CN117222550A - 具有感测放大器的撞击吸收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的保险杠组件的撞击吸收器。所述撞击吸收器能固定在机动车的横梁上并且设计用于至少部分地吸收在碰撞时作用到撞击吸收器上的能量输入并且将其提供在能与压力传感器装置作用连接的力传递区段上，使得压力传感器装置能检测碰撞。撞击吸收器具有吸收区段和力传导区段。力传导区段设计用于将在碰撞时作用到撞击吸收器上的能量输入在局部绕过吸收区段的情况下至少部分地传递至力传递区段。力传导区段设计成，使得该力传导区段在以下能量输入的情况下塌陷，所述能量输入高成使得能在没有局部绕过吸收区段的情况下借助压力传感器装置检测碰撞。

Description

具有感测放大器的撞击吸收器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的保险杠组件的撞击吸收器、一种用于机动车的保险杠组件以及一种具有保险杠组件的机动车。

背景技术

由现有技术已知同种类型的具有撞击吸收器的保险杠组件。保险杠组件尤其用于在碰撞时吸收能量并且由此避免损害机动车。同时，保险杠应设计用于在与行人或骑自行车的人碰撞时使对其产生的影响最小化并且总体上有助于被动安全。

由DE102016213931A1已知一种保险杠组件，所述保险杠组件能够实现借助压力软管感测碰撞。在此，保险杠组件设计成使得其具有局部不同的可变形性。

对于车辆前部的当今的成形方式，尤其是在所谓的鲨鱼鼻(Sharknose)中，这种借助压力软管系统的传感装置方案可能不足以敏感到例如能够安全地触发用于行人保护情况的主动式前盖。

在此，在借助布置在车辆前部中的压力软管系统进行行人识别与自由的变形空间之间会存在目标冲突。

发明内容

在所述现有技术的背景下，本发明的任务在于，提供一种适合于至少克服现有技术的上述缺点的设备。

该任务通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求的内容是本发明的优选的扩展方案。

据此，该任务通过一种用于机动车的保险杠组件的撞击吸收器来解决。

撞击吸收器能固定在机动车的横梁上并且设计用于至少部分地吸收在碰撞时作用到撞击吸收器上的能量输入并且将其提供在能与压力传感器装置作用连接的力传递区段上，使得该碰撞能被压力传感器检测到。

撞击吸收器具有吸收区段和力传导区段。

力传导区段设计用于，将在碰撞时作用到撞击吸收器上的能量输入在局部绕过吸收区段的情况下至少部分地传递至力传递区段。

力传导区段设计成，使得该力传导区段在以下能量输入的情况下塌陷，所述能量输入高成使得能在没有局部绕过吸收区段的情况下借助压力传感器装置检测碰撞。

换句话说，吸收区段用于吸收碰撞能量，尤其是通过变形吸收碰撞能量。力传递区段可由撞击吸收器的能作用到压力传感器装置的部件上的区段构成。这种部件例如可以是压力软管。力传递区段可由撞击吸收器的能与压力软管接触的区域或区段构成，以便作用到压力软管上或者说将引入到力传递区段中的碰撞力或碰撞能量传递到压力软管上。

通过这种方式，在碰撞时作用到撞击吸收器上的力或能量能至少部分地尽可能直接地被引导通过到能与压力软管作用连接或其中能容纳压力软管的区域中。因此能将触发冲击物的能量尽可能直接地引导通过到行人保护传感装置的压力软管系统上。因此，力传导区段也可被称为感测放大器或传感装置放大器。

力传导区段在当前情况中设计成，使得由相对轻微的碰撞产生的能量或力可靠地传递到压力软管上。在此，力传导构件能至少部分地在吸收区段旁边引导力，由此，绕过该吸收区段。因此，吸收区段的一部分和力传导构件可按并联的方式来设计，其中，力流的一部分经由吸收区段的所述部分进行，并且力流的一部分经由力传导构件进行。

此外，力传导区段在当前情况中设计成，使得由相对强烈的碰撞产生的能量或力促使力传导区段(尤其是受控制地)塌陷。

总的来说，本发明因此基于如下构思，即通过能量输入受控制地一方面在能量输入低的情况下借助作为感测放大器作用的力传导区段放大用于压力软管系统的传感器信号，并且此外在能量输入高的情况下通过力传导区段的塌陷释放必要的变形行程(尤其是在腿部碰撞的情况下)。

形成第一负载路径的力传导区段设计用于将使车辆前部变形的能量输入例如通过传感器检测体尤其是直接传导到压力软管传感器中以触发主动式前盖。

在此，力传导区段设计成，使得其在能量输入比感测所需的能量输入更高的情况下塌陷并且在此释放预先限定的变形行程，吸收区段则形成第二负载路径，并且能量输入高成使得经由第二负载路径的传递足以用于感测。

因此，能满足开头所述的在设计预先规定、感测要求和碰撞要求之间的目标冲突。

塌陷在当前情况中可以理解为，力传导区段在机动车纵向方向上变形为，使得力传导区段在碰撞时基本上没有施加与由于碰撞而作用到车辆前部上的力相反作用的力。这例如可通过力传导区段在碰撞时断裂和/或弹性变形和/或塑性变形来实现。可设想的是，力传导区段具有蜂窝状的结构，所述结构在碰撞时在机动车纵向方向上(尤其是在形状记忆合金的意义中可逆地)变形。也可设想的是，力传导区段具有预定断裂部位。

可设想的是，当能量输入超过阈值时，力传导区段塌陷，其中，阈值为633J、尤其是465J、405J或323J。

力传导区段能至少部分地被容纳在吸收区段中。

尤其地，力传导区段可完全被集成或容纳在吸收区段中。例如，力传导区段可被浇注到吸收区段的材料中。替代地，力传导区段可部分地从吸收区段中突出或从吸收区段伸出。通过这种方式，能量输入能首先作用到力传导区段上，从而能经由力传递区段可靠地传递能量。

力传导区段可构造为比吸收区段更刚性。

通过相对于吸收区段提高的刚度，经由力传导区段的力传递得以改善。通过相应的材料选择可产生不同的刚度。例如，力传导区段可由非发泡的塑料材料注塑成型，并且吸收区段可由塑料泡沫材料制成。例如可在第一步骤中制造力传导区段并且用材料对其注塑包封以形成吸收区段。为此例如可使用多组分注塑成型方法。

吸收区段和力传递区段可构造为一件式的。吸收区段和力传递区段可由相同的材料制成。

吸收区段和/或力传递区段可由发泡的塑料材料制成。力传导区段可由塑料材料制成。力传导区段可由相同的塑料材料或其它塑料材料制成，例如由非发泡的塑料材料制成。传统的用于塑料加工的成型方法可用作用于吸收区段、力传递区段和/或力传导区段的制造方法，例如注塑成型、发泡和浇铸。附加地或替代地，可使用3D打印方法。

在一个具体的实施方式中可设想的是，将力传导区段作为塑料注塑成型元件在机动车纵向方向上向前伸出地引入到由泡沫形成的吸收区段中(其中也可设想其它材料和/或制造方法)。

吸收区段和力传递区段可在沿车辆的行驶方向的横截面中形成U形，所述U形的开放的端部沿行驶方向定向。力传导区段可被容纳在U形中。U形的两个相对置的支腿可由吸收区段构成。

连接所述相对置的支腿的连接区段可由力传递区段构成。力传导区段可被部分地容纳在U形中，使得力传导区段的前部区段从U形的开放的端部中突出。

力传递区段可具有用于容纳压力传感器装置的压力软管的凹部、例如凹槽。

力传导区段可由多个在撞击吸收器的纵向延伸方向上并排布置的力传导部段构成。各个力传导部段能适配于在撞击吸收器中的相应位置。通过这种方式，在感测/检测的作用或者说力传递到压力软管上的作用与到腿部检测体上的作用之间的平衡能被有利地影响并且与所需的阈值相协调。通过这种方式能局部地进行力协调。为此，力传导部段可具有不同的形状，以便考虑到当前的成形方式。

力传导部段可构造为至少部分相同的。力传导部段可在车辆的纵向方向上相对于彼此错开地布置。力传导部段可构造为单部段。在相邻的力传导部段之间可设置有吸收区段的吸收部段。

至少一个力传导部段可具有用于接收在碰撞时作用的力的力接收面和朝向力传递区段的力传递面。力接收面和力传递面可经由力传导区域作用连接，例如经由接片或经由其它适合的力传递结构，所述力传递结构可具有一个或多个用于力传递的元件。力传导区域例如可具有蜂窝状的结构。

至少一个力传导部段可构造为双T形的。力传导部段可具有两个凸缘。这些凸缘可经由一个构成力传导区域的接片连接。一个或多个力传导部段可具有前凸缘和后凸缘。

后凸缘可设置在接片的后端部区段上并且可朝向力传递区段。后凸缘例如可具有朝向力传递区段的力传递面。力传递面可构成力传递区段。力传递面可以是平坦的或者弯曲的。

从力传递面到压力软管上的力传递可间接经由附加的力传递区段进行，或者可直接进行(力传导区段的一个区段、例如后凸缘则构成力传递区段并且能直接与压力软管接触)。

前凸缘可设置在接片的前端部区段上。前凸缘可布置在吸收区段的U形的开放的端部的区域中。前凸缘可具有力接收面。力接收面可沿行驶方向定向。力接收面可相对于车辆的行驶方向或纵向方向倾斜。力接收面可以是弯曲的、例如向前拱曲的。

力传导部段可横向于力传导区段的主延伸方向延伸或者说在固定在车辆上的状态中沿车辆的纵向方向或行驶方向延伸。连接凸缘的接片可横向于力传导区段的主延伸方向延伸或者说当力传导区段安装在车辆上时沿车辆的纵向方向或行驶方向延伸。所述接片可构造为至少部分直线的、完全直线的、或者至少部分弯曲的或者说弯的、或者连续弯曲的或者说弯的。替代地，接片可相对于主延伸方向倾斜地且相对于车辆的纵向方向或行驶方向倾斜地延伸。各个力传导部段的一个或多个接片可相对于彼此平行地延伸。两个力传导部段可布置为，使得它们的接片相交。所述凸缘也可替代地经由多个接片连接，尤其是在形成与前述双T形设计方案不同的形状的情况下。所述凸缘也可通过蜂窝状的结构连接，其中，连接凸缘的接片可至少部分地形成蜂窝结构或者每个接片可构造为蜂窝结构。所述凸缘可以是单独的元件或者可以是接片的整体组成部分。例如，代替于双T形，力传导部段也可构造为蜂窝形的、例如六边形的。在此，这种蜂窝结构的平的侧面可形成凸缘或支撑这种凸缘。

至少两个相邻的力传递部段可经由至少一个连接接片相互耦联。连接接片可布置为，使得连接接片连接力传递部段的相邻的接片。力传递部段的接片和连接接片可一件式地、例如由一个铸件制成。由接片、连接接片和凸缘的内壁形成的中间空间能至少部分地容纳吸收区段的一部分。换句话说，这种中间空间可填充有吸收材料以部分地形成吸收区段。

此外，公开了一种保险杠组件，该保险杠组件具有横梁和布置在该横梁上的撞击吸收器。撞击吸收器可如上所述地构造。此外，公开了一种具有这种保险杠组件的车辆，其中，该车辆可具有主动式前盖，所述主动式前盖与压力传感器装置作用连接。因此，压力传感器装置能用于触发主动式前盖。

所述车辆可以是机动车、尤其是汽车。

触发主动式前盖会促使前盖在车辆高度方向上被抬起。由此，能增大前盖与布置在前盖下方的构件(例如发动机缸体)的间距。

附图说明

接下来参考图1至图3描述一种实施形式。在此示出：

图1示出撞击吸收器的透视图；

图2示出图1中的撞击吸收器的横截面视图；并且

图3示出具有图1和图2中的撞击吸收器的车辆的前部区段的示意性侧视图。

具体实施方式

在下文的描述中，相同的附图标记被用于相同的对象。

图3以部分剖面示出机动车16的前部区域的示意性侧视图。机动车16包括保险杠组件22，该保险杠组件具有保险杠覆盖件15、横梁14和设置在横梁14上的撞击吸收器1。

横梁14和撞击吸收器1分别沿车辆16的横向方向、也就是说尤其是基本上垂直于行驶方向F延伸，其中，撞击吸收器1在车辆16的纵向方向上布置在保险杠覆盖件15与横梁14之间。在碰撞时，作用到保险杠覆盖件15上的能量能通过撞击吸收器1得以消减并且被传导至行人保护传感装置。

图1示出撞击吸收器1的透视图，其中，图2示出撞击吸收器1的横截面视图。

撞击吸收器1能与在图3中所示的横梁14一起构成保险杠组件22，并且撞击吸收器具有力传导区段2和吸收区段3。此外，撞击吸收器1在其后侧上具有用于将其固定在横梁14上的固定装置19。

在此要注意的是，在图1中所示的视图中未示出吸收区段3在力传导区段2的上方的上部区域，以便更清楚地示出力传导区段2的结构。

撞击吸收器1设计用于至少部分地吸收在碰撞时作用到撞击吸收器1上的能量输入(所述能量输入基本上逆着行驶方向F作用)。为此，撞击吸收器1具有吸收区段3和力传导区段2。

此外，撞击吸收器1设计用于，在与压力软管7作用连接的力传递区段13上提供在碰撞时作用到撞击吸收器1上的能量输入，使得具有压力软管7的压力传感器装置能检测碰撞。

在图2中示出撞击吸收器1和尤其是吸收区段3的更详细的结构。

在横截面中，吸收区段3和力传递区段13形成U形。U形的开放的端部沿行驶方向F(所述行驶方向在此平行于车辆纵向方向延伸)定向。U形的两个相对置的支腿4、5由吸收区段3构成。连接所述相对置的支腿4、5的连接区段6由力传递区段13构成。力传导区段2被部分地容纳在U形中，其中，力传导区段2的前部区段20从U形的开放的端部中突出。

在碰撞到保险杠组件22上的情况下，由于在图2中所示的组件，力或者能量首先施加到力传导区段2的从吸收区段3中突出的前部区段20上，由此，该前部区段被朝向力传递区段13的方向挤压。在此，也会发生力传导区段2的变形。在此，力传递面18被压到力传递区段13上。力传递区段13将由力传递面18接收的力传递到压力软管7上。在压力软管7中所产生的压力变化能通过未示出的传感器检测出，从而可靠地检测碰撞。

更准确地说，力传递区段13一方面限界用于力传导区段2的限定在支腿4、5之间的容纳空间，并且因此在上支腿4与下支腿5之间构成连接区段6。另一方面，力传递区段13在背离容纳空间的一侧上或者说在朝向横梁14的一侧上具有以长形凹槽8形式的凹部。在凹槽8中布置有以压力软管7形式的压力传感器装置，如在图2中所示的那样。因此，在该实施形式中，力传递区段13布置在力传导区段2与压力软管7之间，从而能实现从力传导区段2经由力传递区段13到压力软管7上的力传递。力传递区段13设计成能变形的，以便能够实现至压力软管7的力传递。

因此，在该设计方案中，至压力软管7的力流能部分绕过吸收区段3，由此能可靠地作用到压力软管7上并且能可靠地感测或者说检测碰撞。

此外，力传导区段2在当前情况中构型或者说设计为，使得力传导区段2在以下能量输入的情况下塌陷，所述能量输入高成使得能在没有局部绕过吸收区段3的情况下借助具有压力软管7的压力传感器装置检测碰撞。

这在当前情况中通过如下方式实现：当反向于行驶方向F作用到力传导区段2上的能量输入超过633J、尤其是465J、405J或323J的阈值或者说极限值时，力传导区段2塌陷、在此断裂。

由于力传导区段2在这样的能量输入高、超过阈值的情况下塌陷或在此断裂，力传导区段2释放沿车辆纵向方向的变形行程。然而，还能通过经由力传递区段13的力传递借助压力软管7来感测碰撞。

力传导区段2构造为格栅状的，并且沿吸收区段且部分地在吸收区段3之内延伸。在安装在车辆16上的状态中，力传导区段2和吸收区段3的主延伸方向沿车辆16的横向方向定向。

吸收区段3和力传导区段2是长形的构件，其中每个构件构造为一件式的。替代地，吸收区段3和/或力传导区段2可构造为多件式的。吸收区段3由具有好的吸收性能的塑料泡沫材料形成。所述塑料泡沫材料尤其是能变形的，以吸收碰撞能量。然而可设想的是，吸收区段3可使用其它材料。力传导区段2由具有比吸收区段3的塑料泡沫材料更高的刚度的塑料材料制成，并且力传导区段在所示的实施形式中通过注塑成型来制造。

根据该实施形式，力传导区段2具有多个力传导部段11。力传导部段11横向于力传导区段2的主延伸方向延伸，或者说在固定在车辆16上的状态中沿车辆16的纵向方向或行驶方向F延伸。

可设想的是，当输入到单个力传导部段11上的能量超过上述阈值时，各个力传导部段11塌陷。

在所示的实施形式中，力传导部段11构造为双T形的。根据该实施形式，力传导部段11具有两个凸缘9、17。凸缘9、17通过一个接片10连接。

在所示的实施形式中，接片10横向于力传导区段2的主延伸方向延伸，或者说沿车辆的纵向方向或行驶方向F延伸(当力传导区段2安装在车辆16上时)。然而，只要能在凸缘9、17之间进行足够的力传导，接片10也可按其它方式构造。尤其地，接片10可构造为弯曲的或者说弯的。替代地，接片10可相对于主延伸方向倾斜地且相对于车辆16的纵向方向或行驶方向F倾斜地延伸。各个力传导部段11的接片10可相对于彼此平行地延伸。两个力传导部段11可布置为，使得它们的接片10相交。凸缘9、17也可替代地经由多个接片连接，尤其是在形成与前述双T形的设计方案不同的形状的情况下。凸缘9、17也可通过蜂窝状的结构连接，其中，连接凸缘9、17的接片至少部分地形成蜂窝结构。凸缘9、17可以是单独的元件或者可以是接片的整体组成部分。例如，代替于双T形，力传导部段也可构造为蜂窝形(例如六边形)的。这种蜂窝结构的平的侧面可在此形成或支撑凸缘9、17。当超出上述阈值时，所述蜂窝结构能塑性变形或弹性变形，也就是说塌陷。这里也能通过蜂窝结构的变形释放变形行程。

在所示的实施形式中，凸缘9、17布置为，使得当撞击吸收器1固定在车辆16上时，所述凸缘横向于行驶方向F延伸。尤其地，所述凸缘可根据保险杠的所期望的外轮廓延伸或者说可跟随该外轮廓。

在力传导部段11的凸缘9、17中，一个凸缘构成前凸缘17并且一个凸缘构成后凸缘9。后凸缘9设置在接片10的后端部区段上并且朝向力传递区段13。后凸缘9具有朝向力传递区段13的力传递面18。替代地，后凸缘9本身可构成力传递区段。在这种情况下，可在凸缘9的区域中省去力传递区段13，使得力传递面18能与压力软管7直接接触。

前凸缘17可设置在接片10的前端部区段上。前凸缘17布置在吸收区段3的U形的开放的端部的区域中。前凸缘17具有力接收面21。力接收面21沿行驶方向F定向。相邻的力传导部段11借助连接接片12相互连接。在所示的实施形式中，接片10和连接接片12成形为一件式的。连接接片12将各力传导部段11以预先确定的相对于彼此的间距保持。

附图标记列表

1 撞击吸收器

2 力传导区段

3 吸收区段

4 上支腿

5 下支腿

6 连接区段

7 压力传感器装置/压力软管

8 凹部/凹槽

9 后凸缘

10 力传导区域/接片

11 力传导部段

12 连接接片

13 力传递区段

14 横梁

15 保险杠覆盖件

16 机动车

17 前凸缘

18 力传递面

19 固定装置

20 前部区段

21 力接收面

22 保险杠组件

F 行驶方向

Claims (10)

1.用于机动车(16)的保险杠组件(22)的撞击吸收器(1)，

-撞击吸收器(1)能固定在机动车(16)的横梁(14)上并且设计用于至少部分地吸收在碰撞时作用到撞击吸收器(1)上的能量输入并且将其提供在能与压力传感器装置(7)作用连接的力传递区段(13)上，使得压力传感器装置(7)能检测碰撞，

-撞击吸收器(1)具有吸收区段(3)和力传导区段(2)，并且

-力传导区段(2)设计用于将在碰撞时作用到撞击吸收器(1)上的能量输入在局部绕过吸收区段(3)的情况下至少部分地传递至力传递区段(13)，

其特征在于，

-所述力传导区段(2)设计成，使得该力传导区段(2)在以下能量输入的情况下塌陷，所述能量输入高成使得能在没有局部绕过所述吸收区段(3)的情况下借助所述压力传感器装置(7)检测碰撞。

2.根据权利要求1所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，当能量输入超过阈值时，所述力传导区段(2)塌陷，阈值为633J。

3.根据权利要求1或2所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，所述力传导区段(2)至少部分地被容纳在所述吸收区段(3)中，和/或所述力传导区段构造为比所述吸收区段(3)更刚性。

4.根据前述权利要求中任一项所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，所述吸收区段(3)和所述力传递区段(13)构造为一件式的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，所述吸收区段(3)和/或所述力传递区段(13)由发泡的塑料材料制成，和/或所述力传导区段(2)由塑料材料制成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，

-所述吸收区段(3)和所述力传递区段(13)在沿行驶方向的横截面中形成U形，所述U形的开放的端部沿行驶方向(F)定向，并且所述力传导区段(2)被容纳在U形中，

-U形的两个相对置的支腿(4、5)由吸收区段(3)构成，

-连接所述相对置的支腿(4、5)的连接区段(6)由力传递区段(13)构成，并且

-力传递区段(13)具有用于容纳所述压力传感器装置(7)的压力软管的凹部(8)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，所述力传导区段(2)由多个在所述撞击吸收器(1)的主延伸方向上并排布置的力传导部段(11)构成。

8.根据权利要求7所述的撞击吸收器(1)，其特征在于，所述力传导部段(11)中的至少一个力传导部段具有用于接收在碰撞时作用的力的力接收面(21)和朝向所述力传递区段(13)的力传递面(18)，力接收面(21)和力传递面(18)经由力传导区域(10)作用连接。

9.保险杠组件(22)，该保险杠组件具有横梁(14)和布置在该横梁(14)上的根据前述权利要求中任一项所述的撞击吸收器(1)以及压力传感器装置(7)。

10.车辆(16)，该车辆具有根据权利要求9所述的保险杠组件(22)和主动式前盖，所述主动式前盖耦联到所述压力传感器装置(7)上。