CN1533339A - 具有一个弹性支撑的前盖板的汽车车身 - Google Patents

Abstract

为了尽可能减轻一个行人在与一辆汽车碰撞时的受伤程度，汽车的基本上水平延伸的前盖板(2)被弹性地支撑。但是所述铰链(1)的区域以及在此尤其是从所述前盖板(2)向所述挡泥板(15)的过渡区域还存在问题。如果所述前盖板(2)由于人体撞击向下凹陷，那么人的头部就会撞到所述挡泥板(15)的此时已空出的棱边上。为了避免这种情况，所述铰链(1)固定在一个受到因头部撞击所带来的撞击载荷作用时向内倾翻的悬臂(5)上，使得所述铰链(1)及进而前盖板(2)倾斜并由此使撞到的人的头部远离所述挡泥板(15)的棱边。

Description

具有一个弹性支撑的前盖板的汽车车身

本发明涉及一种具有一个弹性支撑的前盖板的汽车车身，所述前盖板覆盖所述汽车车身的两个挡泥板之间的区域并且在两侧分别通过一个铰链与所述汽车车身相连接，因此，所述前盖板可以围绕着一个由所述铰链限定的回转轴线被打开，其中，每个铰链具有一个在一个与车身相连接的悬臂的自由端上的铰链回转点，所述悬臂在受到撞击载荷作用时位置改变，使得所述铰链回转点相对于所述车身产生一个偏移。这样一种汽车车身是DE 199 22 107 C1的发明对象。

利用一个弹性支撑的前盖板应该达到尽可能减轻一个行人在与一辆汽车碰撞时的受伤程度。在发生这样的事故时，人体倒在前盖板上，此时头部也撞击在前盖板上并且被剧烈地缓冲减速。业已公知，人的头部在一定的时间段内可承受一定的缓冲减速力而不会造成严重伤害。为了在这方面评价一个缓冲减速过程要考虑HIC值，HIC值的定义可以从专业文献中获知。汽车制造商努力按照法律规定将这个用于头部撞击的值保持在1000以下。

对于所述前盖板的未被支撑的区域、例如中间区域，这一点是通过适当地在前盖板的外壳层下安装软垫相对简单地达到：但在所述铰链的区域内还是存在问题，因为此处通常是直接地而非弹性地连接在车身上。为了在此解决这一问题，在DE 199 22 107 C1所记载的车身中，所述悬臂在头部撞击到车前盖板上受到一个很大的平行于汽车纵轴线的向后阻力时会发生倾翻，并且此时相对于其初始位置会产生一个平行于所述汽车纵轴线的偏移，此时，头部缓冲减速度由结构阻力来确定。

在一个平放且平齐地过渡到一个相邻的挡泥板的前盖板上的这种结构还不能满足要求。如果人的头部撞击在从前盖板到所述挡泥板的过渡区中，就会发生这样的情况：所述前盖板虽然变形，但是头部触碰到所述挡泥板的棱边，这会带来特别严重的伤害。因为冲击力此时不再作用在头部的一个平面区域上，而是作用于头部的一个线性窄区域上。虽然业已公知，也可以弹性地支撑所述挡泥板，但是还是不能保证所述挡泥板和所述前盖板都能独立于具体的撞击位置发生相同程度的变形，从而使得在所述前盖板与挡泥板之间不会出现变形阶梯。

类似的问题也存在于所谓的搭接前盖板中。这些前盖板虽然在所述可能发生头部撞击的区域中没有平齐地过渡到所述挡泥板，但是通常其后棱边都会平齐地过渡到一个遮盖水箱的或构成所述汽车的A支柱的车身部段中。

本发明所要解决的技术问题是，这样弹性地支撑所述前盖板，使得当人的头部撞击到在从前盖板到相邻汽车部段的过渡区中时，使(通过一个HIC值来定义的)所预计的头部遭受的损伤尽可能低。

上述技术问题在一个权利要求1前序部分所述的汽车车身上是这样来解决的，所述偏移具有一个离开一个车身部段的分量，所述前盖板靠近所述铰链地平齐地过渡到该车身部段中。

这会导致，所述前盖板不仅变形，而且它的棱边也会从所述相邻的车身部段移开，并由此使人的头部也远离所述车身部段的棱边，进而避免人的头部触碰到所述车身部段。

当说到所述偏移沿某一方向有一个分量时，这就表示该偏移还可能具有其他的分量、例如另外的一个向下指向的垂直分量，在此，优选使人的头部动能的绝大部分沿这另一个方向被吸收。

特别有利的是，所述铰链回转点处的回转轴线由于所述偏移而产生在一个垂直于所述相邻的车身部段的棱边的平面内的倾翻。此时，所述前盖板也同样地在这个区域内发生倾翻。由于此时所形成的倾翻斜度还使人的头部更大程度地远离相应的车身部段棱边，这又进一步减小了受伤可能性。

原则上，所述悬臂本身以及其连接到车身上的连接部件在承受通常的静载荷时必须是稳定不变的，只有在超过一个规定的载荷时才会出现所述偏移。这一点(下面还要详细阐述)也对由一个头部撞击引起的HIC值具有有利的影响。

当所述悬臂在所述铰链回转点之下围绕一个悬臂回转点可旋转地支撑在所述车身上，以及所述悬臂回转点处的回转轴线大致平行于所述车身部段的棱边地定向时，就以结构简单的方式不仅获得了一个垂直的偏移，而且获得了一个侧向偏移。当超过规定载荷时所述悬臂相对于它的支承点向后倾翻并且离开所述相邻的车身部段，此时，所述铰链回转点沿一个圆形轨迹运动。

多次实验表明，头部分成两个阶段地承受一个冲击负荷作用可使所述HIC值保持更小。第一个承载阶段紧接在头部撞击到前盖板上之后。前盖板本身的刚度及其在所述车身上的支撑首先引起一个较高的缓冲减速度，但是如果保证它对所述HIC值的影响只是短时间内作用并且在一个接下来的力作用阶段之前出现一种间歇，那就可以将该缓冲减速度对HIC值的影响保持较小。在上述情况中这一点可以通过下述方式实现，即，所述悬臂通过一种在受到极限载荷作用下断裂或容易屈服变形的连接保持固定在所述车身上。只要还没有达到极限载荷，就处在头部缓冲减速的第一阶段：所述头部被短时间地剧烈减速并且失去其一部分动能。在达到极限载荷时所述悬臂的支撑断裂，使得所述铰链回转点还只进行上述的圆弧运动。在这个间歇中作用的头部缓冲减速力是很小的。在第二个阶段中发生与处于所述前盖板下的机组或车身构件接触。但是此时撞击还是基于一个已经减小的速度，因此在此遭受的损伤并不严重。

为了达到极限载荷，本发明规定，所述悬臂和所述车身各具有一个平面地相互贴靠以及被一个安全销穿过的颚板。在此，所述安全销的断裂极限载荷确定了所述极限载荷，在超过这个极限载荷时缓冲减速的第一个阶段结束。

对于一个平放嵌接的前盖板来说，所述车身部段由各相邻的、沿汽车纵向延伸的挡泥板构成。因此，所述悬臂回转点具有一个平行于所述汽车纵轴的回转轴线。在此，所述悬臂回转点最好设置在一个位于挡泥板下方的一个轴承座上。这具有的优点是：所述悬臂的轴承座被掩盖地位于挡泥板下方并因此不会成为在第二个缓冲减速阶段中的一个障碍。

在所谓的搭接挡泥板情况下，关键部位在于前盖板向构成水箱或A-支柱的车身部段过渡的后棱边区域。在这种情况下，所述悬臂回转点的回转轴线横向于所述汽车纵向地延伸，使得所述悬臂在超过临界载荷时向前倾翻，进而使所述后棱边离开水箱或A-支柱。

为了详细阐述本发明下面将要详细阐述二个实施方式。附图中：

图1表示所述铰链的第一种设计结构的立体图，所述铰链在一个处于初始位置上的悬臂上，

图2表示在头部撞击后的同一个铰链，

图3为图1和2所示铰链的前视图，其中，为了描述该铰链的工作原理，简单示出了一个挡泥板和一个前盖板，

图4表示所述铰链的另一种设计结构。

首先来看附图1和2。这两个附图1和2示出了一个用于一个(在图3中表示的)前盖板2的铰链结构1：一个扁铁形式的、与前盖板2焊接在一起的或者通过其他方式连接在一起的前盖板固定连接轨3通过一个设计为活节的铰链回转点4与一个悬臂5相连。为此，所述前盖板固定连接轨3具有一个垂直于其长度竖立的支承颚板6。

所述悬臂5是一个在一端弯折成角度的扁平杆，其中，前盖板固定连接轨3的支承颚板6贴靠在这个弯折的部段7上。一根构成所述铰链回转点4的销轴8穿过所述支承颚板6和所述部段7。

所述悬臂5可旋转地固定在一个与所述汽车车身的一个牵杆相连的车身固定连接轨9上。为此，所述车身固定连接轨9在其另一端部上同样具有一个支承颚板10，该颚板10贴靠在所述悬臂的一个一致的支承颚板11上。这两块板也是被一根销轴12穿过，该销轴12由此构成一个用于所述悬臂5的设计为活节的悬臂回转点13。此外，一根安全销14与所述悬臂回转点13处的销轴12间隔一定间距地穿过这两个支承颚板10、11，所述安全销14在存在一个从上面作用在所述悬臂5上的作用力时被剪切掉一段并且因此可以使所述悬臂5围绕悬臂回转点13旋转一段。图1示出了具有一个完好的安全销14的初始状态。

在图2中表示安全销14已剪断的状态：所述悬臂5已围绕悬臂回转点13旋转，使得所述铰链回转点4处于所述起始位置之下并且更靠近汽车中心。此外，所述铰链回转点4的回转轴线发生翻转并因而导致前盖板固定连接轨3也一并倾翻。

在图3中可以更清楚地看到由此产生的有益效果：可以从前面看到车身固定连接轨9以及与之相连接的支承颚板10，所述悬臂5可旋转地支撑在该颚板10上。该颚板10位于一个挡泥板15之下。所述悬臂5向内、在该视图中向左延伸，其弯折的端部大致竖直地延伸。大致平齐地过渡到所述挡泥板15的前盖板2固定在向前延伸的前盖板固定连接轨3上。

在此通过一个球体17表示的撞击头撞击到挡泥板15与前盖板2之间的过渡区域，此时，重心落在所述前盖板2上。由于撞击的冲击力该前盖板2被向下压并且使所述悬臂5承受载荷。在达到一个规定的作用力时所述安全销14被剪断，使得所述悬臂5变形。由此导致该悬臂5围绕着悬臂回转点13旋转，因此，使所述前盖板固定连接轨3离开挡泥板15向内移动并且倾斜。此时带动所述撞击头(球体17)一起离开挡泥板15，这通过以点划线表示的所述球体17的位置已清楚地表示出来。

图4表示本发明的另一种结构。图中示出了在一个悬臂5上的铰链1，该铰链1适合用于一个搭接的前盖板。在这样一个结构中所述前盖板在撞击到后部区域内时离开所述A-支柱18向前移动。为此，与迄今为止所记载的结构相反，所述前盖板固定连接轨3的回转轴线是沿汽车横向定向的。这导致所述铰链回转点4在安全销14被剪断后按照箭头19所示沿一个圆弧轨迹向前朝向汽车的前部和向下移动，并由此将在此通过一个球体17表示的撞击头从所述A-支柱18带离。图4所示结构在其他方面与图1至3所示结构一样，因此在此也采用了相同的附图标记。

附图标记清单

1      铰链

2      前盖板

3      前盖板固定连接轨

4      铰链回转点

5      悬臂

6      支承颚板

7      部段

8      销轴

9      车身固定连接轨

10     颚板

11     颚板

12     销轴

13     悬臂回转点

14     安全销

15     挡泥板

17     球体

18     A-支柱

19     箭头

Claims (9)

1.一种具有一个弹性支撑的前盖板(2)的汽车车身，所述前盖板(2)覆盖所述汽车车身的两个挡泥板之间的区域并且在两侧分别通过一个铰链(1)与所述汽车车身相连接，因此，所述前盖板可以围绕着一个由所述铰链(1)限定的回转轴线被打开，其中，每个铰链(1)具有一个在一个与车身相连接的悬臂(5)的自由端上的铰链回转点(4)，所述悬臂(5)在受到撞击载荷作用时其位置改变，使得所述铰链回转点(4)相对于所述车身产生一个偏移，其特征在于，所述偏移具有一个离开一个车身部段的分量，所述前盖板(2)靠近所述铰链(1)地平齐地过渡到该车身部段中。

2.按照权利要求1所述的汽车车身，其特征在于，所述偏移具有一个指向下方的垂直分量。

3.按照权利要求1或2所述的汽车车身，其特征在于，所述铰链回转点(4)处的回转轴线由于所述偏移而产生在一个垂直于所述相邻的车身部段的棱边的平面内的一个倾翻。

4.按照权利要求1至3之一所述的汽车车身，其特征在于，只有在超过一个规定的载荷时才会出现所述偏移。

5.按照权利要求1至4之一所述的汽车车身，其特征在于，所述悬臂(5)在所述铰链回转点(4)之下围绕一个悬臂回转点(13)可旋转地支撑在所述车身上，以及所述悬臂回转点(13)处的回转轴线大致平行于所述车身部段的棱边地定向。

6.按照上述任一项权利要求所述的汽车车身，其特征在于，所述悬臂(5、)通过一种在受到所述规定的载荷作用下断裂或弹性变形的连接保持固定在所述车身上。

7.按照权利要求6所述的汽车车身，其特征在于，所述悬臂(5)和所述车身各具有一个相互平面地贴靠以及被一个安全销(14)穿过的颚板(10，11)。

8.按照上述任一项权利要求所述的汽车车身，其特征在于，所述车身部段由所述挡泥板(15)构成，以及所述偏移具有一个横向于所述汽车纵向的分量，其中，所述悬臂回转点(13)处的回转轴线基本上平行于所述挡泥板(15)地延伸，并且所述悬臂回转点(13)设置在一个位于所述挡泥板(15)下方的轴承座上。

9.按照权利要求1至7之一所述的汽车车身，其特征在于，所述前盖板(2)的后棱边平齐地过渡到构成水箱或A-支柱(18)的构件的车身部段中，以及所述悬臂回转点(13)处的回转轴线横向于所述汽车纵向地延伸，使得所述悬臂(5)在超过临界载荷时向前倾翻。

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