专利名称：汽车车身前端和制造汽车车身前端的方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车身前端和一种制造汽车车身前端的方法。
背景技术：
出于尤其是用于乘客保护的法律规定的原因，汽车车身前端的设计非常耗费。在欧洲专利文献EP 1081024A2中公开了一种带有两个侧面布置的纵梁的汽车车 身前端，该纵梁外侧分别与一个带有用于车轮悬架减震支柱的减震支柱座的车轮罩连接。 在此各减震支柱座与一个舱壁板的侧面部分焊接连接，以使水箱向下封闭，并与一个车轮 罩的后部车轮罩支柱的上方端部连接。在德国专利文献DE 10338389A1中公开了一种尤其用于轿车的汽车车身的车厢 前围板加固装置，其在汽车碰撞时应确保车厢前围板的防穿透的支承。为此，分别在总共两 个纵梁的每一个中，一个位于车厢前围板前面的前纵梁区域与一个位于车厢前围板后面的 后纵梁区域这样分别与一个垂直的、延伸至一个通风区域内横梁的车厢前围板支杆连接， 以使在汽车碰撞时通过前纵梁区域作用在车厢前围板上的力可以通过多种力传导途径被 引至汽车车身内，由此可靠地避免了车厢前围板被穿透进入驾驶舱。在此，两个车厢前围板 支杆各自固定地与一个配属的底板纵梁的区域相连，该区域从后面与车厢前围板相邻。然而，这种正面碰撞设计，也就是用于汽车正面碰撞时的汽车车身前端设计，对于 北美和欧洲来说具有相反的要求。对于欧洲市场车厢前围板的穿透应该被控制得尤其少， 而在北美最重要的设计标准是低减速脉冲(Verz0gemngspuls)。通常在减速脉冲下降时 车厢前围板穿透增大，反之亦然。因此在现有技术中已知的车厢前围板加固装置既不适合 满足欧洲市场的要求，也不适合满足北美市场的要求。对两种要求的折中方案导致整体构 架中的重量的增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，设计一种汽车车身前端和一种制造汽车车身前 端的方法，为这两种相反的要求提供一种对各自均理想的结构，此外这种汽车车身前端应 该具有尽量小的重量并且对白车身焊装的改动尽量少。该技术问题通过一种汽车车身前端和一种制造汽车车身前端的方法解决。按本发 明的汽车车身前端具有一个车厢前围板和一个车厢前围板横梁，其中，该车厢前围板横梁 基本上沿汽车横轴线方向布置。此外，所述汽车车身前端具有一个基本上沿汽车竖轴线方 向布置的第一车厢前围板支杆。此外，所述第一车厢前围板支杆在所述车厢前围板横梁的 第一区域中支承在该车厢前围板横梁上。所述第一车厢前围板支杆在此可设计为铰链柱 (Scharniersaulenstrebe)。按本发明的汽车车身前端的优点是，借助所选择的按照车厢前围板横梁和第一车 厢前围板支杆形式的设计结构支撑一个汽车前架结构，从而在汽车正面碰撞时可最佳地防 止车厢前围板被穿透。然而所述第一车厢前围板支杆没有像在现有技术中已知的那样，直
4接支撑所述前架，而是仅间接地通过置于其间的、受压可局部弹性形变的车厢前围板横梁 来支撑所述前架。由此按本发明的汽车车身前端是一种轻便的、为高碰撞负荷而制备的结 构，该结构可通过对结构刚度非常简单的调整适应不同的市场要求。在按本发明的汽车车身前端的一种尤其优选的设计中，在所述车厢前围板横梁的 第一区域中布置有一个加强元件。在此该加强元件可设计为舱壁。在一种有利的实施形式中，所述加强元件的刚度与在汽车正面碰撞时有关车 厢前围板穿透或减速脉冲的要求相适应。为此所述加强元件可以设计为刚性的舱壁 (Schott)并布置在所述车厢前围板横梁的第一区域内。由此防止了车厢前围板横梁的塌瘪 (Kollabieren)并确保了一个适应于欧洲要求的尽可能小的车厢前围板穿透。对于北美要 求来说，所述舱壁可以设计得较软，使其虽然依旧有足够的刚性用以在一个早的碰撞时间 点稳定住前架，但在一个较晚的碰撞时间点却使车厢前围板横梁有可能塌瘪。由此，可以在 承受车厢前围板穿透轻微增加的同时，按照北美要求来减小减速脉冲。总的来说，由此以有 利的方式进一步改进了汽车车身前端与在汽车正面碰撞时的不同要求的适应性。在一种实施形式中，所述加强元件由一块钢板构成。在一个可选的实施形式中，所 述加强元件由塑料制成。在此尤其优选的是，所述塑料是纤维增强塑料。在所有已述的实 施形式中，以有利的方式实现了按本发明的汽车车身前端的尽可能小的重量。所述加强元件可通过螺栓连接与所述车厢前围板横梁连接。此外，该车厢前围板 横梁可具有一个上部盖板，在一个尤其优选的实施形式中，该加强元件与上部盖板设计为 整体。由此确保了该加强元件以及必要时车厢前围板横梁的上部盖板的尤其简单的安装。在按本发明的汽车车身前端的一种实施形式中，第一车厢前围板支杆的一个第一 端部区域与车厢前围板相连。在另一种实施形式中，第一车厢前围板支杆的一个第二端部 区域与车厢前围板的侧盖板相连。两种实施形式以有利的方式实现了对第一车厢前围板支 杆的可靠安装以及实现了对前架结构的最佳支承，以防止汽车正面碰撞时的车厢前围板被 穿透。在另一种实施形式中，所述汽车车身前端具有一个第二车厢前围板支杆，该第二 车厢前围板支杆基本上沿汽车竖轴线方向布置。在此所述第二车厢前围板支杆在所述车厢 前围板横梁的第二区域中支承在该车厢前围板横梁上。该第二车厢前围板支杆在此优选沿 汽车横轴线方向与第一车厢前围板支杆相对置地布置。第二车厢前围板支杆的设置以有利 的方式提高了所述汽车车身前端在汽车正面碰撞时的车厢前围板的抗穿透性或减速脉冲 方面的特性。在一种尤其优选的实施形式中，所述汽车为轿车。此外，本发明涉及一种制造汽车车身前端的方法，该方法具有以下步骤。首先制造 一个车厢前围板和一个车厢前围板横梁。接着将车厢前围板横梁基本上沿汽车横轴线方向 布置。此外制造一个第一车厢前围板支杆并将该第一车厢前围板支杆基本上沿汽车竖轴线 方向布置。所述第一车厢前围板支杆在所述车厢前围板横梁的第一区域中支承在该车厢前 围板横梁上。按本发明的方法以有利的方式实现了对汽车正面碰撞时在车厢前围板穿透或减 速脉冲方面的不同要求的适应，其中所述汽车车身前端在此具有很小的重量，并且所述制 造方法只需要很小地或者甚至不需要对白车身进行改动。这使制造成本显著降低。
在按本发明的方法的一种尤其优选的设计中，在所述车厢前围板横梁的第一区 域内布置有一个加强元件，在此这样选择加强元件，以使该加强元件的刚度与汽车正面碰 撞时有关车厢前围板穿透或减速脉冲的要求相适应。所述加强元件在此可设计为舱壁。在一种实施形式中，所述加强元件在汽车车身前端的白车身焊装期间布置于车厢 前围板横梁的第一区域中。这以有利的方式仅带来微小的白车身改动。尤其优选的是，如 果所述加强元件首先被放入一个所谓的“总成(generalassembly)”中。由此不再需要任何 对于白车身焊装的改动。在此尤其优选的是，将所述加强元件与一个车厢前围板横梁的上 部盖板一起装入汽车车身前端，例如用螺栓连接。这将导致加强元件安装的进一步简化。在一种尤其优选的实施形式中，所述汽车为轿车。
在此根据附图进一步阐述本发明。在附图中图IA和图IB示意性地示出了按本发明的一种实施形式的汽车车身前端的部分区 域。
具体实施例方式汽车车身前端1具有一个车厢前围板2。此外该汽车车身前端1具有一个车厢前 围板横梁3，该车厢前围板横梁3基本上沿由箭头方向A标明的汽车横轴线方向布置。此外 该汽车车身前端1具有一个在示出的实施形式中设计为铰链柱的第一车厢前围板支杆4。 该第一车厢前围板支杆4在此基本上沿由箭头方向C标明的汽车竖轴线方向布置。此外， 所述第一车厢前围板支杆4在所述车厢前围板横梁3的第一区域5中支承在该车厢前围板 横梁3上。在车厢前围板横梁3的第一区域5中布置有加强元件6。该加强元件6在示出的 实施形式中设计为舱壁。所述加强元件6的刚度与在汽车正面碰撞时有关车厢前围板穿透 或减速脉冲的要求相适应。该加强元件6可由钢板或塑料，优选为纤维增强型塑料制成。加 强元件6以一种未进一步示出的方式通过螺栓连接与车厢前围板横梁3相连。在示出的实施形式中，所述车厢前围板横梁3还具有一个上部盖板7。在此所述加 强元件6和该上部盖板7可设计为一个整体。借助选定的结构设计，以车厢前围板横梁3和在示出的实施形式中设计为铰链 柱的第一车厢前围板支杆4的形式支撑所述汽车车身前端1或前架结构，由此适应欧洲要 求能最佳地防止车厢前围板被穿透。然而所述铰链柱没有像在现有技术中已知的那样，直 接支撑所述前架，而是仅间接地通过置于其间的、受压可局部弹性形变的车厢前围板横梁3 支撑所述前架。对于欧洲市场，所述车厢前围板横梁3在形成其第一区域5的位置通过例 如设计为刚性的舱壁的加强元件6加固。由此防止了车厢前围板横梁3的塌瘪并确保车厢 前围板被最小程度地穿透。对于北美市场，加强元件6设计为较软的舱壁，该舱壁尽管依旧 足够硬，用以在一个早的碰撞时间点固定住前架11，但在一个较晚的碰撞时间点使车厢前 围板横梁3有可能塌瘪。由此，减速脉冲或碰撞脉冲可以在承受车厢前围板穿透轻微增加 的同时适应于北美要求被减小。因此，总的来说汽车车身前端1实现了一种轻便的、为高碰 撞负荷而准备的结构，该结构可通过对结构刚度非常简单的调整适应不同的市场要求。
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在图IB中为更具体地示出所述第一车厢前围板支杆4的布置而没有示出车厢前 围板横梁3。从图IB中可以看出，该第一车厢前围板支杆4的一个第一端部区域8与车厢 前围板2相连。此外，所述第一车厢前围板支杆4的一个第二端部区域9与车厢前围板2的 一个侧盖板10相连。这实现了第一车厢前围板支杆4在汽车车身前端1内的可靠安装。此外，在图IA和IB中示出了前架11的一个第一纵梁12，该纵梁12基本上沿由箭 头方向B标明的汽车纵轴线方向布置。在该第一纵梁12内布置有一个用于一个未进一步 示出的发动机机座的容纳腔13。此外所述汽车车身前端1具有一个水箱14以及一个减震 支柱罩15。一种制造所述汽车车身前端1的方法具有以下步骤。首先制造一个车厢前围板2 和一个车厢前围板横梁3。该车厢前围板横梁3基本上沿汽车横轴线方向布置。此外制造 一个第一车厢前围板支杆4并将该第一车厢前围板支杆4基本上沿汽车竖轴线方向布置。 在此所述第一车厢前围板支杆4在所述车厢前围板横梁3的第一区域5中支承在该车厢前 围板横梁3上。此外，在所述车厢前围板横梁3的第一区域5中布置有加强元件6，其中这样选择 加强元件6，以使该加强元件6的刚度与汽车正面碰撞时有关车厢前围板穿透或减速过程 的要求相适应。舱壁形式的加强元件6可在汽车车身前端1的白车身焊装阶段就被安装。为此只 需要对白车身进行非常小的改动。更理想的是将舱壁形式的加强元件6连同车厢前围板 横梁3的上部盖板7—起在白车身焊装之后再进行安装，例如以螺栓连接。由此不需要任 何对白车身焊装的改动，从而可显著减少该制造方法的成本。附图标记清单1汽车车身前端2车厢前围板3车厢前围板横梁4第一车厢前围板支杆5第一区域6加强元件7上部盖板8第一端部区域9第二端部区域10侧盖板11 前架12 纵梁13容纳腔14 水箱15减震支柱罩A箭头方向B箭头方向C箭头方向。
权利要求
一种汽车车身前端，其带有 一个车厢前围板(2)， 一个车厢前围板横梁(3)，其中，该车厢前围板横梁(3)基本上沿汽车横轴线方向布置， 一个第一车厢前围板支杆(4)，其中，该第一车厢前围板支杆(4)基本上沿汽车竖轴线方向布置并在所述车厢前围板横梁(3)的第一区域(5)中支承在该车厢前围板横梁(3)上。
2.按权利要求1所述的汽车车身前端，其特征在于，所述第一车厢前围板支杆设计为 铰链柱。
3.按权利要求1或2所述的汽车车身前端，其特征在于，在所述车厢前围板横梁(3)的 第一区域(5)中布置有一个加强元件(6)。
4.按权利要求3所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)的刚度与在汽车 正面碰撞时有关车厢前围板穿透或减速脉冲的要求相适应。
5.按权利要求3或4所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)由一个钢板 构成。
6.按权利要求3或4所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)由塑料构成。
7.按权利要求6所述的汽车车身前端，其特征在于，所述塑料是纤维增强塑料。
8.按权利要求3至7之一所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)以螺栓 连接的方式与所述车厢前围板横梁(3)连接。
9.按权利要求3至8之一所述的汽车车身前端，其特征在于，所述车厢前围板横梁(3) 具有一个上部盖板(7)。
10.按权利要求9所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)与所述上部盖 板(7)设计为一个整体。
11.按权利要求3至10之一所述的汽车车身前端，其特征在于，所述加强元件(6)设计 为舱壁。
12.按权利要求1至11之一所述的汽车车身前端，其特征在于，所述第一车厢前围板支 杆(4)的一个第一端部区域(8)与所述车厢前围板(2)连接。
13.按权利要求1至12之一所述的汽车车身前端，其特征在于，所述第一车厢前围板支 杆(4)的一个第二端部区域(9)与所述车厢前围板(2)的一个侧盖板(10)连接。
14.一种制造汽车车身前端(1)的方法，该方法具有下列步骤 -制造一个车厢前围板(2)，-制造一个车厢前围板横梁(3)，-基本上沿汽车横轴线方向布置所述车厢前围板横梁(3)， -制造一个第一车厢前围板支杆(4)，-基本上沿汽车竖轴线方向布置第一车厢前围板支杆(4)，其中，所述第一车厢前围板 支杆(4)在所述车厢前围板横梁(3)的第一区域(5)中支承在该车厢前围板横梁(3)上。
15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述车厢前围板横梁(3)的第一区域 (5)中布置有一个加强元件(6)，在此这样选择该加强元件(6)，以使该加强元件(6)的刚度与在汽车正面碰撞时有关车厢前围板穿透或减速脉冲的要求相适应。
全文摘要
本发明涉及一种汽车车身前端(1)以及一种制造汽车车身前端(1)的方法。该汽车车身前端(1)具有一个车厢前围板(2)和一个车厢前围板横梁(3)，其中，该车厢前围板横梁(3)基本上沿汽车横轴线方向布置。此外，所述汽车车身前端(1)具有一个基本上沿汽车竖轴线方向布置的第一车厢前围板支杆(4)。所述第一车厢前围板支杆(4)在所述车厢前围板横梁(3)的第一区域(5)中支承在该车厢前围板横梁(3)上。
文档编号B62D25/08GK101985304SQ201010227589
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月28日
发明者奥利弗·舒茨, 斯蒂芬·格罗杰, 斯蒂芬·罗森普兰特, 马赛厄斯·哈利克 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司