CN108367728B - 用于机动车的行人保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车、尤其是用于机动车的机动车车头的行人保护装置，所述行人保护装置包括横向支承件和设置在横向支承件前方的变形元件。所述变形元件具有弯曲腿，该弯曲腿的端部贴靠在表面上，或者在机动车碰撞、尤其是正面碰撞时贴靠在该表面上。所述弯曲腿的所述端部构造成，由于碰撞而能沿着所述表面移动，所述表面具有卡锁装置，所述弯曲腿的所述端部尤其是能由于碰撞而与所述卡锁装置卡锁。

Description

用于机动车的行人保护装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的行人保护装置，其包括横向支承件、尤其是保险杠横向支承件以及变形元件，所述变形元件设置在横向支承件前方。
背景技术
已知的机动车的车前部例如具有保险杠横向支承件和保险杠护板，保险杠横向支承件固定在纵向支承件的或者碰撞吸能盒的前端部上。在保险杠护板与保险杠横向支承件之间，为了保护行人而设置在相对低的负荷水平上可变形的泡沫。因此，在机动车与行人碰撞的情况下，保护行人以防直接的即将的与位于泡沫之后的刚性结构的碰撞，该刚性结构例如是保险杠横向支承件。可变形的泡沫尤其是在一定的速度范围中例如20～50km/h中在行人保护方面有效。
另外存在如下需求：在例如4km/h以下的非常低的速度范围中，机动车在碰撞时保持无损，在该速度范围中，由于小的速度，行人保护是不重要的。
另外，在略微较高的速度、例如小于20km/h的速度时，其同样对于行人保护还不是重要的，存在如下需求：在碰撞时的损害尽可能小，并且例如处于车前部区域中的冷却器结构不被损害。
在以相对高的速度碰撞时，其对于行人保护不再是相关的，设计机动车及其碰撞结构的重点在于乘员保护。为此，车前部或者说车头设计成，使其在一定的变形行程上以吸能的方式发生变形。
但是行人保护的要求有时与在较低或较高速度时的要求相矛盾。但是这种矛盾可以原则上通过相对长的车辆伸出量解决。但是，长的车辆伸出量导致较大的车辆总长度以及较高的车辆重量。另外，通过长的车辆伸出量不利地影响车辆的行驶动力学。
为了解决由此产生的目标冲突，例如在DE102010054641A1中建议一种具有横向支承件的保险杠系统，该横向支承件经由碰撞吸能盒固定在车身上。在行驶方向上在横向支承件前方构成行人保护元件，其用于行人的软碰撞。附加地设置可摆动的吸能元件，其在行人保护元件前方是可摆动的，并且因此在如下的碰撞时允许提高的吸能：在所述碰撞时，机动车的碰撞结构的较高的碰撞吸能能力是需要的。
DE102012112636A1也公开一种保险杠系统，其包括保险杠横向支承件和行人保护元件，该行人保护元件能借助于致动器从刚性状态转换到用于保护行人的相对软的状态。
在DE102010054641A1和DE102012112636A1中说明的保险杠系统的共同点在于，为此需要碰撞传感装置或预碰撞传感装置，基于传感装置的输出信号，能够在碰撞结构的具有高碰撞吸能能力的硬的刚性状态与碰撞结构的具有小碰撞吸能能力的有利于行人保护的软状态之间转换。
发明内容
本发明的目的是，实现一种行人保护装置，其包括保险杠横向支承件和设置在保险杠横向支承件前方的变形元件，该行人保护装置结构简单，能与传感装置或致动器无关地在不同的刚度和/或强度之间切换。
所述目的通过一种按本发明的用于机动车的行人保护装置达到。
一种用于机动车、尤其是用于机动车的机动车车头的行人保护装置具有横向支承件、尤其是保险杠横向支承件和设置在横向支承件前方的变形元件。变形元件具有弯曲腿，该弯曲腿的端部贴靠在表面上，或者在机动车碰撞、尤其是正面碰撞时贴靠在该表面上。所述弯曲腿的所述端部构造成，由于碰撞而能沿着所述表面移动，所述表面具有卡锁装置，尤其是所述弯曲腿的所述端部能由于碰撞而与卡锁装置卡锁。
因此按本发明可能的是，在变形元件由于碰撞而变形时，通过弯曲腿的卡入，变形元件的刚度被提高，而在此不需要碰撞传感装置或致动装置。因此，碰撞负荷本身引起变形元件的加固。
术语“能卡入”应用在所述弯曲腿的所述端部与卡锁装置形锁合地接合的意义中。
术语“行人”在本发明的意义中也包括其他交通参与者或非乘员例如两轮车驾驶员。因此，装置也可称为非乘员保护装置。
所述弯曲腿的所述端部尤其是弯曲腿的自由端部。
表述“在横向支承件前方”尤其是意味着，变形元件设置在横向支承件的外侧上，即横向支承件的朝向车身表层(例如形式为保险杠护板)的一侧上。另外，横向支承件的外侧可以是朝向如下方向的一侧：从该方向的碰撞负荷是可预期的。
按照本发明的一种优选的进一步方案，所述弯曲腿、所述弯曲腿的所述端部、所述表面和卡锁装置共同作用地构造，使得弯曲腿的端部在碰撞动量小于预定的碰撞动量或碰撞动量阈值时与卡锁装置卡锁，并且所述弯曲腿的所述端部在碰撞动量等于或大于预定的碰撞动量或碰撞动量阈值时不与卡锁装置卡锁，尤其是越过或跃过卡锁装置，并且因此能继续移动。尤其是在后一情况下，所述弯曲腿的所述端部能继续沿着所述表面移动或者移位。
因此，变形元件可以通过简单措施在利用碰撞动量的情况下根据碰撞动量的不同情况具有不那么刚性的软状态或者较刚性的硬状态，在软状态下，所述弯曲腿或者说所述弯曲腿的所述端部不卡入，在硬状态下，所述弯曲腿的所述端部卡入。按照行人保护装置的一种优选的进一步方案，所述变形元件在碰撞情况下当所述弯曲腿的所述端部卡入时能在较高的力水平上变形或者在较高的力水平时脆性失效，其中，当所述弯曲腿的所述端部卡入时，变形元件能在较高的力水平上变形或者在较高的力水平上脆性失效。
优选所述表面基本上横向于(主)碰撞方向地设置或者至少平行于车辆竖直方向地设置。尤其是所述表面可以基本上横向于机动车的主行驶方向地设置。作为替换的定义，所述弯曲腿的所述端部的移动方向横向于、优选基本上垂直于碰撞方向。碰撞方向是如下方向：从该方向可预期碰撞对象的碰撞负荷。
所述表面可以是平面。但是所述表面也可以具有另一形状。例如所述表面在卡锁装置的区域中可以具有台阶。所述表面也可以按合适的方式构成波浪形的。
另外，所述表面可以在所述弯曲腿的所述端部与卡锁装置之间的部位上具有激活斜面，该激活斜面在此支持所述弯曲腿的所述端部，使得该端部从预定的碰撞动量起跃过卡锁装置并且允许变形元件在低负荷水平上变形。
所述表面可以构成在横向支承件上或者与横向支承件固定的部件上。所述表面可以例如是横向支承件的组成部分。尤其是所述表面可以在成型的横向支承件的封板中构成。
所述变形元件可以构造成基本上弧形和/或U形和/或V形或类似形状。
所述变形元件可以由成型的金属板一体地构成。
这种变形元件可容易制造、廉价并且可具有小重量。
但是所述变形元件也可以由多个部件组成，它们相互连接。
所述弯曲腿也可以铰接地与变形元件连接。
多个变形元件可以在车辆横向方向上彼此间隔地设置在横向支承件前方。
因此，在横向支承件的整个延伸尺寸上可以实现与碰撞相关的变形作用。
但是多个变形元件也可以连接成一个变形元件。这种变形元件相应地具有多个弯曲腿。
因此简化装配。
按照一种优选的实施方式，凹部可以是槽。
槽能简单地且廉价地在横向支承件中一起构成的。
槽可以例如在车辆横向方向上沿着横向支承件基本上在横向支承件的整个宽度上延伸。
变形元件可以在碰撞方向上和/或纵向方向上具有50～150mm的长度、优选70～110mm的长度。
所述长度尤其是对于行人保护是重要的。
变形元件优选设置在横向支承件与车身外表例如保险杠护板之间。变形元件的变形区域构成在横向支承件与车身外表之间。
因此，变形元件可以在碰撞情况下直接起到其作用。
变形元件优选由钢或铝或铝合金构成，但是也可以由纤维增强塑料构成。
上面列举的本发明进一步方案可以任意地相互组合，只要是可能和有意义的。
附图说明
附图简要说明如下：
图1是按本发明一种实施例的行人保护装置的示意的剖视的侧视图。
图2是按本发明的该实施例的行人保护装置的示意的透视图。
图3是按本发明的该实施例的行人保护装置在以高碰撞动量碰撞时的示意的剖视的侧视图。
图4是按本发明的该实施例的行人保护装置在以低碰撞动量碰撞时的示意的剖视的侧视图。
具体实施方式
下面参考图1～4说明本发明的实施例。
如在图1的示意的剖视图所示的，按本发明实施例的机动车、尤其是轿车的行人保护装置1具有前面的保险杠横向支承件3和变形元件5，该变形元件设置在前面的保险杠横向支承件3前方。在前面的保险杠横向支承件3上构成基本上向前或向外定向的表面31。所述表面31基本上平行于车辆竖直方向地构成并且主要垂直于车辆纵向方向地构成，其中，保险杠横向支承件3与所述表面31一起在其端部区段中也可以略微向后弯曲，如在图2中所示的，使得表面31尤其是在该区域中可以不垂直于车辆纵向方向地构成。在表面31中构成以矩形槽33形式的按本发明的凹部。
所述变形元件3由成型的金属板弧形地构成并且具有弯曲腿51，该弯曲腿的端部53与表面31接触。弧形的变形元件5的另一个端部适合用于与保险杠横向支承件3形锁合地、材料锁合地和/或摩擦锁合地连接。
如在图2中所示的，在保险杠横向支承件3的整个宽度上，多个变形元件5在车辆横向方向上彼此间隔地设置。保险杠横向支承件3经由碰撞吸能盒7固定在车身上的左支承件和右支承件上，这些支承件在图2中未显示。表面31和槽33也在保险杠横向支承件3的整个宽度上延伸。
下面参考图3和4说明行人保护装置1的功能以及行人保护装置1的不同的刚度特性。
在机动车碰撞、尤其是正面碰撞的情况下，负荷基本上在车辆纵向方向上作用，变形元件5朝着保险杠横向支承件3被加载。换言之，变形元件5在碰撞方向上，观察图3和4中的方向箭头，朝着保险杠横向支承件3挤压。由此引起，弯曲腿51、尤其是弯曲腿的端部53沿着表面31横向于保险杠横向支承件3(在图中向下)挤压，而变形元件5被压扁或者说变形。弯曲腿的端部53因此在碰撞时横向于保险杠横向支承件3或表面31在保险杠横向支承件3上运动。
在图3中显示在速度处于大约20km/h至大约50km/h的范围中时机动车与行人的正面碰撞以及变形元件5的相应变形。变形元件5和保险杠横向支承件3相互作用地构成，使得在速度超过20km/h即碰撞动量高于碰撞动量阈值时机动车与行人正面碰撞的情况下，弯曲腿51的端部53沿着表面31滑动并且然后跃过槽33，并且因此不在该槽中卡入。在跃过槽33之后，弯曲腿51可以继续沿着表面31滑动，而碰撞负荷总是继续朝着保险杠横向支承件3或表面31挤压变形元件5并且相应地使其变形。
在此情况下使得变形元件5变形的负荷在弯曲腿51或者说弯曲腿51的端部53不接合/卡入到槽中的情况下是相对低的。因此，变形元件5可以满足在20～50km/h速度范围中的行人保护的要求。
在图4中显示在如下情况下的机动车的正面碰撞：机动车在较小的速度时即在小于20km/h的速度时发生碰撞，这种小的速度范围对于行人保护是不那么重要的。在此，与较小速度相对应，碰撞动量是较小的，使得在变形元件5由于碰撞负荷而变形时弯曲腿51的端部53不跃过槽33，而是形锁合地卡入到槽33中。变形元件5构造成，变形元件5在碰撞方向上即朝着保险杠横向支承件那边的变形因此是明显变困难的，并且因此，通过变形元件5形锁合地接合到槽33中，变形元件5的变形在明显较高的力水平时实现。变形元件5在此可以通过变形并且也许通过脆性失效充分吸收碰撞能量，使得设置在保险杠横向支承件3后方的机动车元件例如冷却器不被损害。因此，在低速碰撞时的维修费用保持为低的。
按照本发明的替换的实施例，也可能的是，弧形的变形元件的两个腿构成为弯曲腿，它们在碰撞情况下能在彼此相反的方向上变形并且能卡入到不同的凹部中。
另外可能的是，多个或所有变形元件相互连接成一个唯一的变形元件，其具有多个弯曲腿。

Claims (17)

1.一种用于机动车的行人保护装置，所述行人保护装置包括横向支承件(3)和设置在横向支承件(3)前方的变形元件(5)，所述变形元件(5)具有弯曲腿(51)，该弯曲腿的端部(53)贴靠在表面(31)上，或者在机动车碰撞时贴靠在该表面(31)上，所述弯曲腿(51)的所述端部构造成，由于碰撞而能沿着所述表面(31)移动，其特征在于，在所述表面(31)上构成卡锁装置，所述弯曲腿(51)的所述端部能由于碰撞而与所述卡锁装置卡锁。
2.根据权利要求1所述的行人保护装置，其中，所述弯曲腿(51)、所述弯曲腿的所述端部(53)、所述表面(31)和卡锁装置共同作用地构造，使得所述弯曲腿(51)的所述端部(53)在碰撞动量小于预定的碰撞动量时与卡锁装置卡锁，并且所述弯曲腿(51)的所述端部(53)在碰撞动量等于或大于预定的碰撞动量时不与卡锁装置卡锁并且能继续移动。
3.根据权利要求2所述的行人保护装置，其中，在碰撞情况下，当所述弯曲腿(51)的所述端部(53)与卡锁装置卡锁时，所述变形元件(5)能在较高的力水平上变形或者脆性失效，并且当所述弯曲腿(51)的所述端部(53)不与卡锁装置卡锁时，所述变形元件(5)能在较低的力水平上变形或者脆性失效。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述表面(31)基本上横向于碰撞方向地设置。
5.根据权利要求4所述的行人保护装置，其中，所述表面(31)基本上垂直于碰撞方向地设置。
6.根据权利要求4所述的行人保护装置，其中，所述碰撞方向是机动车的主行驶方向。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述表面(31)构成在横向支承件(3)上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述表面(31)是横向支承件(3)的组成部分。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)构造成基本上弧形。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)构造成基本上U形。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)由成型的金属板构成。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)由成型的金属板一体地构成。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，多个变形元件(5)在车辆横向方向上彼此间隔地设置在横向支承件(3)前方。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述卡锁装置是凹部，所述弯曲腿(51)的所述端部能形锁合地接合到所述凹部中。
15.根据权利要求14所述的行人保护装置，其中，所述凹部是槽(33)。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)在碰撞方向上和/或纵向方向上具有50～150mm的长度。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的行人保护装置，其中，所述变形元件(5)在碰撞方向上和/或纵向方向上具有70～110mm的长度。
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