CN107787280A - 用于机动车的变形元件和具有这样的变形元件的机动车 - Google Patents

Abstract

为了改进车辆乘客和交通参与者在正面碰撞情况下的安全性，设有变形元件(1)，其包括用于安装在横梁(10)上的横梁支座(5)和能相对于机动车(110)的保险杠(20)相邻定位的保险杠板(15)，其特征在于，在保险杠板(15)与横梁支座(5)之间设有摩擦器件(25)用于调整和固定横梁支座(5)与保险杠板(15)的距离(D)，其中，从正常位置出发，保险杠板(15)与横梁支座(5)在第一位置中的第一距离(D1)大于在第二位置中的距离(D2)。

Description

用于机动车的变形元件和具有这样的变形元件的机动车

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于机动车的变形元件。此外，本发明涉及一种根据权利要求6所述的配备所述变形元件的机动车。

背景技术

为了在正面事故的情况下保护机动车、机动车的参与这样的事故的乘客以及卷入这样的事故的处于机动车之外的人员、尤其是行人，规定了一系列措施：

在所谓低速碰撞、即至多约100kN的比较大的载荷以从4km/h至约20km/h的比较低的速度(例如以撞的形式)作用在机动车前部区域上的情况下规定，所述载荷可逆地并且尽可能无干扰地被车辆自身的变形元件吸收。

为了实现机动车前部区域中的行人保护功能而规定，至多约5kN的比较小的载荷在从约20km/h至40km/h的比较高的速度范围内由设在机动车前部区域中的变形元件吸收。

为了实现在低速碰撞情况下的保护和行人保护功能，由DE 10 2011 009 943 A1已知一种用于安装在机动车的保险杠与横梁之间的能量吸收系统，在所述能量吸收系统中，软部件和硬部件互相啮合并且在机动车的整个宽度上延伸。在使用已知的能量吸收系统的情况下，可以产生比较大的悬垂部(其为从车轮中心点到前部饰板的最前点的距离)，该悬垂部从美学角度上看不是一直希望的并且此外负面地影响相应机动车的斜面角。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的缺点。

所述目的通过根据权利要求1所述的变形元件实现。按照本发明的变形元件具有用于安装在横梁上的横梁支座和能相对于机动车的保险杠相邻定位的保险杠板。另外，在保险杠板与横梁支座之间设有摩擦器件用于调整和固定横梁支座与保险杠板的距离，其中，从代表无事故情形的正常位置出发，保险杠板与横梁支座在不同于正常位置的第一位置中的第一距离大于在不同于正常位置的第二位置中的距离。在发生低速碰撞时，第一位置在此被变形元件占据。在行人保护功能的范畴内，变形元件占据第二位置。在正常位置中的保险杠板与横梁支座的距离大于所述元件在第一位置中和第二位置中的距离。

通过有利地构造摩擦器件，能实现按照本发明设置的变形元件的特别精确的并且可靠的功能。出于这个原因而规定，摩擦器件具有在横梁支座与保险杠板之间的第一摩擦面以及在横梁支座与保险杠板之间的第二摩擦面，使得所述第一摩擦面在第一位置中允许调整和固定保险杠板并且在第二位置中阻止调整和固定保险杠板，而第二摩擦面在第二位置中允许调整和固定保险杠板并且在第一位置中阻止调整和固定保险杠板。

当所述摩擦器件为摩擦楔，与横梁支座配合作用的第一摩擦面至少部分地位于所述摩擦楔的外表面上并且与保险杠板配合作用的第二摩擦面至少部分地位于所述摩擦楔的内表面上时，进一步改进按照本发明的变形元件的精确性。

为了能容易地制造按照本发明的变形元件以及更精确地引导摩擦器件，保险杠板位于柱塞上，该柱塞的外表面具有与第二摩擦面配合作用的第三摩擦面。

以有利的方式，可以在按照本发明的变形元件中规定：横梁支座安装在套筒上，所述套筒在内侧至少部分地具有与第一摩擦面配合作用的第四摩擦面；由此进一步改进引导摩擦器件的准确性。

为了适宜地根据载荷工况调整按照本发明的变形元件，可以在每个单个摩擦面的、多个摩擦面的或者全部摩擦面的范围内自由地选择变形元件的静摩擦系数和/或滑动摩擦系数。

前述目的同样通过具有横梁和保险杠的机动车实现，其中，设有之前示出的按照本发明型式的变形元件。前述优点相应地适用。

按照本发明，可以沿车辆横向方向设有一定数量的按照本发明的变形元件，使得实现全系列的载荷工况或者说保护功能。在此，其相对于车辆车身的位置、例如其平行于车辆竖轴的布置在原则上能自由设计并且仅受基本的载荷工况限制。

以特别有利的方式，这种型式的、尤其是沿横梁固定的变形元件至少部分地具有摩擦系数不同的摩擦器件。由此能实现，以简单的方式使各变形元件根据位置与不同的载荷工况相匹配。

即便上文未详尽地说明，本发明的上述特征也可以尽可能地互相组合。

附图说明

下面为本发明的附图的简要描述。

图1为按照本发明的变形元件在正常位置中的等轴测图。

图2为图1中示出的变形元件剖视的侧视图。

图3为按照本发明的变形元件在低速碰撞时占据的第一位置中的侧视图。

图4为按照本发明的变形元件在行人保护功能的情况下占据的第二位置中的侧视图。

图5为包括一定数量的装配的图1的按照本发明的变形元件的按照本发明的机动车的从上方的局部视图。

具体实施方式

下面参考图1至5详细地、不预判地、尤其是非限制性地说明本发明的实施例。只要未另作说明，相同的元件就设有一致的附图标记。

图1中以等轴测图示出按照本发明的变形元件1，其包括用于安装在横梁10上的横梁支座5并且包括与所述横梁支座相对置的保险杠板15，所述保险杠板能相邻地定位在保险杠20上或者能与所述保险杠连接。横梁支座5能以本身已知的方式通过这里未示出的穿过开口22的固定元件、例如螺钉固定在横梁10上。

横梁支座5和保险杠板15借助摩擦器件25这样互相连接，使得在正面相撞或者说正面碰撞的情况下，从变形元件1的在图1中示出的正常位置出发，存在于所述横梁支座与保险杠板之间的距离D变小。在这里示出的实施例中，摩擦器件25本身包括三个摩擦元件30，这些摩擦元件均匀地容纳在摩擦器件25的在外部构成为圆柱形的壳体的或者说套筒35的圆周上。在套筒35和摩擦元件30之内容纳有柱塞40，所述柱塞的背向横梁支座5的端部具有保险杠板15。

图1中示出的变形元件1在图2中再次以剖视的侧视图示出。出于这里选择的视角的原因，仅示出两个摩擦元件30。每个摩擦元件30具有一个环状的内横截面，该内横截面的内表面45贴靠在柱塞40的外表面50上。所述内表面45和外表面50构成第一摩擦副，在之前所示公开的范畴内，在所述第一摩擦副中，内表面45用作第三摩擦面45’，而外表面50用作第二摩擦面50’。

此外，每个摩擦元件30具有一个环状的外横截面，该外横截面的外表面55贴靠在套筒35的内表面60上。沿摩擦器件25的纵向方向观察，套筒35和摩擦元件30构成为锥状的，其中，相应的锥体由保险杠板15出发朝向横梁支座5、因此在正面碰撞的情况下沿柱塞40的预期的运动方向、根据本身已知的楔角γ逐渐变细。摩擦元件30的外表面55和壳体35的相对应的内表面60形成第二摩擦副，在之前所示公开的范畴内，在所述第二摩擦副中，外表面55用作第一摩擦面55’，而内表面60用作第四摩擦面60’。

存在于第一摩擦副或第二摩擦副中的静摩擦系数和滑动摩擦系数可以根据载荷工况、尤其是通过适当地选择材料及其表面处理以及选择楔角γ、在摩擦元件30的与柱塞40的外表面50相接触的内表面45的或者在摩擦元件55的与壳体35的内表面60相接触的外表面55的范围内、因此在第一摩擦面55’、第二摩擦面50’、第三摩擦面45’和第四摩擦面60’的范围内根据载荷工况来选择。

从图1中示出的按照本发明的变形元件1的正常位置出发，所述变形元件在低速碰撞的情况下占据图3中示出的第一位置。在低速碰撞时，至多100kN的比较大的载荷在从4km/h至约20km/h的比较低的速度的情况下起作用。在这样的情况下，基于选择的根据载荷工况的第一摩擦副和第二摩擦副，柱塞40伸进套筒35中。可选地可以规定，摩擦元件30也同样朝向横梁支座5运动。在保险杠板15和横梁支座5之间的在这里产生的距离D1在此小于正常位置中的距离D。

图4中示出按照本发明的变形元件1在第二位置中的侧视图，所述变形元件在行人保护功能的情况下占据该第二位置。为了行人保护功能，按照本发明的变形元件1应该在从约20km/h至40km/h的相对高的速度、然而最大约5kN的比较低的负荷水平的情况下吸收碰撞能量。由于第一摩擦副和第二摩擦副的在按照本发明的变形元件1中固有的摩擦系数，柱塞比在低速碰撞时更远地伸进套筒35中。甚至可以规定，如这里示出的那样，柱塞40穿透横梁支座5或者说穿过这里未示出的开口伸出。这个过程能实现最大程度地使距离D减小到保险杠板15与横梁支座5的在代表低速碰撞的第二位置中的距离D2。正如可从图4中得出的那样，距离D2小于距离D1，后一距离又小于距离D并且大于距离D2。

图5以示意性的俯视图示出按照本发明的机动车110的前部区域，横梁10借助梁115固定在所述前部区域上。根据这里示出的正常位置，保险杠20为在机动车110的主行驶方向F上突出最远的元件。在这里示出的实施例中，四个按照本发明的变形元件1沿横向方向Q分布在横梁10的长度上。对于每个单独的变形元件1根据位置并且根据载荷工况调定各变形元件1的相应特性、尤其是各变形元件的彼此间的相应距离D、D1和D2以及达到所述距离D、D1和D2时的条件。为此例如可以规定，每个单独的变形元件1和/或一组变形元件具有不同的第一摩擦副和/或第二摩擦副。根据事故状况，各个变形元件的距离D按照希望以不同的或者相同的方式减小。

附图标记列表

1 变形元件

5 横梁支座

10 横梁

15 保险杠板

20 保险杠

22 开口

25 摩擦器件

30 摩擦元件

35 套筒

40 柱塞

45 摩擦元件的内表面

45’ 第三摩擦面

50 柱塞的外表面

50’ 第二摩擦面

55 摩擦元件的外表面

55’ 第一摩擦面

60 壳体的内表面

60’ 第四摩擦面

110 机动车

115 梁

D、D1、D2 距离

F 主行驶方向

Q 车辆横向方向

γ 楔角

x、y、z 面向车辆的笛卡尔坐标系

Claims (7)

1.变形元件(1)，其包括用于安装在横梁(10)上的横梁支座(5)和能相对于机动车(110)的保险杠(20)相邻定位的保险杠板(15)，其特征在于，在保险杠板(15)与横梁支座(5)之间设有摩擦器件(25)用于调整和固定横梁支座(5)与保险杠板(15)的距离(D)，其中，从正常位置出发，保险杠板(15)与横梁支座(5)在第一位置中的第一距离(D1)大于在第二位置中的距离(D2)。

2.根据权利要求1所述的变形元件(1)，其特征在于，所述摩擦器件(25)具有在横梁支座(5)与保险杠板(15)之间的第一摩擦面(55’)以及在横梁支座(5)与保险杠板(15)之间的第二摩擦面(50’)，使得所述第一摩擦面(55’)在第一位置中允许调整和固定保险杠板(15)并且在第二位置中阻止调整和固定保险杠板，而第二摩擦面(50’)在第二位置中允许调整和固定保险杠板(15)并且在第一位置中阻止调整和固定保险杠板。

3.根据权利要求2所述的变形元件(1)，其特征在于，所述摩擦器件(25)为摩擦元件(30)，与横梁支座(5)配合作用的所述第一摩擦面(55’)至少部分地位于所述摩擦元件的外表面(55)上，并且与保险杠板(15)配合作用的所述第二摩擦面(50’)至少部分地位于所述摩擦元件的内表面(45)上。

4.根据权利要求3所述的变形元件(1)，其特征在于，所述保险杠板(15)位于柱塞(40)上，该柱塞的外表面(50)具有与第二摩擦面(50’)配合作用的第三摩擦面(45’)。

5.根据权利要求3或4所述的变形元件(1)，其特征在于，所述横梁支座(5)安装在套筒(35)上，所述套筒在内侧至少部分地具有与第一摩擦面()配合作用的第四摩擦面(60’)。

6.具有横梁(10)和保险杠(20)的机动车(110)，其特征在于，设置至少一个根据前述权利要求之一所述的变形器件(1)。

7.根据权利要求6所述的机动车(110)，其特征在于，一定数量的变形元件(1)沿车辆横向方向(Q)布置，所述变形元件的摩擦器件(25)具有彼此不同的摩擦系数。