CN107000665B - 用于机动车的缓冲碰撞的构件组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的缓冲碰撞的构件组件。本发明提出的目标是，提供一种用于机动车的缓冲碰撞的构件组件，其具有小的空间需求并且尽管如此满足对行人保护的高要求。在机动车(14)的前车(12)的区域中的根据本发明的缓冲碰撞的构件组件(10)包括横梁(22)和在车辆纵向上观察布置在横梁(22)之前的第一能量吸收件(24)，其中，第一能量吸收件(24)包括集成的或直接邻近地布置的感应元件(28)，其用于根据第一能量吸收件(24)的状态控制机动车部件的运动，并且，在车辆纵向上观察在第一能量吸收件(24)之前布置第二能量吸收件(32)，并且其中，第二能量吸收件(32)构造和布置成，使得在机动车(14)的纵向上从前作用到第二能量吸收件(32)上的充分大的力引起第一能量吸收件(24)的至少部分压缩。

Description

用于机动车的缓冲碰撞的构件组件

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的缓冲碰撞的构件组件，其带有横梁和在车辆纵向上观察布置在所述横梁之前的第一能量吸收件，其中，所述第一能量吸收件包括集成的或直接邻近地布置的感应元件，其用于根据所述第一能量吸收件的状态控制机动车部件的运动。

背景技术

由文件DE 10 2004 024 468 A1已知一种用于车辆的缓冲碰撞的构件组件，根据文件DE 10 2004 024 468 A1，在外覆件和保险杠横梁之间应布置一个或多个弯折壁作为吸收元件。代替从现有技术中已知的泡沫件，应使用弯折壁并且其相对于泡沫件具有的优点是，其不具有实心长度并且由此提供在外覆件与保险杠横梁之间更大的变形行程。

由文件DE 10 2006 030 504 A1已知一种用于机动车的保险杠，在其中，在被称为保险杠敷层的外覆件与保险杠横梁之间布置能量吸收元件。

发明内容

本发明所基于的目的是，提供一种用于机动车的缓冲碰撞的构件组件，其具有小的空间需求并且尽管如此满足对行人保护的高要求。

根据本发明，该目的利用用于机动车的缓冲碰撞的构件组件实现，其带有横梁和在车辆纵向上观察布置在所述横梁之前的第一能量吸收件，其中，所述第一能量吸收件包括集成的或直接邻近地布置的感应元件，其用于根据所述第一能量吸收件的状态控制机动车部件的运动，在车辆纵向上观察在所述第一能量吸收件之前布置第二能量吸收件，其中，所述第二能量吸收件构造和布置成，使得在所述机动车的纵向上从前作用到所述第二能量吸收件上的充分大的力引起所述第一能量吸收件的至少部分压缩，其中所述第二能量吸收件构造成在车辆纵向上延伸的变形元件。

在机动车的前车的区域中的根据本发明的缓冲碰撞的构件组件包括横梁和在车辆纵向上观察布置在横梁之前的第一能量吸收件，其中，第一能量吸收件包括集成的或直接邻近地布置的感应元件，其用于根据第一能量吸收件的状态控制机动车部件的运动。作为用于感应元件的示例，在这一点上尤其地参考软管，其挤压(通过第一能量吸收件引起的)可用作控制信号，以使机动车的发动机罩在车辆竖向上向上运动。如此，在行人撞到发动机罩上的情况中，可改善行人保护，因为，由于发动机罩与位于之下的发动机缸体和其它坚硬的构件的距离增大，更多的变形行程可用于行人的撞上的身体部分。以相同的方式，可基于由软管探测的信号(挤压)，作为在本发明的思想中的车辆部件点燃行人保护气囊(例如玻璃气囊)，以便于保护落到发动机罩或机动车玻璃上的行人不受伤害。在根据本发明的缓冲碰撞的构件组件中，此外在车辆纵向上观察在第一能量吸收件之前布置第二能量吸收件，其中，第二能量吸收件构造和布置成，使得在机动车的纵向上从前作用到第二能量吸收件上的充分大的力引起第一能量吸收件的至少部分压缩。换句话说，在根据本发明的构件组件中，两个不同的能量吸收件“串联地布置”。这实现了这样的可能性，即，通过选出至少一个能量吸收件以小的空间需求提供构件组件，其整体具有更小的空间需求并且尽管如此满足对行人保护的高要求。由于“串联地”布置至少两个能量吸收件，不必然减小整体通过第一能量吸收件和第二能量吸收件引起的能量吸收。如果在相同的“能量吸收长度”上第二能量吸收件允许比仅仅使用第一能量吸收件更大的能量吸收，甚至可提高整体能量吸收。这还将结合附图详细解释。在此，能量吸收尤其地理解成通过构件的塑性变形引起的动能转化，例如通过元件的压缩、弯曲、扭转，包括将元件断裂成两个或更多的单件(带有或不带有理论断裂部位)。

在根据本发明的构件组件的另一实用的实施形式中，第二能量吸收件设计成，在根据确定的能量吸收的情况中，使得在通过第二能量吸收件的能量吸收结束之前开始第一能量吸收件的压缩。这也包括这样的可能性，即，在第二能量吸收件的能量吸收开始前就开始第一能量吸收件的能量吸收。这种布置方案具有的优点是，功能上与第一能量吸收件相连接的感应元件在引起能量吸收的碰撞(也就是说从前部作用到机动车上的力作用)的情况中提前识别出相应的碰撞，并且由此也可提前促使机动车部件的运动，例如发动机罩的调整或玻璃气囊的点火。

在根据本发明的构件组件的另一实用的实施形式中，第一能量吸收件的前侧至少部分地直接邻近地布置在第二能量吸收件的后侧处，从而在第一能量吸收件与第二能量吸收件之间存在接触区域。优选地，这种接触区域构造成面式的并且具有在车辆横向和车辆竖向上至少数厘米的(优选地数分米的)延伸。此外优选地，这种接触区域在车辆竖向上观察位于与布置在接触区域之后的感应元件相同的高度上。在尤其优选的实施形式中，在第一能量吸收件的前侧与第二能量吸收件的后侧之间存在全面的接触，从而在在车辆纵向上从机动车的前侧的力作用的情况中，在第一能量吸收件与第二能量吸收件之间相对运动的情况中第二能量吸收件全面地被第一能量吸收件抓住。该设计方案具有的优点是，根据本发明的构件组件的功能安全性特别高，因为在这种情况中甚至在第一能量吸收件与第二能量吸收件之间在车辆竖向上相对运动的情况中也保证，第二能量吸收件至少部分地导致第一能量吸收件的挤压。

在根据本发明的构件组件的另一实用的实施形式中，第一能量吸收件和第二能量吸收件在车辆纵向上观察在根据确定的能量吸收的情况中在纵向上从初始长度l_A被压缩到压缩长度l_S，其中

a)在第一能量吸收件的初始长度和压缩长度之间的比例l_A1/l_S1小于在第二能量吸收件的初始长度和压缩长度之间的比例l_A2/l_S2，和/或

b)第一能量吸收件的压缩长度l_S1大于第二能量吸收件的压缩长度l_S2。

以上被称为能量吸收件的压缩长度的长度常常也被称为实心长度，尤其地当能量吸收件是面式的部件时，其通过阻碍或挤压被压缩到大于初始长度l_A的10%的长度上。换句话来表达，以上反映的根据a)的条件意味着，第二能量吸收件是比第一能量吸收件更强地被压缩的能量吸收件。这可通过选出可更好地压缩的材料或者通过选择带有另一能量吸收机理的能量吸收件实现。

以上给出的根据b)的条件涉及第一能量吸收件的绝对压缩长度。该条件归因于，感应元件常常被集成到具有相对大的压缩长度(实心长度)的能量吸收件中。为了根据本发明获得高的设计和造型自由度并且可考虑其它与结构相关的边界条件，优选的是，第二能量吸收件的绝对压缩长度l_S2小于第一能量吸收件的绝对压缩长度l_S1。

作为第一能量吸收件，尤其地考虑泡沫件。这种泡沫件不仅可成本适宜地提供，而且也实现了，以简单且成本适宜的方式嵌入感应元件或直接邻近地布置感应元件。如果借助于泡沫件吸收能量，则导致挤压，该挤压也导致嵌入的或直接邻近地布置的感应元件的挤压。该挤压可用于控制机动车部件的运动。在第二能量吸收件的尤其实用的实施形式中，第二能量吸收件具有在车辆横向上和车辆竖向上延伸的与第一能量吸收件的接触面，该接触面在第一能量吸收件相对地靠近到第二能量吸收件处的情况中与第一能量吸收件的在车辆竖向上和车辆横向上延伸的接触面贴靠。在该实施形式中，第一能量吸收件和第二能量吸收件首先不接触，然而设计成，其同样“串联地”布置，并且第二能量吸收件向第一能量吸收件的相对运动导致，第一能量吸收件提前吸收能量并且在此尤其地感应元件可提前确定能量吸收。

第二能量吸收件优选地构造成在车辆纵向上延伸的变形元件。作为这种变形元件的示例尤其地参照如下元件，即，其通过(尤其地塑性的)弯曲和可选地紧接着的失效来变形并且由此吸收能量。这种元件在现有技术中也被称为弯折元件。

在根据本发明的构件组件的另一实用实施形式中，构造在第二能量吸收件处的接触面与变形元件构造成一件式。备选地，接触面也可作为独立的元件来制造并且固定地与变形元件相连接。在具体情况中哪种制造形式是优选的，尤其地取决于制造的形式相关。在以塑料注塑方法制造能量吸收件的情况中，接触面在变形元件处的一件式的构造方案是优选的。

有利地，当机动车的散热器保护格栅的至少一个肋部构造成第二能量吸收件的组成部分时，可尤其成本适宜地且功能性地实现本发明。在这种情况中，在机动车的前侧的区域中作用的力可直接用于第二能量吸收件和随后“串联的”第一能量吸收件的能量吸收。在这种情况中，也实现了尤其早地借助于感应元件识别碰撞。

作为感应元件，优选地使用这种元件，即，其检测至少一个机械特征参数。就此而言，尤其地参照由现有技术已知的带有相连接的执行器的压力软管、力测量薄膜、光导体以及其它这样的机械构件，即，其实现检测能量吸收件、尤其地第一能量吸收件的挤压并且根据该检测控制机动车部件的运动。检测至少一个机械的特征参数是优选的，因为纯电子的特征参数(例如电子地检测加速度和行驶速度)在个别情况中不适合用于区分行人的碰撞和与其它障碍物的碰撞和/或测量错误或测量不精确性。

如已经提及的那样，优选的是，感应元件设置成用于控制机动车的发动机罩的架起和/或用于激活至少一个行人保护气囊。行人保护气囊尤其地理解成这样的气囊，即，其在机动车之外在车身的外覆件的区域中展开，以缓和行人到外覆件上的碰撞。

根据本发明的构件组件具有的特别的优点是，在车辆竖向上观察在横梁之下布置另一横梁，尤其地这样的横梁，即，其在车辆竖向上观察布置在与在车辆纵向上布置在之前的保险杠相同的高度上。在这种情况中，根据本发明的构件组件在上横梁的区域中的设计方案可与可能在下横梁与布置在之前的保险杠之间存在的自由空间相匹配，只要如此选择第一能量吸收件和第二能量吸收件的压缩长度的和，即，在行人撞上的情况中得到行人的尽可能小的屈膝角度。这还将结合附图描述详细阐述。根据本发明的构件组件具有的特别的优点是，在下横梁和布置在之前的保险杠之间的自由空间在车辆纵向上在至少50mm上延伸。在尤其优选的实施形式中，自由空间的长度在纵向上在80mm至120mm之间，尤其优选地在100mm与120mm之间。在这种情况中，优选的是，第一能量吸收件和第二能量吸收件在未变形的状态中整体具有约30mm至70mm的长度并且在已变形的状态中具有整体约10mm至20mm的压缩长度(实心长度)。由此，得到，约70mm的从第一能量吸收件的前棱边直至在车辆纵向上随后的横梁的能量吸收长度以及10mm(70mm-60mm)的最小压缩长度。第一能量吸收件和第二能量吸收件在横梁之前的最大塑性变形由此在该示例中为最大60mm。

第一能量吸收元件和第二能量吸收元件优选地在整个车辆宽度(在没有外后视镜的情况下)至少50%上延伸，尤其优选地在车辆宽度的至少70%上且更为优选地至少80%上、尤其地在常常位于机动车的前大灯之间的散热器保护格栅的宽度上延伸。

附图说明

接下来结合附图说明实用的实施形式的其它细节。其中：

图1以侧视图以示意图示出了根据本发明的缓冲碰撞的构件组件的实施形式，

图2以放大图示出了在图1中以ll表示的区域，

图3示出了直接在碰撞腿部冲击器之前的带有图1和2中的根据本发明的构件组件的机动车的前车，以及

图4示出了直接在碰撞腿部冲击器之后在图3中显示的机动车的前车。

具体实施方式

图1显示了在机动车14的前车12的区域中的根据本发明的缓冲碰撞的构件组件10。在图1中，可从前车12识别出发动机罩16、散热器保护格栅18的示意性示出的轮廓以及保险杠20。发动机罩16、散热器格栅18和保险杠20也可被称为机动车14的外覆件。

如尤其地可在图1中识别出的那样，在车辆竖向(z方向)上观察，上横梁22位于与散热器保护格栅18相同的高度上。在车辆纵向(x方向)上观察，直接在横梁22之前布置泡沫件26作为第一能量吸收件24。在泡沫件26之内布置软管30作为有感应元件28，其在车辆横向(y方向)上延伸并且在车辆纵向(x方向)上观察直接定位在上横梁22之前。上横梁22用作用于软管30的支撑部。借助于感应元件28，检测在车辆纵向(x方向)上作用到第一能量吸收件24上的力，其导致第一能量吸收件的挤压。如果检测到这种力，通过感应元件28控制机动车部件的运动。在这种情况中，在通过感应元件28检测到力的情况中，使发动机罩16从在车辆纵向(x方向)上观察发动机罩16的后端部开始向上运动，以增大发动机罩16与直接位于发动机罩16之下的坚硬的发动机缸体的距离。由此，可更软地缓和行人的头部(或其它身体部分)与发动机罩16的可能的碰撞，因为在碰撞的情况中增大了发动机罩16与发动机缸体、或其它坚硬的构件的距离。

第二能量吸收件32直接位于第一能量吸收件24之前。第二能量吸收件32在所示出的实施形式中是散热器保护格栅18的一件式地构造的肋部34。肋部34从机动车14的外轮廓开始在车辆14的纵向上观察向后延伸直至泡沫件26的前侧36。如尤其地可在图2中良好地识别出的那样，第二能量吸收件32的后侧38直接贴靠在第一能量吸收件24的前侧36处。

在图2中如此示出第二能量吸收件32，即，其由固定地相互连接的第一单个元件40与第二单个元件42组成。第一单个元件40向前延伸并且构造成可从机动车14的前侧36识别出的冷却肋部。第二单个元件42首先在内侧处沿着第一单个元件40延伸并且从弯折部位44开始仅仅在车辆竖向上在第一能量吸收件24的前侧36的整个高度上延伸。

在图2中示出了第一能量吸收件24的初始长度l_A1和第二能量吸收件32的初始长度l_A2，其中，在图2中仅仅第一能量吸收件24延伸直至前侧36的长度被视为初始长度。此外，在图2中标出了长度l_D，其相应于第一能量吸收件24和第二能量吸收件32的变形行程。

在图3和4中，除了以上已经阐述的元件，附加地还示出了下横梁46以及腿部冲击器48。此外，可识别机动车14的前轮56。

如可在图3中识别出的那样，在下横梁46与保险杠20之间存在带有长度l_F的自由空间。在所显示的实施形式中，该自由空间l_F约为100mm。这导致，在通过腿部冲击器48模拟的相对机动车14的前车12的行人碰撞的情况中，由于在通过关节50指出的膝盖的高度上的自由空间，碰撞可在纵向上相对远地穿透到车身中。

根据本发明的结构构件10实现，在碰撞腿部冲击器48的情况中，腿部冲击器48的上部分52通过能量吸收(塑性变形)同样可在车辆纵向上的继续穿透到车身中，从而在腿部冲击器48的上部分52与下部分54之间得到的角度α(其模拟与机动车碰撞的行人的屈膝角度)保持较小并且由此保持在保护腿部受伤的范围中(见图4)。

本发明实现，通过根据本发明的构件组件的设计方案，尤其地在带有以上说明的在保险杠20与下横梁46之间的自由空间l_F的车辆的情况中，可简单地且成本适宜地将对于行人碰撞重要的角度α(屈膝角度)保持在允许的范围中。优选地，如此设计根据本发明的构件组件，即，在行人碰撞时屈膝角度α小于19°，在内带和外带中的带扩展小于19mm并且在交叉带中的带扩展小于10mm。

在本文中的说明书、附图以及权利要求中公开的本发明的特征不仅可单个地也可以任意的组合成为以其不同的实施形式实现本发明的重要内容。本发明不受限于所描述的实施形式。其可在权利要求的范围中并且在考虑相关的本领域技术人员的知识的情况下进行改变。

附图标记清单

10缓冲碰撞的构件组件

12前车

14机动车

16发动机罩

18散热器保护格栅

20保险杠

22上横梁

24第一能量吸收件

26泡沫件

28感应元件

30软管

32第二能量吸收件

34肋部

36前侧

38后侧

40第一单个元件

42第二单个元件

44弯折部位

46下横梁

48腿部冲击器

50关节

52(腿部冲击器的)上部分

54(腿部冲击器的)下部分

56前轮。

Claims (9)

1.一种在机动车(14)的前部区段(12)的区域中的缓冲碰撞的构件组件，其带有横梁(22)和在车辆纵向上观察布置在所述横梁(22)之前的第一能量吸收件(24)，其中，所述第一能量吸收件(24)包括集成的或直接邻近地布置的感应元件(28)，其用于根据所述第一能量吸收件(24)的状态控制机动车部件的运动，其特征在于，在车辆纵向上观察在所述第一能量吸收件(24)之前布置第二能量吸收件(32)，其中，所述第二能量吸收件(32)构造和布置成，使得在所述机动车(14)的纵向上从前作用到所述第二能量吸收件(32)上的充分大的力引起所述第一能量吸收件(24)的至少部分压缩，其中散热器保护格栅(18)的至少一个肋部(34)构造成所述第二能量吸收件(32)的组成部分。

2.根据上述权利要求所述的构件组件，其特征在于，所述第二能量吸收件(32)设计成，使得在根据规定的能量吸收的情况中，在通过所述第二能量吸收件(32)进行的能量吸收结束之前开始所述第一能量吸收件(24)的压缩。

3.根据上述权利要求中任一项或多项所述的构件组件，其特征在于，所述第一能量吸收件(24)的前侧(36)至少部分地直接邻近地布置在所述第二能量吸收件(32)的后侧(38)处。

4.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，所述第一能量吸收件(24)和所述第二能量吸收件(32)在车辆纵向上观察在根据规定的能量吸收的情况中在纵向上从初始长度l_A被压缩到压缩长度l_S，其中，

a)在所述第一能量吸收件(24)的初始长度和压缩长度之间的比例l_A1/l_S1小于在所述第二能量吸收件(32)的初始长度和压缩长度之间的比例l_A2/l_S2，和/或

b)所述第一能量吸收件(24)的压缩长度l_S1大于所述第二能量吸收件(32)的压缩长度l_S2。

5.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，所述第一能量吸收件(24)是泡沫件(26)和/或所述第二能量吸收件(32)具有在车辆横向上和车辆竖向上延伸的与所述第一能量吸收件(24)的接触面，所述接触面在所述第一能量吸收件(24)相对地接近到所述第二能量吸收件(32)的情况中与所述第一能量吸收件(24)的在车辆竖向上和车辆横向上延伸的接触面贴靠。

6.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，所述第二能量吸收件(32)构造成在车辆纵向上延伸的变形元件，和/或

a)构造在所述第二能量吸收件(32)处的接触面一件式地构造在所述变形元件处，或者

b)接触面构造成独立的元件并且固定地与所述变形元件相连接。

7.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，所述感应元件(28)是检测至少一个机械特征参数的构件。

8.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，所述感应元件(28)设置成用于控制机动车(14)的发动机罩(16)的架起和/或用于激活至少一个行人保护气囊。

9.根据权利要求1或2所述的构件组件，其特征在于，在车辆竖向上观察在所述横梁(22)之下布置另一横梁(46)。