机动车车身的纵梁配置系统和包括这种纵梁配置系统的机动车车身技术方案

一种机动车车身纵梁配置系统，其中，纵梁配置系统(1)构成为使得其在机动车碰撞的情况下吸收碰撞能量地渐进地失效，包括由纤维复合材料构成的第一纵梁元件(3)，并且包括第二纵梁元件(5)，所述第二纵梁元件由纤维复合材料构成并且设置在第一纵梁元件(3)后面，其中，第一纵梁元件(3)和第二纵梁元件(5)借助连接元件(7)相互连接，并且纵梁配置系统(1)构成为使得在机动车碰撞的情况下，第二纵梁元件(5)在第一纵梁元件(7)已失效之后开始失效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种机动车车身的纵梁配置系统和包括这种纵梁配置系统的机动车车身，其中，纵梁配置系统形成车身的承载结构元件并且在机动车碰撞的情况下在吸收碰撞能量的情况下渐进地失效。
技术介绍
已知，必须对于乘客尽可能碰撞安全地设计机动车、尤其是轿车，所述机动车具有前部车厢、客舱和后部车厢。在此，通常前部车厢和/或后部车厢具有结构元件，所述结构元件在碰撞的情况下在确定的路段上在预定的载荷分布曲线时渐进地变形并且在此吸收碰撞能量，其中，客舱连同乘客被制动。已知对于这种车身结构使用可延展的材料、例如钢或铝，所述材料在预定的路段上塑性变形。在较近期存在代替金属材料为机动车的这种车身结构使用纤维复合材料的努力。由纤维复合材料制成的车身结构载体相反于金属的车身结构载体不是通过塑性变形、而是主要通过渐进的易碎的失效而失效。这种失效或这种失效机理例如称为“破碎(crushing)”。在失效机理“破碎”中，主要在脆裂中进行车身结构梁的或多或少地完全的分解(称为粉碎或压碎亦或碎裂)。“破碎”的另一种形式是所述材料以180°直接在碰撞面上的确定的换向，其中，该换向也称为剥开或剥离。在“破碎”中，为了耗散运动学的碰撞能量，纤维折断机理结合摩擦起作用。两个所述失效机理有效地在正面碰撞中起作用，其中，到车身结构梁上的力与梁横截面垂直。在“破碎”的上述的失效类型之间存在失效的所有可能的中间形式，所述中间形式原则上通过或多或少小部分的纤维折断来区分。失效越小部分，在失效时的碰撞能量吸收能力就越高或失效进行的载荷越高。由纤维复合材料制成的车身结构梁的另一个特性是，车身结构梁所承受的并且在最后出现失效时的力的力分布曲线在开始时通过车身结构梁的起初的非常小的弹性变形达到力峰值，直至易碎的失效开始并且然后通过进一步的失效力分布曲线调节在较低的力水平上，所述力水平显著低于起初的力峰值。同样已知，起初的力峰值可以通过所谓的触发部、即车身结构梁的有针对性的削弱部减小。一旦克服力峰值，则车身结构梁渐进地失效，没有如在易碎的失效开始时的进一步的力峰值。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种机动车车身的纵梁配置系统以及一种包括这种纵梁配置系统的机动车车身，其中，该纵梁配置系统基本上由纤维复合材料制成并且纵梁配置系统的各区段的失效可靠地彼此分开。该任务通过一种具有权利要求1的特征的机动车车身的纵梁配置系统解决。此外，该任务通过一种按照权利要求10所述的包括这种纵梁配置系统的机动车车身解决。本专利技术的有利的进一步改进方案在从属权利要求中列举。按照本专利技术的机动车车身的纵梁配置系统构成为使得其在机动车碰撞、尤其是沿纵梁配置系统的纵向方向的正面碰撞或者说碰撞载荷的情况下吸收碰撞能量地渐进地失效。纵梁配置系统具有由纤维复合材料构成的第一纵梁元件，并且具有由纤维复合材料构成的第二纵梁元件。第二纵梁元件设置在第一纵梁元件后面，并且尤其是与第一纵梁元件对齐。第一纵梁元件和第二纵梁元件借助连接元件相互连接。纵梁配置系统在此构成为使得在机动车碰撞的情况下第二纵梁元件在第一纵梁元件已失效之后开始失效。纵梁配置系统在此在预定的失效路段上易碎地、即按照开头所述的失效机理“破碎”失效。第二纵梁元件尤其是在第一纵梁元件或第一纵梁元件的预定的失效路段完全失效并且借此其碰撞能量吸收潜力耗尽之后才开始失效。通过将纵梁配置系统分成构成分开的元件的第一纵梁元件和第二纵梁元件，可以以简单的手段保证，第二纵梁元件不及早地开始失效，因为对于第二纵梁元件来说必须首先克服如下的开始失效力水平，该开始失效力水平高于纵梁配置系统的该区段的如果第一纵梁元件和第二纵梁元件是纵梁配置系统的一个集成的一件式纵梁元件时的失效力水平。连接元件构成这两个纵梁元件的分开部并且借此也能够实现第一纵梁元件的失效与第二纵梁元件的失效完全分开。按照本专利技术的纵梁配置系统的一种优选的进一步改进方案，第一纵梁元件具有触发部，所述触发部减小第一纵梁元件的开始失效力水平，从而第一纵梁元件的开始失效力水平小于第二纵梁元件的开始失效力水平。触发部是已知的概念，其用于有针对性地削弱或者说在结构上预损坏纤维复合材料，其中，触发部引起第一纵梁元件直至该纵梁元件的失效开始具有较小的起初的力峰值。包括触发部的纵梁元件具有比不包括触发部的纵梁元件小的开始失效力水平。由此可以阻止，第二纵梁元件连同第一纵梁元件一起或在第一纵梁元件之前开始失效。优选，至少第一纵梁元件的连接区域和第二纵梁元件的连接区域具有相同的横截面形状、尤其是相同的内部的和/或外部的横截面形状。备选或附加地，所述连接区域具有相同的壁厚。此外，所述连接区域备选或附加地具有相同的材料或相同的材料成分。由此可以例如通过如下方式制造第一纵梁元件和第二纵梁元件，即，首先制造唯一一个纵梁。接着纵梁分成两个纵梁元件、即分成第一纵梁元件和第二纵梁元件。换句话说，因此可以制造唯一一个纵梁，由所述纵梁通过简单的生产步骤、如切割或锯断纵梁可以制造第一纵梁元件和第二纵梁元件。由此简化纵梁配置系统的制造。尤其是当第一纵梁元件附加地被触发时，尽管存在相同的横截面形状或相同的壁厚或相同的材料成分，仍可以保证第一纵梁元件在第二纵梁元件之前失效。按照一种进一步改进方案，第一纵梁元件的预定的失效路段和第二纵梁元件的预定的失效路段具有相同的横截面形状和/或相同的壁厚和/或相同的材料成分。由此，例如纵梁配置系统可以通过具有恒定横截面形状或恒定壁厚或恒定材料成分的连续制造的纵梁用于将所述纵梁分开成两个部件，即，第一纵梁元件和第二纵梁元件。在该情况下必需附加地触发第一纵梁元件，从而保证第一纵梁元件在第二纵梁元件之前失效。以连续的制造方法制造的纵梁可特别低成本地制造。按照本专利技术的纵梁配置系统的一种优选的进一步改进方案，连接元件构成为使得该连接元件支承在第二纵梁元件的前端侧上。附加地，第一纵梁元件的后端侧可以支承在连接元件上。在此，第二纵梁元件的前端侧可以支承在相对于纵梁配置系统沿横向方向延伸的壁上。同样，第一纵梁元件的后端侧可以支承在连接元件的相对于纵梁配置系统的纵向方向沿横向方向延伸的壁上。优选，连接元件具有横向于纵梁配置系统的纵向方向延伸的壁，第一纵梁元件的后端侧支承在所述壁的前侧上并且第二纵梁元件的前端侧支承在所述壁的后侧上。通过将连接元件或连接元件的壁支承在第二纵梁元件上，可以有效地将力沿纵梁配置系统的纵向方向传递到第二纵梁元件上。通过将第一纵梁元件支承在连接元件上、尤其是在连接元件的壁上，可以有利地将力沿纵向方向从第一纵梁元件传递到连接元件上并且从连接元件传递到第二纵梁元件上。备选地，连接元件也可以构成为没有端壁，其中，第一纵梁元件和/或第二纵梁元件可以通过可承受推力的连接、例如通过胶粘连接和/或通过螺旋连接或铆接与连接元件连接。连接元件可以由金属材料构成。备选地，连接元件也可以由纤维复合材料构成。在连接元件由金属材料构成的情况下，优选钢材料或铝材料。按照一种优选的进一步改进方案，连接元件具有第一套筒区段，所述第一套筒区段围绕或者说包围第一纵梁元件的后端部。换句话说，第一纵梁元件的后端部接纳在第一套筒区段中或推入所述第一套筒区段中。备选或附加地，连接元件具有第一突出部区段，所述第一突出部区段由第一纵梁元件的后端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
机动车车身的纵梁配置系统，其中，该纵梁配置系统(1)构成为使得其在机动车碰撞的情况下吸收碰撞能量地渐进地失效，包括由纤维复合材料构成的第一纵梁元件(3)并且包括第二纵梁元件(5)，所述第二纵梁元件由纤维复合材料构成并且设置在第一纵梁元件(3)后面，其中，第一纵梁元件(3)和第二纵梁元件(5)借助连接元件(7)相互连接，并且纵梁配置系统(1)构成为使得在机动车碰撞的情况下第二纵梁元件(5)在第一纵梁元件(7)已失效之后开始失效。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 DE 102014212924.91.机动车车身的纵梁配置系统，其中，该纵梁配置系统(1)构成为使得其在机动车碰撞的情况下吸收碰撞能量地渐进地失效，包括由纤维复合材料构成的第一纵梁元件(3)并且包括第二纵梁元件(5)，所述第二纵梁元件由纤维复合材料构成并且设置在第一纵梁元件(3)后面，其中，第一纵梁元件(3)和第二纵梁元件(5)借助连接元件(7)相互连接，并且纵梁配置系统(1)构成为使得在机动车碰撞的情况下第二纵梁元件(5)在第一纵梁元件(7)已失效之后开始失效。2.按照权利要求1所述的纵梁配置系统，其中，所述第一纵梁元件(3)具有触发部(31)，所述触发部减小第一纵梁元件(3)的开始失效力水平(F1)，从而第一纵梁元件(3)的开始失效力水平(F1)小于第二纵梁元件(5)的开始失效力水平(F2)。3.按照权利要求1或2所述的纵梁配置系统，其中，至少所述第一纵梁元件(3)的连接区域和所述第二纵梁元件(5)的连接区域具有相同的横截面形状和/或相同的壁厚和/或相同的材料成分。4.按照权利要求3所述的纵梁配置系统，其中，所述第一纵梁元件(3)的预定的失效路段和所述第二纵梁元件(5)的预定的失效路段具有相同的横截面形状和/或相同的壁厚和/或相同的材料成分。5.按照权利要求1至4之...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·弗德，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE