CN106043187A - 汽车前部 - Google Patents

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Abstract

一种汽车前部包含保险杠外壳(6)、保险杠横梁(1)和分散安置在保险杠外壳(6)和保险杠横梁(1)之间中部间隙(5)内的冲击传感器(14)，其中所述保险杠外壳(6)在汽车横向上延伸越过保险杠横梁(1)的端部(7)，在所述保险杠横梁(1)的端部(7)上附有悬臂(18)，并且所述冲击传感器(14)还被分配在悬臂(18)和保险杠外壳(6)之间的侧面间隙(29)内。

Description

汽车前部
技术领域
本发明涉及汽车前部，在该汽车前部内，在保险杠横梁和保险杠外壳之间的间隙内局部分散地布置了冲击传感器，从而检测到保险杠外壳与行人相撞的情况。德国专利文件DE 10 2010 022 686 A1描述这种汽车前部，并建议利用其冲击传感器发出的用来激发行人保护装置的检测信号(Erfassungssignal)，但是该行人保护装置在上述文件中并未进一步描述。
背景技术
在传统的汽车前部中，保险杠横梁的宽度明显小于保险杠外壳的宽度。如果保险杠外壳的中部区域撞击到外部物体并且在与之接触后发生形变，该情况将可靠地被该压力传感器检测到。保险杠外壳的侧面区域，其在保险杠横梁端部的对面，原则上可以随意形变，但无法被冲击传感器检测到。如果只有保险杠外壳的侧面区域与行人相撞并且中部区域没有发生充分变形时，基于冲击传感器的信号被激发的行人保护措施因此被停止。
虽然可以考虑依照保险杠外壳的宽度来调整保险杠横梁宽度，但这会导致保险杠外壳的边缘在发生腿部碰撞时必须满足和中部区域相同的要求。为此，汽车前部直到边缘基本上与汽车纵向垂直延伸；然而将汽车车身的拐角倒圆(其从空气动力学的角度来看有利并且通过将行人从汽车旁边偏转的方式保护到行人)不再是可能的。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题在于提供一种汽车前部，其确保可靠地检测到保险杠外壳与外部障碍物在(位于保险杠横梁端部的侧面的)保险杠外壳的侧面区域中发生的碰撞，但所述侧面区域不必为此得到明显加固。
所述技术问题依照本发明的结构方案以下面方式解决，即汽车前部带有保险杠外壳、保险杠横梁和被分散布置在保险杠外壳和保险杠横梁之间中部区域内的冲击传感器，在该汽车前部中，所述保险杠外壳在汽车横向上延伸超过保险杠横梁端部，悬臂(Ausleger)被附加在保险杠横梁端部上，和所述冲击传感器还被分散地安置在悬臂和保险杠外壳之间的侧面间隙中。
所述悬臂因为构成从保险杠横梁出发的结构上分离的部件，则悬臂具有与保险杠横梁非常不一致的机械强度。特别是这些悬臂的机械承受力正好足够确保所述悬臂在发生弯曲前、与保险杠横梁端部对面的物体发生冲撞的情况下，冲击传感器能够检测到冲击。很明显，在材料选择和悬臂结构方面可以有很大的变化幅度，这是因为悬臂所需的承受力此外依赖于所述冲击传感器的敏感度。
特别是所述悬臂由于其对承受力要求相对低，从而可以价廉地由塑料制成，特别是可以通过注塑成型，然而保险杠横梁应该是金属零件。
保险杠横梁和保险杠外壳之间的中部间隙优选至少很大程度地通过能量吸收体填充。
与之相反，所述侧面间隙可以部分地脱离能量接收器，这样如果所述保险杠外壳在发生碰撞时向后弯曲，其基本上没有缓冲地碰击在冲击传感器上。这样可以确保尽管所述悬臂的强度小，但可以检测到作用在冲击传感器上的力明显增大，即使这个力从数字上看很小，但这个力足够使人确定地识别出撞击。
所述冲击传感器尤其能够包括软管，其在中部间隙和侧面间隙内延伸，以及包括至少一个压力传感器，其被布置在软管内，从而检测到由于撞击导致的压力变化。
所述至少一个压力传感器以最简单的方式被安装在软管的端部内。
可以在软管的两个端部上设置压力传感器，一方面可以进行冗余(redundant)的压力测量，另一方面使得冲击传感器的反应时间很大程度上独立于物体在保险杠外壳上的撞击位置。
为了避免压力传感器在发生撞击时受到损伤，它应该被布置在侧面间隙之外。
在侧面间隙内，所述软管可以从能量吸收体的槽内突出，这样在发生碰撞情况下该软管立刻地、甚至在能量吸收体压缩之前承受压力冲击。
所述悬臂可以分别包括前板，其上分配有压力传感器，和包括为了加固从前方板朝向汽车内部突起的肋片(Rippe)。
在发生撞击时受到负荷的情况下，一方面可以通过选择具有轻便灵活的材料或具有微小材料厚度的悬臂，另一方面还可以通过可能会轻微损坏、但又不依赖其结构负载能力的方式来固定悬臂，从而实现本发明框架内所实现的悬臂的负载能力。这种连接可能通过如下方式实现，即所述悬臂分别包括在侧面延长保险杠横梁的主体和连接板(Lasche)，该连接板紧贴地固定在保险杠横梁的前侧上并由此承受巨大的拉力负荷，即在发生撞击时，指向汽车内部的力作用于主体上。
所述连接板可以通过铆钉固定。这种固定方式在发生撞击时将连接板内出现的拉力集中在小面积上，并且在超过可再生的最大负载能力时通过连接板的撕裂实现悬臂的屈服负载能力。
如果所述保险杠横梁以惯用方式通过冲撞盒被固定在汽车的纵梁上，则所述悬臂能够分别具有指向汽车内部延展的臂部(Arm)，其支撑在冲撞盒上。
这种支撑优选仅应出现在压力接触点(Druckkontakt)上。所述臂部尤其不通过固定元件在结构上与冲撞盒连接，从而在发生碰撞事故时不会负面地影响到其弯曲性能(Faltverhalten)。
为了一方面抵消可能出现的公差或为了能够预防裂纹腐蚀，所述悬臂至冲撞盒之间需要一定的间距。为了避免接触到冲撞盒时发出啪啪声并且同时确保所定义的间距，所述臂部包括与冲撞盒接触的预紧的弹簧。
所述冲击传感器可以特别用于触发驱动器，这样在撞击到行人时，汽车的发动机前护盖通过所述驱动器被抬起。
附图说明
本发明的其他特征和优点可参考附图并结合下文对实施例的描述得出。图示如下：
图1示出沿着图2的I-I面剖切如本发明所述的汽车前部的水平剖面图；
图2示出沿着图1的II-II面剖切汽车前部在汽车纵向上的垂直剖面图；
图3示出沿着图1的III-III面的剖面图；
图4示出图1-2中汽车前部的悬臂的透视图；
图5示出从前面观察的固定在保险杠横梁端部上的悬臂的视图；
图6示出如依据进一步改进的结构方案、沿着图1的VI-VI面的剖面图。
具体实施方式
图1示出保险杠横梁1的俯视图，其以已知方式通过两个固定在后面的冲撞盒2被固定在纵梁3上，该纵梁基本上在汽车的全部长度上方延伸并且构成其车身的基本的支承性组件。保险杠横梁1和冲撞盒2是由金属制成的空心型材，其负载能力被设置为足以使其在与另一辆车或相近重量的其他物体发生碰撞时吸收碰撞能量并且由此发生形变，和由此在发生能量不大的碰撞时保护所述纵梁3，防止其发生变形。
能量吸收体4填充保险杠横梁1和保险杠外壳6之间的间隙5。所述能量吸收体4可以例如是由硬泡沫塑料或薄壁喷铸件构成的成型体(Formkorper)，特别是具有蜂窝状结构。所述能量吸收体4和保险杠外壳6的机械承受力明显小于保险杠横梁1，从而可以要与行人、动物或相比之下质量更小的另一个物体发生碰撞时，所述保险杠外壳6弯曲。
所述保险杠横梁1在汽车横向上的尺寸与纵梁3之间的间距相符并且明显小于保险杠外壳6的相应尺寸。在所示示例中，所述保险杠横梁1的端部7分别位于与冲撞盒2的外壁对齐的位置，这样保险杠外壳6在侧面突出于纵梁3的外部区域8无法有效地在背侧由保险杠横梁1支承。
如果保险杠外壳6的在保险杠横梁1之前的中部区域9与行人相撞，那么首先保险杠外壳6的最向前突出的零件与行人发生接触，这就是说如图2的横截面所示，该接触发生在行人的小腿高度上、受辅助支撑物10支撑的下部区域11中。随后，保险杠横梁1之前的中部区域9受到挤压，位于其间的能量吸收体4受到猛烈撞击。冲击传感器14的可弯曲的软管13被安置在能量吸收体4的后侧上的槽12内，与保险杠横梁1的前侧接触。安装在软管13的端部上、图2中部可见的压力传感器检测到从软管13内扩散的压力撞击，如果能量吸收体4和保险杠横梁1之间的软管受到挤压。压力传感器的、由于压力冲击导致产生的输出信号激发图2中部分示出的、支承在发动机罩锁钩支撑物15上的发动机前护盖16上提运动，这样当行人从上方撞击到发动机护盖16上时，它能够以距离汽车的发动机缸体很远的间距承接行人的头部和身体。用于发动机前护盖移动的驱动器17在此被表示为布置在发动机前护盖16和发动机罩锁钩支撑物15之间的气囊；当然还可以考虑其他像气压调整气缸、弹簧或其他用于驱动护盖移动的这样的驱动器。
如果不是在保险杠外壳6的中部区域，而是在保险杠外壳6的外部区域8范围内发生与行人的碰撞，则还可以可靠地激发发动机前护盖16的相应的上提移动或其他任意的行人保护措施为了实现这个目标，但同时也为了保持该外部区域8的轻微形变特质(其由于缺少保险杠横梁1对区域8的支承所导致发生)又如图1所示，在保险杠横梁1的端部7上附加两个悬臂18。
图4示出所述两个对称的悬臂14其中之一的透视图。所述悬臂18具有箱状的基体19，所述基体19具有在图4透视中与观察者相背的前板(Frontplatte)20，其从侧面延长所述保险杠横梁1的、面向能量吸收体4的正面(Vorderseite)。所述前板20通过从其边缘出发指向汽车内部突出的侧壁21得到加固，所述侧壁21使得所述基体19具有类似于朝向汽车内部打开的盒体的造型。其他起加固作用的肋片22，在此为单个水平的肋片，可知在前板20的内侧上方延伸。
从所述基体19出发，连接板23位于前板20的与之齐平的延长部分内。从图3的剖面图中清晰可见，所述连接板23被容纳在保险杠横梁1的前侧上的面状的凹口内并且借助若干铆钉被固定在其上。
贴在连接板23上的、覆盖保险杠横梁1的端部7的侧壁21在其一侧通过伸入到基体19内的肋片25得到加固并且通过臂部26，在汽车内部方向上得以延伸。从图1可见，所述臂部26沿着冲撞盒2的外侧，以微小的间距延展。板簧27从臂部26上脱落，而该板簧27在安装状态下与冲撞盒的外侧接触时受到轻微撞击。板簧27和连接板23之间的悬臂18处于弯曲应力下，该弯曲压力用于无缝隙地压靠在保险杠横梁1上并阻止在行驶过程中的震颤导致悬臂18发生拍打运动。
如图1以及特别如图5的前视图所示，所述冲击传感器14的软管13越过保险杠横梁1的端部7延伸至在该处安装的悬臂18的前板20。如上文所提及的、在图5中表示为附图标记28的冲击传感器14的压力传感器在图5中表示为自由悬挂的，在实际情况下，其被固定在悬臂18上，或者如果软管13足够长，则被固定在保险杠横梁1上的一个位置处，例如在其下侧或后侧，这样当保险杠外壳6在发生碰撞时超汽车内部回缩时，所述悬臂没有受到损伤的危险。
在保险杠横梁1和保险杠外壳6的中部区域9之间的间隙5基本上被能量吸收体4填充，而一方面在悬臂18和在其前板20之间延伸的软管13之间的相应的间隙29以及另一方面在悬臂18和保险杠外壳6的外部区域8之间的相应的间隙29是空的，这样如果外部区域8与外部物体相撞，它首先可能缩回到间隙29内，而不会为悬臂18施加压力。这样所述保险杠外壳6首先在没有缓冲的情况下撞击到软管13上并且发生猛撞，这样压力传感器8能够检测到软管13内的流体静压增大。施加到保险杠外壳6的压力通过软管13转移到悬臂18上并且使得连接板23承受保险杠横梁1纵向上的拉力负荷。所述连接板23的承受力与压力传感器28的敏感度如此协调一致，即所述软管13内的压力，在该压力下所述连接板23在其被铆钉穿过的孔30处裂开，稍高于用于识别撞击情况以及激发驱动器17的压力。由于所述悬臂18的承受力比汽车前部的其他组成部分相比很小，所以它对发生碰撞时的形变性能没有明显影响，其功能仅限于对所述保险杠外壳6的回缩的外部区域8在必要情况下相当的抵挡，从而确保通过冲击传感器14检测到撞击，这样在外部区域8发生撞击时能够进行有效的行人保护。
图6示出依据本发明的改进方案的，穿过保险杠外壳6、悬臂18和间隙29的外部区域8的剖面图。所述能量吸收体4在此朝向两侧一体地延长到侧面的间隙29，另外凹槽12此处的深度小于在其内延伸的软管13的直径，这样在能量吸收体4和悬臂18之间留空出缝隙31。如果撞击到外部区域8时，保险杠外壳6和能量吸收体4被挤回，则所述软管13即可压缩到能量吸收体4和悬臂18之间，而压力传感器28记录了保险杠外壳6轻微偏转时的压力增大，在所述能量吸收体4受到撞击或者未受到撞击。
应该理解的是，上述详细的说明和附图虽然显示了本发明确定的示范性的构造，但是它们仅用于说明并且不应限制本发明的保护范围。所述结构设计的不同的变型是可能的，只要没有脱离权利要求的范围和其等效范围即可。由该说明书和附图也可以得出没有在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也可以以不同于在此具体公开的组合的形式出现。多个这种特征在相同句子中或在以不同于文本上下文的其他形式被描述的事实因此不同得出这样的结论，即它们仅能以具体公开的组合出现；相反原理上以此为基础，即多个这种特征也可以单独地删除或修改，只要其对本发明的功能性不产生问题即可。
附图标记列表
1.保险杠横梁
2.冲撞盒
3.纵梁
4.能量吸收体
5.间隙
6.保险杠外壳
7.(保险杠横梁的)端部
8.(保险杠外壳的)外部区域
9.(保险杠外壳的)中部区域
10.辅助支撑物
11.(保险杠外壳的)外部区域
12.凹槽
13.软管
14.冲击传感器
15.发动机罩锁钩支撑物
16.发动机前护盖
17.驱动器
18.悬臂
19.基体
20.前板
21.侧壁
22.肋片
23.连接片
24.铆钉
25.肋片
26.臂部
27.板簧
28.压力传感器
29.间隙
30.孔
31.间隙

Claims (12)

1.一种汽车前部，带有保险杠外壳(6)、保险杠横梁(1)和分散安置在保险杠外壳(6)和保险杠横梁(1)之间的中部间隙(5)内的冲击传感器(14)，其中所述保险杠外壳(6)在汽车横向上延伸越过保险杠横梁(1)的端部(7)，在所述保险杠横梁(1)的端部(7)上附有悬臂(18)，并且所述冲击传感器(14)还分布在悬臂(18)和保险杠外壳(6)之间的侧面间隙(29)内。
2.如权利要求1所述的汽车前部，其中，能量吸收体(4)至少很大程度地填充中部间隙(5)。
3.如上述权利要求中任一项所述的汽车前部，其中所述冲击传感器(14)包括软管(13)，该软管在中部间隙(5)和侧面间隙(29)内延伸，并且冲击传感器包含至少一个被布置在软管(13)上的压力传感器(28)。
4.如权利要求3所述的汽车前部，其中所述至少一个压力传感器(28)被布置在软管(13)的至少一个端部上。
5.如权利要求4所述的汽车前部，其中所述压力传感器(28)被布置在侧面间隙(29)的外部。
6.如权利要求3至5中任一项所述的汽车前部，其中在侧面间隙(29)内，所述软管(13)从能量吸收体(4)的凹槽中突出。
7.如上述权利要求中任一项所述的汽车前部，其中所述悬臂(18)包括前板(20)，其上分配有压力传感器(14)，并且悬臂包含从前板(20)朝向汽车内部突起的肋片(21，22)。
8.如上述权利要求中任一项所述的汽车前部，其中所述悬臂(18)包括在侧面上延长保险杠横梁(1)的主体(19)和紧贴地固定在保险杠横梁(1)的正面上的连接板(23)。
9.如权利要求8所述的汽车前部，其中所述连接板(23)通过铆钉被固定在保险杠横梁(1)上。
10.如上述权利要求其中任一项所述的汽车前部，其中所述保险杠横梁(1)通过冲撞盒(2)被固定在汽车的纵梁(3)上，并且所述悬臂(18)分别具有指向汽车内部延伸的臂部(26)，该臂部支承在冲撞盒(2)上。
11.如权利要求10所述的汽车前部，其中所述臂部(26)具有与冲撞盒(2)接触且预紧的弹簧(27)。
12.如上述权利要求其中任一项所述的汽车前部，其中发动机前护盖(16)可以通过驱动器(17)被抬起，和所述驱动器(17)能够通过冲击传感器(14)被激活。
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