具有八边形横截面的机动车辆车身的纵梁以及配有该纵梁的车辆

摘要

本发明涉及一种机动车辆车身的纵梁，其由中空体构成，所述中空体的外壁（1）为钢制或铝制，其特征在于，所述外壁（1）围绕钢制或铝制的内壁（2），所述外壁（1）和所述内壁（2）每个具有八边形横截面并且这两个壁（1，2）通过钢制或铝制的多个翼片（3）彼此连接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车辆车身的纵梁。

本发明非排他性地主要涉及机动车辆的车身前部的两个纵梁，也称为边梁（longeronnet）或者车辕。

背景技术

这两个纵梁由细长的中空体构成，其外壁为钢制或者铝制。

这两个纵梁用于吸收车辆正向冲击的能量。

纵梁的横截面经常是矩形的。

为了较好地吸收正向冲击的能量，纵梁必须在纵梁轴线中规则地挤压变形。

然而，可以观察到矩形截面的纵梁在挤压变形阶段有挠曲的不稳定性，这对良好地吸收能量是不利的。

这种挠曲通常是弯曲惯性不足的结果，在希望限制截面构造的外壳尺寸时这种情况更加严重。

为了弥补这种不足，增加纵梁中金属的厚度并且为其增加启动装置和力饱和装置，然后这会增大质量（惯性仅与厚度成比例）。

然而，这些技术方案会导致车辆质量的增加，需要对长度进行调校，影响车辆的精密性并且增加成本。

发明内容

本发明的目的是克服以上不足。

根据本发明，该目的通过一种机动车辆车身的纵梁实现，其由中空体构成，所述中空体的外壁为钢制或铝制，其特征在于，所述外壁围绕钢制或铝制的内壁，所述外壁和所述内壁每个具有八边形横截面并且这两个壁通过钢制或铝制的多个翼片彼此连接。

在根据本发明的纵梁上执行的试验可以验证八边形截面的外壁和八边形截面的内壁理想地吸收正向冲击的能量并且连接两个壁的翼片确保纵梁的挠曲稳定性。

此外，由于具有八边形截面的双中空体，并且由于外八边形截面使用整个可用的外壳以构建截面（惯性与半径的立方成比例），因此这种几何特征获得的弯曲惯性非常令人满意。

已经验证，为了在正向冲击时限制纵梁的挠曲，内壁需要通过至少三个翼片与外壁连接。

当内壁通过六个翼片并且优选通过八个翼片与外壁连接时获得较好的结果。

在八个翼片的情况下，所述翼片每个使内壁的八边形的其中一个顶点与外壁的八边形的其中一个顶点连接。

在根据本发明的纵梁的一个优选实施例中，内壁的八边形和外壁的八边形关于公共平面对称。

当纵梁在车辆中就位时，该共用平面可以是竖直平面。

内壁的厚度可以等于外壁的厚度并且等于翼片的厚度。

然而，内壁的厚度可以与外壁的厚度以及翼片的厚度不同。

在本发明的一个特别有利的实施例中，纵梁是铝制的并且通过挤压成型制成。

在这种情况下，纵梁是轻质的同时能够以较大的挠曲稳定性理想地吸收冲击的能量。

根据另一方面，本发明还涉及一种车身前部配有两个根据本发明的纵梁的机动车辆。

附图说明

通过以下的说明，本发明的其它特征和优点将更加清楚。

在以非限制性的示例给出的附图中：

-图1是根据本发明的纵梁的局部侧视图，

-图2是根据本发明的纵梁的横截面剖视图，

-图3是根据图2的在受到正向冲击测试之后的纵梁的局部透视图，

-图4是根据本发明的纵梁的一个简单实施例的横截面剖视图，

-图5是与图3类似的视图，示出在图4所示的纵梁上执行的冲击测试的结果，

-图6是不属于本发明的纵梁的横截面剖视图，

-图7示出在图6的纵梁上执行的冲击测试的结果，

-图8是不属于本发明的另一纵梁的横截面剖视图，

-图9示出在图8的纵梁上执行的冲击测试的结果。

具体实施方式

图1和2示出根据本发明的车辆车身的前纵梁。

该纵梁被称为车辕或边梁，并且设计用于吸收车辆正向冲击的能量。

如图2中所示，外壁1围绕内壁2，所述内壁每个具有八边形的横截面。

此外，两个壁1，2通过翼片3彼此连接。

在本发明的一个优选版本中，如图2中所示，翼片3的数目等于八。

翼片3每个使内壁2的八边形的其中一个顶点与外壁1的八边形的其中一个顶点连接。

此外，在该示例中，内壁2的八边形和外壁1的八边形关于公共平面P对称，当纵梁装配在车辆上时，所述公共平面P可以是竖直的。

在所示示例中，纵梁是铝制的并且可以通过挤压成型制成。

外壁1的厚度可以等于内壁2的厚度并且等于翼片3的厚度。

作为示例，该厚度可以在1mm至2mm之间。

应当理解，外壁1的厚度可以与内壁2的厚度以及翼片3的厚度不同。

在图2所示的纵梁上执行的正向冲击测试的结果（见图3）显示纵梁的端部通过形成轴向分布的多个褶皱规则地挤压变形，并且纵梁不具有任何挠曲痕迹。

该结果尤其通过具有连接八边形壁1和2的翼片3来解释。

冲向墙的冲击测试也显示了非常好的结果，所述墙相对于与车辆方向垂直的平面倾斜5°或10°。

当翼片3的数目减少到六时也同样获得了非常好的结果。

当翼片3的数目减少到三时，结果也可以接受，如图4所示。

图5显示在这种情况下，在挤压变形阶段在纵梁端部上所形成的褶皱具有较大的幅度并且规则性变差。

然而，没有观察到任何挠曲。

为了比较，图6示出不具有内壁和翼片的八边形横截面纵梁。

图7显示在图6所示纵梁上执行的冲击测试的结果不如以上所述的根据本发明的纵梁的结果那么理想。

在纵梁端部上形成的褶皱更加地不规则并且吸收的能量更少。

在这种情况下，纵梁具有很大的挠曲风险。

图8示出由彼此焊接的两块钢板4，5构成的纵梁的传统矩形截面。

在该示例中，钢板4的厚度为1.76mm，钢板5的厚度等于1.47mm。

图9中所示的冲击测试的结果是附图所示的这些结果中最差的

在这种情况下，在与纵梁的挤压变形端部间隔开的区域中，纵梁的挠曲风险非常的大。

此外，图2至5中所示的纵梁具有力/质量的比值比图8中所示的钢制纵梁的该比值更好。

应当理解，本发明能够应用到钢制纵梁以及除了车辕或边梁以外的其它纵梁。