專利名稱：汽車車身的前部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車車身的前部，其帶有散熱器和在該散熱器之前橫向延伸的保 險(xiǎn)杠橫梁。
背景技術(shù)：
這種車身前部例如由US 5271473已知。在這種傳統(tǒng)的車身前部中，保險(xiǎn)杠橫梁 遮蓋了散熱器外露的橫截面的一大部分，并且妨礙了新鮮空氣的進(jìn)入。新鮮空氣僅能夠通 過橫梁上方和下方極為有限的橫截面的開口到達(dá)散熱器。車輛各部件連接得越緊湊，散熱 器由此越靠近保險(xiǎn)杠橫梁，對(duì)新鮮空氣進(jìn)入被保險(xiǎn)杠橫梁遮住的中間區(qū)域的妨礙就越大。 中間區(qū)域?qū)ι崞鞯臒峤粨Q效率所能做的貢獻(xiàn)越小，散熱器的整個(gè)橫截面積就必須做得越 大，而這在緊湊的車身中幾乎是不可能的。將散熱器布置在保險(xiǎn)杠橫梁的擋風(fēng)區(qū)域以外幾 乎是不可能的，因?yàn)榻档头胖玫纳崞鲿?huì)產(chǎn)生較高的受損危險(xiǎn)而升高放置的散熱器則會(huì)影 響駕駛員的視線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，創(chuàng)造一種汽車車身的前部，其中，盡管散熱器和 保險(xiǎn)杠橫梁垂直相交，還是能夠在緊湊的尺寸中實(shí)現(xiàn)較高的散熱器熱交換效率。該技術(shù)問題通過這樣解決，S卩，在一種帶有散熱器和在該散熱器之前橫向延伸的 保險(xiǎn)杠橫梁的汽車車身前部中，在所述保險(xiǎn)杠橫梁中形成指向所述散熱器的空氣通道。這 個(gè)空氣通道使新鮮空氣有效地進(jìn)入散熱器的一些部分，在傳統(tǒng)的、封閉的保險(xiǎn)杠橫梁中，這 些部分位于該保險(xiǎn)杠橫梁的擋風(fēng)區(qū)域中。為了使空氣通道不會(huì)影響保險(xiǎn)杠橫梁的機(jī)械穩(wěn)定性，適宜地通過與空氣通道相交 的肋條網(wǎng)格加固該保險(xiǎn)杠橫梁。這些肋條應(yīng)該盡量少地遮蓋空氣通道外露的橫截面，因此優(yōu)選與沿行駛方向位于 前方的窄邊對(duì)齊。保險(xiǎn)杠橫梁優(yōu)選包括兩個(gè)側(cè)部，其分別在散熱器的右側(cè)和左側(cè)固定在車身縱梁 上，以及包括一個(gè)上部壓板和一個(gè)下部壓板，該上部壓板和下部壓板從上方和下方界定所 述空氣通道并且分別在一個(gè)支路上過渡為所述側(cè)部。為了實(shí)現(xiàn)較大的空氣通道橫截面積，可能適宜的是，至少一個(gè)壓板呈弧形圍繞空 氣通道延伸。下部壓板優(yōu)選比上部壓板進(jìn)一步向前突出，以便在與行人發(fā)生碰撞時(shí)首先與行人 接觸，并且因此寧愿使行人從上方落在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上，而不是被卷入車輛下方。出于這種目的，下部壓板優(yōu)選至少主要在成年行人小腿的高度上延伸。為了使用較少的材料達(dá)到較高的可承載能力，壓板優(yōu)選是空心的，帶有封閉的橫 截面或帶有敞開的，優(yōu)選向后敞開的橫截面。車身前部可以具有覆蓋保險(xiǎn)杠橫梁的保險(xiǎn)杠擋板。保險(xiǎn)杠擋板相宜地具有與空氣通道對(duì)齊的開口。


本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)由以下參照附圖對(duì)實(shí)施例的說明中得出。在附圖中圖1是傳統(tǒng)的車身前部；圖2是按本發(fā)明第一種設(shè)計(jì)方案的保險(xiǎn)杠橫梁的立體示意圖；圖3是按本發(fā)明第二種設(shè)計(jì)方案的保險(xiǎn)杠橫梁；圖3A是圖3中保險(xiǎn)杠橫梁的變型設(shè)計(jì)；圖4是剖切車身前部的示意性剖面；圖5是按一種變形設(shè)計(jì)方案的與圖4類似的剖面；圖6是圖4中剖面的另一種變形設(shè)計(jì)；圖7是剖切保險(xiǎn)杠橫梁和保險(xiǎn)杠擋板的示意性剖面。
具體實(shí)施例方式圖1示出傳統(tǒng)的車身前部的示意圖。塑料制成的保險(xiǎn)杠擋板1容納了車輛前部的 下方區(qū)域，并且從一個(gè)車輪罩2延伸至相對(duì)置的車輪罩。在保險(xiǎn)杠擋板1的封閉的上面部 分之后，延伸有在圖1中用打點(diǎn)的輪廓標(biāo)出的、與車身的承載部分相連的保險(xiǎn)杠橫梁3。在 保險(xiǎn)杠橫梁3之后又布置有一個(gè)散熱器4。保險(xiǎn)杠橫梁3遮住了散熱器4的中央?yún)^(qū)域。在 散熱器4的向下突伸出保險(xiǎn)杠橫梁3的區(qū)域之前，在保險(xiǎn)杠擋板1內(nèi)形成了一個(gè)被隔板或 肋條劃分的大面積的進(jìn)氣口 5。在發(fā)動(dòng)機(jī)罩7的前方區(qū)域中在散熱器4的上部區(qū)域之前開 設(shè)有第二進(jìn)氣口 6。圖2示出從后邊觀察的按本發(fā)明的保險(xiǎn)杠橫梁8的立體示意圖，當(dāng)該保險(xiǎn)杠橫梁 橫向地在散熱器4之前安裝在車身前部中時(shí)，其不會(huì)阻止新鮮空氣進(jìn)入散熱器。保險(xiǎn)杠橫 梁8具有框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)帶有兩個(gè)分別構(gòu)成上側(cè)和下側(cè)的鋼帶9、10，帶有以均勻間 距連接該鋼帶的垂直支桿11、12，其中，從側(cè)面封閉保險(xiǎn)杠橫梁8的支桿11可以與帶子9、 10 一體地連接，以及帶有對(duì)角支桿13，這些對(duì)角桿相互成對(duì)交叉地固定在由帶子9、10和垂 直支桿11、12限定的四邊形的成對(duì)角線對(duì)置的拐角處。帶子9、10和支桿11、12、13分別以 其橫截面的窄邊向前或向后對(duì)齊，使得保險(xiǎn)杠橫梁8至少在其在散熱器之前延伸的中央?yún)^(qū) 域中只具有最小的流動(dòng)阻力。帶子9、10和支桿11、12、13可以單獨(dú)由金屬制造并且相互焊接連接或以其它恰當(dāng) 的方式固定；由于要節(jié)省重量和制造的耗費(fèi)，優(yōu)選的是，保險(xiǎn)杠橫梁8 —體地由優(yōu)選是纖維 強(qiáng)化的塑料成型。同樣可以考慮材料的組合，如用金屬制造帶子9、10和支桿11，而用塑料 制造一體地連接支桿12、13的網(wǎng)格。保險(xiǎn)杠橫梁8比圖2中表示為透明虛線輪廓的散熱器4寬；保險(xiǎn)杠橫梁8的兩個(gè) 從側(cè)面突伸出散熱器4的端部區(qū)段18通過防撞箱14固定在車身的縱梁15上，在圖2中僅 區(qū)段性示出了該縱梁15。圖3以從前方觀察的立體圖示出按本發(fā)明第二種設(shè)計(jì)方案的保險(xiǎn)杠橫梁8。該保 險(xiǎn)杠橫梁8由上部橫臂16和下部橫臂17組成，這些橫臂由金屬空心型材制造而成。橫臂 在兩個(gè)端部區(qū)段18上相互固定連接，并且分別在中央?yún)^(qū)段19或20中弧形地向上或向下偏轉(zhuǎn)，以便圍出一個(gè)大面積的開口 21。在開口 21的區(qū)域內(nèi)，保險(xiǎn)杠橫梁8通過大量相交的支 桿22加固。支桿22在此水平和垂直地定向，但也可以沿其它方向定向，它們可以形成蜂窩 狀結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)。在端部區(qū)段18的高度上焊接在兩個(gè)橫臂16、17上的凸緣23用于固定 防撞箱14，防撞箱將保險(xiǎn)杠橫梁8與在圖3中未示出的縱梁相連。圖3A示出圖3的保險(xiǎn)杠橫梁的一種變型設(shè)計(jì)，其中，橫臂16、17和支桿22—體地 由玻璃纖維或碳纖維強(qiáng)化的塑料注塑成型。因?yàn)橛眠@種技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)帶有封閉橫截面的空 心橫臂，因此在此將其設(shè)計(jì)成帶有敞開的橫截面中央?yún)^(qū)段19、20分別具有朝向背離開口 21的一側(cè)敞開的C形橫截面；在端部區(qū)段18中，橫臂16、17融合為一個(gè)H形型材。在此， 用于固定在防撞箱14上的凸緣23同樣可以與橫臂16、17—體地制造?？蛇x地，橫臂16、17也可以設(shè)計(jì)為朝向散熱器4敞開的、在端部區(qū)段18中融合為 E形橫截面的C形型材。圖4示出沿圖3中以IV-IV標(biāo)出的、沿行駛方向延伸的垂直剖切面剖切圖3中保 險(xiǎn)杠橫梁8和其在車身前部中的周圍的示意性橫剖面圖。箭頭32表示行車風(fēng)的方向。在 此，可以清楚地看出設(shè)計(jì)為空心型材的橫臂16、17的封閉的橫截面。由塑料一體地深沖而 成的保險(xiǎn)杠擋板1在橫臂16、17的正面上延伸，并且具有與保險(xiǎn)杠橫梁8的開口 21重疊的 開口 24。保險(xiǎn)杠擋板1在開口 M的邊緣向內(nèi)折彎的邊緣區(qū)域25可以與開口 21嚙合，以便 形狀配合地固定擋板1。此外，如圖4的剖面圖所示，下部橫臂17的中央?yún)^(qū)段20大致上比上部橫臂16的 中央?yún)^(qū)段19處于更前面的位置。開口 21大約位于成年行人的膝蓋的高度。通過在事故中 下部橫臂17首先接觸行人的小腿，行人軀干以下的腿部被撞起來，他很有可能落在發(fā)動(dòng)機(jī) 罩上，而不是卷入車下。開口 21的高度小于散熱器4的高度。因此，水平地通過開口 21進(jìn)入的空氣流不 會(huì)直接到達(dá)散熱器4上部和下部的邊緣區(qū)域。然而這在大多數(shù)時(shí)候僅輕微地限制了散熱器 4的效率，尤其是如果散熱器的上部和下部邊緣區(qū)域由上部或下部的水箱沈、27構(gòu)成，它們 在橫截面積上對(duì)于熱交換效率的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)小于在它們之間延伸的散熱網(wǎng)觀所做的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，散熱器4的水箱也可以可選地布置在散熱網(wǎng)觀的側(cè)面。如果開口 21沿垂直方向的長度明顯小于待流入空氣的散熱網(wǎng)觀的垂直長度，則 可以考慮在圖5中以橫截面示出的這種保險(xiǎn)杠橫梁8的結(jié)構(gòu)。在此，水平支桿22不是平 行地延伸，而是向后扇形地放射，以便將通過開口 21進(jìn)入的空氣流均勻地分流到散熱網(wǎng)洲 上。在此，橫臂16、17的橫截面與支桿22的定向配合地變形為平行四邊形。如圖6示出的 那樣，也可以考慮向后逐漸變尖的類似于三角形的橫截面，或是在空氣動(dòng)力學(xué)上特別有利 的、朝向開口 21倒圓的、尤其是水滴形的橫截面。以相似的方式，垂直的支桿22也可以向后扇形地放射，以便將經(jīng)過開口 21的空氣 流均勻地分流到比該開口 21更寬的散熱器4上。圖7示出了剖切按一種進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案的保險(xiǎn)杠橫梁8和其擋板1的剖 面。在此，示出的支桿22是平行的，但必要時(shí)這些支桿當(dāng)然也可以如圖5所示布置為扇形。 在此，在保險(xiǎn)杠橫梁8的兩個(gè)橫臂16、17和擋板1之間分別布置有泡沫材料制成的緩沖層 四，這種泡沫材料在與行人碰撞時(shí)變形。保險(xiǎn)杠擋板1也設(shè)有與其開口 M相交的肋條30， 這些肋條與保險(xiǎn)杠擋板1的其余部分一樣由塑料制成。這些肋條30與保險(xiǎn)杠擋板1的裝有緩沖層四的、位于開口 M上方和下方的區(qū)域一樣，在與行人碰撞時(shí)相似地易于變形。通 過將成型在肋條30上的滑塊31插在支桿22上，肋條30可以支承在保險(xiǎn)杠橫梁8的支桿
22上。
附圖標(biāo)記清單
1保險(xiǎn)杠擋板
2車輪罩
3保險(xiǎn)杠橫梁
4散熱器
5進(jìn)氣口
6進(jìn)氣口
7發(fā)動(dòng)機(jī)罩
8保險(xiǎn)杠橫梁
9鋼帶
10鋼帶
11支桿
12支桿
13對(duì)角桿
14防撞箱
15縱梁
16橫臂
17橫臂
18端部區(qū)段
19中央?yún)^(qū)段
20中央?yún)^(qū)段
21開□
22支桿
M凸緣
M開口
25邊緣區(qū)域
26水箱
27水箱
28散熱網(wǎng)
29緩沖層
30肋條
31滑塊
32風(fēng)向
權(quán)利要求
1.一種汽車車身的前部，帶有散熱器(4)和在該散熱器(4)之前橫向延伸的保險(xiǎn)杠橫 梁(8)，其特征在于，在所述保險(xiǎn)杠橫梁(8)中形成指向所述散熱器的空氣通道01)。
2.按權(quán)利要求1所述的前部，其特征在于，通過與所述空氣通道相交的支桿(12，13; 22)的網(wǎng)格加固所述保險(xiǎn)杠橫梁(8)。
3.按權(quán)利要求2所述的前部，其特征在于，所述支桿(12，13;22)以沿行駛方向位于前 方的窄邊對(duì)齊。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的前部，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠橫梁(8)包括兩個(gè)分別 固定在一個(gè)車身縱梁(1 上的側(cè)部(18)以及一個(gè)上部壓板和下部壓板(9，10 ； 19，20)，該 上部壓板和下部壓板從上方和下方界定所述空氣通道并且分別在一個(gè)支路上過渡為 所述側(cè)部(18)。
5.按權(quán)利要求4所述的前部，其特征在于，至少一個(gè)所述壓板(19，20)沿弧形圍繞所述空氣通道延伸。
6.按權(quán)利要求4或5所述的前部，其特征在于，所述下部壓板OO)比所述上部壓板 (19)進(jìn)一步向前突出。
7.按權(quán)利要求4至6之一所述的前部，其特征在于，所述下部壓板OO)至少主要在成 年行人的小腿高度上延伸。
8.按權(quán)利要求4至7之一所述的前部，其特征在于，所述壓板(19，20)是空心的。
9.按權(quán)利要求8所述的前部，其特征在于，所述壓板(19，20)具有封閉的橫截面。
10.按權(quán)利要求8所述的前部，其特征在于，所述壓板(19，20)具有敞開的橫截面，尤其 是具有朝向背離所述開口 的一側(cè)敞開或朝向所述散熱器敞開的橫截面。
11.按權(quán)利要求1至10之一所述的前部，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠橫梁至少有一部分由 塑料成型，尤其是由纖維強(qiáng)化的塑料成型。
12.按權(quán)利要求2和權(quán)利要求11所述的前部，其特征在于，所述支桿(12，13;22)在一 塊塑料部件中成型。
13.按權(quán)利要求1至12之一所述的前部，其特征在于，設(shè)有一個(gè)保險(xiǎn)杠擋板(1)，其具 有與所述空氣通道對(duì)齊的開口 04)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車車身的前部，其帶有散熱器(4)和在該散熱器(4)之前橫向延伸的保險(xiǎn)杠橫梁(8)，其中，在保險(xiǎn)杠橫梁(8)中形成指向散熱器(4)的空氣通道(21)。
文檔編號(hào)B60R19/52GK102085840SQ20101057184
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者克勞斯·斯泰勒, 岡瑟·海姆, 維特-亨·古延, 馬塞厄斯·斯塔爾-奧弗蓋爾德 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司