横截面，该闭合横截面由前壁、后壁、上壁以及下壁限定，上壁和下壁将前壁接合至后壁，其中，在上梁的前壁与后壁之间以及下梁的前壁与后壁之间延伸的中央壁形成上梁的下壁以及下梁的上壁两者。

本发明还涉及一种用于制造这样的保险杠梁的方法。

背景技术

包括具有共用的中央壁的上梁和下梁的保险杠梁被称为“8字形”保险杠梁。这样的保险杠梁因具有良好的强度和冲击特性——归功于增大了保险杠梁的抵抗性的中央壁——同时保持相对轻并且适应于要安装该保险杠梁的车辆中的可用空间而众所周知。例如，文件US-8 716 624和US-2014/0361558公开了这样的8字形保险杠梁。

在冲击、例如柱试验冲击的情况下，保险杠梁需要具有特定的行为，在柱试验冲击中局部障碍物以约15Km/h的速度撞击保险杠梁的中央部分。更具体地，当冲击发生时，保险杠梁必须能够在吸收能量的同时变形，使得冲击的能量不传递至或较少地传递至在车辆中的保险杠梁后方延伸的部件。

为此，在峰值作用力施加到保险杠梁时以及在大量变形之后，保险杠梁必须在下述方面具有令人满意的特性：对大于预定作用力阈值的峰值作用力的抵抗性，该峰值作用力在冲击期间施加至保险杠梁；在保险杠梁由于冲击而以预定变形距离的变形之后吸收的最小能量；以及在保险杠梁变形期间的抗断裂性，这意味着保险杠梁必须塑性变形并且不超过预定变形距离而断裂，以确保在塑性变形期间能量的吸收。

在设计新的保险杠梁时，有人试图在这些三个参数中获得最佳结果(对峰值作用力的抵抗性、吸收的最小能量和抗断裂性)。然而，试图改善这些特性中的一个特性通常对于另一个特性和/或其他特性是有害的。例如，例如通过改变保险杠梁的几何形状或通过增大保险杠梁的抗拉强度来增大保险杠梁的抵抗性从而使保险杠梁能够抵抗较大的峰值作用力，这使得保险杠梁更不易变形并且更可能在保险杠梁的变形达到预定距离之前断裂。

发明内容

本发明的目的中的一个目的是提出一种在所有三个参数中均具有改进结果的保险杠梁。

为此，本发明涉及一种上述类型的保险杠梁，其中，中央壁在至少两个不同的平面中延伸。

具有在至少两个不同平面中延伸的中央壁从而在中央壁中形成阶梯部允许了改善保险杠梁的抵抗性，这使得保险杠梁能够抵抗在冲击期间施加的较大的峰值作用力。此外，形成的阶梯部使得能够减小在单个平面中延伸的中央壁的部分的长度，该长度是沿由施加在保险杠梁上的冲击引起的作用力的方向测量的，这改善了在保险杠梁变形期间的能量吸收，因此改善了以预定变形距离吸收的最小能量，并且使得保险杠梁在变形期间不太可能断裂。获得该结果是因为引起表面屈曲的作用力随着在单个平面中延伸的表面的沿纵向方向的长度增大而变得更低，在冲击期间作用力沿该纵向方向施加在保险杠梁上。相比于中央壁在单个平面中延伸的这种情况，由于在中央壁中具有平面的变化使得能够减小在中央壁的单个平面中延伸的表面的沿纵向方向的长度，这些表面的屈曲由于引起屈曲的作用力较大而被延迟。延迟屈曲允许了将上梁的中空本体和下梁的中空本体保持在较大的变形距离上，这改善了保险杠梁在冲击期间在吸收能量方面的性能。