CN110709286A

CN110709286A - 用于车辆的行人保护装置

Info

Publication number: CN110709286A
Application number: CN201880036444.7A
Authority: CN
Inventors: A·埃布纳; H·史塔克
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-22
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2038-06-13
Also published as: DE102017006977A1; CN110709286B; WO2019020268A1; US11613229B2; US20200207303A1; EP3658419B1; EP3658419A1

Abstract

本发明涉及一种车辆的行人保护装置(10)，其包括：具有连接区段(1.1)的相对车辆固定地安装的第一车身元件(1)；构造有空心型材区段(2.1)的第二车身元件(2)，其中，第一车身元件(1)的连接区段(1.1)布置成可在空心型材区段(2.1)中移动；车辆的可弹性变形的外附件(11)，外附件与第二车身元件(2)相连接，其中，由于作用到外附件(11)上的力输入(F)引起的第二车身元件(2)的移动可使连接区段(1.1)移动到空心型材区段(2.1)中从而从静止位置(I)移动到碰撞位置(II)中；以及锁止装置(3)，锁止装置被构造成使第一车身元件(1)的连接区段(1.2)在碰撞位置(II)中与空心型材区段(2.1)可松开地卡锁。

Description

用于车辆的行人保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的行人保护装置。

背景技术

在车辆中，在前侧和后侧使用保险杠组件，以用于在车辆碰撞或行人碰撞的情况中降低碰撞能或者影响冲击运动。因此，这种保险杠组件应能够，除了吸收在车辆碰撞时高的能量之外，也保证有效的行人保护。为了实现行人保护功能，需要可变形的保险杠系统。为此已知的是，这或者通过塑性变形实现，或者通过后面跟随着有针对性的失效的、进一步的弹性变形实现。

参与行人保护功能的构件的塑性变形以及失效都是不可逆的，并且因此持久地限制其功能。对此常常导致当在保险法中规定车辆理赔等级(Typklassen)时尽可能小的损伤类型方面的目标冲突。可能的结果是不利的车辆保险评级，或者高成本的且低皮实的、也就是说针对失效设计的构件，这导致成本增加。

在专利文献DE 102 11 972 A1中已知一种用于车辆的照明单元，在行人与车辆正面碰撞时通过该照明单元使受伤风险最小化。在已知的照明单元中，这通过在力作用下屈服的前侧的玻璃实现。

从专利文献DE 10 2009 001 038 A1中已知一种车辆前部单元，该车辆前部单元具有用于容纳冷却器的中间的承载件以及左侧和右侧的大灯支架，在大灯支架上分别固定有大灯单元。

发明内容

本发明的目的是，给出一种用于车辆的行人保护装置，通过该行人保护装置，使得在对行人保护的要求、损伤类型要求和动态运行负载要求方面的目标冲突最小化。

该目的通过具有权利要求1所述特征的行人保护装置以及具有权利要求10所述特征的行人保护装置实现。

根据第一种解决方案，这种用于车辆的行人保护装置包括：

–相对车辆固定地安装的第一车身元件，第一车身元件具有连接区段，

–构造成具有空心型材区段的第二车身元件，其中，第一车身元件的连接区段可在空心型材区段中移动，

–车辆的可弹性变形的外附件，该外附件与第二车身元件相连接，其中，由于作用到外附件上的力输入引起的第二车身元件的移动可使连接区段移动到空心型材区段中从而从静止位置中移动到碰撞位置中，以及

–锁止装置，锁止装置被构造成使第一车身元件的连接区段在碰撞位置中与空心型材区段可松开地卡锁。

在根据本发明的行人保护装置中，在发生碰撞负载情况(例如由于撞上行人)时出现作用到第二车身元件上的力输入，该力输入引起在相对车辆固定安装的第一车身元件与第二车身元件之间的、进入碰撞位置的相对移动。在该碰撞位置中，第一和第二车身元件借助于锁止装置可松开地锁止，从而保持与第二车身元件相连接的外附件、例如保险杠外皮的变形。由于第二车身元件的空心型材区段与第一车身元件的借助于锁止装置实现的卡锁是可松开的，该变形是可逆的并且进而可在不损坏参与的结构元件的情况下通过弹性的回弹再次恢复。

尤其有利的是，根据第一种解决方案的改进形式，锁止装置被构造成具有锁止突出部和至少一个锁止鼻。优选地，在此，锁止鼻布置在第一车身元件的连接区段上，而第二车身元件的空心型材区段被构造成具有锁止突出部。

本发明根据第一种解决方案的另一设计方案规定，

–第二车身元件的空心型材区段被构造成具有至少两个间隔开的空心型材壁，其中，为了形成锁止装置的锁止突出部，一空心型材壁具有增大这两个空心型材壁的距离的凸肩部，并且

–至少一个锁止鼻在连接区段上被构造成，使得通过第一车身元件移动到碰撞位置中锁止鼻可被凸肩部从后方接合。

在此，第一车身元件的连接区段优选地具有起始区段，连接区段在形成其静止位置的情况下以该起始区段伸入第二车身元件的空心型材区段中。邻接起始区段的锁止区段被构造成具有至少一个锁止鼻。

本发明的另一优选的改进方案规定了锁止装置的一种备选的实现方案，根据该方案，

–在第一车身元件的连接区段上布置有被构造成槽纹部的锁止突出部，并且

–第二车身元件的空心型材区段被构造成具有至少一个锁止鼻。

在锁止装置的这种设计方案中，根据改进方案规定

–第二车身元件的空心型材区段被构造成具有至少两个间隔开的空心型材壁，其中，一空心型材壁具有增大这两个空心型材壁的距离的凸肩部，邻接凸肩部的空心型材壁区段被构造成具有至少一个锁止鼻，并且

–槽纹部在连接区段上被构造成，使得通过第一车身元件移动到碰撞位置中可使锁止鼻与槽纹部卡锁。

在本发明的另一改进方案中，具有该备选的锁止装置的行人保护装置被构造成，使得

–连接区段具有起始区段，连接区段在形成连接区段的静止位置的情况下以起始区段伸入空心型材区段中，并且

–连接区段具有邻接起始区段的具有槽纹部的锁止区段。

根据改进方案，借助于用于使在锁止鼻和锁止突出部之间的形状锁合松开的工具，使移动到碰撞位置中的连接区段回位。

根据第二种解决方案，用于车辆的行人保护装置包括：

–车辆的可弹性变形的外附件，外附件与第二车身元件相连接，其中，由于作用到外附件上的力输入引起的第二车身元件的移动可使连接区段移动到空心型材区段中从而从静止位置移动到碰撞位置中，以及

–在连接区段和空心型材区段之间的锥形连接部，锥形连接部被构造成，在连接区段移动到碰撞位置中时，使连接区段与空心型材区段通过由锥形连接部引起的摩擦锁合而可松开地相连接。

在这种根据本发明的行人保护装置中，在(例如由于撞上行人)发生碰撞负载情况时也出现作用到第二车身元件上的力输入，该力输入引起在相对车辆固定安装的第一车身元件和第二车身元件之间的转变到碰撞位置的相对移动。在此，碰撞位置通过锥形连接部根据作用到第二车身元件上的力输入的大小来决定。由此，使第二车身元件可松开地锁止在该碰撞位置中，从而使与第二车身元件相连接的外附件、例如保险杠外皮变形保持。由于在碰撞位置中第二车身元件的空心型材区段与第一车身元件的连接区段的借助于锥形连接部实现的锁止是可松开的，因此该变形是可逆的并且由此可在不损坏参与的结构元件的情况下通过回弹再次恢复。可通过与力输入的方向相反地产生的作用到第二车身元件上的力松开该锥形连接。

第二车身元件与车辆的外附件相连接，利用该外附件可在碰撞情况中将力输入传输到第二车身元件上。在由于撞上行人而作用到这种外附件(该外附件例如构造成在车辆车身前端上的保险杠外皮)上时，借助于在第一和第二车身元件之间的卡锁实现该外附件的暂时的、即可消除的变形。在通过行人引起碰撞负载时，尽管硬的或者高弹性的结构(其至少部分地通过第一和第二车身元件构成)，仍能可逆地调整期望的车辆外轮廓。

附图说明

下文借助实施例参考附图详细描述本发明。其中：

图1示出了在静止状态中的作为本发明实施例的行人保护装置的示意图，

图2示出了在激活的状态中的根据图1的行人保护装置的示意图，

图3示出了在另一激活的状态中的根据图1的行人保护装置的示意图，

图4示出了在静止状态中的作为本发明另一实施例的行人保护装置的示意图，

图5示出了在静止状态中的作为本发明又一实施例的行人保护装置的示意图，以及

图6示出了在激活的状态中的根据图5的行人保护装置的示意图。

具体实施方式

根据图1至6的车辆的行人保护装置10用于，在行人、骑自行车的人或摩托车骑手撞到车辆上(FGS-碰撞事故)上、尤其是车辆的保险杠面罩(在图1至3中示意性地以附图标记11示出)上时避免、至少减小受伤风险。为此，允许保险杠面罩的可逆的、也就是说暂时的变形，其方式为：允许在第一车身元件与第二车身元件之间的相对移动并且这两个车身元件在变形状态中借助于可松开的锁止装置(图1至4)卡锁或者借助于锥形连接部(图5和6)锁止。在该锁止装置或锥形连接部松开之后，这种变形得以恢复。

根据图1，行人保护装置10包括第一车身元件1，该第一车身元件与相对于车辆固定的结构、即车辆的前车厢12相连接。在图1中仅仅示意性地示出了该前车厢12。

该第一车身元件1具有连接区段1.1，该连接区段从端侧开始具有起始区段1.10和邻接起始区段的锁止区段1.11，该锁止区段具有锁止装置3的多个锁止钩3.1。第一车身元件1例如可以是用于容纳车辆的主大灯的大灯臂。

以相对于车辆固定的方式安装的第一车身元件1的起始区段1.10伸入第二车身元件2的空心型材区段2.1的开口2.0中，该第二车身元件自身以前侧端部与车辆的外附件11相连接。该外附件11例如为保险杠的保险杠面罩。由此，第二车身元件2以相对于保险杠固定的方式装配在车辆中。

外附件11可弹性变形，从而在FGS碰撞事故中产生的对外附件11的力输入F引起第一构件1的连接区段1.1相对于第二车身元件2从静止位置I(见图1)改变成根据图2的碰撞位置II，其方式为：第一车身构件1借助于其连接区段1.1通过开口2.0继续被推入第二车身元件2的空心型材区段2.1中。

在图2中示出的碰撞位置II中，借助于锁止装置3实现连接区段1.1与空心型材区段2.1的卡锁。锁止装置3包括布置在连接区段1.1的锁止区段1.11上的锁止鼻3.1和在空心型材区段2.1中实现的锁止突出部3.2。由于外附件11的弹性变形，产生回位力F_R，通过该回位力可使该变形恢复。

第二车身元件2的空心型材区段2.1至少由两个间隔开的空心型材壁2.11和2.12构成，其中，为了形成锁止装置3的锁止突出部3.2，空心型材壁2.11具有使两个空心型材壁2.11和2.12的距离增大的凸肩部2.10。由此，将两个空心型材壁2.11和2.12的距离从在开口2.0的区域中的距离a₂增大到距离A。根据图1，被插入开口2.0中的起始区段1.10以及邻接起始区段的锁止区段1.11具有朝向两个空心型材壁2.11和2.12的方向测得的宽度a₁，该宽度小于在开口2.0的区域中直至凸肩部2.10的距离a₂。由此，在起始区段1.10与空心型材壁2.11之间以及与空心型材壁2.12之间都产生限定的间距。尽管如此，基于在前车厢12的结构或外附件11的结构上的连结，仍明确地限定了在第一车身元件1和第二车身元件2之间的相对位置。

如以上已经描述的那样，在力输入F作用到附件11上时，第二车身元件2借助于其空心型材区段2.1被推套到连接区段1.1上，并且在此两个空心型材壁2.11和2.12被稍微扩开，从而此时锁止鼻3.1从作为锁止装置3的锁止突出部3.2的凸肩部2.10驶过，直至逆着行驶方向(x方向)观察位于后侧的锁止鼻3.10被凸肩部2.10从后方接合，如在图2中示出的那样。在锁止鼻3.1驶过时，空心型材壁2.11使锁止鼻稍微塑性变形，而空心型材区段2.1通过力输入F并且通过锁止鼻3.1稍微被压开。由此，通过凸肩部2.10和锁止鼻3.10，在第一车身元件1和第二车身元件2之间建立形状配合，通过该形状配合锁止附件11的变形。

可借助于工具松开借助于锁止装置3实现的、第一车身元件1与第二车身元件2在碰撞位置II中的卡锁，其方式为：使开口2.0通过支撑在第一车身元件1的连接区段1.1上而扩大，由此，由于由外附件11产生的回位力F_R，锁止鼻3.1可在行驶方向(x方向)上被凸肩部2.10驶过并且由此再次建立根据图1的静止位置。

图2示出了第二车身元件2的碰撞位置II，在该碰撞位置中，第一车身元件1的连接区段1.1越过开口2.0完全驶入空心型材区段2.1中。

现在也可行的是，在更小的力输入F下，第一车身元件1占据如下碰撞位置II，在该碰撞位置中，第一车身元件1的连接区段1.1没有像根据图2的碰撞位置II那样深地驶入空心型材区段2.1中。图3以如下碰撞位置II示出了该状态，在该碰撞位置中，第一车身元件1的连接区段1.1仅仅如此程度地驶入空心型材区段2.1中，使得第二车身元件2的作为锁止突出部3.2的凸肩部2.10从后方接合逆着行驶方向(x方向)观察位于倒数第二的锁止鼻3.11，并且由此也锁止其变形状态。在驶过时，使锁止鼻3.1塑性变形。

由于与两个空心型材壁2.11和2.12的距离a₂相比更小的、连接区段1.1的宽度a₁，也可行的是，第二车身元件2连同外附件11一起由于力输入F而相对于第一车身元件1倾斜。

为了实现锁止鼻3.1的塑性变形，锁止鼻由塑料材料制成，有利地，第一车身元件1完全由塑料材料制成。

图4示出了具有第一车身元件1和第二车身元件2的车辆的行人保护装置10，然而其中，在图4中未示出相应于图1至3的、与车身元件1相连接的车辆前车厢和与第二车身元件2相连接的车辆外附件。

与根据图1至3的行人保护装置10的区别在于，锁止装置3的锁止鼻3.1不是布置在第一车身元件1的连接区段1.1上，而是布置在第二车身元件2的空心型材区段2.1中。

根据图4，第一车身元件1具有连接区段1.1，该连接区段从前侧开始具有起始区段1.10以及邻接起始区段1.10的锁止区段。该锁止区段1.11构造成具有锁止装置3的构造成槽纹部3.20的锁止突出部3.2，该锁止突出部在第一车身元件1的碰撞位置II中与锁止装置3的布置在空心型材区段2.1中的锁止鼻3.1卡锁。

相应于根据图4的图示，连接区段1.1在其静止位置I中以其起始区段1.10被推入由两个间隔开地布置的空心型材壁2.11和2.12形成的开口2.0中。空心型材壁2.11具有使两个空心型材壁2.11和2.12的距离增大的凸肩部2.10，具有锁止鼻3.1的空心型材壁区段2.110邻接凸肩部2.10。

在根据图4的静止位置I中，起始区段1.10通过开口2.0被推入空心型材区段2.1中仅仅至该凸肩部2.10为止。在出现由于FGS碰撞事故而作用到第二车身元件2上的力输入时，第一车身元件1的连接区段1.1从静止位置I越过开口2.0如此程度地被推入空心型材区段2.1中，直至锁止鼻3.1与槽纹部3.20接合并且由此限定碰撞位置II。由此，在该碰撞位置II中，两个车身元件1和2借助于锁止装置3锁止。

在此，空心型材区段2.1必须是如此弹性的，使得该空心型材区段通过在槽纹部3.2的区域中作用的力输入而被压开。在此，在其刚性和强度方面如此设计所使用的材料，使得槽纹部3.2在连接区段1.1驶入空心型材区段2.1中时不会不可逆地变形。

也可通过以下方式再次松开两个车身元件1和2的借助于锁止装置3实现的锁止，即，借助于工具使两个空心型材壁2.11和2.12在开口2.0的区域中在支撑在连接区段1.1上的情况下稍微扩开，由此由于通过可变形的外附件产生的弹性的回位力，相对于空心型材区段2.1将连接区段1.1再次推回其静止位置I中。为此，空心型材区段具有能实现可逆的形状复位的弹性。

图5和6示出了用于车辆的行人保护装置10，在该行人保护装置中，车辆的外附件11的弹性变形不是相应于根据图1至4的行人保护装置10借助于锁止装置3来锁止，而是借助于锥形连接部4暂时锁止。

根据图5和6的行人保护装置10包括具有连接区段1.1的第一车身元件1，其中，该第一车身元件1与相对于车辆固定的结构、即车辆的前车厢12相连接。在图5和6中仅仅示意性地示出了该前车厢12。

根据图5，以相对于车辆固定的方式安装的第一车身元件1在其静止位置I中以其连接区段1.1伸入第二车身元件2的空心型材区段2.1的开口2.0中，该第二车身元件自身以前侧端部与车辆的外附件11相连接。外附件11例如是保险杠的保险杠面罩。由此，第二车身元件2以相对于保险杠固定的方式装配在车辆中。

第二车身元件2的空心型材区段2.1实施成具有至少两个彼此间隔开地布置的空心型材壁2.11和2.12，为了形成与第一车身元件的连接区段1.1的锥形连接部4，所述空心型材壁以沿行驶方向(x方向)锥形地变细的方式定向。连接区段1.1的外壁1.12和1.13以采用锥形形状的方式在其静止位置I中也与空心型材壁2.11和2.12间隔开地且与之平行地定向，从而在FGS碰撞事故中产生的作用到外附件11上的力输入导致第一构件1的连接区段1.1从静止位置I(参见图5)移动到根据图6的碰撞位置II中，其方式为：第一车身构件1借助于其连接区段1.1越过开口2.0继续被推入第二车身元件2的空心型材区段2.1中，直至通过在连接区段1.1的外壁1.12和1.13与空心型材区段2.1的空心型材壁2.11和1.12之间产生的摩擦锁合使在连接区段1.1和空心型材区段2.1之间的相对运动结束，并且进而建立在由此定义的碰撞位置II中的锥形连接部4。

第一车身元件1与第二车身元件2在碰撞位置II中借助于锥形连接部4实现的连接可借助于工具松开，其方式为：利用在行驶方向(x方向)上辅助弹性回位力F_R的力从第一车身元件1的连接区段1.1上拔下第二车身元件2的空心型材区段2.1。

附图标记列表：

1 行人保护装置10的第一车身元件

1.1 第一车身元件1的连接区段

1.10 连接区段1.1的起始区段

1.11 连接区段1.1的锁止区段

1.12 连接区段1.1的外壁

1.13 连接区段1.1的外壁

2 行人保护装置10的第二车身元件

2.0 空心型材区段2.1的开口

2.1 第二车身元件2的空心型材区段

2.10 空心型材壁2.11的凸肩部

2.11 空心型材区段2.1的空心型材壁

2.110 空心型材区段的空心型材壁区段

2.12 空心型材区段2.1的空心型材壁

3 行人保护装置10的锁止装置

3.1 锁止装置3的锁止鼻

3.10 锁止装置3的锁止鼻

3.2 锁止装置3的锁止突出部

3.20 作为锁止突出部3.2的槽纹部

4 行人保护装置10的锥形连接部

10 车辆的行人保护装置

11 车辆的外附件

12 车辆的前车厢的结构

F 力输入

F_R 回位力

Claims

1.一种车辆的行人保护装置(10)，所述行人保护装置包括：

-以相对于车辆固定的方式安装的第一车身元件(1)，所述第一车身元件具有连接区段(1.1)，

-构造有空心型材区段(2.1)的第二车身元件(2)，其中，所述第一车身元件(1)的连接区段(1.1)被布置成能在空心型材区段(2.1)中移动，

-车辆的能弹性变形的外附件(11)，所述外附件与第二车身元件(2)相连接，其中，由于作用到所述外附件(11)上的力输入(F)引起的、第二车身元件(2)的移动能使所述连接区段(1.1)移动到空心型材区段(2.1)中，从而从静止位置(I)移动到碰撞位置(II)中，以及

-锁止装置(3)，所述锁止装置被构造成使第一车身元件(1)的连接区段(1.2)在碰撞位置(II)中与空心型材区段(2.1)以能拆松的方式卡锁。

2.根据权利要求1所述的行人保护装置(10)，其特征在于，所述锁止装置(3)被构造成具有至少一个锁止鼻(3.1)和锁止突出部(3.2)。

3.根据权利要求2所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-所述至少一个锁止鼻(3.1)布置在第一车身元件(1)的连接区段(1.1)上，

-所述第二车身元件(2)的空心型材区段(2.1)构造有锁止突出部(3.2)。

4.根据权利要求2或3所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-所述第二车身元件(2)的空心型材区段(2.1)被构造成具有至少两个间隔开的空心型材壁(2.11、2.12)，其中，为了形成所述锁止装置(3)的锁止突出部(3.2)，一空心型材壁(2.11)具有使这两个空心型材壁(2.11、2.12)的距离增大的凸肩部(2.10)，以及

-所述至少一个锁止鼻(3.1)在所述连接区段(1.1)上构造成，使得随着所述第一车身元件(1)移动到碰撞位置(II)中由凸肩部(2.10)从后方接合锁止鼻(3.1)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-所述连接区段(1.1)具有起始区段(1.10)，所述连接区段(1.1)以所述起始区段伸入所述空心型材区段(2.1)中以形成连接区段的静止位置(I)，并且

-所述连接区段(1.1)具有邻接起始区段(1.10)的锁止区段(1.11)，所述锁止区段具有至少一个锁止鼻(3.1)。

6.根据权利要求2所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-在所述第一车身元件(1)的连接区段(1.1)上布置有构造成槽纹部(3.20)的锁止突出部(3.2)，并且

-所述第二车身元件(2)的空心型材区段(2.1)被构造有至少一个锁止鼻(3.1)。

7.根据权利要求6所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-所述第二车身元件(2)的空心型材区段(2.1)被构造成具有至少两个间隔开的空心型材壁(2.11、2.12)，其中，一空心型材壁(2.11)具有使这两个空心型材壁(2.11、2.12)的距离增大的凸肩部(2.10)，而邻接所述凸肩部(2.10)的空心型材壁区段(2.110)被构造有至少一个锁止鼻(3.1)，并且

-槽纹部(3.20)在连接区段(1.1)上被构造成，使得随着第一车身元件(1)移动到碰撞位置(II)中，锁止鼻(3.1)能与槽纹部(3.20)卡锁。

8.根据权利要求6或7所述的行人保护装置(10)，其特征在于，

-连接区段(1.1)具有起始区段(1.10)，连接区段(1.1)以该起始区段伸入空心型材区段(2.1)中以形成连接区段的静止位置(I)，并且

-连接区段(1.1)具有邻接起始区段(1.10)的具有槽纹部(3.20)的锁止区段(1.11)。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的行人保护装置(10)，其特征在于，所述卡锁装置(3)被构造成，借助于工具松开在所述至少一个锁止鼻(3.1)与锁止突出部(3.2)之间的形状锁合。

10.一种用于车辆的行人保护装置(10)，所述行人保护装置包括：

-构造有空心型材区段(2.1)的第二车身元件(2)，其中，所述第一车身元件(1)的连接区段(1.1)被布置成能移入空心型材区段(2.1)中，

-在连接元件(1.1)与空心型材区段(2.1)之间的锥形连接部(4)，所述锥形连接部被构造成，在连接区段(1.1)移动到碰撞位置(II)中时，通过由锥形连接部(4)引起的摩擦锁合使连接区段(1.1)以能拆松的方式与空心型材区段(2.1)相连接。

11.一种用于车辆的行人保护装置(10)，其中，为了形成锥形连接部(4)，

-第一车身元件(1)的连接区段(1.1)被构造成朝向其端部的方向锥形地变细，并且

-第二车身元件(2)的空心型材区段(2.1)与连接区段(1.1)的锥形形状相匹配。