CN101376376A - 汽车的碰撞限制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车(7)的碰撞限制系统(1)，具有一镶饰元件(8)和一保险杆下部结构(9)。所述保险杆下部结构(9)与所述镶饰元件(8)相隔、并且通过所述镶饰元件(8)覆盖。所述保险杆下部结构(9)设置在车身(10)上，并且具有吸收碰撞能量的元件(11)。所述碰撞限制系统(1)具有一设置在所述镶饰元件(8)和所述保险杆下部结构(9)之间的碰撞力传递元件。

Description

汽车的碰撞限制系统
技术领域
一种汽车的碰撞限制系统，其具有一镶饰元件和一保险杆的下部结构。在此，镶饰元件与汽车的式样相适，而保险杆下部结构形成实际的碰撞限制装置。
背景技术
保险杆下部结构通常与镶饰元件相隔，因此，在保险杆下部结构和镶饰元件之间形成一个可根据车型具有不同深度的空腔。该空腔不利地减小了障碍物压入路径，所述障碍物压入路径设计用于保证汽车外表面的无损性，尤其是当汽车式样或汽车设计的突出部较长时。
尤其应在低碰撞速度时保证这种无损性，不会使车身也或汽车的外表面本身被接触或被损坏。因为只有当镶饰元件在碰撞时被撞瘪到现在可以将碰撞力传递到保险杆下部结构时，保险杆下部结构才起作用，但必须以高成本使保险杆下部结构与一个系列汽车的不同车型的不同式样设计相匹配，以便确保每个车型的前述的障碍物压入路径，并从而保证各单个车型车身的无损性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，创造一种用于汽车的碰撞限制系统，其带有一镶饰元件和一保险杆下部结构，该碰撞限制系统可应用于一平台内的不同汽车和/或也可跨平台地应用在车身突出部不同的汽车上。
该技术问题通过创造一种带有镶饰元件和保险杆下部结构的汽车碰撞限制系统解决，其中，保险杆下部结构与镶饰元件相隔地、并且通过所述镶饰元件覆盖地设置在车身上。为此，保险杆下部结构具有吸收碰撞能量的元件。此外，碰撞限制系统具有一设置在镶饰元件和保险杆下部结构之间的碰撞力传递元件。
这种类型的碰撞限制系统具有这样的优点，即，镶饰元件和保险杆下部结构之间的不同间隔现在通过碰撞力传递元件填满。因此，尽管车型不同而保险杆下部结构相同，碰撞力传递元件还是能够保持所需的障碍物压入深度。因此，在不同的汽车式中对所有车型都仅使用同一种保险杆下部结构的情况下，确保了所需的无损性。碰撞力传递元件首先也能优化地利用由于在不同类型轮廓中仅应用一个版本的保险杆下部结构而形成的空腔。在此，障碍物作用区域可以通过碰撞力传递元件有针对性地受到影响。
在本发明的一种优选的实施形式中，碰撞力传递元件形成一隔离件，该隔离件装配在镶饰元件和保险杆下部结构之间，并且平衡各汽车车型在障碍物压入路径方面的外观式样区别。
碰撞力传递元件优选是形状稳定并且是不可挠曲的，并且将作用于镶饰元件的碰撞力传递到保险杆下部结构上。因而对于碰撞力传递元件的设计来说重要的是，为低速碰撞时受到突然负载而出现的力设计一个足够的强度，根据标准化的安全等级测试和相应的美国及加拿大常见的定型测试，碰撞力传递元件在负载时尤其不允许失效。此外，碰撞力传递元件的结构应该这样创造，使得在碰撞或在碰撞负载时，形成变形的整个碰撞限制系统的一个相同的或者仅有少许偏差的运动学，与各自用于填充镶饰元件和保险杆下部结构之间的空腔所需的碰撞力传递元件的大小和深度无关。
碰撞力传递元件优选具有一形状稳定的、结构化的塑料块，该塑料块的轮廓与镶饰元件和保险杆下部结构相匹配。为了保证塑料块的形状稳定性和不可挠曲性，这种塑料块优选是用填充度为40％至80％体积的硬质材料颗粒填充的塑料块。
这类硬质材料颗粒优选是陶瓷颗粒，其相对金属颗粒具有较小的重量，并且可以通过塑料块与镶饰元件和保险杆下部结构的不同轮廓相匹配。硬质材料颗粒也可以由短纤维或晶须组成，由此提高塑料块的形状稳定性和强度。
可选地，碰撞力传递元件可以具有一形状稳定的、结构化的金属结构，该金属结构的轮廓同样与镶饰元件和保险杆下部结构相适配。在此，碰撞力传递元件为节省重量具有一蜂窝结构，其中，蜂窝结构元件可以呈菱形、四角形、六角形或多边形。然而，蜂窝结构的腹板无论如何都沿碰撞力方向定向，以便保证碰撞力传递元件的功能。在镶饰元件形成碰撞限制系统的外表面并且可以与各种车型的外观式样相匹配的同时，保险杆下部结构形成真正的碰撞限制装置。镶饰元件通常也称作保险杆-外皮，因为其不履行碰撞限制功能，常常仅作为保险杆下部结构的一块形状漂亮的挡板。
在本发明的另一种实施形式中，保险杆下部结构具有变形元件，该元件优选沿碰撞力方向定向，并且变形至一定程度，而不会损坏碰撞限制系统外面的汽车外表面。因此可能的是，在低速碰撞之后在按本发明的碰撞限制系统中仅需更换或替换变形元件。
为此，保险杆下部结构优选具有一形状稳定的弹性可挠曲的横梁，该横梁支撑在变形元件上。所述横梁形状稳定，使得横梁和碰撞力传递元件在低碰撞速度时仅弹性变形，而变形元件则塑性和/或橡胶弹性地变形。在此，碰撞力传递元件至少局部包封横梁。也可能的是，横梁局部包封碰撞力传递元件。最后，在本发明的另一种实施形式中，碰撞力传递元件形状闭合地固定在所述横梁上。
碰撞力传递元件也可以具有多个卡钩并借助卡钩夹紧在保险杆下部结构或镶饰元件上。也可以在镶饰元件和/或保险杆下部结构上设置固定元件，碰撞力传递元件安装在所述固定元件上。既可以通过这种固定元件，如螺栓或铆钉，也可以通过卡钩，保证碰撞力传递元件在损坏后可更换。此外存在这样的可能性，通过粘结或通过热拼合在碰撞力传递元件和镶饰元件之间建立材料嵌合的连接，这能减小制造成本，然而却降低了卡钩或固定元件在碰撞力传递元件损坏时的可更换性。
此外规定，碰撞力传递元件多件地设置在保险杆下部结构的宽度上。这样做的优点在于，当碰撞力传递元件损坏时可以减小更换成本和维修成本，因为仅需更换碰撞力传递元件损坏的部分。在碰撞力分布方面有利的是，为保险杆下部结构的整个宽度设计一单件的碰撞力传递元件。
碰撞力传递元件可以用金属结构替代塑料结构。这种金属结构的基部可以形成一注塑部件，一挤压型面或一焊接结构或拉伸部件，该部件由塑料或金属预制而成。此外，存在这样的可能性，即，碰撞力传递元件与镶饰元件一体地制造，并且连同镶饰元件一起安装在保险杆下部结构上。
按类似的固定方法在保险杆下部结构或镶饰元件上设置相应的凸台、圆孔或长孔、焊接螺母或螺栓，以便保证整个碰撞限制系统的可靠安装。按本发明的碰撞限制系统的优点在于：
1.成本低廉，结构刚性好并且轻便；
2.碰撞限制系统的高度易变性，其中，插入或安装形式为间隔件的碰撞力传递元件使得可以对不同的式样和车身突出部使用唯一的保险杆下部结构；
3.形式为间隔件的碰撞力传递元件可以跨车型使用；
4.不损害碰撞过程中的“低速-性能”和“高速-性能”。
在本发明的另一种实施形式中，保险杆下部结构可以具有一由挤压型材或焊接结构制成的金属部件，该金属部件设置在车身和变形元件的过渡区之间。
附图说明
现在根据附图详细说明本发明。
图1示出了本发明的第一种实施形式的碰撞限制系统的示意性局部视图；
图2示出了本发明的第二种实施形式的碰撞限制系统的示意性局部视图；
图3示出了本发明的第三种实施形式的碰撞限制系统的省略视图；
图4示出了本发明的第四种实施形式的碰撞限制系统的省略视图；
图5示出了本发明的第五种实施形式的碰撞限制系统的示意性立体局部视图；
图6示出了按图5的碰撞限制系统在另一视角的示意性立体局部视图；
图7示出了按图5的碰撞限制系统在另一改变的视角的示意性立体局部视图；
具体实施方式
图1示出了本发明的第一种实施形式的碰撞限制系统1的示意性局部视图。在本发明的这种实施形式中，保险杆下部结构9具有一横梁21，该横梁将碰撞能量传递至在此处未示出的保险杆下部结构9的碰撞吸收元件。该横梁21由一镶饰元件8覆盖，该镶饰元件在保险杆下部结构9的区域内与汽车的外观式样相匹配，并且也被称作保险杆-外皮。
在图1所示的局部视图中，镶饰元件8还没有安装到汽车上，而是设置在远离保险杆下部结构9的横梁21处，以方便观察碰撞力传递元件12，所述碰撞力传递元件在其轮廓上与镶饰元件8的内侧26相匹配，并且与横梁21的后侧相适。
该碰撞力传递元件12在镶饰元件8安装到汽车上时填满镶饰元件8和保险杆下部结构9之间的空腔，因此，基于碰撞力传递元件12的形状稳定性和不可挠曲性，可以将尤其是低速碰撞时的碰撞能传递至横梁21，横梁在轻微变形和/或弹性挠曲的情况下将碰撞能传递至未示出的保险杆下部结构9吸收碰撞的元件上。
此外，碰撞力传递元件12除作为间隔件13用于填充位于已安装的镶饰元件8和已安装的保险杆下部结构9之间的自由空间外，还具有一可通过横梁21罩住的突出部24，以便形状闭合地和/或力传递地连接碰撞力传递元件12和保险杆下部结构9。在本发明的这种实施形式中，碰撞力传递元件12与镶饰元件8材料嵌合地连接，并且延伸经过保险杆下部元件9的整个宽度。
为此，借助于粘结碰撞力传递元件12和镶饰元件8的内侧26实现材料嵌合的连接。也可以设计螺栓连接、铆接连接或卡钩替代材料嵌合的连接，用于在镶饰元件8或保险杆下部结构9上固定碰撞力传递元件12。也可将镶饰元件8的部件分开地设置在保险杆下部结构9的宽度上，以替代延伸经过保险杆下部结构9整个宽度的单件的碰撞力传递元件12，。
图2示出了本发明的第二种实施形式的碰撞限制系统2的示意性局部视图。在该局部视图中，镶饰元件8在碰撞力传递元件12和保险杆下部结构9上拱曲。仅能看到碰撞力传递元件12的一个截面，其中，碰撞力传递元件12的结构是蜂窝状结构18，以便以有利的方式节约重量。蜂窝结构18的腹板19可以是实心的、形状稳定并且由不可挠曲的材料组成，以便将作用在镶饰元件18上的碰撞力直接传递至保险杆下部结构9，所述保险杆下部结构在本发明的这种实施形式中也具有一横梁21。
图3示出了本发明第三种实施形式的碰撞限制系统3的省略视图。该省略视图示出了构造在车身10上的汽车7的尾部区域28以及在车身10上具有碰撞限制系统3。在碰撞限制系统3和汽车车身10之间设置有一金属部件23，该金属部件例如由挤压材料制成，保险杆下部结构9的碰撞吸收元件11作用在所述金属部件上。基于这些车型14的外观式样或设计，保险杆下部结构9和镶饰元件8之间只形成了一个极小的间距a，该间距通过一形状稳定的间隔件13消除(该间隔件在保险杆侧的轮廓17和镶饰元件侧的轮廓27与保险杆下部结构9或镶饰元件8相匹配)，以便在保险杆下部结构9的深度c不变时在碰撞限制系统3的正常碰撞负载时保证障碍物压入路径16，而不会损坏该车型14的尾部区域28。
图4示出了本发明的第四种实施形式的碰撞限制系统4的省略图。虽然此时另一车型15的尾部区域28明显比图3所示的尾部区域28更加向外突出，然而保险杆下部结构9可以跨车型地使用相同恒定深度c。现在，镶饰元件8和保险杆下部结构9之间更大的间距a仅通过一相应加大的间隔件13平衡，因而在此也能在低速碰撞时保持障碍物压入路径16，而不必损坏车型15的尾部区域28。因此可能的是，只需使作为间隔件13的碰撞力传递元件12与车型系列的不同外观式样或设计相适也或跨平台地(Plattformuebergreifend)相适，即使为不同的车型系列设置一样的保险杆下部结构9，依然能保持例如所有车型的尾部区域28的无损性。
图5示出了本发明的第五种实施形式的碰撞限制系统5的示意性的立体局部视图。在该图中，镶饰元件被省略，以便在镶饰元件处示出轮廓27以及碰撞力传递元件12的蜂窝状结构18。在本发明的这种实施形式中，碰撞力传递元件12最大可能地包封横梁21，该横梁21支撑在形式为变形元件20的吸收碰撞的元件11上，该变形元件又固定在金属部件23上，该金属部件制造为连接至车身的横梁。
在本发明的这种实施形式中，该金属部件23具有一挤压的铝合金件。横梁21可以是一钢板部件也或铝质注塑件，而变形元件20则设计为使其在低速碰撞时可以通过变形截获相应高的碰撞能量。如果在本发明的这种实施形式中，碰撞力传递元件12也局部地包封保险杆下部结构9的横梁21，那么，这样的设计也是可能的，即碰撞力传递元件12由横梁21局部包封。
蜂窝状结构18的腹板19是这样确定尺寸的，即，其可以传递相应高的碰撞力。此外，所述腹板沿碰撞方向定向。如该碰撞力传递元件12所示，蜂窝状结构18设置成菱形，然而也可以是多边形的，尤其是六边形结构。
图6示出了按图5的碰撞限制系统5在另一视角的示意性立体视图，因此，现在可见碰撞力传递元件12借助卡钩固定在横梁21上。卡钩22在碰撞力传递元件12形状闭合地安装在横梁21的边缘上时卡紧(klipsen)，因此，与图1中的实施形式相反，碰撞力传递元件12固定在横梁21上。
图7示出了按图5的碰撞限制系统5从另一改变的视角上的示意性立体局部视图。在此可清楚看到，碰撞力传递元件12精确地与横梁21的轮廓相匹配，并且，卡构22将碰撞力传递元件12形状闭合地固定在横梁21上。碰撞力传递元件12的形状相当于大写的“C”，其中，C-形的臂29和30不用于碰撞力传递，而是实现和促进卡钩22的固定功能。
附图标记列表
1 碰撞限制系统(第一种实施形式)
2 碰撞限制系统(第二种实施形式)
3 碰撞限制系统(第三种实施形式)
4 碰撞限制系统(第四种实施形式)
5 碰撞限制系统(第五种实施形式)
7 汽车
8 镶饰元件
9 保险杆下部结构
10 车身
11 吸收碰撞的元件
12 碰撞力传递元件
13 间隔件
14 车型
15 车型
16 障碍物压入路径
17 碰撞力传递元件的轮廓
18 蜂窝状结构
19 蜂窝状结构的腹板
20 变形元件
21 横梁
22 卡钩
23 金属部件
24 突出部
25 横梁的后侧
26 内侧
27 碰撞力传递元件的轮廓
28 尾部区域
29 臂
30 臂
a  间距
c  恒定的深度

Claims (15)

1.一种汽车(7)的碰撞限制系统，具有一镶饰元件(8)和一保险杆下部结构(9)，其中，所述保险杆下部结构(9)与所述镶饰元件(8)相隔、并且通过所述镶饰元件(8)覆盖地设置在车身上，并且其中，所述保险杆下部结构(9)具有吸收碰撞能量的元件(11)，其特征在于，所述碰撞限制系统(1)具有一设置在所述镶饰元件(8)和所述保险杆下部结构(9)之间的碰撞力传递元件。
2.按权利要求1所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)形成一间隔件(13)，并且平衡各汽车车型(14，15)在障碍物压入路径(16)方面的外观式样区别。
3.按权利要求1或2所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)是形状稳定和不可挠曲的，并且将作用于所述镶饰元件(8)上的碰撞力传递到所述保险杆下部结构(9)上。
4.按权利要求1至3之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)具有一形状稳定的、结构化的塑料块，其轮廓(17)与所述镶饰元件(8)和所述保险杆下部结构(9)相适配。
5.按权利要求4所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述塑料块是用填充度为40％至80％体积的硬质材料颗粒填充的塑料块，其中，所述硬质材料颗粒尤其是陶瓷颗粒、短纤维或晶须。
6.按权利要求1至5之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)具有一形状稳定的、结构化的金属结构，该金属结构的轮廓(17)与所述镶饰元件(8)和所述保险杆下部结构(9)相适配。
7.按权利要求1至6之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)具有一个尤其是菱形的、四角形、六角形或多边形的蜂窝形状的蜂窝结构(18)。
8.按权利要求7所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述蜂窝结构(18)的腹板(19)沿碰撞力方向定向。
9.按权利要求1至8之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述保险杆下部结构(9)具有变形元件(20)。
10.按权利要求1至9之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述保险杆下部结构(9)具有一形状稳定的弹性可弯曲的横梁(21)，所述横梁支撑在所述变形元件(20)上。
11.按权利要求10所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)至少局部包封所述横梁(21)或者由所述横梁局部包封或者形状闭合地固定在所述横梁(21)上。
12.按权利要求1至11之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)具有多个卡钩(22)并借助卡钩夹紧在所述保险杆下部结构(9)上或所述镶饰元件(8)上。
13.按权利要求1至12之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述镶饰元件(8)或所述保险杆下部结构(9)具有固定元件，所述碰撞力传递元件(12)安装在所述固定元件上。
14.按权利要求1至13之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述碰撞力传递元件(12)单件地或多件地设置在所述保险杆下部结构(9)的宽度上。
15.按权利要求1至14之一所述的碰撞限制系统，其特征在于，所述保险杆下部结构(9)具有一金属部件(23)，尤其是一铝质挤压件或钢板部件。
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