[发明专利]具有钢加强件的保险杠梁

说明书

用于保险杠梁的横向构件(1)包括：‑外部梁(2)，外部梁具有主梁部分(3)，主梁部分包括共同限定了在后部方向上敞开的梁内部体积(17)的上梁壁(12)、下梁壁(14)和前梁壁(16)；‑加强元件(4)，加强元件限定外部梁(2)的加强区域(24)，加强元件位于所述梁内部体积(17)的一部分的内部并具有横截面，并且加强元件限定在向后方向上敞开的加强内部体积(25)，‑封闭板(6)，封闭板封闭梁内部体积(17)的至少一部分，其中，加强元件(4)的横截面的形状与外部梁(2)在加强区域(24)中的形状不匹配。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆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。

背景技术

保险杠梁横向构件位于机动车辆的前部处和/或后部处并且一般通常通过螺栓接合而附接至碰撞盒。碰撞盒自身安装至车辆结构。在前方碰撞或后方碰撞的情况下，横向构件是车辆的将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，供组装横向构件的碰撞盒具有吸收碰撞的能量且同时保护车辆结构的其余部分的功能。在所有情况下，期望横向构件在碰撞期间变形但不破裂。

如此，用于保险杠梁的横向构件需要具有足够的抵抗力，以将碰撞的载荷传递至车辆的碰撞管理系统，同时在冲击点处展现足够的延性，以在不形成裂缝的情况下变形。

为了确保横向构件在碰撞期间的适当行为，由官方联盟限定了若干种标准化试验。例如，汽车维修研究委员会(RCAR)限定了保险杠试验和低速结构化碰撞试验。横向构件还涉及与整车有关的其他试验比如欧洲NCAP(新车评估规程)和IIHS(公路安全保险协会)的“50Km/h正面碰撞全宽刚性障碍”试验，也称为全正面碰撞试验。

此外，汽车制造商还限定了它们自己的试验程序，以进一步改进对横向构件的评估。这些试验不是标准化的并且不是公开可用的。然而，已知的是，许多汽车制造商已经限定了一种称为杆冲击试验的试验，其中，车辆以低速例如大约10Km/h的速度撞向位于车辆的宽度的中央的刚性杆，这种试验意在模拟当以低速度操纵车辆时的轻微冲击。

在这种试验过程中，横向构件的中央部分需要在冲击点处具有足够的延性，以便在冲击期间在由杆施加的非常局部的载荷下变形而不破裂。另一方面，考虑到例如全正面碰撞试验，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下不会失效并且将冲击的能量传递至车辆碰撞管理系统。

从现有技术中已知，在对横向构件的形状的设计中包括一个或更多个卷边，所述一个或更多个卷边意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。

从现有技术中还已知的是，至少使用外部梁和插入在外部梁的中央部分的内部的加强元件来制造这种横向构件，所述加强元件具有形状与外部梁的形状大致匹配的横截面。加强元件用于增加保险杠梁在中央部分中的能量吸收能力，该中央部分是例如在杆冲击试验的情况下承受最高量的应力的区域。

然而，在外部梁与加强元件之间具有相匹配的横截面形状在对内部加强件的形状的设计方面引起了限制、在外部梁和加强元件的制造过程中增加了困难、并且在所述外部梁和所述内加强件的组装过程中也增加了困难。实际上，因为加强件的形状与外部梁的形状相匹配，所以这两个部件的组装将需要所述部件的非常高的几何公差，因为这两个部件必须在其表面区域的大量表面区域上接触。例如，当利用高级的高强度钢制造此类部件时，已知的是，由于回弹而难以获得很非常高的几何公差。因此，此类部件的制造过程将需要特定的、昂贵且耗时的步骤以达到所需的几何精度。组装步骤也将需要特别的预防措施比方说例如将这两个部件高强度地夹持在一起。此外，加强元件的形状就能量吸收能力而言不是优化的。

发明内容

本发明的目的中的一个目的是通过提供一种用于保险杠梁的在能量吸收方面被优化并且在制造步骤期间不需要特殊的预防措施的横向构件来克服这些限制。