[发明专利]具有插入件的保险杠梁

说明书

一种用于保险杠梁的横向构件，该横向构件包括外部梁、内部加强元件，该内部加强元件在外部梁内部体积的至少一部分内延伸并且包括朝向前梁壁突出的至少两个加强肋，所述加强肋至少在所述加强肋的与前梁壁相反的背部端部处通过上部横向分支和下部横向分支连接在一起，所述上部横向分支和下部横向分支分别附接至外部梁的上梁凸缘和下梁凸缘，其中，每个加强肋抵接前梁壁，并且上部横向分支的长度小于上梁壁的长度，并且下部横向分支的长度小于下梁壁的长度，所述长度在纵向方向上测量。

本发明涉及用于机动车辆所用的保险杠梁的横向构件。本发明还涉及用于生产这种横向构件的方法。

保险杠梁横向构件位于机动车辆的前部处和/或后部处，并且通常通过螺栓一般附接至碰撞盒。碰撞盒本身安装至车辆结构。在前部或后部碰撞的情况下，横向构件是车辆的与障碍物接触的第一机械元件。在高速碰撞的情况下，横向构件具有将载荷传递至车辆碰撞管理系统的功能。在低速碰撞的情况下，横向构件组装在其上的碰撞盒具有吸收碰撞能量同时保护车辆结构的其余部分的功能。在所有情况下，均期望横向构件在碰撞期间变形但不会破裂。

这样，用于保险杠梁的横向构件需要足够的抵抗力，以将碰撞的载荷传递至车辆的碰撞管理系统，同时能够吸收能量而不会在冲击点处破裂。

为了确保横向构件在碰撞期间的适当的行为，官方联盟定义了若干标准化测试。例如，汽车维修研究委员会(RCAR)定义了保险杠测试和低速结构碰撞测试。横向构件还参与了涉及整个车辆的其他测试，比如欧洲NCAP(新车评估程序)和IIHS(公路安全保险协会)的“正面碰撞全宽刚性障碍50Km/h”)，也被称为全正面碰撞测试。

此外，汽车制造商还定义了他们自己的测试程序，以进一步改善横向构件的评估。这样的测试不是标准化的，并且不能公开应用。然而，已知许多汽车制造商已经定义了一种被称为杆冲击测试的测试，在杆冲击测试中，车辆以例如约10Km/h的低速撞向位于车辆的宽度的中间的刚性杆。这样的测试旨在模拟当以低速操纵车辆时的轻微冲击。

在这样的测试期间，横向构件的中央部分需要在冲击点处具有足够的能量吸收能力和足够的延性，以便在冲击期间在由杆施加的非常局部的载荷的作用下变形而不会破裂。另一方面，考虑到例如全正面碰撞测试，横向构件的整个宽度需要具有足够的机械抵抗力，以便在由障碍物施加的非常高的载荷的作用下不会失效并且将冲击能量传递至车辆碰撞管理系统。

从现有技术中已知，在横向构件的形状的设计中包括一个或更多个边棱，所述一个或更多个边棱旨在通过延迟屈曲的发生来增加横向构件对碰撞的压缩载荷的抵抗力。

横向构件的不同部件被组装在一起，并且然后横向构件被螺栓连接至碰撞盒，以形成保险杠梁组件。所述保险杠梁组件在被安装至车辆的其余部分上之前独立于车辆的其余部分通过电沉积(ED)进行涂覆。ED涂覆过程是在保险杠梁组件上执行而不是在构成所述组件的各个部件上执行，因为组装过程涉及焊接，焊接会使ED涂层蒸发并且使焊接区域不受所述ED涂层的保护。

从现有技术中已知，至少使用金属外部梁和插入在金属外部梁内侧的塑料加强元件来制造用于保险杠梁的横向构件。由于塑料加强元件通常不能抵抗ED涂覆过程中涉及的高温，因此塑料加强元件必须在对保险杠梁组件进行ED涂覆之后被插入到横向构件的外部梁中。

塑料加强元件的使用增加了在碰撞期间由横向构件吸收的能量的量，而不会显著增加横向构件的重量。