CN205652087U - 用于车辆的保险杠系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于车辆的保险杠系统，其具有横向于车身(5)的纵梁设置的保险杠(3)，该保险杠通过壳状的碰撞吸能盒(4)与车身(5)连接，其中每个碰撞吸能盒(4)具有朝向车辆中心纵平面(7)的可变形的内侧壁(8)。在车辆中心纵平面(7)与每个碰撞吸能盒(4)的内侧壁(8)之间，沿着车辆纵向延伸的、且沿着车辆纵向压力刚性的、并由于在相应的压力负荷中出现的内侧壁(8)的变形能够沿着车辆横向弯曲的支撑件(9)设置在保险杠(3)的背面与车身(5)之间。此外，本实用新型涉及配备有这样的保险杠系统的车辆。本实用新型提供了利用简单的装置改进的保险杠系统，以同时满足保险杠碰撞要求也满足结构碰撞要求。

Description

用于车辆的保险杠系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及一种根据如下所述的，用于车辆的，特别是机动车的保险杠系统以及一种车辆，即，用于车辆的保险杠系统具有横向于车身的纵梁设置的保险杠，保险杠通过壳状的碰撞吸能盒与车身连接，其中每个碰撞吸能盒具有朝向车辆中心纵平面的可变形的内侧壁。

背景技术

保险杠通常在车辆的前部和尾部横向地设置在将车体封闭的塑料护板与车身之间。它们应该有助于车辆结构在低速碰撞中免遭损害。为此在保险杠与车身或属于车身的车辆的纵梁之间插入壳状的碰撞吸能盒。换言之，保险杠通过碰撞吸能盒与车身连接。碰撞吸能盒应该通过如下方式吸收由碰撞产生的能量，即，将该能量转换为变形做功。

大多数的追尾撞车事故发生在低速的市内交通中。为了这样的事故场面由“Research Council for Automobile Repairs”(汽车维修研究委员会)，缩写RCAR，开发了不同的撞击试验，为了通过这些撞击试验相应地设计车辆的保险杠系统。这些RCAR-试验中的两个是所谓的在图1a和图1b中示出的保险杠碰撞和在图2a和图2b中示出的结构碰撞。

图1a中示意性地示出与碰撞体2碰撞前的，传统的保险杠系统1的顶视图和在图1b中示出与碰撞体2碰撞后的保险杠系统1的顶视图。如从图1a和图1b中可以得知的那样，碰撞体2在所示出的保险杠碰撞时在中心处撞击保险杠3，该保险杠通过两个碰撞吸能盒4与车身5连接，例如未进一步示出的车辆的纵梁。

在图1a和图1b示出的保险杠碰撞中，碰撞体2在车辆中心处以约10km/h的速度撞击保险杠3。在这样的碰撞中保险杠3如在图1b中示出的那样沿着车辆纵向向后变形，因为其基本上吸收碰撞能量。同样可以看到 碰撞吸能盒4的轻微的，形式为碰撞吸能盒4的侧壁皱褶的变形。从车身5的前面到保险杠3的背面的间距在图1b中标记为α。由碰撞体2撞击保险杠3之后的间距α决定性地确定设置在保险杠3后面的车辆组件，诸如散热器等的定位。因此一般情况下在设计保险杠系统时的目标是尽可能大地实现间距α，以实现车辆前端的高效的结构。基本上由碰撞体2撞击保险杠3之后保险杠3的变形以及碰撞吸能盒4的变形确定间距α。

与在图1a和图1b中示出的保险杠碰撞不同，在图2a和图2b示出的结构碰撞的情况中碰撞体2在中心处之外撞击在顶视图中示出的，现有技术的保险杠系统1的保险杠3。特别是碰撞体2如在图2a和图2b中示出的那样基本上正面地撞击保险杠3在车身5上的悬挂结构，就是说碰撞吸能盒4将保险杠3与车身5，例如车辆的纵梁连接的地方。在图2a和图2b示出的结构碰撞中，碰撞体2以约15km/h的速度撞击保险杠3。在图2b的示出碰撞体2撞击保险杠3之后的状态的图中可以看出，基本上只有保险杠系统1的受碰撞体2撞击的区域变形。这首先是保险杠3的碰撞体侧的区域以及碰撞体侧的碰撞吸能盒4。与在图1a和图1b中示出的保险杠碰撞的情况相比可以看出，卷入在图2a和图2b中示出的结构碰撞的碰撞吸能盒4变形严重得多。就是说，在结构碰撞的情况中碰撞能量基本上必须由卷入的碰撞吸能盒4吸收。与此相应地必须如下地设计碰撞吸能盒4，即，它们能够有效地吸收碰撞能量。通过如下方式特别有效地实现对碰撞能量的吸收，即，碰撞吸能盒4在相应的压力负荷中形成皱褶。然而这一点与为了保险杠碰撞的情况需实现的目的相矛盾，在这些目的中碰撞吸能盒4的尽可能刚性的设计优先，以便在碰撞体2撞击保险杠3之后获得有利地大的间距α。

例如由DE 10 2005 029 726 B4公知了一种这种类型的保险杠系统。

另外，US 8 820 805 B2公开了一种用于保险杠系统的碰撞吸能盒，该碰撞吸能盒具有如下形式的外部的和内部的支撑件，即，碰撞吸能盒满足保险杠碰撞的和结构碰撞的不同的要求。两个支撑件构造成U形并且插在碰撞吸能盒的前面板(Frontplatte)与后面板(Rückplatte)之间。

另外，DE 10 2006 048 429 A1说明了一种碰撞吸能盒，该碰撞吸能盒 具有在横截面中呈空心体状的，可变形的主轮廓。为了还将碰撞吸能盒设计成用于倾斜地导入它们的撞击力，碰撞吸能盒在横截面中的主轮廓上具有可变形的附加轮廓(Zusatzprofil)。

实用新型内容

在这个背景下本实用新型的目的在于，提供一种利用简单的装置改进的保险杠系统，该保险杠系统同时既满足根据“Research Council for Automobile Repairs”(RCAR)的保险杠碰撞的要求也满足结构碰撞的竞争性的要求。

这个目的通过具有如下特征的保险杠系统以及通过具有如下特征的车辆得以实现，即，在车辆中心纵平面与每个碰撞吸能盒的内侧壁之间，沿着车辆纵向延伸的、且沿着车辆纵向压力刚性的、并由于在相应的压力负荷中出现的内侧壁的变形能够沿着车辆横向弯曲的支撑件设置在保险杠的背面与车身之间；以及一种车辆，该车辆具有如上所述的保险杠系统。如下公开本实用新型的其他的特别有益的构造，即，支撑件单侧地支承在车身上并且碰撞吸能盒构造如下，即，内侧壁在相应的压力负荷中首先在内侧壁的保险杠侧的端部上开始变形。支撑件以支撑件的沿着车辆纵向前部的端侧如下地与保险杠的背面间隔开，即，支撑件从保险杠在相应的压力负荷中沿着车辆纵向向后的预定的变形起，才接触保险杠的背面。支撑件与碰撞吸能盒的内侧壁如此间隔开地设置，即，支撑件从内侧壁在相应的压力负荷中沿着车辆横向向着车辆中心纵平面的方向的预定的变形起，才接触内侧壁。

需要指出的是：在如上单独说明的特征能够以任意的，在技术上有意义的方式相互组合并揭示本实用新型的其他的构造。说明书特别是结合附图附加地对本实用新型的特征进行描述并详细说明。

根据本实用新型，用于车辆的，特别是机动车的保险杠系统包括横向于车身的纵梁设置的保险杠，该保险杠通过壳状的碰撞吸能盒与车身连接。除了其他的构成碰撞吸能盒的壳体的侧壁之外，每个碰撞吸能盒具有朝向车辆中心纵平面的可变形的内侧壁。根据本实用新型，在车辆中心纵平面 与每个碰撞吸能盒的内侧壁之间，支撑件设置在保险杠的背面与车身之间。支撑件沿着车辆纵向延伸并且具有比其宽度和其高度大得多的长度。另外，长形的支撑件沿着车辆纵向是压力刚性的，使得其能够将力(如它们在此处说明的撞击试验中出现的那样)沿着车辆纵向传递，而在这种情况下基本上不变形。此外，长形的支撑件由于在相应的压力负荷中出现的碰撞吸能盒的内侧壁的变形能够沿着车辆横向弯曲。换言之，长形的支撑件沿着车辆纵向是压力刚性的，而在相应的，指向车辆横向的力的作用中(如它们在变形的内侧壁与支撑件接触时，例如可以通过碰撞吸能盒的内侧壁沿着车辆横向的变形出现的那样)是可运动的或可弯曲的。

由此本实用新型的保险杠系统能够使得：同时满足保险杠碰撞与结构碰撞的相互竞争性的不同的要求并改善两种情况中的保险杠系统的碰撞特性。由于支撑件插在保险杠的背面与车身之间，所以其可以在碰撞体的保险杠碰撞时将保险杠的主要指向车辆纵向的力的作用有效地继续引导进入车身内，使得保险杠的背面与车身的前面之间的间距在碰撞之后能够增大。在这种情况下应该理解的是：保险杠一如既往地将碰撞体在保险杠上的碰撞能量绝大部分通过相应的变形吸收。然而通过保险杠借助沿着车辆纵向压力刚性的支撑件作为对碰撞吸能盒的补充而构成的在车身上的支撑，可以缩短保险杠沿着车辆纵向的变形行程，因此可以增大在碰撞体撞击保险杠之后保险杠的背面与车身的前面之间的间距。由于碰撞能量基本上由保险杠吸收，所以在保险杠碰撞的情况中，在碰撞体基本上在车辆中心处撞击保险杠时碰撞吸能盒不会或仅仅微弱地变形。

与此相反，在结构碰撞中卷入碰撞体撞击保险杠的碰撞吸能盒出现很大的变形。碰撞吸能盒的朝向车辆中心纵平面的内侧壁也与此相应地发生变形。由于这个变形基本上相当于侧壁的皱褶，所以内侧壁的部段在其变形时沿着车辆横向运动。当沿着车辆横向运动的侧壁段与长形的支撑件接触时，这些侧壁段立刻导致支撑件沿着车辆横向弯曲，因为这个支撑件可以沿着车辆横向运动或弯曲。长形的支撑件横向于车辆纵向的弯曲产生的结果是：防止了在结构碰撞时由于碰撞吸能盒的变形保险杠的背面与支撑件之间的接触，因而碰撞吸能盒可以无障碍地变形且因此基本上如所期望 的那样吸收碰撞体相对保险杠的碰撞能量。

通过这种方式利用本实用新型的保险杠系统利用最简单的装置，即，仅仅借助支撑件，同时既能够满足结构碰撞对高的易弯性的要求也能够满足保险杠碰撞对较高的刚性的要求。此外，传统的专业人员熟悉的碰撞吸能盒可以用作本实用新型保险杠系统的碰撞吸能盒。在本实用新型的保险杠系统中使用的保险杠同样很少需要特殊的新的构造。更确切地说可以使用并相应地调整传统的专业人员熟悉的保险杠设计。

根据本实用新型的一个有益的构造，支撑件单侧支承在车身上。换言之，支撑件悬臂状地支承在车身上。另外，优选碰撞吸能盒构造如下，即，至少内侧壁在相应的压力负荷中首先在其保险杠侧的端部上开始变形。由此保障了：由在结构碰撞中变形的碰撞吸能盒的内侧壁作用在支撑件上的弯曲力矩很高并且已经在碰撞吸能盒的严重变形即将开始之前将支撑件从与保险杠的背面的接触区域中移出，以能够使得碰撞吸能盒完全变形。

本实用新型的另一个有益的构造规定：支撑件以其沿着车辆纵向前部的端侧如下地与保险杠的背面间隔开，即，其从保险杠在相应的压力负荷中沿着车辆纵向向后的预定的变形起，才接触保险杠的背面。由此在保险杠未变形的状态中支撑件并没有已经与保险杠的背面直接接触。换言之，支撑件并没有已经在保险杠未变形的状态中就夹紧在保险杠的背面与车身的前面之间，并且由此通过碰撞吸能盒的变形可以容易地从与保险杠的背面的接触区域中移出。

本实用新型的再一个有益的构造规定：支撑件与碰撞吸能盒的内侧壁如下间隔开地设置，即，其从侧壁在相应的压力负荷中沿着车辆横向向着车辆中心纵平面的方向的预定的变形起，才接触侧壁。由此排除了：碰撞吸能盒的微小的变形(如它们例如同样可以在保险杠碰撞时出现的那样)已经将支撑件从与保险杠的背面的接触区域内移出并且因此无法形成保险杠碰撞时的所期望的增强。

本实用新型的车辆，特别是机动车的特征如下：它具有根据前述构造中任意一个所述的保险杠系统。该保险杠系统在这种情况下既可以设置在车辆的前部也可以设置在尾部。

附图说明

由下文对本实用新型的不应理解为具有限定性的实施例的说明产生本实用新型的其他的特征和优点，下文参照附图进一步详细地阐述本实用新型。在附图中示意性地示出：

图1a和图1b：现有技术的保险杠系统在保险杠碰撞之前和之后的顶视图；

图2a和图2b：图1a和图1b所示出的保险杠系统在结构碰撞之前和之后的顶视图；

图3a和图3b：本实用新型的保险杠系统的实施例在保险杠碰撞之前和之后的顶视图；

图4a和图4b：图3a和图3b所示出的保险杠系统在结构碰撞之前和之后的顶视图；

图5：图3a和图3b所示出的保险杠系统在结构碰撞之前的顶视图；

图6：图3a和图3b所示出的保险杠系统在结构碰撞开始不久的顶视图；以及

图7：图3a和图3b所示出的保险杠系统在结构碰撞的进一步的阶段中的顶视图。

附图标记列表

1 现有技术的保险杠系统

2 碰撞体

3 保险杠

4 碰撞吸能盒

5 车身

6 保险杠系统

7 车辆中心纵平面

8 碰撞吸能盒4的内侧壁

9 支撑件

α 图1b中的从保险杠3的背面到车身5的前面的间距

β 图3b中的从保险杠3的背面到车身5的前面的间距

具体实施方式

在不同的附图中在它们的功能方面一样的部件始终标记同样的附图标记，因而通常也只对这些部件说明一次。

其中已经在文首对图1a和图1b以及图2a和图2b进行了阐述。

图3a和图3b示意性地示出的是用于未进一步示出的车辆的，特别是机动车的本实用新型的保险杠系统6的实施例在保险杠碰撞之前(图3a)和之后(图3b)的顶视图。保险杠系统6具有横向于车身5的纵梁(未示出)设置的保险杠3。在图3a和图3b中可以看出，保险杠3通过总共两个壳状的碰撞吸能盒4与车身5连接。在这种情况下，一个碰撞吸能盒4配置给左侧的车辆侧面且另外的碰撞吸能盒4配置给右侧的车辆侧面。除了其他的侧壁之外，碰撞吸能盒4分别具有朝向车辆中心纵平面7的，可变形的内侧壁8。碰撞吸能盒的其他的在此未进一步示出的侧壁同样可以是可变形的。

此外，在图3a和图3b中可以看出，在车辆中心纵平面7与每个碰撞吸能盒4的内侧壁8之间，沿着车辆纵向延伸的支撑件9设置在保险杠3的背面与车身5之间。支撑件9沿着车辆纵向是压力刚性的，因而其可以将如在图3a和图3b示出的保险杠碰撞的情况中出现的力沿着车辆纵向传递，而在这种情况下基本上不变形。

此外，支撑件9在图3a和图3b示出的保险杠系统6的实施例中类似于悬臂状地(kragarmgleich)单侧支承在车身5上。如从图3a中可以得知的那样，支撑件9在保险杠碰撞前以其沿着车辆纵向前部的端侧与保险杠3的背面间隔开地设置。如在图3b中可以看到的那样，只有当保险杠3由于保险杠碰撞而变形时，该保险杠3的背面才贴靠在支撑件9的保险杠侧的端侧上。由于支撑件9沿着车辆纵向是压力刚性的，所以其将由保险杠3作用在支撑件9上的纵向力传递到车身5上，而同时基本上不变形。因此最终保险杠3的背面与车身5的前面之间的间距β在保险杠碰撞之后与 在图1b中示出的间距α相比显著增大。由于碰撞吸能盒4在图3a和图3b示出的保险杠碰撞中不会或者仅仅稍微地变形并且支撑件相对每个碰撞吸能盒4的内侧壁8间隔开地设置，所以内侧壁8在保险杠碰撞时不与支撑件9接触。

只有在碰撞吸能盒4的一定的、很大的变形时，如它在图4a和图4b示出的结构碰撞的情况中示出的那样，卷入结构碰撞的碰撞吸能盒4(在图4a和图4b中配置给左侧车辆侧面的碰撞吸能盒4)的内侧壁8由于其变形才能够与支撑件9接触。图4a和图4b示出的是图3a和图3b所示出的保险杠系统6在结构碰撞之前(图4a)和之后(图4b)的顶视图。至少卷入结构碰撞的碰撞吸能盒4的内侧壁8在结构碰撞期间如下地变形，即，该侧壁基本上沿着车辆横向形成皱褶。在这种情况下，结构碰撞之前内侧壁8与支撑件9之间的间距(图4a)具有如下的尺寸，即，内侧壁8的变形的皱褶的部段在结构碰撞期间可以与支撑件9接触。由此侧壁8基本上沿着车辆横向变形，因而皱褶的侧壁段沿着车辆横向将支撑件9压向车辆中心纵平面的方向。由于支撑件9可以沿着车辆横向运动或弯曲，所以变形的侧壁段在结构碰撞时，从与保险杠3的背面的接触区域中，在该背面可以与支撑件9接触之前将支撑件9挤出。通过这种方式保障了卷入结构碰撞的碰撞吸能盒4可以根据压力负荷无阻碍地变形并由此吸收碰撞能量。

由此本实用新型的保险杠系统6同时能够在图3a和图3b示出的保险杠碰撞时以通过沿着车辆纵向压力刚性的支撑件9的较高的刚性抵抗保险杠3的变形，因而可以增大间距β，也能够在图4a和图4b示出的结构碰撞时提供卷入结构碰撞的碰撞吸能盒4的、用于吸收碰撞能量的、所期望的高易弯性。

在图5、图6和图7中示出的是图3a和图3b中的保险杠系统6在结构碰撞之前、结构碰撞开始之后不久和在结构碰撞的进一步的阶段中的顶视图。在这种情况下，图5基本上与图4a内的图示相符。在图6中可以看出，碰撞吸能盒4在所示出的保险杠系统6的实施例中构造如下，即，碰撞吸能盒4的内侧壁8在相应的压力负荷中首先在其保险杠侧的端部上开始变 形。在内侧壁8的预定的变形度之后(就是说，当超过未变形的内侧壁8与支撑件9之间的间距时)，变形中的内侧壁8开始将支撑件9压向车辆中心纵平面7。内侧壁8的变形进展得越严重，该内侧壁8就越远地将支撑件9压向车辆中心。因此保险杠3的背面在内侧壁8的变形期间不能与支撑件9的保险杠侧的端面接触，使得卷入结构碰撞的碰撞吸能盒4可以无阻碍地变形。图7示出的是结构碰撞的进一步的阶段。其中可以看出，碰撞吸能盒4的变形与图6相比进一步发展并由此支撑件9进一步向着车辆中心纵平面7的方向弯曲。

借助在附图中示出的实施例对本实用新型的保险杠系统进行了进一步详细的说明。然而该保险杠系统并不局限在此处说明的实施方式上，而是还包括同样有效的其他的实施方式。

在优选的设计中，本实用新型的保险杠系统使用在车辆上，特别是机动车上，车辆的前部和/或尾部上。

Claims (5)

1.一种用于车辆的保险杠系统，所述保险杠系统具有横向于车身(5)的纵梁设置的保险杠(3)，所述保险杠通过壳状的碰撞吸能盒(4)与所述车身(5)连接，其中每个所述碰撞吸能盒(4)具有朝向车辆中心纵平面(7)的可变形的内侧壁(8)，其特征在于，在所述车辆中心纵平面(7)与每个所述碰撞吸能盒(4)的所述内侧壁(8)之间，沿着车辆纵向延伸的、且沿着车辆纵向压力刚性的、并由于在相应的压力负荷中出现的所述内侧壁(8)的变形能够沿着车辆横向弯曲的支撑件(9)设置在所述保险杠(3)的背面与所述车身(5)之间。

2.根据权利要求1所述的保险杠系统，其特征在于，所述支撑件(9)单侧地支承在所述车身(5)上并且所述碰撞吸能盒(4)构造如下，即，所述内侧壁(8)在相应的压力负荷中首先在所述内侧壁(8)的保险杠侧的端部上开始变形。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠系统，其特征在于，所述支撑件(9)以所述支撑件(9)的沿着车辆纵向前部的端侧如下地与所述保险杠(3)的背面间隔开，即，所述支撑件(9)从所述保险杠(3)在相应的压力负荷中沿着车辆纵向向后的预定的变形起，才接触所述保险杠(3)的背面。

4.根据权利要求1所述的保险杠系统，其特征在于，所述支撑件(9)与所述碰撞吸能盒(4)的所述内侧壁(8)如此间隔开地设置，即，所述支撑件(9)从所述内侧壁(8)在相应的压力负荷中沿着车辆横向向着所述车辆中心纵平面(7)的方向的预定的变形起，才接触所述内侧壁(8)。

5.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠系统(6)。