用於吸收動能的布置系統的製作方法

2023-05-04 03:37:37

本發明涉及一種用於吸收作用到車輛尤其是機動車的前面的保險槓上的動能的布置系統。

本發明還涉及一種用於車輛尤其是機動車的保險槓系統，該保險槓系統具有至少一個能設置在車輛前側上的包括橫向支架的保險槓。

背景技術：

由DE102008048678A1已知一種用於吸收動能的裝置，該裝置用於安裝在機動車的前側區域中。該裝置包括靜態的構件和相對於該靜態的構件能運動的構件。這兩個構件能通過聯接裝置這樣彼此連接，使得在沒有激活聯接裝置時，所述這兩個構件基本上沒有能量轉換或者僅以小的能量轉換能相對彼此運動，並且在激活聯接裝置時，力由一個構件傳遞到另一構件上。從預定的力水平起，兩個構件中的一個有目的地塑性變形。所述兩個構件在力導入到裝置的方面並聯。

文件US2012/0323447A1涉及一種用於車輛的保險槓系統，該保險槓系統具有帶有碰撞吸能盒的橫向支架和設置在該橫向支架上的行人保護元件。行人保護元件具有比橫向支架更小的剛性。在行人保護元件中設置變形元件，以便在與行人的事故中能將該變形元件拉回到橫向支架中，使得僅行人保護元件產生緩衝效果。在具有較大動能的事故中，變形元件能與橫向支架剛性地連接，因此延長可供使用的變形路徑。行人保護元件在此在力導入到保險槓系統中方面與變形元件並聯。

公開文件DE102005021725A1公開一種用於機動車的安全構件，其中，安全構件藉助於移動裝置能在基本位置與碰撞位置之間移動。具有傳感裝置，藉助於該傳感裝置能探測車輛的即將到來的和/或已產生的碰撞。在控制裝置中存儲多個碰撞算法，這些算法能根據碰撞參數來有選擇地被激活，用於將安全構件移動到預定的碰撞位置上。

技術實現要素：

本發明的目的是，提出一種可變的節省空間且有效的用於吸收在車輛碰撞情況下的動能的可能性。

該目的通過按權利要求1的布置系統和按權利要求6的保險槓系統解決。有利的結構在從屬權利要求中說明，所述有利的結構能相應單獨地或者以不同的相互組合形成本發明的方面。

按本發明建議一種用於吸收作用到車輛尤其是機動車的前側的保險槓上的動能的布置系統，該布置系統具有：至少一個能設置在保險槓的橫向支架上的行人保護元件；至少一個能設置在橫向支架上的吸收元件，該吸收元件能沿車輛的縱向方向相對於橫向支架在前面的吸收位置與後面的釋放位置之間可運動地設置在橫向支架上；和至少一個能設置在橫向支架上的鎖緊裝置，藉助於該鎖緊裝置，吸收元件能暫時閉鎖在其吸收位置上，其中，吸收元件在其吸收位置上在通過動能引起的到保險槓中的力導入的方面與行人保護元件並聯。

通過在由動能引起的到保險槓中的力導入的方面所述至少一個吸收元件與行人保護元件按本發明的並聯，能節省空間地構成按本發明的布置系統，以便節省結構空間，這在設計配備有按本發明的布置系統的車輛時尤其對結構自由性產生有利的作用。

按本發明的布置系統也可以具有兩個或更多個能設置在保險槓的橫向支架上的行人保護元件。按本發明的布置系統也可以具有兩個或更多個能設置在橫向支架上的吸收元件，所述吸收元件能沿車輛的縱向方向相對於橫向支架分別在前面的吸收位置與後面的釋放位置之間可運動地設置在橫向支架上。此外，按本發明的布置系統也可以具有兩個或更多個鎖緊裝置。

通過吸收元件藉助於能設置在橫向支架上的鎖緊裝置暫時閉鎖在其吸收位置上，在配備有本發明布置系統的車輛的碰撞情況下，能實現動能的可變的且有效的吸收。尤其在車輛與行人即將碰撞或已經碰撞的情況下，吸收元件在其吸收位置上的閉鎖能被鬆開，使得吸收元件基本上能自由地移動到後面的釋放位置上。這導致，不是通過吸收元件而是僅通過行人保護元件實現力傳遞到行人。相反，在車輛與另一車輛或另一物體即將碰撞或已經碰撞的情況下，能藉助於鎖緊裝置將吸收元件閉鎖在其吸收位置上，使得在相互碰撞的車輛之間或在車輛與物體之間的力傳遞能基本上通過吸收元件並且以明顯較小的程度也通過行人保護元件實現。從而該布置系統滿足給出的行人保護要求。

鎖緊裝置可以具有至少一個鎖緊元件和與之共同作用的能被控制的執行器單元。執行器單元例如可以具有伺服馬達、行程磁鐵、帶有彈簧的電動機、液壓單元、氣動單元或類似物。

吸收元件可以部分或完全由金屬或者複合材料、尤其是纖維增強複合材料構成。

按一種有利的結構，吸收元件至少在力導入方向上具有比橫向支架更小的剛性。優選通過吸收元件和行人保護元件構成的結構組也具有比橫向支架更小的剛性。因此在與另一車輛或另一物體碰撞時，通過閉鎖在其吸收位置上的吸收元件首先發生吸收元件的塑性變形。在繼續力導入時，也會發生橫向支架的塑性變形或者車輛或保險槓的在力導入方面設置在下遊的構件的塑性變形。在預期的行人碰撞的情況下，吸收元件不閉鎖在其吸收位置上，因此，吸收元件朝其靜止位置的方向移動並且不變形。在這種情況下，僅行人保護元件變形。

按另一有利的結構，布置系統包括至少兩個吸收元件，其中，至少一個吸收元件設置在行人保護元件的上方並且至少一個另外的吸收元件設置在行人保護元件的下方。通過吸收元件的這種布置，在與另一車輛或另一物體碰撞情況下，產生的力在吸收元件閉鎖在其吸收位置上時能最佳地由布置系統承受，以便在力導入方面設置在吸收元件下遊的構件的塑性變形基本上被阻止。這種效果隨著存在的吸收元件上升的數量而加強。在預期的行人碰撞中，吸收元件不閉鎖在其吸收位置上，因此，吸收元件朝其靜止位置的方向移動並且不變形。在這種情況中，僅行人保護元件變形。

另一有利的結構設定，布置系統包括至少兩個吸收元件，其中，至少一個吸收元件設置在行人保護元件的上面或者下面，並且至少一個另外的吸收元件能設置在橫向支架連接到車輛或保險槓的另一構件上的連接區域中。也可以具有至少三個吸收元件，其中至少一個能設置在行人保護元件的上方，至少一個能設置在行人保護元件的下方，並且至少一個能設置在橫向支架連接到車輛或保險槓的另一構件上的連接區域中。相應至少一個吸收元件也可以設置在橫向支架相應連接到車輛或保險槓的另一構件上的每個連接區域中。能設置在橫向支架連接到車輛或保險槓的另一構件上的連接區域中的吸收元件例如可以構成銷形的。

另外，如果行人保護元件至少部分由泡沫材料構成，這看作是有利的。替選地，行人保護元件可以至少部分由彈性體或類似物構成。

按本發明還建議一種用於車輛尤其是機動車的保險槓系統，其具有至少一個能設置在車輛前側上的、包括橫向支架的保險槓，其特徵在於至少一個按上述結構方案之一的或所述結構方案任意組合的布置系統。上面關於布置系統所述的優點相應地與保險槓系統相關。

按一種有利的結構，保險槓系統包括至少一個電子控制器，通過該電子控制器能控制鎖緊裝置，其中，電子控制器設置成，根據車輛的速度和設置在車輛前方的障礙物的傳感探測來鎖緊或解鎖鎖緊裝置。電子控制器可以構成為單獨的結構單元或者通過在車輛側已經存在的電子裝置構成。在車輛前方的障礙物的傳感探測能藉助於適合的傳感器裝置，例如以距離雷達形式的距離傳感器、停車助手傳感器、立體攝影機或類似物。傳感器裝置可以是保險槓系統的一部分或者已經存在於車輛上。

按另一有利的結構，電子控制器設置成，將鎖緊裝置僅從一個不將吸收元件閉鎖在其吸收位置上的釋放狀態轉變到一個將吸收元件閉鎖在其吸收位置上的鎖緊狀態中，如果出現以下情況的話：車輛處於停止狀態；車輛在首次起動時處於0km/h至20km/h的範圍速度中；車輛通過掛上倒擋或者處於怠速，緊接著如首次起動那樣；車輛以0km/h至20km/h範圍的速度運動並且同時在車輛前方探測到障礙物；和/或車輛以55km/h至80km/h範圍的速度運動並且同時在車輛前方探測到障礙物；和/或車輛以80km/h至最大車速的範圍的速度運動。

因此滿足了行人保護要求並且同時提供一種保險槓系統，該保險槓系統能適配不同的負荷情況。此外，鎖緊裝置因此在城市交通中並且在鄉村公路上都處於其未激活的釋放狀態中並且僅為了形成其鎖緊狀態而被激活，這以儘可能小的負荷變化在鎖緊裝置的壽命上進行。因此保險槓系統鑑於行人保護要求而防事故地構成。因為鎖緊裝置在車輛停止狀態中處於其鎖緊狀態中，所以也能通過吸收元件承受其他車輛的停車撞擊。因為鎖緊裝置處於鎖緊狀態中，所以如果車輛以0km/h至20km/h範圍的速度運動並且同時在車輛前方探測到障礙物，那麼因此吸收元件在停走行駛運行中鎖緊地保持在其在停止狀態中佔據的吸收位置上並且從而經受較少數量的負荷變化。替選地，鎖緊裝置能藉助於電子控制器轉換到其鎖緊狀態中，如果車輛以55km/h至80km/h範圍的速度運動並且在車輛前方探測到障礙物，相反在速度超過80km/h時，即使在車輛前方沒有探測到障礙物的情況下，鎖緊裝置也總是處於其鎖緊狀態中。另外在低於55km/h時，鎖緊裝置的解鎖可以是有利的，這通過較小地操作鎖緊裝置並且從而以少的負荷變換而產生。

另一有利的結構設定，電子控制器設置成用於探測鎖緊裝置的狀態。尤其能藉助於電子控制器探測，是否鎖緊裝置處於其鎖緊狀態中或處於其釋放狀態中。鎖緊裝置的相應狀態的探測使得識別故障變得可能。鎖緊裝置的相應狀態的探測能通過開關、通過電流識別或類似物實現。因此保險槓系統是有診斷能力的，這意味著，電纜斷裂也能被識別並且例如能通過顯示器顯示出來。

按有利的方式，保險槓系統具有至少兩個變形元件，通過所述變形元件，橫向支架與車輛的其他構件連接。變形元件可以構成為碰撞吸能盒並且能使得橫向支架與發動機縱向支架連接。

附圖說明

本發明的其他詳情、特徵和優點由後續說明和附圖給出，附圖如下：

圖1：配備有傳統的保險槓系統的車輛的示意剖視圖，

圖2：配備有用於本發明保險杆系統的實施例的車輛的示意剖視圖，

圖3：用於按本發明的保險槓系統的實施例的示意俯視圖，

圖4：直接在與行人碰撞之前在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖，

圖5：在與行人碰撞期間在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖，

圖6：直接在與障礙物碰撞之前在圖3所示的實施例的示意俯視圖，

圖7：在與障礙物碰撞期間在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖。

具體實施方式

圖1局部地顯示配備有傳統的保險槓系統1的車輛2的示意剖視圖。車輛2的發動機罩3、散熱器格柵4、發動機縱向支架5和保險槓護襯6形成該系統。在車輛2的下面的區域中可見單獨的行人保護裝置7，該行人保護裝置的工作方式是已知的並且對於本發明來說不再有更深遠的意義。這種行人保護裝置7具有變形元件，通過該變形元件在事故中能將由變形元件點狀地承受的力傳遞到後置的碰撞吸能盒中。在此，用於構成行人保護的變形元件有目的地相對於碰撞吸能盒能移動地設置。在事故的情況下，在變形元件這種有目的地移動時，會發生變形元件相對於導向裝置傾斜，該導向裝置設置用於移動變形元件，該導向裝置例如是碰撞吸能盒或者設置在該碰撞吸能盒上的導向接納件，使得變形元件的有目的的移動不再可能。

保險槓系統1包括設置在車輛2前側上的、具有橫向支架8的前側的保險槓9。另外保險槓系統1包括兩個變形元件10，在圖1中僅描述其中一個變形元件10，並且通過這些變形元件，橫向支架8與車輛的發動機縱向支架5連接。在橫向支架8上設置行人保護元件11。

圖2顯示配備有用於按本發明的保險杆系統12的實施例的車輛2的示意剖視圖。保險杆系統12包括設置在車輛2前側上的具有橫向支架8的前側的保險槓9以及用於吸收作用到前側的保險槓9上的動能的布置系統13。另外，保險槓系統12包括兩個變形元件10，在圖2中僅描述其中一個變形元件10，並且通過這些變形元件，橫向支架8與車輛2的發動機縱向支架5連接。

布置系統13包括設置在橫向支架8上的行人保護元件11。另外，布置系統13包括四個設置在橫向支架8上的吸收元件14、15和16，它們沿車輛2的縱向方向相對於橫向支架8分別在圖2顯示的前面的吸收位置與後面的釋放位置之間運可動地設置在橫向支架8上。具有兩個銷形地且相同地構成的吸收元件15，在圖2中僅描述其中一個吸收元件15。各吸收元件15是可選的並且在此通過虛線描述。吸收元件14設置在行人保護元件11的上方，吸收元件16設置在行人保護元件11的下方，並且各吸收元件15分別設置在橫向支架8連接到變形元件10上的連接區域中。吸收元件14、15和16至少在力導入方向上具有比橫向支架8更小的剛性。

另外，布置系統13包括兩個通過線條表示的設置在橫向支架8上的鎖緊裝置17，藉助於該鎖緊裝置，吸收元件14、15和16能暫時閉鎖在其在圖2顯示的吸收位置上並且在圖2僅顯示其中一個鎖緊裝置17。另外在圖2中可見，吸收元件14、15和16在其吸收位置上在通過動能引起的到保險槓9中的力導入方面與行人保護元件11並聯。

另外，保險槓系統12包括電子控制器18，通過該電子控制器能控制鎖緊裝置17，其中，電子控制器18設置成，根據車輛2的速度和設置在車輛2前方的障礙物的傳感探測來鎖緊或解鎖鎖緊裝置17。另外，電子控制器18設置成，將鎖緊裝置17僅從一個不將吸收元件14、15和16閉鎖在其吸收位置上的釋放狀態轉變到一個將吸收元件14、15和16閉鎖在其吸收位置上的鎖緊狀態中，如果出現以下情況的話：車輛2處於停止狀態；車輛2在首次起動時處於0km/h至20km/h範圍的速度中；車輛2通過掛入倒擋或者處於怠速，緊接著如首次起動那樣；車輛2以0km/h至20km/h範圍的速度運動並且同時在車輛2前方探測到障礙物；和/或車輛2以55km/h至80km/h範圍的速度運動並且同時在車輛2前方探測到障礙物；和/或車輛2以80km/h至最大車速的範圍的速度運動。

另外，電子控制器18設置成用於探測鎖緊裝置17的狀態。

圖3顯示用於按本發明的保險槓系統12的實施例的示意俯視圖，該保險槓系統能根據在圖2中顯示的保險杆系統12構成。

圖4顯示直接在與行人碰撞之前在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖，在圖4中僅描述該行人的一條腿19。各鎖緊裝置17處於其釋放狀態中。

圖5顯示在與行人碰撞期間在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖，在圖5中僅描述該行人的一條腿19。通過與行人碰撞，保險槓護襯6和行人保護元件11相互調整並且有目的地變形。

此外，吸收元件14並且也許其他存在的吸收元件15和16由其前面的吸收位置移動到其後面的釋放位置，使得為了滿足行人保護要求，力由車輛2僅經由保險杆護襯6和行人保護元件11傳遞到行人。

圖6顯示直接在與障礙物20碰撞之前在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖。各鎖緊裝置17處於其鎖緊狀態中，即通過電子控制器18激活。

圖7顯示在與障礙物20碰撞期間在圖3中顯示的實施例的示意俯視圖。通過與障礙物20的碰撞，保險槓護襯6、行人保護元件11、吸收元件14、橫向支架18和在左邊顯示的變形元件10相互調整並且有目的地變形。

附圖標記列表

1 保險槓系統

2 車輛

3 發動機罩

4 散熱器格柵

5 發動機縱向支架

6 保險槓護襯

7 行人保護裝置

8 橫向支架

9 保險槓

10 變形元件

11 行人保護元件

12 保險槓系統

13 布置系統

14 吸收元件

15 吸收元件

16 吸收元件

17 鎖緊裝置

18 電子控制器

19 腿

20 障礙物